第四次工業(yè)革命對環(huán)境治理體系建設的影響與挑戰(zhàn)

薛瀾+張慧勇

摘要 以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命發(fā)展迅速，特別是能源和新材料技術的突破，極大可能改變人類現有能源格局，并對建立在化石能源思維下的傳統(tǒng)環(huán)境治理體系帶來巨大影響。為此，本文梳理了第四次工業(yè)革命代表性的科技進展，分析了其對國家環(huán)境治理體系的積極影響：①將改變建立在化石能源基礎上的工業(yè)、農業(yè)和城市形態(tài)，打破經濟發(fā)展對資源、能源和土地的高度依賴，徹底告別環(huán)境污染和生態(tài)破壞；②將真正實現面向現在和未來的數據精準決策，顯著改善人類應對不確定性環(huán)境風險能力。另一方面，由于人工智能會極大提升公民個體對復雜科學技術和社會規(guī)則的掌握能力，會改變傳統(tǒng)治理結構中政府—市場—社會三元力量對比，給政府在環(huán)境治理領域的政策制定和執(zhí)行帶來新的挑戰(zhàn)：①公眾的能力足以使得他們對政府做出的任何不利于自己的政策提出挑戰(zhàn)，政府信息公開和透明決策壓力空前；②社交媒體使得公眾對政府及主流媒體信息的關注大大下降，對政府如何利用新型社交媒體進行環(huán)境保護宣傳教育提出了新的挑戰(zhàn)，同時也對社會管理部門如何培育環(huán)保社會組織，彌補政府影響力下降所產生的空白提出了新的課題；③個體可以同時具有律師、會計、記者等處理復雜社會問題的能力，挑戰(zhàn)政府維護社會公平穩(wěn)定的利益裁量權，對環(huán)境司法公正提出更高要求。當前，中國正在進行環(huán)境體制改革創(chuàng)新，追求環(huán)境治理體系和治理能力現代化，如何關注、分析并積極適應由于技術變革引起的經濟基礎和上層建筑變化，避免制度資源錯配，對于我們這樣一個正在進行工業(yè)化的后發(fā)型國家尤為重要。文章最后建議，要高度關注這個領域的研究前沿進展，在制定發(fā)展規(guī)劃與改革措施過程中，以未來的技術環(huán)境為出發(fā)點；要加強治理創(chuàng)新，引導技術朝著有利環(huán)境保護的方向發(fā)展；要加強技術對國家治理體系和治理能力雙向影響研究，推進政府改革與創(chuàng)新，為人民提供更好的公共產品。

關鍵詞 第四次工業(yè)革命；人工智能；環(huán)境治理

中圖分類號 X24文獻標識碼 A文章編號 1002-2104（2017）09-0001-05DOI：10.12062/cpre.20170525

以移動互聯(lián)、人工智能、3D打印、生物科技、新能源和量子計算等技術突破為代表的第四次工業(yè)革命大幕已經開啟，“我們尚不清楚這場革命將如何展開，但是有一件事顯而易見——必須要對這次變革做出協(xié)調一致、綜合全面應對，這一過程涉及全球政治中的各個利益攸關方，從公共和私營部門，到學術界和民間社會” 1]。第四次工業(yè)革命相關技術會帶來更多的市場機會，更高的經濟效益，更新的產品和服務。對于由無數私營部門組成、追求效率的市場來說，這些新的變化主要是正面的、積極的，但對于政府和社會來說，則具有多重不同含義。

第四次工業(yè)革命帶來的技術進步的確會顯著改善政府提供公共產品的能力，在軍事外交、警察治安、教育養(yǎng)老、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護等公共產品領域，政府可以為民眾提供更好的服務，增強人民幸福感；但“從整體上來說，新技術使得新的競爭、權力的再分配和分散成為可能，政府實施政策的中心作用減弱，政府將日益面臨壓力，迫使它們改變現有的與民眾接觸和制定政策的方式”，這對一個政府的權威性以及隨之帶來的社會秩序（穩(wěn)定性）形成足夠挑戰(zhàn)[2]。對于中國這樣仍然處于工業(yè)社會期間，正在進行大規(guī)模環(huán)境基礎設施投資、制度建設、能力建設的歷史時期，分析研判第四次工業(yè)革命技術對于下一階段國家治理體系和治理能力，特別是綠色轉型的環(huán)境治理體系和治理能力的雙向影響，具有特別重要意義。

