论产业生态学理论面临的困境及其目标的实现_生态系统论文

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生产是人类社会与自然联系的主要界面,生产的组织方式、技术手段、产品的内容和生产的规模,不仅决定了人类需求所能满足的程度和水平,也决定了人与自然生态系统之间的物质流动关系的性质和内容。对于物质生产活动中人与自然之间的关系问题,马克思有相当精辟的分析,他指出:“劳动首先是人和自然之间的过程,是人以自身的活动来引起、调整和控制人与自然之间的物质变换的过程[1,p.201-202]。”这在一定程度上能够说明为什么在古典经济学中,特别是法国的重农学派,不仅普遍把物质财富的生产作为经济分析的起点,而且往往把土地代表的自然资源看做是在其中起决定或主导作用的生产要素来对待。正因为如此,事实上,人们对于环境问题的认识和解决途径也是从人与自然之间的物质变换开始的。

一、产业生态化理论的思想渊源及其形成和发展

(一)产业生态化的内涵目标

正如马克思所指出的:“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产[1,P.202]。”随着生产力的发展,人与自然的物质变换关系的形式、规模和性质等也在发生着不断的变化。自18世纪产业革命以后,人类所逐渐建立起来的工业化的产业体系在物质流动方式上所采取的是一种以“自然资源——产品——环境废物”为基本特征的线性流动模式,“大量生产、大量消费、大量废弃”是这种产业体系的基本特征,即肯尼斯·博尔丁所谓的“通量经济”(throughput economy)。这种产业体系以其巨大的生产能力,在满足人类不断增长的物质需求和精神需求,推动经济发展和人类社会进步的同时,不仅不断地消耗和破坏着它所依赖的自然资源和生存环境,而且也在消蚀着自己的未来。特别是进入上个世纪50年代以来,人类在取得经济上巨大成就的同时,也对自身所依存的生态环境造成了严重的破坏。因此,现代产业技术体系被普遍认为是一种不可持续的产业发展模式。且不管引致生态环境问题的深层次原因(如来自社会、政治、经济、文化、制度、组织等方面因素的解释)究竟是什么,至少从表现形式来看,造成目前生态环境问题的直接原因在于,人类通过产业系统而与自然之间物质变换的过程、关系发生了问题。因此,在上个世纪60年代开始的环境治理运动中,产业活动自然首当其冲地受到人们的关注。

众所周知,1962年蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》一书拉开了这场世界范围内轰轰烈烈运动的序幕。卡逊在该书中向人们展示了由于现代化工业和农业中杀虫剂肆无忌惮地制造和使用,而对自然环境和人类健康所造成的巨大危害问题,从而促使人们开始正视现代技术应用和生产活动所造成的环境灾难[2,p.244]。人类只有认真地对待自然的力量,并谨慎地把这种力量引入对人类有益的轨道上,才有可能在人与自然之间重新建立起协调、平衡的关系。用现在的话来说,就是走生态文明的发展道路。

1971年巴里·康芒纳出版的《封闭的循环—自然、人和技术》一书是继《寂静的春天》之后又一部具有极大影响的环保力作。在这本书中,康芒纳更是把批评的矛头指向了整个现代产业系统及其技术体系,并向人们有力地揭示了环境危机的根源在于:在工业化进程中农业和工业及运输业中所发生的巨大技术变革所带来的不适当的技术“进步”及其产品破坏了自然生态系统的循环[3,p.8]。

所以,从物质变换的角度来看待和理解现代产业系统与自然生态系统之间的依存、互动关系,以及由这种关系所产生的经济发展与环境保护之间的矛盾和冲突,成为自上个世纪60年代环境运动以来,生态经济和产业生态化理论关注的基本内容。产业生态化理论和实践的探索就是在这一背景下产生和发展起来的。因此,产业生态化的实质或者说其根本目标,就是要建立一个能够促进和实现经济系统与自然生态系统之间物质、能量和谐流动的产业体系。

