基于世界科技革命加速进化规律的世界能源转型研究

张映红

中国石油石化联合会油气专委会，北京，100101

世界能源转型是人类文明史上最恢宏磅礴的全局性变革。这一轮能源转型始于2007年，并将在2032年前后结束。虽然人们早已身处百年不遇的世界大变局之中，低碳经济俨然已成世界主流，但人们对于世界能源转型方向依然存在分歧。导致分歧的主要原因在于，世界能源转型过程高度复杂且旷日持久，而相关术语概念不统一、学界对能源转型规律研究不足。为此，笔者尝试在重新厘定相关术语概念和关键事件判识标准的基础上，围绕世界主导性能源这一主要矛盾，以世界科技革命为主线，对世界能源转型的规律进行分析，进而对本轮世界能源转型的方向、时间、路径和特征进行探讨。笔者所有关于时间的预测均采用中值，误差±2年。

技术体系是指各行业为实现其社会功能而沿产业链形成的整体技术结构，由一系列技术系统组成，这些技术系统涉及测/传/控/材料/动力五大核心技术要素，超出了单一工程学或工艺学范畴。其中，测/传/控/材料要素的颠覆性变革主要表现为发明创造了一种或多种全新的工具、仪器、装备、材料及其技术工艺；
动力要素的开创性突破则表现为，创建了一种跨能级或跨能源形态的全新能源范式、技术体系和新能源产业，需要以同时代测/传/控/材料领域的科技革命为基础。跨能级的全新能源范式以新一代世界主导性能源登上历史舞台为标志，体现了人类利用能源的技术高度，也意味人类文明迈上新台阶；
跨能源形态的全新能源范式以电力等二次能源的创建为依据，体现能源多元融合的广度。世界主导性能源是指在世界一次能源结构中占比持续居首位的一次能源类型。这类能源的资源总量和能源生产效率足以有效接替传统世界主导性能源，足以引领一个能源世代，形成一代能源文明。其技术体系和生产体系能支撑更先进、更高效、更环保的社会生产体系，为同时代先进生产力的代表。

世界科技革命是技术体系层级的全局性、根本性变革，将带来新产业集群的崛起，为非连续性创新，底层驱动来自五大核心技术领域的开创性突破，具有RE、RT两种基本类型。其中，RE型世界科技革命由动力要素的开创性突破所引发，主要是以新一代世界主导性能源登上历史舞台为标志的、对世界能源系统带来全局性改变的能源技术革命，影响未来百年发展，为“*.0”级革命，如蒸汽机、内燃机技术突破标志着煤炭、石油登上历史舞台，对应世界科技革命1.0、2.0；
RT型世界科技革命由测/传/控/材料领域的颠覆性创新所引发，影响未来半个世纪发展，为“*.5”级革命，如1997年兴起的以智能化为特征的为世界科技革命3.5。区分RE、RT的关键在于是否伴随新一代能源巨婴的降临。

世界科技革命要经过多次科技浪潮的连续性创新，才能将科技发明转变为文明增量，并以新一代世界主导性能源领域的变革最具先导性、基础性和全局性。世界科技革命以新一代技术体系雏形的首次形成为标志，具有断代特征。这种全新技术体系需经过多个科技浪潮的连续性创新，才能从概念原型、初期专业化、深度专业化、一体化，逐步将科技发明转变为生产力，形成新生产关系、新生产函数、新消费文化；
以浪潮形式，将变革由近及远向整个社会生产体系和文明体系传播，并驱动社会变革。RE、RT型世界科技革命形成的科技浪潮最早兴起或波及的都是新一代世界主导性能源领域，这是由于新一代世界主导性能源的技术体系需要汇聚同时代最先进的科技成就才能实现能级跨越并走向引领。以世界科技革命3.5为例，这次革命兴起于1982年，主要标志包括1982年IBM公司的扫描隧道显微镜发明（纳米科技兴起）、1982年MEMS芯片之父Kurt Petersen的Silicon as a Mechanical Material发表（MEMS产业兴起）、1982年J.Hopfield将Lyapunov函数引入人工神经网络（现代AI兴起），以及1986年3D打印的出现（智能制造兴起）。油气行业作为同期世界主导性能源成为率先构建起高端智能化研发体系的行业领域。Schlumberger公司作为油气行业的技术旗舰，于1979年收购了美国最优秀的仙童半导体公司，1985年投资Kurt Petersen的NovaSensor公司，并于1987年成功研发出全球首件高温MEMS压力传感器，1997年与Baker Oil Tools联合开发的智能完井技术系统在挪威的Snohe油田首次试用，这成为油气行业智能化兴起的标志。

