数字技术进步与交通技术革命

林左鸣

纵观人类近代史上四次交通技术革命，每一次革命既具有自身的特点，又具有某种共性。

人类科学技术的进步，从某种意义上说，一直是以仿生的立意，不断拓展人类自身重要生理功能所引发的。而交通和通讯是人类最重要的两个生理功能，人类对这两种重要功能不断拓展的需求，是人类科技进步重要的原发性驱动力。近代以来，通讯技术和交通技术获得突飞猛进的进展，使人类步入了一个崭新的时代。纵观人类近代史上四次交通技术革命，每一次革命既具有自身的特点，又具有某种共性。一个重要的共性是，每次交通技术革命，都会与同时代的通讯技术、信息技术变革融合，使得交通技术装备向高效化、便捷化、经济化、普及化和平民化迈进，同时迸发出强大的产业经济力量。

近代第一次交通技术革命，是蒸汽机的应用。1769年英国人詹姆斯·瓦特取得了改良型蒸汽机专利后，蒸汽机作为一种能量转换机械很快成为普遍使用的动力装置。1807年8月17日，美国的罗伯特·富尔顿首次将蒸汽机运用于明轮轮船，设计制造的“克莱蒙特”号汽船，在哈得逊河试航成功，这标志着水上航运蒸汽动力化的发端;1814年7月英国发明家乔治·斯蒂芬森造出他的第一辆蒸汽机车，被誉为首次成功的机车，这是陆路交通蒸汽化的开始。由于蒸汽机的功重比问题，这次以蒸汽动力为标志的交通技术革命只出现在陆地和水上，没有上升到天空。除了蒸汽机技术之外，两个发明者分别对船舶推进系统和火车道路作了重新定义。由于蒸汽机的应用，还促进船用螺旋桨推进器的成熟，更导致了对船体结构材料（浮力材料）的重新定义，推动了铁壳轮船取代木质轮船。

近代第一次通讯技术进步，是电报的出现。铁路的广泛应用和以應用数字技术为特征的通讯技术发展有着密切的关系。1837年，英国的查尔斯·惠斯通和威廉·库克发明了指针式有线电报。1839年，这个电报装置安装在大西方铁路的两个站点之间，确保了铁路有效的商业运行。

近代第二次交通技术革命，是内燃机的应用。19世纪70年代内燃机的诞生，为第二次交通技术革命奠定了基础。1886年1月29日，卡尔·奔驰研制成功了单缸汽油发动机，首次用汽油机取代了传统马车的马匹，这一天被认定为汽车的诞生日。此后，汽车产业迅速发展，仅仅不到30年，在美国工程师弗雷德里克·泰勒对现代生产管理重新定义的驱使下，美国人亨利·福特就创立了世界第一条汽车流水装配线，开创了汽车大规模生产的先河，这也是历史上大批量流水线工业生产的缘起。汽车工业的发展，导致车用活塞内燃机不断成熟和完善，为人类实现载人飞机动力飞行提供了可能。莱特兄弟正是以车用活塞发动机作为起点，不断改进，减小其自重，提高其功率，使其最终成为“飞行者一号”的动力系统。1903年12月17日，搭载着这台12马力卧式四缸汽油机的“飞行者一号”，让莱特兄弟把人类摆脱地心引力、飞向天空的永远追求重新定义为有动力飞行。

近代第二次通讯技术进步，是电话的出现。航空事业的迅速发展，无疑得到当时通讯技术长足进步的巨大支持。尤其是19世纪90年代，美国的尼古拉·特斯拉和意大利的马可尼同时发明了无线电报，这样一个最新的通讯技术，为人们之后在茫茫天空中长距离飞行提供了最重要的支持。而这些划时代的通讯技术进步，都是以数字技术为的重要特征。

近代第三次交通技术革命，是涡轮发动机的应用。

第三次交通技术的革命同样发端于动力系统。20世纪30年代末德国和英国分别在涡轮喷气发动机技术领域实现了突破。从工程学上考量，喷气发动机是一次巨大的进步，它用美妙的旋转运动取代了传统内燃机活塞的往复运动，以更流畅更高效的方式实现了进气、压缩、燃烧和排气程，为航空器提供了前所未有的强劲动力，并且重新定义了飞行的推进形式。自二战以来，喷气推进技术不仅应用于各类军用和民用喷气式飞机，由其衍生出的船用燃气轮机还极大地促进了船舶动力的变革;更有甚者，由涡轴发动机衍生而来的紧凑型燃气轮机还成为美国M1“艾布拉姆斯”主战坦克的动力核心。

近代第三次通讯技术进步，是电子计算机的出现。

在涡轮发动机出现的同一时代，计算机问世了。计算机的出现，逐步形成了人类更复杂交通运载活动的控制能力。而这个时候，数字技术日臻完善，并为交通技术革命插上了强劲的翅膀。

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纵观前三次交通技术革命，我们可以发现动力技术跃进在其中扮演的重要作用。如果以内燃机和汽车作为参照，我们会发现汽车最终是以进入千家万户成为重要家用消费品作为终极成就。而在第三次交通技术革命所带来的飞行器产业变革程中，其中一个重大的缺憾就是通用飞机还不够及，特别是城市飞行器和家用飞行器远远未达到汽车的及度。中国航空工业集团有限公司旗下的美国西锐公司，研发出了SF50愿喷气私人飞机，正在为第三次交通技术革命画上句号。不，涡轮发动机在第三次交通技术中的作用显然不如内燃机的地位显赫。所以，这也正是新技术革命所瞄准的方向。

第四次交通技术革命，就是电动力的应用和对操作使用的重新定义。展望第四次交通技术革命，就是电动力的应用和对操作技术的重新定义。目前采用电力驱动的高铁的及已经对我国交通出行产生了革命性的影响。而电动汽车相比于传统内燃机汽车，具有比较明显的优势，成为未来地面交通重点的发展方向。全新的燃料电池和电推进技术一旦应用于飞机，再结合全新的AI技术和互联网技术，意味着操控飞机的专业技术壁垒将被消融，飞机的短距/垂直起降能力大幅增强，安全性和可靠性也能得到改善，飞机会以全新的姿态向城市交通必需品或家用消费品进。我认为第四次交通技术革命，将在通用航空领域以前所未有的及度画上句号，带来的是近百万亿美元保有量的市场。

人类近代以来，已经历四次交通技术革命。其如同农作物一样，有一次“小季”，就有一次“大季”，如此波浪式地发展前进。在经历了涡轮发动机的第三次交通技术革命的“小季”之后，第四次电动力的交通技术革命，一定是再次成为进入千家万户消费品的“大季”。而这将必然体现在电力通用飞机的及上。目前消费级无人机已经为此拉开了序幕，只要我国及时开放低空空域，大力促进通用航空的发展，必定会迎来数字技术和交通技术最完美结合的新时代，从而引爆第四次交通技术革命的实现。并且促成我国经济发展实现换道超车，为实现中华民族伟大复兴奠定重要的基础。