太陽底下的新鮮事：二十世紀的環境史

本書榮獲2001年世界史學會圖書獎及森林學會圖書獎
第一部綜觀二十世紀世界環境變遷的史學力作

了解過去人類對地球造成的危害
才能避免未來全球生態崩潰的危機

二十世紀人類造就了一場翻天覆地的全球環境變革。無論就環境變遷的強度及人為因素的影響程度來說，廿世紀都是一個超乎尋常的世紀。而人類正是這一切的始作俑者。作者麥可尼爾將地球生態史和人類社經史並列討論，透過歷史學家的眼光，檢視這場二十世紀人類對地球生態發動的大規模實驗。

本書特色

1. 唯一一本關於二十世紀世界環境史的著作，資料豐富、架構完整。
2. 彰師大歷史研究所入學考試題曾以本書命題，適合各大專院校歷史、生態學及相關人文通識課程用書。
3. 本書榮獲2001年世界史學會圖書獎及森林學會圖書獎。
4. 本書獲國家教育研究院合作翻譯發行學術著作計畫案贊助出版，經專家審查推薦。

J. R. 麥可尼爾（J. R. McNeill）

喬治城大學環境史教授，杜克大學博士。與父親Willam NcNeill合著《文明之網：無國界的人類進化史》（The Human Web: A Bird’s-Eye View of World History）（中文版由書林出版），以及《地中海世界的山脈》（The Mountain of the Mediterranean World）等五本著作。

2001年以本書獲頒世界史學會圖書獎及森林學會圖書獎。2010年再以《蚊子帝國：1620-1914年大加勒比海區域的生態與戰爭》（Mosquito Empires: Ecology and War in the Greater Caribbean, 1620-1914）獲頒美國歷史學會貝佛里奇獎，同年榮獲湯恩比獎基金會頒發人文學術及公共貢獻獎。他目前正在進行1945年以後冷戰時期環境史的寫作計畫。

譯者簡介
李芬芳

台大外文系畢業，曾任新聞編譯多年，現為專職譯者。譯作包括《時間皺紋》、《暴力失樂園》、《戰之罪》、《王爾德》、《鬱金香熱》、《裸》、《解密電影：不可不知的5個故事》等。

一本條理清晰且具真知灼見的著作。它所傳遞的訊息有如當頭棒喝，不論大眾或政客都應予以關注。──《霸權興衰史》作者保羅．甘迺迪 Paul Kennedy

今年我讀過最獨創的歷史書。──英國近代史大師艾瑞克．霍布斯邦 Eric Hobsbawm

關於環境變遷博學而罕見的著作。雖然作者有強烈的意見，仍保有令人佩服的客觀……他避開世界末日的預言，提供了幽默的機智及含蓄的陳述。──經濟學人期刊The Economist

一本重要而寫作優美的書。──自然科學期刊Nature

本書既是重要而周詳的歷史著作，也是一本非常易讀的書。其寫作風格應可吸引廣大的讀者群，而不只是歷史學家和生物學者。麥可尼爾引用了偉大的詩句，他自己有時也創造出富有詩意的比喻。──文學評論期刊Literary Review

一本獨創的歷史著作，考證詳盡且思慮周密。──Dick Teresi, 紐約時報書評

令人愉快而毫無爭議，甚至時而透出風趣，麥可尼爾這本書充滿了詳細查證的統計數據及無可挑剔的細節。──華盛頓郵報Book World

收集二十世紀環境變遷之資料豐富，對地球之生物環境及非生物環境之變化引用數據加以推論歸納，並對人類社會促使環境變遷之因素加以剖析，實為材料豐富、架構完整之環境史著作。──國家教育研究院編譯發展中心譯稿審查意見

麥可尼爾對於重要的環境事件，以其歷史文人的敏感筆觸，做詳細的解析，細膩且理性，令讀者獲益匪淺，深思不已。──環保資訊雜誌編輯蕭如珀

推薦序

廿世紀初，西方人已經開始意識到經濟活動正在影響我們的環境。鮭魚再也無法在遭化學污染的水域中迴游。工業城市周圍的空氣充斥著燃燒石油燃料的粒子，並隨風吹送至田野。每年有數千人因煙霧造成的呼吸道問題失去性命。自然景觀被鑿出大片裂縫以取得煤炭，往昔風景宜人的鄉間也點綴著一堆堆醜陋礦渣。

這場環境浩劫背後的兩個源頭，連1900年的觀察家都能看得出來。首先，過去將近四百萬年來持續緩慢增加的全球人口，到了十八世紀末開始加速成長，而且這股趨勢仍無趨緩跡象。其次，自1760年發生工業革命後，使得無生命能源（inanimate energy）得以替代有生命能源（animate energy），人類經濟活動因此加快腳步。這所有現象讓古巴的馬蒂（Jose Marti）、英國H.G.威爾斯（H.G. Wells）等知識份子開始懷疑，這種人類活動大規模增加的現象，是否能持續數十年而不造成大自然退化。

倘若這些作家再多活一百年，一定會對廿世紀加速變化的狀況感到訝異。這段期間內全球人口成長四倍，經濟規模則擴張十四倍，能源用量增加十六倍，工業產出則翻了四十倍之多。但二氧化碳排放也上升了十三倍，水用量增加九倍。這些並非全然壞事──廿世紀生產力的提升，的確提高了數億人的生活水準，讓他們脫離先人的赤貧狀態──但這轉變過程的規模與強度，同時意味著就環境的觀點來看，廿世紀歷史的確與過去所有時代大不相同。

全球有識之士目前所面臨的雙重挑戰，首先是要了解過去一個世紀以來環境變遷的規模（及諸多後果）；第二則是必須理智地思考，如何在人類不智的集體行為跨越危險門檻之前處理這些問題。作者麥克尼爾教授精闢又準確地檢視廿世紀，呼籲人類必須先行了解環境變遷並有所回應。本書書名說得相當明白，《傳道書》中「日光之下並無新事」的說法已不盡然正確。

麥克尼爾透過本書第一部的七個章節，說明我們四周的各種「圈」（sphere）──包括岩石圈（lithosphere）和土壤圈（pedosphere）、大氣圈（atmosphere）、水文圈（hydrosphere）和生物圈（biosphere）──在廿世紀受人類影響已遠遠超越先前歷史總和。有項數據說明了一切：根據麥克尼爾（粗略）的估計，廿世紀人類使用能源量，是1900年前一千年間用量加總的十倍。

