茍仲武

摘要：本文通過(guò)對(duì)工業(yè)革命概念的辨析，提出關(guān)于工業(yè)革命階段劃分的一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，對(duì)新工業(yè)革命做了重新定義；認(rèn)為“讓能量動(dòng)起來(lái)、讓熱機(jī)冷下來(lái)、讓排放變資源”這三個(gè)理念，是新的工業(yè)革命的創(chuàng)新發(fā)展的著力點(diǎn)，可以帶來(lái)能源、動(dòng)力、減排領(lǐng)域的大變革和大發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)一場(chǎng)新的工業(yè)革命。

關(guān)鍵詞：工業(yè)革命；技術(shù)創(chuàng)新；技術(shù)創(chuàng)造；社會(huì)變革

1 工業(yè)革命的概念和特征

工業(yè)革命應(yīng)該是人類(lèi)歷史上具有劃時(shí)代意義的偉大革命。一百多年來(lái)，學(xué)者們就工業(yè)革命的定義爭(zhēng)論不休，研究的問(wèn)題越來(lái)越深入。但研究者即使對(duì)一些基本問(wèn)題也很少形成共識(shí)，“究竟什么是工業(yè)革命”這一問(wèn)題往往人言人殊。

從學(xué)術(shù)角度分析工業(yè)革命的字面，包含“工業(yè)”和“革命”兩個(gè)部分。根據(jù)百度百科：工業(yè)（industry）是指采集原料，并把它們加工成產(chǎn)品的工作和過(guò)程。工業(yè)是社會(huì)分工發(fā)展的產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)手工業(yè)、機(jī)器大工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)幾個(gè)發(fā)展階段。革命，則是指推動(dòng)事物發(fā)生根本變革，引起事物從舊質(zhì)變?yōu)樾沦|(zhì)的飛躍，是一種實(shí)現(xiàn)社會(huì)變革的歷史過(guò)程。

因此，本文認(rèn)為工業(yè)革命就是造成工業(yè)過(guò)程、工業(yè)規(guī)模、工業(yè)技術(shù)等和工業(yè)息息相關(guān)的諸多領(lǐng)域均發(fā)生突變，對(duì)工業(yè)產(chǎn)生巨大影響、，引起跨越式進(jìn)步和發(fā)展的一場(chǎng)社會(huì)、產(chǎn)業(yè)變革。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者把工業(yè)革命定義的研究分為社會(huì)變革學(xué)派、工業(yè)組織學(xué)派、宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)學(xué)派、技術(shù)學(xué)派、能源學(xué)派和消費(fèi)學(xué)派等，這些研究分別從不同側(cè)面去抓工業(yè)革命的特征。本文也根據(jù)這一百多年來(lái)工業(yè)革命的發(fā)展歷程和發(fā)展成果，從工業(yè)的第二產(chǎn)業(yè)的實(shí)業(yè)屬性出發(fā)，總結(jié)歸納出一些工業(yè)革命明顯應(yīng)具有的特征：

1.社會(huì)影響規(guī)模

工業(yè)革命引起社會(huì)發(fā)生廣泛的變革，影響到工業(yè)和工業(yè)相關(guān)的各行各業(yè)的發(fā)展變化，不局限于某一單一領(lǐng)域或者少數(shù)幾個(gè)領(lǐng)域；

2.市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值

一場(chǎng)工業(yè)革命的發(fā)生，必然在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里持續(xù)影響社會(huì)生產(chǎn)總值的大幅度增長(zhǎng)，甚至要大到難以估量的地步；

3.技術(shù)理論進(jìn)步

工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生重大的理論突破和進(jìn)步，這些系統(tǒng)、全面的新理論、新認(rèn)識(shí)的應(yīng)用，引起工業(yè)過(guò)程發(fā)生前所未有的變化，全社會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變革發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力；

4.生產(chǎn)力的發(fā)展

真正的工業(yè)革命必然帶來(lái)人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)力的巨大的、飛躍式的發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系的巨大變化；

5.歷史因果關(guān)聯(lián)

新工業(yè)革命不應(yīng)該是緩慢、漸進(jìn)、累加式的發(fā)展，幾乎沒(méi)有和歷史的漸進(jìn)性關(guān)聯(lián)，是一種在現(xiàn)有的工業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生新的爆炸式增長(zhǎng)、突變式發(fā)展。

