魏佑海

（深圳大學(xué)，廣東 深圳 518060）

淺議第三次技術(shù)革命

魏佑海

（深圳大學(xué)，廣東 深圳 518060）

第三次技術(shù)革命是信息技術(shù)革命。信息技術(shù)的基本特征是加強(qiáng)人類的感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的功能。因此信息技術(shù)可稱為感傳思維技術(shù)，第三次技術(shù)革命可稱為感傳思維技術(shù)革命。正是它促使了經(jīng)濟(jì)全球化，使腦力勞動成為創(chuàng)造價值的主要勞動形態(tài)，推動知識經(jīng)濟(jì)的到來以及促進(jìn)生物學(xué)進(jìn)展到現(xiàn)代生物學(xué)，人類開始可以自己設(shè)計制造新的生物，推進(jìn)納米科技的出現(xiàn)。為了迎接第三次技術(shù)革命的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我國的教育理念應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)教育應(yīng)該與生產(chǎn)實踐、科學(xué)研究實踐、技術(shù)開發(fā)實踐和工作實踐相結(jié)合。

第三次技術(shù)革命；信息技術(shù)；感傳思維技術(shù)

一、人類歷史上的兩次技術(shù)革命

人類發(fā)展歷程中，究竟劃分為幾次技術(shù)革命，看法不一。有的劃分粗一些，有的細(xì)一些。本文采用粗一些的劃分方法，力圖能更清楚地看到它們之間的不同特征及其影響。

（一）第一次技術(shù)革命

第一次技術(shù)革命始于人類發(fā)明制造火和利用火，由此形成了第一次生產(chǎn)力發(fā)展浪潮。這一段時期大約開始于公元前8000年一直到公元1750年，綿延將近一萬年。

人類學(xué)會了使用火，懂得利用熱能，開始食用熟食，大大增強(qiáng)體質(zhì)和促進(jìn)了身體發(fā)育。而且發(fā)明了用火燒制陶器、瓷器，進(jìn)而又掌握冶煉銅鐵等金屬和初步的鍛打技術(shù)，這樣就可以制造狩獵的金屬器械和金屬的農(nóng)具以及其它工具。

正是由用火而來的一連串技術(shù)，使生產(chǎn)力逐步提高，人類有了分工，社會從原始共產(chǎn)主義社會逐步發(fā)展到奴隸社會再到封建社會。

應(yīng)該注意到，這時人類所使用的動力主要是人力和畜力，除去利用熱能以外，少量利用風(fēng)能和水能，例如帆船與水輪機(jī)等。

在此時期中所形成的第一次生產(chǎn)浪潮，是以農(nóng)業(yè)為代表，輔之以畜牧業(yè)和一些手工業(yè)，我們稱之為第一產(chǎn)業(yè)。

（二）第二次技術(shù)革命

第二次技術(shù)革命及相對應(yīng)的第二次生產(chǎn)浪潮起始于18世紀(jì)中到20世紀(jì)中（即1750～1950年）。這二百年是人類高速發(fā)展進(jìn)步的時期，生產(chǎn)力的提高、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都是空前的，人類走進(jìn)現(xiàn)代文明時代。

這次技術(shù)革命，公認(rèn)是以瓦特（J.Watt）完成蒸汽機(jī)的發(fā)明為起點，人類由此有了強(qiáng)大的動力機(jī)，擺脫了人力和畜力的限制，因此就有條件開發(fā)出各種制造業(yè)和機(jī)動運輸工具。

隨著各種新能源的開發(fā)和能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的提高，又出現(xiàn)了多種動力機(jī)如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、核能動力機(jī)等等。借助它們和各種各樣的加工設(shè)備制造出人類需要的五花八門的物品。不只有了陸地上和水上的先進(jìn)交通工具，而且發(fā)明了飛機(jī)與火箭，大大加速了人流和物流的速度，并且人類開始走出地球飛向太空。

第二次技術(shù)革命的結(jié)果產(chǎn)生了第二產(chǎn)業(yè)——工業(yè)。工業(yè)對農(nóng)業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)有力的技術(shù)改造，使其走向機(jī)械化、電氣化，也就是現(xiàn)代化。

第二次技術(shù)革命的內(nèi)容是無比豐富的，但是分析其核心，占主導(dǎo)的是動力技術(shù)和由它帶動起來的制造技術(shù)與運輸技術(shù)。它們極大地增強(qiáng)了人類的體能和四肢功能，滿足了人類制造物品和運送物品，也包括運送自己的需要，并且為下一次的技術(shù)革命做好準(zhǔn)備。

