第一章
构建第四次工业革命框架

“全世界进入颠覆性变革新阶段”这一论断，已成为各国企业与政府高层热议的话题之一。本章介绍第四次工业革命的核心概念，确认必须合作应对的三大挑战，并重点提出四项原则，帮助领导者与普通公民发展新技术、构建新系统。

改变思维模式，塑造技术未来

第四次工业革命描述在我们周围系统中正在和即将发生的一系列转型，但多数人认为这些转型理所当然。在日常生活中，我们已经能感受到规模不大但意义重大的调整，这些调整虽然看上去可能波澜不惊，但其重要性不容忽视。第四次工业革命是人类发展的新篇章，与第一次工业革命、第二次工业革命和第三次工业革命的意义不相上下，而其背后同样是一系列超凡技术的日益普及和相互作用。

推动第四次工业革命的新兴技术建基于以往工业革命的知识和系统，特别是第三次工业革命的数字技术。本书第二部分重点考察12个技术集群，如人工智能与机器人、增材制造、神经技术、生物技术、虚拟现实与增强现实、新材料、能源技术，以及我们目前尚未知晓的观念和技术。

第四次工业革命不仅仅是描述技术所推进的变革，最重要的是，它也是构建一系列公开对话的机会。无论是技术领袖和政策制定者，还是不同收入水平、国籍和背景的公民，所有人都可以通过这些对话，理解并引导力量强大、不断聚合的新兴技术影响我们周围世界的方式。

为此，我们必须采取全新视角来看待和讨论正在塑造世界的新兴技术，既不能将技术当成必然支配人类未来的纯粹外界力量，也不能走向反面，将技术当成人类可以任意调遣的工具。

相反，我们需要深入理解新技术相互关联的方式，以及这些技术对我们的显性和隐性影响，并在制定有关投资、设计、应用和再发明的决策时，反思并强化人类的价值观。如果我们不能理解人类与技术相互作用的方式，我们就难以甚至无法在投资、政策和集体行动上展开协作，对未来产生积极影响。

因此，第四次工业革命的首要机会在于，不是将技术视为简单工具或必然力量，而是设法为尽可能多的人口赋予能力，让他们影响与引导塑造我们生活的周边系统，对家庭、组织和社区产生积极影响。

我们这里说的“系统”，既包括指导人类日常行为的规范、准则、期望、目标、制度和激励机制，也包括在人类经济、政治和社会生活中发挥根本性作用的基础设施以及流动中的物资与人员。这些要素共同作用，影响我们管理健康、制定决策、制造和消费产品与服务、工作、沟通、社交、交通的方式，甚至波及我们对人类的定义。与历次工业革命的进程一样，上述以及更多的人类行为都将随着此次工业革命的展开而发生根本性的变化。

工业革命、增长与机会

250年来，三次工业革命改变了人类创造价值的方式，也改变了整个世界的面貌。每一次工业革命中，技术、政治制度和社会制度共同演化，不仅改变了行业本身，而且改变了人们看待自身、相互联系以及与自然界相互作用的方式。

第一次工业革命发端于18世纪中叶的英国纺织业，由纺纱和编织工艺的机械化引起。在随后的100年里，第一次工业革命改变了所有既有行业，并催生了更多新技术，如机床、炼钢、蒸汽机、铁路等。新技术引发合作与竞争的变化，形成全新的价值生产、交换和分配系统，颠覆农业、制造业、通信业和交通业等诸多行业。事实上，我们使用的“工业”一词过于狭隘，不足以统括这次革命的范畴，更合适的说法或许是19世纪的思想家托马斯·卡莱尔（Thomas Carlyle）和约翰·斯图尔特·穆勒（John Stuart Mill）所说的“产业”，这个概念包含了与人类劳作相关的一切活动。

尽管第一次工业革命助长了殖民主义，加剧了环境恶化，却也成功增加了全世界的财富。在1750年之前，即便是最富裕的国家，如英国、法国、普鲁士、荷兰、北美殖民地，年均增长率也只有0.2%左右，并且时常波动，不平等状况远甚于今日。以现在的眼光来看，当时的人均收入堪称极端贫困。到1850年，拜技术影响所赐，这些国家的年增长率已达到2%~3%，人均收入也稳步上升。

1870—1930年，新一批相互关联的技术不断涌现，进一步推动了第一次工业革命以来的增长与机会。收音机、电话、电视机、家用电器和电灯相继问世，展示了电力的强大力量。在内燃机的基础上，产生了汽车、飞机及其生态系统，包括制造业工作岗位和公路基础设施。化学领域也出现突破，涌现出新材料（如热固性塑料）和新工艺（如哈伯–波希合成制氨法），为降低氮肥成本、20世纪50年代的“绿色革命”和后来的人口激增奠定了基础。从公共卫生到国际航空旅行，第二次工业革命开创了现代世界的初步格局。

