《能量與文明》:[加] 瓦茨拉夫·斯米爾 / Vaclav Smil / 吳玲玲 / 李竹 / 后浪丨九州出版社 / 2021-5 /
文/云海
“能量流動(dòng)方式的每一次改進(jìn)杀餐,結(jié)果都帶來(lái)了文化機(jī)制的提升」涂埽”——羅納德·阜裎常克斯
人類文明在向前發(fā)展的歷史進(jìn)程中虱黄,究竟是什么力量在發(fā)揮主要的推動(dòng)作用呢蹬刷?這是千百年來(lái)思想家們關(guān)心的話題。氣候變化笨忌、流行病蓝仲、人類的突發(fā)奇想和激情,都曾被認(rèn)為是人類歷史的形成因素官疲。
《能量與文明》是一部從能量利用的角度袱结,審視人類文明發(fā)展史的大書。作者瓦茨拉夫·斯米爾(Vaclav Smil)教授是科學(xué)家途凫、歷史學(xué)家垢夹、政策研究者,2010年與巴菲特维费、比爾·蓋茨果元、奧巴馬促王、周小川、伯南克等人共同入選《外交政策》雜志評(píng)選的“全球百位思想者”而晒。在書中蝇狼,作者另辟蹊徑,通過(guò)歷史學(xué)倡怎、自然科學(xué)迅耘、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)诈胜、社會(huì)學(xué)等跨學(xué)科研究豹障,梳理了能量與人類文明關(guān)系的發(fā)展史,詮釋了能量利用對(duì)人類文明的作用焦匈,提出了人類文明發(fā)展史就是人類控制能量的演化歷史的觀點(diǎn)。
『1』
能量是唯一的通用貨幣
該書將能量作為人類歷史的主要分析概念昵仅,指出能量是唯一的通用貨幣缓熟。地球上一切生命歸根到底都依賴太陽(yáng)而生存。太陽(yáng)由聚變產(chǎn)生電磁能(太陽(yáng)能摔笤、輻射能)够滑,電磁能到達(dá)地球后,大部分被大氣層吕世、云層彰触、海洋和大陸吸收,轉(zhuǎn)化成熱能命辖,其中况毅,有不到0.05%的一小部分輻射能通過(guò)光合作用被轉(zhuǎn)化為植物體內(nèi)新的化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),為所有更高階的生命提供不可替代的基礎(chǔ)尔艇,包括為人類的肌肉活動(dòng)提供動(dòng)能尔许。而工具的使用,讓人類在獲取食物终娃、住所和衣物方面獲得了機(jī)械效益味廊。人類通過(guò)不斷突破對(duì)火、風(fēng)棠耕、水余佛、電、太陽(yáng)能等能量流動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)模的限制窍荧,不斷創(chuàng)造出各種新形式的更高能的文明辉巡。比如傳統(tǒng)社會(huì)僅有的原動(dòng)力是生物動(dòng)力和帆船、磨坊等轉(zhuǎn)換水搅荞、風(fēng)動(dòng)能的設(shè)備红氯。蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用則讓人類進(jìn)入了工業(yè)文明框咙。
書中用豐富的細(xì)節(jié),系統(tǒng)梳理了從史前采集社會(huì)痢甘、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì)喇嘱、工業(yè)社會(huì)到現(xiàn)代化石燃料文明期間人類對(duì)于能量利用的歷史。從宏觀角度考察人類對(duì)能量的使用時(shí)塞栅,通常有兩種簡(jiǎn)單劃分能量時(shí)代的方法者铜。一種是按照是否由生命驅(qū)動(dòng),分為傳統(tǒng)社會(huì)(人類和動(dòng)物的肌肉是主要的驅(qū)動(dòng)力)和現(xiàn)代文明(依賴于靠燃料和電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器)放椰。另一種按照能源是否可再生作烟,將歷史區(qū)分為幾千年來(lái)的由生物原動(dòng)力和生物質(zhì)燃料主導(dǎo)的時(shí)期,以及最近嚴(yán)重依賴化石燃料與電力的時(shí)期砾医。作者指出拿撩,這兩種簡(jiǎn)單劃分特定能量時(shí)代的方法都是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)樵谛氯剂虾驮瓌?dòng)力的創(chuàng)新和普及時(shí)間方面存在著明顯的國(guó)家地區(qū)差異如蚜,而且能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程也是漸變的压恒。考察這種能量使用的漸變而復(fù)雜的進(jìn)程错邦,我們能夠客觀的衡量一個(gè)地區(qū)探赫、一個(gè)時(shí)代的文明水平。
通過(guò)梳理撬呢,作者指出伦吠,數(shù)千年來(lái),社會(huì)經(jīng)濟(jì)越復(fù)雜魂拦,越需要更多毛仪、更高效的能量投入是無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)。
『2』
能量供應(yīng)與社會(huì)進(jìn)步
