摘要：過去 20 多年來， 國際科學界對全球變化研究不斷深化，逐步形成了人類活動產生的碳排放是全球變暖的重要驅動力、全球變化影響人類經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展等共識。為應對全球變化挑戰(zhàn)，“共同但有區(qū)別的責任”等原則要求發(fā)達國家實行強制減排和發(fā)展中國家采取自主減緩行動，目標是在 21世紀末將由人類活動引起的地表增溫控制到不超過工業(yè)化前 2℃。但是，處理全球變化與可持續(xù)發(fā)展的關系必須堅持哪些原則，重點開展何種研究，采取什么政策保障還沒有明晰的思路。本文提出立足國際和區(qū)域平衡發(fā)展，依靠科技進步制定全球變化應對對策；必須在人與自然和諧，同時人類社會自身和諧前提下妥善處理應對全球變化與可持續(xù)發(fā)展之間的關系；堅持減排與增匯并舉，減緩與適應并重等原則；加強科學研究，減少全球變化認識的不確定性。應對全球變化挑戰(zhàn)實質上為人類發(fā)展創(chuàng)造了新機遇，為促進人類能源結構轉變、改善和恢復地球生態(tài)環(huán)境、促進人類生產和生活方式改變、國際與區(qū)域間人類社會和諧發(fā)展提供了條件。
1 人類應對全球變化的挑戰(zhàn)：進展和問題
全球變化是指由自然和人文因素引起的地球系統(tǒng)功能的全球尺度的變化，包括大氣與海洋環(huán)流、水循環(huán)、生物地球化學循環(huán)以及資源、土地利用、城市化和經(jīng)濟發(fā)展等的變化。
全球變暖是全球變化的突出標志。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2007年發(fā)布的第四次評估報告指出，1906~2005 年地球表面增溫0.74℃，其中20世紀中期以來全球變暖有90%的可能性是由人類活動導致的大氣中二氧化碳等溫室氣體增加造成的。中國《第二次氣候變化國家評估報告》也指出， 在百年尺度，中國的升溫趨勢與全球基本一致；1951~2009 年，中國陸地表面平均溫度上升1.38℃。 全球變化在改變人類賴以生存的自然環(huán)境的同時，也對經(jīng)濟社會發(fā)展產生了深刻的影響。如何應對全球變化、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是當前人類社會發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。基于對人類活動導致全球變暖及未來氣候變化可能對人類造成嚴重影響的科學認識和政治共識，以《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的簽訂和實施為標志，在過去的 30 年中，國際社會為進一步認識全球變化的機制、減緩和適應氣候變 化、減輕其不利影響，進行了政治、經(jīng)濟、科技等多方面的努力，取得了明顯的進展，概括起來有 3 個 方面。
1.1 增進了全球變化對人類可持續(xù)發(fā)展影響的認識
國際社會的共識之一是：以全球變暖為主要特征的氣候變化對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會存在著巨大的影響，如果應對不力，將會危及人類的可持續(xù)發(fā)展。 如果大氣中溫室氣體含量得不到有效控制，21 世 紀末全球預估將可能增溫 1.1~6.4℃；如果全球氣溫升高1.5~2.5℃，地球上20%~30%的現(xiàn)有生物物種將會面臨滅絕危險；如果全球平均氣溫上升 2~3℃，格陵蘭冰蓋將大量消失，造成海平面快速上升和全球 30%的海岸帶被淹沒；其他一些自然過程也將出現(xiàn)明顯變化。全球變暖的影響還表現(xiàn)在熱浪、干旱和強降水等極端氣候事件發(fā)生的強度和頻率可能增加；人類社會系統(tǒng)也受到重大影響，如環(huán)境風險加劇、水資源短缺、糧食減產、健康和疾病的危險等。
1.2 認識到人類活動是全球變化的重要驅動力
