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第二章
能源

食物与能源

能源是塑造人与人类社会的决定性力量。

能源品种单一,生存能力就很弱。现在,有不少人只吃水果蔬菜,不吃粮食与肉食。她们相信专家们的话,认为如此可以吃出健康与美丽。她们能够如愿吗?猴子整天吃水果,并没有貌美如花,也没有长生不老。人类只能吃水果蔬菜的时代,平均寿命也就是30多岁而已。可见,多吃蔬菜水果并不一定有好效果。当然,专家们的话并不是完全不靠谱。如果你整天大鱼大肉,他们的建议就是合理的科学的。有病,毒药就是良药;没病,良药也是毒药。

动物的演化史,也是食物的发展史。物种的丰富是与食物的拓展相伴而生的。人能够成为人,一个很重要的原因就是人吃的物类非常多,并且吃的方法异常丰富。人可以食用的东西最多,所以成了动物之王。在600万年前,人类与大猩猩分离出来,各自走上了不同的发展道路,并成为完全不同的物类。之后,人类又在不同的地区,面临着不同的生存环境,吃不太相同的食物,还有完全不同的吃法,因此变成了不同的模样,形成了各不相同的民族特征。

人类发现与改造食物,食物也在改造与塑造人。中华民族能够创造出辉煌灿烂的农业文明,神农氏居功至伟。没有神农氏遍尝百草,可能中华民族的农业文明来不了那么早。遍尝百草的过程,就是发现新能源的过程。能源品种丰富了,供给增加了,人口才能扩大;人口多了,农业才能发展起来。农业发展起来了,才有春秋战国的思想大繁荣与文化大跃升。

食物不仅直接塑造人,还塑造人与人之间的关系,以及社会游戏规则。1818年到1835年,新西兰的内部战争进入高发期。这事和欧洲人有很大关系。欧洲人给新西兰引进了南美洲的马铃薯。马铃薯的产量极高,因此余粮大增,可以养活更多的战士,部族之间就开始不停地打来打去。这就是说,食物增加了,组织形式与游戏规则等就得有变化,否则就会坏事。

我们可以看到,以野菜、野果为食物的时候,人们完全处于无组织的“幻游”状态;知道打个野味吃的时候,人类才有了“游群”这样的松散组织;在向农牧业过渡的时期,就有了“部落”这样的组织形态;在农牧业成熟之后,便出现了“联邦”这种更高级的组织结构;进入工业化,有了化石能源的利用,才有了国家、国际组织等现代治理体系。可见,食物、能源与组织形态之间的关联关系是十分清晰的。

对于人类来说,食物与能源最初是一个问题,食物就是能源,能源就是食物。直到工业时代,食物和能源才成了完全不同的东西。食物是人吃的东西,能源是机器“吃”的东西。

能源的“城府”

乡里人烧柴草的时候,城里人烧煤炭;乡里人烧煤炭的时候,城里人烧煤球;乡里人烧煤球的时候,城里人烧煤气。在这个过程中,乡里人与城里人都在变。从生活方式到外在形象与内在气质都在变化。为什么?因为能源是个决定一切的根本问题。

上帝让万物参与一个共同的游戏,这个游戏叫能源游戏。他们在寻找并利用能源的游戏中,发展成不同的物种,养成了不同的生活习性。

其中,有一种后来自称为人的动物,率先发现了火的利用价值,从而在这场游戏中胜出,走上了生物链的顶端,成为地球文明的主导者。他们走过了柴薪能源时代、化石能源时代,正向可再生能源时代迈进。每一次能源革命,都推动人类文明与地球文明进入一个崭新的时代。

如今,能源问题再次成为热点,其原因主要有两点:一个是人类利用化石能源带来的排放,影响到气候与环境变化,威胁到生物与生态安全;一个是化石能源的有限性,带来了人们对可持续能源供应的忧虑。

人类活动造成的排放对气候变化到底有多大影响,大家有不同的认知。有些人认为,气候变化在地球史上经常出现,与人类活动没有任何关系,如今所谓的减碳,不过是一些发达国家给发展中国家“下套”。这就是所谓“阴谋论”。也有一些人认为,在百年尺度上,人类活动对气候变化的影响是客观存在的,已经严重威胁到生态安全,应对气候变化是紧迫的与必需的。

气候变化与人类活动有没有关系呢?

