作者：蔡春林姚远
国际贸易 2013年01期
第一次工业革命是以18世纪60年代至19世纪40年代的以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的技术革命。第二次工业革命是以19世纪70年代至20世纪初电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明等为标志的技术革命。美国罗彻斯特大学教授杰里米·格林伍德(Jeremy Greenwood，1997)认为，20世纪70年代信息技术的出现标志着第三次工业革命已经开始。在相当长的一段时间里，人们似乎不怎么关注第三次工业革命。直到21世纪初期，尤其是此轮全球金融危机以后，欧盟、美国对第三次工业革命的讨论热情重新高涨起来。这与危机之后各国寻求新的经济增长动力和增长点有关。
著名趋势学家、美国宾夕法尼亚大学教授杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin，2011)认为第三次工业革命是新能源技术的出现、新通讯技术的出现以及新能源和新通讯技术的融合的技术革命，并始于德国联邦政府2010年9月28日推出“能源方案”长期战略(Energiekonzept der Bundesregierung)(见表1)。第三次工业革命中的关键要素是能源本身、能源的生产方式、能源的储存形式、能源的分享机制以及如何更加有效地利用新能源。第三次工业革命中的新兴可再生能源技术和能源互联网技术的出现、使用和不断融合，将给人类生产方式以及生活方式带来革命性的改变。
图1 1990-2035年世界能源消费量
注：单位采用的是“英热单位”(Quadrillion Btu)，Quadrillion是百万的四次方。
数据来源：CIA，International Energy Outlook 2011。
一、美国正在加快制定推动第三次工业革命的方案
金融危机对美国经济造成了很大的打击，促使美国开始反思经济增长模式，使其认识到以化石燃料以及相关技术为基础的第二次工业革命无法再支撑美国和世界经济的发展。美国在相关技术领域的领先地位逐步衰落，以此为基础的制造业生产活动也越来越缺乏效率，吸纳就业能力显著弱化，无法体现美国的竞争优势，满足不了美国全面领导世界的战略需要。在此背景下，美国政府、企业、行业协会、利益团体、学者等开始思考，寻求突破性技术和新的经济增长点，尝试建立一种新的经济发展模式。在经过一系列理论研究和全国范围的调研和争论之后，美国将清洁能源作为实现技术突破和经济增长的首选产业。在经济刺激方案中提供50亿美元的税收抵免，以带动150亿美元的清洁能源投资，刺激风力发电、太阳能电池、智能电网、电动汽车及零部件等产业发展。清洁能源带来的低碳经济发展模式意味着从以化石能源为基础的第二次工业革命向以可再生能源为基础的第三次工业革命的转型。其所带来的新的生产方式和生活方式，将会极大地推动经济的发展。
美国虽然已经认识到第三次工业革命的重要性，但是从联邦到各州政府再到行业、企业层面并没有专门针对第三次工业革命制定出清晰的发展规划和行动策略。仅有得克萨斯州圣安东尼奥市曾尝试制定第三次工业革命发展方案。美国部分学者据此认为美国已经落后于欧盟，“欧盟2020”计划已经对第三次工业革命进行了部署，一些欧盟成员国，如德国、西班牙、丹麦等已经开始着手第三次工业革命的基础设施建设。一些学者开始批评美国政府缺乏敏锐性，受制于传统能源行业的利益束缚，在推进第三次工业革命进程中行动迟缓。也有一些行业、企业等利益团体开始尝试与国会、政府进行沟通，共同商讨新型能源和相关技术的发展策略。目前，在经历了前期的争论和探索之后，相关利益团体正在战略层面引导美国政府加快制定推动第三次工业革命的具体方案。
二、美国推进第三次工业革命的具体策略
美国虽然还没有专门针对第三次工业革命的具体战略规划，但是从其发展清洁能源、组建能源互联网、将建筑变成小型的新能源生产中心、发展叠加制造技术、主导清洁能源部长级会议等具体策略可以清晰看出，美国正在积极推进第三次工业革命。
(一)制度层面：建立磋商机制，协调各方利益关系
