近代历史上发生过3次重大的科技革命。18世纪末，蒸汽机的发明和使用引起了第一次科技革命；19世纪末，电力的发现和使用引起了第二次科技革命；第二次世界大战后，特别是近30年来先后出现了电脑、能源、新材料、空间、生物等新兴技术，引起了第三次科技革命。第三次科技革命无论在规模、深度与影响上都远远超过前2次。当前，新科技革命与产业变革正蓄势待发。历史已多次证明，每一次科技革命与产业变革都将对世界发展格局产生重大影响。新科技革命正以人工智能、物联网、能源互联网、生命创制等为核心快速孕育发展，对人类社会很可能带来前所未有的影响和变革。

当前正在孕育兴起的新科技革命在累积历次科技革命成果基础上，正发生着新变化，涌现出新特征。一是智能化。得益于自动化和大数据等的发展，人工智能正迎来发展新高潮。从智能终端到智能网络，从信息的智能化处理到智能制造、智能物流，新科技革命将不仅更有力地扩张着人类的体力，更有效地延伸着人类的智力。二是分散化。与以往工业革命凸显集中化、批量化、规模化有所不同，随着互联网、物联网、能源互联网、3D打印、机器人技术等的发展，本次科技革命正带来一股分散化的新趋势。三是高速化。随着电力和无线电的出现并得以广泛应用，能量和信息传输已经实现了光速化，与之相对比的是物质的移动速度则仍然不高。为实现更广泛的全球化，新科技革命将带来更高速度的新交通、新物流和新动力。四是生态化。与以往对自然资源的掠夺性开采和对自然环境的野蛮式破坏非常不同的是，绿色生态可持续将是新科技革命的重要主题。

相关研究表明，从现在到2040年前后，将是新科技革命孕育发展的关键时期，正在带来世界发展格局的深刻变化。谁能真正把握住新科技革命的趋势、特征和战略先机，谁就有可能在未来发展中获得领先优势。针对上述所述第三次重大科技革命的新变化、新特征与发展趋势，传统学科理应、也必须追逐潮流，迎合新技术革命；创新赋能，赋予学科新的理念、内涵、内容；创建现代学科新发展模式，形成现代学科新特征，再造新的学科链。

学科（discipline）主要是指相对独立的知识体系或学术分类。骨科学是属于临床医学（一级学科）分类下外科学（二级学科）下的三级学科。骨科学是专门研究骨骼肌肉系统的解剖、生理与病理，应用药物、手术及物理方法治疗这一系统的伤病，维持骨骼肌肉系统的正常形态与功能。随着时代、社会的变更和新技术的不断涌现，骨科系统的伤病谱有了明显的变化，例如，骨关节结核、骨髓炎、小儿麻痹等疾病明显减少，交通事故引起的创伤明显增多；人口的老龄化，老年性骨质疏松引起的骨折、关节病逐年增多；环境因素的影响，骨肿瘤、类风湿性关节炎相应增多等。随着新技术的发展及交叉学科的不断融汇，近几十年来骨科的诊疗技术也发生了重要的变化，微创技术、新材料应用、再生技术、导航技术、机器人技术等有力促进了学科的快速发展。当今科技发展日新月异，互联网、大数据、人工智能等前沿技术的支撑下，我国智能医疗已进入飞速发展时期；精准医疗与智能医学技术的深度融合，已然成为当前我国医学领域的大势所趋。这些新理论、新知识、新技术的蝶变，必然催生新时代新骨科的诞生与演变，同样应赋予传统骨科新的理念、新的内涵、新的范围与新的诊疗手段与康复模式。

计算机科学与骨科学相结合形成了新兴交叉学科——数字骨科，它涉及到人体解剖学、立体几何学、生物力学、材料学、信息学、电子学及机械工程学等领域的知识。具体包括：骨科有限元分析、骨科数字解剖（三维重建）、骨科虚拟仿真手术、骨科快速成型技术、骨科逆向工程技术、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术、术前规划、计算机辅助骨科导航手术、骨科远程手术及骨科机器人手术等，上述这些新技术已逐步在骨科各亚专科得到了广泛的应用。新理论与新技术催生了临床专业划分的变革，使之更合理、更有效率。事实上，一部分比较成熟的人工智能及其相关技术（包括智能化的计算机软件和机械电子设备）已经开始进入或探索进入临床应用，如计算机辅助检测、辅助诊断系统、穿戴设备和遥感遥测系统、生物信息学技术等等。另外，一大批基于计算机或IT技术的现代医学新技术也不断进入临床使用，如基因诊断与基因操作技术、生物医学工程技术、新药合成技术（包括药物分子的设计与制造）、3D打印技术、AR/VR/MR技术等。从医学发展史的角度看，科技进步和新型工具的使用往往会引发技术进步甚至技术革命，形成新的学科甚至新的业态，由此推动生产力的发展。在全球骨科疾病发病率逐步提高的大背景下，精准治疗是骨科手术未来方向。