二氧化碳在空中积聚,相当于为地球盖上了一层棉被。棉被太薄,地球就太冷,不适合生物生存与发展;棉被太厚,地球就太热,亦不适合生物生存与发展。如今,人类活动的确是让棉被变厚了。因此可以说,人类活动与气候变化是有关系的,采取行动也是必要的。

需要补充说明的是,二氧化碳构成的气层,是阳光的单行道,阳光可以穿透它,却不能反射出去。所以,用棉被来做比喻,容易理解,但并不准确。

但“阴谋论”完全没有道理吗?

地球在宇宙中不过是一粒尘埃。相对于宇宙的变化、银河系的变化对地球的影响,人类活动对地球的影响是微不足道的,不如一头牛放个屁的影响大。在百万年以上的尺度上,目前人类应对气候变化的努力,根本就没有什么作用。因此,“阴谋论”是有道理的,所以也就有市场。

都有道理,该怎么看、怎么办呢?其实还有另外的道理。

第一,能源不只是提供动力,其本身就是财富、就是精气神。能源是财富之源,也是综合国力之源,还是军事实力之源,更重要的是文明之源。谁率先发现并高效利用新的能源,谁就会进入富强的快车道,谁就成为文明的引领者。柴薪能源支撑了初期的农业文明,造就了农业帝国。化石能源支撑了工业文明的诞生,造就了工业帝国与商业帝国。太阳能等可再生能源将支撑生态文明的发展,造就智慧帝国与数字强国。核能、氢能、反物质等将支撑太空文明的诞生,造就星际帝国。

第二,现有能源品种无法满足人类的能源需求。有些人认为,化石能源足以满足人类百年以上的能源需求。人类的欲望是无穷的,对能源的需求必然是无尽的。每一个文明形态的变化,带来的能源需求增长都是指数级的变化。文明形态产生跃升,对能源的需求便不再是线性增长。以工业时代的经验来预测智能化时代的能源需求,是绝对不靠谱的。工业化以来,人类活动需要的能源消耗呈直线上升趋势。智能化时代,人类的能源需求是我们今天难以想象的。工业时代,人类一年的能源消耗,比农业时代一百年还要多。那么,我们有理由相信,地球化石能源的存量,大概不能满足智能时代人类活动几十年的能源需求。

第三,化石能源有更广泛更重要的用途。煤炭、石油等化石能源中,含有丰富的元素,其中的碳更是人类不可或缺的基本元素。我们的生产设备、生活用品,大多数都离不开碳元素。那些价值连城的钻石,便是碳的一种形态。还有比钻石还坚硬200多倍的石墨烯也是碳分子组成的。而且地球上所有的生命都是碳基的,人类身体本身就含有大量的碳元素。

综上,能源是能量、能力之源,也是国力、国运之源;事关人类富强,事关人类文明形态。因此,无论化石能源的生产利用对气候变化有无影响,无论化石能源还有多大的开发潜力,人类都需要持续开发利用新能源。没有能源革命,就没有文明的跃升。拒绝新能源就是拒绝新文明。

化石能源的前途

智能时代是可再生能源的时代,其主力是太阳能、水能与风能等,煤炭、石油等资源的命运已经发生了根本改变。

化石资源是老天爷给人类的“储蓄”。如果人类任性地挥霍它,必定陷入贫穷,最终会饿死与冻死。或者说,化石资源是老天爷给人类的“资本金”,我们必须小心谨慎地投资,努力获得最佳的投资回报率,否则我们就会破产倒闭,或者被别人“重组”,由“老板”变成“打工者”。

