美国循环经济建设及其对我国的启示

2020-01-16 08:47
湖北社会科学 2020年7期
关键词:污染科技经济

严 炜

(武汉科技大学 马克思主义学院,湖北 武汉 430062)

循环经济是一种人与自然和谐、技术范式变革的经济发展新模式。它遵循生态规律,以可持续发展为宗旨,以环境保护为前提,以科学技术为基础,以减量化、再利用、再循环为原则,以生态产业链为发展载体,采用清洁生产、零排放等多种途径来重构人类社会的各项活动,实现科学技术、经济发展生态化转向。[1](p36)循环经济的3R原则随着世纪变迁演化为6R原则:减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)、再思考(Rethink)、再修复(Repair)、再建构(rebuilt)。[2](p49)

一、循环经济的演变

(一)生态与科技的两难选择。

1869年德国海克尔(Haeckel)提出生态概念,生态环境不断恶化的趋势开始唤醒人类环境保护意识,树立循环经济理念。1930—1970年间世界八大公害事件相继发生,严重威胁生态安全和人类的可持续发展。意识到生产消费排放的废弃物对生态环境的污染损害,耶鲁大学哈金森提出生态系统及生态学理论,让人类关注经济与生态关系(Hutchinson,1968)。哈利·伊万倡导产业生态学(Harry ZviEvan,1973),以应对科技带来的环境污染。环境约束下的科技进步与生态环境质量存在着“两难选择”(Gordon,1954;Scott,1955;Smith,1968;Clark,1976),需要技术干预来突破环境约束和资源约束,维持经济增长。1965年美国经济学家鲍尔丁反对传统的“大量生产—大量消费—大量废弃”的经济模式,在《地球像一艘宇宙飞船》中提出循环经济概念,倡导循环经济技术范式,以解决生态与科技的两难问题。技术乐观主义者(杰克·埃洛尔,1954;卡恩,1976;美国卡普、赫尔曼、海尔布隆纳、加尔布雷思、康恩以及法国社会学家富拉斯蒂埃)认为依靠技术寻找替代能源,缓解环境污染、资源匮乏,解决科技带来的社会环境难题。20世纪60年代各国重视生产过程末端污染问题,着手治理工业“三废”(废水、废气、废渣),回收利用废弃物。

(二)生态、经济与科技的三难困境。

美国蕾切尔·卡逊1962年在《寂静的春天》中描述了美国农业滥用杀虫剂造成农村环境污染、生态失衡的严重后果,揭露经济效益、科技进步与生态环境不可调和的矛盾,拉开人类环保序幕。1987年《我们共同的未来》掀起可持续发展热潮,深入民心。各国政府及民众开始反思科学技术在工业社会中的负作用,探索以循环经济实践行动支持可持续发展,寻求生态环境保护良方,以解决生态、经济与科技的三难困境。

学者们提出科技生态化转向的技术策略,建立有益于环境的循环经济技术体系。英国丹皮特·杰克逊的“替换技术”、印度雷弟推崇具有环境友好特征的“适用技术”、英国舒马赫在《小的就是美好的》(1984)中讲述中间技术,芒佛多在《机器神话》(1967)中倡导“多样性技术”,高兹的“温和技术”,弗洛姆的“人性化技术”,日本田和周平的“共生技术”、卡尔·米切姆的元技术,还有星野芳郎(1985)的能源节约型、资本节约型以及雇用创出型技术等。苏伦·艾尔克曼(S.Erkman)倡导工业生态技术,1989年雷德尔(Gallopoulos)用产业生态学指导产业循环体系。

1985年可持续发展理论问世,发达国家深入开展循环经济综合治理,增强环境风险管控能力。不仅注重生产过程末端治理,更重视生产全过程污染控制。减量化、再利用、再循环等技术在实践中不断推广。许多企业利用清洁生产技术和绿色循环技术实现企业内部的资源节约和循环利用,控制有毒化学品的生产、使用和扩散;同时向外与其他企业或机构共建生态产业链,形成资源共享、互利共生的生态工业园。循环经济进入跨越式发展阶段。

(三)生态、经济、科技与新冠肺炎疫情四重窘境。

1992年联合国环境与发展大会通过《全球21世纪议程》,世界各国意识到坚持绿色低碳循环发展的紧迫性和重要性,纷纷健全循环经济发展的科技政策,强化生态环境保护机制,各国相继多措并举推行循环经济。美国发展绿色技术,日本建立循环经济型社会,英国重视低碳经济,推广低碳技术。2002年我国立法推进循环经济发展。依靠科技进步支撑循环经济发展成为世界各国推进生态文明建设的共同选择。但各国资源禀赋不同、科技实际水平差异导致循环经济发展多元化,呈现不同局面。

