在20世纪后期，科技革命进入了第四次浪潮，按照曾邦哲的阐述，这一变革的核心特征是系统科学的兴起与系统生物科学的构建。这场革命融合了系统科学、计算机科学、纳米科学和生命科学的理论与技术，催生了系统生物科学与技术体系，包括系统生物学、合成生物学、系统遗传学与系统生物工程等多元学科领域。这一整合将引领转化医学和生物工业的产业革新，极大地影响着医疗和工业领域。
新能源被认为是第四次科技革命的首要任务，其战略意义不言而喻。通过推动新能源经济的发展，能够重塑能源结构，乃至整个经济体系，对国家的国民经济产生深远影响。未来各国都将能源科技视为竞争的关键，能源产业也将从资源依赖转向科技驱动。美国在经济低谷时期抓住机遇，大力发展新能源，若能成功，可能重塑全球能源版图，美国可能成为主导力量。
以生物技术为核心的第四次科技革命，已经在逐步展现其影响力。例如，塑料生产将不再依赖石油，而是全面采用玉米作为替代原料；建筑材料有望由洋麻等植物纤维替代传统资源；面对石油资源的枯竭，秸秆成为可行的替代能源；预计到2050年，人类的预期寿命有望突破120岁大关；连不毛之地和盐碱地也将变为植物繁茂的生长地。这些变革预示着一个可持续且科技驱动的新世界正在到来。
科技革命是科学革命和技术革命的合称。一般地讲，科学革命是指人们认识客观世界的质的飞跃，它表现为新的科学理论体系的诞生；技术革命是指人类改造客观世界的新飞跃，它表现为生产工具和工艺过程方面的重大变革。科学革命是技术革命的基础和出发点，科学革命引起技术的进步；而技术革命是科学革命的结果，先进的技术及其应用成果反过来又为科学研究提供了有力的工具。