事实上，蒸汽机时代的炮膛机床、内燃机时代的大型磨床、低碳时代的集成电路和MEMS芯片光刻机，分别为机械化、自动化、智能化时代的工业母机，均代表同期世界科技革命的核心工业成就，最早出现或最早被应用于新一代世界主导性能源领域，以此为基础形成了最早的创新范式、技术范式、生产范式，也是世界工业革命的源头。因此，世界主导性能源为研究世界科技革命、能源革命、工业革命提供了重要视角。该领域的RE、RT两类科技革命及其科技浪潮呈现出时变特征（见图1）。

图1 世界科技创新的周期特征（以世界主导性能源领域为例，示意图）

对于特定的行业领域，其技术体系的科技革命和科技浪潮均以其最后一个关键技术系统的首次工业示范为兴起的关键时刻和定时标准。例如，1876年内燃机技术革命，不仅是动力技术系统的历史性突破，也标志石油业第一代技术体系（RE-1.0|石油）的兴起；
RE-1.0|石油还包括1823年蒸馏法炼油、1859年顿钻法钻井、1860年火花塞等一系列关键技术系统的开创性突破。RT-1.5|石油以1921年地震勘探技术革命为标志，但包含1902年旋转法钻井技术和1914年热裂化等。油气智能化技术革命以1997年智能完井工具的工业示范为兴起标志，因为其不仅实现了MEMS芯片对测/传/控要素的整合，而且使AI和智能制造等全套智能化研发体系得以完整呈现。基于该定时标准，不难发现同一个行业领域的RE、RT两类科技革命彼此相连，首尾衔接（见图1）。

将历代世界主导性能源的RE-1.0、RT-1.5按关键时刻进行有序排列，即构成贯穿世界科技发展和世界能源技术发展历程的一条历史红线。该红线显示，世界能源技术革命具有加速进化规律，变革周期不断缩短。在世界主导性能源的数百年生命周期内，要经历多次RE、RT型世界科技革命，但以其中RE-1.0、RT-1.5最具代表性。因此，将煤炭、石油、天然气的RE-1.0、RT-1.5的关键时刻按时间顺序排列在双对数坐标系中（横坐标为世界能源技术革命兴起时间的对数，纵坐标为相邻技术革命间隔的对数），这些关键时刻将呈直线，且相邻关键时刻之间的距离（世界能源技术革命的周期）△（ti）随时间不断缩短（见图2a），其周期变化满足e指数律：

式中，i为相对于特定文明拐点（如工业革命）的第i次世界能源技术革命；
ti=ti-1+△（ti-1）为第i次世界能源技术革命兴起的时间；
k能源革命为直线斜率，也称“加速进化系数”；
τ0和b分别为时间基准点和截距。当τ0为公元2500年时，k能源革命=1.4975。将18世纪以来的世界能源技术革命放到人类文明的历史长河中，不难发现世界能源技术革命与人类史上主要的历史转折点处于同一直线上（见图2b），具有与图2a相近的斜率（k文明拐点=1.417）。两者的斜率差可能为远古历史事件的年代误差所致。这意味着世界能源技术革命及其相应的世界科技革命为人类文明发展进程的有机组成部分。库兹韦尔和大卫·克里斯蒂安等的研究也揭示了科技发展和地球演进存在加速进化特征。[1-2]事实上，加速进化规律为人类文明发展的第一性原理。

图2 世界能源技术革命及人类文明演进的加速进化规律

世界科技浪潮具有相对稳定的10年周期，与创新管理的内在规律有关。在世界能源技术革命的周期不断缩短的过程中，科技浪潮不是通过周期时长的线性缩减，而是靠浪潮数量的减少或“视截断”来适应变化的（见图1）。约瑟夫·熊彼特在100年前观察到的科技浪潮10年周期[3]迄今依然清晰可见，但各代世界能源技术革命的浪潮数在减少，科技浪潮的创新任务在不断集约化。

世界主导性能源更替受世界科技革命和能源供需双重驱动，其生命周期被两者划分为萌芽、发展、引领、辅助、存续5个时期。其中，萌芽期指RE-1.0的培育过程，发展期以RE-1.0的兴起为标志，其他3个时期均以主导性能源更替点为划分依据（见图3）。

图3 世界主导性能源更替与能源转型的相关性[4]