不過麥克尼爾教授不只是紀錄環境變遷。他真正感興趣的，是他口中「地球歷史與人類歷史」之間的互動──這是為何本書第二部也同樣重要，甚至更為重要。在這部分他巧妙地分析了人口成長、遷移、科技變革、工業化、國際政治、觀念等各種要素──還有它們在環境政策領域所造成的諸多「反饋迴路」（feedback loop）。

麥克尼爾不是盧德運動份子 （Luddite），也不是主張「一成不變」的獨斷環保主義者。但他確實警告我們必須謹慎，並採取行動，以免全球社會以比我們想像中更快的速度，逐漸逼近生態門檻。
《太陽底下的新鮮事》是一本條理清晰且具真知灼見的著作。它所傳遞的訊息有如當頭棒喝，不論大眾或政客都應予以關注。

保羅．甘迺迪（Paul Kennedy）

導讀

普羅米修斯式的成長思維與生態反思

本書是一本環境史的巨著，討論了工業革命之後，人類所做所為對環境造成的變遷。作者身為人文社會科學領域的史學家，為了充分展現環境史跨學科的特性，他以兩大部分組成本書。「第一部：星球運行的律動」對土壤、大氣、水文、和生物圈等環境要件細做分析，每一環境要項都有歷史狀態的追溯和現狀改變的討論。

第二部則在歷史脈絡中，從「能源系統的改變」、「人口的劇增和移動」、及「追求經濟成長的意識形態」等三個角度，解析他對廿世紀影響環境變遷動力的「答案」，最後點出：如果要讓人類社會「永續發展」，條件就是我們要能夠掌握過去、現在與未來的事務，並且將「生態」和「歷史」加以結合。

「生態」和「歷史」的結合，正是「環境史」的研究宗旨。當1976年美國環境史學會成立之時，宣告新的歷史學研究領域──「環境史」開始在學界中插旗行走；而新歷史學疆域開啟之際，正逢人類環境危機日亟的時刻。哈佛大學經濟史家大衛．藍迪斯（David Landes）曾譬喻1750年代工業革命之後的歷史像是「解除束縛的普羅米修斯」（Unbound Prometheus），因為普羅米修斯向上帝盜火之後，人類獲取了發展的能量，而工業革命正意味著類似的成長能量與無限進步之可能。

第二次世界大戰之後，出現「1950年代症候群」，表示科技與工業成長對環境的衝擊已經顯現，所以從1960到1970年代，無論是瑞秋．卡森（Rachel Carson）著作引發的環境意識，還是賈瑞特．哈丁（Garret Hardin）、林．懷特（Lynn White）、 路宜斯．蒙克里夫（Lewis Moncrief）、貝瑞．康芒納（Barry Commoner）等人對於危機根源的辯論，抑或激進派與改革派環境主義（environmentalism）興起，從生態中心論或人類中心論的立場，各自提出對環境危機的解決之道，顯示環境課題的熱潮性；且國際環境政治也展開折衝，聯合國環境高峰會先後召開，京都議定書和永續發展觀念同時在1987年推上歷史的舞台，這些都意味著廿世紀末期是人類歷史的轉捩時刻。

廿世紀環境保護運動幾乎已經全面開啟，我們不免要問：究竟人類應該如何理解「環境」在歷史中的角色？作者在本書中，為我們提供了怎樣的背景知識和答案？

作者旁徵博引，書寫出這本兼含「科學」與「人文」層面的環境史專書，且藉由圖與表的統計和呈現，讓文字更具穿透力。討論的議題多元，涉及的地域遍及全球，部分內容或許還有深入探討的空間，但是做為引領入門的閱讀書籍角色，本書留下了許多可供參酌與發展的線索，這也是本書的重要貢獻之一。特別是它重視「時間概念」的掌握和運用，讓讀者可以更清晰的瞭解「環境變遷」何以產生，以及所蘊含的意義。

環境污染和生命代價的關係，如果僅從常識宣導著手，恐怕不起作用。透過作者之筆，讓我們具體的領略到此一「事實」的存在。作者指出：上一個世紀因為空氣污染而造成的死亡人數，有2500至4000萬人，此數不低於兩次世界大戰死亡的總人數；水源汙染則在二十世紀奪走了數千萬的人命，「汙染」在人類歷史上的代價真是非常的高。反觀今日，南北集團因為貧富差距與環境責任的承擔而產生爭議時，這些「幾千萬」的數字，是否能夠讓我們更真實地理解「環境正義」的意義？

本書對「國家角色」所扮演的政治勢力，含有批判與反省的意識。作者指出，舉凡殖民勢力、國家追求經濟成果的熱切心理、甚至民族主義的思想等，都曾造成環境破壞。他細數由國家主導的「人口遷移」行動與墾拓，在南非、中國、蘇聯、巴西和印尼，都因此而改變地貌。這一點，讓我深感政治史，有時也等同於環境史頁。

作者對「歷史」和「環境史」所做的關係提比，值得注意。蘇聯在1917年因為共產革命成功而建立，1989年東歐民主化浪潮風起雲湧，1990蘇聯勢力瓦解而成為歷史名詞。作者主張環境變遷是促使蘇聯與東歐共產世界解體的動力之一，因為共產主義追求「巨型發展模式」的意識形態，使其成為高耗能且汙染集中的「煤炭城經濟」區域。

有趣的是，作者說除了歷史學家沒有人會記得「蘇聯」，但是壓倒蘇聯的最後一根稻草──車諾比核災事件所留下來的環境印記，卻揮之不去，因為二萬四千年之後，它仍會對人類的健康和環境具有致命影響，所以車諾比事件是「廿世紀人類所留下的最持久的標記」（頁319-320）。我認為忘記「蘇聯」是因為人常有遺忘歷史記憶的共通性，但作者指出環境災難的持久性，正是環境史要為歷史記憶負起記錄責任之所在。作者的論點，是環境歷史的經典之語。

本書成書時間是廿世紀末期，所以部分資料有待後者更新。書中指出1995年IPCC尚未對氣候變遷達成結論，2007年IPCC獲得諾貝爾和平獎，其研究指出人類是造成暖化的重要因素。氣候變遷意味急劇變化的天候，這種極冷極熱、雨澇乾旱的現象，本世紀已普遍出現在各大洲。所以本書為我們鋪陳的是歷史轉變的軌跡，是今日討論環境問題時不可或缺與遺忘的有價值資料。

