何祚庥 中国科学院理论物理研究所
（一）中国必须走可持续发展的道路
人类即将进入２１世纪，人类也正在对２０世纪种种活动的得和失进行反思。作为这种反思的重大结论之一，就是在１９９２年联合国环境与发展大会上，一百多个国家的政府首脑共同签署了著名的“地球宣言”，一致提出世界各国要遵循可持续发展的战略。所谓可持续发展，就是既要符合当代人类利益，又不损害未来人类利益的发展。只有这种发展模式才可能持续永久，保障人类在地球上世世代代休养生息下去。１９９２年，联合国还提出一个《联合国２１世纪议程》，具体地讨论了可持续发展的种种问题。
为什么面临２１世纪的人类，要对１８—２０世纪的种种活动做出反思？这是因为当今人类的力量，特别是科学技术的力量，除了在社会经济政治文化的发展上表现出巨大的推动力的同时，也显现出对环境和资源的巨大的破坏力和支配力。所以，人类如果再不懂得自重自律，再不正确地对待自然和环境，就必将遭到自然和环境的报复。
１９９５年９月２８日，江泽民同志在中国共产党十四届三中全会闭幕时的讲话中提出：“在现代化建设中，必须把实现可持续发展作为一个重大战略”。并说，我国必须“严格控制人口数量增长，大力提高人口质量”，“要根据我国国情，选择有利于节约资源和保护环境的产业结构和消费方式”，“使人口增长与社会生产力的发展相适应，使经济建设与资源、环境相协调，实现良性循环。”
一个重要的事实是，自１９７８年以来，经过１７年的奋斗，中国已经在全局上基本解决了中国人的“温饱”问题。尽管中国还有数量达６５００万的在“温饱”界限以下的贫困人口，但每年正以大于５００万人口的速度实现脱贫。既然新中国已经在全局上解决了中国老百姓的生存问题，那末下一阶段当然就是发展问题，亦即谋求可持续发展了。
（二）可持续发展和“东西南北中”问题
改革开放的１７年来，中国东部、东南部地区和中西部地区都取得了历史上前所未有的发展。东部、东南部地区由于有较好的经济基础以及对外开放的有利的地理环境，发展比中西部地区要更快一些。这就是新出现的地区差距或又称为“东西南北中”的问题。然而地区差距问题之所以出现，并不仅仅是由于政策上规定了“让一部分地区、一部分人先富起来”，还由于“东西南北中”在地理环境、矿产资源、水文气象，以及人口素质上，存在着巨大的差别，这是不容忽视的重大的特点。
中国的基本国情是所谓的“人口众多，地大物博”，这是自孙中山以来就写在小学教科书里的常识。然而由于中国的人口早已不是什么４亿５千万，而已是１２亿人口的大国，近年来，虽然已制定了计划生育的国策，但人口学家估计，很可能未来人口将稳定在１５—１７亿，所以，在现在的小学教科书里，又多加了一句“人均资源相对不足”。
但是，中国的国情，还不限于“相对不足”，而且还有地区分布上的严重不均衡。以中国最丰富的煤炭资源为例，中国的煤炭储量居世界第一位，所谓“探明储量”在１９９４年已接近１００００亿吨。但是煤储量在昆仑山——秦岭——大别山一线以北约为总量的９４％，以南却只有６％；在大兴安岭——太行山—雪峰山以西为总量的８９％，以东只有１１％。所以，北煤南运、西煤东运的格局将会长期存在。
中国的水资源的分布也存在着类似的情况。中国的地表和地下水资源量约为２．８亿ｍ［３］／年，居世界第４位或第６位。但是，中国的水量在空间和时间分布上“严重不均匀”。占中国国土面积４７％的西北干旱和半干旱地区，水资源量只有全国的７％；而占国土面积５３％的东南部，其水资源占全国的９３％。再加上降水量在时间分布上也是“严重不均衡”。华北地区属严重缺水地区，其人均占水量只有２５０—５００ｍ［３］／年，按国际标准，凡是人均水资源在１０００ｍ［３］／年以下的均属缺水地区，但是华北仍然可以发生大洪水，因为一年的降水量可以集中在一段时间倾泻于这一地区。中国有许多地区在降水量上均有类似特点：集中程度高，年际变化大。这带有普遍性。所以，中国大地上的洪涝干旱灾害特别严重，可以说，没有一年没有洪涝干旱的灾害！
