永远不落的太阳？——资源链条

傅红春

从人类生产方式演变的历史看，生产过程的环节有愈来愈多的趋势。最早的人们要吃东西，到林子里摘几个野果子，到山坡上打两只野兔子什么的，就解决问题了。而现在人们吃的，单说米，就有好些国家的选择，美国米、日本米、泰国米等等。这些米的种植不知有多少个环节：种子的培育有多少科学家的心血？化肥是哪儿生产的？收割机是什么型号的？再加上加工的、运输的、销售的各个环节。说这粒米需要经过千万个环节才能从田里吃进嘴里，一点不算夸张。

一般地讲，资源从最初被汲取进生产过程，到最终被人们的生活所消费，时间跨度和空间跨度都越来越大。虽然人们的最终生活消费并不都是吃，但人类社会经济活动的这种从生产到生活的过程，与生态学上讲的“食物链”基本上是一样的。

地球上全部的能量都来自太阳。这当然也就包括了经济活动所需要的全部能量以及人的活动所需要的全部能量。太阳的重要性，大概就是“永远不落的太阳”这种宗教式语言的生活经验依据。

太阳能的起点是太阳中心的热核聚变（四个氢原子核在高温下聚变成一个氦原子核，也称为“氢燃烧”过程）。热核聚变每秒钟释放出的能量，按地球上目前的消耗水平，可使用一千万年。这些能量的主要部份，经过千万年的时间，传到太阳表明，然后辐射到空间。地球只能接受其中一个很小很小的部份，因为地球只是太阳周围空间的一个很小很小的点。而太阳能传到地球上的部份，又只有一个很小的部份被人们所利用。这是因为，人们的生活中能够直接利用太阳能的，大约只有取暖和照明。而更多地，只能够间接地利用太阳能。也就是说，太阳能要经过形态的变换才能被人们所利用。变换的过程，耗去了大多数的能量。

能够由太阳直接汲取能量的，只有绿色植物，它们被称为“初级生产者”，是食物链的起端。就物质与能量的形态变换讲，食物链是一个无始无终的圆圈而不是一个有始有终的线段。因为较高级生物的排泄物以及死后分解的尸体等，又可以供给较低级生物以营养。但在这个圆圈中，物质与能量的级别会越来越低，需要由外界汲取进高级形态的能量，这就是太阳能。在这个意义上，绿色植物就是起点。

绿色植物转换太阳能的效率为0.1-5%，“食物链”随后的各营养级（食草动物→初级食肉动物→中级食肉动物→顶级食肉动物）之间，转换能量（实质上就是太阳能）的效率大约为4-25%。科学家指出，自然生态系统中的食物链，最多不超过七个营养级。这是因为，如果食物链的营养级太多，最后的营养级就得不到什么能量了，或者换句话说，处于最后营养级的生物生存，要以太多的初级和中级生产者为先决条件。

以七个营养级为例，假设它们都只能达到最低的能量转换效率（作为初级生产者的绿色植物为0.1%，以后六级都均为4%），则处在第七级的生物对于太阳能的转换效率才仅仅为大约万亿分之五；假设它们都能达到最高的能量转换效率（作为初级生产者的绿色植物为5%，以后六级都均为25%）， 则处在第七级的生物对于太阳能的转换效率也才仅仅为大约十万分之一。

如果单从纯粹的生态学“食物链”角度（人肯定是处在食物链的终端），人由吃摄取能量的时候，有时是处于第二级就完成食物链（食草动物。如吃水果蔬菜。因为水果蔬菜是直接转换太阳能的绿色植物），有时是处于第三级完成食物链（初级食肉动物。如吃由玉米喂养的猪肉），有时是处于第四级或更多级才完成食物链（顶级食肉动物。如吃由吃鱼长大的鱼）。但现代化社会中人类绝大部份经济活动的环节，远远超出七级（上面讲的吃米饭，从人获得太阳能而言，是只有两个环节。但生产、运输、销售米的过程所耗费的各种资源，环节就多得数不清了）。环节越多，资源损失就会越多。

今天的科学家说，太阳已经燃烧了50亿年，它还可以再燃烧另一个50亿年。从今天起50亿年后，地球上所需要的能量由何处来（或者是地球上的人类迁往宇宙的另一个地方，向何处去），现在不知道。

新加坡《联合早报》1999-01-31