百名院士关于第六次科技革命的看法和建议.docx
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百名院士关于第六次科技革命的看法和建议
百名院士关于第六次科技革命的看法和建议
院士们的看法和建议存在一定的多样性，不同部分之间有一些交叉
编者按：
本报5月5日、9日“观察·评论”版连续刊发何传启的长文《第六次科技革命的机遇与对策》，受到部分两院院士的高度关注。
截至5月26日，108名院士提出了自己的看法和建议。
统计结果显示，院士对第六次科技革命的相关内容和政策建议的支持程度比较高。
108名院士对第六次科技革命的22个议题的看法，分为同意、反对和不确定三种。
22个议题的支持率在12%至83%之间，14个议题的支持率超过50%。
21个议题的支持率超过反对率，1个议题的反对率超过支持率。
信息转换器、人体再生、信息和仿生工程、思维和神经生物学、纳米和仿生工程、生命和再生工程、整合和创生生物学的支持率，分别为72%、69%、72%、64%、61%、58%和46%。
院士对第六次科技革命的主要标志、主体部分、扩展和带动部分、受影响的学科等提出了建议。
主要的反对意见有：
首先，21世纪人类生存最重要的问题，应该是绿色能源问题。
其次，电子和信息革命只是刚刚开始不久，至少需要数十年才能达到下一个科技革命时代。
北京大学教授、国家最高科技奖获得者徐光宪院士认为：
“这次科技革命是人类文明进化史的一次质的飞跃，由国家之间依靠战争来争夺天然资源，向依靠科技来获得地球人的可持续发展。
”
在过去500年里，世界上大约先后发生了五次科技革命（两次科学革命和三次技术革命）。
中国失去前四次科技革命的机会，并在第五次科技革命中表现平平且收获不多。
21世纪的新科技革命正向我们走来。
关于第六次科技革命的研究，受到部分院士的关注。
2011年5月5日和9日，《科学时报》连续发表了《第六次科技革命的机遇与对策》研究报告的主要内容。
此前我们将《第六次科技革命的机遇与对策》及其“专家意见表”寄送给两院院士。
截至5月26日，共收到108位院士的反馈意见，包括填写的专家意见表和书面意见。
我们对院士的民族责任感、爱国使命感和科学精神表示崇高的敬意和衷心的感谢！
现将院士意见的统计结果报告如下。
一、院士意见的统计
关于第六次科技革命的“专家意见表”主要包括五个部分和22个议题。
院士对22个议题的看法，分为同意、反对和不确定三种；22个议题的支持率在12%至83%之间，反对率在0%至37%之间。
统计结果显示，院士对第六次科技革命相关内容的支持程度比较高。
1.关于22个议题的专家意见的统计
在“专家意见表”列出的22个议题中，21个议题的支持率高于反对率，1个议题的反对率高于支持率；14个议题的支持率达到或超过50%，10个议题的反对率约为0%或1%（见表）。
关于第六次科技革命的主体部分的支持率约为46%～72%，反对率约为0%～6%。
关于第六次科技革命的扩展和带动部分的支持率约为36%～81%，反对率约为0%～4%。
2.关于5个方面的专家意见的统计
首先，关于主要标志的看法。
信息转换器和人体再生的支持率最高，分别为72%和69%。
两性智能人的支持率最低，仅为12%；反对率达37%，反对率超过支持率。
合成生命、新生物学和人格信息包的支持率分别为39%、34%和29%，它们的支持率都高于反对率。
其次，关于主体部分的看法。
信息和仿生工程的支持率最高，达到72%。
思维和神经生物学、纳米和仿生工程、生命和再生工程、整合和创生生物学的支持率分别为64%、61%、58%和46%。
关于主体部分五个方面的反对率为0%～6%。
其三，关于扩展和带动部分的看法。
生命科学的相关学科、材料科学和生物材料的支持率比较高，皆为81%。
地球和环境科学、绿色超级制造和超级运输的支持率分别为79%、50%和36%。
