製圖：蔡華偉
圖片來源：影像中國
生態文明建設以人與自然和諧發展為目標。生態理念1.0時代關注的是要素協調。人們意識到高強度人類活動下資源環境承載能力的不足，探索如何通過資源節約和環境保護協調人與自然關係。退耕還林、自然保護區建設、污染治理等，就是出於這一理念所採取的針對性措施。生態理念發展到2.0時代，強調的是系統治理。人們已經認識到資源環境要素對人類社會的約束不是獨立的，系統問題需要以系統治理的方式來解決。山水林田湖草生態保護修復工程、自然保護地體系建設、源頭污染防治攻堅戰的開展，就承載着整體性、系統性的生態文明建設思想。生態理念3.0時代倡導的是人與自然的深度和諧。社會將進入綠色發展軌道，發展與保護由消長權衡關係進入協同共生關係，生態環境效益成為社會經濟效益的增長引擎，綠水青山成就金山銀山。
不斷推進的生態文明建設，離不開科技的力量。無論是優化國土空間開發格局、發展節能低碳產業，還是建設節水型社會、完善防災減災體系、建立自然保護地體系，科技都在其中扮演重要角色。科技創新和應用已經深度介入環境治理、生態保護和綠色發展的各個環節。如推廣太陽能、風能等新能源，針對湖泊污染開展全流域綜合治理，科學實施生態系統保護與修復工程等。可以説，綠色、低碳、高質量發展之路也是一條讓科技創新造福生態保護的道路。
智慧環保：生態文明建設與科技應用密切相關
推進新能源開發。我們都知道，化石能源的使用排出大量二氧化碳和温室氣體，導致全球氣候變暖、極端氣候和災害事件頻發。太陽能、風能等新能源的開發和利用是未來能源開發的重點。我國近10年來在乾旱區有規模地開發光伏和風電，取得了較好的經濟、社會和生態效益。有研究模擬發現，在乾旱荒漠地區大規模佈設風力和太陽能發電設施將促進區域降水和植被恢復，對區域氣候沒有明顯負面作用，還有利於區域氣候和生態環境的改善。相關研究成果從能源—水—食物系統聯繫的角度為乾旱地區的綠色發展提供科學支撐。推廣新能源、加強生態系統碳匯，成為積極應對氣候變化，實現碳中和的重要舉措。
改善環境質量。使用高強度農藥、化肥帶來的水污染和土壤污染等面源污染，比以工業排放為代表的點源污染更加難以控制和治理。尤其是面源污染造成的河湖水質惡化現象，病症在水體，根源在流域。位於黃河最北端的烏梁素海是我國第八大淡水湖，目前，當地正在推廣渠系水生植物和濕地綜合處理、再生水回用、水生植物資源化綜合處理、底泥處置、灌區精準施肥、農藥綠色防控、水肥一體化、地膜殘留監測與處置、畜禽養殖場糞污資源化利用等一系列環境和生態工程技術。通過農田“控肥、控藥、控水、控膜”和湖邊濕地恢復，烏梁素海水質已由劣Ⅴ類提高到Ⅴ類，局部區域水質達到Ⅳ類標準，證明了以流域綜合治理為引領的環境污染控制和治理技術體系，可以有效解決區域突出水環境問題。
科學佈局和實施生態修復。以退耕還林還草為代表的植被恢復工程，使得植被覆蓋率增加，各項生態功能顯著提高。但在乾旱和半乾旱區的研究和實踐證明，在植被恢復過程中，如果忽略大規模植被恢復背後的水資源約束問題，一方面會帶來流域產流和土壤含水量顯著下降，造成年年栽樹不見樹的資源浪費，另一方面會改變水循環，影響下游生產生活用水。只有經過科學佈局，綜合考慮區域產水、耗水和用水需求，才能營造適宜本地環境條件的植被結構和恢復模式。在科學實施生態修復上，中國科學院廣西環江喀斯特生態站將生態恢復與扶貧開發有機結合，對嚴重石漠化區實施生態移民，在遷出區發展種養結合的替代型草食畜牧業，遷入區利用水土資源配套優勢發展生態高值經濟林果，形成石漠化治理與生態產業扶貧協同，是國家石漠化治理與精準扶貧的典型樣板，入選全球生態恢復最佳減貧案例。
