導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化學(xué)制藥工藝技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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校企合作育英才

百年職教譜新篇

x化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院前身是清政府于1909年在保定設(shè)立的“直隸補(bǔ)習(xí)學(xué)堂”。后幾經(jīng)發(fā)展變遷，1982年更名為“x化工學(xué)?！?。2002年5月，經(jīng)x省政府批準(zhǔn)，升格改建為“x化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院”，學(xué)校跨入高等職業(yè)教育行列。百余年來，學(xué)校一直秉承“學(xué)以進(jìn)德

工以養(yǎng)技”的辦學(xué)理念，沿襲實業(yè)教育、職業(yè)教育之路，形成了依托化工、醫(yī)藥行業(yè)培養(yǎng)人才的鮮明辦學(xué)特色，為社會培養(yǎng)了大批高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

近年來，學(xué)校充分發(fā)揮辦學(xué)優(yōu)勢，全力推進(jìn)產(chǎn)教融合校企合作，不斷深化教育教學(xué)改革，實施特色育人，取得了明顯成效。

校企人才共育，新思路探索現(xiàn)代學(xué)徒制試點。學(xué)校與業(yè)務(wù)覆蓋全國的北京好藥師大藥房連鎖有限公司開展“學(xué)生+學(xué)徒”雙身份、“老師+師傅”雙導(dǎo)師、“學(xué)校+企業(yè)”雙主體、“醫(yī)藥+電商”雙領(lǐng)域育人，突出行業(yè)特色，實施現(xiàn)代學(xué)徒制試點，開設(shè)了“好藥師電商班”。與滄州臨港（國家級）經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)合作開設(shè)應(yīng)用化工技術(shù)和藥物制劑技術(shù)兩個專業(yè)訂單班，實現(xiàn)首批招生60余人；設(shè)立國家開放大學(xué)石油和化工學(xué)院，完成首批招生100余人。

校企專業(yè)共建，新理念推進(jìn)育人、服務(wù)雙贏。學(xué)校牽頭組建了全國化工醫(yī)藥職業(yè)教育產(chǎn)教融合聯(lián)盟、x化工醫(yī)藥職教集團(tuán)，成員企業(yè)全過程參與專業(yè)建設(shè)，按照“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”的教育理念，重構(gòu)人才培養(yǎng)體系，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，將57個專業(yè)整合形成了以品牌專業(yè)為引領(lǐng)的15個專業(yè)群，修訂完成了人才培養(yǎng)方案和專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)。與華藥、石藥、以嶺藥業(yè)等企業(yè)合作，實施“雙崗互聘”，“雙師型”教師占專業(yè)教師比例達(dá)83.6%。與北京九州通、美和易思、普軟科技、東軟軟件等30余家單位合作開設(shè)了訂單班，實現(xiàn)訂單培養(yǎng)專業(yè)大類全覆蓋。以資源信息整合為基礎(chǔ)，共享優(yōu)質(zhì)教育資源、推動成員企業(yè)承接各專業(yè)學(xué)生頂崗實習(xí)，共建就業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，定期人才需求信息，搭建集團(tuán)內(nèi)部交流平臺。

校企技術(shù)共融，新功能打造實訓(xùn)基地升級。依托專業(yè)群，建設(shè)了9大工作場景化與信息技術(shù)相結(jié)合的實訓(xùn)基地。其中，與華藥、石藥共建的青霉素仿真綜合實訓(xùn)中心，是國內(nèi)首套以該產(chǎn)品為背景，面向多專業(yè)、多崗位的生產(chǎn)性實訓(xùn)基地；與浙江中控、正元化工共建化工過程綜合實訓(xùn)中心，學(xué)生可以掃描設(shè)備上的二維碼自主學(xué)習(xí)，通過真實與虛擬、線上與線下、實操與仿真，打造了全方位立體化技能訓(xùn)練新模式。上述兩個實訓(xùn)中心多次獲評全國職業(yè)教育虛擬仿真應(yīng)用優(yōu)秀案例。校內(nèi)實訓(xùn)基地功能凸顯，多種形式開展社會服務(wù)，2018年，承辦全國和全省技能大賽5項，培訓(xùn)企業(yè)員工3300余人，承接本科院校學(xué)生實習(xí)1500余人，技術(shù)服務(wù)收入1000余萬元。

2019年5月，與中國檢驗檢疫科學(xué)研究院合作共建“檢測分析學(xué)院”和“中檢邦迪全球創(chuàng)新研發(fā)中心——京津冀分中心”，校企共同打造國內(nèi)領(lǐng)先、國際有影響力的中國檢驗檢測認(rèn)證行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)高地。

校企資源共享，新合作開展職業(yè)技能鑒定。依托校企共建的優(yōu)質(zhì)校內(nèi)實訓(xùn)基地，學(xué)校設(shè)有國家級職業(yè)技能鑒定所和化工特有工種職業(yè)技能鑒定站，廣泛開展職業(yè)技能鑒定工作。加強(qiáng)隊伍建設(shè)，組織企業(yè)師傅和校內(nèi)教師參加考評員培訓(xùn)300余人次；強(qiáng)化質(zhì)量管理，建立了職業(yè)技能鑒定ISO9001質(zhì)量管理體系；改善鑒定條件，2018年校企累計投入3000余萬元升級改造了鑒定設(shè)備設(shè)施。通過技能鑒定推進(jìn)專業(yè)建設(shè)，開展“以職業(yè)為目標(biāo)，以能力為本位”的課程改革，實現(xiàn)了專業(yè)設(shè)置與職業(yè)資格認(rèn)證相對應(yīng)，課程結(jié)構(gòu)與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相吻合，教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相對接，實施以證代考，化工醫(yī)藥類專業(yè)學(xué)生雙證書率長期保持在85%以上。學(xué)校連續(xù)多年榮獲“全國化工行業(yè)職業(yè)技能鑒定先進(jìn)單位”。

通過深化產(chǎn)教融合、校企合作，人才培養(yǎng)質(zhì)量明顯提升，學(xué)校各項事業(yè)躍上新臺階。

技能大賽成績顯著。2018年在國家和省級各類賽事中獲獎300余項。其中在“一帶一路”暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽，中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽選拔賽，全國大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計大賽，全國高職院校化學(xué)制藥大賽、生物制藥大賽、化工儀表自動化大賽，“發(fā)明杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等全國性和全省大賽中獲得特等獎和一等獎50余項。

行業(yè)優(yōu)勢明顯提升。主持或參與制定了國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)條件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等25項國家標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)校當(dāng)選中國化工教育協(xié)會副會長單位、全國生化技術(shù)與制藥類和儀表自動化類兩個專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任學(xué)校、x省醫(yī)藥行業(yè)協(xié)會副會長單位、x省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會副會長單位，x省化工醫(yī)藥職教集團(tuán)理事長單位。

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Abstract： Pharmaceutical engineering teaching should be based on social demand. Combined with industry present situation and development prospect， the college should strengthen the teaching reform of the system， effectively raise student's innovation quality， establish the students' innovation idea and strengthen their innovation ability， so as to cultivate qualified innovative talents.

關(guān)鍵詞： 制藥工程；教學(xué)；自主創(chuàng)新

Key words： pharmaceutical engineering；teaching；independent innovation

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）14-0265-02

0 引言

制藥工程為化工與制藥類專業(yè)，是教育部于1998年才開始在高校首次組建的新興專業(yè)，目的是培養(yǎng)大量既擅長工程與管理、又精通制藥技術(shù)的綜合性人才，以滿足國內(nèi)醫(yī)藥工業(yè)快速發(fā)展的人才需求。至今，在短短的十幾年內(nèi)，全國已近200多所高校開設(shè)該專業(yè)。制藥工程專業(yè)以藥學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)及生物技術(shù)為基礎(chǔ)，并且是在上述專業(yè)技術(shù)的交叉領(lǐng)域形成的新興學(xué)科，具有很好的發(fā)展前景。制藥工程專業(yè)不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的專業(yè)理論知識，而且還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的自主創(chuàng)新及實踐能力，而如何有效培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力已成為教育領(lǐng)域共a同面對的一大難題。本文重點就制藥工程教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新素質(zhì)進(jìn)行闡釋。

1 制藥工程專業(yè)特點

由于制藥工程專業(yè)是各大技術(shù)領(lǐng)域的交叉學(xué)科，因此該專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主要包括以下課程：①與藥物有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課：如藥理學(xué)、藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、微生物學(xué)及生物化學(xué)等；②化學(xué)類基礎(chǔ)課：如有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等；③化工類基礎(chǔ)課：如化工原理、化工設(shè)備機(jī)械、化工制圖、化工熱力學(xué)、電工電子學(xué)、化工儀表以及自動化等，以上所述的僅是專業(yè)基礎(chǔ)課程，掌握這些基礎(chǔ)課程后還要根據(jù)制藥工藝開設(shè)專業(yè)方向課程。整個制藥過程包括原料、原料的預(yù)處理、反應(yīng)與分離獲得原料藥、利用各種工藝制成制劑而最終獲得藥物，因此，根據(jù)藥物的生產(chǎn)過程，制藥工程專業(yè)應(yīng)開設(shè)制藥工程設(shè)計、生物工程、化學(xué)反應(yīng)工程、制藥分離工程、制藥工藝學(xué)、制劑工程等課程，而這些也只是該專業(yè)的主要重點課程。由于制藥工程涉及的領(lǐng)域較廣，需要與多種學(xué)科結(jié)合并綜合運用才能達(dá)到專業(yè)要求，所以，教學(xué)過程中還應(yīng)開設(shè)波譜解析與應(yīng)用、儀器分析、藥物分析、藥劑學(xué)、GMP、藥事管理及法規(guī)、三廢處理技術(shù)等大量課程。教學(xué)過程中，在突出專業(yè)核心課程教學(xué)的同時，還應(yīng)注重不同課程間的知識滲透與結(jié)合。

2 專業(yè)方向的體現(xiàn)

制藥工程專業(yè)可分為生物制藥、中藥制藥及化學(xué)制藥三個專業(yè)方向，總體教學(xué)時應(yīng)有意識淡化專業(yè)方向，而對于個體要充分體現(xiàn)專業(yè)方向。也就是說，教學(xué)時對于核心課程的設(shè)置及實踐課程的安排，應(yīng)要求所有學(xué)生完成和掌握，不存在專業(yè)方向的問題，不同專業(yè)方向的核心課程應(yīng)一致；而對于每位學(xué)生而言，他們都會根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和愛好而有秘書的研究方向，教學(xué)時應(yīng)考慮為個體專業(yè)研究方向提供良好的學(xué)習(xí)平臺，可向?qū)W生開設(shè)各種專方向的選修課，例如：對于化學(xué)制藥專業(yè)方向，可開設(shè)藥用高分子材料、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理、藥物合成反應(yīng)等課程；對于生物制藥專業(yè)方向，可開設(shè)細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、發(fā)酵工程、分子生物學(xué)及生物工程等課程；對于中藥制藥專業(yè)方向，可開設(shè)中藥學(xué)、藥用植物與生藥學(xué)等課程。

3 自主創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)

3.1 自主創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)是高等人才教育的關(guān)鍵 培養(yǎng)具有自主創(chuàng)新能力的高等人才是我國發(fā)展具有中國特色社會主義社會的戰(zhàn)略核心，是早日實現(xiàn)中國夢的關(guān)鍵。經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、國家富強(qiáng)的關(guān)鍵是人才的培養(yǎng)，大學(xué)是培養(yǎng)高科技綜合性人才的關(guān)鍵時期，因此，大學(xué)生自主創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)是高校教育的重要任務(wù)。在校大學(xué)生已經(jīng)積累了大量知識，具有較高的認(rèn)知能力，并且他們思維活躍、熱情向上、勤奮肯學(xué)、求知欲強(qiáng)、興趣廣泛，擁有良好的心理素質(zhì)和身體素質(zhì)，具備發(fā)揮自主創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和條件，是人生各方面發(fā)展的最佳時期，能夠快速適應(yīng)自主創(chuàng)新素質(zhì)教育。因此，在高等教育階段培養(yǎng)大學(xué)生的自主創(chuàng)新能力正是時候，也最為有效。

3.2 自主創(chuàng)新素質(zhì)教育現(xiàn)狀有待改善 自主創(chuàng)新素質(zhì)是指由自主創(chuàng)新精神、自主創(chuàng)新意識及自主創(chuàng)新能力最終形成自主創(chuàng)新行為的整個過程。自主創(chuàng)新素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學(xué)生全面的專業(yè)知識、濃厚的創(chuàng)新意識、豐富的科學(xué)實踐、科技綜合與善于創(chuàng)新的能力、富有的想象力、敏銳的洞察力、堅強(qiáng)的意志、創(chuàng)新的勇氣、良好的團(tuán)隊協(xié)作精神及強(qiáng)烈的好奇心等。然而如今的大學(xué)生在自主創(chuàng)新意識方面與現(xiàn)實的實踐行為能力存在很大差距，很多大學(xué)生雖然擁有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識，在主動參與科技創(chuàng)新培養(yǎng)方面具有較強(qiáng)的行為動機(jī)與行動傾向，大多強(qiáng)烈希望提高自身的創(chuàng)新素質(zhì)，然而當(dāng)有機(jī)會參與實踐活動時卻缺少必要的積極性，懶于或不屑于參與實踐活動，部分學(xué)生雖然開始時熱情高漲，但由于毅力較差而不能持之以恒。特別是新一代大學(xué)生深受生活環(huán)境的影響及自身特有的個性特征，成長經(jīng)歷相對單一，閱歷并不豐富，在學(xué)習(xí)過程中缺乏自我開發(fā)能力，創(chuàng)新實踐貧瘠，從而阻礙了創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。這更進(jìn)一步造成他們知識面較窄，思維方式比較單一，學(xué)科間的交叉點不能融會貫通，不能全面、靈活地思考和看待問題，他們在長時間的被動學(xué)習(xí)環(huán)境中早已習(xí)以為慣，創(chuàng)新意識極其淡薄。高校教學(xué)具有很強(qiáng)的實踐性和專業(yè)性，倘若只注重學(xué)生專業(yè)知識的培養(yǎng)，大學(xué)生缺乏深入實踐，不但起不到有效培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新素質(zhì)的效果，就連基礎(chǔ)的專業(yè)理論知識也不能融會貫通，出現(xiàn)知識“消化不良”的現(xiàn)象。

3.3 制藥工程教學(xué)中自主創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)是時展的需要 《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。而目前醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展迅速，隨著新版GMP的實施，大多數(shù)制藥企業(yè)進(jìn)行了改造或擴(kuò)建，通過消化、吸收和革新，提高了我國制藥工業(yè)技術(shù)和裝備的整體水平，但仍存在很多問題，如生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、制藥設(shè)備陳舊、制藥工程技術(shù)力量十分薄弱等。醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)想在市場中生存，必須增強(qiáng)實力，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，重視技術(shù)革新和新產(chǎn)品研制開發(fā)。因此，缺乏具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的制藥工程專業(yè)技術(shù)人才是制藥業(yè)面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實。

制藥工程大學(xué)課程包含了學(xué)生的各項專業(yè)基本技能、理解能力、語言表達(dá)與溝通能力的培養(yǎng)，專業(yè)知識及基礎(chǔ)理論的培養(yǎng)，生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程及工藝操作技能的培養(yǎng)，操作和使用各種儀表、儀器能力的培養(yǎng)等。但由于湖南科技職業(yè)學(xué)院是普通中醫(yī)院校，在校學(xué)生的工科理論知識比較薄弱，再加上實訓(xùn)教學(xué)資源相對缺乏，實驗室不能完全代替工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行實訓(xùn)教學(xué)，教學(xué)效果還不理想。因此，中醫(yī)院校如何克服各種現(xiàn)實困難，培養(yǎng)出擁有自主創(chuàng)新素質(zhì)綜合性人才，是急需深入研究和解決的問題。

4 結(jié)語

教育的根本在于為社會輸送符合社會現(xiàn)狀和發(fā)展的綜合性人才。制藥工程教學(xué)應(yīng)從社會需求出發(fā)，結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景，加強(qiáng)教學(xué)制度改革，有效培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新素質(zhì)，樹立學(xué)生的創(chuàng)新觀念，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力，從而培養(yǎng)出合格的創(chuàng)新型社會人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]申利群，夏璐，許海棠，楊立芳.制藥工程專業(yè)課程體系和內(nèi)容建設(shè)的探索與實踐[J].高教論壇，2011（05）.

[2]胡桂香.制藥工程專業(yè)課程體系建設(shè)與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（27）.

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【關(guān)鍵詞】油井 清防蠟技術(shù) 現(xiàn)狀研究

油井結(jié)蠟是長久以來在國內(nèi)外油田開采過程中存在的問題，在原油由地下層抽到地上時，由于地下氣體體積的膨脹造成原油溫度下降，再加上蠟在原油中的分子量是不同的，在開采過程中因為溫度的變化油蠟會按照分子量的不同順序析出，隨后由于重力勢能沉積在油管上，使原有管道的管筒變得狹小，堵塞管道，原油產(chǎn)量降低，甚至造成油井停產(chǎn)。為了解決由于油井結(jié)蠟造成的以上諸多問題，本文將通過對油蠟產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析，對現(xiàn)如今解決油井結(jié)蠟的技術(shù)進(jìn)行研究。

1 油井結(jié)蠟現(xiàn)象與影響因素

不同地區(qū)的油田關(guān)于油井結(jié)蠟現(xiàn)象，原油因地區(qū)差異使得自身性質(zhì)不盡相同，因此油井結(jié)蠟方式也會不同。研究多種形式的油井結(jié)蠟規(guī)律，只有根據(jù)不同的油井結(jié)蠟規(guī)律變化過程才能制定清防蠟對策。在原油開采過程中油井結(jié)蠟現(xiàn)象是不可避免的，概括而言有以下現(xiàn)象：

（1）油井中原油的含蠟程度越嚴(yán)重，油管結(jié)蠟越嚴(yán)重。在日常的原油開采過程中，根據(jù)含水量的不同清蠟次數(shù)也會不同：在含水量低的階段油井的結(jié)蠟現(xiàn)象最嚴(yán)重，平均每天清蠟在2至3次；在含水量較高的時段，清蠟頻次會減少，約2至3天清蠟一次，甚至在高含水階段十幾天清蠟一次。

（2）在溫度條件相同的的情況下，稀稠度是影響結(jié)蠟的因素，一般而言稀油比稠油結(jié)蠟更嚴(yán)重。

（3）根據(jù)開采原油時間不同，開采后期比開采前期結(jié)蠟程度低。

（4）油管表面的粗糙程度影響結(jié)蠟程度，表面粗糙的管道更易結(jié)蠟，因此在清洗油管道時要做到徹底清蠟，降低油管粗糙值。

（5）油田得原油開采量也影響結(jié)蠟程度。高產(chǎn)井由于出油數(shù)量多，井口溫度高，因此結(jié)蠟不嚴(yán)重，甚至不結(jié)蠟。

2 油井清防蠟技術(shù)現(xiàn)狀研究

2.1 為了防止油井在開采的整個過程中結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生，通過開采實踐經(jīng)驗和對油井結(jié)蠟理論知識的了解，可從以下幾方面解決

（1）降低油蠟晶體的析出。在原油開采的過程中，充分利用提升油管溫度、增加壓力等措施，使原油流動的溫度高于原油中蠟的溫度，從而阻止油蠟的析出，防止油蠟產(chǎn)生。

（2）提高油管表面的光滑度。摩擦力是阻礙物體流動速度的重要因素，由此而言，油管表面越粗糙，原油的流動速度就減緩，越容易造成蠟的沉積。因此要創(chuàng)造不利于蠟在油管表面沉積的條件，提升油管表面的光滑度，及時清理油管表層，抑制油臘的產(chǎn)生。

（3）利用化學(xué)方法和物理方法相結(jié)合的方式抑制油井結(jié)蠟。在油井開采過程中，蠟的沉積和析出問題是不可避免的，但是油蠟形成過程中又有很長的沉積階段，在此階段中可以充分利用蠟的沉積條件，加入防止油蠟聚集的抑制劑?；蛘呤抢迷黾釉统矶?、提高管道溫度等物理方式抑制蠟的析出與沉積，降低沉積速度。

2.2 微生物清防蠟技術(shù)

在近幾年，利用微生物清蠟的技術(shù)在我國的各大油井開采過程中已經(jīng)逐步推廣。微生物清防蠟技術(shù)取代了原有的高溫洗井和利用清蠟劑洗井的新技術(shù)，此技術(shù)的使用對于解決因抽油機(jī)負(fù)荷過大造成的斷卡脫事故和因地面管線壓力過高造成的穿孔事故有了更好的效果。微生物防蠟技術(shù)的清蠟原理是根據(jù)原油中蠟的特點和油蠟形成的條件，選擇適合的細(xì)菌、放線菌和真菌幾大類微生物組合加入油井管道，利用微生物與其代謝物之間的相互作用，減緩油蠟的沉積速率。

微生物清防蠟技術(shù)的一方面操作方法簡單、施工方便，是直接把調(diào)和好的細(xì)菌液注入到油井的環(huán)形空間，不易發(fā)生安全事故；另一方面微生物的來源廣泛，較其它的清防蠟方法成本更低、效果更好、維持時間更長，在清蠟過程中，微生物能夠在油井表面形成微生物場，起到防蠟作用阻止蠟晶的沉積。

2.3 利用化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)

在目前的油井清防蠟技術(shù)中利用化學(xué)藥劑進(jìn)行防蠟是應(yīng)用比較多的技術(shù)，原因是由于利用化學(xué)制劑清蠟只是在開采原油的過程中把化學(xué)藥劑加入到油管道的環(huán)形空間中，不僅不會影響到正常的原油開采工作，而且在防止油蠟結(jié)晶、清理油蠟的同時使用某些化學(xué)制藥還可以減少油管道其它問題的堵塞。

利用化學(xué)藥劑清防蠟的技術(shù)，要針對不同的原油性質(zhì)和蠟的結(jié)晶特點選擇相應(yīng)的效果最好的抑制劑，防止出現(xiàn)在抑制油蠟形成的同時因為化學(xué)制劑的反應(yīng)作用使得原油質(zhì)量下降的問題，盡量保持原油原有的稠度。此外，化學(xué)藥劑的選用量要根據(jù)開采現(xiàn)場的油井狀況和蠟的聚晶程度決定，采用合適的利用方法，從而保證防蠟劑最好的藥效效果。

采用化學(xué)藥劑的清防蠟技術(shù)的目的是利用化學(xué)方法達(dá)到油井清防蠟?；瘜W(xué)藥劑根據(jù)化學(xué)成分不同可以分為清蠟劑和防蠟劑。在當(dāng)前化學(xué)防蠟劑的應(yīng)用過程中，每一種技術(shù)都存在其局限性，不能從根本上解決油井結(jié)蠟的問題，同時又因為原油開采階段是不同的，原油含水量也是不同的，采用的化學(xué)防蠟藥劑在各個階段并不是完全有效的。

隨著化學(xué)防蠟技術(shù)的不斷進(jìn)步，為了繼續(xù)尋找效果好、價格低廉的防蠟劑，通過開展多項科學(xué)研究創(chuàng)新理念，利用不同化學(xué)藥劑的輔助作用，提高蠟溶劑在油管道的沉積面積，從而與不同階段的沉積蠟發(fā)生化學(xué)作用，避免因原油稀釋程度的不同造成藥劑清蠟作用的下降?；瘜W(xué)防蠟技術(shù)是不斷進(jìn)步的，其發(fā)展趨勢逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_發(fā)科技含量高、多效低廉的清蠟劑，同時加強(qiáng)將高分子型與活性型結(jié)合使用，提高清蠟技術(shù)效果。另外，針對性質(zhì)不同的防蠟化學(xué)劑，堅持“優(yōu)勢互補(bǔ)”的原則，使在油井開采原油的過程中降低開采成本。

3 結(jié)束語

現(xiàn)如今，全世界各個國家對于油井的清防蠟技術(shù)已經(jīng)形成了高度重視，清防蠟技術(shù)不僅體現(xiàn)著技術(shù)創(chuàng)新、科技工藝的進(jìn)步，而且展示著國家硬實力的提高與否。在清防蠟技術(shù)中，眾多的防蠟技術(shù)都有了不同的發(fā)展空間?；瘜W(xué)防蠟技術(shù)和微生物清防蠟技術(shù)是現(xiàn)在最具有市場競爭力的工藝技術(shù)；對于傳統(tǒng)的化學(xué)防蠟技術(shù)也正在依靠科技發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步做到了無污染、毒性小；固體防蠟技術(shù)作為更方便、更節(jié)能、更先進(jìn)的一種全新的油井清防蠟技術(shù)擁有了更強(qiáng)的市場競爭力和科技價值。

參考文獻(xiàn)

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篇4

1．高起點、多功能的實訓(xùn)基地硬件建設(shè)實踐性課程的教學(xué)不僅僅是在教室，更多的應(yīng)該是在實驗室、實訓(xùn)基地等“真實”或“仿真”的實踐性教學(xué)場所中完成，其中“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)內(nèi)容只有在模擬或真正車間中才能完成，而藥品生產(chǎn)GMP的內(nèi)在要求，使得醫(yī)藥企業(yè)無法滿足藥學(xué)類專業(yè)人才GMP實訓(xùn)教學(xué)的需要。因而，符合GMP標(biāo)準(zhǔn)的、與現(xiàn)代制藥工業(yè)同步的藥學(xué)類專業(yè)校內(nèi)實訓(xùn)教學(xué)基地的建設(shè)，也就成為相關(guān)院校改善辦學(xué)條件、彰顯辦學(xué)特色、提高教育質(zhì)量的重中之重。本校擁有行業(yè)辦學(xué)和江蘇地區(qū)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)等特殊環(huán)境優(yōu)勢，為校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)奠定了便利條件。本校注重本科教育，堅持特色發(fā)展，遵循“不唯藥、需圍藥、應(yīng)為藥”的九字方略，以“學(xué)生現(xiàn)在的學(xué)習(xí)環(huán)境，就是今后的工作環(huán)境”為目標(biāo)，加強(qiáng)校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)，在教育部的大力支持下，全面總結(jié)了鎮(zhèn)江校區(qū)實訓(xùn)基地的建設(shè)經(jīng)驗，依據(jù)國家《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》等相關(guān)法規(guī)，高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高規(guī)格搭建集規(guī)?；?、系統(tǒng)化、信息化于一體的實訓(xùn)教學(xué)平臺，作為項目化教學(xué)的載體，保持GMP實訓(xùn)與行業(yè)生產(chǎn)的一致性，探索課堂教學(xué)與實訓(xùn)技能訓(xùn)練的一體化，實現(xiàn)“教中學(xué)、學(xué)中做”的教學(xué)和實訓(xùn)互動，縮短了教學(xué)與實踐間距離。本校GMP實訓(xùn)中心由安徽省醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計院參照《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2010年討論稿)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，規(guī)范施工，建筑面積4600平方米，其中凈化面積達(dá)3800平方米，現(xiàn)有各種設(shè)備、儀器價值1368.977萬元。實訓(xùn)中心以公用工程為支撐，融藥物合成、中藥提取、生物制藥及藥物制劑等車間為一體。其中，凍干車間配備西林瓶粉針聯(lián)動線、真空冷凍干燥機(jī)等設(shè)備，車間內(nèi)潔凈度設(shè)計為B級背景下的局部A級;注射劑車間凈化級別設(shè)計為C級背景下的局部A級，主要包括小容量注射劑、塑瓶大輸液、軟袋大輸液三條自動化生產(chǎn)線;固體制劑車間凈化級別為D級，主要包括片劑和膠囊劑，生產(chǎn)工序包括原輔材料的前處理、制粒、壓片、膠囊填充、包衣和內(nèi)包裝工序;生物制藥車間潔凈級別設(shè)計為D級背景下的局部A級，符合國家GMP要求;中藥提取生產(chǎn)線主要包括浸出提取、過濾、濃縮、醇沉、干燥等工序;藥物合成車間根據(jù)撲熱息痛的合成路線設(shè)計，包括酰化合成、精制、濃縮回收等崗位;公用工程車間主要包括工藝用水系統(tǒng)、空調(diào)凈化系統(tǒng)、冷水機(jī)組、空壓機(jī)組等。實訓(xùn)基地硬件設(shè)施已達(dá)到國內(nèi)制藥行業(yè)先進(jìn)水平，在國內(nèi)藥學(xué)類院校校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)方面處于領(lǐng)先地位，制劑車間內(nèi)生產(chǎn)線均采用國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備，自動化程度高，并配備了相應(yīng)的輔助設(shè)施，使實訓(xùn)教學(xué)能夠在醫(yī)藥企業(yè)真實生產(chǎn)情境下順利開展。本校對GMP實訓(xùn)基地的基本功能定位是:職業(yè)技能的訓(xùn)練場、企業(yè)培訓(xùn)的推進(jìn)器、繼續(xù)教育的加油站、技術(shù)革新的試驗田、科研成果的孵化器。

2．規(guī)范化、數(shù)字化的實訓(xùn)基地軟件建設(shè)在實訓(xùn)基地建設(shè)過程中，從車間工藝設(shè)計、凈化廠房建設(shè)到設(shè)備的選用、安裝、調(diào)試、運行的每一個環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照GMP要求實施，并同步開展GMP軟件建設(shè)工作，逐步建立包括藥品生產(chǎn)、廠房、設(shè)施及設(shè)備在內(nèi)的一整套GMP軟件體系，如:凈化廠房設(shè)計、空氣凈化系統(tǒng)、純化水注射用水(清潔蒸汽)系統(tǒng)及相關(guān)制藥設(shè)備的GMP檔案文件。同時，采用數(shù)字化多媒體、計算機(jī)虛擬仿真等手段，全程記錄整個硬件和軟件的建設(shè)過程，為實訓(xùn)教學(xué)資源庫的建設(shè)獲取第一手實踐教學(xué)素材。3．校內(nèi)GMP實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作本校在充分調(diào)研藥學(xué)高職崗位職業(yè)能力培養(yǎng)需求的基礎(chǔ)上，總結(jié)了校內(nèi)外實訓(xùn)基地建設(shè)的經(jīng)驗成果，確立了藥學(xué)高職實訓(xùn)基地建設(shè)的基本思想，完成了藥物制劑工藝技術(shù)、藥物分析技術(shù)、中藥制劑技術(shù)、化學(xué)制藥技術(shù)四專業(yè)校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，方案獲教育部批準(zhǔn)，在全國藥學(xué)高職教育中實施，對加強(qiáng)高等職業(yè)教育實訓(xùn)基地建設(shè)的指導(dǎo)與管理，促進(jìn)實訓(xùn)基地建設(shè)工作更加科學(xué)、合理、規(guī)范，起到了積極的推進(jìn)作用，取得了廣泛的社會效益。

二、構(gòu)建實訓(xùn)教學(xué)體系

由于藥學(xué)類專業(yè)本科校內(nèi)實訓(xùn)起步較晚，目前還沒有可以借鑒的教學(xué)模式，為此，學(xué)院積極探索和實踐以“工學(xué)結(jié)合”為核心的現(xiàn)代藥學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)模式，把實踐教學(xué)從理論教學(xué)的延伸和應(yīng)用提升到主體地位，使理論真正服務(wù)于實踐。為此，必須打破傳統(tǒng)的學(xué)科系統(tǒng)化束縛，將學(xué)習(xí)過程、工作過程與學(xué)生的能力和個性發(fā)展聯(lián)系起來，實現(xiàn)由“學(xué)科完整”向“工作過程完整”的轉(zhuǎn)變。以學(xué)生為主體，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力，將自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、團(tuán)隊學(xué)習(xí)、虛擬學(xué)習(xí)、專題討論等多種學(xué)習(xí)方式引入實訓(xùn)教學(xué)過程。以求實、求新、求變，體現(xiàn)工程實訓(xùn)特征為原則，以生產(chǎn)實踐應(yīng)用為目的，設(shè)計項目化實訓(xùn)課程，開發(fā)實訓(xùn)教材，探索基于工作過程系統(tǒng)化的藥學(xué)類專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)新體系。建設(shè)實訓(xùn)內(nèi)容項目化、實訓(xùn)組織生產(chǎn)化、實訓(xùn)手段多元化的藥學(xué)類專業(yè)本科實訓(xùn)教學(xué)體系。