二、當(dāng)前的第三次技術(shù)革命——信息技術(shù)革命

第三次技術(shù)革命正在快速發(fā)展之中，它是從20世紀(jì)中開始的，許多學(xué)者認(rèn)為可以將1946年美國賓夕法尼亞大學(xué)（University of Pennsylvania）制成第一臺電子計算機(jī)ENIAC作為信息技術(shù)革命的開始，從此，人類進(jìn)入信息時代。

對比前兩次技術(shù)革命，此次信息技術(shù)革命最主要的特征是極大地加強(qiáng)了人類的感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的功能。

現(xiàn)在，依靠先進(jìn)的儀器，人類可以觀察到物質(zhì)的極微觀的世界，已經(jīng)深入到比原子更小的夸克和輕子，并從這個水平出發(fā)來了解物質(zhì)的構(gòu)造與運動規(guī)律；也可以觀察到極遙遠(yuǎn)處的宏觀世界，研究天體構(gòu)造、宇宙起源及進(jìn)化的規(guī)律；也可以觀察和記錄極快速的變化過程，例如燃燒與爆炸；還可以從分子水平觀察復(fù)雜的生物體包括植物、動物和人類本身的構(gòu)造與生理變化過程。正是這些體外的感覺器官大大地增強(qiáng)了人類的眼、耳、鼻、舌、皮膚等感官的功能。有了深入和精確的觀測使人類更深刻地認(rèn)識客觀世界，可以更有效地改造客觀世界。

現(xiàn)代的傳輸通訊技術(shù)可以將各種形態(tài)的物理量如聲音、文字、數(shù)字、圖形、長度、壓力、溫度、香味等迅速而準(zhǔn)確地傳送到世界各地，并且可以存儲起來，需要時再重現(xiàn)出來。國際互聯(lián)網(wǎng)更將世界上的各種機(jī)構(gòu)與個人聯(lián)系起來，現(xiàn)代的各種傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成人類的體外神經(jīng)系統(tǒng)。

現(xiàn)代電子計算機(jī)由于其極高的運算速度可以解決以往極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，這就擴(kuò)展和加強(qiáng)了從理論計算上解決的途徑。計算機(jī)同時可以具有人腦的功能，故也稱為電腦，它能將得到的信息進(jìn)行儲存、分類、對比、分析、判斷和發(fā)出指令等整套邏輯處理。目前在計算速度日益提高的同時也越來越智能化，成為人類體外強(qiáng)大的頭腦。由于感測、傳輸和電腦處理的對象都是信息，因此被稱作信息技術(shù)，因此這次技術(shù)革命就稱為信息技術(shù)革命，其產(chǎn)業(yè)為信息產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在，假如根據(jù)增強(qiáng)人類功能的特征來定義，信息技術(shù)也可以稱作感測傳輸和思維技術(shù)，或簡稱感傳思維技術(shù)（Sensing，transmitting and thinking technology），這次技術(shù)革命相應(yīng)地也可以稱為感傳思維技術(shù)革命。

三、信息技術(shù)革命推動社會發(fā)生空前巨大的變化

正是由于這次技術(shù)革命有著極大地增強(qiáng)人類感官神經(jīng)和頭腦功能的作用，所以當(dāng)人類一旦應(yīng)用這項技術(shù)于生產(chǎn)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)甚至于生活和學(xué)習(xí)，就可以使一切為我們工作的設(shè)備生長出眼睛、神經(jīng)和頭腦。因此，這次技術(shù)革命對人類的影響在廣度與深度上都是空前的。

（一）互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)全球化

由于全球信息網(wǎng)絡(luò)的建立，產(chǎn)生了一個空前普及的新媒體，人們有了更方便的通訊工具，人們更靠近了，世界更縮小了。通過網(wǎng)絡(luò)購物給人極大方便，遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療也在日益普及。任何地方的消息瞬時傳遍全世界，資金可以極快速地在全球調(diào)動，人員與物資的流動速度也變得日益加快。因此，局部的經(jīng)濟(jì)變化都將瞬間影響到全球；反之，全球的變化也將迅速地影響局部。這種經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢是無法阻擋的。任何國家都必須面對，只能設(shè)法趨利避害。

（二）腦力勞動變?yōu)橹饕獎趧?/p>

感傳思維技術(shù)對產(chǎn)業(yè)包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有非常巨大的革新作用，它使生產(chǎn)過程走向高度自動化與智能化，不只大大地提高勞動生產(chǎn)率，而且極大地減輕體力勞動強(qiáng)度，許多笨重的、危險的和重復(fù)的工作都靠自動化設(shè)備和機(jī)器人來完成。

