能源问题与环境问题的融合

1969年,我在麻省理工学院写关于海洋污染的论文时,美国尚未设置环境保护局,甚至连联合国也没有把注意力转向于保护地球环境的问题。从现在看,这是令人难于置信的事情,日本或其它国家却把保护环境问题提高到公害对策乃至保护自然这样高度来认识。就以能源政策而言,在1973年到1974年爆发的石油危机期间,政府直接主管石油、煤炭、原子能以及水力发电等有关部门。

今天,各国都在运用本国已制定的各种政策来制定控制能源与保护环境的政策,并力争使此政策落实,但愈来愈多的国家已把它视为一个单独的政策领域。现在虽说是有能源政策,然而要把它付诸于实施时,最关键要素仍是究竟资源实际上能利用到什么程度的问题。今天除了Sox、Nox、铅、臭氧及粒子状物质的排放以外,二氧化碳的排放也同样被列为能源政策的重要组成部分。日本制定的新阳光计划[New Sunshine Project]可以说是能源与环境有机结合的典型例。

科学与政治家

今天,大多数的人总是在生活等各个领域同科学技术有牵连。为此,新的阳光计划对能源与环境的科学技术将会有重要贡献。当到了对地球环境及能源问题要实施其基本政策的阶段时,利用科学未必都是适宜的。例如,许多科学家曾对跨过好几个世纪的大规模灾害作过各种预测。19世纪的英国经济学家马尔萨斯提出了抑制人口急剧增加的理论,20世纪瑞典化学家阿雷尼厄斯[Arrhenius 1859~1927年]提出二氧化碳的排放将引起地球温暖化的见解。这些预见性见解一直作为控制人口迅速增加或保护地球环境的理论根据为人们所用。然而这些见解也并不是都利用了什么高深的科学技术。

还必须懂得有些预测也未必都是正确的。例如我在写博士论文时,我对美国著名的某地质学家提出的世界的石油从1995年就开始枯竭的见解产生共鸣。还有的人预言一桶石油要超过100美元,但事实上今天的石油价格同1973年的大致相同而且供应量充足,甚至供过于求。

重要的是决策者不理解或不够理解科学的性质,对科学家来说,对事实或现实这样复杂问题应谋求明快的解决办法。决策者对科学应像奥地利著名遗传学家孟德尔[Mendel 1822~1884年]提出遗传法则以及俄国著名化学家“门捷列夫”[Mendeleev 1883~1907年]提出化学周期律表时表现得条理清楚。如果要说有什么科学方法的话,那就是这些人通过仔细而反复的观察从假说入手归纳为理论的过程中取得的。

可以说要把在非常先进的实验室环境中取得的发现应用于客观存在的极为复杂的现象中是比上天还难。如有关人类或宇宙起源的理论都是由极少数人仅通过很少的观察结果得出的,因而这方面的理论总是变幻莫测。

有些在科学上取得突破性见解不可完全信为真,例如有一位美国专家在20多年前就提出,如果美国采取以核聚变为主的政策,必将使美国经济处于优势地位的论文,但20年后的现实并非如此。对于高温超导的应用也曾引起了人们的极大关注,但如今这种关心又淡薄了。

科学家本身为扩大自己在社会上的影响或获得补助金或得到宣传媒介的关心等动机出发,往往对自己的科研成果加以夸大或添油加醋,有的甚至采取欺骗手法,以美言掩盖真相。然而有些政治家,尤其对科学外行的政治家就分不清其是非而上了当,以假的当作真的用。例如有些科学家惯用的手段是,根据最杰出的科学见解的话,据科学家所思索的根据计算机的科学解析的话等美言加以掩饰。科学家不仅有责任对制定公共政策提供必要的专门知识,而且还要清楚地告诉专门知识的应用界线。

以地球温暖化为例来说,经济合作与发展组织[OECD]的各国在科学上对温暖化气体尚未十分理解以及到2000年时对二氧化碳排放量控制在1990年水平的可能性尚未有把握的情况下,就急急忙忙地就能源与环境的政策达成了协议,这是令人遗憾的事。

为何说在科学上未十分理解的话,水蒸气、二氧化碳及其它温室效果气体存在于大气中时,地球就升温这个基本原理在100年前就弄清楚了,曾被认为是温室效果气体的氟利昂[Flon]已搞清它无温室效果。但对于二氧化碳排放量的约20%积蓄在海底这一点尚未十分清楚,至于海洋是否能把二氧化碳的最大积蓄能力继续维持下去也同样尚未清楚。由化石燃料的燃烧放出的烟雾剂一般被认为具有相当于由二氧化碳放出的温室效果的冷却效果。

