创新驱动需要抓住新产业革命的战略机遇

摘 要：18世纪以来世界经济先后发生了三次产业革命：第一次是蒸汽机、冶金和机械革命，第二次是电力、化工和运输革命，第三次是自动化、信息化和智能化革命。目前，第三次产业革命进入到第三阶段，智能化、绿色化和全球化互相交织，正在改变世界经济的战略格局和人类社会的生活方式；第四次产业革命已经进入孕育期，有可能是仿生技术、再生技术和生物经济革命。抓住第三次和第四次产业革命的两个机遇，抢占新科技革命和新产业革命的制高点，是实施创新驱动战略和推动经济结构战略调整的基本要求。在新产业革命的战略机遇期，国家政策性先导投资和风险基金在其中发挥不可替代的战略作用。

关键词：创新驱动；新产业革命；战略机遇；中国

中图分类号：F0 文献标识码：A 文章编号：1003-1502（2014）04-0005-10

2011年同志在中国科协第八次全国代表大会上说：面对世界新一轮科技革命和产业革命的新形势，我们只有奋力抢占国际经济科技制高点、积极培育新的经济增长点，才能在综合国力竞争中赢得主动。2012年党的十提出：实施创新驱动发展战略，推进经济结构战略性调整。历史经验显示，18世纪以来世界经济先后发生了三次产业革命：第一次是蒸汽机、冶金和机械革命，第二次是电力、化工和运输革命，第三次是自动化、信息化和智能化革命。目前，第三次产业革命进入到第三阶段，智能化、绿色化和全球化互相交织，正在改变世界经济的战略格局和人类社会的生活方式；第四次产业革命已经进入孕育期，有可能是仿生技术、再生技术和生物经济革命。抓住第三次和第四次产业革命的两个机遇，抢占新科技革命和新产业革命的制高点，是全面实施创新驱动发展战略的基本要求；国家政策性先导投资和风险基金可以在其中发挥不可替代的重要作用。

一、产业革命是国家发展和民族复兴的战略机遇

在英文里，“产业革命”（Industrial Revolution）一词大约出现于19世纪。1837年法国学者热罗姆―阿道夫・布朗基写道：产业革命正在席卷英国。[1]1884年英国学者汤因比的《工业革命演讲集》出版，“工业革命”一词逐渐成为人们的习惯用语。事实上，产业革命与其说是一场革命，不如说是一场技术革命引发的经济变革，是一个渐变的、持续的演化过程。在过去300年里，产业革命推动了世界经济的结构转变和中心迁移；抓住产业革命机遇的国家走向成功，失去产业革命机遇的国家走向衰落。在世界范围内，产业革命是国家发展和民族复兴的历史性机遇，已经引起主要国家的高度关注。

1. 产业革命的基本概念

产业革命是人类历史上的重大事件。关于产业革命的研究，受到国内外学者普遍和持续的关注。迄今为止，关于产业革命的英文著作约有723部，中文著作约有33部，WOS（Web of Science）收录论文1793篇，中国学术期刊网（CNKI）收录中文论文794篇（表1）。

虽然关于产业革命的学术文献非常丰富，但产业革命目前没有统一定义。在英文文献和中文文献中，关于产业革命的定义有所不同（表2）。有些文献没有明确区分产业革命、工业革命、技术革命和科技革命的差别，容易引发概念的混淆。

我们认为，要给产业革命一个普遍接受的定义是很困难的。一般而言，产业革命指由技术革命推动的、新产业模式取代旧产业模式的活动和过程，它不仅带来生产效率的极大提高，引起生产方式和经济结构的巨大变化，还使人类的生活方式和消费方式发生重大变化。

从历史上看，产业革命一般应具有以下特点：（1）要有科学技术的革命性突破为基础和先导， 要有新技术群的产生，而不只是某一项技术进步；（2）要有紧迫和现实的重大需求；（3）对经济社会发展带来重大变化，包括引发生产方式、产业结构和组织、人们生活方式等方面的变革。任何一项单一的技术都不足以引发新一轮产业革命。

2. 没有技术革命就没有产业革命

在过去的3个世纪里，世界经济的每一次产业革命都是由一次技术革命所诱发和推动，没有新技术革命就没有新产业革命。科学革命、技术革命和产业革命的关系，是逐步加强的。18世纪以来技术革命是科技革命的一种表现形式，19世纪以来科学革命往往是技术革命的科学基础，20世纪以来科学、技术和产业的关系日趋紧密，相互影响和促进。