本書所提的部分觀念，在環境史領域的其他著作中也甚受關切。「生物入侵」涉及「環境跨越疆界」的課題，作者認為它和歐洲人開始跨洲探險有關，並特別強調勞工移民因素的混入，對生物入侵有所影響。作者著墨了許多引發生態體系變遷的生物圈故事，讀來令人不勝唏噓。讀者可以拿來和克羅斯比（Alfred W. Crosby）的《哥倫布大交換》（The Columbian Exchange: Biological and Cultural Consequences of 1492）與《生態帝國主義》（Ecological Imperialism: The Biological Expansion of Europe, 900-1900）相互驗證。

「永續發展」（Sustainable Development）是廿世紀非常重要的革命性思想，雖然這個名詞究竟是指經濟永續還是生態永續，在解讀上容易造成爭議，但這個觀念終究拓展了我們對生態系的珍視，也對「跨世代」的環境價值重做評估。作者在本書並未對此細加分析，但字裡行間已然直指此一觀念的意義，顯示作者並未忽略永續發展對人類環境存續的價值。

如果我們要求一本跨領域、時間軸長達百年以上的環境史專書，要能夠一如學術論文般申論各項議題，那是不切實際，也沒有意義。作者在本書中，從歷史面為讀者建構了他自己詮釋這段環境變遷的理論，也留下不少值得發展的線索，更將人文、社會與科學領域之間的鴻溝，搭起連結的橋樑。在歷經工業革命一個半世紀之後，倘若我們自問，要理解廿世紀人類在歷史發展上承接了什麼，以及自己又做了什麼，方才導致今日的環境變遷如此令人憂心，那麼麥克尼爾的這本著作，是讓我們認知這些問題根源的一本有價值的歷史大作。

如果缺乏環境史實的記錄，我們對環境保育反省的立基，將會不踏實。「太陽底下的新鮮事」指的正是人類在廿世紀的作為和促使環境變遷的緣由。倘若人類的社會與文明要能夠存續往前，那麼確保環境永續是必要的，而這有待各領域的攜手合作、共進。麥可尼爾的著作，為我們提供了環境議題的人文與科技的背景知識，以及可資思考的線索，更免除我們遺忘歷史的記憶，本書的價值具現於前。

長庚大學特聘教授暨「永續環境學苑」主持人 曾華璧教授
2012年8月19日

前言

一個揮霍世紀的怪象

人對過去無知的壞處在於無法看清現狀。
—卻斯特頓（G..K. Chesterton），1933年

環境變遷的歷史和地球一樣悠久，約略有四十億年。約四百萬年前人類物種出現後，便不斷改變地球環境。不過情況卻從未像廿世紀這般嚴重。

小行星和火山等天文與地質因素所產生的環境變遷，或許比我們有生之年眼見的更為嚴重。但人類所造成的環境變遷並非如此。我們改變生態系統的程度、規模與速度均為人類史上首見。這也是地球有史以來，少數幾次歷經如此大範圍與快速的變遷。愛因斯坦曾說過「上帝不擲骰子」的名言。 但在廿世紀，人類已經開始拿地球的未來擲骰子，而且對遊戲規則全然無知。

原本無意造成此等禍害的人類，已對地球展開一場失控的大型實驗，而我認為這終究會成為廿世紀歷史最重要的面向，重要性甚至超越二次世界大戰、共產企業、識字率上升、民主普及或女性解放運動。為了解廿世紀到底有多麼揮霍又奇特，就必須深入回顧歷史。

在環境史中，廿世紀堪稱環境史上相當奇特的一百年，這是因為有許多足以造成生態變遷的現象，以驚人的速度出現。這些現象大多並非首次出現：長久以來人類早已開始砍伐樹木、開採礦石、製造廢棄物、種植作物及獵捕動物。到了現代，我們從事這些活動的頻率更甚以往，1945年後情況更是嚴重。儘管少數幾種環境變遷直到廿世紀才首次出現（例如人為造成臭氧層逐漸稀薄），廿世紀的生態獨特性主要仍在於規模與強度。

數量上的差異，有時可能成為質量上的差異。廿世紀的環境變遷亦然。變遷的規模與強度之大，讓許多在過去千年僅限於地方性的問題，成了全球共同關注的焦點。空氣污染即為一例。自五十萬年前人類知道使用火之後，就造成區域性的汙染問題。羅馬時期地中海人提煉鉛，甚至造成北極地區污染。在這之後，空氣污染問題擴大到足以影響全球大氣化學的根基（請見第三章）。因此，規模的改變足以導致條件的改變。

除此之外，不論是大自然體系或人類事務，都有臨界點與及所謂的非線性效應（nonlinear effects）。1930年代，希特勒帶領德國佔領奧地利、蘇台德地區（Sudetenland）及捷克斯洛伐克（Czechoslovakia）境內其他地區，當時並未激起太多反應。1939年9月希特勒試圖將波蘭納入版圖，卻陷入一場長達六年的戰爭，讓希特勒本人、他所發起的運動還有德國（暫時地）都因此毀滅。雖然他知道其中的風險，卻不自覺地跨越了臨界點並激起非線性效應。

同樣地，熱帶地區大西洋水溫越來越高，可能尚未造成任何颶風。不過水溫一旦超過攝氏二十六度便會啟動颶風：只要逐漸遞增就會越過臨界點，啟動開關。廿世紀環境史和過往的差異，不僅因為生態變遷來得更大更快，也因為強度大增，啟動了某些開關。例如，捕魚活動的遞增會造成某些海洋漁業全面崩解。強度逐漸增加，便可能啟動某些重要開關，讓地球產生重大的基本變化。在事情開始爆發之前，沒有人知道會發生什麼事。

本章將就長期觀點檢視人類行為改變環境的歷史。主要因為資訊取得的狀況有所差異，長期的定義也視個案而有所不同。書中內容討論的行為與過程，有的很容易測量，有時並非如此。資料的正確度也有待商榷。儘管有這些問題，我們還是可以大略評斷廿世紀的情況有多奇特，還有究竟在哪些面向迥異於過去的模式。

