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前言

最权威的作者
《地球目录》创办人，stay hungry ,  stay foolish 最早由他说出。

斯阁尔特·布兰德
   斯图尔特·布兰德生于 1938 年 12 月 14 日，是一名美国作家，他创办并编辑的刊物《全球目录》（the Whole Earth Catalog）被誉为一代人的宝典。他还创办了许多组织，如第一个开放的在线社群 《The Well》，《全球商业网络》及《Long Now 》基金会等。他出版了好些专著，最近的著作是《全球学科》。
   布兰德先在菲利普斯埃克塞特学院就读，后考入斯坦福大学生物系，于 1960 年毕业。他与渥太华出生的美国数学家路易斯·詹宁斯结婚。布兰德加入美军后，当上伞兵并接受步兵训练，后来他认为在部队的经历培养了他的组织能力。1962 年退伍后，他又先后在旧金山艺术学院及旧金山州立大学研修设计和摄影，后来在加利福尼亚州门洛帕克加入迷幻药的合法科学研究活动。布兰德迄今一直居住在加州。他和妻子在一艘 1912 年建造、长 20 米的工作拖船上生活。

他是乔布斯年轻时期的精神偶像，其观念影响了一代人。
最前沿的观点环境保护需要的更多是科学，而非仅仅基于感情而行动。
说明环境保护应该是通过基于情感的行动而运用科学的方法来改善环境的问题。
最具争议与我们的生活最密切相关话题核能、城市化、转基因生物技术观念具有超前性与颠覆性。
核能：核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程 E=mc²，其中 E=能量，m=质量，c=光速。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。城市化：城市化（urbanization/urbanisation）也称为城镇化，是指随着一个国家或地区社会生产力的发展、科学技术的进步以及产业结构的调整，其社会由以农业为主的传统乡村型社会向以工业（第二产业）和服务业（第三产业）等非农产业为主的现代城市型社会逐渐转变的历史过程。城镇化过程包括人口职业的转变、产业结构的转变、土地及地域空间的变化。不同的学科从不同的角度对之有不同的解释，就目前来说，国内外学者对城市化的概念分别从人口学、地理学、社会学、经济学等角度予以了阐述。2011 年 12 月，中国社会蓝皮书发布，中国城镇人口占总人口的比重将首次超过 50%，标志着中国城市化首次突破 50%。转基因生物技术：转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的 DNA 片段。DNA 片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。

最大胆最富于创见的政策建议地球困境的来源可持续的社会的解决方案。

献 给
约翰•布洛克曼
他使科学家可以直接面向公众发表言论

约翰·布罗克曼，男，毕业于哥伦比亚大学工商管理硕士，创办“锋利”网站。
“锋利”网站在科学界，布罗克曼最为人津津乐道的是创办网站“锋利”。据他说，这个网站源于一个朋友“失败的艺术实验”。詹姆斯·李·拜尔斯是一名行为艺术家。他认为，要达到知识领域的高地，纯粹靠泡哈佛大学图书馆、啃 600 万本书籍是愚蠢之举。他决定找世界上最聪明的 100 个人，把他们关在一个房间里，彼此提出一个始终困扰自己的问题。理论上，这一实验的结果将是“思想的合成”。事实上，实验以失败告终。拜尔斯的确列出了他所认为 100 个最聪明的人，分别给他们打电话，但其中 70 个人直接挂断了他的电话。布罗克曼认为，拜尔斯的想法很有意思，至少可以在互联网上做某种类似事情。于是，“锋利”网站应运而生。这是一个“网上沙龙”，布罗克曼任主编和主持人，以“对话”为目的。“我们寻找那些有思想的人，所作创造性工作得以扩展大家的思维，让我们知道自己是谁。”他说，“我们欢迎最尖锐的文化探讨和思想调查，哪怕它们尚未获得广泛认知。”

斯 图 尔 特 •布 兰 德生态学家、未来学家里 ， 所有事情都是可以解决的设计问题。布兰德认为，目前世界上有三种重要的转变正在发生。气候变化是真的，并且这正促使我们将地球视为一个整体来管理。城市化 — 现在世界上半数的人口都居住在城市里，到 21 世纪中叶这一比例将达到 80% — 正在改变着人类对土地的影响以及人类财富。再有，生物技术正在成为地球上最主要的工程工具。正是在这些改变的背景下，布兰德建议，环保人士要转变那些他们长期固守的观念，并且去接受一些他们先前不信任的工具。只有对传统的绿色悲悯心态来一次彻底的反思，才能避免让我们的地球资源遭到灾难性的毁灭。《地球的法则》打破了一系列的神话。城市是绿色的— 城市是收入的源泉，同时也是效率以及创新的集中地。当农村逐渐被遗弃之后，大自然重新回归到农村。核电也是绿色的— 这个在其他很多国家有证据表明其高效性以及安全性。生物技术以及基因工程都是绿色的— 我们可以设计出只需更少的土壤更少的杀虫剂就能生长的作物，也可以创造出可以用来做任何事的微生物：从制造新型燃料，到抵抗外来物种入侵，保卫本地生态系统等。关键词：城市；核电；生物技术和基因工程；绿色；示了我们面临困境的缘由，并且提出了一系列大胆而且富于创见的策略建议，以及一些基于设计的更可持续的社会解决方案。的哲学上的改变，才能担当好地球守护者的角色。布兰德说，环保运动最终必须紧跟科学的发展，而不仅仅是在有必要的时候才使用科学。我们要学会如何来管理地球的天然基础设施，尽可能少地破坏，同时在必要的时候加以尽可能多的干预。

媒体评论

“斯图尔特•布兰德是一个颠覆常理的人，而这本书则再次显示出他思维的高度，也是他一生当中最重要的一本书，并且很有可能成为本世纪最具原创精神以及最为重要的书之一。正如书的标题所暗示的，这本书讲的是如何进行有规则的思考。一切的组织套话，纯意识形态的论调以及关于绿色的狂热都被搁置到一边，取而代之的是由多年研究以及前瞻性的思考而获得的清晰和睿智的见解。这本书是一个让人的心智为之震动的探索，它告诉我们人类可以并且必须倣些什么事情，才能把人类文明挽留下来。对于一本书，能给到的最高评价是‘这本书改变了我的想法’。这本书确实改变了我的想法，我对此非常感激。”
                                                                                                     — 保 罗 • 霍肯，《看不见的力量》作者

“假如你对地球的未来或者是对悲观者与乐观者之间的对抗感兴趣，那就把这本书从头到尾读一遍吧，并且要准备好加入这场由此引发的论战当中。”
                                                                                   — 保 罗 • 罗姆，斯坦福大学国际发展研究中心高级研究员

“这本书是一个告诉你如何有智慧地改变你的心智的短期课程。斯图尔特•布兰德是一位能够捕捉早期适应者的变化信号以及能够走到科学边绿的大师。在这本书里，他给我们展示了这样一种做法是如何让他再次走到了文化转变的最前沿。”
                                                         —   凯 文 • 凯利，《新经济新规则》作者

这是一本由一位非常聪明的人写的非常让人恐惧的书，它所展示的是一个同时充满坏消息但又让人欣喜的人类未来。我相信这个世界必须而且很快将会展开一系列关于人类所面临的不可忽视的挑战的辩论。而这些辩论将以少数充满睿智但又具有一点儿挑衅性的文本作为核心：这本书应当成为这少数文本当中的_一本。”
— 爱 德 华 •〇• 威尔逊，哈佛大学荣誉教授

“斯图尔特 • 布兰德现在拥抱了科学以及工程学，他认为这是我们赖以度过因为全球气候变暖而急速出现的危机的手段。布兰德的这本新书就像他的人一样，聪明、务实、睿智并且充满善意。”
— 理 查 德 •罗 德 斯 ，《原子弹之诞生》作者，该书获得了普利策奖

“我非常喜欢这本书，包括其中一些我持相反意见的章节。斯图尔特•布兰德的心智非常清晰、理性、富于热情，令人欣喜。他的文笔同样如此。”
— 马 特 •里 德 利 ，《基因》作者

“这绝对是一本具有重要意义的书，写得非常好，它是一本巨著，展示了很多彼此相连的世界、生命以及研究。它有可能成为这十年内最重要的书之一。”
—拉 里 •布 利 连 ， Google . org 创始主管