首先，技术革命是科技革命的一种表现形式。许多科技史学家认为，16世纪以来发生了5次科技革命，包括2次科学革命和3次技术革命（表3）。从时间顺序上看，先有科学革命后有技术革命。关于第一次科学革命已有广泛共识，关于第二次科学革命尚存一些争议。

其次，18世纪以来技术革命大约有3～5次。目前，关于技术革命的标准和分期，尚有不同的认识。有些学者认为发生了3次技术革命，有些学者认为发生了4次甚至5次技术革命（表4），究其原因主要是划分标准不同。其中，3次技术革命的说法受到普遍支持。

有学者认为，如果按5次技术革命划分，过去二百多年里大约有5个主要的技术时代，即早期机械时代、蒸汽机与铁路时代、钢铁和电力时代、石油和汽车时代、信息和通讯时代等。[17]还有学者认为，5个技术时代分别是：早期机械时代、蒸汽机与铁路时代、电气和重化工时代、福特大规模生产和航空时代以及信息社会等。[18]

其三，18世纪以来每次技术革命都导致一次产业革命。在过去300年里，技术革命是产业革命的先导，产业革命是技术革命的结果；产业革命带来了经济发展和财富积累，又为科学技术的进一步发展提供了物质基础。在很大程度上，技术革命和产业革命是一个过程的两个方面，两者在发生的时间上有一定时间差（前者早于后者）。技术革命是技术范式的转变，产业革命是基于技术范式转变的产业模式变化。

其四，新科技革命将引发新产业革命。在过去5个世纪发生了5次科技革命，科学技术发展还在加速推进，可以预计，21世纪会发生新的科技革命，将带来新的产业革命。我们预计，第六次科技革命有可能是一次“新生物学和再生革命”，包括仿生―创生―再生的三生技术革命。从科学角度看，第六次科技革命将可能是一次新生物学革命；从技术角度看，将可能是一次“创生和再生革命”；从产业角度看，将可能是一次“仿生和再生革命”。第六次科技革命将是第三次科学革命、第四次技术革命和第四次产业革命的大合唱。

3.18世纪以来先后发生了三次产业革命

从世界经济角度看，现代产业革命可以追溯到18世纪。关于18世纪以来的产业革命，目前大致有三种观点，即三次产业革命、四次产业革命和五次产业革命（表5），其中，三次产业革命说受到普遍支持。

我们认为，18世纪以来世界科技大致发生了三次技术革命， 世界经济大致发生了三次产业革命， 目前第三次产业革命尚在进行中。当今世界，科技发展日新月异，第六次科技革命的来临已进入倒计时，它将包括第三次科学革命、第四次技术革命和第四次产业革命。未来10年，第三次产业革命将进入最后的高潮，第四次产业革命处于孕育期。许多学者相信，未来10年将是从第三次产业革命向第四次产业革命转移的战略机遇期。

二、第三次产业革命的高潮方兴未艾

第三次产业革命大致起步于20世纪40年代。在1945～2020年期间，第三次产业革命大致可以分为三个阶段：自动化、信息化和智能化等（图1）。第三次产业革命受到第三次技术革命的技术推动和世界经济的需求拉动。自动化、信息化和智能化呈螺旋式上升，目前处于智能化和绿色化协调推进的阶段，属于它的第三次高潮，仍然具有大量的战略机遇。

1. 第三次产业革命的基本概念

第三次产业革命是20世纪人类历史上的重大事件。关于第三次产业革命的研究，同样受到国内外学者的普遍和持续关注。关于第三次产业革命的专著，最早见于1975年。迄今为止，关于第三次产业革命的英文著作大约有12部，中文著作约有2部（表6）。

早在 20 世纪 70 年代初，美国学者就开始探讨第三次产业革命。亨利等较早分析了第三次产业革命对员工、收入和研发等微观层面的影响。[20]格林伍德认为，从 20 世纪 70 年代初开始，信息技术的发展推动着经济体系进入第三次产业革命，而信息技术的快速变革会在初期降低生产率，扩大收入差距。[28]莫维利分析了第三次产业革命对产业研发结构带来的影响，他认为自 1985 年起，美国的产业研发结构由大企业主导的封闭式创新走向了以中小企业为主的开放式创新，非制造业企业成为研发投资的重要来源。[29]

关于第三次产业革命，同样没有统一定义。在英文文献和中文文献中，关于第三次产业革命的定义有所不同（表7）。外国学者的定义关注第三次产业革命的趋势和特点。中国学者的定义较多地借鉴外国学者的预测趋势方面的观点，并加以融会贯通。

