全球生态文明观

──地球表层信息增殖范型

                    刘宗超（中国科学院生态环境研究中心）

                    刘粤生 （中国管理科学院科学技术与社会学研究所）

确定全球生态文明观乃当务之急。

    地球表层系统信息增殖律从广义进化意义

上揭示了地球表层系统从简单到复杂的演化，

以及诸子系统相互协调而出现新秩序的规律。

本文在该理论基础上进一步探讨信息增殖的文

化模式，构想了全球生态文明观的基本框架。

  地球表层的演化是在结构信息向交换信息

转化的复杂过程中完成的，整个地球表层由简

单到复杂的演化都是信息增殖的结果。地球表

层系统从结构属性到功能属性的信息增殖过程

和地球表层系统在参与功能与认识功能相互作

用中的信息增殖过程，则综合地体现了地球表

层系统的进化是信息增殖和熵增的对立统一。

人类社会作为地球表层的子系统要在整体进行

协调，唯有把连接高低层次的序参量或信息子，

从以人类自身为出发点的序参量调整到符合地

球表层各子系统序参量相互作用而形成的综合

参数上，使得人类对地球表层的观点只能是协

调统一，而不是无止境地索取和征服。这就是

本文之所以提出确立全球生态文明观的目的。

  一、对地球表层系统的生态再认识

  人与自然的相互作用是一般生物与环境互

相作用的最高形式。生态意识的形成沟通了自

然科学和社会科学、物质生产和精神文化，使

文明的进程采取生态发展的新形式。

    从日本的梅棹忠夫发表“文明生态史观序

说”(1957)到中国的钱学森提出创立地球表

层学的倡议(1986)，其间30年的变化则把全

球视角从人类自身转移到自然、‘社会综合体的

地球表层系统，使人类与地球不再是可分离的

人与桥的实用主义关系。从文明的生态史观到

地球的生态文明观，在深层意义上表明，这不

仅是生态意识的大转变，而且是价值观的转

变。

    人类出现在地球上约有300万年，由于人

类的参与，地球表层逐渐完成了生物过程向人

文过程的转变。人类以其智能把个人的力量巧

妙地组合成集体力量与环境进行结合，形成改

变地球表层的巨大物质力量，最终把自然过程

与社会过程相结合、自然结构与社会结构相结

合，使地球表层向更有序更复杂的方向发展。

现代的交通与通信使地球已成为一个地球村，

这标志着人类已进入信息社会，地球表层近

400年的变化超越了以前几十亿年的变化总

和。

    人类智能不单单把人类从自然环境中分离

出来，甚至要突破地球的限制，力求控制全球

系统。地球表层也因此发生了明显的变化。

    在土壤圈，通过农田耕作、城市扩建、修

路建水库等，20%的陆面改变了表面结构，

因而反射率的变化使地表对太阳辐射能进行再

分布，改变了地表的温热状况。

    在岩石圈，尽管从地球外壳采掘的矿石总

量与整个地球岩层相比微不足道，但某些矿物

的开采量已占蕴藏量的很大比例，甚至可以改

变地球化学循环的自然过程，尤其是采煤塌陷

区对地貌形态的影响，以及石油泄漏和火灾污

染往往产生了某种程度的核冬天效应。

    在水圈，农业灌溉和工业用水，抽取了占

地表径流量20％的河水，在一些工业发达地

区，甚至超过100％，地下水的大量抽取造成

了大面积的地面下沉。各种污染物的排放，不

仅使人类失去干净饮用淡水，而且也破坏了水

生态环境。

    在大气圈，由于人为作用使“粗糙”变为

“平坦”，改变了蒸发面积，造成低层大气的湍

流，而集中于大都市的热源形成热岛，增加沉

降，改变了地球表层的温热状况。经济活动所

排放的温室气体破坏臭氧层，造成温室效应，

在人类造成紫外辐射症，在自然造成海平面上

升，这将危及生物和人类生存。尤其是雪面消

融使反射率降低500I/0，反射率对融雪的正反

馈机制将加速融雪过程，进一步使海平面上

升；另外，由积雪消融促进冻土层消融，水分

迁移到冻土表层，下部裂缝加大，微生物活跃

进而向大气排放更多的CO2，这可使寒区近

地面层气温上升4℃，因此寒区温热状况对于

全球变化具有重要意义。

    地球表层的变化表现了人类征服自然同时

又被自然所征服的辩证过程。可以预言，人类

若不及时制止破坏环境的行为，目前的工业文

明必将危及整个人类文明。面对人类的困境，

及早确立全球生态文明观则具有伦理意义。

    二、地球表层的协调在于信息增殖

    1．本世纪人类对地球表层系统协调的探

索途径—从智慧圈到熵理论

    最先形成关于生物圈进一步发展途径的是

B.N.维纳茨基(1925)，他认为整个地球的全

部都与活物质生命有关。也有文献把生命活物

质称为生物态，认为生物态的出现从微观和宏