目录
第一章 规模、范围、代价、速度      
1
第二章 城市星球
27
第三章 都市新希望
55
第四章 核电新篇章  
81
第五章 録色基因  
125
第六章 基因梦想  
177
第七章 浪漫主义者、科学家、工程师  
213
第八章 一切皆为园艺  
241
第九章 星球法术  
281
致谢
313
后记  
315
推荐书目

第一章
规模、范围、代价、速度

我们是上帝，我们必须做好这个角色。
——《地球的法则》

PART  1   表明自己对环境保护的新的观点：文化的保护，自我生存的保护

气候变化、城布化、生物科技，这三件正在蓬勃发展中的事，将逐渐成为我们这个世纪的重要议题。今天，我们如何描述这些议题将决定着它们未来的走向。我们可以看到关于这三种事物的许多幻觉，但另一方面，它们的真相是可知的。
当我们谈论气候变化这个问题的时候，每个人都是环保主义者。这不仅仅对于那些一直认为自己跟环保不相关的人士是很痛苦的一件事，对于那些一直以来都高唱环保论调的人士更是难以接受。行 动 者 比 尔 •麦 吉 本 （Bill McKibben） 最近说：“环保运动现已演变成为气候变化的运动了。”这就意味着今日的环保人士不再仅仅是去保卫自然生态系统使之不被侵害，他们也要开始去捍卫人类文明本身。对于每个人来说，这都是一个很大的冲击。
而一旦我们的角色开始转变，我们所固守的意识形态也要开始转变。但是，意识形态是很难改变的。那我们可以灵活地换个角度去想，我们可以采取实用主义的做法——“去思考我们行为的后果，而不是固执于理论或规则本身”。这是一种更为深刻的转变，它不是从一种意识形态转换为另外一种意识形态，而是要彻底抛弃意识形态。

每个人都是环保主义者，将环境保护从现实的改变环境不受侵害转换到对人类文明的一种保护，从而形成一种新的意识。

我们现在还不知道我们需要进行多大程度上的彻底反思，才能真正理解目前已经存在的变化以及该如何应对这些变化。这一次的变化是全球性的，时间上会影响到几个世纪，受影响的是人类文明本身，而所有这些都是伴随着不断增速的人类技术，以及不断剧变中的气候而发生的。我们讲 “拯救地球”时言过其实了，因为地球本身不会遭到损害，不管发生多大的灾难；生命圈也不会遭到损害。处在危机中的是人类本身。但既然我们是自己把自己扔到这烂摊子里了，我们自己也该设法去修复它。

适者生存，不适应者会被淘汰，人类如果是因不了地球的环境则会被自然淘汰。

PART  2   气候变化与战乱关系，列举假设，提出温室效应问题后的反响

气候变化朗 （ Steven LeBlanc ) 写 的 《持久的战争》 2003，合著者是岂凯瑟琳 •莱吉斯特 [ Katherine Register ]。该书引用了大量的考古学以及人类学的证据，勒布朗认为，人类一直以来都在开展着血腥的战争。从狩猎部落到农耕部落到酋长部落，到早期的人类文明，有 25 % 的成年男子通常是因为战争而死亡。没有人想打仗，但是他们经常不得不面对这样的事实：要么饿死，要么去掠夺自己的邻居。而他们更倾向于彻底地歼灭自己的邻居。
这本书允满了很多令人惊悚的发现。研究者对墓葬进行分析，他们发现，在那个年代，大规模的谋杀是很常见的，另外，人吃人的现象也很普遍 — 不是为了仪式，而是为了营养。在很多考古现场看到的“炊事用石”实际上是武器 — 本质上就是投石器（《圣经》里的戴维就是用这玩意儿杀死歌利亚的）。狗是最先被驯养的，因为他们是最好的哨兵，还有所有的狗都会吠（但是狼不会吠）。大多数的城市都是用城墙围起来的。
勒布朗认为，人类一直都在进行战争，因为人们需要的东西总是大于自然环境的供给，干是他们就需要跟其他人争夺资源。土著人有一套神秘的方法,去找到哪怕是最难发现的食物，因为容易发现的食物都被他们自己消灭掉了。假如自然的承载能力有所提升，也会偶尔出现和平时期，例如随着农业的出现，或者新的有效率的官僚机构的上任，或者是与异域的贸易，或者是科技上的突破。另外，发生重大的瘟疫之后的一段时期也会是和平时期，例如刚经历了大瘟疫的欧洲，或因为欧洲传人的传染病而造成人口大量死亡的美洲。但是这样的间歇期是短暂的：人口会再次迅速地上升，直到突破承载力的限度，于是战争再次爆发。

需求大于供给人类的意识就会倾向于贪婪，就会可能发生战乱。供给能满足需求时的条件：1.农业的出现 2.新的有效率的官僚机构 3.异域的贸易 4.科技上的突破*5.重大的瘟疫

只是在过去的几百年里，先进国家才逐步地把死于战争的人口比例下降到 3 % 的水平，尽管在这期间发生了几次全球范围的战争和种族屠杀。现代战争不再像过去那样会歼灭所有的敌人，而是仅仅歼灭掉可以获胜的敌人数目就停止了。而那些幸存者则会被安排工作。国家也会利用其国家机器、先进的技术以及国际行为守则去提高可承载能力，有时候甚至会与交战国家建立良好的关系。
但假如其他地方的承载能力因为气候变暖而降低的话，所有这些文明的成果都会走向崩溃。人类将会重新回到为了争夺不断减少的资源的竞争当中。那
些和平爱好者则会被战争爱好者杀害和吃掉。

减少战争的成本，去利用战争达到使供给满足与需求的目的。

这就是我阅读勒布朗的书的时候所想到的一个情景。因为气候变化巳经在发生了，我们必须作出一个选择。假如我们不做任何事情或者是做得不够，我们
将会面临一个所有人对所有人发动战争的局面，而这一次大家都有了大规模杀伤性武器， 因此而死亡的人数将会是数以十亿计。勒布朗总结，另外一种可能是：
科学以及技术生态系统本身人类行为对生态系统的影响人类与自然长期共存的机遇就掌握在我们手上打破这个数百万年来的冲突和危机的循环人类与自然长期共存，面临选择和需要把握机遇。
2003 年以前 ，我对于气候变化只是一般性的关注。早在 1982 年的时候，我和妻子就搬到一艘老式的拖船上居住，因为住在船上就不需要袒心加州经常出现的地震和野火。事实上，这样的住所尽览海景，同时又无需担心因为全球气候变暖而导致海平面上升。在那个时候，去想象一下气候变化的未来是有趣的，尽管其实形势很严峻，但感觉它非常遥远。
1987 年，我参与创办了一个叫“全球商业网络”（ GBN ) 的咨询公司，现在我一半的时间是在为这个公司工作。2003 年， GBN 接到来自美国国防部的请求，去逑立一个关于“气候突变”的预测。我当时只是扮演一个边缘的角色，对一些气候学专家进行了电话采访，也贡献了一个点子。同年秋季，我们递交了这份调研报告，题 为 “关于气候突变的预测及其对美国国家安全的影响” (An Abrupt Climate Change Scenario and Its Implications for United States National) ，报告的作者是彼得•舒瓦茨 （Peter Schwartz ) 和道格拉斯•兰戴尔  (Doug Randall )。
我们得出的预测是基于一个发生在 8200 年前的事件，那时候地表温度在不到十年的时间内突然 下降了 2.7 摄 氏 度 （5 华氏度）。在气温图表上可以看得出陡然下降的趋势，就发生在一个世纪的时间里。这个跟人类 12700 年前所经历的气候突变完全不一样（那一次是气温突然下降了 15 摄氏度，亦即 27 华氏度），并且这一气温保持了 1000 年。对于这两个事件，有这么一个解释，就是海湾地区的洋流被来自北大西洋的超量淡水所减缓或停止，而这些都是由气候变暖导致的（2003 年收集到的数据不同程度地反驳或支持这一理论，但没有人否认气候突变确实发生过）。

