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城读│为什么城市、核能与基因工程是绿色的?

2015-10-09 布兰德 城读


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Why Are Cities, Nuclear Power And Genetic Engineering Green?

为什么城市、核能与基因工程是绿色的?


斯图尔特•布兰德破解当前正统环保运动迷思,提出应对气候变化的解决办法:城市化、核能、基因工程和地球工程。


Brand, S. 2009. Whole Earth Discipline: An Ecopragmatist Manifesto, Viking Adult.

斯图尔特·布兰德著,叶富华,耿新莉译,地球的法则:21世纪地球宣言,中信出版社,2012

Source: http://discipline.longnow.org/DISCIPLINE_footnotes/Contents.html


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关于作者斯图尔特·布兰德

(Steward Brand)

美国作家,现代环境保护运动先驱者之一。


1966年,布兰德发起运动,要求美国国家航空航天局向大众公布地球的卫星图片——他定制了几百枚胸章,上写“为什么我们到现在还没有看到过完整的地球?”,在加州大学伯克利校园派发。布兰德的行动获得了成功,美国国家航空航天局于1968年公布了第一批由太空回望地球时拍摄的照片。



布兰德创立《地球目录》(The Whole Earth Catalog)杂志,封面是宇航员从太空遥望地球时所看到的地球全景图。杂志的口号:我们提供工具和思想(Access to tools and ideas)



乔布斯将《地球目录》称为互联网的先驱,此外,由于乔布斯而家喻户晓的“Stay hungry.Stay foolish.”,源自《地球目录》杂志封底。


最后,城读(CityReads)的欢迎语:“自远古时候开始,我们人类就注目于头顶的星空。 现在,轮到我们自己发光了(Stars have shined down on earth's life for billions of years. Now we're shining right back up.)”,引自布兰德2009年的TED演讲。


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2015年7月,美国海洋与大气管理局(NOAA)发布《2014年气候状态》报告,证实2014年是人类有记录以来最热年份,2014年大气二氧化碳平均浓度为397.2PPM;海洋上层海水温度创下历史新高;海平面继续以每年3.2 ± 0.4 mm的速度上升;北极地区的融雪时间比1998-2010年的平均值又提前了20-30天。


人类活动引起全球气候变暖并非晚近的事。


William Ruddiman在《犁耙、瘟疫与石油》一书中,考证了过去275万年的历史,发现在其中有数十个冰河时期,它们持续的时间以及影响的范围都受到太阳活动强度的驱动。来自格陵兰岛的冰核数据与冰河循环理论一直都是吻合的。但是,在5000年前,正当地球处于间冰期的时候,大气中的甲烷含量本来应该是下降的,却突然发生逆转,使得地球变热了,而且甲烷浓度继续上升。这是为什么呢?


答案是人类出现了。因为中国及东南亚地区出现了农业灌溉这一发明,使得人工种植水稻成为可能。植物在人工造成的湿润的泥土里会烂掉并释放出甲烷。而随着水稻种植的扩展,释放出的甲烷也随之增多。加上不断释放出甲烷的牲畜,以及人们不断通过烧毁森林开荒,这些加起来使得本应下降的甲烷含量突然逆转上升,使地球变热。


发生在8000年前的二氧化碳浓度的神秘上升,也可以归因于农业的发展。冰河期迟迟没有发生,而人类正是冰河期被推迟的原因。


但是,如何解释在公元200年到公元600年间、公元1300年到1400年间以及公元1500到1750年间所发生的大气层中的二氧化碳浓度突然降低的现象?


这些时期正好与人类遭遇大瘟疫而导致人口大量死亡的时间相吻合,那几个时期分布发生了欧洲的黑死病、北美土著因为感染欧洲殖民者的病毒而大量死亡的事件,每次发生这样的事件,森林都会因为农地荒废而重新迅速生长起来,从而降低大气中的二氧化碳浓度。


很长一段时间以来,气候就已经是人造的产物了。借用比尔·麦吉本的《自然的终结》里的一句话:并不是因为200年前的工业革命开始,而是在1万年前就伴随着农业革命开始了。


Ruddiman指出:农业并不是一个自然的过程,实际上,人类通过农业已经对地球的表面进行了有史以来最大的改变。他更进一步指出:铁器时代甚至石器时代后期的人类,他们的人均对地球表面带来的影响更甚于现代人的平均水平。



目前,大气中二氧化碳浓度趋近400ppm。关于气候变化可实现的目标是减少二氧化碳排放量,使得大气中的二氧化碳浓度达到450ppm不再上升。


气候变暖的挑战如此巨大,单纯依靠民间草根机构或企业,不管做得多么环保,都不能够解决问题。新的环境要求政府设立相应的规则并且强制执行。特别是四大能源消耗巨头——欧盟、美国、中国以及印度。


