何传启:第六次科技革命的三大“猜想
16世紀(jì)以來(lái),世界科技大致發(fā)生了五次革命(兩次科學(xué)革命和三次技術(shù)革命),包括近代物理學(xué)誕生、蒸汽機(jī)和機(jī)械革命、電力和運(yùn)輸革命、相對(duì)論和量子論革命、電子和信息革命等;世界經(jīng)濟(jì)大致發(fā)生了三次產(chǎn)業(yè)革命,包括機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化和信息化革命等。中國(guó)曾錯(cuò)失前四次科技革命的機(jī)遇,并在第五次科技革命中表現(xiàn)平平,收獲不多。目前,第六次科技革命的核心專(zhuān)利爭(zhēng)奪已經(jīng)展開(kāi),第四產(chǎn)業(yè)革命的來(lái)臨已進(jìn)入倒計(jì)時(shí),它們將決定一個(gè)民族的世界地位,將影響一個(gè)國(guó)家的興衰成敗。
01
第六次科技革命的五大學(xué)科
從人類(lèi)文明和世界現(xiàn)代化的角度看,第六次科技革命將是一次“新生物學(xué)和再生革命”,將提供提高人類(lèi)生活質(zhì)量和滿(mǎn)足精神生活需要的最新科技;它將是生命科學(xué)、信息科技和納米科技的交叉融合(主要發(fā)生在交叉結(jié)合部),將是第三次科學(xué)革命、第四次技術(shù)革命和第四次產(chǎn)業(yè)革命的交叉融合。從科學(xué)角度看,它有可能是一次“新生物學(xué)革命”,涉及五大學(xué)科;從技術(shù)角度看,可能是一次“創(chuàng)生和再生革命”,涉及五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù);從產(chǎn)業(yè)角度看,可能是一次“仿生和再生革命”,是一次“生物經(jīng)濟(jì)革命”。
第六次科技革命主要涉及五大學(xué)科。
1.整合和創(chuàng)生生物學(xué):解釋生命本質(zhì)。16世紀(jì)以來(lái),生物學(xué)發(fā)展的基本軌跡是從整體到分子。今天,我們正在揭開(kāi)人體的全部遺傳信息,已經(jīng)認(rèn)識(shí)了成千上萬(wàn)的生物體內(nèi)的分子和細(xì)胞,以及各種組織和器官。如果把這些分子、細(xì)胞、組織、器官組裝起來(lái),能否“制造一個(gè)生命”?生物體與機(jī)器(技術(shù))的多種組合,能否創(chuàng)造新的生命形式和新的物種?
2.思維和神經(jīng)生物學(xué):解釋人腦工作原理。人腦是思維的載體,神經(jīng)系統(tǒng)是思維的工廠,它們都是如何工作的?人腦認(rèn)知和創(chuàng)造性思維的機(jī)理,人腦信息加工、儲(chǔ)存、提取和再現(xiàn)的機(jī)理等,非常有挑戰(zhàn)性。
3.生命和再生工程:生命體的工程化和產(chǎn)業(yè)化。對(duì)生命的操縱有違人類(lèi)的現(xiàn)行倫理道德,但是,人類(lèi)將逐漸具備操縱生命的能力。例如,操縱遺傳物質(zhì)、神經(jīng)系統(tǒng)、生物節(jié)律、生物細(xì)胞、組織器官、生物生殖、生物性狀和生命形式,實(shí)現(xiàn)生物和機(jī)器的組合等。
4.信息仿生工程:人腦的信息仿生。人腦思維和動(dòng)物信息處理的數(shù)字化模擬和仿真,實(shí)現(xiàn)信息和知識(shí)的無(wú)阻礙獲取、現(xiàn)有信息傳播渠道的整合等。模擬人腦的認(rèn)知和思維原理,并行處理和整合各種類(lèi)型的信號(hào),逐步建立非線性推理功能(直覺(jué)),具有部分人類(lèi)情感。
5.納米仿生工程:人體的軀體仿生。納米仿生材料、納米仿生器官、納米仿生設(shè)計(jì)和制造等。納米工程、信息工程和仿生工程的結(jié)合,為人類(lèi)開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新的工作平臺(tái)。
02
第四次產(chǎn)業(yè)革命的五大技術(shù)
第六次科技革命將引發(fā)和包含第四次產(chǎn)業(yè)革命,主要涉及五項(xiàng)技術(shù)。
1.信息轉(zhuǎn)換器技術(shù):生物信息與電子信息的整合。信息轉(zhuǎn)換器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人腦與電腦之間的直接信息交流和轉(zhuǎn)換的技術(shù)。相關(guān)技術(shù)包括:人腦的信息獲取技術(shù)、信息儲(chǔ)存技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息轉(zhuǎn)換技術(shù)、信息分解技術(shù)、信息再現(xiàn)技術(shù)、信息生成技術(shù)、信息處理技術(shù)、人腦反向工程等。
