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呼喚綠色未來

2007-09-24 23:52:00 中國能源網(wǎng)

一、新宇宙觀

宇宙是無比的浩瀚而神秘,以致于當(dāng)每一個人抬頭仰望星空的時候,他都會不禁想了解繁星點(diǎn)點(diǎn)的背后到底隱藏著什么。同那些過去的宇宙觀相比,我們的新宇宙觀顯得令人難以接受——因?yàn)槲覀冋J(rèn)為:宇宙的演化方向是從無限到有限、從高級到低級、從永恒到死亡、從均勻到不均勻、從有序走向無序、從生成走向熵增和寂滅。

宇宙起始時處于均勻與平滑的低熵狀態(tài),這已得到了科學(xué)觀測上的有力支持。1964年之后,歷二十八年所收集的宇宙背景輻射測量,非常清楚地指出,原始爆炸所經(jīng)歷的極端迅速的膨脹,是驚人的均勻與平滑。而爆炸后,所形成的宇宙,卻非常的粗糙,以致包含數(shù)以百億計(jì)的星系。美國太空總署也為解決這宇宙創(chuàng)始之謎,特別設(shè)計(jì)了宇宙背景探險(xiǎn)號人造衛(wèi)星(COBE),專門用來更精確地測量原始大爆炸的背景微波輻射。這衛(wèi)星自1989年11月18日升空后,僅頭二年所提供的資料,就更清楚地肯定在宏觀宇宙中,每一個方向的背景溫度,完全一致均勻,誤差不到萬分之一度絕對溫度。

一直到1992年4月23日,在貝克來實(shí)驗(yàn)室,太空物理學(xué)家史莫特發(fā)現(xiàn),COBE衛(wèi)星所收集到的三億六千萬個測量數(shù)據(jù),顯示出也只有十萬分之三度的差異,這些差異代表著宇宙爆炸之初所引發(fā)的細(xì)微波浪。史莫特解釋說:“這些波浪中較細(xì)微的,已經(jīng)形成星系、星系團(tuán),以及太空中廣無邊際的空間。”史莫特發(fā)現(xiàn)公開宣稱:“我們所找到的是宇宙誕生的證據(jù)。其中的秩序多么精美,多么均衡雅致,促使我們聯(lián)想到宇宙的背后必然有其設(shè)計(jì)。”

依據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱或者說是能量總是從高處向低處流動,一個封閉系統(tǒng)的熵(熵就是物質(zhì)運(yùn)動的無序度、混亂度)總是不斷增加的,這是單向的變化過程,是不可逆的,最后必定會達(dá)到熱平衡(均勻的溫度)。

甚至局部的進(jìn)化(如我們自以為是的地球文明)也只能加速宇宙整體的熵增和退化。特別是在人類現(xiàn)有的技術(shù)條件下,有效能量轉(zhuǎn)化效率低,人類越急于提高產(chǎn)值,熵增越快,環(huán)境破壞、生態(tài)失衡、大氣及土壤污染等就越快,真是道高一尺魔高一丈。水資源、糧食、燃料有了危機(jī),寅吃卯糧,竭澤而漁。精神文明有危機(jī),心熵和社會熵猛增,世界恐怖組織橫行,核擴(kuò)散、世界文明受到嚴(yán)重威脅。

我們傳統(tǒng)的宇宙觀或者世界觀是構(gòu)筑在19世紀(jì)中葉時對科學(xué)的認(rèn)識上,當(dāng)時主要的科學(xué)依據(jù)是牛頓的三個機(jī)械定律和熱力學(xué)第一定律,以及達(dá)爾文的“進(jìn)化論”?;镜挠^念是“物質(zhì)不滅”和“能量守恒”,認(rèn)為“運(yùn)動著物質(zhì)的永遠(yuǎn)循環(huán)是宇宙的最終結(jié)論”,世界總的方向是從無序向有序發(fā)展。我們的目標(biāo)是建立一個“物質(zhì)極大豐富”的人類大同社會,地球上的資源和能量將隨著技術(shù)的發(fā)展“取之不盡,用之不竭”。

