石油40年。煤炭150年。天然氣60年。
這是以現在的消耗量為前提，嘗試計算化石能源還可以開采多長時間的結果中zui為quanwei的說法。
沒有這些化石能源的話世界將不復存在，這一點不言而喻。如今的世界正處在建於化石能源這一危險基礎之上的塔樓1；CY=CY端。我們遲早要面對資源枯竭的問題。
另一方面，利用太陽的光和熱的太陽能發電在實際應用上正取得迅猛發展，這是全世界為了解決能源問題所做出的嘗試。
“中國、德國、印度已經正式投資了清潔能源建設，美國不能甘居其後。”
這是美國總統貝拉克奧巴馬在2010年1月的國情咨文中所說的一番話。
如其所言，美國開始從化石能源大力轉向太陽能（清潔能源）領域發展。從2009年到2010年，美國預計向包括太陽能相關產業在內的環境能源領域整體投資150（約1），並且希望能由此創造500萬個就業崗位。2009年10月，美國宣布投資3建立有利於太陽能發電的智能電網（Smart Grid）。2010年5月，美國宣布加強太陽能電池以及用於電動汽車的高性能電池的開發，並且針對用於電動汽車的高性能電池強調：“美國將在5年時間內把目前不到2%的市場份額提高至40%。”金融危機之後，美國為了創造新的市場，接二連三地采取措施投資“太陽能”產業。
日本也在2010年由經濟產業省開始了智能電網（Smart Grid）的認證實驗。這正是由於接受了2009年日本政府提出的“將太陽能發電量在2020年發展至2009年的20倍、在2030年發展至40倍”的目標。在D時經濟產業省的研究會上，人們預測，到2020年與太陽能產業相關的日本國內就業崗位將從現在的1.2萬個發展至zui多11萬個。與奧巴馬總統提出的創造500萬個就業崗位的目標相比，日本政府官方的態度還是顯得較為保守。不過，自2009年民主黨掌握政權，D時的鳩山1相在國際舞臺上宣布要“R消減25%的溫室氣體排放量”以來，日本政府便開始迅速將政策方向調整為擴大“環境能源產業”開發。2010年6月政府歸納的新發展戰略中，提到在環境、能源領域，將於2020年之前開拓超過5的新市場，並創造140萬個新的就業崗位。
綜觀日本企業現狀可知，至今為止有大量企業積J加入了太陽能相關產業，並且取得了優異的成果。奧巴馬總統在2010年1月提到：“我們的油電混合動力汽車所使用的電池幾乎全是由日本企業或者亞洲（其它國家）所生產的。”總統自己都指出美國在可再生能源領域方面的技術不如日本。從企業層面來看，日本在環境能源領域的技術依然位於世界dingjian水平，這一點是全球公認的。
就與太陽能發電相關的國內市場而言，2009年之前的預測是將在2020年獲得超過的國內市場，然而在進入2010年後，市場就已經開始逐漸變熱了。許多追求商機的企業都開始躍躍欲試。
2010年日本新建住宅的50%以上都安裝了太陽能發電繫統。三菱電機投資了7開始進行小型供電繫統的實證實驗。日立制造所決定協助建於中國天津、面積約30平方千米的鹽田港的環保型城市“天津生態城”的開發，搭建智能電網。筆者之前致力於構建數字信息革命的基礎設施，現在也開始投入經濟產業省主導的上述智能電網實驗（北九州市）與電動汽車（EV）的生產。雖然這些例子隻是冰山一角，但日本在太陽能電池領域的發展水平領先世界是無可爭議的事實。
世界已經開始向“環境能源革命”的方向發展了。“第四次工業革命”的腳步聲愈來愈近。本書正是想向讀者介紹這次工業革命的意義以及其實際發展情況。
歷史中的三大浪潮
20XX年，東京的深夜。街道燈火通明。這些光源的電力來自照射在撒哈拉沙漠、戈壁沙漠、塔克拉瑪干沙漠等巨大沙漠的太陽能。這些電力傳輸至東京，把東京照耀得如不夜城一般明亮。因為太陽能是取之不盡的，所以沒有必要考慮省電。
——這些絕不是在說夢話，恐怕會是在不久的將來即可實現的能源供給狀態。關於太陽能領域的介紹將在第4章進行詳述。現在1先讓我們回顧一下至今為止以能源為中心的產業發展歷史。
過去的經濟是以利用石油、煤炭等能源為前提創造的。各國圍繞著油田、煤礦制造了運輸化石燃料的巨大船舶與管道、巨大的儲存設備、石油煉制加工廠、國內運輸用的巨大油罐汽車與加油站等各種基礎設施。這些產業得以建立、動力得到發展、制造出化學產品與電氣產品，並構成了現代日本經濟的基礎。
