縱觀人類的科技發(fā)展歷程，已經(jīng)經(jīng)歷了18世紀(jì)的機(jī)械革命和20世紀(jì)的信息革命，目前即將迎來第三次科技革命-——21世紀(jì)的能源革命。

18世紀(jì)的機(jī)械革命，使勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅度降低。20世紀(jì)的信息革命，一方面，以工業(yè)控制設(shè)備為標(biāo)志的自動(dòng)化技術(shù)普及應(yīng)用，進(jìn)一步提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；另一方面，以互聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的信息存儲(chǔ)與傳播技術(shù)覆蓋全球，推動(dòng)了全球性的資源優(yōu)化配置。

如果說，機(jī)械革命和信息革命最本質(zhì)特征是降低商品成本的話，那么，能源革命的最本質(zhì)特征就是使能源的成本趨近于零，進(jìn)而商品成本趨近于零。

1. 能源利用現(xiàn)狀及其本質(zhì)

當(dāng)前，我們所利用的能源，按來源不同可分為兩大類：地外能源和地內(nèi)能源。地外能源主要是太陽能，草木、石油、煤炭、天然氣、水能、風(fēng)能等直接或間接來自太陽能，潮汐能主要來自月球和太陽對地球的引力作用。地內(nèi)能源又稱地球能，核能的原料（比如鈾235）來源于地球內(nèi)部，因此核能和地?zé)崮芏紝俚厍蚰堋?/p>

能源從它來源的物質(zhì)層次又可分為：熱能、動(dòng)能（又稱機(jī)械能）、分子能（又稱化學(xué)能）、核能（又稱原子能）。熱能主要是指太陽輻射熱和地?zé)岬?，?dòng)能主要是指水、風(fēng)等運(yùn)動(dòng)物體（流體）提供的能量，分子能是指草木、煤炭等通過化學(xué)反應(yīng)釋放出的熱能。核能雖然是一個(gè)高效的能源，但由于人們處于對自身安全的擔(dān)憂、資源和技術(shù)的限制等原因，使得核能利用的規(guī)模受到極大限制。

筆者認(rèn)為，原子核是將“真空能”轉(zhuǎn)化為“熱能”的場所；而核反應(yīng)堆本質(zhì)上是一個(gè)自激系統(tǒng)，其本質(zhì)是將“真空能”轉(zhuǎn)化為“熱能”，核原料只是我們?yōu)楂@取能源所選用的一種工作介質(zhì)而已。

實(shí)際上，當(dāng)前我們利用的各種能源，歸根結(jié)底都是來源于真空能，因此我們一直在間接利用真空能。顯然真空能無處不在，如果我們能夠直接利用真空能，那么我們獲取能源的原料將突破時(shí)間、地點(diǎn)、容量等一切限制，我們的能源利用技術(shù)將登上峰頂，人類文明也將達(dá)到最高境界。

2. 真空能

關(guān)于對真空的認(rèn)識(shí)，人們曾經(jīng)普遍認(rèn)為真空就是一無所有的空虛空間。進(jìn)入20世紀(jì)以來，隨著量子場論的發(fā)展，人們開始認(rèn)識(shí)到真空并非一無所有。狄拉克認(rèn)為真空是一個(gè)負(fù)能量的海洋，史稱狄拉克海；李政道曾認(rèn)為真空是物質(zhì)的凝聚態(tài)；而在宇宙學(xué)上，真空被理解為暗能量；等等。

隨著真空理論的發(fā)展，量子理論認(rèn)為，“量子場系統(tǒng)的基態(tài)（即能量最低的狀態(tài)）就是真空，這一基態(tài)形成了自然界的某種背景，一切物理測量都相對于這一背景進(jìn)行。真空已成為現(xiàn)代物理學(xué)中由實(shí)驗(yàn)證實(shí)的一個(gè)基本概念，它不僅為粒子物理學(xué)提供了新的概念、新的物理圖像和新的思路，而且也揭露了現(xiàn)存理論中某些深刻的矛盾。直至今天，人們對真空的認(rèn)識(shí)還處于初級探索階段”。

