生態(tài)文明建設以人與自然和諧發(fā)展為目標。生態(tài)理念1.0時(shí)代關(guān)注的是要素協(xié)調。人們意識到高強度人類(lèi)活動(dòng)下資源環(huán)境承載能力的不足，探索如何通過(guò)資源節約和環(huán)境保護協(xié)調人與自然關(guān)系。退耕還林、自然保護區建設、污染治理等，就是出于這一理念所采取的針對性措施。生態(tài)理念發(fā)展到2.0時(shí)代，強調的是系統治理。人們已經(jīng)認識到資源環(huán)境要素對人類(lèi)社會(huì )的約束不是獨立的，系統問(wèn)題需要以系統治理的方式來(lái)解決。山水林田湖草生態(tài)保護修復工程、自然保護地體系建設、源頭污染防治攻堅戰的開(kāi)展，就承載著(zhù)整體性、系統性的生態(tài)文明建設思想。生態(tài)理念3.0時(shí)代倡導的是人與自然的深度和諧。社會(huì )將進(jìn)入綠色發(fā)展軌道，發(fā)展與保護由消長(cháng)權衡關(guān)系進(jìn)入協(xié)同共生關(guān)系，生態(tài)環(huán)境效益成為社會(huì )經(jīng)濟效益的增長(cháng)引擎，綠水青山成就金山銀山。

　　不斷推進(jìn)的生態(tài)文明建設，離不開(kāi)科技的力量。無(wú)論是優(yōu)化國土空間開(kāi)發(fā)格局、發(fā)展節能低碳產(chǎn)業(yè)，還是建設節水型社會(huì )、完善防災減災體系、建立自然保護地體系，科技都在其中扮演重要角色?？萍紕?chuàng )新和應用已經(jīng)深度介入環(huán)境治理、生態(tài)保護和綠色發(fā)展的各個(gè)環(huán)節。如推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源，針對湖泊污染開(kāi)展全流域綜合治理，科學(xué)實(shí)施生態(tài)系統保護與修復工程等?？梢哉f(shuō)，綠色、低碳、高質(zhì)量發(fā)展之路也是一條讓科技創(chuàng )新造福生態(tài)保護的道路。

　　智慧環(huán)保：生態(tài)文明建設與科技應用密切相關(guān)

　　推進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)。我們都知道，化石能源的使用排出大量二氧化碳和溫室氣體，導致全球氣候變暖、極端氣候和災害事件頻發(fā)。太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源的開(kāi)發(fā)和利用是未來(lái)能源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。我國近10年來(lái)在干旱區有規模地開(kāi)發(fā)光伏和風(fēng)電，取得了較好的經(jīng)濟、社會(huì )和生態(tài)效益。有研究模擬發(fā)現，在干旱荒漠地區大規模布設風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電設施將促進(jìn)區域降水和植被恢復，對區域氣候沒(méi)有明顯負面作用，還有利于區域氣候和生態(tài)環(huán)境的改善。相關(guān)研究成果從能源—水—食物系統聯(lián)系的角度為干旱地區的綠色發(fā)展提供科學(xué)支撐。推廣新能源、加強生態(tài)系統碳匯，成為積極應對氣候變化，實(shí)現碳中和的重要舉措。

　　改善環(huán)境質(zhì)量。使用高強度農藥、化肥帶來(lái)的水污染和土壤污染等面源污染，比以工業(yè)排放為代表的點(diǎn)源污染更加難以控制和治理。尤其是面源污染造成的河湖水質(zhì)惡化現象，病癥在水體，根源在流域。位于黃河最北端的烏梁素海是我國第八大淡水湖，目前，當地正在推廣渠系水生植物和濕地綜合處理、再生水回用、水生植物資源化綜合處理、底泥處置、灌區精準施肥、農藥綠色防控、水肥一體化、地膜殘留監測與處置、畜禽養殖場(chǎng)糞污資源化利用等一系列環(huán)境和生態(tài)工程技術(shù)。通過(guò)農田“控肥、控藥、控水、控膜”和湖邊濕地恢復，烏梁素海水質(zhì)已由劣Ⅴ類(lèi)提高到Ⅴ類(lèi)，局部區域水質(zhì)達到Ⅳ類(lèi)標準，證明了以流域綜合治理為引領(lǐng)的環(huán)境污染控制和治理技術(shù)體系，可以有效解決區域突出水環(huán)境問(wèn)題。

　　科學(xué)布局和實(shí)施生態(tài)修復。以退耕還林還草為代表的植被恢復工程，使得植被覆蓋率增加，各項生態(tài)功能顯著(zhù)提高。但在干旱和半干旱區的研究和實(shí)踐證明，在植被恢復過(guò)程中，如果忽略大規模植被恢復背后的水資源約束問(wèn)題，一方面會(huì )帶來(lái)流域產(chǎn)流和土壤含水量顯著(zhù)下降，造成年年栽樹(shù)不見(jiàn)樹(shù)的資源浪費，另一方面會(huì )改變水循環(huán)，影響下游生產(chǎn)生活用水。只有經(jīng)過(guò)科學(xué)布局，綜合考慮區域產(chǎn)水、耗水和用水需求，才能營(yíng)造適宜本地環(huán)境條件的植被結構和恢復模式。在科學(xué)實(shí)施生態(tài)修復上，中國科學(xué)院廣西環(huán)江喀斯特生態(tài)站將生態(tài)恢復與扶貧開(kāi)發(fā)有機結合，對嚴重石漠化區實(shí)施生態(tài)移民，在遷出區發(fā)展種養結合的替代型草食畜牧業(yè)，遷入區利用水土資源配套優(yōu)勢發(fā)展生態(tài)高值經(jīng)濟林果，形成石漠化治理與生態(tài)產(chǎn)業(yè)扶貧協(xié)同，是國家石漠化治理與精準扶貧的典型樣板，入選全球生態(tài)恢復最佳減貧案例。

