库兹韦尔基于信息技术大数据和人工智能技术进展，预测2040-2046年为人类文明奇点[5]。近年来，机器实时学习[6]、类脑计算[7]、脑机接口与意念转化[8]等人工智能关键技术的重大进展支持其判断。但从人工智能技术突破到新文明形塑还需要特定的历史过程；结合图1、2分析，大约要到2090年前后机器智能才能普遍超过传统人类智慧，智慧文明初现。故本文倾向于认为文明奇点将出现在2040-2090年这一历史区间。

从更细的历史分析粒度看，人类能源发展史其实就是一部世界主导性能源更替史，而且世界主导性能源具有能量密度不断增高、碳排放逐渐减小、更替周期渐次缩短、技术复杂性和先进性不断增强的趋势。在这个历史舞台上，领衔主演不断更替，但配角从不离场，因此能源多元化程度不断增加。由于人类文明持续进化，故该趋势不可逆。

预测结果显示：天然气将在2032年前后取代石油成为世界主导性能源；核能将在2040年前后登上历史舞台，大约在2087年前后取代天然气成为世界主导性能源，人类由此走向能源自由。当前世界正在经历从石油为主导的传统能源系列向以天然气为主导的低碳能源系列转型，并为即将来临的核能时代做好准备。作为工业文明的最后一种能源形态，天然气主导的低碳能源系列充当着世界能源体系转型的桥梁，并将伴随文明奇点50年过渡期的史诗级社会剧变。只有成功实现这一轮向低碳能源系列的转型，并掌握核聚变技术发展主动权的国家，才能最终在即将来临的智慧文明纪元跻身世界前列。

2 能源文明与天然气在能源转型中的桥梁作用

能源文明就是与特定能源形态相应的，人类在政治、经济、金融、军事、外交、科技、文化和生活方式等各方面所发生的改变，以及由此创造出的物质财富和精神财富的总和；包括能源科技共同体、能源领域的生产力与生产关系、能源消费形态与消费文化等。对于世界主要国家而言，成功的能源结构转型就是通过新旧动能转换，在保障国家能源可持续、科技可持续、经济可持续、环境可持续、文明可持续基础上，借助新的能源优势创建更先进的能源文明，并能通达终极能源安全（核聚变能）。因此，国家对未来能源结构的选择不仅仅是量的满足，还需要保持能源的先进性和可持续发展性。

石油文明是由其能量、物质、金融三重属性和特殊赋存环境决定的。石油因物质组分比天然气丰富，碳排放系数为天然气的1.32倍，热值为LNG的81.96%，因而将先于天然气向化工领域转移。石油金融属性的迁移会涉及国际金融体系重构。但因核能具有无穷大能量总体，不具备作为国际货币载体的稀缺性，故在石油被替代前，其金融属性必须先转移，但国际社会显然没有为此做好准备。因此，需要以天然气为桥梁，以两者的地质共生性和产业协同性确保国际金融载体平稳换轨。由于石油赋存于地壳深部，涉及深海、极地、沙漠等特殊地理环境，世界油气钻探前沿必须持续挑战科技“无人区”，因此油气行业自一战以来一直是世界科技前沿向产业转移的最重要的工业领域，并持续引导人类深入探索地学规律。

但石油工业过去150年仅找到了“前半桶石油”，只解决了与常规油气相关的部分地学规律，以线性、显性规律为主。进入核能时代之后，人类将进入智慧文明纪元并开始全面深空探索。因此，从世界科技可持续发展角度，在进入核能时代前，需要经历天然气能源时代，通过智能化钻采机器实时学习和揭示那些发生在井筒环空、油藏渗流空间、压裂过程等地质与工程环境的大量非线性隐蔽性规律。

图3 油气行业全产业链技术体系及其前沿特征

事实上，油气行业恢弘庞大的工业系统涵盖了世界大部分科技领域（见图3）。当前世界油气智能钻采技术前沿已实现单技术链闭环智能化，机器智能已从数字孪生进入机器实时学习阶段。其中，智能钻头[9]、油藏纳米机器人[10]、海底工厂[11]等标志性技术所必须的井下MEMS/NEMS、超硬材料（金刚石）3D打印、井下材料分子制造和原位自组装、井下激光与脉冲中子等核心技术，代表一个国家工业制造和信息技术的顶级水平。未来的量子金刚石芯片等井下量子科技、仿生钻采系统、地下智慧工厂等技术形态则展现出对下一轮世界科技革命广泛而强烈的需求驱动。因此，需要以天然气承前启后，将油气科技作为人类文明进化的前驱体融入新的文明纪元，以确保能源结构转型时不会出现文明断层或文明倒退。事实上，石油科技能雄踞世界工业技术体系的塔尖，主要受益于在“无人区”持续挑战世界级难题。这种挑战性是可再生能源所不具备的。