美國大力發(fā)展海藻生物能源技術。圖為美國肯塔基州大學應用能源研究中心海藻種子反應器。新華社記者 劉欣 攝

    人類發(fā)展史上已經發(fā)生過的三次技術革命，這三次技術革命主要都是從新的生產工具誕生和應用開始的。近年來，一些專家學者提出，第四次技術革命正在來臨，而新能源技術革命將是第四次技術革命的突破口。回顧人類技術革命的發(fā)展脈絡，前瞻新的技術革命，吸取歷史經驗教訓，抓住難得機遇，中國將走出一條新型現(xiàn)代化之路。

　　大趨勢：新能源主導第四次技術革命

　　技術革命和產業(yè)革命不能消除經濟周期，但危機往往又是轉機。中國科學院院長路甬祥在中國科學院2009年度工作會議上預言，人類的第四次科技革命已在國際金融危機中醞釀，而新能源革命將是這次科技革命的關鍵突破口。
　　在過去100年內，人類消耗了地球歷經數百萬年所集聚形成的碳氫化合物的一半，石油資源已過“供應頂點”。與大量消耗煤炭、石油等化石能源不同的是，呼之欲出的新能源，將以可再生能源為主重組能源消費結構和能源利用方式，從而催生以新能源為主導的又一次全球新技術和新產業(yè)革命。
　　新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。聯(lián)合國開發(fā)計劃署把新能源分為以下三大類：大中型水電；新可再生能源，包括小水電、太陽能、風能、現(xiàn)代生物質能、地熱能、海洋能；穿透生物質能。雖然各國從國情出發(fā)，開發(fā)替代能源特別是開發(fā)可再生能源各有側重，但是，其中三大能源正成為大國著力開發(fā)的重點。

　　太陽能有望成為首選替代能源

　　據新華社記者歐颯2006年11月報道，美國馬薩諸塞州普羅米修斯可持續(xù)發(fā)展學院院長布拉德福德在新出版的《太陽革命》一書中預言，太陽能將在未來20年內成為功效最佳、價格最低廉的替代能源。美國國防部國家安全太空辦公室(NSSO)主持、有170多位海內外專家參與提出的一項研究報告建議，美國應在10年內開始實驗宇宙太陽能發(fā)電。2007年10月日本共同社報道說，根據這一研究小組的報告，如果能建成宇宙太陽能發(fā)電站，一年內采集的太陽能相當于地球上已探明儲量的常規(guī)能源總和。這項報告預測，2050年，宇宙太陽能發(fā)電站有望開始滿足地球上的能源需求。
　　據俄塔社2008年12月報道，世界上最大的太陽能電站已在葡萄牙投入使用，年發(fā)電量可達9300萬千萬瓦時，足以保證三萬個家庭的用電量。2009年4月美國《舊金山紀事報》介紹說，總部位于舊金山的太平洋天然氣和電氣公司計劃從2016年開始，向Solaren公司購買源自太空太陽能的電力，兩家公司已簽署為期15年的合同。根據計劃和合同，Solaren公司將利用發(fā)送到地球同步軌道上的衛(wèi)星太陽能電池板收集太陽能，將其轉換成射頻能并傳輸回位于加州的地面接收站，然后再將射頻能轉換成電能，最終并入太平洋天然氣和電氣公司的電網用于商業(yè)化發(fā)電。日本政府將從2009年開始著手“宇宙太陽能發(fā)電”項目的研究。此舉不僅有利于擴大太空利用的范圍，而且有助于解決全球氣候變暖和能源問題。
　　世界太陽能大會每兩年舉行一次，參會成員已發(fā)展到34個國家和地區(qū)，開發(fā)利用太陽能，已引起越來越多國家的關注。據報道，迄今太陽能發(fā)電僅占人類能源需求的不足0.1%。但是，利用太陽能的支持者相信，在全世界為尋找石油替代能源以及阻止氣候變化而大舉投資的推動下，一個太陽能時代可能正曙光初現(xiàn)。

