来源:电网金融
科学技术和工业是人类认识自然、改造自然、服务自己的社会实践活动的产物。近代以来，它们的变化速度是先于历史空的，它们的不断进步也带动了人类社会的不断进步，对人类社会产生了巨大的影响。很多学者认为，这三者都是通过“革命”取得进步的。本文试图对三者的革命趋势作一简要分析。
首先，关于科学革命的趋势
世界正处于第二次科学革命的过程中。
关于科学革命的研究，最有影响的是托马斯·库恩和伯纳德·科恩。本文所采用的科学革命概念与库恩和科恩的狭义科学革命概念是一致的。
在人类历史的大部分时间里，科学探索一般遵循特定的科学范式，这种范式可能包括一套特定的信念、公理假设、定理体系、仪器设备、思维模式和研究方法等等。科学革命是一种颠覆或取代旧范式的新的科学范式。革命的过程是一种新的科学范式从某一学科中诞生，传播到所有其他学科，并取代旧的科学范式的过程。
在过去的400年里，有过两次这样的科学革命。第一次科学革命发生在16 ~ 18世纪，以哥白尼天文学革命为开端，以牛顿、伽利略为代表的经典力学体系的建立为标志。牛顿和伽利略的科学范式取代了托勒密和亚里士多德的范式。第二次科学革命发生在20世纪初，以爱因斯坦的相对论和德布罗意等一批科学家发展的量子力学的诞生为标志。相对论和量子力学的科学范式取代了牛顿和伽利略的科学范式。
科学史表明，科学是从自然哲学中分离出来的，早期的自然哲学与物理学基本相似，所以最早的科学可以看作是物理学，而化学、生物等其他学科则被认为是从物理学中分离出来的，所以物理学一般被认为是“母科学”。一些社会科学也视物理学为“母体”，模仿物理学的范式，如古典经济学。因此，范式革命对物理学的影响可能是最大和最广泛的。其他学科，如生物、化学等，虽然也有过可视为本学科范围的范式革命，如热力学革命、进化革命等，但也只能算是“小革命”，并没有演变成广泛传播、对所有学科都有颠覆性影响的“大革命”。简而言之，过去两次伟大的科学革命都起源于物理学。
目前，世界科学研究的前沿仍然处于相对论和量子力学范式的统治之下。各国的自然科学教科书仍在传播这一范式的知识，研究生仍在接受掌握这一范式的培训，引力波和黑洞的研究仍在验证相对论的假设，量子力学仍是热点，多元宇宙、暗物质和暗能量更像是对现有范式的修补和完善，弦理论仍在试图解决爱因斯坦未完成的问题。我们现在正处于第二次科学革命的过程中。
第二次科学革命的科学发现高峰已经过去。
革命的过程就是新范式的创造和扩散的过程，是一个非线性的过程。它似乎也遵循着从报酬递增到报酬递减的进化周期。奖励是指应用新范式重新解释自然现象或获得新的科学发现的数量和速度。新范式之初，面对的科学家大多是在旧范式下成长起来的，质疑的声音很多，扩散的阻力也很大。随着越来越多青年科学家的成长，传播速度加快，回报也越来越多；随着越来越多的各学科科学家蜂拥学习和采用新的科学范式，新范式的传播速度和报酬递增将进入拐点，进入传播速度递减和报酬递减阶段，直至最终传播达到最大边界，报酬接近于零。
经过100多年的发展，这场科学革命似乎已经越过了拐点，进入了收益递减期。现有范式下未被探索的科学知识空逐渐枯竭。好摘的“果实”少之又少，大的科学发现越来越少。纯基础研究投入的边际科学收益极低，机会成本巨大。一些前沿研究方向，无论是微观还是宇宙学，可能投入巨资只是为了验证一个假设，或者一无所获。在过去的百年里，物理学家们一直在孜孜不倦地探索相互作用的统一理论，但至今没有结果。
新的科学革命还没有头绪。有人说，19世纪后期，科学的情况和今天差不多，之后是20世纪初的科学革命。今天的情况是否意味着新的科学革命即将到来？人们还没有看到任何基于科学实践的证据。
科研重心向下游转移。
