如果要問(wèn)什么是能源？很多人會(huì)回答是石油、天然氣、煤炭等等，其實(shí)這些只是能源的物質(zhì)載體，是能量存在的一種物質(zhì)形式，或者說(shuō)僅僅是物質(zhì)層面一種能源存在形式。這些資源是太陽(yáng)的能量轉(zhuǎn)換成為一種具體的物質(zhì)形態(tài)，只有通過(guò)再轉(zhuǎn)換成為有用的能量，才是具有實(shí)際意義的“能源”。如果一塊煤不燃燒，它僅僅是一塊煤，只有當(dāng)它燃燒釋放能量產(chǎn)生溫度時(shí)，才是真正意義上的能源。

所有的化石能源和絕大部分可再生能源都是來(lái)自于太陽(yáng)。石油、煤炭、天然氣中的相當(dāng)一部分是古代的太陽(yáng)能通過(guò)生物過(guò)程轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔飪?chǔ)存于地殼之中，而太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、潮汐能、生物能則是現(xiàn)實(shí)的太陽(yáng)能通過(guò)某種形式的轉(zhuǎn)換而變?yōu)槟芰?。也就是說(shuō)這些能源是來(lái)自于太陽(yáng)，來(lái)自于宇宙的。而地?zé)崮芎秃四?，以及另一部分甲烷是?lái)自于地球或太陽(yáng)系形成的過(guò)程之中，也可以說(shuō)是來(lái)自太陽(yáng)或來(lái)自宇宙。最終的結(jié)論應(yīng)該說(shuō)所有的“能源”或者說(shuō)“能量”都來(lái)自宇宙，因?yàn)橛钪孀陨砭褪且粋€(gè)能量變化的過(guò)程。

然而，什么是能源也許大家清楚，但能源是什么確是一個(gè)需要我們認(rèn)真思考的問(wèn)題。能源的存在不僅是一種物質(zhì)形式，還是一個(gè)物理學(xué)層面的概念，同時(shí)能源也是政治經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)和管理科學(xué)，以及社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域的問(wèn)題。能源的科學(xué)規(guī)律所包涵的內(nèi)涵甚至是我們認(rèn)識(shí)人類(lèi)自身、認(rèn)識(shí)物質(zhì)社會(huì)、認(rèn)識(shí)宇宙的基礎(chǔ)之基礎(chǔ)，決定了我們的世界觀。

能源與物理

根據(jù)曾經(jīng)擔(dān)任國(guó)際能源署署長(zhǎng)特別助理，現(xiàn)任BP中國(guó)公司能源市場(chǎng)與戰(zhàn)略副總裁，歐盟中國(guó)商會(huì)能源與市政產(chǎn)業(yè)政策工作組主席陳新華博士在著文《節(jié)能工作需要明確理論基礎(chǔ) 避免戰(zhàn)略誤區(qū)》中的論述：能源是一個(gè)物理學(xué)的概念，而能源消耗也是一種物理學(xué)現(xiàn)象。要明確區(qū)分和理解三個(gè)相關(guān)的概念：能，能量，能源。在英語(yǔ)詞匯里，這三者為同一單詞——Energy, 但實(shí)際上它們有不同的含義。

物理學(xué)中的“能”指的是物體做功的能力，它包括動(dòng)能、勢(shì)能、熱能、電能、核能、輻射能和化學(xué)能等。其中，動(dòng)能和勢(shì)能屬于機(jī)械能，是人類(lèi)最早認(rèn)識(shí)的能的形式，光能則屬于輻射能；能量則是對(duì)上述各種能的計(jì)量，通常用卡（將1克水加熱1℃所需要的能量被確定為1卡）或焦耳（4.18焦耳等于1卡）來(lái)衡量。

而對(duì)能源的解釋目前大約有20多種不同的定義。世界能源大會(huì)（WEC）認(rèn)為,“能源是使系統(tǒng)能夠產(chǎn)生對(duì)外部活動(dòng)的能力”，這一定義中的能源實(shí)際上指的能，因?yàn)橛⑽闹心芎湍茉从玫氖峭粋€(gè)詞?！洞笥倏迫珪?shū)》的解釋是：“能源是一個(gè)包括所有燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)力的術(shù)語(yǔ)，人類(lèi)用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量”，這一定義也并不非常準(zhǔn)確。中國(guó)的《能源百科全書(shū)》說(shuō)：“能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類(lèi)所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源。” 這與《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》的定義比較接近：“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源”。總而言之，能源是一種呈多種形式的，且可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉，是自然界中能為人類(lèi)提供某種形式能量的物質(zhì)資源。