國際社會共識之二是：人類活動是引發(fā)20世紀后半葉以來全球變暖過程的主要原因。人類活動引發(fā)全球變暖的依據(jù)是什么？ 這要從溫室氣體和溫室效應談起。大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)等由自然或人為產生的氣體成分, 能夠吸收和釋放地球表面、大氣和云射出的熱紅外輻射譜段的特定波長輻射，將熱量俘獲在地表對流層系統(tǒng)內，造成地表和對流層低層溫度升高，這稱為“溫室效應”， 這些氣體成分被稱為 “溫室氣體”。20世紀中葉以來全球變暖的主要原因是大氣中CO2等溫室氣體濃度的增加。 IPCC第四次評估報告(AR4)指出，這主要是人為排放的CO2等造成的。這些溫室氣體源于化石能源的使用、土地利用的變化以及森林的破壞，即它們是人類社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的產物。自然歷史資料證明了這一點，南極冰芯資料顯示了在過去一千年過程中大氣中CO2的濃度從公元1000~1800年基本上是維持在280ppm(1ppm=1mL/L, 余同)。但是從1750年工業(yè)革命以來，二氧化碳濃度明顯增加，超過了工業(yè)革命前幾千年的上升量，20世紀末急劇增加到380ppm。人們還發(fā)現(xiàn)地表系統(tǒng)的多個關鍵參數(shù)受人類活動的直接影響或人類活動導致的氣候變暖的間接影響而發(fā)生較大變化，據(jù)此分析了人類活動影響全球變化的基本機制和全球變化產生的社會經(jīng)濟原因，探討了氣候變化的可能“閾值”。
1.3 國際社會對應對全球變化取得初步的共識
各國政府對全球變化問題高度關心。1992 年世界各國首腦會議簽署《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，公約確定的重要原則之一是“共同但有區(qū)別的責任” 的原則, “共同”責任就是各國都要根據(jù)各自的能力保護全球氣候。 “區(qū)別”責任即要求發(fā)達國家率先采取減排行動，并向發(fā)展中國家提供技術和資金支持。目前有194個國家和區(qū)域一體化組織簽署了公約書。
1997年締約方通過了《京都議定書》，確定了2008~2012 年，主要工業(yè)發(fā)達國家減少CO2等溫室氣體排放的義務。目前簽署《京都議定書》的締約方共192個。
2009年12 月聯(lián)合國氣候變化框架公約締約方大會(COP15)，原則通過了《哥本哈根協(xié)議》， 維護了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》確立的“共同但有區(qū)別的責任”原則，就發(fā)達國家實行強制減排和發(fā)展中國家采取自主減緩行動作出了安排，并就全球長期目標、資金和技術支持、透明度等焦點問題達成廣泛共識。
2010年通過的《坎昆協(xié)議》就未來氣候變化談判的原則達成共識： 國際社會制定以溫室氣體減排為主的應對方案，應該把到21世紀末全球地表溫度不超過工業(yè)化前2℃作為目標，這就是著名的“2℃閾值”原則。
中國對氣候變化問題高度重視。2007年發(fā)布實施了《應對氣候變化國家方案》， 成為第一個制定應對氣候變化國家方案的發(fā)展中國家。在實際行動中，中國政府在調整經(jīng)濟結構、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)約 能源、提高能效、淘汰落后產能、發(fā)展可再生能源、優(yōu)化能源結構和綠化國家等方面采取了一系列政策措施，取得了顯著效果。
盡管各國為在共同應對全球氣候變化問題做出了巨大努力， 但是這些協(xié)議和宣言與實際行動之間的鴻溝依然存在，宣言中各項行動的具體落實遇到政治和外交博弈、經(jīng)濟和技術成本、能源和資源配置等問題。《京都議定書》確定第一承諾期的最后一年2012年已經(jīng)過去，但國際社會減排成效不彰， 發(fā)達國家中僅少數(shù)國家開始了實質性的減排行動。人類應對全球變化面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
2 人類應對全球變化挑戰(zhàn)的時代背景和遵循的準則
過去一個世紀，人類社會發(fā)生了翻天覆地的變化， 這個變化比過去人類一兩千年變化還要廣泛、深刻。它不僅影響到人類自身生活，也影響到人類生存環(huán)境的劇烈改變，即以全球變暖為標志的全球變化。 為什么近代人類活動引發(fā)了全球變暖? 分析它出現(xiàn)的時代背景能夠明確人類應對全球變化應當遵循的準則。其時代背景主要包括幾個方面：
2.1 科學技術進步