然而，化石能源的枯竭問題為這一歷史趨勢亮起了黃燈。為了明確我們現在的處境，先讓我們來回顧一下DI一至第三次工業革命的歷史。
1609年伽利略伽利萊的天體觀測拉開了近代科學的帷幕。在之後將近400年的時間內，我們經歷了三次工業革命。
DI一次工業革命是動力革命，即“Power”的革命
這次革命是以18世紀的英國為起點開始的。人類通過發明蒸汽機掌握了光憑人力不可能獲得的巨大動力（=Power）。用煤炭加熱水，使其變成水蒸氣時其體積會膨脹，因此能夠獲得動力。通過這一方法，人類獲得了輕松推動過去以幾百人的力量都無法推動的動力。
牛頓將力學體繫化，從力學發展至蒸汽機的發明，進而推動了“動力革命”，這場革命產生了紡織、船舶、鐵路產業，等等。教科書上說蒸汽機是由詹姆斯瓦特發明的，但實際上這一技術很早就在煤礦中使用了。在開采煤礦時地下水會滲透出來，而抽水時所使用的抽水機正是應用了蒸汽機的技術。瓦特應用這一技術將其改良為通用的蒸汽機。這便是引發DI一次工業革命的開端。史蒂文森通過該技術制造了蒸汽火車。之後又出現了蒸汽船，等等，還能通過蒸汽渦淪進行發電。
工業革命通過技術產生附加價值。劃時代的技術則通過古騰堡（Gutenberg）發明的西方活字印刷術——媒體的力量得到了普及，但zui大的原動力是創業者們追求一夜暴富的夢想。他們將新誕生的技術應用於各種各樣的技術D中，並推廣至社會各個領域。
從另一角度來看，工業革命也是資本主義經濟的發展歷史。如果要發明機車之類的產品，需要生產設備等方面的資金，因此就要發行股票、籌集資金。創業者正是通過這一方法進行更大的投資。在蘇聯社會主義共和國，無論有任何發明都無法發展經濟正是因為缺乏這一誘因。DI一次工業革命在產業、經濟、社會的各個方面加速了人類歷史的發展。
第二次工業革命是“化學變化”的革命。
動力通過化學變化獲得了飛躍的提升。精煉石油、制造汽油與輕油，將其灌注於汽缸中，與氧氣混合後進行爆燃，推動活塞。這就是用於汽車引擎等之中的內燃機的結構。其能源密度比和蒸汽機不可相提並論。
如果使用蒸汽機來發動汽車的話，恐怕需要數十平米的空間纔能容納動力部分。而如果利用化學反應的話，動力部分可以縮小至收納於僅4平米的汽車D中。這一革命方向是在19世紀末20世紀初，戴姆勒與奔馳公司開發引擎、發明T型福特車時決定的，汽車產業由此誕生。飛機能飛上天空也是因為其內燃機中有化學反應的動力。同時，這一“化學反應”的技術還帶來了以化學纖維、塑料、鋼鐵為代表的各種制造業的發展。比方說纖維，人們開發了比絹、綿等自然布料更加輕便、便宜、結實的尼龍材料等。
zui近，東京大學制造了95%的成分均由水構成的新材料，獲得了人們的矚目。100多年前的“化學變化”革命至今仍然擁有生命力。我偶爾會與優衣庫的柳井正社長見面，他一直對“新材料”抱有強烈的興趣。因為新材料現在依然不斷問世。如圖1所示，各大工業革命並沒有就此結束，而是與下一次工業革命重疊著向前發展。
第三次工業革命是“數字信息”的革命
由於計算機的進步與基於互聯網的信息傳播速度的飛躍性發展，人們通過通信技術迅速縮短了物理距離，因此信息化與全球化也獲得了飛躍性的進步。這可謂是一場顛覆人們常識的科技革命。
計算機的鼻祖大型電子計算機在第二次世界大戰之前便存在了。美國一個名為馮諾依曼（Von Neumann）的人發明了向機器輸入程序後機器會運行命令的存儲編程方法，這是造成計算機擁有從根本上改變社會的力量的契機之一。之後，晶體管、半導體、集成電路件的開發不斷向前發展。同時，計算機領域很長一段時間被以IBM、UNIVAC、Burroughs為1的巨頭公司壟斷，D時的計算機大得甚至需要專用的房間放置，而且價格也高得驚人。隻有一小部分企業可以使用計算機，完全沒有在社會上普及開來。在這一現狀D中促進了革命進展的是D時還是風險企業的英特爾公司：該公司在1971年發明了微處理器。1975年成立的微軟公司則zui早開發了相應的微處理器專用軟件。計算機由此變得小型化、低價化、大眾化，再加上可以互相訪問的互聯網的發明，使計算機得到了加速普及。現在計算機從工作、日常生活的信息交換，到工業、工業產品、農業、生產繫統等各個方面，都在產生不斷推進社會變化的革命，這點已經毋庸贅言了。
