编者按：习近平总书记在两院院士大会上指出：“16世纪以来，世界发生了多次科技革命，每一次都深刻影响了世界力量格局。”他接着强调：“进入21世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。”那么，16世纪以来世界发生了几次科技革命？21世纪的新科技革命是什么？我们如何抓住新科技革命的历史机遇？本报特邀中国科学院何传启研究员撰写专题文章，以飨读者。

　　从科技与社会关系的角度看，16世纪以来人类社会每个世纪至少有1～2个标志性事件。所谓标志性事件，就是改变人类思想观念、生活方式和生产方式的重大事件。例如，16世纪的哥白尼革命，改变了人类的宇宙观；17世纪的牛顿革命，带来科学理论和科学思维；18世纪蒸汽机和机械的发明，带来机械化和工业化；19世纪发电机和内燃机的发明，带来电气化和新运输；20世纪计算机和互联网的发明，带来自动化和信息化等。

　　既然过去五个世纪都有各自的标志性事件，21世纪也必然有标志性事件，那么它是什么？我们认为：21世纪的标志性事件有可能是两次新的科技革命；其一是新生物学和再生革命，人类文明将进入再生时代；其二是新物理学和时空革命，人类文明将进入宇航时代。目前，信息革命已接近尾声，新生物学和再生革命已进入萌动期，科技革命有规律，科技创新有机遇，机遇青睐先行者。

　　历史见证

　　科技革命有规律

　　16世纪以来，世界科技的发展，既有渐进性变化，也有爆发性突变，前者是常规科技进步，后者是科技革命。科技革命的概念，主要出现在科技政策、科技哲学和科技史学以及人类文明和现代化研究等领域，迄今没有统一定义。

　　1.在科技政策领域，科技革命没有明确定义。根据字面意义和习惯用法，科技革命指世界科技的根本性改变，泛指重大科技突破集中涌现的现象。

　　2.在科技哲学和科技史领域，可以采用美国哲学家库恩教授的观点。他把科学革命理解为一种“科学范式的转变”。他认为，“科学范式”是科学实践的公认范例，包括定律、理论、应用和仪器，它们一起为特定的连贯的科学研究提供模型。科技革命是科学革命和技术革命的简称，其中，科学革命是科学范式的转变，技术革命是技术范式的转变。吴国盛教授在《科学的历程》一书中罗列了一批科学革命和技术革命。其中，科学革命包括天文学、物理学、化学和地学革命等；技术革命包括蒸汽机、运输机械、电力、电子技术革命等。

　　3.在人类文明和现代化研究领域，科技革命可以从两个层次进行观察。在世界科技层次：科技革命是科技范式的转变，关注科技自身的变化。在人类文明层次：科技革命不仅是科技范式的转变，而且是科技与经济、社会、文化和政治相互作用的结果。简单地说，科技革命是科学革命和技术革命的统称，指引科技范式，人类的思想观念、生活方式和生产方式的革命性转变的科技变迁。它大致有五个判断标准：第一，科学范式或技术范式的转变；第二，显著改变人类的思想观念；第三，显著改变人类的生活方式；第四，显著改变人类的生产方式；第五，社会影响人口覆盖率超过50%（估计数）。一般而言，科学革命要满足第一、第二和第五个标准；技术革命要满足第一、第三、第四和第五个标准。

　　在人类文明层次，按照上述定义和标准，16世纪以来世界科技大致发生了五次革命，包括两次科学革命和三次技术革命（表1）；即现代科学诞生（含近代物理学诞生）、蒸汽机和机械革命、电力和运输革命、相对论和量子论革命、电子和信息革命。

　　4.科技革命的特点。在人类文明层次，科技革命大致有如下特点：

　　首先，科技革命有规律。科技革命是一个历史过程，具有起点、终点、标志和结构，涉及科技等五个领域的变化，科学革命和技术革命有不同特点。科技革命的标志各不相同，但结构大体相近；前五次科技革命每次都有2～3个标志，都包括主体部分、扩展和带动部分。在人类文明层次，科技革命发生在部分学科领域和方向，而不是“遍地开花”；前五次科技革命，主要发生在物理学、天文学、动力技术、机械技术、电力技术和信息技术等领域。

　　其次，科技革命有趋势。科技革命有加速发展的趋势，其时间跨度在缩小。16和17世纪发生一次科技革命，18和19世纪各发生一次科技革命，20世纪发生了两次科技革命。科技革命有交叉融合的趋势，科学革命和技术革命，从19世纪以前的相互分离，到19和20世纪的相互交叉和相互促进。

　　其三，科技革命的可预测性。科技革命在什么时候什么地点发生，有很大偶然性；但科技革命会不会发生，具有一定必然性。过去五个世纪发生了五次科技革命，当今世界科技加速发展，21世纪必然发生新的科技革命。

　　表1  16世纪以来的科技革命(详见版面图)