1 第四次工業(yè)革命的主要技術概覽與特點

第四次工業(yè)革命主要特征是技術的融合，消除物理世界、數字世界和生物世界的界限。與以畜力代替人力的農業(yè)文明不同，也與以蒸汽機、電力和計算機（互聯(lián)網）為代表的第一、第二、第三次工業(yè)革命不同，第四次工業(yè)革命以智能互聯(lián)機器和系統(tǒng)、基因測序、納米技術、可再生能源和量子技術的極大突破，特別是它們橫跨物理、數字和生物幾大領域復雜互動，各種技術彼此交融、相互促進為特點。正如沒有超級計算能力的出現，就難以實現基因測序；沒有人工智能的技術進步，就無法推動高級機器人的發(fā)展。在新工業(yè)革命的大框架下，技術融合和交互這一特點決定了第四次工業(yè)革命與前幾次革命有本質不同，認識和理解這次革命需要跨界思維。

雖然沒有統(tǒng)一的定義，以目前的認知，代表第四次工業(yè)革命的突破性技術有20項左右[3-4]。主要包括機器人與自主系統(tǒng)、增材制造（3D打印）、大數據分析、人體機能增強系統(tǒng)（Human Augmentation）、移動和云計算、醫(yī)療進步、網絡空間、能源、智慧城市、物聯(lián)網、食物與水技術、量子計算、社交媒體使能（Social Empowerment）、先進數碼產品、混合實境（即虛擬現實與增強現實）、氣候變化技術、先進材料、新型武器、太空、合成生物等20大核心科技。

與前面幾次工業(yè)革命相比，第四次工業(yè)革命有著顯著不同的特點。世界經濟論壇主席施瓦布先生對此有過總結：第一，第四次工業(yè)革命的技術創(chuàng)新與擴散的速度非常快，從前幾次工業(yè)革命的線性發(fā)展到目前的指數發(fā)展。這種前所未有的發(fā)展速度導致很多技術會對社會有什么樣的影響（無論正面還是負面）很難預料。第二，技術影響的廣度和深度前所未有。如前所述，第四次工業(yè)革命涉及很多領域的創(chuàng)新。這些創(chuàng)新同時發(fā)生，通過互相的關系，產生更多的連鎖反應，給很多領域帶來了范式的轉變。第三，第四次工業(yè)革命將給個人、企業(yè)、國家乃至人類社會帶來系統(tǒng)性的變革[4]。正因為如此，我們必須在迎接第四次工業(yè)革命給人類社會發(fā)展帶來美好前景的同時，也必須審慎評估這次工業(yè)革命給人類社會可能帶來的煩惱并采取積極措施應對。

2 第四次工業(yè)革命對環(huán)境治理體系的積極影響

進入20世紀后，造成地球生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大變化的人類活動主要有兩大驅動因素：伴隨著人口增長和遷移的城市化進程，以及化石能源系統(tǒng)和工業(yè)結構[7]。目前發(fā)達國家環(huán)境治理體系均是圍繞這兩個驅動因素而建立的，以控制化石能源燃燒、改變偏重產業(yè)結構以及推動城市綠色化進程為目標而構建的一系列制度體系，包括體制機制、法律法規(guī)安排等一整套緊密相連、相互協(xié)調的國家制度。我國也不例外，如《大氣十條》的制度安排，體現了以控煤為主的環(huán)境治理體系設計思路。由于第四次工業(yè)革命極大可能改變人類的能源格局，必然對建立在化石能源思維下的傳統(tǒng)環(huán)境治理體系帶來巨大影響。endprint

2.1 新能源、可再生能源及能源存儲技術可能讓人類一直致力控制的化石能源燃燒污染物不復存在

伴隨著太陽能、風能技術突破，更加安全、廢料更少的新核反應堆，可以讓海藻分泌生物柴油的生物技術，可燃冰開采技術突破，人類將迎來廉價的非化石能源時代。現在人類在著力控制的污染物——CO2、SO2以及PM2.5等困擾城市群的污染問題將大大減輕，甚至不復存在?，F代人類為控制這些污染物投入的硬件資源——監(jiān)測設備、人力資源和軟件資源——制度、法規(guī)可能失去目標，特別是對于后發(fā)型國家，有巨額資源錯配的可能性。

2.2 新材料將打破經濟發(fā)展對資源的高度依賴

第四次工業(yè)革命帶來的新材料技術不勝枚舉，如自我修復、自我清潔智能材料，可以將壓力轉化為能源的陶瓷材料，以及號稱“材料之王”石墨烯技術，可以實現手機一次充電終身使用，電動汽車將徹底取代燃油汽車。最近科學家還發(fā)現了聚六氫三嗪（PHTs）新型可回收熱固性聚合物，有望對過去普遍認為無法回收、但卻又廣泛用于生產手機、電路板乃至航空器部件的材料實現回收利用。海水淡化、微型灌溉、污水回收、雨水收集等科技將會減緩人類對淡水水源的需求。這些技術都可以讓循環(huán)經濟以資源再生利用為出發(fā)點，打破經濟發(fā)展對資源的高度依賴。

