比爾·蓋茨花了十年時間調研氣候變化的成因和影響。在物理學、化學、生物學、工程學、政治學和經濟學等領域的專家的支持下，他專注於探索減少溫室氣體排放的新技術。在《氣候經濟與人類未來》一書中，比爾·蓋茨從電力、製造業、農業、交通等碳排放主要領域分析了零排放面臨的挑戰，可使用的技術工具以及我們需要的技術突破，並提供了一套切實可行的行動計劃。

本文摘編自該書第二章《艱難之路》，由澎湃新聞經中信出版集團授權發布。

請不要因本章的標題而感到壓抑。我希望我現在已經說清楚了，那就是我相信零排放的目標是可以實現的。在接下來的幾章裡，我將試著向你說明為什麼我這樣認為，以及我們怎樣才能達成這一目標。但是，在我們需要做什麼及我們需要克服哪些困難方面，如果不講求會計誠信，我們是無法解決氣候變化之類的問題的。因此，帶著我們能找到解決方案的想法，其中包括加快從化石燃料到清潔能源過渡的方法，讓我們來看看我們當前面臨的最大障礙。

化石燃料如同水資源。我是已故作家戴維·福斯特·華萊士的忠實粉絲，我正在看他的長篇小說《無盡的玩笑》（Infinite Jest），我會以我自己的方式慢慢品讀他寫過的所有文字。2005年，華萊士在凱尼恩學院的畢業典禮上發表了一次現已廣為人知的精彩演講。在演講開頭，他講了這樣一個故事：

兩條小魚在水里遊，碰巧遇到一條迎面而來的年老的魚。那條年老的魚朝它們點了點頭，然後說：“小朋友們，早上好，水怎麼樣啊？”兩條小魚聽後繼續遊了一會兒，其中一條終於忍不住問另一條：“水到底是什麼東西？”

華萊士解釋說：“在關於魚的這個故事中，最直接的一點就是，那些顯而易見、普遍存在和至為重要的事實往往最難以覺察，也最難以言表。”

化石燃料就是這樣，它們是如此普遍，以至於我們都難以全面了解它們（以及其他溫室氣體來源）對人類生活的種種影響。我發現，要在這方面講清楚，最好還是從日常生活中的物品說起。

你今天早上刷牙了嗎？牙刷的主要材料是塑料，而塑料是由化石燃料石油製成的。

你早餐吃的麵包、喝的麥片，其穀物原料是使用肥料種植的，而生產肥料的過程會釋放溫室氣體。收割穀物的拖拉機是用鋼製造的，煉鋼的過程會排放碳，而且拖拉機行駛燒的是汽油。再看你午餐時吃的漢堡，我中午偶爾也會吃漢堡，其所用牛肉涉及溫室氣體排放，因為牛在打嗝和放屁時會釋放甲烷；製作漢堡胚要用小麥，在種植和收割小麥的過程中也會排放溫室氣體。

你穿的衣服可能是棉質的，種植和採摘棉花會使用肥料和機器；也可能由聚酯纖維製成，聚酯纖維是用乙烯製造的，乙烯則來自石油。你使用的衛生紙，涉及樹木的砍伐，而這一過程也會釋放碳。

如果你今天上班或上學乘坐的是電動交通工具，非常棒——儘管這些電力可能也是用化石燃料生產的。你乘坐的火車的運行軌道是用鋼製造的，在隧道的修建過程中也會用到水泥，水泥的生產同樣會用到化石燃料，也會釋放碳。你駕駛的汽車或乘坐的公交車是由鋼和塑料製成的，跟你在周末騎行的自行車的製造材料相同。鋪設你開車走的道路會用到水泥，也會用到瀝青，而瀝青也源於石油。

如果你住的是公寓樓，那麼你四周可能都是水泥；如果你住的是木屋，那麼木材的砍伐和修剪會用到氣動機器設備，而這些設備是由鋼和塑料製造的。你家中或辦公室裡可能裝有供暖系統或空調系統，它們不僅會耗費相當多的能源，而且空調設備的冷卻劑也是一種強力溫室氣體。如果你坐的是由金屬或塑料製造的椅子，那麼還會造成更多排放。

另外，這些物品（從牙刷到建材）幾乎都是用卡車、飛機、火車或輪船從一個地方運送到另一個地方的，這些運輸工具本身都是以化石燃料為動力源，而且在製造過程中也用到了化石燃料。

