已有 9524 次阅读 2014-3-22 09:50 |个人分类:读书-科研笔记|系统分类:科研笔记| style, file, 死神, 前台

熵增死神现前台，慌逃狼藉弃盘杯。

炼狱换血千般苦，舍此何唤救命来[1]。

里夫金的《第三工业革命》(英文版2011年，中文版张体伟，孙豫宁译中信出版社2012年)，就热力学第二定律即熵增原理作为其理论基础而言，本书是其《熵：一种新的世界观》(英文版1981年，中文版吕明 袁舟译 上海译文出版社1987)的续篇。里夫金是多产作家，其作品还有《同理心文化》、《氢经济》、《欧洲梦》和《工作的终结》等，但在我国影响最大的当数《熵》和《革命》。里夫金的著作渗透了对人类终极命运的伟大情怀。

一、三次工业革命的内涵

通常第一次工业革命的起止时间被定于18世纪60年代至19世纪70年代，主要根据是以蒸汽机为动力的机器的广泛运用，包括用机器制造机器。第二次工业革命起止时间为19世纪70年代至20世纪中期，主要根据是电力的广泛使用。第三次工业革命始于20世纪中后期至今，主要根据是原子能、电子计算机,微电子技术, 航天技术,分子生物学和遗传工程等的发展。

里夫金不强调划分工业革命时间细节上的重要性，而是强调它的划分根据，因此他只是粗略地把第一、二、三次工业革命依次定为19、20和21世纪(第2章)。其中第三次工业革命的起始时间是21世纪初，顶峰为2050年，其后便处于稳定时期(第9章)。

里夫金称 “基础设施”是划分工业革命的根据。但他的“基础设施实际上是通信技术和能源的有机结合”；通讯技术是监管协调处理经济体系的中枢神经系统，能源是血液起维持经济运行和繁荣的作用；他说：惟有“历史上新型通信技术与新型能源系统的结合，预示着重大的经济转型时代的来临”；根据这个标准，他对三次工业革命做了如下划分(第2章)：

第一次工业革命以煤为能源的蒸汽动力机技术进入印刷业，提高了印刷速度和降低了印刷成本，使得新闻媒体成为主要的信息传播工具；并使得1830-1890期间在欧美的公立学校培养了大批劳动人才，能够对以煤炭为动力的蒸汽铁路和工厂进行系统的管理和操作。

第二次工业革命起于20世纪头10年，它是电信技术包括后来的电视、广播、电话与燃油内燃机结合；电气化迎来了批量工业制造品的时代，尤其是以汽油为动力的汽车大批量的生产，从根本上改变了以往受时空限制的社会，并导致人们对石油开采的持续增长的需求。

第三次革命是“互联网技术与可再生能源”的结合，……“任何一个能源生产者都能将所生产的能源通过一种外部网络式的智能型分布式电力系统与他人分享”。

第三次工业革命有五大支柱：(1)向可再生能源转型；(2)每大洲建筑变成微型发电厂收集可再生能源；(3)使用氢等储存技术储存间歇式能源；(4)互联网将每大洲电力网转化为能源共享网，多余的能源能被电网回收通过联网被各大洲其他用户分享；(5)运输工具变成插电式和燃料电池动力车，其所需电量通过全球电网平台买卖。五大支柱不能分割，只有融合在一起才能实现第二次工业革命向第三次工业革命的转变。

二、死神—理论和现实

本书的理论基础与《熵》相同，是热力学第一定律第二定律：即在总能量不变下，能做功的能量是递减的，不能做功的能量即熵是递增的。按照这个原理，太阳最终会因其总能量消耗殆尽而变成白矮星，并带来整个太阳系的死亡。对于地球而言，其总质量是个常数，即使在太阳的有生之年，地球也会因为人类的经济活动使得其不能做功的能量递增，各种空气、水、土地、和固体的污染即是熵的堆积；新技术虽然能够节约资源和减缓污染，但新技术在使用时也要消耗能量，因而熵增可以变速但其本身是不可逆的(第7章和《熵》)。理论上要更好地理解本书，应当首先阅读《熵》，最好也同时阅读物理学家保尔·戴维斯的《宇宙最后的三分钟》 (傅承启译 上海科技出版社1995)。