西元1500年之後的經濟成長

足以改變環境的人類行為，均可稱為經濟活動。經濟學家習慣以市場中貨品與服務的總值或正式紀錄來測量經濟規模。加總之後得出的數字就是國內生產總值（GDP）。這個程序極度不完美，尤其是大量生產（以及服務）發生在市場之外的時候。經濟歷史學家深知這種測量方法的缺陷，已著手嘗試對應調整相關數據。

五百年前全球GDP（換算為1990年代美元幣值）總計約為2,400億美元，略高於波蘭或巴基斯坦今日GDP，並略低於台灣或土耳其。 直到西元1500年，全球經濟一直都以緩慢速度成長，以今日標準來看生產技術的進步也相當緩慢。西元1500年後，先進科技應用在美洲及其他地區，海上貨運大行其道，國際貿易活絡。到了1820年，全球GDP已達6,950億美元（超過1990年加拿大或西班牙的數據，並低於巴西）。

工業革命、運輸方式不斷進步，再加上不斷開發邊境，都帶動了1820年後經濟快速成長，以致於1900年全球GDP高達1.98兆美元（低於1990年日本的GDP）。1870年到1913年期間，確實是全球經濟史上成長噴出的時期之一，不但比過去任何時期都快，其後也少有時期能夠超越。

經過三十年的成長壓抑期（1914至1945年），全球經濟再度起飛，到1950年全球GDP達5.37兆美元（相當於1991年美國經濟規模）。隨著國際貿易更加開放，接下來全球經濟進入長期經濟繁榮期，科技快速發展，人口也迅速成長。到了1992年全球GDP約28兆美元。這段人類經濟史上堪稱奇蹟的時期，它的動盪、誕生、形成與壓抑，都濃縮在表1.1的指數與成長率數據中。

廿世紀末的全球經濟規模，大約是1500年的120倍以上。成長力道主要集中在1820年後。最快速的經濟成長出現在1950到1973年間，二戰後的經濟成長速度，可謂人類史上前所未見。

經濟擴張主要由人口成長所帶動。其他則歸功於科技與組織（或許還加上勤奮工作）提升了生產力。人均數據（表1.2）顯示，西元1500年以來全球經濟雖然成長120倍，但個人平均收入卻只成長9倍。 當然這只是全球平均值，看不出各地區、國家與個人之間的極大差異。

平均來說，我們的人均收入是西元1500年祖先們的9倍，1900年的4倍。儘管收入成長分配極度不均──現今莫三比克人民收入仍遠不及1500年全球平均值的一半──過去五百年，特別是廿世紀，仍可算得上是人類的一大成就。這樣的成就自然有其代價。社會所付出的代價何其之大，人們遭到奴役、剝削或殺害，以「創造式破壞」（creative destruction）為經濟成長鋪路。 環境也付出了極大代價。過去三十年來歷史學家已注意到經濟成長與現代化所造成的社會代價；而環境的代價其實同樣需要關注。

西元前一萬年之後的人口成長

人口比經濟活動更容易測量，因此儘管1900年前的估計數據必須小心處理，但以下的重建數據應比前面的經濟成長數字更為可靠。

人類首次發明農業（約為西元前8000年）之時，全球人口大概在200萬到2,000萬之間。 我們的數量甚至比有些靈長類還少，例如狒狒。但有了農業後，人類數量首次大幅躍升。人口成長可能比過去快了10到1,000倍，但每年遠低於1%仍是十分緩慢。到了西元一年，全球供養了大約二到三億人口（約當於今日印尼或美國人口）。到了1500年，全球人口已達四到五億。

全球人口歷經大約1500年才增加一倍，年成長率遠不及0.1%。西元1500年之後，全球人口持續緩慢成長，約在1730年達到七億人口。此時增加速度才開始上揚，開啟了一段至今仍持續進行的人口成長高峰期。 到1820年人口達到十億左右。自此人類在生物方面取得驚人優勢，從表1.3的數據可見一斑。

十八世紀後，人口成長的速度與先前相比可謂極度快速。1950年以來，人口增加的速度大約是農業發明之前的一萬倍，以及農業發明之後的50到100倍。如果農業發明後人口便持續以廿世紀的人口成長率增加，地球會被滿滿的人類包覆，直徑高達數千光年，並以光速倍數的逕向速度向外擴散。 廿世紀這種成長速度明顯不會維持太久。我們處於人口史上第二次大暴增的最後階段。廿世紀全球人口史的獨特性不僅是對過去而言，也相應於未來。

觀察現代歷史上獨特人口特性的另一種方式，就是計算有多少人曾經活著，以及（根據平均壽命預估值）他們曾經活過多少年。這樣的預估當然需要特別小心。有些歐洲人口歷史學家已大膽假設並據此估算。 他們認為過去400萬年來約有800億人出生，總計這800億人一共活了2.16兆年。令人吃驚的部份來了：這2.16兆年中，有28%出現1750年之後，20%在1900年後，13%在1950後。雖然廿世紀僅占人類歷史0.00025%（400萬年中的100年），在人類活過的所有年份中卻占了大約五分之一。

如同長期經濟成長，人口史也代表著人類物種的勝利。這當然也是要付出代價。無論如何這是一項驚人的發展，完全脫離過去的模式──讓我們總是將現有經驗視為理所當然，認為現代的成長率很是自然。任何持續時間超過人類一生壽命的特殊事件，很容易遭到誤解。

經濟成長與人口成長的長期進程，在過去千年來緊緊相隨，直到1820年左右才開始明顯分流，由於經濟成長大幅凌駕人口成長，因此造成人均收入上揚。這背後原因包括新科技，還有帶動人類增加能源利用的經濟組織系統。

西元一萬年之後的能源史

在工業革命開始前，我們利用的是自己的身體與部分馴養家畜的肌力、風力與水力（但效率不高），以及木材與其他生質能（biomass）中儲存的化學能（利用其熱能而非電力）。工業革命改變了一切，因為它帶來了能將數億年來地表所累積的生質能儲量，亦即化石燃料，轉化為機械力的引擎。

物理學家同意宇宙中能量不變的理論。地球上的能量呈現大致平衡的狀態：來自太陽的輻射能，相當於消散到太空中的熱能。我們可以創造能量，也能毀滅能量。但我們大多只會提到能量的產生或消耗。「能量」一詞並不精確，是一種很難測量的東西。以下重建數據的目的是要準確呈現能量的意義，但它在數量方面的元素，也像上述經濟成長數據一樣必須小心處理。

