《能源资本论》连载——能源资本与军事力量的跃迁效应

《能源资本论》由中信出版集团出版发行，此书是一部原创性的经济学著作。书中一些理论创新成果，对关注经济发展和能源问题的研究者、企业家、政策制定者以及普通读者都具有参考价值。

殷雄 谭建生

飞机对战争形态变革的跃迁效应

兵器变革是与人类社会生产力发展水平相适应的。兵器变革的主要内容，除了武器本身的战斗部的变革（比如由木棍变为金属制作的刀剑，由冷兵器变为火器）之外，还有进攻与防护工具的变革（比如由皮革盔甲变为金属盔甲，由战马变为坦克，由发射弓箭变为发射导弹）。这两者的变革，都会带来明显的跃迁效应。以飞机的发明为例，可以很形象地说明人类兵器变革所产生的跃迁效应。

人类能够在蓝天自由地翱翔，是人类自诞生以来的美好向往。在中国和世界各国的古代文献中，都留下了大量关于飞行神话和传说的记载。中国典籍《山海经》、《韩非子》、《墨子》和《后汉书》中，都有人造飞鸟的记载。在唐代的一些传说中，鲁班造的木鸟已经相当大了，上面可以坐人，鲁班本人还坐着这种木鸟到宋城上空进行侦察，这也许是人类最早想象中的飞行器可以用作军事侦察的记载了。古希腊和古罗马神话传说中，许多神都长有翅膀，拥有飞车和飞鹰作为坐骑。长着一对小小肉翅的可爱的小天使，至今还被人们当作吉祥物。《圣经》里也记载了大量有关飞行的故事，其中对耶和华乘坐的飞行器做了详尽的描写，还被一些学者看作是外星人的飞船。阿拉伯传说故事《一千零一夜》中著名的“飞毯”，表达了人类对直升机类飞行器的向往；“神灯”中可飞行百里的巨人，实际上是人类对飞机的渴望。

上述传说之所以不可信，是因为这类飞行器的动力来源不可靠。要知道，那个年代里是不会有石油作为燃料的，也不会有传输能量的传动装置。如果造一个比较大型的风筝，靠空气的浮力使其上升，靠风力使其飞行一段时间，倒是有可能的。中国传说中的“孔明灯”，其升空原理与500年后出现的热气球是一样的。在相对开放的西方社会里，随着科学技术的发展和人类认识的进步，一些传说故事激发了一批又一批勇敢的飞行探索者。许多飞行冒险家用生命作为代价的尝试，证明了人类依靠人的肌力作为动力实现飞行是不可能的。

公元17世纪，英国科学家胡克从力学角度明确指出，利用人的肌肉是不能实现飞行的。要想飞行，还需要新的外部动力。意大利学者波莱里通过对鸟及其翅膀进行解剖研究后，也认为人类依靠自己的力量进行扑翼飞行是不可能的。鸟能在空中扑翼飞行，必须具备三个条件：强劲的肌肉、高效率的心脏和中空轻巧的骨架。人的心脏约占体重的0.5%，而鹰的心脏占体重的8%，小小的蜂鸟心脏占体重的比例高达22%。人的正常心率约为每分钟70次左右，麻雀在飞行时的心率可以高达800次左右。小小的蚊子每秒翅膀可振动900次，蜜蜂为每秒260次，蜂鸟的自身重量不到3克，但扑翼频率却可达到每秒50次，因而可以直立地悬停在空中。随着鸟类自身重量的增加，如果鸟的翅膀放大一倍，那么扑动一次所花费的能量就增加30倍。对于同一只鸟，如果将扑动次数增加一倍，它所要付出的能量至少是自身重量的8倍。在长期的生物进化中，鸟类为了适应扑翼飞行，已经使骨头变成中空和圆锥形，重量既轻、强度又大。有一种叫军舰鸟的巨鸟，翅膀展开后可达2米，但它的骨头重量只有0.1公斤。