換句話說，化石燃料無處不在。僅以石油為例，全球每天至少消耗40億加侖石油。無論是哪種產品，在如此龐大的規模下，人類都不可能在一夜之間停用。

更重要的是，化石燃料之所以無處不在，背後有很好的理由支持——價格低廉。正如人們所說，石油比軟飲料還便宜。我第一次聽到這個說法時，還不敢相信，但這是真的。我們來算一下：一桶石油大約42加侖，2020年下半年，每桶石油的平均價格約42美元，所以每加侖石油的價格約1美元。同一時期，在Costco超市，8升裝蘇打水售價6美元，折算下來，相當於每加侖2.85美元。

即便把油價波動考慮在內，結論也是一樣的：作為一種產品，全球日消耗量高達40餘億加侖的石油，其價格還不及健怡可樂。

化石燃料的價格如此之低，並非沒有道理。它的儲量非常大，而且易於運輸。我們已經建立起規模龐大的全球性產業，用於化石燃料的鑽探、開採、加工和運輸，並通過運用不斷開發的創新成果維持它的低價。顯然，它的價格並沒有反映出其所造成的危害，也就是在提煉和燃燒過程中對氣候變化、污染和環境退化造成的影響。

就化石燃料而言，光是想一想這個問題的廣度，就已經讓人眩暈了。不過，它還沒有發展到讓人束手無策的地步。一方面，我們要部署已有的清潔能源和可再生能源；另一方面，我們要在“零碳”能源領域實現突破。這樣一來，我們就可以找出有助於實現淨零排放的路徑。這其中關鍵的一點就是降低清潔能源的成本，使之變得和使用化石燃料的成本一樣低，或者兩者大致相當。

我們需要加快步伐，因為這種情況並不僅僅存在於富裕國家。在這個世界上，幾乎所有地區的人都比以前活得更長，也更健康。人們的生活水平不斷上升，對汽車、道路、房屋、冰箱、計算機和空調的需求日益增長，對維持它們正常運轉的能源的需求量也更大。因此，人均能源使用量將增加，同時增加的還有人均溫室氣體排放量。為生產我們所需的能源，需要建造相應的基礎設施，比如風力渦輪機、太陽能電池板、核電廠、電力存儲設施，甚至在這個建造過程中也會涉及更多的溫室氣體排放。

每個人都將使用更多的能源，但事情並未到此為止。全球人口數量不斷增加，到21世紀末將邁上100億的台階，而這其中的增長大多數來自高碳排放城市。城鎮化的步伐之快，令人難以置信：到2060年，世界建築存量（與建築物數量及面積相關的一個指標）將翻一番，相當於連續40年，每個月都再建一個紐約市。究其原因，主要與新興發展中國家的增長有關。（美國、歐盟等先進經濟體的排放量基本處於持平狀態，甚至有所下降，但很多發展中國家的增速很快，部分原因是富裕國家將高排放製造業轉移到了發展中國家。）

就改善人們的生活水平來說，這自然是好消息，但對氣候來說無疑是壞消息。想想看，世界上最富裕的16%的人口產生了全球近40%的排放量（這還不包括在其他地區生產但在富裕國家消費的那部分產品的排放量）。如果越來越多的人像最富有的那16%的人一樣生活，這個世界將會發生什麼？到2050年，全球能源需求將增加50%，而如果其他的一切未有改變，那麼全球碳排放量也會增加大致相同的比例。即便富裕國家今天就能神奇般地實現零排放，也無濟於事，因為世界上的其他國家還是會越排越多。

試圖阻斷處於經濟階梯底層的人的上升通道是不道德的，也是不切實際的。我們不能因為富裕國家已經排放太多的溫室氣體就要求貧困群體一直窮下去，更不要說即便我們有這種想法，我們也做不到。相反，我們要做的是創造條件，在不加劇氣候變化問題的情況下，讓低收入群體沿著經濟階梯向上攀爬。我們需要盡快實現零排放的目標，我們甚至要生產比現在還要多的能源，但前提是必須不再向大氣中增排任何碳。

不幸的是，歷史並沒有站在我們這一邊。僅從早前能源轉型所用的時間來看，“盡快”是一個漫長的歷程。

我們做過類似的事情——從依賴一種能源轉向依賴另一種能源，我們知道這個過程往往需要持續幾十年。（關於這個話題，我讀過的最好的書是瓦科拉夫·斯米爾的《能源轉型》和《能源神話與現實》。）

在人類歷史長河的大部分時間裡，我們的主要能量來源是我們自己的肌肉，是可以幫我們幹活的動物——比如那些用來拉犁的，以及我們燃燒的植物。19世紀90年代末之前，化石燃料在世界能源消耗中的佔比還未超過50%。中國直到20世紀60年代才完成這一能源轉型。在亞洲和撒哈拉以南非洲地區的一些地方，這一轉型甚至還沒開始。