1．實訓(xùn)內(nèi)容項目化項目教學(xué)是指師生通過共同實施一個“項目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。項目本身是以生產(chǎn)一件產(chǎn)品或提供一項服務(wù)為目的的任務(wù)，它與學(xué)科知識領(lǐng)域沒有一一對應(yīng)關(guān)系，而是從具體的“工作領(lǐng)域”轉(zhuǎn)化而來，常表現(xiàn)為理論與實踐一體化的綜合性學(xué)習(xí)任務(wù)。通過一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，學(xué)生可完成某職業(yè)的一個典型工作任務(wù)，處理一種典型的“問題情境”，通過若干系統(tǒng)化的項目化教學(xué)模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得某一職業(yè)的職業(yè)能力。校內(nèi)實訓(xùn)基地雖然按照工廠化、車間式進(jìn)行布局，但實訓(xùn)教學(xué)主要以基礎(chǔ)性、規(guī)范性、通用性技能培訓(xùn)為主，需要將崗位能力分解為一個個實訓(xùn)項目，對學(xué)生進(jìn)行崗位基本技能的訓(xùn)練。我們所要做的工作是以工作過程為主線，找到實訓(xùn)內(nèi)容由實踐情景構(gòu)成的過程邏輯，使學(xué)生實訓(xùn)的過程變成基本符合制藥企業(yè)工作的過程，實現(xiàn)由“學(xué)科導(dǎo)向模式”向“項目導(dǎo)向模式”的轉(zhuǎn)變。［2］學(xué)院把實訓(xùn)基地按照制藥企業(yè)的實際生產(chǎn)過程劃分為七個車間，即注射劑車間、固體制劑車間、生物制藥車間、中藥提取車間、藥物合成車間、凍干粉針車間和公用工程車間，以各個車間的生產(chǎn)工藝過程為主干線，參照制藥生產(chǎn)的實際生產(chǎn)崗位以及實訓(xùn)教學(xué)的規(guī)范化、項目化的需求，將每個車間劃分成若干實訓(xùn)模塊，以任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向為基本出發(fā)點，根據(jù)制藥企業(yè)的生產(chǎn)崗位的實際工作過程對每個實訓(xùn)模塊的實訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行項目化設(shè)計，再將每個車間的所有實訓(xùn)模塊的實訓(xùn)內(nèi)容加以整合，成為該車間的實訓(xùn)內(nèi)容，然后將各個車間的實訓(xùn)內(nèi)容融合起來，形成整個GMP實訓(xùn)中心的項目化實訓(xùn)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同領(lǐng)域、不同專業(yè)本科生的實際需求，對實訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行模塊化組合、篩選設(shè)計，建立不同專業(yè)的實訓(xùn)計劃、實訓(xùn)大綱、實訓(xùn)教材、實訓(xùn)教案等，從而建立了項目化的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容體系。

2．實訓(xùn)組織生產(chǎn)化本著“車間與教室合一、教師與師傅合一、學(xué)生與學(xué)徒合一”的原則，以“生產(chǎn)過程即是實訓(xùn)過程”為出發(fā)點，開展實訓(xùn)教學(xué)的組織工作，實現(xiàn)由“學(xué)科體系導(dǎo)向模式”向“生產(chǎn)過程導(dǎo)向模式”的真正轉(zhuǎn)變。在實訓(xùn)過程中，每個實訓(xùn)模塊既是實訓(xùn)崗位也是生產(chǎn)崗位，針對每個實訓(xùn)崗位，建立一個實訓(xùn)教學(xué)指導(dǎo)小組，實訓(xùn)教師指導(dǎo)小組由主講教師和輔講教師組成，根據(jù)崗位需求，進(jìn)行教師專業(yè)結(jié)構(gòu)的合理搭配，建立主講教師負(fù)責(zé)制度，完成崗位教學(xué)任務(wù)。主要包括該崗位的實訓(xùn)計劃、實訓(xùn)大綱、實訓(xùn)教材、實訓(xùn)教案的編寫和修訂工作;崗位實訓(xùn)教學(xué)的組織和教學(xué)研討工作等。主講教師既是崗位實訓(xùn)教學(xué)的帶頭人又是實際生產(chǎn)的班組長，實訓(xùn)教師既是教師又是師傅，參訓(xùn)人員既是學(xué)生又是學(xué)徒。再以各車間實訓(xùn)教師為基本教學(xué)單位，設(shè)立實訓(xùn)車間負(fù)責(zé)人，組建實訓(xùn)教學(xué)研究室，開展各個車間的實訓(xùn)教學(xué)工作，進(jìn)而完成生產(chǎn)化的實訓(xùn)教學(xué)組織體系建設(shè)。3．實訓(xùn)手段多元化在實訓(xùn)教學(xué)實踐中，學(xué)院以職業(yè)崗位技能培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成為目標(biāo)，以服務(wù)于生產(chǎn)實踐為切入點，以校內(nèi)實訓(xùn)基地為依托，以《GMP仿真平臺軟件》為平臺，將現(xiàn)場教學(xué)、虛擬實訓(xùn)和現(xiàn)場實訓(xùn)三種教學(xué)方式相結(jié)合，根據(jù)實訓(xùn)項目和學(xué)生的特點，合理設(shè)計教學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)。這三種教學(xué)手段各有所側(cè)重又相互融合。一方面，現(xiàn)場教學(xué)可以幫助學(xué)生實現(xiàn)知識從理論到實踐的軟著陸，虛擬實訓(xùn)著力強(qiáng)化學(xué)生對制藥生產(chǎn)工藝過程及設(shè)備的規(guī)范化、程序化的認(rèn)知能力，現(xiàn)場實訓(xùn)則側(cè)重于實際操作技能、實踐經(jīng)驗技術(shù)的積累，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。另一方面，將現(xiàn)場教學(xué)中的實踐性理論知識實施于GMP車間現(xiàn)場實訓(xùn)和計算機(jī)虛擬實訓(xùn)中，在實踐中理解、消化與掌握;同時將GMP車間現(xiàn)場實訓(xùn)和計算機(jī)虛擬實訓(xùn)中的技術(shù)、經(jīng)驗和感性素材應(yīng)用到現(xiàn)場教學(xué)中，進(jìn)一步提升現(xiàn)場教學(xué)的廣度和深度，從而實現(xiàn)了知識從理論到實踐再從實踐到理論的循環(huán)認(rèn)知過程，全面培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合實踐能力。

三、教學(xué)實踐成果及影響

學(xué)院以中國藥科大學(xué)雄厚藥學(xué)專家團(tuán)隊為依托，以全國大型知名醫(yī)藥企業(yè)工程技術(shù)權(quán)威為外援，以GMP實訓(xùn)中心“雙師型結(jié)構(gòu)”教師團(tuán)隊為中堅，以基于工作過程的項目化實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計為理念，開展實訓(xùn)教學(xué)研究，形成“學(xué)做合一”教學(xué)模式。利用所擁有的校內(nèi)實訓(xùn)基地，在原有的藥學(xué)類專業(yè)本科教學(xué)計劃中新增實訓(xùn)課時，合理安排實訓(xùn)內(nèi)容，充分體現(xiàn)“理論與實訓(xùn)有機(jī)統(tǒng)一”，對學(xué)生進(jìn)行理論與實踐交叉培養(yǎng)，以及行業(yè)崗位技能訓(xùn)練。加強(qiáng)實訓(xùn)教材和實訓(xùn)制度建設(shè)，優(yōu)化實訓(xùn)教師隊伍結(jié)構(gòu)，提高職業(yè)教育教學(xué)能力。改革實訓(xùn)教學(xué)方法和手段，改革考試方式和方法，增加崗前培訓(xùn)內(nèi)容，安全理念貫穿整個培養(yǎng)過程。設(shè)計了中國藥科大學(xué)實訓(xùn)教學(xué)方案(模塊化)，制定了適合藥學(xué)專業(yè)、藥物制劑專業(yè)、中藥學(xué)專業(yè)、制藥工程專業(yè)、生物工程專業(yè)、國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易專業(yè)、臨床藥學(xué)專業(yè)等各個專業(yè)的實訓(xùn)教學(xué)方案。以此為基礎(chǔ)，制定了包括注射劑車間、固體制劑車間、凍干粉針車間、生物制藥車間、中藥提取車間、藥物合成車間及公用工程等各個車間的實訓(xùn)方案、實訓(xùn)大綱，編寫了細(xì)化到每個車間、每個崗位、每個工作項目的單元化、模塊化實訓(xùn)講義、實訓(xùn)教案。藥學(xué)類不同專業(yè)本科實訓(xùn)教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教學(xué)方案、講義等已基本完成，編寫藥學(xué)類實踐性理論教材與實訓(xùn)教材，初步構(gòu)建了藥學(xué)類專業(yè)的實訓(xùn)教學(xué)體系。

篇5

邱寧（南京財經(jīng)大學(xué)招生辦老師）：金融學(xué)專業(yè)與金融工程專業(yè)的區(qū)別較小，這兩個專業(yè)師出同門，都屬于同根生的經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科門類，專業(yè)基礎(chǔ)課大體相同，都要求掌握現(xiàn)代金融理論和方法。但是，金融學(xué)專業(yè)歷史久遠(yuǎn)，主要是研究資金融通方式、金融市場和金融機(jī)構(gòu)的職能與運作的專業(yè)。國內(nèi)傳統(tǒng)的金融學(xué)包括貨幣銀行和國際金融兩部分，研究理論問題、質(zhì)的問題較多，知識多屬文科范疇。金融工程專業(yè)是金融學(xué)中的新貴。我國對金融工程的理論研究起步較晚，與西方發(fā)達(dá)國家存在一定的差距，所以對此類人才的培養(yǎng)和需求顯得較為迫切。2002年，西南財經(jīng)大學(xué)和中央財經(jīng)大學(xué)等四所大學(xué)在國內(nèi)高校中首先招收金融工程專業(yè)本科生。學(xué)生主要學(xué)習(xí)現(xiàn)代金融理論、現(xiàn)代數(shù)理工具和計算機(jī)信息技術(shù)，較注重數(shù)學(xué)和計算機(jī)在金融產(chǎn)品及衍生品技術(shù)開發(fā)、資產(chǎn)定價等方面的應(yīng)用，研究數(shù)理技術(shù)、量的問題較多。因而，金融工程專業(yè)一般只招理科生，對數(shù)學(xué)的要求比較高。

金融學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生主要面向銀行、證券、投資、保險及其他經(jīng)濟(jì)管理部門，從事相關(guān)的業(yè)務(wù)和管理工作；金融工程專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)去向主要是商業(yè)銀行、證券公司、保險公司、基金管理公司等金融機(jī)構(gòu)和其他相關(guān)單位，從事資產(chǎn)定價、金融風(fēng)險管理、金融產(chǎn)品設(shè)計等工作。

前者屬工商類，后者屬經(jīng)濟(jì)類

邱寧（南京財經(jīng)大學(xué)招生辦老師）：財會專業(yè)與財政學(xué)專業(yè)都是財經(jīng)類中帶“財”字且引人注目、較為看好的專業(yè)，但兩者的學(xué)科門類、培養(yǎng)目標(biāo)等并不相同。財會專業(yè)一般指會計學(xué)、財務(wù)管理等，學(xué)科大類屬于工商管理類，而財政學(xué)專業(yè)屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科大類。財會專業(yè)主要側(cè)重于培養(yǎng)會計、審計、財務(wù)、投資、金融等方面管理的專門人才，就業(yè)涉及面廣，有政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位，也可具體到某個會計事務(wù)所，單位不論性質(zhì)與大小，都有用武之地，是“吃百家飯的”。而財政學(xué)專業(yè)主要側(cè)重于培養(yǎng)財政資金分配、政府預(yù)算、資產(chǎn)管理、資本運作、稅收規(guī)劃與咨詢等方面的專門人才，特別是利用財政稅收來合理配置各種資源、調(diào)節(jié)收入分配，對宏觀經(jīng)濟(jì)進(jìn)行調(diào)控和監(jiān)督，就業(yè)面向國家及地方政府的層面需求要多一些。從這點上來說，該專業(yè)培養(yǎng)的是國家稅務(wù)部門的“會計”，是“吃公務(wù)飯的”。就職業(yè)特點來說，財會專業(yè)人士的特點以按部就班、忠于職守，以邏輯的頭腦、對數(shù)字的敏感性而著稱，性格內(nèi)向些、思想保守些也無妨。而財政學(xué)專業(yè)人士的特點則在于精通稅收理論與實務(wù)，在強(qiáng)調(diào)“核算”能力的同時，擅長靈活把握與策劃財力保證、關(guān)注橫向協(xié)調(diào)等方面。

前者研究基因，后者學(xué)制藥

褚惠萍（南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副書記）：南京師范大學(xué)的生物工程專業(yè)從生物技術(shù)專業(yè)延伸出來，其前身是生物技術(shù)的生物制藥方向，2008年升格為生物工程專業(yè)并開始招生。這兩個專業(yè)的最大區(qū)別是，生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)與生物相關(guān)的技術(shù)知識，課程相對來說偏理論，畢業(yè)生拿理學(xué)學(xué)士學(xué)位，成為生物技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的科技人才。近一半優(yōu)秀學(xué)生通過保送或考研進(jìn)入國內(nèi)著名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)繼續(xù)研究生學(xué)習(xí)，也會在高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)及醫(yī)藥、化工、食品、農(nóng)林、牧漁、環(huán)保、園林等行業(yè)的企事業(yè)單位和管理部門，從事與生物技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和推廣、生產(chǎn)管理、行政管理等工作。

生物工程專業(yè)偏重于生物醫(yī)藥方向，主要培養(yǎng)與生物制藥領(lǐng)域相關(guān)的生物工程科技人才。前兩年的基礎(chǔ)課程和生物技術(shù)類似，但后兩年的專業(yè)課主要與藥學(xué)相關(guān)，比如藥事管理、生物制藥等課程，所學(xué)知識應(yīng)用性更強(qiáng)，畢業(yè)生拿工學(xué)學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)生能夠在生物醫(yī)藥、生物化工等行業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)從事相關(guān)產(chǎn)品、工藝及裝備的研究、開發(fā)、設(shè)計、管理及市場營銷等工作，也可在商檢、藥檢、藥事、海關(guān)、工商、稅務(wù)和政府管理部門從事相關(guān)的監(jiān)督管理工作。

前者是傳統(tǒng)的中文系，后者高等數(shù)學(xué)、計算機(jī)等課程都要學(xué)

駱冬青（南京師范大學(xué)文學(xué)院副院長）、李葆嘉（南京師范大學(xué)語言科技研究所所長）：漢語言文學(xué)專業(yè)與漢語言專業(yè)的區(qū)別很大。漢語言文學(xué)專業(yè)就是傳統(tǒng)的中文系，在我國起步較早，目前國內(nèi)的很多高校都開設(shè)有漢語言文學(xué)專業(yè)。該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)漢語和中國文學(xué)方面的基本知識，受到有關(guān)理論、發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀等方面的系統(tǒng)教育和業(yè)務(wù)能力的基本訓(xùn)練。漢語言文學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備一定的文藝?yán)碚撍仞B(yǎng)和系統(tǒng)的漢語言文學(xué)知識，能在新聞文藝出版部門、高校、科研機(jī)構(gòu)和機(jī)關(guān)企事業(yè)單位，從事文學(xué)評論、漢語言文學(xué)教學(xué)與研究工作，以及文化、宣傳方面的實際工作的漢語言文學(xué)高級專門人才。

漢語言專業(yè)則是南京師范大學(xué)文學(xué)院在2001年6月成立的，國內(nèi)目前只有南京師范大學(xué)開設(shè)有該專業(yè)。這門專業(yè)本應(yīng)叫“語言科學(xué)與技術(shù)系”，是在當(dāng)時的普高本科專業(yè)目錄框架內(nèi)設(shè)置的，旨在培養(yǎng)語言科技跨學(xué)科的復(fù)合型人才的漢語言專業(yè)（語言信息處理方向），但由于國家規(guī)定的專業(yè)名稱中沒有“語言科學(xué)與技術(shù)專業(yè)”，因此就采用了“漢語言”這個名稱。該專業(yè)招收文、理科學(xué)生，一般每年招收20人左右，以理科為主。目的是用科學(xué)的手段來研究語言，以語言學(xué)為本，溝通計算機(jī)科技、應(yīng)用數(shù)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等相關(guān)學(xué)科。學(xué)生要修讀語言學(xué)、計算機(jī)、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)等專業(yè)。目前南京師范大學(xué)設(shè)有該專業(yè)的本科生、碩士生、博士后培養(yǎng)點，畢業(yè)生就業(yè)范圍較廣，可以從事軟件開發(fā)、網(wǎng)站研發(fā)方面的工作。

前者強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，后者注重研發(fā)

周華（南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院黨總支書記）：生物醫(yī)藥是我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。制藥工程專業(yè)與藥學(xué)類專業(yè)的相同點在于同屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，就業(yè)前景好。不同點在于所屬的學(xué)科門類不同，培養(yǎng)方向也有側(cè)重。制藥工程專業(yè)屬于工科專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位；藥學(xué)類專業(yè)屬于醫(yī)學(xué)專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后被授予醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位，目前開設(shè)藥物化學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析及藥物制劑四個專業(yè)方向，其中藥物制劑方向的畢業(yè)生也可被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。

以南京工業(yè)大學(xué)為例，制藥工程專業(yè)以工程應(yīng)用研究為主，專業(yè)學(xué)習(xí)主要圍繞藥物制造過程中的工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備和藥品質(zhì)量控制等方面進(jìn)行。依托學(xué)校教育部首批“卓越工程師”試點高校的平臺，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，打造“卓越制藥工程師”。大四時，學(xué)生將進(jìn)入大中型醫(yī)藥企業(yè)接受工程實踐方面的訓(xùn)練。學(xué)生就業(yè)后大多進(jìn)入知名藥企，從事醫(yī)藥企業(yè)的工程技術(shù)、生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制等領(lǐng)域的工作。藥學(xué)類專業(yè)偏重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)，主要以新藥開發(fā)為主。專業(yè)學(xué)習(xí)圍繞新型藥物設(shè)計制造、藥物安全性評價、藥物新劑型開發(fā)和藥品質(zhì)量控制方法等方面進(jìn)行。依托江蘇省藥物研究所、江蘇省中美轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院等學(xué)科平臺，學(xué)生畢業(yè)后可勝任新藥研發(fā)、藥品質(zhì)量檢驗及藥品臨床應(yīng)用等領(lǐng)域的工作。

前者偏化學(xué)，后者偏物理

徐蔡余（南京理工大學(xué)招生辦主任）：在研究領(lǐng)域方面，高分子材料與工程專業(yè)顧名思義，是研究材料中種類非常豐富的一個大類――有機(jī)高分子材料（橡膠、塑料等）；材料科學(xué)與工程專業(yè)主要研究金屬材料、無機(jī)非金屬材料（陶瓷、水泥、混凝土材料）以及各種新型材料的研制方法，另外本專業(yè)也著眼于一些功能材料和復(fù)合材料的研制以及材料改性方面的研究，例如如何提高金屬材料的強(qiáng)度、韌性、使用壽命等。

在課程設(shè)置上，高分子材料與工程專業(yè)主要學(xué)習(xí)四大化學(xué)（無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)）、高分子化學(xué)和物理、高分子材料成型加工原理和設(shè)備等基本理論課程，相比較而言更偏向于化學(xué)方向，尤其是有機(jī)化學(xué)和高分子材料合成與制備；材料科學(xué)與工程專業(yè)則有很多物理理論的課程，如固體物理、量子力學(xué)、材料物理等，比較強(qiáng)調(diào)對原子物理結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，要求學(xué)生有良好的物理基礎(chǔ)和求知欲。

在就業(yè)方向上，高分子材料與工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要包括科研院所等事業(yè)單位和在化工、汽車、電子、醫(yī)藥、航空等國有及外向型企業(yè)從事研發(fā)和管理工作，如陶氏化學(xué)、京東方等；材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要包括與金屬材料相關(guān)的大型傳統(tǒng)機(jī)械制造類企業(yè)（汽車、航天、船舶、重工業(yè)）、電子類制造業(yè)、建筑類行業(yè)、特種材料制造加工單位、環(huán)保檢測行業(yè)、科研院所、高校和一些特殊的認(rèn)證類機(jī)構(gòu)等。

前者強(qiáng)調(diào)金屬的提煉，后者注重金屬的使用

馬立群（南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授）：冶金工程專業(yè)關(guān)注的是金屬產(chǎn)業(yè)的前期過程，主要是從礦石中冶煉提取金屬與合金，包括黑色冶金的煉鐵、煉鋼、軋鋼和有色冶金的煉銅、煉鋁、煉鋅等，偏重于化學(xué)知識的運用。就業(yè)一般面向黑色冶金行業(yè)的煉鋼廠、煉鐵廠、設(shè)計院等，有色冶金行業(yè)的鋁業(yè)公司、銅業(yè)公司等。目前冶金行業(yè)的人才需求量大，就業(yè)形勢很好。

金屬材料工程專業(yè)關(guān)注的是金屬產(chǎn)業(yè)的后期過程，主要是將已經(jīng)提煉出的金屬與合金進(jìn)一步進(jìn)行鑄造、鍛造、焊接、熱處理、形變處理和腐蝕防護(hù)，使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活。注重金屬材料的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用的結(jié)合，物理知識和化學(xué)知識均有所涉及。就業(yè)一般面向金屬、機(jī)械、汽車、化工等與金屬材料相關(guān)的行業(yè)。

前者偏應(yīng)用，后者重理論

張鵬（南京航空航天大學(xué)招生辦主任）：這兩個專業(yè)相當(dāng)于信息家族中絕代雙驕的“兩兄弟”，名稱相近，卻大不相同。信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有信息處理系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)、集成及應(yīng)用等方面基礎(chǔ)知識的人才，具備通信系統(tǒng)、移動通信、衛(wèi)星通信、廣播電視、信息處理以及航空、航天、民航等領(lǐng)域的專業(yè)應(yīng)用技術(shù)，能夠獨立設(shè)計、開發(fā)專門化信息處理系統(tǒng)。

篇6

一、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)思想、總體目標(biāo)和原則

指導(dǎo)思想：牢固樹立和堅持科學(xué)發(fā)展觀，以國家產(chǎn)業(yè)政策和市場為導(dǎo)向，走新型工業(yè)化道路，推動科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品、技術(shù)和組織結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量、效益和企業(yè)的綜合競爭能力，促進(jìn)我省中小企業(yè)上規(guī)模、上數(shù)量、上水平。

總體目標(biāo)：推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，促進(jìn)

一、

二、三產(chǎn)業(yè)健康協(xié)調(diào)發(fā)展。培育壯大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，整合提升現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，逐步形成優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展強(qiáng)勁、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)特色鮮明、重點產(chǎn)業(yè)帶動力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)“七個轉(zhuǎn)變”,即:從傳統(tǒng)、粗放的經(jīng)營模式和管理模式向體制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變;從初加工、粗加工產(chǎn)品為主的傳統(tǒng)制造業(yè)向深加工、精加工、高科技、高附加值為主的先進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)變；從發(fā)展傳統(tǒng)商貿(mào)業(yè)向發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變;從主要依靠省內(nèi)資源和國內(nèi)市場向充分利用國際國內(nèi)兩種資源、兩個市場轉(zhuǎn)變;從高耗能、高污染、資源型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向環(huán)保型、節(jié)約型、循環(huán)式產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；從注重產(chǎn)品數(shù)量增長和低成本競爭向注重信用、質(zhì)量、品牌、生態(tài)效益和社會效益轉(zhuǎn)變；從小規(guī)模生產(chǎn)、分散化布局向規(guī)?；a(chǎn)、集群化發(fā)展轉(zhuǎn)變。

到2010年，全省中小企業(yè)增加值、上繳稅金、外貿(mào)出口額、固定資產(chǎn)投入年均增長12%、16%、15%、15%，中小企業(yè)研發(fā)投入占當(dāng)年銷售收入的1.5%，萬元生產(chǎn)總值綜和能耗降至1.65噸標(biāo)準(zhǔn)煤，萬元工業(yè)增加值取水量下降到66立方米，工業(yè)用水重復(fù)利用率提高到77.5%，工業(yè)固體廢棄物綜合利用率提高到60%以上。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的原則：

——堅持市場調(diào)節(jié)和政策引導(dǎo)相結(jié)合。充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

——堅持自主創(chuàng)新提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的中心環(huán)節(jié)，建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，著力提高原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力，提升產(chǎn)業(yè)層次。

——堅持走新型工業(yè)化道路。以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，實現(xiàn)節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展和安全發(fā)展，走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、安全有保障、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的發(fā)展道路，努力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式的根本轉(zhuǎn)變。

二、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向和重點

鼓勵對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有重要促進(jìn)作用，有利于節(jié)約資源、技術(shù)創(chuàng)新、安全生產(chǎn)、擴(kuò)大就業(yè)、開拓國內(nèi)外市場、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境和發(fā)揮我省比較優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)、工藝技術(shù)、裝備和產(chǎn)品發(fā)展。

限制工藝技術(shù)落后，不符合行業(yè)準(zhǔn)入條件和有關(guān)規(guī)定，不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、安全生產(chǎn)、資源和能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)，低水平重復(fù)建設(shè)，生產(chǎn)能力明顯過剩的產(chǎn)業(yè)、工藝技術(shù)、裝備及產(chǎn)品的發(fā)展。

淘汰不符合有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，嚴(yán)重浪費資源、污染環(huán)境、不具備安全生產(chǎn)條件、產(chǎn)品質(zhì)量低于國家規(guī)定或行業(yè)規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)的落后工藝技術(shù)、裝備及產(chǎn)品。

（一）改造提升優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，發(fā)展一批競爭力較強(qiáng)的制造業(yè)。

積極采用高新技術(shù)、先進(jìn)適用技術(shù)改造提升紡織服裝、皮革皮毛、機(jī)械制造、交通運輸制造、木材加工及家具制造、建材、冶金等產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮我省傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、資源優(yōu)勢和區(qū)位優(yōu)勢，提高產(chǎn)業(yè)競爭力和市場占有率。

紡織服裝、皮革皮毛產(chǎn)業(yè)：重點鼓勵企業(yè)采用新材料、新工藝、新技術(shù)裝備，發(fā)展高檔面（皮、絨）料、新型纖維、功能紡織品、裝飾紡織品、產(chǎn)業(yè)用紡織品和名牌服裝。

機(jī)械制造業(yè)：重點提高機(jī)電一體化水平，發(fā)展精密加工設(shè)備，數(shù)字化智能化和自動控制設(shè)備與系統(tǒng)，工程機(jī)械、食品機(jī)械、新型農(nóng)機(jī)等專用成套設(shè)備。

化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)：重點推廣節(jié)能降耗及綜合利用等先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展精細(xì)化工、合成材料、化工原料、中間體深加工、氯產(chǎn)品系列及配套專用材料。

交通運輸設(shè)備制造業(yè)：重點加強(qiáng)與國內(nèi)外大企業(yè)、大集團(tuán)的合資合作，擴(kuò)大規(guī)模化生產(chǎn)，提高主導(dǎo)車型及產(chǎn)品的競爭實力，培育、發(fā)展關(guān)鍵零部件和專用車。

家具制造業(yè)：重點搞好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)專業(yè)化分工協(xié)作，加強(qiáng)和改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計，提升產(chǎn)品檔次，開發(fā)研制舒適、個性、安全、環(huán)保產(chǎn)品，打造名品、精品，實現(xiàn)生產(chǎn)、銷售、運輸、倉儲和其他配套服務(wù)一體化。

建材業(yè)：重點發(fā)展新型干法水泥、優(yōu)質(zhì)浮法玻璃、精品石材、高中檔建筑衛(wèi)生陶瓷、混凝土制品、粉煤灰燒結(jié)磚等新型建材，提高建材產(chǎn)品檔次和加工深度。

冶金業(yè)：要大力發(fā)展高技術(shù)含量、高附加值和替代進(jìn)口的鋼材品種，推進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品升級換代，努力提高板材管材和特種鋼的比例。大力推廣“三干”（即干熄焦，高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵）、“三利用”（即水的重復(fù)利用、副產(chǎn)煤氣二次能源利用、高〈轉(zhuǎn)〉爐渣處理及利用）、“三治理”（即氮氧化物治理、煙氣二氧化硫治理、焦化酚氫廢水治理）等節(jié)能、綜合利用和環(huán)保技術(shù)，力爭實現(xiàn)“負(fù)能”煉鋼、廢水“零排放和廢渣全利用。積極開發(fā)在高爐和焦?fàn)t噴吹（添加）廢舊塑料、輪胎顆粒等再生資源利用技術(shù)。加快淘汰落后工藝裝備。

（二）加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，壯大一批具有地方特色的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)。圍繞農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，加大科技成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)改造力度，提高農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)裝備水平，提高農(nóng)產(chǎn)品精深加工能力，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工原料生產(chǎn)基地化、產(chǎn)加銷經(jīng)營一體化和加工制品優(yōu)質(zhì)化。

糧食、油料加工業(yè)：以小麥、玉米、薯類深加工為重點，開發(fā)綠色食品、方便食品、特色食品、醫(yī)藥保健食品以及多樣化的精深加工制品；油料加工以大豆、花生、棉籽為主，發(fā)展食用油和蛋白制品；圍繞畜牧業(yè)，大力發(fā)展飼料加工業(yè)。

肉、蛋、奶加工業(yè)：肉類重點發(fā)展牛、羊、豬、雞屠宰及其深加工；禽蛋類重點開發(fā)天然、保健、功能性產(chǎn)品，深度開發(fā)蛋黃精粉、軟磷脂等廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健等領(lǐng)域的高附加值產(chǎn)品；奶業(yè)重點發(fā)展配方奶粉、液態(tài)奶、酸奶等奶制品，加快發(fā)展干酪、奶油等深加工產(chǎn)品。

蔬菜、干鮮果品加工業(yè)：蔬菜加工重點發(fā)展有機(jī)蔬菜和綠色蔬菜保鮮、儲藏及精深加工，發(fā)展凍干脫水蔬菜、冷凍菜、保鮮菜；果品加工要注重發(fā)展干鮮果品保鮮、儲藏及精深加工。

水產(chǎn)加工業(yè)：水產(chǎn)品重點發(fā)展優(yōu)質(zhì)魚、蝦、貝類、海珍品等水產(chǎn)品精深加工和出口產(chǎn)品。

（三）大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，培育一批科技含量高的新興產(chǎn)業(yè)。充分利用高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、民營科技園區(qū)等載體，推進(jìn)一批高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)基地的發(fā)展。落實一批重點項目，加快發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)和生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，培育發(fā)展一批新興產(chǎn)業(yè)。

信息產(chǎn)業(yè)：加快信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，扶植壯大一批骨干企業(yè)，加速發(fā)展軟件和集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)，按照規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化要求，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，搞好專業(yè)化分工協(xié)作，推動信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)：突出比較優(yōu)勢，堅持特色發(fā)展，加快利用先進(jìn)的提取、分離、制劑和生產(chǎn)控制技術(shù)及裝備，提升化學(xué)藥加工深度，開發(fā)關(guān)鍵中藥工程技術(shù)和現(xiàn)代生物制藥技術(shù)，推進(jìn)中藥現(xiàn)代化，培育發(fā)展醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

環(huán)保產(chǎn)業(yè)：重點發(fā)揮現(xiàn)有環(huán)保產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，引進(jìn)、吸收、消化先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展廢氣粉塵治理、水污染治理、固體廢氣物治理和環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)與設(shè)備，扶持環(huán)保骨干企業(yè)，扶持城市污水治理、多功能組合式工業(yè)污水處理等項目，培育環(huán)保產(chǎn)業(yè)基地，形成環(huán)保設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)。

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)：重點開發(fā)玉米等糧食作物、非糧農(nóng)作物、木本油料作物、秸稈及農(nóng)林廢棄物等生物資源，處理好確保糧食安全與發(fā)展能源作物的關(guān)系，處理好穩(wěn)定傳統(tǒng)能源與積極發(fā)展生物質(zhì)能源的關(guān)系，處理好立足市場與政府支持的關(guān)系，處理好全面推動與因地制宜的關(guān)系，處理好自主發(fā)展與對外合作的關(guān)系。發(fā)展龍頭企業(yè)，培育生物質(zhì)能源基地，形成新興產(chǎn)業(yè)。

（四）全面振興服務(wù)業(yè)，促進(jìn)服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。堅持市場化、產(chǎn)業(yè)化、社會化的方向，以擴(kuò)大總量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)為重點，加強(qiáng)分類指導(dǎo)，進(jìn)一步創(chuàng)新、完善服務(wù)業(yè)發(fā)展的體制和機(jī)制，提高服務(wù)業(yè)在整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重。