科技创新推动各国循环经济技术体系不断完善。美国学者巴里·康纳芒(1997)认为人造技术圈追求生产效率,忽视生态平衡,破坏自然生态圈,因此要倡导科技进步,发展预防型循环生态技术。在环境、经济、能源发展中引入内生技术进步,促进社会经济、科技资源和自然协调发展(Carraro etal,2003)。各国循环经济技术支撑体系最初由替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术、共生链接技术等构成。各单一技术体系间的有机结合与统一构成循环经济新型技术体系。[3](p22)进入21世纪,绿色设计技术、零排放技术、绿色高新技术和绿色评估技术有力增强循环经济自主创新能力。各国遵循6R原则,依托绿色低碳技术、大数据和人工智能,坚持节能减排、清洁生产以发展循环经济,大力推进科技创新,促进高新技术产业化,培育发展战略性新兴产业。

2019年底新冠肺炎疫情突然传播,2020年春新冠肺炎疫情全球暴发、泛滥成灾。新冠肺炎成为显性生态风险因子,对公共卫生、供水系统、垃圾处理、大气污染控制都是难题。世界经济遭受全面重创,循环经济建设压力骤然加大。在经济全球化、科技一体化时代,新冠疫情使世界形势复杂多变。在生态、经济、科技与新冠肺炎疫情四融并进下加剧全球生态系统脆弱性,环境公害、生态失衡、资源匮乏、能源危机等高风险问题不容忽视。各国循环经济建设面临新形势、新挑战,亟须调整循环经济发展战略,提高生态环境质量和环境效益。

二、美国发展循环经济的技术进路

二战期间美国政府科研发展办公室成立。二战后,在实用主义哲学思想指导下,美国广泛吸纳世界知名科学家、优秀科技人才,使世界科学中心于20世纪从德国转移至美国,美国一跃成为世界科技强国。美国科技的崛起,直接催生核技术、信息网络技术、生物工程基因技术等现代科技的迅猛发展。科学技术划时代突破,带给人类深刻的社会变革,也带来系列全球问题,威胁人类可持续发展。而克隆人、基因改良技术、纳米科技、能源技术、大数据技术和人工智能等也使人类面临生态失衡困境,引发人类对科技的担忧与恐惧。为此美国不再满足于传统科技创新成就,转而以循环经济6R原则为为宗旨,及时调整科技发展战略,改变技术进路以遵循生态规律,转变科技策略以满足环境保护的现实需求。

(一)实施科技生态化转向策略。

“科学技术是一种独特的不断进化的知识体系,是一种社会制度,其规范与其他制度有剧烈冲突。”[4](pix)世界八大公害事件倒逼美国社会各界反思科学技术的负作用,审慎评估科技创新对环境影响的复杂性、破坏性、长期性和累积性。为此美国以科技生态化转向策略来正确定位技术路线图,依靠科技进步来优化循环经济的资源配置,探究适宜于循环经济的科技可行性及生态可接受范围,以系统论方法构建生态环境。1951年世界上第一个高校工业区在美国斯坦福大学旁的帕洛·阿托诞生,斯坦福工业区孕育无数高新技术产业,造就硅谷传奇。美国各州纷起效尤,不断尝试将高新技术交叉渗透、集成应用于环境保护和循环经济实践,在循环经济活动中规范技术发展路径,引发产业变革和技术革命,充分发挥科学技术生态化转向对资源节约型、环境友好型社会的塑形与建构作用,实现生态平衡、经济增长。

(二)科技创新是美国循环经济发展的原动力。

美国全力扶持科技发展,以科技领先优势抢占科技生长点和制高点。美国不断立法鼓励循环经济技术创新,建立环境责任终身追究、高违法成本的环境法律体系。立法保护知识产权、技术创新、科技合作和科技成果转化。通过严格的法律来规避和控制技术负效应,借助法律效力规范科技创新活动和高新技术在推动循环经济实践中的可接受边界及其规范性条件。严格监管、公正执法,依托法律体系保障循环经济发展,形成有利于循环经济技术创新的激励和约束机制。

美国持续激发循环经济的科技创新活力。1970年成立的美国环境署(EPA),以科技创新为支撑,以产业联盟为载体,持续推进覆盖全美的工农业、服务业、信息业和全社会一体的循环经济发展战略。积极引导中小企业成为循环经济技术创新主体,倡导循环经济的协同创新,鼓励企业、高校、科研机构及技术中介开展产学研合作,提高技术创新水平。使循环经济的原始创新、集成创新和协同创新外溢效应陆续显现,美国循环经济在行业核心技术、尖端技术领域不断取得突破。创新驱动在可持续发展浪潮中成为美国循环经济建设的新引擎。