英国著名学者弗朗西斯·培根在他的《工艺和自然奥妙》一书中，提出了一种动力飞行器的概念：“人类最终会发明一种可飞行的仪器。这种能飞的仪器中间乘坐一个人，靠一台发动机扑动一对人造翅膀，像鸟扑翼一样向前飞行。”培根第一次提出用动力装置驱动翅膀，这是人类在20世纪能发明飞机的关键所在。因此，培根被认为是航空史上提出动力飞行的第一人。被世界上公认的第一位以科学方法研究飞行的伟大学者，是在培根之后约250年的意大利学者达·芬奇。他在《论鸟的飞行》一书中，设计了第一架扑翼机，用人臂、大腿通过弹簧和弓弦来驱动。他的仆人用这种扑翼机作了飞行试验，结果摔断了一条腿。以后，达·芬奇还设计过许多扑翼机的扑翼结构，都非常精巧和灵活。他还对降落伞、直升机和热气球阀有过深入的研究，并对人类飞行器的发展描绘了十分乐观的前景。从技术角度看，扑翼机的设计对以后航空学的发展没有太大的价值，但是从人类模拟鸟类飞行的探索，也使人类悟出一个道理，人不可能像鸟一样飞到空中，要想把重于空气的东西送到空中也绝对不能靠扑翼这种机械来实现。

人类经过长期艰苦的探索，终于找到了实现飞天梦想的途径。19世纪50年代，法国蒸汽机工程师吉法尔尝试用蒸汽作为动力，来驱动一架飞艇飞向空中。他制造了一台当时被称为“极小”的蒸汽机，重量约160公斤，功率为2.24千瓦；他的飞艇却是一个庞然大物，长近44米，最大直径12米，气囊容积约2500立方米。1852年9月24日，这个外形颇似“雪茄烟”的飞艇从巴黎起飞，发动机装在用吊索悬挂的吊篮里，带动一套三叶螺旋桨。这个飞艇以每小时10公里的速度飞行了约28公里，成为世界上可操纵飞艇的首次飞行。30年后，第二次工业革命中出现了电动机和内燃机两种动力装置，从而大大推动了飞艇的发展，其内在的驱动力就是产生蒸汽的其它能源形态，蒸汽机只是把能源资产转化为资本的技术手段。靠着蒸汽作为动力，人类在飞行领域产生了跃迁效应。

1903年12月17日，威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟俩制造的“飞行者1号”飞机，在弟弟奥维尔·莱特的驾驶下飞向了蓝天。这次飞行的留空时间只有短短的12妙，飞行距离只有微不足道的36米，但它却是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定和可操纵的重于空气的飞行器的首次成功飞行，具有十分伟大的历史意义，标志着人类征服天空的梦想开始变为现实。这一天，莱特兄弟共进行了4次飞行，在最成功的第4次飞行中，留空时间达到了59秒，飞行距离达到了260米。莱特兄弟的飞机动力源，是一台4缸水冷式汽油活塞发动机，可以产生9—12千瓦的功率，重量仅有75公斤。莱特兄弟的成功，是能源资本与技术创新的乘数效应在飞行领域所产生的跃迁效应，人类从此实现了飞天的梦想。

飞机发明之后，迅速应用于军事领域，战争形态出现了跃迁效应，其驱动力量是石油这种重要的能源形态。1907年12月23日，美国陆军向莱特兄弟等人提出了一份制造军用侦察飞机的合同，要求这是一种双人侦察飞机，总重量160公斤，能以每小时65公里的速度飞行125公里。这被公认为世界上第一次对军用飞机提出的技术指标。第一次世界大战爆发后，飞机一开始就是被用于空中侦察。相比气球和飞艇，飞机的尺寸要小得多，不易被地面火力击落，速度又快，所以机动性很好。同时，飞机还被用于校正炮兵的炮弹落点。随着战事的进展，交战双方都制造出了战斗机，进行空中格斗。第一次世界大战也是飞机刚诞生后不久就被大规模地用作战争武器，造成了大批人员伤亡，真是人类的一大不幸，而且当时谁也没有想到，飞机在第二次世界大战中会给人类带来更大的灾难。

飞机用于战争，这是人类兵器变革乃至战争形态变革的重要标志，同时也是相对于地面战场的跃迁效应。随着技术创新不断取得成就，隐形战机的出现使人类的战争形态又出现了新的变化，超视距作战成为未来空战的主要形态，相对于可视作战来说，这是一种新的跃迁效应，当然，它的驱动力仍然是能源资本。