在1950年左右，信息论和数字计算出现革命性突破，成为第三次工业革命的核心技术。和以往一样，第三次工业革命的动力并非数字技术本身，而是技术改变经济和社会结构的方式。信息的存储、处理和传输实现了数字化，让几乎所有行业都“重新格式化”，并大大改变了数十亿人的工作与社会生活。三次工业革命的影响累积起来，使财富和机会出现惊人增长，至少在发达经济体如此。

今天的经济合作与发展组织（以下简称“经合组织”）成员包括全球1/6的人口，人均收入是1800年的30~100倍。图1采用联合国人类发展指数中经合组织成员的数据，评估不同技术对增长、健康和教育成果的贡献，说明历次工业革命如何持续改善了人类生活水平。

图1是基于1750年以来占主导地位的技术、行业和制度进步对人类发展指标的贡献所做的粗略估计。这幅图表明，即便在接近技术前沿的国家，对人类发展最主要的贡献也都来自第二次工业革命期间的技术和制度，如电力、水、公共卫生、现代医疗，以及人工肥料带来的农业生产率大幅上升。这一观点由美国经济学家罗伯特·戈登（Robert Gordon）等人提出，具有一定的说服力。

有史以来，技术创新的过程（发明、商业化、广泛应用和使用）一直是增进财富和福祉的最大驱动力。相比以往任何时代，现在的普通人都更长寿、更健康，经济上更安全，死于暴力的概率更小。从第一次工业革命到现在，经合组织成员的人均实际收入增长了约2 900%。与此同时，几乎所有成员的人口出生时平均预期寿命都增长了一倍以上，英国从40岁增长到80岁，印度从23.5岁增长到现在的65岁。

未来优势与挑战

如图2所示，在理想情况下，第四次工业革命能够提供机会，使享有前三次工业革命红利的国家继续提高人类发展水平。同时，对于错失技术系统与优良公私制度结合优势的群体，第四次工业革命也能改善他们的生活。如果第四次工业革命的技术能够配以适当的制度、标准和规范，全球民众就能生活得更自由、更健康，获得更高的教育水平、更多追求理想生活的机会，同时减少不安全和经济不确定性带来的伤害。

本书第二部分重点阐述12个新兴技术集群的潜在优势。例如，量子计算技术在复杂系统建模和优化方面实现重大突破，有望大幅提高从物流到药物开发等众多领域的效率。应用分布式账本技术，不仅能大幅降低多方协调（如验证钻石的原产地）的交易成本，而且能推动数字产品和服务价值的大规模流动，提供安全的数字身份，使互联网的任何用户都可以进入新市场。虚拟现实和增强现实技术提供体验周围世界的全新方式，让我们能够打破时空限制，显著加快学习或应用技能的速度。如果新材料能够在电池能量密度方面实现级变（step-change），将能使民用和军用无人机产生颠覆性变化，为弱势群体提供电力服务，加速交通运输系统的整体变革。

这些效益似乎完全依赖技术突破，而这些技术实现的时间、方式及其受益人群都未确定。第四次工业革命正在发展演进，但也带来新的挑战。与此同时，人们越来越担心不平等、社会矛盾和政治分化等问题，弱势群体面临更加严峻的经济不确定性和自然灾害威胁。要使人人有机会享有最高水平的人类发展成果，我们需要哪一类思维模式，需要施行什么样的制度？为建立公平、包容的未来，我们必须改变现有的思维模式和制度。借鉴历次工业革命的经验，我们认为在系统剧变来临之际，要充分实现技术红利，全世界必须应对三大迫在眉睫的挑战。

挑战一：确保公平分配第四次工业革命的效益。过去历次工业革命中，财富和福祉的分配并不公平，并且这一趋势还在延续。20世纪70年代以来，新兴市场国家快速发展，国家之间的差距已大幅缩小，但国家内部的差距在扩大。2011—2016年，发达经济体的年收入中位数下降了2.4%。2015年，美国的平均预期寿命25年来首次下降，主要原因就是工薪白人的健康状况变差。人们可能出于多种原因错失制度的效益，例如效益不可得、无法承担或不相关；制度具有或显性或隐性的倾向；制度运行驱使利润流入私人手中，导致财富和机会集中。第四章详细考察第四次工业革命的利益相关者，以及确保他们享有效益的必要条件。

挑战二：管理第四次工业革命的外部性效应，控制风险和伤害。在以往的工业革命中，很少有针对弱势群体、自然环境和未来世代的保护措施，以防范意外后果、变革成本、二阶影响（second-order impacts）或蓄意滥用新技术所带来的伤害。