這些都是一場(chǎng)工業(yè)革命應(yīng)該同時(shí)具有的特征。人類(lèi)已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的第一次工業(yè)革命（動(dòng)力機(jī)械的誕生和發(fā)展）、第二次工業(yè)革命（電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用）都具有上述這些特征。被社會(huì)普遍接受的已經(jīng)發(fā)生甚至接近完成的“第三次工業(yè)革命”、“第四次工業(yè)革命”觀(guān)點(diǎn)、說(shuō)法，就不太符合上述特征。

第一次工業(yè)革命引起了從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重大飛躍。這場(chǎng)革命的過(guò)程一直延續(xù)到今日，我們?nèi)祟?lèi)離不開(kāi)的各種機(jī)器設(shè)備，特別是動(dòng)力設(shè)備，幾乎都和這場(chǎng)革命的開(kāi)始而同時(shí)誕生，并在這100多年中不斷、循序漸進(jìn)的發(fā)展和完善。即便是剛剛退出歷史舞臺(tái)的蒸汽機(jī)車(chē)，仍在極少數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合發(fā)揮著作用。第二次工業(yè)革命則讓人開(kāi)始使用“電”，這是和蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)完全不同的一次新領(lǐng)域的突破，從電燈、電話(huà)，有線(xiàn)電、無(wú)線(xiàn)電，電腦、互聯(lián)網(wǎng)，都是“電”在發(fā)揮神奇的作用，都是人類(lèi)隨著對(duì)“電”的認(rèn)識(shí)不斷深入，“電”的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展的過(guò)程。這個(gè)漸進(jìn)、發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有哪一個(gè)階段能單獨(dú)稱(chēng)其為新的“工業(yè)革命”，充其量也只能是在某個(gè)小領(lǐng)域、小行業(yè)產(chǎn)生局部的“小革命”。應(yīng)該說(shuō)第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命從革命開(kāi)始一直延續(xù)至今，還在不斷進(jìn)行中；能與之匹敵的新的“工業(yè)革命”還沒(méi)有開(kāi)始。

2 新的工業(yè)革命的基礎(chǔ)和條件

到了今天，人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)力已經(jīng)高度發(fā)達(dá)，生產(chǎn)關(guān)系也達(dá)到較高水平，體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)穩(wěn)定。通俗的說(shuō)法就是到了幾乎什么需要的東西都能造出來(lái)，但是社會(huì)不知道該造什么了。到處都是“產(chǎn)能過(guò)?！?、“產(chǎn)品過(guò)剩”，整個(gè)社會(huì)消費(fèi)需求乏力，人們對(duì)工業(yè)品的需求似乎都得到了滿(mǎn)足，沒(méi)什么大的需要了。偶爾出現(xiàn)一個(gè)新的市場(chǎng)，轉(zhuǎn)瞬間就又飽和或過(guò)剩了，

找不到新的需求、新的增長(zhǎng)點(diǎn)，現(xiàn)有的原材料“蛋糕”、半成品“蛋糕”、產(chǎn)成品“蛋糕”有限，一些曾經(jīng)發(fā)達(dá)、現(xiàn)在落后的國(guó)家眼看吃不到、不夠吃了，競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)我們，則開(kāi)始“耍賴(lài)”，懲罰性關(guān)稅、貿(mào)易制裁、編造謊言欺騙等手段紛紛出籠，目的就是減緩我們的發(fā)展，讓發(fā)展先進(jìn)的國(guó)家慢下來(lái)、走入歧途。我們則開(kāi)始改進(jìn)“供給側(cè)”，按照西方的忽悠“去產(chǎn)能”，在提升“品質(zhì)”上下功夫，這一定就能讓社會(huì)產(chǎn)生新的需求？難道人類(lèi)生產(chǎn)力發(fā)展到了一定階段就要“揮刀自宮”？真是“出頭的椽子先爛”？我們現(xiàn)在大幅度消減全世界公認(rèn)的重要戰(zhàn)略物資煤炭、鋼鐵的產(chǎn)能，努力淘汰低水平產(chǎn)能。劣質(zhì)煤停產(chǎn)，低標(biāo)號(hào)水泥停產(chǎn)，低品質(zhì)鋼材停產(chǎn)，但如果哪天都到了高水平產(chǎn)能，都提升變成優(yōu)質(zhì)煤、高標(biāo)號(hào)水泥、高品質(zhì)鋼材，再“過(guò)?！绷?，又怎么辦？生產(chǎn)出來(lái)高品質(zhì)的、超越需求的“過(guò)剩產(chǎn)品”，能保證賣(mài)掉嗎？

