工業生態學

工業生態學（Industrial ecology，簡稱IE）又稱產業生態學，是一門研究社會生產活動中自然資源從源、流到匯的全代謝過程、組織管理體制以及生產、消費、調控行為的動力學機制、控制論方法及其與生命支持系統相互關係的系統科學。是對開放系統的運作規律通過人工過程進行干預

和改變，在一般的開放系統中資源和資金經過一系列的運作最終結果是變成廢物垃圾，而工業生態學所研究的就是如何把開放系統變成循環的封閉系統，使廢物轉為新的資源並加入新一輪的系統運行過程中。 ^[1] 

工業生態學的概念最早是在1989年的《科學美國人》（Scientific American）雜誌上由通用汽車研究實驗室的羅伯特·弗羅斯徹（Robert Frosch）和尼古拉斯·格羅皮烏斯（Nicholas E. Gallopoulous）提出的。他們的觀點是“為什麼我們的工業行為不能像生態系統一樣，在自然生態系統中一個物種的廢物也許就是另一個物種的資源，而為何一種工業的廢物就不能成為另一種的資源？如果工業也能像自然生態系統一樣就可以大幅減少原材料需要和環境污染並能節約廢物垃圾的處理過程。”

其實弗羅斯徹和格羅皮烏斯的思想只是對更早的觀點的發展，如巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）和他的學生（如J. Baldwin）提出的節約理論，以及其他同時代人提出的相似觀點的，如艾莫里·洛温斯（Amory Lovins）和落磯山學院（Rocky Mountain Institute）。

但是工業生態學這一專有名詞最早是由哈利·澤維·伊萬（Harry Zvi Evan）在1973年波蘭華沙召開的一次歐洲經濟理事會的小型研討會上提出的，隨後伊萬在《國際勞工回顧》雜誌（International Labour Review）1974年 vol. 110 (3)，219-233頁發表了相關文章。伊萬把工業生態學定義為對工業運行的系統化分析，這一分析引入了許多新的參數：技術、環境、自然資源、生物醫學、機構和法律事務以及社會經濟學因素。

(1)工業生態學領域開始社羣化，已經出現了兩大子羣，即專注於物質流分析的Conaccount分會和專注於生態工業發展的Eco—Industrial Development分會。同時，工業生態學學會還設有學生專區。

(2)發達國家佔據工業生態學領域的主導地位，且歐、美、日三足鼎立的格局日益明顯。其中，美國強於概念體系、理論構建和全球視野，歐洲強於大項目主導和系統實踐，日本則精於刻畫並着眼於亞洲視角；

(3)工業生態學的理論基礎和學科體系仍然比較模糊。社會物質代謝和生態工業發展成為學科的主體構成，但前者偏於還原視角，後者理論建構不足。

(4)應用性在加強。生態工業園區、城市代謝、節能減排與氣候變化等都成為了工業生態學應用的熱點領域。

工業生態學是生態工業的理論基礎。 1989年9月美國通用公司的研究部副總裁Robert Frosch和負責發動機研究的Nicolas Gallopoulos在《科學美國人》雜誌上發表題為《可持續工業發展戰略》的文章正式提出了工業生態學的概念。工業生態學把整個工業系統作為一個生態系統來看待，

認為工業系統中的物質、能源和信息的流動與儲存不是孤立的簡單疊加關係，而是可以像在自然生態系統中那樣循環運行，它們之間相互依賴、相互作用、相互影響，形成複雜的、相互連接的網絡系統。工業生態學通過“供給鏈網”分析（類似食物鏈網）和物料平衡核算等方法分析系統結構變化，進行功能模擬和分析產業流（輸入流、產出流）來研究工業生態系統的代謝機理和控制方法。工業生態學的思想包含了“從搖籃到墳墓”的全過程管理系統觀，即在產品的整個生命週期內不應對環境和生態系統造成危害，產品生命週期包括原材料採掘、原材料生產、產品製造、產品使用以及產品用後處理。

系統分析是產業生態學的核心方法，在此基礎上發展起來的工業代謝分析和生命週期評價是工業生態學中普遍使用的有效方法。工業生態學以生態學的理論觀點考察工業代謝過程，亦即從取自環境到返回環境的物質轉化全過程，研究工業活動和生態環境的相互關係，以研究調整、改進當前工業生態鏈結構的原則和方法，建立新的物質閉路循環，使工業生態系統與生物圈兼容並持久生存下去。

工業生態學不會孤立的把工業化系統（如一個工廠，某一產業，某個國家甚至是全球經濟）從生物圈中分離出來，而是把它們當作整個系統的一個特殊案例，只不過這一案例是基於資本的環境，而不是自然環境。既然自然系統可以沒有浪費，我們也可以把我們的系統依照自然系統一樣變得可持續發展。

與更為常規的節能或者節約資源的目標相同，工業生態要求嚴格按照需求經濟的原則重定義了消費和生產之間的關係，它也是自然資本主義的四個目標之一。這種理論不鼓勵那種源自對未來無知態度的“不涉及道德的消費”行為，它運用政治經濟學的觀點去評價自然資源，更依賴於指導性教育性資源去設計和維護每個單一的工業系統。

近年來工業生態學領域的科學理論發展相當迅速，1997年的《工業生態學期刊》（Journal of Industrial Ecology），2001年的《國際工業生態學學會》（International Society for Industrial Ecology）以及2004年的《工業生態學發展》（Progress in Industrial Ecology）雜誌共同使工業生態學在國際科學界佔有重要的一席之地。 ^[2] 

生態工業園是基於工業生態學理論興起的全新工業園區運作模式。它強調資源的循環利用，鼓勵企業間相互交換副產品(By-ProductExchange)，通過結網建立企業間的工業共生關係，從而實現企業經濟效益和環境效益的"雙贏"。本文首先引入生態工業園的相關理論，分析生態工業園的發展態勢，同時結合國際上生態工業園的成功運作案例，對我國生態工業園的建設提出相應的對策與建議 ^[3]  。

作為一門發展不到20a的綜合性交叉學科，工業生態學需要界定其學術範疇和理論基礎。首先評述了工業生態學的4個主要領域:(1)社會代謝是工業生態學起源最早也是發展最為成熟的領域。它提供了宏觀層次上觀察和測量經濟發展與物質流動關係的方法和工具，但需要進一步細化物質流動圖景和加強流動機制的解釋；(2)工業共生是工業生態學最具特徵的領域。它實質上是人們出於觀察視角的轉變而對工業體系的重新認識。邏輯嚴謹且規則統一的解釋框架有助於工業共生理論的發展和實踐；(3)基礎設施與產業相互選擇且協同演進，二者共同構成了城市的物質基礎，而城市又是更大範圍內區域經濟系統的子集。這一組工業生態學的研究對象需要處理產業全球化與社會和生態要素本土化的矛盾；(4)工業發展的可持續性是工業生態學關注的核心目標，而多樣性和複雜性給其研究帶來了很大的挑戰。這提醒我們要避免陷入簡單化、還原論或機械論的陷阱，多開展實證研究。最後，從本體論、方法論和隱喻3個標準給出了工業生態學的初步界定，並指出4個重要的努力方向。 ^[4]