鉴于第四次工业革命各项技术的强大力量及其对复杂社会和环境系统长期影响的不确定性，这种外部性效应和意外后果带来的挑战尤其严峻。最为可怕的风险包括：地球工程对生物圈造成不可挽回的突然损害；通用人工智能寻求目标的行为与人类生活的多样庞杂相冲突；量子计算使现有加密方法失效，在某些情况下可能产生重大的隐私和安全风险，威胁新计算方法的任何用户；在已经拥挤不堪的城市中，私家自动驾驶汽车的广泛使用将令道路更加拥堵；虚拟现实的兴起可能助长网络骚扰，造成更加严重的精神创伤。

挑战三：确保第四次工业革命由人类主导、以人为本。技术开发必须尊重人类价值观本身，而不是只考虑经济价值。此外，以人为本意味着赋能于人，而不是支配人类的命运。这一挑战非同小可，原因是第四次工业革命技术与以往历次工业革命的技术都存在巨大差异。如第十二章所述，新技术能够侵入我们思想的私人领地，解读我们的想法，影响我们的行为；能够以人类无法理解的方式评估人类无法处理的数据并做出相应的决策；能够改变生命本身的要素，包括尚未出生的生命；能够通过数字网络以前所未有的速度传播。

新领导力思维

这三大挑战，即分配效益、管理外部性效应和确保以人为本的未来，无法通过管制或政府善政由上至下地轻松解决。鉴于目前的国际制度和国内制度、市场架构、有组织和自发的社会运动以及对个人的激励措施，我们也不可能广泛普及强大的新技术并完全避免伤害，或完全致力于向使用者赋能。全世界仍在努力解决与过去三次工业革命相关的一系列挑战，包括：发达经济体的工资中位数停滞或降低；发展中经济体仍在努力发展经济，力争广泛而可持续地改善生活；近1/10的人口还生活在极端贫困中。用美国前国务卿马德琳·奥尔布赖特（Madeleine Albright）的话来说，我们现在的任务是用19世纪的制度与20世纪的思维来理解和治理21世纪的技术。因此，制度变革是应对这些挑战的关键，但适应21世纪挑战的思维模式也同样重要。

以往工业革命的历史和第四次工业革命的技术动态表明，确定适应新挑战的思维模式，应当考虑以下4项关键原则。

1.系统，而非技术：人们倾向于关注技术本身，但真正重要的是提供福祉的系统。有了政治意愿、投资和利益相关者合作，新技术便能促成更加有效的系统，否则只会使现有系统更加糟糕。

2.赋能，而非支配：人们倾向于认为无法控制或引导技术变革，人类对技术影响行为的能力束手无策，但我们应当重视人类的决策和能动性，设计能够利用新技术的系统，让民众在生活中拥有更多选择、机会、自由和控制权。由于新兴技术有望赋予机器自主决定和行动的能力，以显性或隐性方式影响我们的行为，这一点特别重要。

3.设计，而非放任：鉴于社会制度和政治制度的复杂性，人们倾向于认为塑造制度的任何尝试都不切实际，注定失败，但我们不应无所作为，放任发展。设计思维（特别是以人为本的设计方法和理念）和系统思维方法能够帮助我们认识那些指引世界发展的架构，理解新技术如何塑造系统的新形态。

4.使价值观成为特点，而非漏洞：人们倾向于将技术视为纯粹的工具，可用于行善，也能用来作恶，但技术本身在价值上是中性的。在现实中，从初始概念到开发和部署的方式，所有技术都包含着一定的价值观。我们应当意识到这一点，在创新的各个阶段思辨价值观，而不只是到价值观产生伤害的时候才去反思。本书第三章详细考察了价值观的角色，以及哪些价值观可能在第四次工业革命中最为有用。

上述4项原则是从我们与科学家、企业家、公民社会领袖、政策制定者、企业高管、媒体人的数百次对话和访谈中总结而来的，它们构成了一个共同框架，可用于评估、讨论和塑造技术在当下影响我们的方式及其将在未来塑造世界的方式。

我们如何助力塑造第四次工业革命

从卢旺达到瑞士或中国，全世界都在讨论和制定治理第四次工业革命的社会规范、法规、技术标准与企业政策，因此需要上述原则的指导。从算法歧视到让工人失去社会保障的劳动市场变化，都证明了排斥、负外部效应和去权（disempowerment）这三大挑战。

许多颠覆性技术刚刚从全球各地的实验室、车库、研发部门中涌现出来，许多规定仍在制定和更新，因此各行各业的公民和领袖都应把握这一良机，共同塑造第四次工业革命的系统。如果成功把握机会，我们就能让更多人共享繁荣，缓解不平等状况，恢复信任并扭转社会分化与政治极化。我们应当通过第四次工业革命构建理想的系统，让人类更健康、更长寿，提升经济与人身安全以及幸福感，在可持续的环境中从事有意义的活动。

如何才能实现这一目标？

第一步是将第四次工业革命的不同技术连点成线。这将是下一章的内容。