今天,10月三十日，是联合国发布世界人口正式达到七十亿的一天。随着人类的自然增长，世界卫生医疗水平的提高，人口的增长是必然的。虽然中国有独生子女计划数十年，还是不能改变这个大趋势。看看下图，是人类人口自公元前一万年的增长趋势。没学过高等数学的人都看得出，这个趋势是个指数曲线，很吓人的。地球从六亿人口到七十亿，只花了12年时间。再过十年，又会增加十个亿。看这个曲线，很容易让人想到一个问题，就是地球到底能撑多少人？

人类生存需要空 间，能量，原材料，环境等。我们这里只从最基本的能量角度估算一下。所有地球上的人，都需要能量才能活着。这些人都要靠地球母亲提供能量和物质（物质既是 能量）。地球母亲每天消耗在维持人类生存上的能量是相当可观的。地球母亲照顾七十亿个人，靠的是两个能源帮手－一个是化石能源（来自恐龙等远古的积累，不 可持续），一个是太阳能。化石能源象是地球母亲的嫁妆，用完就没有了。太阳能象是地球母亲的固定收入。所有其他的能源形式（比如风能，食物，电池）都是从 太阳和石油转化出来的，都只是一个中间过渡。记住，只有石油（兼含煤）和太阳能是地球母亲的净能量源。

七十亿人生存需要多少能量？每一个人生存都需要能量。人就是每天动都不动，不费脑，不上班，不劳动，需要的能量也是很可观的。这个叫净能，对于一个45公斤重的人，每天需要1415大卡才能维持身体的基本需要。（如果算上人劳动，锻炼，交通所需要的能量，那需要在净能的基础上增加很多）。当然小孩需要的净能少。我们算七十亿人每人平均体重45公斤，七十亿人每天消费的能量就至少是1.15E13Wh（公制）。(1.15E13 是1.15乘十的13此方的意思。比如1E3就是一千，1E6就是一百万。Wh是能量单位，瓦特小时)。

有人说，这不对 呀，人每天吃东西就好了，那里需要能源？地球人能量确实来自食品。但是食品从那里来？太阳能通过光和作用滋养植物，这些植物提供很多的食物能量。但是只靠 太阳能是不可能支撑七十亿人的。人类的生活已经深深的依赖于化石，就像小孩喜欢吃糖。可以肯定的说，没有化石能源（石油，煤，天然气）就没有粮食。石油被 用来交通和运输，用来作肥料，用来作食物（比如糖），用来加热食物。现代农业大量依靠机械，这需要烧油。作机械的工厂需要烧油，现代农业大量依靠农药化 肥，这需要化工从石油提炼。这些食物要靠机械加工，靠汽车轮船运输。总之，七十亿人的生存，和石油是息息相关的。太阳能的光和作用也有贡献，但是没有石 油，绿叶子是不会变成你桌上的食物的。没有石油做的化肥，绿叶子也被虫子吃了。你不信也得信。

现在我们看一下太阳能。每天太阳照在地球上的总能量是很多，每天有2.9E18Wh进入大气层。这个能量超过人类总净能需求的1万倍。这些能量很重要。太阳能提供我们天气和风云。云雨的变幻被用来浇灌作物和产生能源（比如水利发点）。太阳每天通过光和作用提供大约2.3E+15Wh的植物能源（包括树木花草），其中包括粮食作物。表面看来人类靠太阳能就足够生存了。但是这里面又很多的限制。比如前面提到的粮食的加工运输。另外，现代人类生存对电的依赖很重。人类把太阳能转变成电能的能力还是很低，以2010年底的统计，每天世界太阳能电力的总量只有1E+9Wh, 而全球电力当今需求总量是每天5.5E+13Wh。 现代太阳能技术虽然发展很快，但是由于太阳能板的制备和太阳能的间歇性，还是杯水车薪。

人需要的这些能量（静止能量），如果全部来自石油的直接转换，就需要六百七十万桶原油提供。这是很大的数字。(事实上，人类需要的能量远比这个数字大。现在世界上每天开采桶石油八千五百万桶。) 地球的石油储备还有多少？这个众说纷纭。

我们看出，养活人类七十亿人想全靠太阳能是难度很大的。人类因为石油的普遍，已经染上了几个“坏习惯”-例 如对石油和电力的依赖。人的生存是离不开石油和电的。太阳能不可能帮助我们大量的运输和机械化生产。如果化石能源全部消失，地球是不可能支撑七十亿人口享 受现今的生活水平的。我是作技术的，技术进步不可能这样快。在中国太阳能电池生产重镇无锡，政府需要对太阳能板企业限电，因为它们需要的电能太大（比如融 化硅）。

一点可以肯定，就是石油的储量不是无限的。在2020或2050年之间，人类化石能源的总产值很可能达到峰值，从此会不可逆的回落。这个问题没有准确的答案，众说纷纭。即使石油储量预计有误，石油的开采也会越来越难。

这个博文在此了结，抛砖引玉，作如下几个总结要点。（本文不对环境，资源等方面作模型）。

1。一是人类的人口增长还是有余地的。好在人的生育率随着现代化自然下降。但有人预计会在几十年内达到一百二十亿稳定值。

2。二是人类如果没有石油，只靠太阳能，是不会持续我们现有的现代生活的。互联网，汽车，自来水，手机，电视，这些我们习以为常的东西，都会消失。生活水平会退回到古代的水平。这还是好的结果。坏的结局，是人类在退回古代水平的路上必然会打起来的。

3。科技还有很长的路要走。太阳能电力，还需要科学的突破，和至少至少百倍量级的增长。这些需要政府企业的共同努力。这里的科学，不是应用技术，而是基础研究，是需要很多科学家耐心攻关的。现在硅太阳能发展已经进入一个规模，但是电池技术，电力输送技术还很不让人满意。

4。人类要善待化石燃料资源，不要在这些资源很多的时候无度使用。这些问题不是大家都回收就能解决的。当然这个话说起来容易作起来难。

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