文/白春禮
中國科學院 北京 100864
生態(tài)文明是人類社會繼原始文明、農業(yè)文明和工業(yè)文明后的新型文明形態(tài),是人類文明發(fā)展的必然趨勢,也是深入推進科學發(fā)展觀的必然需求。黨的“十八大”將生態(tài)文明建設擺在前所未有的地位和高度,體現了我們堅持可持續(xù)發(fā)展和以人為本的核心理念,追求人、社會、資源和環(huán)境和諧發(fā)展的決心和信心。
建設生態(tài)文明是一場涉及價值觀念、空間格局、生產方式、生活方式以及發(fā)展格局的全方位變革和系統工程,它涉及到社會的方方面面,融于經濟、政治、文化和社會建設的全過程。和任何文明形態(tài)一樣,生態(tài)文明的建設也要依賴于科技進步的助力。科技創(chuàng)新在促進經濟發(fā)展方式轉變,發(fā)展循環(huán)經濟、綠色產業(yè)、低碳技術,以及提高管理水平中發(fā)揮了關鍵支撐作用,是推進生態(tài)文明建設的重要動力。
生態(tài)文明是一種物質生產與精神生產的高度發(fā)展,自然生態(tài)與人文生態(tài)和諧統一的文明形態(tài)。它以綠色科技和生態(tài)生產為重要手段,以人、自然、社會的共生共榮作為人類認知決策行為實踐的理論指南,以人對自然的自覺關懷和強烈的道德感、自覺的使命感為其內在約束機制,以合理的生產方式和先進的社會制度為其堅強有力的物質、制度保障,以自然生態(tài)、人文生態(tài)的協調共生與同步進化為其理想目標。
永不停息的科技進步和創(chuàng)新使人類認識、利用、適應自然的水平和能力不斷提高。當今世界,科學技術作為第一生產力的作用日益突出,科學技術作為人類文明進步的基石和原動力的作用日益凸顯,科學技術比歷史上任何時期都更加深刻地決定著經濟發(fā)展、社會進步和人民幸福。沒有科學技術的發(fā)展就沒有中國的今天,也沒有中國的明天。我們必須依靠科學技術,依靠科學精神,才能全面建成惠及十幾億人口的小康社會,才能建成富強民主文明和諧的社會主義現代化國家。建設生態(tài)文明也不例外??茖W技術深刻改變了人類生產和生活的方式及質量,也在改造著我們的思維方式和世界觀。從某種意義上講,科技進步推動了生態(tài)文明的產生。隨著創(chuàng)新步伐的加快,科技的支撐作用和驅動力將會在生態(tài)文明建設過程中進一步顯現。
重大關鍵技術的創(chuàng)新與突破,特別是高新技術,如新材料、新能源、新工藝、新裝備的開發(fā)與利用,有利于實現從高能耗、高污染、低產出的傳統產業(yè)到低能耗、低污染、高效益的新興產業(yè)的升級改造,培育和發(fā)展新興產業(yè),有利于形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的產業(yè)結構和生產方式,而這些產業(yè)的綠色轉型和結構調整將成為生態(tài)文明建設的重要途徑。
科技創(chuàng)新可以加快產業(yè)結構的優(yōu)化升級。傳統產業(yè)的發(fā)展伴隨著高消耗,面臨著環(huán)境資源的約束,利用高新技術促進傳統產業(yè)改造升級,可以提高資源能源利用效率,減少污染排放;新技術的采用還可以探索和發(fā)現新資源或替代現有資源,大大地拓展了資源利用空間。從水力、畜力的使用到煤、石油、天然氣等能源的開采,從化石能源到風能、太陽能等可再生能源的開發(fā)利用,人類通過技術進步,在資源史和工業(yè)發(fā)展史上實現了一次次重大發(fā)現,實施了一次次跨越性突破,促進了經濟社會的發(fā)展。