國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)《節(jié)能與環(huán)?！冯s志《2006節(jié)能手冊(cè)》的定義為：“能源是可以直接或通過(guò)轉(zhuǎn)換提供人類(lèi)所需的有用的資源”。在中文“能源”一詞中包涵的“能”和“源”兩層含意，有源而沒(méi)有轉(zhuǎn)換為有用的能，則沒(méi)有意義，即：有源未必有能；且有能而無(wú)源，則在世間不存在，即：能必有源。

 然而，上述對(duì)于能源的解釋是科學(xué)家僅僅從物理學(xué)層面對(duì)于能源的解釋?zhuān)瑢?shí)際上，能源對(duì)于人類(lèi)還有更加深邃的意義，要想正確理解能源的深層含意就需要搞清楚能源與人類(lèi)進(jìn)化的基本關(guān)系。

能源與人類(lèi)起源

能源科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步一直影響著人類(lèi)世界觀的形成，人類(lèi)的文明就是建立在對(duì)于能源的認(rèn)識(shí)以及相關(guān)信息的傳遞上。其實(shí)人類(lèi)與動(dòng)物的分水嶺并非是使用工具和有組織的勞動(dòng)，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)觀察研究，“勞動(dòng)創(chuàng)造人”的認(rèn)識(shí)是基本難以成立，因?yàn)樵谧匀唤缰杏兄鵁o(wú)數(shù)的動(dòng)物可以從事有組織的勞動(dòng)，例如：我們?cè)诒泵揽吹胶Ｘ偸髠凖R心協(xié)力利用樹(shù)枝在河流里建造堤壩，使河水可以流過(guò)，而魚(yú)群受阻，以便于它們的捕食；非洲獅群和西伯利亞狼群有組織地圍獵活動(dòng)等等。而使用工具的動(dòng)物更是大有人在，例如：西班牙烏鴉為了吃到朽木中美味的蠕蟲(chóng)，會(huì)隨身叼著一根精心挑選的，用起來(lái)得心應(yīng)手的小木棍，用來(lái)捅出樹(shù)洞中的蟲(chóng)子；北美的海貍鼠用挑選順手的鵝卵石敲碎貝類(lèi)外殼，品味里面的肉；新的考古發(fā)現(xiàn)，非洲的黑猩猩早在遠(yuǎn)古就開(kāi)始使用加工過(guò)的石錘來(lái)砸碎堅(jiān)果；而最新的科學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)非洲塞內(nèi)加爾的黑猩猩會(huì)使用樹(shù)枝制作矛。由于受到達(dá)爾文觀察的局限，哲人們的結(jié)論自然也受到時(shí)代和科學(xué)的局限。

事實(shí)上，在地球上已知的動(dòng)物種類(lèi)繁多，據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)大約有150萬(wàn)種，然而至今為止我們所知道的會(huì)使用火的動(dòng)物僅有一種，而這唯一能夠駕馭火的動(dòng)物就叫“人”。不管這是巧合，還是上帝或外星人的杰作，自從人類(lèi)能夠掌握使用火的信息，并傳遞這一信息之后，人類(lèi)就快速的脫離的動(dòng)物的序列，逐步成為掌控世界的生靈。[page]

正是人類(lèi)掌握了火的使用信息，并將這一信息傳遞給自己的種群，人類(lèi)才擺脫了向猿猴一樣爬上樹(shù)梢果腹的命運(yùn)，才改變了向虎狼一樣生吞活咽的境地。是火轉(zhuǎn)變了人類(lèi)的飲食結(jié)構(gòu)，食用更易消化、更便于吸收、能量密度更高的熟肉，使人類(lèi)的體魄更加強(qiáng)悍健壯，壽命延長(zhǎng)，大腦迅速進(jìn)化，生存能力得到前所未有的增強(qiáng)。也正是因?yàn)檎莆樟嘶?，人?lèi)的種群才能得以增加。而人口的增加，需要我們的祖先必須不斷進(jìn)行更大規(guī)模的有組織的狩獵活動(dòng)，制造更高效的狩獵武器和工具，進(jìn)行更加有效的信息交流，建立更復(fù)雜的社會(huì)組織系統(tǒng)，以及一波一波地遷徙向世界各地的每一個(gè)角落。