火箭对战争形态变革的跃迁效应

炮弹战斗部的运载工具——火箭和导弹的发明，是人类战争史上影响战争形态的另外一种重大技术创新。火箭和导弹的推进剂不是像飞机那样的航空油料，而是以特殊化学方法合成的高能量密度的推进剂（分为液态和固态），对于导弹来说，它的本质是一种能源资本。

“火箭”的名称，最早出现在中国距今1700多年前的三国时期（公元220年—280年），当时的兵家曾在箭杆前部绑上油松、艾草等易燃物，把它们点燃后，用弓、弩射出去进行火攻战。到了唐末宋初（公元10世纪），随着火药的发明，箭杆上的易燃物被换成了火药，具有了喷射作用和更大的燃烧威力，于是被迅速地用于军事活动。据《宋史·兵志》记载，公元970年北宋的兵部令史冯继升做成了带火药的箭。后来，陆续制成了火球、火蒺藜、火箭。这个时代的火箭，虽然有火药燃气喷射的反作用力成分，但它飞行的动力主要还是靠弓、弩发射的力量，其本质上还是人力在驱动。

南宋孝宗年间（公元1163—1189年），民间出现了用火药制作的各种炮竹和花炮。“二踢脚”是利用火药一次爆炸产生的反作用力升到空中，然后再引爆另一部分火药炸出响声；“地老鼠”是利用自身的喷气反作用力向前推进的烟火；“起火”是在头部绑着火药筒、尾部装上羽毛，点燃后利用喷气推动飞行。这些原始的娱乐型火箭是最早靠自身喷气推进的火箭雏形，其原理是牛顿的作用力和反作用力。元、明时代，火箭进一步发展，在军事上的应用更加广泛。明代茅元仪编著的《武备志》中，记载了近300种火箭的结构与作用。这些原始的火箭虽然没有现代火箭那样复杂，但已经具备了现代火箭的基本组成部分，如战斗部（箭头）、推进系统（火药筒）、稳定系统（尾部羽毛）和箭体结构（箭杆）。

人类飞出地球，真不是一件容易的事情，主要的困难在于要克服地球的引力。牛顿在1678年完成的《自然哲学的数学原理》一书中指出：一个被抛物体，如果不受地球引力的作用，就会像一个被射出的炮弹，沿着一个方向向太空深处飞去，浪迹天涯永远不会回到地球。牛顿认为，只有速度可以战胜引力。他曾经设想：如果制造一座高射大炮，架在高山之上，炮弹平射出去，随着速度的增大，其着弹点不断伸远，在获得足够大的速度之后，它距地面越来越远，这时它受到的地球引力也就越来越小，可以飞到足够远的地方，然后在地球引力牵引下环绕地球作匀速圆周运动而不会掉下来；如果速度再大，甚至会飞离地球轨道而进入宇宙空间漫游。这就是牛顿描述的摆脱地球引力束缚的经典力学原理。这里，加快速度是克服地球引力的关键。根据牛顿的理论，科学家计算出一个物体达到每秒7.9千米的速度，就能使地球对它的吸引力与其离心力保持平衡，这个物体就不会掉到地面，也就是卫星环绕地球飞行的道理。这个速度被称为第一宇宙速度。在第一次世界大战中，德国曾经生产过一种远程大炮，炮身长34米，炮弹的速度达到每秒1.6千米，但距离第一宇宙速度还差得很远。要想使炮弹达到每秒7.9千米的速度，炮身需长1000米，因此，“牛顿大炮”不可能造出来。即使如此，牛顿的设想仍然极有意义，英国诗人拜伦这样评价：“牛顿铺设的道路，减轻了痛苦的重负，从那时起已经有了不少的发现，看来我们总有一天会在蒸汽的帮助下开辟出到月球的道路。”

诗人拜伦的想象成为了科学预言，而且完全正确。他所说的“蒸汽”，是当时第一次工业革命的动力，它蕴含着能量潜能的价值，因而就是一种能源资本。只要有合适的动力源，就能够推动火箭上天，进而帮助人类实现飞离地球的梦想。美国物理学家罗伯特·戈达德将汽油和液态氧作为燃料，于1926年3月16日成功发射了世界上第一枚火箭，爬升12米，水平飞行56米，飞行时间虽然只有短短的2.5秒，却是划时代的一瞬。戈达德后来被称为美国“火箭之父”。

