生態(tài)產(chǎn)業(yè)在中國

清華大學化學工程系生態(tài)工業(yè)研究中心主任 胡山鷹 教授

地球上的自然生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)十億年的演化發(fā)展，形成了利用太陽能實現(xiàn)物質(zhì)全循環(huán)、廢物零排放的完美生態(tài)體系，地球是迄今為止我們所知茫茫宇宙中唯一能夠不斷從無序走向有序，實現(xiàn)逆熵增演進的星球。但是人類的出現(xiàn)打破了這一平衡，隨著人類社會從原始文明發(fā)展到農(nóng)業(yè)文明，尤其是進入工業(yè)文明以來，人類開采消耗的化石能源和礦產(chǎn)資源呈現(xiàn)指數(shù)級增長，同時排放越來越多的廢物，造成地球生態(tài)環(huán)境難以逆轉(zhuǎn)的破壞，包括巨量CO2排放導致的氣候變化，這引發(fā)了人們對可持續(xù)發(fā)展的要求、思考、研究和實踐。當今已形成普遍的共識，道法自然建立生態(tài)文明社會，從和諧失衡再到新的和諧，實現(xiàn)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，是人類共同的價值取向和最終歸宿。

生態(tài)文明建設的重要一環(huán)是產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展，應遵循自然生態(tài)的物質(zhì)循環(huán)、多樣性、地域性和漸進演化4個基本原則，構(gòu)建包括生產(chǎn)者、消費者和分解者的產(chǎn)業(yè)體系，尤其是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工業(yè)過程“大量開采、大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的單向線性發(fā)展模式，以資源高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化（Reduce）、再利用（Reuse）、資源化（Recycle）”為原則，以盡可能少的資源消耗、盡可能小的環(huán)境代價實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與自然的和諧發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展包括傳統(tǒng)的第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化。對于農(nóng)林牧漁等第一產(chǎn)業(yè)的生態(tài)發(fā)展，較早就有相關研究和實踐，而近三十年的重要突破是第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)系統(tǒng)的生態(tài)化，并進一步推廣到整個社會經(jīng)濟系統(tǒng)，形成循環(huán)經(jīng)濟，再上升到包括物質(zhì)文明和精神文明的生態(tài)文明建設的更高層次。

由于工業(yè)系統(tǒng)的復雜性，以及其與自然生態(tài)系統(tǒng)劇烈的相互作用，工業(yè)生態(tài)化發(fā)展是人類最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明建設中所面臨最困難和艱巨的挑戰(zhàn)，自20 世紀末以來，這一領域逐漸成為全球關注、開展研究和推進實踐的重要熱點。最早的生態(tài)工業(yè)雛形是在丹麥卡倫堡自發(fā)形成的一個不同工業(yè)企業(yè)之間物質(zhì)能量交換的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，之后學術(shù)界對該領域開展研究催生了產(chǎn)業(yè)生態(tài)學這門新興學科。接著歐美等國家在20 世紀末試驗了一批生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃和建設，但成效并不顯著。到21 世紀初，在一些先驅(qū)者的推動下，我國最早由國家環(huán)境保護總局開啟了生態(tài)工業(yè)園區(qū)試點規(guī)劃和建設，不久升級到國家發(fā)展和改革委員會統(tǒng)籌環(huán)境保護部、科學技術(shù)部、財政部等多個部委推動全方位的循環(huán)經(jīng)濟試點工作，包括構(gòu)建循環(huán)型工業(yè)體系、農(nóng)業(yè)體系和服務業(yè)體系，推進社會層面循環(huán)經(jīng)濟建設，開展循環(huán)經(jīng)濟示范行動，實施循環(huán)經(jīng)濟“十百千示范”行動，具體有資源綜合利用、產(chǎn)業(yè)園區(qū)循環(huán)化改造、再生資源回收、“城市礦產(chǎn)”基地建設、再制造產(chǎn)業(yè)化、餐廚廢棄物資源化、生產(chǎn)過程協(xié)同資源化處理廢棄物、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟、循環(huán)型服務業(yè)、資源循環(huán)利用技術(shù)研發(fā)推廣等示范工程，以及循環(huán)經(jīng)濟示范企業(yè)、園區(qū)和市縣，資源循環(huán)利用和工業(yè)資源綜合利用產(chǎn)業(yè)基地建設等大量產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的實踐，還建設了一批循環(huán)經(jīng)濟教育示范基地。在國家和各級政府的強力推動下，以及學術(shù)界、企業(yè)和公眾的共同努力下，二十年來我國在這一領域取得了迅猛的發(fā)展、巨大的突破和卓越的成效，在多方面實現(xiàn)了后發(fā)先至的超越。

生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎是科學研究和技術(shù)研發(fā)，理論和實踐相輔相成，促進螺旋式上升發(fā)展。產(chǎn)業(yè)生態(tài)學是一個典型的多學科交叉創(chuàng)新發(fā)展方向，其基礎理論包括投入產(chǎn)出分析、物質(zhì)流分析、元素流分析、生命周期分析、產(chǎn)業(yè)共生體系和網(wǎng)絡規(guī)劃構(gòu)建、綠色設計制造、可再生資源能源利用、生產(chǎn)者責任延伸、相關政策研究等多方面。隨著這一新興領域的迅速發(fā)展，來自不同學科的學者將更多理論方法引入到產(chǎn)業(yè)生態(tài)學，尤其是將系統(tǒng)科學方法與之結(jié)合，運用系統(tǒng)優(yōu)化集成和復雜系統(tǒng)等理論與技術(shù)，研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化路徑和政策設計等科學問題，極大地促進了這一學科的發(fā)展。近年來，生態(tài)系統(tǒng)的韌性理論，進一步應用于包括能源供應、水資源網(wǎng)絡、產(chǎn)業(yè)體系、生態(tài)環(huán)境和社會網(wǎng)絡的復雜系統(tǒng)，結(jié)合全球數(shù)據(jù)綜合評估模型和社會經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展情景，加上新能源發(fā)展和碳中和的需求，是當前產(chǎn)業(yè)生態(tài)學最為關注的研究熱點。

在基礎理論研究成果的指導下，推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)化實踐發(fā)展更重要的是硬技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應用和推廣，這涉及礦產(chǎn)資源的開采、分離、加工、高附加值化，廢物的處理和資源化利用，可再生資源和能源的開發(fā)利用，再生資源的回收和循環(huán)利用，以及節(jié)能減排和二氧化碳的捕集利用等眾多新技術(shù)需求，雖然在過去三十年已經(jīng)取得了很大的進步，但仍有大量循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)亟待突破，在未來還需要更多的努力和投入。近年來國際最新關注的重大熱點，除了氣候變化，還有塑料污染、減量和循環(huán)，以及數(shù)字化智能化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的結(jié)合。

2021 年我國鄭重提出了“雙碳”目標，更需要產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的助力，為此需要更多的學者、企業(yè)家和政府管理人員大力開展創(chuàng)新和實踐，要在世界舞臺上取得更多的綠色循環(huán)低碳發(fā)展話語權(quán)，引領全球未來的變革。