科技革命和产业变革大循环与科技创新趋势

现代科学诞生以来，经历了三次科技革命与产业变革大循环，本文概述了人类科学革命、技术革命、产业变革及其分次。面对正在加速演进的第四次大循环，作为通用技术、核心技术代表的人工智能对科学革命、技术革命、产业变革、社会变革带来至关重要的影响，大数字科技产业、大健康科技产业、大能源科技产业构成新科技革命和产业变革的“一体两翼”核心部分，将深刻改变人类生产与生活。
《国家创新驱动发展战略纲要》指出，全球新一轮科技革命、产业变革和军事变革加速演进，科学探索从微观到宇观各个尺度上向纵深拓展，以智能、绿色、泛在为特征的群体性技术革命将引发国际产业分工重大调整，颠覆性技术不断涌现，正在重塑世界竞争格局，改变国家力量对比，创新驱动成为许多国家谋求竞争优势的核心战略。当前，新一轮科技革命与产业变革及其核心的科技产业得到世界各国高度重视，成为竞争的焦点。那么，历史上科技革命、产业革命是如何演变和分次的呢？如何理解科学革命、技术革命到产业变革的大循环，在新一轮科技革命与产业变革大循环中如何把握科技发展和产业发展的重点与趋势性特点？这些问题值得我们深入探讨。
# 01、科学革命、技术革命、产业变革及其分次
## 1.1 科学革命及其分次
对于什么是科学革命及科学革命发生了几次，看似争议并不大，其实也有许多不同看法。对近代以来的科学革命进行分次的一种普遍看法是，近代科学革命大致可以分为三次，目前是第三次且仍在发展中。理论依据是科学哲学或科学史的研究，特别是最有影响的T.S. 库恩的《科学革命的结构》一书中阐述的近代科学革命体现为“范式”的转换，或者通俗地讲就是科学理论基础发生了根本性的大变化，所以称得上整体性科学革命的可以分为三次［1］。
==第一次科学革命==：从1532 年前后哥白尼完成《天体运行论》到牛顿《自然哲学的数学原理》出版，第一次科学革命实现经历了将近150年，带头学科毫无疑问是力学。
==第二次科学革命==：以化学原子论、生物进化论和电磁理论的提出为主要内容，延续了约60年，以化学、生物学和物理学等为带头学科。
==第三次科学革命==：以相对论与量子力学的出现为标志，于19 世纪和20 世纪之交发生。
学者汪涛对关于古代文明到现代文明更长周期科学的发展演化提出了自己的观点，他认为，科学发展到今天已经经历了两个大的历史阶段或飞跃，目前正在经历第三次科学革命［2］。
第一次科学革命发生在古希腊，是通过建立系统的数学和逻辑而完成的，并认为古希腊创立的逻辑和数学成为直到今天整个科学大树的根基和普遍的工具。第二次科学革命被公认为是“近代科学之父”伽利略把实验方法系统地引入物理学研究，经过哥白尼、第谷、开普勒、伽利略、胡克、牛顿、培根等人的不断努力开启了这次科学革命。直到今天，
第二次科学革命以是否具备实验基础作为是否科学的基本标准的观念已经成为当今整个科学界（包括社会科学界）一致看法。
第三次科学革命，进入 21 世纪，随着信息技术进入理想化阶段、测量网大规模普及，对应着一次全新的、可以与前两次科学革命相比拟的全新科学革命出现，其被称为纯科学革命，或第三次科学革命。
## 1.2 技术革命及其分次
对于什么是技术革命及其发生的次数，则更为众说纷纭。普遍看法认为，技术革命是技术改造客观世界的根本性变化，它对人类社会的生产、生活都会产生广泛而深刻的影响，例如带来经济结构、生活环境、工作对象、生产工具、活动范围和价值观念的变化等，并将技术革命（1980年代即改革开放初期人们将正在发生的信息技术革命称之为新技术革命）划分为五次［3］：
第一次技术革命是制火技术的发明；
第二次技术革命是农业技术体系的形成；
第三次技术革命是机械工业技术的重大突破；
第四次技术革命是重化工业技术崛起；
第五次技术革命，当时也称为新技术革命，信息技术全面融入社会。
当前正在发生的新科技革命，从技术变革的角度看，应为
