人類世經(jīng)濟(jì)學(xué)：能源與增長(zhǎng)關(guān)系的新視角

郭曼++何夢(mèng)筆

[摘要] 人類世地質(zhì)時(shí)代科技圈的產(chǎn)生，預(yù)示著經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的矛盾關(guān)系，成為全球可持續(xù)發(fā)展面臨的重要議題。未來(lái)人類經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)，需要處理能源消耗和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益之間的統(tǒng)一。本文以進(jìn)化原理和自然科學(xué)為基礎(chǔ)，探討能源、增長(zhǎng)和信息之間的關(guān)系，將生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和地球科學(xué)的最大熵理論相連，揭示未來(lái)能源轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地球可持續(xù)發(fā)展的政策導(dǎo)向。

[關(guān)鍵詞] 人類世 最大熵理論 能源 信息

[中圖分類號(hào)] TP3-05；F062.2 [文獻(xiàn)識(shí)別碼] A [文章編號(hào)] 1004-6623（2017）06-0034-06

[作者簡(jiǎn)介] 郭曼（1977 — ），吉林長(zhǎng)春人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）助理教授，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，研究方向：行為經(jīng)濟(jì)學(xué)；Herrmann Pillath（何夢(mèng)筆）（1959 — ），德國(guó)籍，德國(guó)埃爾福特大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授，研究方向：演化經(jīng)濟(jì)學(xué)、制度經(jīng)濟(jì)學(xué)等。

一、人類科技信息圈的崛起

隨著包含生物圈的科技信息圈的出現(xiàn)，地球系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)成為人類文明的產(chǎn)物。科技信息圈，作為人類世科學(xué)的一部分，不能僅僅基于科學(xué)和其他工程學(xué)科，而是需要密切的跨學(xué)科整合，特別是社會(huì)科學(xué)方面（施普倫，Spreng ，2014）。

標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的局限在于以人類經(jīng)濟(jì)解釋為當(dāng)前地質(zhì)變遷的驅(qū)動(dòng)力。經(jīng)濟(jì)學(xué)是否能幫助我們理解和解釋科技信息圈與生物圈在地球體系的相互作用？不幸的是，現(xiàn)在這樣的情況并未出現(xiàn)。原因在于經(jīng)濟(jì)學(xué)是一門建立在理論基礎(chǔ)之上的社會(huì)科學(xué)，它只和在人類經(jīng)濟(jì)框架中有意義和可操作性的概念，如“資本”、“價(jià)格”或“利率”等相關(guān)。如果我們想分析生物圈和地球體系與經(jīng)濟(jì)的相互作用，這些概念是毫無(wú)意義的。例如確定和衡量“自然資本”，但這些概念本身就漏洞百出，因?yàn)闆](méi)有系統(tǒng)性的規(guī)范，市場(chǎng)只能對(duì)物理實(shí)體估值（赫姆，Helm，2015）。

因此，我們需要探討如何發(fā)展一個(gè)包括科技信息圈與生物圈的統(tǒng)一理論框架。最重要的橋接概念是能量。無(wú)論是生物圈和科技信息圈都需要能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜系統(tǒng)。生物和科技系統(tǒng)利用能量來(lái)支持自己的成長(zhǎng)（威特，Witt，2005）。經(jīng)濟(jì)學(xué)作為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的方法，最終服務(wù)于人類的消費(fèi)和福利的目的。在此我們以能量的觀點(diǎn)觀察完整的循環(huán)過(guò)程，人類的消耗是人類經(jīng)濟(jì)（或科技圈）在能量生產(chǎn)和再生產(chǎn)的過(guò)程的一個(gè)中間步驟。因此，如果我們想要理解相似的科技與生物圈的原理，需要轉(zhuǎn)向哥白尼理論：我們必須摒棄人類為中心的經(jīng)濟(jì)學(xué)。這并不意味著要放棄經(jīng)濟(jì)學(xué)，但以科技信息圈為系統(tǒng)出發(fā)。這表明，通過(guò)人的中介行為的介導(dǎo)，科技信息圈的生產(chǎn)和自我再生產(chǎn)過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。換句話說(shuō)，人的行為被認(rèn)為是科技信息圈發(fā)展過(guò)程的一個(gè)功能，而不再是被視為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的來(lái)源（哈夫，Haff， 2014）。

