21世纪技术创新进化的展望

中国科学院  路甬祥

    我们生活的时代，是科学与技术迅猛发展并不断融合的时代，科学与技术以前所未有的深度与广度影响人类文明进程。把握未来技术的本质特征，把握技术创新进化的规律，将有助于推动技术的健康发展，服务我国经济社会的科学发展、和谐发展与持续发展，促进人类文明和生态文明。

　　一、时代与挑战

　　21世纪仍是信息化、网络化、全球化、知识化时代。信息化、网络化将进一步改变人类的生产方式、生活方式、社会组织结构与管理方式，进一步促进经济全球化进程；知识创新、技术创新和创新人才将成为替代和整合全球资源的关键因素、将成为推动经济结构调整，经济增长方式转变，社会民主法治、和谐文明、生态环境保护与修复的主要推动力；创新能力也将决定国家在全球经济中的定位和未来。

　　21世纪将是人类从化石能源走向可持续能源体系的时代。可再生能源和安全、可靠、清洁的核能将逐步代替化石能源，成为人类社会可持续能源的基石。人类在致力节能和清洁、高效利用化石能源的同时，必须致力于发展先进可再生能源，提高可再生能源在能源供给中的比重，发展先进、安全、可靠、清洁的核能及其他替代能源，建立可持续能源体系。

　　21世纪人类将走向资源节约、可循环利用，并注重开发利用生物多样性资源的新时代。人类将创造资源节约型社会；将致力资源消耗的减量化、再利用、废弃物的资源化，发展循环经济；将注重开发利用生物多样性资源，发展生物经济的新时代。

　　21世纪将是人类社会与生态环境和谐进化的时代。人类将更加关注并严格监测生态环境的变化，致力减少温室气体和其他污染物的排放，共同应对全球变化，保护生态环境；人类将致力修复工业革命以来被破坏的生态环境，创造人类社会与自然和谐进化、可持续发展的人类社会和生态文明。

　　人口健康面临新的挑战。人类将面临传统传染病的新变异传播，新的感染性疾病、心理精神性疾病、代谢性疾病、老年退行性疾病的挑战；人类社会将更加关注食品、生命、生态安全，更加关注公共卫生、保健制度改革和医疗保健技术创新；中国已进入工业化、城市化、老龄化的时代；中国必须依靠科技创新和科学管理保障大气质量，保障饮用水、食品、生命、生态安全；必须通过改革公共卫生和医疗保健体制，创新技术和管理，为十几亿人口提供公平的公共卫生、医疗保健服务，保障人民的身心健康。

　　21世纪仍将是科学技术迅猛发展的时代。各国政府纷纷提出科技创新的新理念、新政策、新规划，大幅增加对科技和人才的投入；信息科技、生物科技、纳米与材料科技、资源与能源科技、航天与海洋科技、生态与环境科技、系统科学等成为热点领域并酝酿着新的突破与进步；国际科技交流与合作广泛深入；全球竞争，企业主导，官产学研结合，知识创新、技术创新、传播转化、规模产业化速度加快。

　　人类已进入了新军事变革的时代。信息、空天、海洋、机动性、精确打击能力已成为新军事战略制高点和核心战斗力，国家的经济发展、社会和谐水平、科技创新能力、先进制造能力、国民素质和教育水平、军事、文化、外交综合实力等将成为国家安全和社会安全的基础和保证。

　　人类将进入和平、和谐、合作、发展的时代。人类总结吸取20世纪两次大战及战后的历史经验和教训，开始走民主协商、求同存异、平等互利、合作共赢的和平和谐发展之路。21世纪，人类将进入既要尊重政治制度、文化传统和发展模式的多样性，又要尊重人类共同的文明理念和科学伦理的新时代；但单边主义、霸权主义时有所现，宗教极端主义、恐怖主义、分裂主义等不稳定因素此起彼伏，世界面临传统与非传统安全的挑战，不确定因素增多；发达国家在经济上和科技上的优势和压力将长期存在。

　　21世纪前半叶，包括中国十几亿人口在内,全球将会有20－30亿人口摆脱饥饿和贫困，走上小康社会，进而实现现代化。而过去300年工业化、现代化仅惠及不足10亿人口——这将是史无前历的大变革、大事件！这将为世界发展和进步注入空前的动力与活力，将根本改变世界的发展方式，改变全球经济发展和政治格局，也将对全球资源、能源提出空前的新需求，对我们生存的地球的生态环境带来全新的挑战。

　　中国已进入了科学发展的新时代。中国经济实现连续29年的高速增长，但也付出了沉重的资源和生态环境代价，这种发展模式难以为继！必须提升自主创新能力，调整产业结构，改变经济增长方式；必须向创新增值、结构优化、资源节约、环境友好新的发展模式转变；必须实现科学发展、和谐发展、持续发展。　　

