地平线上即将升起什么
四个新兴产业已经曙光初现。
信息产业
信息和数据处理的范围比计算机要广泛，计算机对信息产业的作用大致相当于中央电站对电力产业的作用。
1856年，当恩斯特·沃纳·冯·西门子发明第一台实用发电机时，电力工业就成了必然趋势。然而，电力工业成为现实是在23年后，即1879年爱迪生成功设计电灯泡之时。在这期间，一群才华横溢的发明家在积极加紧研发应用。如果那时的流行时尚就是在发电机前冠之以“第一代”“第二代”或“第三代”，正如现在说的“第一代”“第二代”或“第三代”计算机一样，那么可能在“第五代”或“第六代”发电机之后，才有电力的真正广泛应用。今天家喻户晓的大型电气公司（比如西屋电气），早在1879年就已在瑞典、瑞士、匈牙利等小国成立。不过，只有爱迪生的电灯才使得电成为全球普遍使用的能源。
没有中央发电站就没有电力工业，没有计算机就没有信息工业。然而，电力工业的大部分资金和工程技术创造力都投入到传输和应用设备上，包括电线、电灯、电机或电器等。同样地，信息产业的大部分资金和创造力也将投入到信息传输和应用中，而不是投入到信息的生成和存储中，也就是说投入到计算机中。这个行业的大部分利润也将来自传输和应用。
自从20世纪40年代末计算机首次出现以来，信息产业已是一个确定的趋势，但我们还没有把这个趋势变为现实。我们仍然缺乏有效的方法来建立一个“信息系统”。然而，这项工作正在进行之中。创建信息系统的工具可能已经存在：通信卫星和其他传输信息的手段、显示存储信息的微缩胶卷和电视管、能永久记录的快速打印机等。在技术方面，像西尔斯·罗巴克这样的人很可能明天发明一台比电视机还便宜的电器，只要有电就可以运行，而且可以立即获得从一年级到大学所需的所有信息。
然而，尽管IBM每月生产1000台电子计算机，但还没有一个能与爱迪生的灯泡相媲美的东西。我们缺少的不是一件像灯泡一样的硬件，而是需要对信息概念的创造性理解。只要我们还需要费力把每一组数据转化成一个单独的“程序”，便还无法理解信息。我们必须根据信息特点进行分类。要有一种“记谱法”，如圣安布罗斯1600年前发明的用来记录音乐的记谱法一样，可以用适合电子脉冲的符号来表达文字和思想，而不必用今日计算机的笨拙语言。那么，每一个人不必受多少训练，就可以把自己的信息存储到一个通用系统，也就是计算机工程师所谓的“例行程序”中。这样才真正拥有“信息系统”。
20年后，个人用户甚至大公司大概不会有自己的大型计算机，正如现在单个制造商不会单独建发电厂一样。60年前，假如工厂要用电，就必须自建发电厂。如今可通过一个中央发电厂通过“按时分享”的办法供电。同样地，几年之后信息也可全部通过“按时分享”的办法来传送，许多用户通过同一台大型计算机不仅可以获得所需信息，而且可以完全保密、随时访问信息。如今信息成本已大幅下降，几年前运用计算机1小时需要花费几千美元，如今只需要一两百美元。10年之后可能只需要一两美元。最后其价格应与1小时的电灯差不多，也就是说约1美分或更少。
计算机和发电机在一个重要方面大不相同，信息产业可以不通过计算机来运行，这点在教育领域表现得非常清楚。
学习和教学将比人类生活的任何其他领域更容易受可获得的新信息影响。其实教学原本是人类最早且最保守的技能，如今人们迫切需要在教学方面寻求新途径、新方法和新工具。我们需要迅速提高学习效率，尤其需要各种方法来使教师的工作更加高效，并实现能力倍增。事实上，教学是唯一一个至今还不能通过各种工具让普通人表现卓越的传统技能。在这方面，教学远比不上医学，医学的工具在一百多年或更久前就开始使用了。当然，教学更比不上机械这门技艺，因为机械行业已实行了几千年的学徒制。
