一个医学研究工作者考察了世界能源问题，并提出了有关如何改变我们的活动方式以便筹划一个前程灿烂的未来的一些独到见解。
安全而充分地供应能源，很可能是今天能发射宇宙飞船的人世间要解决的最有价值和最复杂的问题。在2000年以后，我们如何能提供足够的能源而又不会对人类的环境带来有害的影响？哪一种能源能够在二十世纪和三十世纪后使我们的发电机继续运转？
对工业化社会里的大多数人民来说，能源和石油是同义词。每天，有四千五百万桶石油从生产国运往消费国，每桶石油容量合一百五十八、九升（或合四十二美国加仑）。生产国主要是石油输出国组织的十三个成员国，其中以沙特阿拉伯为主；消费国则大都在西半球。每年大约消费一百六十五亿桶石油，而全世界的石油储量，据1975年估计约为六千五百八十亿桶。每年还有二百万吨原油在运输、装卸和近海生产过程中污染了洋面和海岸线。如果再加上海洋中来自河流、下水道，以及陆上机动车辆所散发的碳氢化物尘埃中的石油及与之有关的物质下脚，那么污染物质的总量达到每年一千万吨。
如果上述的供求数字一成不变，那么到2018年用完最后一滴石油以前，我们还有四十年好过。然而储量并不等于所有经济上和技术上可以开发的数量，而且毫无疑问，在供应并不能保证跟上的情况下，需求仍会增长。很可能会发现和开发新的油田（像在阿拉斯加和墨西哥），而且即使在石油输出国组织的油井上政治塞头在这种时刻不大会塞住——虽然我们已经看到由于各种原因，产量有一定的缩减——我们还是必须认识到，离石油生产增长期的末日很可能至多只有十五年了。同时也应该认识到，我们现在主要靠石油，将来必然要转到更多地依靠其他能源，人类社会必须找到应对这种转变的办法。
一、用煤的问题
光秃秃的种子植物或裸子植物，经过三亿五千万年的沉积而形成的煤，理论上可再次在能源市场独占鳌头。在经济上可以开发的煤，估计有七千三百七十亿吨，相当于大约三万亿桶石油。根据世界能源会议估计，世界上最终可以开发的煤有十一万亿吨（相当于五十万亿桶石油），换句话说，现在推测经济上可以开发的煤的储量，为已经探明的储油量的四至五倍。根据现在的能源消耗率，七千三百七十吨的煤可用二百年左右。因此，如果需要，从现在使用石油和沼气的时代转到将来使用更新的能源时代之间，可以用煤来填补空隙。但我们一定不能忽视转而用煤所带来的对环境影响，即使只有几十年时间。
燃烧矿物燃料对大气的长期影响，我们了解不多，但我们知道，当煤燃烧时所散发出来的硫黄形成的氧化硫，再和水反应形成的硫酸，确实会危害健康、毒化环境。我们对净化燃烧物的技术知之甚少，也没有精心地花费大量时间去研究和规划，但我们对那些必须在矿下工作的人们所患的矽肺病和其他呼吸系统疾病却知道太多。有关煤粉问题必须预先解决；因为有人计算过，美国每二十年所挖出的煤粉，如堆成一米半厚的煤粉层，就将堆满五百平方公里的土地。虽然煤的价格现在相当便宜，但它的提炼物的价格很可能迅速上涨；在西欧则不尽然，那里的矿比美国深，煤层比美国薄。最后，不能忘了几十年来无论是家庭的、还是工业上的潜在用户，全都乐意接受“清洁的”、实用的石油交货。这就要求有极其强大的动力才能使消费者信服地用煤来代替油，而一点也不介意煤正是另一种燃料资源，它会严重污染环境。
煤可以转化成石油，它也可以气化。但合成油估计每桶十六美元以上，甲醇估计每桶十三美元以上，价格看来有抑制这种转化工作的作用；还有，在许多重点工厂能开工以前，从设计到投产大约要十年时间。
二、……以及裂变的严重危险
