关键资源的枯竭与熵增

除了朝可再生能源体系转变并稳定全球人口之外，人类可能很快还会面临其他许多众所周知的问题，这些问题可归结为一点，即关键资源的枯竭与熵增。其中包括：用以生产和维持太阳能电池板等的稀缺资源枯竭；淡水供应不足；水土流失及农业生产所必需的磷酸盐可能出现枯竭等。

虽然水土流失和淡水资源日益减少被公认为是严重问题，但对磷酸盐储备可能出现枯竭却并不以为然。然而，后者的问题可能更为严重，因为目前已知的磷酸盐供应最多只能维持100年。虽然不少国家都有一定量的磷酸盐储量，但摩洛哥与西撒哈拉就占到世界已知磷酸盐储量的一半左右。这些沉积物被发现使得现代农业达到了前所未有的生产水平。因为磷是维持脱氧核糖核酸与核糖核酸主链必不可少的化学元素，而且在几乎所有涉及能量转移的生化反应中都起着关键的不可替代的作用。目前，无机磷酸盐被大量当作肥料使用后，其中的大部分以极稀薄的形式流入大海，而到了海水中就再难收集以再次使用。我们深知这种工业化农业的生产模式迟早会崩溃，随之而来的是这一极其重要的获取太阳能方式黯然衰落；假如我们想避免这一崩溃的厄运，那么就必须找到新的方法以确保把磷酸盐的流失降到最低。[13]

目前，大量使用化石燃料导致大气及海洋中温室气体的增加，这会进而导致温室效应的增强、气候变化和海平面上升。虽然诸如加拿大和俄罗斯联邦等国实际上会从较温暖的气候中获益——因为气候温暖会使当地农业产量提高，但其他地区，特别是濒临海洋、时刻遭洪水威胁的低洼地区，却会因之受害。目前，有许多人生活在这种低洼地区，一旦海平面大幅上升，他们就不得不迁往内陆。这一状况也会导致能够提供相关解决方案的业界出现增长，比如堤防建设、冷却设备等。海洋中二氧化碳的增加如果不加控制，就会使海水变得更具酸性，从而导致大规模、难以预测的生态变化。

众所周知，我们正面临由人的行为导致的生物多样性大规模丧失的威胁，这一事件通常被称为寒武纪以来的第六次生物大灭绝。只要人类将继续从有限的行星表面索取更多的能量和资源，这种趋势还将继续下去，对后来人造成极大危害。此外，在商业农业的运作中，我们越来越依赖数量有限的少数动植物，而这些动植物很容易被新的害虫消灭掉，从而给人类社会造成巨大危害甚至破坏。就像传统农民所做的那样，使作物多样化应是更明智的选择，这样做虽可能产量较低，但能更有效地防御灾害的发生。如果我们好好研究传统农业的做法，可能会从中学到很多东西。

除了上述众多问题之外，我们还面临熵增的问题，这主要是由于我们在地表倾倒各种物质废料引起的。除了地表垃圾不断增加，所谓熵增还包括散布在陆地上、海洋中、大气层中，甚至在地球轨道上的各种各样的垃圾，以及大量的化学物质，这些化学物质究竟会产生什么样的后果，现在还不得而知，但可能对人类、动物和植物健康都有危害。此外还包括大气中二氧化碳浓度的升高，而这正是人类引发气候变化的根由。

根据热力学第二定律，通过回收减少物质熵会引入一种新的复杂性，所以不可避免地会产生更多的熵。这是人类无法逃脱的一个根本性难题。因为地球上收容物质熵的空间有限，而宇宙中的熵垃圾桶几乎是无限的，所以，如果我们想有效解决这一问题，就应该制定如下黄金法则（Golden Rule）：确保在生产人为复杂实体——包括建立回收回收体系——之时，把物质熵的生产最小化，而把红色光子的生产最大化，因为后者可辐射到宇宙中。有关这一主题最现实的例证就是尽可能地步行或骑自行车，而不使用机动交通工具。

上述所有问题都是相互关联的，因为问题都源于人类为自身生产大量复杂实体的作为，而这往往是以牺牲其他生物物种的物质和能量为代价的。虽然从短期看貌似成绩斐然，但却没有想到其长期后果是破坏了多种人工复杂实体的可持续生产。面对所有这些问题，现有的能源至关重要。能否充分利用好现有的也是唯一的能源，将决定人类是否能够造就足够的人工复杂实体，以创造出人类在地球上持续生存的金凤花条件。

我们很想知道通往可再生能源体系的道路会是什么样子。假如人类还想在这个星球上生存下去，这一转变必然要发生；人类可能会因此经历一个相当痛苦的瓶颈期，这一点有许多观察家都已经指出过了。虽然转变的细节很难预测，但有一点是肯定的：同过去一样，凡预期中人类获取和使用能量的方式发生深刻变化，无论是出于建设性还是出于破坏性的目的，都将导致人类食物金字塔及一般生物食物金字塔在形式和格局上发生同样深刻的变化。

我们和自己的子孙后代有责任做出决定：人类究竟要长久地在小康（reasonable prosperity）中生存下去，还是在肆无忌惮中自我毁灭？埃里克·蔡森曾提出，我们人类可能只是宇宙演化过程中的一段插曲，其间有多个技术社会在倏忽间兴起而后湮灭，而只有极少数非常成功的社会能够存留更长一段时间。成功度过这一可以预见的瓶颈期将需要前所未有的全球合作，只有足够多的人都意识到问题的严重性和必要性，而后感到有责任和义务使这一过渡尽可能地平稳实现，我们才能真正做到这一点。

1991年，于贝尔·雷弗在《欢乐时光：宇宙演化、秩序与复杂性》一书中曾有如下的断言：“人类智能重写了本能行为的放任，而且使自然系统的制衡从此失效，虽然后者曾护卫多种生物存在了数百万年”（第158页）。雷弗的意思是说，人类神经系统的发展导致了当前人类在地球上占据主导地位，但现在却可能因为未能充分体会地球本身的限制和机遇而危及自己的生存。为防止这种情况的发生，人类必须学会利用全球大脑（global brain）以实现全球合作。无疑，竞争还会以多种形式继续存在，但仅靠竞争不足以解决即将出现的问题，原因很简单：人类共享着一个资源有限的星球。