我们需要重新认识信息，重新理解学习和教学。（关于这一点的讨论，详见第15章。）然而，虽然“信息革命”会对教育带来强烈冲击，但教学和学习也许根本不用或是只是偶尔使用计算机。今后的教材必定与我们目前所用的大不相同，也跟500年前学校口授的传统印刷书不同，也许并不需要能大容量记忆的大型计算机。正式学习教育所需的信息量相当有限，几乎不需要任何像电子存储器这样复杂的东西。会用到的各种“程序”也比计算机用的更简单。普通的桌面日历其实也是一种“程序”，而且是非常有效好用的程序。换句话说，没有计算机的信息系统也是可用的，而且与基于计算机的系统一样重要。
然而，没有计算机，我们就不会认识到信息和电力一样，也是一种能源。对机械运行来说，电力是最便宜、最充足、用途也最多的能源。但信息是脑力劳动的能源，这也是为脑力劳动提供能源的第一个纪元。自古以来，信息不是不齐全，就是成本高、不及时、不可靠。如今，无论是政府机关、医院、实验室还是企业的大多数负责人，都要花很多时间来获得关于昨日之事的不正确、不可靠的信息。
价廉、可靠、快捷和随处可得的信息所产生的影响，可与电力产生的影响一样大。当然，年轻人在几年后会把信息系统作为普通工具，正如现在使用的打字机和电话一般。然而，80年前电话也与今日计算机一样引起了社会恐慌。在下一代，我们可以放心预测，人们会知道计算机是工具，而非主人，能帮助做今日想做，却因缺乏价廉、可靠、快捷的信息而做不了的工作。
信息产业将创造巨大的就业机会。例如，从现在到1975年，美国将需要100万名计算机程序员，而现在仅有15万～20万名。程序员对于信息产业就相当于装配线上的半熟练技工对于以往的制造业一般，这些技工的生产效率和薪资待遇都很高。但同时，信息产业也创造了许多高技能、高要求的工作。比如，系统工程师，在未来十年中可能需要50万名，而这些仅仅是个开始。
海洋产业
我们从游牧者、狩猎者和采集者转变为海洋的探险者和开发者，可能也会产生与信息产业同样大的影响，也许进展更快。
7000年以前，那时我们的祖先刚成为陆地上的定居者和开发者，古老的埃及王国便几乎在同一时期，或许在同一代人中创造了两件伟大的技术成就：建成第一座大金字塔，发明了犁。金字塔对于西方的想象力、世界观、哲学、数学和科学（虽然受到影响的是希腊而非埃及的想象力）都有非常大的影响。然而，当时很少有人注意到犁。这个工具在一二百年间就使农场的产量增加了20～50倍，这样可以供应大量的食物，让人类第一次可以拥有城市。
我认为，太空探测是这一代人的“金字塔”，而海洋探勘却是我们的“犁”。海洋实际是一片未开发的物质资源库，里面的资源比陆地丰富多了。到目前为止，我们对海洋一无所知。事实上，青铜器时代的祖先对于猎物的踪迹，比我们对海里鱼类所在地和行动清楚多了。我们不过是捕捉眼前出现的鱼类而已。这种情形已经在迅速改变——对于海洋食物资源，尤其是鱼类资源，我们将转变为鱼类养殖而不只是捕鱼；对于海洋矿物资源，尤其是海底空间以及海底的矿物资源改变更为迅速。
从经济因素看，我们几乎没有必要在海面或海底下定居。与陆地交通相比，海上交通既方便又便宜，因此不必因海洋的资源而搬动定居点。然而，我们将要有系统地开发海洋资源，并把其作为世界上最大的经济资源。有了海洋资源，我们可发现新的食物和材料，可以开发新技术、新产业，当然也会有全新的企业（同时也会产生许多新的问题，例如，一个有史以来一直认为是无人居住也不属于任何政府管辖地区引发的法律问题）。