人类不必进一步冒险进入以核裂变作动力的时代，我觉得这么说错不了。那些热衷于核裂变工厂的人（正确地）争辩说，使用惯常的矿物燃料已为时不多；他们（错误地）坚持说，如果我们不想看到我们传统的物质文明的极大部分，像莎士比亚笔下的巫婆那样，在稀薄的空气中突然消失，那么在全世界范围发展裂变技术就势在必行。
现在有三种主要的核能反应堆已付诸使用。它们是：轻水型反应堆（使用高压水或开水），重水型反应堆和快中子增殖反应堆。这些反应堆，像使用矿物燃料来运转的工厂一样进行工作。反应堆产生蒸汽，推动附属于发电机组的汽轮机，从而发出电流。这里没有什么魔术。
在热核反应堆中，核燃料由铀-235组成。当铀-235吸收了一个中子而引起核裂变时所造成的链式反应，是由一种用日常用水或重水（D2O）这类轻原子的减速剂所控制的。
重水反应堆是用自然铀作燃料，用重水作减速剂的。铀只使用一次，用过的放射性废物，现在未被处理。
为了在轻水反应堆中使用，铀必须在燃料电池装入反应堆以前进行浓缩。用过的燃料电池运到再处理工厂用机械方法和化学方法将它们分解为：（1）残存的铀和其他放射性裂变物；（2）特别是钚，因为用它制造核武器已经有三十多年了。钚还可以作为燃料装入第三类反应堆，即快中子增殖反应堆，这种反应堆一开始就需用大量的钚。快中子增殖反应堆用高能量中子发动，它开动后，不能裂变的铀-238通过吸收这些快中子就能转化成能够裂变的钚，因此这种反应堆“增殖”出的燃料比它消耗掉的还多。
装有钚的核装置有非常现实的危险，它既可被正式的武装部队所使用，也可以被恐怖主义的武装集团所利用。有才能的非专业人员制造一颗原子弹完全有可能：这一点全世界都讨论过，并在几年前已被美国学生所证明。
三、其他能源的难处
人的感官不能察觉放射性。因此，我们并不知道由于频繁的原子弹试验和贮存散布世界各处的放射性废物，已使人类及其环境遭受多大危害。但是我们很知道，为发展安全的、可以更新的能源而坚持不懈地工作，以便使核裂变工厂在没有进一步扩大前就予以废弃，是具有潜在危险的。另一个有助于废弃核裂变工厂的因素是：世界上优质铀矿和优质钍矿的蕴藏量，很可能和石油同时耗尽。
作为混合气体（即和油溶解在一起的天然气，或者在油层上面一个储气盖下的天然气）或非混合气体（只能在可产生天然气的结构中发现）的天然气，是有限能源的另一个重要来源。现在在美国，它供应着四千万住户和三百万企业的需要。
经济上可以开发的世界天然气总储量，相当于三千八百六十万桶油，大部分为石油输出国组织的卡特尔所控制。据穆迪和盖格估计，最终可以开发的天然气储量相当于一万四千亿桶油。
天然气的供应量问题，现在跟如何从气井把气运送给消费者的问题相比，是次要的。管道网的建设非常昂贵。用油船运输液化天然气来代替管道的办法，并没有很大吸引力。这不仅因为在液化工艺和再气化工艺上要花费大量投资，以便把天然气装进特制的冷藏船（-161℃），还因为要为这种船一旦在港口爆炸所引起的严重伤亡事故日益担惊受怕。此外，为一种在可以预见的将来肯定要枯竭的能源花费大量投资是否值得，也完全有理由怀疑。
将岩石加热至摄氏五百度可以榨出页岩油，但页岩油不是实在的能源。这不仅由于存在精炼问题（诸如它要脱氮），而且生产一百升生页岩油就需要一吨岩石。以日产一百万桶页岩油为基础计算，其固体的下脚估计每天要有一百七十万吨岩石。
以热的海水形式出现的地热能源，很多国家（冰岛、意大利、日本和苏联）久已作为家用。毫无疑问，它将继续在局部地区作为一种重要的能源。
四、作为动力资源的水和植物
