在我们物种长达20万年的历史中，几乎全部时期里，人类与地球的关系与其他任何动物并无二致。它们的全部能量都直接来自太阳。植物通过光合作用捕获的阳光被转化为食物和燃料。人类以根茎、果实和谷物为食（也吃那些以根茎、果实和谷物为食的动物），以此为身体提供能量。他们燃烧木材取暖，燃烧脂肪在夜间照明。
这一生存策略取得了成功，经过数万年，人口已遍布六大洲。
然而，受制于这一自然的太阳能循环，人类的生活方式所能承载的人口存在上限，居民总数 一直在5亿以下波动 ，具体取决于疾病、战争和粮食供应。
随后，350年前，一切发生了改变。我们开始用煤炭和石油补充能源需求（人类早在史前时代就已使用煤炭，只是规模不大）。这仍是来自阳光的能量，只不过这一次是数百万年前的阳光。不到两个世纪，人口急剧膨胀，规模翻倍，达到10亿人。此后人口持续增长，但增速显著加快。人类花了10万年才达到第一个10亿人口；如今我们每 12年新增10亿人。这导致所有自然资源承受巨大压力。未来二十年，我们将目睹能源、粮食和水资源需求的大幅增长，堪称完美风暴。
世界人口估计数对比。增长已有所放缓，但仍不可持续。 Max Roser / OurWorldInData， CC BY-SA
这是我们人口呈指数增长的第四个世纪。过去，人类通过燃烧更多以煤、石油和天然气形式存在的化石化阳光，扩大耕地面积或使用更多人工合成化肥来应对。但这些解决方案已不再可行，尤其是因为燃烧这些化石燃料释放二氧化碳所导致的拟人化气候变化。我们剩余的化石化阳光储量越来越难开采，淡水和可耕种的新土地也即将耗尽。我的同事开展的一项 新研究 发现，过去40年间，全球约三分之一的可耕地因污染和侵蚀而流失。
展望未来，关键问题不仅是：“未来会有多少人？”更是：“他们将如何生活？”
2012年，英国皇家学会在一份名为《 People and the Planet》的出版物中探讨了这一问题。该报告坦率地指出，在发达经济体和新兴经济体中，消费已达到不可持续的水平，必须立即削减。报告称，人口增长将“需要缩减或彻底转变具有破坏性的物质消费和排放，并采用可持续技术。这一转变对于确保全人类的可持续未来至关重要。”
我们此前已多次面临类似局面。整个人类历史，本质上（虽然通常是局部范围内）就是人口增长与资源竞争加剧的历史。自古以来，战争便因土地、水、粮食、燃料、金属及其他自然资本而爆发，同时许多文明也因疾病、饥荒和短缺而遭受毁灭。
过去，每当我们克服这些挑战时，往往正是智慧与创新提供了解决方案。而我们如今同样需要大量此类品质，因为我们从未在全球范围内应对过如此规模的问题。
实现这一目标是可能的，也是现实的，但绝非易事。
这不会自然而然地发生，它将改变我们每个人的生活方式和消费方式。毫无疑问，这是我们这个时代最大的挑战。
这一论断并非要淡化气候变化的影响，但全球变暖的后果将在数十年间逐步显现，我们尚有一定时间去适应并应对其后果。相比之下，我们已经在承受爆炸性人口增长带来的后果：燃料和粮食价格上涨、战争、移民、饥荒、能源短缺和经济不确定性。
这些问题今天影响着我们所有人，而它们全部都直接源于每五天全球人口增加一百万人。
重大问题通常需要激进的解决方案，但确有理由保持乐观。从根本上说，我们需要让全球经济重新与太阳相连，并量入为出，正如我们过去所做的那样。仅仅捕获到达地球的一小时阳光（仅占我们这颗恒星输出能量的极小一部分），就能满足全球 整整一年的能源需求。
驾驭太阳的力量，将使我们能够在气候与全球环境变化不确定的背景下，满足世界人口日益增长的粮食与能源需求。
通往粮食和能源安全的可持续路径是存在的，但时间至关重要，时钟正在滴答作响。
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作者：Tony Ryan 是谢菲尔德大学副校长（科学）兼格兰瑟姆可持续未来中心主任。
图片：一名工人在敦煌的一处太阳能设施检查太阳能板，敦煌位于甘肃省兰州西北950公里（590英里）处。路透社/Carlos Barria。