人类活动和经济发展是遵循熵增原理的。第一、二次工业革命在200年间燃烧煤炭、石油和天然气所排放的大量二氧化碳，产生了协同效应：地表温度上升，北极地区冰层融化使得白色反射能力丧失和黑色吸收热量能力减少即地球散发热量减少，这又提升了地表的温度并加快雪的融化；这一反馈回路及其乘数效用几乎没有止境(第1章)。2007年3月，有100多个国家2500名科学家参与的联合国气候报告(90年代以来的第四份报告)认为：本世纪末地球温度可能上升30C；这个温度将导致树木生长速度下降，使得20-70%动植物在百年内大量灭绝；温度每升高1度，大气保水量增加7%，水的分布会发生根本性变化和会有更多的水灾和旱灾，飓风强度及其数量会增加，1/6全球人口靠山上雪水熔化用水的人将得不到用水，永久冻土层的消失也将会使得二氧化碳进入大气层导致地球温度再急剧升高(第1章)。2009年12月，192个国家政府首脑聚集哥本哈根讨论工业化引起气候变化的影响，欧盟提议：到2050年所有国家将二氧化碳排放限制在450ppm(浓度测量单位，百万分率),温度上升将控制在2度。尽管地球生态系统会受到影响，但人类仍能够生存。美国宇航局戈达德空间研究所所长詹姆斯·汉森的研究组认为，当前二氧化碳水平是386ppm，按现在的工业化水平，本世纪末或稍后的温度将上升6度，这将导致人类文明的消亡；汉森提出的让碳排放降到350ppm的水平，是拯救人类文明所必须的程度。但哥本哈根会议上各国政府争吵不休互相指责对方，各国最终没有为限制碳排放达成协议。气候变化导致的地球温度和化学变化，将引起动植物物种大规模灭绝、甚至是人类的灭顶之灾,但各国领导人却不能就拯救人类达成共识(第1章，第9章)。

另一方面，石油的减少和对原油的的需求增长使得原油的价格从1966年每桶24美元，上升到2008年的147美元，这带动了大豆大麦价格上涨了1倍、小麦上涨了2倍、大米上涨了4倍；建筑材料、药剂、和包装材料的价格也猛升，甚至是金融市场的崩溃。 里夫金指出：根据国际能源署的报告，为避免全球经济的剧烈动荡，需要保持每天不低于7000万桶的石油生产量，这需要在未来25年里投入8万亿美元去开采尚有剩余油的油田和新油田。2010年经合组织34个最富有国家石油进口费用从年初的2千亿美元上升到年底的7.9千亿美元，2010年欧盟和美国的石油进口费和美国的石油支出分别增加了700亿和720亿美元；高油价导致经合组织2010年的GDP下降了0.5%，2010年发展中国家石油进口费用上涨了200亿美元相当于GDP下降了1%(第1章)。

越来越多的证据表明，基于化石能源的时代已经过去，但人类仍然拒绝承认这一现实，仍在寄希望于找到越来越少的石油和天然气，并寄希望于用核能来替代化石能源。世界有442座核反应堆，发电量占全世界总发电量的6%，核电要达到全球总发电量的20%才能对防止气候变化起一点作用。但这需要耗资12万亿美元在442座基础上再建1千座(第5章)。核能虽然不产生二氧化碳，但它不是清洁能源，放射性物质和核废料对人类的健康、动物和环境都是威胁。20世纪80年代美国宾夕法尼亚三里岛核事故、1986年苏联切尔诺贝利核事故和2011日本地震与海啸引发的福岛核泄漏，引发了各国政府推迟建设新的核电厂、并降低了对这项技术推广的期待（第1章）。

反应熵增原理所出现的严酷现实，都预示着再沿着第一、二次工业革命的老路走下去，在太阳有生之年，等待人类的只有死神的提前到来。而第三次工业革命的目的就是要“拯救我们共同的生物群落，为后代回复地球的正常状态”(第9章)。

三、救命—换血能否带来可持续发展？

用可再生能源替代化石能源的换血革命，能否具有持续发展的经济能力？《革命》认为，既然第一次工业革命的能源形式化了半个多世纪能够完成向第二次工业革命的能源形式转型，那么第二次革命向第三次革命的转型也是可能的。《革命》从五大支柱方面论证了这种可能性(第2章)：