當(dāng)人類(lèi)能夠利用火來(lái)加工一個(gè)更加有效的工具——不怕水和火的陶器時(shí)，人類(lèi)的命運(yùn)再次發(fā)生了質(zhì)的變化。陶器使人類(lèi)進(jìn)入了新石器時(shí)代，人類(lèi)不僅可以更好、更加高效地食用獵物，而且可以將食物擴(kuò)展到植物蛋白。進(jìn)一步擴(kuò)大了食物來(lái)源，也進(jìn)一步擴(kuò)大了我們的種群，特別是我們的祖先不必因?yàn)楂C物減少而無(wú)休無(wú)止地遷移。而掌握木炭的技術(shù)使燃料的能流密度得到提高，因此鐵器的規(guī)?；贸蔀楝F(xiàn)實(shí)，而鐵制農(nóng)具的推廣使人類(lèi)進(jìn)入了更先進(jìn)的農(nóng)耕時(shí)代。

瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)使人類(lèi)進(jìn)入了早期工業(yè)時(shí)代，在煤炭和蒸汽機(jī)的推進(jìn)下，人類(lèi)文明開(kāi)始了前所未有的加速。接踵而來(lái)的是石油和內(nèi)燃機(jī)，以及電力的發(fā)明和普及，它們使人類(lèi)文明一次次出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，進(jìn)入了今天的后工業(yè)時(shí)代。毫無(wú)疑問(wèn)，人類(lèi)文明進(jìn)步的步伐，始終依靠能源技術(shù)進(jìn)步作為根本的推動(dòng)力。

能源與熱力學(xué)第二定律

而對(duì)于能源的認(rèn)識(shí)還有更深層的意義?？茖W(xué)家家發(fā)現(xiàn)宇宙間的各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律是遵照著能源科學(xué)的一些基本規(guī)律進(jìn)行的，特別是熱力工程學(xué)的一些經(jīng)典定律可以解釋宇宙間和人類(lèi)社會(huì)各種問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律。對(duì)于中國(guó)許多從事能源和節(jié)能工作的人，有一篇文章曾經(jīng)對(duì)大家影響深刻。世界著名的工程熱物理學(xué)家，三元流體力學(xué)的奠基人，中國(guó)科學(xué)院主席團(tuán)執(zhí)行主席吳仲華先生為解決改革開(kāi)放之初中國(guó)能源供應(yīng)的瓶頸制約，在1980年8月14日為中共中央書(shū)記處舉辦的科學(xué)技術(shù)知識(shí)講座上，做了題為《中國(guó)的能源問(wèn)題及其依靠科學(xué)技術(shù)解決的途經(jīng)》的報(bào)告。在他根據(jù)熱力學(xué)第二定律的原則，建議當(dāng)時(shí)的黨中央采取積極一系列提高能源效率的正確措施，使80～90年代以極小的能源代價(jià)創(chuàng)造了中國(guó)低能耗經(jīng)濟(jì)發(fā)展的世界奇跡。盡管過(guò)去了近30年，吳先生也已駕鶴西行，但今天當(dāng)我們閱讀此文時(shí)，我們會(huì)驚訝的發(fā)現(xiàn)此文就如同吳先生為幫助我們解決今天中國(guó)的能源環(huán)境問(wèn)題而開(kāi)出的解決辦法。吳先生僅僅根據(jù)熱力學(xué)第二定律，將解決方案歸結(jié)為十六個(gè)字：“分配得當(dāng)，各得所需，溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”。他敘述的是一些能源科學(xué)的基本規(guī)律，這些規(guī)律代表著宇宙自身的內(nèi)在規(guī)律，所以它是不會(huì)過(guò)時(shí)。