假如我们最终无法将气候稳定下来,人类文明将走向消亡,或者变成我们无法辨认的模样。


《地球的法则:一个生态务实者的宣言》讲述四个用于改造气候的工具,它们都曾是不被环保人士信任的工具,但现在人们必须拥抱这些工具。不被信任的四个工具是:城市化、核电、基因工程和地球工程。


本书论述为什么城市是绿色的,核电是绿色的,基因过程是绿色的,并介绍应对气候变化的地球工程。



为什么城市是绿色的


人类在过去一万年里一直在向城市流动。


1800年,全世界只有3%的人口居住在城市;1900年,全球城市人口占14%;2007年,地球上有50%的人口居住在城市。


地球已经是一个城市的星球,并且这一转变会让地球变得更绿。


城市是所有人类组织里最长寿的。现今最长寿的公司分别是瑞典的STORA Enso以及日本的住友(Sumitomo)集团,分别有700年和400年的历史。最古老的大学分别位于博洛尼亚以及巴黎,只有1000年历史。但杰里科城则有1.05万年历史,耶路撒冷也有5000年历史。


城市之所以得以保持活力存活在世上,因为城市是变化最快的组织。


2007年联合国发布报告《释放城市增长的潜力》(Unleashing the potential of urban growth):“城市里聚集了贫困,但城市也代表着摆脱贫困的最大希望。一个国家80-90%的国民生产总值的增长是在城市里发生的……全球半数人口居住在城市,但城市仅仅覆盖了地球2.8%的陆地面积”。


在城市里,因为集中化以及高密度,使得提供社会服务变得简单。 不管是教育、医疗、卫生、饮水还是用电,所有东西的成本平均到每个人就变得可支付,且更易实现。


克莱伯定律(Kleiber's Law):有机体将随着规模的增大而导致其新陈代谢率增高,城市也是如此。


城市的基本法则是,当我们把人聚集到一起后,城市本身会变得更高效。生物学上也是这样,随着动物体型变大,它们保证每一个组织所需的能量也会减少。


城市创造财富;促进创新;解决人口爆炸问题(出生率下降);解决贫困;利于环保——把人集中于少数地方,退农于自然。


对巴拿马一个研究表明,当农民从刀耕火种的农业走向城镇后,当地会发生什么变化:随着人们迁走,次生林长起来了。一旦猎人远离这片土地,所有在原始森林里可以找到的鸟类和哺乳动物都出现在次生林里了。


虽然城市正在变成人类历史上最绿色的东西,但我们还有很长的路要走。


现在可以开始的两个行动:第一,保护那些新近荒芜起来的村落;第二,实在城市化过程中最大限度地增加绿色的份额。


如何改善城市的绿色状况?


都市农耕:设计良好的都市温室,用水仅为农村农田用水的10%,面积仅为后者的5%……一座30层楼高的都市农庄所生产出的粮食可以供给5万人。


城市的屋顶:白色的屋顶可以节省20%电力(白色城市会反射而不是吸收太阳光)


劳伦斯布克莱国家实验室2008年一份报告指出,假如全球最大的100个城市选择将城市的深色屋顶换成浅色,以及将沥青马路换成水泥马路或其他采用浅色原料的马路,相当于减少40亿吨碳排放。


在漫长历史长河里,发展城市并不总是带来好处,城市集中了犯罪、污染以及不公正,但同时城市也是商业、创新、教育以及娱乐的集中地。对搬到城市的人而言,城市总体是有好处的。


凯文·凯利写道:“城市是一种技术产物,并且是我们创造的最大规模的技术”。人类大量涌入城市,原因很简单,像所有技术一样,城市为人们提供了更多的选择。



为什么核能是绿色的


关于气候变化,知道得最多的人是最恐惧的。而对于核能,知道得最多的人则是最没有恐惧感的。


核废料的处理


期待一劳永逸永远封存核废料是不现实的,但也不要低估未来人类技术的发展。


加拿大核废料管理组织的研讨会上,加拿大几个印第安人与会代表(其部落在加拿大称为“第一民族”)建议采用为身后7代人着想的思路,如果25年为一代,即意味着需要为未来175年考虑核废料问题。


