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環保的非線性:深訪環保署長張子敬,談環評爭議、循環經濟、以及格蕾塔世代

鄭國威 Portnoy_96
・2020/03/19 ・9062字 ・閱讀時間約 18 分鐘 ・SR值 572 ・九年級

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科學傳播不只是科普,在公民社會裡,更是「科學治理」的關鍵,因此泛科學主動向工作內容與科學密切相關的政府單位發出採訪邀請,希望能深入了解他們如何做科學傳播、遇到哪些挑戰,以及打算怎麼做得更好。第一站,我們來到環保署。

  • 警告:這篇文章長達八千七百字!(但讀起來應該只要 10 分鐘)

踏進這棟位於台北市中華路上,外觀看起來密不透風,灰白厚重、連窗戶都沒有,更像是秘密特務機關的大樓,首先注意到的,卻是 Youtuber 金魚腦跟台客劇場的影片,影片中的他們,活潑熱情,用各自熟悉的方式,在一樓大廳的高畫質螢幕裡,講著如廁後衛生紙該怎麼丟、與如何環保旅行等等的生活議題。

準時出現在會客廳的環保署署長張子敬,皮膚黝黑,短髮沒特別整理,與身著的全套正式西裝似乎不太合拍。我很好奇,這位畢業於環境工程領域(成大及交大)的資深環保署人,在 108 年就任署長之後,面對與過往截然不同的社群媒體溝通場景、碰撞越來越激烈的世代差異、以及總是難解的環評矛盾,打算怎麼辦?

環保署署長張子敬接受泛科學專訪。

加速中但還未趕上:官僚體制溝通的困境

「政府的腳步有在加快,但往往跟不上民間。」

張子敬署長回憶道,「我記得大概民國 75 年左右,有次政府訂了新環保標準,我那時候是承辦人,在報紙上買了一個半版的廣告來宣達,不貴,但我長官不以為然;那個時代的公務員覺得,法規訂了,民眾自己就該知道,為什麼還要登報紙告訴你我訂了什麼東西?」跟那個年代相比,現在的政府單位更加的重視政策溝通,但往往仍受先天的侷限。

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張子敬坦言,台灣政府的制度從大國框架下設計而來,是官僚系統反應速度慢最根本的原因。他說:「公務員常常被罵,為何一個案子蓋了幾十個章,誰負責?因為原來制度設計是這樣。當只有最後那個人蓋章才算數,流程就變得很冗長。」

「我常常看公務員上 call-in節目,我覺得實在不該上」,他苦笑著說,因為制度,最後決策的那個人還沒講話之前,中間蓋章的人講話都不算數。在這種情況下,就算要上節目捍衛政策,往往也不太敢講,反而無法達到想要的效果。「挑戰你的人,只要看到一篇文章就可以拿來挑戰你,但防守的人,會覺得要很確定才可以跟你說是,還是不是,長期來說,就造成民眾覺得你在隱瞞什麼的印象,這其實是整個官僚系統造成的。」

受大眾矚目的環評,當前制度下難解的賽局

而求快求定論的媒體框架,遇上了環評,造成誤解的威力更大。張子敬明白公眾很在乎環評,但他強調「環境影響評估」本來就是一個評估的過程。他說:「事情還沒發生,你只能預想事情可能會怎樣,盡量用手頭上最好的工具跟資料去判斷,所以本身就具有不確定性。當挑戰你的人要求你百分之百確定時,你絕對不敢講,一不敢講,就變成政府好像一直有什麼東西沒告訴人家,但那是整個系統讓我們不敢去說,長期以來造成民眾的不信任,寧可聽外面的聲音。」講到這,他再次強調,政府有在改變,但確實是跟不上。

為什麼環評的結果,似乎總是沒人滿意?環保團體擔心環評刻意放水,開發單位反認為環評刻意卡關,環評委員老覺得吃力不討好?

