2019年3月，朱兵赴內(nèi)羅畢參加聯(lián)合國環(huán)境署國際資源委員會(huì)會(huì)議。受訪者供圖

現(xiàn)代社會(huì)中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開資源消耗，人們?cè)趧?chuàng)造財(cái)富的同時(shí)，對(duì)資源的大量使用會(huì)引發(fā)氣候變化、生物多樣性喪失和環(huán)境污染等三重全球危機(jī)。為應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)，學(xué)術(shù)界提出通過核算“物質(zhì)足跡”指標(biāo)，從全生命周期和貿(mào)易視角，了解國家或者區(qū)域經(jīng)濟(jì)活動(dòng)需求所帶來的資源消耗。

近年來，在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱自然科學(xué)基金委）與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署合作研究項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱項(xiàng)目）支持下，清華大學(xué)循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院教授朱兵課題組與國際團(tuán)隊(duì)合作，首次提出一套系統(tǒng)的國家以下區(qū)域和行業(yè)尺度的物質(zhì)足跡核算方法，為未來進(jìn)一步開展物質(zhì)資源管理和環(huán)境治理相關(guān)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“國家自然科學(xué)基金支持我們?cè)诙噙厙�際合作環(huán)境下取得一定的前沿科學(xué)創(chuàng)新成果，促進(jìn)我們?cè)趪�際科學(xué)組織中發(fā)揮作用，還支持了我們團(tuán)隊(duì)多位青年人才在國際科學(xué)組織環(huán)境下得到培養(yǎng)鍛煉。”朱兵告訴《中國科學(xué)報(bào)》，“作為中國學(xué)者，我們鼓足干勁，力爭(zhēng)在國際博弈背景下，用科學(xué)支撐全球資源環(huán)境治理。”

面向需求 投身前沿

“綠水青山就是金山銀山”“保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力，改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力”等理念逐漸深入人心。然而，一些行業(yè)的發(fā)展仍然需要向自然界大量索取，致使人們付出高昂的環(huán)境代價(jià)。

“資源效率”在科學(xué)上的定義為“單位資源消耗所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)和環(huán)境等有益效果的相對(duì)數(shù)量”。近年來，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署指出，由于高收入國家往往將物質(zhì)需求及相關(guān)影響通過貿(mào)易直接或間接地轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家，因此，簡(jiǎn)單地使用傳統(tǒng)資源消耗指標(biāo)計(jì)算的資源效率并不能準(zhǔn)確描述各國、各地區(qū)消耗資源所帶來的經(jīng)濟(jì)收益與環(huán)境影響。

以消費(fèi)者視角為基礎(chǔ)的物質(zhì)足跡指標(biāo)應(yīng)運(yùn)而生。朱兵介紹，科學(xué)家希望通過核算這一指標(biāo)，從全生命周期視角，系統(tǒng)地追蹤國家或區(qū)域經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的最終需求所導(dǎo)致的原生資源消耗。這包括化石資源、生物質(zhì)、金屬資源以及非金屬資源等的消耗。

“足跡”二字的內(nèi)涵讓科學(xué)家們相信，在全球緊密的貿(mào)易聯(lián)系和環(huán)境責(zé)任分配被充分考慮的情況下，這一新指標(biāo)能夠更客觀、準(zhǔn)確地反映全球化背景下經(jīng)濟(jì)體完整的資源消耗情況。

“我們強(qiáng)調(diào)的是核算時(shí)不僅要計(jì)算某個(gè)地區(qū)的資源消耗，還要把這一地區(qū)消費(fèi)行為在其他地區(qū)所產(chǎn)生的資源消耗算進(jìn)來。”朱兵舉例說，如一輛在中國制造但最終被銷往美國的汽車，其生產(chǎn)過程中消耗的資源將計(jì)入美國的物質(zhì)足跡。

近年來，物質(zhì)足跡迅速躋身國際科學(xué)研究前沿，并用于評(píng)價(jià)國家層面資源利用量。長(zhǎng)期致力于循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的朱兵深知，我國學(xué)者在這一前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，對(duì)國際博弈下的中國至關(guān)重要。

強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感促使他毫不猶豫地投身物質(zhì)足跡研究，力爭(zhēng)為我國走好生態(tài)文明建設(shè)的道路貢獻(xiàn)科技力量。

