全书共11章，分别是：智慧能源的大数据转换及连接；发达国家可再生能源生产的经验借鉴；能源与环境科学的前沿趋势；关于全球碳不均衡以及气候变化适应性和减缓；模拟和检测国民幸福指数及生态可持续性；水资源保护的生态学意义与新能源技术应用；新能源与未来智能交通技术探索；城市化对区域生态系统的影响与城市可持续发展的转型；未来能源系统展望：从资源能源到智慧能源；生态经济均衡发展的可持续智慧气候农业；生态修复的景观空间格局研究及设计。
本书就生态能源领域面临的主要问题与挑战以及潜在的应用，提出了许多前瞻性的科学问题、发展趋势、预警、风险规避、挑战和机遇等建议，为学术和产业界提供了前沿的研究方案和思考。本书的探讨成果，将有助于逐步建立起生态能源领域的科技思想平台，为社会各方面决策者、科学技术研究人员、产业界与经济界提供独到的参考建议。

生态与能源科技前沿：
挑战与机遇
21世纪以来，中国城市
化进程发展迅速。由于中国
人口基数大，城市群和超大
型城市很多，因此，中国城
市化发展相关主题成为了近
年的研究热点。中国的经验
、中国的问题、中国所面临
的挑战，对世界其他国家来
说，也有非常重要的参考价
值。
在此背景下，2018年6月
12-13日，中国科学技术协
会主办，中国国际科技交流
中心策划、组织和承办了这
次生态与能源发展前沿圆桌
会议。会议共邀请到海内外
相关领域专家、学者11人，
就7个生态议题及其前沿研
究展开交流探讨。本次会议
的学术召集人包括：中国工
程院院士、水文学及水资源
学家王浩，欧洲科学与艺术
院院士、瑞典皇家理工学院
和梅拉达伦大学教授、国际
能源期刊《应用能源》
（Applied Energy）主编严
晋跃，2015年普利高津金
奖获得者、美国加利福尼亚
大学河滨分校生态学终身教
授、国际生态与可持续发展
研究中心主任李百炼，以及
国际生态城市建设理事会秘
书长、生态学家、北京博大
生态城市规划设计院院长伍
业钢。各学术召集人借助自
身学术成就、声望和资源，
促成该领域顶级专家齐聚一
堂，共享前沿研究成果，碰
撞学术智慧火花。
参会的专家学者还有澳
大利亚社会科学院院士、澳
大利亚国立大学克劳福德（
Crawford）公共政策学院生
态经济学家和公共政策教授
兼副院长罗伯特·科斯坦萨
（Robert Costanza），新
加坡工程学院院士和英国能
源研究院院士、新加坡国立
大学机械工程系教授兼能源
研究所执行总监邹邵强
（Siaw-Kiang Chou），欧
洲科学与艺术院院士、鲁尔
大学波鸿分校碳封闭循环经
济研究部主任罗兰·斯潘
（Roland Span），国际能
源研究期刊《焦耳》
（Joule）主编菲利普·埃尔
斯（Philip Earis）博士，奥
地利生态经济学家克劳斯·
胡巴切克（Klaus Hubacek
）博士，清华大学及英国南
安普顿大学教授吴建平，中
国科学院生态环境研究中心
研究员、第三世界科学院（
发展中国家科学院，TWAS
）院士、欧洲科学院
（Academia Europaea）外
籍院士吕永龙。
这次生态与能源圆桌会
议虽然规模不大，但是代表
性很强，有多位来自亚洲、
北美洲、欧洲、大洋洲的生
态与能源领域的权威专家。
会议紧密围绕联合国2030
年可持续发展目标，以建立
“促进目标实现的伙伴关系”
为宗旨，以解决全球和中国
能源与生态环境问题为目标
。会议对涉及生态与能源各
方面相关的议题——从大数
据到人工智能，从环境影响
到生态修复，从能源开发到
可持续利用，特别是储能以
及今后对能源的各种应用—
—都进行了十分广泛的讨论
。
此次圆桌会议就生态与
能源领域面临的主要问题与
挑战以及潜在的应用提出了
许多前瞻性的，针对科学问
题、发展趋势、预警、风险