材料产业
谈到材料，我们同样深入到另一个主要技术。我以前说过，塑料可以算是唯一根植于20世纪而非19世纪科学的材料。这一材料的基础是X光衍射——辐射发现的早期成果之一。塑料是第一个新兴“材料”产业，这类产业是为特定目的和特定品质创造出来的，而不是利用大自然已有的物质。
我们很少了解，现在使用的基本材料有多久的历史。玻璃、铁、钢和非铁类的金属、陶器、水泥和木材在四五千年以前都有了。也就是说在古希腊时代之前就已存在，纸张是在耶稣诞生时代由中国人发明的。只有橡皮和铝是“现代的”，如今又有了塑料。
人们甚至很少认识到，古代人的手工技艺是多么好。文明诞生之初，在亚洲西部的肥沃新月地带最先开发出来的材料，并没有被改变，也很少加以改良。德国的科隆在今日仍使用罗马人2000年前铺设的混凝土渡槽供水，这个自建成再也没有被维修过。没有人能锻造出质量优于早年的大马士革人或日本过去的刀剑工匠的钢材。腓尼基人的玻璃至今还保持着美丽的颜色和优良的质地，其中的秘密至今还无法参透。
几千年来，直到今天，大家都认为特定材料只能由一种资源（如矿石）制成，而且只能用于某些特定用途，实际上这是一种垄断。其实，这一点也不奇怪。材料的发展方向取决于其来源及最终用途。这两类因素彼此并行，从未相遇。结果，每个人不必了解其他材料的任何情况，只要了解自己擅长的材料就行。而他所擅长的材料的应用，似乎也受到与生俱来、难以改变的定律所保护。
铝是第一个挑战者，但长期以来，铝一直被视为“代用品”，直到“二战”期间，人们发现在一些特定领域使用铝更合适，才奠定其地位。塑料一开始也是被当作“代用品”，但不久就受到另眼看待。首先塑料并不能从自然界获得，也不是精炼自然物质而成，而是人造的。自“一战”期间德国研制出塑料后，塑料就被认为是人类设计的“材料”或“物质结构”。也就是说，塑料的分子排列方式具有无限制、能针对特定用途进行开发的基本特性，这超越了我们对物质的理解范畴。因此，塑料一开始就没有遵守材料只有一个来源和特定用途的公理。
然而，从技术上看，塑料仅是新材料技术的开始，并且是一个有限的开始。塑料的基础是一种传统意义上的离散物质。现在，人们越来越懂得设计合成物质，设计不同结构元素的复合材料可以用于不同的用途。比如，在房屋建造中，木材可用来承重，而砖块却用于隔离。比如。日益增多的“合成物”设计，将金属晶体的优点与有机化合物的弹性相结合。目前，人们正在设计将某种原子形态的导电性与其他物质的电阻结合在一起。比如在电晶体中故意掺入杂质，这些设计出来的合成物是一种具有全新特定性能的新材料。这样做的目的不是要获取物质，而是要得到原子与分子的微观结构，以及量子力学定律作用下物质的物理、化学及电子特性。
材料在太空科技中的应用最为广泛。可能仅仅因为太空科技对特定性能的材料需求最大，而对超重或超体积的要求是最高的。“材料”是一个从空间“坠落”到民间的科技。
美国空军前太空与设计工作负责人谢里弗将军认为，太空材料是“人类3000年来的最大进步”。以他对这个领域的热忱看，这么说只不过是稍微有点夸大而已。
例如，一种为设计高级飞机而开发的新材料，其强度是铝的两倍，硬度是铝的两倍半，但重量却减少了25%，最终，其价格将大大降低。这种材料是将纯硼晶体制成的微小纤维嵌入塑料树脂中。还有许多类似的材料，通常是将纯晶体形式的金属、塑料等有机材料（也与硅酮和玻璃等无机材料）结合在一起，所有这些材料都比自然界中发现的任何物质都有更强的耐热性或耐化学性，但比传统材料更轻、更便宜。