中国的地形西高东低，总计平原加盆地仅占全部面积的３１％，而山地加丘陵以及气候寒冷的高原地区占了面积的６９％。位于中国西南部并约占了国土面积的１／４弱的青藏高原是著名的“世界屋脊”，其平均海拔在４０００米以上，其中位于中尼边界的珠穆朗玛峰，其海拔８８４８米，是世界第一高峰，现在仍继续升高。由于这是世界性的高寒地区，所以虽然其地区面积广阔，但人口高度稀疏。西藏的人口密度为１．８人／平方公里，青海是６．２人／平方公里。这一情况和澳大利亚的２．３人／平方公里，加拿大的２．７人／平方公里相当接近。
水资源分布的“严重不均衡”和地形上的高低悬殊，自然也带来水能资源的严重不均衡。中国的水能资源估计为６．８亿千瓦，占世界第一位。水能＝水量×落差。中国的水量虽然集中在东部南部，但水能资源却并不集中于这些富水地区。即以长江的三峡水库为例，三峡水库的修建堪称为世界第一大坝。仅以发电量来计算，约相当于９个大亚湾核电站。但是，三峡水库建成后，我国在水能资源的开发上，仅是占总量６．８亿千瓦的１０％略多一些。大量的水能资源都集中在大西南的横断山脉地区，即金沙江、怒江、澜沧江、雅鲁藏布江等水域，约占了全部水能资源的５０—６０％，尤其是雅鲁藏布江，萁水量约为珠江的５５％，而落差却高达１０００—２０００米，甚而达３０００米。所以，这是中国并且是世界可再生能源的宝库。如果中国能将这一能源宝库开发出来，那就不仅能大大缓解中国对能源的迫切需求，而且还能向中南亚各国输出电能。
有水就有人，因为人类只能“逐水草而居”。所以，中国人口的绝多大数均集中于东部南部，而干旱地区的新疆，高寒地区的青藏高原，其人口才共约２１５０万人，仅为１２亿人口的１．７％，而所占空间却是陆地的１／３。
中国的资源，其中包括矿产、水能资源和水资源呈逆向分布的事实，使中国的人和物的分布呈巨大反差。中国虽“地大物博”，但那是在中国的西部北部，中国也有“人口众多”，但那是在中国的东部南部。在中国的土地上，这一“人和自然的矛盾，或“东西南北中”的问题，是中国人谋求生存和发展时所面临的基本矛盾。
研究中国的可持续发展战略，研究中国的各不同地区的可持续发展战略，不能不看到在中国的东部南部和西部北部间，在资源、人口、水文、气象等方面的重大差别，不能不研究这一“东西南北中”的相互关系问题，亦即在“东西南北中”各区域的发展战略的问题上，如何相互补充而又相互制约等等问题。
（三）“东西南北中”和发展模式问题
中国正在实现现代化。实现现代化就有一个发展模式的问题。日本是高度现代化的国家，但日本却是人口高密度的国家，又是没有资源的国家。在日本发展的早期，亦即在１９２７年７月２５日的东方会议上，当时日本首相田中义一曾推出一个著名的《田中奏折》：日本“欲征服世界，必先征服中国”，“欲征服中国，必先征服满蒙”。这一《田中奏折》始终未能得到日本官方的正式肯定或否定，但后来的事变证明当时的日本确实存在这一武力侵略亚洲各国的发展战略。二次大战后，日本侵略别国的战略被世界爱好和平的力量所堵塞了。于是，战后日本的另一位田中，即在７０年代也曾担任首相的田中角荣提出一个《日本列岛改造论》，主张“科教立国”：“未来产业结构的重心，必须从消耗资源，……转变为充分运用人类智慧和知识。…创造发明适应新时代要求的技术，培养人才，实为当务之急”。“它不仅要通过提高产业的新产值达到避免公害、节约劳力、节约资源，而且还要减轻国土和环境的负担”。并说，“决定国家进步，归根到底，在于教育的质量，我们必须下决心向教育投资”。
