第一次技術革命和工業(yè)革命導致了生產方式的飛躍，確定了資本主義生產方式，使西歐的農業(yè)社會進入了工業(yè)社會，以美國泰勒制流水線為代表的現(xiàn)代化大生產的出現(xiàn)，以及上世紀20年代末汽車制造的興起等，改變了世界的格局，開啟了人類社會的工業(yè)文明時代。

第二次工業(yè)革命將工業(yè)社會由機械化帶入了電氣化的時代，就業(yè)結構、人類生活方式都發(fā)生了巨大變化，工業(yè)文明逐步成為世界發(fā)展的主流，形成了以大量消耗自然資源和化石能源為支撐的產業(yè)結構，形成了列強諸國競爭的世界格局，對自然資源的占有和對市場的爭奪導致了世界大戰(zhàn)，尤其是第二世界大戰(zhàn)。第一次和第二次世界大戰(zhàn)都是在世界范圍爭奪市場引起的。

第三次技術革命極大提升了各國的產業(yè)技術水平，世界的產業(yè)結構發(fā)生了重大變化，以信息知識為基礎的第三產業(yè)等新興產業(yè)高速發(fā)展。更具意義的是，人的部分腦力勞動為機器所替代，推動了人類社會進入到全球化、知識化、信息化、網(wǎng)絡化的新時代，這個過程還在繼續(xù)，世界的格局正發(fā)生深刻變化，有別于工業(yè)文明的新型人類文明的形態(tài)正在隱約發(fā)展形成之中。這個過程延續(xù)到今天，還會延續(xù)到今后相當長的歷史階段。

前瞻全球現(xiàn)代化未來發(fā)展的途徑，更多人追求現(xiàn)代化生活的強烈意愿與自然資源供給能力和生態(tài)環(huán)境承載能力的矛盾日益凸現(xiàn)和尖銳，這一基本矛盾在很大程度上將決定人類現(xiàn)代化的方向、方式與進程，也決定著人類科技創(chuàng)新的重點和方向。特別是未來50年，包括中國、印度在內的20億到30億人口將在實現(xiàn)現(xiàn)代化的道路上奮勇前行，大部分發(fā)展中國家也會致力于工業(yè)化水平的躍升。

工業(yè)革命以來將近250年左右時間，享受現(xiàn)代化生活的人口也不過10億人，主要集中在北美、歐洲、日本、澳大利亞、新西蘭等地，其他國家和地區(qū)的現(xiàn)代化進程當然會為創(chuàng)新注入強大的動力，也對全球資源供給能力和生態(tài)環(huán)境承載能力帶來了新壓力。所以，人類必須要找到一條新的出路，按照傳統(tǒng)的破壞性的攫取不可再生資源的經(jīng)濟增長方式，沿襲少數(shù)國家以集聚世界多數(shù)資源為手段的發(fā)展模式難以為繼，迫切需要人類開發(fā)新的資源來源，創(chuàng)造新的發(fā)展模式和發(fā)展途徑，創(chuàng)建新的生產和生活方式。這是今后科技發(fā)展的強大推動力。到今天為止，不足世界人口15%的國家，主要是經(jīng)合組織（OECD）國家，消耗全球62%的石油，62%的鋁，50%的煤炭、鋼和金、銅。人口占世界79%的發(fā)展中國家集團消耗大概31%的全球能源，32%-45%的鋁、煤炭、鋼和金、銅。這一需求與矛盾強烈呼喚著科學和技術的革命性突破，強烈呼喚著科技造福于更大多數(shù)人，而不只是少數(shù)國家或者集團。人類文明進程需要一場新的科技革命與產業(yè)革命。

科技內部本身也存在著知識與技術體系創(chuàng)新突破的革命性的驅動。從科技自身發(fā)展的歷史和規(guī)律來看，科學技術具有內在的革命性?？茖W革命與技術革命都是在長期知識積累的基礎上，某一個時期發(fā)生躍變，表現(xiàn)出一定的周期性。科學革命是科學思想的飛躍，源于現(xiàn)有理論與科學觀察、科學實驗所發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象產生矛盾和沖動，表現(xiàn)為新的科學體系的調整與構建，有些也會影響到知識大廈的結構發(fā)生新的變革。