煤炭、石油等是一种资源,不仅仅是能源。我们习惯称其为一次能源,除了由于它的能量密度高以外,还因为我们还没有发现与掌握足以满足生产生活需要的其他能源。就像我们曾经喜欢投资房地产,是因为那是当时我们已知的最安全最高效的投资方向。化石资源是老天爷给我们的“储蓄”,我们用化石资源作为燃料,用于发电、炼钢等就相当于理财,如果有了更好的理财方式,当然就应该改变理财渠道。

智能时代,光电、风电等新能源已经完全具备了代替化石能源的能力,同时人类利用能源的效率已经大大提高,因此,化石资源在基本退出能源领域的同时,也已经被恢复名誉。化石资源家族回归到材料属性,在化工等领域彰显其独特价值,并获得了更高的地位。因为人类虽然需要降低二氧化碳的排放,却一刻也离不开碳。要知道,碳可是宇宙中最丰富的四种元素之一。

智能时代,化石资源还不能完全退出能源领域。这个家族在一些特殊场合、特殊行当,仍继续担负着特殊使命。

智能时代,化石资源仍然是一个国家最重要的“储蓄”手段。国家仍然需要保持一定的化石资源储备水平,以备不时之需。现代战争是不相见、不接触的战争,其背后拼的主要是能源与能源的利用水平。化石能源的可靠性与灵活性,在战争状态下依然具有强大竞争力。越是大国,越需要保持化石资源的储备优势。

化石资源的储备量,也是一种威慑力。

任性的太阳能

2022年,光伏电站建设掀起一波高潮,导致原材料价格暴涨。尽管人们对光伏电站建设充满激情,但多数人对太阳能发电的前景存有疑虑,对光电持一种不信任的态度,绝大多数人对太阳能发电的重大意义几乎毫无认识。

一些人特别是电力行业的人,打心眼里不喜欢太阳能发电。因为它白天有、晚上没有,晴天有、阴天没有,像一位没正形的孩子,很是让家长头疼。用业内话来说,就是具有间歇性、不稳定性的坏毛病。电网系统的人一般称光电、风电为“垃圾电”。

光电的脾气不好,就得有脾气好的电能来平衡。最理想的方案是由性格温和的储能与其配合。但是,目前除了抽水蓄能以外,还没有其他能够满足大规模蓄能及廉价运营的有效措施。而抽水蓄能又受到自然条件限制,无法满足需要,也就只好请火电这个老前辈承受“上上下下”的折磨。这也让火电爱好者们坚信,只有煤电才堪担当大任。

光电能挑起能源保障的大梁吗?咱们放下这个话题不表,先聊一聊光电的特殊性与重要性。光电的特殊性表现为与其他电能的两大不同。

一是光电的科学原理不同。火电、水电、核电、风电等,运用的都是力学与电磁力学。光电直接利用光能,运用的是量子物理学。光电由光能到电能只有一次转换,其他发电形式都需要多次能量转换。这意味着光电可以有更低的成本与更高的转化效率。另外,机械领域的技术进步要靠长期积累,一般是线性的;电子领域的技术进步则多是指数式的,一般表现为跃升。光电有无限可能,可我们并不能确定它哪一天会发展到什么程度。

二是光电的来源不同。光电的能量来自太阳,是不需要付费的,总量还是巨大的。这一特点并没有引起人们足够的重视。轻易得到的东西,便不会珍惜。这是人的心理特点之一。火电需要的煤炭、天然气等都需要很高的开发成本;水电与风电需要的水能与风能虽然也是免费的,但可利用量要比太阳能小得多;因此,光电的优势是巨大的。

