世界经济论坛发布《促进地球健康的10项新兴技术解决方案》远景展望报告

“行星边界”理论由瑞典斯德哥尔摩大学复原力中心于2009年提出，是一个用于界定地球生态系统承载能力的科学框架。该框架聚焦于地球的九项关键生物物理过程，即气候变化、生物多样性损失、生物地球化学流动（氮磷循环）、平流层臭氧消耗、海洋酸化、淡水利用、土地利用变化、大气气溶胶负载和化学污染。根据波茨坦气候影响研究所发布的《2025年行星健康检查》报告，全球变暖速率已从2014年前的每十年0.18摄氏度跃升至近十年的每十年0.26摄氏度，行星边界框架中已有七个突破了安全空间，包括气候变化、生物多样性、土地系统、淡水系统、氮磷循环、海洋酸化和化学污染，使地球整体处于具有不确定性的危险状态。 

鉴于此，世界经济论坛联合Frontiers出版社于2025年10月发布了《促进地球健康的10项新兴技术解决方案》远景展望报告，旨在凸显有望帮助地球恢复受损边界的创新性技术。从精准发酵和绿氨生产到模块化地热能和再生式海水淡化，该报告展示了应对地球最紧迫环境挑战的突破性技术，探讨了清洁能源、材料、生物技术和地球观测领域的进步如何减少排放、恢复生态系统并实现资源的可持续利用。每项技术都从政策、金融和公平的角度进行评估，以确保负责任的规模化发展和包容性影响。 

中国地质调查局地学文献中心通过对该报告的分析解读，针对与地球科学密切相关的3项技术领域形成如下认识： 

一是及时、具体的地球观测，即融合了卫星、无人机和地面数据与人工智能分析的新型地球观测技术，能够提供米级甚至更高精度的环境和人类活动影响监测，涵盖降水、土壤湿度、植被健康以及土地利用动态等关键变量。例如，欧盟的“目的地地球”计划旨在构建整个地球的数字孪生模型，以结合地球观测数据和高分辨率水文模型，模拟和预测洪水、干旱和野火风险，帮助政府为极端事件做好准备。尽管面临成本和基础设施方面的挑战，地球观测技术的进一步推广和优化将依赖于国际合作和技术共享，这将有助于构建一个更加透明、高效和可持续的全球环境监测体系。 

二是模块化地热技术，是一种可扩展、通常为预制的系统，能够从各种地质条件中提取地球热量，用于发电或供暖。与传统依赖高温储层的大型地热电厂不同，模块化系统不需要特定的地质条件，可以灵活部署在各种环境中，包括单井小型发电单元和建筑用集装箱式热泵安装。其设计减少了占地面积，并缩短了施工时间。例如，欧洲一家公司正在试点用于区域供暖的模块化地热系统，得到了来自德国、法国和荷兰的74亿欧元资金支持。为了充分发挥该技术的潜力，必须克服高初始成本和监管障碍。通过大规模应用和政策支持，该技术有望成为全球能源结构的重要组成部分，为实现气候目标作出贡献。 

三是土壤健康技术，通过最新传感器与微生物工程和人工智能的融合，使土壤健康管理变得更加可预见、可测量和可执行，通过优化肥料使用、减少径流问题，支持生物地球化学循环。例如，手持或现场设备通过使用近红外光谱、电化学传感器或多传感器阵列等，可以在几秒钟内测量土壤pH值、湿度、有机物和养分可用性等关键指标。土壤健康技术的进展标志着农业生产向可持续模式转型迈出重要一步。尽管该技术展现了巨大潜力，但其推广仍面临挑战，特别是在资源有限地区的技术普及和数据保护方面。未来的研发应重点关注如何通过包容性设计和技术转让，确保这些技术能够惠及更多地区和人群。