人類的進化史，就是一部利用技術改造自然的斗爭史，追溯到從制造原始工具開始，人類一直努力通過自己的智慧，不斷創(chuàng)造一個更加適應生存的世界。21 世紀初，伴隨著相對論和量子力學等重大科學 理論的突破，科學技術得到迅猛發(fā)展；最近幾十年來，以信息技術革命為中心的當代技術革命蓬勃興起，標志著人類從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟、從工業(yè)社會向信息社會歷史性的跨越。全球性的工業(yè)化和信息化進程，能源的大量使用，人口的快速增加，城市的極度擴張都深刻地改變著人類的生產方式、生活方式，也極大改變了地球環(huán)境。可以預期，人類的未來發(fā)展，包括應對全球變化的挑戰(zhàn),必將更多地依賴于科學技術的進步，依賴自然科學和人文社會科學創(chuàng)造性的結合。
2.2 全球化進程
人類社會發(fā)展到今天，的發(fā)展、科學技術的進步，特別是現(xiàn)代信息技術、通訊技術和交通運輸技術的發(fā)展，使得國家之間經(jīng)濟、科技、文化等方面信息和物質交流越來越普遍，形成跨越國界的信息流和物流網(wǎng)絡；組織生產和科學研究也已經(jīng)遠遠超過了國家、區(qū)域的范圍，逐漸形成全球范圍各種生產要素或科技分工的優(yōu)化組合；各個國家的利益互相交織，犬牙交錯，互相支撐也互相牽制。總體上看，世界已經(jīng)成為一個地球村，應對全球變化的各項舉措，必須在這樣一種利益格局，在全球化的視角之下考慮。
2.3 可持續(xù)發(fā)展的理念和實踐
科學技術是一把雙刃劍。一方面，科技的發(fā)展給人類帶來了巨大的便利，改善了人類的生活，延長了人類的壽命，創(chuàng)造了更好的生活；另一方面，科技成果在應用過程中也帶了一系列的問題，如科學倫理、環(huán)境污染、全球氣候變化與災變等問題，這些都在人類社會引起了強烈關注和巨大反響。地球系統(tǒng)是個非線性系統(tǒng)，它的某些參數(shù)的微小變化，有可能引發(fā)整個系統(tǒng)巨大的、不可逆的改變。 因此，人類的利益和命運與地球環(huán)境越來越緊密聯(lián)系在一起，也促使人類更多地思考在全球變化中自身發(fā)展問題，形成了可持續(xù)發(fā)展的理念。
綜上所述，20 世紀中葉后的全球變化源于科學技術的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，因而人類要解決全球變化問題，必須立足于發(fā)展，關鍵在于科學技術的進步； 同時全球變化問題的任何解決方案必須充分考慮全 球化的國際環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展理念。這些是制定任何可實施的方案時必須遵循的原則。
3 人類應對全球變化的挑戰(zhàn)與可持續(xù)發(fā)展
過去的30 年間, 在各國科學家和決策者的共同努力下，全球變化科學研究取得了長足的進展，應對全球變化的國際、國內行動逐步推進。盡管如此，人類應對全球變化的能力仍然有限，主要原因在于對全球變化問題的科學認識還不足以支撐人類對地球系統(tǒng)的管理。因此， 在未來應對全球變化的挑戰(zhàn)中，我們應當根據(jù)地球系統(tǒng)自身的規(guī)律和地球系統(tǒng)變化與人類活動的關系，面對科技飛速進步、全球化進程加速和可持續(xù)發(fā)展理念深入人心的時代背景，加強世界各國的協(xié)調， 盡快就人類如何應對全球變化的挑戰(zhàn)達成共識。我們認為，這些共識應當包括以下幾個方面。
3.1 妥善處理應對全球變化挑戰(zhàn)與可持續(xù)發(fā)展之間的關系
可持續(xù)發(fā)展與應對全球變化挑戰(zhàn)的關系應該是互相依存，互為條件，在處理兩個方面的問題時必須統(tǒng)籌考慮，任何一方面都不可或缺。 可持續(xù)發(fā)展的理念是人類經(jīng)過歷史上成功的實踐和失敗的教訓得出的重要結論，可持續(xù)發(fā)展不僅要求人與自然和諧，還需要人類社會自身的和諧。歷史經(jīng)驗表明，發(fā)展不均衡是人類社會不和諧的一個根源，國家內部區(qū)域發(fā)展不平衡可能導致內亂，固化或加大國家間發(fā)展的不平衡可能使世界難以實現(xiàn)和平與穩(wěn)定，甚至導致戰(zhàn)爭，因此也不可能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
當前，全球變化是人類面臨的共同挑戰(zhàn)，國際社會共同應對全球變暖是為了解決人為導致的人與自然不和諧的問題，但是解決全球變化問題，絕不能以犧牲社會發(fā)展，特別是不能以維持或擴大以國際社
會不均衡發(fā)展為代價. 否則, 不僅不能解決人與自然 和諧發(fā)展的問題,還會破壞人類社會自身的和諧.
