一、历次工业革命的回顾

18世纪，英国引领了第一次工业革命。18世纪第一次工业革命的特点是机械化。第二次工业革命是19世纪，特点是电气化。20世纪初的时候，实际上有第三次工业革命，特点就是信息化。也就是说，我们现在就处在信息化的后期。我们现在用的手机、用的所有的信息产品，实际上都是信息化的产物。而信息化的产生是由于量子力学这个理论的发现引起的。所以我们第一次工业革命的特点是技术到科学再到技术，第二次工业革命首先是科学发现，然后再是到技术、电机、电动，然后再到科学。所以工业革命的特点，一定是科学跟技术互相促进。如果没有科学跟技术交换的互相推动，就不是工业革命。我们现在新工业革命的驱动力是什么呢？其中之一是能源环境问题。

人类面临能源、环境问题，还有水、贫困、恐怖主义、教育、民族等等问题。这些问题促进、驱动现在新的一次工业革命的发生。

另外，信息技术本身还在飞快的发展，人类不断追求更加美好的生活。所有这些都是新工业革命的驱动力。现在科技发展有一些特征。一个就是信息技术深入各类技术，甚至深入到教育。

1.信息技术深入各类技术深度融合。

2.科学发现到技术发明、技术发明到产业应用的转化周期愈益缩短。

3.科学和技术密切结合，相互促进。

4.科学技术对生产方式、生活方式和思维方式产生新影响。

第四次产业革命到底是什么？到底是量子技术，是纳米技术，是新能源技术，还是什么呢？大家都在探讨：第一次产业革命是机械化，我们用了一个“什么什么化”来描述它。我们怎么样描述第四次工业革命？我们现在看一看科技发展特征。现在我们的特征是信息技术进一步深化发展，量子信息技术也在发展。多领域的发现跟发明都会并行交叉，不是单纯一个什么电动机、不是单纯一个什么蒸汽机，而是很多领域在发展多轨并行、交叉推动。还有就是信息技术和多领域技术深度融合发展，发现、发明、产业转化周期缩短。

IT时代的特征还在深化发展。数字化发展呈现为大数据程序化发展到智能化小型化发展到微纳化等等，而且量子通讯、量子计算等都在发展。所以信息技术没有停下来，信息技术还在往前走。第二个是基础研究蓬勃发展，我们现在的第三次工业革命的源头是量子力学。因为有量子力学，所以有能带理论，所以有半导体技术，所以有大规模集成电路，所以有电子计算机，所以有现在的手机。没有量子力学，没有一切。所以李政道说：“没有昨天的基础科学，就没有今天的技术革命。”还有就是信息技术和能源、制造、材料等领域技术的发展深度融合。

新工业革命的核心是什么？——就是智能化。

1.智能化分布式新能源系统

2.智能化复杂体系（智慧城市、机器人、人工智能）

3.智能制造和新材料

4.信息生命科学、健康产业。

二、迎接智能时代

智能化里面最最重要的特点，就是智慧融入到一个物理系统。这个物理系统可以是一个能源系统，可以是一个学校，可以是一个教育的场景，可以是一个家庭，可以是一台机器，可以是一个电机、可以是一个什么系统。智能化的系统是什么东西？一定有信息的实时获取。获取信息以后要怎么样？要有一个实时智慧分析，然后要做出判断。所以“分析”也是核心，里面有两个核心技术：（1）实时得到信息。（2）智慧分析。所以传感器特别重要，大脑特别重要，传感器就是代替人的五官，实时地得到信息，得到信息以后加以分析。

我现在带了一个传感器，是一个红外传感器。

这个就是我的红外图象，这是我身上发出来的红外像。我人是一个有温度的物体，发射红外光。这个就是传感器，就是实时获取传感器。

这也就是iPhone5上面套一个红外传感器，这个就是实时获取。这个人就是我，在我的办公室，这个是我的计算机，这个是计算机拿掉了以后的台子上的热像。

你看红外线的作用，一个苹果，可见光看出来是好苹果，用短波红外一看是烂苹果。

这个图中用可见光，海上面看不见东西，短波红外可看见海面目标。这个是我们最近发明的最新的传感器，它有它的新的原理。

这个房子柱子里面如果装了传感器，实时的报告压力情况。我们事先就可以知道这个房子到底有没有危险。

智慧地球=互联网+物联网+智慧识别和控制。首先是传感器，然后智慧识别。所以就有下围棋的机器人，就有无人汽车、无人飞机。智能化系统有三要素：动态感知、智慧识别、自动反应。里面需要传感器、需要物理模型、需要大数据。