“引發(fā)工業(yè)革命的必要性是市場(chǎng)！”今天，實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻遇到瓶頸，能源危機(jī)也已經(jīng)迫在眉睫。如果找不到“更大的蛋糕”，各個(gè)階級(jí)、各種利益集團(tuán)對(duì)現(xiàn)有“蛋糕”的爭(zhēng)奪和分配的斗爭(zhēng)將不斷加劇，因此人類(lèi)亟需再來(lái)一場(chǎng)真正的工業(yè)革命。

但什么才是工業(yè)革命？工業(yè)革命從哪里開(kāi)始？靠什么實(shí)現(xiàn)工業(yè)革命？有人說(shuō)靠模式、有人說(shuō)靠信息、有人說(shuō)靠智能化。依據(jù)本文總結(jié)的工業(yè)革命的特征可以得出，能稱(chēng)之為革命的，一定是大動(dòng)作，一定是讓人們生產(chǎn)、生活發(fā)生巨大變化的東西，一定是在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上占據(jù)主要地位的部分，是“基礎(chǔ)硬件”，不是“應(yīng)用軟件”。能源、動(dòng)力每個(gè)人都離不開(kāi)，每個(gè)國(guó)家都高度重視，第三次工業(yè)革命、新工業(yè)革命，一定還是從關(guān)乎人類(lèi)生存、發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)：能源和動(dòng)力開(kāi)始。

3 新工業(yè)革命的理念和方法

產(chǎn)業(yè)的革命，首先是理論的革命，只有理論的革命性發(fā)展，才會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)的革命性變革。人類(lèi)對(duì)于自然科學(xué)基本規(guī)律的研究已經(jīng)接近盡頭，科技工作者除了研究石墨烯、引力波，還有沒(méi)有和具體生產(chǎn)生活有著廣泛、密切相關(guān)的重大創(chuàng)新研究?jī)?nèi)容呢？還有沒(méi)有大變革的機(jī)會(huì)呢？

創(chuàng)造是從無(wú)到有，創(chuàng)新是從有到用。人類(lèi)現(xiàn)在對(duì)地球資源已經(jīng)基本上了解清楚，容易獲得的資源已經(jīng)開(kāi)發(fā)殆盡，從創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)的角度，已經(jīng)開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣、可燃冰了，能不能回頭看看，還有什么可以創(chuàng)新的地方？我們有沒(méi)有忽略什么東西？

我們提出“讓能量動(dòng)起來(lái)、讓熱機(jī)冷下來(lái)、讓排放變資源”的理念創(chuàng)新，讓能量流動(dòng)轉(zhuǎn)移的方式帶來(lái)各行業(yè)大幅度節(jié)能；讓現(xiàn)有的各類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度段落下調(diào)，使常溫的熱量也能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力；讓習(xí)慣排放的二氧化碳變?yōu)樨?cái)富、資源、肥料，同時(shí)創(chuàng)造比燃燒熱更高的效益！下面逐一進(jìn)行解釋說(shuō)明。

3.1 讓能量動(dòng)起來(lái)，能源應(yīng)用觀(guān)念創(chuàng)新

3.1.1 用能量搬運(yùn)移動(dòng)、高能效比的方式大幅度提高能源利用效率

人類(lèi)千百年來(lái)養(yǎng)成了一個(gè)思維慣性：只要需要熱量，就習(xí)慣用傳統(tǒng)的煤、氣、油、電等能源轉(zhuǎn)換成熱能。人們熟知的能量守恒定律，讓許多人忽略了一種叫“熱泵”技術(shù)的熱能搬運(yùn) “杠桿”。即消耗一份能量，帶動(dòng)其他介質(zhì)中已有熱量的再利用，在得到同樣多的熱能時(shí)，新消耗的高品位能源、石化燃料會(huì)大大減少，可實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能減排。

熱泵技術(shù)有很多種，空調(diào)、制冷系統(tǒng)采用的是一種壓縮式熱泵系統(tǒng)，空調(diào)可以高效率地將室內(nèi)外的熱量來(lái)回搬運(yùn)，夏天，把房間里的熱量搬到室外；冬天把室外的熱量搬到室內(nèi)，能效比普遍在3倍以上，換句話(huà)說(shuō)，比直接消耗能源物質(zhì)獲得熱量的方法，節(jié)約能源三分之二以上！