间接的太阳能——水、风和光合作用——在过去十年重又引起了兴趣。水力发电和国能之所以使人感到兴趣理由颇多：它们没有化学污染，没有热污染，没有放射性污染；它们没有燃料问题，没有运输问题；而且它们还可以反复利用。水力发电系统很适宜于电力贮存，因此多山地区的国家诸如挪威和瑞士，他们的水力发电分别占他们总电力消费的100%和90%就不足为怪了。在美国和西欧，可以开发的水力潜力大多已开发了，而发展中国家的大部分地区还可以从水力发电去发掘许多潜力。
风车所生的风力已经利用了好几百年，尤其是荷兰，在十八世纪末，那里还有二万架每架风力为二十千瓦的风车在运转。
有人估计，用直径为五十六米的推进器和平均风力为五百瓦的五万架风车所产生的能量，相当于日产一百万桶油。很难想象，风力可作为能量供应的一种技术。风力在世界上局部地区很可能继续作为重要的能源，它可以和电力贮存系统或水电蓄电池或电化蓄电池很理想地结合起来。
用各种方法从植物中提取能源已引起兴趣。这主要基于这样的事实，即每年由于光合作用而在植物中产生和贮存的能源，比世界上现在消费的能源总量还多十七倍。因此，有人建议栽培植物作为燃料。以地面为基地的能量种植园，是农业的潜在竞争者，并且鉴于对日益增长的饥饿的人类来说，可耕地很稀少，因此这种剥夺陆地的办法并不可取。另一种是生物转换法，即焚烧市区的废料或把它转换成沼气，这种办法在欧洲许多地区已众所周知，并且十分有用。这种办法可以而且应该推广到世界上其他地区。烧掉残留的麦秆和其他农业废料越来越普遍，不仅在丹麦，那里有八千以上烧麦秆的人在进行工作。这些和另一些生物转换技术将在局部地区继续成为重要的能源。
五、太阳能和核聚变中的智慧
太阳能的极限超过生命本身的极限。正是这种能源技术才是既能满足全世界需要又没有任何副作用，不论从动植物生长的小环境来看，还是从整个宇宙的大环境来看都没有副作用。太阳能技术既不是重大的政治措施，也不是重大的经济措施，因而很明显，要创建一个安全而健康的未来，它是最好的抉择。我们已设计出太阳能的转换系统，使它既能直接转换成能对家庭或工业用水、用房进行加热的能源，也能转换用作① 冷藏，② 机械能或电流所产生的热能（通过一种中介的热力措施）。后面的过程通常称为光电效应。
1972年世界上消费的能源总量约56×1012千瓦小时，等于在沙漠地区的二万二千平方公里方圆内每年所接受的太阳能，而这么一个地区仅占地球表面的0.005%。据帕尔兹估计，装置在约占埃及四分之一土地上的太阳能系统，从理论上说就足以供应今天世界上全部能量消费，还包括太阳能转换功率中的贮存损耗，非生产性空地及其损耗在内。
核聚变功能的前景，相对说来还知道不多，我把它作为一个显然应予注意的潜力列入对将来说来是现实的能源，大都是由于基本燃料元素（氘和氚，氢的两种重同位素）是普遍存在的，并且在实质上是永无止境的。
聚变是一种核的反作用，它使太阳的质量转变为能量，因此聚变工艺是重现太阳在宇宙中的活动过程。自从1973年石油禁运以来，这个领域的研究工作也大大地加强了。重要的研究工作已经完成，在本刊提到的许多科学家中，特别是桑迪亚实验室的扬纳斯和他的同事们，以及莫斯科原子能研究所的柯切托夫作出了重大贡献。
1. 复制太阳的活动过程
对核聚变采取两种研究方法。一种是磁场制限法，即用强磁场把气体燃料制限在反应堆房间里；另一种是惯性制限法，即用强大的激光束用氢同位素制成的燃弹爆聚。激光束效力还不够高，研究工作者已经采用更为理想的方法即通过惯性制限来进行聚变，这就是利用电流很强、电压很高的电脉冲产生出来的强大的电子束和离子束来进行聚变。这种相当简单的高能电子束加速器，价格只有能放出同样能量的激光加速器的百分之二。