目前的問題是缺乏綜合考慮不同國家集團歷史責任和未來發(fā)展空間相對公平的減排方案，并且在衡量國別間溫室氣體排放時也未考慮國際碳轉移等因素，忽視了發(fā)展中國家的發(fā)展權益。
鑒于當前全球變暖主要是人為排放CO2 等溫室氣體造成的，因而減少碳排放成為國際社會防止全球繼續(xù)增暖的基本措施，如何合理分配排放指標，保證發(fā)達國家和發(fā)展中國家都能得到發(fā)展，成為最富有挑戰(zhàn)性的問題。
一是如何實現(xiàn)在公平框架下發(fā)達國家和發(fā)展中國家共同發(fā)展。按照 2℃閾值的目標，如果大氣二氧化碳濃度穩(wěn)定在450ppm水平上，以 2005 年全球人口總量計，到2050年，全球人均每年排放0.82 tC， 相當于2.99 tCO2。但是問題在于實現(xiàn)上述排放目標過程中，如何保證發(fā)展中國家的發(fā)展。聯(lián)合國曾經(jīng)給出一個人類發(fā)展指數(shù)（Humandevelopment index, HDI）。 劃分世界各國的發(fā)展水平，其中上面提到人均每年0.82 tC排放僅處在溫飽發(fā)展水平。這就是說，如確立人均排放0.82 tC/a的減排目標，在清潔能源沒有完全或者大部分替代化石能源之前，世界上所有欠發(fā)達國家將只能徘徊在溫飽線上。這顯然是不公平的，也不可能維持人類社會基本和諧，人類社會可持續(xù)發(fā)展目標將不能實現(xiàn)。
二是如何將碳排放的歷史責任和未來貢獻合理平衡？中國科學家利用本國和美國研發(fā)的地球系統(tǒng)模式通過計算機模擬評估了發(fā)達國家和發(fā)展中國家對氣候變化的歷史責任和承諾的減排貢獻。兩個模式的量化評估結果非常接近，結論是：發(fā)達國家應該對碳排放造成的氣候變暖承擔2/3 的歷史責任，但發(fā)達國家承諾的減排僅對減緩未來氣候變暖做出1/3的貢獻；而發(fā)展中國家雖然只承擔1/3的歷史責任，卻承諾了未來減排2/3 的貢獻，這當然是十分不公平的。
三是如何合理計算國家碳排放量? 1990~2011年， 發(fā)達國家的工業(yè)溫室氣體排放趨于穩(wěn)定，發(fā)展中國家的排放量逐年增加。但是，在計算國家溫室氣體排放時卻忽略了由于國際貿易所造成的溫室氣體的轉移排放。發(fā)達國家排放的這種穩(wěn)定，一部分原因是他們越來越多地從發(fā)展中國家進口高能耗商品，如鋼鐵、太陽能板等，從而減少了本國的排放量。因此，在制定公平合理的國際減排政策時必須考慮生產排放和消費排放之間責任劃分問題。
實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展，必須維持區(qū)域發(fā)展、國家間發(fā)展基本均衡。在當前應對全球變化挑戰(zhàn)過程中，國際社會應遵循“共同但有區(qū)別的責任”的原則，統(tǒng)籌兼顧人與自然的和諧和人類社會自身的和諧，給出科學的、切實可行的(特別是對發(fā)展中國家切實可行的)減排和適應方案。
3.2 堅持減少碳排放與增加碳匯并舉, 減緩全球變暖與適應全球變暖并重的原則
