第一章 科技创新：人类进步的引擎

科学与技术，人们通常将其统称为科学技术，简称为科技。两者既有密切联系，又有重要区别，科学与技术是辩证统一体。科学解决理论问题，更关注基础研究，是技术的理论指导，为技术的发展提供基础和支撑。技术解决实际问题，更关注应用研究，也会反过来推动科学发展。科学要解决的问题是发现自然界中确凿的事实与现象之间的关系，并建立理论把事实与现象联系起来，其反映的是现实世界各种事实之间本质性的规律及知识体系。技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去，通常体现为根据自然科学原理和生产实践经验而发展、衍生出的各种工艺操作方法与技能。

科技在人类文明进程中起着独一无二的推动作用。纵观历史，人类社会就是在一次次科技革命与产业革命中不断向前发展的。每一轮的科技革命和产业革命都会重构全球创新版图和全球经济结构，甚至重构世界政治格局。

科技革命是对科学技术进行全面的、根本性变革。全球近代历史上发生过三次重大的科技革命。

第一次科技革命，时间是18世纪60年代到19世纪中期，以蒸汽机的发明和使用为主要标志。

第二次科技革命，时间是19世纪中期至20世纪初，以电力的发明和广泛应用为主要标志。

第三次科技革命，时间是20世纪四五十年代至今，以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志。

与科技革命相伴而来的是产业革命。18世纪以来，科技革命尤其是技术革命一直是产业革命的先导，而产业革命则是技术革命的结果。

与三次科技革命相对应，随之很快发生了三次产业革命。第一次产业革命是机械化革命，主导产业包括纺织、煤和铁、机械、蒸汽机和铁路等。第二次产业革命是电气化革命，主导产业包括电力、石化、钢铁、汽车和家电等。有学者认为，第三次产业革命可以分为两个阶段。第一阶段是电子和自动化阶段，关键技术有电子、自动控制、激光、材料、航天和原子能等技术，主导产业包括电子工业、计算机、原子能、航天和自动化产业等。第二阶段是信息化和智能化阶段，关键技术有信息、云计算、量子通信、智能和绿色等技术，主导产业包括信息产业、电子商务、物联网、无线网、大数据、智能制造、先进材料、智能机器人、智慧城市、绿色能源和生物产业等（见图1-1）。

吴军在《全球科技通史》一书中提出，无论从空间维度还是时间维度上，科技在文明发展与进步中的作用都是独一无二的。在产业革命之前，无论是东方还是西方人均GDP都没有本质的变化。但产业革命发生后，人均GDP就突飞猛进，在欧洲，200年间增加了50倍；而在中国，短短40年就增加了150多倍。

图1-1 产业革命的进程

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期。长期以来，创新一直是人类发展和进步的重要途径，也是人们应对各种竞争与挑战的最有力工具和方法。21世纪，只有科技创新，即通过科技创造新价值，才能为各国带来蓬勃发展和竞争优势。