我們傳統(tǒng)的世界觀是構(gòu)筑在19世紀(jì)中葉時(shí)對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)上，主要的科學(xué)依據(jù)是牛頓的三個(gè)機(jī)械定律和熱力學(xué)第一定律，以及達(dá)爾文的“進(jìn)化論”?；镜挠^念是“物質(zhì)不滅”和“能量守恒”，認(rèn)為“運(yùn)動(dòng)著物質(zhì)的永遠(yuǎn)循環(huán)是宇宙的最終結(jié)論”，世界總的方向是從無(wú)序向有序發(fā)展。我們的目標(biāo)是建立一個(gè)“物質(zhì)極大豐富”的人類(lèi)大同社會(huì)，地球上的資源和能量將隨著技術(shù)的發(fā)展“取之不盡，用之不竭”。

熱力學(xué)第一定律雖然支持了這一觀點(diǎn)，但它同時(shí)還告訴我們能源轉(zhuǎn)換存在一個(gè)臨界點(diǎn)，99℃加1℃水才能從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)，也就是說(shuō)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是存在條件和邊際的。熱力學(xué)第二定律（我們稱(chēng)之為“熵定律”），進(jìn)一步告訴我們盡管能量是守恒的，盡管物質(zhì)是不滅的，但是能量的質(zhì)量將會(huì)衰減，有效、優(yōu)質(zhì)、便于利用和低成本的能量會(huì)越來(lái)越少，無(wú)效、低品位、難以再利用和成本昂貴的能量將會(huì)越來(lái)越多。1850年德國(guó)科學(xué)家克勞修斯總結(jié)并表述了熱力學(xué)第二定律（加入的熱量／絕對(duì)溫度＝熵），即：熵為熱量與溫度之商。他認(rèn)為：熱可以向瀑布一樣自發(fā)地從高溫傳向低溫，而不會(huì)自發(fā)地從低溫轉(zhuǎn)向高溫。能量是有用能量（火用）和無(wú)用能量（火無(wú)）共同組成的，而只有能夠轉(zhuǎn)化出來(lái)的、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可以承受的有用的能量，才有利用的價(jià)值能源。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，一杯熱水可以自己變冷，卻不會(huì)自動(dòng)變熱，除非借助外部更多的能量。能量雖然守恒，但質(zhì)量卻發(fā)生了變化，一桶溫水可能比一小鍋開(kāi)水所含的熱量要多的多，但它永遠(yuǎn)煮不熟一個(gè)雞蛋。對(duì)于一個(gè)封閉的獨(dú)立系統(tǒng)，熵會(huì)自發(fā)地越來(lái)越增加，而不會(huì)自動(dòng)減少。熱向何處去了？向更低的溫度散去，直到絕對(duì)零度（­273℃）。能量一旦散去將難以重新聚積。如若宇宙能量散盡，溫差將消失，宇宙將會(huì)熱寂，能量的總趨勢(shì)是從有序向無(wú)序發(fā)展，即有用的能源資源將越來(lái)越少，而無(wú)法利用的能源資源將會(huì)越來(lái)越多。要獲得任何有效的能源資源，必將付出更多的能源資源代價(jià)，或者環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)代價(jià)。宇宙間無(wú)論廣義的永動(dòng)機(jī)還是狹義的永動(dòng)機(jī)都不可能存在，即便可以“永動(dòng)”卻不可能輸出有價(jià)值的能量。

熵正在成為人類(lèi)的一種新的世界觀，因?yàn)槿祟?lèi)如果不控制地球各種資源的熵增，包括：能源資源、物質(zhì)資源、清潔的水和新鮮的空氣資源等，巨大的代價(jià)將使人類(lèi)無(wú)法繼續(xù)繁衍生息。所以，我們需要一個(gè)新的時(shí)代，以代取今天肆無(wú)忌憚消耗資源和污染環(huán)境的重化工業(yè)時(shí)代。麥克斯韋、愛(ài)因斯坦、霍金等偉大的科學(xué)家都曾試圖推翻熵定律，但最終都未能實(shí)現(xiàn)，所有的挑戰(zhàn)都是進(jìn)一步證明這一定律的正確。而正是這些偉大的科學(xué)家的挑戰(zhàn)和探索精神，在進(jìn)一步證明熵定律的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)科學(xué)、社會(huì)的進(jìn)步。

