你可能知道我们的食品工业严重依赖化石燃料，以至于每消耗1千卡的食物，大约需要输入10千卡的能量。巨大的能量乘数是由于广泛的机械化耕作、收获、加工和粮食运输;化石燃料施肥(通过甲烷原料);冷藏和制备;当然还有食物浪费。在古代，当所有的农业能量都来自需要喂养的肌肉力量时，如果能量输入超过能量摄入，系统就会崩溃(即饥饿和失败)。

有些人把我们目前的做法称为“吃化石燃料”，实际上是一种戴尔·艾伦·菲佛2006年的书有这个头衔。那又怎样?给我们更多的权力。

问题是，人们，化石燃料是有限的。我们已经消耗了可访问分配的相当一部分(大约一半?)在得出结论认为我们还有一个世纪左右的时间才需要担心后果之前，我们要意识到拐点发生在中途，在这个拐点上，越来越容易获得的资源往往会导致资源后半段的产出率不断下降。我们在个别油田和地区(国家规模)的集体中都看到了这种行为。明智的做法是先摘下低垂的果实，这样剩下的果实就会更加顽固。

由于化石燃料的投入大大增加了人口，我们把自己置于一个脆弱的境地。当化石燃料开始耗尽时会发生什么?

我已经有一段时间没有为这个博客做任何数学运算了，因为我似乎活在自己最可怕的噩梦中，变成了一个纸上谈墙的哲学家(哦，真遗憾)。在这篇文章中，我回到了一些更接近数学的东西。它是说明性的，而不是定量的，但它帮助我们以一种不费力的方式勾勒出我们所处的危险。

人口模型

让我们简单地开始。如果种群拥有无限的资源，并且没有负反馈机制(如捕食、疾病)，那么种群数量将呈指数级增长。这背后的微分方程是

其中“p点”是总体的时间导数(变化率)，P,r是增长率。1%的利率会r= 0.01，例如。但我是关于实际有限的世界，所以更现实的一步是一个逻辑逻辑(S)曲线，由之前的微分方程得到修改的“呼吸空间”量:

在这里,问被称为承载能力，使比率(问−P）／问反映被占用的“已满”空间的百分比。当P远小于问时，可用空间接近1.0，方程简化为早期的指数生成关系。作为P方法问，这一比例变得非常小，抑制了人口增长，将指数曲线弯曲成一条优雅地接近承载能力的logistic曲线:没有戏剧性。当然，现实世界中的负反馈存在延迟，这可能导致超调、振荡和其他疯狂的动态。我课本上的第三章对这类建模提供了更完整的介绍。

不可再生的补贴

人们对人口模型的普遍反应是，认为人类不能(或不应该?)被模拟成鹿的种群:我们已经通过技术超越了自然的正常界限。人们认为，这就是马尔萨斯大错特错的地方。的确，马尔萨斯漏掉了一个主要当时他还没有注意到的新影响:化石燃料。那么，为什么不在这个简单的模型中加入直接促进人口增长的有限资源呢?为什么不呢?

因此，我在11月30日下午花了几个小时(不到三个小时，但我没有跑秒表)创建了一个模型——这是忙碌而高效的一天，处理的都是无关的任务。我提出这个是为了强调:

1. 这不是火箭科学;
2. 有用的见解可能来自少量的工作;
3. 我没有对数据进行微调或添加附加功能，以便更好地匹配数据;
4. 人们不应该从字面上理解这个结果:它说明了一种模式，即使细节是粗略的

让我把模型的解释推迟一下，只展示一下结果。然后我们再讨论细节问题。

一个图上有很多曲线!以下是每个组件的内容:

• 蓝色小点:全球人口(数据)
• 红色的冲曲线:物流在没有不可再生有限资源的情况下
• 红色的固体曲线:获取不可再生有限资源的模型人口
• 绿色固体曲线:不可再生有限资源的剩余供应量
• 黑色实线:资源提取率(任意尺度)
• 蓝色的冲曲线由于资源被掠夺和以各种方式破坏生态系统，承载能力下降

好了，现在我们来回填:是什么垃圾产生了这个垃圾输出?

