生態產業在中國

清華大學化學工程系生態工業研究中心主任 胡山鷹 教授

地球上的自然生態系統經過數十億年的演化發展，形成了利用太陽能實現物質全循環、廢物零排放的完美生態體系，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，實現逆熵增演進的星球。但是人類的出現打破了這一平衡，隨著人類社會從原始文明發展到農業文明，尤其是進入工業文明以來，人類開采消耗的化石能源和礦產資源呈現指數級增長，同時排放越來越多的廢物，造成地球生態環境難以逆轉的破壞，包括巨量CO2排放導致的氣候變化，這引發了人們對可持續發展的要求、思考、研究和實踐。當今已形成普遍的共識，道法自然建立生態文明社會，從和諧失衡再到新的和諧，實現社會全面協調可持續發展，是人類共同的價值取向和最終歸宿。

生態文明建設的重要一環是產業生態化發展，應遵循自然生態的物質循環、多樣性、地域性和漸進演化4個基本原則，構建包括生產者、消費者和分解者的產業體系，尤其是轉變傳統工業過程“大量開采、大量生產、大量消費、大量廢棄”的單向線性發展模式，以資源高效利用和循環利用為核心，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、盡可能小的環境代價實現最大的經濟效益、社會效益和環境效益，最終實現產業與自然的和諧發展。

產業生態化發展包括傳統的第一產業、第二產業和第三產業的生態化。對于農林牧漁等第一產業的生態發展，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業工業系統的生態化，并進一步推廣到整個社會經濟系統，形成循環經濟，再上升到包括物質文明和精神文明的生態文明建設的更高層次。

由于工業系統的復雜性，以及其與自然生態系統劇烈的相互作用，工業生態化發展是人類最終實現可持續發展的生態文明建設中所面臨最困難和艱巨的挑戰，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。最早的生態工業雛形是在丹麥卡倫堡自發形成的一個不同工業企業之間物質能量交換的產業園區，之后學術界對該領域開展研究催生了產業生態學這門新興學科。接著歐美等國家在20 世紀末試驗了一批生態工業園區的規劃和建設，但成效并不顯著。到21 世紀初，在一些先驅者的推動下，我國最早由國家環境保護總局開啟了生態工業園區試點規劃和建設，不久升級到國家發展和改革委員會統籌環境保護部、科學技術部、財政部等多個部委推動全方位的循環經濟試點工作，包括構建循環型工業體系、農業體系和服務業體系，推進社會層面循環經濟建設，開展循環經濟示范行動，實施循環經濟“十百千示范”行動，具體有資源綜合利用、產業園區循環化改造、再生資源回收、“城市礦產”基地建設、再制造產業化、餐廚廢棄物資源化、生產過程協同資源化處理廢棄物、農業循環經濟、循環型服務業、資源循環利用技術研發推廣等示范工程，以及循環經濟示范企業、園區和市縣，資源循環利用和工業資源綜合利用產業基地建設等大量產業生態化發展的實踐，還建設了一批循環經濟教育示范基地。在國家和各級政府的強力推動下，以及學術界、企業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展、巨大的突破和卓越的成效，在多方面實現了后發先至的超越。

生態產業發展的重要基礎是科學研究和技術研發，理論和實踐相輔相成，促進螺旋式上升發展。產業生態學是一個典型的多學科交叉創新發展方向，其基礎理論包括投入產出分析、物質流分析、元素流分析、生命周期分析、產業共生體系和網絡規劃構建、綠色設計制造、可再生資源能源利用、生產者責任延伸、相關政策研究等多方面。隨著這一新興領域的迅速發展，來自不同學科的學者將更多理論方法引入到產業生態學，尤其是將系統科學方法與之結合，運用系統優化集成和復雜系統等理論與技術，研究產業生態系統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展。近年來，生態系統的韌性理論，進一步應用于包括能源供應、水資源網絡、產業體系、生態環境和社會網絡的復雜系統，結合全球數據綜合評估模型和社會經濟系統可持續發展情景，加上新能源發展和碳中和的需求，是當前產業生態學最為關注的研究熱點。

在基礎理論研究成果的指導下，推動產業生態化實踐發展更重要的是硬技術的研發、產業化應用和推廣，這涉及礦產資源的開采、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利用，再生資源的回收和循環利用，以及節能減排和二氧化碳的捕集利用等眾多新技術需求，雖然在過去三十年已經取得了很大的進步，但仍有大量循環經濟技術亟待突破，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，以及數字化智能化技術與產業生態化發展的結合。

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