清華大學(xué)化學(xué)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(guò)數(shù)十億年的演化發(fā)展，形成了利用太陽(yáng)能實(shí)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(wú)序走向有序，實(shí)現(xiàn)逆熵增演進(jìn)的星球。但是人類的出現(xiàn)打破了這一平衡，隨著人類社會(huì)從原始文明發(fā)展到農(nóng)業(yè)文明，尤其是進(jìn)入工業(yè)文明以來(lái)，人類開(kāi)采消耗的化石能源和礦產(chǎn)資源呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，同時(shí)排放越來(lái)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(dǎo)致的氣候變化，這引發(fā)了人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求、思考、研究和實(shí)踐。當(dāng)今已形成普遍的共識(shí)，道法自然建立生態(tài)文明社會(huì)，從和諧失衡再到新的和諧，實(shí)現(xiàn)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，是人類共同的價(jià)值取向和最終歸宿。

生態(tài)文明建設(shè)的重要一環(huán)是產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展，應(yīng)遵循自然生態(tài)的物質(zhì)循環(huán)、多樣性、地域性和漸進(jìn)演化4個(gè)基本原則，構(gòu)建包括生產(chǎn)者、消費(fèi)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(guò)程“大量開(kāi)采、大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、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(jià)實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，最終實(shí)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(duì)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(guān)研究和實(shí)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(jìn)一步推廣到整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)，再上升到包括物質(zhì)文明和精神文明的生態(tài)文明建設(shè)的更高層次。

由于工業(yè)系統(tǒng)的復(fù)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(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明建設(shè)中所面臨最困難和艱巨的挑戰(zhàn)，自20 世紀(jì)末以來(lái)，這一領(lǐng)域逐漸成為全球關(guān)注、開(kāi)展研究和推進(jìn)實(shí)踐的重要熱點(diǎn)。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(gè)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(xué)術(shù)界對(duì)該領(lǐng)域開(kāi)展研究催生了產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)這門新興學(xué)科。接著歐美等國(guó)家在20 世紀(jì)末試驗(yàn)了一批生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃和建設(shè)，但成效并不顯著。到21 世紀(jì)初，在一些先驅(qū)者的推動(dòng)下，我國(guó)最早由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局開(kāi)啟了生態(tài)工業(yè)園區(qū)試點(diǎn)規(guī)劃和建設(shè)，不久升級(jí)到國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)統(tǒng)籌環(huán)境保護(hù)部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部等多個(gè)部委推動(dòng)全方位的循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)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(wù)業(yè)體系，推進(jìn)社會(huì)層面循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范行動(dòng)，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)“十百千示范”行動(dòng)，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(shè)、再制造產(chǎn)業(yè)化、餐廚廢棄物資源化、生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同資源化處理廢棄物、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)型服務(wù)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(jì)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(shè)等大量產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的實(shí)踐，還建設(shè)了一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)教育示范基地。在國(guó)家和各級(jí)政府的強(qiáng)力推動(dòng)下，以及學(xué)術(shù)界、企業(yè)和公眾的共同努力下，二十年來(lái)我國(guó)在這一領(lǐng)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(shí)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(chǔ)是科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)，理論和實(shí)踐相輔相成，促進(jìn)螺旋式上升發(fā)展。產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉創(chuàng)新發(fā)展方向，其基礎(chǔ)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(luò)規(guī)劃構(gòu)建、綠色設(shè)計(jì)制造、可再生資源能源利用、生產(chǎn)者責(zé)任延伸、相關(guān)政策研究等多方面。隨著這一新興領(lǐng)域的迅速發(fā)展，來(lái)自不同學(xué)科的學(xué)者將更多理論方法引入到產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)，尤其是將系統(tǒng)科學(xué)方法與之結(jié)合，運(yùn)用系統(tǒng)優(yōu)化集成和復(fù)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(shè)計(jì)等科學(xué)問(wèn)題，極大地促進(jìn)了這一學(xué)科的發(fā)展。近年來(lái)，生態(tài)系統(tǒng)的韌性理論，進(jìn)一步應(yīng)用于包括能源供應(yīng)、水資源網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)業(yè)體系、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜系統(tǒng)，結(jié)合全球數(shù)據(jù)綜合評(píng)估模型和社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(dāng)前產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)最為關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

在基礎(chǔ)理論研究成果的指導(dǎo)下，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化實(shí)踐發(fā)展更重要的是硬技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和推廣，這涉及礦產(chǎn)資源的開(kāi)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(kāi)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(guò)去三十年已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但仍有大量循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)亟待突破，在未來(lái)還需要更多的努力和投入。近年來(lái)國(guó)際最新關(guān)注的重大熱點(diǎn)，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(guó)鄭重提出了“雙碳”目標(biāo)，更需要產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的助力，為此需要更多的學(xué)者、企業(yè)家和政府管理人員大力開(kāi)展創(chuàng)新和實(shí)踐，要在世界舞臺(tái)上取得更多的綠色循環(huán)低碳發(fā)展話語(yǔ)權(quán)，引領(lǐng)全球未來(lái)的變革。