要给第三次产业革命一个普遍接受的定义是很困难的。我们认为，第三次产业革命是以自动化技术、信息化技术、智能化和绿色技术为代表的三个阶段的产业变革，它不仅推动一批新兴产业诞生与发展，还导致生产方式和组织方式等方面发生重要变革，从而引发社会和生活发生重大变革。第三次产业革命是由第三次技术革命和社会需求共同推动的。

2. 第三次产业革命的三个阶段

简单地说，第三次产业革命是由信息技术和绿色技术推动的一次产业革命，它包括自动化、信息化、智能化和绿色化三个阶段（表8）；三个阶段的划分是相对的，它们在时间、内涵和特点等方面有一些交叉。第三次产业革命将持续大约70年，每个阶段的关键技术、主导产业、工业政策、战略机遇和社会影响有很大不同。

第三次产业革命第一阶段：自动化和高技术阶段。主要技术有：自动化技术、电子技术、航天技术和原子能技术等。相关科学基础包括系统论、控制论、信息论、量子论等。主导产业包括电子产业、计算机产业、原子能产业、航天产业等。

第三次产业革命第二阶段：信息化和全球化阶段。关键技术有：信息技术、激光技术、能源技术、新材料技术和海洋技术等。主导产业：信息产业、高技术产业等。

第三次产业革命第三个阶段：智能化和绿色化阶段。这一时期的关键技术主要有两类：一类是新信息技术。信息技术已经进入大数据时代，处理能力和数据存储机会已无所不能，互联网正在向“云计算”演进。另一类是信息技术在其它领域的渗透和应用，包括数字化、智能化和绿色化的先进制造、智能交通、智能电网、智慧城市、绿色能源和绿色技术等。主导产业包括新一代信息产业、高级电子商务、智能制造业、先进能源和生物产业等。

新信息技术包括新一代互联网、物联网、无线网、大数据、云计算、量子通信、量子计算和新计算技术等。新一代信息技术及信息产业可分为六个方面，分别是新通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件等范畴。新一代信息技术涵盖技术多、应用范围广，与传统行业结合的空间大，在经济发展和产业结构调整中的带动作用将远远超出本行业的范畴。

信息技术在经济和社会领域深入渗透和应用，产生了先进制造、智慧城市、智能交通、智能电网等。产业经济的可持续发展不能以消耗自然资源和损害环境为代价，而应谋求与自然环境有机平衡的发展，生态化、绿色化是新产业革命的发展方向。于是，产生了绿色能源、绿色技术等新技术。

智能化制造是制造自动化的发展方向，它是在制造过程的各个环节广泛应用人工智能技术，如专家系统技术用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等，神经网络和模糊控制技术等计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。而新型合金、石墨烯晶体管和超材料等新材料与3D打印结合在一起的制造方式则是数字化、智能化和绿色化相结合的先进制造。

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态。利用信息和通信技术令城市生活更加智能，高效利用资源，导致成本和能源的节约，改进服务交付和生活质量，减少对环境的影响，支持创新和低碳经济。实现智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民、以人为本、持续创新，从数字城市向智慧城市跃升。

智能交通是未来交通系统的发展方向，它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网是一个自我修复，让消费者积极参与，能及时从袭击和自然灾害复原，容纳所有发电和能量储存，能接纳新产品、服务和市场，优化资产利用和经营效率，为数字经济提供电源质量的先进电力网络。在绿色节能意识的驱动下，智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。

绿色能源是指不排放污染物的能源，它包括两类能源：（1）可再生能源，指原材料可以再生的能源，不产生或极少产生污染物，如太阳能、风能，生物能、水能、地热能、氢能、海潮能等。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。（2）非再生能源：在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。核能虽然也属于绿色能源，但消耗铀燃料，不是可再生能源，投资较高，而且几乎所有的国家，包括技术和管理最先进的国家，都不能保证核电站的绝对安全，前苏联的切尔诺贝利事故、美国的三里岛事故和日本的福岛核事故影响都非常大，核电站尤其是战争或恐怖主义袭击的主要目标，遭到袭击后可能会产生严重的后果，所以目前发达国家都在缓建核电站，德国准备逐渐关闭目前所有的核电站，以可再生能源代替，但可再生能源的成本比其他能源要高。可再生能源是最理想的能源，现在许多科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，使其在能源利用上发挥越来越大的作用。