創(chuàng)新模型 填補(bǔ)空白

朱兵看到，像中國這樣的經(jīng)濟(jì)體，僅有國家層面的評(píng)價(jià)對(duì)了解和描述國家真實(shí)資源需求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。“我國國土面積大，廣袤內(nèi)部區(qū)域存在較大差異，需要考慮資源利用的公平性，這是資源管理政策精細(xì)化的要求。”他向《中國科學(xué)報(bào)》介紹。

于是，朱兵萌生出一個(gè)念頭——盡快提出一套系統(tǒng)的國家以下區(qū)域尺度和行業(yè)尺度的物質(zhì)足跡核算方法。

2017年，朱兵帶領(lǐng)的由清華大學(xué)、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、華東理工大學(xué)師生組成的研究團(tuán)隊(duì)，與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署國際資源委員會(huì)（IRP）的國際專家組成國際合作研究團(tuán)隊(duì)，獲批“中國區(qū)域物質(zhì)足跡核算與應(yīng)用研究：基于環(huán)境拓展的多區(qū)域投入產(chǎn)出分析和物質(zhì)流分析”項(xiàng)目。

團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)為，來自IRP的全球數(shù)據(jù)資源、專家資源及獨(dú)特的合作機(jī)會(huì)將在研究工作中發(fā)揮重要作用。

隨著該項(xiàng)目的推進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)在構(gòu)建模型時(shí)發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)環(huán)境拓展的投入產(chǎn)出（EE-IO）模型下，當(dāng)前學(xué)術(shù)界常用的“等比例的區(qū)域貿(mào)易結(jié)構(gòu)假設(shè)”方法難以充分體現(xiàn)國家以下尺度在國際貿(mào)易上的結(jié)構(gòu)差異，從而導(dǎo)致模型結(jié)果發(fā)生偏誤。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，朱兵帶領(lǐng)課題組下定了啃“硬骨頭”的決心。“有國家自然科學(xué)基金的支持，我們有信心在基礎(chǔ)原創(chuàng)方法上闖出一條新路。”他說。

當(dāng)時(shí)，在中方課題組提出基于區(qū)域貿(mào)易數(shù)據(jù)重構(gòu)貿(mào)易結(jié)構(gòu)的思路后，朱兵立即安排博士生前往荷蘭萊頓大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，與合作者阿諾德·圖克教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開展討論、商定方案。經(jīng)過反復(fù)的線下線上討論和高強(qiáng)度工作，聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)依次解決了多個(gè)模型和數(shù)據(jù)問題，終于成功攻克了這個(gè)難題。

最終，他們通過從大量包含地區(qū)和行業(yè)信息的貿(mào)易數(shù)據(jù)中提取省域貿(mào)易結(jié)構(gòu)的方法，成功重構(gòu)了中國省域物質(zhì)足跡的EE-IO模型。相關(guān)研究成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。

此后，朱兵和阿諾德·圖克課題組繼續(xù)攻關(guān)。2019年，他們?cè)诿绹�《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文，首次報(bào)道了中國省域和行業(yè)尺度的物質(zhì)足跡，揭示了中國物質(zhì)足跡的空間異質(zhì)性，闡明了中國各省份、各經(jīng)濟(jì)部門對(duì)資源消耗的跨區(qū)域驅(qū)動(dòng)，填補(bǔ)了國家以下尺度全區(qū)域物質(zhì)足跡的研究空白。

該研究中省域物質(zhì)足跡核算結(jié)果表明，與人們的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)相反，在我國一些相對(duì)不發(fā)達(dá)的西部省份，人均物質(zhì)足跡高于工業(yè)化程度更高和更富裕的東部省份。針對(duì)這一現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)與公共管理研究學(xué)者合作，通過將物質(zhì)足跡分拆為投資驅(qū)動(dòng)和消費(fèi)驅(qū)動(dòng)，揭示了中國省域物質(zhì)足跡和人類發(fā)展水平之間的關(guān)系，及其與世界其他國家的異同。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，我國中西部相對(duì)不發(fā)達(dá)地區(qū)較高的物質(zhì)足跡來源于近年來大量的固定資本投資。這些投資往往被用于修建房屋、鐵路、公路、工廠等基建和工業(yè)項(xiàng)目。這一結(jié)論體現(xiàn)出中國不同地區(qū)處于不同的發(fā)展階段，同時(shí)表明我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略成效顯著。相關(guān)研究成果發(fā)表于細(xì)胞出版社旗下期刊《一個(gè)地球》（One Earth）。