人們使用空調(diào)、冰箱已超百年，這些年逐步推廣開(kāi)的水源熱泵、地源熱泵，也都是該原理的典型應(yīng)用。遺憾的是，雖然能效比高，節(jié)能效果明顯，但這些應(yīng)用場(chǎng)合的設(shè)計(jì)溫度太低，以輸出溫?zé)崴疄橹?，主要用于空調(diào)、制冷、采暖、生活洗浴等，沒(méi)有更高的工業(yè)利用價(jià)值，未能涉及工業(yè)領(lǐng)域的高耗能環(huán)節(jié)，難以產(chǎn)生更好的節(jié)能減排社會(huì)效益。

熱泵技術(shù)本身從來(lái)沒(méi)有“說(shuō)過(guò)”自己不能超過(guò)100℃，難道只能用在幾十度上？經(jīng)過(guò)我們的研究實(shí)踐，證明熱泵輸出可以很容易地突破100℃，完全可以介入大多數(shù)工業(yè)領(lǐng)域的高耗能環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)能源消耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)的大比例節(jié)能。例如蒸汽鍋爐，以前熱泵技術(shù)只能在水加熱70℃以下時(shí)起作用，涉及的工作范圍太小，所節(jié)約的熱能最大只能占到全熱的3%～8%，從系統(tǒng)復(fù)雜性、成本增加量等綜合考慮，沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。當(dāng)熱泵介入“水-汽”沸騰高耗能環(huán)節(jié)，且保持較高能效比時(shí)，才是熱泵技術(shù)得以獲得應(yīng)用上的突破的基礎(chǔ)。

熱泵有太多種類(lèi)，驅(qū)動(dòng)熱泵工作的能量來(lái)源也包括電能、熱能、勢(shì)能等，只要你的需求不要超過(guò)200℃，現(xiàn)有的設(shè)備、技術(shù)、工藝完全可以組合出你要的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能的目的。如果我們的鍋爐能從現(xiàn)在努力追求100%的效率，變成起步就是200%～300%的效率或更高，節(jié)能50%以上，若我們家家戶(hù)戶(hù)的廚具節(jié)能60%以上，發(fā)熱量就會(huì)成倍減少，廚房、車(chē)間就會(huì)變得涼爽。采用熱泵蒸發(fā)方法處理污水，一噸污水耗電僅十幾度，還能生產(chǎn)純水。我們的洗衣機(jī)、廚具、暖氣、熱水器就全都變了，這樣是不是就有變革的感覺(jué)了？

3.1.2 實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)利用、階梯利用提高能源利用效率

長(zhǎng)期以來(lái)，人們?cè)谑褂媚茉吹倪^(guò)程中普遍采用單一、直接利用的方式，需要熱量就燒油、燒煤；需要制冷就采用電驅(qū)動(dòng)壓縮式熱泵或者熱量驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵。比如建設(shè)火電廠(chǎng)，不考慮余熱的利用，用個(gè)大型冷卻塔一散了之；建設(shè)數(shù)據(jù)中心則主要考慮電如何廉價(jià)獲得，不考慮巨大的電能源消耗產(chǎn)生的熱能如何利用，只是考慮如何盡可能低成本實(shí)現(xiàn)散熱。

能量在生成、流動(dòng)過(guò)程中可以輸出機(jī)械能，然后最終才都轉(zhuǎn)化為熱能。我們發(fā)電扔掉余熱，我們采暖忽略掉可能輸出高品位機(jī)械能、電能的機(jī)會(huì)。沒(méi)有進(jìn)行優(yōu)先高品位利用、全過(guò)程利用、高效率利用。

如果我們不要再建設(shè)大型、超大型火電站，反過(guò)來(lái)在讓每一臺(tái)鍋爐成為先發(fā)電、后供暖供氣的“小火電站”，那么還有“余熱利用”的問(wèn)題嗎？能量利用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高品位利用，甚至可以利用高品位能源驅(qū)動(dòng)“熱泵”系統(tǒng)，讓后續(xù)供暖、供汽的過(guò)程實(shí)際輸出的能量大于燃料輸出的總熱值，能效比大于1，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能和能源的高效利用！