关于扩展和带动部分五个方面的反对率为0%～4%。
其四，关于受影响的学科的看法。
空间科技、能源科技、海洋科技、国防科技等的支持率为83%。
社会科学和行为科学等的支持率为69%。
科技伦理学和现代化科学等的支持率为60%。
其五，关于政策建议的看法。
中国战略技术研究院的支持率为51%，反对率为10%。
中国现代化研究院的支持率为34%，反对率为13%。
中国高等科学研究院的支持率为33%，反对率为18%。
二、院士的具体建议
关于第六次科技革命的“专家意见表”的第六部分是请院士对前五个部分（第六次科技革命的主要标志、主体部分、扩展和带动部分、受影响部分和政策建议）提出自己的看法和建议。
院士们的看法和建议，存在一定的多样性，不同部分之间有一些交叉。
1.关于第六次科技革命的内容建议
部分院士认为，第六次科技革命的主要标志应包括：
再生生物学、合成生物学、脑科学和认知科学的突破、延长人类有效生命、人的平均寿命提高、人的健康和医药方面的成就（包括人类各种慢性病、遗传病等）、攻克癌症和艾滋病、人类更健康和更有智慧、生命延续和再生技术、生物工程技术大发展、未来人体系统、知道人思维发展的极限、智慧化→感知+认知+用知（自适应）、高级机器人、智能机器的革命、机器智能重大突破、解决能源危机、新能源与资源学革命、能源变革、绿色能源取代既用的石油煤矿、清洁能源为主的能源体系、材料科学拓展、降低人类社会生产发展风险的科学、部分环境控制和预报、强震预报和抗震设施的研究突破、地球科学、人与自然更趋和谐、新农业革命和新工业革命等。
部分院士认为，第六次科技革命的主体部分应包括：
生命科学、再生工程、生命生物信息工程、生命与仿生、生物医学、药学、癌症预防和治疗、神经生物学、脑科学、认知科学、智能科学（心智科学）、信息与电子学、信息和仿生学、信息科学与材料、纳米、仿生学的结合、纳米材料学、材料科学、能源科技、核聚变能源的成功和商业化、绿色低碳、能源创生和能量再生的技术革命、地球表面系统科学、地球和环境科学，巨大天灾的应对、人工部分气候控制、地球物理灾害、宇宙灾害控制、制造工程科学和复杂系统科学等。
部分院士认为，第六次科技革命的扩展和带动部分应包括：
生命科学、细胞生物学、发育生物学、遗传学、分子生物学、生态学、合成生命、生命科学中的生命电子学科、生物医学、未来医药学、医学工程学、种植业养殖业能够持续发展、人类赖以健康和幸福生存的相关学科、信息综合技术、材料科学、材料与环境、环境科学、地球和环境科学、地球科学带动水灾、旱灾、地震、海啸等预测、空间科技、航天国防、海洋科技、能源科学、深水取干泳技术、超深勘探科学、绿色制造和绿色运输，气象、物理化学、宇宙学、天文学、工程技术、自然哲学、人口科学和现代化科学等。
部分院士认为，第六次科技革命的受影响部分应包括：
能源科技、海洋科技、空间科技、航天科技、宇航科技、材料科学、国防科技、环境科学、环境的控制和修复、演变规划、灾难规避、生态学和自然科学、人类进化科学、信息科技、先进制造、液化炔化工学科、二氧化碳储存利用技术、复杂性科学、科技伦理学、社会科学等。
2.关于第六次科技革命的政策建议
关于组建中国高等科学研究院、中国战略技术研究院和中国现代化科学研究院的建议，院士意见不完全一致。
主要观点包括：
三合一先试办；三个研究院应有一个组织负责协调，可以另起炉灶；对现有中科院的基础研究所彻底改造，不要另起炉灶；可建在中国科学院；利用中国科学院、中国工程院、社会科学院和现有各职能部门的研究机构进行综合研究，不必另设机构，否则机构重叠，职能难以划清。
有院士认为：
针对科技革命的挑战，改变国家科技体制和管理中存在的问题，有效发挥科技人才的才能而不是浪费，改革教育体制，建设国家创新体系,设立科技性研究院，高级科学研究院（如美国的NIH在人类健康领域的成就），和本征求意见稿中提出的组建现代化研究院等对策都是必要的。
要注意研究生命科学中动物体内部信息传递及抗扰机制，量子阱器件的发展与细胞工程、基因工程等交叉融合。