为汽轮机生产出具有摄氏100×106度的热能所能生产的蒸汽，现在只要每次操作一毫秒时间的复制太阳活动的过程。除了已经出现的大量问题外（特别对冶金学家来说），在这种能源能被控制使用以前还有许多要求最先进技术（甚至还没有发明的技术）的复杂问题必须找到它们的答案。很显然，除非我们找到把这么大量的热用到工业上去的办法，否则这种热造成的污染必然具有实在的危险性。既然太阳能也许不足以或不宜于满足人类对能源的全部需要，那么复制太阳在宇宙中的活动过程显然应予探索，并拨给更多的资金。这样做，不仅因为矿物燃料以及铀矿和钍矿在可以预见的将来会耗费尽，也因为冒险地储藏裂变反应堆的放射性废料和储存核武器总会终结。
正如扬纳斯所概述的，核的聚变力之所以吸引人，有好几个理由。首先，一点点液态的重氢燃料会以穿透能力极强的中子形式释放出和二十吨煤一样多的能量。其次，如果反应室内壁的原料经过慎重选用，那么聚变反应堆的放射性副产品会比裂变反应堆少。第三，作为燃料的矿石不可能熔化，如像三里岛事件。
2. 人类对革新的担心
革新有两种结论。许多人担心开采矿石这种传统能源战略的明显不足，或担心钚所产生的人工放射性物质的显著缺点；但他们更害怕革新的挑战。
当帕平在1707年制造出第一个蒸汽瓶时，这就是革新。当瓦特在六十年后完成了他自己的蒸汽引擎时，这也是革新。当奥埃斯特德和法拉第做出了一些重要发现，终于使现代的电力机械可能存在时，社会感到好奇，但抱有怀疑；当工业家西门斯和惠特斯通爵士大约四十年后说明如何使发电机自激发，以及爱迪生1882年在纽约建造了一家发电厂，终于开亮了市内电灯时，全世界均为之震惊。所有这些事件，都是人类历史上有些吓人的革新。
人类制造了内燃机，才使汽车和飞机有可能存在。人类发明了汽轮机，接着又发明了喷气式发动机。在哈恩1938年告诉我们如何用人工去分裂铀原子以前，费米在芝加哥建造了第一座核反应堆以前，人类已经发现了原子能。所有这些革新，都是以看来似乎不可逾越的挑战和问题为前导的。最后，这些挑战和问题都被制服了。有关烤太阳能适应于大规模需要的一些复杂的技术问题，特别是如何制服核聚变的复杂技术问题，看来是难以解决的。但是，我们将通过全世界的努力去解决这些难题。
石油价格在1973年是每桶2.41美元，不到六年已上涨了几乎十倍。对我来说——我想对大多数人也是如此——不可能完全了解作为价格基础的一些计算方法。世界舆论时而责怪石油生产国，即石油工业的“七姊妹”国，时而责怪由于价格飞涨而对石油所作的有限限制。生产在缩减是个事实。使公海上的超级油船调头转向以便驶向可以获取最大利润的港口，也是众所周知的战术。石油短缺促使个别国家直接与生产国做买卖，从而使跨国的大销售商蒙受损失。
六、回到开头
我们必须察觉促使我们正在经历的这个转变的一切因素。我们今天就必须设计一个现实的未来，而不是犹豫不决一直到将来突然之间成为现在时。
燃烧矿物燃料必然对我们的生物圈、从而对人类健康有严重恶果，尤其在拥挤得使人窒息的特大城市。尽管有限制战略核武器第二轮会谈的协议，但核裂变技术已经向所谓超级大国提供了足以几十次地毁灭人类文明的核武器。虽然我们还没有经历到一次灾难性的熔毁，但由于安全体制不充分已迫使哈里斯堡和其他一些核裂变工厂关闭了。放射性废料的“安全”处理问题还没有解决。当我们还不知道下一次大变动将在哪里发生时，这些问题怎么能解决呢？
即使是矿物燃料的生产，亦即挖掘地球的地壳与地幔，或迟或早也一定会产生有关地质稳定性的问题。美国目前正在使用五十多万口油井。当整个工业化世界的矿物燃料即将用完，而核裂变工厂又因研究安全控制问题而被废弃或关闭时，我们也许会就我们还遗留哪些燃料资源问题进行最后的讨论。这不将是一次默默无言难受而凄凉的讨论吗？