　　開發(fā)生物燃料前景廣闊

　　生物質能作為一種化學態(tài)能，不僅能夠發(fā)電、供熱，而且能夠轉變?yōu)橐簯B(tài)燃料和生物基產品，是能夠大規(guī)模替代化石燃料的可再生能源，因此，很多國家都在開發(fā)生物燃料，顯示廣闊前景。
　　目前，美國和巴西是世界上生物燃料乙醇的生產大國，兩國乙醇產量占全球乙醇總產量的70%以上。2007年，歐洲(主要是德國)的生物柴油生產能力已達500萬噸(約合58億升)。據國際能源機構統(tǒng)計，2001年全球所產石油的57%用于交通領域，其中汽車是耗能大戶。截止2007年，全球汽車保有量已超過八億輛，全球每年汽車產量仍超過7000萬輛，預計到2020年全球汽車保有量將達到12億輛以上。全球所生產石油的62%將用于交通領域。巴西3/4的新汽車能夠使用從純乙醇到純汽油的混合燃料。美國提出，到2012年實現(xiàn)美國聯(lián)邦政府購買車輛中的半數將是插電式混合動力車或電動汽車。瑞典提出，到2020年不再依賴進口石油，主要利用森林廢棄物生產的乙醇燃料。生物燃料還將廣泛用于生產和居民日常需求。2004年5月，世界自然基金會和德國應用生態(tài)學研究所分別發(fā)表研究報告預測，到2020年，西方工業(yè)國家15%的電力源來自生物能發(fā)電，將有一億個家庭用生物燃料發(fā)電。
　　以玉米、大豆和甘蔗等糧食和油料作物等為主要原料生產乙醇燃料，不僅占用大量耕地與“與人爭糧”，而且可能會破壞森林、濕地和草原，造成新的環(huán)境和生態(tài)災難。為了解決這些矛盾，第二代生物技術研發(fā)工作已經取得了明顯進展。開發(fā)第二次生物燃料的關鍵技術是催化酶技術，酶是一種生物催化劑，可使生物化學反應在溫和的環(huán)境下進行得更加迅速、效率更高。新型酶制劑能將植物中的纖維素分解成可發(fā)酵糖，并進一步轉化為乙醇。美國能源部通過資金支持國家可再生能源實驗室與企業(yè)合作，對纖維素催化酶進行優(yōu)化，使第二代生物技術有望于2010年投入產業(yè)化和商業(yè)化。
　　第二代生物燃料具有如下優(yōu)勢：
　　首先，汽車發(fā)動機不需要改造就可以直接使用摻入生物燃料乙醇的汽油或柴油；其次，第二代生物燃料乙醇的催化酶技術未來幾年成本還將快速下降，具有大規(guī)模工業(yè)化生產的可行性；第三，秸稈等纖維素類農業(yè)廢棄物資源豐富。2007年1月美國公布的一項報告指出，2027年，生物燃料乙醇將擁有20%汽油市場，創(chuàng)造1100億美元的經濟增長，節(jié)約500億美元的石油進口費用和增加240萬個就業(yè)崗位。