科技創(chuàng)新有助于破解我們生態(tài)環(huán)境保護中的瓶頸問題?,F在的很多生態(tài)環(huán)境問題,如大氣灰霾、水體富營養(yǎng)化等問題的解決,一定程度上有賴于污染物源頭減排和控制技術等方面的突破。加強生態(tài)保護與恢復重建技術創(chuàng)新,可以促進區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境改善,保障生態(tài)系統服務功能的持續(xù)供給,增強區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力;此外,采用清潔生產,循環(huán)經濟模式,實行從源頭采購到廢棄產品的回收利用的全程防污、治污的方式,把污染最大限度地消滅在生產過程之中,從而可以有利于保持一個空氣清新、舒適宜人的自然和人工環(huán)境。
科技創(chuàng)新的意義不僅僅表現在生產方式的改進,其對人們的思維方式及價值觀的影響也甚為深遠。人類文明發(fā)展的歷史表明,重大科學技術創(chuàng)新往往引發(fā)認識論的革命,而認識論的更新必然導致世界觀、價值觀和發(fā)展觀的革新。以當代生態(tài)文明觀為指導思想的科技創(chuàng)新,不但可以強化人的科技意識和環(huán)境意識,而且會影響人類的生存價值觀,進而促進生態(tài)倫理道德觀的形成。
工業(yè)革命以來,人類在創(chuàng)造巨大物質財富、享受物質成果的同時,也造成了自然資源迅速枯竭、生態(tài)環(huán)境日趨惡化,直接威脅到人類自身的生存和發(fā)展。傳統工業(yè)文明的目標與自然資源、生態(tài)環(huán)境承載能力之間的矛盾日益凸顯,迫切需要新的文明形態(tài)的出現。生態(tài)文明應運而生。然而,目前傳統粗放的發(fā)展模式難以為繼,“高消耗、高排放、高污染”帶來的資源破壞、生態(tài)惡化、環(huán)境污染等問題,成為制約我國經濟社會協調發(fā)展與生態(tài)文明建設的瓶頸。
我國是一個人均資源占有量較少的國家,許多重要資源如淡水、耕地、森林和礦產等的人均占有量不到世界平均水平的1/3,加之經濟技術水平低,經濟增長方式粗放,資源利用率低,破壞和浪費嚴重,從而加劇了我國資源短缺與經濟建設和發(fā)展的矛盾。2011年,我國GDP總值47.288萬億,成為全球第二大經濟體,全球經濟力量對比正在發(fā)生深刻變化,各國圍繞能源資源、氣候變化、溫室氣體排放等生態(tài)環(huán)境問題的博弈正日趨激烈。目前,我國資源能源對外高度依賴,二氧化碳等排放問題的國際壓力加大,發(fā)展生態(tài)文明是破解這些問題、拓展發(fā)展空間、有效維護我國核心利益和負責任大國形象的最有效途徑。
一方面,中國的國情決定了我們的生態(tài)環(huán)境脆弱、自然災害頻繁;另一方面,不合理的生產活動和消費方式,又加劇了我國生態(tài)環(huán)境的進一步惡化。尤其是人口的增加、經濟的發(fā)展,對自然資源的索取與日俱增,導致植被破壞、水土流失、土地荒漠化等問題日漸突出,對林產品的需求,誘發(fā)了森林資源的過量采伐,農村人口的劇增和農村能源的短缺,導致了亂砍濫伐和毀林開荒;由于利用不合理、管理不善和超載放牧、重用輕養(yǎng)等原因,使草地退化、鹽堿化、沙化呈發(fā)展趨勢,全國嚴重退化草地面積已達7300萬公頃。植被的破壞,加劇了水土流失,目前我國的水土流失面積已達183萬平方公里。自然生態(tài)環(huán)境的惡化,使自然災害更加頻發(fā)。近40年來,每年由氣象、海洋、洪澇、地震、地質、農業(yè)、林業(yè)7大類災害造成的直接經濟損失約相當于國內生產總值的3%—5%,平均每年因災害死亡數萬人。
