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第六次科技革命的影響、機遇與對策(全文)
關鍵詞： 何傳啟 仿生工程 1950年 1970年 生物性狀 微制造技術 科技哲學 科技需求 人類 科學革命 器官
——從人類文明與世界現代化角度看科技革命
□何傳啟（中國科學院中國現代化研究中心）
編者按
在過去500年里，世界上先后大約發生了五次科技革命，包括兩次科學革命和三次技術革命。中國與前四次科技革命無緣；失去四次科技革命的機會，中國的國際地位一路下滑。以社會生產力（按購買力平價計算的人均國內生產總值）為例，1700年中國社會生產力水平排名世界第18位，1820年排第48位，1900年排第71位，1950年排第99位。目前，世界正處于第六次科技革命的前夜。第六次科技革命將是中國復興的一次歷史性機遇，值得科技界和全社會重視和思考。
早在19世紀，恩格斯就說過：“社會一旦有技術上的需要，則這種需要就會比十所大學更能把科學推向前進。”這種論斷反復被歷史所驗證。例如，在人類文明和世界現代化進程中，通信是一種需要，信息儲存和傳遞是人類發展和世界現代化的重要基礎，19世紀以來先后出現了電訊技術和信息科學；在國家發展和國際競爭過程中，現代化是一種需要，發達國家要保持世界先進水平，發展中國家要追趕世界先進水平，20世紀以來先后出現了現代化研究和現代化科學。一般而言，科技發展有三個動力：好奇心、市場需求和國家安全。本文主要從人類文明和世界現代化的角度，展望21世紀的科技需求和科技革命，討論它的方向、影響和對策。在這里，科技革命是科學革命和技術革命的統稱，指引發科技范式以及人類生活和生產方式的革命性轉變的科技變遷。
上篇：
世界現代化與第六次科技革命
一、人類文明和世界現代化的科技需求
在人類歷史上，科技、文明和現代化是相互促進的。科技發展是文明進步和現代化的組成部分，科技成果是文明和現代化的動力源泉。在21世紀，文明進步和現代化既依賴于科技進步，又對科技發展形成巨大的需求拉動。
1.人類文明和世界現代化的歷史邏輯
從科技角度看，人類歷史是一部創新史。工具制造革命使人區別于動物，人類進入原始文化發展時期。農業革命使人從食物采集者變為食物生產者，人類進入農業文明發展時期。工業革命使人從手工生產者變為機械化生產者，人類進入工業文明發展時期。知識革命使人從物質消費追求者變為精神消費追求者，人類進入知識文明發展時期。從農業文明向工業文明的轉變是第一次現代化，從工業文明向知識文明的轉變是第二次現代化。世界現代化的本質是人類文明的一種革命性和前沿性變化，是不斷從傳統文明向新型文明的歷史性轉變。文明發展的實質則是不斷創新和滿足人類層層遞進的生活需求。
（1）人類文明進程具有周期性和加速性
首先，人類文明進程具有周期性。從人類誕生到21世紀末，人類文明進程的前沿過程分為四個時代，即工具時代、農業時代、工業時代和知識時代；每個時代都包括起步、發展、成熟和過渡四個階段，形成一個發展周期。在農業時代，許多國家和民族的文明發展具有周期性和循環性，從起步、發展、成熟到衰落。人類文明是由許多要素組成的。有些文明要素的變化遵循進化論，如科技的發展等；有些文明要素的變化具有周期性，例如權力分配的變遷等。
其次，人類文明進程具有周期加速性。人類文明進程的發展周期在加速（縮短）：工具時代的發展周期約200多萬年，農業時代約5000多年，工業時代約200多年，知識時代預計約100多年。有些文明要素的發展在加速，如生產力提高和科技進步的加速等。例如，世界平均的人均GDP的年均增長率，在公元1000～1700年期間約為0.05%，在公元1700～1950年期間約為0.5%，在1973～1998年期間約為1.33%；知識時代快于工業時代，工業時代快于農業時代。
其三，人類文明進程具有周期轉移性。在人類歷史上，文明發展方向發生了三次轉變。在工具時代，采集、狩獵和社會化是人類發展的主導方向。在農業時代，種植、畜牧和滿足生存需要成為文明發展的主導方向。在工業時代，工業、服務和滿足物質生活需要是文明發展的主導方向。在知識時代，知識、信息和滿足精神生活需要成為文明發展的主導方向。隨著人類文明的發展方向的周期性轉移，文明和現代化的主導產業、生活需求和科技需求也在周期性轉變。
（2）世界現代化與科技革命是相互促進的
首先，世界現代化是18世紀以來的一個客觀現象。關于現代化，迄今沒有統一定義。一般而言，現代化是18世紀以來人類文明的一種前沿變化和國際競爭，它包括現代文明的形成、發展、轉型和國際互動、文明要素的創新、選擇、傳播和退出，以及追趕、達到和保持世界先進水平的國際競爭和國際分化。在18世紀到21世紀期間，世界現代化的前沿過程可以分為兩個階段和六次浪潮，其中，第一次現代化是從農業經濟和農業社會向工業經濟和工業社會的轉變，第二次現代化是從工業經濟和工業社會向知識經濟和知識社會的轉變；六次浪潮分別是機械化、電氣化、自動化、信息化、仿生化和體驗化（表1）。