發(fā)展競爭力較強(qiáng)的大型服務(wù)企業(yè)集團(tuán)，發(fā)揮服務(wù)功能，增加服務(wù)品種，提高服務(wù)水平，增強(qiáng)就業(yè)能力，提升產(chǎn)業(yè)素質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

大力推進(jìn)信息技術(shù)在現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的應(yīng)用，加快發(fā)展金融、保險、物流、信息和法律服務(wù)、會計、知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)、設(shè)計、咨詢服務(wù)等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，積極發(fā)展文化、旅游、社區(qū)服務(wù)等需求潛力大的產(chǎn)業(yè)。

規(guī)范和提升商貿(mào)、餐飲、住宿等傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)，推進(jìn)連鎖經(jīng)營、特許經(jīng)營、制、多式聯(lián)運、電子商務(wù)等組織形式和服務(wù)方式。

三、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要措施

（一）實施“一線兩廂”戰(zhàn)略，調(diào)整優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局。

“一線”地區(qū)要充分發(fā)揮區(qū)位條件優(yōu)越、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)等優(yōu)勢，圍繞高新技術(shù)、裝備制造、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，培育壯大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。重點發(fā)展冶金、建材、石化、醫(yī)藥、箱包、紡織服裝等產(chǎn)業(yè)集群和新型服務(wù)業(yè)，集中力量建設(shè)在全國具有影響的加工制造基地、現(xiàn)代物流基地和農(nóng)產(chǎn)品加工基地。

“南廂”地區(qū)要充分發(fā)揮交通、資源和綜合實力較強(qiáng)的優(yōu)勢，圍繞冶金、建材、化工、食品、紡織服裝、機(jī)械制造等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，高起點建設(shè)特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群，支持農(nóng)產(chǎn)品加工龍頭企業(yè)做強(qiáng)做大，帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

“北廂”地區(qū)要充分發(fā)揮土地和能源、資源優(yōu)勢，大力加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，增強(qiáng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引力和活力。依托能源和資源優(yōu)勢，圍繞礦產(chǎn)開采、食品加工、機(jī)械加工、紡織服裝、精細(xì)化工、生態(tài)林業(yè)，做強(qiáng)做大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，大力發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（二）發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)。充分發(fā)揮比較優(yōu)勢，積極推動生產(chǎn)要素合理流動和配置，引導(dǎo)特色產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。集中培育發(fā)展一批規(guī)劃科學(xué)、主業(yè)突出、特色明顯、規(guī)模大、鏈條長、競爭力強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)集群。到2010年，全省培育年營業(yè)收入超100億元的產(chǎn)業(yè)集群15個，年營業(yè)收入超50億元的產(chǎn)業(yè)集群50個，年營業(yè)收入超10億元的產(chǎn)業(yè)集群200個；全省60%規(guī)模以上企業(yè)進(jìn)入全省各類產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)集群經(jīng)濟(jì)總量占全省縣域經(jīng)濟(jì)總量的55%以上。爭取每個縣（市、區(qū)）培育1個規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè)集群。提高企業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)水平和產(chǎn)業(yè)集中度，加快特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，引導(dǎo)中小企業(yè)到產(chǎn)業(yè)園區(qū)集中，發(fā)展專業(yè)化、有特色的工業(yè)園區(qū)，增強(qiáng)工業(yè)園區(qū)的集聚效應(yīng)。加快龍頭企業(yè)發(fā)展，培育壯大百強(qiáng)民營企業(yè)、百家成長型民營企業(yè)，形成一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、主業(yè)突出、核心競爭力強(qiáng)的大公司和企業(yè)集團(tuán)，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力和抗風(fēng)險能力。推動中小企業(yè)與大企業(yè)專業(yè)化協(xié)作，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，形成利益共同體，提高產(chǎn)業(yè)協(xié)作配套水平，促進(jìn)中小企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。

（三）實施名牌戰(zhàn)略，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。大力實施名牌戰(zhàn)略，重點扶持技術(shù)含量與附加值高、有市場潛力的名牌產(chǎn)品企業(yè)。鼓勵名牌產(chǎn)品企業(yè)擴(kuò)大品牌經(jīng)營規(guī)模，促進(jìn)名牌產(chǎn)品企業(yè)多層次、全方位的聯(lián)合協(xié)作，實現(xiàn)資源共享。加大名牌培育和推介力度，促進(jìn)名牌產(chǎn)品升級晉檔，以名牌企業(yè)、名牌產(chǎn)品為依托，著力打造區(qū)域品牌，提升產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外知名度。到2010年，全省民營企業(yè)、中小企業(yè)培育50個中國名牌產(chǎn)品和馳名商標(biāo)，1000個省名優(yōu)產(chǎn)品和著名商標(biāo)，1000個中小企業(yè)名牌產(chǎn)品和質(zhì)量信得過產(chǎn)品。支持鼓勵市場需求旺盛、帶動能力強(qiáng)、質(zhì)量效益好的產(chǎn)品生產(chǎn)，限制生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩、沒有市場前景的產(chǎn)品；淘汰技術(shù)工藝落后、高能耗物耗、對環(huán)境和資源破壞嚴(yán)重、違反國家有關(guān)規(guī)定的產(chǎn)品。

（四）推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)。以營造創(chuàng)新環(huán)境，提高中小企業(yè)自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以建立健全技術(shù)創(chuàng)新支持體系為重點，實施“中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程”，調(diào)整優(yōu)化中小企業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)中小企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新投入，培育創(chuàng)新人才，發(fā)展專業(yè)技術(shù)服務(wù)企業(yè)，建立企業(yè)技術(shù)中心，加強(qiáng)技術(shù)合作，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，提升信息化水平，走“專、精、特、新”發(fā)展道路。鼓勵和支持在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、特色產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群中，建立技術(shù)研發(fā)中心、產(chǎn)品檢測中心、模具中心、產(chǎn)業(yè)信息中心、人才培訓(xùn)中心等公共技術(shù)服務(wù)平臺，努力滿足企業(yè)的共性技術(shù)需求和公共服務(wù)需要，實現(xiàn)技術(shù)、人才、信息等資源共享。到2010年搭建公共技術(shù)服務(wù)平臺100個，產(chǎn)學(xué)研合作平臺50個，培育300家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)。

（五）發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建節(jié)約型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。堅持開發(fā)與節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先的方針，按照減量化、再利用、資源化原則，大力推進(jìn)節(jié)能節(jié)水節(jié)地節(jié)材，加強(qiáng)資源綜合利用，全面推行清潔生產(chǎn)，完善再生資源回收利用體系，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長方式。積極開發(fā)推廣資源節(jié)約、替代和循環(huán)利用技術(shù)和產(chǎn)品，重點推進(jìn)鋼鐵、有色、電力、石化、建筑、煤炭、建材、造紙等行業(yè)節(jié)能降耗技術(shù)改造，對消耗高、污染重、危及安全生產(chǎn)、技術(shù)落后的工藝和產(chǎn)品實施強(qiáng)制淘汰制度，依法關(guān)閉破壞環(huán)境和不具備安全生產(chǎn)條件的企業(yè)。調(diào)整高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)規(guī)模，降低高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)比重。

篇7

20世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)雖然經(jīng)歷了多次蕭條、景氣、危機(jī)、復(fù)蘇的反復(fù)，但是世界經(jīng)濟(jì)有了很大的發(fā)展。發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展，許多新工業(yè)化國家和地區(qū)，特別是發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)呈持續(xù)快速發(fā)展勢頭。21世紀(jì)的世界經(jīng)濟(jì)，特別是未來的20—25年中世界經(jīng)濟(jì)仍將保持高速發(fā)展。

在未來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，人類將面臨有限的資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在今后25年內(nèi)，世界人口可能達(dá)到100億，需要滿足如此大量人口的食物和必要的物資。同時，需要供應(yīng)相應(yīng)能源、交通、住房、學(xué)校以及各種機(jī)器等需求。呈指數(shù)增長的需求和有限的資源形成了尖銳的矛盾。

回顧20世紀(jì)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)30年代以來，正是烴類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史，主要資源來自于化石資源（煤、石油和天燃?xì)猓?，許多國家都認(rèn)為化石資源是保證能源和原材料供應(yīng)的基礎(chǔ)。從20年代以來的靠其提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，以至于達(dá)到今日的生活水準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計，生物基資源所占份額很小，在能源方面低于1%，在原材料方面也不到5%。盡管烴類對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)呈強(qiáng)勁勢頭，但是有限的資源令人擔(dān)憂，而各種化工產(chǎn)品帶來的生態(tài)和環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，因此可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為全球共識，并且已被廣泛接受和推行。

在可持續(xù)發(fā)展的施行中，要使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保持平衡，經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長、生活健康標(biāo)準(zhǔn)不斷提高、國家安全與穩(wěn)定，保證資源供應(yīng)具有重要的作用。因此，許多國家政府的產(chǎn)業(yè)界都呼吁開發(fā)和利用可再生資源來補(bǔ)充和取代目前過于依賴的非再生并日益減少的化石燃料資源。

早在1996年，美國政府就組織有關(guān)行業(yè)協(xié)會、學(xué)術(shù)團(tuán)體、產(chǎn)業(yè)界和教育科研部門專家講座可再生資源開發(fā)利用問題，并于1998年后提出題為《2020植物/農(nóng)作物為基礎(chǔ)的可再生資源——通過可再生植物/農(nóng)作物資源利用加強(qiáng)美國經(jīng)濟(jì)安全性的設(shè)想》（以下簡稱“設(shè)想”）。該設(shè)想公開發(fā)表后，美國農(nóng)業(yè)部和能源部支持全國玉米種植者協(xié)會組織跨產(chǎn)業(yè)部門研究講座設(shè)想的實施問題。經(jīng)過長時間講座產(chǎn)業(yè)界、深信界和政府部門對設(shè)想目標(biāo)的實現(xiàn)、存在問題和實施步驟取得共識，并提出了題為《實施植物/農(nóng)作物為基礎(chǔ)的可再生資源2020年設(shè)想的技術(shù)指南》（以下簡稱“技術(shù)指南”）。這兩份報告內(nèi)容詳實、焦點明確、邏輯性強(qiáng)、實施步驟清晰，許多觀點和技術(shù)課題及措施具有啟迪性。從該兩份報告中，不僅可以弄清可再生資源和內(nèi)涵、開發(fā)利用的必要性和可能性，而且對如何開展和促進(jìn)可再生資源的開發(fā)利用提供了實施途徑。對目前可再生資源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)技術(shù)狀況、存在的障礙和誤區(qū)也都作了明確的闡述。雖然兩份報告都是針對美國情況提出的，但是其科學(xué)性和前瞻性以及許多技術(shù)內(nèi)涵對我們?nèi)圆环梃b參考價值。

“設(shè)想”是有關(guān)于發(fā)展以植物/農(nóng)作物為基礎(chǔ)的可再生資源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略，是由美國農(nóng)業(yè)、林業(yè)和化學(xué)工業(yè)部門（其中有各類美國公司企業(yè)）、非盈利組織、商貿(mào)協(xié)會和學(xué)術(shù)部門、各行各業(yè)的專家學(xué)者共63人經(jīng)過講座研究，首先提出對此新興產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的設(shè)想。

1996年12月美國全國玉米種植者協(xié)會組織戰(zhàn)略設(shè)想研討會，目的是草擬一個產(chǎn)業(yè)設(shè)想，使植物/農(nóng)作物為基礎(chǔ)的的可再生物質(zhì)可以作為當(dāng)前慣用的原料的補(bǔ)充來源以滿足人們對化學(xué)品、材料和其他產(chǎn)品不斷增長的需要。

本“設(shè)想”廣泛地規(guī)劃了此產(chǎn)業(yè)如何從目前家庭式的產(chǎn)業(yè)走向全國規(guī)模的核心制造產(chǎn)業(yè)的道路。公開此“設(shè)想”的目的是為了吸引更多讀者關(guān)注，出謀劃策，共同開發(fā)，使其能成為現(xiàn)實的技術(shù)實施方案。

對于世界資源能否足夠支持當(dāng)前已經(jīng)發(fā)生的急劇經(jīng)濟(jì)膨脹，社會上歷來存在兩種不同觀點：一種是悲觀的認(rèn)為，世界資源難以滿足呈指數(shù)的經(jīng)濟(jì)增長。如果現(xiàn)有技術(shù)不能進(jìn)一步發(fā)展，而非再生資源又有限，這種悲觀看法確實是現(xiàn)實的評價；另一方面，當(dāng)前的技術(shù)正在突破，并有無限潛力，因此對未來產(chǎn)生樂觀看法。

歷史教育人們，只有通過協(xié)調(diào)提出明確設(shè)想，才能引導(dǎo)人們?nèi)ソ鉀Q關(guān)于未來發(fā)展的重大問題。

過去一直談如何解決未來25年世界超過100億人口的食品問題。獲得食物只是人類生存的一種需要，其他還有呈指數(shù)增長的對能源、運輸、住宅、學(xué)校、機(jī)械以及計算機(jī)等的需要，而滿足這些需求的資源從何而來是應(yīng)當(dāng)考慮的問題。

鉆探更多、更深的油氣井可以供應(yīng)更多的烴類原料，但是油氣儲量畢竟有限。對現(xiàn)有烴類的有效利用率將會不斷提高，但是效果不大。納米技術(shù)可能會促進(jìn)小型化從而節(jié)省材料，但是有些物件不能縮小。問題是資源正在耗盡，何時耗盡并不重要，重要的是探求一種新的資源模式，使之逐步轉(zhuǎn)化。

“設(shè)想”序言稱，不論適用性技術(shù)應(yīng)用如何，凡將現(xiàn)有資源轉(zhuǎn)化為可再生資源，都是符合可持續(xù)發(fā)展的方向，也適應(yīng)環(huán)境和生態(tài)要求。因此，應(yīng)用植物/農(nóng)作物資源的設(shè)想是樂觀的。

隨著適用性研究和開發(fā)的進(jìn)展，人們可以發(fā)現(xiàn)許多經(jīng)濟(jì)上可行的方案來滿足整個地球的需求。該"設(shè)想"確定了方向和相應(yīng)的規(guī)劃，采取措施建立利用植物系統(tǒng)中能源和碳源的可再生資源基礎(chǔ)。面臨的挑戰(zhàn)是嚴(yán)重的，但機(jī)遇也是難以衡量的。人類可以適應(yīng)變化，但必須接受所面臨的挑戰(zhàn)。序言中從兩方面進(jìn)一步闡明“設(shè)想”提出的背景：

1、界定植物/農(nóng)作物基資源

植物/農(nóng)作物基(有時用生物基bio-based)資源是指來自于一定范圍的植物系統(tǒng)，主要是農(nóng)作物、林產(chǎn)品和食品、飼料和纖維工業(yè)加工過程中的副產(chǎn)物。它們可以通過一年生的作物和樹種，多年生植物和短期輪作樹種等途徑在一個較短的時間內(nèi)再生。石油化學(xué)品原本也是以植物為基礎(chǔ)，其基本分子為烴類。植物/農(nóng)作物基可再生資源當(dāng)前所用的大量基本分子是碳水化合物、木質(zhì)素和植物油。也有一些量少高值的分子是來自二級植物新陳代謝。另一個主要區(qū)別是烴類及其提取系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)并加工處理其所需要的原料型產(chǎn)品，而植物基可再生資源在某些程度上雖然也被認(rèn)定，但某種植物會含有某種資源，加工后會留下什么，尚未完全搞清。

最近生物技術(shù)進(jìn)展可以改變植物成分和酶提取系統(tǒng)，這就為現(xiàn)在需要的化學(xué)產(chǎn)品和新型中間人體及產(chǎn)品制造提供了新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇。據(jù)統(tǒng)計，美國的森林、耕地、牧場等面積約22.46億英畝(1英畝=0.405公頃，下同)，其中主要農(nóng)作物的種植面積有4.24億英畝，可以生產(chǎn)大量植物/農(nóng)作物基資源。過去50年，這類資源的重點主要是面向食物、飼料和纖維生產(chǎn)。

2、烴類經(jīng)濟(jì)

20世紀(jì)后期，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，生產(chǎn)增長率有很大提高，尤其是各發(fā)達(dá)國家，一些發(fā)展中國家也不斷增長。成功的增長和發(fā)展過程中起主要作用的是烴類經(jīng)濟(jì)。自20年代以來，礦物化石燃料的采取和利用提供了人們當(dāng)前所享受的經(jīng)濟(jì)效益和生活水準(zhǔn)。許多國家都依靠這種資源來滿足能源和原材料的需要。

在過去50年中，大量的研究開發(fā)在能源生產(chǎn)和基礎(chǔ)產(chǎn)品制造方面創(chuàng)造了許多可以大量增值的工藝過程。市場經(jīng)濟(jì)明顯地受人們提高生活水準(zhǔn)的意愿所驅(qū)動，以創(chuàng)造各種產(chǎn)品。生物基資源的(主要是用植物基)用量很小。據(jù)統(tǒng)計，在能源方面少于1%，在原材料方面亦低于5%。美國1996年玉米、黃豆和小米等生產(chǎn)用作食品和飼料量約為6900億磅(1磅=0.4536公斤，下同)。由此從經(jīng)濟(jì)角度看還不能趕上工業(yè)原料，而以烴類為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)卻繁榮昌盛。

烴類雖然將繼續(xù)起到非常有效的經(jīng)濟(jì)發(fā)展平臺作用，但是在其未來應(yīng)用中卻有若干問題有待解決。首先是對石油化學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境問題日益受到關(guān)注，隨著又產(chǎn)生了許多相關(guān)的問題。化石燃料是一類正在減少的原料資源。應(yīng)用植物/農(nóng)作物基資源作為一種補(bǔ)充，由于它們是可再生的，所以為經(jīng)濟(jì)有序地向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了機(jī)會。

通過對能源狀態(tài)的審視就可看到可再生資源作為一種補(bǔ)充的必要性。烴類資源有限，許多專家提出世界可采和探明儲量，如按現(xiàn)在消費水平計算只能提供50-100年，此處的一個重要假設(shè)是“現(xiàn)在消費水平”是保持不變，但是從全世界人口增長和生活水準(zhǔn)變化來考慮，此假設(shè)是不合理的。當(dāng)前世界上按人口平均的能源消費水平差距很大，詳見表1，許多發(fā)展中國家都將增加能源消費。未來的能源供應(yīng)問題是多方面的，因為發(fā)展中國家人口眾多。例如，中國按人口平均能源消費相當(dāng)于美國水平的1/3，其需要增加的能量數(shù)量約相當(dāng)于美國現(xiàn)在全年能源使用總量。

表1當(dāng)前按人口平均能源消費水平KWh/人美國法國日本巴西泰國中國

122007500700015001200900

一些有效利用烴類的開發(fā)將有助于需要增長問題的解決，但是對烴類找到補(bǔ)充資源是完全必要的，只有如此才能保持可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)基礎(chǔ)。

新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用需要時間。石油化學(xué)工業(yè)本身的發(fā)展就是一個事例。1920年烴類原材料經(jīng)濟(jì)并不像今天這樣具有吸引力，過了50年，開始適應(yīng)化石燃料狀況的工藝。因此，要使植物/農(nóng)作物基系統(tǒng)達(dá)到同樣現(xiàn)代化水平也需要時間。

當(dāng)前正是開展大量研究開發(fā)工作、利用各種可再生資源和各種新工藝、并開始在各種可供選擇的途徑中提出選擇標(biāo)準(zhǔn)的時候。現(xiàn)在進(jìn)行研究并不意味系統(tǒng)要立即改變，但是，烴類經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)未來將出現(xiàn)問題：要支付高額環(huán)境費用，或是由于原料缺少而價格上揚。

投資適用性研究可以在未來能源和原材料間進(jìn)行相關(guān)的比較，提供非常需要的選擇。在中期至長期，選擇植物/農(nóng)作物基可再生資源可能是要兼顧環(huán)境方面容許和經(jīng)濟(jì)方面具有吸引力。而在近期，研究和開發(fā)可能只在一些領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行，使植物/農(nóng)作物可再生資源能開始進(jìn)入基本化學(xué)原料市場，從而擴(kuò)大資源基礎(chǔ)，延長有價值的化石燃料儲備的應(yīng)用壽命。

在上述背景環(huán)境下，通過研究討論，提出了2020年開發(fā)利用植物/農(nóng)作物可再生資源的設(shè)想的目標(biāo)；“設(shè)想”是要通過植物/農(nóng)作物基可再生資源的開發(fā)來提供經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展、生活的健康標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)大的國家安全。植物/農(nóng)作物基可再生資源可以改變當(dāng)前對日益減少的非再生資源的依賴。

本“設(shè)想”的內(nèi)涵重點是建立新的觀念，即植物基資源是越來越重要的工業(yè)原料資源。非再生資源可能因經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素逐步被植物基再生資源所取代，“設(shè)想”反對等到危機(jī)發(fā)生時現(xiàn)開始啟動替代。

展望2020年，化石燃料可能仍將占90%，增加植物基可再生資源并不是可有可無的，它對滿足未來的需求非常迫切。當(dāng)然，需要有效地加工和利用這些植物衍生原料。其新途徑的研究從現(xiàn)在就要開始，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展有足夠的時間，保證解決環(huán)境而進(jìn)行良好的合作。

要取得有成效的進(jìn)展，應(yīng)當(dāng)確定以下的方向性目標(biāo)：

1、2020年化學(xué)基礎(chǔ)產(chǎn)品中至少有10%來自植物的可再生資源原料，到2050年提高到50%。

2、建立植物基(農(nóng)作物，林產(chǎn)，加工業(yè))系統(tǒng)，用有效的轉(zhuǎn)化加工工藝生產(chǎn)可再生原料，為2020年選中的產(chǎn)品提供經(jīng)濟(jì)合理、對環(huán)境瓜敏感的制造平臺。用此生產(chǎn)鏈來示范一個綜合的植物/農(nóng)作物基原料系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性和潛在效益，顯示工業(yè)應(yīng)用機(jī)遇的新領(lǐng)域，為2020年以后國內(nèi)和出口的需求做出貢獻(xiàn)。

3、在工業(yè)投資者、植物商、生產(chǎn)者、學(xué)術(shù)界和各級政府之間建立合作伙伴關(guān)系，開發(fā)從小范圍到大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，重新激活農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，改進(jìn)增值加工和制造鏈的集成，消除食品、飼料和纖維加工業(yè)與基礎(chǔ)材料制造業(yè)之間的差別。

“設(shè)想”中提出，科研與開發(fā)方面要制定有詳細(xì)目的和要求的相應(yīng)計劃，支持上述方向性目標(biāo)的實現(xiàn)，從而也可取得投資的優(yōu)勢。

植物/農(nóng)作物基資源利用現(xiàn)狀和前景

一、現(xiàn)狀

烴類提供人類能源和衣著。塑料、油料、油漆、染料、藥品等基礎(chǔ)原料，已經(jīng)成為現(xiàn)代生活的主要依靠。1970-1990年間石油基的塑料增加了4倍，已經(jīng)逐步代替了玻璃、金屬甚至紙張。植物/農(nóng)作物基資源目前尚未有效利用，主要是因為可用性差、質(zhì)量不高、供應(yīng)不穩(wěn)或是價格高。要推動和提高植物/農(nóng)作物可再生資源應(yīng)用的興趣，需要從以下幾個方面來分析。

1、實用性

盡管消費總量不高，但是植物基原料當(dāng)前在化學(xué)品方面應(yīng)用面很廣，如用于油漆、粘合劑及劑等。黃豆是植物袖的傳統(tǒng)原料，隨著基因工程進(jìn)展，可以生產(chǎn)滿足特殊劑市場需要的專門油。最近，可用黃豆衍生物制造油墨，在乙醇、山梨醇、纖維素、擰槽酸、天然橡膠、多數(shù)氨基酸以及各種蛋白質(zhì)等化學(xué)品生產(chǎn)中，植物基資源是主要原料，詳見表2。

表2、美國植物基資源用量萬t/a類別用量用途

木材8090紙，紙板，木質(zhì)素纖維復(fù)合材料

工業(yè)淀粉300粘合劑，聚合物，樹脂

植物油100表面活性劑，油墨，油漆，樹脂

天然橡膠100輪胎，家用品

木材提取物90油料，膠

纖維素50紡織纖維，聚合物

木質(zhì)素20粘合劑，丹寧，vanillin

在多數(shù)情況下，應(yīng)用的植物基材料主要是原始狀態(tài)分子。如木質(zhì)素纖維、植物油和橡膠等復(fù)雜分子的應(yīng)用也只有有限的改性。這就與石油化學(xué)工業(yè)構(gòu)成明顯的反差，石油化工則是用化學(xué)方法按需要將烴類裂解成幾種簡單分子，如甲烷、丙烯等。用這些基礎(chǔ)原料進(jìn)行化學(xué)合成，制造所需要的復(fù)雜的分子。

在少數(shù)情況下，植物/農(nóng)作物原料進(jìn)行裂解成為不同的基礎(chǔ)分子，例如高果糖的玉米生產(chǎn)糖漿和玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇。1996年美國用211億磅(1磅=0.4536公斤，下同)玉米采用新型酶發(fā)酵方法生產(chǎn)9億加侖(1加侖=4.546L,下同)乙醇，從而加工為90億加侖混合汽油。從許多實例看，植物基原料有一定實用性，雖還未生產(chǎn)像藥物那樣的高度專業(yè)化的分子，但卻包括了大量生產(chǎn)的中間體及產(chǎn)品。

2、供應(yīng)及質(zhì)量

植物系統(tǒng)地區(qū)分布廣，由于土壤和氣候條件不同，導(dǎo)致供應(yīng)和質(zhì)量的差異。森林和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)縮小了天然野生植物的供應(yīng)差異。

生物質(zhì)的總產(chǎn)量雖然很大，但是由于沒有經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化技術(shù)而使其應(yīng)用受限制。一些新進(jìn)展如快速裂解提供了從中獲得低分子量產(chǎn)品的機(jī)會，如果能在分離技術(shù)上進(jìn)一步創(chuàng)新，就可以推動此應(yīng)用。生物質(zhì)資源可以來自快速增長木材、田邊作物以及其他專門培植的植物物種。另一潛在的生物質(zhì)資源是當(dāng)前為食用和飼料種植的農(nóng)作物，如玉米、黃豆、小麥和高梁等。一般情況下這些作物只應(yīng)用其產(chǎn)量的一半。此4種作物估計每英畝(1英畝=0.405公頃,下同)約有2600磅(以干物質(zhì)計,下同)遺留在田地中，總計約有5200億磅。一部分留在耕地以改良土壤結(jié)構(gòu)，但大部分運出去，作為原料應(yīng)用。因此要求有適當(dāng)?shù)?、成本低的儲運系統(tǒng)和加工技術(shù)。

供應(yīng)方面的主要問題是對原始生產(chǎn)的管理。當(dāng)前，樹木可作木材和紙漿，種植農(nóng)作物只是為食品、飼料和纖維加工，沒有在綜合利用上進(jìn)行優(yōu)化。對植物/農(nóng)作物投入的成本評價基礎(chǔ)是未經(jīng)優(yōu)化的植物生產(chǎn)系統(tǒng)，因此經(jīng)濟(jì)性不佳。一些邊際土地的利用可以擴(kuò)大植物基可再生資源原料基地。但是從經(jīng)濟(jì)上比較，其很難達(dá)到經(jīng)濟(jì)可行目標(biāo)。在估算其經(jīng)濟(jì)回報時，要考慮化肥、農(nóng)藥等化學(xué)品的使用費用。要增加可再生資源來源，除了要提高邊際土地利用率外，主要應(yīng)是如何對良田建立優(yōu)化種植生產(chǎn)系統(tǒng)。

當(dāng)前低投入、低產(chǎn)出的植物生產(chǎn)對農(nóng)民難以盈利，并不利于農(nóng)村發(fā)展，也不能為加工業(yè)提供低價原料。但是在產(chǎn)出方面，數(shù)量和質(zhì)量相差甚大，從此系統(tǒng)得到的產(chǎn)品必然價格較高，嚴(yán)重地限制了經(jīng)濟(jì)上的可行性。而且，由于低產(chǎn)出生產(chǎn)就需要更多的土地，其對環(huán)境的單位影響常常大于更為強(qiáng)化、密集的系統(tǒng)。因此要優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，同時改善邊際土地的利用。此外利用生產(chǎn)率高的土地作為植物/農(nóng)作物可再生資源的原料基地，這也有利于解決數(shù)量和質(zhì)量上的波動變化。

農(nóng)村根據(jù)市場需求規(guī)劃種植計劃，如根據(jù)乙醇市場還是植物油供需情況，做出種玉米還是種黃豆的選擇，其次則要進(jìn)行第2輪對品種的選擇，作乙醇則要種高淀粉含量的玉米品種，如要種飼料，則種含高油量玉米更佳。這些選擇都對產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益有很大影響。面對“設(shè)想”需要擴(kuò)大食品或飼料、飼料或原料、油料或淀粉、纖維或糖、藥品或聚合物等等選擇范圍。要根據(jù)供應(yīng)或需求來決策，就需要進(jìn)一步仔細(xì)研究有關(guān)課題。

3、植物/農(nóng)作物基原料成本

利用植物/農(nóng)作物基可再生資源主要是成本問題，它與烴類相比是不經(jīng)濟(jì)的。工業(yè)生產(chǎn)要求大量的便宜原料。植物原料價格便宜，如果能開發(fā)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)將極具競爭能力。利用植物/農(nóng)作物基原料生產(chǎn)化學(xué)品的成本比較，詳見表3。

表3、植物/農(nóng)作物基化學(xué)品生產(chǎn)成本類別生產(chǎn)量萬噸通常方法美元/1b植物衍生美元/1b植物衍生占總產(chǎn)量%

糠醛300.750.7897.0

粘合劑5001.651.4040.0

脂肪酸2500.460.3340.0

表面活性劑3500.450.4535.0

醋酸2300.330.3517.5

增塑劑801.502.5015.0

炭黑1500.500.4512.0

洗滌劑12601.101.7511.0

顏料15502.005.806.0

染料45012.0021.006.0

墻涂料7800.501.203.5

油墨3502.002.503.5

專用涂料2400.801.752.0

塑料30000.502.001.8

實際上,在制造業(yè)中選用不同的化學(xué)加工工藝對其成本影響很大。

植物/農(nóng)作物基可再生資源不是一種替代性資源,而是為工業(yè)原料提供的補(bǔ)充資源。成本問題并非只限于原料,而且與加工過程有關(guān)，因此要進(jìn)一步開發(fā)新的化學(xué)和生物加工工藝，才能擴(kuò)大植物基可再生資源應(yīng)用范圍，使之成為經(jīng)濟(jì)可行系統(tǒng)。

二、前景

由于植物/農(nóng)作物基可再生資源的來源不同，每種來源的原料又可以利用不同的加工工藝，構(gòu)成了一種多維的發(fā)展前景。本“設(shè)想”運用矩陣分析方法進(jìn)行探討。不同投人的植物原料，可以運用不同的加工系統(tǒng)，并取得各種不同的開發(fā)效果。

1、廢料和副產(chǎn)物利用

從當(dāng)前看，利用機(jī)會多，但需要有新的加工技術(shù)才能使其成為更重要的資源。

(1)現(xiàn)代化學(xué)

森林工業(yè)已經(jīng)將副產(chǎn)物利用發(fā)展成為一個較大的行業(yè)，如紙漿副產(chǎn)液轉(zhuǎn)化為磺酸木質(zhì)素表面活性劑CH3SOCH3以及用樹皮制丹寧。農(nóng)作物的磨榨工業(yè)開發(fā)了許多應(yīng)用副產(chǎn)物進(jìn)行加工的工藝，如從燕麥制糠醒、淀粉粘合劑、專用棉籽油、從濕磨料生產(chǎn)擰蒙酸鹽和氨基酸等。但是，許多食品加工業(yè)，如蔬菜和水果卻沒有開發(fā)相應(yīng)的副產(chǎn)利用加工工藝，經(jīng)常將副產(chǎn)淀粉和糖排放入周圍環(huán)境。副產(chǎn)物的利用具有許多發(fā)展機(jī)遇，提取及銷售其所含的有效成分是降低主產(chǎn)物成本的手段，而且從戰(zhàn)略上看是擴(kuò)大利用植物基資源。

