工業(yè)革命與人類文明
作者： ${content.author} 時間：2021-09-13 瀏覽量：10,825遠(yuǎn)方的來客
公元1793年，清乾隆五十三年，英吉利王國特使馬戛爾尼率使團(tuán)700人訪華。本次出訪，馬戛爾尼攜帶了大量英國工業(yè)產(chǎn)品，包括蒸汽機、火器、棉紡機、梳理機、織布機，以及大量精美的天文地理儀器。名義是給乾隆皇帝祝壽，實際更深層的目的是談判通商，并尋求建立正式的外交關(guān)系。彼時，清王朝統(tǒng)治下的中國一貫以“天朝上國”自居，將西方視為蠻夷之地，更將西方科技視為“奇技淫巧”，故斷然拒絕了使團(tuán)的所有訴求，馬戛爾尼使團(tuán)訪華失敗，為鴉片戰(zhàn)爭的爆發(fā)埋下禍根。而此時大洋彼岸的英國，正掀起了一場前所未有的變革——工業(yè)革命。
神奇的“機器怪物”
走在18世紀(jì)20年代的英國原野上，人們對眼前的場景大吃一驚，中世紀(jì)鄉(xiāng)村那種一望無際的風(fēng)光已經(jīng)一去不復(fù)返，大地上出現(xiàn)了無數(shù)大大小小的挖煤礦坑。一種吐著黑煙和白汽的“機器怪物”，推動者形狀像蹺蹺板的抽水機日夜不停的做功，把礦坑里的水抽出到地面，這個奇怪的機器就是最早的蒸汽機。提到蒸汽機，大家最熟悉的應(yīng)該就是瓦特，其實在瓦特之前，蒸汽機就已經(jīng)存在了很長時間了。早在古希臘時期，數(shù)學(xué)家希羅就是發(fā)明了最早蒸汽機的雛形——汽轉(zhuǎn)球。在18世紀(jì)，經(jīng)過巴本、薩弗里、紐科門等的不斷改良變得日漸成熟。但當(dāng)時蒸汽機的效率一直很低，直到1765年，瓦特把加熱和冷卻過程分離，在氣缸之外設(shè)置一個單獨的冷凝器專門用來冷卻蒸汽，有效解決這一問題。
蒸汽機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的往復(fù)式動力機械。沸騰的水產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)入氣缸后產(chǎn)生壓力推動氣缸內(nèi)的活塞運動從而產(chǎn)生動力，這就涉及到氣壓的相關(guān)知識，而氣壓則源于對真空問題的研究。早在1643年，伽利略的學(xué)生托里拆利和維維安尼做了著名的“托里拆利實驗”。他們用住滿水銀的玻璃管得到了一段真空，證實了空氣有重量，發(fā)現(xiàn)了大氣壓力。托里拆利的實驗很快傳到了法國科學(xué)家帕斯卡那里，他通過實驗證實了氣壓會隨著海拔高度變化而變化，進(jìn)一步支持了托里拆利關(guān)于大氣壓力的觀點。
幾乎與法國和意大利同時，在德國關(guān)于真空的問題研究也在獨立進(jìn)行，并誕生了著名的馬德堡半球?qū)嶒?。正如我身邊這個展項，展臺上分別有兩個金屬半球，當(dāng)我們抓住半球手柄，可以比較輕松得拿起它來。但當(dāng)我按下按鈕，真空泵啟動，抽掉了半球內(nèi)的空氣，我們再試著抓起時，你會發(fā)現(xiàn)根本無法拉動，即便你用盡“洪荒之力”也無濟(jì)于事。這是為什么呢？原來是大氣壓力的作用！半球內(nèi)的空氣被真空泵抽走了，那內(nèi)外氣壓不再平衡，內(nèi)部小，外部大，外面的空氣想方設(shè)法的要鉆進(jìn)去，但可惜找不到一點空隙，于是就緊緊的把半球壓到展臺上。300多年前的德國馬德堡市市長蓋里克，用了相同的辦法，抽掉了兩個半球中的空氣，用了16匹馬才將它們拉開，并同時發(fā)出了巨大的響聲，這個著名的實驗使真空和大氣壓的概念廣為人知。
后來英國科學(xué)家波義耳對前人的實驗進(jìn)行了研究和總結(jié)，并提出了波義耳定律：在壓縮空氣時，壓強變大，空氣體積越小，壓強與體積成反比。真空問題的研究極大促進(jìn)了流體力學(xué)，為蒸汽機時代的出現(xiàn)和工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，蒸汽機也經(jīng)歷了很多改變以便適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展。但蒸汽機顯然不能滿足人類的需求，它的固有缺陷開始暴露出來。傳統(tǒng)的蒸汽機主要通過外燃的方式做功，熱量大部分會散發(fā)點，熱效率只有可憐的5%—8%，而且啟動前還需要一段時間預(yù)熱，十分不便。