第六次技术革命，是以当下正在迅猛发展的智能软硬件技术为引领，互联网技术为支撑，以人工智能、清洁能源、无人控制技术、量子信息技术、虚拟现实技术以及生物技术为主要内容的全新科学与技术相融合的技术革命。
## 1.3 产业变革及其分次
工业革命也叫产业变革。产业变革的分次则更为混乱，有三次说、四次说、五次说等，一般可以根据工业技术的深刻改变将产业变革分为以下四次。
第一次工业革命与第三次技术革命相对应，主要是以纺织工业技术为主体支撑的轻纺、机械等产业的崛起；
第二次工业革命与第四次技术革命相对应，主要是以钢铁、化工、电力等重工业技术为支撑的重化工业的崛起；
第三次工业革命与第五次技术革命相对应，是以信息技术为代表的高新技术群体支撑的计算机软硬件、生物与现代医药、新能源、新材料、航空航天等高科技产业的崛起和壮大；
第四次工业革命对应着第三次科学革命和第六次技术革命，是

以智能科技为代表，以人工智能、大数据、网络平台、区块链、云计算等为核心的大数字化科技产业，
	以清洁能源、新能源汽车等为核心的大能源科技产业，
	以基因编辑、生物治疗等为代表的大健康科技产业等共同支撑的战略新兴产业
为核心内容。
02、科技革命和产业变革的大循环
总之，大多数认为，
科学革命是科学共同体公认的科学理论的“范式”革命；
技术革命是技术改造客观世界的根本性变化；
产业变革是建立在技术变革基础上的生产方式的根本性改变。
20 世纪下半叶以来，科学与技术呈现出综合化的发展趋势，科学与技术相互结合，科学发展的技术化与技术进步的科学化，使得科学与技术融合程度越来越深。
同时，以科学为基础的技术进步与产业创新成为越来越重要的发展模式，科学——技术——产业一体化和技术成果向现实生产的转化也变得越来越快，这就使得科学革命、技术革命和产业变革在内容上和时间上都不再是分离的，而是时间上越来越相互重合，内容上相互融合难分彼此，表现出所谓的==科学、技术、产业的大循环==。
在人类历史上，从思想启蒙到科学、到技术，再到生产，已经基本经过了三次大循环［3］。
第一次大循环：
从文艺复兴运动开始思想启蒙，17 世纪以牛顿古典力学体系建立为标志的第一次科学革命发生，随之带来在18世纪出现的以纺织等工业技术的重大突破为代表的第三次技术革命，再后来到19世纪才形成了生产上的大变革大发展，产生以轻纺、机械等产业崛起为代表的第一次工业革命。可见，第一轮大循环至少在时间上是分离的，这反映了从科学到技术到生产的转换过程是非常缓慢的。
第二次大循环：
从18世纪的法国大革命及思想启蒙运动开始，到19世纪末、20世纪初，建立近代科学新体系完成第二次科学革命，再到20 世纪30 年代实现以重化工业技术崛起为标志的第四次技术革命，20 世纪60 年代前后完成的以钢铁、化工、电力等重化工业为代表的第二次工业革命。可见，第二次大循环从科学革命完成，再到技术革命和工业革命不到100 年，尽管时间上仍是分离的，但转换时间明显缩短了。
第三次大循环：
在19世纪和20世纪之交发生的、以相对论与量子力学的出现为标志的第三次科学革命，以信息技术革命（也称之为新技术革命）为标志的第五次技术革命，是以信息技术为代表的高新技术群体支撑的计算机软硬件、生物与现代医药、新能源、新材料、航空航天等高科技产业的崛起为标志，信息技术全面进入产业和社会，信息技术不断迭代和产业升级的融合成为新的循环的重要特征。
新一轮大循环：
随着不断加快的科学、技术与产业的融合与累积循环发展，从基础研究到产业化过程的速度越来越快，大的、整体的科学革命好像很难发生，但信息科学、物质科学、生命科学、能源科学等众多领域的群体性、局部性科学则突破不断，第四次大循环的科学革命和技术革命不再能够截然区分。很多学者认为，以人工智能为代表的智能化引领的第四次科技革命与产业变革大循环正在发生。