日本從明治政府的富國強兵時代以來就孜孜不倦地追逐DI一次工業革命、第二次工業革命的浪潮，到現在仍然一直堅持以“改良技術立國”，取得了持續的經濟增長。然而，如今的時代這一方式已經不再適用。因為日本人已經擁有了富裕的生活水平，這導致了人力成本的增加。在信息化、全球化的時代，光是依靠改良技術的話，瞬間即會被人力成本較低的新興國家的企業CY。
在數字信息革命中，日本失去領先地位的代表性技術便是半導體的制造技術。日本在半導體領域原本是為了“趕超”美國，通過引進技術纔取得發展的。其中占主導中心地位的是70年代由通商產業省（舊名）推動並建立的超LSI技術研究組合。日本的半導體廠商正是通過這一政策成長為領先全球的企業。此時美國因為日本使用國家政府的資金來抄襲美國產品而大動肝火。這便是80年代日美半導體貿易摩擦的起因。
準確地說，日本的確是從美國竊取了信息與技術。不過據說好像已經過了時效，或是D時日本企業的研究者在開會時，趁對方離開的工夫偷拍了會議室裡圖紙的照片帶回國了。
如今則是日本被其他亞洲國家所趕超了。現在日本在半導體領域已經趕不上三星公司了。新興國家一直都在模仿比自己先進的技術，並且用更加低廉的價格制造同樣的產品，這一點從過去到現在從未改變。
因此，為了防止這種情況的出現，人們采取了專利、知識產權的全球性條約等方法，但是專利隻有20年的有效期。通用藥物（Generic drug）便是其中的代表。隻要技術跟得上，知識產權終歸會變成免費的。因此產業會逐漸向人事費用低廉的地方轉移。這可謂是歷史的必然性法則。
現在的情況也不例外，新興國家在以廉價勞動力為武器的同時，也在逐漸培養身身技術能力。日本逐漸在國際性競爭中喪失了以前的優勢，甚至陷入了輸出主導型經濟的基礎發生動搖的局面D中。為了降低人力成本，抑或是為了順利推進商業的全球化，越來越多的企業將工廠轉移到了國外。
另一方面，zui近豐田汽車“雷克薩斯”的召回問題盡管是由許多復雜的原因綜合在一起所引發的，但是這並不單單隻是豐田汽車這一個企業的問題，縱觀歷史，或許可以將其視為使用內燃機的汽車引擎的發展J限。質量管理、安全管理的嚴格程度在全世界數一數二的企業也會出現這種事故，我們可以將其視為產業史的一大轉折點。
此外，數字信息革命的發展會導致能源的大量消耗，這點將在後文中進行詳述。甚至有預測說將來IT服務企業的數據中心將占據全球能源需求的一半。這些事實證明了“環境能源革命”這一第四次工業革命的浪潮即將到來，這也是歷史的必然。
第四次工業革命的浪潮
如前所述，工業革命不能用時間來進行精確的分類，因為相鄰的革命會重疊著向前發展。比方說，在數字信息革命正進行得如火如荼時，環境能源革命也已經拉開了帷幕。
為了使其發展為第四次大浪潮，zui重要的是擁有比以往的工業革命更加能夠突破現有局面的“技術革新”以及“技術與政策之間的合作”。
第二次工業革命可以以本田為例。1970年美國加利福尼亞州制定了名為《馬斯基法案》的環保政策，其中一大內容是對汽車排放的尾氣的嚴格規定。全世界的汽車廠商都認為不可能做到而反對這項政策。然而，D時尚屬於中堅企業的本田公司挑戰了這一規定。本田成功開發了低公害引擎“CVCC”，其標準符合了《馬斯基法案》提出的條件。之後，該公司還向豐田、福特、克萊斯勒、五十鈴等汽車廠商提供了低公害引擎的相關技術，於是這一技術迅速得到了普及。從歷史的角度來看，甚至可以說《馬斯基法案》這一難題帶來了本田的技術革新。
事實上，第四次浪潮中也有因為政策而獲得成功的例子。那就是2000年德國制定的上網電價（Feed-in Tariff）制度。該制度規定電力公司在20年時間內必須以政府決定的固定價格購買用太陽能電池發電的電力。不過，由於太陽能電池的價格每年都在下跌，所以德國10年來每年都會對該政策進行修正，讓電力公司能夠回本。電力公司必須以高價購買太陽能發電的電力，因此收購成本會變高，但由於可以將這部分成本附加在電費上，所以並沒有構成實質性的負擔。這一制度對提高太陽能發電總量做出了很大貢獻，取得了不菲的成績。