你可以想一下，石油在人類能源供應中成為重要組成部分花費了多長時間。要知道，石油的商業化生產從19世紀60年代就開始了。

半個世紀之後，它在世界能源供應中的比例僅為10%。這之後又過了30年，這個數字才達到25%。

天然氣也經歷了類似的軌跡。1900年，它在世界能源供應中的佔比為1%，而把這一數字提升到20%，用了70年。核裂變比它要快得多，從無到有，到佔比10%，總共用了27年。

燃料源還不是唯一的問題，在採用新型交通工具方面也有很長的路要走。內燃機是19世紀80年代發明的，而讓50%的城市家庭擁有汽車用了多長時間呢？美國用了三四十年，歐洲用了七八十年。

更重要的是，我們現在所需要的能源轉型是由先前對我們來說不重要的東西驅動的。過去，我們之所以從一種能源轉向另一種能源，是因為新能源的價格更低廉，因此轉換動力更大。比如，我們不再燃燒數量龐大的木柴轉而開始大量燒煤，原因就在於1磅重的煤提供給我們的光和熱遠超1磅重的木柴。

舉一個最近發生在美國的例子，美國電力公司越來越多地使用天然氣，煤的用量則越來越少。為什麼？因為新的鑽探技術大大降低了開發天然氣的成本。這是一個經濟問題，而不是環境問題。其實，天然氣和煤孰優孰劣，取決於二氧化碳當量的計算方式。部分科學家宣稱，天然氣對氣候變化造成的影響實際上大於煤，這與天然氣在加工過程中的洩漏程度有關。

隨著時間的推移，我們自然會轉向使用更多的可再生能源，但如果放任其自行發展，我們就無法達到期望的轉型速度。再者，如果沒有創新驅動，人類也無法實現零排放的目標。因此，我們必須用強有力的手段，以超乎尋常的速度推進能源轉型。這就在公共政策和技術等領域造成了一定程度的複雜性，這種複雜性恰恰是我們從未應對過的。

為什麼能源轉型需要如此漫長的過程？

燃煤電廠跟計算機芯片廠是不一樣的。你可能聽說過摩爾定律——戈登·摩爾在1965年預測微處理器的能力每隔兩年會提升一倍。事實證明戈登是對的，而摩爾定律也是計算機和軟件行業一路騰飛的主要原因之一。隨著處理器能力的不斷增強，我們可以開發更好的軟件，它驅動市場對計算機的需求，對計算機需求的增加又為硬件公司提供了持續改進機型的動力，這反過來又要求我們持續開發更好的軟件。如此循環往復，也就形成了一個正反饋環。

摩爾定律之所以能發揮作用，是因為硬件公司一直在尋找製造晶體管（驅動計算機的微型開關）的新工藝，以不斷縮小它們的尺寸，這樣就可以在單一芯片上封裝更多的晶體管。人們今天製造的計算機芯片上的晶體管數量大約是1970年製造的計算機芯片上晶體管數量的100萬倍，因而其性能也強大了100萬倍。

你有時會聽到人們引述摩爾定律作為理由，認為人類在能源領域也可以取得同樣的指數級進步。如果計算機芯片可以以如此快的速度取得如此大的進步，那麼汽車和太陽能電池板為什麼不能呢？

令人遺憾的是，它們的確不能。計算機芯片是個例外，它們的性能越來越強大，是因為我們找到了可以把更多晶體管封裝在單一芯片上的方法，但我們無法通過技術突破讓汽車的耗油量降到先前的百萬分之一。我們來看一下亨利·福特的生產線：第一台T型車是1908年下線的，每加侖汽油行駛里程約為21英里。在我撰寫本書時，市場上頂級的混合動力汽車，每加侖汽油可行駛58英里。在超過一個世紀的時間裡，燃油經濟性的提升不到此前的3倍。

太陽能電池板的性能也沒有提升100萬倍。晶體矽太陽能電池在20世紀70年代被引入時，其光電轉換率約為15%，今天這個數字大概是25%。進展很大，但你很難說它符合摩爾定律。

能源行業無法像計算機行業一樣實現快速變革，技術只是原因之一，還涉及規模問題。能源行業規模巨大，也是全球最龐大的業務之一，其每年的市場規模高達5萬億美元。任何大而復雜的事物都會抗拒變革，自覺或不自覺地，我們在能源行業內養成了很強的惰性。