产业结构的优化和升级对于保持经济增长的长期稳定性、持续性以及经济增长的质量和效益具有重要的促进作用。在传统经济当中,经济增长是经济活动的首要目标,与此对应,产业结构的调整与优化的目标主要放在了如何使社会生产系统能在更高的层次上来满足不断增长和变化的社会需求上面,而很少把促进资源节约、环境保护和人与自然的和谐作为产业演进的一个根本目标或原则,这在很大程度上导致了以过度消耗资源和牺牲环境来支撑经济增长的产业发展模式的存在。事实证明,传统的产业发展模式不仅使经济增长不具有长期的可持续性,而且也与经济增长的最终目的相违背。与此相对应,以产业生态化为目标的产业发展模式既是社会经济持续、健康发展的物质基础,又是实现人与自然和谐和可持续发展目标的有力保障,它要求产业结构的优化和升级不仅要满足社会经济发展的内在要求,同时又要确保经济发展不会损害其生态基础,从而使经济发展具有长期的可持续性和合意性。

(二)产业生态化理论的思想渊源

目前国内一些学者谈到产业生态化理论时,通常把罗伯特·弗罗什和尼古拉斯·盖洛普在1989年发表的《制造业的战略》(Strategies for manufacturing)一文中提出的“产业生态系统”(the industrial ecosystem)概念,看做是以产业生态学为代表的产业生态化理论的开端。实际上,如果追根溯源的话,作为现代生态经济思想的一个重要组成部分,产业生态学和产业生态化理论还有两个更早的思想来源:一个就是以肯尼斯·博尔丁1966年所提出的“宇宙飞船经济”理论为代表的生态经济思想;另一个是尤金·奥德姆(Eugene Odum)和霍华德·奥德姆(Howard Odum)兄弟所创立的系统生态学理论及其生态系统演化的思想。

1966年肯尼斯·博尔丁的《即将到来的地球宇宙飞船经济学》一文对于生态经济学这一新的经济学研究范式的产生具有开创性的意义。首先,在论证方法上,该文重申了古典经济学和马克思关于经济过程首先是物质变换过程的观点,并引入了自然科学的理论和发现(热力学第一、第二定律,开放系统理论)作为论证的依据。例如,受冯·贝塔朗菲提出的开放系统理论的启发,博尔丁认为,与贝塔朗菲的开放系统相似,从物质、能量、信息这三种最重要的投入产出来讲,当今的世界经济系统是一个开放的系统——“从物质的观点看,我们发现经过生产过程,物体由非经济集合进入经济集合,类似地,我们也发现,当物体渐渐失去价值时他们又脱离了经济集合。因此,我们把经济圈看成是关于发现和开采矿物燃料、矿石等等的物质过程,另一方面又把它看成将系统的废弃物排入非经济区——如大气和海洋——的过程[4,P.336]。”

其次,博尔丁的“地球宇宙飞船经济”理论以及物质循环思想是建立在经济过程首先是一个物质、能量的流动和转化过程,并牢牢地受到“物质守恒定律”(热力学第一定律)和“熵定律”(热力学第二定律)等自然法则的限制这一认识前提基础之上的。也就是说,如果没有“物质守恒定律”的限制,人类就有可能通过创生和消灭一定数量的物质来满足经济发展的需要;如果没有“熵定律”的限制,人们就可以通过不断的物质、能量的循环利用来维持社会经济的永久运转,而不会担心不可再生资源、能源的耗竭问题了。但是,正是由于整个地球系统可以看做是一个物质上封闭的宇宙飞船系统,这两个限制都是现实中不可规避的事实。它们所蕴含的社会经济意义是极其深远的。

正是在上述论证的基础上,博尔丁认为,对于生活于物质上封闭、能量来源上有限的地球系统中的经济系统而言,未来人类经济系统必然在物质流动、利用方式上类似于宇宙飞船的状态。也就是说,未来人类经济系统的可持续性取决于能否在永久的、自我维持的基础上成功地组织和管理地球宇宙飞船上的物质流动,并像自然生态系统那样,在外来能量(太阳能)的推动下,以循环的方式实现系统内有限物质的无限利用。”