現(xiàn)在，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家中，已經(jīng)開始出現(xiàn)體力勞動的藍(lán)領(lǐng)工人少于腦力勞動的白領(lǐng)科技人員，就是藍(lán)領(lǐng)工人也在逐步走向體腦結(jié)合。白領(lǐng)科技人員成為價值和財富的主要創(chuàng)造者，他們創(chuàng)造的價值遠(yuǎn)比藍(lán)領(lǐng)工人高，這也就清楚地表明腦力勞動代替了體力勞動成為創(chuàng)造財富的主要勞動形態(tài)。白領(lǐng)科技人員所創(chuàng)造的利潤也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比藍(lán)領(lǐng)工人高，他們能給老板賺取更多的財富。越是高新產(chǎn)業(yè)其利潤率越高，在信息產(chǎn)業(yè)中更加突出，這就是比爾·蓋茨（Bill Getz）為什么能迅速超過傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的各個“大王”而成為世界首富的原因。

信息科技空前地提高了生產(chǎn)力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，改善人民生活，促使工業(yè)與農(nóng)業(yè)、城市與農(nóng)村的差別進(jìn)一步縮小。

（三）促使知識經(jīng)濟(jì)的誕生

當(dāng)人們進(jìn)行腦力勞動時，頭腦直接加工的對象就是知識，也是一種信息，同時產(chǎn)出的也是信息。這時知識就成為一種與資本、原料、工具一樣的生產(chǎn)要素，而且是更重要的要素。這樣，建立在知識的生產(chǎn)、處理、傳播和應(yīng)用基礎(chǔ)上的知識經(jīng)濟(jì)就應(yīng)運而生了。我們清楚地看到，知識經(jīng)濟(jì)時代是隨著信息時代而到來的，故也可以稱之為信息經(jīng)濟(jì)時代。

知識經(jīng)濟(jì)是在原有的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。發(fā)展中國家（包括中國在內(nèi)）的科技水平尚不高，生產(chǎn)仍以勞動密集、資本密集型為主，體力勞動仍然是主要勞動形式。自然，距離知識經(jīng)濟(jì)還會有一段路程。但是，我們應(yīng)該加強(qiáng)這個意識，并且及早準(zhǔn)備迎接這場機(jī)遇和挑戰(zhàn)，積極而踏實地發(fā)展科技，大力加強(qiáng)教育，提高勞動者的素質(zhì)，改進(jìn)知識分子政策。發(fā)展生產(chǎn)，特別是優(yōu)先發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使勞動者從繁重的體力勞動中解放出來。積極準(zhǔn)備在不遠(yuǎn)的將來與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在知識經(jīng)濟(jì)的波濤中搏擊爭雄。

現(xiàn)在即時應(yīng)當(dāng)做的就是加強(qiáng)培養(yǎng)人們的創(chuàng)新精神。腦力勞動的作用就在于它能想出新辦法、新點子。知識的價值大小也在于其創(chuàng)新性高低。所以，在知識經(jīng)濟(jì)時代，國際上的競爭集中表現(xiàn)為科技水平的競爭，這又歸結(jié)為創(chuàng)新能力的競爭。一個富有創(chuàng)新精神和能力的國家，才能屹立在眾國之林中成為真正的繁榮富強(qiáng)的國家。

（四）現(xiàn)代生物學(xué)來臨

生物是地球上最高級和最復(fù)雜的存在物。生物學(xué)是最古老的學(xué)科之一，但其受制于歷史上科技研究手段，長期以來進(jìn)展艱難。20世紀(jì)50年代起開始突破，尤其近20年以來突飛猛進(jìn)，令人刮目相看，驚呼21世紀(jì)將是生物學(xué)世紀(jì)。

1917年摩根（T.H.Morgan）提出生物遺傳的染色體——基因理論是個了不起的創(chuàng)造，然而，在細(xì)胞水平的研究上長期停滯不前。到1944年一位美國科學(xué)家提出真正遺傳信息的載體是染色體中的脫氧核糖核酸DNA，這在1952年得到證實。1953年，兩位年輕的科學(xué)家沃森（J.D.Watson）和克里克（F. H.C.Crick）提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。隨后又證實真正的遺傳因子只是DNA的一個片段——這就是摩根所說的基因，而且它們是按一定排列的一組。正是這一組基因決定此生物的全部性狀，并將它們向后代遺傳。1997年英國科學(xué)家第一次利用母羊的乳腺細(xì)胞克隆出小羊“多利”，以后在美國、日本等地使用體細(xì)胞同樣克隆出牛和老鼠等。從理論到技術(shù)上來說，克隆人已經(jīng)不難實現(xiàn)。1973年實現(xiàn)了基因重組技術(shù)，通過這種技術(shù)可以實行生物性狀的改變，現(xiàn)在，在市場已經(jīng)出售有許多轉(zhuǎn)基因的糧食、水果、蔬菜和肉類，甚至引起顧客的質(zhì)疑與擔(dān)心。