只要我們轉(zhuǎn)變思路，采用系統(tǒng)、高效的用能方式，將熱泵技術(shù)在能源綜合利用的場(chǎng)合充分利用，實(shí)現(xiàn)將空氣中的、污水里的、土壤里的、回收其他熱源得到的熱量搬到生產(chǎn)、生活設(shè)備中循環(huán)利用；實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)冷熱作業(yè)面的熱能調(diào)度；甚至讓能量在時(shí)間、空間流動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨季節(jié)、跨行業(yè)應(yīng)用，系統(tǒng)新增的能量消耗僅是原有能耗的幾分之一，必然會(huì)大大提高能源的利用效率，減少能源消耗和對(duì)環(huán)境的污染，改變目前能源供給日趨緊張的狀況。

3.2 讓熱機(jī)冷下來(lái)，動(dòng)力理論創(chuàng)新

近三百多年的動(dòng)力機(jī)械發(fā)展史，讓人們習(xí)慣于用“高溫”來(lái)獲得動(dòng)能輸出，不論是內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等等，無(wú)一例外。包括現(xiàn)在的核動(dòng)力裝置，也是設(shè)法依靠核反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，讓工作介質(zhì)達(dá)到高溫、膨脹來(lái)輸出動(dòng)力。傳統(tǒng)的動(dòng)力獲取理念的形成有歷史原因。要想徹底改變目前的能源利用現(xiàn)狀，必須打破慣性思維，在堅(jiān)持基本的能量守恒、質(zhì)能守恒定律的基礎(chǔ)上，找出一條獲取動(dòng)力、利用能量、再循環(huán)利用能量的新思路。

熱和功的單位都是焦耳，而焦耳和溫度無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，高溫的熱、低溫的熱，理論上轉(zhuǎn)換為功的潛在能力是一樣的，甚至從某種意義上說(shuō)，越靠近絕對(duì)零度的狀態(tài)下，“熱量”越容易以較高的效率轉(zhuǎn)化為功。功最后都變成熱，而熱必須借助某種介質(zhì)和裝置才可以部分變?yōu)楣?，物理學(xué)基本理論也沒(méi)有限定什么溫度下的熱不能變成功。

瓦特看到壺蓋子被水蒸氣推的跳動(dòng)而發(fā)明了蒸汽機(jī)，重要的地方本來(lái)不是水蒸氣，是水汽化，體積膨脹，壓力增高！加熱僅僅是手段，膨脹才是目的。如果瓦特那個(gè)時(shí)代有干冰、有液氮，他如果給壺里面加干冰、加液氮，他還關(guān)心燒火嗎？不用燒火，壺蓋子就跳動(dòng)了！他又會(huì)發(fā)明什么呢？

如果選擇了液態(tài)空氣這種-196℃的無(wú)色液體作為工質(zhì)，自然界里常溫的空氣、河水、海水，都是相對(duì)“高溫”的物質(zhì)，都可能成為給它加熱的“熱源”和能量提供者，成為能源物質(zhì)。只要將環(huán)境的熱量傳遞給液態(tài)空氣，它就能沸騰、膨脹、做功，就不再需要消耗其他石化燃料或生物質(zhì)燃料來(lái)獲取熱量了。

我們提出一個(gè)用液態(tài)空氣作為“工質(zhì)”的系統(tǒng)方案。首先，制備液態(tài)空氣的過(guò)程是熱泵制冷輸出熱能的過(guò)程，可以用熱泵技術(shù)得到高溫?zé)崴蛘羝敵隼茫案碑a(chǎn)品”就是被“冷卻”成液體的液態(tài)空氣；使用時(shí)，從液態(tài)空氣汽化開(kāi)始，就從環(huán)境空氣、水、土壤中吸熱獲取能量變成勢(shì)能，形成高壓、常溫的氣體，然后適時(shí)、適量地進(jìn)入現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的氣缸等膨脹做功環(huán)節(jié)，模擬實(shí)現(xiàn)原來(lái)靠燃燒釋放熱量、介質(zhì)吸熱膨脹得到的同等壓力環(huán)節(jié)，后續(xù)輸出動(dòng)力的過(guò)程則完全一樣。