動力的變革
那既然外燃是障礙，于是就有人提出了內(nèi)燃的設(shè)想。法國的物理學(xué)家巴本當(dāng)時正在研究以火藥為燃料的內(nèi)燃機技術(shù)，但這種技術(shù)對氣缸的材質(zhì)要求很高，而且容易爆炸，危險性可想而知。此后，煤氣被發(fā)現(xiàn)，很快歐洲的天才工程師們著手設(shè)計一款以煤氣為燃料的內(nèi)燃機。但他們的設(shè)計依然沒有擺脫大氣機的框架——燃燒產(chǎn)生真空從而推動活塞做功。直到1860年，法國工程師勒努瓦制造了第一臺真正意義上的內(nèi)燃機，并將它裝在車子上，但遺憾的是熱效率依然很低，只有可憐的4%，甚至不如蒸汽機。
為了提高熱機效率，1862年，法國工程師德羅夏總結(jié)了熱機理論和歷史實踐，提出了四沖程循環(huán)理論。那何為四沖程呢？我身邊這個展項發(fā)動機，可以很形象地詮釋它的定義。當(dāng)我們按下按鈕，發(fā)動機模型運轉(zhuǎn)，氣缸的活塞向外運轉(zhuǎn)造成真空，將空氣吸入氣缸，噴油嘴同時將燃料霧化并充入氣缸以完成第一沖程；緊接著氣缸向內(nèi)運動壓縮燃料為第二沖程，也叫壓縮沖程；第三沖程為做功沖程，即火花塞點燃高壓的燃料氣體并產(chǎn)生巨大的爆發(fā)力而做功；第四沖程為排氣沖程，它將已經(jīng)燃燒的廢氣從氣缸中排出去，為下一次的第一沖程做準(zhǔn)備。德羅夏的四沖程理論是現(xiàn)代內(nèi)燃機的理論基礎(chǔ)，可惜當(dāng)時并未引起關(guān)注，直到德國工程師奧托偶然看到了這篇論文，并成功研制出了四沖程發(fā)動機，效率大大提升，于是人們把四沖循環(huán)稱為奧托循環(huán)，而德羅夏卻被忽視了。
工業(yè)革命的主要標(biāo)志就是以機器取代人力、以大規(guī)模工廠化生產(chǎn)取代個體手工生產(chǎn)，生產(chǎn)力大幅度提升，歐洲各國極力開拓海外市場，這也是馬戛爾尼率團(tuán)訪華的真正原因。作為推動第一次工業(yè)革命的主要因素之一，蒸汽機可謂居功至偉。而內(nèi)燃機作為第二次工業(yè)革命的代表作，同樣深刻影響了當(dāng)今社會的發(fā)展。于此同時，自然科學(xué)的研究取得了重大進(jìn)展，由此誕生的各種新技術(shù)、新發(fā)明層出不窮，其中電的發(fā)明與應(yīng)用可以說是第二次工業(yè)革命的重要標(biāo)志。
電氣時代的到來
在19世紀(jì)之前，人們對電的認(rèn)識極為有限。1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特和安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，那電流既然能產(chǎn)生磁，那反過來磁會不會能生成電呢？10年后，偉大的英國物理學(xué)家法拉第為了這個理想進(jìn)行了艱苦的實驗。最終他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，自此之后，電磁學(xué)得到了巨大的發(fā)展，西方各國的工程技術(shù)專家投身于電力開發(fā)、傳輸技術(shù)和利用等方面的研究，造就了一個前所未有的“電氣時代”。
從邏輯上講，應(yīng)該先有發(fā)電機再有電動機，要不然誰來提供動力呢？但從科學(xué)史上看，最先出現(xiàn)的卻是電動機。在此之前，伽伐尼在解剖青蛙時發(fā)現(xiàn)了所謂的“生物電”，伏打通過實驗否定了他的觀點，并于1800年制成了著名的伏打電堆，第一次為人類提供了穩(wěn)定的電源。有了穩(wěn)定電源為研究電磁學(xué)提供了基礎(chǔ)，法拉第使用小磁針繞載流導(dǎo)線運動的裝置，這是人類科技史上的第一臺電動機。最初，有人問法拉第這玩意有什么用。法拉第機智的回答：“新生的嬰兒有什么用？”的確，這個“嬰兒”不久長成了巨人。