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張署長沒有簡單的回答,但他舉了個例子,「有個環評案,有一台風機要立在河道中間,雖然從環境影響上來看,沒什麼問題,但環評委員也納悶,立在河中間……會不會倒啊?你說,這該不該環評去審查?」他把問題拋給我,令我頓時獃住,我真的不知道,於是他接著說:「會不會倒,該不該我們(指環評)管?理論上管河的人要管啊、管結構的人要管啊。」

環境影響評估成為眾所矚目的角力場。圖片來源/pixabay

在張子敬看來,環評階段其實能處理的只是大概,諸如地質、結構等資料不會通通提供給環評委員,委員也非個個都上知天文下知地理,具有全方位的專業,那如何能要環評委員判斷今天會議通過之後,風機就絕對不會倒?他說:「環評委員會擔心,真的倒了,人家會說它經過環評耶。」而這些苦惱,張署長也經歷過許多次。

他繼續以河道中的風機作為案例,闡述環評的困境:「其實有一些東西,放在那裡也許無害,只是結構上需要審查。像是水土保持,要另外審查,本來就要做好嘛!就算有災難,也不是環評過了,所以產生災難,反而可能是水土保持沒有要求、施工沒有照規定,所以產生災難。可是現在大家把這些(決策)全都弄到環評來,變得太大,做決定的人就會很猶豫啊!要是給過,萬一倒了怎麼辦?可是,在他們(環評委員)手上,沒有足夠的資料去確定,可能在水利單位審查會要求地質鑽探(才能處理)。可是(當這個議題出現)在環評審查,委員會覺得要是倒了我也有責任。」

於是,案子就算沒那麼重大,但還是過不了。太多訊息干擾,使得環評委員容易覺得別人提的這個好像有道理,那個也好像有顧慮。「弄到最後,環評委員會就扯在一起,委員給過壓力很大,不給過變成刻意找麻煩、『就你在卡』,但事實上,給環評委員做判斷的東西,是用評估、用模式跑的,不確定性本來就存在」。張子敬嘆道,「現在變成社會氛圍要他們(指環評委員)負完全責任,好像是最後把關,唯一把關。但其實許多事情沒那麼嚴重。」

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環評不該是神諭,張子敬認為跟開發相關的政府機關,自己把關要把守好,環評有極限,民眾也不該因為新聞渲染、以及不知道該注意其他環節,就把所有的把關都放在環評。

他說:「舉一個最簡單的例子,一條路要不要蓋,地方要討論好,交通單位提到交通部,交通部通過,再送來給我們審查。結果當環評委員會一位交通專業的委員提出質疑,那要聽誰的?如果這位委員很堅持,就會像在刻意卡關,對交通系統(指中央及地方的交通主管機關)來說,感覺是我們整個交通系統都沒有問題,為什麼就你有問題?」然而張子敬想強調的是,給人卡關的感覺,不是個別委員的錯。

「做評估,大家的角度看法本來就會不同,他提出質疑,要是你解釋的東西不清楚,那麼像我剛剛講到,委員壓力那麼大,要是自己說 ok ,案子過了,以後出了什麼問題,大家會說經過環評,而他又是當時委員裡唯一懂的,他會擔心如果沒有堅持,那就全都是他的責任啊!但在外面看的人,就會感覺是一個委員擋全部。」張署長道出了當前制度下難解的賽局,就像越吹越大、越繃越緊的氣球,既不能放手,抓著又怕爆。

而他不打算繼續這樣下去。

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解開緊繃臃腫的環評制度,落實主管機關審查機制

張子敬直言:「我這次對環評委員名單作出調整,很多人在罵我。」而這波調整也不僅於此。他將各部門主管、法規,放進專案小組,要逐步解開緊繃的環評制度。以風機案為例,若水利單位能夠講清楚,這個開發在該單位有哪些機制、會如何審查,確保風機不會倒,那就不用在環評裡面處理。

「環評只要確實告知主管機關審查、也確實有機制去審查,未來就算出了什麼事,就不是環評沒有注意到這個事,可是現在不是這樣,所以才做出一些調整。」張子敬認為,環評委員該去專業化、提高價值判斷的層級,意思是環評委員不該淪為外包審查員,而是要由各技術主管機關自己釐清,按照法規顧好。

環評委員該在意跟賦予的是生態、美植等更高的價值,要有更高的高度。「現在有點倒過來,環評委員會被要求很多,好像什麼都要懂,外來委員要看那麼多資料,負那麼大的責任,又不是領我的薪水,只是來參加會議,卻反而要幫你做決策,又常因為傳播媒體而受傷……」即使引來罵聲,他認為必須改革。

那環評的網路直播還要繼續嗎?網路直播在技術門檻下降之後,成為開放政治的重要象徵,環評是政府少數開放旁聽發言的會議,前任李應元署長任內更啟動官方直播,為何張署長卻選擇緊縮呢?