(2)改進(jìn)化學(xué)

木本植物和有些農(nóng)作物加工中有較高的木質(zhì)纖維素含量和一些碳水化合物，如烴類工業(yè)一樣，可以將復(fù)雜分子轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小分子技術(shù)。便宜的植物衍生發(fā)酵制糖的開發(fā)已在進(jìn)行。用金屬有機(jī)物化學(xué)將碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲋祷瘜W(xué)品是擴(kuò)大利用植物基原料的又一技術(shù)途徑。改進(jìn)化學(xué)方法具有潛力，可以使植物衍生的廢料加工利用提高經(jīng)濟(jì)回報率。

(3)生物加工

在比較復(fù)雜的料漿中用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)某種分子，再將其分離出來成為需要的產(chǎn)物。生物轉(zhuǎn)化是應(yīng)用微生物、細(xì)胞或不含細(xì)胞的酶系統(tǒng)的一步法工藝，它提供了改進(jìn)廢物料和副產(chǎn)物利用機(jī)會，隨著分離技術(shù)的提高，生物加工工藝可以獲得更為廣泛的應(yīng)用。

(4)新分子

在此方面似乎不太重要，從廢料中生產(chǎn)新分子不是一條最佳途徑。

2、現(xiàn)有農(nóng)作物

從近期看擴(kuò)大應(yīng)用具有最佳機(jī)會。

(1)現(xiàn)代化學(xué)

從化學(xué)工業(yè)整體看，并沒有|認(rèn)為植物衍生材料具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，但是具體|問題要具體分析。石油化工利用烴類而不用碳水化合物和其他生物基分子。

(2)改進(jìn)化學(xué)

如果植物衍生原料是結(jié)構(gòu)型的生物質(zhì)，含有木質(zhì)素和纖維素等成分，其具有一定優(yōu)勢。一些新技術(shù)，如綜合燃燒或金屬有機(jī)化學(xué)等都能提供更好地利用此類資源的機(jī)會。除林產(chǎn)資源外，約有5200億磅的生物質(zhì)資源目前尚未加以利用。改變加工工藝路線可以提高利用現(xiàn)有資源的效益。新的工藝開發(fā)可以提供利用糖和淀粉的機(jī)會。植物淀粉有不同來源，如水稻、土豆、玉米和小麥，它們的性質(zhì)、用途都不同，因此需要改進(jìn)其化學(xué)方法，發(fā)揮其潛能。新化學(xué)工藝與生物加工及先進(jìn)的分離技術(shù)綜合起來可產(chǎn)生很大效益。

(3)生物加工工藝

植物作為生物加工原料量大而多樣，從結(jié)構(gòu)型生物質(zhì)到一些專門的植物組分，在生物加工方面潛在優(yōu)勢很大：用酶轉(zhuǎn)換玉米衍生的葡萄糖生產(chǎn)高果糖的玉米糖漿。最近從玉米葡萄糖經(jīng)過發(fā)酵制琥珀酸也取得成功。琥珀酸鹽可以用作制一些化學(xué)產(chǎn)品如丁二醇、四氫呋喃，這些中間體又可進(jìn)一步加工制成許多種產(chǎn)品。當(dāng)前，用10億磅這種原料可得到價值13億美元產(chǎn)品，現(xiàn)在正在中試。多種學(xué)科進(jìn)行合作就可取得良好的效果，這是短期內(nèi)取得成效的一種良好運行模式。

(4)新分子

植物原料的投入固定，利用基因改性所用微生物或是專用酶，可產(chǎn)生新分子。此工作目前只在很小的市場中進(jìn)行。當(dāng)市場對具有特殊性能的新產(chǎn)品需求增加，投入產(chǎn)出可能會促使其發(fā)展，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合研究要沿著產(chǎn)品開發(fā)鏈進(jìn)行，從界定所需要的產(chǎn)品——需要的特性——分子結(jié)構(gòu)——中間體——酶技術(shù)——蛋白質(zhì)/基因工程——投入植物的最佳原料——生產(chǎn)優(yōu)化等。

3、新鮮農(nóng)作物

此項作為中期發(fā)展機(jī)遇。

(l)現(xiàn)代化學(xué)

因為化學(xué)工業(yè)一般不認(rèn)為農(nóng)作物的利用能獲得較高的經(jīng)濟(jì)價值，因此新鮮農(nóng)作物并無吸引力。過去曾認(rèn)為可以降低成本，但是實際上的技術(shù)限制否定了其經(jīng)濟(jì)性。

(2)改進(jìn)化學(xué)

從投入產(chǎn)出看，存在類似問題，如果改進(jìn)的化學(xué)工藝需要專門的農(nóng)作物，-新鮮農(nóng)作物可能會有優(yōu)勢。另一優(yōu)勢是在物流方面。按照改進(jìn)工藝實施和運作規(guī)模，所需原料只能就近供應(yīng)新鮮農(nóng)作物。因此改進(jìn)工藝應(yīng)當(dāng)與供應(yīng)系統(tǒng)平行進(jìn)行才能互相支持共同發(fā)展。植物作為原料補(bǔ)充資源時，困難在于許多烴類加工裝置不位于農(nóng)作物和森林種植地區(qū)，而植物基原料運輸費用很高。

(3)生物加工工藝

與改性化學(xué)類似,區(qū)別在于如何將原料加工成中間體和最終產(chǎn)品。在技術(shù)上要考慮農(nóng)作物品種的適用性，一種生物工藝可以對多種品種進(jìn)行加工。優(yōu)化工藝是影響運作經(jīng)濟(jì)很重要的因素。

4、改性基因類植物

這是中長期發(fā)展機(jī)遇，其可提供的成效目前尚難以想像，今后是否出現(xiàn)碳水化合物經(jīng)濟(jì)，或是其他經(jīng)濟(jì)，這要看建立在生物工程基礎(chǔ)上的新工業(yè)平臺所能發(fā)揮的作用。

(1)現(xiàn)代化學(xué)

基因改性植物基原料可能成為現(xiàn)有的烴類加工系統(tǒng)原料。但是，改性植物分子在烴類系統(tǒng)中降解所花代價太高。因此投入技術(shù)要能跨越加工技術(shù)，或者是較復(fù)雜的分子能直接得到并進(jìn)入制造鏈，再有是新工藝路線能高效地應(yīng)用此改性原料。當(dāng)然這些變革都要從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩方面來評價其效益。

(2)改性化學(xué)

對優(yōu)化植物/農(nóng)作物基原料投入和加工有好處，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行此方面研究。至于何時見效則要根據(jù)基因技術(shù)進(jìn)展及其達(dá)到工業(yè)化時間來確定。

(3)生物加工工藝

微生物或酶進(jìn)行基因改變達(dá)到強(qiáng)化工藝過程目的。生物工程具有長期潛力，在原料投入和生物技術(shù)本身之間創(chuàng)優(yōu)，有時所需要的可作基礎(chǔ)原料的分子可以部分在植物原料內(nèi)進(jìn)行合成，用生物轉(zhuǎn)化或高度專門化的生物/化學(xué)工藝進(jìn)行分離。為了繼續(xù)應(yīng)用化石燃料生產(chǎn)專門產(chǎn)品，需要進(jìn)行研究開發(fā)，使有限資源能取得最大的價值。

(4)新分子

過去20年中，塑料已成為最大的工業(yè)部門，在日常生活中代替了玻璃、陶瓷、木材和金屬。市場將會根據(jù)消費者的意愿和需求發(fā)生變化。材料科學(xué)將繼續(xù)發(fā)展，市場銷售者將繼續(xù)設(shè)計新的消費品，塑料的未來變化難以預(yù)料。能作為新工業(yè)發(fā)展平臺基礎(chǔ)的新分子將會很多，物理與化學(xué)科學(xué)與生物工程材料結(jié)合將產(chǎn)生新的領(lǐng)域。植物基可再生資源將是未來的主要資源。新陳代謝工程是將豐富資源制造成所需基礎(chǔ)原料的渠道，支持社會基礎(chǔ)設(shè)施。開發(fā)和拓寬其可能性，需要先進(jìn)的技術(shù)，這將是未來新領(lǐng)域。

生物技術(shù)的潛在影響及實施“設(shè)想”的工作途徑

生物技術(shù)的潛在影響

對一個新的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行評價，可以從如下幾個方面來分析：近來變化的速度和引入的速度、量度及其帶來利益的水平及公共公司投資、評價專利活動和有關(guān)協(xié)會的活動、觀察開發(fā)進(jìn)程、審視所取得的成功進(jìn)展。

90年代初期，許多人對生物技術(shù)將對農(nóng)作物帶來很大變化是持懷疑態(tài)度的。到1996年，轉(zhuǎn)基因作物在產(chǎn)業(yè)化方面取得成功，明確地澄清了這個問題。這些早期的成效是關(guān)于新的作物保護(hù)途徑，對保護(hù)植物生產(chǎn)免受病蟲害起了重要作用，對進(jìn)一步了解和掌握如何改進(jìn)植物組分也很重要。

由于管理方面的需要，轉(zhuǎn)基因大田試驗記錄由美國動物和植物健康監(jiān)測服務(wù)中心保存。從記錄中可以看到一些行之有效的轉(zhuǎn)基因改變植物組分的工作正在進(jìn)行之中，試驗范圍也在不斷擴(kuò)大，一些主要的公司如杜邦、孟山都和PioneerHi-Bred等都在進(jìn)行。

為了改變植物組分以提高營養(yǎng)價值，改善加工性能，或是為了某些工業(yè)和制藥的應(yīng)用，一些轉(zhuǎn)基因改性品種已經(jīng)進(jìn)行了評價，包括碳水化合物的變革、油和脂肪酸改性、提高氨基酸水平、蛋白質(zhì)形態(tài)操作(typemonipulation)、纖維特性改性、產(chǎn)生抗體、工業(yè)酶生產(chǎn)、二級化合物操作(甾醇，earotenoids等)、新型聚合物生產(chǎn)。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展非常迅速，為植物基材料擴(kuò)大應(yīng)用開辟了新的途徑，使其可以為工業(yè)生產(chǎn)提供分子基礎(chǔ)原料和更為復(fù)雜的分子原料。用植物基原料主產(chǎn)聚合物，制造塑料就是一個成功事例。從A1-coligenenentrophus細(xì)菌的3種基因已經(jīng)能轉(zhuǎn)入植物的1ipid合成中，可以得到polyhydroxybutyrate(聚羥基丁酸酯)，濃度可達(dá)14%。這種生物可降解的熱塑性塑料正在進(jìn)一步開發(fā)，使之可以從黃豆、棉花和油菜籽制備。

在過去50年內(nèi)，通常用的植物培植產(chǎn)率已經(jīng)提高了3倍，根據(jù)農(nóng)作物滿足食物、飼料和纖維不同用途，選擇不同的方法得到具有不同特性的產(chǎn)物。高級植物種植要用基因圖譜和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，進(jìn)一步提高食物和飼料生產(chǎn)需要供應(yīng)的植物基原料。

生物技術(shù)對植物基原料已經(jīng)產(chǎn)生革命性的影響。但是，用生物技術(shù)來改變植物，使之適合烴類經(jīng)濟(jì)需要，并不是一條最佳途徑。這就需要進(jìn)一步弄清什么是工業(yè)鏈需要的因素，而這些因素又是能在未來轉(zhuǎn)基因植物基可再生資源中具有最大的優(yōu)勢。

實施“設(shè)想”的工作途徑

要成功實施美國可再生資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略設(shè)想(以下簡稱“設(shè)想”)中所提出的大綱，需要將研究、開發(fā)、工業(yè)過程工程以及對未來的市場了解等項工作有效地集成起來。適應(yīng)“設(shè)想”的多學(xué)科計劃以及各個項目的協(xié)作都要求有一共同的目標(biāo)，向前沿技術(shù)邁進(jìn)。應(yīng)用改進(jìn)的化學(xué)工藝加工現(xiàn)有的農(nóng)作物，包括集成運用生物工藝，可以納入短期計劃之內(nèi)，從當(dāng)前到今后10年可以著手實施。這是研究中的一個熱點。另一個熱點是觀念上的飛躍，超越當(dāng)前的烴類化學(xué)，結(jié)合基因改性植物，運用新的工藝，這可以納人中長期計劃中，在10到20年甚至更長時期內(nèi)實施并產(chǎn)生影響。上述兩個熱點都是當(dāng)前在研究中進(jìn)行投資，在不同期限內(nèi)可以取得回報。

如果在這些領(lǐng)域內(nèi)取得成功，在工業(yè)應(yīng)用上就可以有了一個可行的堅實科學(xué)基礎(chǔ)。新鮮作物應(yīng)用開發(fā)將被看作是一個降低這些系統(tǒng)成本的一種機(jī)制，或是改善供應(yīng)狀況(數(shù)量和質(zhì)量)，滿足工業(yè)發(fā)展需要。

當(dāng)審視植物基可再生資源的前景時，可以看到供應(yīng)鏈本身包含著許多重大課題。不同物種發(fā)展有各自的地理優(yōu)勢，可以形成專門原料的加工中心，包括進(jìn)入國內(nèi)和國外兩個市場。對轉(zhuǎn)基因作物的鑒別保護(hù)機(jī)制仍在變化，植物基可再生資源上的這些系統(tǒng)都需要進(jìn)一步研究。

本“設(shè)想”并非要給各種問題以答案，而是指出未來潛在的可能，在各方面采取一定的步驟就可以使其實現(xiàn)。下一階段就要進(jìn)行各方的協(xié)調(diào)工作，使多方面的投資者能有一個投入的基礎(chǔ)，針對“設(shè)想”提出的目標(biāo)進(jìn)行開發(fā)工作。該規(guī)劃要訂出各項目計劃，通過研究和開發(fā)來支持“設(shè)想”中提出的方向性指標(biāo)。各計劃項目要符合下列一個或幾個方面的要求。

優(yōu)化生物質(zhì)和農(nóng)作物基原料生產(chǎn)，達(dá)到計劃應(yīng)用要求狀況。

為植物基原料的供應(yīng)鏈提出裝置、地點、貯運和分銷措施，包括加強(qiáng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的機(jī)制。

加速發(fā)展基于改性化學(xué)和生物工藝的新工藝，同時考慮利用植物/農(nóng)作物基可再生資源原料。

對多類投資者支持的項目，對上述三個方面中一個或一個以上將產(chǎn)生影響的項目，或是多學(xué)科項目等將給以優(yōu)先和優(yōu)惠待遇。投資項目選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮時間要求和潛在影響的大小來確定。

植物/農(nóng)作物基可再生資源對工業(yè)基礎(chǔ)原產(chǎn)的需求增長是一個戰(zhàn)略性措施，也是使美國在21世紀(jì)繼續(xù)保持領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略性選擇。開發(fā)基礎(chǔ)資源具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會方面的好處。機(jī)遇是明確的，考慮未來的設(shè)想是需要的，要聯(lián)合投資者對新途徑進(jìn)行投資，才能創(chuàng)造一個安全的未來。

“設(shè)想”文本中不止一處引用達(dá)爾文的名言“能夠幸存下來的物種，不是最強(qiáng)的，也不是最聰明的，而是能適應(yīng)變化的”。

2020年可再生資源應(yīng)用將增加五倍

《植物/農(nóng)作物基可再生資源2020年設(shè)想實施的技術(shù)指南》(以下簡稱“技術(shù)指南”)，是《植物/農(nóng)作物基可再生資源2020年設(shè)想》(以下簡稱“設(shè)想”)的補(bǔ)充，提出的目的是：支持“設(shè)想”方向，確定發(fā)展中的主要障礙和問題，確定優(yōu)先的研究領(lǐng)域。

要達(dá)到上述目的需要進(jìn)行協(xié)調(diào)觀念開發(fā)，收集專家證明，組織多學(xué)科研討會、聽證會，優(yōu)勢排隊試驗和團(tuán)隊行動計劃等多項工作。在“技術(shù)指南”編制過程中吸收了各方面人士的意見，參加研討的共有66名有關(guān)部門不同行業(yè)的專家。專家們就全球性問題提出“設(shè)想”，針對“設(shè)想”結(jié)合現(xiàn)實狀況提出存在的主要障礙與問題，再確定研究與開發(fā)領(lǐng)域，從而找出優(yōu)先研究開發(fā)的課題。這些課題所屬領(lǐng)域都是能為利用可再生資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展起最大杠桿作用的研究領(lǐng)域。通過參加“技術(shù)指南”研究和編制的專家的專業(yè)情況反映出在化工制造中應(yīng)用生物基原料需要涉及多門學(xué)科。但是有3個產(chǎn)業(yè)是中心，即化學(xué)、生物和農(nóng)業(yè)，每個產(chǎn)業(yè)都涉及幾門不同的學(xué)科，如農(nóng)業(yè)，林業(yè)和石油化學(xué)。

1、農(nóng)業(yè)和林業(yè)

農(nóng)業(yè)：是一個廣泛的概念，包括谷物生產(chǎn)、林地和牧場等。這些土地上生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品和林產(chǎn)品一起構(gòu)成生物基材料，它們通過太陽能，大氣中的CO2和土壤中養(yǎng)分進(jìn)行原始生產(chǎn)而成為可再生資源。美國擁有大量優(yōu)良土地，豐富的自然水資源和先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)，通過資源保護(hù)和利用，每年可產(chǎn)生可再生資源的巨大財富。林業(yè)：在美國有超過6.5億英畝（1英畝=4046.24平方米）的森林，從業(yè)人口140萬，每年生產(chǎn)價值2000億美元產(chǎn)品。過去10年內(nèi)，紙張部門的增長比木材業(yè)快。木材和紙產(chǎn)品回收循環(huán)利用率高，每年有約4000萬t紙再生利用。美國的林業(yè)已經(jīng)制定出2020年發(fā)展設(shè)想以及相應(yīng)的研究計劃。該設(shè)想呼吁進(jìn)行研究，用先進(jìn)的生物和遙感技術(shù)以及樹木生理學(xué)和土壤科學(xué)等理論。

農(nóng)業(yè)和林業(yè)通過應(yīng)用基因?qū)W技術(shù)和轉(zhuǎn)基因植物等新手段將會出現(xiàn)大的躍進(jìn)。在不久的將來，可生產(chǎn)出大數(shù)量和高質(zhì)量的作物。除了飼料和食品，還可以為工業(yè)部門提供原材料。而且還可以引入某些酶標(biāo)記基因，可能會在植物體內(nèi)制造完全新型的聚合物，并可大量生產(chǎn)，成為經(jīng)濟(jì)的消費用品。

美國將技術(shù)進(jìn)展應(yīng)用于植物和農(nóng)作物的調(diào)整，使其在農(nóng)業(yè)、林業(yè)和制造業(yè)中保持可持續(xù)發(fā)展的領(lǐng)先地位起著主要作用。國家的未來明顯地要依靠近期開發(fā)可再生資源基礎(chǔ)的研究來支持。

2、石油化工業(yè)

化學(xué)、工程學(xué)、物理學(xué)和地理學(xué)等幾門學(xué)科在石油化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用，對人們生活產(chǎn)生的影響是50年前難以想像的。石油化學(xué)工業(yè)成功地創(chuàng)造了眾多產(chǎn)品，從高性能的噴氣發(fā)動機(jī)燃料到基礎(chǔ)化學(xué)品以及許多聚合物，如聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯和聚碳酸酯等。

石油化學(xué)工業(yè)：是資本密集型工業(yè)，已經(jīng)建立了可觀的基礎(chǔ)設(shè)施來處理和加工化石燃料。美國每天要用1390萬桶烴類原料，多數(shù)是作為燃料型產(chǎn)品，用于化工及其他工業(yè)基礎(chǔ)原料生產(chǎn)，每天約為260萬桶油短類原料。

近年來，工業(yè)化學(xué)品和塑料生產(chǎn)都有巨大的增長。塑料工業(yè)從業(yè)人員120萬人，有20000套生產(chǎn)加工裝置，過去在研究開發(fā)上花費以10億美元數(shù)計的投資，才獲得了今日成就。如果塑料制品的原料沒有可再生資源，遲早有一天會變得十分昂貴。一方面，是否還有上萬億桶的石油開采量，原油價格能否在每桶10美元以內(nèi)。世界原油生產(chǎn)已經(jīng)變化迅速，而且有許多不定因素。另一方面，化石燃料資源是有限的，這是無可爭議的事實。重要的是考慮當(dāng)供應(yīng)呈峰值時未來價格的敏感度，而不是去爭論何時是油將用盡的理論時間。最近由于幾處新資源的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用，在20年內(nèi)原油產(chǎn)量可能會有所增加。但是，必須注意美國一直是原油進(jìn)口國，50%原油靠進(jìn)口。如果原油進(jìn)口一旦停止，北美可采用的化石燃料資源儲量按目前消費水平只能維持約14年。如果保持目前進(jìn)口水平而不增加，也只能使用28年。當(dāng)然，將會有新的改進(jìn)的抽提技術(shù)，例如水平鉆探和核磁共振鉆孔等，但是要在近年取得成效，希望是不大的。

用可再生資源補(bǔ)充石油化學(xué)品，要從現(xiàn)在開始，由少量到大量逐步進(jìn)行，有關(guān)研究工作要立即開始。不考慮化石原料供應(yīng)衰退時間表的爭論，由于人口增長以及一些新興國家人們生活水平提高，需求將繼續(xù)增長。在可再生資源取代化石燃料之前，它將作為一種補(bǔ)充資源。因此，無論如何在美國開發(fā)可再生資源作為工業(yè)原料都是十分重要的。

“設(shè)想”中提出的指標(biāo)是“2020年基礎(chǔ)化學(xué)品至少有10%來自植物衍生可再生資源，隨著發(fā)展觀念到位，2050年要提高到50%”。要注意無論是美國還是全世界總消費量的增加是很快的，因為即使2020年的10%目標(biāo)是按當(dāng)時的生產(chǎn)總量計算，也比當(dāng)前消費水平要提高4—5倍，絕對的增加更大。如果2020年消費水平本身提高1倍，可再生資源的絕對指標(biāo)也要翻番。

換言之，不能期望可再生資源在不變的需求環(huán)境下能完全取代烴類資源，而只有當(dāng)消費產(chǎn)品需求增加，可再生資源可以能滿足此增加需求中的一部分。在2040年時間框架中，指標(biāo)可以是：可再生資源應(yīng)用使化石燃料能穩(wěn)定地維持現(xiàn)在的消費水平。按此指標(biāo)可以形成以下的觀念：

由于不是一個競爭替代戰(zhàn)略，可再生資源并不與非再生資源直接競爭。

需要用可再生資源和非再生資源兩種資源來滿足未來20年的需要。30年以后，可能要更多依靠可再生資源，因為那時的化石燃料將會很貴而且有限。滿足近期指標(biāo)的支持和研究完全與長期目標(biāo)保持一致，這些方向性指標(biāo)，非常清楚地表明面臨的挑戰(zhàn)是巨大的，需要從現(xiàn)在就采取行動，應(yīng)當(dāng)開始建立通向擴(kuò)大利用可再生資源的道路。除了建立可操作的可再生資源基礎(chǔ)指標(biāo)外，其他一些相關(guān)的指標(biāo)也是很重要的，包括：

建立系統(tǒng)，通過加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)可靠性的基礎(chǔ)設(shè)施支持，將供應(yīng)、制造和分銷等活動集成起來。

通過功能基因?qū)W來提高對植物新陳代謝的理解，優(yōu)化對專門的增值加工工藝的設(shè)計和應(yīng)用，除應(yīng)用現(xiàn)有的組分外，要開拓新型聚合物生產(chǎn)和應(yīng)用。要保證開發(fā)的新工藝過程的效率高于95%，同時應(yīng)用伴生工藝，應(yīng)用所有副產(chǎn)物，消除廢料，保證新的平臺能在特殊的環(huán)境條件下堅持目標(biāo)方向?qū)Υ_定目標(biāo)與研究指標(biāo)要反復(fù)交叉檢驗，使其能堅持可再生燃料/能源需要的目標(biāo)。

在生產(chǎn)和分銷中要開發(fā)保持穩(wěn)定供應(yīng)的途徑，在年生產(chǎn)一定范圍基礎(chǔ)上控制一些因素，如價格、數(shù)量、性能、地區(qū)分布、質(zhì)量等。同時要制定提出這些因素的標(biāo)準(zhǔn)。

建立進(jìn)一步合作伙伴關(guān)系，改進(jìn)綜合集成，通過加強(qiáng)農(nóng)村發(fā)展來支持取得成功。

“設(shè)想”的目標(biāo)要實現(xiàn)，主要要使本“技術(shù)指南”中所列出的目的大綱都能達(dá)到?；蚋男灾参锷a(chǎn)專門的代謝產(chǎn)品和開發(fā)補(bǔ)充性的化學(xué)改性產(chǎn)品取得成效就可以達(dá)到2020年可再生資源應(yīng)用增加5倍的目標(biāo)。這些進(jìn)展也將為2020年以后的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

可再生資源應(yīng)用技術(shù)和市場的障礙及問題

將可再生資源制成消費產(chǎn)品的整個系統(tǒng)中有許多障礙和問題，其中關(guān)鍵和問題是：

植物科學(xué)方面：基因?qū)W、酶、新陳代謝和組分。

生產(chǎn)方面：單位成本、收率、持續(xù)性、基礎(chǔ)設(shè)計、植物設(shè)計。

加工方面：經(jīng)濟(jì)學(xué)、分離、轉(zhuǎn)化、生物催化、基礎(chǔ)設(shè)施。

應(yīng)用方面(由技術(shù)和材料驅(qū)動的問題)：經(jīng)濟(jì)學(xué)、功能性、性能、新用途。

應(yīng)用方面(由市場和需求驅(qū)動的問題)：價格性能比、性能、知覺、市場開發(fā)。

現(xiàn)將上述關(guān)鍵和問題擇要分別介紹于下。

一、關(guān)于應(yīng)用方面（材料驅(qū)動問題）

1、經(jīng)濟(jì)學(xué)

單位成本是當(dāng)前植物衍生材料使用的主要障礙，也是經(jīng)常引起爭論的一個問題，問題的核心是競爭性成本狀態(tài)。在多數(shù)情況下，應(yīng)用植物基原料的成本都比較高，難以與以烴類原料為基礎(chǔ)的加工工藝競爭。但是，成本競爭情況有幾個非常復(fù)雜的因素互相影響，諸如產(chǎn)品價值、材料成本、產(chǎn)量、需要加工程度以及所用基礎(chǔ)原料的性能等。因此如果未來的戰(zhàn)略只考慮降低本是不會成功的。最重要的經(jīng)濟(jì)推動因素不是成本本身，而是制得的產(chǎn)品和制造費用的差價(即增值)。

產(chǎn)品價格是諸多因素的函數(shù)，諸如產(chǎn)品利用、性能、消費者喜好和需求等，而制造成本則受原材料價格、供應(yīng)的持續(xù)性、加工、廢料處理費用和投資等諸因素影響，要符合當(dāng)前的具有競爭性的通用化學(xué)品工業(yè)的低成本需要。但是，從長遠(yuǎn)考慮，只進(jìn)行成本比較是有問題的，因為未來的化石燃料的成本是難以預(yù)測的。

在當(dāng)前情況下，用烴類原料生產(chǎn)消費型產(chǎn)品的加工效率是很高的。但這并非是化石原料本身具備的特點。因為石油化工已經(jīng)研究了100年，有了3代科學(xué)家，政府投入了大量資源才使之達(dá)到今日的水平。與之相比，植物基材料應(yīng)用尚處于較低的水平，開拓植物基原料應(yīng)用來適應(yīng)已臻成熟的烴類加工需要并不是一條唯一的道路，目前應(yīng)用數(shù)量還是很少的。另一條路線是通過弄清植物衍生材料性能進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，用基因改性植物，使之能提供含有需要功能的組分。

2、功能性

改變植物中的不同組分含量的目的是提高其功能性。在石油化工中先進(jìn)行原料裂解降級成為簡單的分子，隨后用它們再行合成為較復(fù)雜的分子和聚合物。植物中已經(jīng)含有不同形態(tài)的聚合物，可以在許多產(chǎn)品中應(yīng)用。但是，在現(xiàn)在加工系統(tǒng)中尚無大量應(yīng)用。用量有限的原因有幾個方面，其中主要的是由于缺乏對其功能性的理解，而只注意其成本。最近，已經(jīng)由植物衍生的蛋白質(zhì)聚合物研制出塑料薄膜的試驗產(chǎn)品，顯示出其應(yīng)用的潛力。而且，植物擁有立體化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以得到一些有價值的手性分子，如糖類、維生素、氨基酸等。從總體看，目前對植物基礎(chǔ)原料的反應(yīng)性和功能性尚不夠了解，因此限制了新應(yīng)用思路的產(chǎn)生。

二、關(guān)于應(yīng)用方面（需求驅(qū)動問題）

1、市場開發(fā)的費用

植物衍生材料應(yīng)用的一個關(guān)鍵是市場開發(fā)費用高。正如許多新產(chǎn)品市場一樣，新產(chǎn)品的研究往往是由小公司開始的，它們投資不足，缺乏繼續(xù)發(fā)展的資源，常常只停留在試驗階段。工業(yè)化的成功率低，由于沒有一定的供應(yīng)量而常使產(chǎn)品衰落。因此，需要大力改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)和支持機(jī)制，而且要進(jìn)行與產(chǎn)品相關(guān)的市場開發(fā)，這是擴(kuò)大利用可再生資源的主要工作。目前市場上應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)都是基于石化產(chǎn)品，沒有適應(yīng)生物基產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，這也是要成功地與石化產(chǎn)品競爭的另一障礙。

2、認(rèn)識問題

植物衍生材料常給人以較低級的印象，這可能是由于當(dāng)前處于“石化時代”之故。對某些制造廠商來說，它的性能較差，主要是因為未得優(yōu)化。雖然公眾環(huán)境意識增強(qiáng)，但是對植物基產(chǎn)品需求尚不足以創(chuàng)造市場來拉動技術(shù)開發(fā)。因此，當(dāng)前可再生資源的進(jìn)展主要是基于技術(shù)推動的結(jié)果，只有增加市場拉動才能有力吸引公司更多投資。沒有要變革的沖擊，就不會有更多的變革。因此，如果沒有各種經(jīng)濟(jì)傾斜途徑，現(xiàn)狀是難以改變的。

三、加工問題

1、基礎(chǔ)設(shè)施中分銷問題

多年來石油化學(xué)工業(yè)已經(jīng)建立了加工和分銷烴類基礎(chǔ)產(chǎn)品的有效基礎(chǔ)設(shè)施。由于依賴進(jìn)口原油，美國的多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)在海岸線上。因此，許多現(xiàn)有的加工裝置并不適合大量植物基材料的收集。植物原料都是在木材加工廠、榨油廠和玉米濕法加工廠進(jìn)行加工，它們最好接近于供應(yīng)地。要應(yīng)用大量植物原料就需要進(jìn)一步將供應(yīng)和加工制造集成起來。應(yīng)當(dāng)開拓確立農(nóng)村發(fā)展優(yōu)勢和重點的戰(zhàn)略和措施，更好地鼓勵多用可再生資源。

2、分離技術(shù)

應(yīng)用植物于工業(yè)用途的一個關(guān)鍵是缺少植物組分的分離技術(shù)。樹木具有非常復(fù)雜的成分如木質(zhì)纖維素。此成分強(qiáng)度高，但要將它分離為有用的分子組分則很困難。多數(shù)農(nóng)作物收獲品是種子，它們含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油分和數(shù)萬種其他組分。通常對許多谷物發(fā)芽和生長都能進(jìn)行良好的安排，而對其作為原料進(jìn)行分別管理則很困難。一些除去原始粗組分的工藝，如榨油和提取糖分等已經(jīng)開發(fā)，但如何將專門形態(tài)的蛋白質(zhì)和純的含碳組分分離則仍是困難。在植物基原料加工中常遇到非常稀的水溶液物料，處理費用很高而且技術(shù)困難，這是應(yīng)當(dāng)要解決的問題。將反應(yīng)與分離集成起來的加工系統(tǒng)(如催化蒸餾)可能是一個解決問題的方向。但是此類系統(tǒng)目前應(yīng)用有限。而且還未被開發(fā)作為植物基原料方面的應(yīng)用。通過引入某些基因而使植物增加新的組分，就更需要應(yīng)用先進(jìn)的分離技術(shù)來回收有意義的新組分。例如生物聚合物開發(fā)中目前就因缺少高效純凈的經(jīng)濟(jì)上可行的分餾工藝技術(shù)而受到限制。植物的組分如不能有效地分離出來，就不可能控制最終產(chǎn)品的特性和質(zhì)量。