提出气候突变假设，但无法验证气候突变假设的真实性，但是曾有过类似的事情发生。

由于我们今天面临的气候变暖是来自于北极冰川的融化，并且因此导致了北大西洋海水的淡化， GBN 的情景里就提及假如我们在 2010 年突然走进一个“轻微”的 变 冷 期 （就 像 8200 年前一样）会导致什么事情发生。我们得出的结果是，假如全球突然变得更冷、更干燥、更多寒风，会使得全球主要的农业区面临水灾，同时也会带来严峻的冬季气候，以及在末曾预料到的地区遇到恶劣的风灾和洪水。该假设估计，到了 2020 年，欧洲的气候会变得像今天的西伯利亚一样。到那个时候，全球的食品、饮用水以及能源供给都将变得紧张。到那个时候，地球上将会有 75 亿人口，但地球的承载能力将不能胜此重任。这份报告最后是以我从勒布朗的著作里获得的启发来作为总结，那就是，任何一个试图超越地球承载能力的社会，最终都会因为争夺资源而展开战争，这是亘古不变的范式。干是，到 2020 年，因为战争、疾病、饥荒，将会使得地球上的人口下降，直到剩下的人口不至于超出那时候的地球承载能力为止。而五角大楼则是这一情景的合适的客户。

原因：北极冰川的融化，并且因此导致了北大西洋海水的淡化假设：在 2010 年突然走进一个“轻微”的变冷期结果：到那个时候，全球的食品、饮用水以及能源供给都将变得紧张，最终都会因为争夺资源而展开战争。

我们特意没有把这一预测保密，而是把它放到了互联网上，《财富》（F o r t u re ）杂志也作了一个摘要报道。开始时一些专门研究气候变化的机构对
此嗤之以鼻，但不久后这份文献开始被广为引用。在我们这份报告以及其他儿份同行的报告里所提到的气候突变的槪念，使得公众关于气候变化的讨论开始发生转变。从那时候开始，气候变化才被大众看做一个清晰并且真实存在的威胁，并且解决这一问题是现在全球各国领导的贵任，而不是留给后代去解决。公众关于这一话题的讨论也发生了突变。

PART  3   预测和假设的不确定性

假如说 GBN 的预测让你感到担忧，那大可不必。2007 年，政府间气候变化组织 （1 PCC ) 在调査了 23 个关于气候变化的模型之后，得出结论，认为气
候学家所担心的海湾洋流变化是不准确的。来 自 挪 威 的 赫 格 •德 拉 格 （Helge Drange ) 教授说：“地表空气变暖的趋势是如此之快，以至于即使北大西洋洋流速度减缓，也不会让欧洲变冷。”或者我们有更多理由表示担忧。2008 年一份对格陵兰地区冰核的研究报告昆示，1.2 万年前由于海湾洋流发生变化而导致的气候突变不是在几十年的时间里缓慢出现的，而是在短短的 1〜3 年内出现的。
今天，假如你去追踪气候学家的研究，会感觉像是在听小孩子讲笑话：有两个人在开飞机。不幸的是，其中一位从飞机上掉下来了。幸运的是，地面上
有一个干草堆。不幸的是，干草堆里有一根长叉。幸运的是，这个人躲过了长叉。不幸的是，他没有掉到干草堆里。

被广泛关注后随之而来的是对全球变暖的研究工作。而现在只有对未来的预测，谁也没有准确的定论。存在一个肯定和否定交替进行的一个状态。

幸运的是， IPCC 的气候模型足以让全球数 千位气候专家公开宣布，气候变暖确有其事，并且这一变化主要是由于人类排放温室气体（主要是二氧化碳以及甲烷）所导致。到 2040 年，这一变化将给全球带来极其严重的后果，并且会愈演愈烈。不幸的是， IPCC 的模型并没有预估到北极冰川的迅速融化。到 2007 年，就有一半的北极冰川已经融化，远早于报告上预测的 2050 年。
在 2006 年以及 2008 年， GBN 为北极海洋协会做了两场关于北极地区未来海运趋势的研讨会。我了解到，已经有 65 艘水面舰艇到过北极，现在有多达几百艘的巡洋舰途经北极。同时，北极地区的海鱼以及渔业也在北移。位于加拿大北部曾经非常神秘的西北航道现已可以通航，俄罗斯则开始在北极地区修建海港，进而为所有来自欧洲和亚洲的航船带来捷径。参加这次研讨会的有 24 位不同身份的船长、海岸保卫队成员、极地科学家、外交官以及 CEO（CEO ，是 Chief Executive Officer 的缩写，意即首席执行肖，适在一个企业中负责日常经营管理的 高 级 管 理 人 员 ，又称做行政总裁。 — 编者注） 。针对因为冰川融化而导致的交通需求，美国以及国际层面应对此类需求而可能采取的关干航海、安全以及环境保护方面的政策，他们最后得出了四个方案。所有这四个方案都预设北极冰川将继续消融下去。

冰川融化带来的交通方面的影响。满足了部分人的需求。也存在了需要解决的问题。

PART 4 地球气候变化的原因——正反馈和负反馈，气候变化的诱发事件，峰值效应

因为冰川消融会带来正反馈。冰川可以反射 85 %的太阳光，黑暗的海洋也可以吸收太阳光，只反射 5 % 的太阳光。剩下的冰川越少，北极所吸收的太阳光就越多，从而加速冰川的融化。这就是正反馈。这种从冰到水的转变现象就叫做反照率转换。
需要注怠的是，这里提到的“正反馈”里 的 “正”可不意味着“好”。它通常是意味着麻烦，因为它会加速变化的发生。在维基百科里，“正反馈”的解释是：正 反 馈 ，有 时 候 也 可 以 说 是 “累积反应 ” ……是 一 种反馈回路 ， 系统对干扰的反应就是加剧干扰。相 反 ，那 些 从 相 反 方 向 作 出 反 应 的 就 叫 “负反馈系统”… …正反馈的最终结果通常就是起到增大或者是爆炸性的作用，也就是小小的波动会产生巨大的改变。

正反馈：系统对干扰的反应就是加剧干扰负反馈：系统对干扰的反应就是减少干扰

北极冰川的另外一个正反馈的例子是北极苔原永久冰层（现在已经不再是永久了）的融化，其消融会释放出大量可导致温室效应的甲烷气体，这些气体是过去冻结于此的植物所释放出来的，同时还会有甲烷从冻土层里的可燃冰蒸发出来。大气里的甲烷含量越多，冰层融化速度就变得越快，如此循环反复。随若北极冰川的融化，绿叶带北移，针叶林会代替原本苍白的苔原，从而吸收更多的热量，并加剧正反馈效应。
有一个负反馈也许会发生，何是其机制还非常神秘。无论是因为大气层本身的变化，还是因为人类活动。最近一些年，土地所吸收的二氧化碳量大于从土地上释放出来的二氧化碳量。令人惊喜的消息是，从全球范围来看，过去几十年，光合作用的速度大于植物分解的速度。这是大气科学家斯哥特•丹宁 （Scott Denning ) 的说法。“无论你是否相信，就全球范围而言，植物生长的速度大于其死亡的速度。这就意味着土地是二氧化碳的净吸收者，而不是排放源。”这也许就是普通的二氧化碳催生方法 — 因为更多的二氧化碳是有利于作物成长的，人们使用人工暖房种植植物也是这个道理。也许是在北方针叶林地区，更长的生长期使得更多的森林得以成长。另一方面，人们对森林大火的控制也使得森林的生长成为可能；也许那些遍布于各地的废弃的农场重新长起了森林；或者是因为过度放牧，使得灌木丛逐渐取代了一般的草丛；也许是来自农业以及汽车尾气所排放的过量的氮气，使得森林得以长足生长。除非这一神秘的碳吸收的真相被发现，否则我们所能理解的气候模型都仍将保持模糊而且难以预估的状态。

以上讲到两个正反馈和一个负反馈，提到了对二氧化碳吸收的神秘力量。
正反馈：1.冰川可以反射 85 % 的太阳光。剩下的冰川越少，北极所吸收的太阳光就越多，从而加速冰川的融化。2.北极苔原永久冰层的融化，其消融会释放出大量可导致温室效应的甲烷气体
负反馈：最近一些年，土地所吸收的二氧化碳量大于从土地上释放出来的二氧化碳量。来源于神秘力量 1.也许就是普通的二氧化碳催生方法 2.也许是在北方针叶林地区，更长的生长期使得更多的森林得以成长 3.也许是来自农业以及汽车尾气所排放的过量的氮气，使得森林得以长足生长

