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下载安装Flash播放器21世纪大约有三次科技革命,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)。这里重点讨论第六次科技革命,这种讨论具有一定的“科学猜想”性质。
关于21世纪的新科技革命和科技预测已经有大量研究。许多预测研究考虑了多种因素,但主要基于科技发展趋势。一般而言,科技发展的内在动力和外部需求,共同推动科技进步。从人类文明和世界现代化的科技需求的角度进行分析,可以丰富和扩展我们对第六次科技革命的认识。这种基于世界前沿的需求角度的预测分析,有可能反映第六次科技革命的一个侧面,而不能反映它的全部。关于前五次科技革命的历史回顾,可以为分析第六次科技革命提供一种借鉴。
1. 科技革命的历史结构和影响
一般而言,科技革命是一个历史过程,具有起点、终点、内容、特点、标志性事件和世界影响等。关于16世纪以来前五次科技革命的起点、终点、内容和特点等有许多不同观点,关于它们的标志性事件则有较多共识(表7)。
表7 16世纪以来科技革命的历史结构
科技革命 |
主要标志 |
主体部分 |
扩展或带动部分 |
第一次科学革命 |
新物理学诞生 |
哥白尼、伽利略、牛顿力学 |
近代科学的全面发展 |
第二次科学革命 |
相对论量子论 |
相对论、量子论、射线和电子 |
天文粒子遗传地学等 |
第一次技术革命 |
蒸汽机和机械 |
纺织机、蒸汽机、工作母机 |
冶金技术轮船火车等 |
第二次技术革命 |
电力和内燃机 |
发电机、内燃机、电讯技术 |
石化钢铁电器运输等 |
第三次技术革命 |
电子和计算机 信息和互联网 |
电子技术、计算机、控制技术 微电脑、信息技术、数据库 |
核能航天材料自动化 生物材料制造娱乐等 |
第六次科技革命 |
再生革命 |
信息转换、仿生创生再生 |
材料信息智能技术等 |
第七次科技革命 |
时空革命 |
新时空、新能源、新运输 |
生物材料制造技术等 |
(1)科学革命的结构和特点
第一次科学革命的主体部分涉及两个学科:天文学和物理学。从哥白尼的《天体运行论》(1543)到牛顿的《自然哲学的数学原理》(1687),前后经历了144年,犹如一场科学马拉松。从伽利略到牛顿,建立了近代物理学的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重要基础。
第二次科学革命的主体部分涉及物理学,主要包括相对论(1905~1916)、量子论(1900~1905)、量子力学(1911~1926)以及X-射线、放射线和电子的发现。相比第一次科学革命的漫漫岁月,第二次科学革命是一个激动人心的时代。
第二次科学革命的“扩展部分”涉及天文学(宇宙大爆炸)、粒子物理学、遗传学(基因和DNA双螺旋)、现代地学(板块学说)和计算机科学等。
科学革命存在一种“蘑菇效应”。一个重大科学突破,往往引发一丛相关的科学突破,最后形成一次改变科学范式和人类观念的科学革命。