世界能源转型是指世界能源结构转型从量变到质变所引发的社会剧变过程，包括能源革命、工业革命、社会革命，出现在新一代世界主导性能源发展期。其以消费激增拐点为转型起点，以在世界一次能源结构占比首次超过传统主导性能源为转型终点，起止点之间为转型期（见图3）。由于世界能源消费具有复杂的影响因素，可能出现多个拐点，因此需要增加科技革命和科技浪潮等其他判断依据。

转型方向：人类文明从低级向高级的单向可持续进化趋势决定了世界能源转型的总方向。文明的单向进化特征决定了世界能源消费总量和社会结构复杂度的递增趋势，进而要求新一代世界主导性能源的资源总量、能量密度、技术形态（复杂度和先进性）、生产形态、经济形态、消费文化、环境友好和能源生产综合成本八大指标必须优于被替代的传统主导性能源。文明的可持续性不仅决定了世界主导性能源更替必然出现在传统主导性能源消费的历史高位，而且后者被接替后仍将作为重要的辅助性能源为“继任者”保驾护航。故世界主导性能源更替具有储备一代、发展一代、引领一代、辅助一代的发展范式（见图3）。

转型时间：世界能源转型始于新一代世界主导性能源RT-1.5科技革命的第二次科技浪潮兴起之后，止于RT-1.5最后一次浪潮结束后约10年内（见图1、图3）。RT-1.5第一次科技浪潮将对RE-1.0技术体系进行转型升级，形成新的创新范式、技术形态、生产形态和能源消费形态，并围绕作为未来引领者尚存在的其他短板（资源、成本等）展开攻关，但变革尚未传递到消费端。进入第二次浪潮后，新技术体系开始进行专业化发展，社会生产体系新旧动能转换和工业革命蓬勃发展将带来新能源消费激增，世界能源转型由此开始。如煤炭和石油能源RE-1.0虽然兴起于1769、1876年，RT-1.5兴起于1825、1921年，但策源地英国和美国的煤炭、石油消费分别在1835、1932年后才进入激增期。RT-1.5最后一次科技浪潮将随下一代世界主导性能源的降临而告终。后者将使扑朔迷离的能源转型方向顿然明晰，从而促进世界能源转型最终实现。如石油替代煤炭的转型结束于1964年，晚于1960年LNG技术革命。

转型速度：世界能源转型具有加速进化的规律，进化速度比世界能源技术革命略快。世界能源转型起始时间与能源转型期在双对数坐标系中也呈直线，呈现出加速进化的特征（见图4a、4b），但斜率k转型时间=1.65、k转型期=1.96，明显大于k技术革命和k文明拐点。这可能是由于能源结构转型为新旧两代世界主导性能源消费此消彼长的结果，能源技术革命需通过变革传导函数才能转变为能源消费结构变化，故这种斜率差一方面来自传导函数不断进化或新能源消费方式传播速度不断增快，另一方面也因能源多元化趋势导致更替门槛不断降低（见图3）。煤炭、石油转型期分别为44、34年，预计本轮低碳转型和未来核聚变的零碳转型期将缩短为25、20年。

图4 世界能源转型的加速变化趋势

转型过程：世界能源转型是以新一代世界主导性能源为阶梯，将人类文明托举到新高地的过程，具有底层卷入式全局性多期幕变革特征。每一代世界主导性能源登上历史舞台都意味能级跨越和人类文明发展迈上了新台阶。将人类文明向新高地托举的能源转型过程通常具有3个阶段：第一阶段以工业革命兴起为主要特征，新旧动能转换导致能源消费结构快速调整，推动其他能源领域革命，对应RT-1.5第二次科技浪潮；
第二阶段以社会革命的“破旧”为主要特征，随能源革命和工业革命进入高潮期，国际社会新旧势力矛盾突出，多伴随大规模战争，对应RT-1.5第三次科技浪潮；
第三阶段以社会革命的“立新”为主要特征，代表文明进步的新势力最终战胜旧势力，重建国际秩序并形成新能源消费文化，能源革命和工业革命接近尾声，传统主导性能源走向辅助，对应RT-1.5第四次科技浪潮。受加速进化规律制约，能源转型期会不断缩短，但从世界主导性能源革命向上递进式转型过程不可跨越。

