一、微观水平

所谓微观水平，是指从一部机器或工具上来考察技术的“生态”过程。在现代意义上一部机器包括 4 个部分：动力、传输、控制和工作部分。换言之，微观水平技术系统的物质、能量流动主要是指从作为动力的能量输入到用于做功的能量输出过程。例如一部热机，其热机效率η＝AQ 输入，就表示通过热量形式的能量输入 Q 经过了一个过程后，转换为有效能量即做功 A，其余部分即 Q—A 则作为无效能量以废热形式或其他形式散发到环境里去了。因此，一部热机效率的大小，也就反映了该热机能量传递的程度。这类似于一个生态系统中的某一环链上的能量传递。

我们可以比较热机效率与生态效率：

热机效率：

第n个热机输出的有用功（用于作功的能量）第n个热机摄取的全部能量

生态效率：

传递到n＋1营养层次的能量在n营养层次上摄取的能量

可以看出两者是极其相似的。

微观水平上的技术进步是朝着提高机器效率方向进行的。以蒸汽机为例，1718 年发明的纽可门蒸汽机效率只有 1—3％；1792 年的瓦特蒸汽机效率也只有 5％，1818 年的伍尔夫蒸气机效率达到 9％；1834 年泰勒改进的蒸汽机效率达到 16％；进入 20 世纪，最好的蒸汽机（三级膨胀式）效率则达到 20％左右。①再以炼钢所用的高炉为例，平炉炼一吨钢所需的能量要远大于氧气吹顶转炉的电弧炉。世界上现有的汽车平均每一加仑燃料仅行驶 18 英里（28.9 公里），而在当前效率最好的小轿车，为使用汽油的本田系列轿车，它每加仑油可行驶 47 英里（约 75 公里），大众轿车（紫油机）每加仑

燃料可行驶 45 英里（约 72 公里）。美国与欧洲正在研制的汽车，达到每加仑燃料行驶 60—100 英里（96—160 公里）。如果燃油效率平均每加仑达到36 英里（57 公里），即使全世界的汽车数量比今天再增多 50％，燃料也能下降 25％，大气污染程度也会有所下降。②1987 年日本松下电器公司研制出了新型高效率铝镓砷太阳电池，其光电转换率为 21.9％，1988 年美国桑迪亚实验室研制光电转换率为 31％的太阳电池，突破了理论极限值 28％，特别是1988 年 1 月，日本通产省工业技术院宣布，由它组织的燃气轮机复合循环发电试验创造了高达 55％的世界最高发电效率。③由此可见，微观水平层次上的技术进步是有利于人类生态环境与自然生态环境的改善的。

① 数据来源〔英〕约翰·齐曼：《知识的力量科学的社会范畴》（中文版，上海科学技术出版社，1985 年版）第 23 页，图 2.20。

② 〔美〕莱斯特·R·布朗等著：《经济·社会·科技—1987 年世界经济形势评述》科学技术文献出版社 1988

年第 285 页。

③ 资料来源：《世界经济年鉴 1989 年版》。