目前，美国部分行业团体对推动第三次工业革命就比较积极，开始自下而上地积极推进，一些商业企业、产业组织、行业协会、新能源公司、市政电力和公共事业公司开始通过各种方式影响政府在相关问题上的决策。美国国会、美国能源部与跨国公司、工会组织、行业协会通过举行会谈、沟通、磋商等，集思广益、进行利益的协调与妥协，就如何推进第三次工业革命技术以及相关基础设施建设进行磋商。尝试共同建立太阳能、风能设施、零排放的建筑物以及代表第三次工业革命的技术园区等，为美国经济的长期复苏和稳定发展奠定坚实的基础。
(二)加快发展清洁能源，为第三次工业革命提供能源基础
作为第三次工业革命基础的清洁能源是美国在金融危机以后促进经济复苏的首选产业，加快发展清洁能源是美国实现新技术突破、推动经济发展方式转型的重要战略抓手。
首先，美国将绿色能源纳入经济复苏计划之中，大力发展可再生能源。做好绿色能源和低碳经济的基础工作，描绘出美国未来的能源安全蓝图。将清洁能源创新和创造工作岗位联系起来，提出到2035年，80%的电力来自各种清洁能源，包括可再生能源，如风能、太阳能、生物质、水能、核能、高效的天然气以及洁净煤等。引导投资者将巨额资本投入到清洁能源经济中去，减少空气污染和温室气体排放。
其次，提供巨额补助，鼓励研发新能源技术。《美国复苏和再投资法案》为可再生能源的制造商和开发商提供补助，资助前沿研发，联邦政府根据该法案已经投资了一系列清洁能源项目，支持各州建立清洁能源示范项目。美国能源高级研究项目署帮助示范项目从创意到实施整个过程。投入116亿美元用于提高能源效率、63亿美元用于可再生能源的建设、44亿美元用于电网点带化改造、20亿美元用于研发插电式动力汽车和燃料电池技术，提供24亿美元用于电池和电动部件制造，以及电动示范和基础设施，这些投资已经在改变着美国的先进汽车电池产业。美国2012年预算明显扩大了对先进生物燃料及电池和电动技术的研发投资，其中，对汽车技术研发支持资金增长了30%以上。并且建立了一个新的能源创新中心，用于改善汽车的电池储存能力。
再次，采取促进第三次工业革命的新技术商业化，为清洁能源技术建立市场，以及资助前沿研究以开发新一代技术。通过改造使电网实现现代化，确保一个安全可靠的电厂群。尝试实现新的突破，制造出一种充电一次让汽车跑300英里的电池或一种把阳光转化为像汽油一样的燃料的方法。
(三)组建能源互联网，推进分散化、合作式能源生产和利用机制
在能源价格持续高涨，新一轮金融危机影响仍在持续的背景下，新能源技术的发展为世界提供了可持续的低碳电力(如核能、风能和太阳能)，同时寻找化石能源替代品(如生物燃料、沼气和电动汽车等)成为推动世界经济增长的新的主要推动力量。而新能源发展需要新的技术和推广这些能源的基础设施，现有的电网模式已经成为制约新能源进一步推广的重要阻碍因素之一。因为目前的配电设备最初的设计是为了满足单向电力传输，限制家庭需求量。随着大规模而不稳定的可再生能源发电、分布式发电和电动汽车的加快推广，按照以往需求设计的电网所固有的局限性将达到极致。为了避免向可持续低碳经济转型过程中出现停滞情况，有必要对发电厂和城市电力基础设施进行投资升级，开发出能够提高能源储存和使用效率的技术(如智能建筑、智能仪表和需求反应等)。美国能源部(Department of Energy)在2003年7月份发布了《智能电网2030年远景规划》(Grid 2030)，计划将逐步推广智能电网。
为了加快新能源的推广和应用，美国倡导本地化、分散化地生产能源。设想中的状态是利用新技术将每一座建筑、每一条道路都转变成不同规模、不同类型的清洁能源发电厂，能够随时随地产生足够的清洁能源，通过电子网络式的能源网络共享能源。将现有的信息分享方式，运用到能源领域，使每一个生产能源的微小主体都能够通过能源互联网交换、分享彼此的能源。目前，美国IBM、思科、通用等公司正在推进分散化、合作式能源机制，组建“能源互联网”，尝试把智能电网变成能够运输新型绿色电力的新型高速公路。将电子传输网络变成信息能源网络，分散的新能源生产者能够通过这一网络分享彼此的能源。
(四)鼓励制造业回归本土，采用先进技术重获制造业竞争优势
研究发现，第二次世界大战以后，美国60%的经济增长源于引进新的更加有效的制造业技术装备。为了提升美国的制造业水平，每年有大约800名制造商、工业专家、制造业从业者、政府部门人员聚集在一起组成具有教育功能的开放的、共享式对话平台。讨论制造业的发展方向，就实现可持续制造所需要的能源、材料、工艺流程和技术进行交流。