(三)美国依托国家创新系统发展循环经济。

国家创新系统优化创新资源配置,为美国循环经济发展带来多元化创新模式。为提升循环经济的科技全球竞争力,美国政府加强宏观管理,调动全国甚至全球资源,来支持循环经济型企业开放式技术创新。美国努力构建技术创新的多元主体协调联动机制,搭建各创新要素互动交流平台,形成涉及企业、政府、研发机构、高等院校、科研院所、国家实验室、金融机构和技术中介等多部门融合的配套系列创新政策和制度架构的社会共创体系,即国家创新系统。1987年英国经济学家弗里曼指出,国家创新系统是“公共和私人部门中的机构网络,其相互联系和相互作用能激发、引入、改变和扩散新技术,”[5](p1)在国家创新系统内创新要素打破制度藩篱,推动政策、资金、技术和人才等自由汇聚、自由组合、自由流动,组成技术多元、机构门类多样的产学研合作联盟,共同研发,共享技术创新成果。

国家创新系统特有的交叉共生、合作创新战略,孵化绿色化协同效益,为美国循环经济催生出多层次、多样化的科技协同创新模式。它推动企业技术创新,小企业与大企业产业链互补,带动区域创新集群壮大,走低碳、循环发展之路。国家创新系统内学术界、产业界和各级政府紧密联系,开展跨部门、跨领域的信息共享及科技协作,各类产学研技术创新联盟比比皆是,联盟协同创新效率快速提升,循环型技术创新效益不断增长,商业化竞争力增强。如2012年美国联邦政府与产业界、学术界及科学家合作,创建美国国家制造创新网络(NNMI),即美国制造业计划(Manufacturing USA)。2017年在Manufacturing USA框架下,美国联邦政府建立7个创新中心。其中美国国防部和能源部分别牵头打造的数字化设计与制造中心、清洁能源智能制造创新中心,强势助推循环经济建设。

三、美国科技促进循环经济发展的主要成效

(一)建立多层次法规保障循环经济发展。

1.透明的法规推动科技高效治理大气污染。

20世纪40年代,因大气污染严重,美国爆发洛杉矶烟雾事件和多诺拉事件,企业被要求采用最适宜技术控制污染物排放,从此美国拉开以法律推进大气污染治理序幕。1955年出台《空气污染控制法》,随后《清洁空气法》《空气质量控制法》《排污权交易制度》依次出台。在法律规范的引导下,各行各业强力整治固定污染源和移动污染源排放,利用技术创新助力污染控制,大气污染防治成效显著,大气质量日益提升。在2017—2018财年度里,美国环保署实施了322个郡的空气净化实施计划。自1970—2008年6种空气主要污染物混合排放下降了70%,而美国经济增长275%。[6]

2.严格的循环经济法规推进生态修复行动。

立法防治土壤污染及水体污染,建立生态修复法规标准。美国国土面积广阔,地大物博。20世纪上半叶由于矿山开采、金属冶炼及工农业污染,大量有毒有害物质污染了河流和土地。美国20世纪50年代就着手生态保护及修复工作。在生态沙化、湿地保护、建设国家公园、野生动植物保护等方面出台严格的法律规范及政策规定,监测土壤环境,明确监管重点。对“废气、废渣、废水”污染源实施风险管控,强化未污染土壤及水域保护,严禁新增土壤污染及水体污染。采取多样化的环境治理与修复技术有序开展土壤及水体污染防治,锲而不舍地修复生态,取得良好成效。

《超级基金法》有效推进科技修复土壤行动。1980年美国针对被污染土地出台《环境应对、赔偿和责任综合法》,并确立“超级基金制度”,即《超级基金法》。美国依此建立了环境监测、风险评价及场地修复的标准化管理体系。有针对性地清理有毒废物污染场所,重点修复工业化程度高的重工业聚集区、产业结构失衡和资源环境透支严重的地区。据美国环保署统计,2018财年超级基金项目再修复、再利用了529块有害土壤,降低了这些土地附近居住的孩子们的血铅水平,使婴儿出生缺陷率降低20%—25%,支撑8600个企业,提供19.5万个工作岗位,形成每年130亿美元的雇员工资收入。[7]