# 03、第四次科技革命和产业变革大循环中的趋势性特点
## 3.1 人工智能为代表的五大通用使能信息科技对大循环将产生深刻影响
由人工智能、网络平台（移动互联网、物联 网、产业互联网）、区块链、大数据、云计算构成的五大最新一代信息科技，正在极其深刻地影响着传统经济领域［4］。可以说，包括“智能+”“互联网+”“区块链+”等在内的五大新一代信息使能科技，首先体现为通用技术，即在全方位、无死角连接以及对经济社会、生产生活全渗透的环境下，具有广泛而深刻的社会影响。
其中，人工智能既是通用科技，亦是带头科技，给人类社会进步和长周期经济增长带来了重大机遇，有望继蒸汽机、电力、信息化之后引领以智能化为代表的新一轮工业革命，将大幅解放生产力，推动人类社会进入新的发展阶段。人工智能的发展将在创新治理、可持续发展和全球安全合作三方面对现行国际秩序产生深刻影响。在科技革命层面将人工智能定位为通用技术、智能化社会的带头技术，在产业变革层面将其定位为对新一轮工业革命起引领作用的技术，在社会制度变革层面将其定位为在多方面对现行国际秩序产生深刻影响的技术。这说明人工智能处于第四次大循环的中心位置，持类似见解的学者并不鲜见。
2015 年 5 月中国政府颁布的《中国制造2025》指出，新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。2016 年5月发布的《国家创新驱动发展战略纲要》强调了新一轮科技革命、产业变革和军事变革加速演进对重塑世界竞争格局、改变国家力量对比的影响。2016 年5月，国家发改委发布了《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。随后在2017 年两会上，“人工智能”第一次被写进政府工作报告。可见，政府决策管理层肯定了新一轮科技革命、产业变革和军事变革加速演进，认同新的科技革命和产业变革大循环正在进行，智能科技是群体性科技革命的首要组成部分。
如果以人工智能为代表的五大通用使能信息科技就是第四次科技革命和产业变革大循环的通用技术、核心技术，那么它们将从大循环的各个环节影响人类的未来。
在思想观念转变方面，前三次大循环都经历了漫长的观念更新过程，人们有时间慢慢适应科学革命、技术革命和产业变革带来的心理冲击、伦理冲击和思维惯性冲击。由人工智能等科技发展引发的第四次大循环，可能是人类历史上极为迅猛的变革过程。
一方面，人类不一定有充足时间去理性思考这种变革；另一方面，以人工智能为引领的革命，出现了与前三次变革循环完全不同的“新物种”——机器人，它直接涉及人类本身智能与人类创造的机器智能的复杂关系，况且机器智能的自我学习、自我适应、自我进化的程度，或许不是我们现在能够想象得到或把握得了的。因此，人的理性发展能否跟得上人工智能或机器智能化的步伐呢？如果没有一大批具有前瞻性的人文学者进行多视角的深度研究思考，任由人工智能不受约束地发展下去是难以想象的。
在科技革命环节，人们普遍认为人工智能是这一轮科技革命的通用技术、核心技术、带头技术，就像蒸汽机、电力、内燃机、计算机技术一样，这就预示着在科技革命层面，新的科技革命所显示的学科群体和技术群体突破、群体共振的特征进一步强化。在科学层面，人工智能的进步需要支撑机器学习算法的数学、信息与计算机科学以及更加智能化的脑科学与认知心理科学的突破，支撑未来智能芯片制造技术极限的突破或许要依靠量子科学与计算科学的突破，支撑医疗健康、增材制造、新能源等其他产业智能化应用需要生命科学、物质科学的突破等。在技术层面，人工智能的进步需要多技术领域的群体突破支持，包括新的互联网、大数据、芯片、应用于各行各业的配套技术等，如智能互联网（互联网本身可能才是人工智能的最好承载体）、智能传感技术、智能识别技术等。