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張子敬說:「以往經驗發現,直播沒問題,但若開放民間的直播,直播之後,有些人會擷取部分片段,穿插評論、說這個委員怎樣,那個委員怎樣,大家就罵那些委員,但委員只是來開會,而且最後也是共識決,只不過他發言支持,其他人反對,結果網上全部的人都罵他,但委員只是憑著專業講話,弄到最後,委員就不敢講,或是不願意來。」

很多人說不直播、就是不公開,他不同意,並表示:「其實就算是最後的委員審議,媒體都在場,全程沒有離開,我們是讓開發跟反對方,也就是衝突利害關係人,離開那個討論場地,讓委員沒有那麼大的心理壓力。」他舉例,若委員討論時旁邊有人站起來叫罵,委員無法討論、也放不下心去討論。

他也表示官方直播未來還會繼續,而且希望所有環評審查會議都可直播,目前硬體在改善,委員也沒有意見。「委員覺得不好的是有些民間人士對著人拍,那壓力就很大。」他說。

有人認為,環保署該跟環保團體站在一起,抵抗開發,而當環保署沒有挺環保團體時,不禁失望。然而張子敬說:「曾經有一段很長的時間,環評委員會被程序杯葛不能開,程序杯葛來自於旁聽的人。我們是法律的執行者,有人提出申請案,就代表法律賦予他權利,我們的責任是公平的審查,不管過不過。就算是惡名昭彰的企業,只要法律賦予它可以提出審查的權利,而它提了,我就必須要審查。」

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他也認為,要讓環評會議的機制穩定下來,給大家公平的機會,而非反對聲音哄堂,案子就不該過。「有些人就是覺得這個案會過,所以就杯葛,不讓他審查,我覺得這樣不對,因為如果行政部門不能處理,是我們失職。」他說。

他了解互信基礎要慢慢建立。他以現在環評開會,媒體可以全程報導為例。起初環保署打算開放媒體全程旁聽、報導,但有的委員擔心被指名道姓批評,招來攻擊。「但委員會是共識決啊,讓一個人承擔,沒有道理。我們跟媒體取得默契,請記者不要指名哪一個委員,但可以寫『有委員這麼說』,或反對什麼、支持什麼……都可以寫,但就不要指名。」

後來環保署與媒體之間獲得共識,就開放所有媒體進入。張子敬表示這需要一個過程,讓大家慢慢接受,調整起來比較健康,而同樣的,他也希望之後的環評,目的事業主管能負起更大的責任。

「該是你的,在你那裡要處理好。」他再次強調。

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這不容易,他說曾經有個立委要求環保署,能否將原住民的同意權放入環評裡。「我認為,要是環評案件牽涉到原住民,我一定會送給主管機關,問他們有沒有意見。如果主管機關沒有意見,那就沒有意見啊!」他表示,如果因為擔心其他機關都不願意執法、不願意當壞人,所以一定要放在環評裡,這麼做只會讓環評越來越臃腫。

環評臃腫的問題,早已浮現。「以前我們常常被質疑,明明供水的單位說有水,環評委員卻一直說沒有水,那到底是有沒有水?我覺得負責管水資源的說有水,就是要找出水來,而不是由環評來決定有沒有水。」儘管如此,他覺得環評至今還是相當有貢獻,他以曾經在環評卡關多年的五楊高架為例,本來要挖山,衝擊太大,現在跑五楊高架就知道,有一段是兩層高架,南北向分上下走,就是避免開挖太多,用工法去克服。「環評真正的功能應該是,去對開發案可能造成的環境影響,想辦法降到最低。但是現在有很多的審查過程變成『要在這裡擋住,不能讓他開發』,成為衝突所在。很多時候倒不是真的跟科學有關。

大家期待環評能將所有有瑕疵的案件擋下來,環評也越來越臃腫。圖片來源/giphy

從環保團體的角度出發,可能擔心若不要求到 120 分,開發時可能退到 60 分或更低,所以非得多要求,才能起碼保住 80 分。「在科學層面上溝通得不夠好,我們確實要負很大的責任」,張子敬表示還可以繼續努力,不過同時也要降低一次定生死的緊繃感。科學上來說,因為是用預估來決策,一定會漏估,他認為如環境現況調查,環現差等等手段,就是為了彌補不足。「好比說,你現在給我的資料,評估沒有問題,可是案子拖了很久才要開發,所以我們有規定,許可後三年沒有開發,要再提出環境現況調查分析,告訴我們是不是跟當初評估一樣,如果不一樣,要再提出減輕的對策。」他表示。

他說,不少人質疑有的老舊環評案件,過了以後放了 10 年、8 年都沒動工,環境都變了,突然又復活要開工。甚至有的案子過了以後,開發者投機動一下,然後又放著等,說現在景氣不好,等到 10 年、8 年後景氣好才要動,這怎麼擋?