早期的電動機類似現(xiàn)在的玩具，因為使用的都是天然永磁體，磁場太弱。1822年，法國科學(xué)家阿拉果用裸露的銅線圈發(fā)明了電磁鐵。過了不久，美國的科學(xué)家亨利將裸露的線圈改為絕緣導(dǎo)線，這使得磁場大大增強。1834年，德國物理學(xué)家雅可比采用電磁體作為轉(zhuǎn)子，制成了第一臺實用的電動機。你可能很好奇電動機為什么通電后會旋轉(zhuǎn)，看看我身邊這個展項——電動機就明白了！它是利用通電線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。兩塊磁鐵中放置一個線圈，給線圈通電，調(diào)節(jié)磁鐵與線圈間的距離，線圈就會轉(zhuǎn)動起來。磁鐵越靠近線圈，線圈的轉(zhuǎn)動速度越快。
在研制電動機的同時，發(fā)電機的研制也沒停下來。早期人們靠伏打電堆供電，電流小、造價高昂，幾乎沒有商業(yè)價值。既然已經(jīng)直到磁場可以產(chǎn)生電流，1832年，法國發(fā)明家皮克西成功制造了第一臺手搖發(fā)電機，他輸出的是直流電，電流依然很弱，無實用價值。1857年，英國電學(xué)家惠斯通用通電的電磁鐵代替了永磁體，發(fā)明了自激式發(fā)電機，但他的電磁鐵依然使用伏打電堆供電，本質(zhì)上看依然不是自激，而且整體過于笨重，不經(jīng)濟(jì)，真正的自激式發(fā)電機應(yīng)該使用發(fā)電機本身產(chǎn)生的電流。1867年，德國工程師西門子發(fā)明了第一臺真正的自饋式發(fā)電機，發(fā)電量大大增加。
最初的發(fā)電機都是直流電發(fā)電機，比如這個展項就是直流發(fā)電機模型，當(dāng)我們快速轉(zhuǎn)動手柄，使其導(dǎo)體線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，不斷地切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，把機械能變成電能。直流發(fā)電機由靜止部分和轉(zhuǎn)動部分組成。靜止部分叫定子，它包括機殼和磁極，磁極當(dāng)然是用來產(chǎn)生磁場的；轉(zhuǎn)動部分叫轉(zhuǎn)子，也稱電樞。電樞鐵芯呈圓柱狀，由硅鋼片疊壓而成，表面沖有槽，槽中放置電樞繞組 。直流電雖然安全，但直流電在傳輸過程中耗損嚴(yán)重。隨著各行各業(yè)對電力的需求增大，遠(yuǎn)距離傳輸成了一大難題。到19世紀(jì)80年代，直流電已經(jīng)不能滿足社會用電需要，交流電登上了歷史舞臺。直流電和交流電的區(qū)別在于電壓是否會隨著時間的推移在大小和方向上發(fā)生周期性變化，直流電不會發(fā)生改變，但交流電會。
1855年，意大利物理學(xué)家費拉里斯和美國工程師特斯拉，各自獨立依據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場原理發(fā)明了交流電感應(yīng)發(fā)電機。1891年，單項交流發(fā)電機被發(fā)明和使用，交流電相比直流電遠(yuǎn)距離輸送更加方便，可以將低壓通過升壓變壓器后，達(dá)到十幾萬伏后輸送到很遠(yuǎn)的地方，然后再通過降壓變壓器把高壓將為低壓供給民用(220V)或工廠(三相380V)用。