加拿大对核废料的处理政策:对后代的尊重,我们不应当预估未来人们的需求或能力。预期以一种家长式的做法来干预,不如把如何处理这些核废料的选择交给后人。


因此加拿大制定了一个“适应性周期管理”计划,建造一个“短期(1-175年)”的地下集中存放点,设计成容易提取的结构,之后才是在山地里挖一个深邃的洞进行永久保存。


“经过175年,核废料的辐射能力下降到刚从反应堆里被取出来时的1/1000000000”。核废料会随着时间的推移而丧失毒性,而不像很多化学肥料例如水银那样毒性一直不减。


核废料处理原则:短期规划,留出足够选择空间;短期内的行动要保证未来有最大的选择空间。


核废料的处理的问题不再看似宇宙级的难题,核电这种零碳的发电方式有望成为应对气候变化的一个主要解决办法。


核电安全


核电史的三次事故:1957年发生在英国的温德斯格尔核电站大火;1979发生在三里岛的核泄漏事故以及1986年发生在切尔诺贝利的气体爆炸事故(本书出版时日本福岛核灾难还未发生)。


人类外迁而动物入驻后,切尔诺贝利隔离区如今已成为保存生态多样性的地区。一项研究结论如是说:“世界最严重的核电站事故对当地动物的破坏影响远远不及人类活动对动物的影响”。


基荷电力


基荷电力指能够满足数百万用户用电需要而提供的稳定、连贯、昼夜不停、无论刮风下雨都能满足人们所需的最低额度的电力。基荷电力是电网的基础。目前,基本只有三种来源:化石燃料、水力以及核能。世界2/3的电力供应都来自燃烧化石燃料,属于绿色能源的只有水力及核电,分别占16%。


风能及太阳能不能作为基荷电力,因为是间断性的,只有有风或者太阳的时候才能发电。假如有大规模的电力储存装置,还是可以作为基荷电力,但目前没有,只能作为火力发电的配角。


生态足迹


一座可以生产1000兆瓦的核电厂占用1/3平方英里的土地;一个火力发电厂则需要占用200平方英里才能同等发电;太阳能发电厂则要占用50平方英里土地。这仅仅是土地方面的生态足迹。


核电厂的废料在体积上是微小的,假如一个人一生中所需的电力都用核电供应,累计产生的废料才足够装满一个可乐罐。相比之下,燃煤发电带来的废料则是巨大的,供应等量电力,将会产生68顿固体废物以及77吨的二氧化碳。


生产1千瓦时的电,核电的碳排放量跟水电和风电的碳排放差不多,是太阳能发电的一半,是天然气的1/10,是煤炭发电的1/27.


2008年,全球有443座民用核反应堆在运作,为全球提供了16%的电力,减少向大气排放30亿吨的二氧化碳.


法国80%电力都是核电,法国于2004年关闭了最后一座火力发电站,与美国相比,法国的人均二氧化碳排放量少70%。


《科学》杂志2004年刊登论文《气候稳定的楔子:利用现有技术解决未来50年气候问题》提出7种降低碳排放量的方法:提高能源使用效率、推广可替代能源、停止砍伐森林以及翻耕式农作、能源转换以及使用核电。


基荷电力、生态足迹、能源组合,还要加上政府的角色,是我们应对气候变化所需做的事。





为什么基因工程是绿色的


基因改造并非现在的发明,早在一万多年前人类发明农业就开始了。当时人类在全球范围内至少10个地方开始对植物的基因进行改造。整个过程是渐进的,一开始是有选择的采集,而后是小规模到大规模的翻耕,而后是灌溉以及作物轮作。人类对许多植物的基因进行了重新的排列,改变了整个世界。


玉米“可以说是人类最初的,并且可能是最伟大的基因工程壮举”,美洲土著把看似毫无希望的野草培育成了最高效最流行的粮食作物,即使在今天也是非凡之举,拿诺贝尔奖毫无压力。


转基因育种在农业已经有很长历史。那些通过优良的古老育种法得到的优良老品种小麦的基因组,事实上已进行了转基因处理,“添加了额外的染色体片段,或整合了整套的外来基因组,也可能是通过辐射诱导突变”。


“马和驴非自然杂交产生了骡,卷心菜和萝卜非自然杂交产生了甘蓝,小麦和黑麦非自然杂交产生了黑小麦,我们却对以上种种不感到厌恶”。


有些反对转基因的积极分子声称要保护农作物的“自身完整性”,然而到底什么才是完整性?农作物自身基因组并不具有完整性,它们是人类修修补补的产物,与其野外亲缘种的相似度并不高。


基因工程反对者怀疑转基因作物会对生态带来破坏,这是合理的怀疑,因为所有的作物都会带来生态破坏。从生态角度讲,农业是一场大灾难。地球有40%的陆地面积拿来种植庄稼。


