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科学技术革命及其影响

【摘要】:科技革命是科学革命和技术革命的合称。目前人们对前工业革命和信息技术革命的定义没有异议,而对其他科技革命的分段则存在分歧。目前,欧洲委员会的诸多机构及其成员国正在执行第三次工业革命的路线图。这是第一次科学革命,主体是天文学、物理学,前后历时144年。英国引领了第一、二、四次科技革命,抓住机遇,成为世界强国,现在虽然“帝国斜阳”,但仍为发达国家。

科技革命是科学革命和技术革命的合称。科学革命是能引发人类生活观念深刻变化的科学巨变,表现为新科学理论体系的诞生。技术革命是能引发人类生产方式深刻变化的技术巨变,表现为生产工具和工艺过程方面的重大变革。科学革命是技术革命的基础和出发点,科学革命引起技术进步;而技术革命是科学革命的结果,先进技术及其应用成果反过来为科学研究提供有力工具。

目前人们对前工业革命和信息技术革命的定义没有异议,而对其他科技革命的分段则存在分歧。比如,美国华盛顿特区经济趋势基金会总裁杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)在《第三次工业革命》中描绘的第三次工业革命,就是一场人类能源革命:通过可再生能源生产与互联网技术相结合,全球数以亿计的普通人将可以在自己家庭和办公室生产出绿色能源,并在“能源互联网”上共享,如同现在在互联网上发布和分享消息。在里夫金看来,第三次工业革命标志着以合作、社会网络和行业专家、技术劳动力为特征的新时代的开端。在接下来的半个世纪,第一次和第二次工业革命时期传统、集中式的经营活动将逐渐被第三次工业革命的分散经营方式取代;传统、等级化的经济和政治权力将让位于以社会节点组织的扁平化权力。能源新模式有可能从根本上重塑人际关系,将影响我们如何做生意、如何管理社会、如何教育子女和如何生活。

里夫金关于第三次工业革命的观点已逐渐成为欧洲政策的一部分。2006年,里夫金开始与欧洲议会的高级官员共同起草第三次工业革命的经济发展计划。2007年5月,欧洲议会发布正式书面声明,宣布把第三次工业革命作为长远经济规划及欧盟发展路线图。目前,欧洲委员会的诸多机构及其成员国正在执行第三次工业革命的路线图。

在中国学者看来,以显著改变人类思想观念、显著改变人类生活方式和生产方式、社会影响人口覆盖率一般超过50%为科技革命的判断标准,在过去500年里,世界上大约发生了五次科技革命,其中有两次科学革命,三次技术革命。16世纪和20世纪的两次科学革命,改变了人类对物质世界的认识,形成了新的世界观和方法论;工业时代的技术革命,带来了机械化、电气化和自动化的生活和生产方式;信息革命是跨两个世纪(20/21世纪)的革命。

第一次科技革命是16~17世纪的近代科学诞生。这是第一次科学革命,主体是天文学、物理学,前后历时144年。在此期间,哥白尼发表了《天体运行论》;伽利略提出了把试验方法与数学相结合的科学理论牛顿发表《自然哲学的数学原理》,建立了现代理论体系和实验研究方法,为近代科学的形成和发展奠定了基础。

第二次是18世纪中后期的蒸汽机和机械革命,出现在18世纪60年代,前后历时140多年。这是第一次技术革命,主体部分是动力技术(蒸汽机)和机器制造(纺织机和工作母机),带动部分涉及煤炭冶金化工和运输等行业。以18世纪60年代蒸汽机发明和使用为开端,到1840年前后,大机器生产成为工业生产的主要方式。工业革命创造的巨大生产力,使社会面貌发生巨大变化,资本主义最终战胜了封建主义。18世纪中叶,英国成为世界上最大的资本主义殖民国家,国外市场急剧扩大。这次科技革命开启了工业革命,工业化迅速推进,工业在产业结构中逐渐居于主导地位,使得经济社会各方面旧貌换新颜。