2001年，在倫敦召開的場推進(jìn)會(huì)上，美國專家提出，20世紀(jì)是核能世紀(jì)，21世紀(jì)是真空能世紀(jì)。北京航空航天大學(xué)高歌教授在真空能發(fā)動(dòng)機(jī)方面做了大量的研究，他認(rèn)為，“真空可以對顯物質(zhì)產(chǎn)生作用（稱為‘界變’），界變能夠使顯物質(zhì)的正熵過程變成負(fù)熵過程，正物質(zhì)變成反物質(zhì)。真空中的暗物質(zhì)具有吸聚作用，可增強(qiáng)旋渦的旋轉(zhuǎn)，這就是漩渦真空能動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)原理”。

毫無疑問，高歌教授的真空能利用原理，是基于尚處于初級階段的真空觀提出的。顯然，在當(dāng)前還尚未給出暗物質(zhì)、暗能量的合理解釋，以及僅找到大部分的質(zhì)量來源等等的情況下，高歌教授提出的真空能利用原理是值得商榷的。

筆者認(rèn)為，只要我們構(gòu)建出類似天體內(nèi)部自激發(fā)區(qū)的物質(zhì)態(tài)，就可以源源不斷地將真空能轉(zhuǎn)化為可供我們利用的熱能、甚至各種物質(zhì)資源。建造真空能轉(zhuǎn)換裝置可以模仿地球成長原理，稱之為地球能源自激機(jī)制的小型化技術(shù)，通過調(diào)節(jié)溫度和壓力，就可以控制真空能轉(zhuǎn)換裝置輸出光子（熱能）以及等各種元素（資源）的功率。

真空能轉(zhuǎn)換裝置類似我們通常所說的“永動(dòng)機(jī)”，但二者存在本質(zhì)上的不同。“永動(dòng)機(jī)”不需要輸入就能夠源源不斷的輸出能量，它不滿足能量守恒；真空能轉(zhuǎn)換裝置是以“真空”為原料輸出熱能或資源，它滿足能量守恒。

在2001年倫敦召開的場推進(jìn)會(huì)上，有人預(yù)言5年之內(nèi)有可能造出真空能發(fā)動(dòng)機(jī)。但系統(tǒng)相對論認(rèn)為，即使現(xiàn)在完全清晰了真空的概念，我們還必須先實(shí)現(xiàn)一系列的新型材料（超分子體）技術(shù)的突破，才能制造出利用真空能的裝置，這當(dāng)然需要一個(gè)過程。

3. 超分子體

1987年，法國科學(xué)家諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者J.M.Lehn首次提出了“超分子化學(xué)”這一概念，他認(rèn)為超分子是基于分子之間的非共價(jià)鍵相互作用而形成的分子聚集體。根據(jù)系統(tǒng)相對論，分子中原子之間的相互作用，實(shí)際上由兩部分構(gòu)成，除了通過共價(jià)電子傳遞的作用（即共價(jià)鍵）外，還存在作用更強(qiáng)的亞核力，這就是J.M.Lehn所說的“非共價(jià)鍵相互作用”。根據(jù)系統(tǒng)相對論，超分子體是若干原子以亞核力為主構(gòu)成的超級分子晶體——一種高密度、高強(qiáng)度、耐超高溫的新型材料。

實(shí)際上超分子隨處可見，有機(jī)物中的淀粉、蛋白質(zhì)、糖以及萘、苯酚、纖維素等均屬鏈狀或環(huán)狀的超分子體（我們通常稱作高分子），它是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)；無機(jī)物中的金剛石、鋼中的馬氏體等也均屬超分子體。當(dāng)然宏觀環(huán)境中的超分子體尺寸都很小，而且一般為準(zhǔn)超分子體，因?yàn)橄噜徳又g存在大量非化學(xué)鍵相互作用（即非亞核力）。

筆者認(rèn)為，天體中存在大尺度的超分子體，如太陽黑子、白矮星的外殼等都是由較重原子核構(gòu)成的超分子體。

4. 超分子體的獲取方法

當(dāng)前，人們獲取超分子體的方法主要包括兩種：從自然界直接獲取和人工合成。

筆者認(rèn)為，在地球內(nèi)部應(yīng)存在大量的尺寸更大的金剛石（由碳元素構(gòu)成的超分子體），它主要位于平流層——上地?！南旅?，顯然我們目前還無法到達(dá)這個(gè)區(qū)域。對于太陽黑子（由較重元素構(gòu)成的超分子體），我們更是望塵莫及了。進(jìn)一步講，即使能夠從地內(nèi)獲得這些鉆石或者從太陽表面取回了超分子體，對它們的加工（如切割、焊接等）也是一個(gè)難以逾越的難題。