当然，对于那些人口稀疏，但资源丰富的国家来说，充分利用、开发以及出口其资源就是他们的必然的抉择。但是，为利用、开发和出口其资源，同样需要科学技术，如澳大利亚、加拿大、俄罗斯等发达国家。而且，富裕的如沙特阿拉伯等石油国家，也不得不提出“石油以后”的战略转移等问题。
中国的幅员广大，东西南北中，情况各别。有些地区，如江苏省，是人口高度密集的地区，其人口密度高达６７０／平方公里，比起东邻日本的人口密度３２８／平方公里，还要高出一倍，而且江苏省和日本一样，也是没有资源的地区。可以说，在中国的沿海各省份，都是人口密度和日本差不多或略高出日本的地区，同时又是没有资源或仅有贫乏资源的地区。这一实行改革开放并在经济上相对地比较迅速发展的地区，其面积约为日本的３倍，而人口约是日本的４倍。这就不得不提出一个这些地区的发展模式问题，向美国学习乎，抑或向日本学习乎？
中国也有资源高度富集的地区，如山西省拥有大量的煤炭资源。也有地广人稀，但资源高度集中的省份和地区，如新疆的人口密度是９．５人／平方公里，青海是６．２人／平方公里，但新疆的塔里木盆地的石油储量十分丰富，青海的柴达木盆地就被称为“聚宝盆”。对于新疆、青海等地区，其实现现代化的模式，就有向加拿大学习乎？抑或向澳大利亚学习乎？
当然，中国的“东西南北中”，有不同的区情，没有必要也不可能遵循某种整齐划一的模式。但是，既然中国的特点，是“地大物博”和“人口众多”之间呈逆向分布，中国的可持续发展战略，就不能不考虑如何将“东西南北中”差异极大的区情结合起来的问题。中国沿海经济较发达的地区，其“区情”和东邻日本有许多相似之处，因此，应该向日本学习。学习他们如何通过发展科学和教育，发展市场在外、资源在外的外向性经济，如何实行海洋战略，谋求“自立于世界之林”。但是，中国有大西北和大西南，中国有面积为陆地的１／３的包括领海、大陆架、专业经济区的海域，可以有效地扩展这高人口密度地区的生存空间。中国可以向海洋进军，中国沿海经济较发达的地区可以在与大西北和大西南区的相互补充中达到共同发展。这说明，即使从狭隘的地缘政治观点来看，中国也完全没有必要采取武力掠夺资源的手段，去威胁、侵略别的国家。更何况那种狭隘的地缘政治观点是资产阶级的观点。从根本上说，中国的社会主义制度决定了中国绝不会去威胁别的国家。相反，中国在向大西北、大西南和广阔的海域进军的过程中，还可能和亚洲以及世界上缺乏资源的国家分享或共享这种开发的成果。
（四）“科教兴国”和“可持续发展”战略
贯彻“科教兴国”的战略，首先就要从“可持续发展”战略的高度，来分析中国的生存和发展中有哪些足以影响持续发展的战略上的弱点，动员科技力量，依靠科技解决问题。
日本是没有能源的国家。日本所以在二次大战中失败，原因之一，是缺乏了石油。为谋求日本民族的生存，日本通产省甚至提出一个向月球取得能源的战略。根据２０多年来对月球进行勘探的结果，在月球的表面，有比较丰富的氦３。由于这是产生热核反应并释放出大量能量的热核材料，因而日本通产省正在推行一个重大计划，通过月球航行，建立月球工作站，在月球上富集氦３并实现液化，通过航天飞机运回日本，发展氦３和氘２的受控热核反应，建立受控热核发电站，如此等等。据初步估计，只要每年运回２０吨的氦３，就足以提供世界各国所需电能，而仍有富余。这是一项规模极其庞大的研究与开发的方案，每年至少开支几十亿甚至上百亿美元。但由于这种研究和开发涉及日本的“生存之本”，就不得不拿出极大力量推进这种跨世纪性的科学工程。
我们目前既没有必要，也没有能力去推进向月球取得能源的科研战略。但是，中国人必须扎扎实实地研究中国的国情，基于中国的可持续发展战略上的重大弱点，提出谋求中国的“生存之道”的科研战略。