在产业变革环节，人工智能等使能技术也将成为产业变革的核心动力，几乎关系到所有的产业技术升级和不断迭代。目前，其快速应用并渗透到智能制造、智能汽车、智能金融、智慧医疗、智能交通等几乎所有产业领域的生产与服务。人工智能也可能影响到经济全球化的原有趋势，形成新的格局，正如《智能转型：从锈带到智带的经济奇迹》一书所展示的，欧美发达国家由于智能科技创新的带动，出现了实体经济回归，因为智能制造的关键不再主要是制造成本高的约束。如果这一趋势延续，过去制造业在不同国家依成本梯度转移的规律或许就不再成立，类似这样的影响都会是全球性的。
在社会制度变革环节，当前人们普遍认为，以人工智能为核心的智能科技带动社会全方位“智能化”，成为人类社会发展的新趋势，涉及法律、社会管理、城市运营、社会治理等方面。例如，智能制造使生产线具备在生产过程中自动采集数据、分析数据，并实现自我学习、自主判断、优化配置、能力升级等智能行为。
所以人工智能对人类社会生产方式的改变与影响的可预测性和确定性要远远大于对人类社会生活方式的影响。大数据不仅是人工智能重要的技术基础之一，而且是整个科技体的主要组成［7］，对类似大数据这样的科技问题可能引发的社会制度变革、生活方式改变，需要社会各界给予更多关注。对于大数据，学者在批评数据工具论不足的基础上，把大数据作为新物种的数据生命体来看待，在一定程度上与凯文·凯利把科技体当作第七类生命体相契合［7］。
3.2 大循环背景下“十四五”重点产业领域科技创新趋势
综合四次科技革命与产业变革大循环发展的历史经验，谁抓住了位居中心环节的战略性科技新兴产业，谁将会占据主导地位，争取到发展的主动权。结合《中华人民共和国国民经济和社会发展==第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要==》（以下简称“十四五”规划）的部署，笔者认为，未来五年重点科技产业将呈现“一体、两翼”的发展态势。
## 3.2.1  一体：大数字科技产业发展趋势
新一代信息科技产业的核心是智能化，智能化的引领作用将越来越突出。智能化引领的大数字科技产业是新科技革命和产业变革的主体，包括人工智能产业、网络技术产业、数字技术产业等内容，目前已经进入人工智能带动的大数字科技产业时代。大数字产业本身就是新兴科技产业，当前主要科技创新趋势包括以下几个方面。
一是大数字科技产业迎来巨大发展机遇。“十四五”期间需要解决技术与产业发展的短板，特别是关键核心技术的“卡脖子”问题带来的投资与政策机遇，以及超大规模的市场优势给新技术、新产业、新业态、新模式提供了更加广阔的发展空间，以智能化为发展方向的产业数字化和数字产业化将带动经济社会的数字化进程。“智能+”“互联网+”“区块链+”将进一步引领大数字科技产业对生产、生活的广泛渗透，进入科技与产业、大数字科技产业与传统产业全面深度融合发展新时代。
二是人工智能成为世界主要国家科技竞争的战略焦点将进一步加强，同时人工智能的治理越来越受到重视，包括加大投资力度、推动技术创新。例如，德国政府决定对 2018 年版的《人工智能战略》做出修订，计划到2025 年，通过经济刺激和未来“一揽子”计划，把对人工智能的资助从30 亿欧元增加到 50 亿欧元。欧盟拟为“数字欧洲”计划拨付75 亿欧元，其中21 亿欧元用于人工智能，以提高欧洲数字经济的竞争力。
三是 5G 竞争进一步升级，数字经济将加速扩张。“十四五”规划确立了重点发展的七大数字经济产业（云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实）和十大场景（智能交通、智慧能源、智能制造、智慧农业及水利、智慧教育、智慧医疗、智慧文旅、智慧社区、智慧家居、智慧政务）［8］。根据中国（深圳）综合开发研究院推出的《中国数字化之路》报告发布的数据，预计 2020——2025 年，中国数字经济年均增速将保持在15%左右，2025 年数字经济规模有望突破 80 万亿元，占 GDP 比重达到 55%；2030年我国数字经济体量将有望突破百万亿元。