經(jīng)濟(jì)學(xué)作為一門社會(huì)科學(xué)，和經(jīng)濟(jì)學(xué)作為的未來(lái)科技圈的科學(xué)的巨大理論差距，最突出的一點(diǎn)在于忽略了能量作為重要的生產(chǎn)要素在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論中的作用（艾爾斯，Ayres，2009）。標(biāo)準(zhǔn)增長(zhǎng)理論強(qiáng)調(diào)資本、勞動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步，將后者最終作為“知識(shí)”。所有這些都是以人類為中心出發(fā)的概念。而能量是一個(gè)物理概念。忽視能量作為生產(chǎn)要素，通常是有道理的，因?yàn)榘词袌?chǎng)價(jià)格進(jìn)行評(píng)估，它在GDP中所占份額很低。這將意味著能量可以被其他要素的替代，特別是知識(shí)。然而，從物理的角度來(lái)看，能量不只是其中的一個(gè)要素，它是一種生產(chǎn)過(guò)程，包括知識(shí)的產(chǎn)生和運(yùn)用（菲斯達(dá)，F(xiàn)aist，2015）。只有當(dāng)知識(shí)涉及到能量轉(zhuǎn)換而被體現(xiàn)出來(lái)時(shí)，知識(shí)才與經(jīng)濟(jì)相關(guān)。這個(gè)物理聯(lián)系的核心表達(dá)是蘭道（Landau）。他在計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)普遍適用的原理：使用信息的任何一種過(guò)程，都涉及到信息被擦除時(shí)所消耗的最小能量。所以可替代性假設(shè)不涉及能量。

因此，在應(yīng)對(duì)當(dāng)前科技信息圈領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)學(xué)最根本的兩個(gè)缺陷在于：第一，它對(duì)能量及其在經(jīng)濟(jì)中的作用沒(méi)有足夠的理論概念。其次，它不承認(rèn)信息的物理性質(zhì)；在后者的情況下，堅(jiān)持以人類為中心的信息理念，因此未能制定一個(gè)適當(dāng)?shù)陌锶涂萍夹畔⑷Φ恼麄€(gè)進(jìn)化的研究方法。

二、生物和科技信息圈中的進(jìn)化理論

能量和信息密切相關(guān)，這給我們提供了統(tǒng)一的理解科技圈和生物圈的關(guān)鍵概念。進(jìn)化的一般理論明確地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)：生命是積累信息并且能夠維持生命的能量轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)。這個(gè)定義也可以運(yùn)用到科技信息圈：人類的科技積累信息使能量轉(zhuǎn)換，并且得以維持。如果我們將科技作為生物系統(tǒng)的延伸，那么將兩者結(jié)合起來(lái)就很容易：首先，科技可以看成維持蜜蜂繁殖中蜂巢的作用，人口的增長(zhǎng)和科技的提高相互促進(jìn)。其次，科技信息圈和生物圈一樣可以自我完善。當(dāng)然，人作為調(diào)解生物圈和科技信息圈之間的媒介起到重要的作用。

在我們解決這個(gè)棘手的問(wèn)題之前，需要進(jìn)一步明確分析科技信息圈與生物圈共同的理論基礎(chǔ)。這些都是建立在熱力學(xué)和進(jìn)化概念之上。生物圈信息的增長(zhǎng)過(guò)程通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方式實(shí)現(xiàn)（薛定諤Schroedinger， 1994）。這些轉(zhuǎn)換直接和間接地重塑和再塑系統(tǒng)。進(jìn)化論認(rèn)為，能量的流動(dòng)帶動(dòng)人的演化。因此，我們不僅關(guān)注組織的層面，還要在生態(tài)系統(tǒng)上加以分析，這將構(gòu)成各個(gè)組織獲得的能量資源網(wǎng)。為了正確理解能量轉(zhuǎn)換，我們需要注意：如何追蹤在空間和時(shí)間中的能量轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)，如何描述系統(tǒng)的邊界等等，這些是有效的分析的基本前提。