熱力學(xué)第一定律雖然支持了這一觀點(diǎn),但是這一定律同時還告訴我們能源轉(zhuǎn)換存在一個臨界點(diǎn)——例如99℃加1℃水才能從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài),也就是說物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是存在條件和邊界的。熱力學(xué)第二定律(我們稱之為“熵定律”),進(jìn)一步告訴我們盡管能量是守恒的,盡管物質(zhì)是不滅的,但是能量的質(zhì)量將會衰減,相對與人類來說有效優(yōu)質(zhì)、便于利用和低成本的能量會越來越少,無效、低品位、難以再利用和成本昂貴的能量將會越來越多。

1850年德國科學(xué)家克勞修斯總結(jié)并表述了熱力學(xué)第二定律(加入的熱量/絕對溫度=熵),即:熵為熱量與溫度之商。他認(rèn)為:熱可以自發(fā)地從高溫傳向低溫,而不會自發(fā)地從低溫轉(zhuǎn)向高溫。能量是有用能量(火用)和無用能量(火無)共同組成的,而只有能夠轉(zhuǎn)化出來的、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可以承受的有用的能量才有利用的價(jià)值。

簡單地說,一杯熱水可以自己變冷,卻不會自動變熱,除非借助外部更多的能量。能量雖然守恒,但質(zhì)量卻發(fā)生了變化,一桶溫水可能比一小鍋開水所含的熱量要多的多,但它永遠(yuǎn)煮不熟一個雞蛋。對于一個封閉的獨(dú)立系統(tǒng),熵會自發(fā)地越來越增加,而不會自動減少。熱向何處去了?向更低的溫度散去,直到絕對零度(-273℃)。能量一旦散去將難以重新聚積。如若宇宙能量散盡,溫差將消失,宇宙將會熱寂,能量的總趨勢是從有序向無序發(fā)展,即有用的能源資源將越來越少,而無法利用的能源資源將會越來越多。要獲得任何效能資源,必將付出更多的代價(jià),或者環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會代價(jià)。

宇宙天文學(xué)家肯定了這一觀點(diǎn):他們認(rèn)為熵定律是一切自然定律中的最高定律,因?yàn)閷τ谟钪婧吞柕难芯?,宇宙大爆炸學(xué)說的確立,越來越證實(shí)這一定律的正確無誤;物理學(xué)家也發(fā)現(xiàn)時間的不可逆性,如同熵增加的趨勢也不可逆一樣,時間、物質(zhì)和能量同起源于一點(diǎn),時間最終指向熵的無限大,時間和能量將在宇宙溫差達(dá)到-273℃(氫達(dá)到固態(tài))時終結(jié),一旦溫差消失,熱將不能傳遞,一切將寂靜如逝,這就是熱力學(xué)第三定律:絕對零度(-273℃)不可超越!

生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命的過程也在熵定律的涵蓋之下,生命就是一個能量的過程,生命的能量過程就是整個宇宙的能量過程中的一部分,生命逝去的過程恰恰就是一個熵增的過程;而環(huán)境學(xué)家也認(rèn)為熵增正是地球環(huán)境面臨的規(guī)律性問題,清潔的空氣、干凈的水正在越來越少;甚至社會學(xué)家、歷史學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、管理學(xué)家也在沿用這一定律來分析、認(rèn)識和解釋所遇到各種問題,例如:朝代的更迭、貨幣的貶值等等。在企業(yè)人力資源管理中,必須保持人員的流動,所有成功和保持生氣的企業(yè)都在遵循的原則,例如:微軟、英特爾等,他們通過人的流動來控制企業(yè)內(nèi)部的熵增,保持企業(yè)的活力和競爭力。

