Tiến bộ công nghệ bắt đầu bằng phát kiến và ý tưởng mới, rồi được chứng minh bởi các lí thuyết khoa học, và cuối cùng được thương mại hoá bởi kinh doanh trong các ngành công nghiệp. Phát kiến là suy nghĩ bên ngoài cõi thông thường và tạo ra cái gì đó mới bằng quan sát và phát triển.
Cách mạng công nghiệp bắt đầu với Thomas Newcomen và James Watt, những người đã phát triển và thương mại hoá động cơ hơi nước vào cuối thế kỉ 18. Họ là những nhà kĩ thuật không được giáo dục chính thức hay không có bằng cấp đại học nhưng tin vào máy móc và sức mạnh của hơi nước. Sau phát minh của họ, các đại học bắt đầu nghiên cứu ý tưởng của họ và hình thành nên các lí thuyết như luật nhiệt động học và bắt đầu các xu hướng khám phá khoa học dẫn tới cuộc cách mạng công nghiệp hoá vào thế kỉ 19. Khi một ý tưởng có thể được thương mại hoá, các nhà đầu tư và nhà tài chính sẽ tới để vốn hoá nó và tạo ra doanh nghiệp, nhiều doanh nghiệp sẽ hình thành nên ngành công nghiệp, và các ngành công nghiệp tạo ra việc làm và cơ hội kinh tế.
Mặc dầu nhiều phát minh đã được tạo ra ở châu Âu nhưng môi trường vào thời đó lại không sẵn sàng. Các nhà phát kiến không có giáo dục chính thức đã không được cộng đồng hàn lâm kính trọng, nhiều người bị chế nhạo hay cười, và không được chấp thuận của cộng đồng hàn lâm, các nhà phát kiến không thể kiếm được hỗ trợ tài chính để tiếp tục nghiên cứu của họ cho nên nhiều người bỏ châu Âu và định cư ở Mĩ.
Hai nhà phát kiến nổi tiếng nhất, Graham Bell và Thomas Edison đã không có giáo dục chính thức. Họ làm việc trong các phòng thí nghiệm gần như bằng cách thử và sai trước khi tạo ra sản phẩm dẫn tới công nghệ mới, điều hình thành nên cơ sở cho ngành công nghiệp mới ở Mĩ. Sự kiện đáng quan tâm là Mĩ, mặc dầu vẫn trong quá trình phát triển, đã có những nhà tài chính sẵn lòng nhận rủi ro như J.P Morgan và Vanderbilt.
Một trích dẫn nổi tiếng từ ông J.P Morgan tới ông Thomas Edison: “Bạn cứ phát minh đi, còn tôi cứ tài trợ cho bất kì cái gì bạn cần rồi cả hai ta có thể làm ra tiền, nhiều tiền.” Tuy nhiên, ông Edison không giầu nhưng ông Morgan lại là người giầu nhất ở Phố Wall và ngày nay công ti của ông ấy vẫn là một trong những thể chế đầu tư vốn lớn nhất ở Mĩ. Thời kì giữa thế kỉ 18 tới bắt đầu thế kỉ 20 đánh dấu việc tới của xã hội công nghiệp được đặc trưng bởi công nghệ và công nghiệp.
Phát kiến công nghệ được tài trợ bởi các nhà đầu tư nảy sinh trong việc phát triển vài ngành công nghiệp (hoá chất, thép, dầu, xe hơi, đường sắt và không gian v.v.) và trở thành dẫn lái chính cho tăng trưởng kinh tế ở Mĩ với các nhà máy qui mô lớn, dây chuyền lắp ra sản xuất số lượng lớn hàng hoá để được bán trên khắp thế giới.
Khám phá quan trọng nhất của thế kỉ 20, điều làm thay đổi toàn bộ hệ thống khoa học và hình thành nên xã hội tri thức ngày nay là lí thuyết lượng tử. Lí thuyết mới này đã làm thay đổi cách hiểu về vi thế giới một cách triệt để, và mở ra khoa học mới như vật lí nguyên tử và vật lí hạt nhân. Nhánh vật lí này đã tạo ra lĩnh vực khác của vật lí trạng thái rắn, điều dẫn tới phát triển điện tử và các vật liệu tiên tiến.
Bắt đầu với máy tính điện tử tốc độ cao đầu tiên năm 1946, việc phát minh ra bóng bán dẫn và lí thuyết truyền thông mở ra những công nghệ và công nghiệp mới, điều đã làm thay đổi sâu sắc cuộc sống của chúng ta: Công nghệ thông tin và truyền thông và công nghệ sinh học.
Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) bao gồm các phát kiến trong vi điện tử, tính toán (phần cứng và phần mềm), viễn thông, và quang tử (bộ vi xử lí, chất bán dẫn, sợi quang) tạo khả năng cho xử lí, lưu giữ, truyền khối lượng dữ liệu khổng lồ qua mạng truyền thông. Phát kiến trong công nghệ vi xử lí dẫn tới gấp đôi năng lực tính toán cứ mỗi 18-24 tháng (luật Moore), và trong công nghệ sợi quang gấp đôi băng thông cứ mỗi 6 tháng (luật Gilder). Các luật này không chỉ giảm chi phí mà còn tăng tốc độ cho phép lĩnh vực này bành trướng trên toàn thế giới với tỉ lệ đáng kể.
Thị trường toàn cầu về công nghệ thông tin, mới 327 tỉ đô là năm 1997, được trông đợi lên tới 3 nghìn tỉ đô la trước năm 2010. Internet đã tăng trưởng theo hàm mũ, từ 16 triệu người dùng năm 1995 tới hơn 400 triệu người dùng năm 2000 và tới con số trông đợi 2 tỉ người dùng năm 2010. Năm 1985, chi phí gửi 45 triệu bit thông tin trên một giây qua một ki lô mét sợi quang xấp xỉ 100 đô la; năm 1997 điều này là có thể với chi phí chỉ 0.05 xu và ngày nay nó có giá ít hơn 0.0001 xu.
Do đó, rõ ràng rằng cách mạng thông tin được tạo ra bởi công nghệ ICT đã biến đổi nhanh chóng xã hội công nghiệp thành xã hội tri thức.
Câu hỏi là “Cái gì là khác biệt giữa xã hội công nghiệp và xã hội tri thức?” Câu trả lời có thể được tìm thấy trong việc biến đổi trong công nghiệp từ kĩ thuật sản xuất số lớn sang hệ thống chế tạo linh hoạt, và giảm kích cỡ sản phẩm. Với xã hội công nghiệp, nhân tố chính là kích cỡ (càng lớn hơn, càng tốt hơn), với việc tiêu thụ khối lượng lớn năng lượng (khí, dầu), khối lượng lớn vật tư thô để hỗ trợ cho việc chế tạo theo dây chuyền lớn, và lực lượng lao động lớn; đặc biệt lao động chi phí thấp, để làm việc trong công nghiệp.
Tuy nhiên, với xã hội tri thức, nhân tố chính là tốc độ (càng nhanh hơn, càng tốt hơn) với các ngành công nghiệp thay thế vật tư thô bằng vật tư mới và tiên tiến như silicon và composites. Quá trình thu nhỏ với việc phát triển các kĩ thuật dưới micro trong điện tử (LSI và VLSI), và qui trình chế tạo được phát triển ở mức nano (khoa học nano và công nghệ nano) được kiểm soát bởi các robot thay vì con người. Bởi vì những nhân tố này, việc chế tạo sẽ dùng ít năng lượng, ít lao động kĩ năng thấp mà tăng công nhân có kĩ năng cao có giáo dục đại học.
Một nhân tố quan trong mà không mấy người để ý tới là tác động của “công nghệ thu nhỏ” đã ảnh hưởng tới các nước có nền kinh tế phụ thuộc chủ yếu vào vật tư thô và xuất khẩu lao động. Khi các nước đã phát triển dùng ít và mua ít, điều đó dẫn tới việc giảm đáng kể thu nhập xuất khẩu cho các nước đang phát triển.
Các nước mà nền kinh tế chủ yếu dựa trên xuất khẩu vật tư thô, chế tạo hàng hoá, lao động chi phí thấp sẽ mất vai trò dẫn lái kinh tế then chốt và không thể đáp ứng được với chi phí tăng của việc phát triển kinh tế, thành thị hoá, công nghiệp hoá và mong đợi của các công dân về hi vọng kiếm sống chủ yếu từ xuất khẩu tài nguyên. Không có chiến lược để theo kịp sự tăng trưởng nhanh, nền kinh tế cạnh tranh cao, họ sẽ không còn có khả năng tham gia vào thương mại toàn cầu và hậu quả có thể là “rất ảm đạm.”