電力的應(yīng)用讓人類進(jìn)入了電氣時代，同時大量的電器進(jìn)入普通家庭，改變了人們的生活。但電磁學(xué)的發(fā)展對人類的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此。當(dāng)初麥克斯韋在統(tǒng)一電磁理論時就預(yù)言，電磁場在相互激發(fā)時會存在一種所謂的電磁波，這一預(yù)言很快被德國科學(xué)家赫茲通過實驗所證實了，并測算出了電磁波的傳播速度等于光速。但很可惜，赫茲英年早逝，活了不到37歲。就在那一年，一位意大利的青年人讀了他的論文后，于兩年后獲得了無線電通信的專利。7年后，無線電報已可以穿越大西洋。同時的俄國科學(xué)家波波夫，也在同一領(lǐng)域做出了貢獻(xiàn)，他們掀起一場風(fēng)暴，奠定了今天的“信息化革命”的基礎(chǔ)，把整個世界帶進(jìn)了“電磁波的海洋”。
信息的傳輸
“信息化革命”是第三次工業(yè)革命的主要成就之一。進(jìn)入20世紀(jì)后，電子計算的發(fā)展突飛猛進(jìn)，個人電腦逐漸普及，作為這場運動的邏輯補充，一場信息運輸?shù)母锩谂d起，這便是互聯(lián)網(wǎng)。無論我們的電腦還是手機，無時無刻都離不開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)承載了大量的數(shù)據(jù)傳輸，那如何快速、高效、安全的將信息傳輸就需要一種高效的傳輸介質(zhì)。
最早，作為信息傳輸?shù)姆绞绞请妶蟆Ｃ绹陌l(fā)明家摩爾斯在亨利的研究基礎(chǔ)上改進(jìn)了電報。1844年摩爾斯鼓動美國國會架設(shè)了一條從華盛頓到巴爾的摩的電報線路，1847年，英國和法國在英吉利海峽鋪設(shè)了第一條海底電纜，1856年，更長的海底電纜在大西洋底鋪就。電纜是一種由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護(hù)層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。電纜傳輸?shù)氖请娦?/span>號，短距離尚可，長距離就存在很多缺點，比如耗損高、重量大、造價高、易受到電磁場干擾等。到了20世紀(jì)70年代之后，光纖傳輸作為新一代的信息傳輸工具很快得到了廣泛應(yīng)用。
說起光纖，就不得不提一個物理概念——光的全反射。1870年的一天，英國物理學(xué)家丁達(dá)爾到皇家學(xué)會的演講廳講光的全反射原理，他做了一個簡單的實驗：在裝滿水的木桶上鉆個孔，然后用燈從桶上邊把水照亮。結(jié)果使觀眾們大吃一驚。人們看到，放光的水從水桶的小孔里流了出來，水流彎曲，光線也跟著彎曲，光居然被彎彎曲曲的水俘獲了，是光線真的彎曲了嗎？當(dāng)然不是，是發(fā)生了全發(fā)射！
當(dāng)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)是，如果入射角大于臨界角，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象，我現(xiàn)在要介紹的這個展項光纖傳輸就是利用了全反射的原理。光纖的內(nèi)部分為兩層，內(nèi)層是光密介質(zhì)，就相當(dāng)于水，外層是光疏介質(zhì)，就相當(dāng)于空氣。當(dāng)光信號從一端的光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且滿足入射角大于臨界角，光信號就會在光纖中傳輸了?？匆幌逻@個光纖傳輸?shù)恼蛊罚憧梢赞D(zhuǎn)動臺面上的手輪，使光纖斷開處被遮擋或通光，觀看屏幕上影像的變化。展項上的攝像頭會采集您的影像，通過光纖線路傳輸?shù)斤@示屏中，你的影像就顯示在了電視上。這樣的光纖傳輸設(shè)備需要將傳統(tǒng)的電磁信號轉(zhuǎn)換成光信號，在終端再通過調(diào)制解調(diào)器將光信號變?yōu)殡姶判盘?，進(jìn)而被設(shè)備解讀出來，變成可視化的聲音和圖像。