这两大不同叠加起来,便决定了光电可以是便宜电。便宜电对人类具有重大意义。电便宜了、充足了,许多因电能成本太高而干不动的事情就可以发展起来。比如,海水淡化、生态治理等,都需要便宜电。再比如,制造反物质,使用激光炮,发射光帆飞船等,都需要强大的电能保障,能源是否便宜十分关键。

到智能时代,光电将是好脾气的,也是便宜的。解决光电脾气不好的问题,需要经过“三步走”。第一步,充分依靠火电,提高火电机组深度调峰能力,使其更好地为光电服务,就像家长呵护孩子成长。第二步,建立“生态式”光电与储能体系。就是既有涓涓细流,亦有大江大河与海洋湖泊。涓涓细流就是千家万户的分布式光电加储能,大江大河就是大工业用户的自有光电加储能,海洋湖泊就是电力行业的大规模光电加储能。这种全民办电构成的大生态,呈现出的是无限生机。第三步,随着光电、光热与储能等技术的不断突破与联合,使得太阳能有能力担负起能源主力军的重任。同时,人类将探索建立太空太阳能利用系统,彻底解决白天有晚上没有、晴天有阴天没有的问题。

太阳能是天上掉馅饼的事。有了这种认知,我们就不会再纠结于要不要加快光电的发展。要不要的疑惑破除了,能不能的问题就会有更多的办法来解决。中国地表年辐射总量,相当于17060亿吨标煤的热值。面对如此巨大的“馅饼”,人们怎么能无动于衷呢?

活泼的水能与风能

水能与风能都具有多种功能。

水是生命的发源地。陆地生物、包括人类,都是从大海中走出来的。水孕育万物,滋养万物。江河湖泊大海湿地等,也是生物交流的平台。建设水电站带来的最大问题是破坏了水的网络体系,让水系成为“孤水”。我们知道,信息“孤岛”不利于人们对信息的有效利用,影响人类的高质量发展,所以我们要努力打通“孤岛”。我们也应该知道,对于水生物种来说,“孤水”对它们也是不利的。

人类建造水电站与建设火电厂一样,都是阶段性需要。当人类发现了新的可替代能源,对水电站的认识也会随之转变,对水的治理与利用方式也会因此而变化。

智能时代,人类对水的治理已经由堵转变为放。人类将给水以更多的自由,使它与环境、生物建立起自然而然的联系。水与水不再咫尺天涯、泪眼相望,它们将天天在一起,相互不分离。水将逐渐从“高墙壁垒”、地下沟道里走出来,与阳光相亲、与人类相近、与生物相依。每一座城市与每一个乡村,都是沟渠纵横、波光潋滟、诗情画意。总之,水将回归它的自然本性,回归它的“主营业务”。

水必须与土壤相亲、与阳光辉映,才能保持其独特魅力;水喜欢开放,只有自由流动才能保持其纯洁性与创造力。

当然,一些重要的水电站依然保留着。除了用于继续发电之外,主要起着调节水资源的作用。

宋玉在《风赋》中有这样一段文字:“夫风生于地,起于青苹之末。侵淫溪谷,盛怒于土囊之口。缘太山之阿,舞于松柏之下,飘忽淜滂,激飏熛怒。耾耾雷声,回穴错迕。蹶石伐木,梢杀林莽。”舞动咆哮的狂风具有摧毁一切的力量,通常人们对大风没有什么好感。随着人类利用风能的能力提升,特别是有了风能发电技术之后,人们对大风也变得不再那么讨厌。但是,人们对风的心事还是缺乏理解。

风与水一样,都是生命之源。水在地面与地面之下,为生命与生命的多样性创造了宏大的平台体系;风在地面之上,为生命与生命的多样性创造了同样宏大的平台体系。流动性是这两大平台发挥作用的基本保障。失去了流动性,平台本身就会腐朽,生命也就无所依托。我们一刻也离不开的空气,如果没有风,就会成为毒气。许多植物,离开了风便无法授粉。生物的多样性,也离不开风的任性。