我們對比看一下軟件行業是如何運營的。在軟件行業，你的產品不需要任何監管機構批准。即便你發布了一款不甚完美的軟件，但只要它的淨效益足夠高，客戶依然會對其給予熱烈回應，並積極給出改善意見。而且，在這個行業，成本幾乎都是預付成本，完成一款產品的開發之後，生產更多該產品的邊際成本趨近於零。

我們再看看藥品和疫苗行業。新藥上市遠比新軟件上市難。事情本就應該這樣，如果藥品損害身體健康，那麼其後果比存在缺陷的應用軟件要嚴重得多。一種新藥在最終被用到病人身上之前涉及基礎研究、藥物開發、藥物測試的監管批准等諸多步驟，這一路下來需要很多年。然而，一旦證明新藥是有效的，那麼在之後的成藥製造過程中，其成本極其低廉。

現在，我們把這兩個行業同能源行業進行比較。首先，在能源行業，你要投入龐大的資本成本，這一點是確定無疑的。假設你花10億美元建了一座燃煤電廠，那麼接下來你再建一座燃煤電廠，其成本不會有絲毫的減少。你的投資者拿出這些錢是期望建起來的電廠能運營30年乃至更長時間，如果在該廠運營到第10個年頭時有人發明了一種更好的技術，你是不會打算就此關掉舊廠進而再建一座新廠的。你至少沒有很好的理由這樣做，比如巨大的財務回報或政府監管機制的強制要求。

其次，我們這個社會對能源行業的風險容忍度很低。這一點是可以理解的，我們需要可靠的電力。在用戶每次按動開關時，電燈最好立刻就能亮起來。我們還擔心災難，事實上，對安全的擔憂幾乎扼殺了美國新建核電廠的計劃。自三里島事故和切爾諾貝利核事故發生以來，美國僅建設了兩座核電廠——儘管一年之中死於燃煤污染的人比死於所有核事故的人的總和還要多。

在堅持固有事物方面，人類有著強烈且可以被理解的動機，儘管我們知道這一事物是致命的。我們要做的就是改變這些動機，進而打造一個能源體系，使之全面涵蓋我們所喜歡的東西（比如可靠性和安全性），並摒棄我們所不喜歡的東西（比如對化石燃料的依賴）。

但這並非易事，因為我們的法律法規已經嚴重過時。“政府政策”這個詞並不會讓人產生一種火燒眉毛的緊迫感。但毋庸置疑，政策（從稅收條例到環境法規的一切政策）對人類和企業的行為有著重大影響。除非正確解決這一問題，否則我們無法實現零排放的目標。但在這方面，我們還有很長的路要走。（我在這裡講的是美國的情況，當然也適用於其他很多國家。）

其中一個問題是，當今很多有關環境的法律法規在起草時並沒有把氣候變化考慮在內，它們的施行是為了解決其他方面的問題，而現在我們試圖用它們來減少溫室氣體排放量。在某種程度上，這就好比用20世紀60年代的大型計算機嘗試開發人工智能。

比如《清潔空氣法》，這是美國政府制定的與空氣質量相關的最知名的法律，但它幾乎沒有提及溫室氣體。當然，這並不令人驚訝，因為它最初是在1970年通過的，目的是減少當地空氣污染對健康的危害，而不是為了應對不斷上升的全球溫度。

再比如被稱作“公司平均燃油經濟性”（CAFE）的燃油經濟性標準，該標準是在20世紀70年代通過的，因為當時油價大幅飆升，美國人希望開上燃油效率更高的汽車。燃油效率高是好事，但現在我們需要做的是加大電動車的推廣力度，在這方面，公司平均燃油經濟性標準不會起太大作用，因為它不是為此設計的。

過時的政策並不是唯一的問題，我們應對氣候和能源問題的策略一直在圍繞選舉週期變化。每隔4~8年，入主華盛頓的新政府就會提出自己的能源優先事項。優先事項的改變本身並沒有錯，而且每屆新政府都會這樣做。問題是，這會嚴重影響那些依靠政府撥款的研究人員，也會嚴重影響那些依賴稅收激勵政策的企業家。如果每隔幾年就不得不停下手上的工作，再從頭開始另外的研究，那麼不管是什麼項目，都很難取得真正的進展。

另外，選舉週期還在私人市場中創造了一種不確定性。政府提供各種稅收優惠政策，旨在推動更多公司開展突破性的清潔能源研究。但這些政策發揮的作用相當有限，因為能源創新是一項艱鉅的任務，很可能需要幾十年才能修成正果。為了一個創意，你可能花了幾年的時間，但在新政府上台之後，你原本指望的激勵政策卻全被廢除了。

