第四次工业革命21世纪发起的全新技术

发布时间:2021-6-22 10:38:47   点击数:
第四次工业革命(21世纪发起的全新技术革命)

18世纪中叶以来,人类历史上先后发生了三次工业革命,发源于西方国家及衍生国家,并由他们所创新所主导。第一次工业革命所开创的“蒸汽时代”(—年),标志着农耕文明向工业文明的过渡,是人类发展史上的一个伟大奇迹;第二次工业革命进入了“电气时代”(-年),使得电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业兴起,石油成为新能源,并促使交通的迅速发展,世界各国的交流更为频繁,并逐渐形成一个全球化的国际政治、经济体系;两次世界大战之后开始的第三次工业革命,更是开创了“信息时代”(—),全球信息和资源交流变得更为迅速,大多数国家和地区都被卷入到全球化进程之中,世界政治经济格局进一步确立,人类文明的发达程度也达到空前的高度。第三次信息革命方兴未艾,还在全球扩散和传播。

前三次工业革命使得人类发展进入了空前繁荣的时代,与此同时,也造成了巨大的能源、资源消耗,付出了巨大的环境代价、生态成本,急剧地扩大了人与自然之间的矛盾。进入21世纪,人类面临空前的全球能源与资源危机、全球生态与环境危机、全球气候变化危机的多重挑战,由此引发了第四次工业革命——绿色工业革命,一系列生产函数发生从自然要素投入为特征,到以绿色要素投入为特征的跃迁,并普及至整个社会。

21世纪发动和创新第四次绿色工业革命,中国第一次与发达国家站在同一起跑线上。

这是一场全新的绿色工业革命,它的实质和特征,就是大幅度地提高资源生产率,经济增长与不可再生资源要素全面脱钩,与二氧化碳等温室气体排放脱钩。以历史视角观察,用工业化的角度观察,使我们清晰地认识到,世界第四次工业革命,即绿色革命已经来临。中国能赶上这一革命的黎明期、发动期,是不易的、也是万幸的。

第四次工业革命,是以人工智能、新材料技术、分子工程、石墨烯、虚拟现实、量子信息技术、可控核聚变、清洁能源以及生物技术为技术突破口的工业革命。

第四次工业革命基于网络物理系统的出现。网络物理系统将通信的数字技术与软件、传感器和纳米技术相结合。与此同时,生物、物理和数字技术的融合将改变我们今天所知的世界。

进入12月中国科技界密集爆出很多猛料,让我感概不已。

1、中国量子原型计算机“九章”计算速度是目前世界最快的超级计算机的一百万亿倍。

这次量子计算只是像超跑赛车那样在某个特定数学运算(赛车赛道)上实现惊人速度,但在日常通用应用还有很远距离,目前量子计算机还不具备通过软件编程实现各类运算。

这种情况就像普通城乡道路,人多车多,上坡下坡,还到处有减速带,车上拉着七大姑八大姨还有背公斤货,那么五菱宏光就远比法拉利超跑开得顺畅飘逸。法拉利超跑只有在专业赛车赛道上才配有速度与激情。

尽管这次还是很初级的进步,但已经是一次“量子霸权”的里程碑式突破,计算能力巨大提升,本身就是一种极具杀伤力的。就好像现在随便一台手机的芯片运算速度都远超过30年前任何一台计算机了,现在小小手机实现各种多姿多彩功能是以前不可想象的,这就是计算能力提升最直接好处的感受。

不就将来还会具备“由果推因”的“逆运算”能力,是颠覆人类以往认知的黑科技,具体可以看看匪爷写了一篇简单的科普《量子科学是逆天的颠覆之变》。

2、嫦娥五号着陆月球表面

已经并成功取得月球表层岩土样本,目前在返回地球路上。这是世界上第二个国家能登陆月球并返回。

月球蕴含大量地球稀缺的矿产,也是最有机会建立人类第一个地球之外的基地,而且登月过程,将带动航天、电子、天文、材料、物理等基础学科的跨越式发展

之前很多人讨论年美国登月的真假,匪爷无心去分析几十年前的历史,这样看问题就狭窄了。

真登月,假登月,还是真登月,摄影棚补镜头的半真半假,都不重要,关键是当时美国的竞争对手苏联急了,开始了太空军备竞赛,沉重的军备开支导致了苏联经济崩溃的一个重要原因