因此,我們認(rèn)為,熵的世界觀出現(xiàn),是人類的一場真正的思想革命。熵定律已經(jīng)成為一切自然定律中的最高定律,它為人類規(guī)范了一種行為界線和標(biāo)桿,我們無法逆轉(zhuǎn)熵的方向,就像無法逆轉(zhuǎn)時間一樣,但是可以減緩熵增加的速度和過程,通過我們對自身的生活方式和行為方式的調(diào)整和約束,通過科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和社會觀念進(jìn)步,來減緩有效資源和有效能量的耗散速度。在熵的世界觀的感召下,為了落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)變,以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高能效為核心的“綠色浪潮”在發(fā)達(dá)國家迅速涌起。

在一個以減緩熵值、避免整體滅亡、實(shí)現(xiàn)綠色文明為目標(biāo)的人類社會中,熵正在成為人類的一種新的世界觀,因?yàn)槿祟惾绻豢刂频厍蚋鞣N資源的熵增,包括:能源資源、物質(zhì)資源、清潔的水和新鮮的空氣資源等,巨大的代價(jià)將使人類無法繼續(xù)繁衍生息。所以,我們需要一個新的時代,以代取今天肆無忌憚消耗資源和污染環(huán)境的重化工業(yè)時代。

今天,當(dāng)我們研究鄧小平1978年“改革開放”,為什么會給中國帶來了如此巨大的進(jìn)步能量時,不禁會發(fā)現(xiàn)所謂“開放”和“改革”實(shí)際遵循了兩條熱力學(xué)的基本規(guī)律。熱力學(xué)第二定律認(rèn)為,在封閉的系統(tǒng)中熵趨于無限大,也就是說無效的能量將會越來越多,中國閉關(guān)鎖國就會造成內(nèi)部的自耗越來越大,而有效的動能越來越少,沒完沒了的內(nèi)訌和面臨破產(chǎn)邊緣的經(jīng)濟(jì)使中國不得不尋求新的動力,最簡單的辦法就是開放系統(tǒng),獲取外部的能量。

而談到“改革”,我們就要研究另一個蘇格蘭出生的英國工程熱物理學(xué)家麥克斯韋的假設(shè)了。1867年麥克斯韋在《熱能理論》一書中認(rèn)為:信息的流入可能使一個封閉系統(tǒng)出現(xiàn)局部的熵減,因?yàn)樗J(rèn)為原子在接受信息之后可能實(shí)現(xiàn)某種自組織能力,能夠?qū)崿F(xiàn)局部的、階段性的負(fù)熵,這就是著名的“麥克斯韋妖”。所謂“妖”就是某種具有智能化的因素或信息可能改變熵的過程。麥克斯韋的初衷是想否定熵定律,但是他所延伸出來的信息與自組織問題確打開了人們封閉的思維系統(tǒng)。一直到1951年,法國物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計(jì)物理聯(lián)系起來考慮,通過信息的負(fù)熵原理解答了這一難題。他認(rèn)為“信息等于負(fù)熵”信息是一種特定意義的能源。為什么說信息也是能源?設(shè)想一下,如果我們將能源知識和節(jié)能信息有效傳遞,讓更多的人掌握如何節(jié)約能源的知識和技術(shù),并建立“熵”的世界觀,人類就可能自覺自愿地節(jié)約大量能源,并將所節(jié)約的能源用于增加社會的能源供應(yīng)。

人類每進(jìn)入一個新的時代,都必然在環(huán)境方面建立一個新坐標(biāo),負(fù)熵化的能源系統(tǒng)就是未來時代的技術(shù)坐標(biāo),可以用來控制能源的消費(fèi)和物質(zhì)的耗散速度,就是利用分布在各種能源需求現(xiàn)場和再生資源資源和廢棄資源現(xiàn)場,根據(jù)各種能源用戶對各種能源的不同需求,利用各種可再生的、低環(huán)境代價(jià)的和廢棄的能源資源,根據(jù)“分配得當(dāng),各得所需,溫度對口,梯級利用”的原則,針對性地生產(chǎn)能源、配置能源和供應(yīng)能源。通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理的優(yōu)化資源配置,從而將資源和能源消耗大幅度降低,并將環(huán)境代價(jià)不斷降低,控制熵增。