新的“材料”概念本身比任何一种新材料或任何一种新应用更重要。对材料的认知经历了一个重大转变，即关注重点从物质转变为结构。材料设计者从工匠转变为科学家，学科基础从化学转变为物理。最重要的变化是，材料研制从利用实践经验转变为依靠抽象数学，最终材料从大自然的赐予转变为人类的创造。
在经济上，这可能对那些多用途的材料影响最大，尤其是现代钢。（实际上现代钢在冶金上就是铁的一种形式，而不是传统意义上的“钢”，但这些与本节内容无关。）
特定用途的材料（混凝土是一个最明显的例子）将不会很快受到新材料技术的严重影响。因为在原有应用范围内，这些特定用途材料已具备卓越的性能，所以就经济上来说，很难用一种新材料来代替。因为即使价格很低，但性能也不一定能保证。除非在那些要求苛刻的新环境下（如太空或深海），对重量、体积、抗热、耐蚀、耐压等都有要求，但陆地上的材料却从来不需要这些条件。反过来说，钢一直是现代文明的“通用”材料，而不是刀剑工匠过去常用的特定用途材料。钢具有“多功能”材料的性质，不是任何特定用途的最佳材料，而是通过低价格弥补了特定性能的不足。不过，如果能大幅度提高任何一种特定材料的性能，“多功能”材料必须更便宜，才能有竞争力。
新材料技术的出现，让我们可以用较低的成本研制出一种新的物质结构，而且能适用任意单一特定用途。如果这样，就会给工艺过时、成本高昂的钢铁行业带来更大压力。即使成功开发出具有经济性的化学工艺，能大幅降低钢价，钢铁行业仍面临各类最终应用的压力。更何况，许多新材料尽管按重量计算价格更高，但总体上可能更便宜。
但从现在起，所有材料都必须考虑到自己可能与其他材料竞争，所有材料都将被视为同一材料系统的一部分，最终用户能够按性能选择，而不是一成不变地使用一种材料。
然而，这并不能改变这样一个事实：石油裂解塔只生产原油蒸馏物，玻璃烘箱只生产玻璃。要买容器的最终用户可以从十几种材料中进行选择，包括现有材料，如纸张、塑料、玻璃、锡罐等，以及一些还未可知的材料或已知和未知的复合材料。然而，容器制造商必须从特定工艺中获得物质，而非生产“包装材料”。
可以预见，“材料革命”将使各国越来越不依赖自然资源，因为几乎任何物质资源，不论是有机物还是无机物，都可以满足同样的用途。材料革命使最终用户越来越不依赖特定材料，使大量的新产品、新用途和新市场成为可能，但这将极大地干扰现有的产业结构，挑战传统的产业组织和现有的经济格局。
美国罐头公司是最大马口铁罐制造商之一，在最近几年中旗下已增加了一家造纸公司、一家玻璃公司以及一家产量极大的塑料厂。同时，世界上最大的玻璃瓶制造商——在俄亥俄州托利多的欧文斯-伊利诺伊公司，已大举进入塑料业和造纸业。
我们可能看得见全新行业的出现，这些行业由最终成品开始，而后成为供应材料的专家。例如，建筑商可能需要的材料，或者人们在储存和加工食品时可能需要的任何材料。过去，行业边界的划分非常清晰。比如，如采矿业、伐木业等重工业，以及钢铁、砖、铜、玻璃或纸等大规模生产的材料行业。现在几乎可以断定几百年来行业部门发生了巨大、迅速和令人不安的变革。
超级都市
最终，人类的新栖息地——超级都市
，很可能产生一系列新技术，以及基于新技术的新产业。