第三次科技革命是电气和运输革命。这是第二次技术革命,主体部分是电力技术、内燃机和电讯技术,开启了电力、钢铁和重型机械制造时代。它以1866年德国科学家西门子发明发电机为标志,到无线电广播普及,大约持续70多年。发电机的发明,实现了电能和机械能互换。随后,电灯、电车、电钻、电焊机等电气产品如雨后春笋般涌现出来。(www.chuimin.cn)

第四次科技革命是出现在20世纪初的相对论和量子论革命。这是第二次科学革命,主体部分涉及物理学,具体表现为量子论和相对论的提出,以及伦琴发现X射线汤姆逊发现电子,又扩展到天文学、遗传学、地质学、计算机科学等学科的产生。由于相对论和量子论的应用,产生了原子结构、分子物理、核能、激光半导体超导体、超级计算机等理论和应用,因此可以说,没有相对论和量子论,就没有今天的科技文明。

第五次科技革命是20世纪中后期的电子和信息革命。这是第三次技术革命,开启了信息时代。它以电子计算机和信息网络为标志,表现为电子技术、计算机、半导体、自动化乃至信息网络的产生。这次科技革命具体包括电子技术革命和信息技术革命两个阶段,带动部分或辐射面比前两次技术革命要宽得多,预计历时约70多年,在2020年左右结束。

上述五次科技革命,从重大经济效益和社会效益角度看,第一次科技革命中的科学启蒙为后来的机械革命等奠定了理论基础;第二次科技革命开始了工厂大生产方式为特征的工业革命;第三次科技革命拓展了新兴市场,开拓了现代化的工业时代;第四次科技革命推动了20世纪绝大部分的科技文明;第五次科技革命促进了经济全球化,开启了知识爆炸的时代。从人与自然的关系看,工业时代的技术特点分为三个阶段———机械时代(18世纪开始)、电气时代(19世纪开始)、电子时代(20世纪40年代开始);知识时代的技术特点也分为三个阶段———信息时代(20世纪70年代开始)、再生时代(预计21世纪20年代开始)、宇航时代(预计21世纪下半叶)。因此,如果说18~20世纪的科技重点是人类认识自然、征服自然,最大限度满足人类的物质生活需要,那么21世纪的科技重点则是人类认识自己、改变自己,全面提高物质和文化生活质量,提高人类可持续性和适应宇航时代的需要。

抓住科技革命机遇,是实现国家繁荣的关键所在。英国引领了第一、二、四次科技革命,抓住机遇,成为世界强国,现在虽然“帝国斜阳”,但仍为发达国家。德国在英国之后,引领第三次和第四次科技革命,一度也是世界上最发达的国家,二战后满目疮痍,但现在也仍是发达国家。美国引领第三、四、五次科技革命,成为世界强国,是当代最发达国家。俄罗斯抓住第三次和第四次科技革命,成为世界强国。日本抓住第三、四、五次科技革命,升级为发达国家。芬兰和爱尔兰抓住第五次科技革命机遇,成为发达国家。

反之,如果错失机遇,国家发展就可能受到制约甚至落后于人。葡萄牙忽视第一次和第二次技术革命,就从头号强国降为中等发达国家。印度和中国错失第一、二、三、四次科技革命,分别沦为殖民地和半封建半殖民地国家。苏联忽视第五次科技革命,科技发展遭遇瓶颈。由于苏联领导人对信息技术革命缺乏应有的清醒认识,苏联在信息技术革命中被西方发达国家远远地抛在后面,加速了衰落,最终走向国家解体。

有学者认为,第六次科技革命很可能出现在2020年至2050年前后。它可能得益于第五次信息科技革命的推动,以生命科学为基础,主要发生在生命科技、信息科技、纳米科技三大科技的交叉结合部,满足信息需求(信息革命的后半部分)、生命需求和宇航需求(包括新能源