美国大力推动水体污染修复。美国许多城市有先进的下水道系统,如洛杉矶,仅地下排水管道就长达6500英里。进入21世纪,美国开始在全国范围内大规模更换老旧落后的地下管网管材,以旧换新以免旧管材腐蚀生锈污染水源;改进城市下水道系统的污水回收管、再生水管和雨水收储设施,以控制生活污水、工业废水排放,防止暴雨淹城。在政府资金扶持、政策引导下,2018财年美国环保署修复了29个污染地下水场所,各州对重要水基础设施进行更新换代,保护和恢复环境与水质,提供洁净的饮用水源,保障美国供水安全。从1980年到2018年共修复1198个地下水场所。[7]2019年,美国环保署为确保美国有安全的饮用水及相应水设施,向州立循环基金(State Revolving Fund)捐款26亿美元,[6]同时提供60亿美元WIFIA贷款,创造20多万个就业机会。

严格执法以维护环境公共利益。美国对违反循环经济法规的企业严厉惩处,毫不容情。仅2016年一个财政年度就罚款57亿美元。2017整个财政年度29.8亿美元来自刑事罚款、依法收费和环境治理,其中罚款16亿美元。杜邦公司因恶意污染水源,与科慕公司一道于2017年初各受罚3.35亿美元罚金。在严格的法律引导下,美国国有的山川河流、湿地森林或其他风景名胜几乎都是原生态,江河湖海无人挖沙,大量矿山闲置多不开发,以保护本国矿产资源。不管时代如何变迁,科学技术多么发达,任何人不论多么有权或有钱,都不敢在这些地方大兴土木,不敢修桥修路、造房子、建酒店、疗养院或会议室。尽管总统走马灯似地变换,富豪榜不断更迭,也无人敢以身试法。

(二)美国小企业是循环经济技术创新的主力军。

美国500人以下即为小企业。其小企业数量多、规模小,专业化程度高,创新潜力大。美国小企业开展循环经济的技术创新,主要聚焦于清洁安全的水、空气质量监测、土壤修复、可持续物资管理和安全的化学品等方面。市场竞争的外在压力和企业效益的内在追求使小企业创新踊跃,它们积极与高校、科研机构合作,寻求国家战略支持。小企业在循环经济技术创新活动中效益好、成果卓著,是循环经济技术创新的重要主体,为循环经济发展屡添新动能。

美国小企业从事循环经济技术创新活动大多成本低,投资回报率高,是企业技术创新当之无愧的主力军。美国约60%的循环经济创新成果来自小企业。三分之一的小企业从事基于循环经济的高新技术产业,如人工智能、网络通信、电子元器件、光电化工等产业。在循环经济领域,无论是基础技术、专业技术还是工程技术,小企业技术创新周期短、效率高,科技成果转化速度快,产品和服务竞争力强,经济效益好。事实也证明,29%的曾获得环境署EPA“小企业创新研究基金”(SBIR)的美国小企业,在技术创新成果转化后,其市场赢利超过5倍的SBIR基金资助。[8]

这一切既源于企业自身的不懈努力,也得益于美国政府营造的良好创新氛围。自1982年以来美国环保署(EPA)设立“小企业创新研究基金”(SBIR项目),已提供1.89亿美元给635个小企业来发展技术以解决最急迫的环境难题。[8]在2020年6月4日美国环保署宣布9家小公司获得300万美元奖金(SBIR项目),奖励这些小公司进一步发展环境技术并将其商业化。

(三)自主创新引领美国循环经济发展。

自主创新涉及原始创新和科学贡献。科学贡献的独创性是科学活动的最高价值,是推动科技向前发展的强大原动力。[9](p375)自主创新为美国循环经济发展注入强劲动力。

1.工业软件及工业芯片引领美国循环经济发展。

为切实推进循环经济发展,美国重视软件自主创新。自主创新的工业电子软件及高端芯片是推动美国企业低碳循环、绿色发展的重要因素。为顺应世界经济发展潮流,满足网络时代各国企业绿色环保、技术智能升级的需求,美国许多企业在芯片行业深耕多年,设计、发明了大量先进的工业电子软件及高端芯片,解决传统行业的物联体系从软件到硬件的断层、割裂问题,从技术研发、资源整合、产品定制维度打造智能制造和数字化绿色工业。依靠工业软件设计和高端芯片的销售,带动各国企业加快循环经济建设。

工业软件及芯片促进企业循环经济发展。美国利用信息网络技术、大数据技术和人工智能技术设计可自动运行的清洁生产软件包,应用智能化、数字化清洁生产技术节能降耗降噪及废弃物综合利用。环境效益和企业经济效益相得益彰。美国企业与创新网络中的各研究机构、政府部门互利合作,克服自主创新中的种种障碍,将循环经济、污染防治和环境保护融入智能制造,刺激研发投资,培育发展循环经济新动能,稳步推进企业循环经济发展。

