第116夜 能源就是一切（1 / 2）

一切都是能源。

全球各地，我们都在大量使用能源，大约每年150万亿千瓦时。这只是诸多天文数字中的一个，就像美国的年度预算一样，我们大多数人很难理解其量级和意义，当我们听到它时，只会两眼放光。

1959—1969年担任参议院共和党领袖的埃弗里特·德克森（EverettDirksen）在谈到美国的预算时，据称曾说过这样的话：“这里10亿，那里10亿，很快你就会真正谈到钱。”

他说这句话时，美国的预算只有目前3.5万亿美元的1/30——相当于美国的每个男人、每个女人和每名儿童都有1万美元（美国人口约3.30亿【截至2019年1月】），这能够帮助我们更好地了解其规模。

为了让大家能够同样了解全球能源消费规模意味着什么，并把这一庞大的量级转换成某种容易让人理解的概念，以下列举的这些对比或许会有所帮助。

我在开篇章节中便已指出，为了保持身体运转，人们每天需要2000卡路里的能量，这差不多相当于代谢率为100瓦特，一只灯泡的能量。

与其他任何人造的事物相比，人类自身对于能量的利用都是十分高效的。

例如，洗碗机每秒钟的能耗是人们手工洗碗的10倍，而用汽车使人移动的能耗则是人们自己步行的1000多倍。

如果把现代生活必不可少的地球上所有机械、手工制品、基础设施的能耗相加，将是自然能耗的30倍。

换句话说，我们用于维持生活标准的能量处理率数十万年来一直维持在几百瓦特，直至大约1万年前我们开始组成集体城市社区。

这标志着人类世的开端，我们的代谢率开始稳步增长至今天3000多瓦特的水平。

但这只是全球的平均值。发达国家的能量利用率要高得多。在美国，代谢率几乎是平均水平的4倍，达到1.1万瓦特，这比自然生物的代谢率要高出100多倍。

这一数值并不比**的代谢率小多少，而**的体重是我们的1000多倍。如果把人类想象成使用了30倍于自身体重所应消耗能量的动物，地球上人口的总能耗值就会远远超过73亿人口实际的总能耗值。

从某种意义上说，我们在进行日常活动时相当于把人口放大了至少30倍，相当于全球人口总量超过2000亿。

如果最乐观的思想家是正确的，全球人口将于21世纪末达到100亿，所有人的生活标准将与美国相当，由此一来，有效人口将超过1万亿。

这不仅让人们感受到了人类使用能量的规模，而且还表明，与“自

然世界”的其他物种相比，我们人类的生态失衡已经达到了何种地步。

同样重要的是，能耗的大幅度增长是在按照进化标准而言非常短的时间内发生的，因此，任何系统的调整或对其影响的适应都无法实现。

例如，有人曾预计，当我们还是自然世界不可或缺的一部分时，那时的代谢率只有几百瓦特，而且农业尚未发明，当时的全球总人口仅约为1000万。

而现在，在很短的时间内，有效人口规模便增长了2万倍，这导致自然界的进化平衡遭到破坏，而且可能带来灾难性的生态和环境后果。

这很不乐观，但如果我们注意到人类使用能源时不可避免的低效率以及由此产生的熵、污染、低热和环境破坏的话，情况就更加不乐观了。

在目前全球每年的总能耗（几乎是1980年的两倍）中，有大约1/3被浪费了。

例如，汽油中只有大约20%的能量被用于推动汽车前进。创新的重要作用之一，便是通过改进现有的科技、发明新的科技或者找到新的方式组织科技的应用，以减少这一低效率。

我们发现，公众和企业越来越意识到能耗、浪费和低效带来的挑战，政府推出的项目和税务政策也鼓励思考并解决这些问题的新方式。毫无疑问，人们已经取得了显著的进展，而且还将继续取得进展，但问题在于，这是否足够？

即使存在政府干预、刺激和监管，适应开放式增长的自由市场体系也能在赚取大量利润和解决可持续性问题之间找到稳定的平衡。毕竟，企业的主要功能并不是提高效率，而是赚取利润。

