工业革命内在逻辑的不同视角
前几年大家谈工业 4.0 和智能制造比较多，在回顾历次工业革命时，通常从制造技术进步和管理流程变革两个角度来解读。
比较有意思的是中国工程院原院长周济总结的 HCPS（人﹣ Cyber ﹣物理系统）， 把人纳入物理世界和Cyber 世界的互动之中；这两年大家关注工业互联网，主要从数字驱动和商业模式演变的角度来阐释，但我们始终不能忘记GE 工业互联网白皮书看问题的角度，即探索和重新定义人和机器的边界；最近热点转移到人工智能（AI）和智能机器人上来了，看问题的角度多是技术落地和社会伦理。
尽管AI 和机器人各自发展了数十年，强人工智能和能够理解情感和人类智慧的机器人距离我们还十分遥远， 但人们很愿意讨论机器智能和人类智能的关系问题。
不久前看一篇国际纺织机械展览会（ITMA）会刊上关于纺织工业可持续创新方面的访谈文章，受访者提了一个“3P”的概念，即无论采用何种技术，无论过程如何演进，我们都在寻求人（People）、地球（Planet）、利润（Profit）三者之间的更高水平的平衡。
看起来，无论世道如何演变，我们都离不开对人的关注，离不开人和人造系统的关系。
关于下一次工业革命所发生的领域，已经有很多不同的预测，比如AI、能源、生物、信息和材料领域。
最近有一篇文章介绍卡耐基梅隆大学的科学家们开发出了新的非侵入脑机接口技术， 可以仅仅依靠头戴式传感器采集大脑皮层的脑电波信号，实现由人的意识控制机器臂跟踪电脑屏幕上随机出现的小球。据称该技术的发展将引发人机交互领域的新革命，带来健康养老等领域的技术飞跃。
这样的“黑科技”实际上是柔性可穿戴智能传感技术、人工智能技术、机器人技术和信息通信技术的交叉融合。
所以更加客观的观点其实是下一次工业革命是充分跨界的，是由不同领域的科技突破互相促进、互相融合之后共同激发的，而新材料及其制造技术的重大突破是所有这些领域发展的共同使能要素。
大纤维：一场跨领域、跨学科的工业革命
2014 年底，一群主要来自上海和北京，由纺织工程、工业自动化、半导体、钢铁、科技情报和媒体等跨界背景的专家自发组建的工作组，在智能制造和传统产业升级的大背景下， 开始关注德国未来纺织（FutureTEX）计划。
2016 年 4 月，中国科技自动化联盟纺织未来工作组正式成立，同时开始跟踪美国革命性纤维与织物制造创新中心（RFT﹣MII）的运作和研究领域。工作组专家们反复论证后意识到：
纤维，作为一种长径比超过一定数值的材料，其涵盖范围非常广泛，而基于下一代纤维的科技革命和由此推动的下一轮产业革命初现端倪，其范围已大大突破了纤维的传统应用行业——纺织行业，将在更多传统和新兴行业里面起到巨大的推动作用。
2016 年 7 月，专家们正式在世界范围内首次提出“大纤维”这一创新概念，同时将工作组更名为大纤维产业工作组。
从此开始了发现、推动、编织大纤维产业的历程。
大纤维是基于材料、信息、机电、生物、能源等学科领域的技术突破与交叉融合，以“智能、超能、绿色”为特征，具有多功能、多结构、多组分特性，对众多产业集群起到高渗透性、颠覆性、革命性提升效果的新一代纤维。
一个以先进纤维材料为基础，具备多组分、多结构和多功能特点，能够感知、计算、储能、通信、执行的新型智能纤维家族已经开始出现并走向市场，国内复旦大学、浙江大学、东华大学等高校和研究机构均有类似技术和产品的研发，有的还注册了公司进行小规模制造和产业化。
这方面的例子有很多，如香港理工大学陶肖明团队从事的基于纤维的智能可穿戴技术开发，致力于通过纤维解决发电、传感和通信问题，下一代可穿戴设备将在高性能织物里面集成这些功能，从而实现从外挂到内嵌再到内生的跨越。
中科院苏州纳米所李清文团队从事的基于碳纳米管的高性能纳米纤维研发，有可能为我们带来新的具备超级性能的纤维品种，从而取代被日本东丽垄断的碳纤维。
碳纳米管结构
蜘蛛丝几十年来用传统化学合成理论和方法一直无法制造出来，现在采用生物合成理论，用蜘蛛基因调控家蚕和细菌的蛋白质分子，已经能量产高性能蜘蛛丝，这被认为是自尼龙问世以来最重要的纺织材料进步。
上海长胜集团用冷转印（cooltrans）技术精确定量以印代染，颠覆了几千年来大量使用稀释染液的印染工艺，实现基本无水耗无排放印染，而且可直接在织物上印染高精密功能线条和图案， 成为发展智能电子织物产业化的平台技术。
在柔韧性、轻量化、多功能、高性能、绿色化、智能化等方面，大纤维相比传统材料如钢材、塑料等有明显的差异化优势。
钢材的主要特征是强度高、塑性好、韧性好、耐冲击、性能稳定、加工性好等，但也有易锈蚀、维护费用高、耐火性差、生产能耗大等缺点。在高性能钢材的传统优势应用领域，如汽车和飞机制造等，已经有越来越高的比例将使用基于纤维的复合材料以达到更高的柔韧性、轻量化和高能效。
2018年底曾有文章报道了一个智能碳纤维汽车车身的实例，既轻量化又能根据风阻变形。碳纤维车身用3D 织造（完全省掉了裁剪、冲压、焊接等金属加工工序）复合制成，又在织物中混合了具有太阳能发电功能的纤维，可取代部分电池。多功能碳纤维的采用使整车性价比大大提高。
3D织造碳纤维车身
这是很典型的大纤维部分取代传统材料的应用案例。
更进一步，智能、超能、绿色特征的进一步交叉融合将催生许多完全崭新的纤维品种，其中相当大的比例最终将转化为巨大的商业价值，给下游许多产业带来深刻的影响并从根本上改变这些产业的生态，从而诞生一个庞大的新兴产业集群。
我们把大纤维相关技术 / 产品以及围绕下游丰富应用所形成的新产业集群叫作大纤维产业。
大纤维具有与生俱来的跨领域、跨学科的交叉特性。其理论基础和技术路线也呈现百花齐放的勃勃生机。
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