2.大数据技术推动绿色化智能制造。

大数据时代美国为满足循环经济发展、环境保护的需要,运用大数据技术加快传统制造业技术改造,实现制造业绿色化、智能化。通过引入自动化设备将大数据技术贯穿于绿色设计、清洁生产、智能管理、售后服务等各个环节,以取代传统代工直销、零部件高精度精密制造。借助自主创新,将低能耗、少污染、资源节约等循环经济发展理念贯穿于传统制造行业的网络化、智能化升级改造中。

美国工业界重视大数据技术。企业充分发挥在基础理论、基础算法、基础材料、核心元器件等领域的科技领先水平,整合工业互联网平台优势,形成数字时代新供给能力,实现全产业链、全技术链、全价值链、全供应链的互联互通,满足美国制造业转型升级、向智能化绿色化发展。许多企业相继开展设备智能改造,构建智能制造生产车间。生产单元均遵循清洁生产所需的装配路径、装备顺序,加入人脸识别、人员定位、智能传感、物联网等信息技术,相互通讯连接,实现控制、传感、检测的高度集成。大数据技术创新让美国企业循环经济迎来迭代突破。

3.区块链技术为美国循环经济建设提质增效。

美国依托区块链技术推动循环经济高质量发展。21世纪区块链技术不可篡改、多中心存储特点为美国构建循环经济型社会提供“万物互联+万链互联”新工具。其“研发平台+云数据分析平台+区域生产平台+销售体系+环境监测平台”的综合运用,增强供应链管理,开创循环经济互联互通数字建设新时代。

美国区块链技术集成大数据、云计算、人工智能、物联网及产业链的叠加效应,在智慧城市、乡村种植和社会治理中预先认证企业或机构身份,传递生产数据,重构交易结构。它不仅被用于数字金融、智慧医疗、智能物流与交通、智能制造及电力、供应链管理、数字资产交易等领域,更被广泛用于环境监测、环保执法、水处理、垃圾处理、废气处理等工程建设,还被用于废弃物分类回收。每项环保行动产生的数据均不可篡改,污染事件发生后,监管方能数据溯源并追踪污染主体。

区块链技术落实污染预判与预警制度。美国设立污染危机管理平台,排放超标实时提醒、预警,保障污染危机管理工作常态化。环境监测平台内置有排污标准等相关复杂信息,平台会自动识别、捕捉与预测环境危机。平台实时监测污染数据,自动判断污染数据是否超标。一旦超标,即时反馈并自动报警,帮助环保部门把控全局,为污染危机决策与处置缩短时间,提供数据参考,形成污染干预快速反应机制,提前阻止或减少污染发生。

区块链技术强化污染突发事件危机管理。一旦污染突发事件出现,平台自动提醒监管方,根据数据迅速对污染场所时空定位,溯源污染数据,追踪污染轨迹,锁定污染主体。帮助监管主体及时拿出应急方案,处理污染事故,减少污染事故造成的危害,从而优化污染监管多主体联动防控机制。

区块链技术助力工农业污染防治。在农场,区块链技术助力农产品加工及废弃物加工回收利用,打造区块链农产品质量安全追溯平台。在工业领域,企业在产品生命周期全过程中使用区块链技术来开展绿色设计、选取绿色原材料、采用清洁生产工艺、提供绿色包装,倡导绿色消费和绿色产品回收。美国区块链技术既助力治理工农业污染,更重视共生产业间的生态链、产业链、技术链、绿色供应链的全面构建,让工农业污染的预防和控制从末端治理转向全过程智能控制。

区块链技术创新赋予公司定制创新的竞争优势,提高企业产能。定制创新使美国区块链技术逐步实用化,使美国企业可根据客户需求为消费者提供差异化产品,在客户定制及个性化需求中增加收益、提升绩效。不断延伸的产业链带来丰富、成熟的技术产品,使公司能为客户提供多种多样的环保产品和服务,从而在循环经济市场大受欢迎。区块链技术成为美国循环经济高质量发展的催化剂。

4.绿色工程技术打造美国生态工业。

工程创新是科技创新主要领域。美国在19—20世纪的工程实践中积累大量财富,但也带来深刻环境教训。在20世纪30—60年代,美国工业“三废”无限排放,环境污染难以遏制,发生多诺拉镇烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件。美国痛定思痛,从20世纪70年代起,在工程实践中贯彻落实循环经济理念,实现科技绿色化转向,强调生态保护,大力发展绿色工程技术。“政府行为者通过转型激励机制来促进这种变革,把污染行业的盈利机会重新分配给清洁行业的投资项目。”[10](p129)