能源與社會(huì)科學(xué)

宇宙天文學(xué)家肯定了這一觀點(diǎn)：他們認(rèn)為熵定律是一切自然定律中的最高定律，因?yàn)閷?duì)于宇宙和太陽(yáng)的研究中，哈勃在上世紀(jì)20年代對(duì)宇宙的觀察，證明所有的星系正在遠(yuǎn)離，根據(jù)這一觀察確立了宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)，證明宇宙是從一點(diǎn)及極大的密度和極高的溫度爆炸擴(kuò)散，宇宙也如同一個(gè)生命從高溫向低溫耗散。

這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越證實(shí)熵定律的正確無(wú)誤；物理學(xué)家也發(fā)現(xiàn)時(shí)間的不可逆性，如同熵增和宇宙擴(kuò)散的趨勢(shì)也不可逆一樣。時(shí)間、物質(zhì)和能量同起源于一點(diǎn)，時(shí)間最終指向熵的無(wú)限大，時(shí)間和能量將在宇宙溫差達(dá)到­273℃（將氫達(dá)到固態(tài)）時(shí)終結(jié)，一旦溫差消失，熱將不能傳遞，一切將寂靜如逝，這就是熱力學(xué)第三定律：絕對(duì)零度（­273℃）不可超越；生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命的過(guò)程也在熵定律的涵蓋之下，生命就是一個(gè)能量的過(guò)程，生命的能量過(guò)程就是整個(gè)宇宙的能量過(guò)程中的一部分，生命逝去的過(guò)程恰恰就是一個(gè)熵增的過(guò)程；而環(huán)境學(xué)家也認(rèn)為熵增正是地球環(huán)境面臨的規(guī)律性問(wèn)題，清潔的空氣、干凈的水正在越來(lái)越少；甚至社會(huì)學(xué)家、歷史學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、管理學(xué)家也在沿用這一定律來(lái)分析、認(rèn)識(shí)和解釋所遇到各種問(wèn)題，例如：效能的衰降、朝代的更迭、貨幣的貶值、企業(yè)的壽命周期等等。在企業(yè)人力資源管理中，必須保持人員的流動(dòng)性是所有成功和保持生氣的企業(yè)都在遵循的原則，例如：微軟、英特爾等，他們通過(guò)人的流動(dòng)來(lái)控制企業(yè)內(nèi)部的熵增，保持企業(yè)的活力和競(jìng)爭(zhēng)力。

我曾遇到一個(gè)陜西的蘋(píng)果加工大王，他向我津津樂(lè)道的敘述了其成功奧秘。他將成片的蘋(píng)果園里的所有果實(shí)全部一次性廉價(jià)收購(gòu)，好蘋(píng)果作為鮮果供應(yīng)市場(chǎng)，差一點(diǎn)的制造蘋(píng)果干和蘋(píng)果片，將剩下來(lái)的質(zhì)量差的蘋(píng)果渣蘋(píng)果汁，先將果汁中的果膠、果糖和果香提煉出來(lái)，再將果汁出口，最后將果渣賣(mài)給奶牛場(chǎng)。我驚奇地發(fā)現(xiàn)這竟然與吳仲華的十六字方針同出一轍，對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行了質(zhì)量對(duì)口的梯級(jí)利用。[page]

今天，當(dāng)我們研究鄧小平1978年“改革開(kāi)放”，為什么會(huì)給中國(guó)帶來(lái)了如此巨大的進(jìn)步能量時(shí)，不禁會(huì)發(fā)現(xiàn)所謂“開(kāi)放”和“改革”實(shí)際遵循了兩條熱力學(xué)的基本規(guī)律。熱力學(xué)第二定律認(rèn)為，在封閉的系統(tǒng)中熵趨于無(wú)限大，也就是說(shuō)無(wú)效的能量將會(huì)越來(lái)越多。中國(guó)閉關(guān)鎖國(guó)就會(huì)造成內(nèi)部的自耗越來(lái)越大，而有效的動(dòng)能越來(lái)越少，沒(méi)完沒(méi)了的內(nèi)訌和面臨破產(chǎn)邊緣的經(jīng)濟(jì)使中國(guó)不得不尋求新的動(dòng)力，最簡(jiǎn)單的辦法就是開(kāi)放系統(tǒng)，直接獲取外部的能量。