造成超级都市悲惨和混乱的一个原因是过度发展，这样的发展已超出过去交通、住房、供水和排水等方面的技术所能承受的范围。最重要的是，生命所需的清洁空气、清洁水和整个自然环境的保护方面已经失控。同时，毫无疑问，我们将继续生活在超级都市。事实上，越来越多的人将大城市变成自己的家园。只有世界范围的核灾难或未来史无前例的瘟疫，才可能会扭转这一趋势。
一百多年前，工业城市兴起，德国人为此创造了一个词——格罗斯塔特（Grosstadt），也就是超级都市，这与西方人传统的城市完全不同，1800年的巴黎、伦敦、纽约和维也纳仍然是这些城市一直以来的样子，是乡村社会和农业经济的政治、技艺和贸易中心。50年后，这些城市都变成工业城市，特点是工厂的烟囱，而不是贵族的住宅。主要居民也是工厂工人，正如今日的超级都市，没有组织也不代表一个完整的社区。19世纪50年代的工业城市也是无组织且不完整的。动乱成为地方的病态，而革命以前常在表面之下。例如1848年全欧洲都爆发的动乱，又如纽约在南北战争时的反征兵暴动。19世纪早期的工业城市表面看上去是有组织的，其实是更没有组织。最不受动乱困扰的城市是产业的不毛之地，例如，利物浦、伯明翰、埃森或法属比利时的博里纳日，新产业并不会集中在这些前工业城市的周边。
如果说超级都市从未经美化过，但至少是井然有序了。不过，这样做需要对于“何谓城市”有一种新认识。豪斯曼伟大计划——林荫大道计划造就了现代的巴黎就是最好的证明。豪斯曼对于大城市的观念，大半可用纯美学的观点，或者被比传统“博克斯艺术”更有洞察力的人当作一个优雅的交通流几何模型。然而，就像一切真正的远见一样，豪斯曼的计划在各方面都释放了极大的人类能量。维也纳和巴黎这两个城市就是完全按这个计划来建造的。这两个城市作为战败国的首都按理应在19世纪下半叶便成为逐渐衰败的城市，因为在经济、科学、技术和军事等各个重要方面都可能丧失优势。然而，这两个城市反而几乎即刻就成为欧洲文化和艺术的中心，而且直到“一战”时，在现代人心目中，这两座城市仍是充满创造力、活力和生活乐趣的城市。
豪斯曼的远见也为新技术和新产业开辟了新市场。的确，超级都市是19世纪最重要的成长性市场，既为重大发明提供动力，也为与这些发明相关的产业开辟市场。这些发明包括：在照明设施方面，先是天然气设施，之后是电力设施；在电力运输方面，有地铁、市区电车或高架铁路；电话；高层建筑所需的钢结构，这是自罗马人以来建筑材料的第一次重大突破；百货商店；报纸，等等。
今日的超级都市与1800年的城市不相同，其不同处不仅在于规模和人口。超级都市是最主要的住宿地，而在工业城市时代，一大半的人还住在农业社会里，从事农业生产，城市是由产业工人所建立的。超级都市是建立在知识工作者的基础上，信息是最重要的产出，也是最大的需求。大学校园而非烟囱林立的工厂才是超级都市的特征。
如果要建设超级都市，我们需要新的观念，需要一个像豪斯曼这样的人才。因为缺乏这样的观念，一切都市规划的努力都将变为徒劳，正如19世纪早期的努力一样白白浪费。在豪斯曼接受了工业城市的现实并彻底想通之前，当时的每一位“城市规划师”都想摧毁工业城市。同样地，今日我们所有的都市规划师都想不要这个超级都市。然而，到目前为止，每次想要恢复以往大城市的企图都失败了，伦敦的绿化地带便是最明显的例子。
我们也需要真正的新技术来建设超级都市。
例如，只是说需要大众运输工具是不够的，我们需要的是现在所没有的运输工具，包括能运送大量人流，占有空间却比较小的运输工具；还要既具备火车的运输量和空间容积，又能像汽车一样具有机动性。因为不像传统城市，也不像工业城市，超级都市不止有一个中心或少数几个中心。在豪斯曼的模型中，从城中任何一点到另一个点的最短距离，只需经过一个节点中心（如协和广场）。这些节点都是在一条轴线上的，换言之，所有的节点中心都在一个小的“核心城市”里。