地质学家理査德·阿黾 （Richard Alley ) 说，千百万年来，地球气候疯狂地发生变化其实是一个常态。而我们现在显然是走进了一个新的变化期，导致这些变化发生的原因就是前面提到的正反馈、诱发事件，以及峰值效应，而这些都还没有被放到我们的气候模型里。也许，需要等到我们在非线性代数方面取得一些突破之后，才有可能把这些可能的原因放到气候模型里进行研究。有一本书就是讲述这一方面的话题，它 是 弗 雷 德 •皮 尔 斯 （Fred Pearce ) 的 《速度与暴力：为什么科学家害怕气候变化的临界点 》 （With Speed and Violence 丨 Why Scientists Fear Tipping Points in Climate Change，2007 年）。
过去，我们已经经历过一些诱发事件。1.28 万年前，北美洲一个巨大的淡水湖突然灌入了北大西洋，这就是晚冰期全球气温骤降现象。另外一个非常奇怪的突发事件发生于 5500 年前，当时有 1 万亿吨的甲烷因为甲烷可燃冰（别名是甲烷气水包合物）的融化而溢出海水，冲向海平面。这一事件使得全球气温上涨了 8 摄 氐 度 （14.5 华氏度），使 得 2/3 的海洋生物灭绝，其对地面的灾难性的影响不亚于 1000 万年前彗星撞地球而导致恐龙灭绝。按照弗雷德•皮尔斯的说法，当时有 1 万亿到 10 万亿吨冻结的甲烷被困在海底。而这些甲烷突然间喷发则被称为“甲烷气水包合物枪”假说。芝加哥大学气候模型专家戴维 •阿齐 （David Archer ) 指出：“最恐怖的是，气候变暖会导致那些一直藏在海底的甲烷被释放出来，假如这些气体都释放到大气里，其浓度会是现时大气中温室气体的 10 倍。那时候我们将直接目睹大规模的物种灭绝。”
另外，在南极，还有另一个诱发因子。南极的西部有一块非常大的冰块，幸运的是，它依然安全地处干南极大陆上，被罗斯冰盖包围着。不幸的是，罗斯冰盖已经开始以极快的速度消融。假如南极西部的冰盖滑进大海里并且融化的话，全球的海平面将会上升 16 英 尺 （事实上会比这个更严重，因为格陵兰岛的冰盖也在消融）。

环境与数学建模的交叉。列举了一些诱发事件。1.北美洲一个巨大的淡水湖突然灌入了北大西洋，这就是晚冰期全球气温骤降现象 2.5500 年前，当时有 1 万亿吨的甲烷因为甲烷可燃冰的融化而溢出海水，冲向海平面 3.南极的西部有一块非常大的冰块，被罗斯冰盖包围着。罗斯冰盖已经开始以极快的速度消融

峰值效应则更为难以察觉。那些缓慢发生的变化不会有明显的迹象，好像一切都很正常，但突然有一天，整个系统开始发生剧变，在短时间内滑向一个新的状态。现在，热带闹林依然在自己呼云造雨，并且把大量的碳收纳到自身的系统里，减慢了全球变暖的速度，甚至好像不会受到气候变化的影响。但某一天会达到一个峰值，到那时，热带雨林就会像北极冰川那样急速融化，最后剩下的就会是热带草原、灌木丛以及沙漠。森林作为碳吸收器的角色将消失，那些挡住太阳光的乌云也会消失，不计其数的物种将会灭绝，并且我们将不再有可能令其复原。让热带雨林达到那样一个灭绝状态所需要的峰值是多少？研究 员 理 査 德 •贝 蒂 斯 （Richard Betts ) 和 彼 得 . 考 克 斯 （Peter Cox ) 认为，只需 气 温 升 3 摄 氏 度 （5.4 华氏度）。2007 年的 IPCC 报告预言，到 2050 年的时候，全球热带雨林将走向彻底毁灭。
关于海洋，我们有已知和未知两种峰值。假如海表温度上升至 14 摄氏度(57.2 华氏度），海表将会分层，使得蕴涵在冷水里的营养素无法得到光照。于是蓝藻将不能生长，大片的海洋走向死亡，其储存碳的能力也会大大减弱。另外一个重要的方向是，由于空气里二氧化碳浓度增高，海水的酸性也随之增强。那些能够产生碳结构的海洋生物，例如珊瑚礁、贝类，以及遍布于海洋里的硅藻都将失去生存的基础，其原有的碳结构将会溶解。于是，本来作为碳容器的海洋，筲经涵养了人类生产的 1/3 的碳，这样一来则变成了碳排放源，从解决问题的答案变成了问题本身。而这样一个峰值又会是哪里呢？没有人知道。

峰值学说：那些缓慢发生的变化不会有明显的迹象，好像一切都很正常，但突然有一天，整个系统开始发生剧变，在短时间内滑向一个新的状态热带雨林走向灭亡海洋生物死亡目前没人知道这个峰值是多少

科 学 作 家 约 翰 •考 克 斯 （John Cox ) 干 2005 年写了一本书 —- 《气候雪崩：气候突变以及我们的未来》（Climate Crash:abrupt Climate Change and What It Means for Our Future), 他在书中总结了为什么我们的气候模型至今依然未能作出准确预测的原因：
非线性的系统 ，意思就是，其输出不一定跟其输入成正比正反馈的交互系统的多个不同的峰值附近取得平衡一旦超出了这样的一个峰值，不管是由于内部还是外部的任何诱发机制 ，都会使得那些重要的因子发生剧烈震动或者是急速的变化，于是整个系统就进入了一种异常的运作状态，或者说是进入了新的平衡。所有这些因子，所有这些时间因素，他 们 之 间 的 相 互 作 用 ，使得整个系统变得充满 了 令 人 惊 讶 的 情 况 …… 气 候就是这样一个非线性的系统，它 总 是 在 冷 、干 、湿、暖的不同状态之间来回变动。
气候系统是一个非线性的系统，正负反馈的交互会在峰值达到平衡。人影响环境对环境产生一定干扰从而对环境产生了正负反馈的影响，而这种影响会再反馈到人身上。
听从这样的变化规律，就会像玩俄罗斯轮盘赌，将左轮手枪的 6 个弹瞠里面都放满了子弹，只留下一个空弹膛 — 可谓九死一生。

PART 5   气候对社会的影响

施，但是森林火灾还是到处发生，就像一位科学作家所写的：“伴随着全球变暖，我们得到的不是一场大火；我们得到的是绵延不断的大火。”发生在干燥的森林里以及在泥炭沼（例如在印尼的那些）的野火可以向空气排放大量的二氧化碳，这些气体会使得陆地和植被暖化，而暖化又使得植被本身更容易着火。2007 年，发生在希腊南部的一场大火使得曾经在当地支持度颇高的科斯塔斯•卡拉曼利斯政府下台。而澳大利亚持续不断的洪灾则使得该国政府倒台，于 2007 年上任的新一任首相上台之初即提出要签署《京都议定书》（Kyoto Protocol)，明显区別于前任政府对气候变化的否认态度。但是在不久之后，新的政府还是要应对新的森林大火。
气候对环境影响的负反馈机制不断影响了人们对政府的信赖程度。迫使政府采取行动。
此同时，动植物北移的速度仅仅为每 10 年 3.75 英里。而这恰恰是一个会导致物种灭绝的趋势。现在，在伦敦的邱园，你也能看得到橄榄树以及鳄梨树了。而随着海洋暖化和酸化趋势越来越严重，人类继续过度地捕鱼，于是海蜇开始北迁，使得爱尔兰海的大批渔场纷纷衰亡。在非洲，那些喜欢炎热气候的蚊子则带着疟疾和登革热病毒北迁，甚至把这些病毒带到 了欧洲南部。有的河流提供水源。但这些河流现在也逐渐走向干涸。有 30 亿人需要依靠这些水源来生存。另外还有 1 亿的印度人是依靠“季风季节”带来的雨水维持生存。由于海洋变暖，太平洋中部的季风也被干扰，而有赖于厄尔尼诺周期出现的雨季也因此变得更加难以预测。如何面对这些气候灾难多这样的极端气候现象所带来的后果，例如 2003 年发生在欧洲并且使得法国和意大利有 3.5 万人丧命的热浪。 GBN 的 尼 斯 •吉 尔 曼 （Nils Gilman ) 说，虽然单独发生的一次极端气候现象还相对比较容易对付，但假如有两个这样的事件连续发生，其影响结果会更为严峻，因为我们大多数的复原方案都只是针对一次事件而设计，没有针对多次极端事件而设计的复原方案。在现实中，政府则会遇到一连串的气候突发事件，而不是一次一次顺利的过渡。因此，将会有一些国家因为环境遭到破坏而垮掉，而且这种可能性非常大。会消灭一个社会。复杂的社会可以应付一次的干旱，但不能应付持续几十年的干旱。它们就是最有代表性的毁灭人类文明的杀手，这是人类学家布来恩•法亘 （Brian Fagen ) 说的。正是干旱使得中东以及中美洲的古代帝国走向崩溃。没有雨水，农业就没有收成，城市会走向萎缩，人们就会出走。而那些留在原地的居民则是在袓先留下的辉煌业绩的废墟里搭建他们的窝棚。在本世纪，虽然海平面的上升本身就是极大的灾难，但这和永久干旱相比，不过是短暂的，而且人们可以对此进行补救。
极端气候不但影响了动植物的生存，也影响了人类的经济活动和生命健康。如果极端事件连续发生那将是十分棘手的。