尽快建立相关研究机构和投入研究经费。
有院士建议，组建中国能源和资源研究院、中国可持续发展研究院和中国未来人研究院。
关于科技政策的院士建议包括：
加强投入，集中一批优秀人才，深入探索研究；建议制订关于伦理、生物安全和生态平衡方面政策法规；纠正各种不利于科技创新活动的政策和规定；注意科技革命与社会科学的关系，科学技术与社会科学更好结合；完善评价机制、推进体制改革、科学学、教育学研究；中国在第六次科技革命中如何解决企业创新力差的关键问题；注意布局，择优支持，切忌扎堆；自由开放，反对垄断；从小学基础教育中加入文明进步史知识；联合全世界科学家研究减少工业化、城市化给人类生产带来的生存危机和风险，提高人类生存的幸福指数（而不是懒惰指数）等。
三、院士的三种观点
院士对“关于第六次科技革命的机遇与对策”的研究报告的看法大致分为三大类：
支持类、中性类和反对类。
其中，多数院士表示支持，有些院士持中性意见（没表示意见），少数院士提出了反对（或部分反对）意见。
有院士对第六次科技革命提出了警示意见。
1.院士的反对意见
有院士认为：
（1）21世纪人类生存最重要的问题，应该是绿色能源问题。
（2）电子和信息革命只是刚刚开始不久，至少需要数十年才能达到下一个科技革命时代。
（3）人类进入太空，探索宇宙奥秘是公认的，但提出开发太空和宇宙移民则是天方夜谭等。
（4）可能需要将第六次、第七次科技革命次序颠倒，或者交叉进行。
（5）解决人类健康与生存，人类优生和永生，而不是人类个体的永生和人体再生，这不符合自然规律，人类没有生死循环，数量无限膨胀，地球空间、资源有限，地球无法承载，人类如何永生？
2.院士的警示意见
有院士认为：
（1）我国已失去四次机会，而第五次机会成绩平平的主要原因是从上到下普遍的“实用主义”，若要不失去第六次机会，需力主从“实用主义”中脱身出来。
（2）生命再生工程除涉及伦理问题外，还会带来不平等和人口爆炸问题。
（3）不首先解决能源供应及环境污染以及人类道德、伦理问题，人类文明有可能出现倒退危机。
（4）过了极限，人类将否定自己，政策制定要防止挑战极限。
（5）第六次科技革命到底是不是人类需要的？
国家决策要慎之又慎！
3.院士的支持意见
徐光宪院士（国家最高科技奖获得者）认为：
“这次科技革命是人类文明进化史的一次质的飞跃，由国家之间依靠战争来争夺天然资源，向依靠科技来获得地球人的可持续发展。
”谢联辉院士认为：
“第六次科技革命”是以人为本，以生命科学为先导，兼融合其他科学文明，推动人类未来的思想和行为范式的质的突变。
陈俊愉院士认为：
前五次科技革命我们都错过了，这次定要积极参加。
梁应辰院士认为：
从国家和民族角度，深感要采取坚定的政策和措施，加快赶上世界科技进步的步伐。
杨士莪院士认为：
我国是世界上最早实现人工合成牛胰岛素的国家，相信一定能在第六次科技革命的过程中，为人类作出应有的贡献。
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何传启：
第六次科技革命的机遇与对策
——从人类文明与世界现代化角度看科技革命
□何传启（中国科学院中国现代化研究中心）
编者按
在过去500年里，世界上先后大约发生了五次科技革命，包括两次科学革命和三次技术革命。
中国与前四次科技革命无缘；失去四次科技革命的机会，中国的国际地位一路下滑。
以社会生产力（按购买力平价计算的人均国内生产总值）为例，1700年中国社会生产力水平排名世界第18位，1820年排第48位，1900年排第71位，1950年排第99位。
目前，世界正处于第六次科技革命的前夜。
第六次科技革命将是中国复兴的一次历史性机遇，值得科技界和全社会重视和思考。
本报特刊发何传启研究员的专题文章，供读者参考和讨论。
早在19世纪，恩格斯就说过：
“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。