　　核聚變解決全球性的能源問題

　　從1954年蘇聯(lián)建成世界第一座核電站至今，全球已有核電站435個，核電年發(fā)電量已占全世界發(fā)電總量的17%，其中，法國80%的發(fā)電來自核能。專家們認為，一旦解決了可控的核聚變難題，全球性能源問題將迎刃而解。
　　2005年6月，來自歐盟、美國、日本、俄羅斯、韓國和中國的代表在莫斯科達成協(xié)議，確定法國的卡達拉舍為國際熱核實驗反應堆的建造地。當今全球各地的核電站都是通過鈾、钚等重金屬元素的原子核發(fā)生裂變反應來獲得巨大能量，而核聚變反應主要是從海水中提取氫的同位素用于核聚變反應，從而產生巨大能量。不僅海水中的氫在地球上幾乎用之不竭，而且聚變過程產生放射性微乎其微，不產生核廢料，對環(huán)境的污染很小。科學家從一升海水中可提煉1/6克氚，其聚變后放出的能量相當于300升汽油燃燒釋放出的能量。浙江大學物理學教授盛正卯說，從海水中提煉氚技術已經掌握，問題是核聚變過程中不能實現(xiàn)可控，從理論上講至少30年后可將海水聚變成能源。
　　幾個大國在參與開發(fā)核聚變技術和應用的國際合作的同時，都在積極研究核聚變問題。美國科學家提出，通過模仿太陽能中心核聚變發(fā)能原理，打造出微型“人造太陽”，為將來探索新能源帶來希望。2008年12月，英國《每日電訊》報報道說，如果試驗成功，科學家將向著建立現(xiàn)實核聚變發(fā)電站邁出第一步。由于作為試驗用燃料的氫在宇宙中普遍存在，“人造太陽”將有助于科學家探索一種幾乎取之不竭的能源。
　　一些專家預測，人類有望在50年內實現(xiàn)可控核聚變，從而解決全世界面臨的能源問題。“到2050年，我們將可以使用一種本質上安全，可以提供可靠的、不排放碳的無限的燃料供應——這就是核聚變發(fā)電。”

　　中國現(xiàn)代化之路：不可錯失的又一次機遇

　　中國經濟現(xiàn)代化曾錯失三次歷史性機遇。第一次是1793年錯失第一次工業(yè)革命擴散的機遇；第二次是1842年至1860年錯失第二次工業(yè)革命起步的機遇；第三次是從20世紀50年代中期到70年代中期錯失第三次工業(yè)革命技術轉移的機遇。正在到來的第四次技術革命，對中國既是難得機遇，又面臨嚴峻挑戰(zhàn)。中國不能重走歐美國家“先污染，后治理”的工業(yè)化老路，必須走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化、現(xiàn)代化道路。

　　沒有農業(yè)現(xiàn)代化就沒有國家現(xiàn)代化

　　2007年，中國GDP中，第一產業(yè)增加值仍占11.8%；在就業(yè)結構中，第一產業(yè)勞動力就業(yè)比率為40.8%；農村人口為7.27億，仍占全國人口13.21億的55%。我國正處在傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)、農村傳統(tǒng)社會向現(xiàn)代化社會轉變的關鍵時期。世界許多國家農業(yè)持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化為我們提供了寶貴經驗：
　　1、采取切實有效措施保護耕地
　　中國以占全球7%的耕地養(yǎng)活著世界22%的人口。問題是中國人口繼續(xù)增加，而耕地卻不斷減少，從1996年到2005年，全國耕地面積減少一億多畝，人均占有耕地降至1.4畝，僅為世界平均水平的1/3。2020年，全國耕地面積能否保住18億畝，對我國中長期糧食供應和安全有重大影響。
　　土地既是廣大農民最基本的生活保障，又是實現(xiàn)糧食等主要農產品基本自給和糧食安全的保障，我們必須采取切實有效措施保住18億畝耕地“紅線”。
　　2、大力發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)
　　現(xiàn)代農業(yè)的主要特征是生產規(guī)模化、經營企業(yè)化、產品標準化和效益最大化，農產品加工率超過90%。要從我國農戶規(guī)模小、經營分散的實際出發(fā)，在現(xiàn)有土地承包關系保持穩(wěn)定并長久不變的基礎上，推進農業(yè)經營方式轉變，不斷滿足農業(yè)生產力發(fā)展的新要求，堅定不移地走中國特色的農業(yè)現(xiàn)代化道路。
　　3、要用現(xiàn)代化的科學技術、生產資料和管理方式來改造傳統(tǒng)農業(yè)，實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　據統(tǒng)計，改革開放前，農業(yè)投資占到整個國有單位投資比重的5%以上，而到1995年，農業(yè)投資的比重僅為2%。從1949年到1979年的30年間，全國共建成水庫(10萬立方米以上)87085座，全國擁有有效灌溉面積7.3億畝，占世界灌溉面積的1/4。但改革開放30年來，僅建設各類水庫827座。很多發(fā)達國家都大力扶持農業(yè)基礎設施建設，推動農業(yè)機械化和信息化建設，特別是增加研發(fā)投資，大力發(fā)展生物技術，提高農業(yè)生產效率，加快農業(yè)現(xiàn)代化進程。這些經驗也是值得我們借鑒的。