PART 6   提出生命系统概念，以及提出者对于地球变暖的想法

走向过去曾出现过的炎热期。”这 是大气化学家詹姆斯 •洛夫洛 （James Lovelock ) 在 2007 年为英国皇家科学院的科学家们作的一次报告里提到的。“对于那些有正反馈的系统而言，其自身所自带的危险实在是太大了 ，再三强调也不为过。”洛夫洛克写了两本书，分 别 是 《盖娅的报复》（The Revenge of Gaia， 2007)以及 《正在消失的盖娅》（The Vanishing Face of Gaia , 2009)。迄今为止，针对我们即将面临的危险，这两本书提出了最为明确的鹜告，同时也提醒我们必须采取彻底而果断的措施，才能应对这样的挑战。从 1974 年开始，我就慢慢学会了去相信洛夫洛克的判断。那时候我是《共同进化季刊》（CoEvolution Quarterly ）杂志的编辑，我们的杂志率先发表了洛夫洛克的盖娅假说，文章发表时是洛夫洛克和微生物学家林马古里斯（Lynn Margulis ) 两人合著。他们认为这一生命系统包含了“物理的、化学的、生物的以及人类的这些元素”。从那时候起，他们关于地球是一个活着的、有自我调节能力的生命系统的观点就从假说发展为理论，并且正式发展成为地球系统科学，这一理论为洛夫洛克嬴得了无数的奖项。
生命系统包含了“物理的、化学的、生物的以及人类的这些元素“，地球是一个活着的、有自我调节能力的生命系统，发展为地球系统学。
当洛夫洛克在皇家科学院的演讲结束以后，我给他打了一个电话，问他为什么 30 年来一直以乐观著称的他现在也变得如此充满警惕。他回答说：“按照 IPCC 的估计，到 2040 年，欧洲、美洲以及中国都将不再适宜种植粮食作物。可是，科学家还严重低估了气温上升的速度，因此，我们有可能在 2025 年就会遇上这个预计发生在 2040 年的灾难。可是人们还不清楚我们只剩下那么一点点时间了。整个地球真的是要动起来了。”在向着一个热均衡的状态迈进了，也就是说，全球气温会变得比现在高 5 摄氏度。一旦到达那个临界点，我们就会遇到负反馈，整个系统都将稳定下来并且可以自我调节得很好。可是，在那样一个转折期里，海洋将不再对这一系统产生任何的影响，或者说是几乎不会产生任何影响。整个系统只会受到陆地生物圈的影响。这在过去也曾发生过。我们可以找到很多的地质证据。最佳的例证发生在 5500 万年前，那时候北极地区海洋温度是 23 摄氏度 （73.4 华氏度），在那里还有鳄鱼在游泳，甚至也许可以说整个地球都变成了热带。这样的事情可能再次发生，假如目前的变暖趋势持续的话，到那个时候，赤道地区将变得比现在更加炎热。甚至现在你也已经能看到一些迹象了。”“我认为不会超过 10 亿人，因为到处都太热了，植物生长不起来。不管我们做什么，地球都还是会变得更热。哈德利中心的彼得•考克斯作过一些精细的分析，得出的结论是，只需要一点点的二氧化碳，就可以使得地球从冷的状态走向热的状态。并且那是非常小的数量就足以导致这样的变化，少到让人惊讶和担心。彼得想必不希望別人引用这一数据。我们只需大气里每年多出 2.5 亿吨二氧化碳就足以导致这一结果。但实际上我们现在每年排放到大气中的二氧化碳是 80 亿吨。因此我们必须减排，使之低于 2.5 亿吨，但当这个数值已经朝着热状态迈进的话，即使想要挽回也已经来不及了。”
人类的排放的二氧化碳值是十分惊人的，会影响整个地球的生态，使得地球温度升高，海洋失去调控能力。导致的后果是植物无法生长，无法养活所有的人。

PART 7    应对气候危机的方法

宜人生存的地球，我们就真的要变成热锅上的蚂蚁了。我们可以到处跑，但我们的蚂蚁宝库里就是没有可以解决这一问题的法宝。须拓展我们的能力范围，使得我们可以逃过这一浩劫，或者在这一浩劫下生存下来。应对气候危机，最常用的三大方法是：缓解、适应以及改良。缓解，也就是减少温室气体排放，这样的做法被认为是规避不能控制的事情发生。适应，就是控制不能规避的事情 — 将沿海地区的居民迁移到高地，研发耐旱作物，准备应对气候难民，并且尽量将因为争夺资源而开展的战争控制在本地范围内。而改良则是通过开展大规模地球工程，去改变地球本身的规律。
我们必须拓展我们的能力范围。我们应对的方法有：缓解：减少温室气体排放适应：将沿海地区的居民迁移到高地，研发耐旱作物，防患于未然改良：开展大规模地球工程，去改变地球本身的规律
人类文明面临着危险，但文明本身正是问题所在。 目前在地球系统里最关键的正反馈正是来自于人类本身。我们的财富在不断增长（特別是在发展中国家），人口也还在增长，另外增长中的工业还依然把超量的温室气体排放到大气中。正如澳大利亚生物学家蒂姆•弗兰纳里 （Tim Flannery ) 所说：“我们经济上的新陈代谢与地球的新陈代谢相互冲突了。”
财富和人口的不断增长，工业的发展，给环境增加了压力。