在第一支柱即可再生能源生产方面，太阳光线一小时的照射产生的能量足以支撑全球经济运行一年；斯坦福大学一项研究预计，利用现有风能的20%就能提供现在世界用电量的7倍。以欧盟为例，欧盟40%的屋顶和所有建筑物15%的表面适合安装光伏发电设备，如此能产生1万亿瓦特电能，满足欧盟所需电量的40%。2009年欧洲光伏太阳能占世界总量78%，领先于日美中；风力发电占新能源发电38%，发电量占总发电量的4.8%。欧盟计划在2020年前可再生能源提供20%的电力，2030前达到35%，如果欧洲的光伏发电能够达到电网的市场平价，则使用可再生能源发电的成本与将使用化石燃料或核发电的成本相当，或更低。如果再把水力发电和地热考虑进来，可再生能源的生产就能够为第三革命的转型提供支柱。

第二支柱方面，即每个建筑物都建成小型的可再生能源发电厂。以欧盟为例，如果欧盟的1.9亿栋楼都安装太阳能和风能发电设备，那么欧盟就有了1.9亿个小型的光伏发电厂。

第三支柱方面，即可再生能源的储存技术。太阳能、风能等再生能源受到昼夜、季节等影响，其供应是间歇式的，而化石能源的供应具有稳定性。因此，要保证间歇式供应的可再生能源具备稳定供应的特点，就必须发展可再生能源储存技术。里夫金认为，氢气的较大灵活性可以作为长期的储存介质。为了把氢作为可再生能源储存介质，2003年6月，意大利总理普罗迪在布鲁塞尔会议上宣布了一项欧盟授权的价值20亿欧元的氢能源研究方案；2006年，德国总理默克尔同意了里夫金的建议，为优化新型存储技术提供了大量资金；2007年，欧盟主席巴罗佐宣布了一项价值74亿欧元的公私合营的欧洲氢能研究联合技术行动方案。

第四支柱方面，即互联网将每大洲电力网转化为能源共享网。传统的化石能源生产在地理上集中，实行自上而下的电力输送和供给控制；它由大型主机供电、高压和超高压、特高压电网输电，其智能主要是通过智能仪表和传感器将电网数字化，实现监控电流量、提高电流在电网中的输送效率、降低维护费用、精确了解用户的用电量。可再生能源在地理上是分散的，其电流量与天气变化、室内温度、家电用电量相联系，其发电厂是清洁和小型化的。因此，可再生能源的供求可以通过地理上分散的台式和笔记本电脑相互连接来调节与整合，把传统电网建成使用互联网技术的信息化能源网，使智能型能源网络遍布全球的家庭、办公室、工厂、交通工具和物流。在信息能源网中，公共事业公司变成信息能源网络的管理者，从能源销售者变成服务提供商，用专业技术管理他人生产的能源；生产者同时是消费者，根据电流的动态定价自动调整用电量，把多余的电量通过互联网销售给其他地方的需求者。欧盟计划通过1万亿欧元投资，在未来10年建成世界最大分布式智能电网网络。

第五个支柱方面，即以可再生能源为动力的运输工具。第三次工业革命，要变以化石能源为动力的运输工具为插电式电动车和氢燃料电池车，以减少大气二氧化碳的含量。美国政府2011已投资24亿美元生产插电式电动车，电力公司正在高速公路停车场车库和商场安装充电设备；德国戴姆勒汽车公司打算在2015年大规模生产氢燃料电池车；预计到2030年，插电式电动车的充电站和氢能源燃料电动车普及全球，到2040年75%的轻型汽车可由电力来驱动。

《革命》指出，第二次工业革命时期的生产力在技术进步推动下的每一次提高，都带来GDP的增长，但却带来了就业岗位的大量减少。根据上世纪50 -70年代、80-90年代的制造业这方面数据的趋势预计，到2040年全球制造业工人数量将从1.63亿减少到几百万，服务业、零售行业的就业情境也是如此；智能技术在以后几十年中大规模代替人类劳动，就业形势就会更加严峻。但今后40年内第三次工业革命的基础性建设还会需要最后一次大量增加劳动力：全球致力于建立可再生能源信息网络的五大支柱建设，会创造上万个新兴行业和上亿个就业机会。因此，第三次工业革命的成功转型具有带动经济发展的现实性((第2章，第9章)。