   二、技术创新进化的展望

　　技术是人类生存发展的方式，是国家安全的保障。技术也是人类观察、认知、利用、开发、保护、修复自然的工具、方法与过程。技术进化是人类社会进化的重要组成部分，具有无止境的进化发展动力和前沿。21世纪的技术创新进化必然具有鲜明的时代特征。人类必须创造新的生产方式、生活方式与发展模式，在公平改善和提高当代人生活质量、保护生态环境的同时，不应危及我们子孙后代生存发展的权利与生态环境。

　　技术的创新进化曾经历了不同的阶段。从人类使用材料的创新进化来看，经历了石器、陶器、青铜器、铁器、钢材和混凝土、轻合金和复合材料、硅和高分子材料阶段；从人类使用能源的进化来看，曾经历了原始生物质能、水力、煤炭、电力、石油和天燃气、核能以及可再生、清洁、可持续能源的阶段。

　　如果从技术对人类功能的替代和人与自然关系的角度看，技术的创新进化大致经历了以下的阶段：技术作为人类体力延伸拓展的阶段，技术作为人类感观延伸拓展的阶段，技术作为人类智力延伸拓展阶段，技术也从破坏生态环境进化到生态环境适应、保护、友好、修复阶段。

　　技术作为人类体力延伸拓展的阶段：技术主要起源于人类生存的需要。最初的技术，在很大程度上是为了弥补人类体力上的不足。节省、替代和拓展人类的体力，始终是技术进化的动力。原始技术主要是为了替代人的体力，如，耕作和畜牧技术、畜力运输替代体力；工业技术延伸拓展人类的体力并提高了精细化与标准化水平，如蒸气机替代拓展体力, 纺织机提高了精细化与标准化水平。现代技术仍承担着替代和拓展体力的作用，如自动化技术、现代农业技术、制造技术、运输技术等，节省拓展了人类的体力，而且完成了人类自然体力无法完成的工作。

　　技术作为人类感官延伸拓展的阶段：人类凭借智力创造，使自身的感知能力获得了很大的提高，与感觉与观察能力相关的技术进化不断走向精确和灵敏，并对人类社会产生了巨大的影响。例如，指南针——辨识方向，导致环球航行；公元15世纪发明眼镜——提高观察精细度，导致钟表等精密加工；17世纪发明显微镜——使人们看到了微生物；望远镜——使人们能够清晰观察宇宙天体；20世纪以来，大口径望远镜、射电天文望远镜、空间天文望远镜——使得人类能够探测深部宇宙；电子显微镜和原子力显微镜——可探测细胞，分辨分子原子尺度；微纳米技术——生产出微纳米器件；电子眼、电子耳蜗——协助视觉听觉残障人士；CT技术——可获得断面层析等。

　　技术作为人类智力延伸的阶段：19世纪巴贝奇发明计算机，企图用机器替代人类的计算能力，这是技术进化到延伸人类智力阶段的起点。20世纪40年代现代计算机的出现是技术延伸人类智力的重要里程碑。现代计算机最初只具有记忆、计算能力，又相继具有了逻辑、语言文字处理及谱曲、辨识、认知、交流等多种智能功能。3S技术，以及自动观察和数据传输处理技术的结合，正不断拓展人类对于地球的观察和分析能力。

　　技术从损害生态环境进化到适应、保护、修复生态环境阶段：很长时间里，技术的创新进步尤其是技术的不合理使用，往往造成对于生态环境的损害。1962年，美国海洋生物学家蕾切尔•卡逊发表《寂静的春天》，挑战传统的 “征服自然” 观念。20世纪下半叶以来，人们愈加重视对环境的影响，环境友好型的技术得到开发与应用，绿色技术的概念得到广泛认同，技术的创新进化由单纯征服自然，破坏生态环境，发展到适应、保护、修复生态环境阶段。

　　21世纪技术的进化，将向拓展人类智能的方向发展，将向资源能源节约、循环利用、可再生、可持续发展，将更加关注环境友好、生态安全，将更加关注生命、更加注重社会公平，人类将进一步探索利用空间、海洋和深部地球，技术将呈现出群体创新突破协同进化的态势，技术创新进化和转移传播的速度将继续加快。

　　技术将向拓展人类智能的方向进化。信息科技、计算机科技、脑与认知科学、智能传感技术、复杂系统科学等学科的发展将创造出智能网络与计算、智能机器与运载工具、智能制造、过程控制与管理、智能医疗诊断、治疗与监护、智能军事与安全技术、智能生态环境保护与灾害预测、预警、减灾、防灾等。智能技术与传统技术的结合将使传统技术更走向个性化、柔性化、智能化，提高生产效益、生活质量和实现环境友好。

　　将向资源节约、循环利用、可再生、可持续发展。将进一步认知人类社会与自然协同进化的规律；将以知识和智力投入代替资本与自然资源的投入；将致力发展资源节约、循环利用技术；将致力发展节能、清洁高效化石能的开发利用、创新先进可再生能源、先进安全核能技术等，建立可持续能源体系。