四是芯片等前沿信息科技领域将继续成为一个世界性热点。中国正在着眼于解决半导体芯片产业相关的“卡脖子”技术问题；欧盟联合投资半导体产业，增强在芯片领域的独立自主和话语权；美国要联合日本、韩国等盟友在本土形成不依赖中国的芯片产业链等。同时，世界各国加大对信息科技产业前沿技术的支持，以抢占未来产业制高点，包括量子计算、量子网络、第三代半导体等。
五是在 5G、工业互联网、大数据中心等为代表的新基建的带动下，制造业必将迎来新一轮的转型升级。制造业技术升级的热点主要有数字孪生、协作机器人等。在产业数字化大背景下，应用数字技术为实物产品、制造流程乃至整个工厂进行模拟仿真，为其创造一个数字版的孪生体，是制造工厂数字化的基础。同时，在智能制造带动下，制造业产品从自动化单一化向智能化复合化迭代升级；制造业产业链将由产品制造向高端环节服务化转型；制造业产业结构与生产方式将由传统制造模式转变为绿色制造模式。
3.2.2 两翼：大健康科技产业与大能源科技产业发展趋势
## ①大健康科技产业
一是按照“十四五”规划，未来大健康产业的政策主要由三大部分重要内容构成：全面推进健康中国建设；健全包括医疗保险在内的多层次社会保障体系；实施积极应对人口老龄化国家战略。同时，中央确立了科技创新的“四个面向”，即在面向世界科 技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求的基础上，增加了面向人民生命健康的新要求新导向，表明未来更加强调科技创新以人为本，更加重视包容性创新发展，更加重视广大人民生命健康等福祉。可以预见，国家层面将高度重视公共卫生体系建设和人民健康，医药卫生、医疗器械行业及其创新发展有望维持高景气度。
二是后疫情期将吸取新冠疫情的教训，加大投入力度，我国医疗卫生、生物技术与医药、医疗器械行业在结构优化转型升级中有望维持高景气发展，对科技创新的需求将更加旺盛。疫情防控期间，医院患者数量激增，暴露了我国分级诊疗体系仍不完善、医院重症科室及医疗设备数量仍待提高的问题。目前，我国医疗市场ICU 仅占普通病房约6%，远远低于发达国家的15%；国内医疗资源发达地区的ICU 服务病床数不到医院病床总数的 2%；每十万人医生数 181，每十万人护士数234，每十万人床位数420。以上情况均不满足原卫生部发布的《中国重症加强治疗病房（ICU）建设和管理指南》规定的标准。
三是医疗卫生领域数字化加速推进，智慧健康将成为新的增长点。智慧健康作为实现国家健康中国战略的重要手段，通过将互联网、人工智能、物联网等现代科技导入疾病防控、疾病诊疗、健康管理、药品供应等多个方面，提升了医院管理和诊疗服务的水平，改善了患者治疗的效果和效率。智能健康极大地丰富了传统医疗的线下诊疗体系，达成医疗健康产业的数字化、网络化和智能化，推进现代医学的发展，最终建立数智化社会新型医疗健康体系。智慧健康出现五大趋势：a. 数据价值进一步凸显；b.AI 辅助诊疗不断扩展；c. 物联网、AI 等技术与医疗设备融合成为研发重要方向；d. 脑机接口技术即芯片开发展现曙光；e. 数字化医疗应用范围加速扩大。
四是医疗服务发展空间广阔，创新成为集中采购环境下企业发展的必然选择。由于国家支持社会办医，同时受医改支撑，医疗服务行业未来发展空间广阔。“十四五”规划亦指出支持社会办医，推广远程医疗。同时，药械带量集采趋于常态，加速创新或为关键出路，创新能力突出、产品线布局广泛的企业将在行业洗牌中脱颖而出。
## ②大能源科技产业
一是新能源科技是我国能源转型发展的重要力量，未来还将持续快速发展。《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》提出，到2030 年非化石能源占一次能源消费比重应达到 20% ，2050 年超过 50%。预计 2030 年、2050 年，我国新能源装机规模将分别在 12 亿千瓦、28 亿千瓦以上，预示着以光伏为代表的可再生能源替代传统化石能源成为大势所趋。
