工业4.0第四次工业革命五领域是什么？各国发展状况

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工业4.0四次工业革命的五大领域：新材料、基因工程、人工智能、量子科学、核聚变。

一、新材料：新的电子工业材料石墨烯。

美国特斯拉在他的实验室现在有一款石墨烯电池，充电10分钟，就可以让家用轿车跑一千公里，技术特别棒，如果搞成熟了，它将取代石油，到时沙特阿拉伯恐怕就要破产了!但石墨烯太贵，经济上没有竞争力，如果工业界努力努力，终有一天石墨烯价格会下来，这样还会多维取代硅晶代，所以这是一个方向。

石墨烯是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。它具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

二、基因工程：又称体外DNA重组技术。

它是在基因分子水平上的人为的遗传工程。既然称为一门工程学科，就注定了它的诞生是多学科交叉、综合和积累的产物，因而更多地表现为应用型技术手段。

例如：抗虫棉之所以抗虫，是因为外源Bt基因整合到棉株体中后，可以在棉株体合成一种叫δ-内毒素的伴孢晶体，该晶体是一种蛋白质晶体，被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后，在其肠道碱性条件和酶的作用下，或单纯在碱性条件下，伴孢晶体能水解成毒性肽，并很快发生毒性。

三、人工智能。

人工智能将引领一场比互联网影响更为深远的科技革命!人工智能将颠覆现有的商业模式，不仅在高科技领域，任何企业都需要尽早引入“AI”的思维方式;人工智能将部分取代人类的工作，程式化的、重复性的技能将失去价值。我们的工作需要具备足够的深度，让自己强大到不会轻易被机器撼动。

人工智可应用于教育、医疗、家居、商业零售、交通等多个方面，并日益发挥着无可替代的作用：1、在家居方面，有能够帮人们清理垃圾的扫地机器人;2、在教育方面，人工智能能帮助自动判卷和搜题识别;3、在医学上，帮助医生快速诊断;4、在交通上，无人驾驶技术诞生了;5、在与外国人的沟通交流方面，翻译机能自动识别并生成外语;6、商业零售方面，商品识别技术帮助卖方销售更多产品。

四、量子技术。

量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域：

量子力学有个推论“粒子运动遇到高于它能量的势垫，还有透过势垫的波函数，即有穿透势垫的几率。

量子力学原理的认识、理解和研究不断深入，以及对于微观物理体系的观测和调控能力不断提升，以微观粒子系统(如电子、光子和冷原子等)为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术应运而生并蓬勃发展。

量子计算机是量子信息技术的核心内容，其信息处理的单元基于“量子比特”，它们是能够存储和处理量子数据(与二进制数据相对)的设备，其链路可以在量子比特之间传输量子信息。

是一个与纳米尺度相关的量子时代，在这样一个全新的时代，我们将有能力开发出全新的材料和纳米机器，而这些材料和机器不但能让我们拥有超人的力量，还能够从根本上改变我们周围的物质世界。

五、核聚变

核聚变能是两个较轻的原子核，结合成一个较重的原子核时释放的能量，聚变的主要原料是氢的同位素，也就是“氘和氚”。当四个氢原子在高温下靠得很近，撞在一起时，融合成氦-4，也就是两个质子和两个中子的原子核，并在这个过程中释放巨大的能量。太阳就是一个巨大的核反应装置，几十亿年向外辐射能量。

核聚变具有资源丰富、安全、清洁、高效等优点，可以满足人类对于未来，理想高级能源的各种要求。想象一下，每升海水中的聚变，就能产生相当于300升汽油。

一百万千瓦的核聚变电厂，每年只需要600的原料。同等规模的火电厂，每年将要消耗210万吨的煤。更重要的是，在月球、火星、土星，宇宙中的很多星体上。

都存在足以让人类挥霍数十亿，甚至几十亿年的氦-3，那时候，人类就再也不用担心能源枯竭了，因此很多科学家都表示，“核聚变可成为能够一劳永逸，解决整个人类能源问题的，高级能源”。

各国发展状况：

石墨烯、基因工程、AI、量子、核聚变等领域酝酿着人类真正的四次工业革命，美国由于技术积累非常好，所以美国属于苐一梯队，值得我们骄傲的是中国人在这五大方向表现也非常好，我们属于1.5梯队，欧日是二梯队，以色列、韩国、印度、俄罗斯他们个别技术非常好，但总体水平不行，他们属于三梯队，其他国家全部属于四梯队，这就是目前今天这个时代的分布。

未来十年，产业界认为这五大方向的技术都不可能成熟，产业界其实把这五大方向分两个梯队，石墨烯、基因工程和人工智能在10到20年成熟的可能性非常大，量子技术与核聚变30年内发展历程还有很多困难，需要新的技术、新的力量做前赴后继的探索。从现在到2030年，基本上就是5G加互联网，但是2030年之后，就是石墨烯、基因工程和人工智能，中美两国可以做到，到2030年人类迎接四工业革命的时候，真正能够进入决赛圈的可能只有这两个国家。

马斯克的星链目前已经实现了两个蕞关键的地方，一是低成本发射，二是市场前景广阔，他首先是站在NASA肩膀上，而NASA又是强大美国的一个缩影。现如今，SpaceX公司一共部署了1800余颗星链卫星。距离它的目标4.3万颗地轨卫星，还有很大一段距离。“星链”的商业化进程丝毫没有落后。

去年11月10日，Space X在给美国联邦通信委员会(FCC)的一份材料中显示，‘星链’目前已在为20个国家，约14万用户提供了互联网接入服务，用户量比8月份的数字增加了约4万个，并且已收到超过75万份全球订单。” 今年2月17日，马斯克一篇推特上显示，“星链已经拥有了25万活跃用户”。随着“星链”在海外市场的高歌猛进，目前它已经在25个国家落地生根。

在太空这个领域，中国和美国的差距实在太大。

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