增长一直是人类社会的一个不言而喻的、明确的目标。增长现象支配着世间万物。小到微生物个体和群落，大到帝国、文明乃至星系，都处在动态的增长变化过程之中。在本书中，斯米尔带领读者回溯了从微生物的感染到动植物的新陈代谢、从早期农业的出现到帝国与文明的兴衰等种种增长现象。
在自然环境中，人类驯化了动植物，改变了它们的生长，使其成为人类生活必不可少的部分。家禽、家畜和农作物的生长与它们处在自然环境中的祖先的生长截然不同，而这正是维持人类社会不断发展的关键基础之一。相比之下，在由人造物和人类行为组成的环境中，增长现象更为可观：技术革命和一系列新原动机的出现，将人类从依赖人力和畜力、增长缓慢乃至停滞不前的状态中解放出来，彻底改变了人口、经济和文明的形态。
然而，对任何增长来说，物质基础都是不可或缺的。现代社会的高速增长建立在大量使用经过亿万年才积累起来的化石能源的基础之上，现代人类对地球上的其他资源的开发利用也达到了空前的程度。在长远的未来，我们能否一次次地通过技术手段，让自己走上新的增长之路？技术乐观主义者们或许对此深信不疑。但本书作者认为，在这个问题上，我们必须保持谨慎态度。在一颗有限的星球上，无限增长显然是荒谬的。现代社会必须马上采取重大措施，才能确保生物圈的长期宜居性。

瓦茨拉夫·斯米尔（Vaclav Smil），加拿大曼尼托巴大学杰出荣休教授，他是一位科学家、历史学家，也是一位政策研究者。他著述颇丰，主要作品有《增长》（Growth: From Microorganisms to Megacities）、《美国制造》（Made in the USA: The Rise and Retreat of AmericanManufacturing）、《石油简史》（Oil: A Beginners Guide）等。2010年，他入选《外交政策》（Foreign Policy）杂志评选的“全球百位思想者”。2013年，比尔·盖茨在他的网站写下了如下文字：“没有哪个作者的书像斯米尔的新书一样让我满心期待。”

序言
增长率
关于增长的研究
本书包含（和不包含）的内容
本书的结构和目标
第1章 增长的轨迹
时间跨度
度量标准
线性增长与指数增长
有限增长模式
增长的整体结果
第2章 自然
微生物与病毒
树木与森林
农作物
动物
人类
第3章 能量
掌控水力和风力
蒸汽：蒸汽锅炉、蒸汽机和汽轮机
内燃机
核反应堆与光伏电池
电灯与电动机
第4章 人造物
工具与简易机械
建筑物
基础设施
交通运输
电子产品
第5章 人口、社会、经济体
人口
帝国
经济
文明
第6章 增长之后
有机体的生命周期
人造物和人为过程的衰退
人口与社会
经济
现代文明
后记
附录一
附录二
参考文献
出版后记