3、轉(zhuǎn)換技術(shù)

要利用植物中各種組分的另一問題是將這些非均相的混雜原料轉(zhuǎn)換成較為簡單的分子，這才可以進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)。在植物基原料中，加工工藝需要有高性能的多功能生物催化劑或是非均相催化劑，這些催化劑具有多種功能并可以進(jìn)行回收。

知識不足是另一關(guān)鍵，目前人們尚缺乏關(guān)于植物組分的自然差別和來自不同作物的同樣組分的特性等方面知識。這些知識的缺乏和不足就構(gòu)成難以鑒別植物的差異性，缺少鑒別的手段，因此也就難以考慮作為原料的應(yīng)用。發(fā)酵是用來將某些農(nóng)作物轉(zhuǎn)化為各種產(chǎn)品的工藝，轉(zhuǎn)化是非均相的。所用的轉(zhuǎn)化方式，副產(chǎn)利用和分離等方面仍有許多有待改進(jìn)之處。一般地說，植物系統(tǒng)的復(fù)雜化學(xué)問題使新型或改進(jìn)植物基加工工藝的設(shè)計較為困難。烴類化學(xué)制造中有豐富的氧化化學(xué)知識，還原化學(xué)方面較少，這些都是植物系統(tǒng)加工所需要的。目前特別缺少關(guān)于還原生物催化劑共生因子系統(tǒng)方面的實踐知識。

植物原料加工工藝開發(fā)的另一個大的障礙是當(dāng)前缺乏有關(guān)的教育培訓(xùn)。目前化學(xué)工程課程中只有少數(shù)涉及生物化學(xué)課題，多數(shù)畢業(yè)生成為化學(xué)工程師只擁有非?；A(chǔ)的生物工藝知識和有限的重要生物分離的知識。多年來，工藝化學(xué)家和工程師的培訓(xùn)重點都是烴類化學(xué)，考慮植物基可再生資源加工需要很少。

四、生產(chǎn)方面

1、收率、持續(xù)性和基礎(chǔ)設(shè)施

因為目前尚未利用大量植物基原料，除木材和造紙外，只是關(guān)注未來的供應(yīng)分銷而不是現(xiàn)實存在的問題。但是，這些對實現(xiàn)可再生資源的目標(biāo)都是十分重要的。在供應(yīng)的持續(xù)性方面，數(shù)量和質(zhì)量都是未知數(shù)。如果植物基原料能加工成簡單的碳分子，其持續(xù)性問題就不成關(guān)鍵。但是如果要設(shè)計應(yīng)用其中某種特殊組分(如聚合物)，或是要直接抽取其中某種專門組分，原料的質(zhì)量和數(shù)量的穩(wěn)定性就非常重要。

在一些情況下，供應(yīng)持續(xù)性中的不確定因素實際上就是風(fēng)險管理的內(nèi)容。未來的石油化工供應(yīng)問題和可再生資源供應(yīng)問題都有風(fēng)險。對石油化工來說，未來的供應(yīng)不桷定因素可能因世界上一些區(qū)域的政治變化而增加。而對植物基原料來說，氣候可能成為不確定的地區(qū)因素。如果某些專門植物不能大量生產(chǎn)可能導(dǎo)致貿(mào)易上的不確定因素，這些問題不需要采取斷然措施，但是需要重視通過改變基礎(chǔ)設(shè)施來保證經(jīng)濟(jì)可靠性。另一個沖擊供應(yīng)持續(xù)性的不確定因素是未來的農(nóng)作物用途是作為食物還是作為工業(yè)原料。一方面是根據(jù)供應(yīng)短缺理論，認(rèn)為農(nóng)業(yè)難以供應(yīng)飛躍增長的人口和消費品增長所需的原料。實際上，從需求角度看，食物和原料都在增長，即使不考慮可再生資源進(jìn)行工業(yè)利用，食物本身也存在問題。解決食物問題的方案也可能就是解決工業(yè)原料問題的方案。因此，在供應(yīng)方面必須應(yīng)用新技術(shù)，如生物技術(shù)，這樣才能保持產(chǎn)率不斷提高，使農(nóng)業(yè)能達(dá)到一個新的水平。

2、植物設(shè)計、植物科學(xué)、基因?qū)W

轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)顯示出令人鼓舞的前景，要進(jìn)一步充分利用尚有大量工作有待進(jìn)行。存在的一個主要障礙是對植物本身內(nèi)在新陳代謝過程還不夠了解，不能按特殊聚合物和其他材料的需要進(jìn)行設(shè)計。因此，對植物新陳代謝和碳流的知識匱乏是其發(fā)展中的限制因素。

近年來功能基因?qū)W的進(jìn)展有望促進(jìn)對材料合成設(shè)計的理解。但是這門科學(xué)目前剛開始，與類似的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相比所取得的支持還是很有限的?；蜣D(zhuǎn)變中的另一成就是讓更多的專用基因嵌入和對質(zhì)體以及細(xì)胞核的常規(guī)轉(zhuǎn)變。在植物變化、基因?qū)W和生物信息等方面有著廣泛的研究項目，但是將這些出現(xiàn)的新技術(shù)應(yīng)用于可再生資源的專門研究則很少。

要使科學(xué)知識不斷深化，在一定程度上取決于消除這些主要障礙，有些已被稱為多學(xué)科的研究。但是，需要努力加強(qiáng)和協(xié)調(diào)才能促進(jìn)現(xiàn)有的障礙及時地被克服。換言之，基因管理的研究必須緊密地與植物內(nèi)含聚合物的功能性以及分離工程等研究相結(jié)合。

研究和開發(fā)的課題

《美國植物/農(nóng)作物基可再生資源2020年設(shè)想的技術(shù)指南》(以下簡稱“技術(shù)指南“)列出為解決植物/農(nóng)作物基可再生資源利用中的主要障礙應(yīng)當(dāng)進(jìn)行研究開發(fā)的課題。“技術(shù)指南”按4個主要方面的障礙依重要性大小列出研究開發(fā)課題，每個研究課題的影響都有其時間范圍，其中近期表示0—3年、中期表示2010年、長期表示2020年，近期目標(biāo)的達(dá)到可用以衡量面向2020年可再生資源開發(fā)利用設(shè)想的前進(jìn)步伐。

一、植物科學(xué)研究方面

1、近期影響課題(按重要性依次減小順序排列,，下同)

(1)應(yīng)用功能基因?qū)W了解植物新陳代謝和組成，至少要與1種主要農(nóng)作物基因計劃結(jié)合；

(2)開發(fā)能實時進(jìn)行植物組分的定量分析工具；

(3)改進(jìn)轉(zhuǎn)基因方法，特別是對麥桿基因的專門嵌入，要在1998年基礎(chǔ)上提高效益10倍；

(4)開發(fā)1—2種主要農(nóng)作物的基因標(biāo)記系列，使之有助于擺在有用的可再生組件含量；

(5)將80%現(xiàn)有的germplasmbase進(jìn)行編目，有效利用各類淀粉、蛋白質(zhì)和油分；

(6)找尋發(fā)展中的生物信息學(xué)利用途徑，推動可再生資源的研究和開發(fā)，

(7)弄清nuclear-plastid相互作用。

2、中期影響課題

(1)在新陳代謝過程和碳流中至少弄清50個限制速率的關(guān)鍵步驟；

(2)利用功能基因?qū)W弄清分子、細(xì)胞和整個植物的控制管理；

(3)為主要植物用于可再生資源的組分制定標(biāo)準(zhǔn)；

(4)在2種植物中，建立碳庫并為細(xì)胞分割確定控制點；

(5)在plastid轉(zhuǎn)變中高效率(大于90%)方法的建立；

(6)創(chuàng)建示范工廠，使主要組分利用率大于60%(如油料、淀粉)或是專門碳鍵(如C5)大于3O%；

(7)利用基因開關(guān)的方法；

(8)建立為植物可再生資源利用的生物信息學(xué)基礎(chǔ)。

3、長期影響課題

(1)重新設(shè)計新陳代謝過程，提供有用的碳結(jié)構(gòu)骨架；

(2)應(yīng)用有針對性進(jìn)化技術(shù)建立100個未來原料的品種庫；

(3)設(shè)計新型分子或改性現(xiàn)有化合物，使之適應(yīng)于功能需要；

(4)為提供工業(yè)用原料，創(chuàng)制2種新植物種類；

(5)利用簡單的細(xì)胞組織進(jìn)行成本和能源效率評價；

(6)利用計算機(jī)技術(shù)設(shè)計植物組分。

二、生產(chǎn)研究方面

1、近期影響課題

(1)提高畝產(chǎn)量10%~15%以降低原材料單位成本；

(2)改善農(nóng)業(yè)管理，提高肥料利用效率和蟲害防治，

(3)確定至少10種影響原料組分和質(zhì)量的因素；

(4)對至少10種具有潛力的系統(tǒng)和植物類型的畝產(chǎn)效率進(jìn)行定標(biāo)趕超（如主要農(nóng)作物、林業(yè)和多年生種類等）；

(5)調(diào)節(jié)氣候條件對生產(chǎn)的影響；

(6)每年對2種農(nóng)作物的潛力進(jìn)行評價或用其他方法評價畝產(chǎn)量；

(7)提高當(dāng)前農(nóng)業(yè)加工中廢料利用率5倍；

(8)在單位投入基礎(chǔ)上提高貧瘠土地產(chǎn)量2倍。

2、中期影響課題

(1)提高產(chǎn)量，使單位投入的碳產(chǎn)出為1998年基礎(chǔ)上的2倍；

(2)為長期可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)盡量減小土地、大氣和水利用影響的系統(tǒng)方法；

(3)對收獲產(chǎn)物和主要植物成分建立標(biāo)準(zhǔn)；

(4)專門設(shè)計收獲裝備，盡量增大碳的收獲；

(5)開發(fā)新的利用方法，使現(xiàn)在遺留在土地上的農(nóng)作物45%能得到利用，

(6)培育適應(yīng)專門土地和土壤的農(nóng)作物；

(7)建立農(nóng)業(yè)信息學(xué)基礎(chǔ)，重點是不同來源的可再生資源植物類型、生產(chǎn)價值、質(zhì)量和單位成本。

3、長期影響課題

(l)在化石燃料排出廢氣中CO2的固定；

(2)從現(xiàn)在植物/農(nóng)作物生產(chǎn)中消除碳的廢料；

(3)設(shè)計新的農(nóng)作物/植物生長系統(tǒng)，優(yōu)化原料回收率(大于95%可利用)；

(4)對主要能源獲取和固定，提高化合效率；

(5)對收獲前期工作和部分就地加工的裝置進(jìn)行設(shè)計；

(6)對連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和評價。

三、加工研究方面

1、近期影響課題

(1)改進(jìn)分離技術(shù)，處理大于95%的非均—植物材料；

(2)改進(jìn)單體基礎(chǔ)原料變換的生物催化劑；

(3)開發(fā)3種具有高選擇性的快速反應(yīng)強(qiáng)力催化劑；

(4)為將植物聚合物轉(zhuǎn)換為有用的單體，找出新型和性能優(yōu)良的酶(具有10倍活性)并進(jìn)行評價；

(5)將微生物進(jìn)行工程化，改善非均—植物的發(fā)酵；

(6)提高廢物利用率2倍；

(7)開發(fā)高效的除水技術(shù)并對改進(jìn)的非水溶劑反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行評價；

(8)在植物材料中利用天然立體化學(xué)方法的評價。

2、中期影響課題

(1)應(yīng)用5種以上高級分離系統(tǒng)(如自行清凈膜、離子交換、精餾等)；

(2)為經(jīng)濟(jì)捕集植物單體和聚合物開發(fā)改進(jìn)的分離——純化技術(shù)；

(3)為2種以上植物類型建立經(jīng)濟(jì)共生系統(tǒng)；

(4)通過分子進(jìn)化技術(shù)設(shè)計并創(chuàng)制50種新型酶；

(5)開發(fā)100種以上具有性能成本特性的新型酶庫；

(6)研究反應(yīng)性分級系統(tǒng)；

(7)對微生物、酶和化學(xué)品庫的性能建立信息學(xué)基礎(chǔ)，用于特殊的轉(zhuǎn)化。

3、長期影響課題

(1)實現(xiàn)原料加工中無廢料的多種產(chǎn)出的連續(xù)工藝；

(2)為改性植物和組分設(shè)計新設(shè)備；

(3)為3種以上新產(chǎn)品(如將工程化酶轉(zhuǎn)入植物并在收獲中得到活化)設(shè)計新機(jī)制；

(4)固態(tài)酶轉(zhuǎn)化；

(5)設(shè)計14種化學(xué)與生物結(jié)合型反應(yīng)器；

(6)評價植物組分在分離前相內(nèi)的作用。

四、應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施研究方面

1、近期影響課題

(3)探求3種在現(xiàn)有加工裝置(如玉米濕法加工廠、紙漿廠)上擴(kuò)大應(yīng)用植物原料的機(jī)遇；

(4)分析測量系統(tǒng)，對90%以上的主要植物組分進(jìn)行定量；

(5)實時評價單位性能成本和增值成本的方法；

(6)評價運輸系統(tǒng)及成本；

(7)計算出100%年加工貯存量和投人產(chǎn)出的需求量；

(8)創(chuàng)建基礎(chǔ)設(shè)施，擴(kuò)大利用農(nóng)業(yè)廢料。

2、中期影響課匾

(1)深入掌握植物中10種以上組分和碳鍵新陳代謝體的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系知識；

(2)開發(fā)對高質(zhì)量原材料的100%鑒別保護(hù)系統(tǒng)；

(3)為價值驅(qū)動的生產(chǎn)和定貨實現(xiàn)營銷系統(tǒng)；

(4)對在同一地點的多目的利用區(qū)的協(xié)同作用進(jìn)行評價；

(5)對原材料組分和加工過程中的中間產(chǎn)物實現(xiàn)實時定量分析手段(小于3分鐘/試樣)；

(6)開發(fā)生產(chǎn)預(yù)測手段，準(zhǔn)確性大于95%；

(7)在一組植物原料性能基礎(chǔ)上建立信息學(xué)基礎(chǔ)，如單位成本、性能、功能性、最佳來源、應(yīng)用范圍等。

3、長期影響課題

(1)所需功能進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計制備植物化合物至少10種；

(2)在植物生產(chǎn)區(qū)內(nèi)開發(fā)至少5個制造利用中心；

(3)開發(fā)3種以上有新功能的新材料；

(4)提出擴(kuò)大利用可再生資源所需的教育培訓(xùn)需求；

(5)在植物組分功能間協(xié)同作用的利用；

(6)設(shè)計最終產(chǎn)品的貯存和運輸，使之到達(dá)銷售中心和出口；

(7)為供需關(guān)系的控制創(chuàng)建減輕超過90%風(fēng)險的戰(zhàn)略。

當(dāng)前，美國有一些項目已在進(jìn)行，可視為工業(yè)原料中應(yīng)用可再生資源的先驅(qū)，也可視為本“技術(shù)指南”中研究項目的示范事例。其一是在轉(zhuǎn)基因植物開發(fā)中的聚羥基丁酸酯(PIB)。PHB可在植物中生成，作為制造生物降解塑料的原料，用適當(dāng)?shù)募?xì)菌基因進(jìn)行轉(zhuǎn)化并弄清植物內(nèi)在的新陳代謝路徑，從而構(gòu)成制備方法?，F(xiàn)在正在進(jìn)行分離、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等項工作。

其二是用玉米淀粉作原料，通過酶反應(yīng)制備聚乳酸(PLA)。Cargi11-Dow合資企業(yè)已在充分研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步投資數(shù)百萬美元建立制造裝置進(jìn)行工業(yè)開發(fā)。PLA是一種生物裂解聚合物，原料是由玉米濕法加工工藝制備的葡萄糖，其中發(fā)酵過程和酶的活性是重要因素。最終的PLA樹脂可視用戶制膜、纖維、碳制品和涂層的需要分別制出不同規(guī)格品種。PLA具有聚苯乙烯、聚烯烴和纖維素的功能性。

協(xié)同與合作是取得成功的途徑

未來利用可再生資源需要采取一條多學(xué)科和跨行業(yè)途徑。在許多領(lǐng)域內(nèi)的研究成就都提供了發(fā)展機(jī)遇，如生物聚合物、立體結(jié)構(gòu)型分子、新型酶、新材料和轉(zhuǎn)基因設(shè)計等。但是每個方面內(nèi)的任何進(jìn)展如果只當(dāng)作孤立的技術(shù)領(lǐng)域是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要更有力的相關(guān)研究計劃，采取平行的和協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行工作，才能取得成果。

要取得有效益的進(jìn)展必須采取多學(xué)科的途徑，這是非常清楚的。但是，任何一個組織都難以具備有如此深度和廣度的技術(shù)能力。因此，對研究提供的支持應(yīng)當(dāng)是多方面的，而且要在跨行業(yè)的系統(tǒng)中進(jìn)行。

“植物/農(nóng)作物基可再生資源2020年設(shè)想”(以下簡稱“設(shè)想”)中提出的要求需將重點瞄準(zhǔn)有限的熱點目標(biāo)同步取得進(jìn)展。對于研究工作則需要有準(zhǔn)確的時間表和系統(tǒng)中各方面的廣泛交流，所有這些都要走相互協(xié)同的道路。例如，一位科學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)一種新型聚合物，具有可以作為高級生物降解塑料的功能，但是，此研究成果的價值受到以下一些因素的限制：發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)幕颉⑿玛惔x過程可靠性、:最佳作物類型是否能有足夠的產(chǎn)率和可承受的成本、各種聚合物組分分離可能和利用此材料制造新產(chǎn)品的方法等。所有這些因素都需通過研究和開發(fā)才能取得相應(yīng)的進(jìn)展。進(jìn)行這些研究開發(fā)要采取最佳途徑保證研究成果關(guān)鍵的目標(biāo)互相協(xié)調(diào)、平行地進(jìn)行，此途徑要鼓勵私營部門的參與。

當(dāng)前，植物和農(nóng)作物作為生物質(zhì)和原料已被應(yīng)用，諸如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪酸和異戊二烯化合物。林業(yè)主要是為紙漿和造紙?zhí)峁┰?。黃豆則是用于油墨和涂料。玉米通過濕法加工發(fā)酵工藝已經(jīng)進(jìn)入幾個工業(yè)部門，但是各種用量都很少。由于基因工程可以通過新陳代謝操作使植物或農(nóng)作物生成有功能需要的材料，從而顯示出新的發(fā)展機(jī)遇。

“技術(shù)指南”已經(jīng)突出了未來取得進(jìn)展的途徑，而且確定了系統(tǒng)的各個組成部分的目標(biāo)。成功地達(dá)到這些目標(biāo)就可實現(xiàn)“設(shè)想”中確定的到2020年可再生資源利用增加5倍的目的，同時也為2020年以后進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。按“技術(shù)指南”目標(biāo)提出課題是人們用所有的天然資源滿足不斷增長的消費品和能源的需要。當(dāng)前進(jìn)行研究將為今后的產(chǎn)品選擇提供機(jī)會?？稍偕Y源需要將注意焦點放在以下幾個方面：發(fā)展方向、最佳科學(xué)思維的應(yīng)用、最先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和最高級智能水平的繼續(xù)研究等。本“技術(shù)指南”已經(jīng)提出了需求和研究開發(fā)課題，其目的就是為美國開拓實施一條成功的可再生資源戰(zhàn)略。而且也選出了需要優(yōu)先支持的領(lǐng)域，它們都是從幾個已經(jīng)確定的科學(xué)研究和工業(yè)開發(fā)需求中選擇出來的，而且考慮了在高級可再生資源的關(guān)鍵部門有最大的投資回報。

未來世界許多方面都會延續(xù)但將發(fā)生變化。幸運的是我們已看見其需求并具有科學(xué)智慧適應(yīng)變化的發(fā)展。美國要保持領(lǐng)先地位就要繼續(xù)采取迅速的行動來滿足擴(kuò)大利用可持續(xù)發(fā)展的可再生資源的需求。不斷的科學(xué)突破和技術(shù)進(jìn)步(正如“技術(shù)指南”文件中所列出的項目和課題)才能滿足資源利用的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)正在我們面前，我們面臨的挑戰(zhàn)是為滿足人們對產(chǎn)品不斷增長的需求。

“技術(shù)指南”中從兩個方面表明多學(xué)科和跨部門的研究開發(fā)對實現(xiàn)“設(shè)想”的重要性：

一是植物的投人，同時要考慮廢料和副產(chǎn)物利用、改性基因?qū)W的應(yīng)用。

篇8

第一節(jié) 農(nóng)耕文明時期的生態(tài)演變

華夏大地生態(tài)演變的歷史，可以追溯到遙遠(yuǎn)的農(nóng)業(yè)革命以前。當(dāng)時，人與自然的關(guān)系曾經(jīng)歷了一次歷史性的大轉(zhuǎn)折。這次大轉(zhuǎn)折的標(biāo)志是能夠利用“制造工具用的工具”，其中，最重要的是火的發(fā)明與使用。據(jù)科學(xué)家考證，我國在元謀人遺址中發(fā)現(xiàn)了大量炭屑、燒骨等遺跡。這是人類最早使用火的證明。也就是說，大約在170萬年前，人類就開始使用火。由于火的使用人類結(jié)束了自然奴隸的歷史，由被動適應(yīng)環(huán)境轉(zhuǎn)向主動改造環(huán)境，開始了征服自然、駕馭自然的艱難而漫長的歷程。

一、人類古文明的興衰與生態(tài)演變

伴隨著火的使用和工具的制造，征服自然能力的提高，人類對環(huán)境的利用與依存關(guān)系更加密切。在農(nóng)業(yè)革命以前，地球上人口一直很少，人類活動的范圍也只占地球表面的極小部分。從總體上講，那時人類對自然的影響力還很小，只能依賴自然環(huán)境，以采集和獵取天然動、植物為生。此時，雖已出現(xiàn)了環(huán)境問題，但并不明顯，地球生態(tài)系統(tǒng)有足夠的能力自行恢復(fù)和保持平衡。

農(nóng)業(yè)革命以后，情況有了很大變化。一是人口出現(xiàn)了歷史上第一次迅速增長，由距今10 000年前的舊石器時代末期全球約530多萬人增加到距今2 000年前后的1.33億人。人口的大量增加，對地球環(huán)境的影響范圍和程度也隨之增大。二是人們學(xué)會了馴化野生動、植物，有目的地耕種和馴養(yǎng)成為人們獲取食物的主要手段，使人類的食物來源有了保障。隨著農(nóng)耕作業(yè)的發(fā)展，人類利用和改造自然環(huán)境的力量與作用越來越大，而相應(yīng)的生態(tài)問題日漸突出。從那時起，由于農(nóng)業(yè)文明發(fā)展不當(dāng)帶來生態(tài)與環(huán)境惡化，致使文明衰落的變故屢見不鮮。

1.古埃及文明的興衰

古埃及文明可以說是“尼羅河的賜予”。在歷史上，每到夏季，來自尼羅河上游地區(qū)富含無機(jī)物礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的淤泥隨著河水的漫溢，總要給下游留下一層肥沃的有機(jī)沉積物，其數(shù)量既不堵塞河流與灌渠、影響灌溉和泄洪，又可補(bǔ)充從田地中收獲的作物所吸收的礦物質(zhì)養(yǎng)分，近乎完美地滿足了農(nóng)作物的需要，從而使這片土地能夠生產(chǎn)大量的糧食來養(yǎng)育眾多的人口。歷史學(xué)家認(rèn)為，正是這無比優(yōu)越的自然條件造就了埃及漫長而富于生命力的文明，并由此興盛了將近100代人。后來雖然古埃及的統(tǒng)治者幾經(jīng)變動，但那塊古老的土地作為豐裕的糧倉，依然幫助那些征服者們渡過了2 000多年的富足生活。尼羅河流域的土地所以能使文明繁榮達(dá)數(shù)千年之久，主要取決于尼羅河河谷地區(qū)獨特的自然生態(tài)特性。然而，長期以來由于尼羅河上游地區(qū)的森林不斷遭到砍伐，以及過度墾荒、放牧等，導(dǎo)致水土流失日益加劇，尼羅河中的泥沙急劇增加，大片的土地荒漠化、沙漠化，昔日的“地中海糧倉”從此失去了輝煌的光芒，最終成為地球上生態(tài)與環(huán)境嚴(yán)重惡化、經(jīng)濟(jì)貧困的地區(qū)之一。

2.古巴比倫文明的興衰

在美索不達(dá)米亞平原上，曾經(jīng)誕生過燦爛的古巴比倫文明。這塊廣袤肥美的平原，由發(fā)源于小亞細(xì)亞山地的兩大河流——幼發(fā)拉底河和底格里斯河沖積而成。公元前4000年，蘇美爾人和阿卡德人在肥沃的美索不達(dá)米亞兩河流域發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)。幼發(fā)拉底河高于底格里斯河，人們很容易用幼發(fā)拉底河的水灌溉農(nóng)田，然后灌溉水排入底格里斯河，再流人大海。良好的生態(tài)系統(tǒng)帶來了發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展又帶來了繁榮昌盛，在兩河流域建立了宏偉的城邦。從公元前500多年開始，巴比倫文明逐漸走向毀滅并被埋藏在沙漠下將近2 000年，變成了歷史遺跡。古巴比倫文明的敗落曾經(jīng)是一個秘密，而地理學(xué)和生態(tài)學(xué)專家對此作出了令人信服的破解：古巴比倫文明衰落的根本原因是不合理的灌溉。由于古巴比倫人對森林的破壞，加之地中海的氣候因素，致使河道和灌溉溝渠嚴(yán)重淤塞。為此，人們不得不重新開挖新的灌溉渠道，而這些灌溉渠道又重新淤積。如此的惡性循環(huán)，使得水越來越難以流人農(nóng)田。一方面，森林和水系的破壞，導(dǎo)致土地荒漠化、沙化；另一方面，古巴比倫人只知道引水灌溉，不懂得如何排水洗田。由于缺少排水系統(tǒng)，致使美索不達(dá)米亞平原地下水位不斷上升，給這片沃土罩上了一層又厚又白的“鹽”外套，使淤泥和土地鹽漬化。生態(tài)的惡化，終于使古巴比倫蔥綠的原野漸漸褪色，高大的神廟和美麗的花園也隨著馬其頓征服者的重新建都和人們被迫離開家園而坍塌。如今在伊拉克境內(nèi)的古巴比倫遺址已是滿目荒涼。

3.古地中海文明的演變

地中海地區(qū)是西方文明的發(fā)源地。歷史上的一段時期，沿地中海的一些國家曾呈現(xiàn)出一種進(jìn)步而又生氣勃勃的文明。如今，除了很少幾個國家還比較發(fā)達(dá)外，其他都淪為20世紀(jì)世界上相對貧困落后的地區(qū)，其中有些國家現(xiàn)在的人口也僅有先前人口的1／2或者1／3。地中海地區(qū)多數(shù)國家的文明興衰過程非常相似：起初，文明在大自然的漫長年代造就的肥沃土地上興起，持續(xù)進(jìn)步達(dá)幾個世紀(jì)，隨著開墾規(guī)模的擴(kuò)大，越來越多的森林和草原植被遭到毀壞，富于生產(chǎn)力的表土也隨之遭到侵蝕、剝離和流失，損耗了作物生長所需的大量有機(jī)質(zhì)營養(yǎng)，于是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日趨下降。隨著土地生產(chǎn)力的衰竭，它所支持的古文明也逐漸衰落。

4.瑪雅文明的滅亡與古印度文明的演變

在中美洲熱帶低地森林中發(fā)展起來的瑪雅文明，也同樣是由于生態(tài)惡化導(dǎo)致地力衰竭而走向衰亡的。19世紀(jì)中葉，探險家們在中美洲熱帶森林里，發(fā)現(xiàn)了用巨大石塊建造的雄偉壯觀的神殿廟宇，至此才知道這里曾經(jīng)誕生過一種偉大的文明。那么，瑪雅文明為什么在不到1000年的時間里就由興盛走向衰落呢?最新的科學(xué)研究揭示：在公元750—950年，瑪雅文明經(jīng)歷了一次漫長的旱季，中間發(fā)生過三次持續(xù)時間3～9年的大旱災(zāi)，這些災(zāi)害使那里的生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，瑪雅人的主食玉米產(chǎn)量大幅度下降，飲用淡水枯竭，食物、水資源的持續(xù)短缺使得輝煌一時的瑪雅文明走向了毀滅。

印度文明被稱為世界四大古文明之一，其文明的發(fā)端與所依賴的自然環(huán)境有密切的關(guān)系。印度半島大部分地區(qū)是一個坡度徐緩的高原，境內(nèi)江河縱橫，土地肥沃，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)。在北面，喜馬拉雅山脈如屏障聳立，南面則以低矮的溫德亞山與德干高原相隔。印度平原地區(qū)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了法國、德國和意大利面積的總和。在這廣闊的平疇沃野上，流淌著印度河和恒河。印度史上已知的最古老的文明——哈拉巴文明，就是在北印度平原的印度河—恒河平原上產(chǎn)生的。北印度平原被其普拿沙漠和阿拉瓦利山脈分為兩個部分。沙漠以西的平原為印度河所灌溉，以東的平原為恒河及其支流所灌溉。河流將高原上的土壤帶到平原上堆積起來，使土地肥沃，河流則使交通十分便利。印度河—恒河流域豐饒的生態(tài)與環(huán)境，是大自然的慷慨賜予，它哺育滋養(yǎng)了悠遠(yuǎn)的印度文明?？墒?，近代以來，森林的急劇破壞導(dǎo)致這個處于熱帶地區(qū)的文明古國的生態(tài)系統(tǒng)變得極其脆弱。不僅許多昔日的沃野良田變成了沙漠，而且水旱災(zāi)害連年不斷，水土流失十分嚴(yán)重。不合理的灌溉又加劇了土地的鹽堿化。直到20世紀(jì)60年代，在聯(lián)合國專家的指導(dǎo)下，通過抽取地下水治理土壤鹽堿化，并在印度河上游建立曼格拉大壩調(diào)節(jié)灌溉渠道中的水量，才遏制住土地荒漠化的勢頭，保障了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

上述古文明國家和民族的興衰變幻說明，在漫長的農(nóng)業(yè)社會，生態(tài)破壞已經(jīng)達(dá)到了令人驚訝的程度，并產(chǎn)生了極其嚴(yán)重的社會后果。問題的關(guān)鍵并不在于農(nóng)業(yè)的發(fā)展，而在于農(nóng)業(yè)發(fā)展必須按照自然生態(tài)規(guī)律進(jìn)行。如果違背了自然生態(tài)規(guī)律，不僅是農(nóng)業(yè)，其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也都會對生態(tài)與環(huán)境造成巨大的破壞，最終導(dǎo)致整個經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展難以為繼，以至衰敗消亡。

恩格斯在考察古代文明的衰落之后，針對人類破壞生態(tài)與環(huán)境的惡果，曾經(jīng)指出：“美索不達(dá)米亞、希臘、小亞細(xì)亞以及其他各地的居民，為了得到耕地，把森林都砍完了，但是他們夢想不到，這些地方今天竟因此成為荒蕪不毛之地，因為他們使這些地方失去了森林，也失去了積聚和貯存水分的中心。阿爾卑斯山的意大利人，在山南坡砍光了在北坡被十分細(xì)心地保護(hù)的松林，他們沒有預(yù)料到，這樣一來，他們把他們區(qū)域里的高山畜牧業(yè)的基礎(chǔ)給摧毀了；他們更沒有預(yù)料到，他們這樣做，竟使山泉在一年中的大部分時間內(nèi)枯竭了，而在雨季又使更加兇猛的洪水傾瀉到平原上?！倍鞲袼褂秩绱烁嬲]人類：“但是我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復(fù)了我們。每一次勝利，在第一步都確實取得了我們預(yù)期的結(jié)果，但是在第二步和第三步卻有了完全不同的、出乎預(yù)料的影響，常常把第一個結(jié)果又取消了。因此我們必須時時記?。何覀兘y(tǒng)治自然界，決不像征服者統(tǒng)治異民族一樣，決不能像站在自然界以外的人一樣，——相反地，我們連同我們的肉、血和頭腦都屬于自然界，存在于自然界的；我們對自然界的整個統(tǒng)治，是在于我們比其他一切動物強(qiáng)，能夠認(rèn)識和正確運用自然規(guī)律?！?/p>

