《能量与文明》：[加] 瓦茨拉夫·斯米尔 / Vaclav Smil / 吴玲玲 / 李竹 / 后浪丨九州出版社 / 2021-5 /

文/云海

“能量流动方式的每一次改进，结果都带来了文化机制的提升。”——罗纳德·福克斯

人类文明在向前发展的历史进程中，究竟是什么力量在发挥主要的推动作用呢？这是千百年来思想家们关心的话题。气候变化、流行病、人类的突发奇想和激情，都曾被认为是人类历史的形成因素。

《能量与文明》是一部从能量利用的角度，审视人类文明发展史的大书。作者瓦茨拉夫·斯米尔（Vaclav Smil）教授是科学家、历史学家、政策研究者，2010年与巴菲特、比尔·盖茨、奥巴马、周小川、伯南克等人共同入选《外交政策》杂志评选的“全球百位思想者”。在书中，作者另辟蹊径，通过历史学、自然科学、工程学、经济学、社会学等跨学科研究，梳理了能量与人类文明关系的发展史，诠释了能量利用对人类文明的作用，提出了人类文明发展史就是人类控制能量的演化历史的观点。

该书将能量作为人类历史的主要分析概念，指出能量是唯一的通用货币。地球上一切生命归根到底都依赖太阳而生存。太阳由聚变产生电磁能（太阳能、辐射能），电磁能到达地球后，大部分被大气层、云层、海洋和大陆吸收，转化成热能，其中，有不到0.05%的一小部分辐射能通过光合作用被转化为植物体内新的化学能储存起来，为所有更高阶的生命提供不可替代的基础，包括为人类的肌肉活动提供动能。而工具的使用，让人类在获取食物、住所和衣物方面获得了机械效益。人类通过不断突破对火、风、水、电、太阳能等能量流动的性质和规模的限制，不断创造出各种新形式的更高能的文明。比如传统社会仅有的原动力是生物动力和帆船、磨坊等转换水、风动能的设备。蒸汽机的广泛应用则让人类进入了工业文明。

书中用丰富的细节，系统梳理了从史前采集社会、传统农业社会、工业社会到现代化石燃料文明期间人类对于能量利用的历史。从宏观角度考察人类对能量的使用时，通常有两种简单划分能量时代的方法。一种是按照是否由生命驱动，分为传统社会（人类和动物的肌肉是主要的驱动力）和现代文明（依赖于靠燃料和电力驱动的机器）。另一种按照能源是否可再生，将历史区分为几千年来的由生物原动力和生物质燃料主导的时期，以及最近严重依赖化石燃料与电力的时期。作者指出，这两种简单划分特定能量时代的方法都是不恰当的，因为在新燃料和原动力的创新和普及时间方面存在着明显的国家地区差异，而且能量的转化过程也是渐变的。考察这种能量使用的渐变而复杂的进程，我们能够客观的衡量一个地区、一个时代的文明水平。

通过梳理，作者指出，数千年来，社会经济越复杂，越需要更多、更高效的能量投入是无可争辩的事实。

作者总结道，新能源和新原动力的采用与普及一直是造成经济、社会和环境变化的根本物理因素，几乎改变了现代社会的方方面面。文明的进步可以看作是对提高粮食产量，运输更多的产品和各种材料，生产更多且更多样化的商品，实现更高的流动性，并创造可获得几乎无限量的信息的途径所需要的更高的能量使用的追求。这些成就带来了更大规模的人口和更高的生活质量。

霍华德·奥德姆等科学家就指出能量供应与社会进步之间的这种联系：“可获取的能量总量决定了可实现的作业活动总量，而一个人对这些能量流动的掌控决定了其在人类事务上的权力以及对自然的相对影响力。（1971）”西方在近代的崛起，在很大程度上要归功于两种非生命原动力的强大组合：对风力的有效利用和火药的使用，这体现在装备了重型火炮的远洋帆船上。荷兰、英国和美国相继获得经济领导地位和国际影响力，就与它们早期更高的净能量回报（即以更少的单位有用能量投入提取可开采的燃料）密切相关。

尤其是在基于化石燃料的工业化时代，能源使用对社会经济的影响几乎是瞬间的。化石燃料取代生物质燃料，以及后来电和内燃机取代生物能源，在短短几代人的时间里创造了一个新世界。最明显的物质变化由工业化和城市化相互交织而成，食物供应更充足、住房条件更好，贸易、运输、电信产业形成了全球性业务。同时，社会变革的方方面面也加快了，比如改善了健康，延长了寿命，传播了基础文化，又促进了高等教育。美国的历史经验就是典型案例。与任何其他现代国家相比，美国的国力和影响力都是由其极高的能量消耗所创造的。1850年，美国绝大多数地区还是以木材为主要燃料的农村。仅一个世纪以后，美国就成了世界上最大的化石燃料生产国和消费国，并且利用技术创新的优势，在二战中取得胜利，成了经济和军事超级大国。

然而，作者也指出，尽管人类依靠能量转化来生存，且依靠更多能量流动来发展文明，但这并不意味着，不断增长的能量使用量等同于有效适应，相反，最大程度提高能量输出反而会适得其反。历史证据表明，更高的能量使用本身只能引起更大的环境负担。比如，更高的能量使用量不会确保可靠的粮食供应（如苏联不得不进口粮食），也不会赋予国家战略安全（如反恐中的美国），等等。

作者指出，化石能源的最终耗尽是最不可能发生的，因为煤和碳氢化合物的燃烧是人为二氧化碳排放的主要来源，可利用的化石燃料的燃烧将使对流层温度升高到足以溶解整个南极冰盖的程度，并导致海平面上升58m，这将对人类文明的存续造成巨大影响。

因此，作者强调，从由化石燃料主导的全球能量系统向完全依靠可再生能源的全新安排的划时代转变，带来了巨大的挑战。

针对现代文明中资源使用中的严重低效（无论在能量、食品、水还是金属上的低效），作者提倡更合理的消费方式，对一般资源的消耗采取合理、适度克制的态度。

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