今年6月26日美英聯(lián)合宣布，有中國科學(xué)家參加研究的人類基因組草圖已經(jīng)繪制完成，這是一個輝煌偉大的成就?，F(xiàn)在，一個嶄新的工程誕生了，這就是以基因工程為代表的遺傳工程。從此，人類不僅可以制造無機(jī)物的產(chǎn)品，而且通過基因重組開始設(shè)計制造新的生物產(chǎn)品，這是一個劃時代里程碑。

生物學(xué)方面所以能有這樣的成就，關(guān)鍵在于打破了細(xì)胞水平的局限，深入到分子水平來觀察研究生物結(jié)構(gòu)和生命過程。這正是先進(jìn)的感傳思維技術(shù)使傳統(tǒng)生物學(xué)前進(jìn)到現(xiàn)代生物學(xué)才得以做到的。

（五）醫(yī)療健康事業(yè)進(jìn)入新時代

由于人體基因組將被全部破譯，有關(guān)健康和疾病的問題都將可以從基因的深度找出原因和修復(fù)方法。另一方面，診斷與治療儀器設(shè)備在感傳思維科技的發(fā)展推動下日臻先進(jìn)，而且越來越自動化和智能化，大量高效能的藥物不斷地被研制出來。許多危害嚴(yán)重的疾病變得極易治愈或根本就不會發(fā)生，這就必然大大地提高人類的健康水平，推遲衰老，延長壽命。已經(jīng)有人預(yù)測人類的平均壽命將會達(dá)到120歲或更高。

總之，感傳思維科技將是全面科學(xué)技術(shù)的先鋒力量和引導(dǎo)力量，使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)走向自動化、智能化，它對人類的影響和推動是多方面而且極其深刻的，并且它的發(fā)展方興未艾，在生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、人類學(xué)習(xí)方式、生活方式等各個方面還將引起更深刻的變化。應(yīng)該指出，感傳思維科技的發(fā)展也受到其它眾多科技的支持和推動，這是不言而喻的，本文不擬對此多加贅述。

（六）促進(jìn)納米科技的誕生和發(fā)展

納米科技是在20世紀(jì)80年代末和90年代初借助信息科技的推動才發(fā)展起來的新興學(xué)科。它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。

納米（nanometer或nm）是一個長度單位，它是一米的10的負(fù)9次方，即10億分之一米，或一毫米的百萬分之一。人的頭發(fā)約為6萬至7萬納米。原子的直徑在0.1—0.3納米之間。研究小于0.1納米以下的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)屬于原子核物理和粒子物理的范疇。人類所研究的物質(zhì)世界的最小尺度是一米的10的負(fù)19次方，而最大的尺度是一米的25次方，也就是約為10億光年。所謂納米科技就是指研究物質(zhì)在納米尺度（1nm-100nm）的特性及其應(yīng)用的科學(xué)和技術(shù)。

當(dāng)物質(zhì)小到1-100nm時，由于表現(xiàn)出量子效應(yīng)和巨大表面效應(yīng)等，改變了物質(zhì)的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等的性質(zhì)，因而使物質(zhì)的許多性能發(fā)生質(zhì)變，出現(xiàn)很多既不同于宏觀物體，也不同于單個孤立原子的奇異特性，開辟出物質(zhì)的許多可利用的新途徑，而且使人類開始利用納米尺度的物質(zhì)制造器具和機(jī)械。

納米科技的誕生主要得益于上世紀(jì)80年代初發(fā)明的研究納米科技的一系列重要儀器。這包括有：掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）和掃描探針顯微鏡（SPM）。正是有了這些信息科技的成果才能觀察到納米尺度的粒子并對它們進(jìn)行操作。

目前，納米科技正在與傳統(tǒng)學(xué)科相結(jié)合，形成一些新的綜合學(xué)科如鈉米材料學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米機(jī)械學(xué)和鈉米工藝學(xué)等。

一些材料經(jīng)過納米材料的處理就具有了自潔的性質(zhì)，不會粘附污物，據(jù)此可以制成自潔的衣物和物品。用石墨的碳納米粒子制成的碳納米管，其比重只有鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的100倍。這是極好的制造防彈衣的材料。有些科學(xué)家設(shè)想用它做成繩索連接地球與月球，通過這條天梯運送物資以代替航天飛機(jī)。