尽管专家们称风机对风的流动性影响不大,但如果陆地与海洋到处都插满了上百米高的风机,其危害就会显现并日益突出。量的积累必然带来质的变化。工业化之初,我们听到机器轰鸣如同听到美妙的歌声,看到高耸入云的烟囱便会诗情迸发;可仅仅到了工业化中期,便都成了重点治理的对象。风电的命运也是类似的。

智能时代,风电还是一种重要的发电形式。但其重点已经不是扩大规模,而是提高效率。

不动声色的氢能

可以说,宇宙是氢的作品。氢能的开发利用,具有重大而长远的战略意义。

氢是原子序数为1的化学元素,化学符号为H,在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u,是最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,大约占据宇宙质量的75%。氢是浪漫多情的,和绝大多数物质都能擦出爱情的火花,并很容易产生爱的结晶。这个特点决定了它是人类的好朋友。

氢易燃,具有能源属性。在地球上,氢主要生活在水里,绝大多数生活在海洋里。目前,要把氢从海洋里请出来为人类服务,还需要付出比较高的成本。但是,由于光电与风电的大规模开发,一时又找不到解决光电、风电脾气不好的办法,人们便希望请氢出面居中协调。就是用不能即时消纳的光电、风电来制氢,让制氢变成一种储能手段。

这样一来,氢能就成了三次能源。先将光能、风能转化为电能,再用电能转化为氢能,氢能再转化为热能等其他形式的可用能。多次转化必然带来成本过高的问题。其前景只能建立在没有更好的电能储存方式的基础上。如果储能方式有了新的突破,氢能还有没有前景呢?

既然我们知道,氢占了我们已知的宇宙物质的75%以上,便可以断定开发利用氢能是前景光明、意义重大的事业。可以说,谁掌握了氢能开发利用的先进技术,谁就掌握了能源的主动权,谁就赢得了更光明的未来。

智能时代,氢能已经有了广泛的用途。它为大型移动设备提供能源,基本替代了天然气进入千家万户。它的发展基于两大突破:一个是氢能发动机技术的突破,使氢能有了更多的应用场景;二是光能发电技术的突破,使得光电价格有了大幅度下降。

智能时代,氢能的开发利用已经成为共识。氢能开发利用技术成为世界焦点之一。大家都明白,人类要走向太空、外太空,氢能的开发利用能力将起着关键作用。

在太空中寂寞了百亿年的氢,正等着智慧的人们去展开合作,以共同开创宇宙的新时代。氢成就了宇宙,人类将为氢赋予新的价值。氢的责任可不轻啊!

恶作剧的核能

核能超出人们的想象。化石能源以质量和数量取胜,核能靠数量与速度取胜。

核能的发现与开发利用,是人类文明史上一件了不起的大事件。它让看不见、摸不着、感觉不到的力魔术般地变现出不可思议的能量,并赋予人类改天换地的能力。

必须感谢那些“无聊”的物理学家!他们发现原子内部有两种力,一种是强核力,一种是弱核力。前者可以实现核聚变,后者可以创造核裂变。粒子极小极轻,可速度极快,因此能量极大。如果若干原子共同行动,就像多米诺骨牌一样,能够创造出惊人的力量。

能量大的往往脾气不好。光电、风电调皮任性,核能的能量巨大,却很难让它服从命令听指挥。所以,造一次性使用的核弹容易,让核能安安稳稳地服务于人类生产生活则很难。核裂变有极强的放射性,形成的废料很难有效处理,应用受限。核聚变基本没有放射性,却很难保持“多米诺骨牌”效应,稍有扰动就会出现“退相干”,使聚变中止。就是说,稍微有那么一丝不满意,它就罢工。这让工程师们十分头疼。核裂变的原料是铀,资源数量较少。核聚变的原料是氢,可以在海洋中提取,而且遍布宇宙,数量大、成本低。目前,核聚变是科技攻关的重点。