這是經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)揮作用的切入點(diǎn)。在給定的時(shí)間和空間范圍內(nèi)資源是有限的。生命系統(tǒng)的成長(zhǎng)意味著對(duì)這些資源進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。這一原則也適用于非生物性上，從而指向一個(gè)集成科技圈的和生物圈的核心理論。生命在某種意義上說(shuō)是一個(gè)自我催化現(xiàn)象，這個(gè)化學(xué)過(guò)程也通過(guò)與其他自我催化反應(yīng)的結(jié)合完成。相對(duì)速度快和效率高的反應(yīng)將決定最終的結(jié)果（尤蘭維奇，Ulanowicz，1997）。

由此，我們可以推導(dǎo)出一個(gè)更基本的統(tǒng)一的理論原則，洛特卡 Lotka（1992）的最大功率定理，即進(jìn)化過(guò)程的結(jié)果導(dǎo)致系統(tǒng)傾向于產(chǎn)生最大化的能量產(chǎn)出，并且轉(zhuǎn)化為有用功推動(dòng)其增長(zhǎng)。如Bejan（2010）的構(gòu)造定律，他認(rèn)為各種能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（生物和技術(shù)）向提高其速度和強(qiáng)度的方向發(fā)展。在此情況下，通過(guò)對(duì)有限的資源的競(jìng)爭(zhēng)和選擇，以最終最大化功率輸出的方式結(jié)束。endprint

雖然生命系統(tǒng)的能量輸出用于系統(tǒng)的維護(hù)和增長(zhǎng)，而第二定律認(rèn)為任何一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程也伴隨著能量的損失，即為熵。如果地球是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，第二定律意味著最終進(jìn)化將會(huì)停止，因?yàn)樗心芰抠Y源都被轉(zhuǎn)化為熵。這也將導(dǎo)致通過(guò)進(jìn)化積累到的所有信息的喪失。也就是說(shuō)，回到原始的生命化學(xué)成分混亂中。然而，這看起來(lái)永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生，因?yàn)橛幸粋€(gè)不斷流入的太陽(yáng)能通過(guò)光合作用工作。這種流入是導(dǎo)致地球系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到熱力學(xué)平衡狀態(tài)的物理原因（洛夫洛克， Lovelock，1974）。

這就意味著，我們可以將最大熵原理作為研究基礎(chǔ)。最終，所有的能量被生命系統(tǒng)通過(guò)時(shí)間的積累而衰減，并產(chǎn)生最大熵。或者，用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)，所有能源的利用變成熱。有兩個(gè)原因可以解釋地球系統(tǒng)可以遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡。第一個(gè)是生物圈幾乎可以完全回收廢物，使產(chǎn)熱達(dá)到了最小化；第二，地球系統(tǒng)向宇宙輻射熱量，而這種流出使得對(duì)不平衡狀態(tài)的維持有很大的回旋余地。最大熵原理提供了進(jìn)化的動(dòng)力和方向：它結(jié)合了信息和能量的概念，指出演化過(guò)程中系統(tǒng)通過(guò)積累不斷增長(zhǎng)的信息量，促使最大熵的產(chǎn)生，從而朝著系統(tǒng)和環(huán)境間連接的最合適狀態(tài)而移動(dòng)（Wittfield，2007）。

我們認(rèn)為，同樣的原則也適用于科技信息圈，從而為整合生物圈和科技圈的分析提供依據(jù)。我們假設(shè)最大熵原理也適用于科技演進(jìn)：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的方向，使其最大限度地提高能源產(chǎn)量和發(fā)電，這顯然也提高了把自由能源轉(zhuǎn)化為任何一種可用功的效率。

三、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的熱力學(xué)第二定律表現(xiàn)