「那我們可以用環評法 18 條,告訴開發單位,到時候再動工,就要提出調查報告,確保那時候的環境還是當初評估時的狀況,我們才會同意你照原來的方式做,否則就不同意,要提出對策來。」他說,以往這規定用得少,大家會擔心有問題,但其實都有現成法規可用,現在更加強執行。「如果案子通過了,很久都沒動,那麼 10 年不開發,環評就失效,除非你申請展延 5 年,跟區域計畫一樣。」

「不要想著環評要 100 分,因為評估不可能 100 分,」為了不再讓環評總是變成決戰之地,他表示:「萬一當初有東西沒看到、看到的調查不足夠,回頭就可以用環評法 18 條來要求調查,萬一影響重大則可以先停工。這些機制原來就有法規,但大家以前都覺得,反正在環評決戰這裡把案子打死,就不會有開發、也不會有後面一大串雜七雜八的事,反而在這裡形成衝突跟僵局。其實大家可以理性一點,去看科學數字,有時只是角度不同。」

管制典範轉變:之前形塑成環評決戰,但未來亡羊可補牢。

從強化主管機關責任、降低環評委員壓力、阻止環評臃腫化與表演化、再到補充環評後的管制手段,張子敬一步步拆彈,但繞得過「否決權」的詛咒嗎?

張子敬坦言,當初修法的時候,立法委員在環評法加進了所謂的否決權,有其時空背景。當時立法委員可能認為環保署再不把關,就沒有人把關了,所以在立法院加了這一條,造成今天的樣貌,不能說是不對,但也該與時俱進。

「因為有否決權,於是大家覺得,只要你(指環評)不通過就好,其他的許可都無效,結果其他的許可事項也都被拿來環評決戰,因為覺得這裡沒過,其他都不用談。但我常常說:沒錯,環評沒過不能開發,但過了就一定會開發嗎?」張子敬以新北市核二廠核廢料露天乾式貯存廠為例,雖然環評過了,但新北市不核發水土保持許可,多年來一樣動彈不得。

民眾覺得環評不過就什麼都沒有,過了就一定會開發,卻忽略了其他很多法的許可規定還在。「但他們平常都躲起來,甚至有的主管機關,會覺得反正你們(指環評)審完了,再來談我們的。至於案子合不合規定,他也不看,等你們談完了再來處理。」他說。

此外,他也表示有的案子,問題不在環境會受什麼影響,而是更上位的計畫目標未定。例如以前的蘇花高爭議,其實該決定的是要不要這條路、東部要不要採取西部的開發模式,但這不該由環評來決定。「通通夾在環評裡,大家會覺得,好像環評該決定,但環評反對開發的時候,又會被批評管太多、包山包海,插手別人的權責。」他說:「當時可能覺得(否決權)是好的設計,現在可能可以重新檢討」依照他的想法,否決權之外的問題先解決,再討論要不要檢討否決權不遲。

看待新世代的氣候呼籲:環保議題的加速應該是 S 型的曲線

談完環評與延伸的公共溝通問題,我接著想知道的是,台灣在環境保護政策上,難道不該加速、甚至激進一點嗎?進入「人類世」(Anthropocene) ,面對越來越沈重的生態焦慮,身為台灣最高環保機關主事者,他怎麼看時代雜誌封面人物,瑞典少女 Greta Thunberg 的論述?

