人类正处于历史的伟大转折点。
2010年上海世博会在中国举办时，人类社会正处于两大历史转折点:一是全球城市化的快速发展；其次，人类正处于新科技革命的前夜。
就城市化的快速发展而言，在过去的200年里，特别是上世纪中叶以来的50年里，人类的城市化进程以前所未有的速度向前推进。目前全球城市面积占地球总表面积不到1%，但全球城市总人口已超过地球总人口的50%。全球城市人口比例在1800年为2%，1900年为13%，1950年为29%。2007年5月23日是人类城市化进程中具有里程碑意义的一天。这一天，人类历史上第一次统计出地球上的城市人口超过了农村人口:那一天，全球城市人口达到了比农村人口多3303392253125869人。预计未来几十年人类城市化进程将继续发展:预计到2010年，地球上的城市人口将占总人口的51.3%，到2030年，全球60%的人口将居住在城市。
就科技革命而言，在过去的400年里，人类经历了两次科学革命和三次技术革命。16-17世纪，以哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文为代表，天文学、物理学、生物学领域爆发了第一次科学革命。20世纪初，以量子力学和相对论为核心的物理学革命，随之而来的大爆炸、DNA双螺旋、板块构造理论、计算机科学等重大科学突破，揭示了微观物质世界的基本规律，确立了现代科学体系的基本结构。在两次科学革命的推动下，18世纪以来人类经历了三次技术革命:18世纪中叶，以蒸汽机的发明和广泛应用为标志的第一次技术革命使人类进入了蒸汽时代；20世纪30年代，以电力技术为标志的第二次技术革命将人类推向了电气时代。20世纪40年代以来，以电子技术、航空空航天技术、核技术、信息和网络技术为标志的第三次技术革命，将人类从电气时代带入了电子时代。
在人类快速城市化的今天，更多人追求现代生活的强烈愿望与自然资源的供给能力和生态环境的承载能力形成了日益激烈的矛盾。这一矛盾的存在和发展，成为酝酿和推动人类新一轮科技革命的重要因素。据科学家预测，在经历了60多年的科学沉寂之后，人类现在正处于一场科技革命的前夜，21世纪上半叶将有更大的可能性发生新的科学革命。毫无疑问，适应人类城市化进程的绿色革命将成为新一轮科技革命的主旋律，以节能环保为重点的新能源和新材料将成为新科技革命的重要领域。自2007年下半年以来，在全球金融危机的背景下，美国、德国、日本、法国、加拿大、意大利、西班牙、澳大利亚和韩国等世界主要国家都制定了绿色战略、绿色计划和绿色国家政策，并采取了一系列有效措施来促进节能环保，绿色革命正从概念上不断付诸实践。这对新科技革命的到来起到了重要的推动作用。
低碳经济:实现人类生态文明的新途径
正是人类加速城市化和新科技革命的酝酿和发展，使“低碳经济”成为人类经济发展的新模式和新理念。
低碳经济是在人类温室效应导致全球变暖加剧的背景下提出的。2007年，由世界气象组织和联合国环境规划署联合成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了第四次科学评估报告。这份科学评估报告明确指出，全球变暖已经成为人类无法忽视的严重问题:从1906年到2005年，全球地表平均温度上升了0.74℃，20世纪最后50年北半球的平均温度是近1300年来最高的，而过去10年成为人类有记录以来最热的一年。气温上升导致北半球积雪大幅减少，高山冰川和格陵兰冰盖加速融化。同时，海洋变暖导致海水热膨胀。据统计，20世纪全球平均海平面上升约0.17米。此外，全球变暖还导致极端天气事件越来越多。