納米科技最具革命性的發(fā)展方向是制造納米尺度的器具和機(jī)械，毫無疑問這將引起一場工業(yè)革命。這種微形機(jī)械不只可以到達(dá)宏觀機(jī)械達(dá)不到的地方，而且具有特殊的功能，同時效能高耗能少。微處理器的效率提高100萬倍，微存儲器的容量提高100倍。這樣，就可以制成微形電子計算機(jī)，在民用和軍用上發(fā)揮巨大作用。現(xiàn)在，科學(xué)家正在研究制造可以進(jìn)入人體的微形機(jī)械，它可以檢查病源和向病灶包括癌細(xì)胞輸送藥物，提高療效而不傷害健康機(jī)體。納米機(jī)械在軍事上有著廣泛巨大用途，各國都在進(jìn)行大量的秘密研究。

信息科技、生物科技和納米科技并稱為21世紀(jì)最有發(fā)展前途、最有影響的三項科學(xué)技術(shù)。它們彼此又互相促進(jìn)，并且將對人類的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)揮極大的推進(jìn)作用。

（七）產(chǎn)生信息化戰(zhàn)爭

人類掌握了信息技術(shù)以后，必然會應(yīng)用于戰(zhàn)爭之中。表現(xiàn)在一方面是戰(zhàn)爭武器智能化；另一方面是掌握武器的戰(zhàn)士和指揮戰(zhàn)士的指揮員都要通過先進(jìn)的信息技術(shù)來進(jìn)行指揮。各個國家在這方面肯定都要展開激烈的研究競爭。當(dāng)然戰(zhàn)爭也將促進(jìn)信息技術(shù)更快的發(fā)展。但是人類更應(yīng)該應(yīng)用信息技術(shù)推進(jìn)世界和平。

不能不指明，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然也將引發(fā)一系列的倫理道德和法律方面的新問題。但我們應(yīng)該有信心，人類的智慧一定會使之得到圓滿的解決，社會必將更進(jìn)步，人民必將更幸福。

四、結(jié)束語

第三次技術(shù)革命，它更應(yīng)該稱為科學(xué)與技術(shù)革命，正在剛剛開始。它對人類的影響與作用，無論在深度和廣度上，都是前兩次革命無法比擬的，它將推動整個人類進(jìn)入更加文明和更加幸福的社會。

但是，當(dāng)今的世界發(fā)展極不平衡，欠發(fā)達(dá)國家與發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)、文化教育、科學(xué)技術(shù)水平上差距極大。所以，新技術(shù)革命并沒有立即給這些欠發(fā)達(dá)國家的人民帶來幸福；相反地，卻使他們與發(fā)達(dá)國家的差距更加擴(kuò)大。因此，我們應(yīng)該努力建立一個新的國際新秩序，保證全世界的人民都有權(quán)利可以平等地享受新技術(shù)的成果。

在18世紀(jì)中葉，相當(dāng)于清朝乾隆十五年左右，歐洲首先掀起第二次技術(shù)革命時，中國沒有及時把握住機(jī)遇，國家與人民遭遇了一百余年屈辱悲慘的歲月。總結(jié)歷史教訓(xùn)，對于第三次技術(shù)革命，我們應(yīng)該把握機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，趕上時代的前進(jìn)步伐。

發(fā)展科學(xué)和技術(shù)，主要靠人才，而且是有高度創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才。人才來源于教育。因此，在“科教興國”戰(zhàn)略中，必須更好地發(fā)揮教育為本的基礎(chǔ)作用。

【責(zé)任編輯：周琍】

A Brief Discussion on the Third Technology Revolution

WEI You-hai
（Shenzhen University，Shenzhen，Guangdong，518060）

The third technology revolution is information technology revolution.The basic characteristics of information technology is to reinforce the function of human sense organs，nerve system and brains.Therefore，information technology can also be called the“sensing，transmitting and thinking technology（STTT），and information technology revolution can thus be called STTT revolution.It is STTT revolution that prompts economic globalization，makes mental labor a major form of value creation，accelerates the coming of knowledge economy，and pushes biology to progress into modern biology，which enables humans to design and manufacture new life forms and promote the development of nanotechnology.To meet the opportunities and challenges of the third technology revolution，we need to adjust our educational policy accordingly，attach greater importance to innovative personnel training，focus on the combination of education with production，scientific research，technological development，and work practices.

the third technology revolution；information technology；sensing，transmitting and thinking technology

K 15

A

1000-260X（2016）01-0126-05

2015-07-15

魏佑海，深圳大學(xué)原校長、教授，主要從事科學(xué)技術(shù)史、動力學(xué)研究。