Một nhân tố quan trọng khác cũng đáng để ý là tiến bộ của công nghệ sinh học với công nghệ tái tổ hợp DNA. Lĩnh vực này đang biến đổi khoa học cuộc sống, tạo ra tiến bộ khổng lồ trong lĩnh vực y học và nông nghiệp. Gần 300 sản phẩm sinh dược đã được chấp thuận sử dụng hay đang được kiểm nghiệm bởi chính phủ Mĩ. Thị trường dược phẩm dựa trên gen được dự phóng tăng trưởng từ 2.2 tỉ đô la năm 1999 thành 82 tỉ đô la năm 2010.
Cây trồng biến đổi gen đã tăng từ 2 triệu hectares được trồng năm 1996 lên 94 triệu hectares năm 2007, 98 % số đó là ở Argentina, Brazil, Canada và riêng một mình Mĩ. Có các báo cáo rằng với chỉ đạo đúng, cây trồng biến đổi gen này có thể sản xuất đủ lương thực cho toàn thể loài người trong một trăm năm.
Câu hỏi là “Nếu vài nước có thể sản xuất lương thực theo số lượng lớn và với chi phí thấp nhiều thì điều gì xảy ra cho các nước mà nền kinh tế dính chặt vào nông nghiệp? Làm sao họ có thể cạnh tranh được? Làm sao họ có thể tồn tại được? Tất nhiên, đó vẫn là con đường dài trước khi tiềm năng đầy đủ của công nghệ sinh học được khám phá ra, với nhiều rủi ro về sức khoẻ, môi trường và xã hội, kinh tế có thể có cần được thảo luận và giải quyết trước khi ngành công nghiệp này có thể thực thi tác động trên qui mô toàn cầu.
Biến đổi từ xã hội công nghiệp sang xã hội tri thức và nền kinh tế toàn cầu được dẫn lái bởi tầm quan trọng tăng lên của tri thức, cả tri thức kĩ thuật và tri thức về thông tin và nhận biết. Tôi tin rằng chúng ta cần nhìn vào trong xã hội tri thức từ góc nhìn nhân văn, không chỉ hội tụ vào cách áp dụng tri thức mà còn vào cách phân tích mọi thông tin để chúng ta có thể ra quyết định đúng làm lợi cho gia đình, xã hội, quốc gia và môi trường chúng ta. Cũng như động cơ hơi nước và điện đã khai thác năng lượng làm cho cuộc cách mạng công nghiệp thành có thể, các đột phá số thức và gen đang thay đổi cách chúng ta nghĩ để hình thành nên cơ sở của xã hội tri thức.
Throughout history, knowledge has been important to mankind for improving the quality of life. What have changed over centuries, are the characteristics of knowledge, and the processes by which it is created, transferred, acquired and applied.
Technological progress starts with innovation and new ideas, then demonstrated by scientific theories, and eventually commercialized by business into industries. Innovation is thinking outside the realm of the ordinary and creates something new by observation and development. The industrial revolution started with Thomas Newcomen and James Watt, who developed and commercialized the steam engine in the late 18th century. They were technicians with no formal education or university degrees but believe in machinery and the power of steam. After their invention, universities began to study their ideas and formulate theories such as the laws of thermodynamics and begin the scientific discovery trends that lead to the industrialize revolution in the 19th century. When an idea could be commercialized, investors and financiers will come in to capitalize it and create business, many businesses will form industry, and industries create jobs and economic opportunities. Although many inventions were created in Europe but the environment, at that time, were not ready. Innovators without formal education were not respected by the academic community, many were ridicule or laugh at, and without the endorsement of the academic community, innovators could not get financial support to continue their studies so many left Europe and settled in America.
Two of the most famous innovators, Graham Bell and Thomas Edison had no formal education. They worked in laboratories mostly by trial and error before create products that led to new technologies which formed the bases of new industries in the U.S. The interesting fact was America, still in the process of development, already had financiers who would be willing to take risks such as J.P Morgan and Vanderbilt. A famous quote from Mr. J.P Morgan to Mr. Thomas Edison: “You keep on inventing, and I keep on financing whatever you need then we both can make money, lot of money”. However, Mr. Edison was not rich but Mr. Morgan was the richest person in Wall Street and today his company is still one of the largest capital investments institutions in the U.S. The period between the middle of the 18th century to the beginning of the 20th century marks the advent of the industrial society characterized by technologies and industries. Technological innovations are financed by investors resulting in the development of several industries (Chemical, Steel, Oil, Car, Railroad, and Aerospace etc.) and become the main driver of economic growth in the U.S with large-scale, assembly-line factories that mass-producing goods to be sold all over the world.
