——重温钱学森关于第六次产业革命的论述
注：第六次产业革命指的是随着以生物技术为手段的生物工程进一步发展而引发的产业革命。它将形成包括农产业、林产业、草产业、海产业、沙产业在内的知识密集型大农业产业。
刘恕
伟大的爱国者、杰出的科学家，钱学森始终以其博大精深的学识、超群的思维智慧，凝视着未来，思谋着国家的发展。他认为，着重未来，科学地预见中国，关注和思考如何迎接21世纪的问题，是关心国家和民族未来发展的中国科学工作者的历史责任。
20世纪80年代初，当技术革命在我国成为热议的课题时，钱学森就新技术革命对国家发展进步的作用阐述看法。提出“科学革命”、“技术革命”的定义，认为“有了科学革命、有了技术革命，最后直接作用到生产，就引起生产体系、生产结构的变化，这种变化，从量变到质变有了飞跃，这时候就出现产业革命”。他认为，“产业革命就是经济的社会形态的飞跃”，“技术的发展必然带来生产力的发展，而生产力的发展必然引起经济结构的变化”，在人类历史上曾不止一次发生过产业革命，按其出现和兴起时序排列为：
第一次：农牧业的出现和兴起，约发生在公元前七八千年。
第二次：商品生产的出现和发展，约发生在公元前1000多年。
第三次：大工业生产兴起于18世纪末19世纪初。
第四次：国家以至跨国大生产体系兴起于19世纪末20世纪初。
第五次：电子计算机、信息组织起来的生产体系出现和发展为一次新的产业革命。
第六次：高度知识和技术密集的大农业，农、工、商综合生产体系出现和发展，可能出现在21世纪的社会主义中国。
钱学森认为，近60年内，我们的任务将十分繁重，要补第四次产业革命的课，要迎头赶上正在进行的第五次产业革命，更要为创立21世纪中国以农村为基地发展高度知识密集型产业作准备。在面临的“补课”、“迎头赶上”和“创建”三项任务中，创建农业型知识密集产业更具有时代的挑战性。
从能源利用的视角来看，将在21世纪社会主义中国出现的第六次产业革命与18世纪末、19世纪初发生的集中利用煤、石油、天然气为能源的产业革命不同，第六次产业革命是利用取之不尽、用之不竭的阳光为直接能源，“通过植物光合作用来进行产品生产”。在21世纪，由于“引入高新技术及高新技术产品新材料、信息技术等，将出现前所未有的新产业”——知识密集农业型产业体系。其特征为：
（1）知识密集的大农业生产体系，“主张走出传统，跨领域地运用物理的、化学的科学原理，利用信息革命的成果、新工艺、新材料、新技术”，把农业提升到现代科学水平，达到高度知识、技术密集的水平。
（2）21世纪新产业革命开创的大农业，除“达到技术现代化外，而生产过程组织很严密、一道一道工序配合紧密，是流水线式的生产”，是“充分运用自然科学、社会科学、工程技术以及一切可以运用的知识来组织、经营”的一种产业。大农业产业按生产活动和资源空间的差异划分出不同的产业类型。
（3）第六次产业革命中新兴的农业型生产体系“不仅是劳动对象的拓广，而且还将以集信息、金融、管理、科技、生产，加上工、商、贸于一体的集团公司体制的运作”。“发展起来的第一产业（农业）和第二产业（工业）除生产产品不同外，在生产方式上已无实质性差别，即工业和农业之间的差别消灭了，两者结合起来成为物质资料产业”。第六次产业革命的“核心是将传统的第一产业改造成类似现代第二产业的新兴产业”。第六次产业革命的发生地，是在“农村、山村、渔村和边远荒漠地带，随着这一产业革命的发展，这些地方也都将被改造成小城镇”。
钱学森认为，21世纪将在中国出现的第六次产业革命，即知识密集农业型新产业，将引起生产体系和经济结构的变革，将带来工业、农业间的差别，也将是农村与城镇差别消除的重大历史性变革，所以“21世纪将在中国出现的第六次产业革命，是一个值得人们深思的严肃问题。”
钱学森认为，在知识密集的农业型产业中，“一共有五类：农业产业、林业产业、草业产业、海业产业和沙业产业”，“一旦实现了知识密集的农产业、林产业、草产业、海产业和沙产业，人类通过生物充分利用太阳能生产的事业，整个社会经济结构就要改观。这才是新的产业革命”。尽管不同产业类型有着同一本质特征，但“由于产业类型决定着产业结构”，它们又有各自的特征。沙产业与海产业因其生产活动范围最具有地域特征，而造就出独特的产业结构。