观上改变着整个地表自然界。著名的盖娅假

说，则把整个地球当作一个活的有机体对待。

洛夫洛克(1969)认为地球的运作由某个强大

的自我调节系统在起作用，世界作为一个整体

系统，其中海洋、天空和生命互相转化。

    现代达尔文主义在自然选择学说的基础上

吸取非达尔文主义进化概念中的合理因素，统

一了宏观进化机制，证明了超物种进化的基本

规律是在物种种群层次上起作用。人类的出现

是生物进化规律逐渐被社会发展规律代替的时

代，无论是生物进化还是选择都没有决定人类

的发展，只有人类为实现经济活动的集约化与

合理化而创造的技术前提才导致了新的生态形

势，破除了人类中心主义的幻想，进化再一次

回到生物圈中心主义。正是在这样的高度，

B．N．维纳茨基把由科学的智慧管理下的人类

生存环境称为智慧圈，其人类自养性观点是这

一思路的集中概括，主张依靠科学创造新能源

合成材料和食品，形成人类活动的封闭系统，

提出一条人类返归相对不依赖生物圈的特殊生

物的大胆途径。可以说设在美国亚利桑那州沙

漠中的“生物圈2号”是B.N.维纳茨基智慧圈

理论的物化，同时是这种人类自养性观点的具

体检验。

    美国学者里夫金将克劳修斯的宇宙热寂说

用于地球系统的自然经济分析，指出人类文明

与环境系统熵增的对立关系，否定了人类自养

性观点，提出了“熵”的世界观。该观点认为所

有的人类活动都逃不开熵增法则，按照这种法

则，经济活动投入的是低熵的质能，向环境产出

的是高熵的质能。地球基本上是一个与外界只

有能量交换而无物质交换的封闭系统，纵然在

大自然的循环，整个地球系统也是熵增加的。

    将上述两种观点相比较可看出，智慧圈理

论是以达尔文生物进化论为基础，从简单到复

杂趋向发展而成的，并依据牛顿的机械观，认

为人类知识及力量完全可以控制整个世界的进

化。智慧圈理论停留在生物进化的世界表层，

看不见物质系统熵增加的热力学机制而盲目乐

观，导致了无限的个性解放，加速了人类对自

然界的索取，造成了经济活动中把拚命地掠夺

自然作为工作效率的最高准则。“熵”观点则把

热力学第二定律发展成一系列完整的思想，虽

然借鉴了普里高津的耗散结构理论，但无限扩

大地把一切生物、社会活动均纳入热力学的范

畴，停留在能量变化的简单层次上，无视社会

文明将逐渐改变人类与自然界互相作用方式而

无限悲观，使得人类在心理上处于工业发展所

带来的热寂阴影笼罩之中。

    2．“熵”理论在地球表层系统研究中的困

境

  地球表层系统从结构上可分为自然地理系

统、天然生态系统和人类生态系统。这三类系

统相互交换物质、能量和信息，构成一个相互

制约、相互改造、既难以分割、又有本质区别

的功能实体。

    当“熵”理论被频繁地运用于上述三类子系

统分析时，似乎可得出有定量意义的结论。事

实上，只要继续深入，就会步履艰难，以致于

陷入困境。首先，熵理论既然已从狭义的与能

量、温度有关的概念泛化到与原意相去甚远的

一系列广义熵，用不能描述分子秩序的克劳修

斯熵来解释生命序，也就必然导致复杂系统简

单化；其次，“信息就是负熵”的结论缺乏物理

意义；第三，信息是系统结构有序及能量有序

的统一量度、玻耳兹曼的熵关系式仅反映分子

秩序，不能全面反映信息本质；第四，地球表

层由原始性自然组织阶段进入生物性自组织阶

段，无论是克劳修斯熵还是玻耳兹曼熵都不能

全面反映信息。普里高津用低层次的以能量为

基础导出的热力学熵理论来解决同层次的有生

物参与的地球表层进化过程所出现新质的努力

难以成功。H．哈肯走出熵困境的协同学序参

量概念只适用于开放简单巨系统，当地球表层

进入智能性自组织过程后，必须把序参量概念

由狭义信息转化为广义的信息增殖概念，才能

使“熵”理论在地球表层系统研究中走出困境。

    三、地球表层的信息增殖模式

    是构建生态文明观的科学基础

    只有在信息增殖的基础上，使物质和能源

的数量减少到最低限度，逐步转向生态发展的

全球管理，才能实现文明的全球统一。

    1．技术悲观论是与传统工业生产方式相

联系的。

    (1)从历史的观点看地球表层的生态紊乱

是工业文明的产物，更是导致全球危机的根

源。因为地球表层是抚育生命的摇蓝，是人类

的发源地，其生态紊乱与否对全球生命系统有

着举足轻重的地位。地球表层实际起着通过人

类影响全球系统的超级变换器的作用；社会与

自然相互作甩的共同进化所表现出的采集方式

反映了旧石器时代的生态发展类型，后转入生

产──非共同进化的方式，造成了社会的进步

和生态退化融为一体的所谓依靠自然而使社会

经济迅速发展的模式，这也就带了三次生态紊

乱。    ’