以汽車(chē)為例，改造前，汽車(chē)是帶著能源物質(zhì)，吸入不需要付費(fèi)的環(huán)境空氣，燃燒后釋放的熱量讓反應(yīng)后的混合氣體猛烈升溫、膨脹，勢(shì)能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，帶動(dòng)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，做功后尚有余熱的廢氣被排放到環(huán)境中；改造后，汽車(chē)是帶著超低溫的工作介質(zhì)，通過(guò)換熱器，吸收不需要付費(fèi)的常溫空氣的熱量，沸騰、汽化、氣化，升溫膨脹，最后是高壓常溫氣體推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，膨脹釋放內(nèi)能后大幅度降溫的空氣則被重新排放到空氣中。這個(gè)過(guò)程已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。初步估算，讓發(fā)動(dòng)機(jī)輸出同樣的動(dòng)力消耗的“工作介質(zhì)”體積是原來(lái)燃料消耗的2～5倍，而系統(tǒng)成本是使用燃料時(shí)的近十分之一！

創(chuàng)新使用液態(tài)空氣作為工作介質(zhì)，吸收環(huán)境熱、發(fā)動(dòng)機(jī)拋棄的余熱、廢熱做功，會(huì)讓飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不再?lài)娀稹⒒鸺l(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有尾焰，將使以熱量形式丟棄的能量降到最低，使能量利用率、環(huán)境熱利用率達(dá)到新高。近期英國(guó)空天飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研究工作取得較大進(jìn)展，從中央電視臺(tái)13頻道2014年12月17日相關(guān)新聞消息中看到的發(fā)動(dòng)機(jī)工作動(dòng)畫(huà)和同時(shí)公布的三種燃料成份，已經(jīng)明確說(shuō)明液氮是除了液氫、液氧之外的第三種“燃料”介質(zhì)成份，明確說(shuō)明空天飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)用它確保發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作在較低溫度，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)仍然保持較高效率。

更有意思的是，如果汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度是從常溫到低溫，塑料就可以成為發(fā)動(dòng)機(jī)的原材料，重量、成本會(huì)發(fā)生怎樣的變化？原來(lái)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的舊車(chē)，把火花塞換為噴氣塞，馬上變成“零”排放，超歐N標(biāo)準(zhǔn)；如果飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作溫度下降，我們國(guó)家在耐高溫材料、高溫散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)加工方面的短板就不復(fù)存在，發(fā)達(dá)國(guó)家的那部分優(yōu)勢(shì)也就體現(xiàn)不出來(lái)了，我們的大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以來(lái)一次“彎道超車(chē)”，至少可以通過(guò)“抄近路”大大縮小差距。還有，如果火箭增加液態(tài)空氣“輔料”，將“火舌”帶走扔掉的熱量，變成膨脹勢(shì)能，全部噴射常溫氣流。根據(jù)能量守恒定律，熱沒(méi)有扔掉，只能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，推力是否增加、成本是否下降、環(huán)境污染是否減少先放一邊，沒(méi)有了紅外、紫外特征，戰(zhàn)略導(dǎo)彈防御體系就變成了“睜眼瞎 ”。

我們需要重新認(rèn)識(shí)一下膨脹做功，不要把工作起點(diǎn)、工作溫段限制在常溫到高溫，而從超低溫到常溫、超低溫到超高溫膨脹也完全符合基本的熱力學(xué)定律。不能因?yàn)橥咛啬莻€(gè)時(shí)候只有水能可用，沒(méi)有見(jiàn)過(guò)液態(tài)空氣，我們今天就也對(duì)液態(tài)空氣視而不見(jiàn)。使用液態(tài)空氣，就是另類(lèi)的蒸汽機(jī)，雖然談不上創(chuàng)造，但肯定是創(chuàng)新！是一個(gè)能引起動(dòng)力機(jī)械發(fā)生一次大的變革的應(yīng)用創(chuàng)新！

3.3 讓排放變資源，減排理論創(chuàng)新

今天，工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ钪卸及雅欧哦趸籍?dāng)成一件理所當(dāng)然的事，如化工廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、酒廠(chǎng)、火電廠(chǎng)等均是排放二氧化碳的集中“大戶(hù)”。進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)的時(shí)候，排放物里面如果沒(méi)有特殊化合物，如硫化物、氮氧化物、粉塵即達(dá)到清潔排放的標(biāo)準(zhǔn)，排放物含有二氧化碳、水蒸氣、熱量其實(shí)都是局部環(huán)境空氣的增量和干擾，也將影響局部環(huán)境指標(biāo)，本應(yīng)同樣得到處理。

