人类历史上的四次科学革命、技术革命和工（产）业革命牛顿人工智能计算机心理学

人类历史上的四次科学革命、技术革命和工（产）业革命牛顿
人工智能计算机心理学
自18世纪以来，大约每隔一百年，都会发生一次科学革命、技术革命和工（产）业革命。

其中，科学革命是技术革命的基础和前提，技术革命是工业革命的基础和前提。

所以，在时间上，总是科学革命在前，技术革命居中，工业革命在后。

每次革命循环完成后，再进行下一次循环。

四次科学革命：
牛顿力学(18世纪)---电磁力学(19世纪)----量子力学(20世纪)-----智能科学(21世纪)
四次技术革命：
蒸汽技术(18世纪)----电气技术(19世纪)----信息技术(20世纪)---智能技术(21世纪)
四次工(产)业革命：
蒸汽化工业(18世纪)----电气化工业(19世纪)---信息化工业(20世纪)---智能化工业(21世纪)
这四次革命先后把人类带入四个时代——蒸汽时代（“工厂时代”“机器时代”）、电气时代、信息时代、智能时代。

四个时代又对应四种社会形态——蒸汽化社会、电气化社会、信息化社会、智能化社会。

上述四次革命中，前三次革命已经完成，第四次革命尚未完成，目前只是刚拉开序幕，第四次工业革命中的两个核心技术是5G通信技术和通用人工智能技术（AGI），这是实现万物互联和万物智能的关键。

这四次革命又可合并为两个阶段，前两次（蒸汽革命、电气革命）为第一阶段---体力革命阶段，主要是代替和扩展人类的体力；后两次（信息革命、智能革命）为第二阶段---智力革命阶段，主要是代替和扩展的人类的智力。

人类历史上已经发生了三次科学革命、技术革命和工（产）业革
命，第四次科学革命、技术革命和工业革命即将到来，并有希望在本世纪内完成。

自18世纪以来，已经先后发生了三次工业革命，每次工业革命都有其理论基础，都是首先在基础科学研究理论领域取得突破，出现了革命性的理论成果，然后在这一理论的指引下，才会出现应用科学、技术发明领域里的突破，最终导致出现新的工业革命，推动经济社会快速发展。

第一次工业革命——蒸汽革命，出现并完成于18世纪，其主要理论基础是牛顿力学和微积分（主要开创者是加利略和牛顿），标志是蒸汽发动机及蒸汽机车（火车、轮船）。

本质是机器代替人工，工厂代替手工作坊，工业资本家和产业雇佣工人这两大阶级代替自耕农，出现了纺织、采矿冶金、机器制造、现代交通运输等等新兴行业，人类社会由农业社会进入工业社会。

第二次工业革命——电气革命，出现并完成于19世纪，其主要理论基础是电磁力学（主要开
创者是法拉第和麦克思维），标志是电力发动机与内燃发动机及电灯电话电报与汽车、飞机。

感觉是蒸汽革命的升级版，只是发动机由蒸汽机发展为电动机、内燃机而已，工业重心由轻纺工业转为重工业，出现了电力工业和电器制造业、石油开采业和石油化工工业及现代运输业（汽车、飞机、轮船）等新兴工业部门，因而并不能称之为革命。

电气革命首先体现在电力的动力传输与信息传输两方面。

与动力传输相关联，出现了大型发电机、高压输电网、各种各样的电动机（马达）和照明电灯。

与信息传输相关联，出现了电报、电话和无线电通讯。

其次体现在以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生，解决了
交通工具的发动机问题。

因此汽车、内燃机车、远洋轮船、飞机等也得到迅速发展。

标志性人物电力方面有发明自激式直流发电机的德国科学家西门子、实现三相交流电输电及其发电机研制的俄国工程师多里沃—多布罗沃斯基、电报的发明者莫尔斯、电话的发明者贝尔、实现无线电跨国跨洋通讯的意大利工程师马可尼以及美国发明大王爱迪生、内燃机方面有制造内燃机驱动的汽车的德国工程师卡尔.本茨及成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车的德国人卡尔.本茨。

第三次工业革命——信息革命，出现并完成于20世纪，其主要理论基础是量子力学以及维纳的“控制论”和香农的“信息论”，标志是电子计算机、手机和互联网。

同时在宏观如航天技术等等方面、微观如原子能、分子生物学和遗传工程等领域取得的重大突破,
笔者认为，第四次工业革命——智能革命（以人工智能技术和产业为核心）将出现于并完成于21世纪，它的理论基础应该是智能科学，具体包括脑神经科学、心理学、认知科学、计算机科学等，最具革命性的理论是什么？有哪些？目前还不很明朗。

科学革命、技术革命与产业革命之间的关系是，科学革命导致技术革命，技术革命导致产业革命，前者是后者的基础和前提。

科学革命主要体现为科学理论的重要突破，是科学发展史上的一次质变，如牛顿力学、微积分、|电磁力学、|相对论、量子力学、控制论、信息论等都是科学革命的主要内容或标志。