尤金·奥德姆(Eugene Odum)和霍华德·奥德姆(Howard Odum)兄弟所创立的系统生态学,在上个世纪60~70年代的环境保护运动中发挥了极大的影响力。在尤金·奥德姆看来,所有的生态系统都有一个“发展战略”,这一战略的目标就是达到一个健康有序的状态,即他所说的“体内平衡”。为此,他用“成熟生态系统”来描述生态系统演替的这一“顶极”阶段。其特征是:第一,为了保持系统的健康,系统内各种有机物之间最终形成了一种互惠共生与协同合作状态,使它们从起初紧张的互相竞争向更协同共生的关系方向发展;第二,具有高度的生物多样性,即更多的物种在一起生存,形成复杂多样的生物群落;第三,当生态系统达到体内稳定点时,它用在增加生产上的能量是较少的,而把更多的能量用来保护自己免受外界变化的冲击,即维持一种没有增长的系统现状;第四,系统内物质得到最充分的利用,没有营养物质流失出系统,氮、磷、钙等全都在生态系统内永远循环,而不是排出系统[5]。奥德姆确信,自然生态系统的演替过程同样适用于包括人类社会在内的各种有机体的演化发展过程。

可以看出,奥德姆关于成熟生态系统四个基本特征的描述,与博尔丁所设想的处于“宇宙飞船经济”状态下的人类经济系统的基本特征具有极大的相似性。尤其是博尔丁明确地提出,未来的人类经济系统需要采取一种与生态系统相类似的物质循环战略。另外,奥德姆关于成熟生态系统四个基本特征的描述,对于作为现代生态经济学中最有影响力的理论之一——赫尔曼·戴利(Herman.E.Daly)的“稳态经济”(steady-state economy)思想产生了重要的影响。

(三)产业生态化的形成和发展

“代谢”是一个生物学上的概念,指的是发生在有生命的有机体内部的物质、能量转化过程一代谢过程意味着一个有机体或者说一个开放系统与其外部环境之间的物质、能量流动关系。正是在这个意义上,罗伯特·艾尔斯(Robert.U.Ayres)对“产业代谢”的定义是:“产业代谢是在一个基本稳定的状态下,使原料和能量通过劳动转化为最终产品和废物的一系列物质过程的统一[6,P.23-27]。”通过对产业系统的代谢过程与自然生态系统的代谢过程的对比分析,艾尔斯的结论是:自然生态系统的代谢过程是封闭性的,而产业代谢是开放性的。也就是说,产业系统总体上没有对进入该系统内的营养物质进行循环利用,而是一个以开采来自地球的高质量的物质(化石燃料、矿石)为开端,最后以退化了的形式把这些物质返回到自然界的线性过程,故产业系统从长远看是不可持续的。

产业代谢理论是艾尔斯在物质平衡原理的基础上提出的,关于经济系统内部以及经济系统与环境系统之间物质、能量流动关系的理论方法。根据物质守恒定律,流入和流出经济系统的物质不管其去向如何以及存在方式如何,其总的质量是不变的。尽管物质本身由于存在方式或物质形态的改变而失去其经济价值,但物质本身并没有被消灭。产业代谢所研究的正是发生在经济系统内部以及经济系统与环境及之间的一系列物质、能量的流动和转化过程,旨在揭示特定区域或系统内与人类经济活动相关的各种物质、能量流动与储存的规模和状态。因此,产业代谢研究的方法论在于建立物质结算表,估算物质流动与储存的数量,描绘其行进的路线和复杂的动力学机制,同时也指出它们的物理的和化学的状态。它不仅能够分析和描述不同层次的产业系统与其所在的自然生态系统之间的物质流动的规模和数量关系,而且最重要的是指出了经济系统与环境系统之间,以及经济系统内部产业之间存在的物质和能量流动网络,这为后来的产业生态学提出的通过构建不同产业流程之间的物质和能量梯次利用网络,来减少废物排放和提高资源利用率提供了一个十分有效的分析工具。目前作为一个非常有用的物质流分析工具,产业代谢理论不仅广泛适用于全球范围,而且还可以用于国家、地区乃至一个企业等各个层次上的物质流分析。

