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牢牢把握新科技革命的主动权
何传启
//m.auribault.com 2016-06-13 来源:中国青年报
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  在民族复兴的机遇面前,领导人的高瞻远瞩和战略决断至关重要,科学家的创新意识和冒险精神至关重要,管理者的超前谋划和战略投资至关重要。

  在今年5月30日召开的“科技三会”上,习近平总书记指出:“历史经验表明,科技革命总是能够深刻改变世界发展格局。”“一些国家抓住科技革命的难得机遇,实现了经济实力、科技实力、国防实力迅速增强,综合国力快速提升。”近代以后,由于国内外各种原因,我国屡次与科技革命失之交臂,从世界强国变为任人欺凌的半殖民地半封建国家,我们的民族经历了一个多世纪列强侵略、战乱不止、社会动荡、人民流离失所的深重苦难。“

  由此可见,科技革命,不仅关乎国家兴衰,而且影响民族命运。厘清科技革命的历史,研判新科技革命的新机遇和制高点,牢牢把握新科技革命的主动权,就成为我们建设科技强国的重要一环。

  什么是科技革命

  科技革命是16世纪以来的一个历史现象,是科技发展的一种表现形式。现代科技的发展,既有渐进性变化,也有爆发性突变。渐变是常规科技进步,突变是科技革命。但迄今为止,关于科技革命没有统一定义,目前大致有三种解释。其一,在科技政策领域,科技革命泛指重大科技突破集中涌现的现象。其二,在科技哲学和科技史领域,科技革命指科学范式或技术范式的转变。其三,在人类文明史和现代化研究领域,科技革命是科学革命和技术革命的统称,指引发科技范式、人类的思想观念、生活方式和生产方式的革命性转变的科技变迁;科技革命不仅是科技范式的转变,而且是科技与经济、社会、文化和政治相互作用的结果,这五个领域构成科技革命的“共生系统”。

  在人类文明史和现代化研究领域,科技革命大致有三个判断标准。其一,科学范式或技术范式的转变。其二,显著改变人类的思想观念、生活方式或生产方式。其三,社会影响人口覆盖率超过50%(估计数)。按照这种标准,在人类文明史层次上,16世纪以来世界科技大致发生了两次科学革命和三次技术革命。两次科学革命分别是16~17世纪的近代物理学诞生(第一次科学革命)、20世纪初的相对论和量子论革命。三次技术革命分别是18~19世纪初的蒸汽机和机械革命、19~20世纪初的电力和运输革命、20世纪40年代以来的电子和信息革命。部分学者把它们合称为五次科技革命。

  什么是新科技革命

  天下没有不散的宴席。科技革命是一个历史过程,有起点有终点。第五次科技革命即电子和信息革命,可以大致分为两个阶段,即电子技术革命和信息技术革命。1945年年底第一台电子计算机的诞生标志着电子革命的启动。1969年第一个计算机网络的诞生标志着信息革命的来临。1993年美国信息高速公路计划的启动标志着信息革命的全面爆发。目前,发达国家的信息革命已经进入“收官阶段”,发展中国家的信息革命则是“方兴未艾”,发达国家和发展中国家的信息革命存在“相位差”,就是时间差。从世界科技的前沿角度看,信息革命即将结束,后信息时代即将来临,新一轮科技革命即将爆发。

  关于新一轮科技革命的方向,已经有不少预测。例如,2001年美国科学基金会提出“提升人类能力的会聚技术”,涉及四个领域,分别是纳米科技、生命科技、信息技术、认知科学。2009年美国科学院发表研究报告:《21世纪的新生物学:确保美国领导正在来临的生物学革命》。新生物学有两层含义。第一步是生物学内部的学科整合,第二步生物学与物理学、化学、计算机科学、工程科学、数学的整合。它有两个目的,一是解释生命本质,二是为解决人类面临的健康、环境、能源、食物的挑战提供以生物学为基础的解决方案。