每個(gè)鍋爐都有煙囪，煤炭燃燒后碳排放成為人類(lèi)數(shù)千年養(yǎng)成的習(xí)慣，但是仔細(xì)分析一下，煤炭的燃燒過(guò)程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在生成近4倍重量二氧化碳的同時(shí)，釋放燃燒熱。排放的二氧化碳其實(shí)是比燃燒過(guò)程釋放的熱更有價(jià)值的資源，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)成本價(jià)每噸150元左右，歐盟公布的成本每噸18歐元；市場(chǎng)批發(fā)價(jià)每噸高達(dá)500～800元，淘寶零售價(jià)更達(dá)到每噸一萬(wàn)元?；瘜W(xué)產(chǎn)物的價(jià)值比釋放的熱能價(jià)值高2～3倍，人們長(zhǎng)期以來(lái)都是抓了燃燒熱這個(gè)“芝麻”，扔了燃燒化學(xué)產(chǎn)物這個(gè)“西瓜”?；厥盏亩趸紕t是光合作用的“三要素”之一，將收集的碳排放換個(gè)地方，噴施到農(nóng)田、森林、草原、海洋則成為“氣肥”，可以讓綠色植物大幅度、成倍增產(chǎn)！

造成這個(gè)結(jié)果也有其歷史原因，倒退幾十年，煙氣中二氧化碳幾乎無(wú)法回收，回收了也沒(méi)有什么太多用途，人類(lèi)當(dāng)時(shí)也沒(méi)有減少碳排放的環(huán)境保護(hù)壓力。但是今天則完全不同了，回收煙氣二氧化碳的技術(shù)已經(jīng)成熟，回收成本低廉，回收的二氧化碳用途廣泛。人們也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到碳排放對(duì)環(huán)境的危害，到了應(yīng)該徹底處理碳排放、必須處理碳排放問(wèn)題、可以從根本上解決碳排放問(wèn)題的時(shí)候了。

我們?cè)凇懊摿蛎撓酢钡倪^(guò)程中，習(xí)慣采用各種化學(xué)反應(yīng)的方法，而沒(méi)有用冷凝回收的技術(shù)。超低溫技術(shù)在以前是不成熟的，人們習(xí)慣在各種“冷凝”工藝中，將“常溫”作為冷凝的的最低溫度，現(xiàn)在熱泵技術(shù)非常成熟，低溫、超低溫都可以很方便的、低成本、高效率獲得，在回收利用煙氣熱量的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)煙氣中熱能回收、污染物直接“冷凝”回收，實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能、減排、增效！

如果對(duì)我們?nèi)祟?lèi)普遍使用的燃煤、燃油、燃?xì)膺^(guò)程進(jìn)行改革，讓每一臺(tái)鍋爐、每臺(tái)燃燒裝置像化工廠(chǎng)的反應(yīng)設(shè)備那樣工作，既利用燃燒反應(yīng)釋放的熱量，還要利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)物，把化石資源的價(jià)值“吃光榨凈”，在減少環(huán)境污染物排放的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)效益的大幅度增加，實(shí)現(xiàn)低碳、減排、增效的有機(jī)統(tǒng)一。

套用前文所述的工業(yè)革命的五個(gè)特征來(lái)衡量，“讓能量動(dòng)起來(lái)”如能實(shí)現(xiàn)全社會(huì)能源消耗下降到現(xiàn)有水平的幾分之一，幾乎所有高耗能設(shè)備、生產(chǎn)系統(tǒng)都要改變用能模式，改變后的工藝、裝備可以帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益，那么這個(gè)變革足夠廣，規(guī)模足夠大；“讓熱機(jī)冷下來(lái)”將影響幾乎所有消耗燃料的機(jī)械裝置，包括車(chē)、船、飛機(jī)等，僅僅全世界汽車(chē)保有量就達(dá)到10億，用這個(gè)理論對(duì)車(chē)輛進(jìn)行改裝就是一個(gè)巨大無(wú)比的市場(chǎng)，全世界都行動(dòng)起來(lái)，也難以在幾十年內(nèi)改完；“讓排放變資源”則理清了碳排放、碳循環(huán)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，讓人們從大自然獲取資源和回饋的過(guò)程變得合理、經(jīng)濟(jì)、自然。雖然這幾個(gè)理論、理念非常簡(jiǎn)單，有“歷史因果關(guān)聯(lián)”，但帶來(lái)的影響是人們長(zhǎng)期忽視、長(zhǎng)期積累的問(wèn)題，得到徹底的泄放處理，結(jié)果是“爆炸性”的。雖然理論沒(méi)有發(fā)展，但對(duì)成熟理論的認(rèn)識(shí)則大大加深，某種意義上返璞歸真、徹底到位。這應(yīng)該可以帶來(lái)一場(chǎng)新的工業(yè)革命！這場(chǎng)二十一世紀(jì)的工業(yè)革命，將是第一次、第二次工業(yè)革命的深化、繼續(xù)，也將是在此基礎(chǔ)上的一場(chǎng)徹底的工業(yè)革命