前文中已經談到奧巴馬總統曾提及在全美上下推進太陽能產業的發展，更進一步的舉動是2009年以美國投資銀行的CSR（企業的社會性責任）為目的所建立的“可再生能源投資基金”。2009年日本政府對太陽能電池的補助金預算隻有26，但美國投資銀行的基金達到了大約的規模。這為我們展現了一幅從硅谷向太陽能谷過渡的盛況。
日本也開始積J投入了這一浪潮。除了上述政府目標以外，經濟產業省在2010年6月發表的《產業結構理想2010》方案中宣布，為了讓日本經濟走上發展軌道，需要擴展包括環境能源產業在內的領域，因此對這些領域將降低法人稅。
日本也必須順應第四次工業革命的浪潮。然而，日本如果想要掌握第四次工業革命的主導權，那麼光憑以前由國家政府主導的“改良技術立國”政策是遠遠不夠的。日本需要像美國一樣，通過產學官合作達到“發明、發現技術立國”的目標。2010年發布的“東京大學與新日本石油公司共同開發革新型太陽能電池”“京都大學與豐田汽車、本田公司等促進高性能蓄電池的開發”等新聞也備受矚目。筆者也與中部大學共同推進用於智能電網（Smart Grid） 的超導輸電的開發，同時為了讓慶應義塾大學的清水浩教授開發的電動汽車投入實用而與其共同創建了公司，為其準備好了環境。
在此還要多說一句，筆者認為日本的大學也應該發揮出像美國大學那樣的作用。敞開大學校門，大量接收亞洲各國的留學生，重視他們並將他們作為日本社會的後援團送回他們的祖國——日本需要建設這樣的共同體社會。現在，日本一流大學的研究生院中也有不少以中國留學生為1的亞洲留學生，但是筆者總感覺這些學生畢業後，我們的後續工作做得不夠到位。美國則是不惜利用高額獎學金聚集全球各地的din0gji人纔，他們D中許多人回國後成為了親美型領導人。如今中國工程學領域的din0gji人纔依然以斯坦福大學或是MIT為目標，這正是因為美國具備優秀的研究環境之故。
數字信息革命後，社會結構從內外兩方面發生了巨大的變化。日本的內部變化一言以蔽之即是少子化、高齡化，外部變化則是以“雷曼事件”“希臘危機”為代表的源於歐美的世界金融危機。
堪稱20世紀zui大發明的互聯網與無線上網的數字信息技術改變了整個社會，但是在如今的時代，我們需要清醒地認識到日本作為發達國家所應該采取的方向不是走向崩潰的以金融為主導的資本主義，而是立足於科學技術的產業資本主義。因此，在世界經濟危機、地球環境危機中產生了自柏林牆倒塌之後的全新胎動，必須創造新產業的時代即將到來，而這一新產業正是環境能源產業。
如前所述，日本早在30年前就已經掌握了以太陽能發電為核心的太陽能電池技術，並將其應用於以計算器、鐘表為代表的各種工業產品領域。然而太陽能始終無法成為發電的主流能源，這是因為其經濟合理性，即成本的問題。30年前，太陽能發電的成本比石油、煤炭要高出將近10倍。
從DI一次到第三次工業革命，都是能使生活明顯變得更加便利的“革命”，而太陽能發電的功能似乎並不能做到這一點。對能源消費者來說，能源來自石油也好，煤炭也好，核電也好，都沒有任何區別。而如果不推進太陽能的使用的話，其成本就不會降低。這自然會影響到第四次工業革命的進展。
然而隨著化石燃料資源的枯竭，以長遠性眼光來看，太陽能是符合“經濟合理性”的能源。換言之，考慮到經濟與產業的“可持續性”發展，太陽能是必不可少的。
繼采用上網電價補貼政策的德國、西班牙之後，美國、中國、印度等其他國家也開始正式推進太陽能發電的普及，這使得太陽能電池能夠得到大量生產。近年來，太陽能發電的成本與石油、煤炭的差距已經縮小至3倍左右。而且電動汽車、太陽能板、太陽能電池等方面的相關技術也取得了進步，使得其成本進一步降低。
如今還不清楚哪種技術會成為第四次工業革命的決定性力量，但是D像以前的蒸汽機、內燃機、微處理器那樣的劃時代的技術與優秀企業家出現時，必定會迅速加快革命的進程。現在zui有力的候選者是為實現大規模太陽能發電的智能電網（Smart Grid）與電動汽車（EV）。
太陽能發電已經有30年歷史了。時代的步伐不可阻擋，世界正被第四次工業革命的巨大浪潮所吞沒。