　　将更加关注生态环境友好和生态安全。进一步认知地球生态系统演化规律；深入认知生态安全的规律；致力发展生态环境监测、评估、保护、修复技术；致力发展生态环境友好的绿色技术、绿色产品、绿色制造，发展生态环境友好的生活方式；致力发展生态环境安全技术，自然灾害预测、预报和防治技术。

　　将更加关注生命、更加注重社会公平。技术进化必须更自觉遵守人类社会和生态的基本伦理，必须珍惜与尊重生命和自然，尊重人的价值和尊严，尊重当代人和后代人的平等权利，尊重人与自然和谐、协同进化，防止因技术被滥用可能带来的对生命安全、社会公平、生态环境乃至人类持续文明的威胁和破坏。人类将更加重视发展自主控制人口增长，提高人口素质的优生优育技术；致力发展洁清安全饮用水和食品安全技术；致力发展科学的营养与保健技术；致力发展面向公众的卫生、医药医疗技术；致力发展有利促进人类文明成果的共同创造和公平分享的技术。

　　人类将进一步探索利用空间与海洋。人类将进一步创新空间运载、测控、通讯技术，探索宇宙；人类将进一步创新对地观察技术，造福人类，保障国家安全，保护生态环境；人类将进一步探索海洋，合理开发可持续利用海洋矿物、能源、水和生物资源，保护海洋生态，维护海洋权益。人类将探索和合理开发地球深部资源。

　　技术将呈现出群体突破协同进化的态势。起核心作用的已不只是一两门技术，IT、BT、CS、 NT、新材料与先进制造技术、空天技术、海洋技术、新能源与环保技术等将构成未来优先发展的高技术群落，技术将进入群体突破、协同进化时代，学科之间相互融合、相互作用，创新进化也更加迅速，形成更加交叉、综合、协同创新进化的科技体系。

　　技术创新进化、转移传播速度将继续加快。技术创新日新月异，科学与技术的界限渐趋于模糊，并相互促进。有些基础研究成果在研究阶段就申请了专利，并快速转化为技术与产品。原始科学创新、关键核心技术创新和系统集成在技术进化中的作用愈加突出，高新技术改造和替代传统技术的步伐进一步加快，技术转移和产业化速度将继续加快。全球竞争愈加剧烈，国际合作也更为广泛；企业自主技术创新、官产学研紧密结合、市场需求和全球竞争已成为推动技术进步的主要动力。

   

三、使命与途径 　　以科学发展观指导技术创新。坚持以人为本，依靠人的创造力，为了人的健康富裕幸福，促进人的全面发展；坚持支持经济发展和社会文明进步相协调；坚持资源开发利用与生态环境保护相协调；坚持信息、生物、材料与先进制造、能源环境等基础技术与各类军民应用技术协调发展；坚持基础与前沿研究、工程应用研究、技术转化研发、规模产业化协调发展；坚持国际交流合作与自主创新相协调。 　　为科学发展提供有力科技支撑。加强基础和应用基础研究，不断认知资源、能源、生态环境、人口健康、经济社会、国家社会生态安全和区域发展的科学规律，为科学发展不断提供新的知识支持。加强前沿研究，致力科学原创、促进自主关键核心技术创新和重大系统集成创新，大幅提升技术创新的源头供给，促进产业转化，为在全球经济竞争合作中取得主动地位，为生态环境保护修复，国家安全，人民康乐幸福，全面实现科学、和谐、持续发展提供有力的技术支撑。 　　提升自主创新能力。首先要进一步提升自主创新的自信心，端正创新价值观，防止和纠正创新和管理工作中的浮躁现象。完善技术评价体系，技术创新应由市场评价、社会评价、历史评价。着力吸引和培养优秀人才，尢其要坚持给年轻人更多的创造发展空间。深化教育改革，提高工程技术教育质量和水平，着力培育创新意识与创新能力，为社会提供充足的创新人力资源。深化创新体制改革，不断革新影响自主技术创新的陈腐观念和体制束缚。 　　完善创新型国家的制度建设。提升鼓励创新的立法原则，完善鼓励和保护创新的基本法律制度。建设完善公平竞争、鼓励创新的市场环境，促使企业自觉成为技术创新主体。建设政府引导、市场开放、企业自主、产学研高效协同的技术创新生态系统。建设完善适应创新型国家要求的工程技术教育体系、技术研发体系、金融税收体系、风险投资和中介体系、创新资源配置制度、创新人力资源管理制度、国家采购制度、创新基础设施、科学普及和技术转移和扩散制度、创新文化等。以制度保证加快实现向创新驱动的创造大国的跨越。 　　引领未来的发展。前瞻部署信息技术、生物技术、可再生能源与先进核能、纳米与先进材料、先进制造、人口健康与医药、空天海洋、生态环保等相关前沿技术研究与创新。加强战略研究与规划，加大投入和政策引导，推动竞争与合作，致力发展引领未来经济社会可持续发展的先进技术和产业。 调研宣传部供稿 责任编辑：李红兵