而再下一個時代的技術(shù)坐標(biāo)將會是什么?科學(xué)家們正在一些新的技術(shù)進(jìn)步中獲得靈感,他們當(dāng)中更多的人越來越相信新時代將會是生態(tài)文明時代,它的技術(shù)坐標(biāo)將會是通過人類培育的某些細(xì)菌來分解制造低碳的甲烷(CH4)和無碳的氫氣(H2),人類將會通過生態(tài)技術(shù)(不僅僅是生物技術(shù))最終獲得沒有碳排放和環(huán)境代價(jià)趨于最小的新技術(shù)系統(tǒng)。

“自組織”理論不僅在物理學(xué)中具有價(jià)值,在化學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué),甚至政治學(xué)中,對實(shí)現(xiàn)有序自組織問題上,具有深遠(yuǎn)的意義。如果我們能夠在能源生產(chǎn)消費(fèi)各環(huán)節(jié)加入信息,能夠轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊氖澜缬^,使節(jié)能環(huán)保成為一種自發(fā)自愿的行為,通過自組織過程和信息化系統(tǒng)控制,就可能有效地控制熵的增加速率。

這種通過對系統(tǒng)加入信息實(shí)現(xiàn)自組織來控制無用能量增加的認(rèn)識,對于全人類的進(jìn)步產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。英國首相邱吉爾為解決世界的能源問題,曾經(jīng)開出了一幅著名的靈丹妙藥,這就是“多元化”。所謂多元化不僅是能源來源的多元化,能源種類的多元化和能源利用方式的多元化;更重要的是參與解決能源的主體和解決能源問題的機(jī)制也需要多元化。邱吉爾多元化的主張是在20世紀(jì)70年代兩次能源危機(jī)之后才真正被世界所共識。

在人們深入思考之后,意識到所謂多元化就是調(diào)動更多的主體通過市場化進(jìn)行資源的優(yōu)化配置,從而建立有效的自組織系統(tǒng)。此后世界各國逐步放棄管制經(jīng)濟(jì),走向市場經(jīng)濟(jì),建立了一個多元化的、多邊性的和多層次的全球能源交易市場,并將這一交易延伸到其他資源和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域,這一市場化的進(jìn)程改變的人類很多傳統(tǒng)的行為模式,而且波及各個國家和各行各業(yè)。而鄧小平同志確定的社會主義市場經(jīng)濟(jì)改革的方向也與此幾乎同出一轍,都是希望通過建立一個能夠調(diào)動各方面積極性,實(shí)現(xiàn)更加有效的系統(tǒng)自組織,推動資源和要素優(yōu)化配置,以此來控制熵的增加。所以說,盡管我們當(dāng)初并無意識,但中國的市場化“改革”卻是利用了熱力學(xué)中對于信息構(gòu)筑自組織系統(tǒng)的學(xué)說來實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樗嫌钪娴谋举|(zhì)規(guī)律,所以它必然獲得成功。

從牛頓“絕對論”的宇宙觀到愛因斯坦“相對論”的宇宙觀,再到今天的“負(fù)熵論”宇宙觀,我們走的不僅僅是微小的幾步!而中國將能夠領(lǐng)導(dǎo)這場人類不可避免的“負(fù)熵革命”!愛因斯坦稱熵定律為“整個科學(xué)的首要法則”。人類終將會接受熵為新的世界觀、真理觀,將其定為現(xiàn)代新文明觀的科學(xué)基礎(chǔ),我們可以大膽地宣布:21世紀(jì)是熵世紀(jì)!