伴隨著工業(yè)化和城市化進程,大量中小企業(yè)異軍突起,其迅速發(fā)展產生了短期的經濟效益,但絕大部分由于設備簡陋、工藝落后,從事的是污染型的產業(yè),已經成為一些地區(qū)污染物的重要來源。我國的大氣污染隨著經濟的快速發(fā)展呈上升趨勢,特別是在主要城市和工礦區(qū),大氣氮氧化物、二氧化硫等污染都相當嚴重,酸雨的危害日趨嚴重,以煤為主的能源結構加上不斷增長的汽車尾氣排放,造成城市灰霾污染,已威脅到廣大居民的健康和生活。工業(yè)廢水和生活污水特別是面源污染的增加,導致了嚴重的地表水體污染。近年來,淮河、松花江、海河、太湖、巢湖、滇池等污染嚴重,各類污染事件頻繁發(fā)生。
可見,傳統工業(yè)文明模式的發(fā)展與自然資源供給能力、生態(tài)環(huán)境承載能力的矛盾日益尖銳,巨大的人口、資源和環(huán)境壓力成為傳統發(fā)展模式的絆腳石,嚴重地影響著經濟社會的進一步發(fā)展,迫切需要創(chuàng)新發(fā)展模式,強烈呼喚科技的重大創(chuàng)新突破。
中國科學院是國家科技創(chuàng)新體系中的重要力量,在國內最早開展與生態(tài)文明相關的科技創(chuàng)新研究,并已初步形成并不斷優(yōu)化生態(tài)文明建設的研究布局。根據黨的“十八大”對生態(tài)文明建設的總體要求和戰(zhàn)略部署,當前和今后一個時期,應該把生態(tài)文明的建設任務作為我們科研工作的重要出發(fā)點,圍繞國土空間開發(fā)格局、全面促進資源節(jié)約、加大自然生態(tài)系統和環(huán)境保護力度、加強生態(tài)文明制度建設4大核心任務,在區(qū)域發(fā)展政策、低碳技術、綠色經濟、生態(tài)恢復和環(huán)境治理技術等重要領域瞄準核心問題,加強科技戰(zhàn)略布局。
中科院配合國家有關部門先后完成了全國主體功能區(qū)劃和生態(tài)功能區(qū)劃,為推動各地區(qū)嚴格按照主體功能定位發(fā)展,構建科學合理的城市化格局、農業(yè)發(fā)展格局、生態(tài)安全格局發(fā)揮了重要的指導作用。面向“十三五”規(guī)劃的制定和我國生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略需求,圍繞優(yōu)化國土空間開發(fā)格局,亟需開展以下戰(zhàn)略研究:
圍繞主體功能區(qū)戰(zhàn)略實施和深化,在“各地區(qū)嚴格按照主體功能定位發(fā)展”方面,開展動態(tài)監(jiān)測、評估,綜合采用遙感技術、部門和地方統計、實地調研等手段,構筑數據庫;針對主體功能定位、主體功能區(qū)范圍以及變化的原因和效果,開展評價主體功能區(qū)動態(tài)變化綜合評估;重點分析相關部門規(guī)劃和不同空間規(guī)劃對主體功能區(qū)戰(zhàn)略的落實程度,研究健全我國空間規(guī)劃體系的方案;提出完善主體功能區(qū)戰(zhàn)略的咨詢建議。
同城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略要求相結合,在“構建科學合理的城市化格局”方面,開展研究并提出系統解決方案,評價城鎮(zhèn)化空間布局的現狀問題,探索我國未來城鎮(zhèn)化空間主體形態(tài)和實現的條件;按照大都市連綿區(qū)、海岸新城鎮(zhèn)集聚帶、內陸城市群、傳統農區(qū)城鎮(zhèn)化、山地丘陵城鎮(zhèn)化以及沿邊城市建設等不同地域類型,研究其城鎮(zhèn)化模式和空間分布;研發(fā)區(qū)域城鎮(zhèn)化規(guī)劃和政策模擬工具,完善我國城鎮(zhèn)化空間布局方案,并對城市化戰(zhàn)略格局優(yōu)化進行方案模擬和政策模擬。