稻田是人类活动产生的甲烷的最大来源(甲烷是仅次于二氧化碳的温室气体,贡献率约为20%)。除了发展到今天足以养活70亿人的农业,没有其他东西使得更多物种走向灭绝或者是对地球的生态系统带来更大的不稳定性。


于是问题就成了:跟传统作物相比,转基因作物是带来更大的生态破坏还是生态贡献。贡献是指带来更优质的泥土、更多的荒地与非作物的生物多样性更好的融合,以及帮助更多的人走出贫穷以及饥饿。


转基因作物批评者关注土壤的效果、环境中残留的除草剂、杀虫剂以及超级杂草和超级害虫问题。


每年全球粮食总产量的40%会因为杂草以及害虫等遭到损失。转基因作物在减少这类损失上取得巨大成功。增产成功主要归结为转基因作物的两个特征:除草剂抗性和抗虫性。


耐除草剂转基因作物的巨大生态优势是促进了“免耕农业”,农民不再需要犁地。犁地会带来负面气候影响:释放土壤中的碳。土地的碳储存量大于植被和大气的碳储存量之和(地球土地的碳储存量为15000亿吨,活的植物的碳储存量为6000亿吨,大气的碳储存量为8300亿吨。大气中数十亿吨的二氧化碳实际来自被犁过的土地)。免耕技术可以改善土壤结构,减少水土流失,增加土地的碳储存量,带来积极气候影响。


抗虫性转基因作物大大减少杀虫剂的用量,缓和温室气体排放。


为了解决全世界人口的吃饭问题,又避免对环境带来巨大破坏,需要采取一种新方法,将基因工程和有机农业结合起来。基因工程培育出抗虫病能力更强的农作物种子,而有机农业则可以更有效地控制害虫种类。


反对转基因的指导原则是“预防原则”,即“当某种活动可能会威胁到人类健康或者环境安全时,即使某些因果关系在科学上还没有完全的定论,我们都应该采取有关的预防措施。出于这点,这种活动的支持者,应该负有举证责任,而不是由公众负责。”


“科学上完全的定论”是虚幻的、无法企及的目标,世界上没有任何事物有完全的科学定论。


当前采取的“预防原则”是片面的,拒绝了风险平衡。在实际操作上,预防原则可能导致自相抵消。一边说要等待进一步的研究成果,但又声称相关研究太过危险不应该进行。


预防原则严重阻碍了新事物产生的进程,甚至在面临迫切需求时也是如此。布兰德提出补充原则,警戒原则,去除预防原则的偏见,从无所作为中走向行动。警戒原则可以表述为“永恒的警戒乃自由的代价”。预防原则加上警戒原则有助于鼓励人们探索新事物。


一个新设备或一项新技术需要经过多方审查才能进入试用阶段,可以分为三类继续受到监管:第一类,暂时不安全,有待进一步证实其不安全性;第二,暂时安全,有待进一步证实其安全性;第三类,暂时是有益的,有待进一步证明其益处。随时间推移,评价标准会日益准确,相关公共政策随之调整。


在环保主义者中,存在一种普遍情结,那就是所有自然界创造的东西都是好的,而所有人造的东西都是坏的。


当我们谈论自然时,我们到底在谈论什么?如果我们对自然的概念包括物理、化学和力学,我们没可能做出所谓违反自然的事情。从地质学角度来看,核裂变再自然不过了。基因水平转移再自然不过了,在细菌之间普遍发生。


显然,当人们说“违反自然”时,意思是“不符合我理解的达尔文学说以及我所知道的传统农业育种理论”或者“我不习惯的事物”。


在寻求伦理问题指导时,一味抱着反感厌恶的态度无济于事,真正有用的是认识到好坏孰轻孰重。


科学提出选择,而社会做出决定。






地球工程


不管你喜欢与否,我们“栖息”在这一个小蓝绿色的星球上。它是唯一的有着舒适的温度、良好的空气和水,以及数百万(或几百亿)英里的生灵的地方。


这是一个有很多破坏需要弥补的地方。地球作为一个整体,是所有修复项目中最雄心勃勃和最为必要的一个。


一旦气候状况变得严峻紧急,地球工程项目将“有危险,但我们没有其他选择”。现有的部分实施方案:往平流层灌注硫酸盐使地球变暗;海洋增雾以增强大气反照率;向海洋施铁肥,促进海洋浮游植物生长,使之增加固碳的能力;在海洋中放置垂直的管子;将农业废物转化为生物炭;大规模大气碳捕获以及在太空中放置反射镜帮助地球降温。


生态平衡太重要了,不能留给感性,它需要科学。自然基础设施破坏太重,不能放任自流,它需要工程。“自然”和“人”不可分割,生命与共




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