2.3 基因農業(yè)技術實現生態(tài)環(huán)境友好

合成生物學的發(fā)展，可以實現基因編輯，用于改良動物基因，以降低飼養(yǎng)成本或更好地適應當地條件，還可以培育出能耐受極端溫度或干旱的糧食作物，將極大減少農藥化肥使用，減少農業(yè)面源污染帶來的水體富營養(yǎng)化和土壤污染問題。立體化農業(yè)，成倍減少由于種植農作物造成的毀林、毀草、毀湖、填海農業(yè)用地，保護生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性，徹底改變建立在化學能源基礎上的現代農業(yè)模式，在滿足人類糧食供給的同時，避免環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

2.4 智能城市改變傳統(tǒng)城市“新陳代謝”模式

傳統(tǒng)城市的新陳代謝引發(fā)兩類環(huán)境變化：污染效應和土地使用效應。未來的智能城市將利用信息和通訊技術（ICT），通過大數據以及自動化來提高城市的可持續(xù)性，比如使用分散探測系統(tǒng)將實時監(jiān)視城市用水用電數據，通過智能電網自動調整配電設置；通過聯(lián)網的交通信號系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)來減緩車輛堵塞；利用由新材料和新設計技巧所建的智能建筑來提高空調和照明系統(tǒng)效率，減少能源浪費；使用屋頂太陽能板、小型風力發(fā)電機、地熱發(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力；空間分享可以實現經濟繁榮與城市擴張分離，節(jié)約大量土地。城市黑臭水體、垃圾圍城以及嚴重霧霾問題將伴隨著智能城市的發(fā)展逐漸消失。

2.5 政府環(huán)境管理實現面向未來數據精準決策

借助人工智能技術，無人駕駛汽車、飛機、船舶、潛水器可攜帶各類傳感器、影響設備，瞬時、動態(tài)采集、分析各類水、氣、土數據，結合衛(wèi)星圖形、歷史數據，進行復雜運算，準確識別跨流域甚至跨時空污染源和影響目標，可以全流程監(jiān)測分析河流水質，而不只是依靠斷面和固定點位數據；跨界跨流域污染界定不再復雜，歷史責任分擔將有嚴謹的數據支撐，不再是道義問題；借助萬物互聯(lián)，一個國家或地區(qū)政府可以對本國或本轄區(qū)乃至全國和全球的環(huán)境要素（水、氣、土壤、生態(tài)）以及影響這些要素變化的自然活動（宏觀氣候、自然災害）和人類活動進行實時數據采集、分析，并通過數學模型準確預測未來發(fā)展趨勢，制定相應措施。3D技術可以現場打印原來需要集全工廠之力才能完成的各類環(huán)境監(jiān)測分析設備，機器人可以代替人類進入危險區(qū)域，采樣、分析并適時傳輸數據，人類應對不確定性環(huán)境風險能力大大增強。政府環(huán)境監(jiān)管政策不再是依靠經驗、歷史數據進行，而是真正實現面向現在和未來的數據精準決策。

3 第四次工業(yè)革命對政府權威及環(huán)境治理提出的新挑戰(zhàn)

人工智能的發(fā)展，特別是智能手機與云計算相結合，再輔以跨越國界的社交網絡發(fā)展，將會使得社會個體都有

可能面臨海量的科學信息與知識，在人類認知能力沒有突破性變化的情況下，社會不同個體的知識體系更加離散和多元，從而導致社會

對復雜科學問題的認識、分析和判斷也更加多元。這種情況的出現有可能導致涉及環(huán)境治理問題等方面的決策更難，對政府的權威性挑戰(zhàn)更大，全社會能夠采取集體行動的可能性也越小。這種局面的出現將對傳統(tǒng)的環(huán)境治理模式提出雙重挑戰(zhàn)。一方面，在傳統(tǒng)的環(huán)境治理模式中，政策精英在公共政策分析中由于具有專業(yè)知識壟斷市場而發(fā)揮其獨特的作用。而現在普通社會個體或群體所具有的分析能力已經可以與政策精英相媲美，從而導致政策精英的知識壟斷被打破；另一方面，在傳統(tǒng)的環(huán)境治理模式中，政府或相關公共部門在涉及不同利益取舍和不同價值觀念的采納方面扮演最終裁決者。但現在社會對這種最終裁決的認同在不斷減小，也會導致政策執(zhí)行面臨巨大困難。這些新的局面要求我們必須認真分析第四次工業(yè)革命在給我們帶來各種巨大收益和福音的同時可能給我們帶來的各種挑戰(zhàn)。

