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工业是指从自然界取得物质资源和对原材料进行加工、再加工的社会物质生产部门。根据国际标准行业分类，工业是第二产业的重要组成部分，主要分为轻工业和重工业两大类。作为国民经济的支柱产业、社会分工发展的产物，工业从手工业发展到机器大工业，再发展到如今的现代工业。在古代社会，农业是最主要的产业，手工业作为工业的一种，在当时只是农业的附属。直到18世纪英国发生工业革命，以手工技术为基础的工场手工业逐步转变为机器大工业，工业开始发生翻天覆地的变化，并从农业中逐渐脱离，成为一个独立的物质生产部门。19世纪末到20世纪初，由于科学技术的不断进步，工业开始逐渐进入现代工业的发展阶段。20世纪40年代的电子技术等为工业引入了电子控制的自动化机器和生产线，自动化成为工业生产的新特点。70年代开始兴起的新技术革命又对工业的基本面貌产生了极大的冲击，不仅是自动化，智能化、信息化等成为当代工业生产的发展方向。
工业在国民经济中的地位是毋庸置疑的，作为当今国民经济的主导产业，工业决定国民经济现代化的速度、规模和水平。工业不仅为部门自身和其他国民经济部门提供原材料、燃料和动力，还为人们的日常生活提供工业消费品。工业在国家财政收入中做出了巨大的贡献，是一个国家政治独立、经济自主、国防现代化的根本保证。
工业的发展历程以四个工业革命为标志，可以分为以下四个阶段：以蒸汽机技术为标志的“工业1.0”时代，以电力和内燃机技术为标志的“工业2.0”时代，以电子计算机技术和可再生能源为标志的“工业3.0”时代以及以智能化、数字化、网络化等为技术特征的“工业4.0”时代。
自从进入工业社会，人类的发展史就与每次工业革命紧密相关，每一次的工业革命都对整个社会的发展产生了巨大的影响和推动作用，人类在政治、经济、社会、文化等各方面都发生了一次又一次的重大跳跃，这种变化不仅发生在生产模式上，也发生在生活模式上。接下来具体介绍四次工业革命的内容来体现工业的发展历程。
第一次工业革命始于18世纪60年代，止于90年代中期，开创了“工业1.0”时代，也叫作“蒸汽时代”。
第一次工业革命最早出现在英国，其标志是珍妮纺纱机的发明和蒸汽机的使用。在这之后，人类的生产方式逐渐从人力和手工转变为化石能源和机器，这极大地提高了生产效率，经济和社会发生了极大的改变。英国作为世界上第一个完成工业化过程的工业国，成为当时世界的主导者。在英国，工业革命首先出现在工场手工业最发达的棉纺织业。随着生产的不断扩大、对产量的需求不断增加，手工生产的效率和性价比逐渐无法跟上经济的发展步伐，时代的发展迫切需要进行一次技术大变革。于是，珍妮纺纱机被发明出来，并应用到生产当中。这拉开了工业革命的序幕，此后，机器的发明和应用在众多其他生产领域比如采煤、冶金等部门，也越来越常见。而随着机器生产的不断推广，原有动力已无法满足其生产需求，对新动力的需求日益增加。瓦特改良的蒸汽机，为工业生产提供了至关重要的动力源。改良后的蒸汽机具有低耗能、高效率的优点，这促进了工业生产能力的进一步提高。
第一次工业革命所开启的“工业1.0”时代使得人类漫长的农业社会发展出现了重大转折，手工劳动被机器生产所替代，手工作坊被工厂制所替代，国家逐渐从农业国转变为轻工业国，世界文明开始逐渐从农耕文明向工业文明过渡，经济中心也从东方转向了西方，主要指欧洲。不仅如此，第一次工业革命还为之后重工业的发展奠定了基础，准备了条件。而对于人类而言，机器的出现和在生产中的应用在一定程度上节省了工人的体力，劳动生产效率也大大提高。从此，工业生产就成为人类创造物质财富的主要方式。
第二次工业革命开始于19世纪后期，持续到20世纪初期，主要发生在美国、德国和日本等国家，英国沉浸于第一次工业革命后的成功之中，错失此次发展机会。“工业2.0”时代又称为“电气时代”，其标志是，内燃机作为工具机以及电力、石油作为新能源得到了广泛的应用，以煤炭作为能量来源的蒸汽机被取而代之。
在第一次工业革命之后，经济发展空前高涨，欧美主要国家的工业发展迅速，传统的蒸汽机动力和机制技术已经远远不能适应经济生产的要求。为了进一步提高经济效益和生产力，对新技术和新动力的开发必不可少。1831年，英国科学家法拉第首次发现电磁场感应现象，奠定了第二次工业革命的科学理论和实验基础，使得电力的使用和推广成为可能。除了电力之外，内燃机的广泛使用是第二次工业革命的另一个标志。活塞式内燃机源于荷兰物理学家惠更斯的研究发明，可以为生产机器、农业器械、汽车等提供动力，由于其灵活方便、热效率高、功率大、转速范围大等优点，很快在生产中得到了广泛的推广应用，迅速成为最重要、使用最多的动力装置。内燃机的应用直接带动了一系列工业的发展，其中包括飞机制造业、远洋运输业、航空运输业、石油开采和石油化工业等。随着石油的开采，更加便于携带的汽油、柴油逐渐取代煤炭，成为内燃机的燃料，石油的战略地位日益重要。