中国应该关注哪些战略性的重大科研项目？这不是这一短文所能回答的。但是，为了提请科技界同仁共同来研究这一重大问题，这里拟对有关中国人民生存和发展的若干重大问题略做讨论，以便“抛砖引玉”。
（１）首先是农业，或者更重要的是粮食问题。这首先是因为中国的人口特别“众多”，如果中国人一旦出现了“缺粮”，那将不仅影响到中国建设的全局，甚而将影响到世界的经济。不能低估中国在农业方面的成就，那就是中国以占全世界７％的耕地，却养活占全世界２２％的人口。但是，中国也不能不看到的事实是：虽然中国现在大力推进计划生育的政策，但是人口学家估计，中国的人口很可能从１２亿不断上升并将稳定在１５—１７亿，或者取折中的数字，１６亿。这就是说，随着人口的增长，中国的粮食至少必须再增加３３％。然而问题的严重性还不仅在于人口的持续增长，而且还在于随着中国的现代化的进程，必然带来了耕地的日益萎缩。日本本来人均拥有１．０亩的耕地，虽然日本也大力贯彻严格限制占用耕地的政策，但现代化的进程已经使日本的耕地下降到人均０．５亩。现在世界上若干人口高密度的地区，在实现现代化的过程中，均出现了缺粮，如日本、南朝鲜以及台湾省等，均需要进口粮食高达７０％。现在在中国东部南部正在迅速实现工业化的各沿海地区，其人口至少是５亿，如果其中有７０％的人口缺粮，那将是一个震撼世界的重大问题。——这就是美国未来学家布朗教授所提出的有关中国可能缺粮的“布朗问题”。
不能低估“布朗问题”的重要性。譬如说，我国广东省现在年需要约２３０亿斤的粮食，但广东省自身仅能“自给”６０多亿斤，其余所缺的１６０亿斤的粮食，就有赖于从邻省调入或进口。这就是说，广东省已经出现了数量达７０％的粮食的短缺！
虽然根据中国最近公布的普查耕地面积的新数字已由原来的１４亿亩上升到２０亿亩。这说明过去公布的单位面积的粮食产量的数字不够准确，亦即中国仍有大幅度提高粮食单产的潜力，但是要真正提高粮食产量，还必须大力发展农业科学技术。
举例来说，华北是中国著名的干旱地区。华北的干旱不仅影响到粮食的单产，也影响到工业的发展。然而其中仅农业用水却占了华北地区全部用水量的３／４！现代化的农业技术，如滴灌农业，不仅能大幅度节水（可达９０％），而且可大幅度增产（可达３０—４０％）。但是，这一新技术的广泛推广，有赖塑料及其加工工业和电脑技术的发展，需要国家采取综合性政策措施，以大幅度降低成本。滴灌技术的开发和推广还将大幅度缓解各工业部门对“南水北调”的需求和压力。
不能认为中国一定不能解决这一粮食短缺问题。但是也不必认为中国各地区都必须自足自给地解决粮食问题。譬如说，中国的华南地区以及邻近的亚洲各国，就是世界上唯一的雨量充足的亚热带地区。这些地区将能发展有特殊优势的亚热带作物，从而换回所需的粮食。
（２）将在长时期内制约或影响中国的生存和发展的又一重要问题是交通运输问题。这不仅由于中国各城镇正在广泛推广着“若要富，先修路”的经验，还因为中国的“人口众多”，其结果必然是具有占世界第一位的客运量，而中国的“人多”和“物博”，在地理上相距过远，也就必然将有占世界第一位的货运量。仅中国的“北煤南运”就占了火车运力的４０％多一些！由于中国将具有特殊巨大的交通运输方面的需求，因而将不能指望只采用现成技术就能解决问题。约在４年前，曾经有一些社会经济学家，鼓吹中国应大力发展高速公路，大力发展小汽车。理由是根据美国的经验，是高速公路战胜了铁路，而铁路已是“日薄西山”的“夕阳工业”。然而这一建议未免太脱离中国的国情。首先是高速公路将大量侵占本来已十分紧张的耕地，小汽车对环境的污染以及过高的能耗，也决计不能成为１６亿人口的主要交通工具。其次是这些社会经济学家没有看到铁路运输的新技术；正在迅速地向“快速”和“重载”这两个方向发展。现在在世界上运行的高速铁路已是３５０公里／小时，而研制或示范运行中的磁浮列车已高达５１０公里／小时，并且完全有可能进一步增高到７００～１０００公里／小时。铁路的“重载”和适当的“提速”相结合，就大大扩展了铁路的单位时间的吨公里的运输量。所以，铁路运输决不是什么“夕阳工业”，而是正在进入一个以高速铁路为骨干，以低速铁路和高速公路或普通公路为网络的新时期。