二、新文明觀

人類匆匆走過了漁獵文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明,甚至自認(rèn)為已經(jīng)到了信息文明時代。真的是這樣嗎?那為什么人類已經(jīng)走到了環(huán)境與資源的絕境了呢。顯然,文明需要重新定義、價(jià)值需要重新選擇、社會需要重新構(gòu)建,這就是人類生存與發(fā)展的首要任務(wù)。

在熵的鐵律之下,人類必須完成一場文明轉(zhuǎn)型,迫使自己在新文明中實(shí)現(xiàn)減緩熵增的過程,盡量推遲人類走向絕境的時間。這樣的新文明必須是這樣的:

它必須認(rèn)為環(huán)境是整個地球生物圈,而不局限于人類生存的那個局部范圍。它不僅從人類自身的利益和價(jià)值出發(fā),而且是從所有生命物種的利益和價(jià)值出發(fā)去保護(hù)環(huán)境。

它必須能夠從宇宙整體著眼,看到大自然的深層關(guān)聯(lián)性(地球上的生物不僅是太陽系的產(chǎn)物,而且也同樣是銀河系乃至整個宇宙的產(chǎn)物,這就是世界具有整體關(guān)聯(lián)性的根源。)而這種關(guān)聯(lián)方式歷久不衰,導(dǎo)向一種動態(tài)平衡。能夠依據(jù)宇宙?zhèn)惱砗陀钪鎯r(jià)值進(jìn)行選擇。該選擇必須具有人類進(jìn)化的終極意義,其遞進(jìn)關(guān)系如下:宇宙演化規(guī)律——地球生物進(jìn)化規(guī)律——倫理觀——價(jià)值現(xiàn)——社會范型(逐步逼近終極意義的社會范型)——經(jīng)濟(jì)范型。

它必須能夠規(guī)范全世界的政治行為和經(jīng)濟(jì)行為,因?yàn)樗巧鐣贫葎?chuàng)新的邏輯起點(diǎn),對地球上資源配置的觀念是檢驗(yàn)各種制度合理的試金石。

它必須能夠從與人的社會關(guān)系擴(kuò)大到人與自然的生態(tài)關(guān)系,以人與自然的和諧發(fā)展與共同進(jìn)化為目標(biāo),承認(rèn)除人類以外的生命和自然界的價(jià)值及其存在的權(quán)利,并從而制定新的道德規(guī)范?;谏鷳B(tài)倫理來導(dǎo)建人類的文化體系,這種具有建設(shè)性、積極性的文化將參與人類社會的上層建筑和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的建構(gòu),進(jìn)而形成一種全新文明的社會范型。

工業(yè)文明顛倒和割裂了生產(chǎn)、生活與生態(tài)的秩序和聯(lián)系,把地球所有的東西都物化為生產(chǎn)原料,只注重經(jīng)濟(jì)上的投入產(chǎn)出,無視這些所謂工業(yè)原料的生態(tài)功能。根本不把生態(tài)作為財(cái)富看待。這種無視生態(tài)基礎(chǔ)、鼓勵消費(fèi)、以生產(chǎn)為目標(biāo)的工業(yè)文明社會范型是難以為繼的。因此,我們認(rèn)為,人類21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)就是確立全球生態(tài)文明觀、建立一個生態(tài)文明的地球。

我們可以這樣定義:漁獵文明(A文明)、農(nóng)業(yè)文明(B文明)、工業(yè)文明(C文明),信息文明(D文明),而全新的生態(tài)文明是E文明。是人類實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境、生態(tài)協(xié)調(diào)進(jìn)化的優(yōu)化范型;是人類為了可持續(xù)發(fā)展,在經(jīng)過漁獵文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明、信息文明四次選擇后進(jìn)行的第五次選擇;是中國人“天地一體、萬物同源,生態(tài)文明、道法自然”的古老文明觀的適時釋放。