　　近年來(lái)，節能增效、循環(huán)經(jīng)濟、低碳交通、綠色建筑等方面的技術(shù)難點(diǎn)正得到持續不斷的攻克。一些技術(shù)攻關(guān)受到大眾關(guān)切，如大氣污染的精準防控?？蒲腥藛T在大氣灰霾成因、控制技術(shù)等領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，污染預報預警技術(shù)也顯著(zhù)提升。信息技術(shù)的飛速發(fā)展更是給環(huán)境保護和生態(tài)治理帶來(lái)前所未有的技術(shù)機遇。大數據、人工智能、地理信息技術(shù)等幫助人們更有效地收集信息，更準確地監測生態(tài)環(huán)境狀況，從而做出科學(xué)決策?？煽晌骼锉Ｗo區開(kāi)通衛星通信固定站，實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)、衛星電視、遠程視頻通信，就是一個(gè)很好的例證。借助前沿科技，生態(tài)文明建設進(jìn)入“智慧環(huán)保”的時(shí)代。

　　海綿城市：城市生態(tài)建設要因地制宜、創(chuàng )新治理

　　提到生態(tài)，人們往往想到自然山水，其實(shí)作為人類(lèi)主要生活空間的城市，是生態(tài)文明建設至關(guān)重要的區域。人們經(jīng)常把生態(tài)城市看成園林城市、綠化城市，但這些只是生態(tài)城市的部分表現。城市的生態(tài)建設不僅是出于美化的需要，更要考慮生態(tài)功能，應該讓生態(tài)融入城市而不是點(diǎn)綴城市。城市生態(tài)建設成為踐行科學(xué)理念和開(kāi)展技術(shù)應用的重要載體。

　　以“海綿城市”為例。海綿城市是生態(tài)文明發(fā)展理念下的一種城市雨洪管理理念，指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”：下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。相比傳統城市強降雨容易在硬化路面匯集，造成城市內澇，海綿城市借助植物草溝、滲水磚、雨水花園、下沉式綠地、城市濕地和城市森林等生態(tài)系統的構建來(lái)蓄水、凈水。如果我們在做新區規劃開(kāi)發(fā)的時(shí)候，能夠優(yōu)先保持自然的生態(tài)要素，比如綠地、水系，然后圍繞這些生態(tài)要素去布局生產(chǎn)空間和生活空間，就能很好地發(fā)揮這些天然的生態(tài)廊道在自然保護、排水防洪等方面的功能。

　　浙江金華市是國內較早接受海綿城市建設理論的城市之一，以水治水的生態(tài)理念和技術(shù)在此得到應用和推廣。通過(guò)發(fā)揮建筑、道路、綠地、水系等生態(tài)系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，讓城市如海綿般富有生態(tài)彈性。“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的生態(tài)環(huán)境造福了當地百姓。

　　讓生態(tài)融入城市，就是讓生態(tài)系統的要素發(fā)揮各自生態(tài)功能，構建城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò )，增加生態(tài)系統連通性。生態(tài)系統具有層級性、網(wǎng)絡(luò )性，只有形成網(wǎng)絡(luò )，才具有穩定性，承載力才會(huì )更大更強，才能夠跟人居環(huán)境有機結合。2020年發(fā)布的《廣東萬(wàn)里碧道總體規劃》以廣東河湖水域及岸邊為框架，統籌生態(tài)、安全、文化、景觀(guān)、休閑和經(jīng)濟功能，打造以水系為載體的城市群生態(tài)網(wǎng)絡(luò )，成為城市生態(tài)文明建設創(chuàng )新設計案例，為“山水林田湖草城”的融合提供了重要的規劃參考。

　　城市生態(tài)有其特殊性，在科技應用上也要充分結合城市生產(chǎn)生活特點(diǎn)因地制宜、創(chuàng )新治理。城市生活和生產(chǎn)活動(dòng)一方面需要消耗大量能源，另一方面也導致垃圾泛濫。將焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電，不僅可以降低對化石能源的開(kāi)采需求，也能防止垃圾填埋對土壤和水的污染。垃圾發(fā)電，一是直接通過(guò)高溫焚燒將熱能轉化為高溫蒸氣，推動(dòng)渦輪轉動(dòng)發(fā)電；二是將有機物發(fā)酵生成沼氣，再通過(guò)燃燒將熱能轉化為高溫蒸氣?？紤]到發(fā)電方式的區別，以及一些垃圾直接燃燒會(huì )產(chǎn)生有害氣體，普及垃圾分類(lèi)是必要的。目前北京等城市實(shí)施的垃圾分類(lèi)，為垃圾綜合利用和垃圾發(fā)電技術(shù)實(shí)施提供重要前提，是生態(tài)文明建設的具體舉措。

　　中國生態(tài)文明建設將為實(shí)現全球可持續發(fā)展目標提供中國智慧、中國方案和中國經(jīng)驗。期待更多科學(xué)認識和先進(jìn)技術(shù)能應用到生態(tài)文明建設中來(lái)，讓科技創(chuàng )新賦能綠色發(fā)展，營(yíng)造更美麗的山水家園，建設更美好的人類(lèi)生活。

　?。ㄗ髡邽橹袊茖W(xué)院院士、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員）