受埃尔斯提出的产业代谢理论的启发,1989年罗伯特·弗罗什(R.Frosch)和尼古拉斯·盖洛普(Nicolas GaIlopoulos)提出了“产业生态系统”的概念。他们指出:“在传统的工业体系中,每一道制造工序都独立于其他工序,通过消耗原料生产出即将被销售的产品和相应的废料;我们完全可以运用一种更为一体化的生产方式来代替这种过于简单化的传统生产方式,那就是产业生态系统(industrial ecosystems)。在这样的产业生态系统里,能源和材料的消费被最优化了,废物产生达到了最小化,一个过程的排放物——不论是来自炼油过程中用过的催化剂,还是来自发电站的烟尘和煤灰,抑或是来自消费产品服务中的废弃的塑料容器——都可以作为另一个过程的原材料[7]。”

作为解决工业与环境问题的一个富有想象力和实践性的思想,“产业生态系统”概念很快得到认可和接受,并催生了产业生态学这一新的学科。对于产业代谢理论与产业生态学的区别与联系问题,苏伦·埃尔克曼(Suren Erkman)认为,产业代谢理论研究的是与产业系统有关的所有生物物理构成的总和,其目的在于分析和描述与人类活动相关的物质与能量流动与储存的驱动因素,以及从资源采掘到生物地球化学这样一个不可逆转并迟早要发生的物质循环过程。而产业生态学,则向前跨越了一个阶段。它借助于对生态系统和生物圈的认知,找到了能使工业体系与生物生态系统“正常”运行相互匹配的可能的革新途径。产业生态学研究产业系统如何运作、规制以及其与生物圈的相互作用,并基于我们对生态系统的认识,来决定如何进行产业调整以使其与自然生态系统的运行相协调。因此,产业代谢研究是产业生态学不可或缺的先决条件[8,P.2]。

在弗罗什和盖洛普提出“产业生态系统”思想之后,根据尤金·奥德姆提出的生态系统演化理论和埃尔斯的产业代谢理论,格里戴尔(T.E.Graedel)和阿伦比(Braden R.Allenby)于1993年提出了产业系统演化发展的三个阶段的设想[9]。他们认为,自然生态系统在上亿年的进化过程中,它对物质和能量的流动与转化大致经历了从线性流动、不完全循环和完全循环三个阶段的进化历程,才成为今天比较完善和稳定的自然生态系统。而产业系统的出现要晚得多,它既是自然生态系统演化的产物,但又与自然生态系统在性质上和对物质、能量的利用方式上具有本质的不同,总体而言处于线性流动阶段。这一理论的引人注目的地方是它所提出的为了实现产业系统与生态系统之间物质的封闭循环,未来的产业系统也要像自然生态系统那样,建立起包括生产者、加工者、消费者以及分解者在内的四个基本功能单元这样一个思路和途径。这就是为什么人们通常把循环经济和产业生态化的实现问题,看作是在传统的第一、二、三产业基础上,建立和增加类似于自然生态系统的“生产者”和“分解者”功能的“第零产业”、“第四产业”等所谓的“补链产业”的问题。

格里戴尔和阿伦比所提出的产业系统演化发展的三阶段理论,为人类经济实现从“牛仔经济”向“宇宙飞船经济”转变,提供了一个在理论上具有吸引力的技术路径。需要注意的是,这种以人类可持续发展为目标,把自然生态系统的演化过程作为参照物,以自然规律为基本依据的论证方式,只能在理论上证明产业生态化演进的必要性、合理性,而不能证明这种演化的必然性。(这种论证方式是生态经济和产业生态化理论中经常采用的论证方式)。因为从必要性跨越到必然性需要更多条件的加入。尽管从物质和能量流动和转化形式上,产业系统与自然生态系统在物理特征方面存在很多的相似特征,然而,在系统的运行机理和推动系统发展演化的方式上,两者之间又存在着很大差异。正是这种差异性的存在,使得人类产业系统的运行方式及其演化过程表现出与自然生态系统极其不同的行为特征和发展规律。这就使得产业生态化理论面临着从技术上的必要性、合理性的论证,转入到社会经济上的必然性、可行性的研究的挑战。