天地万物的起源以及有关它们是“从来就存在”还是“后来才形成”的确切知识，很可能依旧是无法捉摸的论题。宇宙的年龄估计有二百亿年左右。银河，即我们这个星系，可能有一百五十亿年；它的直径有十万光年，其中闪烁着一千亿颗星星。
用放射性同位素来计算某种硕石的时间，使我们有可能估计出我们这颗行星大约已存在了四十六亿年。行星是由星际间的气体和尘埃微粒的一些聚集体所形成。他们和最初的旋转云的核心，或称原始的太阳距离各不相同。外圈的行星较大，有木星、土星、天王星和海王星；内圈的行星较小，有水星、金星、地球和火星。我们的太阳开始放射光芒，很可能是五十亿年到六十亿年以前的事。
虽然我们对地球的太古史的知识最多只是一鳞半爪，但我们知道生命大约出现在三十四亿年以前。最早的软体后生动物的化石遗迹，在不到七亿年的岩石洞穴里发现。换句话说，地球受到太阳辐射已有五十亿年到六十亿年，而后生动物的生命依靠这种辐射而得以繁殖已有六亿到七亿年。这种生物也被以谨慎而明智的方式开发出来的总的生物圈所证实。
七、解决问题的方法
难道人类的科学现在将破坏它成功的进化吗？难道我们让人类的科学在一个狂乱的世纪中毁灭或严重损害几百万年建设起来的成果吗？或者，我们将根据我们全体所肩负的重大责任而开始行动？
如果我们同意尊重全球性的互惠主义和理性主义，我们就有为2000年必然会拥有的六十二亿人民提供住宅、食物和能源的大好机会。
以这种合理的互惠主义为内容的新的世界秩序一旦庄严地开始建立，就必定会使人们一致努力去：（1）以一种诚实的、求取最小利润的方式，分享我们剩下的矿物燃料，以便弥合今天这个石油 - 沼气 - 煤的时代和明天可以供应更新的能源时代之间的空隙；（2）把每年必须花费四千亿美元到军事上去，以及把杰出的科技人才用于军事研究和发展的荒谬情况转变为努力研究和发展上述的能源技术，主要是太阳辐射和热核聚变。
这听起来很简单，这确实是很简单。仅仅是一个全球性的常识问题。答案是简单得近乎可笑，看来没有人会敢于向全世界提出这样的建议，而全世界现在却是使问题唯一有效的范围。我不在乎被人取笑，你呢？我希望能引来论述完美、说理透彻的声明，首先说明第一、二两个问题事实上不能实现，其次，还会有其他的解决办法从长远看来能为人类服务得更好——不论从经济上、生态上、技术上、医药上、政治上以及行政管理上都是如此。
我不认为我们还有时间听取没有一定远见和足够勇气的不学无术政治家们的陈词滥调，或者听取没有社会意识的晕头转向的科学家们所说的过时论断，或者听取只知道谋取个人利益或公司利益的那些个人的连篇废话。这些东西我们已经听得太多、听得太久了。
我们称自己是欧洲人、北美人、亚洲人、非洲人等等。然而我们不尽于此。我们是人类，是世上的独特品种。我们像我们的祖先一样自愿承担起通过为别人创造体面的生活来为我们自己创造体面的生活的永恒责任。我们组成了一大品种，即人种，这比是黑人还是白人、是欧洲人、拉丁美洲人还是澳大利西亚人更来得重要。我们已经度过了因意识形态分歧而争吵、因彼此以自我为中心而引起争吵的漫长岁月。现在我们处于一个新的世界——一个狭小的世界——在那里，用民族主义这双破旧不堪的长靴已不再便于行走。现在我们必须继续为这个世界创造新型的人。否则，我们一度值得骄傲并有极大创造性的人类将陷于种族灭绝、凄苦无靠的地步。
[Impact of Science on Society，1979年29卷4期]