叠加制造技术(俗称“3D打印机”技术)，也被称作数字化增材制造技术、“增量化制造”、“三维打印”技术，该项技术综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势。其原理是根据三维模型，使用金属粉末、塑料颗粒等材料，类似于激光打印机那样“打印”出所需的零部件和成品。通过这种技术，可以一层一层地“堆砌”出与样品完全相同的产品。目前，物理机械装置、医疗移植体、助听器以及军用喷气机的高科技部件已经可以以定制的形状打印出来。最便宜的售价在500美元～1000美元之间。预计到2020年可以进行规模化生产，“打印”现在的劳动密集型产品。利用叠加制造技术生产电子器件，甚至利用大型3D打印平台来打印整座建筑都是有可能的。这些神奇的机器将可能在任何地方制造出你想要的任何东西。一种混合型的3D打印系统，将能直接制造出整条组装线的大部分部件，不仅节省了大量材料和工时，而且可以准确地安装在其他装置上。
以机器人技术、人工智能(AI)、叠加制造和纳米科技、新材料、新能源为代表的第三次工业革命将降低制造业对廉价劳动力的依赖，催生出新的模式。单纯以劳动力成本获得的比较优势，将越来越不明显。制造业的区位选择将使美国重新获得制造业优势，制造业加速向美国国内回流，成为当地产业。
(五)实施国家创新战略，培养新一代科技力量
金融危机后美国创新战略基于以下基本要素：教育、科研和基础设施。
美国的目标首先是建立一个具有国际竞争性和创新型的教育体系，使其劳动力在应对日益加深的知识密集型经济时做好准备；其次是投资于科研，以恢复美国在支持私营部门技术创新方面的国际领先地位；再次是投资于一流的基础教育和与研究有关的设施，推动人及其思想的发展。通过实施国家创新战略，培养新一代科技力量，引领美国走向更加繁荣的未来。
美国正在创建一流的教育体系。通过2012年度财政预算对“改善学校基金”项目的支持，以推动全美5000多所表现欠佳的学校变革并改善学生表现；通过2010年3月签署的《医疗与教育协调法》使大学生可以直接获得所有联邦贷款，在未来11年里增加680亿美元的补助金；通过《美国机会税收减免计划》将大学四年学费永久减免1万美元；通过《贸易调整法》增加投资美国的社区大学；最后，“美国未来技能培训特别工作组”将建立并改善企业和教育机构间的合作关系，培训美国人适应21世纪的工作需求。
美国正在加强和拓宽在基础研究领域的领先地位。为了应对此次金融危机，美国出台的《美国复苏和再投资法案》每年增加183亿美元的研究经费，成为美国历史上研发投资年度增长最多的法案。美国2012年度财政预算案为科学和基础研究提供了额外支持，实现奥巴马总统将三大重点基础研究机构的经费翻番的承诺。同时，奥巴马总统设定了国家目标，要把GDP的至少3%投资于公共及私人研发。该投资率将超过在太空竞赛最激烈时达到的投资水平，并可以通过支持基础和应用研究来实现，也为私人创新提供了新动力，促进了国家重点领域的突破，以及科学、技术、工程等领域的提升。
(六)主导清洁能源部长级会议，完成第三次工业革命的全球布局
自2010年美国能源部长朱棣文倡议举办首届清洁能源部长级会议以来，每年举行一次，至今已经举行了三届。与会经济体占全球清洁能源技术市场超过80%。通过清洁能源部长级会议这一平台加强与其他经济体的技术合作，完成清洁能源战略的全球布局。为自己的新能源技术和能源用高端装备制造业出口培育新生需求、开拓潜在市场。例如，根据会议确定的多边“电动汽车倡议”和与中国、欧盟和其他国家的双边计划，美国努力在全世界范围内加快部署电动汽车。有关标准制定和其他活动的联合工作有助于加快全球车队向电气化的转变。美国通过主导清洁能源部长会议，占据国际清洁能源发展话语权和技术标准规则制定权，为主导第三次工业革命进程提供制度和标准基础，完成第三次工业革命的全球布局。
三、对中国的借鉴
第三次工业革命带来的技术变革，将会使制造业工厂建在靠近原材料或市场的地区，制造业回归本土是毋庸置疑的必然趋势。如果中国不能顺应这一趋势，积极投身新技术变革，那么，中国的制造业乃至整个经济发展将会受到严重的负面影响。
中美之间的实力差距主要体现在创新能力上。2012年美国的创新指数排名全球第10位，而中国的创新指数仅排名全球第34位。在创新制度和政策层面，中国的排名更低，为全球第121位，而美国排名是全球第17位。就人力资本和研发能力而言，美国的排名是第22位，中国的排名是全球第84位。