PART 8  目标和假想的措施

在热 5 摄氏度 （9 华氏度）并且保持这一温度，只有一小部分的人可以存活下去 — 那最好的情形将是什么样？我们有什么可以期待并且做到的吗？我见过的最现实同时又看重数字分析的科学家是索尔•格里菲斯 （Saul Griffith )，他是一名材料科学家和发明家，他曾于 2007 年获得麦克阿瑟“天才奖”。格里菲斯说：“那些声称我们可以阻止气候发生变化的说法是不准确的。我们现在做的只能算是去阻止更为严重的气候变化，或者是比我们能想象的更为严重的气候变化。”减少二氧化碳排放量，使得大气中二氧化碳浓度达到 450 ppm 而不再上升。格里菲斯就是围绕着这一点来构建他的模型。我们目前的排放值已经达到了 387 ppm 并且还在飞速上升，每一年都会上升 2 摄氏度 （3.6 华氏度）或者更多。格里菲斯提醒我们说，如果达到 450ppm 的话，地表温度只需上升 2 摄 氏 度 （3.6 华氏度），就会造成大量的物种灭绝，更严重的暴风雨、旱灾和洪水，更多地区被海水淹没，更多的难民，以及其他不可预测的、代价沉重的和不人道的后果。型的火力发电厂一年可以生产出 10 亿瓦的电。胡佛大坝也是每年发电 10 亿瓦。一个核电站也是每年发电 10 亿瓦。假如我们把这个数字乘以 1000，我们就可以得到太瓦，也就是 1000 亿瓦。而人类现在使用着 16 太瓦的电力，其中绝大部分是来自燃烧化石燃料。这一数值足以让 1600 亿个 100 瓦的灯泡一直发光下去。而正是这些化石燃料的燃烧，导致了我们大气中充满了足以致命的超额二氧化碳。人类要做的事情将会是几乎让我们无法想象的困难。我们必须把我们每年使用的化石燃料发电总量降低到 3 太瓦，这也就意味着我们需要通过化石燃料以外的其他途径来供给剩余的能源需求，并且，我们需要在 25 年之内做到这一点，再晚一些的话，恐怕连 450 ppm 的底线都会无法实现。试想一下，你需要 2 太瓦的风力发电，2 太瓦的太阳能发电，2 太瓦的太阳能光热，2 太瓦的地热，2 太瓦的生物燃料以及 3 太瓦的核电，才能获得 13 太瓦的清洁能源。我们现在已经在使用的是 1.5 太瓦的生物发电和核电。同时还有来自煤炭和石油的 3 太瓦电力。这些加起来可以为人类提供 17 .5 太瓦的电力，可以使得我们在现有的 16 太瓦电力的基础上有一定的增长。问题是我们需要怎样做才能在 25 年的时间里完成所有这些转变呢？”
存在的问题是气候变化已经事实存在了，我们如何去减少严重的危害。谈论最多的是减少二氧化碳的排放量。目前人类提供的用电需求是 16 太瓦，其中大部分是化石燃料燃烧进行供电。而理想的化石燃料供电量为 3 太瓦。这就需要开发新能源，但是目前很难在短时间内实行对化石燃料供电的替代。
太阳能发电量钟安装 100 个 1 米乘以 1 米、转换效率为 15%的太阳能电池板，连续做 25 年。3 万平方英里的太阳能电池板。）那么，要实现 2 太瓦的太阳能光热又需要我们做些什么呢？我们假设能量转换率为 30%，每秒钟就需要新增 50 平方米的高反射率的镜子。（也就是每年 600 平方英里，再乘以 25 年。）那么要实现 2 太瓦的生物燃料又需要我们怎么做呢？那就需要每秒钟新增 4 个像奥林匹克运动会游泳池一般大小的体积用来培育转基因藻类。（也就是每年新增 6.1 万平方英里，连续 25 年。）那么要实现 2 太瓦的风电又需要我们做些什么呢？那就需要每 5 分钟安装一台直径 300 英尺的风轮机。（每年需要在风力强劲的地方安装 10.5 万台，连 续 25 年。）2 太瓦的地热能？那就需要每天新增 3 台 100 兆瓦的蒸汽涡轮发动机 — 每 年 是 1095 台，再乘以 25 年。3 太瓦的新型核电？那就需要每周新增 1 个核电厂，使之具备 3 个核反应堆，可以生产出 3 吉瓦电力 — 每年就需要新建 52 个这样的核电厂，再乘以 25 年。面积一样。格里菲斯说：“我们就称它为新能源斯坦吧。”这样一块土地将全部被那些为人类提供电力的东西所覆盖。而我们还没有算上电力传输线路、能源储存所需空间、物料以及为之提供的支持性基础设施，以及关闭所有的火力发电厂和炼油厂的费用。我问格里菲斯，我们是否真的可以做到这些。他说：“从技术上来讲是可能的。从工业实际来讲，全人类汇集起来也确实有这样的能力。但是从政治上来讲，我看不出具体实现的办法。但是，我们必须进行尝试。否则我们为什么还要做人？为什么还要活在这个世界上？”
需要建造的东西很多，费用也十分昂贵而且占地庞大。但是在技术上是有可能的，但是在政治上无法达到统一的意向。

PART 9  生态系统服务，经济学和生态学的结合

我们慢慢意识到，相对稳定的气候，是保证人类文明得以繁盛发展 — 甚至可以说是赖以生存的先决“生态系统服务”。在地球气候历史上，唯一没有发生气候急剧变化的时期（除去漫长的冰河时期）就是我们刚刚经历过的一万年，人类正是在这一时期发明了农业、城市以及复杂的社会。当然，我们人类一直把稳定的气候当成一种必然，人类文明也未曾经历过其他的异常气候。那我们该怎么去衡量生态系统服务呢？说到这概念，我们通常会想到食品、饮用水、空气、能源、药品、有机物分解和各种趣味等，虽然这些都不能用经济学的价值来衡量，但人们还是积极地去探索。有一本经济学的教科书将这些服务的经济学价值估算为每年 40 万亿，这一数值接近目前全球各国国内生产总值的总和。人们的希望似乎是，一旦我们掌握了衡量生态系统服务的方法，我们也将学会如何去和这一系统相处。 
人类用自己的方式来改变环境，去掌握衡量生态系统服务的方法，使人与生态系统能和睦相处。  经济学生态学到那时候，我们将不再会被“外在因素”这样的概念所迷惑。但是现在，我不再这么肯定地认为了。记得我有一位朋友，他曾靠在我耳边对我说，生态学和经济学实际上是同一样东西。我回应说：“怎么可能！生态学是没有倾向性的，经济学则是充满了各种小的反复。”（我猜想，我那位朋友也许有什么想法，因为经济学爱好者与生态学爱好者有一个共同的苦衷。保守主义经济学家认为，市场经济的自我调节特征是一个奇迹，是绝对不能随便干涉的。环保人士则认为，生态系统的自我调节能力也是一个奇迹，也不能随便干涉。）自然资本论的一本书，作 者 保 罗 •霍 肯 （ Paul Hawken ) 以 及 艾 默 里 •洛 文 斯 （Amory Lovins ) 提出，我们要用自然资本论来代替工业资本论。传统的资本论将自然资本加以清算，而后将其作为收入。而自然资本论则是基于更高的效率来处理所有事情，基于从生物界获得启发的工业流程，将重点放在服务上而不是放在产品上，并且致力于恢复自然生态系统本身。那是一本带有很好的隐喻的一本书。
经济学和生态学有相同的地方，也有不同的地方。将经济学和生态学结合产生自然资本论。自然资本论则是基于更高的效率来处理所有事情，基于从生物界获得启发的工业流程，将重点放在服务上而不是放在产品上，并且致力于恢复自然生态系统本身。产品的服务可以理解为增加产品的价值，使得产品能够实现更高的自身价值从而增加产品的使用效率，减少资源的浪费。使得资都能被合理的利用。

PART 10  生态系统服务看做一种基础设施

生态系统服务看做一种基础设施效果。桥梁是基础设施，桥底下的河流也是基础设施。他们两者都可以支持我们的生命，并且二者都需要维护，而维护的费用需要我们以某种方式去承担。无线电波段是一种基础设施，同样，没有被破坏的臭氧层也是一种基础设施。他们都能给我们的生命提供支持，也同样需要国际协议来避免“公地悲剧”发生。
公地悲剧：1968 年英国加勒特·哈丁教授(Garrett Hardin)在《The tragedy of the commons》一文中首先提出“公地悲剧”理论模型。公地作为一项资源或财产有许多拥有者，他们中的每一个都有使用权，但没有权利阻止其他人使用，而每一个人都倾向于过度使用，从而造成资源的枯竭。过度砍伐的森林、过度捕捞的渔业资源及污染严重的河流和空气，都是“公地悲剧”的典型例子。之所以叫悲剧，是因为每个当事人都知道资源将由于过度使用而枯竭，但每个人对阻止事态的继续恶化都感到无能为力。而且都抱着“及时捞一把”的心态加剧事态的恶化。公共物品因产权难以界定而被竞争性地过度使用或侵占是必然的结果。
工业资本主义自然资本主义当大的一个节奏上的鸿沟。讲到基础设施，我们已经知道要考虑持久性以及责任问题，因此将这样的思维放到自然生态系统里也无需过多解释。假如我们的基础设施出现问题了，我们就会想到利用科学、工程学以及公众共识、还要像债券或公私合作等方式来解决它。而这些工具实际上对子自然基础设施也同样适用。域在科研方面依然还是处女地。我还没有见过一个经济学的理论是讲基础设施的。有个关于基础设施的歪曲的理论是这么说的：“基础设施是一种灰色的，藏在铁丝网后面的东西。”并且通常会有这样的警告：“不要看，不要碰，甚至也别想这个灰色的东西到底有何用处。”我们被教导，不要去管基础设施的闲事。船表示赞美。有些小镇还会装点他们的水塔。但是，所有的旷井、集装箱港、发电厂、输电线、手机信号塔、炼油厂、垃圾场、污水沟 — 都贴有这样一个标志：“请勿靠近”。所有这些地方都只有工人才会去，而他们往往是身份卑微的人。
人是自私的，人总是追寻美好的事物，而对自身产生危害的事物会去逃避，除非是不得不去。对于公共设施强调使用而忽略保护。
地、渔场、上地以及气候 — 也同样适用。就如人们常说的，只有当基础设施没有正常运作的时候，我们才会注意到它的存在。环保人士在过去几十年里一直在提醒人们生态基础设施在受到破坏，并且他们已经在着力去保护和恢复诸如分水岭、湿地、渔场、土地、气候以及其他生态基础设施。他们的这些作为是值得我们深深感激的。没有他们的警告和工作，我们今天将会陷入一个比现在要槽糕许多倍的局面。