三、人工智能与未来教育

我们现在有服务机器人、医疗机器人，有无人机、工业机器人，还有快递机器人等很多机器人。工业机器人很厉害，我前年到宝马的工厂里面去看，5千个人其中1千个机器人。非常智能，尤其是喷油漆的地方，我们人根本不能在那里工作，机器人毫无影响。

这个机器人是搬东西的，目标非常明确。这是中科院做的机器人，名字叫“玉兔”，这个机器人会在月球上面走路。它的作用就是看月球地面的光谱，通过这个光谱分析月面到底是什么材料。

机器人重要的是要有感官，然后是大脑识别、分析，然后是实时采取行动。所以一定是有感官、有大脑、有实施，所以智慧系统也是要一步一步来做的。校园也是一个区域，校园里面哪些方面做到智慧了？你就是这个校园里面智慧的什么方面。

所以我们智慧地球，实际上就是一个个系统都能获取信息，然后是分析，并做出判断。这个概念扩展以后，就是智慧的食品、智慧的医疗、智慧的零售、智慧的城市、智慧的货运、智慧的交通。智慧的交通大家现在已经可以看到，但是这是信息化的交通。我们现在看到马路，橙色的就可以改道，这是信息化。如果无人汽车上去的话，自动改道，那么它就是智能的了。我们智慧的教育是什么？刚才这个图里面没有提出来智慧的教育。

我们要探讨智慧的教育是什么？我觉得首先是智慧校园。

1.建设智慧校园。

比如：智能化的物流、智能化的安全。包括：实验室假如有火灾，马上就有东西来灭火。这也是智能化。

2.构建智慧教育与教学。

听一听老师的报告，然后百度搜索你讲的对还是不对。智慧的教育到底怎么来发挥它的作用？

3.智能教学机器人。

现在还没有，但是应该会有的。智慧融入物理系统，我们融入到机器人的大脑里面，可以融入很多人的智慧，所以它的分析判断能力会超过一个人。为什么AlphaGo可以下棋下过人家呢？因为它里面输入的智慧不是某一个棋手，而是好多棋手的智慧输进去，所以就可以打过某一个人。将来机器人老师能否应用于具体的老师工作？我认为能够。因为它可以把好多老师的经验汇聚到机器人老师这里来进行教学。但是机器人耗能量非常厉害，它在做事的时候，所有的可能性都会发生计算。所以一个机器人下棋的时候，人的棋手吃一两块面包这个棋就下掉了，但是机器人所耗费的能量是不得了的能量。为什么？它在做这个事情，所有的可能都要计算，然后再找到一条路。所以人是有精神的，人是有情感的，人是有哲学头脑的。所以人的精神情感、哲学加起来，使得这个人可以用最小的能量来做出最好的事情。所以我们现在要培育学生的潜能，让同学有健康的体魄和心灵。要汲取外界养料，修炼内在素质，要凝聚驱动力量。所有这些的驱动，是我们“人”区别于机器的一个重要的区别。

机器在现阶段目前还不能够把情感、哲学放进去。爱因斯坦的脑子里面各种思考都有，诺贝尔奖得主那些人都是有非常特殊的方面。

人有精神，有一种驱动，有哲学来指导他，所以使他能够做出很好的成绩出来。大学是培养人才的地方，我们要培养学生：具有科学的素养、善于发现的眼睛，扎实的基础知识、浓厚的研究兴趣、出众的动手能力，兼任的做事态度。机器人老师能做到吗？我认为还是做不到的。所以智慧教育的内涵是什么？是一个值得探讨的命题。要建设智慧的校园，也要发展智能化教学机器人。但是，培养一流师资队伍，是最重要的事情。

谢谢！