生物圈和科技信息圈的工作原理相同，目的都在于提高生物和科技系統(tǒng)的能力，進(jìn)一步增加能量的輸出。這最終導(dǎo)致了增長(zhǎng)：因此，增長(zhǎng)是一種熱力學(xué)現(xiàn)象，最終增長(zhǎng)遵循熱力學(xué)定律（加勒特， Garrett，2011）。

參考科技信息圈，這種循環(huán)機(jī)制，就是我們所說(shuō)的“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)”，最終導(dǎo)致了資本的形成。資本的積累，同樣適用于生物圈的原則：資本體現(xiàn)了能促進(jìn)能量轉(zhuǎn)換的積累信息。資本的概念在今天的經(jīng)濟(jì)學(xué)中被廣泛使用。在此，最大功率定理適用于我們的研究。因?yàn)楣I(yè)化是由資本主義競(jìng)爭(zhēng)和人類集團(tuán)之間的軍事競(jìng)爭(zhēng)所驅(qū)動(dòng)的。在這兩種情況下，增加能量產(chǎn)生對(duì)提高勞動(dòng)力生產(chǎn)和軍事生產(chǎn)必不可少。

面對(duì)各種反對(duì)基于熱力學(xué)的科技圈經(jīng)濟(jì)的論據(jù)，我們需要作出如下的反駁。

首先，熱力學(xué)在工程環(huán)境中是有用的，但如果應(yīng)用于生活和社會(huì)系統(tǒng)，它過(guò)于籠統(tǒng)，無(wú)法根據(jù)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)政策。

回應(yīng)：這是事實(shí)，但只是揭示了一個(gè)問(wèn)題，我們?nèi)鄙俑敿?xì)的了解，將不同層次的生物圈和科技信息圈結(jié)合。最大功率原則是一個(gè)最通用的情況：沒(méi)有它，我們無(wú)法解釋為什么和怎樣的技術(shù)系統(tǒng)的產(chǎn)生最大熵。

其次，人類能量轉(zhuǎn)換是地球系統(tǒng)能量平衡的一個(gè)極小部分。

回應(yīng)：這是事實(shí)，但沒(méi)有認(rèn)識(shí)到人類的行為對(duì)人類世已經(jīng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)性影響。首先，人類總體能量轉(zhuǎn)換已經(jīng)超過(guò)地球產(chǎn)生的其他的能量；而且氣候變暖效應(yīng)，由于非線性因果關(guān)系關(guān)導(dǎo)致全球氣候的巨大變化（克萊頓，Kleidon， 2016）。

最后，全球氣候變暖是二氧化碳排放量造成，不是增加能量產(chǎn)出本身的影響。

回應(yīng)：這是事實(shí)，但任何能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生熱量。這意味著，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，如果人類繼續(xù)利用不屬于太陽(yáng)能流入的能源，人類經(jīng)濟(jì)將接近一個(gè)熱極限（庫(kù)梅爾， Kuemmel，2013）。

近年來(lái)學(xué)者對(duì)能量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間聯(lián)系的研究表明，自工業(yè)革命以來(lái)增加的能量產(chǎn)出是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最重要的驅(qū)動(dòng)力。這并不意味著提高效率沒(méi)有作用，它可以暫時(shí)減少相對(duì)于能源的增長(zhǎng)的依賴。但從長(zhǎng)期來(lái)看，這種關(guān)系很模糊。如果只是通過(guò)經(jīng)濟(jì)計(jì)量方法進(jìn)行研究，潛在的不確定的因果關(guān)系仍然存在，即正如熱力學(xué)觀點(diǎn)所闡述的那樣，增長(zhǎng)是否帶動(dòng)了能量的流動(dòng)，而反之亦然。因此，我們只能通過(guò)某些機(jī)制證實(shí)這些說(shuō)法，即將經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源流動(dòng)的因果關(guān)系相聯(lián)系。