”这种论断反复被历史所验证。
例如，在人类文明和世界现代化进程中，通信是一种需要，信息储存和传递是人类发展和世界现代化的重要基础，19世纪以来先后出现了电讯技术和信息科学；在国家发展和国际竞争过程中，现代化是一种需要，发达国家要保持世界先进水平，发展中国家要追赶世界先进水平，20世纪以来先后出现了现代化研究和现代化科学。
一般而言，科技发展有三个动力：
好奇心、市场需求和国家安全。
本文主要从人类文明和世界现代化的角度，展望21世纪的科技需求和科技革命，讨论它的方向、影响和对策。
在这里，科技革命是科学革命和技术革命的统称，指引发科技范式以及人类生活和生产方式的革命性转变的科技变迁。
上篇：
世界现代化与第六次科技革命
一、人类文明和世界现代化的科技需求
在人类历史上，科技、文明和现代化是相互促进的。
科技发展是文明进步和现代化的组成部分，科技成果是文明和现代化的动力源泉。
在21世纪，文明进步和现代化既依赖于科技进步，又对科技发展形成巨大的需求拉动。
1.人类文明和世界现代化的历史逻辑
从科技角度看，人类历史是一部创新史。
工具制造革命使人区别于动物，人类进入原始文化发展时期。
农业革命使人从食物采集者变为食物生产者，人类进入农业文明发展时期。
工业革命使人从手工生产者变为机械化生产者，人类进入工业文明发展时期。
知识革命使人从物质消费追求者变为精神消费追求者，人类进入知识文明发展时期。
从农业文明向工业文明的转变是第一次现代化，从工业文明向知识文明的转变是第二次现代化。
世界现代化的本质是人类文明的一种革命性和前沿性变化，是不断从传统文明向新型文明的历史性转变。
文明发展的实质则是不断创新和满足人类层层递进的生活需求。
（1）人类文明进程具有周期性和加速性
首先，人类文明进程具有周期性。
从人类诞生到21世纪末，人类文明进程的前沿过程分为四个时代，即工具时代、农业时代、工业时代和知识时代；每个时代都包括起步、发展、成熟和过渡四个阶段，形成一个发展周期。
在农业时代，许多国家和民族的文明发展具有周期性和循环性，从起步、发展、成熟到衰落。
人类文明是由许多要素组成的。
有些文明要素的变化遵循进化论，如科技的发展等；有些文明要素的变化具有周期性，例如权力分配的变迁等。
其次，人类文明进程具有周期加速性。
人类文明进程的发展周期在加速（缩短）：
工具时代的发展周期约200多万年，农业时代约5000多年，工业时代约200多年，知识时代预计约100多年。
有些文明要素的发展在加速，如生产力提高和科技进步的加速等。
例如，世界平均的人均GDP的年均增长率，在公元1000～1700年期间约为0.05%，在公元1700～1950年期间约为0.5%，在1973～1998年期间约为1.33%；知识时代快于工业时代，工业时代快于农业时代。
其三，人类文明进程具有周期转移性。
在人类历史上，文明发展方向发生了三次转变。
在工具时代，采集、狩猎和社会化是人类发展的主导方向。
在农业时代，种植、畜牧和满足生存需要成为文明发展的主导方向。
在工业时代，工业、服务和满足物质生活需要是文明发展的主导方向。
在知识时代，知识、信息和满足精神生活需要成为文明发展的主导方向。
随着人类文明的发展方向的周期性转移，文明和现代化的主导产业、生活需求和科技需求也在周期性转变。
（2）世界现代化与科技革命是相互促进的
首先，世界现代化是18世纪以来的一个客观现象。
关于现代化，迄今没有统一定义。
一般而言，现代化是18世纪以来人类文明的一种前沿变化和国际竞争，它包括现代文明的形成、发展、转型和国际互动、文明要素的创新、选择、传播和退出，以及追赶、达到和保持世界先进水平的国际竞争和国际分化。
在18世纪到21世纪期间，世界现代化的前沿过程可以分为两个阶段和六次浪潮，其中，第一次现代化是从农业经济和农业社会向工业经济和工业社会的转变，第二次现代化是从工业经济和工业社会向知识经济和知识社会的转变；六次浪潮分别是机械化、电气化、自动化、信息化、仿生化和体验化（表1）。