第一、二次工业革命带来的污染和气候变化的影响是全球性的，因此革命也必当是全球性的，才能为人类健康生存带来生机。前荷兰邮政总裁彼得·巴克认为：国际原油价格上涨导致国际航运成本上升，政府碳排放收税提高了物流成本，使得商贸的大部分增长已变成洲际贸易，因此化石能源模式下的全球化正转向洲际化。里夫金借用了巴克的洲际化概念，认为可以通过信息能源网络联结欧盟、东盟、非盟、南美联盟和北美联盟内部各国，并逐步建立各大陆的信息能源网络，对地球生态系统进行合作管理。这种可再生能源能源的合作管理还会使得全球在人权网络、健康型网络、救灾网络、基因库、粮食银行、信息网络、环境网物种保护网络等方面得到合作管理。他认为，只有建立起这种全球生物圈意识及其管理，才能降低第一二次工业革命带给整个人类的死亡威胁(第6章)。

四、第三次工业革命的现状

第三次工业革命的实际操作面临的阻力主要来自政府和垄断集团。美国财政于2002-08年给予化石燃料工业的联邦能源补贴为720亿美元，而给予同期可再生能源的补贴只有290亿美元。化石能源的说客每年耗费数十亿美元操纵舆论、资助自己的教育机构、控制政客俯首帖耳，让选民相信美国的希望在石油产业。据美国《国家杂志》报道，2010年大选中，20个共和党议员中有19个质疑气候变化，公开反对关于全球变暖的立法。奥巴马政府虽然支持减少碳排放的实验性技术、支持可再生能源，但实际上做的却是相反的一套：批准了大规模修建火电站项目；花费高达1600亿美元的预算，投资中西部西南各州安装巨型、集中地风能和太阳能厂，建造超级高压电网，对可再生能源实行的是还是集中式的层级管理；将人口稀少地区的电能输入到东部人口密集的地方，高压网的费用则分摊给百万消费者(第6章)。关于中国的第三次工业革命，里夫金认为：第三次工业革命的五大支柱在中国变成了单独立项建设，中国政府仍然沿用自上而下的管理形式；这说明中国还不理解把所有项目连接在一起的功用；中国的集中管理体制很难加入分散合作式的伙伴关系，相较之下印度的前景则要比中国乐观(第6章)。

尽管政府的传统集中管理体制和垄断集团的利益对第三次工业革命构成障碍，但里夫金还是认为，第三次工业革命在2050年会基本完成，这种信心源于许多力量对第三次工业革命的支持：

2008年10月24日，全球80个公司和行业协会首席执行官和高管聚集华盛顿，表达支持第三次工业革命(第3章)。

意大利罗马市政府接受第三次革命的生物圈概念，并着手制定一个40年期的罗马实现第三次工业革命的城市计划(第3章)。

美国圣安东尼奥市计划在2010-30年期间，用平均每年支出160亿美元中的8亿美元实现能源转型，其余支持二次革命的基础设施防止转型引起的崩溃(第3章)，并计划于2030年底前减少温室气体排放20%，可再生能源产量提高20%(第3章)。

摩纳哥现有能源的17%是海洋发电、供热制冷能源的25%来自燃烧物发电，其余用电来自法国的核能。但它仍然计划提供补贴30%帮助业主将住宅建成微型绿色发电站，计划于2020可再生能源发电量达到5千万千瓦时，其中30%由屋顶太阳能电池板获得；直径100米的海洋光电太阳能电池板系统已经在波斯湾的阿布扎比投入使用(第3章)。