當前減排溫室氣體是國際社會減緩全球增暖行動的主要關注點和著力點，這是必要的，但是增加陸地和海洋的碳匯在應對氣候變化中的作用同樣重要，卻未能給予充分重視。增加陸地和海洋碳匯對減緩全球增暖十分重要。1990~2007年間世界森林碳匯每年為2.4±0.4PgC，占陸地生態(tài)系統(tǒng)總碳匯的45%，能夠抵消工業(yè)溫室氣體和土地利用排放的 33%。植被生產力的年際變化影響大氣CO2 濃度的年際變化。由此可見，人類植樹造林、有效保護森林生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)掘地球自身擁有的碳匯功能將在減緩全球增暖過程中發(fā)揮不可忽視的作用。這對發(fā)展中國家尤為重要。近年來，中國實施的植樹造林工程和森林保護措施每年固碳300萬噸，為減緩全球增暖做出了貢獻。不僅如此，植樹造林對改善生態(tài)環(huán)境、凈化空氣、調節(jié)氣候、防風固沙等都有積極的效果。
地球工程作為一種有效地減緩全球變暖的措施已經(jīng)得到了國際科學界的廣泛關注。簡單地講，地球工程是通過人工方法改變地球表面輻射能量平衡或直接減少大氣中溫室氣體濃度，以減緩或抵消氣候變暖效應。目前已經(jīng)開展的地球工程方案有碳捕獲和碳封存等。
地球工程方案在各種溫室氣體排放情景下，采用向大氣平流層噴灑硝酸鹽、氣溶膠和設置反光鏡，都會有效遏制因為全球變暖所導致的海平面上升的趨勢，并在一定程度上使其恢復到原先的水平。當前，急需全面評估地球工程的各方面影響，以便提出切實可行的實施方案。
適應與減緩一樣，是人類應對全球變化的重要措施。以提高防御和恢復能力為目標的適應行動可以將氣候變化的影響降到最低，減小溫室氣體減排的壓力，為人類社會發(fā)展的低碳轉型贏得時間與空間。在全球變化影響日益突出、減緩行動難以很快奏效的情況下，采取具有針對性的適應戰(zhàn)略是世界各國緊迫而重要選擇,對發(fā)展中國家尤其如此。
當前，制定全球變化適應方案需要加強兩個方面的研究：一是研究如何解決人類對食物、能源、水資源和其他生態(tài)系統(tǒng)服務功能的需求；二是研究如何轉變生活方式、探索全球氣候變化背景下人類的發(fā) 展道路。
3.3 加強科學研究,減少全球變化認識的不確定性
國際學術界公認對全球變化的科學認識還存在不確定性，盡管從科學的角度看，存在這些科學認識的不確定性是十分正常的現(xiàn)象，但作為制定氣候政策和處理氣候變化國際事務的出發(fā)點，這種科學認識上的不確定性及由此可能帶來的風險是不容被輕視的。全球變化認識的不確定性涉及到：
一是過去兩千年氣候變化的事實，它影響到關于自然強迫和人類活動對20世紀變暖的貢獻以及對未來氣候變化趨勢的判斷。例如，歷史氣候領域迄今仍未取得具有重大意義的共識是，過去兩千年來是否存在比20世紀更溫暖的“中世紀暖期”或其他暖期。
二是關于氣候系統(tǒng)對二氧化碳濃度的敏感性問題，它是將全球變暖歸因于人類活動的理論基礎。從 觀測數(shù)據(jù)角度分析，有時大氣溫室氣體濃度與全球地表溫度變化趨勢并不完全一致。例如，20世紀40年代~70 年代中葉全球溫室氣體排放量約增加2倍，而同期全球平均地表溫度卻下降0.1℃。由于氣候系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)，大氣溫室氣體濃度的變化不僅通過溫室效應影響地表溫度，同時還會引發(fā)氣候系統(tǒng)中一系列復雜的正負反饋過程；地表溫度對溫室氣體濃度變化的響應，取決于各種正負反饋過程和機制的綜合結果。
