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“绿色科技”(Green Science and Technology)一词,已广泛见诸于国内外书刊。发展和运用绿色科技,是实现科教兴国特别是可持续发展战略的需要。对于以理工科为主的大学,对于科学技术工作者来说,了解绿色科技的特点和内涵,有助于深入研究现时代人才培养的要求和类型,正确把握科学研究的方向和确定科技发展的项目。而且,“绿色意识”的培养乃是理工科加强人文社会科学的素养的重要内容之一,确立绿色意识与重视绿色科技是紧密相关的。
一、接纳绿色科技
新概念、新名词多,是当今时代和我国近20年来文化舆论的一个特点;新词多得使人应接不暇;喜欢应用新名词者,也确有赶时髦的问题。实际上,并不是每一个新名词、新提法都在实质上反映着新的内容,或有新的道理,我们对新概念也不必全盘接收。但是,在一个时代、一个国家里,新出现的概念和观点多,在原则上并不都是坏事,至少,可以说明那时和那里的思想比较活跃;何况,不少新提法、新观点是需要被接纳和认真探讨的。一味赶时髦固不可取,完全拒绝时髦也不必要。
虽然“绿色科技”在今天、在我国,仍可算是一个新词,其实已不大新了。美国的IEEE Spectrum杂志1993年第9期在《全球兴起“绿色制造”浪潮》一文中就提到:“21世纪将是绿色文明的世纪,发展绿色科技已成为当今世界的一股强大的浪潮。”原中国科学院院长周光召在1995年就发表过《将绿色科技纳入我国科技发展总体规划中》一文。
绿色科技一词中的“绿色”,与绿色食品、绿色生产、绿色文化、绿色发展、绿色未来等词中的“绿色”,其指称和含义是一致的,大体上意味着无污染、清洁、无害的意思。绿色形象地联系到植物和生命,联系到可以通过和安全,因而能够鲜明地反映保护生态环境的要求;从一定意义上可以说,可持续发展就是绿色发展,走可持续发展的道路也就是走绿色道路,绿色科技就是适应于可持续发展要求的科技。
但是,仅仅这样说还没有揭示出绿色科技的内涵究竟是什么,也没有说明绿色科技有什么具体特点和内容,因而,我们有必要对“绿色科技”的概念再做一些分析。
(1)绿色科技的绿色,首先是对整个科学技术活动的一种导向,而不是仅就某一门学科的性质、某一个定律的内容或某一项操作的功能来说的。这种导向,其一,从科技发展战略上讲,主要是指:人们在从事科技工作,在发展和应用科学技术时不仅要为科教兴国战略服务,为提高社会经济实力和综合国力作贡献,而且要为实现可持续发展战略服务,为建立良好的生态环境作贡献;其二,从科技发展的基本要求讲,各门科学技术、各种科学技术活动,都要符合生态化的方向,不仅农业、林业要实现产业生态化,冶金、化工、建筑、交通、服务等传统行业的科技工作也要以有利于生态化为方向,即既有经济目标又有环境目标,力求做到低消耗和低污染,实现清洁生产,对环境安全,有利于人与自然的协调发展。
(2)就具体的学科和专业说,绿色科技是为解决生态环境问题而发展起来的科学技术,是有益于保护生态和防治环境污染的科学技术。这个方面的科学技术是绿色科技,其重要的现实意义是无须多说的。不确切地划分,似乎又可以把它们区别为两类:一类主要是保护绿色的科技,如治沙技术、预防病虫害技术、污水处理技术、垃圾无害化。处理技术以及医学科学技术等;另一类主要是推进绿色发展的科技,如高效节能技术、资源综合利用技术、新能源开发技术(如太阳能高效利用技术、核能的安全利用)等。
(3)绿色科技还特指与生物资源有关的科学技术,从内容和形式看,绝大部分生物技术是名副其实的绿色技术。这里所说的生物技术,不仅是指现代的基因工程,如利用基因的变异、剪切、重组来育种或制药,还包括对各种天然生物资源的各种形式的保护、提取和加工,例如用现代生物化学方法提炼野生动植物的有益成分,使之成为有特殊疗效的药物、保健品、农药;这不仅属于生物技术,而且有一些还可以是“生物高技术”。