  2011年8月中国科学院中国现代化研究中心发表研究报告:《第六次科技革命的战略机遇》。这份《报告》认为,科技革命有规律,科技创新有机遇。在过去500年里,16和17世纪200年发生了一次科技革命,18世纪和19世纪各发生了一次科技革命,20世纪100年发生了两次科技革命。目前,世界科技仍在加速发展。可以推测,21世纪有可能发生两次新科技革命,而且两次革命都发生在交叉科学领域,都是科学革命、技术革命和产业革命的交叉融合。其中,第六次科技革命有可能是一次新生物学和再生革命(2020~2050),将主要发生在生命科技、信息科技和纳米科技的交叉结合部;第七次科技革命有可能是一次新物理学和时空革命(2050~2100),主要发生在物质科学、空间科技和能源科技的交叉结合部。

  目前,关于新科技革命的预测并没有统一认识。有人认为新生物学革命会先发生,有人认为新物理学革命会先发生,有人认为新生物学和新物理学革命同时发生。为避免判断失误,可以同时关注新生物学和新物理学革命,并把握它们的新机遇和制高点。

  什么是新科技革命的新机遇和制高点

  我们认为,新一轮科技革命将是新生物学和再生革命。从科学角度看,它可能是一次“新生物学革命”。从技术角度看,可能是一次“创生和再生革命”。从产业角度看,可能是一次“仿生和再生革命”。从经济角度看,可能是一次“生物经济革命”。人类个体将获得三种新的生存形式,即“网络人、仿生人和再生人”;人类文明将进入“再生时代”。从技术角度看,再生时代是18世纪以来继机械时代、电力时代、电子时代和信息时代以后的一个新时代。

  根据世界现代化和人类文明的科技需求和科技革命的历史特点,可以对第六次科技革命的主要标志和主体学科进行预测。首先,它的10个候选标志是:信息转换器、人格信息包、两性智能人、人体再生、合成生命、神经再生、体外子宫、耦合论、整合论、永生论等。其次,它的五大学科是:整合和创生生物学,解释生命本质;思维和神经生物学,解释人脑工作原理;生命和再生工程,生命体的工程化和产业化;信息仿生工程,人脑和意识的信息仿生;纳米仿生工程,人体的躯体仿生。其三,它的五大技术是:信息转换器技术,实现生物信息与电子信息的整合;人格信息包技术,实现人脑和意识的电子备份与虚拟再现;仿生技术,实现人体的仿生备份和躯体仿真;创生技术,创造新的生命形态和生命功能;再生技术,生物体的体内和体外再生。其四,它的四大创新是:与自然人、网络人、仿生人和再生人相关的创新,而且四大创新集群是相互支持的。其五,它的五大产业是:新一代生物技术产业、拟人化的信息和智能产业、仿生产业、创生产业、再生产业等。以仿生、创生和再生技术为基础,实现人体组织和器官(如心脏、肺、血和肢体等)的产业化生产等。

  这些交叉学科和关键技术领域的重大理论和核心技术,无疑是新一轮科技革命的新机遇和制高点。而且核心专利的争夺已经开始。

  如何把握新科技革命的主动权

  新科技革命从孕育到启动,从启动到全面爆发,往往有一个比较长的历史过程。在新科技革命的孕育和启动阶段,许多人对新科技革命持怀疑态度。不论是发达国家还是发展中国家,不论是科学家还是社会大众,特别是发展中国家,这种怀疑普遍存在,而且可以理解。

  历史经验显示,发达国家和发展中国家的科技发展存在一段“时间差”,对科技革命的响应的“时间差”就更大。在新科技革命即将来临的时候,发达国家的态度会影响发展中国家的判断。一旦新科技革命启动,发达国家必然牢牢把握机遇,发展中国家则在犹豫彷徨中错失机遇,最后只好走跟踪模仿的道路。

  现在,第五次科技革命已经步入“尾声”,还有一些创新机遇,比如大数据和智能化等,新一轮科技革命的来临进入倒计时,它既是中国复兴的战略机遇,也是中国科技的难得机遇。

  科学需要理性的质疑,需要大胆猜想和小心求证。但是,对于那些“混淆视听”的言行要高度警惕,避免被误导。我们已经错失科技革命的历史机遇,不应再失去新的机遇。在民族复兴的大是大非面前,领导人的高瞻远瞩和战略决断至关重要,科学家的创新意识和冒险精神至关重要,管理者的超前谋划和战略投资至关重要。

  机遇青睐有备者,中华复兴看今朝。(作者系中国科学院中国现代化研究中心主任、研究员)

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