Vaclav Smil的新书切磋了在资本有限的地球上利用能源的价格，Melanie Moses对此深表赞美。

现在的农产量比一百年前高良多，可是能耗也很年夜。来历：Paulo Fridman/Bloomberg via Getty

在7万年的时候里，智人从即将灭尽的数千名打猎收集者演化成了77亿生齿。在《增加》这本书中，Vaclav Smil注释了跟着人类从情况中收集能源的能力慢慢加强，人类终究若何走向全球：食粮来自植物，劳力来主动物，能量来自化石燃料。经由过程安排地球迈博体育的资本，人类文明获得了成长。Smil的研究笼盖能源、生齿和情况转变等多个方面，他直击了在有限的地球上实现增加的价格。这个价格是昂扬的：年夜地、空气和水被污染；田野消逝；年夜气中二氧化碳含量不竭上升。

他认为年夜大都关在增加的经济学猜测，疏忽了生态资本有限这一事实。经济学家们强调，有用操纵资本可以在不增添能耗的环境下实现增加。Smil也不否定能源效力已有提高。

好比，他胪陈了现代农业单元产量若何增加为一个世纪前的10倍。可是这10倍的增加是90倍的能源输入带动的，此中包罗耗损石油的农机、浇灌所需的电力和化肥的出产。假如将这些扑朔迷离的身分斟酌在内，农业高效的假面就被摘下了：现在单元食粮产出需要花费的化石燃料愈来愈多。

在业已拥堵的地球上，我们处置这个问题的方式首要是靠增添耕地面积。2019年，当局间天气转变专门委员会发布了一份陈述——《天气转变与地盘》（Climate Change and Land），指出人类将近无地可用了：人类已改变了70%无冰笼盖的地表，年夜大都被用在莳植作物或养殖畜生。

跟着草原和丛林被革新成了农田，年夜地不再是贮存碳和保持生态多样性的田野。人类的汗青是立异和提高效力的汗青，可是也是无停止打劫地球资本的汗青。有无一种能在不依靠过度消费的条件下，令人类走向繁华幸福的方式呢？

《增加》的观点其实不乐不雅：我们这个物种不竭增加的能耗和一个可延续的将来，这两者之间的关系没有法子和谐。Smil的阐发首要聚焦在一些简单的方程，这些方程被用在摹拟增加，和增加背后的能耗、物资和生物道理。他搜集了年夜量案例，那些看起来毫无联系关系的系统都是由小成长到年夜，在履历了指数级的快速增加落后入平台期。但这些模子的猜测正确性常常不高。

在某些环境下，成长的轨迹急转直下。录相带和CD的汗青就是如斯，而它们也无力回天。可是也有反例，好比美国的石油工业从20世纪70年月最先阑珊，可是跟着水力压裂手艺在十年前的成长，又“起死复生”。2018年，它超出了50年高位。Smil频频向我们注解，标致的模子没法预言将来的各种。

他指出，在数学建模的假定之下隐藏着一些没法躲避的事实：能量守恒定律，地球资本有限，这些资本被转化为出产力的数学束缚。有鉴在此，每25年增添20亿的生齿，是没法延续的。

跟着能耗增添，人均GDP和预期寿命增添了，诞生率和婴儿灭亡率则降落了。Smil认可，厘清因果关系、发现联系关系事务背后的驱动身分是一件很坚苦的事。可是他提出，能源是人类非常复杂的现代文明的根本，文明的运转离不开能源。每一个新生儿出世，每比特信息被传输，每一个原材料被移动，都要花费能源。

为了计较人类能耗，《增加》援用了Smil的其他书。据他估量，我们的打猎收集先人人均耗损的食品和炭火能量相当在每一年5-6吉焦。而此刻高收入国度的人均能耗是这个数字的50倍，此中年夜多来自化石燃料。我们把这类能源酿成了比古时辰快100倍的观光速度、利害数千倍的兵器和近乎无限增加的存储信息。

从投资回报来看，成果不错，可是Smil对“手艺乐不雅者”的不雅点持思疑立场。手艺乐不雅者认为，要解决人类的问题，得靠提高效力，削减原材料在经济出产中的占比，或靠信息手艺。他回首了智妙手机、笔记本电脑电池和超等计较机等手艺，它们的增加合适摩尔定律——每2年计较能力就会翻番。他认为这类指数级增加不会解决情况危机。

按照Smil的估量，从真空管降生算起，计较的本钱已降落了1000亿倍。可是他其实不认为这类“高效”能将我们从地球危机中解救出来。他玩笑道，社交媒体 “有力地证实沟通的数目和质量成反比”。我们最伟年夜的手艺改革到今朝为止并没有削减我们对地球的影响，有些乃至加重了。

Smil特别思疑的一点是，指数级自我完美的人工智能奇点的到来，可以或许挽回人类增加带来的晦气影响。AI合适Smil描写的人类汗青的纪律：发生了更壮大的兵器和更多的信息，但没有削减对资本的粉碎。

可是，看起来操纵AI和其他计较手艺来解决全球问题是公道的选择，这些手艺已让很多科学学科实现了改革，它们可以激起立异，找到经济和手艺解决方案。太阳能和其他类型的可再生能源是不是能快速成长，终究令人类走向可延续成长的将来，Smil对此着墨寥寥。到今朝为止，太阳能的效力合适近似摩尔纪律的增加趋向，而价钱则不竭下跌。

《增加》呼吁我们用分歧的视角对待问题。提高可再生能源的效力；增添经济鼓励以增进人们采取可再生能源；最年夜水平削减情况恶化；和改良不竭膨胀的生齿的糊口，要在这几个方面获得均衡，就必然需要分歧的视角。我们面对着存亡奇点：这颗星球鞭策了人类文明的伟年夜成长，可是就将近弹尽粮绝了。

原文以Computing a hard limit on growth为题目颁发在2019年9月16日的《天然》册本与艺术上

编纂：蓝枫