2.人格信息包技術(shù):人腦的電子備份與虛擬再現(xiàn)。人格信息包技術(shù)是制造包含人腦的社會(huì)學(xué)和人格信息的信息包的信息仿生技術(shù)。相關(guān)技術(shù)包括:知識(shí)工程、人工智能、人性化軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬人體技術(shù)、虛擬心理技術(shù)、虛擬思維技術(shù)、虛擬自主意識(shí)技術(shù)、虛擬人格技術(shù)等。
3.仿生技術(shù):人體的仿生備份和軀體仿真。仿生技術(shù)是仿制生物組織和行為的工程技術(shù)。相關(guān)技術(shù)包括:納米仿生、信息仿生、智能仿生、仿生材料、仿生設(shè)計(jì)、仿生制造、仿生工程、仿真智能機(jī)器人、動(dòng)物仿真、人體仿真、仿生組織和仿生器官(人造物質(zhì)性的仿生組織和器官)等。
4.創(chuàng)生技術(shù):創(chuàng)造新的生命形態(tài)和生命功能。創(chuàng)生技術(shù)是人工有目的地合成生物組織、器官、肢體和生命體的工程技術(shù)。相關(guān)技術(shù)包括:合成生命、合成生物性的組織和器官、遺傳工程、細(xì)胞反向工程、生物與非生物的耦合技術(shù)、生物與非生物的整合技術(shù)、生物與非生物信息的整合技術(shù)等。
5.再生技術(shù):生物體的體內(nèi)和體外再生。再生技術(shù)是通過(guò)誘導(dǎo)或培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)生物組織、器官和生命體的再生的工程技術(shù)。相關(guān)技術(shù)包括:生物組織和器官的體外再生、生物體的體外再生、人體組織和器官的體外再生、人體的體外再生、人造子宮、生物和人體組織和器官的體內(nèi)誘導(dǎo)再生等。
03
第六次科技革命的機(jī)會(huì)成本
機(jī)會(huì)成本是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)概念,指一種資源用于一個(gè)項(xiàng)目而放棄其他機(jī)會(huì)時(shí)所可能發(fā)生的最大損失,或開(kāi)展某項(xiàng)業(yè)務(wù)而不得不放棄其他業(yè)務(wù)的最大代價(jià)。根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn),科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機(jī)會(huì)成本,涉及國(guó)家的興衰。對(duì)于沒(méi)有抓住科技革命和產(chǎn)業(yè)革命機(jī)遇的國(guó)家而言,降級(jí)為發(fā)展中國(guó)家是他們付出的機(jī)會(huì)成本的代價(jià),如葡萄牙和阿根廷等;對(duì)于抓住科技革命和產(chǎn)業(yè)革命機(jī)遇的國(guó)家而言,成為世界強(qiáng)國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家是他們的凈收益,如美國(guó)和英國(guó)等。
目前,第五次科技革命和第三次產(chǎn)業(yè)革命尚未結(jié)束(約1945—2020年),還存在一些尾聲機(jī)會(huì),如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化制造(3D打印)和綠色能源等;第六次科技革命和第四次產(chǎn)業(yè)革命尚未發(fā)生,但核心專(zhuān)利爭(zhēng)奪已經(jīng)展開(kāi),技術(shù)前奏已經(jīng)響起,它是一個(gè)先聲機(jī)遇。
中國(guó)是從第六次科技革命和第四次產(chǎn)業(yè)革命的戰(zhàn)略機(jī)遇中獲得凈收益,還是付出機(jī)會(huì)成本的高額代價(jià),就看我們的選擇了。如果能夠超前布局,搶占它的戰(zhàn)略制高點(diǎn),就有可能贏得主動(dòng),就有可能掌握它的核心專(zhuān)利,就有可能加速中華民族的偉大復(fù)興。
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總結(jié)
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