智能时代,核聚变技术已经基本成熟。核电站不再让人闻之色变、望而生畏。核动力已经能够在广泛的领域里为人类发展助力。核能利用研究攻关的重点由安全可控向小型化与多应用场景转变。或许用不了多久,中国“神光”系列核能技术就会在世界能源领域大放光芒。

我们心中那个美丽的太阳,每时每刻都发生着核聚变。因此,核聚变也被称为“人工太阳”。尽管人类可以自造太阳,但人们不会抛弃自然的光能。光能是免费的,光电设备的造价是低廉的,光电的运行维护几乎没有技术含量,运行成本也是超低的。因此,在这一时期,光电依然占据主导地位,只是核电的比重在逐步增加。

有了太阳能的高效利用和“人工太阳”的加盟助阵,人们心头的能源之患也就暂时得到解除。

微能源的崛起

微笑,能给人以温暖;微信,能给人以安慰;微点赞,能给人以“小确幸”。那么,微能源能够给人带来什么呢?

啥是微能源?顾名思义,就是那些微弱微波的能量。比如,穿的衣服上的摩擦起电,走路、跑步产生的能量,微风、微光、微小的热量,还有水的波浪等等。把这些能量采集转化为可用能源便可称为微能源。

目前,微能源发展的一个重要方向就是将其转化为电能,使用的技术主要是纳米发电。

纳米发电技术有摩擦式纳米发电、压电式纳米发电和热释式纳米发电,其中摩擦式纳米发电最有可能率先投入商业运营。

在发电领域,我们一直在追求“大”。比如:大机组、大容量、大功率、大规模等。未来,我们会更加注重小,集小成多,积小成大,让微光、微风、微动、微压等汇集成电能的汪洋大海。

微能源的崛起可能会给电力行业构成颠覆性的变革。想想看,如果每个人的衣服都能够发电,将会怎样?如果你的呼吸、你的茶水、你的行走等都可以转化为电力,又会如何?大概人人都可以成为“发电厂”,过去单纯的消耗都可以转化成新的可用能量。或许它会颠覆今天的光伏与风机等行业,也会给电网形态带来新的变革。或者说,微能源会带来真正的新型电力系统吧!新型电力系统可能让电力由“英雄时代”进入“大众时代”。

更重要的是,纳米发电技术将为海洋能的利用带来无限广阔的前景。我们知道,海洋占地球表面积的70%,而太阳送达地球的能量,有60%以上储藏地海洋里。有了纳米发电技术,我们就可以利用海洋的波浪能、温差能、压力能、径流能、潮汐能等,让人类能源进入海洋能时代。

能源互联网

中国在21世纪之初,率先倡导建设全球能源互联网,并着手绘制能源互联网的蓝图。到智能时代,第一代区域性能源互联网将基本形成。

目前,能源互联网的建设主要是围绕光电、风电等可再生能源的消纳进行的,并没有进入能源互联网的核心要义。能源互联网,不是电力互联网;能源互联网,不是单向传输的电力网。深刻理解这些差别,是非常重要的。智能时代的能源互联网,大概有这么几个特点:

它是一个开放的平台。能源互联网不再是封闭的系统,而是开放的友好的平台,任何人都可以在这里获取能源,也可以向它提供能源。大家都可以在这个平台上开“火锅店”或“淘宝店”。就是说,人人都是能源消费者,人人都是能源生产者,从而带动能源生产与消费的颠覆性变革。

它是各种能源综合生产与循环利用的复杂系统。每个用能单位在建设之初便有一套综合能源解决方案,而不是各种能源分别提供接入的独立方案。不同的能源不再各自独立运行,各打各的算盘,各过各的小日子,而是归于同一网络平台,共同经营能源生活。各种能源在发挥各自独特优势的基础上,相互配合、相互转化,实现高效综合生产与循环清洁利用。绿色能源体系的根本在循环。没有循环便没有绿色。绿色是循环的结果,循环是绿色的保障。