    第一次地球表层的生态紊乱冲击了农业文

明。干旱区是地球表层的生态脆弱带。其生态

紊乱使干旱区牧民的扩张往往冲击农业文明。

    第二次地球表层的生态紊乱冲击了工业文

明。发端于300多年前的工业革命，先后使蒸

汽机、电动机进入生产领域，扩大了人类对自

然资源的加工能力。运输方式的改变则增加了

物资的流通，满足机器的吞吐量成了工业文明

的最高宗旨。对资源的贪欲不断升级，这种生

产力迅速发展与地区性资源的相对不足的矛盾

则造成了生态危机。一次大战和二次大战是以

宗教纠纷和殖民主义扩张而表现出来的地球表

层生态紊乱，它使当时的工业文明受到了巨大

冲击。

    可以预言，第三次地球表层的生态危机将

以全球规模冲击信息文明，目前正初露端倪。

勿庸置疑，在人类生态系统中，所谓非洲难民问

题等，只不过是第三次生态紊乱的表现而已。

    如果说采集──共同进化方式和生产─

非共同进化方式是社会与自然相互作用过程中

自发形成的，那末今天则要求用世界范围的受

控发展取而代之。这就是寻求第三种社会与自

然相互作用方式，即把采集型经济的生态优点

与生产型经济的优越性结合起来。

    (2)生态型技术悲观主义是工业文明绝望

的反思

    生态型技术悲观主义以人性与自然相统一

为出发点，以全球问题和人类困境为核心来揭

示当代生态危机与世界危机，通过对传统的工

业生产方式的批判进而要确立一种全球意识和

全球战略，这是一种期望世界走出困境的良好

愿望。然而从：总体上看，生态型技术悲观主义

缺乏对于地球表层进化的信息增殖意义上的理

解，悲观有余而缺乏建设性，人们如果完全按

照上述技术悲观主义的观点改造现行经济体

制，则无异是从与“持续发展”相反的方向上走

一条全人类自杀的道路。

    (3)面对传统工业生产方式所造成的地球

表层生态危机，人类智能也逐渐走上了正确理

解生态危机实质的道路。造成生态危机一个主

要原因在于人类社会为获得、分配和消耗那些

通过人类劳动从地球资源所得到的财富时采取

的方式。伴随着贫困国家和地区的债务偿还以

及发达国家向落后地区的投资，一些污染较重

的工业转向贫困地区，因此输送了生态危机。

另一个主要原因是落后的生产方式不足以养活

众多的人口加上封建的管理意识不仅减少了生

态保护费用，而落后的生产方式使得生态环境

缺乏必要的管理，往往侈奢性的惊人浪费超出

地区性的生态承载力。只有良好的生态意识才

能变成自觉的生态保护行动。

    2．对300年来的传统工业文明的剖析

    为了确立全球生态文明观，有必要对历史

形成的科学、哲学、经济、文化进行再认识。

    工业文明的兴起是以地球表层生态环境退

化为代价的。换言之，世界生态环境退化是传

统科学、哲学、经济学和文化的必然产物。传

统科学强调分析，那不过是自然界能够用数量

表示的那一部分；所谓因果解释，也往往导致

把自然界的丰富性、多样性、联系性完全归结

为简单的符号和公式，至于和动机、情感、道

德和价值相关的东西却视而不见。由于缺乏具

体科学间及科学与哲学的联盟，也就是缺乏整

个人类知识的共同体，所以无法得到对世界的

整体性认识，传统哲学把人与自然分割开来，

通过逻辑和抽象的思维，把主体与被认识的客

体分离开来，从而把人类推到自然的对立面，

强调的是一种人类对自然的征服。传统文化是

一种人类中心主义的高熵文化，以追求最大的

经济效益为目的，这种人类自我中心而不与环

境协调的传统文明是和保持地球表信息增殖的

生态文明观背道而驰的。

    传统的自然科学缺乏与地球表层的生态联

系。牛顿科学的实物中心论使得人们对唯物主

义的理解狭义化。直到出现相对论(1905）和

量子论的测不准原理(1927)后所产生的危

机，才使人们有可能开明地思考一个单一的现

象，就必须同时依靠两个不同的参照系，而且

要预测这一现象，除了采用或然性的方法之外

就不可能。这种力学观使得在生物学中，人们

试图几乎全部运用分子生物学的成就来取代达

尔文主义。只是到了被称为物理学中第三次革

命的混沌理论的提出，人们才认识到在确定宏

观系统内部反而出现内在随机性，从而把物理

学由牛顿质点原子论推进到系统科学的基础地

位。现代物理学与生物学的联盟才使生态学的

