細胞轉型的前世今生
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列印日期:2024/07/21
從加法經濟到減法經濟-1
2014/07/01 09:31:45

1.    生物個體及組織生存仰賴於輸出功率(可掌握之能源流量)。生物演化之目的旨在增加輸出功率,以增加生存機率。


生物攝取資源,將之轉換為能量,驅動生物體的功能,因此生物的存活仰賴於能量。生態學家Howard Odum曾提出最大功率”(maximum power)假說:生物演化的目標在於使關鍵時的輸出功率盡可能增加。例如獵豹的加速度比持續力重要,反芻動物攝食速度比有效消化重要,植物在季節來臨時儘可能開花結果。因此,可隨時調整能量的流量(功率的定義),必要時可針對環境因素輸出極大功率,是生物生存的關鍵。


要增加功率,必須在一定時間內產生大量能量,生物必須:(1)持續輸入大量資源並將之轉換成能源;(2)以高效率將能源轉換為身體的輸出功率。為保持能源流量,可持續輸入大量資源而犧牲其使用效率;為擴大輸出功率,需提昇能源轉換效率。


 


2.    經濟發展的本質,是開採資源,增加個人及組織整體之輸出功率;而經濟組織的利基決定了可用資源存量的上限。


人類為了生存而形成社會組織。就這個意義上而言,社會是一種巨型生物,必須開採資源,產生功率,驅動資源開採功能。這個循環必須持續下去,社會組織才能生存。社會組織的結構及基礎建設(infrastructure)就是為了維持這個循環 (圖一)



在農業社會中,人力投入農業,生產穀物,餵養人群。人口提供農民及兵源,取得更多土地,開發為農業生產之用,使人口增加,形成正回饋循環。農業社會的基礎建設包括動員人力的官僚組織、農業水利建設、土地分配的制度等。歷史上農業國家之間的競爭成敗往往取決於人力的動員能力,亦即人力功率的極大化。在工業社會中,資源、技術及資本投入工業,製造出產品擴充能源供應及動力使用。充足的能源及動力,可用以開發技術及擴充資本,加速資源開採及工業規模,形成正回饋循環。農業社會的基礎建設包括能源生產及輸送網路、交通運輸系統、人力資源培養系統、財產權制度等。工業革命以來,各國的經濟發展往往取決於社會上動力系統(“工業化”)擴充的程度,亦即能源使用功率的極大化。



人類發展科技,形成基礎建設,用以汲取資源,供經濟成長。但是資源開採及輸送的所耗費的能源不能高於其所產生的能源,亦即能源收益對投資比(Energy return on investment; EROI)”必須大於一,所以每個經濟體所能使用的能源不同,能夠開採的資源也受到EROI > 1的限制。因此每個經濟體都只能利用特定利基範圍的資源,也因此受到其限制。舉例而言,煤礦為蒸氣機時代主要資源。但由於蒸汽機效率不高,本身的運轉要耗費許多煤炭。以蒸汽機驅動的基礎建設(鐵路、礦坑抽水機、煉鋼爐、煤礦貯存場所等),只能使用容易開採、可靠水路大量運送的煤礦。一旦這種容易的煤礦耗竭,即使其他地方仍有蘊藏,但是無法為此一經濟體所運用。因此無論資源的絕對蘊藏量有多少,對任何一個經濟體而言資源都是有限的。




圖一:社會經濟組織的生物物理式模型