据专家预测，全球变暖趋势将在21世纪继续。预计到2022年，全球平均地表温度将比20世纪最后20年上升约0.4℃，21世纪，全球平均地表温度可能进一步上升1.1℃至6.4℃。如果温室气体排放得不到有效控制，一些地区甚至可能出现以前从未发生过的极端事件。
人们越来越意识到，温室气体的过度排放所带来的危机正在侵蚀城市的活力和城市生活质量，危及人类的生存环境和经济社会发展。解决全球变暖问题，全人类必须携起手来，加强国际合作与对话，共同应对气候变化带来的挑战。因此，1992年联合国环境与发展会议通过了《气候变化框架公约》。公约提出了“稳定大气中温室气体的浓度，使自然生态系统自然适应气候变化，确保粮食生产不受威胁，使经济能够可持续发展”的目标。但1997年签署的《京都议定书》，在公约设定的目标下，明确规定了2008年至2012年承诺期内，发达国家整体温室气体排放量比1990年水平至少减少5%的行动要求。将于今年年底召开的哥本哈根第15次缔约方大会，将力争在两个层面为人类制定新的温室气体减排路线图:一是在《京都议定书》的基础上，确定2012年后发达国家新的减排承诺；其次，在《气候变化框架公约》的基础上，确定2012年后发展中国家的有效参与和未签署议定书的发达国家的减排义务。
为了履行国际公约义务，世界各国积极制定控制温室气体排放的新战略，寻求经济发展与环境保护的平衡发展。2003年，英国政府在《英国能源白皮书——我们的能源未来:创造低碳经济》中首次提出了“低碳经济”的概念。低碳经济是以保护全球气候为目标，以高效利用能源和发展清洁能源为基础，以低能耗、低污染、低排放为特征的经济形态。这种经济形态被认为是后工业社会从工业文明向生态文明转变的一种新的经济社会形态。低碳经济的概念提出后，引起了国际社会的高度关注和广泛认同。2006年，世界银行前首席经济学家尼古拉斯·斯特恩(Nicholas Stern)在其《斯特恩评论》中指出，全球每年1%的GDP投资可以避免未来每年5% ~ 20%的GDP损失，从而呼吁全球向低碳经济转型。2007年7月，美国参议院提出《低碳经济法案》，指出低碳经济发展道路将成为美国未来的重要战略选择。同年12月3日，联合国在印度尼西亚巴厘岛召开气候变化大会，制定了应对气候变化的巴厘路线图，对全球低碳经济起到了积极的推动作用，具有里程碑意义。在2008年7月举行的八国集团首脑会议上，八个与会国的首脑共同表示，他们将寻求与《气候变化框架公约》的其他签署国合作，以实现到2050年将全球温室气体排放量减少50%的长期目标。可以说，低碳经济正日益成为世界不同发展水平国家的广泛共识:发达国家发展低碳经济的主要目标是，在保持并不断提高当前较高的经济发展和社会消费水平的同时，通过技术创新和经济社会转型，大幅降低当前过高的碳排放水平，从而实现稳定大气中温室气体浓度的全球目标。发展中国家低碳发展的目标是通过发展低碳能源技术和转变经济发展方式，减缓经济快速增长和新能源需求带来的碳排放增长。虽然目标不同，但低碳经济模式已经深入各国的经济发展计划，并得到国际社会的广泛响应。
改革开放30年来，中国以年均5.5%的能源消费增长支撑了9.8%的经济增长。作为一个经济快速发展的国家，发展低碳经济对我国意义重大。2007年9月8日，胡锦涛主席在亚太经合组织第十五次领导人会议上首次提出了中国发展低碳经济的主张和倡议，指出要发展低碳经济，研发低碳能源技术，同时增加碳汇，促进碳吸收技术的发展。胡锦涛主席还倡议建立亚太森林恢复和可持续管理网络，共同促进亚太地区森林恢复和增长，减缓气候变化。事实上，早在2006年底，国家相关部委就联合发布了我国首个气候变化国家评估报告；2007年6月，中国正式发布了《中国应对气候变化国家计划》。