人工智能（AI）在很多领域范围内取得了令人瞩目的成绩，并且已经应用到人们生活领域的方方面面。新技术发展的同时，也为医学领域注入了新的生命力，在骨科领域人工智能技术有更广阔的应用前景，如医学影像、医学诊断等方面。有学者通过对2 032种不同皮肤病的129 450张皮肤损伤医学图像进行深度神经网络训练，并与21名专业的皮肤科技师在医学影像诊断准确率上进行对比，结果表明人工智能的判别能力并不比专业皮肤科技师的诊断水平低；在诊断技术方面，有学者对5 000例患有T1期肺癌患者的胸部电子计算机断层扫描（CT）进行计算机神经网络学习，并与5名专业医生进行对比，结果表明人工智能与人工读片对于肺癌结节和阴性对照读片的检测率相似，两者之间比较无明显差异性。人工智能具有和人堪比的学习、创新能力，通过神经网络系统、软件算法等实现推理和决策能力，并应用于生活中的各类情景。如人工智能会根据用户的历史行为挖掘、分析用户过去的习惯、经济状况以及兴趣偏好等，通过数据的积累，并对积累的大数据进行分析，可以对我们未来的行为做出精准的智能推荐，如购物、搜索、新闻资讯等。又如医生解读大量患者的CT、MRI以及X线等光学影像，极大地考验人类的智力和体力，如今的阅片机器人阅片结果已达到专业技术水准，且阅片速度比人类快。医学影像资料的检查与骨科疾病的诊断关系比较大，而医学影像诊断的准确性与医生的专业知识以及经验极其相关。同时，日常相当大的工作负担会令医生产生阅片疲劳，这也将直接导致一部分疾病的误诊和漏诊。人工智能可以应用图像识别技术以及海量经验数据技术，通过学习经验知识来辅助骨科医生进行辅助处理，提高骨科医生的工作效率，并且可以减少某些疾病的误诊和漏诊。

随着精准医学的不断发展，骨科机器人引起了人们的广泛关注。凭借智能、精准等技术特征，机器人在实际的骨科应用中凸显优势，极大地改变了传统骨科手术依靠手术医生的专业知识和经验的状况，并且大大改变了操作不精准、损伤大的情况，达到了外科手术微创化、精准化、效果优的目的。目前，骨科机器人已经广泛应用在脊柱外科、膝关节置换、髋关节置换等手术中。国内多家大学、多位学者、多家公司为此均进行了一系列智慧骨科产业化探索，国产骨科手术机器人在高难骨科手术自动导航技术上成功实现从跟跑、并跑，正逐步迈向领跑。其中，天玑骨科手术机器人是唯一以"国际原创"入选科技部首次发布的《创新医疗器械产品目录（2018）》的临床治疗设备。同时，还创建了骨科机器人手术临床指南、诊疗规范，代表中国企业首次参与手术机器人IEC国际标准制定。像人工智能的学习能力辅助骨科医生一样，人工智能的学习能力也可以辅助骨科护理人员。通过将护理知识、护理案例以及护理经验集中汇总到人工智能系统中，这样就能建立骨科患者护理大数据，人工智能通过大数据进行处理，当病房收治新患者时输入新患者的病例特征，人工智能就可以为护理人员推荐出最佳的护理方案。另外，新时代的护理模式是精准护理，根据人工智能的特点，人工智能将非常有利于精准护理的实施。目前，医护人员的工作压力大，将机器人应用到医院环境下可以有效协助护理人员进行部分工作，使医护人员从繁重单一的工作中解放出来，以便更好地服务患者。因此，饮食护理机器人、物品传送机器人、患者搬运机器人等已被应用到临床工作中。

随着人工智能技术的发展，各大医院也纷纷引进人工智能产品，由于其强大的类人能力，如感知能力、学习能力、操作能力，不但可以辅助骨科医生进行疾病诊断，还可以帮助骨科护理人员解放双手，为患者提供更优质的服务，具有广阔的应用前景。同时，作为医护人员，应该清醒地认识到虽然人工智能在医疗上具有广阔的应用前景，但作为一种新兴技术，人工智能是一把双刃剑。在使用人工智能的过程中医护人员要充分了解患者及家属的意愿，在相关法律和政策的允许范围内使用。2017年国务院印发新一代人工智能发展规划的通知，在政策的指导下人工智能势必成为未来的发展趋势；同时未来人工智能在医疗领域的发展离不开广大医护工作者的参与，作为医护人员需要加强理论知识的学习，积累更加丰富的临床经验，以输入人工智能系统供其学习，并使其更加智能、精准地为医护人员提供帮助，同时也为患者带来更加优质的服务。

综上所述，新技术革命为传统学科带来了新的冲击、新的革命，必然蝶变、再造新的学科链；新技术革命在新时代必然重塑、诠释新的骨科学，以适应新技术革命浪潮，推动学科始终处于科技发展的最前沿。