但是，从表3可以看出美国实际上创新效率并不高，意味着投入大量的资金，却没有产出更多的创新。中国唯一领先美国的是创新效率这一指标，也就是在现有的收入水平下，对创新的各方面投入特别低，投入的边际产出却较高。2006年以来，中国全社会研发经费支出实现每年20%以上的增长，从2006年的3000亿元，增长到2011年的8610亿元，占GDP的比例从1.42%提升到1.83%，而美国的这一比例接近3%。中国“十二五”规划纲要提出，研发经费支出占GDP比重达到2.2%，而美国提出在2012年就要把GDP的3%用于研发。为此，中国需要借鉴美国研发投入的做法以及在第三次工业革命中的战略，尽快制定与实施第三次工业革命的国家战略。
(一)增强推动第三次工业革命的紧迫感
金融危机为推进第三次工业革命提供了机会，新的经济模式成为可能。网络通信技术与可再生能源技术相融合，向可持续发展的低碳型社会转型。当世界各国都意识到新的技术和科技领域将出现新的变革力量，并且有所行动之时，作为世界第二大经济体的中国也不能置身事外。新的技术革命对中国既有机遇，也有挑战。智能软件、新材料、灵敏机器人、新的制造方法将形成合力，产生足以改变经济社会进程的巨大力量。第三次工业革命不仅影响到产品的生产方式，还将影响到产品的生产地点。一些制造业回归美国是必然，如果再加上第三次工业革命这种技术手段的叠加，中国国际竞争力提升所面临的挑战还是比较大的。如果错失第三次工业革命的良机，中国将陷入被动境地，制造业将显著衰落。中国相关部门一定要在理论研究、政策设计、舆论传导等方面做好准备，积极投入第三次工业革命中去，采用新技术确保我国制造业的国际竞争优势。
(二)制定第三次工业革命发展专项规划
工业革命之所以发源于欧洲，是因为欧洲的制度体系能够更好地提升市场效率。工业革命又能够提升市场效率，实现经济的长期增长。美国也特别注重制度层面的调整以适应第三次工业革命的变化。
第三次工业革命涉及政策的系统性调整，体制机制要变革才能抓住第三次工业革命带来的机遇。第三次工业革命带来的不是单一政策的调整，而是系统性变革问题，这种系统性变革要求顶层设计和系统性规划，这是最大的挑战。中国应通过制定第三次工业革命发展专项规划，描绘出第三次工业革命的前景和未来产业的发展动态。从基本理念、基本原则、主要任务、政策措施、保障评估等方面全面推进第三次工业革命的发展。夯实各项基础，为技术工人提供更好的训练，为各类企业提供更为明晰的规则，为各种形式的商业团队创造稳定的竞争环境。
(三)投资于第三次工业革命所需的技术基础设施，使可再生能源与传统能源在同等水平竞争
现有的基础设施是以传统能源为基础设计的，可再生能源缺乏应有的基础设施条件。由于缺乏充电设备设施，电动车辆很难普及，成本很难降低。中国要大力发展清洁能源，更新电网系统，发展智能电网。清洁能源产生的电力，要求电网必须经过数字化以及智能化处理，从而能够储存足够的间歇式可再生能源，以满足成千上万的地方能源生产商的用电需求。而风能、太阳能、潮汐能、生物能源等新型能源则具有极大的优势，并可以成为推动中国经济进一步发展的基础。
(四)采取激励措施进行智能化改造
技术含量较低的产业部门仍然是创新和经济革新过程中必不可少的一部分。世界上很多创新企业通过采用新技术、新材料和生物技术将传统产业转变为高新技术产业。第三次工业革命恰恰为这些技术的交叉融合、产业的升级改造提供了难得的机遇和平台。
中国各级政府要积极引导城市公共事业、建筑和房地产行业进行智能化改造。采取财政税收等激励政策鼓励国内建筑和房地产行业，通过新建或者改造，使其成为微型发电厂来现场收集再生能源，并且将多余的电力送回智能电网。现存建筑改造成微型电厂将会振兴工业，创造出建筑业的春天，并且在接下来的20年促进房地产股票的升值。
(五)融入国际技术变革主流，协同发展与共同创新
中美清洁能源合作是美国与全球主要经济体进行清洁能源合作，推动第三次工业革命进程的重要一环。当前美国与印度、巴西、俄罗斯以及其他很多国家都在进行清洁能源伙伴关系建设，目的是在推动全球节能减排的同时，推动美国清洁能源设备制造业和相关技术的出口。中美清洁能源合作存在的陷阱是，美国主导中国清洁能源产业发展，在关键技术和装备上占据主导地位，中国应该采取措施避免在关键技术上受制于美国，错失新一轮经济增长中清洁能源产业发展的良机。
作者介绍：蔡春林，广东工业大学新兴经济体研究所教授(广州 510006)；姚远，对外经济贸易大学中国WTO研究院(北京 100020)。