張子敬說:「我認為,(Greta 的說法)有好,也有不好。認為好的部分是,確實大家動作該更快,做更多,例如我們準備修溫室氣體減量管理法。先前定了目標,但看起來不夠有力,會達不到,所以確實該去做。」

「我不太贊同的,是她不該挑起世代的對立。所謂的『大人』,辛辛苦苦賺錢,不也是為了扶養下一代嗎?有誰的目的是刻意要讓下一代被滅絕呢?所以那是我比較不贊同的。」

進入「人類世」,面對越來越沈重的生態焦慮,到底該怎麼辦?圖片來源/pexels

將近四十年來投入環保政策與執行的經驗,張子敬認為推動環保的節奏往往不是線性的,更像是一個 S 型的曲線。

「處理環保議題,我們該把方向確認、決心確認,但不要追求近利。因為很多時候大家會想,今年就要怎樣、明年就要怎樣,但重要的是要讓大家可以開始去做,好比說,有人要求什麼什麼減 20%,一下子做不到,就要怎樣怎樣;但多給他一點時間去想辦法,或許他可以減 50%,只要我可以確定他是在往前,不是在敷衍,是在努力,那麼前面剛開始,我多給一點時間,後面說不定會跑得更快。」擁有想去做的決心,他強調,才是關鍵。

「就像歐盟現在推的 Green New Deal ,也不是突然冒出來。我覺得大家要溝通、建立互信,目標才一致。一直罵,無濟於事。我知道產業該減(廢+碳),我會去聽產業做不到的原因,沒有人想污染環境,你(指產業)跟我講很困難,我會想能不能幫你解決。」他直言,很多廠商的問題很複雜,若沒有互信基礎,根本不敢跟我們講,我們也無法幫忙解決問題,在外面看只會覺得廠商什麼都不做,到最後不會有任何成果。

但,該怎樣溝通的更好呢?資訊難道還不夠多嗎?張子敬以 2018 年的公投為例,質疑有多少人知道自己在投什麼,認為確實要提供更多資訊讓民眾知道,才有辦法溝通。但他也說:「公部門綁手綁腳,講出來的東西往往硬梆梆,有距離感,最後他就選擇不聽你的,選看得懂的。我覺得這次防疫『疾管家』就做得很好,很持續、很及時,一段時間過後建立起足夠的權威,快速、即時、正確,有趣,才能夠慢慢讓大家覺得是可靠的,想要資訊的時候可以從那裡獲得。」因此,他要求環保署同仁學習此案例,用於環保署與民溝通上。

若自己現在就是 10 幾歲的年輕人,想法會不一樣嗎?這個假設性問題,張子敬並未直接回答,但他說:「我常常跟我孩子辯論,但不一定會贏。例如以前為了要減少購物用塑膠提袋,所以政府規定要用買的,但若買一個袋子,人們還是丟掉,就很可惜,所以就要廠商做厚一點,才能鼓勵重複使用,而且因為要賣,厚一點大家也覺得比較可以接受,不會覺得搶錢。可是後來發現不對啊,一份袋子要兩份的材料,那不是更浪費嗎?後來我們覺得,那就做薄一點,不限制厚度,省一些材料,即便一定要丟,也減量。可是我孩子就跟我爭,他的觀點是,他願意付那一塊錢,可是為何不規定只提供紙袋呢?而要用薄的塑膠袋呢?站在我們的角度,我們覺得減少用料,從厚改薄就很好了,但站在他的角度,他覺得根本就不該用塑膠袋,該用紙袋,紙袋比較好回收。」透過自己孩子的視角,跟同仁分享他所知的年輕人的觀點,是他現在時常做的。

張子敬表示自己時常透過與自己的孩子討論,獲得年輕人觀點。

和生活方式息息相關:環境保護需要結合經濟策略

環保議題時常被認為與經濟開發有所衝突,但張子敬認為推動環境保護更該結合正確的經濟策略。以丹麥的風電產業為例,既協助本國能源轉型,亦可以外銷。規畫時看得夠遠,就不只是保護環境,更能找到發展契機。但他也說,很多人可能會罵他「一個環保署長怎麼在談經濟」。

「之前友邦國家來到台灣學習,看到我們的焚化廠,覺得好棒。他們國家遍地垃圾,沒辦法處理。但焚化廠很貴,沒有經濟力量,就是做不了,即便來台灣看了覺得再棒,也抄不回去。所以經濟要到一定程度,環保才有辦法推。」他說。