而“改革”，我們就要研究另一個(gè)蘇格蘭出生的英國(guó)工程熱物理學(xué)家麥克斯韋的假設(shè)了。1867年麥克斯韋在《熱能理論》一書(shū)中認(rèn)為：信息的流入可能使一個(gè)封閉系統(tǒng)出現(xiàn)局部的熵減，因?yàn)樗J(rèn)為原子在接受信息之后可能實(shí)現(xiàn)某種自組織能力，能夠?qū)崿F(xiàn)局部的、階段性的負(fù)熵，這就是著名的“麥克斯韋妖”。所謂“妖”就是某種具有智能化的因素或信息可能改變熵的過(guò)程。麥克斯韋的初衷是想否定熵定律，但是他所延伸出來(lái)的“信息”與“自組織”問(wèn)題確打開(kāi)了人們封閉的思維系統(tǒng)。一直到1951年，法國(guó)物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計(jì)物理聯(lián)系起來(lái)考慮，通過(guò)信息的負(fù)熵原理解答了這一難題。他認(rèn)為“信息等于負(fù)熵”，信息是一種特定意義的能源。為什么說(shuō)信息也是能源？設(shè)想一下，如果我們將能源知識(shí)和節(jié)能信息有效傳遞，讓更多的人掌握如何節(jié)約能源的知識(shí)和技術(shù)，并建立“熵”的世界觀，樹(shù)立新的道德文化，人類(lèi)就可能自覺(jué)自愿地節(jié)約大量能源，并將所節(jié)約的能源用于增加社會(huì)的能源供應(yīng)。再者，如果我們能夠建立一個(gè)數(shù)字化電網(wǎng)，使電力線(xiàn)不僅傳送電能，同時(shí)轉(zhuǎn)送各種信息，我們就可以將各種智能化電器通過(guò)控制信息進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，從而對(duì)電力負(fù)荷有效控制，這將通過(guò)能源需求側(cè)管理在不建設(shè)新電源的條件下，增加新的電力供應(yīng)能力。

“自組織”理論不僅在物理學(xué)中具有價(jià)值，在化學(xué)、生物學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)，甚至政治學(xué)中，對(duì)實(shí)現(xiàn)有序自組織問(wèn)題上，具有深遠(yuǎn)的意義。如果我們能夠在能源生產(chǎn)消費(fèi)各環(huán)節(jié)加入信息，能夠轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊氖澜缬^，使節(jié)能環(huán)保成為一種自發(fā)自愿的行為，通過(guò)自組織過(guò)程和信息化系統(tǒng)控制，就可能有效地控制熵的增加速率。

這種通過(guò)對(duì)系統(tǒng)加入信息實(shí)現(xiàn)自組織來(lái)控制無(wú)用能量增加的認(rèn)識(shí)，對(duì)于全人類(lèi)的進(jìn)步產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。英國(guó)首相邱吉爾為解決世界的能源問(wèn)題，曾經(jīng)開(kāi)出了一幅著名的靈丹妙藥，這就是“多元化”。所謂多元化不僅是能源來(lái)源的多元化，能源種類(lèi)的多元化和能源利用方式的多元化；更重要的是參與解決能源的主體和解決能源問(wèn)題的機(jī)制也需要多元化。邱吉爾多元化的主張是在20世紀(jì)70年代兩次能源危機(jī)之后才真正被世界所共識(shí)。在人們深入思考之后，意識(shí)到所謂多元化就是調(diào)動(dòng)更多的主體通過(guò)市場(chǎng)化進(jìn)行資源的優(yōu)化配置，從而建立有效的自組織系統(tǒng)。此后世界各國(guó)逐步放棄管制經(jīng)濟(jì)，走向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，建立了一個(gè)多元化的、多邊性的和多層次的全球能源交易市場(chǎng)，并將這一交易延伸到其他資源和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，這一市場(chǎng)化的進(jìn)程改變的人類(lèi)很多傳統(tǒng)的行為模式，而且波及各個(gè)國(guó)家和各行各業(yè)。而鄧小平同志確定的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)改革的方向也與此幾乎同出一轍，都是希望通過(guò)建立一個(gè)能夠調(diào)動(dòng)各方面積極性，實(shí)現(xiàn)更加有效的自組織系統(tǒng)——市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)資源和要素優(yōu)化配置，以此來(lái)控制熵的增加。所以說(shuō)，盡管我們當(dāng)初并無(wú)意識(shí)，但中國(guó)的市場(chǎng)化“改革”卻是利用了熱力學(xué)中對(duì)于信息構(gòu)筑自組織系統(tǒng)的學(xué)說(shuō)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗嫌钪娴谋举|(zhì)規(guī)律，所以它必然獲得了成功。