1964年，著名的華人科學(xué)家高錕提出了光纖傳輸理論，從理論上證明了用光纖作為傳輸媒體以實現(xiàn)光通信的可能性；至1981年第一代光纖系統(tǒng)面世，高錕先生亦因此獲得“光纖之父”美譽，并獲得了2009年諾貝爾物理學(xué)獎。我們平時上網(wǎng)、打電話都是靠光纖傳輸信號，光纖傳輸有頻帶寬、耗損低、重量輕、保密性高、性能可靠造價低等特點。所以近年來，光纖通信的發(fā)展非常迅速，以海底光纜代替海底電纜已成為發(fā)展趨勢。目前，全世界已經(jīng)鋪設(shè)海底光纜40萬公里，這個長度幾乎可以圍繞地球10圈，極大的提高了通信技術(shù)的效率和質(zhì)量，加速度了信息化的發(fā)展。
除了信息化技術(shù)，第三次工業(yè)革命還包括大量的高新科技，比如核能技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)等，但信息化無疑是對世界的影響最為深遠(yuǎn)的。因為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展高度依賴信息的傳遞，誰掌握了信息就等于掌握了先機。信息化技術(shù)拉近了人與人之間的距離，讓信息的交流變得更加便捷，讓遙遠(yuǎn)的天涯海角變得近在咫尺，特別是信息化技術(shù)帶動的新產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)深刻影響了二十一世紀(jì)以及未來工業(yè)的發(fā)展方向。
未來的工業(yè)革命
2013年 9月 30日主持十八屆中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時，習(xí)近平總書記就敏銳地指出：“新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，一些重要科學(xué)問題和關(guān)鍵核心技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出革命性突破的先兆?！贝撕?，在多個國際國內(nèi)重要場合，習(xí)總書記反復(fù)談到了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起、蓄勢待發(fā)的問題。人類社會的進(jìn)步，歸根結(jié)底，取決于社會生產(chǎn)力的發(fā)展。每一次工業(yè)革命，都極大地推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展，引發(fā)社會生產(chǎn)和生活方式的顛覆性變化，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器人及人工智能等技術(shù)為驅(qū)動力的第四次工業(yè)革命正以前所未有的態(tài)勢席卷全球。
這場技術(shù)革命的核心是網(wǎng)絡(luò)化、信息化與智能化的深度融合，它在提高生產(chǎn)力水平、豐富物質(zhì)供給的同時，也會重塑人力與機器力結(jié)合的勞動形式和要求。以人工智能為代表的新技術(shù)，對國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級有著重要的意義。向我身邊的這個名叫“優(yōu)友”的智能機器人， 全身高達(dá)1.3米，有22個自由度，動起來非常靈活自如，“優(yōu)友”是優(yōu)家族里第一款類人型智能服務(wù)機器人，并出現(xiàn)在了國慶70周年慶典“新時代”花車上。它運用了聲控識別、自然語音理解、人臉識別、情緒識別等技術(shù)，可根據(jù)設(shè)定路線實現(xiàn)行走、講解、表演等多種角色。為觀眾提供更加人性化的交互式服務(wù)。同時，優(yōu)友在導(dǎo)航資訊、商場導(dǎo)購、銀行、迎賓接待等方面有很大的應(yīng)用前景。不僅如此，它還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而開發(fā)出更多的技能。