張子敬認為環境問題不完全是產業造成的,也來自於民眾的生活方式。

因此推環保,必須要讓經濟可行,這也是他上任以來,跨域推動循環經濟的原因。「我們現在也跟很多產業在談,以往東西用完了,廢棄物都直接丟掉、給處理廠,不然可能簡單處理一下,就當成下腳料賣。現在雖然加嚴法規,但也給產業機會,將廢棄物再製成高價值材料,回頭來用,價值更高。」他以防疫期間,產業上下游屢傳斷鏈為例,若很多原料是自循環的,受制外部跟斷鏈的衝擊就會較小。他希望環保署透過法規,引導廠商走對自己有利的路,甚至開發具商業價值的新技術。

「因為循環經濟,我們會跟經濟部有比較多的合作,很多是觀念上的改變,像是工廠現在有污水處理廠,卻沒有廢棄物處理廠,東西丟出去就好,為什麼呢?因為廢棄物很容易載,反而如污水、廢氣,一排出去就有問題,所以非處理不可。為什麼工廠不能在內部設廢棄物處理廠,或是再利用廠?」張子敬表示,隨著對廢棄物的觀念改變,反而可以採行如廢水處理的方式,例如現在廢水處理可委託外包,隔行如隔山,企業不需要自己來操作,只要監督、負起責任,就可以委託出去。廢棄物處理廠也可以依同樣的模式,只要從源頭減少廢棄物,對自己就有利。

「很多高科技廠現在(對於廢液)已經不是到最後再處理、純化,而是分線、每一個機台下來就回收了,酸是酸,溶劑是溶劑,到最後再利用率會比較高。我們會朝這方面去引導。看起來環保法規是加嚴,但對廠商自身是有利的,很多原料可以在當下就回收回來。」他樂觀地表示。

環境保護要成功,環境教育很重要

前面提到,張子敬認為環保腳步該加快,又認為環保與經濟不該對立,而該相輔相成,那除了調整環評制度、推動循環經濟以外,環保署還打算做什麼?張子敬表示,回看環保署成立至今的 33 年歷史,台灣環保工作最成功的部分,其實是環境教育。

張子敬認為台灣的環保工作最成功的在於年輕人已經將環保內化在生活裡。攝影師:Marta Ortigosa,圖片來源:Pexels

「年輕的朋友,從小就知道環保,已經變成習慣,內化到生活裡。我覺得未來比較重要的是,我們在推的『綠色生活』。鼓勵人們生活消費朝綠色、在地食材、減少食物里程、無剩食等。慢慢地,生活方式越綠,環境自然越好。」然而他也承認,綠色生活看似平淡,其實是大工程,要花很長的時間。「很多人可能不覺得這重要,熱頭上的事情,像是一些案子,比較會被注意,但其實這(指綠色生活)是更重要的。我看到台灣長期以來環保能有成就,原因是教育做得好。」他說。

儘管已經開始找 Youtuber 合作,他也表示,現在環保署在綠色生活上的宣導材料還不夠多。他說自己以前愛看資深漫畫家劉興欽的機器人漫畫,覺得用漫畫來跟民眾聊環境保護是不錯的。或許很快我們就會在環保署臉書上看見新番。

從拆除環評制度卡關癥結、利用法規引導企業走向循環經濟、再到推動全面綠色生活,身為資深環保人的張子敬總以 S 型曲線去拿捏做事節奏,對於前期緩慢甚至倒退的不耐,引來外界批評,也在他意料中。然而形塑這條 S 型曲線,達至最終目標,需要一代接一代的努力。

環保署署長張子敬。攝影/ 黃詠靖

對此,張子敬樂觀表示:「很多友邦來台灣看,我也是說:『你不要看我們現在不錯,以前我們曾經很差。』但說要很久,其實也不會。」

他笑著說:

「現在是小朋友,十幾年後就是中堅份子,很快啊!所以我們現在怎麼教,未來的決策者就怎麼想,現在亂教,他們未來就亂決策。」

哎呀呀,這句話也太誠實了點。

文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1256 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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為什麼要禁用生物可分解塑膠?受法規與民眾影響的循環經濟難題——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/05/14 ・4050字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者/王潔、許惠晴
  • 作者簡介
    • 王潔/麻省理工學院材料工程學系博士,任教於清華大學化工系,研究領域為生物可降解高分子的開發與應用。
    • 許惠晴/清華大學化工碩士班畢業,現為塑膠生物分解相關領域研究助理。
  • Take Home Message
    • 聚乳酸(PLA)為生物可分解塑膠,在高溫與高濕度的堆肥環境下 PLA 能被微生物分解並轉換成二氧化碳。
    • 目前臺灣並未將 PLA 的回收和堆肥機制立法,即使業者能回收、製作堆肥,也不能合法販售,無法使金錢流與物質流一同循環。
    • PLA 屬於塑膠回收分類的第七類,但臺灣民眾認識不足、政策與回收物末端處理也未做好準備,因此自今(2023)年8月起將禁用 PLA 免洗餐具。