看看周?chē)?00年左右一成不變的東西太多了，別說(shuō)工業(yè)領(lǐng)域，小到生活中常見(jiàn)的空調(diào)、冰箱、灶具，大到鍋爐、汽車(chē)、輪船、飛機(jī)、火箭等等，除了少數(shù)產(chǎn)品在細(xì)節(jié)上有些進(jìn)步以外，關(guān)鍵環(huán)節(jié)、高耗能環(huán)節(jié)幾乎沒(méi)有變化?；蛟S因?yàn)椴恢涝趺醋?，或許因?yàn)椴幌胱?，或許因?yàn)椴桓易?，今天都該變變了！我們發(fā)展的機(jī)會(huì)、空間還少嗎？

我們對(duì)誕生于100多年前的許多公理、定理已經(jīng)熟知，但往往還帶了一些前人、老師的偏見(jiàn)去理解和認(rèn)識(shí)，“需要對(duì)基礎(chǔ)理論進(jìn)行清醒的再認(rèn)識(shí)”；早期的一些應(yīng)用理論由于受到當(dāng)時(shí)本學(xué)科或其他學(xué)科發(fā)展的限制，存在一些“歷史局限性”造成的落后和不足，“需要對(duì)重要的應(yīng)用理論進(jìn)行大膽的再發(fā)展”；以前信息交流不暢，一個(gè)人窮其一生能精通一門(mén)學(xué)科就實(shí)屬不易，而現(xiàn)在，分分鐘就能找到其他學(xué)科的信息、理論、專(zhuān)家進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，技術(shù)人員應(yīng)該一專(zhuān)多能，“需要我們放手進(jìn)行跨學(xué)科交叉應(yīng)用創(chuàng)新”！

創(chuàng)新是看得見(jiàn)、摸得到、聽(tīng)得懂、做得出，沒(méi)有門(mén)檻、沒(méi)有壁壘的東西。本文滿(mǎn)篇沒(méi)有什么創(chuàng)造，只有一些樸素簡(jiǎn)單的思考。需要的就是打破常規(guī)、打破行業(yè)限制、忘記前人、老師的“教誨”，返璞歸真，重新看待每一個(gè)成熟技術(shù)，研究它們?cè)谄渌I(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，做好針對(duì)市場(chǎng)需求、生產(chǎn)需求和生活需求的應(yīng)用創(chuàng)新?，F(xiàn)在，新工業(yè)革命的基礎(chǔ)理論早已具備，經(jīng)濟(jì)條件非常成熟，需求也已經(jīng)十分迫切，只是需要我們大家一起投身并實(shí)現(xiàn)之。

后記：近年來(lái)，社會(huì)上流行很多關(guān)于工業(yè)革命的提法，好像處處都是革命、什么都能帶來(lái)革命，筆者認(rèn)為這不夠嚴(yán)肅。比如3D打印技術(shù)是讓我們從高度機(jī)械化、自動(dòng)化的大生產(chǎn)返回到“個(gè)性化定制”、“單件小批量”的手工作坊，能帶來(lái)制造業(yè)革命嗎？制造能“智能”嗎？是不是我們的機(jī)床、加工中心變得智能化加工精度自然就能提高？材料強(qiáng)度也能因?yàn)椤爸悄堋倍岣?？電?dòng)汽車(chē)明明是有100多年歷史的“電池+電動(dòng)機(jī)”的一個(gè)翻新的老古董，怎么成了新能源車(chē)了？互聯(lián)網(wǎng)充其量也就是一種通信技術(shù)的先進(jìn)形態(tài)，如果這也算革命，那么高鐵讓人們的工作生活也發(fā)生巨大變化，也是“革命”了？放眼望去，機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算，如果都是革命，還有真正的“革命”嗎？