3.1 挑戰(zhàn)專屬于政府的數據采集、分析權力

目前智能手機已經具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器，云端計算可以在零投入的情況下給用戶帶來大量的計算能力，個體可以借助手機及其傳感器實時采集、分析各類復雜環(huán)境數據，擁有了過去專屬于政府數據采集、分析能力和權力，如IBM的沃森超級計算機能在短短幾分鐘之內，將癌癥患者的病史與治療史、掃描件和基因數據與全球幾乎所有的最新醫(yī)學知識進行對比，提出的治療方案和90%的腫瘤學家的建議吻合。智能手機與云計算極大提高個體對復雜科學技術的掌握能力，普通大眾參與政策制定的能力，挑戰(zhàn)和質疑主流環(huán)境觀念與意識的能力必然提高，對政府信息公開和透明的要求也必然更強，與集體行動對立的潛在能力也大大增加。由于環(huán)境政策的制定和執(zhí)行牽涉到不同利益主體的成本和收益，相關各方在政策制定和執(zhí)行過程中的博弈必然十分激烈。他們所擁有的分析能力和各種資源足以使得他們對政府制定的任何不利于自己的政策提出挑戰(zhàn)。endprint

3.2 挑戰(zhàn)主流、權威媒體對公共空間的壟斷能力

與傳統(tǒng)媒體相比，互聯(lián)網社交網絡具有“便利性、互動性和資源無限性”三個特點，已經打破了傳統(tǒng)媒體對公共空間的壟斷[5]。全球三大社交網絡——Facebook、Twitter和Instagram活躍用戶比中國人口還多10億，個體言論自由，透明度，信息傳播和交換速度讓任何一個主流媒體甚至主權國家望塵莫及，讓個體具備了過去專屬甚至超越權威媒體的傳播能力。基于分布式信任機制的“區(qū)塊鏈”，具備在全球范圍內存儲所有交易信息的分類賬戶，可以直接產生新的服務和價值交換，無需金融機構等中介服務，這些都將極大弱化政府傳統(tǒng)提供的公共服務和公共產品角色，打破政府及主流媒體對公共空間的壟斷。

社交媒體的興起使得廣大公眾對于政府及主流媒體信息的關注大大下降，這對于中國環(huán)境保護體系來說是一個新的挑戰(zhàn)。眾所周知，環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展，需要全社會環(huán)境保護意識的覺醒，需要廣大公眾身體力行的直接參與。傳統(tǒng)上來說，中國的環(huán)境保護教育宣傳主要依靠政府在公共空間的努力，環(huán)保領域的社會組織影響有限?，F在，由于環(huán)保社會組織依然發(fā)育不夠健全，沒有能夠充分利用社交媒體等新興手段在公共空間施展身手，而政府利用傳統(tǒng)方式在公共空間進行宣傳的影響在逐漸下降，這顯然與中國面臨的環(huán)境保護的嚴峻現實形成巨大的反差，對政府環(huán)境保護部門如何利用新型社交媒體進行環(huán)境保護宣傳教育提出了新的挑戰(zhàn)，同時也對政府社會管理部門如何培育環(huán)保社會組織，彌補政府影響力下降所產生的空白提出了新的課題。

3.3 挑戰(zhàn)政府的社會利益調節(jié)、裁量權力

自動人工智能軟件將可以從散亂的數據中識別并提取有關聯(lián)的信息，如IBM的沃森正在變得越來越聰明，它能閱讀、編輯研究報告，開始具備抽象思維。這種數據分析的能力將會從商業(yè)應用擴散到普通人手里，人們將會獲得在生活中使用大數據的能力，讓個體可以同時具有律師、會計師、記者、金融分析師等處理復雜社會問題的能力，挑戰(zhàn)政府維護社會公平穩(wěn)定的利益調節(jié)、裁量權力[6]，并且通過這種能力來迫使政府以及各種機構對它們的政策負責?？梢灶A判，每個人手機都將成為一個具有主動學習能力的超級計算機，可以引用法律條文，對照過去案例，乃至全球相似案例，對某個案件進行預判，得出比法官還令人信服的結論，訴訟能力極大增強，對法院專屬的司法審判權構成挑戰(zhàn)。在中國環(huán)境保護執(zhí)法更加嚴厲的今天，這種現實要求我們的司法系統(tǒng)能夠用更加專業(yè)，更加科學，更加嚴格的態(tài)度來辦好每一個具體的案件，從而維護法律的尊嚴，保障廣大人民的環(huán)境安全。