因為來自太陽的核聚變反應，所有能源終究都屬於核能。 地球上的核能有好幾種形式，對人類較重要的包括機械能（或動能）、化學能、熱能與輻射能。我們的問題在於，如何針對我們想做的所有事情，在適當的地點與時間取得有用的能源。我們透過轉換器達到此一目的，將某種能源轉換為另一種形式，使其易於儲存、運送或運用在工作上。許多經濟運作都得利用好幾種轉換工具。

每一次轉換都牽涉到某種實用面的損失，因為有部份事先轉換的能源浪費掉或變成無用的形式，因而無法保留。因此轉換器有所謂的效率評價（efficiency ratings）。舉例來說，人類的效率約為18%：即每吃下100卡路里的食物（化學能），只有18卡路里會轉換為機械能，剩下的都因一些實用目的（主要為熱能）而消失。馬的效率更只有10%。

在工業革命前，唯一重要的轉換就是生物轉換。 最早人類社會只知道利用肌力，源於儲存在植物與動物肉類中的化學能量。後來有了少數幾種工具輔助，使肌力的運用更有效率。火的使用自然對取得熱能大有幫助，而且在烹飪發明之後，一些原本不可食用的能量也變得可以食用。但直到約一萬年前，我們的祖先仍依賴自身的機械能（或可稱之為「體內能機制」somatic energy regime）。

農業讓人類更能控制我們稱之為糧食作物的植物轉換。和狩獵或採集相比，移動農業（shifting agriculture）讓能源的可用性增加了可能有十倍之多，定居農業（settled agriculture）又增加了十倍，造成更高的人口密度。接下來，隨著大型動物被馴化，人類需要更多的肌力、更多的機械力，且其形式更為集中。用牛來拖曳、以馬或駱駝來運輸，都是相當重大的進步。

牛可以在難耕的土地上耕田，在糧食方面開拓新的可能性，進而將更多的人與牛導入一個能夠延伸並強化體內能機制的正面回饋循環（positive energy regime）。未能馴化大型動物的社會，在勞動方面處於不利地位。在隨後的一千年裡，新作物、輪子及馬項圈改善了人類社會的能源效率，但即使在工業革命初期的歐洲（約為西元1800年），人們所使用的機械能中仍有超過七成由人類的肌力供應。 可耕地與種植作物所需的水源不足，仍從根本上限制了能源的發展。

農業與動物的馴養確實造成能源過剩。控制過剩能源，任意加以應用，並享受其回報，這構成了政治的精髓──也就是掌控了體內能機制。如應用得當，例如在戰爭或灌溉上，能源過剩可能有提高報酬率的意外收穫，讓人致富或大權在握──埃及法老即為一例。將化學能轉換為機械能時，由於人類比馬更有效率，與牛相比更高，因此大型馴養動物在工業化之前可謂奢侈品。

奴隸制度是最有效率的手段，有野心並大權在握的人可藉此變得更為有錢有權。這也是解決能源短缺的答案。奴隸制度在體內能機制下相當普遍，尤其在缺少役用動物的社會當中。除了匯集人力，他們沒有實際堪用的其他選擇來集中能源。

體內能機制有一個有趣的特點，在於能成功地儲存能源。以熱或光甚至電的形式存在的能源很難儲存。即使是廿世紀末的新技術，仍難以儲存風力和直接太陽能（direct solar energy）。植物形式的化學能也很難儲存，即使在有利的條件與適當的技術下，某些作物能儲存長達數年（不過仍會造成大量耗損）。

在工業化前的社會中，氣候與害蟲變化難以預測，使得每季、每年的食物供給量都大不相同。這造成了整體社會問題，而對於統治者而言，問題在於能源供給波動的狀況隨著時間越來越無法控制與預測。對於統治者來說，人口與牲口數量就等於能源儲量，是社會能源體系中的一個調速輪（flywheel）。不論主要的能源來源──亦即作物──數量豐盛或稀少，都可以派上用場。時機好時可累積儲量，時機不好就降低，不論什麼時代，統治者都會為了經營而干預人口與牲口。

對於一般人來說，牲畜也有同樣的功用。牠們儲存了能源，因此儘管主食供應量免不了時高時低，必要時牲畜可供人類利用，使能源流動更為平均。這也為每個家庭的能源體系提供了一個調速輪，大小則與家庭擁有的動物數量（必要時可以購買方式取得）成比例。

體內能機制有相當嚴格的限制。如果突然使力，人體可以使出1000瓦（watt）的力量。 針對挖掘壕溝、建築水壩或打鬥等任務，過去任何一個社會所能奉獻的只有數十萬瓦（以人力及動物為主要的機械能來源）。中國明朝皇帝及埃及法老王所能支配的力量，並不比現代一名推土機駕駛或指揮坦克的軍官更高。過去人類積極追求領土擴張，因為這可能增加統治者的整體能源供給量，但通常很難為了工程或戰爭而聚集數千人以上的人力，因此統治者在單一任務上所能支配的能源總量還是無法提升。

工業革命起先提升了人類肌力，後來很快便超越了。這股風潮所到之處，莫不終結了體內能機制，取而代之的是一套更遠為複雜的安排。這套安排或可稱為「體外能機制」（exosomatic energy regime），但最好還是稱之為化石燃料時代：從1800年至今，人類使用的能源絕大多數來自化石燃料。

從古時期開始，尤其是在波斯，中國與歐洲，風帆、風車和水車稍微增加了農業社會的體內能供給量。 接下來好幾個世紀仍不斷進展。但在十八世紀，蒸汽機開發了數億年光合作用的價值，藉由燃燒煤炭將化學能轉換為機械能。人類發現煤炭用途已有數百年，主要做為熱能燃料。但蒸汽機能將熱轉換為機械能，也因此增加了更多新的可能用途。