三是氣候模式的模擬能力。作為氣候變化研究的主要工具，它直接影響到未來預估情景的可靠性，雖然經(jīng)過改進，模擬結果和實際結果之間的差異顯著減少，但有些差異仍然過大。以氣溫隨高度變化的模擬為例，IPCC綜合集成了氣溫隨高度變化的模擬結果，研究人員將其和觀測結果進行了比較。模式模擬結果顯示大氣升溫最快的高度為10 km處，且為地表增溫變化的2倍。觀測結果則顯示大氣增溫最快的高度位于地表，且對流層整體增暖幅度小于地表，兩者結論相反。
四是“2℃閾值”的自然和社會影響程度的科學認識。“2℃閾值”是《坎昆協(xié)議》達成的共識， 即 21 世紀末，地表溫度比工業(yè)化前的升幅控制在2℃以內，以此作為制定各國溫室氣體減排方案的基礎。它之 所以重要，是因為與之對應的是溫室氣體濃度的上限及人類碳排放空間的上限。研究表明，閾值高或低，即使0.1℃，都將對人類采取的應對措施產生重大影響，涉及到所有國家的經(jīng)濟增長和生產、生活方式的 、改變。但是實際上不同模式模擬結果溫度變化區(qū)間為 2~4.5℃的范圍內，其不確定性仍然過大。五是氣候系統(tǒng)的年代際自然變率。20 世紀 40年代~70 年代中葉全球平均地表溫度的下降以及近10 年來全球變暖趨勢的減緩，都很可能是氣候系統(tǒng)年代際自然變率的作用。因此， 加強對年代際氣候自然變率規(guī)律和成因的研究，是全面認識全球變暖，特別是準確預測未來幾十年氣候變化的重要方面。
六是綜合觀測和數(shù)據(jù)集成研究。長時間、高質量的觀測資料及其與地球系統(tǒng)模式的同化有助于減少對全球變化認識的不確定性。因此，有必要建立高質量、連續(xù)、均一、綜合的對地觀測系統(tǒng)，加強全球變化關鍵參數(shù)和過程的多變量聯(lián)合觀（監(jiān)）測研究，海量數(shù)據(jù)的同化、融合技術與集成應用及數(shù)據(jù)共享機制研究。
未來國際社會應更好地開展多因子、多學科、全球性聯(lián)合研究，最大限度減少對全球變化科學認識的不確定性，同時應進一步將可持續(xù)發(fā)展作為全球變化研究的導向，在社會發(fā)展中加強全球變化研究，以全球變化研究成果促進可持續(xù)發(fā)展。
4 應對全球變化: 人類新的發(fā)展機遇
應對全球變化對人類不僅僅是嚴峻的挑戰(zhàn)，也是重大的機遇。根據(jù)應當遵循的原則確定的各種應對措施，實質上是對地球系統(tǒng)的創(chuàng)新管理，將對人類的生產方式、生活方式以及國際關系帶來歷史性的、不可估量的影響。可以期待，通過應對全球變化的實踐，人類生存和發(fā)展新模式將逐漸形成。
4.1 促進人類能源結構的戰(zhàn)略性轉變
人類能夠駕馭自然在于人類具有思維和創(chuàng)造能力，關鍵在于人類利用自然界能源，放大了自身的力量，擴大了人類活動能力和活動范圍。隨著人類經(jīng)濟、科學技術發(fā)展，人類應用的能源結構，經(jīng)歷了一 個變化過程，概括起來就是“脫碳”的過程。
人類最早從柴草中獲取把生肉烤熟的能量，繼而從煤炭、到石油、再到燃氣，這種從固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的過程是能源使用型態(tài)的發(fā)展趨勢。人類不斷開發(fā)、利用新的碳氫能源的歷史實際上是一個脫碳的歷史。每一次能源革命的結果都是使碳氫能源中碳的含量降低，氫的含量上升，木柴中碳氫原子個數(shù)比例約為 10:1，煤約為2:1，石油為1:2,天然氣為 1:4。而每一次能源的加氫脫碳都會推動人類社會的進步和文明程度的提高。由此看來，氫能源的廣泛應用將是能源發(fā)展的重要趨勢。