目前，人工合成超分子體（如金剛石）的途徑主要采用瞬時(shí)靜態(tài)超高壓高溫技術(shù)，或動(dòng)態(tài)超高壓高溫技術(shù)，或兩者的混合技術(shù)。使石墨等碳質(zhì)原料從固態(tài)或熔融態(tài)直接轉(zhuǎn)變成金剛石，這種方法得到的金剛石是微米尺寸的多晶粉末。顯然距離大型的且具有一定結(jié)構(gòu)的超分子體還相去甚遠(yuǎn)。

如何才能制造出能夠耐受超高溫和超高壓的結(jié)構(gòu)材料（超硬材料）呢？筆者初步設(shè)想如下：

由于制造和熔接這種超硬材料的超高溫和超高壓環(huán)境很難一次性構(gòu)建起來，因此分梯度構(gòu)建穩(wěn)定的超高溫和超高壓環(huán)境是一個(gè)具有可操作性的方案。比如，現(xiàn)有的某種超硬材料（簡稱A材料）單位厚度能夠耐受2000度和1000個(gè)大氣壓，通過增加厚度用A材料構(gòu)建能夠耐受2000度和10000個(gè)大氣壓的環(huán)境，并制造出B材料；再用B材料構(gòu)建能夠耐受3000度和5000個(gè)大氣壓的環(huán)境，并制造出C材料。以此類推，最終制造出符合真空能轉(zhuǎn)換裝置所需的材料和部件。

顯然，要想研發(fā)出這種超硬材料，需要國家級的人、財(cái)、物力投入方能實(shí)現(xiàn)。

5. 實(shí)現(xiàn)能源革命的三部曲

隨著超硬材料的逐步升級，所取得的成果，可以漸次應(yīng)用在地?zé)崮艿娜骈_發(fā)、核能的普及運(yùn)用，最終實(shí)現(xiàn)真空能的直接利用，稱之為實(shí)現(xiàn)能源革命的三部曲。

筆者認(rèn)為，地球本身就是一個(gè)取之不盡、用之不竭的能源工廠和資源工廠。因此，開發(fā)利用地?zé)崮芎偷厍蛸Y源具有廣闊的發(fā)展前景。超硬材料的進(jìn)展成果，可以率先用在地?zé)崮芎偷厍蛸Y源的開發(fā)利用上，從而打破地域上限制。這是能源革命的第一步。

放射性物質(zhì)作為核裂變反應(yīng)堆的原料，無疑是獲取核能的一個(gè)相對簡單易行的方案。然而，我們在得到核能的同時(shí)，自身安全也受到放射性的威脅。筆者認(rèn)為，只要我們掌握了非放射性元素的“共振態(tài)”構(gòu)建技術(shù)，就可以用無放射性的重元素作為核反應(yīng)的原料。這樣一來，不但解決了放射性的危害問題，而且核原料的成本也會(huì)大大降低、資源容量也更加豐富，開發(fā)利用核能的前景就會(huì)變得無限廣闊。倘如此，我們再結(jié)合超硬材料的進(jìn)展成果，就可以實(shí)現(xiàn)核能裝置的小型化甚至微型化，進(jìn)而制造新型飛機(jī)，或安裝在船舶、火車甚至汽車上，等等。這是能源革命的第二步。

隨著超分子技術(shù)的不斷突破，掌握了真空能轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)后，我們就可以建造遨游太空的宇宙飛船了。這個(gè)由真空能提供動(dòng)力的宇宙飛船，與霍金所設(shè)想的最大不同在于，霍金設(shè)想的宇宙飛船需要攜帶足夠的燃料，而真空能宇宙飛船無需攜帶任何燃料和生活日用品，以識(shí)區(qū)別，將真空能提供動(dòng)力的宇宙飛船稱為真空能飛船。筆者認(rèn)為，到達(dá)地球的外星人所乘坐就是真空能飛船。可以預(yù)見的是，待我們實(shí)現(xiàn)第三次科技革命-后，就可以遨游太空、隨時(shí)拜訪外星智慧生命，真正成為宇宙文明俱樂部的一員。這是能源革命的第三步。