其次，科技革命是16世紀以來的一種歷史現象。目前，關于科技革命也沒有統一定義。在本文里，科技革命包括科學革命和技術革命，科學革命指引發人類生活觀念深刻變化的科學巨變，技術革命指引發人類生產方式深刻變化的技術巨變。在過去500年里，大約發生了五次科技革命（表2）。
其三，科技革命與世界現代化是相互促進的。例如，第一次科技革命發生在16～17世紀，它是世界現代化的前奏，為世界現代化和第一次產業革命準備了科學知識、科學方法和科學精神。第二次和第三次科技革命分別推動了第一次和第二次產業革命，第四次和第五次科技革命推動了第三次和第四次產業革命。世界現代化的前四次浪潮和產業革命都是由科技革命所推動的。可以預計，第五次和第六次浪潮和產業革命將同樣由新科技革命所推動。科技革命的重要發明和創新，不僅推動了產業革命，而且與經濟周期緊密相關。科技革命和產業革命，既是世界現代化的一種表現形式，也是后者的重要組成部分。
2.人類發展和世界現代化的科技需求
人類發展和世界現代化的科技需求是全方位的，但只有部分需求可以引發科技革命。引發科技革命的科技需求，可以和需要從不同角度進行分析；一般而言，它與人類文明的前沿特征有關，與科技革命的判斷標準有關。
（1）基于人類學的科技需求分析
人類從誕生起就生活在地球的自然環境里。人類的生存和發展離不開四個要素：物質、能源、信息和空間，當然人體是基礎。關于這四個要素和人體自身的科技需求，可以作為討論科技發展的一種歷史邏輯和分析框架。
在農業時代，人類的主要科技需求是關于能源（糧食）和物質的科技，包括農學、天文學和實用技術等，關于信息、空間和人體的科技也有一定的發展。空間科技指與人類生存空間相關的科技。在工業時代，人類的科技需求是關于物質、能源、信息、空間和人體的科技，包括全部的現代科技。在知識時代，人類的科技需求包括綠色高科技、綠色能源、信息技術、航天運輸和生命科學等。
工業時代的科技發展，根據技術特點大致可分為三個階段：機械時代（18世紀開始）、電氣時代（19世紀開始）和電子時代（20世紀40年代開始）。知識時代的科技發展，根據技術特點大致可分為三個時代：信息時代（20世紀70年代開始）、再生時代（21世紀20年代開始）和宇航時代（21世紀下半葉）。
如果說，18～20世紀的科技重點是改造自然和滿足人類需求，那么，21世紀的科技重點將是改造人類自身和適應宇宙環境，適應宇航時代的需要。
（2）基于心理學的科技需求分析
關于人類行為心理的研究有許多理論，20世紀40年代美國心理學家馬斯洛提出的“需求層次理論”有廣泛的影響力。他把人的需求劃分為五個層次：生理需要、安全需要、情感需要、尊重需要和自我實現的需要；其中，前四個層次的需要是基本需求，第五個層次的需要是發展需求（高級需求）；一般而言，當低一層次的需求滿足后，高一層次的需求就會產生，但也有例外情況發生。
如果把人類抽象為一個“人”，可以用“需求層次理論”來分析它的科技需求。在農業時代，人類面臨生存壓力（糧食問題），它的需求屬于基本需求，科技發展主要是天文學、數學、農學和醫學等。在工業時代，人類面臨不斷增長的物質生活需要，它的需求屬于基本需求，科技發展主要是與物質生產相關的科技，包括現代科技的各門科學。在知識時代，人類的物質生活已經非常豐富，面臨的壓力主要是生活質量和精神生活需要，它的需求屬于高級需求，科技發展主要是與物質和文化生活質量相關的科技。精神需求還包括健康長壽和遨游太空等。
（3）基于科技革命標準的科技需求分析
科技革命是一個科技史學或科技哲學概念，迄今沒有公認的判斷標準。在學科史層次上，美國科學哲學家庫恩認為，科學革命是一種科學范式的轉變。在世界科技史層次上，目前比較多的學者認為，16世紀以來的科學革命有兩次，它們顯著改變了人類的生活觀念；技術革命有三次或四次，它們顯著改變了人類的生活和生產方式（表2）。概括地說，在世界科技史層次上，科技革命大致有三個判斷標準：顯著改變人類的生活觀念、顯著改變人類的生活和生產方式、社會影響人口覆蓋率一般超過50%（估計數）；其中，科學革命需要滿足第一個和第三個條件，技術革命需要滿足第二個和第三個條件。
綜合人類學、心理學和科技革命標準的相關分析，可以解釋和理解16世紀以來的科技革命。16世紀和20世紀的兩次科學革命，改變了人類對物質世界的認識，形成了新的世界觀和方法論；工業時代的技術革命主要發生在物質、能源和電訊技術三個方面，并擴散到或涉及運輸方面，主要滿足人類物質生活的基本需要；知識時代的科技革命有可能主要發生在信息、生命和空間科技三個方面，并擴散到或涉及能源和物質科技方面，它將滿足人類生活的高級需要，包括文化生活、健康長壽和太空生活的需要。
在21世紀，信息革命將實現知識和信息的無障礙獲取，為滿足人類的文化生活需要提供技術支持和根本保證；新生物學革命將為人類的健康長壽提供理論基礎和技術支持，實現人類的再生和永生，基本滿足太空生活對人體的生理要求；新物理學革命將改變人類的宇宙觀，為宇宙航行提供新理論、新能源和新工具。在21世紀下半葉，地球可能難以滿足人類發展的需要，開發太空和宇宙移民是一種可能選擇。信息、生命和物理革命的成功，將使之成為一種可能。