中国的交通运输必须看到正在兴起的新技术，而且需要有“新思维”。
但是，对于“北煤南运”或“西煤东运”，更重要的是发展“管道运输”技术，以运送煤炭或“水煤浆”。这不仅可充分利用西北部地势较高的“位能”，而且还能有效地解决运煤列车返程的“空载”问题。如，中国的山西省并不需要重达几亿吨物质的回流。
（３）制约中国社会经济发展的另一重要因素是能源问题。迄今为止，中国一直以煤炭为主要的能源，在１０—１５年规划中，煤炭仍占了全部能耗的７５％。但是煤炭是有严重缺点的能源。煤炭不仅造成运力紧张，而且造成环境污染，其中包括温室效应和酸雨。从长期或可持续发展的战略来看，应大力压缩煤炭在总能耗中的比重。一个自然的设想就是将西南地区的水能资源开发出来，以“西电东移”取代“北煤南运”。
然而，“西电东移”的根本困难在于西部地处”深山穷谷之中，人烟绝迹之地”，地形复杂，交通阻隔。原则上可以修建盘山公路，运送物资人员、给养。但投资极其巨大，而且在水电站建立以后，这样的公路又没有什么用处，因而得不偿失！为解决这些困难问题，这就要发展飞艇技术、轻便索道运输技术，研制高水头水轮发电机等等。尤其重要的，是还要发展远程输电技术，最好是高温超导输电技术。以现有的５０万伏高压输电线为例，大约是每１０００公里在线路上损失约８％的能量。发展高温或常温超导输电技术，将能减少多达３０—４０％的线路上的损耗。
当然，中国还应关注原子能，这一远比煤炭为干净的能源。中国无疑将应进一步完善如秦山核电站那样的安全型的压水堆。但是从长期发展的角度来看，中国还应关注那种以强流质子高能加速器为触发源的以快慢中子堆相结合的“次监界堆”。这种新式的原子能将不仅绝对安全可靠，能充分燃烧资源较丰富的铀２３８或钍２３２，而且还能大幅度压低来自锕系的长寿命的放射性元素的污染，并且其发电成本也完全能和压水堆相竞争。
（４）中国需要进一步发展和完善的还有通讯技术。首先将在全国范围内普及电话，其中部分包括便携式电话，这将是全世界最大的电话网络。其次是普及电视，现在在中国已销售了近３亿台的电视，拥有观念达９亿人。其下一步的需求，当然是高清晰度电视。针对中国人口众多，但科学文化素质不高的现实，中国无疑应致力于“大电视教育”，以迅速改进、提高中国老百姓的知识结构，逐步减少以及消灭多达３０％的文盲和半文盲。在中国的普通老百姓已经达到了温饱阶段以后，共接踵而来的，必然是学习科学文化和增强身体健康的巨大需求。现在中国居民在银行里的存款已高达３．５万亿人民币，约占了国内生产总值的６０％，而且还有继续上升的趋势。为什么这一笔数额巨大的资金，竟然冻结在银行里？原因在于中国的老百姓迫切希望中国的下一代能受到完善的教育，其中包括高等教育，迫切希望老人们得以安居乐业，安度晚年。３．５万亿的存款，正是时刻准备着这种“不时这需”。
当然，随着中国经济的发展，在沿海各地的大城市，需要建立“信息高速公路”，并和国际通讯网络联结。