2007年以来，中国成立了国家应对气候变化和节能减排领导小组，在全国范围内部署应对气候变化工作，组织实施节能减排。今年8月12日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，听取审议发展改革委应对气候变化工作情况汇报，作出“把低碳经济培育成为新的增长点”的重大决策。这标志着中国低碳经济发展进入了一个全新的发展阶段。当然，中国在节能减排方面的国际承诺应遵循“共同但有区别”的原则，并与中国的发展阶段相一致。
上海世博会:实践低碳经济的大舞台
与往届世博会类似，中国2010年上海世博会在人类发展的新转折点上举行，必将成为新技术、新产品和新理念的充分展示舞台。博览会东道国与各类博览会参与者一道，在博览会上不遗余力地倡导节能环保理念，践行低碳经济发展模式。
首先，作为上海世博会的东道国，中国政府和上海世博会组织者将率先在世博园区的规划设计、场馆建设和园区运营中充分体现低碳经济的理念，充分展示东道国的科技创新成果:
(1)太阳能的广泛应用:主要场馆和中国馆、主题馆、石楠电厂等由组织者负责的部分设施将安装太阳能设施。建成后，世博园区的太阳能发电能力将达到5兆瓦，成为中国城市太阳能集中应用的最大区域。其中，世博会主题馆将成为中国最大的单体太阳能屋顶:其太阳能电池板面积将达到3万平方米，年发电量将达到250万千瓦时，年减排二氧化碳2500吨以上。
(2)采用新型环保车辆:上海世博园区将采用新型无轨电车、超级电容、超级电容和电池混合动力汽车三种清洁动力车辆。园区公共交通将实现“零排放”，为游客提供环保、清洁的交通服务。清洁动力汽车在世博园区的应用也将极大地推动上海新能源汽车的发展和应用。根据计划，到2012年，上海汽车年产量的10%将给予新能源汽车。届时，上海每年将节约石油7800万升，减少二氧化碳排放23万吨。
(3)将推广节能设备的应用:城市最佳实践区的照明主体将采用被称为“21世纪绿色光源”的半导体照明(LED)技术，这也是半导体照明首次在中国城市街区广泛应用。
(4)资源循环利用技术:利用世博园区滨江布局，开发利用江水热源和地热资源，通过黄浦江水热泵冷源和地下浅层地热资源地源热泵，收集和利用无污染、可循环供热供冷的清洁能源；利用场馆屋顶搭建大面积雨水收集系统，将雨水净化后用于绿化和浇灌，节约水资源；采用多种物理和生物技术净化黄浦江水，用于公园的绿化和景观设施。
(5)建设节能生态建筑:组织者在世博园区内建设的所有场馆和设施均按照节能生态建筑的要求进行设计和建设。在设计中，充分利用自然风场、地下隧道风、自动遮阳系统、自然透光、屋顶绿化、墙面绿化等。降低建筑能耗。在建筑材料的使用上，应选择能耗低、环境效益显著的绿色建筑材料。特别是在世博会主题馆的东、西外墙上，将建造面积达4000平方米的世界最大生态墙，控制和调节馆内温度。
(6)采用固体废弃物无害化、减量化和资源化处理技术:对园区内产生的废弃物进行分类处理。在浦东“一轴四馆”等永久性建筑区域，将规划建设垃圾管道气力输送系统。通过建设全封闭的气动管道，用计算机程序控制垃圾分类收集运输过程，用科学的手段对垃圾进行分类处理，减少污染，变废为宝。此外，公园内使用的各种家用电器和物品均采用可再生或可降解材料制成，以减少环境污染。
除了主办方自身的努力，低碳经济也成为上海世博会241个参展国家和国际组织的众多参展商的展馆设计和展览布局理念:
比如日本国家馆“紫蚕岛”在设计中就采用了环境控制技术，最大限度的利用了光、水、空气体等自然资源。展厅高透光率的双层外膜配合内部太阳能电池，可以充分利用太阳能资源；在展厅中，将使用最新技术，如循环呼吸导管。整个日本馆看起来像一个“泰空”的堡垒，覆盖着一层带有太阳能发电装置的超轻“膜结构”。这种独特的高科技设计使日本馆成为一个“会呼吸”的展馆。
再比如西班牙国家馆，投资预算近2亿元，建筑面积8500平方米，由数千根柳条制成。展厅的建筑材料主要是环保材料。弯曲的钢梁交叉形成一个类似篮子的结构，外墙覆盖着柳条。这种设计让自然光可以随意通过钢管和柳条进入室内。展厅内部主要使用竹子和半透明纸作为材料，顶部使用太阳能，从而达到节能效果。
瑞士馆的外墙被半透明铝网格结构的窗帘覆盖。窗帘从20米高的地方垂下，11000个发光元件不规则地分布在上面。这些元素由含有敏化太阳能电池的环保生物树脂制成，使整个展厅的外墙呈现出动态闪烁的视觉效果。这种新型窗帘由大豆纤维制成，不仅可以发电，而且展出后还可以自然降解。它是独一无二的。
阿联酋馆滚动的橙色外壳就像一片广袤无垠的不可预知的沙漠。这个热带沙漠气候的炎热国家将在展览中以独特的方式向世界讲述能源利用的故事:展示我们的祖先如何向沙漠殖民地输送淡水，展示如何在没有电或其他能源的情况下为房屋降温。
除了国家和国际组织的展览，上海世博会还有一个重要的创举，那就是在世博园区浦西片区设立城市最佳实践区。作为上海世博会主题诠释的重要载体之一，城市最佳实践区设立了代表当今世界城市发展的四大展区:宜居家园、可持续城市化、历史遗产保护与利用、建成环境科技创新。上海世博会主办方成立的国际评选委员会，从来自五大洲28个国家87个城市的113份申请中，评选出50多个实体建筑和展馆案例。很多入选案例都是全世界节能环保的范例，与低碳经济的理念高度吻合:
例如，德国汉堡之家的案例展示了一种以极低能耗标准为特征的“被动式住宅”。这种房子基本不需要主动供能，而是通过地源热泵实现制热、制冷、通风、除湿。“汉堡之家”结合上海的气候特点，打造了一个相对隔绝的空房间，在没有任何供暖设备和空色调的情况下，保持舒适的室内温度和环境，做到冬暖夏凉。太阳能还被用于建筑中，以实现建筑能源供应的自给自足和零排放。这种建筑每年每平方米消耗50千瓦的能源，相当于普通办公楼平均能耗的四分之一。
类似汉堡屋的案例，英国伦敦零碳馆的案例。零碳馆的原型取自世界上第一个二氧化碳零排放的社区——贝丁顿零碳社区。案例由两个二氧化碳零排放的小楼组成，前后相连。楼内有6套装修精美的居民楼，零碳馆建筑面积2500平方米。碳馆采用英国BedZED零能耗系统的核心和关键技术，结合上海气候特点实现节能环保，充分利用自然资源和可再生能源综合开发建筑技术，提高建筑的能源利用率。在零碳馆中，暖通空调需求由太阳风驱动的吸收式冷却罩系统和河流水源公共系统提供，而电力则由附加的太阳能电池板和生物能热电联产产生，以满足建筑的全年能源需求。
西班牙马德里入选案例——竹屋和生态气候树案例展示了马德里的两个独特模仿:2008年获得英国皇家建筑协会奖(RIBA)的竹屋占地600平方米，其外部包裹了一层竹皮，营造出一种原生的氛围，能很好地调节光线，为建筑提供温度、声音和视觉的屏障，有效隔绝冬天的雨雪、寒风和夏天的高温。竹屋旁的生态气候树将通过先进的环境科技改善外部气候环境。生态树内部的空可以作为公共广场，游客可以在这种更舒适的温度和环境下参观和休息。
“一切从世博会开始”——这是世博会的口号，也是世博会158年来传承的精神。在新世纪，中国2010年上海世博会将通过新能源、新技术、新材料的应用，成为主办国和各类参展者角逐绿色、节能、环保的大舞台。上海世博园也将成为传播、推广和实践低碳经济理念的示范区。