转型路径：世界主导性能源的演替之路是沿着人类文明之脊不断向上攀援和开拓的一场苦旅。国际社会、国家、行业的能源转型路径需根据战略需求，在当前转型起点与未来世界主导性能源更替点之间寻找最优路径。每一代世界主导性能源登上历史舞台都意味着人类利用能源的水平实现了史无前例的能级跨越，要经过“点火”、连续可控的能量释放等关键环节。其中，“点火”作为实现跨越的第一步，需要以上一代能源技术为阶梯，如内燃机的火花塞采用电点火机制，核聚变采用核裂变[5]、激光炮[6]、超燃冲压（或超高速）[7]3种点火机制；
连续可控的能量释放则需在上一代主导性能源的工业母机等核心技术基础上，汇聚同期最先进的世界科技成果才能实现开创性突破。因此，传统世界主导性能源在被接替后的转型之路为扬弃，舍弃的是传统能源消费形态（而非能量），传承的是工业母机等核心技术；
新一代主导性能源为世界贡献的不仅是更先进的能源，同时还有全新的生产力、生产关系和能源文明；
世界主导性能源的创新难度、强度、技术复杂度会单向递增。那些世界能源技术革命的策源地国家将率先站在全新的文明高地，基于新视野、新世界观，以成为新时期世界领导者和攀登下一个高峰为目标，选择最优发展路径，将策划并力求主导世界能源转型。跟随者则需根据自身的转型起点和比较优劣势，以迎赶潮流、弥补短板、创建优势为目标进行转型路径设计；
重点围绕新一代主导性能源资源、新一代工业母机及其他核心技术，以及国际政治经济格局重建三大任务进行整体战略布局，而非简单的能源结构占比调整。

在2021年世界一次能源结构中，石油、天然气、煤炭、核能、水电、可再生能源占比分别为30.95%、24.42%、26.90%、4.25%、6.76%、6.71%[8]。尽管天然气俨然已成为“房间里的大象”，本轮能源转型也已进入高潮期，但人们对于世界能源转型的分歧依然明显。有幸的是核聚变技术进展迅速，故下面将从未来世界主导性能源着手进行倒序论证，用远见减少歧见。

核聚变将在2030年前后登上历史舞台，2069—2088年经历“零碳转型”，2089年后人类将走向能源自由。核聚变具有无穷大能量总体/高能量密度、弱地缘依赖和零碳三大特征，为未来世界主导性能源；
目前具有可控核聚变和低能核聚变（或冷聚变）[9]两个主要方向，每个方向的若干条技术路线都在快速发展中。其中，可控核聚变将主要替代现有集中式供能系统，需配套电网和储能系统；
聚变直驱技术尚处于原理样机试制阶段，将告别涡轮、涡扇等轮式动力引擎范式[10]。美国2022年成功实现激光点火[6]，拟2025年实现连续性输出[11]。中国将在2028年实现核聚变技术革命[12]。低能核聚变主要替代分布式供能体系，更具颠覆性，美国处于领先地位，2015年布里渊公司宣称其低能核聚变的能效系数达到5[13]，其他世界主要大国都在加快探索[14-17]。根据核聚变两个方向的前沿进展，结合图2、图5预测，核聚变将可能在2030年获得突破，“零碳转型”将发生在2069—2088年，2089年后将成为世界主导性能源。因核聚变能将不再具有货币载体所需的稀缺性，故需借助电力平台、能量芯片或油气碳基材料的反向定价才能发现和形成价格。其零碳特则性决定了需要与化石能源的碳基材料产业长期共存。弱地缘依赖性与油气时代的强地缘依赖性截然不同，需要大国加快对未来世界政治经济格局的全面转型做好战略准备。

天然气将在2032年前后成为世界主导性能源，并完成低碳转型。2021年，世界天然气消费总量为145.35艾焦，同比增长4.99%，过去5年平均同比增长2.6%；
石油消费总量为184.21艾焦，过去5、10年平均同比增长分别为-0.1%和0.665%。假定天然气按4.99%、2.6%两种方案同比增长，石油按0.665%同比增长，预计天然气将在2027、2034年达到并超过石油消费总量。[8]鉴于低碳经济和俄乌局势将带来天然气市场快速扩张，石油金融属性在2008年后已向天然气领域迁移，目前，各大国正在博弈中寻求未来方案，加之转型期不断缩短和能源转型不早于核聚变革命时间（2030年）的规律制约，综合判断天然气将在2032年前后替代石油成为世界主导性能源。可再生能源2021年消费规模为39.91艾焦，同比增长14.96%[8]，过去5年平均同比增长12.57%。按14.96%、12.57%两种方案预测，其将在2033、2035年达到并超过石油消费总量（0.665%同比增长）。[8]鉴于可再生能源与油气能源相比具有低能量密度、低技术密度和“靠天吃饭”的弊端，不符单向进化规律，难以应对未来极端气候变化；
尚未形成能源金融体系，难以有效接替石油的金融属性；
其零碳特征将面临与核聚变同质竞争，因此，可再生能源在2032年前后接替石油的概率很小。但在2069年核聚变能消费激增之前，可再生能源将作为重要的辅助性清洁能源存在，以助于缓解从化石能源体系向核聚变能源体系转型的强度。但核聚变对油气为属性替代，对可再生能源则为产业替代，因此需科学布局可再生能源。