不同背景的科学家和工程师及其他技术人员,在工程活动中利用信息网络技术建构污染模型来预估项目的环境影响,同时结合经济管理、制度创新、生态环境等要素,跨学科合作以应对环境挑战。在工程实践中倡导清洁能源,从物料选择、流程结构、加工路线和技术选择中通过分层、分区找出污染来源,以绿色工程技术最大程度降低工业过程污染,及相应的大气、水、土壤等污染,其中渐进性或突破性绿色工程技术在美国应用广泛。如清洁生产技术广泛应用于工程的战略决策、设计制造、生产运行及管理服务中,清洁工艺和产品、可再生能源及现有能源清洁利用都成绩显著,充分体现环境价值与生态工程效益。

(四)科技成果快速转化催生美国循环经济智慧监管新模式。

随着5G、物联网、人工智能等技术及其产业链的日趋成熟,美国加快推进网格化、精细化智慧城市运行管理,科技成果转化速率越来越快。智能设备和智能系统开始与工业机器、处理器和云联结,逐渐形成行业规模。[11](p9)美国充分整合互联网、物联网、传感网、云计算、大数据、卫星遥感、虚拟现实等多种技术,用于气象预报、资源探测、环境监测和科学研究,建立生态环境、城市环境、大气污染预警机制、水污染监测分析、工业点源污染监管网络平台。通过法律和财政政策不断倒逼企业自动安装污染物排放在线监测设施,与企业共建高度感知的环保基础设施和科学治污平台。实现污染源、水环境、空气环境、生态环境等信息感知、传递和处理,推进多污染物协同控制、智慧管理,从而为美国提供均等、便捷的环境监测公共服务,形成政府、企业和社会多层面、多元化产学研监管平台,政府、科研机构、企业、社区、用户都成为美国环境治理主体。互联互通的智慧监管模式打破“数据孤岛”,优化协同监管机制,使美国循环经济智慧监管具有动态高效、扁平化特点。科技成果的快速转化使其技术产品商业价值最大化,重塑循环经济行业格局,循环经济智慧监管水平全面提高。

(五)美国STEM教育培养循环经济科技创新复合人才。

源于1985年的美国STEM教育是科学、技术、工程和数学四门课程的缩写,旨在整合四门课程的教学内容,达到跨学科综合学习效果,培养适合大科学时代、符合经济全球化潮流的复合型人才。事实表明,重大科学技术创新与突破常出现在这些交叉学科或跨学科领域。

21世纪的美国STEM教育重视科技和人文的共同演进,使STEM教育更好地服务社会。STEM教育注重集成哲学、经济学、社会学或心理学等人文课程,鼓励学生们理论联系实际,参与校企合作项目或其他社会实践活动。同时精通科学、技术、工程和数学并旁及哲学、心理学和社会学的知识优势,使这些复合型人才在解决相邻学科之间的难题时游刃有余,在科技创新中兼顾循环经济市场需求、生态价值、社会经济体制等人文因素。

美国高校的STEM教育结合校企合作项目及其他社会实践,直接为美国输送循环经济亟须的科技创新复合人才。这些复合人才一边接受科学、技术、工程和数学的综合教育,一边直接进入循环经济项目实践,参与各行各业的工程项目或科研项目,循环经济的科技创新能力在跨学科学习和社会实践的双重努力中得到锻炼和提升。

(六)美国转嫁环境危害至不发达国家。

美国一直恪守有益于本国利益的生产方式,优先发展资本主导的循环经济型技术。为维护本国环境利益,美国一方面对发展中国家实行绿色贸易壁垒,另一方面却持续向发展中国家转移污染产业和废弃物,将环境危害转嫁给不发达国家,更加恶化发展中国家生态环境。最常见的是转移危害性强的废弃塑料。

美国科学技术关注微塑料危害不够。微塑料是世界公认对环境危害较大的小微物质,日常生活常见这些极小塑料颗粒,江河湖海等大自然中亦大量存在。即使深海也堆积大量塑料垃圾,对人类和其他生物的健康造成严重威胁,带来不可逆环境损害。美国虽在国内明令禁止一次性塑料制品,但将不发达国家当作塑料垃圾倾倒场,每年出口有毒废塑料全球第一。2018年前美国一直将大量废塑料运往中国,转卖谋利。来自美国的非法倾倒或焚烧的塑料危险废物对不发达国家的环境和人体健康造成严重损害。但美国各界,包括政府、企业和科研院所,对塑料垃圾处理并不重视,反将大量塑料垃圾转卖到不发达国家,转嫁环境风险。美国科学技术在处理塑料垃圾方面相当不积极,废弃塑料的回收利用还是未解的科技难题。