在日常生活中購買商品時,常會看到商品標榜使用生物可分解塑膠(biodegradable plastics)作為盛裝容器,而聚乳酸(polylactide,PLA)則是許多人耳熟能詳的種類之一。自臺灣 2002 年實施限塑政策以來,PLA 逐漸被業者所採用,但在今(2023)年8月卻又將被政府修法禁用。

為什麼 PLA 過去能在塑膠市場中嶄露頭角?如今又為何被禁用?

來自可再生資源的PLA

雖然 PLA 的耐受溫度受限在 50℃ 以下,但它的外觀或材料強度,與日常可見的傳統塑膠如聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)聚丙烯(polypropylene,PP)等十分相近。如果我們在生活中特別留意,可以發現生鮮托盤、雞蛋盒、冷飲杯、餐具等都可能是 PLA 製品。因此在拋棄時需要特別注意,將它與傳統塑膠區分開來,歸在塑膠回收分類的第七類(即其他類)。相較於傳統塑膠,PLA 除了號稱生物可分解之外,原料與製程也與傳統塑膠大有不同——PLA 的原料來自植物澱粉,例如玉米、馬鈴薯等,也就是所謂的生物基(biobased)

澱粉經加熱或酵素分解成葡萄糖後,再藉由特定菌種的糖解(glycolysis)發酵(fermentation)作用,成為聚合前的乳酸(lactic acid)單體,隨後再經由一連串加熱、脫水、聚合成為最終的高分子成品—— PLA。由於 PLA 的原料來自於可再生的植物資源,並非不可再生的石油,且植物在種植過程會吸收大氣中的二氧化碳,也能對溫室氣體的減量做出貢獻。因此在世界各國強調減碳的趨勢之下,PLA 確實是十分優秀的替代物。

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可堆肥塑膠的生物分解過程

既然被稱為生物可分解塑膠,PLA 究竟如何被生物分解呢?PLA 屬於聚酯類(polyester),聚酯中的酯鍵較能被環境中的水分生物水解酵素分解,可說是生物可分解塑膠類別裡的大宗。此外,在學術期刊中也能找到 PLA 藉由生物酵素、菌種或堆肥分解的資料。

不過在現實生活裡,處於「生物分解」過程中的塑膠會是什麼模樣呢?若以歐洲的可堆肥塑膠認證標準(EN 13432)為例,通過重金屬檢測的塑膠材料在「控制環境條件的堆肥」中存放三個月後,必須有90% 崩解成小於兩毫米(mm)的碎塊;塑膠中 90% 的有機質在六個月內能被轉換成二氧化碳;最後則是將此堆肥用於生物毒性測試,確認植物是否能於其中生長良好。

筆者團隊參考生物分解性試驗(ISO 14855-1 / ASTM D5338)的國際標準,透過控制環境條件的小型堆肥,實證 PLA 塑膠片的生物分解性(圖一)。在實驗中僅使用一般市售腐植質培養土作為資材,其中的菌類活躍程度應不如發酵中的堆肥,但依然能在兩個月內看見塑膠片碎裂、消失(圖二)。此外,含有PLA 塑膠片的堆肥相較於無添加 PLA 的堆肥,也被偵測到有較多的二氧化碳產出,透過計算可得出約有60% 的 PLA 已被轉換成二氧化碳。然而,這些堆肥的「控制環境條件」特殊,溫度除了必須設定在50℃ 以上之外,還需要維持在高濕度。

圖一|PLA的生物可分解性實驗。國際間認證的生物可分解塑膠標準,通常以由塑膠材料轉換成二氧化碳的程度計算生物分解率。經多次測試後(PLA 1、PLA 2、PLA 3)可發現 PLA 在高溫高濕的實驗室堆肥中,呈現與天然纖維素一樣的生物可分解性。(資料來源:王潔實驗室)
圖二|將 PLA 剪裁成方形碎片並放置於實驗室的小型堆肥中測試,在 20 天後可看見 PLA 逐漸碎化並消失。(王潔實驗室提供)

