Key & Core Tech | 硬科技改变世界

硬科技是技术系统中的按照类幂律法则分布的关键节点和基石性技术，是基于科学发现和技术发明之上，经过长期研究积累形成的，具有较高技术门槛和明确的应用场景。它代表世界科技发展最先进水平、引领新一轮科技革命和产业变革。它是引领人类发展的核心驱动力。

——  米  磊   

宇宙是一个复杂的、自组织的、不断进化的无尺度网络[1]。在漫长的演化过程中。生命很偶然地出现在其中一颗蓝色行星——地球上。大约20万年前，早期智人诞生。

人类科技发展历史

为了生存与繁衍，人类学会了使用火和工具；学会了收集食物的新技能。伴随人类大脑越来越发达，人类逐渐主导了世界。但人类社会发展始终面临的问题是所能获取的资源无法满足不断增长的物质与能量需求。

当采集与狩猎所获不能满足种族延续所需的口粮，人类开始尝试新的生存方式，驯化作物并在小范围种植，由此逐渐进入农业时代。

农业时代，人口周期性增长带来的瘟疫、饥荒、战争、死亡的天启四骑士，让人类反复陷入马尔萨斯陷阱。

随着现代科学雏形的出现，人类终于掌握了系统认识世界规律的工具；而大航海、国际贸易和启蒙运动催生了工业革命。以纺织机和蒸汽机为代表的科技发明，开启世界经济指数化增长时代。

随着研究范式和科学交流的现代化，新科学技术的涌现越来越快，通过自组织和不断进化，形成了一个复杂的知识系统[2]。

经济是从技术创新中涌现出来的[3]。随着知识系统不断的推演、迭代，并因应人类需求，生产产品更加多样化，经济活动的分工更加专业化，从而形成了一个复杂的经济系统。

人类社会随着经济活动的分工而分化，出现了村庄和城市，形成不同的组织结构和阶级，从而演化成一个复杂的社会系统。

自十九世纪以来，科学技术推动经济系统和社会系统以前所未有的速度向前发展，而经济系统和社会系统的发展又促进了知识系统的演进。

知识系统、经济系统和社会系统这三个系统是交叉重叠和相互依存的，其中知识系统是所有经济和社会系统赖以生存的核心力量。

从人类科技发展史来看，技术是组合进化的，所有的新技术都是在原有技术上的组合和集成。随着技术的不断组合和演进，最终形成了一个复杂的、自组织的、不断演进的无尺度网络。无尺度的复杂网络都遵循幂律法则[3]，科技也存在类幂律分布特点，即极少数关键技术创新产生了巨大的价值，远远超过其他的技术[4]。这些关键核心技术的作用是不可替代的，是至关重要的。

硬科技的提出

历次工业革命中的关键核心技术都表现出了一些共性特点，比如第一次工业革命的蒸汽机，第二次工业革命中的电气化和内燃机，第三次工业革命中的集成电路、原子能技术等，这些关键核心技术最终都深入到社会的各个领域，其他的技术创新很多都是在这些关键技术上涌现出来的，不断组合和进化，最终创造出巨大的生产力，广泛推动着经济和社会的发展。

基于此，米磊博士在2010年提出硬科技的概念，硬科技是指技术系统中的按照类幂律法则分布的关键节点和基石[5]，旨在通过理论创新，识别科技发展的规律，引导人类掌握规律去改变世界；硬科技也将引领新一轮科技革命和产业革命。

作为第四次工业革命的核心，米磊认为硬科技区别于其他科技的几个特性：

一是变革性。硬科技一般为长期研发、持续积累的高精尖原创技术，属于破坏性或颠覆性技术创新，能够引领人类生活发生根本性变革。

二是关键性。硬科技拥有类幂律法则的特点，是同时期科技创新中的“关键少数”技术，发挥着巨大的作用。

三是引领性。硬科技能够引领未来科技走势，并具有强大的产业带动能力，能够衍生出一系列产业集群，推动经济重大发展。

总之，硬科技是产业链中的基石，是产业发展最核心的部分，通过与其他技术的组合，能够形成新的巨大突破。

硬科技改变世界

硬科技是一个历史、动态和发展的概念。每一个历史时代，都有其特有的推动经济社会发展的硬科技。在当前全球发展格局下，硬科技主要表现的几个领域，包括光电芯片、人工智能、航空航天、生物技术、信息技术、新材料、新能源、智能制造等。当前，第三次工业革命的红利开始消退，新一轮的科技革命和工业革命正在孕育中。在这个时候，知识的创造变得非常重要，而硬科技作为能够真正推动经济发展的关键要素就显得更加重要。

米磊博士呼吁全球在重视科学研究的基础上，加大对硬科技创新的研究力度，打通知识到经济之间的鸿沟，让人类的知识创造更多的价值，让这个世界变得更加美好。

在这个万物互联的世界，没有人能够成为孤岛。人类未来将何去何从？硬科技发展的最终目标就是将知识系统、经济系统和社会系统深度融合。科学的认识世界，硬科技必将深刻地改变这个世界。

本文内容来自Cell Press 合作期刊 The Innovation 第一期发表论文“What's Next for Key and Core Tech?” (投稿: 20200328；接收: 20200406；Online:20200428；DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.04.015)。

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(20)30015-1

参考文献

1. Spier, F. (2011). Big History and the Future of Humanity (Wiley-Blackwell Press).

2. Fortunato, S., Bergstrom, C.T., Börner, K., Evans, J.A., Helbing, D., Milojevic, S., Petersen, A.M., Radicchi, F., Sinatra, R., Uzzi, B., et al. (2018). Science of science. Science 359, eaao0185.

3. Arthur, W.B., "Complexity and the economy." Science, 5411, 107-109.

4. Barabasi, A.L., and Albert, R. "Emergence of scaling in random networks." Science, 286, 509-512.

5. Barabási, A.L., Ravasz, E., Vicsek, T., "Deterministic scale-free networks." Phys. Stat. Mech. Appl., 299, 6.

作者简介

米磊，博士，“硬科技”理念提出者、中国科学院西安光机所副研究员、中科创星创始合伙人。

The Innovation 第一期封面