作者：蔡春林姚远
国际贸易 2013年01期
第一次工业革命是以18世纪60年代至19世纪40年代的以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的技术革命。第二次工业革命是以19世纪70年代至20世纪初电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明等为标志的技术革命。美国罗彻斯特大学教授杰里米·格林伍德(Jeremy Greenwood，1997)认为，20世纪70年代信息技术的出现标志着第三次工业革命已经开始。在相当长的一段时间里，人们似乎不怎么关注第三次工业革命。直到21世纪初期，尤其是此轮全球金融危机以后，欧盟、美国对第三次工业革命的讨论热情重新高涨起来。这与危机之后各国寻求新的经济增长动力和增长点有关。
著名趋势学家、美国宾夕法尼亚大学教授杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin，2011)认为第三次工业革命是新能源技术的出现、新通讯技术的出现以及新能源和新通讯技术的融合的技术革命，并始于德国联邦政府2010年9月28日推出“能源方案”长期战略(Energiekonzept der Bundesregierung)(见表1)。第三次工业革命中的关键要素是能源本身、能源的生产方式、能源的储存形式、能源的分享机制以及如何更加有效地利用新能源。第三次工业革命中的新兴可再生能源技术和能源互联网技术的出现、使用和不断融合，将给人类生产方式以及生活方式带来革命性的改变。
图1 1990-2035年世界能源消费量
注：单位采用的是“英热单位”(Quadrillion Btu)，Quadrillion是百万的四次方。
数据来源：CIA，International Energy Outlook 2011。
一、美国正在加快制定推动第三次工业革命的方案
金融危机对美国经济造成了很大的打击，促使美国开始反思经济增长模式，使其认识到以化石燃料以及相关技术为基础的第二次工业革命无法再支撑美国和世界经济的发展。美国在相关技术领域的领先地位逐步衰落，以此为基础的制造业生产活动也越来越缺乏效率，吸纳就业能力显著弱化，无法体现美国的竞争优势，满足不了美国全面领导世界的战略需要。在此背景下，美国政府、企业、行业协会、利益团体、学者等开始思考，寻求突破性技术和新的经济增长点，尝试建立一种新的经济发展模式。在经过一系列理论研究和全国范围的调研和争论之后，美国将清洁能源作为实现技术突破和经济增长的首选产业。在经济刺激方案中提供50亿美元的税收抵免，以带动150亿美元的清洁能源投资，刺激风力发电、太阳能电池、智能电网、电动汽车及零部件等产业发展。清洁能源带来的低碳经济发展模式意味着从以化石能源为基础的第二次工业革命向以可再生能源为基础的第三次工业革命的转型。其所带来的新的生产方式和生活方式，将会极大地推动经济的发展。
美国虽然已经认识到第三次工业革命的重要性，但是从联邦到各州政府再到行业、企业层面并没有专门针对第三次工业革命制定出清晰的发展规划和行动策略。仅有得克萨斯州圣安东尼奥市曾尝试制定第三次工业革命发展方案。美国部分学者据此认为美国已经落后于欧盟，“欧盟2020”计划已经对第三次工业革命进行了部署，一些欧盟成员国，如德国、西班牙、丹麦等已经开始着手第三次工业革命的基础设施建设。一些学者开始批评美国政府缺乏敏锐性，受制于传统能源行业的利益束缚，在推进第三次工业革命进程中行动迟缓。也有一些行业、企业等利益团体开始尝试与国会、政府进行沟通，共同商讨新型能源和相关技术的发展策略。目前，在经历了前期的争论和探索之后，相关利益团体正在战略层面引导美国政府加快制定推动第三次工业革命的具体方案。
二、美国推进第三次工业革命的具体策略
美国虽然还没有专门针对第三次工业革命的具体战略规划，但是从其发展清洁能源、组建能源互联网、将建筑变成小型的新能源生产中心、发展叠加制造技术、主导清洁能源部长级会议等具体策略可以清晰看出，美国正在积极推进第三次工业革命。
(一)制度层面：建立磋商机制，协调各方利益关系