PART 11  我们是因为什么而开始对气候感到忧虑的——基林曲线

德 •奥 斯 伯 恩 （Fairfield Osborn ) 的环保教育人士写了一本书，名 为 “被掠夺的地球 ” （Our Plunder Osborn，这是第一本对生态遭到破坏发出响喊的著作）。费 尔 菲 德 与 劳 伦 斯 洛 克 菲 勒 （Laurance Rockefeller ) 干纽约共同创立了“环保教育基金会 ” （Conservation Foundation )。1958 年 ，查 尔 斯 •基 林 （Charles Keeling ) 开始测量大气中的二氧化碳浓度。当他观察到大气中的二氧化碳浓度持续上升的时候，奥斯伯恩领导的环保教育基金会于 1963 年召集了第一届气候变化大会。大会发表了一篇论文：《大气中二氧化碳浓度上升的影响》（Rising Carbon of the Atmosphere）。斯 宾 塞 •维 亚 特 （Spencer Weart, 2004)中写道：“这份报告指出，大气中二氧化碳浓度在下一个世纪将上升到原来的两倍，这将让大气温度上升 4 摄 氏 度 （7.2 华氏度），由此将引发海岸地区严重的洪涝灾害以及其他危害。”环保教育基金会敦促要延续对基林教授的二氧化碳测试项目的资助，并且向美国国家科学院施压， 让他们关注这一议题。从那以后，人们对气候变化的关注就伴随着基林曲线的变化而不断提髙。1971 年，巴 里 •康 芒 纳 （Barry Commoner ) 写的环保畅销书《封闭的循环》（The Closing Circle) 第一次面向公众提出了关于温室气体增加的鳘告。1978 年，一位来自田纳西州的年轻的国会议员阿尔•戈尔举行了一次关于全球变暖的听证会，参加听证会的有他的哈佛 老 师 罗 杰 •瑞 维 勒 （Roger Revdle )，并且，后者也对基林教授的研究给予了赞助。
基林曲线：Keeling C. D.在莫纳罗亚山测得的 CO2 变化曲线就叫“基林曲线”，横坐标为年份，纵坐标为 CO2 浓度。
后，提升能源效率以及开发可持续能源成为了环保人十的中心学说。太阳能成为关注的热门。兆瓦级的风力发电机组也开始被研发出来。人们发明了绝缘窗户，并且对其进行了优化。而伴随着这一系列的提升能源利用率方面的创新而带来的一个副产品，就是人们往空气中排放的二氧化碳减少了数十亿吨。我正是当年努力推动这一进程的人士之一，你也不需多谢我。不幸的是，环保人士于 20 世纪 70 年代以及 20 世纪 80 年代努力阻止了美国以及欧洲的零碳排的核电的发展。（法国是一个例外，他们在石油禁运之后修建了一个 80%依靠核能来发电的全国电网。）由于人们使用煤炭以及天然气，而不是核电，环保人士因此就任由数十亿吨的二氧化碳被排放到大气中。我当时也是其中一分子，我在此表示抱歉。
核能是新型的清洁能源，但是其安全问题却十分严峻。如果不能保证核能的安全，不但会对环境产生影响，也会危害到动物以及人类。

PART 12  人类进行农耕文明改变了原有的气候变化

另外一本值得在这里提起的书是古气候学家 威廉 ·鲁迪曼 （William Ruddiman ) 的 《梨耙、痕疫与石油》（Plow，Plagues and Petroleum ，2005)。他考证了过去 275 万年的历史，发现其中有数十个冰河时期，它们持续的时间以及影响的范围都受到了太阳活动强度的驱动。来自格陵兰岛的冰核数据与冰河循环理论一直都是相吻合的。但是，在 5000 年前，正当地球处于间冰期的时候，大气中的甲烷含置本来应该是下降的，却突然发生逆转并且使得地球变热了 。而且甲烷浓度依旧继续上升。这是为什么呢？人类出现了中国以及东南亚地区突然出现了农业灌溉这一创新性发明，使得人工种植水稻成为可能。植物在新的人工造成的湿润的泥土里会烂掉并且释放出甲烷。而随着水稻种植的扩展，释放出来的甲烷也随着增多。再加上不断会释放出甲烷的牲畜，以及人们不断通过烧毁森林来开荒，这些加起来就是本应该下降的甲烷含量突然逆转上升并使地球变热的原因。鲁迪曼猜想，发生在 8000 年前的二氧化碳浓度的神秘上升是否也会有一个与此相关的解释。并且他真的找到了一个解释。人类人口随着农业的发展而开始增加，人类烧毁森林来开辟新的耕地和牧场。人类社会不断发展，并且人们会进行迁移，而森林面积则随之减少，致使大气层逐渐变成了一个温室。按照古老的天文周期来看，新的冰河时期应该在几千年前就发生了，于是&迪曼总结道：“冰河期迟迟没有发生，而人类正是冰河期被推迟的原因。”
人类的出现。人类进行农耕文明改变了原有的气候变化，导致大气中甲烷含量上升，使得大气层逐渐变为温室。

PART 13  气候是人造的产物

另外，还有一个深层的细节值得推敲。如何解释在公元 200 年到公元 600 年间、公元 1300 年 到 1400 年间以及公元 1500 年 到 1750 年间所发生的大气层中二氧化碳浓度突然降低这种现象呢？实际上，这些时期正好与人类因为遭遇大瘟疫而导致人口大量死亡的时间相吻合，那几个时期分別发生了欧洲的黑死病、北美土著因为感染了欧洲殖民者的病毒而大量死亡的事件。而每次发生这样的事件时，森林都会因为农地荒废而重新迅速地生长起来，并且降低大气当中的二氧化碳浓度。
人口的降低使大气中二氧化碳的浓度下降。
气候就已经是人造的产物了。借用比尔•麦吉本非常著名的《自然的终结》（The End of Nature）中的一句话 —- 并不是因为 200 年前的工业革命而开始，而是在 1 万年前就伴随着农业革命而开始了。现在，农场以及牧场已经占据地球上所有除了冰川以外的陆地面枳的 1/3 以上。鲁迪曼指出：“农业并不是一个自然的过程，实际上人们通过农业已经对地球的表面进行了有史以来最大的改变。”他更进一步指出：“我们可以找到证据表明，铁器时代甚至是石器时代后期的人类，他们人均对地球表面带来的影响更甚于现代人的平均水平。”