天然气低碳能源转型始于2007年，受页岩气和智能化两大技术革命驱动。天然气在1960年前的100余年中一直作为石油的伴生资源被开采，但因对管线的依赖性而积压了庞大的困气储量。1960年，“甲烷先锋”号投运标志着天然气正式登上历史舞台（RE-1.0|天然气），该技术体系还包括同期的燃气轮机、天然气发动机，以及与石油共享的数字地震、科学钻井等重大关键技术。事实上，1954年核能发电的突破更具颠覆性，但因能源安全与环保难题，在经历“剪掉核玫瑰之花运动”[18]后便退出了世界主导性能源之争。RT-1.5|天然气兴起于1997年，由页岩气革命和智能化两大技术革命组成。其中，页岩气技术革命以1997年米歇尔公司大型水平井压裂首次工业示范[19]为兴起标志；
油气开采的智能化技术革命以1997年第一件智能完井工具在挪威首次工业示范为里程碑，两者分别弥补了天然气的资源和成本两大短板。RT-1.5|天然气的第一次科技浪潮（1997—2006）以早期智能化系统研制为主要特征，实现了页岩气技术系统的早期商业化。RT-1.5|天然气的第二次浪潮以油气智能技术体系专业化发展为主要特征，形成的典型技术系统包括智能钻头[20]、油藏纳米机器人[21]、海底工厂[22]；
高端智能制造包括金刚石3D打印[23]、机器实时学习[24-26]等。页岩气技术系统实现了智能化升级，天然气化工产业革命[27]，高端智造形成新的生产函数，推动了社会生产体系智能化热潮。作为天然气两大技术革命的策源地，美国的天然气储、产、消在2007年后均进入激增期，能源结构快速调整（见图5a）。同期，美国实施了能源、科技、金融、环保等一系列国家战略调整和布局和配套政策，石油定价机制向天然气领域迁移（见图5b），工业革命全面提速，形成了新一代综合竞争优势。在世界范围内，随着油气两大技术革命的快速扩散，2007—2010年全球石油和天然气证实可采储量均出现台阶式增长，平均同比增长率分别达到4.3%和3.77%。尽管《京都议定书》在1997年签订，但2007年美国的《低碳经济法案》、我国的《中国应对气候变化国家方案》及2008年的《联合国气候变化框架公约》才标志着低碳经济和低碳消费文化的兴起。

图5 2007年天然气低碳能源转型特征

目前，低碳能源转型已进入第二阶段（2017—2026年），油气业上游形成智能化技术体系，下游减油增化转型提速，工业革命如火如荼，世界政治经济格局剧烈变革。在油气行业上游形成了节点化油气探测、单井闭环智能化钻完井、智能油田/海底工厂三大技术系统或亚体系，形成了以开放式、网络化、集约化协同制造为生产范式，以个性化定制和以服务为中心的新商业模式[28]。2017年，美国开始进行组织系统变革[29]，2018年启动智能化体系的标准化进程（OSDU）[30]，油气开采综合成本已戏剧性降至16美元/桶以下[31]。油气行业下游则处于2014年以来的30年技术周期中，油气直接裂解制烯烃[32，33]等技术将全面加快石油向化工领域转型，超燃冲压、等离激元[34]和新一代催化剂技术[35]正在掀起碳基材料生产技术革命，可能在2030年前后形成原子经济范式。美国分别在2017、2020年成为天然气和石油净出口国。中国油气进口持续快速增长，2021、2022年LNG和原油进口量均居世界首位，石油进口依存度已达72%，2018年上海国际能源交易中心正式挂牌交易并以人民币结算。世界能源转型引发的全局性变革已自2017年传导至国际政治经济领域。2017年为中美关系的历史转折点，2019年全球新冠疫情，2020年迄今美国实施无限QE政策，2021年英国脱欧和重掀可再生能源热潮，2022年俄乌冲突和大国博弈……一场深刻的社会变革正在越来越紧迫且强烈地冲击着旧世界。基于能源转型规律，预计这场世界百年未有之大变局将在2027年之前完成“破旧”主体任务。

