工业革命以来，整个世界发生了很大的变化。工业革命有很多正面的效应，工业发展使世界经济有了巨大的进步，使人类的生活有了根本的变化，衣食住行都变了。同时也应该注意到，工业革命带来了很多负面的效应，包括自然资源的消耗、越来越严重的环境污染、生态的破坏，等等。

一、工程科技与可持续发展

工程究竟在工业革命中起到什么样的作用？无可非议，工程和科学技术是经济和社会进步发展的主要推动力。没有科学技术和工程，世界工业革命的成果不可能有这么多。但是，我们也要看到另外一面，就是科学技术和工程也是资源消耗、环境污染和生态破坏的主要原因之一。例如，日益严重的水环境污染、大气污染和固体废弃物污染；不断加剧的资源短缺，如水资源、耕地资源、森林资源、矿产资源的锐减；生态系统的破坏及其所带来的土地荒漠化、酸雨蔓延、生物多样性减少，以至于全球性的气候变暖、臭氧层的破坏，以及有毒化学品的泛滥和积累。这些问题无一不危及到人类的健康和生存，已经极大地损害和制约着经济的发展，甚至对地球的命运也造成了严重的威胁。这些问题无一不是人类活动，特别是科技工程的发展所造成的。

面对众多严重的环境问题，面对人类生死存亡的抉择，人类社会从20世纪60年代开始进行了严肃的思考。1972年6月，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了“人类与环境会议”，并通过了《人类环境宣言》。当时有一句话特别打动人们的心，那就是：“人类只有一个地球赖以生存，这个地球不是我们从上一代人手里继承下来的，而是我们从下一代人手里借来的。”1987年，由挪威前首相布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会发表了《我们共同的未来》报告，鲜明地提出必须为当代人和下代人的利益改变发展模式。1992年，联合国在巴西里约热内卢举行了联合国环境与发展大会，通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，首次提出人类应遵循可持续发展的方针，并明确了可持续发展的定义是：既符合当代人的需求，又不致损害后代人满足其需求能力的发展。

可持续发展战略为人类指明了前进的方向。既然是前一次工业革命所造成的飞速发展，使人类走上了损害环境、阻碍发展的怪圈，人类就应该进行一次新的工业革命，以便解决环境问题，求得可持续发展。很多思想家、科学家和工业家已经提出了一系列的新理论，并进行了卓有成效的实践，如工业生态学、绿色化学、绿色制造、清洁生产、生态农业、生态城市以及循环经济等。其核心思想是要大大提高对自然资源的利用率，大大减少排放的污染物量，同时获得更高的利润。在这场新的工业革命中，中国不能再掉队，有良知、有责任心的科学家工程师们应该迅速行动起来。

工程师对于这个可持续发展战略的反响是非常正面的。2004年，中国曾举办了世界工程组织联合会主办的世界工程师大会，大会发布的宣言就以“工程师塑造可持续的未来”为题，表明了工程师们都认识到我们应该要负起更大的责任推动人类的可持续发展。

二、工程教育的新方向

为保证可持续发展战略的实施，人类需要先进的、绿色的工程、科学、技术，绿色工程技术的特点就是不能浪费资源，不能破坏环境和生态，而应是节约资源、环境友好的。其特点包括：

首先，资源利用的效率应该是最高，以便使经济发展消耗的自然资源量降到最少，可以把有限的资源多留给子孙后代，避免子孙后代过无米之炊的生活。

其次，应该是环境友好的，一定要减少污染物的产生量，工业生产过程要减少污染，而不是产生了污染后再进行末端处理，末端处理不是真正解决环境问题的好办法。

再次，应该尽量地减少能源的使用，减少温室气体的排放，要多使用绿色的能源。

最后，人类还要有一个新的理念，就是所有的人类活动产生的废弃物都是资源，是放错了地方的资源。科学家、工程师都应该有责任，把这些放错地方的资源再生为资源，而不是让它变成废物。

工程教育也应该按照可持续发展战略指引的方向进行改革，以培养能为可持续发展战略的实施、为广大人民谋福利的未来的工程师。

面向可持续发展的工程教育的内容应该包括：

第一，阐述可持续发展战略的由来和实质，使学生不要错误地认为GDP增长就是经济发展的标志，而应该认识到可持续发展的最终目标包括经济增长、社会进步、环境清洁、摆脱贫困、生态良好等多方面。现任的、未来的工程师都应该具有生态文明的理念，在进行工程活动时必须做到与自然和谐相处，爱护自然，尊重自然，仿效自然。