与第一次工业革命相比，在“工业2.0”时代，工业生产范式从小批量制造转变为大批量生产、大规模定制，使用的是标准化设备和流水生产线，主导工业体系是重化工业，其中，支柱部门包括重型机械、重化工、电气设备、汽车、石油化工、合成材料、家用电器等。
在这一阶段，国家的工业总产值开始逐渐超过农业总产值，工业部门内部，重工业比重逐渐超过轻工业比重，形成了以重工业为主导的工业布局，从轻工业国转变为重工业国。电力、钢铁、化工、铁路、汽车等工业兴起，石油成为主要使用的新能源，交通迅速发达，世界各国交流更趋频繁，国际经济走向全球化。世界经济领导者的位置从英国转让到了美国的手中。
第三次工业革命始于第二次世界大战后，并持续至今，以电子计算机技术和可再生能源等为基础开创了“工业3.0”时代，即“信息时代”。
目前，学界对第三次工业革命的理解仍存在很大的分歧。综合的看法认为第三次工业革命在范围上包括信息通信技术革命和可再生能源革命（贾根良，2014）。与前两次工业革命相比，第三次工业革命以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及的领域更加广泛，包括信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等。
电子计算机技术的出现，又一次极大地改变了工业生产模式，对社会产业结构、人类生活方式也具有极大的影响，是现代人类文明发展的一大进步。具体地，早到20世纪中期，计算机系统被应用到工业制造中，植入机床形成数控机床，这在一定程度上缓解了规模生产导致产品同质化严重的问题。通过对生产设备进行微调，厂商可以生产出有一定差异性的产品，以满足消费者的差异化需求，而且相比原来，生产延时问题和调整设备的成本问题都减轻不少。工业生产的数字化、信息化、自动化程度越来越高。
此外，可再生能源革命也是第三次工业革命的一部分。前两次工业革命主要采取的是“肮脏生产方式”，也就是以大规模使用化石能源为基础的生产范式，对环境采取先污染后治理的态度，这导致全球生态环境恶化问题和不可再生能源的枯竭问题日趋严重，对人类的生存造成威胁。因此，在第三次工业革命中，人类开始思考绿色和清洁的生产方式，因为绿色技术和可再生能源革命是解决问题的根本出路。
“工业4.0”的概念是在2013年德国汉诺威工业博览会由多家机构共同提出的，包括德国工程院、西门子公司、弗劳恩霍夫协会以及部分德国学术界和工业界其他代表。它的目标是实现传统工业与信息物理系统、物联网、机器对机器通信等现代信息技术相结合，现代工业进入一个生产成本更低、效率更高、过程更智能化、数字化和个性化的全新阶段。第四次工业革命将以智能制造作为主导，以制造业智能化、数字化、网络化为核心技术，实现信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术的广泛渗透，这会是一场推动所有工业领域智能化、绿色化的技术革命。
在这一阶段，我们将预期，实体物理世界与虚拟网络世界将通过大数据、云计算、物联网等新技术连接，进而实现工厂的智慧制造。机器将被赋予自我学习和自我认知的能力，通过信息物理系统来保证产品的可追溯性和智能维护，实现对产品的生命全周期管理，同时进一步满足生产多样性和消费需求个性化的需求。在“工业4.0”时代，机器将进一步取代人工，并实现万物互联。
德国已在2013年将“工业4.0”列入国家战略规划，计划在未来10~15年内实现初步的“工业4.0”状态。对于德国，工业基础强大是其经济的特征，特别是在机械和设备制造、自动化和能源产业等方面，德国不允许工业发展停滞，因此实施“工业4.0”对其至关重要。
我国现代工业起源于19世纪60年代的洋务运动，比发达国家晚了100年的时间，这加剧了当时中国落后挨打的局面。在第一次工业革命后，欧美发达国家经济蓬勃发展，顺利脱离近乎停滞的“马尔萨斯”增长模式。而我国却由于闭关锁国，错过了这个重要的发展契机，未能及时跟上发达国家的步伐，从农业文明转向工业文明。此后，晚清政府、北洋政府和民国政府的努力也未能弥补这一次的错失，而且与世界强国之间的差距也在进一步扩大。
直到新中国成立，这70年的努力才使得我国的工业发展能够逐步追上并在某种程度上超越发达国家。我国的工业化探索过程艰辛而曲折，也取得了优异的成果，用70年的时间完成了发达国家数百年才完成的工业化路程。如今，我国已经建成了全球最为完整的工业体系，成为世界第一工业大国，被称为“世界工厂”，工业成为推动我国现代化和经济发展的主动力。
