首先，我们来说说什么是工业4.0时代。第一次工业革命是蒸汽机械时代，第二次是电气时代，第三次是半导体信息时代，第四次工业革命目前已能看到雏形，即人工智能，清洁能源，机器人技术，量子信息技术，虚拟现实以及生物技术为依托的AI智能时代的到来。
第四次工业革命正在发展演进，但也带来新的挑战。在系统剧变来临之际，要充分实现技术红利，全世界必须应对三大迫在眉睫的挑战。
挑战一：能否确保公平分配第四次工业革命的效益。
过去历次工业革命中，财富和福祉的分配并不公平，并且这一趋势还在延续。20世纪70年代以来，新兴市场国家快速发展，国家之间的差距已大幅缩小，但国家内部的差距在扩大。2011—2016年，发达经济体的年收入中位数下降了2.4％。2015年，美国的平均预期寿命25年来首次下降，主要原因就是工薪白人的健康状况变差。人们可能出于多种原因错失制度的效益，例如效益不可得、无法承担或不相关；制度运行驱使利润流入少数人手中，导致财富和机会集中。
挑战二：第四次工业革命带来的不可知风险和伤害。
在以往的工业革命中，很少有针对弱势群体、自然环境和未来世代的保护措施。鉴于第四次工业革命各项技术的强大力量及其对复杂社会和环境系统长期影响的不确定性，这种外部性效应和意外后果带来的挑战尤其严峻。最为可怕的风险包括：地球工程对生物圈造成不可挽回的突然损害；通用人工智能寻求目标的行为与人类生活的多样庞杂相冲突；量子计算使现有加密方法失效，在某些情况下可能产生重大的隐私和安全风险，威胁新计算方法的任何用户；在已经拥挤不堪的城市中，私家自动驾驶汽车的广泛使用将令道路更加拥堵；虚拟现实的兴起可能助长网络骚扰，造成更加严重的精神创伤。
挑战三：AI智能超越人类只是一个时间问题，而技术开发往往只考虑经济价值，偏离人类价值观。
这一挑战非同小可，原因是第四次工业革命技术与以往历次工业革命的技术都存在巨大差异。新技术能够侵入我们思想的私人领地，解读我们的想法，影响我们的行为；能够以人类无法理解的方式评估人类无法处理的大数据并做出相应的决策；能够改变生命本身的要素，包括尚未出生的生命；能够通过数字网络以前所未有的速度传播。
这三大挑战，即分配效益、管理革命的风险和伤害和确保以人为本的未来，无法通过管制由上至下地轻松解决。鉴于目前的国际制度和国内制度、市场架构、有组织和自发的社会运动以及对个人的激励措施，我们也不可能广泛普及强大的新技术并完全避免伤害。用美国前国务卿马德琳·奥尔布赖特的话来说，我们现在还是在用19世纪的制度与20世纪的思维来理解和治理21世纪的技术。因此，制度变革是应对这些挑战的关键，但适应21世纪挑战的思维模式也同样重要。
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