E文明主要包括“10E理念”:Earth(地球)、Environment(環(huán)境)、Ecological(生態(tài))、Energy(能源)、Entropy(熵)、Efficiency(效率)、Enlightened(開放)、Equalization(平衡)、Eternal(永恒)、Elegance(高貴)。

E文明在中國的具體實(shí)踐是我們可以稱為E模式的運(yùn)行體系,可以有效地克服中國人口、糧食、能源、資源、生態(tài)、環(huán)境、社會公平等制約可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。中國堅(jiān)定實(shí)施E模式發(fā)展戰(zhàn)略,能夠體現(xiàn)出一個民族對于自身發(fā)展的審慎思考、一個時代對于自然環(huán)境的整體關(guān)懷、一個國家對于全球未來的崇高責(zé)任。中國E模式發(fā)展涵蓋人口、能源、水、土地、森林、氣候、海洋、礦產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)、城市化、農(nóng)業(yè)、地理多樣性、社會進(jìn)步、科技創(chuàng)新、教育、減災(zāi)、反貧困、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)能力建設(shè)等各個方面。

E模式就是一種將科學(xué)發(fā)展、和平發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展有機(jī)結(jié)合的發(fā)展模式;包括八大體系:第一是低消耗的生產(chǎn)體系;第二適度消費(fèi)的生活體系;第三可持續(xù)、循環(huán)的環(huán)境資源體系;第四是穩(wěn)定高效的經(jīng)濟(jì)體系;第五不斷創(chuàng)新的科技體系;第六更加開放的金融貿(mào)易體系;第七是注重公平的分配體系;第八是開明進(jìn)步的民主體系。

E模式分為宏觀、中觀、微觀三個層次。從宏觀面來講,首先要把握住中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展結(jié)構(gòu)、發(fā)展模式,也就是建立一個完全符合科學(xué)發(fā)展社會的基本模式,在這方面不能出任何偏差。中觀層次要建立一個可持續(xù)發(fā)展、適分對口、梯級利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì),確保上一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物成為下一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原料,以此提高資源利用效率。微觀層次就是在社會各個行業(yè)和領(lǐng)域建立清潔生產(chǎn)的概念。每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要求是清潔的,它的排污量應(yīng)當(dāng)盡可能是最少的、趨于最小的。

在10E理念或者原則下,我們可以這樣定義:生態(tài)文明是指人類遵循人、自然、社會和諧發(fā)展這一客觀規(guī)律而取得的物質(zhì)與精神成果的總和;是指以人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環(huán)、全面發(fā)展、持續(xù)繁榮為基本宗旨的社會存在形態(tài)。它的產(chǎn)生基于人類對于長期以來主導(dǎo)人類社會的物質(zhì)文明的反思,自然資料的有限性決定了人類物質(zhì)財(cái)富的有限性,人類必須從追求物質(zhì)財(cái)富的單一性中解脫出來,追求精神生活的豐富,才可能實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展。這無疑將使人類社會形態(tài)發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。

生態(tài)文明遵循的是可持續(xù)發(fā)展原則,它以尊重和維護(hù)整體生態(tài)環(huán)境價(jià)值和自然秩序?yàn)橹髦?、以可持續(xù)發(fā)展為依據(jù)、以人類的可持續(xù)發(fā)展為著眼點(diǎn)。生態(tài)文明力圖用整體、協(xié)調(diào)的原則和機(jī)制來重新鑄造社會的生產(chǎn)關(guān)系、生活方式、生態(tài)觀念和生態(tài)秩序。如果從維系人與自然的共生能力出發(fā),從人與自然、人與社會以及人際和代際之間的公平性、共生性的原則出發(fā),從文明的延續(xù)、轉(zhuǎn)型和價(jià)值重鑄的角度來認(rèn)識,生態(tài)文明必將超越和替代工業(yè)文明。

 




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