二、绿色科技的意义
全面论述绿色科技的意义,需要阐明可持续发展的重要性和迫切性,阐明科学技术为可持续发展服务的重要性,这样的陈述会远超出本文所能。这里只能就绿色科技对科学技术本身和人才教育的影响讲几点看法。
(1)发展绿色科技对广大的科学技术工作者发挥积极性提出了更高的要求,为他们发挥创造性提供了广阔的天地。为振兴民族经济,为延续人类未来,这二者的结合,既是鼓舞科技工作者奋斗的动力,又是引导科技工作者选题的指南。如果说,我们过去的重点是强调经济建设要依靠科学技术,科学技术要面向经济建设;今后就还需要可持续发展依靠科学技术,科学技术面向可持续发展。而“绿色需要科技,科技面向绿色”,既加重了科学技术的任务,又有利于科学技术的进步。
事实上,科技工作者过去已作出的和正在进行的许多创造,已经属于绿色科技的范畴,如用矿渣、钢渣生产水泥,从烟尘中回收二氧化碳,以碳源为原料加工酒精和其他化工制品,开发能替代氟利昂和溴甲烷的制冷物质或杀虫剂,研制开发生物可降解塑料等。完全可以期待,实施可持续发展战略,重视绿色科技,将会推进科技事业取得新的成就。
(2)发展绿色科技对于我们认识什么是21世纪的主导技术有重要意义。当前,人们在这个问题上的意见是有分歧的,但有了可持续发展和绿色科技的概念,或许会有助于争鸣和使讨论更明晰。
对于什么是21世纪的主导技术,实际上存在着两种理解和提法:一是认为仍然是计算机技术或信息技术,信息技术不仅有无可限量的功能,而且信息产业还是最少消耗能源、最少污染的,当然最适应和符合绿色发展的要求。材料、能源、信息从来就是人类文明的支柱,计算机技术和信息产业当今已显示其先锋作用,并必将成为推动可持续发展的有力杠杆。
但是,我们同时也可以看到另一种观点,即认为生物技术对人类未来和可持续发展有根本的、头等重要的意义。其理由大致是:①21世纪是生物世纪,分子生物学、DNA的发现、基因重组等划时代的重大突破,使生物工程成为前沿领域,例如,具有抗病虫害基因的棉花品种培育成功等,就预示和表现着生物技术的巨大潜力和前景;②19世纪至今(近现代工业文明)的技术体系及与之相关的产业构成,主要是以机械加工、热电转换、化学合成为基础的,除了酿酒、制糖等相对简易的活动,对极为多样的生物资源的认识极其有限,对天然生物(百草)的深加工利用极其有限,当然对它们的保护也极其有限,生物技术和生物产业在今后应当和必然会得到长足发展;③对可持续发展尽管可以有诸种界定,但从根本上说,这就是要不断解决当代人和下代人的衣食住行和生老病死问题,并不断提高人们的生活质量。未来的这一切,首先仍要立足于农业、食品加工、医药等方面的基础技术和基础行业。
这两种意见的争论可能还会继续下去。例如,有的会更加强调人类未来文明必须要有信息技术的支持,要靠信息技术作保证,用信息技术来优化,信息文明是生态文明的基础,绿色文明是信息文明与生态文明的结合;而有的会认为计算机再伟大也不能直接(强调直接二字)解决人们的吃饭、穿衣、住房、旅行、治病的问题,计算机技术同生物技术、环保技术结合,对绿色有益,把计算机用于火力发电、冶金、化工、导弹制导、核爆炸等,虽有可能使现有技术体系的功能达到极限,却未必都有助于生态环境的优化和实现绿色发展。本文没有能力来评价这些观点的是非,但可看到,绿色发展、绿色科技的概念是有助于这个讨论的。
(3)发展绿色科技,还意味着或预示着科学技术上的重大变革。与传统科技相比,绿色科技大致有两个根本性的特点:一个是上面提到的生态化,另一个则是它的综合化;既生态化又综合化,必然要求有体系上的区别,或会导致体系上的创新。