目前，美国部分行业团体对推动第三次工业革命就比较积极，开始自下而上地积极推进，一些商业企业、产业组织、行业协会、新能源公司、市政电力和公共事业公司开始通过各种方式影响政府在相关问题上的决策。美国国会、美国能源部与跨国公司、工会组织、行业协会通过举行会谈、沟通、磋商等，集思广益、进行利益的协调与妥协，就如何推进第三次工业革命技术以及相关基础设施建设进行磋商。尝试共同建立太阳能、风能设施、零排放的建筑物以及代表第三次工业革命的技术园区等，为美国经济的长期复苏和稳定发展奠定坚实的基础。
(二)加快发展清洁能源，为第三次工业革命提供能源基础
作为第三次工业革命基础的清洁能源是美国在金融危机以后促进经济复苏的首选产业，加快发展清洁能源是美国实现新技术突破、推动经济发展方式转型的重要战略抓手。
首先，美国将绿色能源纳入经济复苏计划之中，大力发展可再生能源。做好绿色能源和低碳经济的基础工作，描绘出美国未来的能源安全蓝图。将清洁能源创新和创造工作岗位联系起来，提出到2035年，80%的电力来自各种清洁能源，包括可再生能源，如风能、太阳能、生物质、水能、核能、高效的天然气以及洁净煤等。引导投资者将巨额资本投入到清洁能源经济中去，减少空气污染和温室气体排放。
其次，提供巨额补助，鼓励研发新能源技术。《美国复苏和再投资法案》为可再生能源的制造商和开发商提供补助，资助前沿研发，联邦政府根据该法案已经投资了一系列清洁能源项目，支持各州建立清洁能源示范项目。美国能源高级研究项目署帮助示范项目从创意到实施整个过程。投入116亿美元用于提高能源效率、63亿美元用于可再生能源的建设、44亿美元用于电网点带化改造、20亿美元用于研发插电式动力汽车和燃料电池技术，提供24亿美元用于电池和电动部件制造，以及电动示范和基础设施，这些投资已经在改变着美国的先进汽车电池产业。美国2012年预算明显扩大了对先进生物燃料及电池和电动技术的研发投资，其中，对汽车技术研发支持资金增长了30%以上。并且建立了一个新的能源创新中心，用于改善汽车的电池储存能力。
再次，采取促进第三次工业革命的新技术商业化，为清洁能源技术建立市场，以及资助前沿研究以开发新一代技术。通过改造使电网实现现代化，确保一个安全可靠的电厂群。尝试实现新的突破，制造出一种充电一次让汽车跑300英里的电池或一种把阳光转化为像汽油一样的燃料的方法。
(三)组建能源互联网，推进分散化、合作式能源生产和利用机制
在能源价格持续高涨，新一轮金融危机影响仍在持续的背景下，新能源技术的发展为世界提供了可持续的低碳电力(如核能、风能和太阳能)，同时寻找化石能源替代品(如生物燃料、沼气和电动汽车等)成为推动世界经济增长的新的主要推动力量。而新能源发展需要新的技术和推广这些能源的基础设施，现有的电网模式已经成为制约新能源进一步推广的重要阻碍因素之一。因为目前的配电设备最初的设计是为了满足单向电力传输，限制家庭需求量。随着大规模而不稳定的可再生能源发电、分布式发电和电动汽车的加快推广，按照以往需求设计的电网所固有的局限性将达到极致。为了避免向可持续低碳经济转型过程中出现停滞情况，有必要对发电厂和城市电力基础设施进行投资升级，开发出能够提高能源储存和使用效率的技术(如智能建筑、智能仪表和需求反应等)。美国能源部(Department of Energy)在2003年7月份发布了《智能电网2030年远景规划》(Grid 2030)，计划将逐步推广智能电网。
为了加快新能源的推广和应用，美国倡导本地化、分散化地生产能源。设想中的状态是利用新技术将每一座建筑、每一条道路都转变成不同规模、不同类型的清洁能源发电厂，能够随时随地产生足够的清洁能源，通过电子网络式的能源网络共享能源。将现有的信息分享方式，运用到能源领域，使每一个生产能源的微小主体都能够通过能源互联网交换、分享彼此的能源。目前，美国IBM、思科、通用等公司正在推进分散化、合作式能源机制，组建“能源互联网”，尝试把智能电网变成能够运输新型绿色电力的新型高速公路。将电子传输网络变成信息能源网络，分散的新能源生产者能够通过这一网络分享彼此的能源。
(四)鼓励制造业回归本土，采用先进技术重获制造业竞争优势
研究发现，第二次世界大战以后，美国60%的经济增长源于引进新的更加有效的制造业技术装备。为了提升美国的制造业水平，每年有大约800名制造商、工业专家、制造业从业者、政府部门人员聚集在一起组成具有教育功能的开放的、共享式对话平台。讨论制造业的发展方向，就实现可持续制造所需要的能源、材料、工艺流程和技术进行交流。