二、产业生态化理论面临的困境和挑战

产业生态化理论是人类面对社会经济发展所带来的资源和环境危机而提出的一个走出困境的办法和途径。同可持续发展一样,这一思想最重要的意义在于它所带来的产业发展理念上的重大变化。但是,光有理念是远远不够的,最重要的是找到一个在现实中使理念、目标得以落实的途径。迄今为止,以产业生态学为代表的产业生态化理论的一个突出特征或者说基本理念可以概括为“师法自然”,即把自然生态系统作为人类产业系统学习或模拟的对象来进行的对比性和应用性的研究。人们也普遍认为这是产业生态化理论研究及其实践的一个鲜明特征。其实不然。早在一百多年前就有人试图采用生物学的方法来研究人类社会系统(包括产业系统)的运行规律。以前的方法和产业生态学方法之间的区别在于,前者主要研究的是经济系统的组织和行为模式等问题,而后者关注的经济系统中与物质、能量的流动、转化相关的问题。如果我们不是把产业生态化仅仅看作是一种先进的技术理念,而是把它看作是一种对人类行为方式的改变的话,那么对于产业生态化研究来说这两种视角都是不可缺少的。

由于产业系统作为有目的的人类活动,其在行为方式和运行的动力方面与自然生态系统有着本质上的差异,如果忽视这种差异的存在而仅仅专注于技术上的实现方式,则很难有效地实现产业系统从目前物质流动的线性模式向循环流动模式的转变。也就是说,我们应该从自然和社会两方面来看待和研究产业生态系统的构建问题,即一方面要明确地承认,产业系统作为人类社会的一个组成,是自然生态系统演化的产物,产业乃至整个经济系统的发展不仅要符合经济规律而且还要遵循自然规律;另一方面也要看到,产业系统与生态系统在性质上和对物质、能量的利用方式上具有本质的不同,在这方面它主要受社会经济规律的支配。正如生态学家史蒂芬·列文(Stephen H.Levine)提醒的那样,不论是从模拟还是从比喻的角度出发来描述产业系统与生态系统的关系,在强调两者之间共性和联系的同时,不应该忘掉两者作为两个不同性质的系统之间存在的巨大差异。例如,在产业系统中产业所提供的产品或服务主要是用来进行交换的,消费需求决定生产,是一个自下而上正反馈调节过程;而在生态系统中则是生产决定消费,是一个自上而下的负反馈调节过程。除非人类主动改变主导其生产和消费的内在社会文化机制,这些差异的存在使得生态系统对于产业系统来说参考价值是极其有限的[10]。

在巴里·康芒纳看来,产业生态学研究存在三方面的误区:第一,只注意到产业系统内部构成上的小问题,而忽视了产业与环境之间存在着的更大的、根本性的互动关系问题。第二,产业生态学所宣扬的“企业环境主义”是与企业利润最大化这一根本目标相冲突的。第三,过于简单地看待产业系统重构的需求与主流经济、政治环境的需求之间的关系问题。他认为人类生产所采取的技术路径及驱动技术开发背后狭隘的公司利益,是造成产业系统背离生态法则的根本原因,并提出解决这一问题的根本途径是制定限制和主导产业发展的国家方针[11]。柯里斯托弗·贝(Christoph Bey)认为,目前的产业生态学研究过分局限于作为产品、服务提供者的制造业和服务业之间的物质流,并把产业系统看作是这些不同企业的简单集合,而不是把它们看作是整个社会经济体系的一个组成部分,特别是生产与消费的互动关系问题[12]。

