编者按
   备受关注的国内首部关于材料历史及未来的科普作品 《材料简史及材料未来：材料减量化新趋势》 （MakingtheModernWorld:MaterialsandDematerialization）一书，近期由电子工业出版社出版发行。该书作者瓦茨拉夫·斯米尔 （VACLAVSMIL）为从事能源、环境等方面研究的顶尖学者，其 《收割生物圈》、《美国制造》等作品影响深远。比尔·盖茨曾撰写读书笔记对该书进行专门推荐。该书考察了整个人类历史进程中出现的各种重要材料提取、生产及主要应用的历史变迁，探讨了现代经济的成本依赖现象及其去材料化的内在潜质。其跨学科主题为具有资源经济学、环境学、能量分析、矿物地质学、产业组织学、制造业及材料科学等研究背景的读者提供了颇为实用的观点。经授权，本刊从今日起选取该书精彩内容进行连载，以飨读者。

内容概览
   在解释现代社会材料流的复杂性、其先决条件以及所产生的后果时，任何研究都应做到全方位覆盖，应该不折不扣地 “包罗万象”。这种观点说起来简单，却面临着关键的范畴界定问题：完整的现代材料体系到底由什么构成？我们既没有显而易见的选项，也没有普遍公认的清单，有的只是或宽或严的研究包含项。通过回顾以往的综合性研究以及国内外先进材料流数据库所采用的项目，我们对这种现状就会有所了解。
   在国家材料流方面，最早出现的比较研究是 “工业经济的物质基础”。这项研究将水和空气排除在外，但包含了所有的农产品、林产品、水产品、开采的矿物和化石燃料，以及对环境产生影响却没有明显经济价值的隐性流——如材料的开采、运输或损耗。这些隐性材料流主要包括采矿时须移除的覆盖层 （尤其是露天的煤炭和矿石开采），被处理掉的废弃物 （从岩矿中 提取稀有金属），建设大型项目时必须被清理的土、沙、石，以及田地和种植园流失的土壤。这些隐性流不受监控，其量化不过是一种近似估计，最多也只是一种合理推测。
   进口原材料方面的隐性流年度总量更是如此：富裕经济体大国 （美国、日本和德国）需要从多个国家进口多种多样的材料，这些估计显然更不准确。
   该研究发表三年后，世界资源研究所也公布了自己的研究项目——“国家的重量”。
   作为开拓者，这项研究囊括了所有的化石燃料、隐性材料流 （以露天开采的覆盖层为主），以及石油和煤炭行业的加工废弃物。但与最初的研究不同，该研究2000年的报告还包含了更多的投入 （燃烧和呼吸所需的氧气）和产出数据。
   自2000年以来，欧盟统计机构每年都会公布欧盟各国的国家材料消耗量，并将其细分为化石燃料、生物（农作物和林产品）、金属矿产和非金属矿产。其研究还包括了无用材料，并对排放物 （二氧化碳、处理用水和填埋的垃圾）进行了量化，但没有统计氧气和水。
   1882年，美国国会下令对该国每年生产和消耗的矿产品进行统计。在美国的材料研究中，美国地质勘探局只重点选择了第三类材料，剔除了食物和燃料，只汇总了所有在本国经济领域使用的材料。这些消耗中几乎不存在原始的天然材料，但它们其实都经过了加工处理 （棉纺、木材制浆、矿石冶炼、石头粉碎、切割和抛光），随后变成了半成品及成品原料。这些被研究的农产品、林产品、金属、工业矿物和不可再生有机物都为美国的材料流统计提供了相当准确的年度和长期变化数据。
   该研究虽然涵盖了所有进出口原材料，但并不包括商品中的材料，因为这些材料数量庞大、品种繁多，跟踪调查相当困难。
   这些材料流研究选取了真正的广义项目，即除了水之外可谓无所不包。但稍微保守的一些研究则剔除氧气以及各种粮食和饲料作物，只考虑被进一步加工成商品的农业原料，并纳入了所有的农作物和化石燃料。比较而言，美国地质勘探局提供的是一种狭义研究，它只包含了进一步加工所使用的生物原料，并剔除了氧气、水、一切燃料 （植物和化石）以及所有的隐性材料流 （对它们的估计总是很困难）。
   最后，必须捍卫一下欧盟在确定材料流耗损范围时所做出的一种概念调整。根据欧盟的定义，构成八大耗损的都是截然不同的残留物：有一些的数量之和较小 （如干洗时挥发的溶剂，或在马路上磨损的橡胶轮胎），另一些的总量更大 （粪便、污水污泥和农田堆肥），但它们所产生的耗损损失没有受到监控，因此非常难以量化。美国地质勘探局将这些材料列在了工业矿物类中，因此其总量最大。
   如此一来，只剩下了工业气体这一类可以添加进美国地质勘探局的研究项。化石燃料作为现代文明的主要动力源，其燃烧虽然需要空气 （氧气），但若将空气列入总材料来研究就会造成结果的偏差和混乱；若计算各种用途的水，也会有同样混乱的结果。但是，测量许多工业过程所使用的某种空气成分则是另一回事。从简单的定量来看，全球使用的氧气、氢气、氮气，以及氩、氙等稀有气体只占很小的量；但从定性方面来看，它们在炼钢、合成氨 （从空气中分离出氮，从甲烷中释放出氢，然后合成）和高效照明等领域却是不可或缺的元素。