The most important discovery of the 20th century, which changes the entire scientific system and shaping up today’s knowledge society, is the quantum theory. This new theory has changed the understanding of the micro world radically, and opened up new science such as atomic and nuclear physics. This branch of physics created another field of solid-state physics which led to the development of electronics and advanced materials. Beginning with the first high-speed electronic computer in 1946, the invention of transistor and the theory of communications open up a new technologies and industries which have profoundly change our lives: The Information and Communication technologies and biotechnology.
Information and communication technologies (ICT) involve innovations in microelectronics, computing (hardware and software), telecommunications, and optoelectronics (microprocessors, semiconductors, fiber optics) enable the processing, storage, transmission of enormous amounts of data through communication networks. Innovations in microprocessor technology lead to the doubling of computing power every 18-24 months (Moore’s Law), and in fiber optic technologies double bandwidths every 6 months (Gilder’s Law). These laws not only reduce costs but also increases speed allows this field to expand throughout the world at significant rates. Global market for information technologies, which was $ 327 billion in 1997, is expected to rise to $ 3 trillion by 2010. The Internet has grown exponentially, from 16 million users in 1995 to more than 400 million users in 2000 and to an expected 2 billion users in 2010. In 1985, the cost of sending 45 million bits of information per second over one kilometer of optical fiber was approximately 100 dollars; in 1997 this was possible at a cost of just 0.05 cent and today it costs less than 0.0001 cent.
Therefore, it is clear that the information revolution created by ICT technologies has rapidly transformed the industrial Society into the knowledge Society.
The question is “What is the different between industrial and knowledge society?” The answer can be found in the transformation in industry from mass-production techniques to flexible manufacturing systems, and the reduction in the size of products. With the Industrial Society, the major factor is size (The bigger, the better), with the large amount of energy consumption (Gas, Oil), huge amount of raw materials to support large assembly-line manufacturing, and a large labor, especially low-cost labor, to work in industries. However, with the Knowledge Society, the major factor is speed (The faster, the better) with industries substitute traditional raw materials with new and advanced materials such as silicon and composites. The process of miniaturization with the development of submicron techniques in electronics (LSI and VLSI), and manufacturing processes developed at the nanometer-level (Nano-science and nanotechnology) controlled by robots instead of human being. Because of these factors, manufactures will use less energy, less low skilled labors but increase in highly skilled workers with university education.
One important factor that not many people pay attention is the impact of “technology miniaturization” has had on countries whose economies were dependent solely upon raw materials and labor exports. When developed countries use less and buy less, it led to significantly reduced in export revenues for developing countries. Countries that economy are mostly based on export of raw materials, manufacturing goods, low cost labors will lose their key economic drivers and could not meet the increasing costs of economic development, urbanization, industrialization and the expectations of their citizens on the hope of making livings mainly from resource exports. Without strategies to keep up with the fast growing, highly competitive economy, they will no longer be able to participate in the global trades and the consequences could be “Very bleak”.
Another important factor that also deserves attention is the advancement of biotechnology with recombinant DNA technology. This field is transforming life sciences, making huge advances in medicine and agriculture field. Nearly 300 biopharmaceutical products have been approved for use or are being reviewed by the US government. The genomics-based pharmaceutical market is projected to grow from $ 2.2 billion in 1999 to $ 82 billion in 2010. Transgenic crops increased from 2 million hectares planted in 1996 to 94 million hectares in 2007, 98 % of which is in Argentina, Brazil, Canada and the US alone. There are reports that with proper directions, these transgenic crops could produce enough food for the entire human race for hundred of years. The question is “If few countries could produce food in significant amount and at much lower cost than what happen to countries that economy are based strictly on agriculture? How can they compete? How can they survive? Of course, it is still a long way before the full potential of biotechnology is discovered, with many possible healths, environmental, and social and economic risks to be discussed and solved before this industry can exert the impact on a global scale.
The transformation from the industrial society to the knowledge society and the global economy is driven by the increased importance of knowledge, both technical knowledge and knowledge about information and awareness. I believe that we need to look into the knowledge society from a humanistic view, not just focus on how to apply the knowledge but also how to analyze all information so we can make the right decision to benefit our family, our society, our nation and our environment. Just as the steam engine and electricity harnessed power to make possible the industrial revolution, digital and genetic breakthroughs are changing our way of thinking to form the basis of knowledge society.