钱学森对沙产业的发展给予特殊关注。他认为发展沙产业“是社会主义建设的一件大事，让沙漠为我们服务”，“沙产业实际上是未来农业，高科技农业，服务于未来世界的农业……前途无量”。1990年11月21日，他在甘肃河西走廊沙产业开发工作会议的书面发言中，对沙产业的概念进一步说明：“沙产业就是在不毛之地，搞农业生产，而且是大农业生产，这可以说是一项尖端技术。”“发展尖端技术的沙产业，就是利用现代生物科学的成就再加水利工程、计算机自动控制等前沿高新技术，一定能在沙漠戈壁建设成历史上从未有过的大农业，即农工贸一体化的生产基地”，沙产业“将创造上千亿产值”。
图1 摘自钱学森1996年5月9日致瞿宁淑的信
作为第六次产业革命内容的沙产业，其实质是在荒漠戈壁的不毛之地上，创造大产值的知识密集农业型产业，是21世纪干旱荒漠地区新农业文明和沙漠戈壁开发利用的科学构想。它的基本特征可概括为：
（1）用辩证思维认识沙漠戈壁的地理特征。坐落在地球表层赤道南北一定范围内的沙漠戈壁区，具有充沛的阳光资源。沙产业理论主张利用它的阳光资源优势，将提高沙漠戈壁地区太阳能转化利用的效率作为方向，克服植物利用太阳能的限制因素，提高单位面积碳水化合物的产量，用以满足人们对氨基酸、维生素、生物能源及工业原料的需求。
（2）充分运用现代技术是沙产业的内核。沙漠戈壁地区虽有充沛阳光的优势，但由于受干旱、高温、地表不稳定等自然要素限制，加上太阳能量辐射不稳定性，天然生态系统净初始生产力低下（如卡拉库姆沙漠约10公顷荒漠草场上养活1只羊），沙产业必须把提高绿色植物阳光利用率的希望和潜力依托在高新技术的运用上。如：用人工设施改变植物生境的光热条件，摆脱不良气候影响和季节束缚，提高光合作用的效率；节约水的无效消耗；增加CO2的浓度，提高光合作用的效率，增加产量；改善光照质量和原本的土壤条件，加速作物的生长发育，作为提高光合作用效率的手段；利用绿色物种的多样性特点，优选进行光合作用的主体—绿色植物，包括自养单细胞低等植物。从而形成表达为“多采光，少用水，新技术，高效益”的，既显示技术核心内容，又体现产业目标的农业型沙产业的技术路线。
（3）在产业化过程和循环经济形成中，发展农业型沙产业，是在干旱不毛之地建成农、工、贸一体的生产基地。沙产业不但生产技术上追求现代化，而且生产过程要求组织严密，形成以阳光为直接能源，利用绿色植物通过光合作用来进行高效益生产的产业；全部产品的生产和加工，倡导采用无废弃物工艺。
（4）沙产业追求人与自然和谐发展，以提高人类福祉为产业目标。沙产业的生产活动地区，生态平衡脆弱，生产发展必寓于环境保护之中，寻求生态保护、经济效益双赢是沙产业发展遵循的守则。干旱区居民长期受贫穷的羁绊，生活福祉低下。有效地提高对天赐“取之不尽、用之不竭”太阳光利用能力，增多高附加值的第一性产品，为干旱区居民摆脱贫困羁绊带来生机，是沙产业发展追求的目标。
1.沙产业理论为沙漠地区开发提出正确的战略抉择
在地球南北回归线附近的陆地表面，分布着占陆地面积1/3的干旱区，这些地方曾是人类文明的发祥地。但多风少雨，旱灾频发等恶劣的自然地理环境，使这里的居民生存和人类发展处在十分艰难的境地。不论在中国，还是在世界其他地区，干旱、半干旱地区多半属于贫穷、不发达地区，是产生“生态难民”的根源地。
百年来，干旱区居民为生存不断探索经济开发的技术手段。但受自然条件的制约，人们所进行的经济活动，往往在取得经济效益的同时，也付出了破坏生态的代价。例如，20世纪60年代末到80年代，国际资助6.25亿美元，在非洲无水草原上打井。水井建成后，在水眼周围，牲畜大量聚集，造成寸草不留的荒漠化圈。当地群众说，水多了，但草少了；牛多了，但奶少了。1987年当地政府采取措施，中止了计划。再比如，在中亚地区扩大水浇地植棉，曾是俄国几代人的梦想。20世纪50年代开始，大规模建设的引水工程——卡拉库姆运河扩大了水浇地，终于使植棉业成为当地的主产业。在730万公顷的水浇地上，农业生产一度呈现出棉花丰收，水稻也高产的喜人局面。随着时间的延续，环境退化的恶果也不期而至。这种层出不穷的教训昭示着，在干旱区人们需要新的发展谋略。
2.沙产业为人类开拓出新的生存发展空间
当前，全球人口爆炸式增长，每增加10亿人口只需要十多年时间。有人预测，2020年当世界人口从60亿增加到80亿时，粮食需求量将增加40%。2000年联合国粮农组织粮食安全报告中提到，全球食不果腹者高达7.9亿，粮食极度匮乏的国家有33个之多，地球已不堪重负。严峻的现实状况引起国际社会各界人士高度重视，联合国秘书长潘基文曾呼吁，“国际社会应认识到世界上有一半的穷人所居住的干旱和边缘土地有可能成为农业集约化生产区，以满足人类对食物的需求。”著名荒漠学者巴巴耶夫撰文，“荒漠不是我们的敌手而是良好的伙伴，要学会与它商量、同它合作，它将为人类提供良好的服务”。干旱区幅员辽阔（非洲占全球干旱区总面积的55%，欧洲占2%，大洋洲占35%，亚洲占34%），又有充沛的日光照射，有可能被打造成为为人类提供所需食品、生产生物质能和保障健康的药品的基地。伴随科学技术进步，面对时代的挑战，干旱荒漠的开发文明将被推向新阶段，成为人类生存发展的新空间，为拥挤不堪的地球村带来生机和希望。