2027年之后，低碳转型将进入第三阶段（2027—2032年）。核聚变将登上历史舞台，世界科技革命4.0由此兴起，世界能源转型将尘埃落定。世界政治经济体系格局、规则和秩序将被重塑（“立新”）。国际社会将在新的世界组织框架下探讨应对共同威胁、共建生态文明，各大国将致力于核聚变时代的总体战略布局。核聚变技术革命不仅将使人类走向能源自由，同时将使化工等材料生产体系全面实现原子经济。二氧化碳将变废为宝，成为碳基材料的重要原料。人类既不能决定全球海平面何时下降（冰期），也不能决定何时上升（变暖），但与史前人类比较，现代人类已通过油气智能化等技术发展，拥有了应对极端气候变化所必需的构建智慧浮岛城市体系、智能海底工业体系，以及井下原位智能化生产体系的能力，2030年后将可能基于碳基材料生产芯片，用化石能源在井下进行各类碳基材料和合成食物的个性化生产。

在世界能源转型的统一框架下，我国应根据自身的国情、战略定位，规划转型发展路径。

核聚变技术革命后，其零碳特征决定了碳基材料产业必须与之长期共存才能满足人类对物质材料的需求，故无论油气行业或煤炭行业都将迎来二次辉煌，而且这场材料学技术革命将主要由中国等大国推动。未来的碳基材料生产不会是现有煤化工、油气化工的简单平移或放大，而是需要通过与核聚变时代的创新范式、技术范式、生产范式、文明范式相适应的一场材料学领域的技术革命。根据目前的前沿技术发展趋势，这场革命的可能形态是以等离子化为基础的原子经济，核心技术包括超燃冲压、等离激元等，即先将原材料等离子化，然后通过催化剂诱导重组，使参与反应的原子得到充分利用。具体实现途径可能通过碳基材料芯片在井下原位生产。目前，美、中、俄在原子经济核心技术方面均具有优势，但因我国需要在以煤炭能源为主体、高石油进口依存度和高碳排的条件下，在满足能源消费增长的同时实现“双碳”目标，对材料学革命需求最迫切，也是最大的受益国，因此，需要我国推动这场技术革命。

我国油气行业智能化目前面临“空心化”困境，没有对井下和海底的新一代知识积累，这将严重制约未来智能化、原位化、个性化碳基材料生产。油气行业上游的智能化技术体系处于世界工业体系智能化的顶端，我国与国际前沿差距已达20～25年，迄今没有构建起行业专属的MEMS芯片研发体系。由于钻采作业绝大部分生产环节为传统知识盲区，其智能化必须首先解决恶劣工程环境作业过程的数字化、可视化、知识化，为此需要基于各类专业MEMS芯片传感器，结合数字孪生进行等高强度的知识挖掘，尤其是在边缘计算、智能制造最具挑战性和极高应用价值的领域。无论井下或海底工厂所形成的大量专业芯片及其知识系统，都将是低碳和零碳时代极其宝贵的知识财富和竞争优势，是未来碳基材料生产芯片和能量芯片的基础。由于历史原因，目前我国油气行业只有物探技术系统初步实现了MEMS自主，井下和海底技术系统智能化因缺乏自主的专业芯片而举步维艰。一旦实现核聚变革命，以碳基材料芯片和能源芯片为新技术形态、经济形态和国际金融载体，我国将再度陷于十分被动的境地。

基于上述分析，对我国能源转型建议如下：其一，集国家之力，由主要石油企业联合投资，国内具有芯片产业优势的企业或机构主导，构建我国油气专业芯片研发体系，实现我国油气专业（井下和海底）芯片实质性的突破，加快井下和海底知识体系构建；
其二，我国在超燃冲压、表面等离激元和新一代催化剂技术等方向均处于国际先进行列，但超燃冲压技术目前主要在国防和航天领域发展，未来需加快向材料领域的技术转移，以推动材料技术革命；
其三，高度重视低能核聚变及能量芯片技术发展；
其四，浮岛城市、海底工厂、井下工厂是未来应对极端气候变化的重要途径，解决方案将主要来自油气行业智能化技术、原子经济核心技术与核聚变技术的结合，因此应加快整体战略研究和布局。