荷兰乌德勒支省用房地产税资助新开发区按清洁能源模式改造旧建筑，计划到2020减少30%温室气体排放量，2040实现所有建筑的碳中和(第3章)。

2011年2月1日,欧洲中小微企业联合会(有1200万个企业和5500万雇员)、欧洲合作联盟(有37国家和161个全国性合作组织，代表16万个合作型企业、540万个工作岗位和1.23亿个成员)、和欧洲消费者组织(代表30个欧洲国家的40个消费者团体)与欧洲议会的五个主要政党集团共同签署一项宣言，号召欧盟27个成员国为第三次工业革命建设提供总体规划(第5章)。

2011年3月7日，西班牙两个主要工会联盟和西班牙中小型企业联盟、西班牙合作社、非营利性企业联盟以及西班牙消费者联盟，宣布在西班牙推动第三次革命(第5章)。

英国卡梅伦政府、德国默克尔和 意大利工会都表示支持第三次工业革命(第5章)。

五、新的生产方式催生新经济关系、新教育和新人性

《革命》没有马克思的语言，但透露的却完全是马克思的历史唯物主义观点。它从能源生产、分配和消费转型的视角解释中央集权式体制、贫富差距扩大、政府与垄断集团利益关系链、偏重经济效益的教育、漠视自然和地球困境的人性所产生的机制，以及如何改造、转变这种机制的途径。

1、化石能源出现在特定地域，需要政府动用大量武装力量占领矿源确保其安全，需要大量资本对其开采、加工与运输，需要大的金融机构为其融资，因此，石油、电力、为其融资的金融业、公共事业和商业建筑都是巨型化的企业(第4章)。巨型化的企业的管理，最好的模式就是按照泰勒科学管理理论建立的金字塔式的自上而下的层级管理。因此，以化石能源为基础的工业的控制模式，从宏观到微观企业都是高度集中的中央集权的命令体系。这种模式不论对于市场经济还是计划经济都是无差异的(第4章)。在可再生能源互联网模式下，太阳能、风能、水资源、地热、生物能、海浪和潮汐能的分散性，不需要大规模投资、集中生产与输送，甚至偏远和贫困地区都可以通过小额贷款安装微型发电站（第4章），这就能从宏观上、地理上、体制上改变传统的中央集权的能源管理体制；分散采集和发电再通过智能网络整合分配电力，决定了会产生分散式的合作性组织结构而不是层级结构。即使对于城市的旧建筑改造，也不需要集中管理体制，譬如由业主改造房屋节能，租户将节省电费在固定年限内按比例返还给业主，以补偿业主的改造费用，业主再次出租房屋可提高房租(第4章)。巨型企业逐渐分化转变成分散的小型企业，企业内部的自上而下的集权管理也就会随之消失(第4章)。

2、企业内部中央集权模式下的收入分配结构，是上大下小的倒金字塔式。美国最大几个公司首席执行官平均工资对普通工人的工资，1980年为42倍，2001年为531倍。1980-2005年美国收入增长的80%属于1%的人，2007年最富有的1%的人口收入占国民税前总收入的23.5%，这导致整个社会的中产阶级数量减少和赤贫人口增加，而且找不到适当的措施来确保财富的平均分配(第4章)。互联网的市场交易已经有了许多现成的模式，它的议价人性化、产品展示和论坛，使得这种扁平式合作型的市场交易具有节省交易成本、信息公开化和集体信任感的特点。可再生能源互联网借用这种现成的形式，便具备了节省交易成本等优点。其次，由于可再生能源的很多来源本身是免费的，加上分散和小规模地采集、并通过互联网交易，因此可使得可再生能源的收入分配更加平等和公正(第4章)。

3、在化石能源模式下，政府通过立法、补贴支持垄断企业，垄断企业通过竞选献金选择政策和立法的代言人，通过操纵舆论批评对某些商业行为进行限制的立法。2009-2010年，美国的石油、煤炭和电力工业就花费了5亿美元游说政府反对通过关于气候变化的立法。政府与商业之间的联系黑箱化，行贿和滥用职权并行(第4章)。可再生能源模式及其网络的建立，可以通过降低、消除垄断、信息公开化，使政府和企业的关系透明和公开化(第4章)。