4 結論和建議

歷次工業(yè)革命的列車都落下相當數量的全球乘客，世界上仍有17%的人口至今沒有享受到第一次工業(yè)革命帶來的福利；而以計算機應用為標志的第三次工業(yè)革命，至今仍落下了全球一半的人口，他們與電腦上網等毫無關聯(lián)。毫無疑問，第四次工業(yè)革命中一定會產生新的贏家與輸家，這輛列車非常有可能比前三次工業(yè)革命落下更多的乘客。錯失前兩次工業(yè)革命讓中國陷入了落后挨打的局面，雖然搭上了第三次工業(yè)革命列車的后半節(jié)，但并不是最快搭上這部快速列車的乘客，比全世界慢了半拍。那么，雄心勃勃要實現現代化的中國會錯過第四次工業(yè)革命嗎？這并不是一個看起來虛擬自設的問題，這是一個嚴峻的課題[7]，必須嚴肅面對。同時，中國的環(huán)境保護體制也正在經歷重大變革，應當如何面對第四次工業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)與機遇？

（1）高度關注這一領域前沿進展，并適當在若干領域有所布局。第四次工業(yè)革命將比以往三次革命帶來更加深刻的變化，在技術日新月異的今天，即使起步只是比別人稍晚一點，未來我們與領先者的差距也有可能越拉越大，在相關領域的國際競爭中輸給對手。因此，我們應該高度關注這一領域技術發(fā)展趨勢，及其對經濟、社會和環(huán)境的綜合影響，保持超前、開放和包容的技術敏感性。

令人感到鼓舞的是，中國各屆領導對于科技創(chuàng)新高度重視。中國近年來在推進創(chuàng)新驅動發(fā)展方面取得了巨大進展。在很多前沿科技領域也積極布局。

未來在制定發(fā)展規(guī)劃與改革措施過程中，政府也要根據中國科技發(fā)展的能力和水平，在環(huán)境治理等重要領域提前布局，有所支持，確保中國科技發(fā)展能夠跟上第四次工業(yè)革命的高速列車，確保第四次工業(yè)革命能夠給中國的環(huán)境治理和綠色轉型插上新的翅膀。

（2）加強治理創(chuàng)新，引導技術朝著有利于環(huán)境保護的方向發(fā)展?？茖W技術是把雙刃劍。第四次工業(yè)革命技術有生態(tài)環(huán)境友好的一面，也有巨大的潛在風險。如基因編程技術可以讓農業(yè)污染大幅度減少，但也有生物武器和難以控制的物種入侵等巨大危險；分享經濟模式在提高資源使用效率的同時，有可能誘導過剩消費導致資源浪費；移動互聯(lián)強大的信息傳播能力也可能造成不準確的環(huán)境信息操縱公眾行動，對政府—公眾溝通交流機制提出挑戰(zhàn)。因此，一方面我們需要給制度松綁，為技術創(chuàng)新提供良好的政策空間，另一方面也要關注研究技術的可能的危害，通過相關的合理規(guī)制減少或避免技術的負面影響。這就需要我們改變傳統(tǒng)的命令與控制的治理模式，而更多地轉向適應性治理模式，避免對新的技術應用、新的商業(yè)模式、新的消費觀念輕易禁止或否決，而應該采取更加開放的態(tài)度，在堅定朝著環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展的同時，對新技術的應用給予更多的鼓勵和引導，對新商業(yè)模式的滲透給予更多的關注與分析，對新的消費觀念的推廣給予更多的理解和寬容。

（3）加強技術對國家治理體系和治理能力雙向影響研究，推進政府改革與創(chuàng)新。科學技術是生產力的核心，直接決定生產關系形式，也必然影響上層建筑。如果不關注技術對國家治理體系的影響和挑戰(zhàn)，依然在化石能源思維主導下推進國家治理體系和治理能力建設，必然會造成大量的社會財富和制度資源錯配，無法適應、引導、促進技術的發(fā)展，甚至成為技術發(fā)展的障礙，錯失追趕發(fā)達國家，實現中國百年夢的良機。同時，也要看到新的產業(yè)技術革命給提高政府運行能力所帶來的重大機遇，在新的技術條件下分析提高政府運行的路徑，推進政府改革與創(chuàng)新，在環(huán)境治理領域中構建政府—市場—社會和諧共識的局面，切實完善中國的環(huán)境治理體系和治理能力，為中國經濟社會的綠色轉型、為全面實現小康社會，實現兩個百年奮斗目標而努力。endprint

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