与此同时,登月太空的过程,对美国科技界水平提升非常明显,当时大量黑科技后来普及到民用,比如集成电路、CT、B超、条形码、微波炉、无线吸尘器、无线耳机、防火服、尿不湿、脱水蔬菜等等。

而这次嫦娥5号登月,也是自然给了美国不少压力,美国已经几十年没去过月球了,80、90年代新闻联经常出现的航天飞机都全部退役了,美国自建的太空站也没有了,钱都花在造飞机导弹到处打仗去了,现在到美国急了。

3、中国新一代“人造太阳”实现放电

这也是里程碑式的突破,现在核能发电是基于“核裂变”的原理,而人造太阳是核聚变原理。前者是“原子弹”的原理,人造太阳是“氢弹”原理。

人造太阳的比现在裂变核能发电优势:

A、同样重量的燃料,和获得更多的能量,发电成本可以非常低廉,

B、核聚变没有现在核电站核辐射废物的产生,所以非常清洁。

C、聚变核原料在地球蕴藏量很多,获得也不难,对于人类来说就是终极能源,无穷无尽

现在普通煤炭、核电发电成本大概是3毛多到四毛钱一度,核聚变成熟后,可以让发电成本降低不到一分钱。很多人以为核聚变也就是发电便宜一点,但技术往往是量变到质变的。

最简单的例子就是彻底改变农业,现在为啥要18亿亩粮田作为红线?从技术角度看,世界范围内的农业还是比较低效率,因为只能在土地表面种植,气候对农业影响太大,一亩能收获一吨粮食已经是世界顶尖的农业水平了。

但如果在一亩地上盖一座几十层大楼,每一层是类似超市货架的立体农作物种植,通过模拟太阳光的灯日夜照射,一年天都可以,纯生态,没有化肥病虫害,这样每一亩产出可以增大上百甚至上千倍。

这是很成熟的农业技术了,没有广泛推广,就是因为电费成本太高,导致产出比普通农业种植贵出好多倍,所以无法推广。

立体农业种植

如果电力降低到现在几十分之一,依靠立体种植,粮食就像空气那样轻易获得,人类可以彻底摆脱饥荒,传统农业就基本可以消失了。

超廉价的电力,全世界汽车就只充电就可以。全世界哪里缺电,只需要通过特高压超远距离输送电力就可以了。核聚变的电力便宜而且方便运输,还可以用区块链数字货币支付吧,那么超级廉价的电力和数字货币捆绑,那么石油+美元简直就是中古时组合了。

看到这里,你有没有看明白电动车(能源终端)、特高压(能源网络)、核聚变(能源来源)、数字人民币(支付手段)之间的逻辑关系,电动车动力电池、特高压、数字货币目前中国都是世界领先水平了。

基础学科是科技发展的天花板,在这类基础学科划时代的突破,就会带动科技的跳跃式发展,几次工业革命的突破标志:

第一次工业革命:蒸汽机

第二次工业革命:电力

第三次工业革命:计算机和互联网

依靠人力畜力的农业社会,人均的生产力几千年都几乎没怎么增长,所有经济增长只能依靠人口规模的增长。而年前蒸汽机的发明就是一次基础科学的突破,尽管蒸汽机很笨重效率也很低,但已经是划时代的由生物体能转变成化学能应用了,从此西方国家发展出来的三次工业革命,年来一路领先了全世界。

现在已经来到了第四次工业革命的前奏了,科技界认可几个划时代标志:

量子科技、人工智能、可控核聚变等

中小型发达国家只要掌握了其中一项,就基本可以入围世界科技顶尖强国了,经济和科技发展可以领先世界20年以上。

日理万机的最高层领导,每年会集中一天专门学习研讨某个领域的科技发展,从侧面反映了国家高层对这领域的科技高度重视,以下是最近三年的集体学习科技领域的内容:

年人工智能

年区块链

年量子科技

目前第四次工业革命的第一梯队就只有中美两国了。

金灿荣:全球化智库(CCG)学术委员会专家,中国人民大学国际关系学院副院长、教授

今天我主要讲三个部分的内容:首先谈整体的国际形势,因为准确把握形势是制定对策的第一步;第二部分谈如何看待中国在当今世界的位置;第三部分谈中美关系。

01

整体国际形势

(一)如何理解习近平主席在外交上的两大新论断

年,习近平主席在外交上有两个新论断:一个是世界处于“百年未有之大变局”;另一个是年7月他在南非约翰内斯堡参加金砖国家峰会时提出的金砖国家应该形成“第四次工业革命联盟”。

这两个提法非常新,目前还没有官方的解释。我个人的理解是,“百年未有之大变局”从字面上看包括以下几层含义:第一,现在的世界格局是不稳定的,是在变化的;第二,这个变化很大。

“百年未有之大变局”是指国际格局在变、现代化的模式在变、世界生产力的布局在变、人类面临的问题在变,即新格局、新模式、新生产力布局、新问题,这四个“新”大概可以抓住“百年未有之大变局”的核心含义。

1.国际格局从西方主导走向东西方平衡

国际格局,是指一段时间之内很稳定的、国家间的力量对比。在过去的几百年里,国际格局都以西方为主导,因为西方比较进步。我们不得不承认,人类从农业走向工业,从古代走向现代,那些进步的过程主要发生在西方。在这个过程当中,社会运动很多,有进步的、有保守的。但是,最伟大的社会运动是共产主义运动。接下来,就是伟大的工业革命,它是人类从农业文明走向工业文明的根本途径,从根本上提高了人类的生产力。此外,还有军事革命、城市生活革命、信息革命等等。大家体会一下,这一系列引发人类进步的事情,是不是首先都发生在西方,然后我们再慢慢地跟进的?

然而现在,以西方为主导的国际格局发生了变化。西方开始老化了,内部问题多起来了,一批新兴的东方国家发展起来了,中国是其中的代表。当然,这并不仅限于中国,印度、印尼、越南、土耳其看上去也不错。

2.在观念领域,“西方模式”不再是现代化的唯一模式,中国特色社会主义道路可能提供了新的选择

“西方模式”是个大概念,这里面其实有两个原创性的模式——“英美模式”和“德国模式”。“英美模式”特别强调个人的权利,强调个体是社会的基本单元,是最有价值的。而且,它从个人本位看人与人、人与社会、人与国家的关系。“英美模式”的核心观点是,哲学上的个人主义、经济上的私有制加市场竞争、政治上的个人权利至上。

德国是另外一个例子,与英美不同。英美因为资源多,强调个人努力发挥效率,但德国统一的时候已经没有资源了,所以不能搞个人效率,只能搞集体组织效率。因此,“德国模式”就是借助政府的力量,让政府帮企业壮大,但壮大之后政府征收的税费也比较高,政府再用收来的税去帮助穷人。于是,德国成为了世界上第一个立法实施社会保障制度的国家,这也是“德国模式”的不同之处。所以,“德国模式”对国家、对计划的作用是值得肯定的。另外,德国对资本的照顾小于美国。苏联和日本本来就是模仿德国的,所以西方理论界把苏联叫做“德国模式的斯拉夫版”,把日本叫做“德国模式的东亚版”。

以上就是在中国崛起以前,人类的两种现代化模式。

如今,随着中国现代化初步成功,世界上开始承认“中国模式”。事实上,中国政府从来没有讲过“中国模式”,迄今为止,我们只讲了“中国特色社会主义道路”。“道路”就意味着我们还在摸索当中,“模式”就是已经很固定、很成熟了。可是,一些学者以及媒体人,特别是外国学者,他们认为已经有“中国模式”了。