能源互联网是掌握庞大数据资产的超级系统。能源系统不再仅仅是一个重资产的体系,也是一个掌握巨量软资产的体系。它的软资产就是海量数据。能源互联网运营的主要是数据,能源不过是它的一项辅助业务。就像通信系统起初经营的主要是通话业务,后来被五花八门的新兴业务取代一样。

它是一个富有高级智慧的生命体。人的使命就是给万物赋予智慧,给万物以生命形态,为万物赋予新的价值,让万物成为生命共同体,团结万物与人类一道发展地球文明与宇宙文明。能源互联网是用智慧武装起来的强大系统,智慧地自我运行,智慧地为客户服务。

能源新危机

太阳能的高效利用,核聚变技术的成熟,给人类提供了相对充足的能源,能源短缺的局面得到短暂消解。随后,便进入新一轮能源短缺。

故事是这样展开的。

源于能源、主要是电力的充足与便宜,人类有了更多的欲望与更大的野心,以及更快速地行动。

一是“增强自然”。人要让生活更舒服的诉求是无止境的。为了使生活环境更加舒适、更加美丽,人们开始对环境进行大规模的改造升级。城市与乡村都是绿树成荫、四季如春;北方与南方、东部与西部,已经没有明显的区别。人类为了保护与发展生物多样性,综合采用多种手段,对生态进行修复与升级。清理土壤与水中的有害物质,建设水的微循环系统,改造荒山丘陵,治理沙漠化等。总之,自然是经过人类增强的自然。它是人类创作的巨幅“山水画”,也是生物的天堂,还是美的创生之地。

二是“虚拟现实”。人类需要现实,也需要虚幻。由现实到虚幻,让虚幻成为现实,再创造新的虚幻。“元宇宙”的建立让人们可以在虚幻中得到真实一般的体验。人们在“元宇宙”中摆脱身体的局限、自然的局限、能力的局限,尽情地享受感官的愉悦、畅快地体验星际旅行的刺激、任性地感受放飞自我的快乐,每个人都成为小宇宙。

三是进军太空。人类在月球上建立了科研与生活基地,在火星上进行水资源的开发与农作物种植,对木星、金星及其卫星等开展深度探索。各类太空飞行器频繁往来于地球与星球之间,如同今天的舰船穿梭于大海之中。

以上并不限于上述人类活动,使人类的能源需求巨量增长,能源紧缺的警钟将再次敲响。人类不得不再次探索新的能源品种与开发利用方式。

能源阶段论

让我们引以为豪的人类文明,目前处于什么阶段呢?答案是0级文明阶段。

能源利用水平,决定了文明程度。有科学家认为,我们现在的能源利用水平,大致上处在0.7级;在这个水平上到达一级文明的发展过程,是人类最危险的时期。因为这个时期,人类拥有了毁灭地球生命的能力,却没有形成控制风险的能力;达到一级文明的时候,人类才能形成有效管控风险的体制机制。

科学家们划分的三级能源利用水平分别是什么样子呢?

能够充分利用星球上的全部能量,就是一级能源利用水平,相应的人类文明也就是一级文明。在这个阶段,智慧生命可以直接转化太阳投射到地球上的全部能量,甚至能利用火山的能量、操纵气候、控制地震,基本上能够控制地球的安全运行。

能够充分利用恒星释放的全部能量,其能源利用水平便达到了二级,同时形成二级文明。此时的能源利用总量要超过一级文明的100亿倍。智慧生命能够成功有效应对地球温度变化,可以避免行星的撞击,可以比较有效地应对宇宙变化对地球的影响等。这是一个完全不再受到自然灾害困扰的文明。