(七)美国政府不作为削弱面向循环经济的国际能源合作。

美国一直是能源消耗大国,能源资源虽然颇丰,但浪费严重。如美国办公室一到夜间灯火通明,通宵不灭;老百姓财大气粗,用电用气不节制。而美国自有资源受法律保护、多不开发。除页岩气产业改革后能源可能会自给自足外,其他全靠海外资源和全球投资战略。所以美国节能减排工作虽有序开展,但效率低下、成效不佳。

在新冠疫情发生前,美国政府就逆全球能源清洁化潮流,在特朗普领导下于2017年6月坚决退出《巴黎协定》,彻底推翻奥巴马的“清洁电力计划”,放弃清洁能源,倡导页岩油气等传统化石能源。新冠疫情在世界范围持续蔓延的严重时期,特朗普更是奉行美国优先策略,置加强循环经济领域国际科技合作的紧迫性不顾,导致循环经济国际合作受阻,面向循环经济的全球科技合作网络局部断裂。虽然美国也有一些联盟组织,如由州政府、商界及学术界组成的“我们依然在”气候联盟等,继续支持《巴黎协定》,但美国联邦政府退约后赖掉大量资金,突然形成的资金缺口致使某些循环经济国际合作项目直接流产。

新冠疫情流行之际,美国还对其他国家使出浑身解数,大打贸易战、货币战,使世界形势波谲云诡,资源、能源和技术的全球配置受到限制。美国系列单边举措降低循环经济国际合作凝聚力,延缓全球气候治理及清洁能源的国际协作。发展中国家面临着技术、人才和资金的多重匮乏,生态压力骤然加大。全球持续推进能源清洁化进程受到制约,加剧各国因新冠带来的能源和环境挑战。

四、美国科学技术促进循环经济发展对我国的启示

我们需要清醒地认识到,我国在很多方面,特别是循环经济建设方面,与欧美发达国家有很大差距,还需一步一个脚印追赶。这是一个不容忽视的客观现实。尤其在新冠肺炎疫情时期,循环经济建设面临更多困难,需要攻克更多难关。为有效应对未来重大突发公共卫生事件,更快更好地发展我国新时期科学技术,更高质量地发挥科学技术在循环经济建设中的重要作用,我国应以科技进步为支撑,以生态保护科学化为原则,多措并举发展循环经济。

(一)以塑料垃圾处理为着力点加大循环经济基础研究。

基础研究是原始创新的源泉,是催生科学重大发现、攻克关键核心技术和提升自主创新能力的法宝。首先要重视能满足国家战略需求和重大应用前景、促进我国科技自主创新的循环经济基础研究,不能满足于技术模仿、跟踪或追随,而是要填补更多基础科学研究空白。目前塑料垃圾无害化和资源化应用是世界难题,我国应在垃圾处理方面开展基础研究和应用基础研究。寻求技术突破,以塑料技术的基础研究创新带动关键核心技术攻关,优化循环经济技术体系。其次,统筹规划、重点部署满足循环经济现实需求、有重大应用前景的原创性基础研究。现在国家面临着美国制约我国科技发展的困难时期,各级政府要扶持颠覆传统技术、有重大应用目标导向的原创性基础研究,支持促进循环经济产学研深度融合的基础研究。

(二)以科技创新为引擎优化循环经济的科技支撑体系。

科技创新是推动我国循环经济进程的重要手段。各级政府、企业、高等院校、科研院所、高新技术产业开发区、科技园区等多部门主体需融合发展,共同推进科技创新。

一是加快关键核心技术攻关,优化循环经济技术体系。持续实施科技创新驱动战略,构建适宜于循环经济现实需求的技术组合及技术平台。以自主创新发展行业核心技术和关键技术,实现循环经济型关键核心技术、共性技术自主可控,避免受制于发达国家。企业要成为技术创新主体,与科研院所、高校合作,以集成创新、模仿创新、合作创新或委托创新多种模式开展从绿色设计、绿色制造及产品回收全过程创新,维护产业链、供应链安全稳定。利用网络技术、大数据技术、人工智能技术布局产业投资,实施“三废”资源化专项活动,实现源头减量化、资源智能分类、高效转化、清洁利用、精深加工到产品使用回收等全过程循环发展,达到数据化、智能化精准管控创新,降低资源耗费,提高废旧产品回收率,扩大可再生能源覆盖率,从而构建科技与产业融合的循环型产业体系。

二是加快促进科技成果转化。科技成果转化是科学技术与循环经济实践结合,转化为现实生产力的主要途径。建构系列适宜科技制度,依托大数据技术完善网络技术市场和科技成果转化服务平台。平台收集、更新各类循环经济的市场需求信息、技术成果信息或技术难题诊断,发布人才信息、企业资讯或产品信息、国内外科技合作及技术贸易信息,充分发挥平台信息检索咨询服务功能。优化配置各类创新资源,鼓励政府、高校或科研院所、国内外企业及风险投资机构的职能和资源自由集聚和融合,打通科技、金融、产业和成果转化通道。同时,以技术推广中心和示范基地为依托,加大新技术的中试、转移和扩散,保障技术有效供给,让技术交易越来越便捷,实现技术的经济效益和环保价值。