　　能源是實現(xiàn)全面現(xiàn)代化的強大動力

　　我國正處在工業(yè)化過程中，工農業(yè)仍占很大比重，全國人民衣食住行需求迅速增加，所需能源不斷擴大。我們必須使用清潔能源，必須節(jié)能、減排，實現(xiàn)人與自然、人與環(huán)境和諧可持續(xù)發(fā)展，才能走出一條新型現(xiàn)代化道路。
　　1、有效開發(fā)和利用煤炭資源
　　據國土資源部2002年《全國礦產資源儲量通報》公布的數據，我國煤資源量和基礎儲量分別為6860.62億噸和3340.88億噸，居世界第一位；可開采儲量為2040億噸，居世界第二位。主要問題是，不僅回收率、利用率低和損失嚴重，而且在消費過程中排放大量污染物。
　　據統(tǒng)計，從1949年到2003年，全國累計采煤350億噸，而資源消耗量卻超過1000億噸，回收率平均不到30%，大大低于發(fā)達國家煤資源回收率高達80%的水平；煤炭在我國能源消費結構中占70%左右，但利用效益低，特別是大量煤層氣白白燒掉，成為主要環(huán)境污染源之一。如果依靠先進技術，特別是采用清潔煤技術，我國煤資源不僅可以開采更長時期、減少對外能源依賴，而且能夠大大改善生態(tài)環(huán)境。
　　2、積極開發(fā)和利用核能
　　據《中國經濟時報》2009年報道，我國迄今已投產核電裝機容量約900多萬千瓦，但僅占全國電力總裝機容量的2%左右。我國調整能源結構的優(yōu)先選擇是加快發(fā)展核電。
　　在核電發(fā)展戰(zhàn)略方面，堅持發(fā)展百萬千瓦級先進壓水堆核電技術路線，目前按照熱中子反應堆——快中子反應堆——受控核聚變堆“三步走”的步驟開展工作。積極跟蹤世界核電技術發(fā)展趨勢，自主研究開發(fā)高溫氣冷堆、固有安全壓水堆和快中子增殖反應堆技術，根據各項技術研發(fā)的進展情況，及時啟動試驗或示范工程建設。據新華社記者蔡敏2007年1月報道，我國新一代“人造太陽”實驗裝置——位于合肥的全超導非圓截面核聚變實驗裝置通過了國家重大科學工程中科院各專業(yè)組驗收，并在進行物理實驗過程，多次成功放電。我國有可能成為最早實現(xiàn)核聚變發(fā)電的國家之一。
　　3、大力開發(fā)生物燃料等可再生能源
　　我國擁有豐富的風能、水能、地熱能和海洋能等可再生能源資源，每年秸稈就達七億噸，農業(yè)廢棄物資源極為豐富，開發(fā)生物燃料潛力巨大。為應對日益加大的資源和環(huán)境壓力，實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展，我國政府規(guī)劃，到2020年，把可再生能源占一次能源供應的比重，從目前的8%提高到15%左右。
　　能源是經濟社會持續(xù)發(fā)展的血液和強大動力，新能源的開發(fā)和廣泛應用，不僅將保障能源供應，而且將不斷改善環(huán)境。我國走出一條新型現(xiàn)代化道路，不僅將推動我國實現(xiàn)全面現(xiàn)代化，而且將對各國經濟協(xié)調發(fā)展做出巨大貢獻。