近年來，節能增效、循環經濟、低碳交通、綠色建築等方面的技術難點正得到持續不斷的攻克。一些技術攻關受到大眾關切，如大氣污染的精準防控。科研人員在大氣灰霾成因、控制技術等領域取得重要進展，污染預報預警技術也顯著提升。信息技術的飛速發展更是給環境保護和生態治理帶來前所未有的技術機遇。大數據、人工智能、地理信息技術等幫助人們更有效地收集信息，更準確地監測生態環境狀況，從而做出科學決策。可可西里保護區開通衞星通信固定站，實現互聯網訪問、衞星電視、遠程視頻通信，就是一個很好的例證。藉助前沿科技，生態文明建設進入“智慧環保”的時代。
海綿城市：城市生態建設要因地制宜、創新治理
提到生態，人們往往想到自然山水，其實作為人類主要生活空間的城市，是生態文明建設至關重要的區域。人們經常把生態城市看成園林城市、綠化城市，但這些只是生態城市的部分表現。城市的生態建設不僅是出於美化的需要，更要考慮生態功能，應該讓生態融入城市而不是點綴城市。城市生態建設成為踐行科學理念和開展技術應用的重要載體。
以“海綿城市”為例。海綿城市是生態文明發展理念下的一種城市雨洪管理理念，指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”：下雨時吸水、蓄水、滲水、淨水，需要時將蓄存的水“釋放”並加以利用。相比傳統城市強降雨容易在硬化路面彙集，造成城市內澇，海綿城市藉助植物草溝、滲水磚、雨水花園、下沉式綠地、城市濕地和城市森林等生態系統的構建來蓄水、淨水。如果我們在做新區規劃開發的時候，能夠優先保持自然的生態要素，比如綠地、水系，然後圍繞這些生態要素去佈局生產空間和生活空間，就能很好地發揮這些天然的生態廊道在自然保護、排水防洪等方面的功能。
浙江金華市是國內較早接受海綿城市建設理論的城市之一，以水治水的生態理念和技術在此得到應用和推廣。通過發揮建築、道路、綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，讓城市如海綿般富有生態彈性。“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的生態環境造福了當地百姓。
讓生態融入城市，就是讓生態系統的要素髮揮各自生態功能，構建城市生態網絡，增加生態系統連通性。生態系統具有層級性、網絡性，只有形成網絡，才具有穩定性，承載力才會更大更強，才能夠跟人居環境有機結合。2020年發佈的《廣東萬里碧道總體規劃》以廣東河湖水域及岸邊為框架，統籌生態、安全、文化、景觀、休閒和經濟功能，打造以水系為載體的城市羣生態網絡，成為城市生態文明建設創新設計案例，為“山水林田湖草城”的融合提供了重要的規劃參考。
城市生態有其特殊性，在科技應用上也要充分結合城市生產生活特點因地制宜、創新治理。城市生活和生產活動一方面需要消耗大量能源，另一方面也導致垃圾氾濫。將焚燒垃圾產生的熱量用於發電，不僅可以降低對化石能源的開採需求，也能防止垃圾填埋對土壤和水的污染。垃圾發電，一是直接通過高温焚燒將熱能轉化為高温蒸氣，推動渦輪轉動發電；二是將有機物發酵生成沼氣，再通過燃燒將熱能轉化為高温蒸氣。考慮到發電方式的區別，以及一些垃圾直接燃燒會產生有害氣體，普及垃圾分類是必要的。目前北京等城市實施的垃圾分類，為垃圾綜合利用和垃圾發電技術實施提供重要前提，是生態文明建設的具體舉措。
中國生態文明建設將為實現全球可持續發展目標提供中國智慧、中國方案和中國經驗。期待更多科學認識和先進技術能應用到生態文明建設中來，讓科技創新賦能綠色發展，營造更美麗的山水家園，建設更美好的人類生活。
(作者為中國科學院院士、中國科學院生態環境研究中心研究員)
推薦書目：
1.《生態文明：人類歷史發展的必然選擇》：陳家寬、李琴著；重慶出版社出版。
2.《綠色科學技術與可持續發展》：劉愛玲主編；科學出版社出版。
3.《人類—環境系統及其可持續性》：陳靜生、蔡運龍、王學軍著；商務印書館出版。
《 人民日報 》( 2021年02月02日 20 版)