工业生态学史

工业生态学起源于19世纪的想法和概念，其在科学研究领域中的建立，通常被归功于一篇由Frosch和Gallopoulos共同撰写的文章。该文献致力于研究工业生态系统，并于1989年刊登在《科学美国人》的特刊中。

## 1960年代之前

至少自1940年代起，“工业生态学”一词便常与“工业共生”相提并论。经济地理学可能是最早使用这些术语的领域之一。举例来说，在1947年发表的一篇文章中，George T. Renner将“工业位置的一般原则”称为“工业生态学的法则”。

任何工业都倾向于选择一个能够最佳存取其成分或元素的地点。如果所有组成元素都被并置在一起，工业的位置就会被预先确定。然而，如果所需元素分散得很广，工业的位置将选择在存取成本最高，或是最难运输的元素附近，该元素也将成为此工业的定位因素。

通常，一个工业的位置不能仅以其定位的成分元素来完全理解。产业之间存在着各种关系，有时简单，但通常相当复杂，这些关系的进入使其复杂化。其中最主要的是产业共生现象，指的是两个或两个以上不同的产业联合合作。仔细审视后，能发现产业共生被看作是两种类型，分离型和联合型。

产业共生的概念对于经济地理领域来说并非新事物，因为相同的分类方式在Walter G. Lezius于1937年发表的文章《Geography of Glass Manufacture at Toledo, Ohio》中使用，该文同样发表于《经济地理学期刊》。“工业生态学”一词也应用在不同的领域，曾出现在一篇1958年的论文中，该论文探讨了城市化增加对生态的影响以及相关人民价值取向之间的关系，并在黎巴嫩进行案例研究。

## 1960年代

1963年，“工业生态学”被定义为“现代工业世界的复杂生态”用来描述工业体系之社会性质和复杂性。工业组织是社会而非机械系统。一家公司不仅仅是一个具有工作目的性的工作组织，更是一个拥有自己“政治体系”的社群。它涉及个人和个人群体之间权力的适当分配以及个人和群体的威望、影响力、地位和声望等问题。

1967年，美国科学促进会主席在《实验城市》1中写道：“其中一个行业利用，或至少中和了另一个行业的废物，即为产业共生的例子......”同一位作者于1970年谈及《下一次工业革命》。他提出了物质和能源共享与重复使用的概念，这是他对新工业革命的核心提案。他引用农业的产业共生，作为实现这一目标的务实途径。

下一次工业革命的目标是确保废物的消失，其基础在于废物仅是我们目前尚未具备智慧所运用的某些物质。下一次工业革命将生成一个庞大的新产业，它将不再生产产品，而是重新处理废物，使它们可以在工厂中再生为我们所需的物品。将城市建在乡村附近，能使废热用于加快处理有机废物的生物过程，再返回土地。这可能会形成一种巧妙的布局-发电厂位于足够靠近使用中心的位置，以满足需要电力的人们，同时在经济上接近农业土地，以便废热可以在当地使用。以上案例可以是农业产业共生的一个例子。

在这些早期文章中，“工业生态学”被以其字面意义使用。作为一个相互作用的工业实体系统。与自然生态系统的关系并不明确。另一方面，“产业共生”已经被清楚地定义为一种工业组织，而“共生”这一术语则是从生态科学中借用，用来描述工业系统中的一种类似现象。

## 1970年代

自1971年以来，日本工业政策研究所一直将工业生态学作为研究主题。他们对工业生态学的定义是“通过基于生态学的系统方法，研究人类活动与自然之间的动态和谐前景”（JIPRI, 1983）。该计划已经产生了许多报告，但仅有日文版本。

工业生态学在早期的定义之一是由哈利·兹维·伊凡（Harry Zvi Evan），于1973年波兰华沙的欧洲经济委员会之研讨会提出（该文章后来由伊凡在1974年发表在《国际劳工评论》（Journal for International Labour Review）的第110卷（3），第219–233页）。伊凡将工业生态学定义为工业运营的系统性分析，包括技术、环境、自然资源、生物医学方面以及制度和法律事务以及社会经济方面等因素。

低生活水准是大多数发展中国家提高生产力，实现经济增长的一个强大动机。人口持续增加时，是全球消费增加更为强大的驱动力。因此，对资源的需求压力将继续增加。与其对此表示懊恼，不如与之共同发展。只有通过转向开放世界的工业生态学，透过地球上的良性工业革命和地外工业化，才能克服当前对增长的明显限制。

许多现代工业生态学的元素在前苏联的工业部门中很普遍。例如，“kombinirovanaia produksia”（综合生产）从前苏联的早期就存在，对形塑苏联的工业化模式起到了重要作用。来自乔治亚的苏联科学家Fiodor Davitaya于1977年描述了将工业系统与自然系统类比作为清洁生产过渡期的理想模型。“Bezotkhodnoyi tekhnologii”（无废技术）在前苏联的最后几十年中被引入，为一种增加工业生产，同时限制环境影响的方式。