（５）影响于全局建设的还有“水”的问题。这不仅是因为中国年年都有洪涝灾害，影响农业发展的稳定，更重要的是华北地区缺水，已成为制约华北地区社会经济发展的重要因素。现在华北地区的地下水已经开采过量，北京市已被国际沙漠问题专家列为即将“沙化”的城市！问题是不论是工业、农业以及普通居民均严重地缺乏“节水意识”，并有待于迅速采纳和发展各种节水技术。现在正在探讨中的“东线、中线、西线”的“南水北调”的方案，就是为了解决华北缺水的问题。
但是，从“东西南北中”的可持续发展来说，更值得注意的是大西北调水的问题。位于新疆南部的南疆地区，不仅有丰富的石油，而且幅员广大，土地肥沃，其年均温度高达７—１４℃，无霜期长达１８０—２４０天。该地区即宜工又宜农，但问题是严重缺水，其年降水量在１００毫米以下！这不仅严重地限制了丰富资源的开发，而且限制了人员的生存！美国的加州，本来属于严重干旱地区，但美国给加州调去５０亿立方米的水，加州的面貌就为之一新。现在的设想是，能否从雅鲁藏布江抽调２００亿立方米的水于南疆，从而根本改变南疆地区的水文气象。
雅鲁藏布江是世界上有名的“悬河”，其年径流量达１６００亿立方米。但这一巨大水量从未得到有效利用，只是经过一个“大拐弯”，便流向印度和孟加拉，每年为孟加拉国造成严重水灾。为充分利用蕴藏在雅鲁藏布江的水资源，中国的地理学家便提出由雅鲁藏布江拦水发电调水于南疆的设想。但这需要多学科的综合研究，更需要应用定向的核爆炸技术，以便开山劈岭，打通隧洞，爆炸成坝。中国在日内瓦的核禁试的谈判中，所以要坚持不能从原则上禁止和平利用核爆炸，其重要原因之一，是因为中国需要利用这种价廉物美的核爆炸，大规模地改造中国西南地区的自然条件。
当然，上述调水方案是一种设想，也很难期望将在下世纪就能实现这一设想。但是，许多跨世纪工程的实现，往往起源于科学工作者的设想或梦想。
（６）以上所讨论的是当前已引起广泛关注的、阻碍社会经济发展的五大问题。亦即农业、水利、能源、交通及通讯。但是，中国还有尚未引起足够重视的，亦即由于人口密度过高，所引起的发展模式以及消费模式的种种问题。中国的土地面积约和美国差不多，但人口约为美国的４．５倍，将来可能是６倍。但中国的可生存的空间，亦即平原加盆地，却只有美国的１／２，如果扣除缺水的盆地，那末中国的人均生活空间只有美国的１／１５或１／１０。对应于这一基本事实的是中国的人均耕地只有美国的１／９．５。尤其是东部南部等经济相对发达的地区，除极少数地方例外，无一不是人口高密度的地区。其典型数字，在城镇将是１００００人／平方公里，在农村是１０００人／平方公里。属于大城市的北京，包括农村，山区在内的人口密度是６４４／人平方公里，但城区却高达２７０００人／平方公里。上海城区就更高，达４００００人／平方公里，而上海极高密度地区竟达１２００００人／平方公里！与上述人口密度形成对比的是，新加坡是４４７１人／平方公里，日本是１３０００人／平方公里。
中国的人均生存空间特别狭小，表明中国必须以“十倍”的努力，来治理环境污染，决不能重复在国外某些发达国家曾走过的“先污染、后治理”的老路。所谓“先污染、后治理”，就是要以更高的代价去“治理污染”，或根本“无法治理”。但是中国人只有这一片狭小的人均生存空间！
中国的城镇居民还必须慎重地选择其消费模式，或生活方式。中国居民就是不可能和美国居民一样有同等数量的人均居住面积，也不可能有同等数量的人均道路面积。所以，中国就是不能搞什么“小汽车进入千家万户”，而是将只能搞“城市交通以发展公共交通为主”。因为道路、停车场、废气噪声以及能源等等因素，决定了中国不能指望由私人交通工具来解决将来可能是高达７—８亿人的城市交通问题。
（五）结论
人和自然的矛盾，是决定社会历史发展的基本矛盾。中国人和中国的自然环境、资源等等的具体矛盾，只能由中国人自己解决。不研究不了解不解决在中国土地上的“东西南北中”的相互关系问题，也就不能有效地建设有中国特色的社会主义。