學(xué)者們也從這項(xiàng)研究中獲得啟示，即研究者、決策者以及公眾應(yīng)當(dāng)深刻地認(rèn)識(shí)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源消耗“脫鉤”的必要性，合力推進(jìn)資源效率提升和區(qū)域協(xié)同，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

國際合作 發(fā)出“中國聲音”

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，朱兵體會(huì)到國家自然科學(xué)基金給予他的強(qiáng)大力量。

“首先是自然科學(xué)基金委前瞻性、戰(zhàn)略性地與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署牽手，共同支持中外科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域開展合作研究。”朱兵說，“同時(shí)，在自然科學(xué)基金委組織的公平、公正的高水平專家評(píng)審中，專家們的建設(shè)性意見促使我調(diào)整完善研究計(jì)劃，并貫徹到項(xiàng)目科研過程中。自然科學(xué)基金委國際合作局與地球科學(xué)部?jī)蓚�(gè)部門從不同角度進(jìn)行協(xié)同管理，讓該項(xiàng)目執(zhí)行目標(biāo)清晰、管理有序。”

更重要的是，在國家自然科學(xué)基金的助力下，朱兵代表中國學(xué)者走上國際舞臺(tái)，成為全球科技治理實(shí)踐中不可或缺的“中國力量”。

回顧朱兵的科研生涯，他在赴日本攻讀博士學(xué)位期間，就開展過國際合作。博士學(xué)習(xí)期間、博士畢業(yè)后，他都在研究性國際組織國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究學(xué)會(huì)（IIASA）任職。

“這一段國際工作經(jīng)歷讓我有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)和接觸與氣候變化相關(guān)的研究，并強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展的全球視角。”朱兵說。

回國后，朱兵在清華大學(xué)從事相關(guān)研究。2008年，清華大學(xué)依托化工、環(huán)境、材料3個(gè)院系成立了跨學(xué)科的循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院，朱兵擔(dān)任常務(wù)副院長(zhǎng)，他正式將研究方向從能源氣候變化轉(zhuǎn)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)上來。

為保持與世界科學(xué)前沿的高質(zhì)量交流，朱兵注重在相關(guān)國際組織中發(fā)揮更直接的作用。回國后他繼續(xù)在IIASA擔(dān)任客座研究員、資深研究員，還曾承擔(dān)自然科學(xué)基金委與IIASA的國際合作項(xiàng)目。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署于2007年成立的全球科學(xué)政策平臺(tái)IRP是他重點(diǎn)關(guān)注的目標(biāo)之一。“IRP專門向聯(lián)合國等國際組織以及各國政府和產(chǎn)業(yè)部門提供全球資源管理的高端科學(xué)咨詢和政策建議，是向世界發(fā)出‘中國聲音’的重要平臺(tái)。”他表示。

2016年初，當(dāng)朱兵看到自然科學(xué)基金委發(fā)布的項(xiàng)目指南后，立刻聯(lián)合IRP專家就區(qū)域物質(zhì)足跡核算研究共同提出項(xiàng)目申請(qǐng)。當(dāng)年11月，他收到該項(xiàng)目獲批的通知，幾乎同一時(shí)間受邀作為觀察員列席IRP活動(dòng)。2017年1月，項(xiàng)目研究工作正式開始，當(dāng)年底朱兵正式當(dāng)選IRP委員。

在朱兵看來，項(xiàng)目的申請(qǐng)和執(zhí)行促進(jìn)了他與IRP的相互了解和互動(dòng)，進(jìn)而促成了他在IRP專家委員會(huì)任職，而成為IRP委員則進(jìn)一步加深了該項(xiàng)目的國際合作深度。

在國家自然科學(xué)基金支持下，朱兵課題組的青年學(xué)者也得到成長(zhǎng)。比如，項(xiàng)目主力成員之一的蔣萌獲得自然科學(xué)基金委資助，參加了IIASA青年科學(xué)家暑期項(xiàng)目（YSSP）。這讓他有機(jī)會(huì)在經(jīng)驗(yàn)豐富的科學(xué)家的直接指導(dǎo)下開展工作，收獲頗豐。

面向未來，朱兵期待繼續(xù)按照科學(xué)-政策的研究范式，加強(qiáng)資源效率與低碳發(fā)展協(xié)同的基礎(chǔ)研究，力爭(zhēng)在針對(duì)重點(diǎn)資源和產(chǎn)業(yè)的資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)模型上有所突破。