尽管戈达德的火箭在美国反响平平，但在德国却引起了轩然大波，吸引了一批科学家参与到火箭的研发工作当中，并取得了显著的进展，其中最为出类拔萃的人物，就是后来大名鼎鼎的冯·布劳恩。1937年，布劳恩领导建成了世界闻名的佩内明德火箭研究中心，研究人员平均年龄只有26岁。1934—1942年，他们先后研制成4种液体燃料火箭，其中A-4型火箭飞行速度接近每秒2千米，飞行距离达到189.8千米。纳粹德国垂青于火箭的军事用途，下令把A-4型火箭改装成导弹，用作战争的武器。纳粹头目之一的戈培尔把A-4型火箭改名为V-2导弹，冠以“复仇”之名，因为“V”是德文“复仇”的第一个字母。

从V-2导弹发展而来的各种导弹和运载火箭，其动力源是氧化剂与燃烧剂两部分组成的特殊燃料。在一枚火箭的总重量中，燃料占了体重的90%以上。作为高能推进剂的液氧、液氢，是火箭燃料的主要成分，在此基础上，各国又根据火箭的不同型号进行了许多技术创新，使得燃料的性能越来越好。火箭和导弹应用于战争，极大地改变了战争的形态；这些特殊的燃料，就是推动火箭和导弹飞行的能源资本。正是由于能源资本的投入，才使得战争形态出现了一种跃迁效应。

冷兵器时代，打仗靠步兵和骑兵，交战双方基本上是短兵相接。随着叉的出现，可以从远处向敌人投射。弓箭发明以后，便成为了真正的“远程投射武器”，对敌人的杀伤力就更强了。在马镫发明之后，骑兵的速度和冲击力强于步兵。这些武器技术的创新和应用，在作战方式上产生了跃迁效应。随着大炮装备部队，交战双方可以隔离开来，但还需要在人的目力所及的范围。坦克和装甲车发明以后，具有比骑兵更加明显的跃迁效应。坦克、装甲车、舰艇和飞机等作战武器的驱动力是以石油为主的新的能源形态，标志着陆海空军机械化部队的出现，产生出一种跃迁效应。导弹和卫星发明以后，就是超视距了，交战双方的人员在相隔几百、几千甚至上万公里之外，就可以进行战斗了，因而产生出另外一种跃迁效应。

综上所述，人类兵器发展史上每一次重大的变革，都是基于技术创新的结果；而技术创新的主要推动力量是能源资本，并且两者之间存在着乘数效应。技术创新的乘数效应推动了兵器的变革，每次这样的变革，都会带来质的飞跃，产生明显的跃迁效应。能源资本与武器技术创新之间具有乘数效应，能源资本与技术创新相结合，使战争形态发生了革命性的变化，出现了跃迁效应。

——《能源资本论》是能源经济学领域中的一部新著，作者把目前世界范围内能源供应的两大主题——可持续与可支付——与自己的研究相结合，提出了许多创新性的概念。阐述了能源技术创新与其他技术创新之间的内在关联性，有助于人们更加充分地认识技术创新对经济社会发展的驱动作用。

殷　雄，法国工商管理博士（DBA），研究员级高级工程师。现任中国广核集团专职董事，北京大学兼职教授，兰州大学兼职教授，南方科技大学产业教授，《电力决策与舆情参考》特约专家，中信改革发展研究院资深研究员，中华诗词学会会员。曾在研究机构、中央部委、地方政府和国有大型企业任职，从事企业战略、企业管理和能源资本等领域的学术研究。已出版《经济学笔记》、《非常责任：一个挂职市长的思考》、《诸葛亮治军方略》、《诸葛亮治政方略》、《知与行：核电站大修管理思辨录》、《企业执行力》和《至乐斋诗抄》（三部）等专著，以及《武装未来》、《新干涉主义：冷战后美国军事力量的使用》和《里根政府是怎样搞垮苏联的》等译著共23部，发表论文30多篇。

谭建生，高级经济师，中国能源研究会副理事长，中国广核集团公司副总经理，中国（深圳）综合开发研究院副理事长。曾在国有银行、资产管理公司和国有能源大型企业任职，长期致力于金融、能源、区域经济及法律研究，多次主持国家能源局、中国能源研究会课题研究。已出版《粤港澳大型基建设施策略研究》《深圳建设金融中心研究》等专著、合著12部，发表论文数十篇。