在地球温暖化方面尚存在着未知的反馈机理:如云的增加、深海流的变化、极地区降雪量的增加、海洋植物类浮游生物等繁殖之类的效果。若实质的反馈是负时,温暖化就能得到缓和,若反馈是正时,对大气圈、水圈及生物圈系统的力学发生加速变化,以致在形成新的平衡状态之前不得不陷于混乱状态。

我对地球温暖化的看法是,“相信,但是……”。我没有充分证据 · 对否定它也没有什么主见,可以肯定的是,目前对地球温暖化的速度及其面有多大都尚未有确实证据,为此很有必要进一步搞科学的观察或研究毫无疑问必须采取严厉措施削减二氧化碳的排放量。不过,无视成本是不值得的。

削减化石燃料的消费量及扩大森林面积対包括地球温暖化等在内的各种问题的解决是十分必要的。从整个地球规模而言,地球温暖化只不过是其中的一个问题而已。从人类的愿望和需要出发,使得世纪规模的经济成长持续下去也是非常必要的。当然,妥善安全地处理好(核燃料废物)、防止核扩散、控制人口急剧增加、保护多种生物生存、保存非再生的可能能源、消减饥饿、扑灭各种传染病等必须要做的事情堆积出山。

能源与环境的研究开发必须走国内外合作之路

在美日两国间共同研究能源与环境问题存在着很大的潜在力量和可能性,其原因如下:第一:日美两国在许多研究领域都是处于领先地位,投入了巨额开发资金,拥有大量的专利权,出口许多高科技商品。

第二:无论新闻媒介是如何报道日美关系,总的说来,日美关系是良好的,而且还富有生命力,此种关系或许还能持续下去。不过,要使这种良好关系长期保持下去,还有待于两国的共同努力和先见之明,因利害关系严重对立时,这种关系容易被破坏。

第三:日美政府间的两国的合作是世界上最重要的一种合作方式,在环境与科学技术领域仍能把以往那种密切合作为基础进行。双方的企业在对方国家开设研究所也愈来愈多,这无疑有助于推动两国间的合作进展。

第四:克林顿政权虽然还未提出有关能源与环境的具体政策,但在决定预算过程中已把其轮廓描绘出来了。例如把先进型原子能反应器的大部分研究开发经费分阶段地削减,与此相反,政府对新能源与节能方面的研究开发经费有所增加。据说从1994~1998年间,对有关新阳光计划领域共投资19亿美元。对主管环境对策技术在内的环境保护厅(EPA)提出的新环境研究课题、计划及设计项目等拟增加80亿美元。

美国在能源与环境领域同日本合作有增无减,美驻日大使馆的人员也正密切地注视着属于日本新阳光计划的两大新项目:一是在广泛地域利用能源的网络系统;二是利用氢的国际清洁能网络。在技术交流方面也较活跃,如请能说日语的美国专家“孔兹”[Kunz]报告日本有关在能源与环境领域的研究开发项目。根据日美科学技术合作协定,“埃洛加顿”应日本工业技术院的邀请作为美方首席代表出席了环境与地球科学合作讨论会。还有美国环境保护厅为了同日本更好地合作,任命“斯特罗瑟”[Strother]为双方合作的调节人。

作为技术大国的日美两国都有责任把研究开发成果让各国共享。现在日美两国在印度尼西亚着手建设多种生物资源中心,而且对在东欧研究开发环境领域的问题也正在调查协商如何提供资金的事宜。

为了便于掌握全球性的气候及环境变化状况,拟建立其全球性的网络,欧洲各国也参加这行列,对于俄国、前苏联各国及中国等正在研究切实可行的合作方式。

能源与环境问题已远远超出国界而成为当前需要各国都应认真去对待和合作的重要国际性课题。只有对化石燃的有效利用、防止过度的地球温暖化、减少污染,防止核扩散方面各国合作才能取得明显效果,也才能为下一代创造舒适的美好环境。

未来此种国际合作的工作还应包括提高有关宇宙或海洋探险以及宇宙或物质的性质等方面的基本知识,还有遗传病或传染病的消减等问题。经济或安全保障问题基本上是以竞争为主,但环境或科学问题基本上是协调合作为主,故后者必将是维护和平和繁荣并为统合地球的强有力牵引者。

这是本文作者、美国驻日大使馆科学技术首席参事官Dr · Edward · M · Mally于1993年12届日本工业技术院筑波综合讨论会上发表了题为“控制能源与环境的政策要持之以恒”的演说。出席讨论会的有:石原工业技术院院长、渡边综合研究开发官、诺贝尔奖金获得者江崎玲於奈博士等人。

[日本的科学和技术,(曰)1993年8月号]