绿色科技的综合化特点,表现于它遵循有机论的自然观和系统论的方法,在内容和功能上突出反映出各门学科的交叉、渗透和结合,常常越出现有专业分类的界限。例如,烟尘和污水的处理技术就不仅需要用物理的方法、化学的方法,还需要用生物的方法;生物资源的深加工或提取不仅需要有生物学、有机化学的知识,还需要有生理学、病理学的知识,不仅需要有农业技术、林业技术,还需要有化工技术、食品加工技术、制药技术;矿山尾矿利用不仅涉及采矿技术、冶金技术,还涉及到材料技术、建筑技术乃至生物技术、土壤技术。
然而,我们现有的学科专业体系,基本上就是按数、理、化、天、地、生、采、选、冶、机、电、土、农、轻、交来划分的,绿色科技有时就难以完全纳入到这个体系之中。例如,对于水处理技术、垃圾无害化处理技术、尾矿处理和利用的技术,就难以确定其在学科专业目录中的位置。因而我们有理由相信,随着绿色科技的进一步发展,特别是与生态环境有关、与资源综合利用有关的科技和产业的发展,将会导致科技体系的改变和创新。
(4)与以上三点相关,绿色科技的发展还会影响到现有的人才教育的内容、模式和体系。或者说,可持续发展要求有与之适应的绿色科技创新,绿色科技创新要求有与之相称的绿色科技人才,要求有足以满足需要的绿色教育。为此,就需要我们探讨关于可持续发展教育的特点、绿色科技教育的内容、绿色科技人才的素质等一系列的问题。例如,在我们学校,究竟是哪个学院、哪个专业、哪个硕士点或博士点“管”水处理、尾矿处理的技术和人才培养;在我们国家,究竟是哪个研究所和学校、哪个专业、哪些专家“管”垃圾无害化处理的技术和人才培养,或这种人才应当授予何种学科专业的学位。随着绿色科技的发展,科技体系和人才教育体系都会要求有所改变,都必然会有所改变,我们对此要有预见和准备。
三、绿色科技的困难
可持续发展或走绿色发展的道路,发展和应用绿色科技,有极大的重要性,也是经过努力可能做到的。但正如可持续发展在总体上有许多矛盾和很大的艰巨性那样,绿色科技的发展和应用,也是有诸多困难的。
(1)科技本身的困难。绿色科技在今天还没有成熟,一些重大问题还没有解决,没有形成体系和充分显示其效能,例如,①开发高效、清洁、安全能源的工作尚未取得突破,无论是可控核聚变还是太阳能高效利用,或是地热、潮汐能的利用,都还没有重大进展,而如果没有足够的清洁能源,仍然用煤和石油作为主要能源,就难以解决资源永续利用的问题,也难以从根本上避免和缓解环境污染;②回收(Recycle)、再利用(Reuse)、无废料(Reduce Waste)工艺,是绿色技术和绿色制造的基本要求和根本特点,但在目前,这种三R工艺还基本上是一种理念,远未在各个产业的技术上和设计上落实;③生物工程在满足人类基本需求上还有很大距离,例如,仍未实现粮食作物的基因同豆科作物的基因重组。
(2)生态效益与经济效益统一的困难。科技本身的困难需要科学技术家努力去解决,也是靠科学技术本身的发展可以解决的。然而,绿色科技面临的困难,还往往不在于科学技术本身,而在于科学技术之外——特别是经济的因素。不少的生态保护技术、治理污染技术以及生态农业技术,从原理上是正确的,实践上是有用的,但或因缺乏必要的投入,或因得不到相当的赢利,而得不到发展、完善和持续应用。绿色科技必须大力提倡和支持,也是必须正视经济效益和从满足经济效益出发去改进的。有一种生态农业的模式是“筑堤灌水,水中长树,水上养鸭,水中养鱼,鱼粪肥树,树叶肥水,树荫栖鸟,鸟粪喂鱼”,技术上可能很合理,但如果它生产出的鱼、鸭的价格比专业养鱼场和养鸭场的价格高许多,这种生态农业模式尽管符合绿色要求也难以持续下去。
(3)社会条件支持的困难。绿色科技需要投入,这就是社会条件支持,但绿色科技的发展和应用还需要有法制的支持、教育的支持、舆论的支持、公众的支持、伦理的支持,可持续发展和绿色科技是与人们的生活方式密切相关的,人们的生活需求、生活习俗、心理情感都会影响其应用。例如,垃圾的无害化处理技术的应用固然需要技术本身的成熟,固然需要资金包括居民收入水平的提高,但也还需要人们有自觉地把垃圾分类再扔投的意识和习惯;否则,即或有了最先进的垃圾处理技术,也是难以施展才能或是无能为力的。