二是能源行业数字化加速推进有利于新能源替代传统化石能源的生产消费模式。传统能源基础设施运行方式难以应对发展过程中带来的新挑战。在电力生产中，采用传统方式存在发电率低、运维效率低等问题。同时，随着数字技术的快速发展，数据中心、站点数量的激增也将带来更高能耗的挑战。采用数字化、智能化技术，可有效提升电力生产效率、运维效率和能源效率，最终助力碳中和目标实现。按照华为公司的预测，数字能源将呈现出十大趋势，即能源数字化、绿电无处不在、全链路高效、AI 加持、融合极简、能源网自动驾驶、综合智慧能源、智能储能系统、随时随地超级快充、安全可信。
三是分布式绿色蓄能网络是未来能源革命与技术创新的主线。分布式新能源、储能等快速发展，与互联网技术相结合，形成清洁能源利用的多种新业态。目前分布式新能源、储能等快速发展，并基于大数据、云计算、物联网、移动互联网等新技术，与用户侧用能需求相结合，形成虚拟电厂、综合能源系统、云平台等新业态，成为新能源多元化利用的重要方式。5 年或略长时期，代表未来的全新的能源网络是以新能源为基础的。以光伏、风能为代表的绿色分布式能源是毫无疑问的未来。
四是新能源结构变化加快。随着技术的发展以及各国在碳排放、碳中和方面加快行动，新能源结构也将不断发生变化，光伏发电、风力发电仍然居于主流，潮汐发电、生物质能源、可燃冰、核能等将成为重要能源，氢气、甲醇等燃料作为汽油、柴油的替代品，也将受到广泛关注。同时，国家高度重视新能源消纳工作，对新能源利用水平提出明确要求。《清洁能源消纳行动计划（2018—2020 年）》提出，2020 年基本解决清洁能源消纳问题，可再生能源发电利用率达到95% 以上。
五是新能源汽车作为发展方向趋势形成，不可阻挡，继续按照电动化、智能化、网联化、共享化方向发展。目前，电池容量和充电速度的技术进步显然比预期要快，短期内可能实现 1000 千米续航。未来国家将统筹发展和安全，加强政策标准法规协同，加快完善安全监管体系，扎实推动汽车强国建设。
六是“碳达峰、碳中和”考核强力推进，大能源产业的科技创新有可能居于全球领先地位。2020 年9 月22 日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，他提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，争取在2060 年前实现碳中和。”2021 年开始，全国碳市场首个履约周期正式启动，涉及 2225 家发电行业的重点排放单位，从国家层面将温室气体控排责任压实到企业，通过市场倒逼机制促进产业技术的升级。预计大能源科技产业相关政策力度可能超预期。
04、讨论
# 4.1 科技革命与产业变革循环对国家崛起的影响
三次科技革命与产业变革循环的历史，无不伴随着一些站在科技革命、产业变革、社会变革潮头的国家的崛起。改革开放以来，中国领导人强调和重视科技革命及其引发的产业变革的影响，将其作为重要的外部机遇和挑战来对待，这既与国家领导人重视科技创新有关，也和中国与过去的科技革命与产业变革失之交臂有关。
1978 年全国科学大会和十一届三中全会相继召开，迎来科学的春天和改革开放大幕的开启，到20 世纪80 年代中期，党中央就多次强调要迎接新技术革命高潮到来的挑战，也就是迎接第五次技术革命即将达到高潮的挑战。回过头来看，在中国经济处于恢复的困难时期乃至后来经济处于工业化初期，就同时推进信息化、城市化，才使得我们没有与信息技术革命的浪潮擦肩而过，也为更好地抓住当前新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇打下坚实的基础。