早期蒸氣機的效率是出了名的差，製造出的動力中有99%會流失。不過隨著技術逐漸進步，到1800年效率約為5%，一具蒸汽機能產生20瓦動力，相當於200名人力。到了1900年，工程師們已經知道如何控制高壓蒸汽，蒸汽機所能產生的動力變成1800年的30倍。除此之外，蒸汽機不像水車或風車那樣受限於一地，甚至可以放置在船上或火車頭。這產生了另一個正面回饋循環，因為可藉此運送大量煤炭，將這種燃料提供給更多的蒸汽機。十九世紀工業化便是仰賴這一點。1800年全球煤炭產量約為1,000萬噸，到1900年則爆增100倍。

到了1900年開始出現另一項重大偏離：使用精煉油的內燃機。蘇格蘭人楊恩（James Young）在1850年代想出如何精煉原油的方法，美國人德瑞克（Edwin Drake）則在1859年證明，開鑽進入深層岩石可開採出石油。儘管當時規模不大，但石油時代就此展開。由於德國於1880年後開發出內燃機，更進一步帶動這股轉變。內燃機比燒煤炭的蒸汽機更輕，效率也遠超過蒸汽機，特別是就小型機種而言。大型機種所能產生的動力也遠超過蒸汽機。要供電就必須有大量電力，而汽車也需要輕型有效率的引擎。

因此自1990年以降，生質能、煤炭與石油提供了大量的能源。自1890年代以降，即使世上大部分人口並未直接使用化石燃料，從有用能源的角度來看，化石燃料仍使生質能相形失色。這三種燃料的生產與使用在廿世紀持續成長，不過因為石油成長速度大幅領先，按比例來看另兩種其實算是成長下滑。表1.4與1.5列出了一些全球燃料生產及其產生之有用能源的估計數據。

石油燃料不只大幅取代了生質能在廿世紀能源組合中的地位 ，整體的能源產量也隨之暴增。全球電氣化始於1890年且至今仍在進行中，刺激了能源的需求及使用。電動馬達更有彈性，用途簡直數不清。電力還能提供光與熱。列寧甚至有句名言，定義共產主義就是蘇維埃政權加上電氣化，此外美國小羅斯福總統任內主要政績之一，就是鄉村電氣化。

在蒸汽與煤炭的影響下，十九世紀的全球能源產量增加了大約五倍，但到了廿世紀，因為石油、天然氣（1950年以後）及核能 （重要性較低）再增加了十六倍。人類歷史上沒有任何一個世紀──就算是以每一千年的角度來看──在能源使用的成長超越廿世紀。自1900年以來所使用的能源，總量可能超過之前人類史上所有加總。我大略計算後發現，廿世紀全球所使用的能源，是1900年之前一千年間的十倍。農業出現初期直到1900年之間的一百個世紀，人類使用的能源只有廿世紀用量大約三分之二。

這種令人訝異的揮霍行為，同樣也算得上是人類物種的一種勝利，從無盡的體能勞動這種苦差事中解脫，並在肌力所能及的範圍之外開啟許多新的可能性。即使以人均的角度來看，能源使用的成長同樣可觀，在廿世紀中成長了四到五倍。在1990年代，全球每人每年平均使用大約「20名能源奴隸」，意思是相當於20個人365天、24小時持續工作。在體內能機制的限制下，最近兩個世紀的經濟成長以及人口成長，原本都是不可能發生的。

這種能源使用增加的現象必須付出代價。我在此提出兩種面向。首先，燃燒石油燃料會造成污染。生質能也會造成污染，且一向如此。但因為化石燃料應用的方式較多，其開發意味著燃燒總量也會遠遠超出許多，污染也遠超出許多。第三章及第四章將會提到這一點。第二，石油燃料已在全球不同地區大幅增加財富與權力分配不均的狀況。必要的科技與相關社會政治結構起於歐洲及北美，且發展得最為完備。直到1950年左右，世上其他地區仍以生質能做為熱源的主要來源，機械能則仍仰賴肌力。最窮的一些國家至今仍是如此。

1990年代，美國人平均的能源用量為孟加拉人的50到100倍，相當於75個以上奴隸所能產出的能量，而孟加拉人只相當於不到一人。從現代史中很明顯可以看出，能夠掌控化石燃料，對於在國際間擴大財富與權力來說扮演了重要（雖非唯一）的角色。如果你認為部分人生活舒適總好過所有人為貧窮所困，那麼這就是好事一樁，但若你主張平等，那就不會這麼認為了。不論如何，能源使用不平等的狀況在1960年代達到高峰。自此之後情況有所轉變，全球各地都開始廣為使用能源。

全球化石燃料的枯竭並非迫在眉睫。從1860年代就有預測能源缺乏失敗的例子。的確，廿世紀煤炭、石油與天然氣已證實儲量成長似乎超過產量。現有的預測數據（未來勢必會有修正）顯示，石油或天然氣還有數十年才會用罄，煤炭則還可用上好幾百年。我們還有一段時間，可以繼續依賴這歷經長時間才累積而成的地質資源──如果我們能好好管理或承受化石燃料所造成的汙染。

結論

人類已打破舊有經濟、人口及能源機制的限制與大致穩定的狀態，這是我們這個時代之所以特別的原因。在十九世紀，全球開始進入長期經濟繁榮期，到廿世紀更攀上高峰，全球經濟成長了十四倍。以人均而言成長不到四倍，因為在這個世紀全球人口成長了四倍。能源的使用開啟了一段經濟繁榮期，一開始就在十九世紀造成五倍成長。這股榮景在廿世紀達到高峰（截至今日為止），經濟進一步擴張了十六倍之多。

這一切何以發生？主要的原因在於人類的創造力，另一部分則出於運氣。首先是運氣：在十八世紀，大部分足以抑制人口及人類生產力的疾病都已遭到消滅。起初這與醫藥或公共衛生措施並無太大關連，而是反映出人類宿主與部分病原體及寄生蟲之間逐漸調適。我們無意間馴化或邊緣化部份足以致命的疾病。這個現象純屬運氣。小冰河期（約略出現於1550至1850年）結束，而這可能也是造成現代經濟大擴張的遠因之一。

現代的爆炸性成長多數起於人類的創造力。自1760年代後，我們持續發明各種新科技，取得各種新型態能源並提升勞動生產力。同時也設計出新型態的社會與商業組織，來激化經濟活動的速度。機械與組織──亦即硬體與軟體──都是現代各項突破背後的推手。