其次，科技革命是16世纪以来的一种历史现象。
目前，关于科技革命也没有统一定义。
在本文里，科技革命包括科学革命和技术革命，科学革命指引发人类生活观念深刻变化的科学巨变，技术革命指引发人类生产方式深刻变化的技术巨变。
在过去500年里，大约发生了五次科技革命（表2）。
其三，科技革命与世界现代化是相互促进的。
例如，第一次科技革命发生在16～17世纪，它是世界现代化的前奏，为世界现代化和第一次产业革命准备了科学知识、科学方法和科学精神。
第二次和第三次科技革命分别推动了第一次和第二次产业革命，第四次和第五次科技革命推动了第三次和第四次产业革命。
世界现代化的前四次浪潮和产业革命都是由科技革命所推动的。
可以预计，第五次和第六次浪潮和产业革命将同样由新科技革命所推动。
科技革命的重要发明和创新，不仅推动了产业革命，而且与经济周期紧密相关。
科技革命和产业革命，既是世界现代化的一种表现形式，也是后者的重要组成部分。
2.人类发展和世界现代化的科技需求
人类发展和世界现代化的科技需求是全方位的，但只有部分需求可以引发科技革命。
引发科技革命的科技需求，可以和需要从不同角度进行分析；一般而言，它与人类文明的前沿特征有关，与科技革命的判断标准有关。
（1）基于人类学的科技需求分析
人类从诞生起就生活在地球的自然环境里。
人类的生存和发展离不开四个要素：
物质、能源、信息和空间，当然人体是基础。
关于这四个要素和人体自身的科技需求，可以作为讨论科技发展的一种历史逻辑和分析框架。
在农业时代，人类的主要科技需求是关于能源（粮食）和物质的科技，包括农学、天文学和实用技术等，关于信息、空间和人体的科技也有一定的发展。
空间科技指与人类生存空间相关的科技。
在工业时代，人类的科技需求是关于物质、能源、信息、空间和人体的科技，包括全部的现代科技。
在知识时代，人类的科技需求包括绿色高科技、绿色能源、信息技术、航天运输和生命科学等。
工业时代的科技发展，根据技术特点大致可分为三个阶段：
机械时代（18世纪开始）、电气时代（19世纪开始）和电子时代（20世纪40年代开始）。
知识时代的科技发展，根据技术特点大致可分为三个时代：
信息时代（20世纪70年代开始）、再生时代（21世纪20年代开始）和宇航时代（21世纪下半叶）。
如果说，18～20世纪的科技重点是改造自然和满足人类需求，那么，21世纪的科技重点将是改造人类自身和适应宇宙环境，适应宇航时代的需要。
（2）基于心理学的科技需求分析
关于人类行为心理的研究有许多理论，20世纪40年代美国心理学家马斯洛提出的“需求层次理论”有广泛的影响力。
他把人的需求划分为五个层次：
生理需要、安全需要、情感需要、尊重需要和自我实现的需要；其中，前四个层次的需要是基本需求，第五个层次的需要是发展需求（高级需求）；一般而言，当低一层次的需求满足后，高一层次的需求就会产生，但也有例外情况发生。
如果把人类抽象为一个“人”，可以用“需求层次理论”来分析它的科技需求。
在农业时代，人类面临生存压力（粮食问题），它的需求属于基本需求，科技发展主要是天文学、数学、农学和医学等。
在工业时代，人类面临不断增长的物质生活需要，它的需求属于基本需求，科技发展主要是与物质生产相关的科技，包括现代科技的各门科学。
在知识时代，人类的物质生活已经非常丰富，面临的压力主要是生活质量和精神生活需要，它的需求属于高级需求，科技发展主要是与物质和文化生活质量相关的科技。
精神需求还包括健康长寿和遨游太空等。
（3）基于科技革命标准的科技需求分析
科技革命是一个科技史学或科技哲学概念，迄今没有公认的判断标准。
在学科史层次上，美国科学哲学家库恩认为，科学革命是一种科学范式的转变。
在世界科技史层次上，目前比较多的学者认为，16世纪以来的科学革命有两次，它们显著改变了人类的生活观念；技术革命有三次或四次，它们显著改变了人类的生活和生产方式（表2）。