四、能源、信息和增長(zhǎng)的聯(lián)系機(jī)制

我們尋找的這種機(jī)制應(yīng)能識(shí)別因果反饋循環(huán)的結(jié)構(gòu)變化，并能證明在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)進(jìn)步過(guò)程中增加能量產(chǎn)出而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。最簡(jiǎn)單的就是所謂的“索爾特周期”：勞動(dòng)生產(chǎn)率增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。然而，假定勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高是通過(guò)利用人類的力量，使用越來(lái)越“能量奴隸”完成，即結(jié)合資本和勞動(dòng)力會(huì)促進(jìn)能量流動(dòng)，能量?jī)r(jià)格低于其對(duì)增長(zhǎng)的真正邊際貢獻(xiàn)。

然而，有人可能會(huì)認(rèn)為，科技進(jìn)步也節(jié)約能源，取決于相對(duì)價(jià)格結(jié)構(gòu)。這種觀點(diǎn)可以解釋工業(yè)革命在中國(guó)的失敗，因?yàn)樵谟?guó)工業(yè)革命開(kāi)始時(shí)期就學(xué)會(huì)將能源代替勞動(dòng)力。而勞動(dòng)力相對(duì)昂貴，能源相對(duì)便宜。這意味著隨后其價(jià)格的不斷上漲，繼而引發(fā)的環(huán)境負(fù)外部性作用（如碳稅），這會(huì)導(dǎo)致工業(yè)化以更大的努力來(lái)提高能源效率，從而使資本替代能源。然而，這種分析只從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，而不是在總的科技圈內(nèi)探討。

我們關(guān)注兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的話題。第一是能源回彈效應(yīng)驅(qū)動(dòng)能源增長(zhǎng)的作用，第二是信息技術(shù)的作用。

在氣候變化的應(yīng)用研究中，能源回彈效應(yīng)一直被忽視，但近年來(lái)， 這個(gè)理論引起了人們的廣泛關(guān)注。它指的是旨在提高能源效率的措施，可能不會(huì)導(dǎo)致絕對(duì)的能源消耗比例的減少，反而會(huì)增加能源需求。在最極端的情況下，這將導(dǎo)致“回火”的可能性，即對(duì)能源的需求將變得更大，從而消除任何節(jié)約能源的措施。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，這些是“一般均衡效應(yīng)”。回彈效應(yīng)通過(guò)多種渠道完成。首先，他們可以用價(jià)格和收入效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析。更高的能源效率可能導(dǎo)致能源價(jià)格下降，從而直接導(dǎo)致需求增加。然而，解釋這種影響同樣需要的是，要考慮社會(huì)和文化機(jī)制可能引發(fā)的節(jié)約能源的行為。因?yàn)樘岣吣茉葱实膯我淮胧┛赡鼙磺度氲礁蟮纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，從而形成多維的行為。這是回彈分析經(jīng)典案例時(shí)杰文思（Jevons）的著名論斷，他指出對(duì)煤使用方法的改進(jìn)導(dǎo)致煤炭消費(fèi)的絕對(duì)增長(zhǎng)。這是一個(gè)科技被嵌入到社會(huì)政治制度與增長(zhǎng)，現(xiàn)代化和發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體擴(kuò)張中的例子。而科技進(jìn)步正在強(qiáng)化這樣的行為，最終會(huì)導(dǎo)致能量的進(jìn)一步使用（莫基爾， Mokyr，2016）。endprint

因此，理解回彈效應(yīng)理論，關(guān)鍵在于科技和經(jīng)濟(jì)在科技信息圈的相互作用。我們給出兩個(gè)例子。

一是城市化。在這方面，問(wèn)題歸根結(jié)底是需要分析城市的能源代謝功能。正如一系列研究所表明的那樣，城市增長(zhǎng)在生物和技術(shù)領(lǐng)域受到標(biāo)準(zhǔn)化的影響。我們可以將城市化作為體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的科技現(xiàn)象，以作為一般的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析處理。城市照明是和回彈效應(yīng)直接相關(guān)的重要案例。經(jīng)濟(jì)研究最近表明，在全球范圍內(nèi)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)上的照明時(shí)間是衡量國(guó)內(nèi)GDP水平最可靠的指標(biāo)。照明約占全球能源消耗的7%，人類居住的能源需求是全球能源消耗最重要的衡量指標(biāo)。最有趣的是，將工作時(shí)間和城市生活擴(kuò)展到夜間，一直被認(rèn)為是創(chuàng)造城市創(chuàng)造力和生產(chǎn)動(dòng)力的有利因素。所以，這是一種理解能源和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的復(fù)雜因果關(guān)系最好的例子。