“中国模式”跟英美、德国不同,它在个人效率方面赶不上英美,在组织效率方面赶不上德国以及日本,但中国主要是发挥自己的优势,中国第一大优势就是规模大——“规模效应”。我们的国内市场大、需求大、人口众多,所以可以充分利用“规模效应”。另外,由于我们的“规模效应”比较好,所以影响也较大。

其实,中国工业化的成功对人类工业化进程的贡献要大于欧美。因为在中国工业化成功以前,世界上只有10%的人口成功掌握了工业化。在大家的概念里,发达国家的主体就是美国、欧洲和日本,再加上以色列、澳大利亚、加拿大、新西兰等国。可是,这些国家的人口总数加起来也就10亿人多一点,仅仅占世界人口总数的1/7。然而,中国的人口有14亿人,也就是说中国工业化的成功意味着世界1/5的人口实现了工业化。

而且,中国取得工业化的成功仅仅用了70年时间,较西方国家的几百年少之甚少。从这些角度来说,中国工业化的成功对人类工业化进程所作的贡献要大于欧美。总之,“规模效应”的特点第一是规模大,第二是意义大,第三,很多具体做法不同于西方。

最后得出的结论就是,在中国现代化以前,人类的现代化确实只有“西方模式”。苏联、日本也只是模仿西方,并没有原创。但“中国模式”、中国特色社会主义道路是原创,“中国模式”的初步成功意味着观念上的“西方模式”的唯一性被打破了。

3.第四次工业革命正在到来,这将导致人类的生产力布局发生根本变化,对中国来说是巨大的历史机会

生产力决定生产关系,近代人类的生产力是工业能力,而工业能力的进步主要通过工业革命,所以工业革命是理解近代人类进步最重要的一个视角。迄今为止,人类社会已经经历了三次工业革命,即蒸汽时代、电气时代、信息时代。18世纪60年代末,英国人詹姆斯·瓦特制造出人类第一台有实用价值的蒸汽机,从此人类的生产力真正地得到了解放,从农业时代进入到了工业时代,西方真正地确立了对非西方的优势。

瓦特改良的蒸汽机使人类的生产力真正得到解放(图片来自网络)

在蒸汽机出现以前,人类打仗或者生产都是靠人力,可人的力量是有限的。在蒸汽机出现以后,人类可以通过蒸汽机把地下的化石能源如煤炭燃烧之后变成蒸汽动力,这个效率是人力比不了的。由此,西方国家可以造一些大机器,并且获得了超越非西方的力量。

西方崛起的真正关键就是工业革命。在蒸汽机之后,19世纪60年代,美国又实现了电力的广泛使用,并且开始使用第二种化石能源——石油,这就进一步拉大了与非西方的差距。年,美国生产出人类第一台二进制计算机,自此人类进入计算机革命时代。

显然,这三次工业革命有一个共同的特点——全部都是西方搞出来的,其结果就是让西方一直保持生产力的领先。反观中国,由于生产力落后,人类社会的三次工业革命一次都没有抓住。所以,中国经过多年努力仍然是发展中国家。当然,说中国完全没有抓住三次工业革命也不完全正确,其实我们抓住了第三次工业革命的尾巴,是第三次工业革命的“后网络”。所以在习近平主席眼里,第四次工业革命正在到来,这是巨大的历史机会,我们一定能够抓住这次机会,而且还有可能领先。他也准备拉着金砖国家一起进行第四次工业革命,这样我们的胜算会比较大。

于是,习近平主席提出,金砖国家要建设新工业革命伙伴关系,把握好第四次工业革命带来的机遇,在金砖合作第二个“金色十年”实现更好的发展,共同走向人类命运共同体更加光明的未来。

在第四次工业革命中,中国跟美国至少可以同步,很可能会比美国还先进,这样的态势意味着第四次工业革命之后,人类的生产力布局将完全不同于过去几百年。过去几百年工业革命都在西方,因此西方的生产力绝对领先,甚至有些时候一骑绝尘。第四次工业革命之后,东方的生产力有可能会领先于西方,至少会达到东西方平衡,这是百年未有之大变局的三个变化里最重要的变化。

4.人类在面临的一些新问题

一是网络治理。互联网始于年的美国,但我们今天用的“.

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