叠加制造技术(俗称“3D打印机”技术)，也被称作数字化增材制造技术、“增量化制造”、“三维打印”技术，该项技术综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势。其原理是根据三维模型，使用金属粉末、塑料颗粒等材料，类似于激光打印机那样“打印”出所需的零部件和成品。通过这种技术，可以一层一层地“堆砌”出与样品完全相同的产品。目前，物理机械装置、医疗移植体、助听器以及军用喷气机的高科技部件已经可以以定制的形状打印出来。最便宜的售价在500美元～1000美元之间。预计到2020年可以进行规模化生产，“打印”现在的劳动密集型产品。利用叠加制造技术生产电子器件，甚至利用大型3D打印平台来打印整座建筑都是有可能的。这些神奇的机器将可能在任何地方制造出你想要的任何东西。一种混合型的3D打印系统，将能直接制造出整条组装线的大部分部件，不仅节省了大量材料和工时，而且可以准确地安装在其他装置上。
以机器人技术、人工智能(AI)、叠加制造和纳米科技、新材料、新能源为代表的第三次工业革命将降低制造业对廉价劳动力的依赖，催生出新的模式。单纯以劳动力成本获得的比较优势，将越来越不明显。制造业的区位选择将使美国重新获得制造业优势，制造业加速向美国国内回流，成为当地产业。
(五)实施国家创新战略，培养新一代科技力量
金融危机后美国创新战略基于以下基本要素：教育、科研和基础设施。
美国的目标首先是建立一个具有国际竞争性和创新型的教育体系，使其劳动力在应对日益加深的知识密集型经济时做好准备；其次是投资于科研，以恢复美国在支持私营部门技术创新方面的国际领先地位；再次是投资于一流的基础教育和与研究有关的设施，推动人及其思想的发展。通过实施国家创新战略，培养新一代科技力量，引领美国走向更加繁荣的未来。
美国正在创建一流的教育体系。通过2012年度财政预算对“改善学校基金”项目的支持，以推动全美5000多所表现欠佳的学校变革并改善学生表现；通过2010年3月签署的《医疗与教育协调法》使大学生可以直接获得所有联邦贷款，在未来11年里增加680亿美元的补助金；通过《美国机会税收减免计划》将大学四年学费永久减免1万美元；通过《贸易调整法》增加投资美国的社区大学；最后，“美国未来技能培训特别工作组”将建立并改善企业和教育机构间的合作关系，培训美国人适应21世纪的工作需求。
美国正在加强和拓宽在基础研究领域的领先地位。为了应对此次金融危机，美国出台的《美国复苏和再投资法案》每年增加183亿美元的研究经费，成为美国历史上研发投资年度增长最多的法案。美国2012年度财政预算案为科学和基础研究提供了额外支持，实现奥巴马总统将三大重点基础研究机构的经费翻番的承诺。同时，奥巴马总统设定了国家目标，要把GDP的至少3%投资于公共及私人研发。该投资率将超过在太空竞赛最激烈时达到的投资水平，并可以通过支持基础和应用研究来实现，也为私人创新提供了新动力，促进了国家重点领域的突破，以及科学、技术、工程等领域的提升。
(六)主导清洁能源部长级会议，完成第三次工业革命的全球布局
自2010年美国能源部长朱棣文倡议举办首届清洁能源部长级会议以来，每年举行一次，至今已经举行了三届。与会经济体占全球清洁能源技术市场超过80%。通过清洁能源部长级会议这一平台加强与其他经济体的技术合作，完成清洁能源战略的全球布局。为自己的新能源技术和能源用高端装备制造业出口培育新生需求、开拓潜在市场。例如，根据会议确定的多边“电动汽车倡议”和与中国、欧盟和其他国家的双边计划，美国努力在全世界范围内加快部署电动汽车。有关标准制定和其他活动的联合工作有助于加快全球车队向电气化的转变。美国通过主导清洁能源部长会议，占据国际清洁能源发展话语权和技术标准规则制定权，为主导第三次工业革命进程提供制度和标准基础，完成第三次工业革命的全球布局。
三、对中国的借鉴
第三次工业革命带来的技术变革，将会使制造业工厂建在靠近原材料或市场的地区，制造业回归本土是毋庸置疑的必然趋势。如果中国不能顺应这一趋势，积极投身新技术变革，那么，中国的制造业乃至整个经济发展将会受到严重的负面影响。
中美之间的实力差距主要体现在创新能力上。2012年美国的创新指数排名全球第10位，而中国的创新指数仅排名全球第34位。在创新制度和政策层面，中国的排名更低，为全球第121位，而美国排名是全球第17位。就人力资本和研发能力而言，美国的排名是第22位，中国的排名是全球第84位。
