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下載安裝Flash播放器21世紀大約有三次科技革命,即第五次科技革命(1970~2020年)的下半部(信息革命后期)、第六次科技革命(2020~2050年)和第七次科技革命(2050~2100年)。這里重點討論第六次科技革命,這種討論具有一定的“科學猜想”性質。
關于21世紀的新科技革命和科技預測已經有大量研究。許多預測研究考慮了多種因素,但主要基于科技發展趨勢。一般而言,科技發展的內在動力和外部需求,共同推動科技進步。從人類文明和世界現代化的科技需求的角度進行分析,可以豐富和擴展我們對第六次科技革命的認識。這種基于世界前沿的需求角度的預測分析,有可能反映第六次科技革命的一個側面,而不能反映它的全部。關于前五次科技革命的歷史回顧,可以為分析第六次科技革命提供一種借鑒。
1. 科技革命的歷史結構和影響
一般而言,科技革命是一個歷史過程,具有起點、終點、內容、特點、標志性事件和世界影響等。關于16世紀以來前五次科技革命的起點、終點、內容和特點等有許多不同觀點,關于它們的標志性事件則有較多共識(表7)。
表7 16世紀以來科技革命的歷史結構
科技革命 |
主要標志 |
主體部分 |
擴展或帶動部分 |
第一次科學革命 |
新物理學誕生 |
哥白尼、伽利略、牛頓力學 |
近代科學的全面發展 |
第二次科學革命 |
相對論量子論 |
相對論、量子論、射線和電子 |
天文粒子遺傳地學等 |
第一次技術革命 |
蒸汽機和機械 |
紡織機、蒸汽機、工作母機 |
冶金技術輪船火車等 |
第二次技術革命 |
電力和內燃機 |
發電機、內燃機、電訊技術 |
石化鋼鐵電器運輸等 |
第三次技術革命 |
電子和計算機 信息和互聯網 |
電子技術、計算機、控制技術 微電腦、信息技術、數據庫 |
核能航天材料自動化 生物材料制造娛樂等 |
第六次科技革命 |
再生革命 |
信息轉換、仿生創生再生 |
材料信息智能技術等 |
第七次科技革命 |
時空革命 |
新時空、新能源、新運輸 |
生物材料制造技術等 |
(1)科學革命的結構和特點
第一次科學革命的主體部分涉及兩個學科:天文學和物理學。從哥白尼的《天體運行論》(1543)到牛頓的《自然哲學的數學原理》(1687),前后經歷了144年,猶如一場科學馬拉松。從伽利略到牛頓,建立了近代物理學的理論體系和實驗研究方法,為近代科學的形成和發展奠定了重要基礎。
第二次科學革命的主體部分涉及物理學,主要包括相對論(1905~1916)、量子論(1900~1905)、量子力學(1911~1926)以及X-射線、放射線和電子的發現。相比第一次科學革命的漫漫歲月,第二次科學革命是一個激動人心的時代。
第二次科學革命的“擴展部分”涉及天文學(宇宙大爆炸)、粒子物理學、遺傳學(基因和DNA雙螺旋)、現代地學(板塊學說)和計算機科學等。
科學革命存在一種“蘑菇效應”。一個重大科學突破,往往引發一叢相關的科學突破,最后形成一次改變科學范式和人類觀念的科學革命。