三是加大循环经济科技投入。各级政府要建立财政科技投入稳定增长机制。对循环经济战略性新兴产业加大资金扶持力度,鼓励国有资本在市场化改革中投资实体循环经济、能源战略性新兴产业。各类企业要重视循环经济的科技研发投入,加大企业资金投资力度,在资产结构优化、产业投资布局等方面统筹兼顾。同时,吸收国内外风险资金、信托基金、民间资本优化循环经济的科技投融资规模和结构,形成政府财政拨款为引导、企业自筹资金为主体、社会集资和外资引进为补充的多元化科技投入体系。

(三)以“生态保护科学化”为突破口多措并举强化循环经济运行机制。

立足我国循环经济保护的战略定位、功能布局、主要任务、支撑体系,深刻认识我国科技进步、市场经济与社会变迁对于循环经济发展的影响。新冠肺炎蔓延的全球化时代,循环经济面临着经济停滞、科技异化、病毒泛滥的多重压力,大量显隐性生态风险因子恶化我国生态环境,依靠科技进步发展循环经济面临重重阻碍,生态保护行动并不自由。我国需多措并举建设科学化循环经济运行机制。从“生态格局国际化、生态保护多样化、环境治理规范化、生态补偿程序化、城乡人居环境改善特色化、工农业资源养护精细化、环境法规制度化、生态效应最大化、协调联动大数据化、市场调控动态化”等方面完善我国循环经济运行机制。

(四)以“观念重塑、垃圾分类”为切入点实现循环经济多元主体共治机制。

一是充分发挥网络和电视的的辐射带动作用,组织网络媒体、政府网站、电视广播集中宣传报道循环经济理念,深化知识产权教育和环境保护意识,增强民众循环经济意识。依托创新教育、榜样教育、学校教育,在全社会形成爱护自然、崇尚创新、保护知识产权的良好氛围。二是引导民众用实际行动参与循环经济建设。鼓励民众运用环保热线、政府网站、微博微信等途径监督、曝光环境违法行为。三是要求民众从垃圾分类做起,自觉负责生活垃圾分类。让垃圾分类投放、分类收集、分类运输、分类处理,禁止始端百姓分类投放、中后端垃圾转运混装、混运和粗放处理现象。做到垃圾分类城乡并进,提高城乡生活垃圾减量化、资源化、无害化水平。鼓励民众勇当循环经济建设的生力军,形成政府管控、企业参与、公民监督的多元主体共治机制,营造社会力量齐抓共管的循环经济工作格局。

(五)以“产业重构、企业兴乡工程”为载体构筑农村循环经济激励机制。

广大农村要从休闲观光农业、乡村田园综合体、特色小镇、乡村旅游等方面进行产业塑形,坚持把农村产业绿色发展作为贯彻循环经济理念、推进农村供给侧结构性改革的重要举措。鼓励企业回乡参与城乡综合工程、产业融合发展工程、乡村治理建设工程,探索多种模式,建设复合型产业融合示范区。促进农业多功能开发,实现三大产业在农村的特色融合。运用网络技术、大数据技术和清洁生产技术持续更新农村环境设施,探索农业内部循环利用。实现农村污水全处理、垃圾全外运、“三边”全绿化和厕所全改造等工程,改善农村生态环境。把强化农村环境基础设施,作为发展农村循环经济、培育农村新动能、提高农业效益和竞争力的根本途径。从人才培训培养、技术孵化研发、产业引进培育等实际策略出发,推动农业转型升级,繁荣农村循环经济,实现农民增收。在农业现代化与新型城镇化协同并进中,充分发挥全国生态文化村、省级新农村建设示范村、国家级美丽乡村示范村的引领作用,完善农村循环经济激励机制。

五、结语

循环经济是系统工程,需要世界各国共同创新,协调发展。我国要反思和借鉴美国的成败得失,立足自身科技实力,着力自主创新,加快资源整合,强化政策支持,完善体制机制,深入推进循环经济建设。以免国家安全、经济安全、科技安全及环境安全遭受威胁。在保障国家安全的基础上,继续深化改革,扩大开放,在“一带一路”倡议中巩固良好合作态势。在循环经济国际科技合作中求同存异、互利共赢、解危济困,自觉帮助不发达国家走上绿色低碳发展之路,维护世界生态安全。

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