生態與工業的和諧畫卷

熊掌和魚翅，何以兼得?

自始于18世紀的產業革命以來，工業為人類社會帶來了巨大的物質財富，據統計，在1850年至1950年的100年間，歐洲和北美的人均收入增長了7倍。與此同時，人類工業活動極大地改變了大自然的面貌，加速了自然生態的退化，造成了一系列區域性乃至全球性資源和環境問題，嚴重削弱了人類可持續發展的自然基礎。僅二十世紀，人類消耗了1420億噸石油、2650億噸煤、380億噸鐵、7．6億噸鋁、4．8億噸銅。二次世界大戰前后，震驚世界的八大污染事件或公害事件給那些崇尚工業文明者打了重重一棒，溫室效應、臭氧損耗、酸雨、森林銳減、土壤沙漠化、物種滅絕和有毒廢棄物、飲用水污染等全球性的環境問題也接踵而至。

綜觀整個社會發展史，人類對自然的每一次不合理使用，都導致了自然界做出報復性的反應。工業文明時代，人類社會突顯出三大發展危機：自然資源日益枯竭、生態環境日益惡化和貧富分化日益加劇。我們在享受著工業文明的甜美果實的同時，也在不得不呼吸混雜著工業廢氣的污濁空氣，喝被工業廢水浸染過的濁水。正如恩格斯所言：“我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復了我們。”

開采資源，拋棄廢料，這是環境問題的最直接根源。如何在維持生態完整性的前提下發展工業，實現工業與生態的和諧、共贏?就如同熊掌和魚翅，如何才能兼得?于是工業生態學出現了，它為人類社會建立與自然和諧的工業體系提供了理論工具，為我們既享受工業文明成果，又保護人類賴以生存和發展的大自然，提供了整體性思維和一體化解決方案，為兼得魚翅和熊掌架設了一座橋梁。

讓“工業”與“生態”結合

工業生態學并非一個全新概念，早在二十世紀六七十年代的科技文獻中已經出現了，但并沒有引起人們的興趣。關于工業生態學的科學討論是近10多年的事情。20世紀90年代，工業生態學才再次受到學術界的關注，并且逐步形成了一個由生態學、工程學、生物經濟學等多學科交叉的嶄新領域。

盡管看上去“工業”與“生態”是毫不相干的，甚至是對立的、矛盾的，但是，有一點是確信無疑的：工業體系是建立在生物圈所提供的資源和服務基礎之上的。也就是說，工業生產所需要的各種礦物原料、化石能源均來自大自然，產生的各種廢物也最終返回到自然環境中，因此，它與生物圈存在著極其廣泛而深刻的直接或間接的相互聯系和相互影響。傳統上認為，工業存在于自然界，但與自然相分離，而且是造成自然生態退化的罪魁禍首。事實上，這是與人類中心主義或超自然思維相一致的結果。現代科學理論認為，人，僅僅是自然界中的生命體，即便是凝聚著人類聰明智慧結晶的工業體系，也只是自然生態系統的一個組成成分，或日子系統。

工業生態學是類比生態學概念而提出的。關于工業生態學，目前已有20多種表述不同、但含義相近的定義。簡單地講，工業生態學是研究工業系統與自然環境之間相互作用、相互聯系的一門新型交叉學科，屬于應用生態學的一個分支學科。

第三代園區：生態工業園區

生態工業園區是工業生態學重要的研究領域之一，也是工業生態學理論最重要的實踐模式。

生態工業園區是我國繼經濟開發區、高新技術園區之后的第三代園區。它是通過對一定地域空間內不同工業企業間，以及不同工業企業、社區和自然生態系統之間的物質、能量的輸入與輸出進行優化，從而在該地域內對物質和能量進行綜合平衡，形成內部資源、能源高效利用，外部廢物最小化排放的可持續的地域綜合體。具體來說，生態工業園區是模擬自然生態系統中“生產者——消費者——分解者”的營養結構關系，在特定的地域范圍內，企業之間、企業與社區之間通過共享基礎設施，建立物質、能量、信息相互交換和循環利用機制，從而形成由多個相互關聯企業組成的產業共生網絡體系。在這個產業共生網絡體系中不存在廢物的概念，因為一個企業的廢物同時也是另一個企業的原材料。