能源與未來(lái)

麥克斯韋的異想天開(kāi)不僅對(duì)于今天全球方興未艾的市場(chǎng)化提供了科學(xué)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，而且對(duì)于人類(lèi)是否會(huì)進(jìn)入下一個(gè)進(jìn)程——信息時(shí)代，提供了熱力學(xué)基礎(chǔ)的理論依據(jù)，因?yàn)槿祟?lèi)每進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代紀(jì)元，都必然在能源技術(shù)突破上建立一個(gè)新坐標(biāo)，信息化的能源系統(tǒng)就是未來(lái)信息時(shí)代的能源技術(shù)坐標(biāo)。所謂信息能源，就是利用信息的非物質(zhì)屬性，來(lái)控制能源的消費(fèi)和物質(zhì)的耗散速度，典型的技術(shù)就是智能化的分布式能源系統(tǒng)和數(shù)字化電網(wǎng)技術(shù)，利用分布在各種能源需求現(xiàn)場(chǎng)和再生資源和廢棄資源現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)各種能源用戶(hù)對(duì)各種能源的不同需求，利用各種可再生的、低環(huán)境代價(jià)的和廢棄的能源資源，根據(jù)“分配得當(dāng)，各得所需，溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”的原則，針對(duì)性地生產(chǎn)能源、配置能源和供應(yīng)能源。

數(shù)字化電網(wǎng)是利用電網(wǎng)系統(tǒng)供電的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)信息，為智能化的電器設(shè)備提供負(fù)荷、電價(jià)等信息，將所有用電單元和設(shè)備實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化，從而控制負(fù)荷，提高電力設(shè)施使用效率，通過(guò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理的優(yōu)化資源配置，從而將資源和能源消耗大幅度降低，并將環(huán)境代價(jià)不斷降低，控制熵增。

而再下一個(gè)時(shí)代的能源技術(shù)坐標(biāo)將會(huì)是什么？能源科學(xué)家們正在一些新的技術(shù)進(jìn)步中獲得靈感，他們當(dāng)中更多的人越來(lái)越相信新時(shí)代將會(huì)是生物時(shí)代，它的能源技術(shù)坐標(biāo)將會(huì)是通過(guò)人類(lèi)培育的某些細(xì)菌來(lái)分解制造低碳的甲烷（CH4）和無(wú)碳的氫氣（H2），人類(lèi)將會(huì)在信息能源的基礎(chǔ)上，通過(guò)生物技術(shù)最終獲得沒(méi)有碳排放和環(huán)境代價(jià)可以進(jìn)一步降低的新能源系統(tǒng)。應(yīng)該確信，生物時(shí)代的能源坐標(biāo)將是生物能源技術(shù)的巨大進(jìn)步。

結(jié)束語(yǔ)