首先，红色虚线曲线是逻辑使用r= 0.007(0.7%)，以1700年人口为起点，任意设定承载能力，问20亿美元。谁知道这是否准确或有意义?在欧洲和其他地方，大量的生态系统破坏(例如，砍伐以前的森林地区)已经非常明显，因此承载能力已经向下修正。但无论如何:这两个参数在近两个世纪的人口轨迹上做得很好，直到化石燃料开始出现在餐桌上。

接下来，我添加了不可再生有限资源(NRFR;即化石燃料)，并开始按人口比例减少。但没那么快——真的。我们并没有突然把化石燃料的开关开到最大。它花了一个多世纪才被广泛应用于社会。在人均基础上，我能够使用时间的三次函数获得与数据的合理匹配。在上面绘图图8.2来自我的课本，我们得到这个红线近似:

在1970年之前，这条曲线是三次的，然后趋于平缓(事实上，尽管它一直在上升)。因此，我们减少NRFR的速度与人口乘以人均函数成正比，f_斜坡：

我选择α1/600，在这种情况下，P以十亿计。资源,R，起始值为1.0,ramp函数被归一化为饱和值为1.0。这意味着，例如，在1975年，当人口为40亿，斜坡函数已经为1.0时，资源下降为−α×4×1.0 =−0.67% /年(150年特征耗竭时间标度)。当然，现在的消耗速度更快，自那时以来，人口已经翻了一番。

这对人口有什么影响?我假设化石燃料开采的一部分(恒定)用于粮食生产，从而养活了不断增长的人口。这并不完全正确(这个比例随着时间的推移而增加，就像在绿色革命中一样)，但我们并不是要在这里确定它——只是探索什么样的行为会导致这样的结果。具体来说，我修改了人口比率，在一直存在并耐心等待的生态(逻辑)部分之上，增加了化石燃料的影响:

我选择β等于1/(32α)做一个合理的工作，将数据匹配到一个点。注意r导是负的(因为资源，R在下降)，所以第一项是用来增加人口的。与此同时，一旦我们"过瘾了"然后P爬得远高于问，第二个任期产生强烈的负面影响。

我为什么要这样做?如果我忽略了“纠正”物流部分，那么随着资源的耗尽，人口将会飙升，直到有一天资源突然耗尽(这不是它的工作方式)。一旦资源耗尽，r点就会趋于零，上面的第一项也就是零，即使化石食物的龙头关闭，人口也会永远停留在峰值。我没有通过单独跟踪出生率和死亡率来“改进”模型——这会带来更多不舒服的假设——而是把逻辑部分作为“自然的”负反馈影响。这很有道理，因为一旦我们被剥夺了不可再生资源，我们就会再次依赖土地本身提供的资源。大大超过了承载能力，在这个等式中提供了一个尖锐的“纠正”剂。

现在，最后一块。我们丰富的化石燃料使我们的生态系统处于危险状态。我们破坏了大片的森林和栖息地，污染了水和土壤，引发了自然系统可能无法迅速适应的快速气候趋势，并基本超出了地球。我一直在回顾两个我认为非常重要且具有说明意义的统计数据:地球上96%的哺乳动物现在以人类和牲畜的形式存在，剩下微不足道的4%的野生哺乳动物——陆地和海洋。自1970年以来，大约70%的脊椎动物数量已经消失(如果从1700年开始调查的话，这个比例无疑更高)。森林也在下降。看到2019中国必威常用网址 看看这些下降的图表。

当我们破坏生态系统时，我们降低了地球在没有“人工”和临时计划的情况下支持人类的承载能力。因此，我们的财源是有成本的，我想在模型中反映这一点。最简单的方法是根据剩余资源扩展承载能力(最初设置为20亿)。作为参考，这里所描绘的模型在2020年留下了38%的NRFR，即约与动物数量减少的规模相称——甚至不那么严重。注意，没有降级问，人口会仍然经历高峰/崩溃。在80亿人口中，现实的承载能力数字是严重的，无论我们谈论的是5亿、10亿还是20亿问．目前的模型耗尽了所有资源，将Q发送到零，但很容易想象一个模型调整，它不会一直向下，所以不要浪费时间纠结于这个模型的“功能”。

新兴的特性

在仔细研究了这些细节之后(老实说，编写和格式化比在实际工作中实现要花更多的时间)，我们得到了什么?为了方便起见，让我们重复一下图表。

首先，红色实线曲线在蓝点(数据)之后做了合理的工作，直到2000年左右。对于这样一个简单的低投资模式来说，还不错。第二，黑色曲线模拟了史上最重要的情节，我一直用这句话来引发人们对我们所处的异常时代的思考，以及等待下行的相位变化(顺便说一句，1970年的人为扭结显示在这条曲线上)。如前文所述，目前剩余资源约为模型初始赏金的38%，这并非不合理。

但最重要的是高峰和快速下降人口的比例。诚然，这种模式达到顶峰的时间太早了，而且可以被拒绝准确的人类的典范。但它并没有试图成为那样。它试图说明一些基本的真正的特点:

1. 在不可再生的有限资源上养活人口，将使我们面临规模空前的真正困境;
2. 对同样资源的开发会使生态圈退化，从而使地球支持人类的“自然”承载能力退化;
3. 这两个因素共同作用，使下行趋势尤为严重。

事实上，我认为这种模式过于乐观了，因为一旦化石燃料开始失去作用，寒冷、饥饿的人们将会肆无忌惮地砍伐剩下的森林和野生动物种群。因此，承载能力的下降可能比温和的“文明”蓝色曲线所显示的还要急剧。