能够充分利用整个银河系的能源,就是三级能源利用水平,并形成三级文明。此时能够利用的能量是二级文明时期的100亿倍。智慧生命能够开发建设银河系,并走出银河系。三级文明是宇宙文明,已经初步具备了改造宇宙的能力。

三个阶段的差距有多大呢?打一个不太恰当但容易理解的比喻:如果把三级文明比喻成人,二级文明就是猿猴,一级文明则是蚂蚁,那么0级文明就相当于细菌。

细菌的特点就是短视、贪婪,拼命繁殖又朝生暮死。0级文明阶段,极端民族主义、原教旨主义等极端思想与行为会时常爆发,人祸在经济、军事等诸多领域以不同形式危及文明的发展进步,人们有时会坐在历史倒车上欢呼雀跃,稍有不慎就可能摧毁现有文明。所以,有些科学家认为,由0级文明向一级文明过渡是最艰难的。

难就难在这个时期的所谓“智慧生命”,有一定能力但没有真正的智慧。宇宙足够大,足够智慧生命共同开发。但目前的地球生命更热衷于玩分蛋糕的游戏,都不想让别人多得,搞得纷争多多,无谓的消耗太多。

能源背后的能源

人类历史是一部生存权的斗争史与演化史。生存权的斗争集中表现为能源领域的激烈竞争。这个斗争的逻辑随着科学技术的发展而悄悄地改变,但人们一时难以改变惯性思维,大多以保证自身能源安全的积极作为,造成了能源的巨大浪费,丧失了发现发展新能源有利时机,自己的日子则陷入水深火热之中。

采集狩猎时代,人类的能源是植物与生物。这些植物与生物便成为人们之间发生冲突的主要来源。农业时代,土地成为最重要的能源生产资料,家国之间的冲突集中表现为对土地的争夺。工业时代,化石能源成为能源领域的新宠,中东等优质化石能源丰富的地区成为大国博弈的焦点,中东人民因此饱受战乱之苦。即将到来的智能时代,可再生能源将登上能源舞台的中央。

表面上看,不论是什么时期,能源都是与土地、空间密切相关的。这就给人们带来一个误区,那就是对扩大土地占有的执着追求,寸土必争成为一种信仰。在这个过程中,土地逐渐被抽象出来,对土地的追逐演变成个人的面子与国家的尊严。能源之争经常转变为情绪冲动,群情激愤经常演变成刀兵相见。最终以惨重的生命消亡与巨大的能源消耗为代价换来短暂的和平发展。发展又带来了新一轮能源争夺,战争悲剧则循环上演。

划定土地边界是必要的重要的,但它的意义只是为了人类游戏的有序进行。足球比赛需要划定一定区域,但这个区域并不能决定谁胜谁负。决定胜负的是参与者在这个比赛场地之外生成的能力。中国能够成为世界历史上的强国,源于曾经先进的农业文明。大清拥有前所未有的国土面积,却因为观念的落后、制度的落伍,使得历史上的泱泱大国沦落为任人欺负的弱国。现代历史上的强国,均不是疆域大、人口多,更不是能源丰富,而是科技水平高。科技水平高,则源于制度文明的领先。

能源背后的能源不在土地上、不在空间里,它储藏在人的大脑里。最优质最丰富的能源是让人成为人才的制度土壤,或者说是能够人才辈出的社会环境。

有些科学家之所以认为,在进入一级文明后,人类爆发大规模武斗冲突的可能性将大为降低,极可能安全地过渡到二级文明、三级文明,并创造出辉煌的宇宙文明。就是因为随着科学技术水平的持续提高,人们将清楚地认识到,真正有益有效的竞争是自我提升,是观念、制度等社会文化生态的持续优化。如果没有科技上的领先,一味地“秀肌肉”、动枪炮是愚蠢的也是必定会自取其辱的。 h+uckOGKpa6hHY6oIBe1aSaOFFrfyOu2U4nlw+TbH2oTv0+afq+n+CzwPHFkGMUv

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