二、中國先秦時期以來的生態(tài)演變

在生態(tài)系統(tǒng)的演化和變遷中，自然和人為的兩大因素有時是相互疊加、制約和影響，起主導(dǎo)作用的因素時而發(fā)生變化，但是共生共存的交替作用是始終存在的。

自然生態(tài)的演變進(jìn)程，總體來說是緩慢的。追溯歷史，越是上古時期，自然生態(tài)與環(huán)境的變遷也越復(fù)雜多樣。亙古至今，可謂滄海桑田。幾千年來，夏商朝代的自然生態(tài)與今天的自然生態(tài)相比，有很大的不同。論及這種變化，我們不能以今天的生態(tài)狀態(tài)做簡單的推測，應(yīng)當(dāng)注重探討發(fā)生這種變化和變遷的背景及其規(guī)律性。揭示某一區(qū)域的生態(tài)變遷，需要具體分析不同歷史時期的環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展?fàn)顩r，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，判斷其間的生態(tài)演變特征和根源。

1.氣象生態(tài)與氣候資源的演變

大量歷史文獻(xiàn)證明，我國古人已經(jīng)注意到氣候和天氣的變化。儒家經(jīng)典著作《禮記》有不少物候記載。記載表明，天氣或短期的氣候變化是頻繁的，正是這種天氣或短期氣候變化所表現(xiàn)出來的經(jīng)常性、突發(fā)性、交替性與周期性，在一定程度上決定或影響了我國東、南、西、北不同地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的豐富多彩性，以及與氣候變化基本相適應(yīng)的特點?！秴问洗呵铩酚涗浟瞬簧佼?dāng)時的物候資料，如“冬至后五旬菖始生。菖者，百草之先生也。”而現(xiàn)在的菖蒲生長時間，季節(jié)要晚，說明秦時的氣溫較現(xiàn)在要高?！稘h書》記載，約4月末或5月上旬，河湟地區(qū)的牧草就已返青，可以在上面大量放牧了。如今的河湟地區(qū)，牧草返青期顯然比西漢時遲得多。牧草返青時節(jié)的早晚，與氣候的冷暖有著密切的因果關(guān)系。《史記》記載：“渭川千畝竹。”竹子為亞熱帶植物，適宜溫潤氣候，竹子生長地域的分布變化折射出一定歷史時期內(nèi)的氣候變動狀況。通過這一記載可知，秦漢時期黃河流域有些地區(qū)的氣候適合竹子生長。竹子的生長不僅對溫度有要求，對濕度也有要求，要求多年平均降水量必須達(dá)到1200～1400毫米。

以竺可楨為代表的氣象學(xué)家，對我國氣候?qū)W研究做出了十分重要的貢獻(xiàn)。根據(jù)對歷史時期的氣候狀況的系統(tǒng)研究，證明我國近5 000年來，歷史時期的氣候經(jīng)歷了四個溫暖期和四個寒冷期的交替變化，而且在每一個溫暖期或寒冷期內(nèi)，又有若干個長短或大小不一的冷暖階段或年代的交替波動。其中，氣候變遷過程不論是大的周期，還是小的循環(huán)，所反映出的冷暖交替現(xiàn)象都是相當(dāng)明顯的。

根據(jù)竺可楨先生對我國近5 000年來氣候變遷的研究，我國氣候變化可以分為四個溫暖時期和四個寒冷時期(圖2-1)。

(1)第一溫暖期。這個溫暖期約從公元前3000年到公元前1000年，大體上相當(dāng)于歐洲氣候適宜期(公元前5000年至前3000年)和氣候副適宜期(公元前2000年左右)?？梢宰C明這一時期氣候溫暖的考古發(fā)現(xiàn)有：山東龍山文化遺址的炭化竹節(jié)和河南安陽殷墟的竹鼠、水牛和野豬的甲骨和動物化石。這些動、植物現(xiàn)在只見于熱帶和亞熱帶，說明當(dāng)時黃河流域的氣候是相當(dāng)溫暖的。

(2)第一寒冷期。這個寒冷期從公元前1000年左右到公元前850年。它相當(dāng)于歐洲的氣候副寒期(公元前1000年到公元100年)。證明這個寒冷期的史料是《竹書紀(jì)年》記載周孝王期間，長江一大支流——漢水，于公元前903年和前897年分別發(fā)生兩次結(jié)冰，而且結(jié)冰之后緊接著是大旱。這表明，公元前10世紀(jì)是寒冷的。

(3)第二溫暖期。這個溫暖期約開始于公元前770年持續(xù)到公元初。在歐洲這個時期仍然是氣候副寒期。周朝早期的寒冷情況大約維持了1～2個世紀(jì)，到了春秋時期(公元前770年至前481年)氣候又暖和了?！蹲髠鳌酚涊d，魯國(今山東)過冬，“冰房”得不到冰，在公元前698、前590和前545年尤其如此。此外，像竹子和梅樹這樣的亞熱帶植物在《左傳》和《詩經(jīng)》多有記載。到了戰(zhàn)國時代(公元前480年至前222年)溫暖氣候依然繼續(xù)。秦朝和前漢(公元前221年至公元23年)氣候繼續(xù)暖和?！妒酚洝酚涊d：“蜀漢江陵千樹橘，……陳夏千田漆，齊魯千畝麻，渭川千畝竹?！碑?dāng)時這些亞熱帶植物繁殖的地方現(xiàn)在成了它們分布的北界或超出北界的地方。這證明當(dāng)時的黃河、長江流域的氣候是溫暖的。

(4)第二寒冷期。這個寒冷期約從公元初期持續(xù)到公元600年，包括我國東漢、三國到南北朝時期。東漢時代，即公元初，我國氣候又趨寒冷，有幾次嚴(yán)冬，甚至到晚春洛陽還下雪。三國時代曹操(公元155—220年)在孔雀臺種橘，只開花不結(jié)果，說明氣候開始變冷。曹丕在公元225年到淮河廣陵視察軍事演習(xí)，由于嚴(yán)寒，淮河突然封凍，演習(xí)不得不停止。這種寒冷氣候持續(xù)到公元3世紀(jì)后半葉，特別是公元280—290年的10年間達(dá)到極點，那時年平均溫度大約比現(xiàn)在低1～2°C。北朝的賈思勰(約533—644年)撰寫的《齊民要術(shù)》是一部我國6世紀(jì)的農(nóng)業(yè)百科全書，記載了許多當(dāng)時物候情況。如關(guān)于石榴的栽培，“十月中以蒲藁而纏之，不裹則凍死也，二月初乃解放”?，F(xiàn)在河南、山東一帶，石榴樹可在室外生長，冬天無需蓋纏。這表明6世紀(jì)上半葉，河南、山東一帶的氣候比現(xiàn)在冷。

(5)第三溫暖期。這個溫暖期為公元600—1000年，包括隋唐時代(公元589—907年)，比歐洲世紀(jì)早期的溫暖時期要早400年左右。我國氣候在7世紀(jì)中期變得暖和，公元650、669和678年冬季的長安無冰雪。8世紀(jì)初期梅樹生長于皇宮。9世紀(jì)初期西安還種有梅花、柑橘。現(xiàn)在西安梅樹長不好，柑橘更不用說了。這說明隋唐時代氣候比現(xiàn)在溫暖。

(6)第三寒冷期。這個寒冷期在公元1000—1200年，相當(dāng)于宋代，對應(yīng)于歐洲中世紀(jì)早期的溫暖時期。11世紀(jì)初華北已沒有野生梅樹，其情況與現(xiàn)在相似。12世紀(jì)初，中國氣候加劇轉(zhuǎn)寒。公元1111年第一次記載江蘇、浙江之間的太湖不但全部凍結(jié)，而且冰堅實得可以走車馬。太湖洞庭山的柑橘全部凍死。12世紀(jì)寒冷氣候也流行于華南和西南。福州是我國東海岸生長荔枝的北限，12世紀(jì)中那里大規(guī)模種植的荔枝曾兩次全部凍死，一次在公元1110年，另一次在公元1178年。荔枝在四川種植地區(qū)的變遷是：唐代在成都；北宋南移到眉山；南宋時眉山也不能生長荔枝，要到其南的樂山、宜賓、瀘州才能種植。目前，眉山還能生長荔枝，說明北宋氣候比較接近現(xiàn)在，而南宋氣候則比現(xiàn)在寒冷。

(7)第四溫暖期。這個溫暖期在公元1200一1300年。12世紀(jì)剛結(jié)束時，杭州冬天的氣溫開始回升。在公元1200年、1213年、1216年和1220年杭州沒有冰雪。到元代(1268—1292年)初期，西安和博愛(今河南)又重新設(shè)立竹監(jiān)司管理竹子生產(chǎn)。這顯然表明13世紀(jì)中葉氣候明顯轉(zhuǎn)暖。

(8)第四寒冷期。這個寒冷期約從公元14世紀(jì)到工9世紀(jì)結(jié)束，相當(dāng)于歐洲的小冰期。我國13世紀(jì)初期和中期的回暖是比較短暫的，不久冬季又嚴(yán)寒了。根據(jù)江蘇丹陽人郭天錫的日記，公元1309年正月初乘船回家，途中運河結(jié)冰，只好離船上岸。公元1329年和1353年太湖結(jié)冰，厚數(shù)尺，橘盡凍死?？梢?4世紀(jì)比13世紀(jì)和現(xiàn)時都冷。

到了明代(1368—1644年)，各省、縣編修的地方志為各地區(qū)的氣候情況提供了許多可靠的歷史資料。從14世紀(jì)到19世紀(jì)這500年中，亦即相當(dāng)于歐洲小冰期中，我國氣候經(jīng)歷了三次變冷和兩次變暖。

隨著氣候的冷暖變化和波動，我國歷史上不僅自然環(huán)境、生態(tài)狀況發(fā)生了很大的變化，而且社會環(huán)境包括政治、經(jīng)濟(jì)、文化狀況也發(fā)生了相應(yīng)的變化。我國歷史時期的氣候變遷，并不是一個孤立的自然現(xiàn)象，氣候變遷所表現(xiàn)出來的氣溫和降水的變化，直接決定著森林、灌木、花草、農(nóng)作物等生長與分布，而且影響著水系、地貌、土壤、礦物等多種自然要素，也影響著我國社會環(huán)境的各個方面，如氣候變遷影響著人口的分布與遷徙，影響和決定著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和布局。

2.水域生態(tài)及水資源的演變

我國地域遼闊，水系縱橫。據(jù)考古證明，最早的古代人都依水而居，離水域以遠(yuǎn)15千米以外的旱地不適宜人的居住和生存?？脊虐l(fā)現(xiàn)，在洛水、潁水、汝水、澮水、涑水沿岸都有夏代人居的蹤跡。傳說夏代人先后以陽翟、陽城為都，陽翟在河南嵩山以南，有潁水東南流，今屬于禹縣境。在登封告成鎮(zhèn)以北發(fā)現(xiàn)陽城，東北有古陽城山，有洧水河。黃河、長江、珠江、遼河以及它們的分支水系漢水、汾水、渭水等，都是我國文明發(fā)祥地，多元的文化構(gòu)建了中華文明大文化。

豐富的文化遺產(chǎn)是生態(tài)知識和生態(tài)狀況的檔案。例如，從地名文化可以考證歷史上水資源的變遷情況。根據(jù)有關(guān)資料對山西省地名的研究，統(tǒng)計表明山西省古今縣名88個是以河川為名，21個是以水泉為名，4個是以山水為名。山西省的縣名，可以反映出古代山西曾經(jīng)有過濕潤多水、植被厚密的歷史，這與近代以來山西水資源緊缺、林木稀疏形成鮮明對照。

根據(jù)文獻(xiàn)資料和學(xué)者史念海先生考證，在遠(yuǎn)古時期，“由太行山東到淮河以北，到處都有湖泊，大小相雜，數(shù)以百計”。其中較大的有山東西部的巨野澤，南北15O千米，東西5O千米，但“那時巨野澤并不是黃河流域的惟一的大湖，太行山東有大陸澤(今河北境內(nèi))應(yīng)與巨野不相上下”?？梢?，當(dāng)時黃河中下游氣候總體上是濕潤多雨，水系發(fā)達(dá)，湖澤眾多，土地植被覆蓋良好。阮籍的詠懷詩寫道：“徘徊蓬池上，還顧望大梁。綠水揚洪波，曠野莽茫茫。走橫馳，飛鳥相隨翔?！北砻鳟?dāng)時的蓬池是一個水波浩淼、野獸出沒、飛鳥聚集的地方。

歷史上我國湖泊面積在世界上首屈一指。由于經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人口的不斷增長，人們?yōu)榱松婧桶l(fā)展，開始在湖泊的淺灘上圍田開墾，與水爭地，致使湖泊資源衰減和湮廢。究其原因，除了人們圍墾外，氣候變化、降水量減少和流域上游帶來的大量泥沙淤墊湖泊區(qū)域，為圍湖造田創(chuàng)造了條件，由此造成了湖泊數(shù)量減少，湖面縮小，湖水深度變淺。

西北干旱區(qū)的土地開發(fā)，對生態(tài)系統(tǒng)、特別是湖泊濕地退化的影響尤為突出。20世紀(jì)50年代初，新疆大于1千米2的湖泊150多個，湖泊總面積約9 000千米2。長期以來，人類活動使大量河水消耗在支流和上中游地區(qū)，造成下游水量劇減或斷流，致使終端湖泊發(fā)生了很大變化。羅布泊的干涸是最典型的一例。從羅布泊的湖相沉積和湖岸線來看，推測歷史上湖水面積最大時曾達(dá)到5 350千米2，入湖水量約有84冬3億米3。漢代塔里木盆地人口約23萬，雖有一定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但從河流中引水灌溉有限(約占1.5％)，維持84.3億米3的入湖水量完全可能。《漢書》記載，羅布泊“廣袤三百里，其水停居，冬夏不增減”。唐代，塔里木盆地灌溉面積擴(kuò)大，入湖水量相應(yīng)減少。塔里木湖下游水量大幅度減少，是清代中期以后發(fā)生的?！逗釉醇o(jì)略》(清乾隆47年)記述羅布泊“淖爾東西二百里，南北百余里，冬夏不盈縮”。但到清末，羅布泊僅“水漲時東西長八九十里，南北寬二三里或一二里不等”，可見湖泊面積縮小明顯加劇。20世紀(jì)初塔里木盆地人口增至15O萬，耕地面積60萬千米2。當(dāng)時的毛灌定額若按目前的水平，引用量可達(dá)132億米3，占塔里木盆地水資源總量(392.6億米3)的33.6％。由于進(jìn)入的水資源處于臨界利用狀態(tài)，羅布泊的面積急劇縮小。1930—1931年實測羅布泊的面積為1900千米2，較史前最大面積縮小64％。1962年，羅布泊面積又縮小為660千米2，只相當(dāng)于最大面積的12.3％。至1972年，羅布泊最終全部干涸。

中國湖區(qū)圍墾可追溯到春秋戰(zhàn)國時期，不過那時只限于在荒洲上播種?！对浇^書》記載：“無錫湖者，春申君治以為陂?！睉?zhàn)國和秦漢時期，圍田進(jìn)一步發(fā)展。三國時期吳、東晉和南朝的宋、齊、梁、陳都以太湖流域為農(nóng)業(yè)中心，圍墾發(fā)展到了一定的規(guī)模。唐代則由分散圍墾的初級階段發(fā)展到較高階段，典型的工程方式是圩田。宋代圩田進(jìn)一步發(fā)展，堤長幾十公里的有多處。《明史》記載，明代萬歷年間，朝廷一次清出圍湖造田數(shù)目達(dá)8O萬頃。由此明代出現(xiàn)最著名的和州銅城堰。清代以后，墾殖活動更為盛行。乾隆年間湖北巡撫彭樹葵指出，“人與水爭地為利，以致水與人爭地為殃?！泵つ繃鷫?，與水爭地，雖然開辟了大量肥沃的農(nóng)田，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，但對生態(tài)平衡帶來了有害的影響。據(jù)記載，江漢平原在清代道光以前水災(zāi)頻率不高，而道光以后災(zāi)害突增。嚴(yán)重水災(zāi)出現(xiàn)頻率與時俱增，平均每20年增加2～3次大水災(zāi)。

3.森林生態(tài)與森林資源的演變 在我國森林生態(tài)與森林資源的變化過程中，人口的持續(xù)增長與森林覆蓋率之間存在著互動關(guān)系。樊寶敏、董源在對我國歷代人口與森林資源的演變過程進(jìn)行了研究，其研究結(jié)果見表2-1。

據(jù)歷史文獻(xiàn)證實，夏商開始后的較長歷史時期，由于社會發(fā)展速度有限，人口自然增長相對緩慢，人類的農(nóng)耕與戰(zhàn)爭以及自然災(zāi)害等所造成的森林植被減少在千余年的歷程中并不十分明顯。當(dāng)時我國疆域范圍內(nèi)除冰川、荒漠、草原外，絕大部分地區(qū)為原始森林覆蓋。據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，約在3 000年前，我國大部分地區(qū)天然植被覆蓋茂密，發(fā)育良好，森林和草原面積十分廣闊，從東南向西北，大致是森林、草原與荒漠三個地帶。其中，森林、草原占國土面積比例很大，最高區(qū)域達(dá)70％以上。自大興安嶺北部起，沿嫩江向東南，從今黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古一直到的東南部基本上都是森林分布的地區(qū)，森林覆蓋率很高，在我國古代天然植被中占了最大的面積。

《后漢書》等歷史文獻(xiàn)記載，我國當(dāng)時除黃河流域中下游地區(qū)以外，仍有面積相當(dāng)廣闊的森林覆蓋。即使是地處黃河中游的中原地區(qū)，森林覆蓋率雖然有所下降，但仍維持在32％～42％。

唐宋以后，我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展加速，特別是隨著人口的快速增加，對森林的砍伐、破壞加重，除黃河中下游流域地區(qū)以外，長江、珠江中下游流域等地區(qū)的森林面積也迅速減少。盡管如此，清代康乾時期，我國東北、西南地區(qū)以及許多山區(qū)仍保留有大片的原始森林。當(dāng)時，從大、小興安嶺至長白山、鴨綠江一線的廣闊的東北原野，仍以森林分布為主體。19世紀(jì)后期至20世紀(jì)初，東北地區(qū)大面積的森林由于內(nèi)外等多種因素，尤其是日、俄帝國主義的肆意破壞而大量減少。這一時期，以川西、滇中部以北、以西至青藏高原東南部為中心的西南地區(qū)，其森林面積仍然十分廣闊。歷史文獻(xiàn)記載，當(dāng)時整個西南地區(qū)的森林覆蓋率在50％以上，云南地區(qū)更高一些。華北、西北、中南、東南的許多山區(qū)，尤其是長江中游、閩江流域與臺灣、海南島的山區(qū)，仍有大量的呈片狀或塊狀、帶狀的森林分布。

歷史上的黃土高原并不是現(xiàn)在這樣的荒山禿嶺，稀見綠意。1920年我國科學(xué)家楊仲健，赴陜西考察的結(jié)果和大量的考古資料，?證明黃土高原的原始植被是森林和稀樹草原?！稘h書》記載，安定、北地、上郡、西河民“以射獵為先”。畜牧業(yè)發(fā)達(dá)是以草原為基礎(chǔ)，射獵野獸則必是林草繁茂之地。陜北靠近毛烏素沙漠黃土高原邊緣地帶，生態(tài)系統(tǒng)曾經(jīng)非常良好。向北是遼闊的草原，南部為郁郁森林。陜南、甘南、隴南的漢江、嘉陵江及黃河上游地區(qū)，也都是林木遍地。據(jù)推算，隋唐時期隴南森林約占總面積的70％。20世紀(jì)50年代前后隴南的森林覆蓋率仍然達(dá)50％左右。據(jù)甘南藏區(qū)1943年記載，凡山嶺溪谷，皆系蒼茫林海，沿洮河、白龍江、大夏河曾有“十林區(qū)”，是青藏高原森林資源最富集的地區(qū)之一。

《史記》記載，祁連山有松柏五木，秀美水草，冬溫夏涼，宜畜牧。地方志記載，祁連山西段部“南山松百里”，“參天拔地如虬龍，合抱豈止數(shù)十圍”。祁連山中段森林更加茂密，“在高山縱深地帶，松林蔥郁”，“微風(fēng)飄拂，水聲與松聲，天籟自然，引人人勝”。祁連山東段，有關(guān)原始森林的記載不絕于史，“西大河流域，森林郁郁蔥蔥，萬樹蒼勁挺拔，層林滴翠”。另外，在河西三大內(nèi)陸河下游有成片的胡楊林、紅柳林和梭梭林，是天然綠洲、抗擊風(fēng)沙的屏障。

在歷史上，新疆境內(nèi)也曾生長著茂盛的森林?！妒酚洝酚涊d，2 000年前的塔里木河下游“多葭葦、檉樹、梧桐、白草”。現(xiàn)在的樓蘭古城遺址周圍原來生長著大面積的胡楊林，至今仍能發(fā)現(xiàn)直徑達(dá)50厘米以上的枯木，有的樹干甚至要有多人才能合圍。據(jù)測算，當(dāng)年這里的森林覆蓋率至少在40％以上。塔里木盆地南緣塔克拉瑪干大沙漠的邊緣地帶，也有大片枯死的胡楊林，許多胡楊樹也要多人方能合抱。葉城周圍有四山，山上多松柏，“山下多桑、榆、楊、柳、桃、蘋果、石榴等”，樹木果實豐盈。瑞典一探險家曾記錄艱辛穿越葉爾羌流域的茂密森林的經(jīng)歷，并稱它們是真正的古森林。直到20世紀(jì)5O年代，塔里木河兩岸仍然有大片胡楊林。北疆地區(qū)，森林植被更盛于南疆，延綿1000余千米，岡巒斷續(xù)，森林以松柏為主，郁郁蔥蔥，廣闊而壯觀。

青海境內(nèi)的古代森林資源曾十分豐富。根據(jù)史料記載，“以柏、楊為大宗”，“綿亙數(shù)十里”，“青海王可可貝勒之地，松柏亦蕃”。如今一些紅色的山岡上寸草不生，但是從人們挖掘出掩埋很久的粗大松木，可以推知這里曾經(jīng)擁有山川秀美、樹木成蔭的自然風(fēng)光。

據(jù)有關(guān)的考古發(fā)現(xiàn)，距今500年以前，甘肅、陜西、山西的森林覆蓋率仍然很高，有的地區(qū)高達(dá)80％。黃河下游許多地區(qū)也是如此。史載，今河南中牟、滎陽一帶在原始社會至文明社會初期，生長著大片的原始森林。自夏商至周初，這里是“草木暢茂”。近、現(xiàn)代殷墟出土的包括大象在內(nèi)的各種野生動物骨骼，和鄭州商代遺址出土的木炭等，都證明了當(dāng)時中原地區(qū)森林資源狀況良好。歷史文獻(xiàn)也有印證，位于河南靈寶與陜西潼關(guān)之間的函谷關(guān)一帶，深林密障，行人難于通過，為兵家必爭之地。這里“柏林蔭谷，殆不見日，荀卿謂之松柏之寨”。戰(zhàn)國以后，黃河中下游地區(qū)逐漸成為森林破壞較早和較徹底的地區(qū)。自秦漢至隋唐時期，這里平原地區(qū)的大片森林基本上砍伐殆盡，剩下的多是零星散布在村落、地頭的樹木或次生林，很少有成片的原始森林。相對而言，這里山區(qū)的森林還存在了較長的時期，歷經(jīng)不同的歷史階段才被砍伐、毀滅。

據(jù)學(xué)者們研究，黃河中游地區(qū)的森林變遷大致經(jīng)歷了四個階段，即西周至戰(zhàn)國、秦漢至北朝、唐至宋元和明清以來的時期。在第一個時期之初，這里原始森林基本上得以保存。到了后期，伊洛河下游、泌陽盆地、汾涑流域的平原地區(qū)，“都已基本上沒有森林了”，只是涇渭流域平原邊緣的“森林尚有部分遺存”。第二個時期，關(guān)中平原四周山地的森林仍然比較完好，但平原地區(qū)很難看到成片的林木存在。第三個時期，這里城鄉(xiāng)附近的山地林木受到嚴(yán)重破壞，遠(yuǎn)離人群的山區(qū)的一些地方雖然還樹茂林密，但邊緣的森林也開始受到破壞性砍伐。第四個時期，尤其是在明代中葉以后，這一地區(qū)包括邊遠(yuǎn)山區(qū)的森林也受到了嚴(yán)重破壞，至清末這里的森林破壞更加嚴(yán)重，絕大部分地區(qū)都是荒山禿嶺。雖然黃河下游地區(qū)的森林變化與黃河中游地區(qū)稍有差異，但特點大體一致，只是這里山地相對較少，森林被砍伐破壞的時間更早。

我國長江流域及其以南地區(qū)森林資源，自我更新能力較強(qiáng)，隋唐五代之前植被的破壞不明顯。隋唐時，森林資源雖有減少，但山區(qū)的森林仍然相當(dāng)茂盛?！度莆摹酚涊d，江西鄱陽“有千樟之材”，浙江吳興(三國時期的郡名)“出巨木”。豐富的森林資源為各種動物棲息提供了良好的環(huán)境。當(dāng)時南方地區(qū)大象和老虎等動物數(shù)量不少。一些地方虎患事件時有發(fā)生，如何捕殺老虎的歷史記載也較多。唐玄宗時，曾專門派欽差去江南傳授捕虎法。明代以后，森林資源數(shù)量遞減，許多動物“多出東、西粵”，并且“養(yǎng)之不甚馴，亦不能久存”。這一記載表明，一些物種棲息地已遭到破壞，生態(tài)狀況日趨惡化。當(dāng)然，我國長江流域及其以南地區(qū)森林破壞的時間，較黃河流域中下游地區(qū)要晚，其破壞程度也相對較輕。

4.地理生態(tài)與土地資源的演變

中國是一個歷史悠久的農(nóng)業(yè)文明古國。上下幾千年，正是我們的祖先世世代代在廣袤的土地上辛勤耕種，哺育了偉大的中華民族。土地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)資料。我國人民自古以來就珍視土地，把土地的重要性與國富民強(qiáng)緊密聯(lián)系在一起。

我國土地資源演變的主要特征是：一方面，農(nóng)業(yè)文明和農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展開墾了大量耕地，耕地資源日益擴(kuò)大；另一方面，自然和人為的因素又造成水土流失，在一些生態(tài)脆弱的地區(qū)出現(xiàn)了日益嚴(yán)重的沙化、荒漠化，但同時也給下游地區(qū)沖積形成了土壤肥沃的三角洲。

在人與自然的關(guān)系中，最重要的是人與土地的關(guān)系。歷史上我國人口不斷增加，至1949年猛增至5億多，到20世紀(jì)末接近13億。這么多人口要靠農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)養(yǎng)活，而農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展都要占用土地，因此就發(fā)生了農(nóng)作物與天然植被相互爭占土地的矛盾。農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展需要利用大量的自然資源，過度擴(kuò)張必然造成天然植被的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致土地生態(tài)與環(huán)境的惡化。

林地、草地轉(zhuǎn)化為耕地，并長期種植同一種農(nóng)作物；采伐量長期大于林木的自然生長量，是導(dǎo)致土地生態(tài)惡化的兩種主要形式。這兩種不合理的生產(chǎn)方式，在我國延續(xù)了幾千年，結(jié)果把許多林地草地變成了濯濯童山，甚至荒山禿嶺，導(dǎo)致林地草地失去或降低了保持水土、涵養(yǎng)水源、優(yōu)化環(huán)境等方面的功能，以致影響到了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展以及文化傳統(tǒng)。原始植被的大量減少、土地重用輕養(yǎng)輕維護(hù)，是我國土地生態(tài)從總體平衡到漸趨失衡，出現(xiàn)并加劇生態(tài)惡化趨勢的根本原因。

戰(zhàn)國中期之后，我國黃河流域中下游地區(qū)，因農(nóng)業(yè)的發(fā)展破壞了天然森林和草原，出現(xiàn)了“宋無長木”的情況。當(dāng)時，這里“地小人眾”，甚至少數(shù)地方開始出現(xiàn)缺乏薪柴的現(xiàn)象?！豆茏印酚涊d：“五沃之土，若在丘、在山、在陵、在崗，若在陬、陵之陽，其左其右，宜彼群木；桐、柞、扶、檀及彼白梓、其梅、其杏、其桃、其李，秀生莖起；其棘、其棠、其槐、其楊、其榆、其桑、其杞、其柿，群木數(shù)大，條直以長……是謂沃土。其陰則生之楂、藜，其陽則樹之五麻。”這是說，在春秋戰(zhàn)國時中原一帶的“沃土”上，有多種人工再生林及次生植被?！妒酚洝芬灿涊d：當(dāng)時這里已“膏壤千里，宜桑麻”。這一時期，除黃河流域的中原地區(qū)外，其他地區(qū)仍以原生植被覆蓋為主。

秦漢以后，中原及其周邊地區(qū)的栽培植被分布越來越多。當(dāng)時的栽培植物品種在北方主要有粟、麥、棗、槐、桑、榆、柳等。在南方主要有稻、麻、桃、李、茶、桑、楊、柳等。其中，農(nóng)作物栽培的品種如粟、麥、稻等所占面積較多，范圍較廣，然而，相比較而言，這些栽培的農(nóng)作物有時遠(yuǎn)不如原生植被所具有的生態(tài)保護(hù)功能。而且土地在耕作或拋荒之際，都會給生態(tài)平衡帶來不同程度的不良影響。

唐宋之際，黃河流域中下游地區(qū)除山區(qū)外，其原生植被分布越來越少；長江中下游流域地區(qū)與成都平原及嶺南部分地區(qū)的栽培植被分布越來越多。尤其是在宋代，隨著大量北方人口南遷，把北方旱地農(nóng)作物品種——小麥及其生產(chǎn)技術(shù)帶到了南方，使南方各地人口迅速增加，并導(dǎo)致開墾面積種植的擴(kuò)大。當(dāng)平原水田面積的承載力不能滿足需要時，人們自然把目光轉(zhuǎn)向了丘陵、山地。小麥的種植恰好對水源條件要求較低，當(dāng)小麥在南方大面積種植逐漸滿足了人們對糧食的需求時，許多一直被原生植被覆蓋的丘陵、崗阜、山嶺等卻變成了光山禿嶺，這在一定程度上破壞了南方良好的生態(tài)系統(tǒng)。

明清時期，隨著人口增加、耕地面積的擴(kuò)大，自然生態(tài)受到嚴(yán)重破壞。當(dāng)時，土地擴(kuò)展的主要途徑是砍伐森林、開墾山地。尤其是旱地高產(chǎn)作物番薯與玉米傳人中國，為滿足人口對食物的需求，大量山丘地被開墾，使不少區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)遭到了滅頂之災(zāi)。我國一些學(xué)者指出：明代時玉米由西北、番薯自東南分別傳人中國后，其大規(guī)模的種植，引起了生態(tài)系統(tǒng)的破壞。當(dāng)時，南方西部山地玉米集中產(chǎn)區(qū)主要分布于秦嶺山區(qū)、大巴山、巫山山區(qū)、武陵山區(qū)、雪峰山區(qū)及貴州高原。番薯集中產(chǎn)區(qū)主要分布于東南沿海浙、閩、粵以及湘、鄂等丘陵地帶。歷史記載，清朝道光二十九年(公元1849年)，陜西漢中許多縣均以苞谷雜糧為種植作物，一些縣則是“遍山漫谷皆苞谷矣”；貴州等地也是“苞谷宜山，故種之者較稻谷為多”。廣西地區(qū)的苞谷“有早晚二種，山峒尤多”，“向惟天?？h山野遍種”。湘西山地草木繁茂，“凡土司新辟者，省民率挈人居，墾山為隴，列植相望”；種植玉米，“辰州舊邑新廳，居民相率墾山為隴，爭種之以代米?！痹跂|南地區(qū)閩、浙、粵、贛等地，“所種山薯……深山之中，幾于曠土，謂之山薯廠”；湖南“永州山民皆以甘薯為糧”；湖北東南山區(qū)“民仰食者十之五六”。這一時期，南方山地、丘陵大面積伐林開墾種植玉米、番薯等旱地作物，對生態(tài)系統(tǒng)的破壞是顯而易見的。由于山丘地坡度大，被開墾后，水土流失加劇，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出錯綜復(fù)雜的演變態(tài)勢。