新的科学范式总是从中心向外围扩散，从上游向下游扩散。随着科学研究越来越难以沿着原有的路径取得进展，越来越多的科学家开始转向交叉学科或边缘学科，以求获得更高的边际回报。早在20世纪中叶，这种趋势就开始了。正如诺伯特·维纳当时所指出的，科学的边缘领域是科学发展中可以获得最大收益的领域。维纳的控制论处于边缘地带。但这只是现有范式下知识体系的补充和完善，是范式进一步向科研下游拓展的必然结果。
更多的科学家将科研重点转移到下游应用，应用科研活跃，竞争激烈。量子力学和生物学的所谓基础研究越来越像技术开发研究。诺贝尔奖越来越像应用科学奖或者技术科学奖。通过定量分析，刘泽源认为21世纪以来的诺奖属于技术科学:物理、化学、医学分别占40%、80%、70%；日本80%的获奖者都是科技型的。这些成就都是在20世纪取得的，可见这种重心转移在当时已经很显著了。也许在未来的某一天，诺贝尔奖会开始看起来像一个重大的技术发明奖。
表1 2000年至2019年诺贝尔奖获得者拥有发明专利的比例
科学研究活动越来越接近人们的日常生活，技术前景和技术产业化的加速给社会带来了重大影响。人们觉得科学发展很快。
第二，关于技术革命的趋势
在世界第五次技术革命浪潮的下半年。
进化经济学和创新经济学描述了历次技术革命的长波或长周期。根据弗里曼和佩雷斯的研究，自1780年工业化以来，共发生了五次技术革命，每一次技术革命过程构成一次康德拉季耶夫浪潮，持续时间约为50年。根据熊彼特的商业周期理论，一波康德拉季耶夫浪潮可以简单地分为两个阶段。前半段是领先科技群体和新兴产业的爆发成长阶段，后半段是成熟扩散阶段。经济发展方面，前半段是信贷扩张，新兴产业快速增长，现有产业规模扩张；下半场是信贷紧缩，新兴产业日益成熟，新技术对现有产业的渗透和改造。
图1工业革命以来连续五次技术革命浪潮。
来源:由弗里曼、佩雷斯和约翰·肖制作。
技术革命的过程与科学革命的过程类似，是一个新技术——建立经济范式——扩散和传播的过程，是一个非线性的过程。它遵循从收益递增到收益递减的进化周期。新范式之初，我们面对的行业大多是在旧范式下成长起来的，界面不友好，扩散阻力大。随着越来越多的新企业采用新范式，新技术的扩散速度加快，回报也在增加；当各行业相继学会采用新范式时，扩散速度和递增收益将进入拐点，扩散速度下降，收益减少，直到最后扩散停滞，收益接近于零，整个技术经济系统的结构将演化并达到新的均衡。
第五次技术革命，即信息通信技术革命，始于1990年左右，波长为50年。它应该在2040年左右结束，2015年是中点。相应地，我们现在已经进入了这一轮技术革命的下半场。
信息技术加速了人类生产和生活方式的变革。
新技术的扩散依赖于新技术的成长和成熟，新技术的成长方式是新技术产业的发展。后半段，信息通信技术及其产业经历了竞争发展的前期，自身发展正在接近阶段极限。进入ICT行业和使用ICT的门槛大大降低，其潜力开始加速向其他经济部门横向扩散，信息技术进入全面扩散的“扩展区”。
在工业技术创新方面，这种扩散表现为信息世界向物理化学世界和生命科学世界的渗透和融合，产生了混合和变异的技术和工业种群，如电子商务、网联汽车和工业互联网等。，带来意想不到的新技术、新业态、新商业模式，技术创新竞争进入“新水域”或“无人区”。
这种渗透和融合需要桥接技术的辅助，如5G、人工智能、区块链、大数据、云计算、物联网、人机融合技术等。技术融合产生新的经济形态，如数字经济、大数据经济、共享经济、智能经济、物联网经济、计算经济等。或者说商业创新的组织形式也会发生变化，比如网络化、虚拟化、大众创新、协同创新、分布式创新等。这些都已经发生了，未来还会不断出现新的形态，因为信息技术每进入一个新的部门，都会出现一个新的混合形态，这是不可预测的。
虽然现阶段ICT本身的发展速度在放缓，但是因为渗透和融合的加速，越来越多的应用场景，人类的生产和生活方式受到更直接的影响，给人的感觉是技术在突飞猛进，似乎新一轮的技术革命已经开始。
第六次科技革命展望