地球上的生命在不断进化，通过将太阳能转化为生物代谢能量为生命组织提供能量。

这个令人惊叹的过程在过去20多亿年间一直很成功，我们可以很有信心地说，它是可持续的，尽管源自自然选择的、能够代表新的创新生命形式的主角不断发生改变。

生命可持续的一个重要因素是能量来源，即太阳，是外在的、可依赖的、相对永恒的。

太阳每天都会照耀大地，其输出的任何变化都会发生在足够长的时间段内，足以让生物适应改变。

随着火的发明，这一持续进行的、不断进化的、准稳定的状态开始缓慢地发生变化。

燃烧是释放木头中储存的太阳能的化学过程。再加上农业的发明，向人类世的转变开始进行，我们从纯粹的生物体发展为目前的城市化社会经济生物，不再与自然世界保持内在均衡。

在近30亿年的可持续状态中发生巨大的、革命性的变化只是过去这200年的事情，我们的发明以及对煤炭和石油中储存的太阳能的利用宣告了“城市世”的到来。

化石燃料直到现在依然被看作像太阳一样的无限能量，而正是这种能量引发了工业革命。

从科学角度而言，工业革命的真正革命性特点是从开放系统到封闭系统的巨大转变，前者主要由太阳在外部提供能量，而后者则是由化石燃料在内部提供能量。

这是一个根本性的系统改变，带来了重要的热力学结果，因为在一个封闭的系统内，热力学第二定律所要求的熵的持续增长严格适用。

我们实现了从一个外部的、可靠的、可持续的能量来源向一个内部的、不可靠的、变化无常的能量来源的“升级”。

此外，由于我们目前主要的能量来源成为它所支撑的体系的不可或缺的一部分，能量的供应便受到了持续变化的内部市场力量的限制。

依靠化石燃料提供的能量，我们这200年来的社会经济成就在短时间内便超过了由太阳直接提供能量的自然选择的生物作用。

然而，将化石能量的妖魔从瓶中释放出来，可能会让人类付出沉重的代价，我们要么学会适应，要么就把它收回瓶中。

热力学第二定律带来的一个后果便是，地下化石燃料所蕴藏的能量释放到地球表面导致大气变暖。

燃烧这些燃料所产生的熵副产品——二氧化碳和甲烷等气体则进一步加剧了大气变暖的趋势，并导致了众所周知的温室效应，即热量被困在大气中。

我不会详细讨论物理和化学进程的速度如何随温度变化，而是会再次重申，它们的规模会按照指数级变化，而非幂律。

由此一来，控制天气和地球动植物历史的进程便会因为它们所处温度的微小变化而产生指数级变化。

我想要提醒的是，平均气温上升2℃，这些进程的速度便会加快20%。

由此可见，环境温度在我们尚不足以完全适应的较短时间内的微小变化都会带来巨大的生态和气候影响。

有些影响或许是积极的，但许多都将是灾难性的。然而，无论这些影响有什么迹象，巨大的改变都已经离我们很近了，我们亟须了解它们的来源和后果，并找到适应和缓解的策略。

重要的问题不是这些影响是否源自人类活动——因为这几乎是肯定的——而是这些影响可以在何种程度上被最小化，同时又不会导致我们所处物理环境和经济环境的迅速变化，并由此使得全球社会经济结构陷入崩溃。

因此，包括政治领袖和企业领袖在内的普通大众不认同科学家、环境学家和其他专家的警告，这让我感到非常不解，他们的不作为也让我感到困难重重。

的确，我们都应该高兴地宣扬自由市场体系的巨大成功和成果以及人类独创性和创新的重要性，但同时我们也应该意识到能源和熵的重要角色，并一同采取战略性举措，找出针对它们所导致的有害后果的全球性解决方案。

尽管能源在将我们带到目前的历史阶段，尤其在促进现代人类社会的社会经济发展时扮演了显而易见的中心角色，但你很难在任何经典经济学教科书上找到一两句有关能源的话。

值得注意的是，能源和熵、新陈代谢、承载能力等概念并没有跻身主流经济学界。

过去200年间，经济、市场和人口的持续增长，以及生活水平的同步提升，被视作经典经济学理论的成功证据，并被当作否认新马尔萨斯主义观点的论据。

没有人认为我们需要认真思考能源作为经济成功或人口增长的基础性驱动力所发挥的作用，更不用说考虑作为增长不可避免的后果的熵了。

同样，没有人能认真对待资源有限这种可能性，更不用说那些可能使人们质疑开放式增长的物理限制了。

直到现在局面仍然如此。从概念上说，由于人类的创新和智慧扮演着近乎魔法一般的角色，这些问题似乎就都迎刃而解了。

而且我们还假设通过引入一些自由市场的刺激，这些因素会始终扮演类似角色，使整个世界完好地运行下去。

就像用神秘暗物质的概念解释物理空间为何会持续指数级增长一样，创新思想的无限供给也被用来解释社会经济空间为何会持续扩大，并在这一过程中克服重重障碍。