也許是我們中國(guó)人的工科基礎(chǔ)太好了，從我們上學(xué)之初就在不斷求同，我們總希望對(duì)能源找到一個(gè)如同數(shù)學(xué)公式一樣一目了然的定義，而今天恰恰是這些局限于理論的定義，桎梏了我們的認(rèn)識(shí)和探索。但對(duì)于人類(lèi)，能源是一個(gè)動(dòng)態(tài)的含意。在類(lèi)人猿時(shí)代，所謂能源也許僅僅是曬曬太陽(yáng)，而在我們成為人類(lèi)后能源就是火；在古代，對(duì)于農(nóng)民能源不過(guò)是麥草、稻草，牧民的能源不過(guò)是牛糞；而居住在城里的人能源就是能量密度稍高一點(diǎn)的柴薪，逐漸風(fēng)能和水能的利用也在成為能源；隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步，煤炭以及后來(lái)的煤氣是早期工業(yè)時(shí)代的主要能源。然后是發(fā)明了電力，水能、石油、天然氣，以及能量密度極高的核能都陸續(xù)加入到人類(lèi)能源的序列。接下來(lái)當(dāng)人類(lèi)逐漸發(fā)現(xiàn)難以承受這些工業(yè)化能源帶來(lái)的環(huán)境和資源代價(jià)后，風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物能源等再次被我們重視起來(lái)。我們?yōu)榱私鉀Q能源問(wèn)題，歷史性地走出了管制經(jīng)濟(jì)的陰影，開(kāi)始接受市場(chǎng)化的社會(huì)機(jī)制。在這一機(jī)制下，節(jié)能也成為一種新的能源供應(yīng)的交易模式，使節(jié)能者得到更加優(yōu)厚的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，從而更加推動(dòng)了全社會(huì)的節(jié)能積極性。在這一機(jī)制下，也許一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化控制軟件將創(chuàng)造巨大的能量。因?yàn)檫@一軟件可以使數(shù)十億計(jì)供電和用電的電器設(shè)備共同參與能源供需的協(xié)調(diào)優(yōu)化，大量減少電力系統(tǒng)的負(fù)荷需求，使發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的節(jié)能運(yùn)行，并騰出更多的電力容量供應(yīng)新的需求。

最近，高盛高華公司董事長(zhǎng)，中國(guó)企業(yè)投資協(xié)會(huì)方風(fēng)雷副會(huì)長(zhǎng)提出“新能源，新文化”的理念。他認(rèn)為推廣和使用新能源需要一個(gè)文化進(jìn)步氛圍作為動(dòng)力，只有人們將使用新能源作為一種社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，作為人的文明尺度，才可能解決好新能源的發(fā)展和普及，而所謂的“文化”正是一種信息。例如手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，使用者真的需要每月支付幾百元來(lái)維系這一需求嗎，難道傳統(tǒng)的郵件、電話(huà)和每月僅需15元的晚報(bào)就真的無(wú)法滿(mǎn)足一個(gè)家庭的信息需求嗎？只有當(dāng)這種信息需求成為某種時(shí)尚元素時(shí)，人們就會(huì)背離傳統(tǒng)的價(jià)值軌跡，不再?gòu)膫鹘y(tǒng)的價(jià)值觀來(lái)判斷問(wèn)題，他們會(huì)不惜代價(jià)地向著一個(gè)新文明的目標(biāo)前進(jìn)。

接下來(lái)，或許在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)明的一試管的菌種就意味著巨大的能量源泉。雖然，人類(lèi)永遠(yuǎn)不可能找到一種一勞永逸的能源解決辦法，但是我們可以不斷進(jìn)取，不斷尋找更加適合的能源資源以及相應(yīng)的技術(shù)，這就是我們文明的根本動(dòng)力。

對(duì)于能源也許我們還可以繼續(xù)討論一個(gè)世紀(jì)，那么究竟應(yīng)該給予能源一個(gè)什么樣的定義？新華網(wǎng)的一位總編助理認(rèn)為：能源就是能量之源、動(dòng)力之源、生命之源和文明之源，他的觀點(diǎn)值得我們深思。對(duì)于能源，我們需要了解它的定義，但是不要拘束于這些定義，因?yàn)槟茉床粌H是一個(gè)物理學(xué)的定義，它還在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域有著寬泛的內(nèi)容，我們需要建立一個(gè)科學(xué)的能源觀，一個(gè)科學(xué)的發(fā)展觀和一個(gè)科學(xué)的世界觀，與時(shí)俱進(jìn)地掌握能源對(duì)于人類(lèi)文明進(jìn)步的更加深刻的意義，不斷駕馭能源的新知識(shí)、新技術(shù)、新科學(xué)和新機(jī)制。