规避、挑战和机遇等的建议
，为学术和产业界提供了最
前沿的研究方案和思考。会
议的探讨成果将有助于逐步
建立起生态与能源领域的科
技思想平台，为决策者、科
技界、产业界与经济界提供
独到的参考建议。
与此同时，国内外生态
与能源领域的专家对怎样实
现人民对美好未来向往的具
体目标做了详细讨论，从生
态和能源方面提出了非常具
体的建议。专家提出了多个
发展中国家的评价指数对
GDP指数进行补充，如GPI
指数、幸福指数、生态文明
指数等，这对中国和各发展
中国家的生态文明建设将有
非常具体的、可以检测的、
可达到的指导意义，是一个
很有操作性的可实施的指数
体系。这对中国发展政策与
发展目标的落实都有具体的
帮助。
中国的发展速度和增长
速度在世界上是比较快的，
特别是在城市发展方面。大
家对中国问题的讨论也体现
在对中国生态与能源问题的
关注上，这也是这次会议聚
焦的重点。因此，不管从城
市的角度还是国家的角度，
中国给全球提供的经验在生
态方面以及与生态有关的能
源方面都是非常重要的。
为了扩大生态与能源圆
桌会议的影响，并巩固会议
的成果，11位参会专家就会
议讨论内容进行了总结，提
出了一些具体对待中国和国
际上生态与能源发展的决策
性的、顶层设计的意见，把
会议讨论的成果推向世界，
把中国面临的挑战、中国解
决问题的思路也推向世界，
使本次生态与能源圆桌会议
的成果得到更广泛的认可，
对未来生态与能源的发展和
研究都有很大的指导意义。
作为本次圆桌会议的召
集人，我希望中国科学技术
协会能够建立和巩固类似这
次论坛的这种创新性的形式
和机制。希望通过这样的会
议对全球的生态与能源发展
、全球面临的挑战与机遇，
以及对未来研究发展提出一
些政策性、研究性的意见。
因此，这一次圆桌会议不但
对中国，对世界也将会产生
很大的影响。我也希望政府
管理者、科技工作者、企业
家、关注生态与能源科技的
学者和读者，从本书展示的
生态与能源的发展前沿，以
及人类所面临的挑战与机遇
中得到启发与启示，这也将
是本次圆桌会议最重要的成
果之一。
张建生 博士

伍业钢，博士，为北京东方园林生态城市规划院院长、主任生态经济学家，同时兼任国际生态城市建设理事会秘书长、中国科学技术协会第八届全国委员、“未来地球计划”中国国家委员会委员、国际英文学术杂志《Ecological Processes》的执行主编。
伍业钢博士曾被聘为美国卡诺集团公司生态学高级顾问、美国能源部橡树岭国家实验室博士后研究员，并曾参与艾维格莱湿地生态系统、密西西比河流域生态系统、墨西哥海湾生态系统等美国三大流域生态修复工程的模型研究项目。伍业钢博士的研究兴趣包括植被生态学、森林生态学、湿地生态学、火生态学、景观生态学等；已发表中英文论著、论文六十余篇。其中包括《大坝对生态和环境的影响》、《生态复杂性与生态学未来之展望》、《生态学未来之展望：挑战、对策、战略》、《生态智慧》等论著。

引言
引言参考文献
1 智慧能源的大数据转换与互联
1.1 数字化转型的趋势与互联
1.1.1 什么是数字化？
1.1.2 互联的全球发展趋势
1.1.3 数字化技术的市场投资
1.1.4 数字化技术与策略的产业应用
1.2 能源供需现状与发展趋势
1.2.1 数字化重塑传统电力部门结构
1.2.2 数字化能源电力系统
1.2.3 基于区块链的P2P能源交互
1.3 安全问题与技能发展
1.3.1 网络安全
1.3.2 隐私安全
1.3.3 经济影响
1.4 政策引导方面的相关建议
1.4.1 建立专业知识技能体系
1.4.2 合理有效的数据访问
1.4.3 建立灵活性
1.4.4 注重整体的系统效益
1.4.5 提供公平的竞争环境
1.4.6 互相学习
1.5 东南亚国家联盟（ASEAN）智慧城市网络
