这周工作太忙,实在没东西写了,想起前一阵子翻译过一篇《科学美国人》杂质的文章,2021年6月20日的刊文《经济无限增长的错觉》,就先放上来凑个数吧。提升翻译水平,也是我参加好中文的愿望之一。
当今世界已经意识到不可持续性和气候变化带来的深远挑战,而电动车已成为这个世界上众多伟大的现代符号之一,甚至于我们能想象出大型计算机“深思”今天关于生命、宇宙和万物的答案很可能自然而然地就指向“EV”(电动车的缩写)。但是,就像Douglas Adams(《银河系漫游指南》的作者)肯定会问的一样,如果电动车是答案,那么问题是什么?
让我们想象“完美”的电动车:太阳能动力,高效,可靠,价格实惠,但它是“可持续的”吗?电动车的动力来自可再生能源,这一点可能有助于减少运输的碳足迹,然而可持续性不仅是以碳足迹来测量的,而是以“物质足迹”:即,在生产和消费某产品过程中所使用的单位面积的生物数量、金属矿石、建筑材料、化石燃料的数量的总合。一辆电动车将近一吨,其构成材料有金属(包括稀土),塑料,玻璃,橡胶等,因此,全球对电动车需求的显著增长会增加对上述每一种材料的需求。
任何人类制造的产品其生命周期的每个阶段都会产生环境成本:提炼原材料、制造/建造、直至废弃所造成的栖息地的破坏、生物多样性的减少、以及污染(包括碳排放)。所以,正是全球不断增长的物质足迹才是气候和生态这一对孪生危机的根本原因。
自工业革命以来,全球物质足迹紧紧踩着全球经济(GDP)指数级增长脚印而增长,其主要原因是建立在无限度增长之上的社会经济系统中,超级富豪的惊人消费。我们能否解决追求无限度增长和环境毁坏恶果之间这一基本矛盾?
能源技术
技术创新和效率改善通常被认为是从经济增长中剥离所使用物质增长的途径。虽然无可否认,科技在转变到可持续性世界方面具有关键的作用,但是它仍然受限于基本的物理原理和经济实用性的考虑。
这样的例子有很多。飞机发动机的效率数十年来进步很小,因为它一直以来已经接近理论效率峰值。同样,光伏电池的效率瓶颈大约是35%,这是由于构成它的半导体材料的物理性质决定的,在实际应用中出于经济性和可行性原因,很少超过20%。大型风力发电厂的电力生产限于每平方米约1瓦特,其原因是很简单但确完全无法避免的尾流效应所产生的物理后果。过去50年计算能力的指数级增长将于2025年结束,因为物理上已不可能把计算机芯片上的半导体造得更小了,现在已经大约是新冠病毒大小的5%了。
无论是经典物理原理,还是量子论或固态物理学或热力学,都对科技解决方案给出了不同且无法改变的限制。数个世纪以来带来了难以置信的科技跃迁的物理原理其自身也是有局限的。我们可能会认为大量循环使用再生材料可以抵消效率极限,可是,虽然再生利用很重要,玻璃和金属几乎可以无限次循环使用而不损失质量,但是纸张和塑料却只能再生几次,然后就退化了。
另外,再生过程本身可能就是一个强烈消耗能源和物质的过程,即使物理法则可以被打破(其实无法打破),实现了100%效率的再生,经济增长所产生的累积需求必然会要求更多的原初材料。关键是效率受到了物理限制,而社会经济创造出来的“需要”却没有被充分限制。
不幸的是,现状更可悲,经济增长要求是指数级的,即,在一定时期内经济规模必须翻倍。如先前所说,这会驱动相应的物质足迹的增长。要想理解指数级增长的性质,请想一想电动车。假如我们有足够的锂(容易提炼)来造电池,以供电动车革命持续30年,现在,假设深海开采提供了4倍于当前该材料的数量,我们能坚持120年吗?不能,因为现在10%的增长率等于对锂的需求每7年翻一倍,也就是说我们只够44年的。其结果是,我们可能造成了数不清的、不可逆的、对海洋生态系统的损坏,就为了购买多几年的原材料供应。
指数级增长迅速地、无可避免地把所有事物都变成了有限供应,对于病毒来说,有限的资源是人类的人口,而对于这颗星球来说,有限资源就是其物理资源。
照此推断,使材料消耗脱离经济增长是根本不可能的,而这就是正在发生的事情。2015年,Wiedmann et al.为几个国家详细计算了物质足迹,包含正在国际贸易中的物质。在研究所覆盖的1990-2008年期间,没有哪个国家做到一段可持续的时间内、策划的、深思熟虑的整体经济层面的剥离。相反,发达国家的声明背后隐藏了其将生产大量离岸外包,和连带的对发展中国家生态造成的毁坏。
近来有人提议灭绝生态的深海开采以及虚无缥缈的地外行星开采,都是拒绝承认这些不愿面对的真相的增长模型的产物。
什么是可持续发展?
这些观察引导我们走向可持续发展的自然最少状态:所有资源利用曲线必须同步平坦化,所有污染曲线同步消失。正是这种资源视角才让我们看清,为什么电动车可能有助于抵消碳排放,但在无限增长模型下仍然最终是不可持续的。
真正的问题
我们已经证明,物质消耗和GDP之间解不开的联系使得无限增长模型与可持续的生态完整性无法相容,因此,虽然电动车成了气候变化问题的部分答案,但在当前模型下,它只会加剧不可持续性资源消耗的人类危机。
真正的问题是这样的:我们如何转变到建立在平衡人类福祉和生态完整性基础之上的、可替代经济模型?
本文是观点和分析文章,作者的观点或作者本人并不必然代表科学美国人杂志。
作者简介:
Chirag Dhara: 气象物理学家,印第安纳热带气象学院的研究员
Vandana Sing: 弗雷明翰州立大学物理学教授,从事跨学科气象教学