但是，从表3可以看出美国实际上创新效率并不高，意味着投入大量的资金，却没有产出更多的创新。中国唯一领先美国的是创新效率这一指标，也就是在现有的收入水平下，对创新的各方面投入特别低，投入的边际产出却较高。2006年以来，中国全社会研发经费支出实现每年20%以上的增长，从2006年的3000亿元，增长到2011年的8610亿元，占GDP的比例从1.42%提升到1.83%，而美国的这一比例接近3%。中国“十二五”规划纲要提出，研发经费支出占GDP比重达到2.2%，而美国提出在2012年就要把GDP的3%用于研发。为此，中国需要借鉴美国研发投入的做法以及在第三次工业革命中的战略，尽快制定与实施第三次工业革命的国家战略。
(一)增强推动第三次工业革命的紧迫感
金融危机为推进第三次工业革命提供了机会，新的经济模式成为可能。网络通信技术与可再生能源技术相融合，向可持续发展的低碳型社会转型。当世界各国都意识到新的技术和科技领域将出现新的变革力量，并且有所行动之时，作为世界第二大经济体的中国也不能置身事外。新的技术革命对中国既有机遇，也有挑战。智能软件、新材料、灵敏机器人、新的制造方法将形成合力，产生足以改变经济社会进程的巨大力量。第三次工业革命不仅影响到产品的生产方式，还将影响到产品的生产地点。一些制造业回归美国是必然，如果再加上第三次工业革命这种技术手段的叠加，中国国际竞争力提升所面临的挑战还是比较大的。如果错失第三次工业革命的良机，中国将陷入被动境地，制造业将显著衰落。中国相关部门一定要在理论研究、政策设计、舆论传导等方面做好准备，积极投入第三次工业革命中去，采用新技术确保我国制造业的国际竞争优势。
(二)制定第三次工业革命发展专项规划
工业革命之所以发源于欧洲，是因为欧洲的制度体系能够更好地提升市场效率。工业革命又能够提升市场效率，实现经济的长期增长。美国也特别注重制度层面的调整以适应第三次工业革命的变化。
第三次工业革命涉及政策的系统性调整，体制机制要变革才能抓住第三次工业革命带来的机遇。第三次工业革命带来的不是单一政策的调整，而是系统性变革问题，这种系统性变革要求顶层设计和系统性规划，这是最大的挑战。中国应通过制定第三次工业革命发展专项规划，描绘出第三次工业革命的前景和未来产业的发展动态。从基本理念、基本原则、主要任务、政策措施、保障评估等方面全面推进第三次工业革命的发展。夯实各项基础，为技术工人提供更好的训练，为各类企业提供更为明晰的规则，为各种形式的商业团队创造稳定的竞争环境。
(三)投资于第三次工业革命所需的技术基础设施，使可再生能源与传统能源在同等水平竞争
现有的基础设施是以传统能源为基础设计的，可再生能源缺乏应有的基础设施条件。由于缺乏充电设备设施，电动车辆很难普及，成本很难降低。中国要大力发展清洁能源，更新电网系统，发展智能电网。清洁能源产生的电力，要求电网必须经过数字化以及智能化处理，从而能够储存足够的间歇式可再生能源，以满足成千上万的地方能源生产商的用电需求。而风能、太阳能、潮汐能、生物能源等新型能源则具有极大的优势，并可以成为推动中国经济进一步发展的基础。
(四)采取激励措施进行智能化改造
技术含量较低的产业部门仍然是创新和经济革新过程中必不可少的一部分。世界上很多创新企业通过采用新技术、新材料和生物技术将传统产业转变为高新技术产业。第三次工业革命恰恰为这些技术的交叉融合、产业的升级改造提供了难得的机遇和平台。
中国各级政府要积极引导城市公共事业、建筑和房地产行业进行智能化改造。采取财政税收等激励政策鼓励国内建筑和房地产行业，通过新建或者改造，使其成为微型发电厂来现场收集再生能源，并且将多余的电力送回智能电网。现存建筑改造成微型电厂将会振兴工业，创造出建筑业的春天，并且在接下来的20年促进房地产股票的升值。
(五)融入国际技术变革主流，协同发展与共同创新
中美清洁能源合作是美国与全球主要经济体进行清洁能源合作，推动第三次工业革命进程的重要一环。当前美国与印度、巴西、俄罗斯以及其他很多国家都在进行清洁能源伙伴关系建设，目的是在推动全球节能减排的同时，推动美国清洁能源设备制造业和相关技术的出口。中美清洁能源合作存在的陷阱是，美国主导中国清洁能源产业发展，在关键技术和装备上占据主导地位，中国应该采取措施避免在关键技术上受制于美国，错失新一轮经济增长中清洁能源产业发展的良机。
作者介绍：蔡春林，广东工业大学新兴经济体研究所教授(广州 510006)；姚远，对外经济贸易大学中国WTO研究院(北京 100020)。