在今日大都市里，没有一个这样的“核心城市”，因此这不能解决大都市的交通问题，让每个人能方便地去这个“核心城市”。核心城市是19世纪的运输系统，尤其是电车和地铁系统就是基于核心城市建设的。这就更可以说明，为何无论用任何方法要求人不开汽车，改乘火车、市区电车和地铁，人们却仍然倔强地要开车。因为自行开车就可以随意从一个地点到达另一地点，机动性更强一些。只有能提供兼顾机动性和便利性的大众运输系统，才能为人所接受，才能缓解超级都市瘫痪的危机。
另一个关于超级都市需要创新的例子，就是大都市的新“社区”——“垂直街道”，也就是在大都市内高层公寓楼。一条人烟稠密、人来人往的街道是社区生活的主轴，也是社区安全的钥匙。有的社区里就算流氓横行，也不会“不安全”。流氓之所以横行，是因为街道空无一人。世界上很少有城市像罗马一样有那么多粗野之人，然而在罗马的任何一条街上，无论白天还是黑夜行走都是安全的，因为街上总是有人。
在超级都市的公寓楼居住的人比传统社区能够容纳的人多，然而电梯这个19世纪工业城市的神奇发明，其设计目的就是将同一建筑中的人彼此隔离开。电梯的设计是让乘客从自家公寓门口可以直接走到街上，而不必与公寓里的其他人来往。结果，大型公寓街区的人不能成为街坊邻居，因而也无法成为社区，而且越来越不安全。然而，大都市的“街道”只能存在于这些大型建筑物内，因为人们居住在里面。因此，设计垂直街道就成为一个主要挑战。我们或许有设计垂直街道的技术和方法，比如自动扶梯。但要以此为基础，在公寓内建造社区中心、购物中心以及人们可以会面、消遣时间、散步、交际的“户外”活动场所，却需要大量的技术创新和美学设计的奇思妙想。
超级都市中的大众运输与垂直街道，本身并非特别有想象力的构想，却需要极富想象力的解决方法。大体上，这些构想仍然假定超级都市是工业城市的延伸，但对于超级都市有价值的技术，可能有完全不同的产生方式。例如，都市的交通问题可能不是通过让人方便移动的方式来解决，反而是通过设法让人减少出行需求来解决：让人很容易获得信息和构想，就能免去出行上的困扰。这样便需要与今日完全不同的新产业，比如地铁、电话和电灯，这与18世纪城市中的技术和产业不一样。
这些都是我们已经可以清楚看到的新兴产业，这些产业已经在舞台上，但还没有处于聚光灯下。任何这样的预测都比起预期事情不可能发生的错误预测有更大的风险。这类预测还要冒着预测不当的风险，也就是没有预测到即将发生的重要事情。预言家预测的一切事情皆有可能发生，然而预言家可能没有认清最新出现的事实中最有意义的东西，或者更糟的是根本没有留意这些事实。在预测过程中，我们没有办法避免这种情况出现，因为重要性和独特性是价值观、感知力和目标变化的结果，也就是说，这些事情存在于我们可以猜想但不能预测的事物中。
因此，我试图描绘的新产业可能今天不是主导产业，但在明日的经济大戏之中却是“主角”。这些产业告诉我们，全新的事物已然存在，而不仅处于展望之中。这些产业表明，新生事物足够大，足够有活力，能够在未来几十年为发达国家的经济提供前进动力。不过，这也表明了一个重要观点是，新兴技术在知识、社会和经济上与传统技术完全不同，新兴产业不是附属之物，而是一种创新。
[1] 这个词是由法国地理学家让·戈特斯曼创造的，并迅速得到普遍认可。
[2] 当年并没有这个称呼。