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知识系统与经济系统的互动，本质上是认识论与实践论互动，是认识作用于实践的过程，具体表现在从科学原理到产业的过程。科学、技术和产业三种形态共同构成了科技创新的全景图。科学、技术和产业三者既相互联系、相互作用，又在发生条件、具体表现和功能作用等方面存在着本质区别。
科学知识的突破开启了人类认识世界、改造世界的新阶段，是人类走向开化的一次里程碑式的进步。科学包括科学理论、科学观点和科学事实等基本要素，科学知识的突破归根结底是人类认知体系和思想体系的飞跃，标志着人类在认知客观世界方面有了全新的认识论体系。
但科学无法对生产力产生直接作用，需要相应的转化。科学知识只有转化为能够被产业应用的技术，才能发挥对现实生产力的促进作用。在从文艺复兴到第一次工业革命长达三个世纪的时间中，科学始终停留在认识论层面，主要作为对抗中世纪神学和经验主义哲学的思想武器而存在。16世纪末和17世纪初，培根提出自然哲学实践论，呼吁科学要为现实生产力服务，并投身于对脱离实际、脱离自然的一切知识加以改革，把经验和实践引入认识论，由此掀起了科学革命向技术革命转变的热潮。
技术革命由科学原理延伸而来，最终又将走向产业中，是认识论和实践论的结合体。其中，技术作为中间纽带，架起了认识论与实践论、知识与经济、科学与产业之间的桥梁。技术变革是技术原理、技术手段上的新发明，引起整个技术体系结构的变化，起核心作用的主导技术或主导技术群发生转换，旧的技术体系被扬弃，新的技术体系产生。
技术革命能够引起产业的变革，推动生产体系、生产方式的进步，最终实现生产力的飞跃。工业革命是产业变革的代表，从第一次工业革命人类从农业社会进入以机器为代表的工业社会，到第二次工业革命引发的电气化，再到第三次工业革命带来的信息化，人类社会生产方式不断发生质的飞跃。电子学等基础物理科学理论的突破，为电子技术和微电子技术突破提供了支撑，催生了集成电路技术，集成电路技术的出现又催生了以其为底层技术的“消费电子”产业。
一个国家在部署科技创新时，不仅要具有科技创新全景图的思维和视野，也要关注科学、技术和产业三个形态变革的条件。科学原理的突破，是否必然引起技术变革？技术的变革是否一定会引起产业的变革？尽管科学、技术和产业是科技创新三个阶段的不同形态，但三者之间是必要不充分的关系。科学原理的突破为技术变革提供了基础，但是要实现技术的变革，还需要其他一些条件的催化。产业变革也同理。
实践是认识的基础，是认识的来源，是认识发展的动力。拥有的经验材料获得质的进展，是科学原理突破发生的必要前提之一。历次科学知识的爆发式突破皆是经验材料积累到一定程度后才产生的。此外，可以用于观察和实验的工具、手段的质的进展，也是科学原理突破的重要基础。先进的科学仪器便是科学原理突破的重要物质条件。从古代的日晷，到近代科学发展中的显微镜、温度计、天平，再到现在的粒子加速器、超导托卡马克等大科学装置，都为所在时期的重大科学突破提供了支撑。
科学原理的突破为技术变革提供了基础条件，但只是科学原理的突破还不足以引发技术变革。技术变革的发生条件还涉及社会实践的需求，即社会发展对技术发展提出新的需求，这个需求可以是客观发展规律的结果，也可以是人类前瞻性预判所得出的现实需求。前者如集成电路发展到一定阶段后达到了物理极限，催生了社会对集成光路这项更具潜力的新技术的需求。后者则如可控核聚变，人类对社会环境以及能源利用方式的前瞻性预判催生了对可控核聚变技术的需求。
产业变革的发生条件更为复杂。除了完成技术变革外，技术在产业中推广应用催生新兴产业部门，或对传统产业部门进行技术改造，进而改变整个社会生产函数，最终才能完成产业变革。完成这个过程，涉及人类习惯的改变和应用生态的形成，因为一项新技术或者新产品在初期是很难被人们接受的。同时，产业变革的实现，也涉及社会资源和资金在产业体系内部进行重新分配，确保资源和资金流向新的产业部门。资源和资金的分配问题也是产业变革的一大难点。同时，产业变革还涉及产业体系内部协作、产业利益格局调整、产业环境、产业政策等各类要素。