而人工智能的發(fā)展不僅僅是我們所了解的機器人，因為人工智能技術(shù)是一個龐大而且完整技術(shù)體系，它包括半導(dǎo)體科技、電子信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等。機器人的運行需要依托信息的傳遞，工程師將信息進(jìn)行預(yù)設(shè)，編制成完整的程序指令，機器人內(nèi)置的智能芯片對信息進(jìn)行儲存處理，進(jìn)而做出決斷。機器人要想完成更為復(fù)雜的技術(shù)，就需要更強大的信息處理和分析能力，而龐大的數(shù)據(jù)庫和云計算技術(shù)是支持人工智能的重要一環(huán)。機器人可以將收集的信息通過發(fā)達(dá)的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸?shù)健霸贫恕?，通過的云端的超級計算機對已有的信息進(jìn)行了分析，進(jìn)而做出正確的指令。
2017年5月，人工智能圍棋程序“阿爾法狗”（AlphaGo）與世界排名第一的中國圍棋選手柯潔進(jìn)行三場比賽并全部獲勝，這說明人工智能在某些分析博弈領(lǐng)域已經(jīng)超越了人類?！鞍柗ü贰保ˋlphaGo）作為新一代人工智能，可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)可以獲得更高的“智慧”。要知道“阿爾法狗”想要贏一場棋局，至少需要學(xué)習(xí)3000萬棋盤。所以深度學(xué)習(xí)是行業(yè)研究的核心，也是人工智能目標(biāo)實現(xiàn)的最根本途徑，是當(dāng)前人工智能發(fā)展的主要瓶頸。
我們此刻可以暢想一下，未來的世界我們將活在人工智能的時代，人類的雙手被充分解放，甚至通過外部腦機接口實現(xiàn)人類和人工智能融合，人類的智慧變得高度發(fā)達(dá)。別以為這只是幻想，特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克正在著手研究和實驗該項目，并成功讀取了三頭小豬的電腦波。如果讀取人的腦電波并加以控制和利用，可以進(jìn)一步的改造人類的思想和意識，治療阿爾茲海默癥，提升記憶力，甚至創(chuàng)一個不同于現(xiàn)在甚至現(xiàn)實的未來，《黑客帝國》《盜夢空間》中的虛擬世界將不再只是科幻。從某種意義上說，腦機接口可能才是真正改變?nèi)祟愇拿鞯募夹g(shù)，人類的未來，可能已陷入巨大的不確定狀態(tài)中。
歷次工業(yè)革命的成功，無不彰顯了科學(xué)與技術(shù)結(jié)合的偉大實踐。在當(dāng)代中國的人的眼中，科學(xué)無疑是一盞神燈，它仿佛是萬能的。這也間接導(dǎo)致了人類對科學(xué)技術(shù)的盲目崇拜和過渡的依賴，人類的私欲因為科技進(jìn)步而變得欲壑難填，逐漸忽視了大自然的規(guī)律。特別是20世紀(jì)以來，科學(xué)變得比以往更為高深莫測，相應(yīng)產(chǎn)生的威力更大，甚至逐漸遠(yuǎn)離我們的生活。然而，科技發(fā)展之中所潛藏的危險也逐漸顯露。
工業(yè)革命的另一面
現(xiàn)代工業(yè)和生活高度依賴能源的利用，而全球能源結(jié)構(gòu)80%依賴化石能源，地球花費了幾十億年的時間才攢下的能源，目前正面臨因過渡開采而枯竭的危險，如果人類再未來幾十年不能解決能源問題，那人類文明將面臨徹底的瓦解。
而更為令人擔(dān)憂的是自第一次工業(yè)革命開始，因為煤炭、石油等化石能源的過渡使用，產(chǎn)生大量的廢棄排入大氣中，造成了嚴(yán)重的空氣污染。到近代，歐洲等發(fā)達(dá)國家就因過度排放而出現(xiàn)國諸如倫敦毒物事件。直到今天，化石能源的使用而造成的污染問題始終沒有解決，反而變得更為嚴(yán)重。大氣中的二氧化碳濃度正在急劇增加，二氧化碳作為一種溫室氣體，會吸收地面反射的長波輻射，阻止了地球熱量向外散發(fā)，導(dǎo)致氣溫升高，南極冰川融化，海平面不斷上升，已經(jīng)威脅到了一些臨海城市和島嶼。