4、在第一、二次工业革命中，关于科技发进步的内在动力，被认为是来自约翰·洛克和亚当·斯密认定的人具有自私、功利和贪婪的本性(第8章)。渗透着这种思想的欧美教育体系的目标，是激发人类内在的生产潜能、培养高效的劳动者去实现经济效益；各个学科互相独立、界限分明；教师以权威方式自上而下灌输信息和以事实形式存在的概念，学生背诵和按规定规则回答指定的问题，教师对学生评估的实际上是记忆能力(第8章)。在高度现代化的社会里，绝大多数人生活在人工的环境里，与自然界和其他生物隔绝，不关心其他生物、不关心地球面临的困境，把自然当作工具看待，把其他生物仅仅看做满足人类需求的资源。生态心理学家认为：生态危机的重大因素之一就是人与自然的隔离，对自然感到疏远，判断力和想象力不是来自自然，而是来自书本，人工节奏代替了自然节奏；人与自然的隔绝还导致精神病的发生，人类的身体、情绪、和认知发展等精神状况正在受到这种环境的威胁(第8章)。

第三次革命的教育任务，是确立全球人的生物圈保护意识，生物圈意识会改变第一、二次工业革命生成的人类行为和意识，决定减缓气候变化，防止人类灭绝。不形成生物圈保护意识，第三次工业革命就会失败。生物圈保护意识的核心概念是生态同理心。生态同理心是指，由部落社会只同情本部落的人、农业时代只同情有血缘的人、工业时代只同情有相同思维相同国籍的人，到同情生物圈内的所有生物。而培养生物圈同理心的关键是，建立人对人、对动物的“亲自然情结”。这种富有爱心和合作的新人性的建立，需要把教学模式从竞争性比赛转变成互相合作、充满关爱的学习体验、学会信息共享而不是私人储存，培养学生为全人类的福祉和整个地球负责的理想和终极情怀。第三次工业革命会强化互联网上的合作，并使之变成全球学习、横向体验、强化同理心、生物圈保护意识的环境。培养学生有全人类福祉的终极情怀，需要在学校建立扁平式的学习方式，扁平式学习方式的主要内容有：解释和交流共享的经历，把发现万物的相互联系作为寻找真理的目标；学生相互提问题、交换思想、分析和提出意见，从被动的教育变成自我教育，把获得知识从自己的事情变成团体的事情；养成开放的心态对待不同的观点、接受批评、乐于助人，树立为整个团体负责的心理和同理心素质；建立跨学科、跨文化、分散式合作的学习方式(第6章)。

就第三次工业革命所要达到的拯救人类的终极目标而言，《革命》并没有突破《熵》的限界：“现在要做的就是在地球这个封闭系统中与自然和解、与生态系统和平相处、医治地球遭受的创伤，让人类等生命形式在地球上居留的时间能更长一些”(《熵》P61)。因为地球会随着太阳的死亡而死亡，故若把这种思想看成消极的坐以待毙的情绪，则突破这种限界的方向应当如戴维斯的《宇宙最后的三分钟》所说的那样：“如果我们能够克服因石油耗尽而引起的能源瓶颈效应，如果能够稳定世界人口的增长，如果对地球的生态破坏能够加以限制……发展空间探测技术和各种现人所不可思议的技术”(戴维斯P54)；如果“为了维持生存而尽力减少不必要的额外开支——这种开支总是越积越多而给他们造成了困难，并借以考察他们为对付热力学第二定律不可避免的逻辑结局所表现的聪明才智”(戴维斯P63)。这样，“在太阳把地球烤枯之前，他们有充裕的时间撤离地球。他们可以一个接一个地寻找适宜居住的行星，并且不断地继续下去”(戴维斯P54)。

通读全书，感到有两点不足：传统能源不可能全部退出经济发展领域，作者对可再生能源和化石能源在整个经济中的结构、关系和不同作用缺少分析。作者的观点和叙述显得散漫杂乱、引文和数据没有出处，要对全书提纲挈领很费周折。但这丝毫不妨碍我们领略作者对人类终极命运的深切关怀，丝毫不妨碍我们从阅读中得到巨大的满足。

2014/3/10-2014/3/22

[1]和王勃《九日登高》韵：

九月九日望乡台，他席他乡送客杯。

人今已厌南中苦，鸿雁那从北地来。

王勃(元650-676)，字子安，唐代绛州龙门(今山西河津县)人，著有《滕王阁序》。