总体上来看，我国的工业发展进程可以根据改革开放划分为两大历史时期，分别为改革开放前和改革开放后。更细致地，根据肖翔和武力（2020）等的研究，我国现代工业的发展可以划分为以下三个时期：计划经济体制下重工业优先发展时期（1949—1978年），改革开放后注重工业数量时期（1979—2012年），以及经济新常态下注重工业质量、效率和创新的时期（2012年至今）。
刚成立的新中国百废待兴，急于摆脱落后挨打的地位，迫切希望实现大国经济独立发展，选择向苏联学习，走重工业优先发展的道路。1949年9月，中国人民政治协商会议通过的《中国人民政治协商会议共同纲领》中明确指出：“应以有计划有步骤地恢复和发展重工业为重点，例如矿业、钢铁业、动力工业、机器制造业、电器工业和主要化学工业等，以创立国家工业化的基础。”这一时期的工业发展战略核心是，政府作为投资主体、国家指令性计划作为配置资源手段的封闭性的重工业优先发展（谢伏瞻等，2019）。
重工业是国民经济的根基，是大国建立独立经济体系、巩固国家安全的关键。新中国成立初期，由于帝国主义、封建主义和官僚资本主义的长期压榨和连年战争的破坏，国民经济千疮百孔，处于崩溃状态，工业基础极其薄弱。“一五计划”时期（1953—1957年），我国确立了重工业优先发展战略，并在苏联的援助下兴建了156个重点建设项目，奠定了中国初步工业化的部门经济基础，被称为“工业化奠基之役”。其中，能源工业数目为52项，冶金工业为20项，机械工业为24项，军事工业为44项，化学工业为7项，轻工业和医药工业仅为3项（肖翔和武力，2020）。以这些项目为核心，以900余个限额以上大中型项目配套为重点，初步建起了工业经济体系。“一五计划”时期，我国工业增加值从119.8亿元增长至1957年的271亿元，年均增长率达17.73%左右，工业在国民经济中所占的比重从17.64%增加到25.34%（喻冬冬和魏超，2020），钢铁、煤炭、棉布等主要工业产品产量有了大幅提升。
随着工业化的大规模推进，我国以钢铁工业为代表的基础工业落后的弊端日益凸显，从1958年开始，我国陆续发生了“中苏交恶”“三面红旗”“以阶级斗争为纲”“文化大革命”等重大事件，矛盾日益突出，工业发展大起大落。例如，1958年开始的“大跃进”片面强调经济发展速度，强调重工业尤其是钢铁工业的核心地位，导致我国轻重工业结构严重失调，工业发展畸形，重工业产品质量下降，国民经济陷入极其困难的境地。
这一阶段的工业发展历经曲折和磨难，甚至出现倒退，但是总体上的趋势发展是好的，工业在这20年的努力下还是取得了巨大的进步。最重要的进步是，我国开始建立起比较独立完善的工业体系，为之后的工业发展奠定了坚实的基础。其中，在内地和少数民族地区，兴建了一批新的工业基地。基础型工业如钢铁、电力以及石油等，与发达国家的发展差距逐渐缩小。汽车、航天、国防工业等从无到有，逐步建立起来，特别是“两弹一星”的成功发射，提升了对国家政治稳定、人民安全保障的信心（黄群慧，2019）。不足之处在于，高度集中的计划经济体制未能克服经济效率问题，我国不仅未能赶上工业发展的世界先进水平，甚至工业增长速度一度低于印度、巴西等发展中大国，技术密集型工业产品也仅仅实现了第一步“从无到有”，发展水平与世界经济强国相比差距甚远（肖翔和武力，2020）。
1978年，党的十一届三中全会把党和国家的工作中心转移到了经济建设上，拉开了改革开放的序幕。改革开放后，我国逐渐形成了“发展才是硬道理”的发展观，开始进入中国特色社会主义工业化建设时期，积极探索确立了社会主义市场经济体制下的工业化道路。肖翔和武力（2020）将这一时期分为两个阶段，分别为工业外延式发展阶段（1979—1997年）和重化工业重启阶段（1998—2012年）。
改革开放前，我国经济长期处于“短缺状态”，生活消费品严重不足，人民的生活长期没有得到改善。工业在这一阶段的外延式发展使得我国得以告别“短缺经济”，经济从“卖方市场”逐步向“买方市场”过渡。我国在这一阶段开启了快速工业化的进程，发展的主要任务从前期的恢复生产、快速构建基础工业体系、片面优先发展重工业逐渐调整为农、轻、重协调发展，并提高了消费品工业的发展地位，加大对农业、轻工业、服务业的扶持力度，满足人们生活需要，进一步调整了重工业的服务方向，逐步地调整各方面严重失调的产业比例关系。