這里可以看到，從最初鉆木取火，到煤、石油、天然氣，歷史上人類能源結構自然調整的過程和當前人類應對全球變化、自覺減少碳排放的過程，不約而同，殊途同歸。從當前能源結構多元化的前景來看， 生物質能、太陽能和風能，以至于燃料電池，使用氫作為介質又是重要的選擇方案。所以，當前的減少碳排放的措施，大大促進并最終完成了人類能源結構的調整進程，對于人類的生存和發(fā)展具有重大歷史意義。
4.2 促進地球生態(tài)環(huán)境的歷史性轉變
當前人類面臨的狀況是，發(fā)達國家青山綠水，相當多的發(fā)展中國家由于戰(zhàn)亂和貧困，植被嚴重缺乏，生態(tài)環(huán)境惡化。我們認為，減少大氣中二氧化碳，一 方面要通過減排實現(xiàn)，另一方面要充分關注恢復植 被對于增加碳匯的作用。植樹、種草，一方面對減緩全球變化做出了貢獻；同時，也有利于解決發(fā)展中國家急需解決的生態(tài)環(huán)境惡化的問題，特別是植被覆蓋缺乏的問題。新中國成立以后，中國的森林覆被率從20世紀40年代末8.6%，增加到當前的20%，在一些貧困地區(qū)，郁郁蔥蔥的植被已經(jīng)取代了窮山惡水，溝壑縱橫。綠化可以有利于減緩全球變暖，還將為發(fā)展中國家的植樹造林運動提供巨大的動力。我們相信發(fā)展中國家通過自己的努力和國際的援助，一定能夠綠化自己的國家，同時也為減緩全球變化作出貢獻，通過數(shù)十年、百年的持續(xù)不斷的努力，全球生態(tài)環(huán)境一定會出現(xiàn)一個新的局面。
4.3 促進人類生產和生活方式的根本性的轉變
長期以來，人類習慣于從自然索取，缺乏保護自然的觀念和能力，人類對能源和其他自然資源的過度消耗，引發(fā)了巨大的自然災難，人類的生存受到了威脅。應對全球變化從根本上要求人類改變現(xiàn)有生產和生活方式，努力減少資源的消耗和能源的浪費。世界一些國家都對此發(fā)出了呼吁，中國提出要建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，并且作為國家的戰(zhàn)略目標加以推動。我們相信，這將促使人類生產、生活方式發(fā)生根本性轉變。
4.4 促進人類社會向和諧世界的轉變
從歷史的視角來看人類社會，從奴隸社會、封建社會爭奪土地、奴隸，到資本主義社會爭奪資本和市場，人類社會是一個國家之間的斗爭史，我們也可以看到，當一個國家受到外來勢力的重大威脅時，往往會促進國家和民族團結起來，形成巨大的合力。當前，在全球化的壞境下，人類首次發(fā)現(xiàn)全人類面臨著共同的威脅，存在著共同的問題； 處理不好，有可能導致人類毀滅。這種威脅是種無形的號召力，使人類能夠團結起來，拋棄或擱置分歧，拋棄或擱置利益沖突，共同應對全球變化的挑戰(zhàn)。
總體上，我們對人類的前途持有樂觀的態(tài)度。在歷史長河當中，人類經(jīng)受了氣候變遷，疾病流行和其他各種災變，但都得以生存，當今人類掌握了如此發(fā)達的科學技術和雄厚的經(jīng)濟基礎，只要共同努力，一定能夠解決全球變化的問題，人類一定會有美好的未來。
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本文原刊載于《科學通報》（2013年第21期），僅供學習與交流使用，不帶有任何商業(yè)目的，版權歸作者所有。感謝《科學通報》編輯部對【慧天地】的支持！
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