跨越世纪——科技多点突破和众领域群发

科技革命跨世纪已有两次，第一次科技革命在18世纪60年代至19世纪中期，第二次科技革命在19世纪70年代至20世纪初，它们的跨世纪突出在工业革命上，即重大科技的广泛应用。

这轮科技革命跨世纪，产业化紧步科技后尘，科技的广泛应用快过前两次，特别是数字智能产业的规模已成气候。然而，科技多点群发持续进行才是跨世纪的重点，科技爆发仍在过程中，更大规模、更多内容、更长时间的产业革命还在后头。

科技看突破，产业看热潮。第三次科技革命后的产业化没有前两次科技革命带动的工业革命那样的规模和影响。人们常常将工业革命和科技革命合二为一来认识，且受20世纪下半叶科技相对平静的影响，不少研究者将那个时期比喻为“科学沉寂”的几十年，相应地将21世纪前20年作为科技发展的黄金期。

20世纪后50年和21世纪的前20年，都是这轮科技革命发展的过程。20世纪后期，科技未集中在一个火山口喷发，没有给人革命性科技的印象。然而，定义和评判科技的重大进步，更需要用回顾的视角来审视它的诞生和成长，直到光芒绽放。现在看或者放远看，20世纪后期是新科技革命的组成部分，它同21世纪掀起的科技高潮紧密相连。

20世纪后期的科技多点连续突破

20世纪的后几十年，科技低调发展，默默前行，科技的多点爆发，为后来科技多领域群发奠定了基础。

一是夸克的发现使人类对微观物质世界的认识跨了一大步。中子、质子、介子这类强子，是由更基本的单元——夸克组成的，很多物理学家称夸克为“层子”，这个发现验证了标准模型理论，可帮助人们了解宇宙由创生到未来的演化。

二是宇宙大爆炸理论得到实证支持，能帮助我们了解宇宙的起源和思考宇宙的未来，进一步解开自然之谜。

三是DNA分子双螺旋模型的提出开启了分子生物学时代。使遗传的研究深入分子层次，“生命之谜”被打开，人们清楚地了解了遗传信息的构成和传递的途径。

四是大地板块构造学说得到更多科学验证和海洋地质学的支持，被认为是地质学上的“哥白尼革命”。

五是在核能与核技术领域，第一颗氢弹爆炸成功，第一座原子能发电站建成并应用，还发展出CT（电子计算机断层扫描）临床技术和磁共振扫描技术（MRI）。

六是在信息技术领域，电子计算机经历集成电路各个阶段后，促进计算机向巨型和微型发展，跨入个人电脑时代。

七是在激光技术领域，世界上第一台激光器制成，它用红宝石晶体做发光材料，用发光强度很高的脉冲氙灯做激发光源，在这种受激辐射作用下产生一种超强光束，成为激光。

八是在生物技术领域，DNA的重组能创造性地利用生物资源，实现人类改造生物的遗传特征。20世纪80年代以来，已获得上百种转基因动植物，对农业发展极具意义。转基因药物的研制和生产将为人类健康带来福音。1997年还成功培育出克隆绵羊“多莉”。

此外，在能源、材料、自动化、海洋和环境等高新技术方面都有长足进步。

21世纪前20年科技在多领域密集群发

继20世纪科技在多点突破后，21世纪由点向面扩散，经过相当长时间的研发和融合，引爆各领域群发。在此仅概括一些现象，后文会详述群发的情景。

在信息领域，人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速应用，宽带、无线、智能网络快速发展，超级计算、虚拟现实、网络制造与网络增值服务突飞猛进。

在生命科学领域，合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等孕育新的变革。

在人口健康领域，包括疾病早期预测诊断与干预、干细胞与再生医学有了突破。

在制造领域，融合机器人、数字化、新材料的先进制造技术正加速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型。

在能源和资源领域，以清洁高效和可持续为目标的能源技术加速发展，将引发全球能源变革，可再生能源、大规模储能、动力电池、智慧电网等成为重要发展方向。

在新材料领域，呈现个性化、复合化和多功能化趋势。

在空间海洋领域，正在拓展人类生存发展的新领域。

在农业领域，包括生物多样性演化过程及其机理，高效抗逆、生态农业育种科学基础与方法，营养、土壤、水、光、温度与植物相互作用的机理和控制方法等基本问题得到突破。

此外，可控核聚变、量子科学、无人驾驶、超高速列车等的发展，将有可能直接改善我们的生活。

根本与成长的前后关系促使科技热潮不减

21世纪以来，科技接连不断突破，缘于过去的根本性建设与现在成长性爆发的关系，包括20世纪与21世纪，21世纪初与现在的过程关系，突出表现为以下三种现象。

一是若干领域的科技已经掀起两三轮爆发的高潮，如70多年来航天科技、生物革命、信息革命，都得益于20世纪后期的孕育及其发端，现在仍然具有强劲的发展势头。

二是各个领域或某项科技呈迭代前行。

三是许多科技不满足于已有突破，借助通用性数字科技，或者与相关科技的融合，竭力改进、升级和完善。比如，诸多信息技术和智能制造的前沿科技的涌现，从根源上说是互联网大脑模型发育的结果，尽管现在可以利用互联网技术改造传统工业领域，但这都不是从0到1的推进，而是从1到10的进展。

我们正处于数字化时代，有人说21世纪是人工智能的时代，我们正迎来生物革命的时代。用科技热词对21世纪进行描述，只是新科技革命的局部亮点，它的全部则是灿若星河。我们将会见到科技宇宙中的各种世界。