多年來，經濟學家僅滿足于通過機械資本和勞動力表現兩個要素衡量生產力發展。直到最近才發現“能源”帶來絕大多數份額的經濟增長。我們認為，向第三次工業革命基礎設施轉型將提升能源利用效率，未來40年生產力增長將比肩整個20世紀。
羅伯特·索洛因其經濟增長理論獲得1987年諾貝爾經濟學獎，他在追溯研究工業時代的發展進程后發現機械資本和勞動力表現僅占到經濟增長中約12.5%的份額，讓人不禁懷疑剩余87.5%的增長是怎樣形成的。這一困惑使經濟學家、美國經濟協會前主席阿布拉莫維茨承認了其他經濟學家不敢承認的事實，即另外的86%是“我們無知的體現”。
過去25年間，數位分析人士，包括德國維爾茨堡大學物理學家瑞尼·庫梅爾以及法國歐洲工商管理學院經濟學家羅伯特·艾爾斯都以機械資本、勞動力表現、能量轉化效率三個要素來分析、回溯工業化時期的經濟增長。他們發現正是“能量和原料轉化為有用產品的能量轉化效率的不斷提升”帶來了工業經濟體其余大部分的生產力發展和經濟增長。換句話說，“能量”是被忽視的要素。
為實現向物聯網基礎設施和第三次工業革命范式的轉變，必須從根本上重新思考經濟理論和實踐。
傳統經濟學家未能認識到，所有經濟活動都是受熱力學定律支配。熱力學第一、第二定律指出，“整個宇宙的總能量守恒，其中熵的總量不斷增加”。熱力學第一定律即能量守恒定律認定能量既不能被創造也不能被消滅，宇宙中的能量總量自時間起源始到時間終結止都保持不變。雖然能量總量守恒，能量的形式在不斷地發生變化，這種變化是不可逆的，只是從可提取能量到不可提取能量的轉變。根據熱力學第二定律，能量總是從熱向冷、從集中向分散、從有序到無序轉移。舉例而言，如果燃燒一塊煤，能量的總量將保持一致，但會以二氧化碳、二氧化硫和其他氣體的形式分散到大氣中。盡管沒有能源消耗，分散的能源也不能再發揮任何作用了。物理學家將不能再發揮作用的能量稱為熵。
所有的經濟活動都來源于利用自然界中的可提取能源，并將其轉化成為產品和服務。在生產、存儲、銷售的每一過程當中，都要利用能量將自然資源轉化成為制成品和服務。產品和服務中蘊藏的能量，以經濟活動沿價值鏈方向開展過程中能量的使用和耗損為代價，即會收到熵賬單。最終，我們生產的產品經過消費、廢棄和回收利用回到自然界中，且再次增加了熵值。工程師和化學家指出，經濟活動當中從未出現過凈能量增益，且在將自然資源轉為經濟價值的過程中總會出現可提取能量的損耗。那么唯一的問題就在于什么時候會收到熵賬單？
第一次、第二次工業革命已經收到熵賬單。大量燃燒含碳能源造成的二氧化碳排放，加速了氣候變化，使人們質疑現有的經濟發展模式。經濟學領域，從整體上看，尚未正視經濟活動是建立在熱力學的基礎之上這一事實。
對于第一次、第二次工業革命更深入的研究顯示，通信、能源和交通相互結合，包含通用技術平臺在內的基礎設施建設，以及企業對于此類基礎設施的利用共同帶來了生產力和經濟的跨越式增長。舉例而言，沒有供電網絡，亨利·福特的工廠生產效率就不會因使用電動工具而大幅提升；沒有電報以及之后出現的電話為企業提供與上游供貨商和下游分銷商以及企業內部、外部運營各管理層級之間的即時通信，各企業就不能通過大規模、縱向一體化運營大幅提高生產效率；沒有全面建設道路體系聯通全國市場，各企業就不能顯著削減其物流成本。同理，沒有縱向一體化能源基礎設施，就不能將資源從最初的開采傳送到最終用戶手中，就不會出現電網、電信網絡、以及汽車和卡車穿梭于全國道路系統上的情景。
第二次工業革命中建立的通用技術基礎設施促進了生產力發展，使得20世紀經濟出現大幅增長。1900至1929年，美國初步建立了第二次工業革命的基礎設施，包括供電網絡、電信網路、道路系統、油氣管線、灌溉排水系統及公立學校體系。二戰后美國建立了州際高速公路體系，完成了全國供電和通信網絡建設，從而建立起一套成熟、完備、一體化的基礎設施體系。
1900至1980年，美國累計能源利用效率（原料中可利用的部分同實際耗費之間的比率）隨其基礎設施建設的不斷提升，從2.48%升至12.3%。20世紀90年代，因第二次工業革命基礎設施建設已經完成，美國的累計能源利用效率保持在13%左右。盡管能源利用效率顯著提升帶來了美國經濟和生產的增長，但在第二次工業革命過程中將近87%的能源還是在利用和轉化過程中被浪費掉了。
即使我們對第二次工業革命的基礎設施進行升級改造，也不太可能在經濟效率、生產力和經濟增長方面帶來可衡量的效果。化石能源的利用已經成熟，并且將其投入市場的成本也愈加昂貴；旨在利用此類能源的技術，比如內燃機和集中供電，其生產力發展的潛力已經消耗殆盡，沒有繼續開發的價值。
毋庸贅言，實現熱力/能量的100%轉化是不可能的。盡管如此，包括我的全球咨詢集團所開展的研究在內的新研究均顯示，向第三次工業革命基礎設施轉型可在未來40年內將累計能源利用效率提升至40%以上，生產力如此大幅度的增長甚至超過了整個20世紀所實現的經濟增長。
（責任編輯 ：葉瑋）