關(guān)于照明節(jié)能的回彈效應(yīng)在于，技術(shù)革新其實(shí)會(huì)造成城市照明系統(tǒng)的能源產(chǎn)量最終的增加（Tsao， 2010）。如果我們只研究單個(gè)設(shè)備，通常它們一定會(huì)導(dǎo)致能源的絕對(duì)節(jié)省。事實(shí)上，對(duì)照明的需求是文化建構(gòu)的，并且，照明仍然遠(yuǎn)低于日光亮度。照明代表人類對(duì)活動(dòng)需求的支持和補(bǔ)充。因此，照明技術(shù)的提高給人類帶來(lái)更高的舒適度，但帶來(lái)對(duì)照明更多的使用（夜間）。在這個(gè)意義上，有很多和照明案例一樣的回彈效應(yīng)例子：這就是“通用技術(shù)”的出現(xiàn)。如果我們把生產(chǎn)的影響和消費(fèi)習(xí)慣相對(duì)應(yīng)起來(lái)，煤炭與及其他相關(guān)技術(shù)（鋼鐵、鐵路等）都可以和照明一樣作為典型的例子。

二是信息技術(shù)。ITC是一項(xiàng)滲透到整個(gè)經(jīng)濟(jì)中，與越來(lái)越多的消費(fèi)活動(dòng)鏈接（如視頻流媒體和社交媒體）的一種通用的卓越技術(shù)。這種技術(shù)對(duì)能量消耗是否有強(qiáng)烈的回彈效應(yīng)？一個(gè)流行的觀點(diǎn)是，ITC 可以提高能源效率，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗脫鉤。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算的能源成本在最近幾十年里穩(wěn)步下降，從而反映了“摩爾（Moore）定律”。電腦芯片屬于高密度生物和科技結(jié)合體。自由能源強(qiáng)度是衡量進(jìn)化變化非常可靠的指標(biāo)，可以揭示一個(gè)連續(xù)的在生物和技術(shù)領(lǐng)域的成長(zhǎng)動(dòng)力。在這一點(diǎn)上ITC也具有回彈效應(yīng)：對(duì)ITC的需求通常是對(duì)其他服務(wù)的衍生需求，如醫(yī)療保健。特別是“物聯(lián)網(wǎng)“的出現(xiàn)，在日常環(huán)境下電子設(shè)備的數(shù)量不斷增多。這些設(shè)備通常很小，只消耗分子級(jí)的能量，但他們總計(jì)可以匯集強(qiáng)大的能量，并需要云服務(wù)器的維持。

因此，我們可以合理地假設(shè)ITC的回彈效應(yīng)的巨大潛力，而目前的能源消費(fèi)的增長(zhǎng)可能已經(jīng)揭示了這一點(diǎn)。這證明進(jìn)化在生物圈和科技信息圈中的連續(xù)性，因?yàn)镮TC作為一種科技手段擁有處理和存儲(chǔ)信息的技術(shù)。

這兩個(gè)例子清楚地表明，我們不能將能源的流動(dòng)作為唯一的研究科技信息圈的方法，這通常只會(huì)著重于對(duì)效率的分析。機(jī)制在科技信息圈總是被人的行為所介導(dǎo)，從而深深植根于社會(huì)文化系統(tǒng)。借助信息科學(xué)的方法，我們更需要一個(gè)全面的方法完成跨學(xué)科整合，若非如此我們的政策設(shè)計(jì)本身是注定要失敗的。