绿色技术是指根据环境价值并利用现代科技的全部潜力的无污染技术。绿色技术不是单项技术，而是一个技术群，包括绿色能源技术、绿色材料技术、绿色生物技术、污染治理技术、资源回收技术以及环境监测技术和从源头、过程加以控制的清洁生产技术。绿色技术和高新技术关系密切，随着时间的推移和科技的进步，绿色技术本身也在不断变化和发展。

3.第三次产业革命的发展趋势

第一，第三次产业革命可以分为三个阶段，每个阶段有不同的关键技术和社会影响。例如，自动化技术改变了人类的生产方式，工业生产从手工到机械化再到自动化；信息化技术改变了人类的生活方式，从地理隔绝到地球村再到网络生活、网络空间等；智能化技术改变了人类生产和生活方式，生产过程中智能化技术将代替人脑进行控制，生活中的许多人工服务也将为智能化技术所替代，如管理智能化、家居智能化等。

第二，主导技术交替推进，自动化、信息化和智能化的“三化螺旋式”上升。如表8所示，三阶段的主导技术不是替代的关系，而是交替推进，相互促进，共同发展。三个阶段的时间划分也是互有重叠，共同推进的关系。

第三，高技术成为世界科技的增长点，高技术产业成为世界经济新的增长点。科学技术产业相互融合，形成高技术群和产业群。高新技术产业呈现与传统产业并存、比重逐步上升的发展趋势，高技术产业集群是资本与技术相结合的产业集群。

第四，世界经济出现新的发展模式，工业园区和科技园区等新模式遍地开花。区域集群化是高技术产业发展适应经济全球化和竞争日益激烈的新趋势，是为创造竞争优势而形成的一种产业空间组织形式。高技术产业区域集群化能够带来其他形式难以相比的群体竞争优势和集聚规模效应。于是，工业园区和科技园区等新模式就应运而生，这是表现的园区性集聚，此外，还有地区性集聚。

第五，国际经济竞争出现新格局。产业竞争从企业上升到国家层次，国家创新体系受到普遍重视。技术转移加快，制成品出口大幅度增加，发达国家把制造业转移到发展中国家。

第六，风险投资在新产业革命中发挥战略作用。金融是高技术产业化的“血液”，而高技术产业化本身所具有的特性，又对金融提出了不同于传统产业的新要求。国外高技术产业成功的经验表明：高技术产业的发展离不开风险投资的支撑。风险投资是指把资金投向蕴藏着较大失败危险的高新技术开发领域，以期成功后获得高资本收益的一种商业投资行为。风险投资是高技术产业化的“孵化器”，在新产业革命中发挥重要作用。美国斯坦福大学国际研究所所长W・米勒认为“在科学技术研究早期阶段，由于风险投资的参与和推动，使得科学技术研究转化为生产力的周期由原来的20年，缩短了10年以上。”[32]

美国纳斯达克股市是为新兴产业提供竞争舞台、自我监管、面向全球的股票市场，微软、苹果、英特尔、戴尔、思科等高科技公司都在纳斯达克挂牌上市。2012年5月18日，Facebook通过在纳斯达克上市，募得约160亿美元。中国股市中小企业板块也发挥着作用。

第七，国家科技和积极产业政策的作用日益明显。与传统产业不同，高技术产业具有高技术、高风险和高收益等特征。因此，各国政府在制定高技术产业政策时，往往非常注重如何为高技术产业提供资金、技术和人才支持等，进而增强高技术产业创新能力并降低风险，呈现扶持性、动态性、综合性和开放性等政策特征。比如，1983年美国政府提出的“星球大战计划”，主要目的在于利用美国的高技术优势，建立空间武器系统，提供对付战略核武器攻击的空间防御手段，以消除苏联日益增长的核威胁。与此同时，加紧开拓太空工业化领域，以获取宇宙空间的丰富资源。“星球大战计划”绝不是一个单纯的军事战略防御计划。在高技术方面，“星球大战计划”是一个包括火箭技术、航天技术、高能激光技术、微电子技术、计算机技术等在内组成的高技术群。该项计划具有促进经济的职能，通过这一计划实施，带动了一大批高技术群的发展，保持了美国在经济、军事、科学技术等方面的领先地位。因此，从整体上看，它又是一项综合而全面的国家总体战略，是一个通过国家科技政策扶持高技术产业发展的一个实例。在此之后，欧洲提出的“尤里卡计划”，日本的今后十年科学技术振兴政策，中国政府提出的 “863”计划等都对世界高技术大发展产生了一定的影响和震动，也充分说明了国家科技和产业政策的调控效果日益明显。