針對“控制開發(fā)強度、調整空間結構”的應用需求,開展我國空間結構的地域分異規(guī)律和分異格局等基礎性研究;研究我國資源環(huán)境承載能力、開發(fā)現狀與發(fā)展?jié)摿Φ牡赜蚍植?,分析我國國土空間開發(fā)特征及原因;探索我國國土空間結構演變趨勢,確定我國國土空間開發(fā)戰(zhàn)略格局總體框架;研究區(qū)域空間結構的分異格局,測算不同區(qū)域國土空間開發(fā)強度;分析控制不同區(qū)域開發(fā)強度的關鍵問題,提出差異化的制度安排和政策建議。
將優(yōu)化國土空間開發(fā)格局同區(qū)域發(fā)展差距的變化相結合,研究縮小我國區(qū)域發(fā)展差距的政策框架。結合已有部署重點項目的實施,圍繞國土空間開發(fā)格局優(yōu)化過程與民生質量區(qū)域差距變動的相互關系研究,分析國土空間開發(fā)格局變化對我國民生質量的區(qū)域差距、城鄉(xiāng)差距的影響,提出改善不同區(qū)域民生質量、縮小區(qū)域差距的優(yōu)化國土空間開發(fā)格局的政策建議。
將國土開發(fā)與生態(tài)安全格局相結合,著力研究健全生態(tài)保護規(guī)劃,建立重大生態(tài)修復工程的評估體系,優(yōu)化生態(tài)功能區(qū)劃,完善生態(tài)補償機制,為推進生態(tài)脆弱區(qū)的綜合整治,防控資源開發(fā)與利用過程中的生態(tài)環(huán)境污染風險,保障國家生態(tài)安全提供科學支撐。
以集約農作、高效增收為特色,發(fā)展綠色農業(yè)技術體系。建立耕地資源集約利用的政策措施體系與耕地質量定向培育技術體系;發(fā)展農田生態(tài)系統節(jié)水技術體系,建設流域水資源保障體系;研制復合高效、環(huán)境友好新型肥料,集成農田生態(tài)系統養(yǎng)分的高效利用措施,探索低碳農業(yè)模式。
以提高能源利用效率為核心,改善能源利用結構。一方面要大力發(fā)展節(jié)能與提高能源效率技術,加強冶金、建材、化工等高能耗行業(yè)大幅度提高能效的基礎研究和核心技術開發(fā),以及節(jié)能建筑設計理論和先進供熱系統。發(fā)展新型儲能材料和儲能技術,完善智能電網系統和分布式能源系統。開發(fā)清潔高效的能源轉換材料,發(fā)展電動汽車、替代燃料車、新型軌道交通等電氣化交通技術。另一方面要研究化石能源深度勘探開發(fā)與利用技術,研究深部礦產資源賦存規(guī)律以及油氣成藏機制和分布發(fā)育規(guī)律,發(fā)展煤炭的潔凈和高附加值利用技術。同時,要圍繞風能、太陽能等可再生能源開發(fā)利用過程中的關鍵問題開展科學研究,探索核能可持續(xù)利用及核能安全的前沿關鍵問題。
以資源高效綜合利用為宗旨,促進我國循環(huán)經濟發(fā)展。循環(huán)經濟是實現資源節(jié)約、環(huán)境保護與經濟發(fā)展相協調的新模式。從技術層面看,通過統籌清潔生產和資源循環(huán)利用技術實現資源節(jié)約與源頭減排、物質循環(huán)與工業(yè)生態(tài)系統構建。這方面的科技需求主要包括高消耗、重污染基礎過程工業(yè)的清潔生產技術升級,研發(fā)礦物資源轉化的原子經濟性清潔新工藝,建立資源多組分深度綜合利用的綠色分離回收方法和廢棄物零排放的工業(yè)生態(tài)網絡;研發(fā)礦物資源深加工與產品高值化集成技術;各類廢棄物的循環(huán)利用與資源化問題;研發(fā)、示范重點行業(yè)的節(jié)能環(huán)保低碳重大裝備等。