技术革命主要体现为重大的技术发明，如蒸汽机、|电动机、内燃机、无线电、|电子计算机、智能手机、互联网等；
产业革命主要体现为出现了新的产业，如航空、航天、原子能、家电、互联网、计算机、智能手机等，这些新的产业可能隶属于制造业、运输业、通信业、服务业、农业等产业，当新的技术发明转化为
各种有形的产品后，就会出现新的产业，从而导致产业革命的发生。

导致第四次技术革命和产业革命的理论基础是什么？目前还不清楚、不明朗，从逻辑上讲，这一基础理论应该在促进人工智能技术发展方面起关键、核心作用，因为第四次技术革命和产业革命分别是智能技术革命和智能产业革命，其核心都是人工智能。

当前人工智能发展的主要障碍有两个，一是不了解人脑智能的机制，因而无法进行机制模拟；二是即使搞清了人脑智能的机制，仍然需要用先进的计算机技术或生物技术、光电技术等进行模拟，而目前的上述模拟技术仍不够发达。

在破解智能奥秘、搞清智能机制方面，脑科学、心理学、认知科学都可以发挥一定的作用。

此外，反省心理学中的“心理二元说”可以起到一定的作用，因为心理二元说揭示了人的心理是二元的，由第一心理系统和第二心理系统共同构成，前者的主要功能是打开外部自然界的黑箱，后者的主要功能是打开内部心理世界的黑箱，因此，通过第一心理中的科学研究活动，能够发现科学规律，从而打开外部自然界的黑箱；通过第二心理中的心理学研究活动能够发现心理规律，从而打开内部心理系统的黑箱。

如何形象地理解二元心理呢？让我们拿拍电影来做一比喻吧，第二心理是第一心理背后的心理，犹如镜头背后的镜头，摄像机背后的摄像机。

我们可以设想一下拍电影的情形，摄影师用摄像机把演员的表演制作成了电影，假如现在又多了一个摄影师，但他不是在拍电影，而是用自己的摄像机跟踪拍摄前一摄影师和演员们的“电影制作活动”，这样，他拍摄的结果（制成品）就不是一部电影，而是“该部电影是如何制成的”。

所以，我们看，前一个摄影机反映、记录、剖析了演员们的活动，它的内容就是一部电影；而后一个摄影机则反映、记录、剖析了前部电影是如何制作出来的。

这正如我们的心理一样，第一心理反映和揭秘外部世界；第二心理反映和揭秘第一心理自身。

前一摄影机代表第一心理（外知心理），后一摄影机代表第二心理（内知心理），第二心理是第一心理背后的心理（有关心理二元说方面的详细
内容见反省心理学的经典著作《心灵控制术》（杜向阳，北京，电子工业出版社，2013）
由于人的心理由知、情、意三要素构成，而“知”就是认知和智能，因此，打开了心理的黑箱，也就打开了智能的黑箱，打开智能黑箱后，就能搞清人脑智能的机制，然后用计算机技术或生物技术、光学技术等模拟这一机制，就可以实现人脑水平的智能——通用人工智能（AGI）。

通用人工智能的最佳载体应该是计算机，这是因为，第一，计算机是非生命物，它没有需要、意志和情感，也没有自主意识，因此，不会和人类发生利害冲突，更不会主动危害人类，只能永远做人类的工具，听从人类的指挥和安排；第二，计算机的信息存储量和运算速度都亿倍于人脑，因此，在哪方面模拟人脑的机制，就能在哪方面远超人类，从而极大地扩充人脑的智力。

比如，目前的数字计算、搜索引擎（信息查询）和公交查询等程序，正是模拟人脑智能相应机制的结果，而且在这三方面都已远超人脑，达到了人脑数亿倍，在数字计算方面，人脑的数字计算机制有10进制、2进制、8进制等，计算机模拟了人脑二进制的机制，目前其计算速度已达人脑的亿倍以上；在记忆方面，计算机模拟了人脑的索引机制（给每个记忆的内容添加索引，这样能加快查找的速度，如字典的索引目录，图书馆中的索引目录等），目前，搜索引擎在信息检索方面的速度也已远超人脑，达到了人脑的亿倍以上；在公交查询方面，公交查询系统模拟了人脑的出行方案生成机制（根据两条公交线路的交汇点，选择转车方案），目前在查询（方案生成）的速度和精确度方面，也已远超人脑。

从理论上讲，第四次科学革命、技术革命和产业革命带来的影响将远超前三次之和，这是因为，前三次主要扩展人类的体力，可以把人的体力扩展数亿倍，而第四次则主要扩展人类的智力，可把人的智力扩展数亿倍，如果我们能研制出比牛顿、爱因斯坦、爱迪生聪明数亿倍的电脑（人工智能），那无疑会极大地推动科技和生产力的进步，那时候，人类将能轻易解决新能源（人造太阳，受控核聚变）、新材
料、生物技术、航天技术、健康、医疗等领域中的老大难问题。

人类之所以能成为地球之王，是因为比其它物种更有智慧，智慧越高，解决的问题就越多，生存能力就越强，文明的水平也就越高，“工欲善其事，必先利其器”，先解决智慧问题，再用智慧解决其它问题，应该是人类的明智选择，所以，第四次科学革命、技术革命和产业革命都应该是以智能为核心的革命。