5.動物生態(tài)與動物資源的演變

我國動物生態(tài)與動物資源演變的主要特征是，遵循物競天擇、適者生存的自然規(guī)律；人類的活動加速了野生動物生存環(huán)境和活動地區(qū)的變化，許多野生動物數(shù)量遞減，有些珍稀動物明顯減少，有的種群已瀕臨滅絕，生物多樣性明顯降低。

我國生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，決定了我國野生動物資源的豐富性。據(jù)調(diào)查，全國鳥類超過1 000種，獸類超過400多種。中國國土面積占世界陸地總面積的7％，鳥類種數(shù)和獸類種數(shù)占世界的1O％以上。由于我國的生態(tài)系統(tǒng)分布是一個持續(xù)變化的動態(tài)系統(tǒng)，伴隨著自然環(huán)境的惡化，野生動物的分布也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化或遷徙。如歷史時期野生象群的分布，就有一個從黃河流域中下游地區(qū)至長江流域地區(qū)、珠江流域地區(qū)、滇西南地區(qū)不斷南遷的過程。從地質(zhì)時代的第四紀(jì)以來，與中國處于同緯度的歐洲和北美都有大陸冰川覆蓋，以致寒冷的氣候使許多野生動物相繼滅絕。然而，中國的高山冰川很少，受寒冷的影響較小，所以一些具有“活化石”之稱的野生動物如大熊貓、揚子鱷等能殘存到現(xiàn)在，從而增加了中國野生動物資源的豐富性與多樣性。

在野生動物的分布與變遷中，比較典型地反映我國歷史時期生態(tài)演變的野生動物主要是：野馬、大象、犀牛、竹鼠、長臂猿等獸類和孔雀、鸚鵡等鳥類。

馬是人類最早馴化的物種。在人類發(fā)展的進(jìn)程中，馬為人類所馴服和利用，為人類做出了巨大貢獻(xiàn)。野馬被馴化了，野馬本身卻日益稀少，目前野馬種群已罕見蹤影。這一種群的變化，充分說明人類活動對自然界某些物種的影響之大、之烈。

藏羚羊在自然界是一種優(yōu)勢物種，它們成群結(jié)隊地在寂靜蒼茫的高原地平線上奔跳，快速而優(yōu)美的跑姿，展示了它們旺盛的生命力和在雪域高原條件下的成功進(jìn)化。它們能夠在這片原本屬于它們的土地上生活數(shù)千萬年，從物種自身的角度看，難以存在瀕臨滅絕的危險。但是在盜獵分子大批量殘殺下，藏羚羊遭受到滅頂之災(zāi)，種群數(shù)量已急劇減少。

根據(jù)調(diào)查，從自然界每捕捉一只鳥，就有1O只鳥作為陪襯，在捕捉、販運和飼養(yǎng)中死亡。因此，那種吃鳥、捕鳥、賞籠中鳥的所謂“鳥文化”，是建立在成千上萬只鳥的尸骨之上，堪稱對自然界的暴行和對生命的蹂躪。

中國古代大象的分布地區(qū)較為廣泛，南方、北方皆有。距今3 00O多年前，黃河中下游流域地區(qū)還有野象分布。甲骨文中有較多獵獲大象的記載。殷商時期，中原一帶不僅野象較多，而且還進(jìn)行人工馴養(yǎng)，成為作戰(zhàn)的工具。在殷墟遺址中，考古發(fā)現(xiàn)有象、獐、水牛、竹鼠等亞熱帶動物骨骼遺骸?！睹献印る墓酚涊d：“周公相武王……滅國者五十，驅(qū)虎、豹、犀、象而遠(yuǎn)之?！鄙鲜鍪穼嵄砻鳎纳虝r期，我國野象曾經(jīng)分布在華北平原北部燕山山脈至呂梁山、陜北一線。春秋時代以后，中國野象分布漸由華北地區(qū)南移到秦嶺、淮河一線。這時，黃河流域地區(qū)的象群雖然少見，但仍有野象活動的記載。北周時，在兗州(今屬山東)發(fā)現(xiàn)大象。南北朝至宋代，大象在黃河一線以南、以長江流域一線為中心的廣大地區(qū)活動，屢見于史書。南北朝時，淮南“有野象數(shù)百”，“壞人室廬”。北宋初(公元962年)，“有象至黃陂縣(今屬武漢市境內(nèi))匿林中，食民苗稼，又至安(今湖北境內(nèi))、復(fù)(今湖北境內(nèi))、襄(今湖北境內(nèi))、唐州(今河南境內(nèi))踐民田”；乾德年間(公元967年)，“有象自至京師(今河南境內(nèi))”；開寶年間(公元976年)，“己酉，吳越王獻(xiàn)馴象”。史實表明：宋時，長江流域一線還有不少的象群活動。至于長江流域以南地區(qū)，當(dāng)時象群活動的記載很多，《宋史》記載可數(shù)的就達(dá)幾十處。宋元以后，長江流域大象活動的記載至今未有發(fā)現(xiàn)，可見，元、明、清時大象的主要活動地區(qū)已轉(zhuǎn)移到嶺南、廣西等地。史載：洪武年間，“廣東雷州衛(wèi)進(jìn)象一百三十二”，“馴象衛(wèi)進(jìn)象。先是詔思明、太平、田州、龍州諸土官領(lǐng)兵會馴象衛(wèi)官軍往欽、廉、藤、蘺、澳等山捕象，豢養(yǎng)馴押，至是以進(jìn)?！碑?dāng)時，嶺南象群時常出沒破壞莊稼，為此，“率兵二萬驅(qū)捕”。萬歷年間(公元1587年)，橫州仍“有象出北鄉(xiāng)，害稼”；欽州亦多象群“踐踏田禾，觸害百姓”。直至清乾隆年間，廣西靈山一帶之象，“每秋熟，輒成群出食，民甚苦之”。道光年間(公元1833年)，史載“大廉山群象踐民稼，逐之不去”，至當(dāng)時已變?yōu)椤跋箝g有”。這一地區(qū)的大象至19世紀(jì)20年代以后已漸趨稀少，不久即難覓其蹤跡。現(xiàn)今僅云南西南部才有殘存象群分布。

大象的分布及變遷，大體上也反映了我國同類別的熱帶或亞熱帶動物如犀牛、長臂猿等以及適宜溫暖環(huán)境的動物如竹鼠、野生水牛等分布及變遷情況。盡管它們的分布及變遷在時間與空間上存在著一定的差異，但其南遷的方向、地域生態(tài)分布與時間變化趨勢等，卻是基本一致或大同小異的。

歷史時期野生動物的分布及其與人類活動的關(guān)系，是構(gòu)成我國古代生態(tài)系統(tǒng)的基本要素之一。唐代著名詩人李白所描繪的“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”、“但見悲鳥號古木，雄飛雌從繞林間”的生態(tài)自然景觀或人文生態(tài)現(xiàn)象，可謂豐富多彩。漫長的自然界演化歷程表明，物種的多樣性有利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的延續(xù)，相反，物種的減少則會直接影響地域性乃至整個地球生態(tài)平衡的。

第二節(jié) 傳統(tǒng)工業(yè)化進(jìn)程中的生態(tài)演變

工業(yè)革命揭開了人類大規(guī)模開發(fā)利用化石能源和礦產(chǎn)資源的序幕。隨著全球工業(yè)化進(jìn)程加快，工業(yè)化的范圍、內(nèi)涵日益擴(kuò)大，不同國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變遷呈現(xiàn)出階段性的演化特征。但是萬變不離其宗，傳統(tǒng)的工業(yè)革命所需要的能源主要是煤、石油等化石燃料，其直接后果是生態(tài)破壞、環(huán)境污染。工業(yè)革命對于人類財富的積累無疑是一次巨大的進(jìn)步，但對于人類的生存環(huán)境卻是一場災(zāi)難。也正是全球性的生態(tài)災(zāi)難警示人類社會必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

一、生態(tài)資源的加劇消耗

英國于19世紀(jì)60年代、美國和法國于20世紀(jì)初期完成了傳統(tǒng)工業(yè)化過程，德國于2O世紀(jì)30年代、前蘇聯(lián)和日本等國也于2O世紀(jì)70年代，先后完成傳統(tǒng)工業(yè)化過程。盡管不同國家完成傳統(tǒng)工業(yè)化的時間不同，但都有一個共同特征，即都經(jīng)歷了能源和礦產(chǎn)資源高消耗、環(huán)境高污染的過程。

1.能源與礦產(chǎn)資源消耗加劇

礦產(chǎn)資源為人類提供了95％以上的能源，80％以上的工業(yè)原料和70％以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。工業(yè)革命發(fā)生以來，人類社會已經(jīng)消耗了巨大的礦產(chǎn)資源，同時積累了巨大數(shù)量的社會物質(zhì)財富。1800—1900年，全球GDP增長了7倍，相應(yīng)的粗鋼消費增長了10倍，金屬銅消費增長了1.15倍，金屬鋁消費增長了2.27倍，主要能源煤炭消費增長了57倍，石油消費增長了26倍，天然氣消費增長近1倍。1900—2000年，人類社會的財富積累明顯加快，100年間全球GDP增長了18倍，與此相應(yīng)，粗鋼消費增長了30倍，金屬銅消費增長了28倍，金屬鋁消費增長了3 600倍，主要能源煤炭消費增長了5倍，石油消費增長了178倍，天然氣消費增長了362倍。迄今為止，人類已經(jīng)鋪設(shè)了120萬千米的鐵路，138萬千米的石油、天然氣等各類運輸管道，修筑了2 860萬千米的公路，建設(shè)了46 500座飛機(jī)場，生產(chǎn)了無數(shù)的汽車、飛機(jī)、輪船和各類消費品，消耗了數(shù)量驚人的礦產(chǎn)資源。

近百年來，化石能源產(chǎn)量呈指數(shù)式快速增長。以石油和天然氣為例，1900年產(chǎn)量分別為4 000萬噸和560萬噸油當(dāng)量，1950年分別增長到5.3億噸和1.7億噸油當(dāng)量，2000年分別迅猛增至35.7億噸和21.8億噸油當(dāng)量。石油和天然氣產(chǎn)量增長主要發(fā)生在20世紀(jì)五六十年代全球經(jīng)濟(jì)高速增長時期。

100年間，化石能源結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了兩次標(biāo)志性轉(zhuǎn)變。第一次發(fā)生在1965年，石油消費量首次超過煤炭消費量，人類能源消費由“煤炭時代”進(jìn)入“石油時代”；第二次發(fā)生在2000年，天然氣產(chǎn)量與煤炭產(chǎn)量持平，天然氣生產(chǎn)呈快速增長之勢，人類社會進(jìn)入天然氣與石油并重的時代。到2000年，全球一次性能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，石油占39％，煤炭占25％，天然氣占25％。

全球石油生產(chǎn)歷史大致分4個階段：第一階段為1857—1900年，石油生產(chǎn)和消費處于起步階段，生產(chǎn)規(guī)模極其有限，但平均增長速率很高；第二階段為1901—1945年，汽車、坦克等大量耗油裝置的發(fā)明以及兩次世界大戰(zhàn)，刺激了石油生產(chǎn)和消費規(guī)模的擴(kuò)大，但總體仍處于較低水平；第三階段為第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至1974年，其時全球主要發(fā)達(dá)國家完成工業(yè)化，石油工業(yè)呈蓬勃發(fā)展之勢，石油生產(chǎn)和消費達(dá)到了頂峰；第四階段為1975年以后，世界經(jīng)歷了兩次石油危機(jī)，石油生產(chǎn)和消費進(jìn)入波動增長期。由此可見，1945年以來，是全球石油生產(chǎn)和消費的快速增長時期，這一時期累計采掘的石油近l 200億噸，占人類歷史全部采掘量的95％。

人類開采煤炭的歷史久遠(yuǎn)。主要由于英國工業(yè)革命對煤炭需求的快速增長，在1760年前后全球開始了大規(guī)模的煤炭采掘。到目前為止，已采掘煤炭約2 400億噸煤炭，其中20世紀(jì)的100年間采掘煤炭2 282億噸，占人類歷史采掘量的99.2％。20世紀(jì)全球煤炭產(chǎn)量變化也大致分4個階段：第一階段為19OO—1913年，是煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步上升階段，年均增長率4.32％，這一階段是煤炭生產(chǎn)和消費的黃金期；第二階段為1914—1945年，全球煤炭生產(chǎn)波動大，期間經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)和兩次經(jīng)濟(jì)危機(jī)，導(dǎo)致煤炭產(chǎn)量大幅度下滑；第三階段為1946—1989年，煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步上升，年均增長率為2.93％，這一階段是全球煤炭生產(chǎn)穩(wěn)定持續(xù)增長最長的時期，同全球經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長密切相關(guān)；第四階段為1990—2000年，全球煤炭產(chǎn)量震蕩下降，年均增長率為一O.73％。

人類大規(guī)模開發(fā)利用天然氣不足60年。此前生產(chǎn)規(guī)模非常小，直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后天然氣生產(chǎn)規(guī)模才逐漸擴(kuò)大。特別是近些年來，全球天然氣生產(chǎn)與消費呈快速增長之勢，逐漸取代煤炭成為第二大一次性能源。天然氣產(chǎn)量的迅速增長得益于4個方面的因素：一是兩次石油危機(jī)導(dǎo)致國際油價飚升，促使石油消費大國開始調(diào)整石油在能源結(jié)構(gòu)中的份額，為天然氣生產(chǎn)和消費快速增長提供了廣闊空間；二是天然氣開采技術(shù)進(jìn)步極大地促進(jìn)了產(chǎn)量的增長，特別是海上采氣量不斷增加和開采成本的降低，為人類大規(guī)模利用天然氣奠定了基礎(chǔ)；三是天然氣管道建設(shè)加快，為其加速利用創(chuàng)造了條件。截至2000年全球累計鋪設(shè)各類天然氣管道80萬千米，可以繞地球20圈，為天然氣的消費提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施；四是天然氣探測儲量不斷增加推動了天然氣消費的信心。

2.土地荒漠化日益加劇

荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半濕潤、濕潤地區(qū)，由于氣候變化和人類活動等各種因素所造成的土地退化，使土地生物和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力減少，甚至基本喪失。荒漠化大致有4類：一是在風(fēng)力作用下出現(xiàn)風(fēng)蝕地、粗化地表和流動沙丘為標(biāo)志性形態(tài)。二是在流水作用下出現(xiàn)劣質(zhì)地和石質(zhì)坡地為標(biāo)志性形態(tài)。三是在物理和化學(xué)作用下出現(xiàn)土壤板結(jié)、細(xì)顆粒減少、土壤水分蓄積能力下降，從而導(dǎo)致土壤干化脫水和土壤有機(jī)質(zhì)的顯著下降，出現(xiàn)土壤養(yǎng)分銳減和土壤鹽漬化。四是工業(yè)礦山開發(fā)造成的，主要表現(xiàn)為土地資源損毀和土壤嚴(yán)重污染，致使土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降，甚至絕產(chǎn)。

荒漠化是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)問題。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署曾3次系統(tǒng)評估了全球荒漠化狀況。1991年底為聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會所準(zhǔn)備報告的評估結(jié)果說明，全球荒漠化面積由1984年的34.75億公頃增加到1991年的35.92億公頃，約占全球陸地面積的1／4，已影響到了全世界1／6的人口(約9億人)，100多個國家和地區(qū)。據(jù)測算，在全球35.92億公頃受到荒漠化影響的土地中，旱地1.73億公頃，牧場3O.7l億公頃，水澆地2 700萬公頃。全球平均每年有600萬公頃的土地變?yōu)榛哪?，其?20萬公頃是牧場，250萬公頃是旱地，12.5萬公頃是水澆地。另外，已有2 100萬公頃土地因退化而不能生長谷物。

非洲大陸有世界上最大的旱地，約為20億公頃，占非洲陸地總面積的65％。整個非洲干旱地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重旱災(zāi)。目前非洲36個國家受到不同程度的干旱和荒漠化影響，有近5 000萬公頃土地半退化或嚴(yán)重退化，占全大陸農(nóng)業(yè)耕地和永久草原的1／3。根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的調(diào)查，在撒哈拉南側(cè)每年有150萬公頃的土地變成荒漠。在1958—1975年，僅蘇丹撒哈拉沙漠就向南蔓延了9O～100千米。亞太地區(qū)也是荒漠化非常突出的區(qū)域，共有8 600萬公頃的干旱地、半干旱地和半濕潤地，7 000萬公頃的雨水灌溉作物地和l 600萬公頃灌溉作物地受到荒漠化影響。這意味著亞洲有35％的生產(chǎn)用地受到荒漠化影響。遭受荒漠化影響最嚴(yán)重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。亞洲是世界上受荒漠化影響人口分布最集中的地區(qū)。

土地荒漠化是自然因素和人為活動綜合作用的結(jié)果。自然因素主要是指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重的干旱條件，由此造成植被退化，風(fēng)蝕加快，引起荒漠化。人為因素主要指過度放牧、亂砍濫伐、開墾林草地并進(jìn)行連續(xù)耕作等，由此造成植被破壞，地表，加快風(fēng)蝕或雨蝕。就全球而言，過度放牧和不適當(dāng)?shù)暮底鬓r(nóng)業(yè)是干旱和半干旱地區(qū)發(fā)生荒漠化的主要原因(表2-2、2-3)。

同樣，干旱和半干旱地區(qū)用水管理不善，引起大面積土地鹽堿化，也是一個十分嚴(yán)重的問題。從亞太地區(qū)人類活動對土地退化的影響構(gòu)成來看，植被破壞占37％，過度放牧占33％，不可持續(xù)農(nóng)業(yè)耕種占25％，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過度開發(fā)占5％。非洲的情況與亞洲類似，過度放牧、過度耕作和大量砍伐薪材是土地荒漠化的主要原因。

荒漠化的主要危害是土地生產(chǎn)力下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，相應(yīng)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和一系列社會惡果。在1984—1985年的非洲中，至少有3 000萬人處于極度饑餓狀態(tài)，l 000萬人成了難民。據(jù)1977年聯(lián)合國沙漠化會議估算，荒漠化在生產(chǎn)能力方面造成的損失每年近26O億美元。1980年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署進(jìn)一步估算了防止干旱土地退化工作失敗所造成的經(jīng)濟(jì)損失，在當(dāng)時估計到2000年總共將損失5 200億美元。1992年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署估計，由于全球土地退化每年所造成的經(jīng)濟(jì)損]失約423億美元[按1990年價格計算]，如果在下一個2O年里在防止土地退化方面繼續(xù)無所作為，損失總共將高達(dá)8 500億美元。從各大洲的損失看，亞洲損失最大，其次是非洲、北美洲、大洋洲、南美洲、歐洲。從土地類型看，放牧土地退化面積最大，損失也最大；灌溉土地和雨澆地受損失情況大致相同。從1980年和1990年所作估算的比較看，由于世界各國防治土地荒漠化的進(jìn)展甚微，在1978—1991年，全世界的直接損失約為3 000億～6 000億美元。這尚不包括荒漠化地區(qū)以外的影響損失和間接經(jīng)濟(jì)損失。

3.森林資源退化

從全球來看，森林減少仍然是許多發(fā)展中國家所面臨的嚴(yán)重問題，由此造成的一系列環(huán)境惡果。

1990年，全球森林及稀疏的叢林和灌木林覆蓋面積為51億公頃，約占陸地面積的40％，其中34億公頃屬于聯(lián)合國糧農(nóng)組織定義的“森林”(在發(fā)達(dá)國家樹冠覆蓋率至少為2O％，在發(fā)展中國家為10％)。從聯(lián)合國糧農(nóng)組織90年代初所進(jìn)行的評估看，全球森林面積的減少主要發(fā)生在2O世紀(jì)50年代以后，其中1980—1990年，全球乎均每年損失森林995萬公頃，約等于韓國的國土面積(表2-4)。

從世界各地區(qū)的情況看，在非洲、亞洲和拉美等地，約有熱帶森林18億公頃，包括雨林和濕潤落葉林等。20世紀(jì)80年代期間，這些地區(qū)森林砍伐總面積和木材總砍伐量持續(xù)增長，平均每年砍伐590萬公頃，其中490萬公頃是原始森林。森林的大面積砍伐，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化。北美、歐洲、亞洲等地的溫帶森林共有16億公頃，主要集中在工業(yè)化國家。盡管過去半個世紀(jì)里溫帶森林面積基本保持不變，甚至還有增加，但森林質(zhì)量總體上退化了，大量原始森林已被人工林所取代，通常只是同齡的、單一品種的林木，遠(yuǎn)不像天然林有比較高的生物多樣性和生態(tài)功能作用，抵御病蟲害和自然災(zāi)害干擾的能力也比較差。

熱帶森林有著豐富的物種和巨大的調(diào)節(jié)氣候功能。熱帶森林減少一直是世界的熱點問題。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)，1960一1990年期間，全球喪失了4.5億公頃的熱帶森林。亞洲同期損失了大約 l／3的熱帶森林，非洲和拉丁美洲各損失了大約18％的熱帶森林。

森林資源減少的主要原因：第一，亂砍濫伐林木。溫帶森林的砍伐歷史比較長，在工業(yè)化過程中，歐洲、北美等地的溫帶森林有l(wèi)／3被砍伐掉了。而熱帶森林的大規(guī)模開發(fā)只有30多年的歷史。歐洲國家進(jìn)入非洲，美國進(jìn)入中南美，日本進(jìn)入東南亞，尋求熱帶林木資源。這一期間，發(fā)達(dá)國家進(jìn)口的熱帶木材增長了十幾倍，占世界木材和紙漿總供給量的10％左右。近年來，為了保護(hù)熱帶森林，越來越多的國家已禁止出口原木。

第二，開墾林地為農(nóng)田。為了滿足人口增長對糧食的需求，發(fā)展中國家開墾了大量的林地，特別是農(nóng)民燒荒耕作，刀耕火種，對森林造成了嚴(yán)重破壞。據(jù)估算，熱帶地區(qū)半數(shù)以上的森林采伐是燒荒開墾造成的。在人口稀少的地方，農(nóng)民在耕作一段時間后就轉(zhuǎn)移到其他地方開墾，原來耕作過的林地肥力和森林都能比較快地恢復(fù)，刀耕火種尚不對森林構(gòu)成很大的危害。但是，隨著人口增長，開墾林地的耕作強(qiáng)度和持續(xù)時間都增加了，從而加劇了林地土壤侵蝕，嚴(yán)重?fù)p害了森林植被再生和恢復(fù)能力。

第三，采集薪炭。全世界約有50％的人口用薪柴作為主要燃料，每年約有l(wèi)億多米3的林木被消耗掉。隨著人口的增長，對薪材的需求量也相應(yīng)增長，采伐的林木也越來越多。

第四，大規(guī)模毀林放牧。為了滿足美國等國對牛肉的需求，中南美地區(qū)、特別是南美亞馬遜地區(qū)，砍伐和燒毀了大片森林，林地變?yōu)槟翀?。這使得具有地球“肺”功能的熱帶雨林面積急劇減少，溫室效應(yīng)加大。

第五，空氣污染。歐美等工業(yè)化國家，空氣污染對森林退化也產(chǎn)生了明顯的影響。據(jù)1994年歐洲委員會對32個國家的調(diào)查，由于空氣污染等原因，歐洲大陸26.4％的森林有中等或嚴(yán)重的落葉現(xiàn)象。

4.水資源危機(jī)日益加劇

水是世界上最重要的資源之一，總體積約為15億千米3。這些水如果均勻分布在地球表面，地球海洋的水深平均約3 000米。但其中只有約3％是淡水，淡水的90％又被封凍在兩極及高山的冰層和冰川中，難以利用。這些資源的時空分布又不均，加上人類的不合理利用，使世界上許多地區(qū)面臨日益嚴(yán)重的水資源危機(jī)。

淡水資源短缺 由于人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用水量不斷增加。在過去3個世紀(jì)里，人類提取的淡水資源量增加了35倍，1970年達(dá)到了3 500千米；。2O世紀(jì)后半葉，淡水提取量每年增加4％～8％，其中農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水占了增長的主要部分(表2—5)，特別是20世紀(jì)7。年代“綠色革命”期間，灌溉用水翻了一番。

根據(jù)國際經(jīng)驗，每人每年1000米3可重復(fù)使用的淡水資源是一個基本指標(biāo)，低于這個指標(biāo)的國家可能會經(jīng)受阻礙發(fā)展和損害健康的長期性水荒。目前，世界上有20個左右的國家已低于這一指標(biāo)，大部分位于西亞和非洲。據(jù)有關(guān)國際組織預(yù)測，生活在缺水國家的人口將從1990年的1.32億增加到2025年的6.53億(按照低人口增長預(yù)測)和9.O4億(按照高人口增長預(yù)測)之間。到2050年，預(yù)測生活在缺水國家中的人口將增加到1O.6億和24.3億之間，占全球預(yù)測人口的13％～20％。這尚不包括中國西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥的大部分地區(qū)、美國和南美西海岸的干旱缺水地區(qū)。全世界實際受水資源短缺影響的人口要比上述預(yù)測數(shù)字多得多。

與淡水資源短缺相對應(yīng)的是水資源的浪費。農(nóng)業(yè)消耗了全球用水量的70％左右。農(nóng)業(yè)灌溉用水效率普遍比較低，許多灌溉系統(tǒng)60％以上的水在澆灌莊稼前就滲漏和蒸發(fā)掉了，并帶來土壤鹽漬化。

淡水污染 水污染有三個主要來源，即生活廢水、工業(yè)廢水和含有農(nóng)業(yè)污染物的地表徑流。另外，固體廢物滲漏和大氣污染物沉降也造成對水體的交叉污染。水體污染大大減少了淡水的可供量，加劇了淡水資源的短缺。

據(jù)世界銀行的報告估計，由于水污染和缺少供水設(shè)施，全世界有10億多人口無法得到安全的飲用水。

隨著對淡水需求量的不斷增長，在許多干旱和半干旱地區(qū)，淡水成為決定經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素，部門之間、地區(qū)之間和國家之間爭奪淡水資源的矛盾越來越突出。即使在水資源比較豐富的地區(qū)，不同功能用途之間的爭水矛盾也日益顯現(xiàn)出來。

過去，農(nóng)業(yè)是用水增長最快的部門，灌溉用水往往優(yōu)先保證。隨著工業(yè)和城市生活用水的不斷增長，在干旱半干旱地區(qū)，也在同農(nóng)業(yè)爭奪有限的水源。美國西部及一些發(fā)展中國家工業(yè)和城市較集中的地區(qū)，這種矛盾已非常明顯。

世界上許多重要河流由兩個或多個國家所有。全世界約有200多條國際河流或湖泊，其流域面積約占全球陸地面積的一半以上。因此，全球跨國的水資源管理是國際環(huán)境與資源保護(hù)的重要領(lǐng)域。在西亞和北非等一些干旱和半干旱地區(qū)，水貴如油，各國在跨國河流和地下蓄水層開發(fā)利用上的爭執(zhí)十分尖銳，有時甚至引發(fā)軍事上的對峙，成為國際沖突的導(dǎo)火索。

5.海洋資源受到污染

海洋生態(tài)系統(tǒng)在維持全球氣候穩(wěn)定和生態(tài)平衡方面起著決定性作用。海洋生物資源及海洋魚類是人類食物的重要組成部分。全世界約有9.5億人把魚作為蛋白質(zhì)的主要來源。近幾十年來，海洋生物資源過度利用和海洋污染加劇，正在導(dǎo)致全球范圍海洋環(huán)境質(zhì)量和海洋生產(chǎn)力的退化。

海洋生物資源過度利用 世界漁業(yè)生產(chǎn)由海洋捕撈、內(nèi)陸捕撈和水產(chǎn)養(yǎng)殖(包括淡水和海水養(yǎng)殖)所組成。1993年，在全世界捕獲的1.O1億噸魚類中，海洋捕撈占77.7％，內(nèi)陸捕撈占6.8％，水產(chǎn)養(yǎng)殖占工5.5％。在1950—1990年，海洋捕撈量差不多翻了5番，達(dá)到8 600萬噸，而到1993年下降到了8 400萬噸。聯(lián)合國糧農(nóng)組織1993年估計，2／3以上的海洋魚類被最大限度或過度捕撈，特別是有數(shù)據(jù)資料的25％的魚類，由于過度捕撈，已經(jīng)滅絕或瀕臨滅絕，另有44％的魚類的捕撈已達(dá)到生物極限。從世界各主要捕撈區(qū)的情況看，大西洋和太平洋11個重要捕撈區(qū)中的6個捕撈區(qū)(占所有商業(yè)漁業(yè)資源的60％強(qiáng))，不是已經(jīng)枯竭，就是捕撈超過了極限。

海洋魚類過度捕撈不僅使海洋捕撈量陷于停滯，也使捕撈結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，高價值魚類減少，處于食物鏈低層的低價值魚類增多。20世紀(jì)7。年代以來，正是這些低價值魚類維持著漁業(yè)生產(chǎn)的增長。

海洋污染 人類活動產(chǎn)生的大部分廢棄物和污染物最終都進(jìn)入了海洋，海洋污染越來越嚴(yán)重。目前，每年都有數(shù)十億噸的淤泥、污水、工業(yè)垃圾和化工廢物等直接流人海洋；河流每年有將近百億噸的淤泥和廢物帶人沿海水域。海洋污染的主要來源有：城市污水和農(nóng)業(yè)徑流、空氣污染、船舶、傾倒垃圾等。從總體上看，海洋污染主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

·世界沿海水域大部分已遭受污染，公海則相對清潔。

·分布最廣、影響最大的污染源是排放的污水和土地開墾及侵蝕的沉積物。

·污染和沿海開發(fā)對濕地、紅樹林、珊瑚礁和沙丘的破壞，危及沿海生態(tài)系統(tǒng)，使許多動物的棲息和繁殖地遭到毀壞，威脅到魚類和其他野生生物的生存。

·船舶、鉆井平臺原油泄漏和農(nóng)藥等有機(jī)合成物的注入，造成海洋區(qū)域性污染。

·海洋垃圾中的塑料、廢棄漁網(wǎng)和石油泄漏形成的焦油團(tuán)等對海鳥和海洋哺乳動物造成很大危害。

世界各國，主要是一些發(fā)達(dá)國家處理了部分排人海洋的污水。但從全球看，大量的污水經(jīng)河流、港口直接排人了海洋，造成世界許多沿海水域、特別是一些封閉和半封閉的海灣和港灣出現(xiàn)富營養(yǎng)化，過量的氮、磷等營養(yǎng)物造成藻類和其他水生植物的迅速生長，極易發(fā)生由有毒藻類構(gòu)成的赤潮。赤潮往往急劇蔓延，造成魚類死亡、貝類中毒，給沿海養(yǎng)殖業(yè)帶來毀滅性災(zāi)害。

二、重度環(huán)境污染事件頻頻發(fā)生

西方國家首先步人工業(yè)化進(jìn)程，最早享受到工業(yè)化帶來的繁榮，也最早品嘗到工業(yè)化帶來的苦果。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，從20世紀(jì)50一60年代開始，“公害事件”層出不窮，導(dǎo)致成千上萬人患公害病，不少的人在“公害事件”中喪生。其中，有八起事件引人注目，被稱為“世界公害事件”，從中可以看到伴隨工業(yè)革命而來的環(huán)境污染的嚴(yán)重性。

馬斯河谷事件 1930年12月1—5日，比利時馬斯河谷的氣溫發(fā)生逆轉(zhuǎn)，工廠排出的有害氣體和煤煙粉塵，在近地大氣層中積聚。3天后，開始有人發(fā)病，一周內(nèi)，6O多人死亡，還有許多家畜死亡。造成這次事件的原因是幾種有害氣體和煤煙粉塵綜合作用導(dǎo)致的嚴(yán)重大氣污染。當(dāng)時，大氣中二氧化硫濃度高達(dá)25～100毫克／米3。

多諾拉事件 1948年10月26—31日，美國賓夕法尼亞州的多諾拉小鎮(zhèn)，彌漫的大霧致使全鎮(zhèn)5 911人相繼發(fā)病，發(fā)病率占全鎮(zhèn)人口的43％，其中17人死亡。大霧的成分主要由二氧化硫氣體組成，二氧化硫又與金屬元素、金屬化合物相互作用，導(dǎo)致這次事故的發(fā)生。當(dāng)時大氣中二氧化硫濃度高達(dá)O.5～2.O毫克／米3，并發(fā)現(xiàn)有塵粒。