作者總結(jié)道晨另,新能源和新原動(dòng)力的采用與普及一直是造成經(jīng)濟(jì)潭千、社會(huì)和環(huán)境變化的根本物理因素,幾乎改變了現(xiàn)代社會(huì)的方方面面借尿。文明的進(jìn)步可以看作是對(duì)提高糧食產(chǎn)量刨晴,運(yùn)輸更多的產(chǎn)品和各種材料,生產(chǎn)更多且更多樣化的商品路翻,實(shí)現(xiàn)更高的流動(dòng)性狈癞,并創(chuàng)造可獲得幾乎無(wú)限量的信息的途徑所需要的更高的能量使用的追求。這些成就帶來(lái)了更大規(guī)模的人口和更高的生活質(zhì)量茂契。
霍華德·奧德姆等科學(xué)家就指出能量供應(yīng)與社會(huì)進(jìn)步之間的這種聯(lián)系:“可獲取的能量總量決定了可實(shí)現(xiàn)的作業(yè)活動(dòng)總量蝶桶,而一個(gè)人對(duì)這些能量流動(dòng)的掌控決定了其在人類事務(wù)上的權(quán)力以及對(duì)自然的相對(duì)影響力。(1971)”西方在近代的崛起掉冶,在很大程度上要?dú)w功于兩種非生命原動(dòng)力的強(qiáng)大組合:對(duì)風(fēng)力的有效利用和火藥的使用真竖,這體現(xiàn)在裝備了重型火炮的遠(yuǎn)洋帆船上脐雪。荷蘭、英國(guó)和美國(guó)相繼獲得經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)地位和國(guó)際影響力恢共,就與它們?cè)缙诟叩膬裟芰炕貓?bào)(即以更少的單位有用能量投入提取可開采的燃料)密切相關(guān)战秋。
尤其是在基于化石燃料的工業(yè)化時(shí)代,能源使用對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響幾乎是瞬間的讨韭≈牛化石燃料取代生物質(zhì)燃料,以及后來(lái)電和內(nèi)燃機(jī)取代生物能源透硝,在短短幾代人的時(shí)間里創(chuàng)造了一個(gè)新世界狰闪。最明顯的物質(zhì)變化由工業(yè)化和城市化相互交織而成,食物供應(yīng)更充足濒生、住房條件更好埋泵,貿(mào)易、運(yùn)輸罪治、電信產(chǎn)業(yè)形成了全球性業(yè)務(wù)秋泄。同時(shí),社會(huì)變革的方方面面也加快了规阀,比如改善了健康,延長(zhǎng)了壽命瘦麸,傳播了基礎(chǔ)文化谁撼,又促進(jìn)了高等教育。美國(guó)的歷史經(jīng)驗(yàn)就是典型案例滋饲。與任何其他現(xiàn)代國(guó)家相比厉碟,美國(guó)的國(guó)力和影響力都是由其極高的能量消耗所創(chuàng)造的。1850年屠缭,美國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)還是以木材為主要燃料的農(nóng)村箍鼓。僅一個(gè)世紀(jì)以后,美國(guó)就成了世界上最大的化石燃料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)呵曹,并且利用技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)款咖,在二戰(zhàn)中取得勝利,成了經(jīng)濟(jì)和軍事超級(jí)大國(guó)奄喂。
『3』
高能社會(huì)的未來(lái)挑戰(zhàn)
然而铐殃,作者也指出,盡管人類依靠能量轉(zhuǎn)化來(lái)生存跨新,且依靠更多能量流動(dòng)來(lái)發(fā)展文明富腊,但這并不意味著,不斷增長(zhǎng)的能量使用量等同于有效適應(yīng)域帐,相反赘被,最大程度提高能量輸出反而會(huì)適得其反是整。歷史證據(jù)表明,更高的能量使用本身只能引起更大的環(huán)境負(fù)擔(dān)民假。比如浮入,更高的能量使用量不會(huì)確保可靠的糧食供應(yīng)(如蘇聯(lián)不得不進(jìn)口糧食)阳欲,也不會(huì)賦予國(guó)家戰(zhàn)略安全(如反恐中的美國(guó))舵盈,等等。
作者指出球化,化石能源的最終耗盡是最不可能發(fā)生的秽晚,因?yàn)槊汉吞細(xì)浠衔锏娜紵侨藶槎趸寂欧诺闹饕獊?lái)源,可利用的化石燃料的燃燒將使對(duì)流層溫度升高到足以溶解整個(gè)南極冰蓋的程度筒愚,并導(dǎo)致海平面上升58m赴蝇,這將對(duì)人類文明的存續(xù)造成巨大影響。
因此巢掺,作者強(qiáng)調(diào)句伶,從由化石燃料主導(dǎo)的全球能量系統(tǒng)向完全依靠可再生能源的全新安排的劃時(shí)代轉(zhuǎn)變,帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)陆淀。
針對(duì)現(xiàn)代文明中資源使用中的嚴(yán)重低效(無(wú)論在能量考余、食品、水還是金屬上的低效)轧苫,作者提倡更合理的消費(fèi)方式楚堤,對(duì)一般資源的消耗采取合理、適度克制的態(tài)度含懊。
(本文首發(fā)于公眾號(hào)“云海書評(píng)”身冬,歡迎訂閱)