参考文献
2 基于德国可再生能源发展的经验借鉴
2.1 德国可再生能源的发展
2.2 可再生能源与碳排放
2.3 可再生能源的选择
2.4 可再生能源的挑战
2.5 可再生能源与智能电网
2.6 可再生能源的未来发展趋势
参考文献
3 能源与环境科学的前沿趋势
3.1 能源扩展性、经济性和资源可用性
3.2 政策引导能源可持续发展
3.3 经济活动与能源关系
3.4 解决人口问题，实现可持续发展对策
参考文献
4 全球碳不均衡及气候变化的适应与减缓
4.1 全球收入增长的不均衡与环境影响
4.2 影响碳排放的因素
4.2.1 城市化
4.2.2 家庭消费
4.2.3 生活方式
4.2.4 饮食改变
4.2.5 人口结构的转型
4.3 消除极端贫困与减缓全球气候变暖
4.4 总结
参考文献
5 联合国可持续发展目标与可持续福祉的模拟检测
5.1 联合国可持续发展目标
5.2 可持续发展模型的建立
5.2.1 模型如何建立
5.2.2 模型建立与生态关系
5.2.3 流程分析法
5.2.4 多角度综合模型
5.2.5 综合模型
5.3 幸福指数
5.3.1 幸福指数和国民幸福总值
5.3.2 “GDP”不是唯一标准
5.3.3 生态系统与幸福感
5.3.4 GDP与GPI
5.3.5 中国的现状
5.4 未来世界是什么样的？
5.5 幸福经济“WE”与幸福经济联盟“WEA”
参考文献
6 生态流域与水生态系统修复
6.1 生态流域的基本概念
6.2 “去极值化”和“系统治理”是生态流域建设的重要思路
6.3 生态流域建设主要措施
6.4 生态流域的评判
6.5 生态流域建设理念的沿革
6.6 结语
参考文献
7 新能源与未来交通
7.1 中国和世界新能源汽车市场的发展趋势
7.1.1 中国新能源汽车市场发展趋势
7.1.2 世界新能源汽车市场发展趋势［根据国际能源机构（IEA）的预测］
7.2 三类新能源汽车
7.2.1 纯电动汽车
7.2.2 混合动力汽车
7.2.3 燃料电池汽车
7.3 未来交通
7.3.1 社会变革和社会公平性得到充分体现
7.3.2 拥堵和出行安全等问题将得到有效解决
7.3.3 将带来社会分工和财富的重大变革
7.4 未来发展的研究热点
7.4.1 EV 电池
7.4.2 太阳能智慧道路
7.4.3 太阳能与无线充电公路
8 城市化及其对区域生态系统的影响：城市可持续发展的转型
8.1 城市化的主要挑战
8.2 案例研究：北京及其周边区域生态系统
8.3 转型为城市可持续发展
8.4 生态城市与绿色建筑
参考文献
9 未来能源系统展望：从资源能源到智慧能源
9.1 WHEN：能源系统正处于转型期
9.1.1 资源转变
9.1.2 技术创新
9.1.3 投资与市场
9.1.4 能源供需关系和能源负荷
9.2 WHY：能源系统转型的驱动因素
9.3 HOW：能源系统的多维性
9.4 WHAT：未来能源系统的展望
9.5 汽车革命与交通、能源、城市协同发展
9.6 数字化：能源的新时代
参考文献
10 生态经济均衡发展的可持续智能气候农业
10.1 粮食安全与气候变化
10.2 传统农业生产对环境的影响
10.3 生态多样性对农业生产的启示
10.4 智能气候农业
11 生态系统修复与景观设计
11.1 矿山生态环境问题和推进绿色矿山建设
11.1.1 矿山土地损毁及生态环境现状分析
11.1.2 如何推进绿色矿山建设
11.1.3 绿色矿山建设需要注重经济、生态、社会效益相统一
11.2 流域水生态系统修复的重点问题分析及提升策略
11.2.1 问题与挑战
11.2.2 策略与机遇
11.3 水流域雨洪管理及海绵城市建设
11.4 水流域生态修复与湿地设计
参考文献