(1)以退化生態(tài)系統恢復為抓手,重點研究生態(tài)系統保育的方法機理。在生態(tài)系統保護方面的主要科技需求包括我國主要生態(tài)系統退化的類型及其成因,不同類型區(qū)退化生態(tài)系統植被恢復機制及可恢復的程度。通過建設野外臺站和完善生態(tài)退化與修復的監(jiān)測體系,重點開展不同類型區(qū)植被自然恢復過程人工干預的條件與方法、生態(tài)系統過程與格局的綜合研究、重要生物資源的種群動態(tài)和經濟開發(fā)潛能的生態(tài)學研究,退化生態(tài)系統的恢復對區(qū)域環(huán)境影響和對全球環(huán)境變化的響應。力爭建立生態(tài)退化區(qū)植被快速重建與生態(tài)修復關鍵技術體系,確定退化生態(tài)系統恢復的診斷質保體系,綜合評估生態(tài)恢復方案的成本效益,提出宏觀整治戰(zhàn)略及生態(tài)環(huán)境建設的總體部署與途徑。
(2)以生物多樣性演化的時空規(guī)律研究為基礎,提高控制外來物種入侵的能力。生物多樣性的形成與演化機制是有效保護和科學利用生物多樣性資源的基礎。這方面的研究方向包括中國不同地理區(qū)域生物多樣性的分布格局、形成和演化機制;全球變化下的生物多樣性演變態(tài)勢;生物多樣性分布和歷史生態(tài)環(huán)境變化的關系;生物多樣性對生態(tài)系統功能及其穩(wěn)定性的影響;關鍵性狀的起源與物種形成及適應性分化;生物多樣性動態(tài)變化規(guī)律與長期監(jiān)測;研究生物入侵及其生態(tài)效應,構建生物入侵的檢測體系,實現對有害生物的有效控制。
(3)以生物多樣性普查為重點,加強特殊遺傳資源挖掘。重點考慮的科技研究方向應涵蓋中國典型生態(tài)系統中和關鍵地域的物種多樣性深度普查,野生生物資源的搜集、快速鑒定、評價與保存技術的建立,關鍵性狀與基因的發(fā)掘,生物多樣性信息學平臺的構建;全面展開中國生物種質資源的評價、快速鑒定、保存技術與利用對策研究;基于中國未來對特殊遺傳資源的巨大需求,重點開展典型生態(tài)系統和特殊生境中戰(zhàn)略遺傳資源的挖掘、保育與適度利用,建立生物多樣性經濟價值的快速評估方法。
(1)在加大環(huán)境保護力度方面,首先要重視環(huán)境污染控制與修復。我國經濟的高速發(fā)展給生態(tài)環(huán)境保護帶來了前所未有的壓力,出現了一系列環(huán)境問題。要把讓人民群眾喝上干凈的水,呼吸清潔的空氣,在良好的環(huán)境中生活,作為新時期環(huán)境保護工作的立足點。根據我國環(huán)境污染的特點,要分區(qū)域、分類型開展科技攻關。
(2)在大氣復合污染機制與控制方面,大氣細粒子和氧化劑的形成以及復合污染過程的認識與控制是核心任務。要發(fā)展針對大氣污染物的檢測、表征和控制技術,建立大氣復合污染的檢測和預警體系,探明細粒子和氧化劑形成的主控因子和相互作用機制,發(fā)展大氣污染控制的技術體系,提出改善城市群大氣質量的系統解決方案及建立應急體系。
(3)在水體污染過程和水質安全保障方面,水循環(huán)系統各環(huán)節(jié)的水質安全保障將是解決中國水質性缺水的根本途徑。針對水體常規(guī)和有毒有害物質復合污染問題,在流域、重點水源和水資源綜合利用過程的不同層次,建立流域水質的基礎數據庫,探明重點流域復合污染過程,發(fā)展污染控制的新原理和新方法,開發(fā)和集成飲用水安全保障和污染水回用新技術。在此基礎上,構建水循環(huán)過程水質安全保障的科學與技術體系,提出加強流域綜合管理和污染聯防聯控的整體方案。
(4)在土壤污染控制與污染場地修復技術方面,主要圍繞水-土壤-生物系統中污染物遷移轉化的機制,在分子水平上探明污染物在土壤中的賦存及其控制因子。應用研究方面,主要針對中國礦產資源開發(fā)集中的區(qū)域,綜合利用生態(tài)設計的理論開展受損生態(tài)系統的恢復與重建;針對中低污染農田開展污染控制的化學與生物學技術,實現食品安全的源頭保障。在應用方面,重點在中國典型城市及城郊結合部開展污染物場地修復技術集成與應用示范。