現代的經濟大擴張，從基本面來說雖帶來解放，但也造成內部崩解。人口、產量與能源使用量的暴增，對不同的地區、國家、階級與社會團體造成了相當不平均的影響，使某些人受惠但也有人受到傷害。不平等的情況益發擴大，更令人痛苦的是財富與貧窮經常重新洗牌。無論從知識或政治等各面向來看，適應這個快速變化的世界與移轉的地位，都是相當困難的。

世界充斥著各種騷動。1950年以後偏好的政策解決方案，不過是更快速的經濟成長與提升生活水準：如果我們都能消費得比以前更多，且預期未來也能消費更多，就比較容易接受眼前這種因為不斷變化與不平等而產生的焦慮感。確實，我們根據持續成長的原則樹立了新的政治形態、新的意識形態及新的體制。如果這樣的榮景結束，甚至只是逐漸式微，我們都將面臨另一波痛苦的調適。

如果將長期以來人類使用淡水、木材、礦藏的歷史或工業產出製成圖表，廿世紀同樣相當特出。這些全都在1900年之後興起。固態廢棄物及空氣水源污染的產生亦然。數不清的指標及其背後原因也都顯示，環境變遷的故事也同樣特異。接下來的篇幅裡我們將探討這些故事，但不從長期的觀點來看，而是就揮霍的廿世紀本身談起。

作者序

已有的事後必再有，
已行的事後必再行；
日光之下並無新事。
豈有一件事人能指著說這是新的﹖
哪知，在我們以前的世代早已有了。
已過的世代，無人記念；將來的世代，後來的人也不記念。

—傳道書第一章第9至11節

聖經傳道書的章節多半來自古人實用智慧。但時至今日，上面這段話也絲毫不顯過時。太陽底下的確存在著新鮮事。與傳道書完成時間西元前第三或第四世紀相比，現今人類生活中仍充斥著邪惡與徒勞無功，但人類在自然界中的地位已今非昔比。至少就這方面來看，人類必須切記現代還是與過去有所不同。

老鼠、鯊魚及歷史

本書是一部環境變革的歷史，也是專為環境變革史所寫，講述的是廿世紀全球環境的變遷，以及與人類相關的起因與後果。希望透過接下來的篇幅，說服讀者接受下列幾個相關論點。首先，無論就環境變遷的強度及人為因素的集中程度來說，廿世紀都超乎尋常。其二，這種生態的獨特性，其實是社會、政治、經濟與知識的偏好與模式下超乎預期的結果。

第三，我們的思想、行為、生產及消費模式乃因應現今環境而生－－也就是為了適應現在的氣候（與全球生物地球化學biogeochemistry）、廿世紀豐沛的廉價能源與水源、人口快速成長，以及日益快速成長的經濟等現象。第四，如果環境產生變遷，表示這些偏好與模式適應性不足。最後一個論點與未來有關，但既然本書以歷史為主，在此我就不深入追蹤。我還希望藉由討論上述主題說服讀者，地球的現代生態史和人類社經史必須並列討論才有意義。

我認為這些論點相當有趣，因為這暗示就進化而言，人類正不知不覺地在進化方面走了一步以退為進的險棋。就生物進化的長期過程來看，最佳的生存策略就是適應、追求各種維生之道，並使適應力最大化。這是因為對於有些物種而言，不論牠們適應特定環境的能力有多強，終究還是會出現一些足以滅種的意外、衝擊和重大災害。如果一個物種能度過足以滅絕其他競爭對手的週期性衝擊而生存下來，就等於在進化上大獲全勝：因為有充足的開放生態區位（niche）空間供其棲息。

對這類優勢物種當中的個體來說，能夠度過週期性衝擊並生存下來，就代表有更多的生存空間（Lebensraum），讓牠們在空間與時間中散佈自己的基因足跡（genetic footprint）。長遠來看，人類已憑藉其適應力，在生物層面享有極大優勢。部份品種的老鼠亦然。

適應力並非在進化上取得優勢的唯一策略。另一策略是盡可能去適應現有環境。這種策略能維持一段時間，如環境穩定甚至能長期持續。無尾熊只吃尤加利葉，熊貓只吃竹子。這兩種動物都追求特殊化，只要有充足的尤加利與竹子就好。二億年來鯊魚面對大型海中生物的獵捕、殺戮及食用，仍適應得很好，正是因為儘管海洋歷經許多重大變化，還是能充足供應鯊魚所需的食物。

老鼠與鯊魚的策略，在人類社會中也有（約略）類似的情況。近數千年來，文化演進形塑人類事務的程度，更甚於生物演進。就像老鼠和鯊魚，人類社會也在不經意中追求適應力或高度適應的生存策略。例如在法老王時期的埃及、封建時期的歐洲或中國歷代皇朝，對當時生態（或其他）環境的細膩適應力，成了穩定（請勿與和平混淆）社會秩序的基礎。當環境持續不變，這些社會就能持續繁榮，但從長遠的角度來看，卻也因為成功而面臨更嚴重的危機。

只有在治理條件維持不變的狀況下，才能藉由不斷微調去適應環境（也就是鯊魚的策略）而維持優勢。成功往往容易成為守舊、習以為常與僵化。但這樣的策略並不是不好：它還是可以運作數世紀之久。或者說在以往可能持續運作，因為當時人類還缺乏破壞全球生態的能力。

到了廿世紀，全球生態日趨不穩並因此越來越適合老鼠生存，因而人類社會常須採用鯊魚策略。我們在不斷變遷的環境中極力適應。大約有四分之一的人類，因穩定氣候、廉價能源與水源、快速的人口與經濟成長等條件，而得以享受完全可預見的方式生活。其餘絕大多數的人，則只能嚮往這樣的生活方式。我們的制度與意識形態，也同樣建構在相同的前提上。

這些前提並非不堪一擊，也僅止於暫時。自上一次冰河時期結束後，一萬年來地球氣候一度少有變化；不過現在卻正快速變遷。約始於1820年的化石燃料時代，廉價能源為其特色之一。除了少數特例，造福眾人的廉價水源主要可回溯至十九世紀。從十八世紀中葉起人口快速成長，經濟快速成長則約始於1870年代。認為這些環境條件將延續下去且相當正常，並相信這些條件將會繼續存在，這其實是個相當有趣的賭注。在整個廿世紀中，有越來越多的人以及越來越多的社會，（在不知不覺中）接受了這場賭注。