## 4.2 把握科学、技术、产业循环累积规律至关重要
从科技革命与产业变革大循环以及美国发展的历程看，每次大循环都在一定程度上经历了科技革命［8］（革命性科学理论突破并形成里程碑式的理论体系与学派、系列重大技术突破）、产业革命、军事社会变革及民众思想意识的根本性改变，需要更加关注科学理论、技术创新、产业发展循环累积增强关系，需要更加关注每一次大循环的带头学科、核心技术、通用技术。
可以说，每一次的科技革命和产业变革就是不断发现和遵循科学、技术、生产发展的内在循环增强关系的规律，把握新的变革趋势与重点方向，注重科学技术与产业共同形成创新生态体系的过程。正如陈劲在《科技创新：中国未来30 年强国之路》一书的序言中所说：“美国通过打造由强大的基础研究和核心技术供给路径与需求引致的创新路径共同构成的国家创新生态系统，抓住和引领第二次、第三次工业革命以及正在进行的新一轮科技革命战略机遇”［9］。
## 4.3 科学发展到极限了吗？
近代科技革命与产业变革循环顺序上、逻辑上无疑是遵循先有科学革命，再有技术革命，而后有产业革命，并在科技革命和产业革命的共同作用下发生社会制度变革。然而，从第三次循环开始，前两次循环的顺序出现了争议，焦点是技术革命似乎不再严格依赖于科学革命的突破所在的学科。第三次循环的技术革命重点领域是信息技术革命及其以信息技术为带动的生物与现代医药、新能源、新材料、航空航天等高科技群体。
目前，第四次循环应当先行的科学革命突破迟迟不来，而各界逐步对新的技术革命达成共识：在第三次循环技术革命的带头领域信息科技的带动下，大数据、云计算、万物互联等支撑的人工智能率先成为新的技术革命的通用技术、核心技术领域。在这种背景下，人们干脆把第三次循环的科学革命与技术革命不加区分，统称为科技革命了，这是不是意味着，人类认识客观世界、主观世界乃至人类自身的科学发展到了极限了呢？许多研究显示，研究人员数量增加的同时，研究的生产率却下降了。确实，科学进步，特别是革命性突破越来越难了，有效的研究工作需要越来越长的时间，这些都是不争的事实。
但值得关注的是，在人工智能为代表的大数据科技的全面渗透下，几乎所有的学科、技术领域、产业领域的创新，都将不可避免地受到使能技术的赋能，增强新的发展力量。科学界也更多关注学科间的交叉，相互学习，更多关注智能化数字化带来的影响，按照数据科学、实验科学、测量化的定量科学标准促进更多学科、领域的科学化。
## 4.4 用人类智慧实现人工智能科技发展的“善智”
许多人对人工智能科技的发展投了信任票。如凯文·凯利，按照他的观点推论，无论是人工智能还是其他科技，都会继续沿着科技体自身的轨迹几何级数改变本来已经处于不断加快的科技自身迭代（self-generation）和科技自我强化（self-reinforcing）的创造系统。他认为，科技带给我们的未来，终将是一个充满温暖、人性与自由的“进托邦”（photopia），并进一步指出，包括我们在内的整个科技体必须全力以赴，我们产生了更多选项、更多机会、更多关系、更高的多样性、更强的一致性、更多思维、更高层的美好，还有更多的问题。总和起来，善的层次提高了，无限的游戏值得我们玩下去。这就是科技想要的［7］。
这种乐观看法是对人类理性的信任，国内一些学者也给予了类似看法，《人工智能：驯服赛维坦》一书在对人工智能带动的科技和产业革命大循环的思想启蒙、科学革命、技术革命、产业变革（或工业革命）、社会制度变革等环节进行了全方位讨论的基础上，提出了“善智”理论及其哲学思想，为人类正在经历的新科技革命与产业变革中的关键因素——人工智能的向善发展也投了信任票［10］。
但毕竟人类的理性是有限的，面对未来更长期科技发展的走势，我们谁也不能保证不犯错误。特别是，人工智能技术除了具有通用技术的一般特征外，其不同于蒸汽机、电力、内燃机、早期计算机技术等通用技术，它能够基于反馈的大量数据来改善自身。因此，我们把人工智能放在人类正在经历的第四次观念改变、科学革命、技术革命、产业革命（或工业革命）、社会制度变革的大循环中来看，更多的学者从不同的视角来审视人工智能、基因科技为代表的新兴科技，是十分必要的。