有鉴于此,从目前来看,国外对于产业生态化研究已经从单纯的理念、技术路径的探讨,逐步转人从理念、技术、社会、文化、经济、制度、组织和管理等等多个方面的综合研究。例如,格里戴尔和阿伦比在他们最新版的《产业生态学》一书中指出:产业生态学作为处理产业与环境相互关系的方法、原则,具有技术科学和社会科学双重特征。它一方面从技术角度考虑产业过程中从原料、技术路线、设计、制造、产品最终处置等环节的环境影响;另一方面,它承认人类文化、个人选择和社会组织对技术社会与环境的相互关系有重要影响[13,p.2]。与此同时,产业生态学研究范围也在相应的扩大,几乎到了包罗万象的程度。产业生态学中的“产业”概念涵盖了人类的经济活动的各个方面,基本囊括了采掘业、制造业、农业、建筑业、交通运输业、能源生产、服务业、商业、消费和废物处置等经济过程中所有与物质、能量流动、转化相关的行业、部门。

三、我国实现产业生态化的思考

产业生态化是一个循序渐进,逐步完善,动态化的发展过程,即不能搞技术理想主义,也不能急功近利。尤其要认识到由于发展阶段和具体国情上的差异,我国的产业生态化道路应体现出自身特点和阶段性目标的要求,不能不切实际地同发达国家的指标相比较。

首先,由于发展阶段的不同,我国的产业生态化路径不能盲目借鉴和吸收国外理论与实践经验。目前一些西方发达国家的研究者和政府纷纷提出了经济发展的减物质化目标,即资源利用效率的“4倍”、“10倍”或“50倍”跃进理论。对于这些已经或正在实现向后工业化转变阶段的国家来说,鉴于这些国家的产业结构目前在国际分工中所处的有利地位,以及技术水平、组织管理能力和社会消费结构等优势,这些减物质化目标的实现具有很大的现实可行性。而同发达国家相比,我国目前经济发展水平较低,仍处于向工业化快速转变的阶段,满足和解决人民的基本生活需要仍然是经济发展的首要目标。这就决定了在很长一段时期内我国不可能追求同发达国家一样的减物质化目标。另外,由于在国际分工中所处的地位不同(中国被称为“世界的加工厂”),以及产业结构上存在着极大差异,我们也不能简单地用发达国家单位GDP物质消耗来衡量和评价我国单位GDP物质消耗,除非考虑产出结构上的差异,否则这种比较是没有意义的。

其次,要正确地看待产业生态化与循环经济之间的关系,至少在现阶段我国不应单纯把促进物质循环作为产业生态化的评价标准,更不能把产业生态化等同于构建产业生态园区。然而,目前国内许多本来产业发展定位很高的工业园区,为了展示自己促进循环经济方面的努力和成就,不考虑经济上的比较优势,刻意地把一些本来在其他地方更适宜运作的、低附加值、低技术含量的资源回收利用企业引入园区,美其名曰“产业共生网络建设”。这是一种典型的循环经济不经济现象,是对循环经济和产业生态化过程的片面性认识。实际上,用动态和发展的眼光看,要想在保持经济不断增长的过程中真正突破资源、环境的制约,最终还要依赖于持续不断的技术进步和产业结构的优化升级。相比而言,无论是清洁生产、产业共生网络建设还是以“减量化、再利用和再循环”为核心的循环经济等,都是一种立足当下的静态化解决资源和环境问题的途径,尽管在短期内有一定的成效,但却不能从根本上解决问题。从这个意义上来说,我国产业生态化需要采取的是“动静结合,以动为主,以静促动”的方针。

再次,产业生态化要协调好经济发展与环境保护的关系,二者不能偏废。产业生态化是针对经济发展与环境保护之间的矛盾而提出的,它代表的是经济发展与环境保护双赢解决途径,因此,如何实现社会经济又快又好的发展是当前产业生态化理论研究和实践的主要内容。

最后,目前我国的产业生态化要与生态功能区建设紧密地结合起来。由于不同层次上的产业系统都必然存在于特定的自然环境之中。因此,经济系统与自然生态系统之间物质流动关系的总体协调,体现在不同区域或层次上的产业系统和其所在的自然生态系统之间物质流动关系的协调。这就要求我们要根据各个区域的自然和社会发展的客观实际,科学合理地进行生产力和产业结构的调整,使不同区域内的产业结构以及资源利用方式、规模符合其所处的生态功能区的要求。

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