倫敦?zé)熿F事件 1952年12月5—8日，素有“霧都”之稱的英國倫敦，突然有許多人患起呼吸系統(tǒng)病，并有4 000多人相繼死亡。此后2個月內(nèi)，又有8 000多人死亡。導(dǎo)致這次大氣嚴(yán)重污染事故的直接原因是：大氣中塵粒濃度高達(dá)4.46毫克／米3，是平時的1O倍；二氧化硫濃度高達(dá)1.34毫克／米3，是平時的6倍。

洛杉磯光化學(xué)煙霧事件 1936年在洛杉磯開采出石油后，刺激了當(dāng)?shù)仄嚇I(yè)的發(fā)展。至40年代初期，洛杉磯市已有250萬輛汽車，每天消耗約1600萬升汽油，由于汽車氣化率低，每天有大量含有碳?xì)浠衔锏奈矚馀湃舜髿庵小Ｔ陉柟獾恼丈湎?，這些汽車尾氣轉(zhuǎn)化為淺藍(lán)色的光化學(xué)煙霧，使這座本來風(fēng)景優(yōu)美、氣候溫和的濱海城市，成為“美國的霧城”。在光化學(xué)煙霧刺激下，當(dāng)?shù)鼐用竦难?、喉、鼻患病率和死亡率增高。同時，又使遠(yuǎn)在百里之外的柑橘減產(chǎn)、松樹枯萎。

水俁事件 從1908年起，日本一家生產(chǎn)氮肥的工廠，在水俁市建廠。該廠生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的甲基汞化合物直接排入水俁灣。從1950年開始，先是發(fā)現(xiàn)“自殺貓”，后又發(fā)現(xiàn)有人生怪病，此病無法醫(yī)治，直至死亡。醫(yī)生無法確診病因，故稱之為“水俁病”。經(jīng)多年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水俁灣被大量甲基汞化合物污染，并在魚的體內(nèi)形成高濃度的富集，人食用了這種被污染的魚，中毒生病。其富集鏈為：甲基汞化合物一海水微生物一魚一貓，或魚一人，最終導(dǎo)致“水俁病”的發(fā)生。

富山事件 20世紀(jì)50年代日本三井金屬礦業(yè)公司在富山平原的神通川上游開設(shè)煉鋅廠，該廠排入神通川的廢水中含有金屬鎘，這種含鎘的水又被用來灌溉農(nóng)田，使稻米含鎘。人們因食用含鎘的大米和飲用含鎘的水而中毒，全身疼痛，故稱“骨痛癥”。據(jù)統(tǒng)計，1963—1968年5月，共確診患者258人，死亡128人。

四日事件 20世紀(jì)50～60年代，日本東部沿海的四日市設(shè)立了多家石油化工廠，這些工廠排出的含二氧化硫、金屬粉塵的廢氣，使許多居民患上哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病而死亡。工967年，有些患者不堪忍受痛苦而自殺，到1970年，患者達(dá)500多人。

米糠油事件 工968年，日本九州愛知縣一帶在生產(chǎn)米糠油過程中，由于生產(chǎn)失誤，米糠油中混入了多氯酸苯，致使1400多人食用后中毒，4個月后，中毒者猛增到5 000余人，并有16人死亡。與此同時，用生產(chǎn)米糠油的副產(chǎn)品——黑油作為家禽飼料，又使數(shù)十萬只雞死亡。

近些年來，在不少發(fā)展中國家，也出現(xiàn)了與發(fā)達(dá)國家類似的污染病的情況，使發(fā)展中國家面臨著發(fā)展與環(huán)境的雙重壓力。

造成重度環(huán)境污染的主要原因，首先是工業(yè)社會燃燒大量化石能源，成為大氣、水等環(huán)境污染與土地生態(tài)破壞的源頭。在工業(yè)革命初期，能源主要是煤，直到19世紀(jì)70年代以后，石油作為能源才開始進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)體系中，使工業(yè)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。最近幾十年，盡管水能等新的能源得到開發(fā)利用，但工業(yè)社會的能源依然以不可再生的煤和石油等能源為主，且其消耗量急劇增加。這種趨勢帶來了一系列始料不及的問題。例如，英國在19世紀(jì)30年代完成了產(chǎn)業(yè)革命，建立了包括鋼鐵、化工、冶金、紡織等在內(nèi)的工業(yè)體系，促使煤的生產(chǎn)量、消耗量猛增，由此帶來的污染問題也隨之突出。早在19世紀(jì)末，英國倫敦就曾發(fā)生過多次以煤作燃料造成的毒霧事件。

其次是工業(yè)制成品原料、主要是礦產(chǎn)資源，伴隨著采礦量的直線上升，造成環(huán)境嚴(yán)重污染。例如，日本足尾銅礦采掘量在1877年只有不足39噸，10年后猛增到2 515噸，翻了60多倍。19世紀(jì)末，將歐美的冶煉法引入日本足尾銅礦場，以黃銅礦為原料提取“純銅”。由于黃銅礦含硫、劇毒的砷化物和有色金屬粉塵，致使礦區(qū)附近的整片山林和莊稼被毀壞，礦山周圍24千米2的地區(qū)成為不毛之地，受害中心的一個村莊被迫全部轉(zhuǎn)移。同時，由于冶煉銅礦的有毒廢水、廢屑被排人了渡良瀨川的河系，1890年洪水泛濫，污染的河水漫溢，使附近4縣數(shù)萬公頃土地受害，造成田園荒蕪，魚蝦死亡，沿岸數(shù)10萬人流離失所。

三是環(huán)境污染的加劇還與人類對自然的認(rèn)識水平和技術(shù)能力直接相關(guān)。在工業(yè)化初期，人們對環(huán)境問題缺乏知識，往往嚴(yán)重忽視環(huán)境問題，造成意想不到的不良后果。當(dāng)環(huán)境污染發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重并引起人們重視時，又常常由于技術(shù)能力不足和資金短缺而難以治理。

三、工業(yè)化初期的全球生態(tài)演變

在過去幾十年的時間內(nèi)，傳統(tǒng)的工業(yè)化經(jīng)濟(jì)模式帶來的環(huán)境變化，從地區(qū)性問題發(fā)展成為波及世界各國的全球性問題。如全球氣候變暖、臭氧層破壞、生物多樣性減少、酸雨污染以及核污染、沙塵暴等。圍繞這些問題，國際社會在經(jīng)濟(jì)、政治、技術(shù)、貿(mào)易等方面形成了復(fù)雜的抗御或合作關(guān)系，并建立了一個龐大的國際環(huán)境條約體系，正在越來越影響著全球經(jīng)濟(jì)、政治和技術(shù)的未來走向。

1.全球氣候變化

(1)氣候變化是一個最典型的全球尺度的環(huán)境問題。2O世紀(jì)70年代，科學(xué)家把氣候變暖作為一個全球環(huán)境問題提了出來。80年代，隨著對人類活動和全球氣候關(guān)系認(rèn)識的深化，隨著近百年來“最熱”天氣的出現(xiàn)，這一問題開始成為國際政治和外交議題。1992年聯(lián)合國里約環(huán)發(fā)大會上，通過并簽署《氣候變化框架公約》。氣候變化問題直接涉及經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式及能源利用的結(jié)構(gòu)與數(shù)量，正在成為深刻影響21世紀(jì)全球發(fā)展的一個重大國際性問題。

近50多年來，大氣中產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)近30種，其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、氟利昂和氧化亞氮也起相當(dāng)重要的作用(表2-6)。

從長期氣候數(shù)據(jù)比較來看，在氣溫和二氧化碳之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系(圖2-2)。

目前國際社會所討論的氣候變化問題，主要是指溫室氣體增加產(chǎn)生的氣候變暖問題。20世紀(jì)以來所進(jìn)行的科學(xué)觀測表明，大氣中各種溫室氣體的濃度都在增加。1750年之前，大氣中二氧化碳含量基本維持在280毫升／升。工業(yè)革命后，隨著人類活動，特別是消耗的化石燃料不斷增長和森林植被的大量破壞，人為排放的二氧化碳等溫室氣體不斷增加，大氣中二氧化碳含量逐漸上升，每年大約上升工.8毫升／升(約O.4％)，到目前已上升到近360毫升／升。從測量的結(jié)果看，大氣中二氧化碳的增加部分約等于人為排放量的一半。政府間氣候變化小組1996年發(fā)表了新的評估報告，再次肯定了溫室氣體增加將導(dǎo)致全球氣候的變化。根據(jù)各種計算機(jī)模型的預(yù)狽0，如果二氧化碳濃度從工業(yè)革命前的280毫升／升增加到560毫升／升，全球平均溫度可能上升1.5—4°C。

(2)影響氣候變化的因素。自然界本身排放著各種溫室氣體，同時在吸收或分解它們。在地球的長期演化過程中，大氣中溫室氣體的變化是十分緩慢的，處于一種循環(huán)過程。迄今為止，發(fā)達(dá)國家消耗了全世界所生產(chǎn)的大部分化石燃料，其二氧化碳累積排放量達(dá)到了很高的水平。截至1992年，15個國家的二氧化碳排放量，列在表2—7中。從表中可以看出，發(fā)達(dá)國家仍然是二氧化碳等溫室氣體的主要排放國，美國是世界上頭號排放大國，包括中國在內(nèi)的一些發(fā)展中國家的排放總量也在迅速增長。前蘇聯(lián)解體后，中國的排放量位居世界第二，受到國際社會的關(guān)

注。但以人均排放量和累積排放量而言，發(fā)展中國家還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家(表2—7)。

人為的溫室氣體排放趨勢，主要取決于人口增長、經(jīng)濟(jì)增長、技術(shù)進(jìn)步、能效提高、各種能源相對價格等諸多因素的變化。國際著名能源機(jī)構(gòu)——國際能源局、美國能源部和世界能源理事會，根據(jù)經(jīng)濟(jì)增長和能源需求的不同景況，預(yù)測、提出了人為二氧化碳排放的各種可能趨勢。認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)增長平緩，對化石燃料使用沒有采取強(qiáng)有力的限制措施的情況下，到2O10年化石燃料仍將占世界商品能源的3／4左右，其消費量可能超過目前水平的35％，同能源使用相關(guān)的二氧化碳排放量可能增長30％～40％。到21世紀(jì)中葉，發(fā)達(dá)國家仍將是大氣中累積排放的二氧化碳的主要責(zé)任者。當(dāng)然，如果世界各國采取適合環(huán)境要求的經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展戰(zhàn)略，二氧化碳排放可能出現(xiàn)不同的前景(表2-8)。

(3)氣候變化的影響和危害。按照目前的發(fā)展趨勢，科學(xué)家預(yù)測有可能出現(xiàn)的影響和危害有：

海平面上升 全世界大約有1／3的人口生活在沿海岸線60千米的范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市密集。全球氣候變暖導(dǎo)致的海洋水體膨脹和兩極冰雪融化，可能在21OO年使海平面上升50厘米，危及全球沿海地區(qū)，特別是那些人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和沿海低地。這些地區(qū)可能會遭受淹沒或海水入侵，海灘和海岸遭受侵蝕，土地退化，海水倒灌和洪水加劇，港口受損，并影響沿海養(yǎng)殖業(yè)和供水排水系統(tǒng)。

影響農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng) 隨著二氧化碳濃度增加和氣候變暖，可能會增加植物的光合作用，延長生長季節(jié)，使世界一些溫度較低的地區(qū)更加適合農(nóng)業(yè)耕作。但全球氣溫和降雨形態(tài)的迅速變化，也可能使一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)難以很快適應(yīng)這種變化，從而遭受災(zāi)害性影響，造成較大范圍的森林植被破壞和農(nóng)業(yè)災(zāi)害。

加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害 全球平均氣溫略有上升，就可能帶來頻繁的氣候災(zāi)害。過多的降雨、大范圍的干旱和持續(xù)的高溫，造成大范圍的災(zāi)害損失。有的科學(xué)家根據(jù)氣候變化的歷史數(shù)據(jù)，推測氣候變暖可能破壞海洋環(huán)流，引發(fā)新的冰河期，給高緯度地區(qū)造成可怕的氣候災(zāi)難。

影響人類健康 氣候變暖有可能增加疾病危險，特別是傳染病的流行。高溫會給人類的循環(huán)系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)，熱浪會引起死亡率的上升。隨著溫度升高，可能使許多國家瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、黑熱病、登革熱、傳染性腦炎增加或再次發(fā)生。

(4)氣候變化對中國的影響。從中外專家的研究結(jié)果看，總體上我國的變暖趨勢冬季將強(qiáng)于夏季；在北方和西部的溫暖地區(qū)以及沿海地區(qū)降雨量將會增加，長江、黃河等流域的洪水暴發(fā)頻率會提高；東南沿海地區(qū)臺風(fēng)和暴雨也將更為頻繁；春季和初夏許多地區(qū)干旱加劇，干熱風(fēng)頻繁，土壤蒸發(fā)量上升。農(nóng)業(yè)是受影響最大的部門。溫度升高將延長作物生長期，減少霜凍，二氧化碳的“肥料效應(yīng)”會增強(qiáng)光合作用，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生有利的影響；但土壤蒸發(fā)量上升，洪澇災(zāi)害增多和海水侵蝕等也將對農(nóng)業(yè)帶來不利的影響。海平面上升最嚴(yán)重的影響是增加風(fēng)暴潮和臺風(fēng)發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，海水入侵和沿海侵蝕也將造成經(jīng)濟(jì)和社會的重大損失。

2.臭氧層破壞和損耗

(1)臭氧層破壞及其成因。大氣中的臭氧含量僅一億分之一，但在離地面2O～30千米的平流層中，存在著一個臭氧層，其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有很強(qiáng)的吸收紫外線的功能，可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV—B)。由于臭氧層有效地阻擋了來自太陽紫外線的侵襲，才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。

1985年，英國科學(xué)家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞，并證實其同氟利昂(CFCs)分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。到工994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2 400萬千米2；北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10％～15％，西伯利亞上空甚至減少了35％。

20世紀(jì)80年代后期，氟利昂的產(chǎn)量達(dá)到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2 000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年，所以排放的大部分氟利昂仍留在大氣層中，其中大部分停留在對流層，當(dāng)其上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，受到強(qiáng)烈紫外線的作用而被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。科學(xué)家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。

(2)臭氧層破壞的危害。臭氧層破壞的后果是嚴(yán)重的。如果平流層的臭氧總量減少1％，預(yù)計到達(dá)地面的有害紫外線將增加2％。有害紫外線的增加，會產(chǎn)生以下一些危害：

使皮膚癌和白內(nèi)障患者增加 損壞人的免疫力，使傳染病的發(fā)病率上升。據(jù)估計，臭氧減少1％，皮膚癌的發(fā)病率將提高2％一4％，白內(nèi)障的患者將增加0.3％一O.6％。一些初步的證據(jù)表明，人體暴露于紫外線輻射強(qiáng)度增加的環(huán)境中，會使各種膚色的人的免疫系統(tǒng)受到抑制。

破壞水體生態(tài)系統(tǒng) 對農(nóng)作物的研究表明，過量的紫外線輻射會使植物的生長和光合作用受到抑制，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。紫外線輻射也使處于食物鏈底層的浮游生物的生產(chǎn)力下降，從而損害整個水體生態(tài)系統(tǒng)。有報告指出，由于臭氧層空洞的出現(xiàn)，南極海域的藻類生長已受到很大影響。紫外線輻射還可能導(dǎo)致某些生物物種的突變。

引起新的環(huán)境問題 過量的紫外線照射能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，帶來光化學(xué)大氣污染。

3.生物多樣性減少

生物多樣性及其價值。生物多樣性是一個地區(qū)內(nèi)生物個體、種群和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的總和?；蚧蜻z傳多樣性是指種內(nèi)基因的變化，包括同種的顯著不同的種群(如水稻的不同品種)和同一種群內(nèi)的個體遺傳變異。物種多樣性是指一個地區(qū)內(nèi)物種的變化。生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指群落和生態(tài)系統(tǒng)的變化。目前，國際上討論最多的是物種的多樣性。科學(xué)家估計地球上約有l(wèi) 400萬種物種，其中已有170萬種經(jīng)過科學(xué)描述。對研究較多的生物類群來說，從極地到赤道，物種的豐富程度呈增加趨勢。其中熱帶雨林幾乎包含了世界一半以上的物種。

表2-9列出了生物多樣性的多種多樣的價值，其潛在的價值更是難以估量。從長遠(yuǎn)看，它對人類的最大價值在于它為人類提供適應(yīng)區(qū)域和全球環(huán)境變化的各種機(jī)會。

從當(dāng)前來看，人類從野生的和馴化的生物物種中，得到了幾乎全部食物、許多藥物和工業(yè)原料與產(chǎn)品。就食物而言，據(jù)統(tǒng)計，地球上有7萬～8萬種植物可以食用，其中可供大規(guī)模栽培的約有150多種，迄今被人類廣泛利用的只有20多種，占世界糧食總產(chǎn)量的9O％。已馴化的動植物物種基本上構(gòu)成了世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。主要以野生物種為基礎(chǔ)的漁業(yè)，1989年向全世界提供了1億噸食物。實際上，野生物種在全世界大部分地區(qū)仍是人們食物來源的重要組成部分。

就藥物而言，近代化學(xué)制藥業(yè)產(chǎn)生前，差不多所有的藥品都來自動、植物，至今直接以生物為原料的藥物仍保持著極其重要的地位。在發(fā)展中國家，以動、植物為主的傳統(tǒng)醫(yī)藥仍然是80％的人口維持基本健康的基礎(chǔ)。至于現(xiàn)代藥品，在美國，所有處方中工／4的藥品含有取自植物的有效成分，超過3 000種抗生素都源于微生物。美國2。種最暢銷的藥品中，都含有從植物、微生物和動物中提取的化合物。

就工業(yè)生產(chǎn)而言，纖維、木材、橡膠、造紙原料、天然淀粉、油脂等來自生物的產(chǎn)品仍然是極其重要的工業(yè)原料。生物資源同樣構(gòu)成娛樂和旅游業(yè)的重要支柱。

在單個作物和牲畜種內(nèi)發(fā)現(xiàn)的遺傳多樣性，同樣具有重要價值。在作物、牲畜與其害蟲和疾病之間持續(xù)進(jìn)行的斗爭中，遺傳多樣性提供了維持物種活力的基礎(chǔ)。目前，生物育種學(xué)家已經(jīng)培育出許多優(yōu)良的品種，但還需要不斷在野生物種中尋找基因，用于改良和培育新的品種，提高和恢復(fù)其活力。雜交育種者和農(nóng)場主都在依靠作物和牲畜的多樣性，增加產(chǎn)量和適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。從1930年到1980年，美國近1／2的農(nóng)業(yè)收入應(yīng)歸功于植物雜交育種。遺傳工程學(xué)將進(jìn)一步增加遺傳多樣性，創(chuàng)造提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的機(jī)會。

生物多樣性減少有多種原因。據(jù)專家們檢測，從恐龍滅絕以來，當(dāng)前地球上生物多樣性損失的速度比歷史上任何時候都快。在1600—1950年，已知的鳥類和哺乳動物的滅絕速度增加了4倍，約有113種鳥類和83種哺乳動物已經(jīng)消失。在1850—1950年，鳥類和哺乳動物平均每年滅絕工種。20世紀(jì)9O年代初，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署首次評估生物多樣性的結(jié)論是：在可以預(yù)見的未來，5％～2O％的動、植物種群可能受到滅絕的威脅(表2-10)。

從生態(tài)系統(tǒng)類型看，最大規(guī)模的物種滅絕發(fā)生在熱帶雨林，其中包括許多人們尚未調(diào)查和命名的物種。熱帶雨林占地球物種的5O％以上。據(jù)科學(xué)家預(yù)測，按照每年砍伐森林1700萬公頃的速度，在今后3O年內(nèi)，物種極其豐富的熱帶雨林可能要毀在當(dāng)代人手里，5％—10％的熱帶雨林物種可能面臨滅絕。

物種滅絕或瀕臨滅絕、生物多樣性不斷減少的主要原因，是人類各種活動造成的：

·大面積森林被采伐、火燒和開墾，草地過度放牧和墾殖，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的大量喪失，保留下來的也是支離破碎，對野生物種造成毀滅性影響；

·大面積的濕地消失，使許多種類的生物失去棲息地；

·對動物捕獵和植物的采集等過度活動，使野生物種難以正常繁衍；

·工業(yè)化和城市化的發(fā)展，占用了大面積的土地，破壞了大量天然植被，并造成環(huán)境污染；

· 外來物種的大量引入或侵入，影響、改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)，使原生物種受到嚴(yán)重威脅；

·無節(jié)制的旅游，使一些尚未受到人類影響的自然生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞；

·土壤、水和空氣污染，既危害了森林，又對相對封閉的水生生態(tài)系統(tǒng)帶來毀滅性影響；

·全球變暖，導(dǎo)致氣候形態(tài)在比較短的時間內(nèi)發(fā)生較大變化，使自然生態(tài)系統(tǒng)難以適應(yīng)，可能會改變生物群落的邊界。

尤其嚴(yán)重的是，各種破壞和干擾累積起來，會對生物物種造成更為嚴(yán)重的影響(表2一11)。

4.酸雨問題凸顯. 酸雨問題首先出現(xiàn)在歐洲和北美洲，近期又出現(xiàn)在亞太和拉丁美洲的部分地區(qū)。歐洲和北美開始采取防止酸雨跨界污染的國際行動。在東亞地區(qū)，酸雨的跨界污染已成為一個敏感的外交問題。

(1)酸雨及其分布。酸雨通常指pH低于5.6的降水，但現(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干沉降的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上.濕沉降是指酸性物質(zhì)以雨、雪形式降落地面，干沉降是指酸性顆粒物以重力沉降、微粒碰撞和氣體吸附等形式由大氣轉(zhuǎn)移到地面。

歐洲是世界上一大酸雨區(qū)。主要排放源來自西北歐和中歐的一些國家。這些國家排出的二氧化硫，相當(dāng)一部分傳輸?shù)搅似渌麌?。受影響最重的是工業(yè)化和人口密集的地區(qū)，即從波蘭、捷克經(jīng)比利時、荷蘭、盧森堡三國到英國和北歐，其酸性沉降負(fù)荷高于歐洲極限負(fù)荷值的6O％，其中中歐部分地區(qū)超過生態(tài)系統(tǒng)的極限承載水平。

美國和加拿大東部也是一大酸雨區(qū)。美國是世界上能源消費量最多的國家，消費了全世界近1／4的能源，每年燃燒礦物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也占世界各國首位。從美國中西部和加拿大中部工業(yè)心臟地帶污染源排放的污染物，定期落在美國東北部和加拿大東南部的農(nóng)村及開發(fā)相對較少或較為原始的地區(qū)，其中加拿大1／2的酸雨來自美國。

亞洲是二氧化硫排放量增長較快的地區(qū)，主要集中在東亞，其中中國南方是酸雨最嚴(yán)重的地區(qū)，成為世界上又一大酸雨區(qū)。

(2)酸雨的成因——二氧化硫和氮氧化物排放。大氣中的硫和氮的氧化物有自然和人為兩個來源。二氧化硫的自然來源包括微生物活動和火山活動，含鹽的海水飛沫也增加大氣中的硫。自然排放大約占大氣中全部二氧化硫的1／2，但是按照自然循環(huán)過程，自然排放的硫基本上是平衡的。人為排放的硫大部分來自貯存在煤炭、石油、天然氣等化石燃料中的硫，在燃燒時以二氧化硫形態(tài)釋放出來，其他一部分來自金屬冶煉和硫酸生產(chǎn)過程。隨著化石燃料消費量的增長，人為排放的二氧化硫在不斷增加，其排放源主要分布在北半球，產(chǎn)生了全部人為排放的二氧化硫的90％。天然和人為來源排放了幾乎同樣多的氮氧化物。天然來源主要包括閃電、林火、火山活動和土壤中的微生物，廣泛分布在全球，對某一地區(qū)的濃度不發(fā)生什么影響。人為排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地區(qū)，而機(jī)動車排放和電站燃燒化石燃料約占氮氧化物人為排放量的75％。

歐美一些國家是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的國家(表2一12)。但近些年來亞太地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速增長和能源消費量的迅速增加，使這一地區(qū)的國家、特別是中國成為排放大國之一。

(3)酸雨的危害，主要表現(xiàn)在：

損害生物和自然生態(tài)系統(tǒng) 酸雨降落到地面后得不到中和，可使土壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的pH降到5以下時，魚的繁殖和發(fā)育會受到嚴(yán)重影響。土壤和底泥中的金屬可被溶解到水中，毒害魚類。水體酸化還可能改變水生生態(tài)系統(tǒng)。

導(dǎo)致土壤貧瘠化 酸雨抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗土壤中鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)因素，使土壤貧瘠化。酸雨損害植物的新生葉芽，影響其生長發(fā)育，并造成森林生態(tài)系統(tǒng)退化。

腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu) 酸雨腐蝕建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)、油漆等。一些以大理石和石灰石為材料的歷史建筑物和藝術(shù)品，耐酸性差，容易受酸雨腐蝕、引起變色。

歐洲地區(qū)土壤緩沖酸性物質(zhì)的能力弱，酸雨危害的范圍比較大。全歐洲30％的林區(qū)因酸雨影響而退化。在北歐，由于土壤自然酸度高，水體和土壤酸化都特別嚴(yán)重。據(jù)報道，1980年前后，歐洲以德國為中心，森林受害面積迅速擴(kuò)大，樹木出現(xiàn)早枯和生長衰退現(xiàn)象。加拿大和美國的許多湖泊和河流也遭受著酸化危害。美國國家地表水調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，酸雨造成75％的湖泊和大約一半的河流酸化。加拿大政府估計，加拿大43％的土地(主要在東部)對酸雨高度敏感，有工4 000個湖泊是酸性的。湖泊酸化會導(dǎo)致魚：類滅絕。

第三節(jié) 后工業(yè)化社會的生態(tài)文明發(fā)展

發(fā)達(dá)國家走過的傳統(tǒng)工業(yè)化道路，使人類社會付出了過量的資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞的沉重代價。如果任這種狀況持續(xù)下去，地球?qū)⒉豢爸刎?fù)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將難以為繼。面對全球?生態(tài)破壞與環(huán)境污染，世界上不少國家致力于發(fā)展新型工業(yè)文明，以實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會三者共贏的目標(biāo)。

一、從自然資源開發(fā)轉(zhuǎn)向知識資源增值

目前，發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入后工業(yè)化社會。后工業(yè)化發(fā)展的總趨勢，就是從注重開發(fā)自然資源轉(zhuǎn)向開發(fā)知識資源，使知識要素成為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最主要的推動力。經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境建設(shè)和社會文明共?是后工業(yè)化社會的一大特征。

自然資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，但在技術(shù)飛速發(fā)展、知識經(jīng)濟(jì)已見端倪的今天，自然資源對經(jīng)濟(jì)增長的作用相對下降了。據(jù)世界銀行對許多國家經(jīng)濟(jì)增長差異分析發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)資產(chǎn)投入只能解釋這些差異的不到30％，其余的70％以上直接或間接歸因于知識、信息、教育、技術(shù)等無形資本。從國際上看，資源開發(fā)導(dǎo)向型國家的經(jīng)濟(jì)增長比較緩慢，而知識開發(fā)導(dǎo)向型國家的經(jīng)濟(jì)增長則要快得多。如日本、韓國、新加坡和西歐一些國家，它們自然資源極其匱乏，都是靠人力與知識資源的開發(fā)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。物質(zhì)產(chǎn)品需求彈性低，易受外部市場需求變化沖擊的影響，造成經(jīng)濟(jì)增長的不穩(wěn)定性，而知識發(fā)達(dá)地區(qū)則有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。隨著知識經(jīng)濟(jì)的興起，這一趨勢越來越明顯。

開發(fā)知識資源，關(guān)鍵在于提高一個國家或地區(qū)的三種能力，即知識吸收能力、知識交流能力和知識創(chuàng)新能力。隨著知識經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，這三種能力建設(shè)將帶動三大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，即教育產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和科技產(chǎn)業(yè)。

第一，知識吸收能力決定于人力資本狀況，它反映一個地區(qū)對知識的重視程度、人口的智力水平和使用知識的能力，以及能否利用知識實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和生態(tài)良好。知識吸收能力包括人力資本存量，即人口已經(jīng)接受教育的狀況(以人口平均受教育的年限衡量)和新的人力資本的創(chuàng)造，即人口正在接受教育的狀況(以每萬人在校學(xué)生人數(shù)或入學(xué)率來衡量)。

第二，知識交流能力反映一個地區(qū)的人口傳播知識的能力，決定該地區(qū)人口在其需要信息時是否有獲得信息的途徑和手段，以及知識傳播的效率。其衡量指標(biāo)包括：第一代紙質(zhì)信息傳播工具(人.均報紙訂閱量)，第二代電信交流工具(電話普及率)，第三代網(wǎng)絡(luò)交流工具(每萬人互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù))。

第三，知識創(chuàng)新能力反映一個地區(qū)知識生產(chǎn)的能力。知識生產(chǎn)能力是一個地區(qū)的核心能力，特別是一個國家或地區(qū)要在當(dāng)前和未來競爭中立于不敗之地，就必須大大強(qiáng)化這種能力。其衡量指標(biāo)包括：人均國內(nèi)專利授權(quán)數(shù)和人均國際檢索收錄論文數(shù)。

開發(fā)知識資源主要措施在于：加速發(fā)展各類教育，增強(qiáng)公眾吸收知識的能力；加快電信設(shè)施建設(shè)，擴(kuò)大公眾交流知識和信息的渠道，提高全社會信息化程度；加快科技體制改革，提高科技創(chuàng)新能力。

二、從粗放型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是后工業(yè)化時期的又一特征，也是2O世紀(jì)90年代在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的一種新型工業(yè)生產(chǎn)方式。清潔生產(chǎn)對污染的控制由末端治理轉(zhuǎn)向全過程控制和源頭治理，這使環(huán)境保護(hù)發(fā)生重大的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。清潔生產(chǎn)要求工業(yè)企業(yè)采取改進(jìn)設(shè)計、使用清潔能源和原料，采用先進(jìn)的工藝技術(shù)、設(shè)備，改善管理、綜合利用等措施，最大限度提高資源利用效率，減少或者避免在生產(chǎn)、儲運、服務(wù)和產(chǎn)品消費過程中污染物的產(chǎn)生和排放。同時，要求政府為清潔生產(chǎn)技術(shù)的推廣提供政策支持、技術(shù)幫助和資金補(bǔ)貼，清除影響清潔生產(chǎn)推行的各種障礙，并且通過綠色標(biāo)志等制度的建立，提高企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的責(zé)任感，擴(kuò)大公眾參與環(huán)境保護(hù)。

清潔生產(chǎn)有五項基本原則，即生態(tài)破壞與環(huán)境污染最小化、資源消耗減量化、優(yōu)先使用可再生資源、循環(huán)利用資源以及原料和產(chǎn)品無害化原則。其主要技術(shù)路線包括源頭削減、生產(chǎn)過程控制和回收利用。

清潔生產(chǎn)意義重大。企業(yè)可以節(jié)省資源，降低各種環(huán)保設(shè)施的運行費用和排污費用，保護(hù)員工身體健康，提高效益和企業(yè)競爭力。政府可以節(jié)省行政監(jiān)督、公共環(huán)境管理開支，增加對民眾的轉(zhuǎn)移支付，使公眾享受更多的物質(zhì)、精神、生態(tài)福利和優(yōu)越的生存環(huán)境。

三、從單向不可逆生產(chǎn)走向循環(huán)經(jīng)濟(jì)

發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是生態(tài)文明與后工業(yè)化社會的又一大趨勢。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑和先進(jìn)的生產(chǎn)方式。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)，它要求運用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類社會的經(jīng)濟(jì)活動，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、相互統(tǒng)一，使物流、能流、資本流、人力流、知識流與信息流形成良性循環(huán)的新型生態(tài)經(jīng)濟(jì)形態(tài)。與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)不同，循環(huán)經(jīng)濟(jì)通過“再生資源—產(chǎn)品—綠色消費—廢物資源循環(huán)利用”的物質(zhì)無限循環(huán)、轉(zhuǎn)化、增殖帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以消除對自然資源的過度開發(fā)，力求達(dá)到污染物的低排放甚至“零排放”，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。