基于量子力学原理的信息技术是第二次科学革命进入应用领域的产物。第五次技术革命是第二次科学革命引发的第一次技术革命。这可能意味着，第一次科学革命赋予人类的新技术革命的潜力已经接近耗尽，未来的技术革命将由第二次科学革命引领。
信息技术革命是第一次取代人的脑力劳动的技术革命，不同于前四次取代人的体力劳动的技术革命。这意味着信息技术革命开启了工业技术文明的新时代。虽然替代体力劳动的技术还会继续发展演变，但未来的技术革命很可能会沿着替代人的脑力劳动的方向前进，让替代体力劳动的技术更加全面高效。
革命与能源密切相关，因为现代工业文明是能源密集型文明。无论是技术革命还是工业革命，每一次革命都会导致人类生产和生活方式的能源资源强度大幅增加。正是对自然能量的大量获取，使得人类社会系统实现了熵减，打破了平衡，沿着工业文明的道路继续其结构性进化。
所以，从这个意义上说，工业技术都是以能源为基础的技术，要么是供能技术，比如蒸汽机、汽油机、电厂技术，要么是耗能技术，比如纺织机、汽车、计算机技术。自然能量通过供能技术转化为能量，能量通过耗散技术耗散，塑造了人类社会的新结构。
因此，能源的获取是技术革命的前提，技术的演进将要求获取更高密度和更高生产力的能源。两者相互制约，相互促进，或者说互为瓶颈，互为条件。可以推断，技术革命的发生应该是在能源供给的技术革命和能源耗散的技术革命之间旋转。信息技术是一种耗散技术。随着信息技术向智能化、无人化的不断演进，能源供应技术将成为瓶颈，呼唤新能源技术。因此，第六次技术革命应该包括能源供应的技术革命。
综上所述，第六次技术革命大概会包括两个方面，即信息技术的再革命和能源技术的新革命，或者两者的结合。爆发的时间节点可能在2040年左右。
三。工业革命趋势分析
工业革命和技术革命的关系
工业是指工业化范式的革命，如“机械化”。技术革命发生在工业生产中，所以工业革命应该包括技术革命。当然，工业革命还包括其他丰富的内容，如组织结构和生产方式的变革。
根据上述技术革命与能源的关系，一次工业革命不仅应该包括一次技术革命，还应该包括至少两次，即一次能源耗散技术革命和一次能源供给技术革命。这与杰里米·里夫金的观点不同。塞尔曼和钱德勒等经济史学家倾向于将第一次和第二次康德拉蒂耶夫长波称为“第一次工业革命”。
第一次康德拉蒂耶夫长波可以看作是纺织机带来的能量耗散的技术革命，第二次康德拉蒂耶夫长波可以看作是以蒸汽机为代表的能源供给的技术革命。一般认为，纺织机开创了“机械化”的工业革命，蒸汽机充分发挥了“机械化”的力量。兰德斯在评价蒸汽机和煤炭对英国工业革命的贡献时指出，如果不能提供强大的能源使其远远优于人力和畜力，并且不受自然无常的影响，就不可能发展以大规模生产单元为重点的机械化工业。
煤和蒸汽没有创造工业革命，但它们使工业革命的超常规发展和快速传播成为可能。但如果没有之前水力机械的重大改进，比如19世纪50年代发明的中射水车和30年代发明的涡轮机，第一台康德拉季耶夫长波纺织机和沿河而建的机械化工厂就没有足够的动力驱动。
自中世纪以来，水力机械一直是欧洲制造业的重要组成部分。总结贾根良历次工业革命与技术革命的规律性关系，发现机床的革命总是发生在历次工业革命的前半段，从而成为历次工业革命的起点或标志，而相应的能源革命总是发生在本次工业革命的后半段，并将在下一次工业革命的前半段继续发挥主导产业的动力作用。
三次工业革命的阶段
根据经济史学家的分析，弗里曼认为第三次和第四次康德拉蒂耶夫长波构成了“第二次工业革命”，而现在正在发生的是“第三次工业革命”。根据该方法，可以基于图1形成图2。
图2三次工业革命和五次技术革命的划分
一次工业革命包括两次技术革命，持续时间约100年。现代工业化以来，先后发生了三次工业革命，即机械化革命、电气化革命和信息化革命。现在我们正处于第五次科技革命的下半场，第三次工业革命的上半场。第六次技术革命完成的时候，也就是2090年左右，第三次工业革命完成。