模型中的缺陷

哦男孩;从哪里开始呢?简单模型有其优点和缺点。好的方面是，它们可以用很少的工作阐明问题的健壮的、重要的、全局性的特征。我有意决定不尝试使模型更加逼真(即更忠实地跟踪数据点)，因为这样做在某种程度上牺牲了简单性的优点。在消极的一面，不难指出许多遗漏的细微差别。但要注意的是:这些都有可能使情况变得更糟或更糟。

如果我想更可靠地跟踪数据，我可能会考虑不断发展的农业能力。简单模型在资源利用和人口增长(参数)之间具有直接的比例关系β)。但实际上，随着时间的推移，我们已经改变了我们的做法——尤其是以绿色革命的形式。添加这种“过度驱动”功能可以很容易地保持红色曲线飙升的时间比在这种情况下更长。但这并不能改变NRFR正在减少的事实(也导致了生态系统的退化)。更重要的是，更现实的处理方法有更大的超调，一旦资源开始减少，只会使下行压力更加严重。

正如我之前提到的，一个细心的工作可能会分别模拟出生率和死亡率，最初遵循典型人口转型轨迹．但是，在一个不确定的、可能混乱的未来，如何处理这些问题涉及到一些艰难的决定，这些决定并不特别站得住脚。由于人们挨饿和放弃希望，出生率(每个幸存人口)会下降吗?还是会回升到人口转型前的水平，以抵消婴儿死亡率上升、缺乏节育和教育退化的影响?在这些可怕的情况下，死亡率可能会上升，但当我们争夺残羹剩饭时，冲突可能会扮演什么角色?

保持简单，傻瓜

不管它的价值是什么，所有这些很可能早就在其他地方由其他人完成了。我本可以检查一下，但我不是这么做的:自我探索自有回报。而且，这么简单的东西可能很难通过同行评审，因为它缺乏复杂性(花里胡哨)——这可能是它自己的问题。我爱死这个博客频道了!

考虑到上面暗示的复杂性，我认为最好避免陷入一个越来越充满假设和偏见的详细模型。

甚至没有人需要将主要部分组合在一起的模型:由于对不可再生的有限资源的大量开采，人口急剧膨胀．因为资源的可用性/使用量的下降是不可避免的(而且很可能近在咫尺)，所以这是理所当然的目前的人口水平是不可持续的人口过剩的必要过渡将是非常难以承受的。我们狂欢过后的世界将会更不能支持我们比我们继承的那个更糟。

我认为，对于如此复杂和特殊的物种，我们倾向于对“过于简单”的叙述持怀疑态度关于人类例外论的帖子)。我们不相信自己能够判断一个简单的叙述是否正确。我请你们允许自己这么做:化石燃料让我们大大超出了地球的自然承载能力，当潜在资源不可避免地减少时，这张账单就会到期。有时候简单就是正确。

为了避免你被诱惑而逃向对技术的舒适拥抱，不妨问一下，电力能做些什么来缓解我们的农业挑战，因为这正是可再生能源所能提供的。如此大规模的基础设施建设对资源的影响，包括足够的存储容量，只会加剧我们对自然资源的攻击——这意味着栖息地、生物种群和最终承载能力的减少爱情故事帖有关这方面的更多想法)。同时,对齐良好的文章就在我准备发表这篇文章的时候(我被一些非常相似的语言选择逗乐了)。

显而易见的答案，再一次

当然，马尔萨斯没有预测到人口的巨大增长，没有考虑到储存的化石能源。这并不意味着我们应该宣布人口是一个我们无法掌握的谜，也不应该试图了解它的轨迹和未来。这篇文章概述了古代能量储存的巨大注入的影响。故事是起起落落的。证明为什么会这样的责任不会《发生》可以归结为预言化石燃料的下一个主要遗产。有人知道吗?我们感到幸运吗?

无可争辩的一点是，我们过度消费我们的遗产，仿佛它永远不会枯竭，这使我们自己非常容易受到崩溃的影响。事后看来，我们所做出的生活方式选择可能会显得很愚蠢。

与其加倍努力，坚持认为我们不需要彻底改变我们的期望——孤注一掷地求助于技术，以保持我们的生态破坏球全速运转——显而易见的答案一直都在那里。放弃对人类未来的梦想吧。都怪梦吧:它从来都只是幻想。允许自己经历悲伤的各个阶段:否认、哭泣、发脾气——无论如何。它不会改变残酷的现实，我们越早通过它并接受它，我们就能越早开始冷静地拆除我们许多不可持续的做法，寻求一种保留人类最好的部分的存在，而不需要在这个过程中破坏自然世界。尽管有这么多的宣传和承诺(这是对你的营销)，但这列火车的方向并不好。在我看来，是时候屏蔽广告，准备离开了。

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