這並不是一場愚蠢的賭注。當國家與社會必須在高度競爭的國際體系中尋求自保，當企業在高度競爭的市場尋求利潤與權力，當個體在高度競爭的社會尋求地位與財富，這場賭注確實相當吸引人。只要眼前的狀況持續，持反對意見的人就會失敗。所以你不認為這場賭注你會輸，除非你眼光夠遠，或認為現今的環境很快就會改變。而讓這場賭注更加有趣的是，現今環境變遷的機率增加，正由於廿世紀人類的所作所為。

兩種讓人類在生態方面獲致長期成就的特質──即適應力與聰明的頭腦──讓人類在近代建立起以化石燃料為根基的文明，而這種文明對生態極具破壞性，不但注定帶來意外的結果與衝擊，而且它所帶動的變遷只有利於適應力強、頭腦聰明者。人類在這場變遷中茁壯，繁殖的速度更甚以往。我們創造了一場永無止境的生態知覺障礙機制，有如對其他較弱勢物種發動了一場全球性陰謀。但我們其實沒有這麼聰明。這種永無止境的知覺障礙機制，是人類不知不覺中進行社會進化過程中，數不清的野心行動與各種努力下意外產生的副產品。

在撼動全球生態以利自身繁衍的同時，人類也根據自己創造出來的新環境來建構社會。舉例來說，現代美國就是建構在廉價能源的前提上。這個策略其實不差：廿世紀大部分時間能源確實相當廉價，而美國就跟其他社會一樣完全且成功地適應了這樣的環境。但這樣的成功也意味著，一旦環境改變，任何調整只會更加艱難。儘管美國在許多方面都稱得上是特別有彈性的社會，就生態而言卻是一隻鯊魚。許多具有影響力與權勢的美國人已意識到這點，因此著手打造足以維持廉價能源的內政外交政策。看1991年的波灣戰爭就知道了。

人類的生物優勢或許並未面臨嚴重風險。從物種的角度而言，我們比較接近老鼠而非鯊魚。從另一方面來看，社會秩序才是許多社會的風險所在。只要我們持續造成嚴重的生態干擾，嚴重的社會緊張就是我們揮之不去的命運（而這種生態干擾與社會緊張都是現代常見的現象）。就這樣，地球的歷史與人類的歷史緊緊連結，且現今程度尤甚以往，兩者缺一均難以理解。

一個歷史學家的自白

本書討論的是人類與環境，而非那些非人為造成、或不論起因為何都不可能影響人類事務的生態變化。希望所有想要了解完整的歷史背景，以及想從歷史脈絡來了解環境變遷的人，都會對本書產生興趣。

所有史學家在寫作時都有自己的觀點與偏見，而這就是我的觀點與偏見，本書是以人類為中心。據說美國幽默作家班奇利（Robert Benchley）曾用魚的觀點，以大西洋鱈魚業為題寫作。英國歷史學家湯恩比（Arnold Tonybee）出版過《從花的觀點看羅馬革命》（The Roman Revolution from the Flora’s Point of View）一書，書中的植物主角還會說話。 從旅鼠或青苔的觀點來寫廿世紀的世界環境史，可能會很有趣，但我的想像力不及於此。本書還會略去許多生態變遷，純粹因為它們與人類歷史關聯不大。

歷史學家主要是對變遷感到興趣。本書將聚焦於出現大規模變遷的時間與空間，省略掉許多持續發生的案例。一望無際的南極冰層、茅利塔尼亞沙漠、加拿大凍原、太平洋深不見底的水域，百年來其實並無太大改變。我對這些案例著墨不多，而會多討論印尼的森林與倫敦的空氣品質。這意味我在變遷案例的選擇上有很嚴重的偏頗。研究工業革命或班圖人大遷徙的歷史學家亦是如此：變遷通常要比長期現象更加吸引人。

現代有關環境的著作，通常會以好壞來評價變遷，卻鮮少透露評斷的標準。在許多案例中，我將避免以此方式評斷，因為環境變遷往往有利於某些人卻對其他人有害，對有些物種有益卻對其他物種有害。我將盡可能解釋某種發展對哪些人（或事物）有害，又對哪些人（或事物）有益。如果它終究不利於所有生命型態，我將放棄所有努力，以超凡的客觀態度將之定義為退化、掠奪、毀滅之類的行為。澳洲莫瑞達令盆地（Murray-Darling basin）的鹽化就是一種退化。讀者可以自行思考，美國森林遭到砍伐的現象是好是壞？也希望讀者能思考：這好壞又是針對誰的標準而定？

這個問題的答案很複雜，取決於以誰的利益為主（巴西農場主人、農民、橡膠採集工、美國印地安人等等）、如何評價砍伐森林在全球大氣變遷中的角色，還有對全球暖化前景的看法、對亞馬遜地區生命型態逐漸滅絕的重視程度、它們的基因資訊及其在周遭生態圈中所扮演的角色。還得看牽涉到多少亞馬遜區域、森林砍伐的速度，以及土地使用模式與相關生態系統。

這些都是決定答案的因素，而且還不止於此。在這樣複雜的狀況下，我將嘗試勾勒出環境變遷的衝擊，但也讓讀者自行判斷到底是好是壞，是進步抑或退化。對那些不喜歡把問題複雜化、偏好簡單道德標準的人而言，本書是令人失望的。對那些喜歡用金錢這種簡單量化方式的人而言，本書是令人失望的。對那些不喜歡獨立思考的人，本書特別令人感到失望。希望經過這番篩選，還會有許多讀者願意繼續讀下去。

推薦序 保羅．甘迺迪
推薦序 交通大學環境史研究室 曾華璧教授
作者序
致謝

第一部 星球運行的律動
第一章 前言：一個揮霍世紀的怪象
第二章 岩石圈與土壤圈：地殼
第三章 大氣層：都會的故事
第四章 大氣層：區域性與全球性的歷史
第五章 水文圈：水源使用與污染的歷史
第六章 水文圈：耗竭、水壩與分流
第七章 生物圈：捕食與被捕食
第八章 生物圈：森林、魚類與人類入侵

第二部 推動變遷的動力
第九章 更多的人口，更大的城市
第十章 燃料、工具與經濟學
第十一章 觀念與政治
第十二章 結語：未來該何去何從？
參考書目
文獻提供

本書榮獲2001年世界史學會圖書獎及森林學會圖書獎