PART 14  人类如何面对气候变化

了，过去一万年里，我们人类一直都在做这件事情，并且做得非常好，甚至我们还幸运地躲避了一个冰河时期的到来。不幸的是，我们现在已经向大气中排放了过多的二氧化碳，以至于我们会因此而走向炼狱。幸运的是，我们排放到大气当中的其他污染气体，特别是悬浮颗粒，可以遮住太阳光，形 成 “地球变暗”的效应。可是，我们将人类命运寄托于这一系列的霉运上还要持续多久？
温室效应使人类躲过了一个冰河时期，但是由于排放过多的温室气体，会使地球持续升温，而我们排放的污染气体会遮蔽太阳光，减缓这一效应，但是人类无法预估今后还会遭遇什么。
都还是非主动的底在发生什么事情了，这本身既是诅咒又是幸运。但我们已经不能把非主动的行为继续当做一个可选项了。“自然”是不可依靠的，因为它在很久以前就已经被迫妥协了，盖娅也不是什么救世主，因为盖娅喜欢冰河时期，但她对炎热不感兴趣。我们就只剩下一个选择了，那就是从人类自身的愿望出发，通过下意识的设计，以及工程学的参与。要么是人类改造气候，要么就是气候改造人类。工具们都曾是不被环保人土信任的工具，但现在人们必须拥抱这些工具；另外还有一个我们已经在使用，但还需要扩大其使用规模的工具。不被信任的四个工具是：城市化、核电、生物技术以及地球工程，而我们已经在使用的工具就是天然系统恢复，也许我们该称之为超大规模园艺作业— 其目标是恢复盖娅的健康，从本地的土壤到全球的大气。
只有人类主动去应用自己的力量去改变气候，才能使人类能够更长远的生存下来。而不是被动的等待自然环境对人的制裁。由此引出了前言中提到的四个工具：城市化、核电、生物技术以及地球工程
正反馈是那些自催化自加速的技术，我们可以部署这些技术来应对工业化所产生的不断增多的问题，以及应对气候变化所产生的正反馈。对于未来加速发展的技术，我们要做的是逆转过去由于技术加速发展而带来的后果。（假如我们阻止今天的科技之发展的话，将会导致地球逐渐变成一个如洛夫洛克所说的那样不可居住的星球。）目标是使得气候与人类二者交互的系统可以逐渐走向一个健康的、稳定的负反馈状态。
交互设计是建立与人于系统之间的沟通，而人类与气候的交互只有满足了人和气候双方的稳定供求，才能使人类文明能够和谐的发展下去。
自动化方面新发现都会使得技术发展更快。汽车科技和风力发电技术可以为我们生产出更好的汽车以及风力发电机，但这并不会给我们带来更好的工程工具。现在可以不断地实现指数增长的技术包栝资讯科技（包括计算机、通信和人工智能技术）、生物科技,以及纳米科技（它与生物科技的边界正在越来越靠近）。更重要的是，这些技术会彼此激发，有时会产生出超指数性的增长。许能做好这个角色。”那真是个纯真年代。现在是一个新的环境，我们需要新的口号是：“我们就是上帝，我们必须做好这个角色。”《地球目录》鼓励个入发挥其力量，而 《地球的法则》则关注更多的是我们如何发挥集体的力量。
现在的时代属于信息化时代，是信息化的高速发展的时代。资讯科技：计算机、通信和人工智能生物科技：基因工程纳米科技：新材料
民间草根机构或企业不管做得多么环保，都不能够解决问题。新的环境要求政府设立相应的规则并且强制执行。特别是四大能源消耗巨头 —欧盟、美国、中国以及印度— 都必须在这个问题上做得更加坚决。假如这四大巨头做出正确的事情，那我们还有点希望。目前走在前头的是欧盟。人类文明导致了气候变暖们的改造完成之后（假设是成功的话），地球气候将会保持不变，但人类文明的面目将发生改变。我们为了稳定气候而做出的努力将在很大程度上改变人类本身，其影响将大于任何其他事情的影响。假如我们最终没有办法将气候稳定下来，人类文明将会走向消亡，或者是变成现在我们无法辨认的模样。
人类文明总是会发生改变，一种是为了生存去改变自己适应环境或改造环境。一种是被环境改造走向消亡，达到一种新的平衡。

PART 15  作者的自我介绍和想法

自己以及其他人的错误而不断学习正确的判断从何而来？从经验中来！经验是怎么得来的？从糟糕的判断中来！因为我接受的是生态学的专业训练，而职业上我是一名未来学者，内心则是一名黑客(以及一名懒惰的工程师），因此我的判断带有科学的力量，同时又有地缘经济学的视角，还有工程师的那种偏见，也就是把所有事物都看做可以得到解决的设计问题。
作者是一个多角度多视角看问题的人，他认为正确的判断是出于自己错误判断中得出的经验总结而来的。
并不会抓住这些观点不放。坚定地把观点说出来，我的客户才能知道有什么可以想象，而不是单纯地死抓住观点不放，那样我在接收到新的信息的时候，才能适当地改变我的想法。我的观点其实并不重要，它们只是一个工具。我的客户的不断变化的观点才是重要的。不断变化的观点已有的观点，那你就找错咨询师了。
通过与人交流来改变自己的想法，即是通过自己的观点来作为一个接入点，获取更多有用的信息。
一名美国公民我发誓要保护美国的自然资源，包括空气、土地、矿产、森林、水资源和野生动物，使之免遭侵害。”那时候，我是看了一本名为“户外生活” （Outdoor Life）的杂志而获得的这一启发。但誓言这东西早就失去其意义了，特別是从 1948 年以来，美国的孩子要背诵的是这样的话：“我发誓要保护地球的天然资源，包括空气、土地、矿产、森林、水资源和野生动物，使之免遭侵害。”
环保意识从国家上升到地球。
点是进化，特别是在那个时候不被关注的生态学。当时，我有一位老师，也就是后来很出名的保罗 •埃利希 （Paul Ehrlich )，他鼓励我把当时我做的唯一一个实地研究项目的成果发表出来。当时我研究的是活动在斯坦福大学后院的两个狼蛛的物种，它们好像总是混在一起，而这正好违反了生态学里的高斯原则。高斯原则说，不可能有两个物种可以长期同时占据同一生态位。不过当时我没有发表这篇论文，而是去军队服役了。之前写的书都是以旁观者的身份，像记者那样去描述一个事物何学习建筑的书）。这本书也是像记者那样去记录，但我会以局内人的身份来记述这些事情。对于其中写到的一些事情，我是曾参与其中的。另外，这本书里提到的有些人是我的好朋友。但凡是我觉得自己的亲身经历有助于读者理解的，我都会加进去。
以记者的角度叙述，同时加入自己的因素，使自己参与其中。
整个环保运动的目标是管理好我们的公共领域，使得所有人都能受患，并且我们的子孙也能继续享受这样的福利。假如可以把所有那些致力干保护空气、森林、土地、海洋和动物的这些环保组织和人士所做的事倩罗列出来并且对他们给予表扬，将会是一件好事。不过我不会通过这本书来做这件事。另外一个很重要的事情是，罗列出那些不计其数的因为追求短期利益而没有很好地管理公共领域，甚至与此同时还诋毁和攻击环保人士的政府、公司和私人物业主。假如真的做出这么一个列表，会是很有趣也很有用的东西，但是我还有更重要的事情要做。
作者不是很功利，而是关注环境问题本身。
地球的法则地球目录 1968 年创办该杂志到 1984 年，我一直都是这份杂志的编辑以及出版人，其间还新发行了《共同进化季刊》。《地球目录》其实汇编了相当多的环保丁具以及技巧 （当然还包括其他东西），并且我们还特意尝试去展现出从生物学的角度理解世界的可能。彼 得 •瓦 歇 尔 （Peter Warshall ) 写了很多关于分水岭、土壤以及生态学的文章。理 查 德 •尼 尔 森 （R i c h a r d N i l s e n ) 和罗斯玛丽•美宁格( R o s e m a r y M e n n i n g e r ) 则写了不少有机耕作以及社区种植方面的文章 。 J •波德 文（ J .  B a l d w i n ) 则专门关注“适用性技术”，例如太阳能、风能、绝热装置、自行车等。劳 埃 德 •卡 恩 （L l o y d K a h n ) 则关注如何用手的方式来盖房子。生物地域主义反文化绿色运动：地球目录以及美国环保主义运动”（Counterculture Green： The Whole Earth Catalog and American Environmentalism,2007)，作者是安德鲁 * 科兑 （Andrew  Kirk )现在，我基本上不是在为全球商业网络提供咨询，就是在为一个奇怪的基洛夫洛克说：“整个地球真的是在变动中。”人类文明也是如此。我们人类 1 万年前开始就一直在向城市迁移，现在我们正在逐步完成这个过程。要做到生态现实主义，我们首先就要理解人类从农村迁往城市这个过程包含了什么，以及它对人类意味着什么。这个话题包含了相当多的故事，于是我决定花两个章节来写。
地球在变动，人类文明在变动，人类文明的变动意味着什么？
一 个城市化的星球需要有电网的支持自核能。我将花一章篇幅来说明为何只有使用核能我们才能实现我们的绿色目标，后面还会有两章讲转基因技术，也会进行类似的探讨，因为我相信生物科技可以成为人类降低农业对自然生态影响的主要工具。另一方面，我们新发现的基因以及微生物正在改变着生态学本身。科学为环保运动提供了指引作用，因为我们不得不进入一个超大规模生态系统工程的时代。我们必须知道我们在干什么。这样的一种呼吁会占据本书其中一章的篇幅。河狸是一种仁慈的生态系统工程师，同样，蚯纼也是，美洲的印第安人也是 — 他们改变了这块大陆；还有我们当中所有正在为恢复自然生态系统而努力的人，他们也是生态系统的工程师。我们会有一章讲到这个话题，由此就直接得出本书的结论：这一切，都会在一个大院子里发生。引出接下来的章节。

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