清华大学化学工程系生态工业研究中心主任 胡山鹰 教授

地球上的自然生态系统经过数十亿年的演化发展，形成了利用太阳能实现物质全循环、废物零排放的完美生态体系，地球是迄今为止我们所知茫茫宇宙中唯一能够不断从无序走向有序，实现逆熵增演进的星球。但是人类的出现打破了这一平衡，随着人类社会从原始文明发展到农业文明，尤其是进入工业文明以来，人类开采消耗的化石能源和矿产资源呈现指数级增长，同时排放越来越多的废物，造成地球生态环境难以逆转的破坏，包括巨量CO2排放导致的气候变化，这引发了人们对可持续发展的要求、思考、研究和实践。当今已形成普遍的共识，道法自然建立生态文明社会，从和谐失衡再到新的和谐，实现社会全面协调可持续发展，是人类共同的价值取向和最终归宿。

生态文明建设的重要一环是产业生态化发展，应遵循自然生态的物质循环、多样性、地域性和渐进演化4个基本原则，构建包括生产者、消费者和分解者的产业体系，尤其是转变传统工业过程“大量开采、大量生产、大量消费、大量废弃”的单向线性发展模式，以资源高效利用和循环利用为核心，以“减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、资源化（Recycle）”为原则，以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济效益、社会效益和环境效益，最终实现产业与自然的和谐发展。

产业生态化发展包括传统的第一产业、第二产业和第三产业的生态化。对于农林牧渔等第一产业的生态发展，较早就有相关研究和实践，而近三十年的重要突破是第二产业工业系统的生态化，并进一步推广到整个社会经济系统，形成循环经济，再上升到包括物质文明和精神文明的生态文明建设的更高层次。

由于工业系统的复杂性，以及其与自然生态系统剧烈的相互作用，工业生态化发展是人类最终实现可持续发展的生态文明建设中所面临最困难和艰巨的挑战，自20 世纪末以来，这一领域逐渐成为全球关注、开展研究和推进实践的重要热点。最早的生态工业雏形是在丹麦卡伦堡自发形成的一个不同工业企业之间物质能量交换的产业园区，之后学术界对该领域开展研究催生了产业生态学这门新兴学科。接着欧美等国家在20 世纪末试验了一批生态工业园区的规划和建设，但成效并不显著。到21 世纪初，在一些先驱者的推动下，我国最早由国家环境保护总局开启了生态工业园区试点规划和建设，不久升级到国家发展和改革委员会统筹环境保护部、科学技术部、财政部等多个部委推动全方位的循环经济试点工作，包括构建循环型工业体系、农业体系和服务业体系，推进社会层面循环经济建设，开展循环经济示范行动，实施循环经济“十百千示范”行动，具体有资源综合利用、产业园区循环化改造、再生资源回收、“城市矿产”基地建设、再制造产业化、餐厨废弃物资源化、生产过程协同资源化处理废弃物、农业循环经济、循环型服务业、资源循环利用技术研发推广等示范工程，以及循环经济示范企业、园区和市县，资源循环利用和工业资源综合利用产业基地建设等大量产业生态化发展的实践，还建设了一批循环经济教育示范基地。在国家和各级政府的强力推动下，以及学术界、企业和公众的共同努力下，二十年来我国在这一领域取得了迅猛的发展、巨大的突破和卓越的成效，在多方面实现了后发先至的超越。

生态产业发展的重要基础是科学研究和技术研发，理论和实践相辅相成，促进螺旋式上升发展。产业生态学是一个典型的多学科交叉创新发展方向，其基础理论包括投入产出分析、物质流分析、元素流分析、生命周期分析、产业共生体系和网络规划构建、绿色设计制造、可再生资源能源利用、生产者责任延伸、相关政策研究等多方面。随着这一新兴领域的迅速发展，来自不同学科的学者将更多理论方法引入到产业生态学，尤其是将系统科学方法与之结合，运用系统优化集成和复杂系统等理论与技术，研究产业生态系统演化路径和政策设计等科学问题，极大地促进了这一学科的发展。近年来，生态系统的韧性理论，进一步应用于包括能源供应、水资源网络、产业体系、生态环境和社会网络的复杂系统，结合全球数据综合评估模型和社会经济系统可持续发展情景，加上新能源发展和碳中和的需求，是当前产业生态学最为关注的研究热点。

在基础理论研究成果的指导下，推动产业生态化实践发展更重要的是硬技术的研发、产业化应用和推广，这涉及矿产资源的开采、分离、加工、高附加值化，废物的处理和资源化利用，可再生资源和能源的开发利用，再生资源的回收和循环利用，以及节能减排和二氧化碳的捕集利用等众多新技术需求，虽然在过去三十年已经取得了很大的进步，但仍有大量循环经济技术亟待突破，在未来还需要更多的努力和投入。近年来国际最新关注的重大热点，除了气候变化，还有塑料污染、减量和循环，以及数字化智能化技术与产业生态化发展的结合。

2021 年我国郑重提出了“双碳”目标，更需要产业生态化的助力，为此需要更多的学者、企业家和政府管理人员大力开展创新和实践，要在世界舞台上取得更多的绿色循环低碳发展话语权，引领全球未来的变革。