最根本的一點是，我們當前的能源政策對未來溫室氣體排放的影響幾乎可以忽略不計。你可以把所有有案可查的聯邦政府政策和州政府政策匯總起來，然後把它們在2030年前可貢獻的減排量相加，看看它們的影響有多大。合計起來，這個數字是3億噸， 約為美國2030年預計排放量的5%。這沒有什麼可嘲諷的，但話說回來，僅僅依靠現有的政策，並不足以助我們實現零排放的目標。

這並不是說我們無法拿出可對溫室氣體排放產生重大影響的政策。公司平均燃油經濟性標準和《清潔空氣法》均發揮了它們所應發揮的作用：汽車燃油效率提高了，空氣也變得更清潔。目前，在與排放相關的領域，美國政府出台了一些頗為有效的政策，但這些政策之間並不具有關聯性，從整體效果看，它們也還不足以對氣候問題產生真正有意義的影響。

雖然我相信我們可以改變現狀，但這必然是一條艱難之路。首先，修改現有法律比引入一部重要法律容易得多。從新政策的製定到公眾意見的獲取，從與法律挑戰相關的法院裁定到政策的最終實施，是一個漫長的過程。更不用說現在還存在這樣一種實際情況——

人們在氣候問題上的共識並沒有你想的那麼多。在這裡，我說的並不是大約97%的科學家的共識——在他們看來氣候正在因人類活動而發生變化。的確，仍有一小部分人沒有被科學說服，而這其中也包括一些強有力的聲音，甚至是與政治相關的聲音。但即便你接受氣候變化的事實，也未必就認同這樣一種理念：我們應當大規模投資有助於應對氣候變化的突破性技術。

比如，有人會說：“是的，氣候正在發生變化，但這不值得我們花那麼多錢去阻止或適應這種變化。相反，我們應該把重點放到那些對人類福祉影響更大的事項上，比如健康和教育。”

對於這樣的論調，我的回應是：除非我們迅速實現零排放，否則糟糕的事情（或許有很多）極有可能在我們大多數人的有生之年發生，非常糟糕的事情則會在下一代人的時間內發生。即便氣候沒有惡化到威脅人類生存的程度，它也會讓大多數人的境況變得更糟，對極端貧困人口的影響更甚，他們會更加窮困。在我們停止向大氣中增排溫室氣體之前，這種情況會持續惡化。因此，它理應受到與健康和教育同等程度的重視。

我們常聽到的另一個論調是這樣的：“是的，氣候變化是真的，它的影響也是糟糕的，但我們有阻止它的一切手段。憑藉太陽能、風能、水能，以及其他一些工具，我們足以應對氣候變化。這其實是一個很簡單的問題，只是看我們有沒有意願部署這些工具。”

我會解釋為什麼我不認同這一觀點。在應對氣候變化的問題上，我們是具備一些所需的工具，但還遠遠不夠。

在建立氣候共識方面，我們還面臨另外一個挑戰：眾所周知，國際合作是個大難題，無論涉及什麼事情，要讓世界各國達成一致很難，特別是當這些事情會產生新的成本時，比如控制碳排放的開支。沒有一個國家願意單獨為碳減排買單，除非其他國家都願意為之付出努力。就此而言，《巴黎氣候變化協定》（簡稱“巴黎協定”）是一項非常了不起的成就：超過190個國家簽署了這項旨在限制排放的協定。之所以說它意義重大，並不是因為現有的承諾將實現大幅度減排（如果各國都兌現了各自的承諾，那麼到2030年，溫室氣體的年排放量可減少30億~60億噸，尚不及當前總排放量的12%），而是因為這是一個起點——一個證明全球合作存在可能性的起點。美國退出2015年達成的《巴黎協定》的事實表明，維持全球契約跟當初建立全球契約一樣困難重重。新一任美國總統拜登後來又宣布重新加入《巴黎協定》。

總之，我們需要以比先前任何時候都快的速度完成一項從未遇到的艱鉅任務。為此，我們需要在科學和工程領域實現眾多突破。我們需要著手建立新的共識，並製定新的公共政策，推動若非如此就不會出現的轉型。我們需要一個新的能源體系，既能阻止我們去做我們不喜歡的事情，又能幫助我們去做我們喜歡的事情——換言之就是在不變中尋求徹底改變。

切勿絕望。我們是可以做到這些的，至於具體怎麼做，我們已經有很多想法，其中也包括一些很有前景的想法。