突破成为可能。可以预言，以系统科学为基础

的非线性生态学是未来生态学的发展方向，因

为它使物理世界和生物世界达成了统一。然

而，今天以传统科学为基础的生产力构型还未

发生根本的改变，只有将生产力构型建立在系

统科学与生态学联盟的基础上，自然科学才能

与地球表层生态进化产生有机的联系，才能克

服物质生产的发展与生态危机的降临这对矛

盾。科学的分裂，使人类一再丧失与地球表层

协调的机会。在逻辑实证主义和分析哲学的基

础上发展的计算机技术将处理我们的各种问

题。人脑被逐渐纳入计算机的系统之中，从而

使得集权机构能够垄断数据处理，权力越来越

集中在垄断集团和大公司手里，往往生态危机

的实质被掩盖起来，同时遇到全球生态危机时

往往没有能力自治。

    历史表明，由于把注意力集中在不同的价

值观念上，不同的时代或不同的社会形态则实

现了不同的发展。经济追求最大利润准则使人

类在地球表层中无视生态危机，各种经济学家

都给增长理论以重要位置。把增长和发展看成

是相似的。我们说增长仅仅是发展的必要条

件，但不能代替作为地球表层整体进化的必要

条件。发展不当，将因增长而使社会和生态付

出代价。减少物质流通量，就是使增长的生态

耗费服从于社会目标。即使是零增长，也还可

以有余地把重点放在管理工作的发展上，得到

“质”的增长，即信息增值。

    为了保护地球表层，传统的经济学必须让

位于生态经济学，就是生态学与经济学的结

合，经济再生产与自然再生产的统一。从深层

意义上说，文化往往是经济运行方式的潜在背

景，，人类中心主义的高熵文化是地球表层退化

的根源。

四、确立全球生态文明观

    全球生态文明观有一种终极价值，所有的

较小的目标都是为达到它而采取的手段，同时

它又是对较小目标进行衡量的标准：人类与地

球表层共存就是生态文明，威胁它生存的就是

愚昧，在最低消耗能量和物质的情况下确保地

球表层的信息增殖。全球生态文明观不是一种

绝对的生态平衡观，地球表层只有在非平衡中

发展，在混沌中选择。在信息增殖中进化。这

种文明观是一种具有建设性的全球意识，它跨

越自然地理层次、社会功能层次、文化意识层

次，形成社会自然科学的整体化性质，解释人

与生物圈、社会与自然相互关系的本质，并使

之符合社会生态过程的综合。

    全球生态文明观既不是幻想也不是常规，

用生态学创始人海克尔的话说，它更不是在任

何情况下可以转换或抛弃的主观奢侈品，不是

超自然的东西，而是人类继续生存下去的客观

需要，是出于实在和生命本性的恩赐。

    为了地球表层系统的协调，我们把生态文

明观当作影系统提出来。地球表层影系统的形

成和发展，决定着人类的发展方向、决定着人

类的自我超越。因为，由于生产力规模的增大，

由某一个国家和地区进行改造自然的措施，都

可能涉及其他国家的生态条件，甚至可能影响

到整个生物圈，这种跨区域性的污染事件时有

发生，可见生态问题在全世界范围内都处于较

高的地位。因此生态命令是一个超越国家和地

区以及阶层和集团的绝对命令!在生态的绝对

命令下，应建立全球性的“统一战线”，按照全球

生态文明观来约束破坏生态环境的行为并统一

各国和地区对待生态环境的行为模式，用全球

生态文明观把所有的各国人民团结到追求人类

与自然协调这一真理的大旗下，进行不同层次，

不同结构的再调整、再组合。实现这一目的有

效手段就是建立世界生态经济的新秩序，其基

本特点是减轻资本主义发展中的马太效应，强

调第三世界的持续发展并随着人类对自然资源

的开发，国际社会必须投入资金保护自然，进行

补偿，该补偿的强度和有效性务必保证使生态

潜力的增长高于经济的增长速度。    ’

    全球生态意识的普及仅靠少数启蒙思想家

的努力是不够的，一生态意识的确立应该是全社’

会的深层思想运动。自然科学家应该自觉地将

研究方向与人类生存和生态保护相联系，逐渐

从对人类行为的真理性评价转移到生态价值评

价上来，建立可操作的生态价值评价指标体

系；社会科学家应该努力使生态文明成为一种

具有建设性意义的人类文化传统；决策者的生

态意识只有通过政策、法令的实施才可能形成

具有操作性的生态保护规范。从生态意识到人

类自觉地保护生态环境的行动，这需要数代人

的努力。