图2 拥挤不堪的地球村
20多年来，东起科尔沁沙地，西至天山南北的荒漠，有着结合本地实际成功地践行沙产业的案例，展示着第六次产业革命理念的生命力和价值。农业型沙产业以干旱不毛之地为发展空间，不追求耕作面积的扩大，而是用智慧和技能支配、驾驭固有光合作用条件的盈缺，集约经营干旱地区的不毛之地，生产人们所需要的食物和营养品，增加收入。
在甘肃省、内蒙古自治区等地探索出的实用办法有两种思路：其一，构建适合光合作用的人工环境；其二，利用现代生物技术，优化太阳能转化器。“多采光，少用水，新技术，高效益”技术方案推进了沙产业发展。例如：
图3 武威市日光温室数量变化
图4 腾格里沙漠中的沙产业绿洲
地膜覆盖有效地提高了水利用率，是河西走廊较早采用的一种多采光、少用水的高效益的农艺措施。
图5 不同种植方式效益比较（元/亩）
图6 每茬作物所需水量比较（立方米/亩）
图7 武威市地膜覆盖面积变化
通辽市在2013年通过由市水利部门组建的网络信息平台，将30万亩的玉米地全部纳入用计算机网络技术遥控的膜下滴灌，达到了节水、省工、增产、节省肥料、提高收入的目的。为土地集约经营、集中管理创造了技术和社会条件。
鄂托克旗创建了螺旋藻产业园。目前，完成规划面积12000亩，配套开发面积7000亩，修建“三纵三横”道路21公里，实施给排水、天然气管网22公里，进驻螺旋藻生产企业26家。螺旋藻净养殖面积4000亩。目前产能达到年藻粉产量3500多吨，成为干旱荒漠中特殊的新绿洲。
图8 甘肃武威市微藻生产车间
位于嘉峪关市酒泉钢厂下风方向的戈壁滩，粉尘污染严重，寸草不生，是典型的干旱荒漠不毛之地。2005年6月17日，在这块不毛之地上，实行着“多采光，少用水，新技术，高效益”的技术路线，开工建设嘉峪关戈壁滩上的葡萄园。葡萄园引进全套以色列滴灌设施，发展膜下滴灌。现已种植39633亩葡萄，可年产葡萄酒1万吨。在戈壁滩上，兴建了地下占地面积20.55亩的葡萄酒酒窖，可放置2.1万个标准橡木桶。滴灌技术节水62%，节电61%，39633亩葡萄园年增效益3000万元。
图9 嘉峪关戈壁滩上的葡萄园
图10 20年前嘉峪关戈壁滩原始景观
图11 壁滩上日光温室培育的红提葡萄
一亩日光温室培育红提葡萄年收入2.5万～3.5万元，相当于旱地小麦100倍的收入。
图12 不毛之地戈壁滩上，地下的温棚内种植真菌双苞菇
图13 戈壁荒滩上的蔬菜日光温室
实践活动具备不可取代的品质，任何理论，包括制定的技术路线、方案、计划等，只有步入实践之后，经过实践的验证，有了实施效益和结果，才会启示人们重新认识、评估他们的作用和意义。这种经过实践得到的认识，是认识上的一个新阶段，使理论价值得到确定性的定位，是理论的可行性和预见性的最佳注解。20年来，沙产业的实践用鲜活的实例启示人们，让人们更深刻认识到第六次产业革命沙产业理念的价值。知识密集型的沙产业，虽然在一些示范地的实践中初见成效，但目前的实践，仅仅是万里长征的起步，“沙产业属于第六次产业革命，是21世纪中叶才能开花结果的”。沙产业理论距真正“开花结果”还有近40年，这段时间的践行活动是沙产业理论完善和发展的原动力。
面对人类急需解决的难题，重读钱学森先生的“21世纪在社会主义中国将出现第六次产业革命”的预言，人们将积极迎接它的到来；钱学森的精深见解是从战略高度发出的时代召唤。人类社会的发展与进步沿袭着客观内在的逻辑在前进。超群的智者能洞察和揭示客观发展规律，预见未来，引领人们摆脱迷茫，少走弯路。在这个意义上，理论的指导、引领，就是人们期盼的明灯。钱学森关于第六次产业革命的论述，人们在干旱不毛之地上的实践活动，以及多年来专家学者研讨的理论成果，已经为我们开辟出一个跨学科整合知识的广阔空间，人们能从中获取破解难题的智慧钥匙。
今天，我们置身于创新的时代，一个迎接农业技术革命的时代。让我们重温钱老关于第六次产业革命的理论，努力探索、实践创建农业型知识密集产业，这不仅是时代的需求，也是对一位有着杰出贡献的科学家——钱学森最好的缅怀和纪念。
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