在我们的生活中，增长
的现象无处不在，变化万端
：它是进化历程的一种标志
，意味着我们成年时的身体
尺寸和能力的增加；它还标
志着为了获得更高的生活质
量，我们利用地球资源的能
力和组织社会的能力都会提
高。在我们这个物种的整个
演变过程和短暂的文字记载
历史中，无论是对于个人的
奋斗还是对于集体的奋斗，
增长都是一个不言而喻的、
清晰的目标。小到微生物，
大到星系，万事万物都受到
增长的支配。增长也决定了
海洋地壳的延伸范围、所有
旨在改善生活的人造物的效
用，以及各种异常发育的细
胞对我们的身体造成损害的
程度。增长既塑造了我们体
积超常的大脑的能力，也决
定了各种经济体的财富总量
。正由于增长现象无处不在
，因此关于它的研究范围从
观察亚细胞和细胞的生长（
以揭示其代谢和调控的条件
及过程）延展到追踪复杂系
统的长期变化，包括各种地
质剧变、国家和全球人口、
城市、经济体以及帝国。
地球化（terraforming，
形成海洋和大陆板块、火山
和山脉，以及塑造河谷、平
原和海岸线的地质构造力）
起作用的过程十分缓慢。它
的原动力，即大洋底部山脊
中的新生板块的形成，大多
以每年55毫米的速度推进，
但其中异常快速的海底创造
过程也可能达到每年约20厘
米（Schwartz et al.2005）
。至于大陆板块的年增量，
根据雷梅尔和舒伯特的计算
（Reymer and Schubert
1984），1.65立方千米的增
长率减去0.59立方千米的下
降率（一些旧地壳会重新回
到地幔中），净增长率为每
年1.06立方千米。
考虑到全球大陆板块的
面积接近1.5亿平方千米，
且大部分厚度达到35-40千
米，这个年增长量是微不足
道的，但这种增长在整个显
生宙（即过去的5.7亿年）
一直在发生。还有一个垂直
方向地质构造的例子，其速
度同样缓慢：喜马拉雅山是
地球上最壮观的山脉，其抬
升速度约为每年10毫米
（Burchfiel and Wang
2008；图0.1）。这种地质
构造的增长过程从根本上限
制了地球的气候（因为它会
影响全球大气环流和气压单
元的分布）和生态系统的生
产率（因为它会影响温度和
降水），并因此限制了人类
居住和经济活动的范围。然
而，我们既不能控制它的发
生时间、发生位置和发生速
度，也无法直接利用它来牟
取利益，因此本书不会对其
进行更多讨论。
有机体的生长是生命的
典型表现，它包括将各种元
素和化合物转化为新的生命
物质（生物质）的时间演化
过程。人类的进化在生存层
面依赖这种自然增长，最初
只是觅食和狩猎，后来是获
取燃料和原材料，最后是栽
培粮食作物和饲料植物、大
规模开发森林以及捕捞海洋
物种。人类对生物圈越来越
多的干预引发了生态系统的
一系列大规模转变，尤其是
将森林和湿地变为农田，将
草地广泛地用于放牧（Smil
2013a）。
增长也是人类事务当中
进步的标志和希望的体现。
技术能力的增长使得人们能
够利用各种新能源，提高了
粮食供应的水平和可靠性，
并创造了各类新材料和新产
业。经济增长不仅带来了有
形的物质收益，使我们可以
积累一些私人财产，丰富我
们短暂的生命，也创造了名
为成就感和满足感的无形价
值。但增长也带来了焦虑、
担忧和恐惧。人们（无论是
孩子们在门框上标记自己不
断增长的身高，还是无数首
席经济学家对产出和贸易业
绩做出种种可疑的预测，抑
或是放射科医生查看磁共振
图像）正以无数种不同的方
式为它担忧。
增长经常会被认为太慢
或太过度；它会引发人们对
适应性极限的担忧，或对个
人后果和重大社会混乱的恐
慌。为了应对此类情况，人
们会努力地管理那些可控的
增长过程，改变增长的节奏
（加速、减缓或中止），同
时梦想着、尝试着将这类控
制能力扩展到其他领域。虽
然偶有成功（有些看似永久
的掌控最终可能只是暂时的
成功），但此类尝试大多会
以失败告终，不过人们永远
不会停止：在尺度规模的两
个极端方向，我们都能看到
这些尝试，比如科学家们正
试图通过扩展遗传密码或在
新生命体中加入合成脱氧核
糖核酸的方式创造新的生命
形式（Malyshev et al. 2014
），也有人提议通过一系列
地球工程干预来控制全球气
候（Keith 2013）。
……
从这个意义上说，本书
的某些部分能够提供一些有
帮助的预测。如果玉米的产
量在一个世纪里仅呈线性增
长，那么它在未来几十年呈
指数增长的机会就不会太大
。如果肉鸡的生长效率在几
代人的时间里一直超过其他
所有陆生产肉动物，那么我
们就很难说猪肉应该成为给
数十亿新消费者提供更多蛋
白质的最佳选择。如果单位
容量、生产（开采或发电）
率和每次能源转换革命的扩
散过程都呈现为逻辑斯蒂增
长曲线，我们就可以非常肯
定地得出结论，即将到来的
从化石燃料到可再生能源的
转变过程不会发生得异常迅
速。如果世界人口正在无可
避免地城市化，那么其能源
（食物、燃料、电力）和物
质需求就将受到一些限制性
因素的影响，即本地的或附
近的资源根本无法满足持续