既然化石能源造成了污染問題，那綠色能源能否可以作為替代品？其中核能的利用及產(chǎn)生了極大的爭議。核能所釋放的能量超過了人類幾千年的能量總和，僅美俄兩國擁有的核武器足夠毀滅人類成百上千次。即使和平利用核能，依然是個很敏感的政治問題。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故、日本福島核事故依然是人們揮不去的夢魘，近日曝光的日本福島污水入海事件，又將核能利用問題推上了風(fēng)口浪尖。
信息化的造成的困擾也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有解決。信息高速公路使全球結(jié)成一體，便利了文化交流，但加速了文化融合，使文化生態(tài)面臨失衡的危險。如果說工業(yè)文明破壞了自然生態(tài)，那么信息時代則加速了文化生態(tài)的解體。發(fā)達(dá)的全球電子傳媒和廣告業(yè)，正在塑造單一的文化品位。幾乎全世界都在喝可口可樂、吃麥當(dāng)勞、聽同樣的歌、看同樣的球賽，各民族青少年的文化品位趨同，人類的文化生態(tài)平衡遭到破壞。同時，電子產(chǎn)品的大量使用，已經(jīng)破壞了人的生活方式，很多人在生活中手機不離手，除了睡覺時間以外，恨不得整天拿著手機。殊不知，過度依賴手機，不僅會對個人生活方式產(chǎn)生負(fù)面影響，還有可能對心理和生理產(chǎn)生危害。當(dāng)遠(yuǎn)離智能手機時，人們會因失去聯(lián)系、無法交流、無法訪問信息而感到尷尬、緊張、焦慮、氣憤、惱火。
新工業(yè)革命改變生產(chǎn)方式和提高生產(chǎn)效率的同時也帶來了一些社會問題，其中最突出的就是勞動就業(yè)的變化。進(jìn)入21世紀(jì)以來，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人為代表的數(shù)字技術(shù)在生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)管理以及社會治理各方面得到廣泛應(yīng)用，給勞動就業(yè)帶來了極大影響。西方部分學(xué)者認(rèn)為，未來20年里，發(fā)達(dá)國家的工作崗位將會不同程度的被人工智能和機器人所取代，涉及1575萬多個勞動崗位。還有研究認(rèn)為，人工智能和機器人對勞動的替代，會導(dǎo)致程序化工作的需求減少，非程序化工作的需求增加，使職業(yè)結(jié)構(gòu)向兩極化方向發(fā)展。人工智能是否會對人類產(chǎn)生威脅？《變形金剛》《機械公敵》中的場景是否會變?yōu)楝F(xiàn)實？即便是“杞人憂天”，也足以讓我們心生疑慮。
人類的出路
哲學(xué)家弗里德里?！す耍‵riedrich Hayek）曾說：“科學(xué)走過了頭，自由將無容身之地。”以科技創(chuàng)新為動力的工業(yè)革命給人類發(fā)展帶來了福音，同時也造就了潛伏的魔鬼。人類的未來何去何從，成了一個值得深思的問題。即便如此，我們深信科學(xué)造成的難題終究需要科學(xué)去解決，但我們也不能完全保證它不會給我們帶來更嚴(yán)重的災(zāi)難，這也許就是科學(xué)技術(shù)本身固有的缺陷。在全人類面臨共同難題的時候，老子“無為而治”的思想已成為我們必須要重新思考的哲學(xué)問題。也許順應(yīng)自然、保護(hù)自然，構(gòu)建人與自然生命共同體，才是人類最終的出路。
參考資料：
1.吳國盛——《科學(xué)的歷程》
2. 卜憲群——《公元18世紀(jì)的“黑科技”：蒸汽機誕生記》
3. 芮明杰——《第三次工業(yè)革命的起源、實質(zhì)與啟示》
4. 趙昌文、莫榮、張文——《人民日報：信息化改變社會生產(chǎn)方式》
5. 張漢青——《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：新工業(yè)革命重要基石》
6.黃晉鴻——《牢牢把握新一輪工業(yè)革命的機遇》
7.（法）佩雷菲特——《停滯的帝國》