这一阶段的工业化快速推进的主要动能来自几个方面：一是国有企业改革极大地提高了国有企业效率，国有企业的发展潜力通过两权分离、承包责任制等改革手段得以释放。二是乡镇企业和民营经济从无到有、迅速发展，并有很大部分都集中在当时较为短缺的消费工业领域，不但激发了整个国民经济的活力，还改善了我国工业结构，推动了我国工业的均衡发展。三是社会主义市场经济体制的逐步建立以及以市场作为资源配置的手段，为工业化快速推进提供了充足的条件和支持。
在告别“短缺经济”之后，我国经济发展的主要困扰变为国内需求不足。1998年底，我国人均GDP超过800美元，提前完成国民经济翻两番的目标，解决了人们的温饱问题，经济运行开始由过去的供给约束型转变为需求约束型，为了维持经济的增长，就需要扩大内需和对外出口，因此政府采取了积极的财政政策和稳健的货币政策，以及推动城市化、刺激房地产发展等措施。于是，我国的产业结构在这个阶段呈现出重工业化重启，以带动工业进一步发展的态势。1999年以后，重化工业表现出强劲的增长，工业中重工业的比重持续增加。最终，我国在2011年成为世界第一大工业国，实现了在量这一方面对发达国家的赶超。
新一轮的重化工业重启的动力主要来自三方面。一是两次金融危机促使政府采取一系列措施以刺激经济增长，比如大规模扩大基础设施投资，这有效拉动了重化工业的发展。二是居民收入提高带来消费升级和需求扩大，人们的消费结构逐渐从日用消费品主导升级到以房地产、汽车等耐用品为主导，这也是重化工业在这一时期高速发展的原因之一。三是政府价格管制导致土地、能源、资源等要素价格被压低，相当于对资本密集型产品进行了补贴，这为重化工业部门的发展提供了良好的资金条件。
然而，粗放型发展模式仍是这一时期的工业采取的主要模式，虽然这种模式能够促进经济迅速增长，但其高投入、高消耗、高污染、低效率的特点会导致资源大量浪费、环境污染严重等问题。因此，2002年，党的十六大报告中就提出，我国的工业发展必须要“坚持以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。
2012年，我国经济进入新常态，经济增速放缓，人口红利在达到顶峰之后逐渐衰减。我国的社会主要矛盾也从“人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产力之间的矛盾”转变为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”，片面追求速度和数量的发展方式，已经无法满足人民日益增长的美好生活需要。我国经济发展正从高速增长逐步转向高质量发展，注重工业发展的质量、效率和创新成为当前工业发展的重要目标。
当前，我国工业发展面临以下困扰：一是工业结构不合理问题长期存在，高端产能不足，低端产能过剩问题突出，日益成为工业发展的障碍。问题具体体现在，传统工业领域产能严重过剩，比如钢铁、水泥、平板玻璃等行业，这说明无效和低端供给较多；而数控机床、石化装备等高端产业则产能不足，有效和中高端供给缺乏，比如，近年来我国大型民航客机100%依赖进口，数控机床70%、石化装备80%依赖进口。因此，我国提出“供给侧结构性改革”来优化产业结构，经过几年的努力，钢铁、煤炭的“十三五”去产能目标基本完成，工业产能利用率稳中有升。二是创新能力不足制约工业企业的竞争力。创新能力是当前经济增长和工业发展最重要的驱动力。单纯靠增加资源投入等对经济增长的边际贡献逐渐降低，要想提高工业发展质量和效率，就必须舍弃单纯以要素投入、物资消耗为主的增长模式，积极进行自主科学创新活动，以技术创新驱动工业发展。只有让“中国制造”变成“中国创造”，才能保持经济的持续增长。
从国际竞争角度来看，低端层面，在印度、越南等国家的低成本面前，我国优势不再。高端层面，我国工业受到美国“再工业化”、德国“工业4.0”的挤压，如今，我国与发达国家之间的工业差距早已不再是数量上的差距，而是质量和效率上的差距，是技术创新能力上的差距。为了实现工业质量、效率和创新上的发展，我国于2015年提出了“中国制造2025”，力争通过“三步走”实现制造强国的战略目标。第一步：力争用10年时间，迈入制造强国行列。第二步：到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。第三步：新中国成立100年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势，建成全球领先的技术体系和产业体系。当前，我国的5G通信技术走在世界前列，商用条件已经成熟。2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成，体现了我国的综合国力强盛，是国家核心技术自主可控的标志性工程。这都体现了我国自主创新能力的不断提升。