美國、加拿大等歐美發達國家是應用工業生態學理論改造傳統工業系統的先行者，先后規劃建設了十幾個生態工業園區。目前，位于丹麥哥本哈根西部100千米的卡倫堡生態工業園區，堪稱典范。

卡倫堡工業園區是在商業基礎上自發形成的，經過10多年的滾動發展和優化組合，已形成了一個以燃煤電廠為核心的比較完整的工業生態系統，包括發電廠、煉油廠、生物技術制品廠、塑料板廠、硫酸廠、水泥廠、種植業、養殖業和園藝業，以及卡倫堡社區供熱體系。各個企業之間通過利用彼此的廢熱、凈化后的廢水，以及硫、硫酸鈣等副產品作為原材料，一方面實現了整個卡倫堡鎮的廢棄物最小化，另一方面，各個企業均從相互合作中降低了生產成本，獲得了直接的好處。

我國從1999年開始規劃建設生態工業園區，截至目前，全國已有20余個國家生態工業園區，其中，廣西貴港國家生態工業園區是我國創建的第一個生態工業園區。該園區以制糖業為核心和紐帶，由蔗田、制糖、酒精、造紙、熱電聯產和環境綜合處理等六大子系統組成。通過優化組合，各子系統間的輸入和輸出相互銜接，形成了一個集工業和種植業為一體、各子系統相互耦合和互利共生的復合生態系統。

展望：未來的工業

目前的工業體系仍然十分“年輕”、“幼稚”，尚處于向成熟的“頂級群落”演化的低級階段：物質和能量流動速率大，但資源循環利用率低下，資源瀕臨枯竭而廢料卻堆積如山；整個工業體系食物網結構簡單且呈線性狀態，個體之間為爭奪資源激烈競爭，缺乏合作、共生關系，幾乎唯一地依賴于化石能源……在不改變目前工業經濟增長方式的情況下，人類遲早將面臨增長的極限。事實上，這種端倪已經顯現。未來的工業體系是什么樣的?無論是科學界，還是工業界，目前尚未有人提出一個一致公認的范式，也很難清晰地描繪未來工業體系的理想圖景。然而，師法于自然，這是人類文明演化、不斷進步的成功捷徑。關于地球生命進化的知識，為人們思考未來工業體系的景象提供了思考的源泉。

自然生態系統是經過漫長的歷史演化過程而形成的，蘊涵著極其復雜的動態平衡機理。因此，借助于對自然生態系統和生物圈的認知，人們已經找到了與自然生態系統正常運行相匹配的工業體系的革新途徑。埃克曼·蘇倫在《工業生態學——這樣實施超工業化社會的可持續發展》一書中，為我們提供了一幅未來工業體系的圖景。

歷經億萬年的進化，自然生態系統已演化成一個以太陽能為唯一能源、以物質完全循環方式運行的復雜性的開放系統。在這個系統中，實際上無法也沒有必要區分什么是資源，什么是廢物，因為對一個有機體而言的廢料，恰恰是另一個有機體的食物。一個理想的工業生態系統至少包括四類主要行為者：資源開采者、加工制造者、產業消費者、廢物處理者。各行為者彼此相互鏈接，形成了一個有限輸入、循環再生、無廢排放的互利共生體系。

與自然生態系統一樣，成熟的工業體系也需要經歷一個漫長的演替進化過程：由初級到高級，由簡單到復雜。也許，人們永遠也不可能實現理想的工業生態系統，然而，人們完全可以仿效自然對傳統線性的工業體系進行改造和重構，建立起像自然生態系統那樣的物質閉合循環的運行機制。如果不愿被自然淘汰和摒棄，與自然融合、共生——這是工業文明通向生態文明之途的必然選擇。

【責任編輯】唐 宇