五、政策設(shè)計(jì)的啟示

政策的設(shè)計(jì)在我們分析的中有兩個(gè)重要意義。首先，我們假設(shè)科技信息圈的自然性對(duì)確定政策設(shè)計(jì)是最重要的。這似乎是一個(gè)純粹的哲學(xué)問(wèn)題，但關(guān)鍵是理解什么是我們所能做到的，如何選擇的政策約束。如果科技信息圈的演化服從一般演化規(guī)律（基于熱力學(xué)），我們則不能改變它們。此外必須承認(rèn)，我們無(wú)法完全影響不同層次的進(jìn)化過(guò)程，甚至連認(rèn)知途徑都不全面。然而，脫離以人類中心為基礎(chǔ)所的大多數(shù)政策設(shè)計(jì)，需要一個(gè)自然的態(tài)度。其次，盡管這是一種抽象的觀點(diǎn)，但我們需要投入巨大的努力去了解詳細(xì)的因果機(jī)制來(lái)設(shè)計(jì)政策。僅僅依靠計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)和統(tǒng)計(jì)方法來(lái)評(píng)估政策選擇是不夠的：真正重要的是利用這些統(tǒng)計(jì)的因果機(jī)制來(lái)推動(dòng)這些統(tǒng)計(jì)規(guī)律。這需要跨學(xué)科的整合，體現(xiàn)于生物和技術(shù)領(lǐng)域之間的相互作用。

根據(jù)基本理論和哲學(xué)的角度，對(duì)政策選擇的最普遍的觀點(diǎn)如下：

我們只接受生物和科技信息圈被進(jìn)一步熱力學(xué)平衡推動(dòng)的觀點(diǎn)，并且我們的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)加速這個(gè)過(guò)程，這就是我們體驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。這種觀點(diǎn)意味著我們?cè)诋?dāng)前的環(huán)境挑戰(zhàn)下討論能源增長(zhǎng)：提高能源效率的同時(shí)，我們將大力推行治理日益增長(zhǎng)的能源戰(zhàn)略。生物圈只依賴于陽(yáng)光作為能源，實(shí)現(xiàn)了幾乎完全的回收利用。科技信息圈協(xié)調(diào)與生物圈的設(shè)計(jì)原則，他們也緊密地交織在一起，因?yàn)橥瓿苫厥湛偸切枰茉吹拇鷥r(jià)。因此，這個(gè)選擇的結(jié)果結(jié)合太陽(yáng)能能源的產(chǎn)量，最大化經(jīng)濟(jì)中循環(huán)的潛力。

這意味著，即使碳排放肯定是優(yōu)先政策考慮的問(wèn)題，能源的使用也應(yīng)該將被征稅，這包括所有種類的能源和可再生能源。這樣的措施將導(dǎo)致對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最小干預(yù)。然而，適應(yīng)高水平的能源稅對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)無(wú)疑是高要求的。它的主要優(yōu)點(diǎn)是，它以最可靠的知識(shí)為基礎(chǔ)，了解人類行動(dòng)對(duì)地球系統(tǒng)運(yùn)作的制約因素可能造成的不穩(wěn)定影響。這可以通過(guò)適當(dāng)?shù)亩▋r(jià)方案或其他監(jiān)管措施實(shí)現(xiàn)。這些措施是控制能量產(chǎn)量方法的補(bǔ)充，因?yàn)槲覀冃枰粜姆蔷€性結(jié)構(gòu)因素、臨界點(diǎn)和地球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等敏感問(wèn)題。

我們的挑戰(zhàn)在于，這種全面的方法如何在全球范圍內(nèi)可靠地執(zhí)行。這意味著一個(gè)全球共識(shí)的分析與政策設(shè)計(jì)。不只能由個(gè)別國(guó)家或國(guó)家集團(tuán)采取措施行動(dòng)。這將導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)并產(chǎn)生回彈效應(yīng)。節(jié)能措施在單一國(guó)家的使用和能源稅的出現(xiàn)，可能導(dǎo)致其他國(guó)家能源密集型生產(chǎn)出現(xiàn)，繼而不采取那些國(guó)家的政策。利用回彈效應(yīng)，這些國(guó)家的公司會(huì)采用積極的策略征服國(guó)外市場(chǎng)。因此，作為環(huán)境的進(jìn)口關(guān)稅可能在WTO面臨巨大的挑戰(zhàn)，盡管他們可能是控制先行者行動(dòng)的有效途徑，并可能引發(fā)追趕者通過(guò)政策尋求支持。