(5)在環(huán)境污染與健康效應方面,采用基因組學、蛋白組學、代謝組學等技術手段揭示有毒污染物的毒理作用機制,解析污染物毒性效應的表征。建立污染物毒性的快速診斷技術體系,建立我國典型污染物的活性測試體系,建立計算毒理學研究方法體系,形成我國化學品毒性數據庫。定量解析污染物的健康風險,以及環(huán)境流行病與污染暴露、人體污染負荷的定量關系,最終建立適合我國人群的污染物暴露科學體系,結合現代信息技術形成環(huán)境疾病預測預報技術體系。
中科院將以“十八大”精神為指引,按照“創(chuàng)新2020”工作部署,圍繞生態(tài)文明建設中的重大需求,重點推進4項工作:
(1)組織實施戰(zhàn)略性先導科技專項。目前,中科院已經部署了未來先進核裂變能、應對氣候變化的碳收支認證及相關問題、低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示范、大氣灰霾追因與控制等與生態(tài)文明建設相關的戰(zhàn)略性先導科技專項,涉及新能源、資源綜合利用、應對氣候變化、大氣環(huán)境治理等領域。今后將根據國家重大需求,適時啟動更多相關的戰(zhàn)略性先導科技專項,為生態(tài)文明建設提供強大科技支持。
(2)完善研究所一三五規(guī)劃。對資源、生態(tài)、環(huán)境、海洋領域研究所的一三五規(guī)劃進行動態(tài)調整、完善和整合,督促研究所結合生態(tài)文明建設需求進行前沿方向部署開展相關工作,力爭取得重大突破。
(3)加強野外科研平臺建設。中科院現有212個野外臺站、13個植物園,長期開展生態(tài)系統長期監(jiān)測、自然生態(tài)系統保護等工作,已經并將繼續(xù)為生態(tài)文明建設提供科技支持。中科院近期與國家林業(yè)局、中國農科院簽訂了戰(zhàn)略合作協議,在野外站、植物園的協同創(chuàng)新方面,邁出了新的步伐。
(4)加強區(qū)域創(chuàng)新集群建設。區(qū)域創(chuàng)新集群建設是中科院實施“創(chuàng)新2020”的重要內容之一,是中科院服務地方經濟社會發(fā)展、節(jié)能減排、環(huán)境保護和生態(tài)建設的重要舉措。在西北、西南、長江中上游區(qū)域創(chuàng)新集群建設中,強調科技為區(qū)域生態(tài)文明建設提供支撐將是重要的工作內容。
1 胡錦濤.堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進,為全面建成小康社會而奮斗——在中國共產黨第十八次全國代表大會上的報告(2012年11月8日).北京:人民出版社,2012.
2 路甬祥.以科技創(chuàng)新促進和諧社會建設.求是,2006,(21):14-16.
3 歐陽志云,徐衛(wèi)華,鄭華,肖燚等,生態(tài)文明建設戰(zhàn)略研究,見:“十二五”規(guī)劃戰(zhàn)略研究(下),國家改革與發(fā)展委員會編,張平主編.北京:人民出版社,2010,769-787.
4 朱之鑫,劉鶴主編《:中央“十二五”規(guī)劃〈建議〉重大專題研究》(二).北京:黨建讀物出版社,2012.
5 中國科學院生態(tài)與環(huán)境領域戰(zhàn)略研究組.中國至2050年生態(tài)與環(huán)境科技發(fā)展路線圖.北京:科學出版社,2009.
6 中國科學院農業(yè)領域戰(zhàn)略研究組.中國至2050年農業(yè)科技發(fā)展路線圖.北京:科學出版社,2009.
7 中國科學院能源領域戰(zhàn)略研究組.中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖.北京:科學出版社,2009.