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。

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不分。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。

新一轮科技革命和产业变革的基本趋势

历次科技革命通过科技成果的产业化、市场化，催生出新的行业、改造传统的产业、塑造产业格局，推动产业革命爆发。孕育发展中的新科技革命和产业变革也不例外。

新科技革命的可能突破领域

科技革命是产业革命的先导。科技发展受多重因素影响，既有源于人类的好奇心和科技发展的惯性等内在动力，也有与经济和安全紧密相关的社会需求和投入因素。未来的科技发展将更加以人为本，促进和保障人与自然、人与社会和谐相处成为科技创新的基本理念，绿色、健康、智能将成为引领科技创新的重点方向，或将在新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、智能制造技术等领域取得突破。

新产业革命的主要发展趋势

新产业革命是新科技革命的结果。一方面，无论是从重大科学发现和技术演进趋势，还是从人类共同面临的可持续发展需求，孕育发展中的新产业革命的爆发将更基于多重技术的交叉融合。另一方面，尽管第二次技术革命和第二次产业革命爆发以来，科学革命、技术革命到产业革命的时间越来越短。

当前，以新能源汽车、移动互联网、大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链为代表的新技术将进入大规模产业化应用加速的阶段，新技术深刻改变着制造业和服务业的生产组织方式，推动产业朝着智能化、定制化的方向发展。伴随着这种发展趋势，产业的专业化分工将进一步细化，劳动生产率也将进一步提升。

科技革命和产业变革趋势性特征

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。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。

1、前沿技术领域多种技术相互支持和融合发展，具有链式变革的特征。科技的发展要坚持“以人为本”，促进和保障人与自然和谐相处是科技创新的出发点。在各技术领域深化发展的同时，不同技术领域之间的交叉融合同样体现出重要的理论研究价值和实践价值；

2、“人、机、物”三元融合加快，“万物互联”的时代即将到来。互联网的最终使命是让任何人和任何物品在任何时间和任何地点都能够达成联系，使得所有人和所有物能够实现互联、互通和互动，这是“万物互联”的最终情景，也是新一轮科技革命与产业变革的重要任务；

3、科技创新的范式革命正在兴起，大数据研究成为继实验科学、理论分析和计算机模拟之后新的科研范式。新一轮科技革命与产业变革不仅体现在新技术的种类、数量上，更体现在改变技术创新的范式中；

4、突破性创新向其他技术领域渗透扩散，对传统产业产生重要影响。随着技术不断进步，不同类型的产业将有条件实现交叉融合，产业间的边界逐渐模糊，由此激发新技术、新产品、新业态和新模式不断涌现，加速重构现代产业体系；

5、创新活动具有高度复杂性和不确定性。目前，部分技术领域已经或多或少浮现出新技术对社会生态的冲击。当传统的社会模式受到新技术的挑战，科技伦理治理应当与科技创新同步发展，以保障创新活动的成果能够得到良好有序应用。

新一轮科技革命与产业变革我国面临的挑战

我国科技创新领域逐步从红海走向蓝海，可供借鉴的科技成果数量减少、难度加大。改革开放以来，我国引进大量技术设备，有效地推动了国家经济社会发展，但也存在着技术消化、吸收和再创新不足的问题。从科技自主创新的系统性看，我国在顶层设计、思想观念、人才队伍、技术成果积累等方面都存在短板，尤其是科技人才队伍的培养。一方面，我国新型科技领域优秀人才较为匮乏；另一方面，我国的技术创新能力仍然较弱。新一轮的科技革命和产业变革背景下，市场竞争的硬核和底层逻辑是技术之争和专利标准之争。目前，我国少有原创性科技创新出现，科技成果转化为生产力不足，从而制约我国新兴产业发展和产业结构转型升级。

我国科技创新和高科技企业发展外部环境发生变化，西方国家对我国相关领域的防范和遏制加强。近年来，我国虽然在高性能计算、新一代移动通信网络等领域的部分单点技术取得一定突破，与发达国家的差距在逐渐缩小。但是，总体而言，我国在芯片等核心技术和产品研发方面仍然不能完全自主，核心技术仍然受制于人。关键核心技术是国之重器。作为技术创新的重要主体，科技企业必须结合自身实力，制定切合实际的技术攻坚目标，通过自主创新、协同攻关等方式，实现关键核心技术领域的突破。

产学研体系存在弊端，科技成果转化率低下。近年来，我国产学研合作项目主要采取技术转让、委托开发的形式，大多数企业寻求合作对象与合作项目时，主要着眼于研发周期短、回收周期短、投入市场见效快的短期项目，缺乏项目交流培养人才、共建科技实验室、共建研发机构等全方位、高层次的合作。此外，高校科技成果转化机制亟需完善，科研项目数、科研经费数、发表论文数、鉴定成果数等指标，是当前高校科研工作追求的主要目标，而对科研成果是否具有产业化前景以及如何加强成果转化的关注度较低。

支持科技创新和高科技企业发展的金融体系不完善。科技成果转化需要大量的资金投入，离不开金融方面的有力支持。新一轮科技革命催生大量科创型企业。科创型企业，尤其是初创期科创型企业需要股权融资，但我国相应的资本市场体系仍然不完善。以股市为主的直接融资占比较低，与科创型企业蓬勃发展的融资需求不匹配，制约创新发展和产业升级。

“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。

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。

五是制造业迎来新一轮转型升级，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，制造业技术升级成为热点，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。

结语

新科技革命时代的到来，将重塑了产业导向、商业模式、社会生态，带来社会领域巨大的全方位变革，这是让我们振奋的时代，也是给我们带来空前挑战的时代。“人工智能+领域”也将紧紧抓住机遇、迎接挑战，为实现中华民族伟大复兴中国梦而奋斗！

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