第二，树立清洁生产和循环经济理念。这在世界上很多国家已经推行30多年了。清洁生产是指将综合性预防的战略持续地应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对人类安全和环境的风险。对生产过程来说，清洁生产是指节约能源和原材料，淘汰有害的原材料，减少和降低所有废物的数量和毒性。对产品来说，清洁生产是指降低产品全生命周期（包括从原材料开采到寿命终结的处置）对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产是指将预防战略结合到环境设计和所提供的服务中。

循环经济是符合自然生态法则的经济模式。传统的经济是线性的，包括开采资源、利用资源生产产品、产品放在市场上、消费者买了产品后使用产品，最后就扔到垃圾堆去了。这个过程美国人曾经把它叫做“从摇篮到坟墓”。但是循环经济就不一样，就是把扔进垃圾堆的废物作为再生资源来利用，把线性经济变成一个圆环状的循环经济。这样一来，废物就减少了，资源就增多了。美国人的新描述就成为“从摇篮到摇篮”了。

循环经济有三个原则，就是减量化、循环化和再生资源化。首先要尽量减少资源的消耗和污染物的排放，其次是要尽量采用循环系统，多次利用资源和半成品，最后是要把生产过程及消费过程产生的废物作为再生资源再利用。循环经济可以促进经济发展，同时节约了资源、减少了环境污染，还可以增加就业机会，应该说是“三赢”的经济模式。

第三，工程类学科的教育必须包括“工业生态学”。这是20世纪70年代开始研究发展的一个新方向。它运用自然生态的法则和原理于工业设计、制造、运行和创新，使工业活动与自然和谐相处，节约自然资源的消耗，减少环境污染的排放。工业生态学研究的内容包括产品生态设计、提高资源利用效率的途径、工业生产过程和产品消费过程的物流分析、能流分析、工业产品的生命周期管理、工业共生代谢关系的建立和作用、工业及工业园区的生态化等，对于走上一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力优势得到充分发挥的新型工业化道路具有十分重要的指导作用。目前，该课程在海外大学工科教学计划中已经是必修课程。我国也有很多大学开设了“工业生态学”课程，正在进行相关研究和实践。

第四，各类不同的工科专业都应该为学生教授本专业在近40年来国内外开发应用的绿色工艺技术。例如，绿色化工技术强调采用绿色原料、生产绿色产品、在原子水平上减少污染、采用绿色的化学助剂和能源；机械制造发展了再制造工艺，在生产新产品的过程中能安全、合理地利用废旧产品的零部件，大大节约了资源，减少了污染。生态工业园区的建设更能在建立产业共生代谢及基础上使资源利用率大大提高，废物排放量大大减少。为了充实工科教学的内容，工科的老师们必须在开发利用绿色工程技术的道路上辛勤耕耘，走在前列，这是不言而喻的。

三、清华大学开展绿色教育情况

清华大学从1998年就启动了绿色大学建设项目，其中包括绿色教育、绿色科研和绿色校园建设三大方面。

在绿色教育方面，我们开设了很多相关的课程，如面向全校不同院系学生的公共课“环境保护与可持续发展”。到现在已经17年了。该课程本来是一年一次，但是因为选课的人很多，现在变成了一个学期一次。400人的大教室座无虚席，学生们来自不同的院系，对课程非常感兴趣，他们都能联系自己的生活、联系自己所学的专业来考虑环境问题。此外，很多院系都开设有绿色课程，涉及绿色化学、绿色能源，工业生态学、伦理学、生态伦理学等。根据学校教务处统计，清华大学绿色课程已经超过了200门。学校还举办了一系列课外的活动，包括绿色讲座，邀请美国前副总统艾尔·戈尔讲全球气候变化，美国国际问题研究所所长布朗讲拯救地球、延续文明，还有希腊前首相的报告。这些报告都很受学生的欢迎。学生自己组织的绿色协会开展了很多的宣传活动，包括创新比赛、摄影比赛等，做了很多努力。最近，我们又开设了一门新课程“生态文明建设十五讲”，由不同院系的14位教授讲课，并已经出版了一本教材。

（本文根据钱易院士在2015年11月19日于北京召开的“2015国际工程教育论坛”上的报告录音整理，经作者审阅）

[责任编辑：夏鲁惠]