概括地说，在世界科技史层次上，科技革命大致有三个判断标准：
显著改变人类的生活观念、显著改变人类的生活和生产方式、社会影响人口覆盖率一般超过50%（估计数）；其中，科学革命需要满足第一个和第三个条件，技术革命需要满足第二个和第三个条件。
综合人类学、心理学和科技革命标准的相关分析，可以解释和理解16世纪以来的科技革命。
16世纪和20世纪的两次科学革命，改变了人类对物质世界的认识，形成了新的世界观和方法论；工业时代的技术革命主要发生在物质、能源和电讯技术三个方面，并扩散到或涉及运输方面，主要满足人类物质生活的基本需要；知识时代的科技革命有可能主要发生在信息、生命和空间科技三个方面，并扩散到或涉及能源和物质科技方面，它将满足人类生活的高级需要，包括文化生活、健康长寿和太空生活的需要。
在21世纪，信息革命将实现知识和信息的无障碍获取，为满足人类的文化生活需要提供技术支持和根本保证；新生物学革命将为人类的健康长寿提供理论基础和技术支持，实现人类的再生和永生，基本满足太空生活对人体的生理要求；新物理学革命将改变人类的宇宙观，为宇宙航行提供新理论、新能源和新工具。
在21世纪下半叶，地球可能难以满足人类发展的需要，开发太空和宇宙移民是一种可能选择。
信息、生命和物理革命的成功，将使之成为一种可能。
二、第六次科技革命的机遇与挑战
依据上述分析，21世纪大约有三次科技革命，即第五次科技革命（约1970～2020年）的下半部（信息革命后期）、第六次科技革命（约2020～2050年）和第七次科技革命（约2050～2100年）。
这里重点讨论第六次科技革命。
关于21世纪的新科技革命和科技预测已经有大量研究。
许多预测研究考虑了多种因素，但主要基于科技发展趋势。
从人类文明和世界现代化的科技需求的角度进行分析，可以丰富和扩展我们对第六次科技革命的认识。
这种从需求角度的预测分析，有可能反映第六次科技革命的一个侧面，而不能反映它的全部。
关于前五次科技革命的历史回顾，可以为分析第六次科技革命提供一种借鉴。
1.前五次科技革命的历史回顾
一般而言，科技革命是一个历史过程，具有起点、终点、内容、特点、标志性事件和世界影响等。
关于前五次科技革命的起点、终点、内容和特点等有许多不同观点，关于它们的标志性事件则有较多共识（表3）。
（1）科学革命的结构和特点
第一次科学革命的主体部分涉及两个学科：
天文学和物理学。
从哥白尼的《天体运行论》（1543）到牛顿的《自然哲学的数学原理》（1687），前后经历了144年，犹如一场科学马拉松。
从伽利略到牛顿，建立了近代物理学的理论体系和实验研究方法，为近代科学的形成和发展奠定了重要基础。
第二次科学革命的主体部分涉及物理学，主要包括相对论（1905～1916）、量子论和量子力学（1900～1926），以及X-射线、放射线和电子的发现等。
相比第一次科学革命的漫漫岁月，第二次科学革命是一个激动人心的时代。
第二次科学革命的“扩展部分”涉及天文学（宇宙大爆炸）、粒子物理学、遗传学（基因和DNA双螺旋）、现代地学（板块学说）和计算机科学等。
科学革命存在一种“蘑菇效应”。
一个重大科学突破，往往引发一丛相关的科学突破，最后形成一次改变科学范式和人类观念的科学革命。
（2）技术革命的结构和特点
第一次技术革命的主体部分是动力技术（蒸汽机）和机器制造（纺织机和工作母机），带动部分涉及煤炭、冶金、化工和运输等。
从蒸汽抽水机（1698）到第一条实用铁路（1825），第一次技术革命大约持续120多年。
第二次技术革命的主体部分是电力技术（发电机和电动机）、运输技术（内燃机）和电讯技术，带动部分包括钢铁、石化、汽车、飞机和电器等。
从发电机（1832）到无线电广播（1906），第二次技术革命大约持续70多年。
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