這意味著事實(shí)上，世界經(jīng)濟(jì)正在按照自己的規(guī)則和條件發(fā)展，這需要包含科技信息圈的全球經(jīng)濟(jì)政策。最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)之一是收入和財(cái)富可能受到歧視性環(huán)境政策的影響。這來(lái)源于各國(guó)之間的分配和收入差距。努力脫貧致富是通過(guò)消費(fèi)獲得回彈效應(yīng)的最強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)。因此，在科技信息圈減少政策設(shè)計(jì)，不僅僅體現(xiàn)在“技術(shù)經(jīng)濟(jì)”方面，也需要政策給世界人民公平的分配機(jī)會(huì)。

六、結(jié) 論

我們研究方法的創(chuàng)新之處，是利用能量和增長(zhǎng)之間的物理原理關(guān)系進(jìn)行分析，并認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的直接表現(xiàn)在熱力學(xué)中。就像Lotka已經(jīng)在1922年說(shuō)的那樣，我們的經(jīng)濟(jì)行為無(wú)意遵守自然規(guī)律。到目前為止，熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的結(jié)合都未能顯示這種關(guān)系的作用。如果我們采用進(jìn)化的框架，整合生物圈和科技信息圈，就可以將人類世的經(jīng)濟(jì)學(xué)系統(tǒng)嵌入到進(jìn)化的一般理論中。endprint

我們認(rèn)為，不采用這樣的一個(gè)基礎(chǔ)性的理論視角，對(duì)氣候變化的研究和環(huán)境會(huì)缺乏連貫性。正如回彈效應(yīng)的例子所顯示的那樣，證據(jù)混雜，在測(cè)量方面也非常困難，甚至在定義機(jī)制的基本范圍方面也存在著障礙。盡管有大量的數(shù)據(jù)和研究成果，但專家意見(jiàn)的合理性卻喪失了，這也為民粹主義的言論開(kāi)辟了廣闊的空間。

我們的理論框架提出了關(guān)于人的代理和自治的重要問(wèn)題。我們是否應(yīng)該承認(rèn)我們的行為最終是由物理原因決定的？我們是否有作為人類建立自治權(quán)的自由？

我們認(rèn)為，理解經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的進(jìn)化原則是反思這些事實(shí)，最終實(shí)現(xiàn)自由。這幾乎是矛盾的：在認(rèn)識(shí)到需要摒棄人類中心主義的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析時(shí)，我們得到機(jī)會(huì)把人類的價(jià)值觀和發(fā)展一個(gè)可持續(xù)的科技圈相結(jié)合，并對(duì)生物圈（或蓋亞地球系統(tǒng)）負(fù)責(zé)。治理和控制能量的流動(dòng)是任何設(shè)計(jì)一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的科技圈的核心。有兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的觀點(diǎn)相繼出現(xiàn)：一個(gè)依賴于技術(shù)樂(lè)觀主義，想象未來(lái)革命的技術(shù)進(jìn)步，如在外太空利用太陽(yáng)能、或納米生物的重組技術(shù)；二是激活哲學(xué)的精神資源，建立一個(gè)“美好生活”的幸福責(zé)任觀念以及相應(yīng)的文化、藝術(shù)和宗教體系。這兩種觀點(diǎn)并不互相排斥，因此，我們認(rèn)為第二種觀點(diǎn)應(yīng)該優(yōu)先確定我們的技術(shù)創(chuàng)新所應(yīng)追求的目標(biāo)。我們應(yīng)該繼續(xù)做人類的主人。避免成為科技信息圈的“魔法師的學(xué)徒”。

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