自然界运作时没有任何废弃物。被某些生物排斥的物质将成为其他生物的食物。基于这个原则组织工业，看起来是使用一些行业的废弃物，成为其他行业的原材料。实际上是使用自然过程作为模型，因为在大自然中，解决所有出现的矛盾，是进步的动力。

工业社会的结构和内部运作，与自然生态系统相似。生态学中的概念，如栖息地、演替、营养层、限制因子和群集代谢，也能应用于研究工业社会的生态学。例如:在社会中的一个产业，可能因为外部限制性资源的动态变化，以及该社会的层次结构或代谢结构而增长或减少。在研究工业社会的生态学时，生态系统分析中使用的这些概念和方法是有用的。

## 1980年代

在1980年代，另一个相关术语“工业新陈代谢”的出现引起了关注。该术语被用作对工业活动的组织和运作的隐喻。在一篇捍卫“陆地碳循环的生物调节”的文章中，作者附上了一个非凡的括弧注释：生命固有的特性，是指其将以指数方式增殖，直至遭遇以下限制：(1) 生物可利用的还原力的可用性(2) 一些关键营养物质的耗尽(3) 生命对自身环境造成的自毒效应。这些限制是普遍的，适用于微生物生态系统，同时也适用于看似不受限制的食物链顶端生物，如智人。在以人类为例，极限可能是由人类种族的“extrasomatic”工业代谢所产生的自毒效应所设定）。

1989年，有两篇文章对工业生态学的历史起到决定性的作用。第一篇文章标题为《工业代谢》，是由罗伯特·艾尔斯（Robert Ayres）所著。艾尔斯在这篇文章中实质上奠定了工业生态学的基础，尽管这个术语在该文章中并未出现。在文章的附录中，他进行了对生物圈和工业经济作为物质转化系统的理论探讨，并从它们的比较中提出了可能学到的教训。他提出以下内容。

我们可以将生物圈和工业经济都视为物质转化的系统。目前存在的生物圈几乎是一个完美的物质回收系统，然而，当地球上的生命开始时，情况逐渐改变。现代的工业体系类似于生物演化的最早期，当时最原始的生物从原始生命时期积累的有机分子库中获取能量。我们迫切需要从生物圈中学习，并修改我们的工业代谢，这是经济发展所必需的能量和价值产生过程。不仅应该提出这一长远的命题，更应该坚定支持一种有助于减少对原材料开采、减少废物损失并增加材料回收再利用的工业代谢。

于同年1989，“Scientific American”杂志发表了一篇名为“Strategies for Manufacturing”的文章，使得“工业生态学”一词受到广泛关注。在这篇文章中，R.Frosch和N.Gallopoulos 提出了问题：为什么我们的工业系统不能像生态系统一样运作，其中一个物种的废弃物可以成为另一个物种的资源？为什么一个行业的产出不能成为另一个行业的输入，从而减少原材料的使用、污染，并节省废物处理成本呢?

这个愿景孕育了生态工业园区的概念，这是由工业生态学原则所规范的工业复合体。一个显著的例子存在于丹麦卡伦堡市的一个工业园区。在园区中，许多公司之间存在着副产品和废热的多重联系，包括一个大型发电厂、一家炼油厂、一家制药厂、一家石膏板工厂、一家酵素制造商、一家废物处理公司和城市本身。R.Frosch和N.Gallopoulos的思想在某种程度上只是对早期观念的延伸，例如巴克明斯特·富勒及其学生J. Baldwin所宣扬的效率和减废思想，以及Amory Lovins和Rocky Mountain Institute.提出的能源共生之平行理念。

## 1990年代

1991年，C. Kumar Patel在华盛顿特区的美国国家科学院，组织了一场重要的工业生态学的座谈会，于1991年5月20日至21日举行。这些论文后来被发表在《美国国家科学院院刊》上，成为工业生态学的优秀参考资料。

## 2000年后

1997年起的《工业生态学期刊》The Journal of Industrial Ecology、2001年起的《国际工业生态学学会》International Society for Industrial Ecology、以及自2004年起的《工业生态学进展期刊》Progress in Industrial Ecology，在国际科学界广泛涵盖了工业生态学。

工业生态学的原则之应用也在各种政策领域中兴起，如中国正在推动的循环经济概念。尽管循环经济的定义尚未正式制定，但通常来说，焦点集中在创建物质的循环流动和能量的层层传递等策略上。该策略旨在实现更有效的经济运作，减少污染物和其他不需要的副产品。例如:利用制程的废热，来驱动另一个需要较低温度的过程，这最大化地提高了能源的效率。