PLA 堆肥實況與臺灣現況

如果在實驗室外、變動因素較多的環境下,PLA 塑膠也能如此順利地被分解嗎?對於這點,臺灣其實已有業者實做出 PLA 塑膠袋的回收與大型堆肥(圖三),並將熟成後的肥料實際用在自家農園中。然而這些堆肥其實也不僅是混合植物資材、動物糞便等有機質及 PLA 而已,堆肥中的各個資材種類需有特殊配比,才能讓堆肥在發酵至腐熟的過程中可以發熱至一定的高溫。此外,溫控設備需要將堆肥的溫度穩定控制在 60℃;還需要定期灑水與自動曝氣,幫助維持堆肥中微生物的生存條件。雖然號稱為生物可分解塑膠,但要讓 PLA 回歸大自然似乎不是件輕而易舉的事。

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圖三|PLA 即使進入堆肥系統,仍需嚴謹的環境條件控制才得以被分解。(a)PLA的戶外一般農業堆肥,可能因堆肥中心溫度不足或不持久導致塑膠在堆肥六個月後仍維持原形無法被分解;(b)福業國際股份有限公司示範性實作的大型PLA堆肥。在嚴謹控制溫濕度的環境下,一個月即可明顯看見PLA塑膠袋被分解為絲狀,三個月後PLA塑膠袋於堆肥中已完全不可見。(許惠晴提供;福業國際股份有限公司營運管理課提供)

透過堆肥的方式使生物分解後繼續作為農用肥料,或是回收再製成二次塑膠,其實都是讓 PLA 留在物質循環裡的方式,也切中了近年來許多單位提倡的「循環經濟」(circular economy)以現今的堆肥技術而言,PLA 堆肥已能夠穩定熟成並有所產出,在塑膠回收再製方面也有一定程度的技術,因此「效益」便是選擇做與不做的關鍵。

至今為止,臺灣對於制定可堆肥塑膠的相關政策仍未臻完善,並未立法建立回收機制讓 PLA 廢棄物能進入堆肥中。即使業者自行將塑膠獨立回收進行後續的堆肥處理,完成後的肥料也不能合法販售,無法形成完整的金錢流與物質流一同循環。

最後,PLA 在臺灣的普及度相較於傳統塑膠來說本來就不高,回收率又十分低迷:根據 2021 年環保署回收基管會的統計數據,PLA 在臺灣的回收率僅有5~6%。除了市場流通量小,再加上因為制度與民眾教育不足所導致的低回收率,使得 PLA 廢棄物的處理缺乏效益。沒有經濟誘因,何來循環?

歐盟政策推動塑膠永續的做法

歐洲對於塑膠永續的推動,在國際上可說是領先的角色。歐盟(European Union,EU)更是持續支持生物可分解塑膠可堆肥塑膠的發展,並在去(2022)年11月底提出了《生物基、生物可分解與可堆肥塑膠政策框架》(EU policy framework on biobased, biodegradable and compostable plastics,聲明生物基生物可分解可堆肥塑膠在汙染議題中的目標、應用價值及適當的使用方式,進而引導往後的立法,以及永續的塑膠市場。

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首先,以 PLA 的材料本質來說,它的原料來自於玉米、馬鈴薯等植物,雖然能夠減少消耗石油資源,但仍應當兼顧生態多樣性、土地與水源利用。畢竟種植經濟作物的同時,勢必得開發自然土地、占用部分水源,甚至不可避免地需要使用化學肥料或農藥,進而危害到原始生態系。另外,為了生產塑膠影響到糧食供應也可能是個隱憂,若能優先使用回收塑膠、有機廢棄物或副產物作為塑膠原料,將能夠降低為了生產 PLA 對生態系與糧食的影響。

歐盟的政策框架對於「生物可分解」塑膠的性質,則認為「廢棄物管理不周」的問題不應該以生物可分解塑膠作為解方。生物可分解塑膠常被應用在消耗快、難以資源循環、生命週期短的產品上,雖然容易被丟棄但仍有它的特定分解環境與分解時間需求。像是需要在高溫、高濕環境才能分解的 PLA 就是很貼切的實例,它需要搭配消費者正確的認知、使用與回收習慣,才不會和傳統塑膠一樣累積在環境中造成汙染。

總結來說,歐盟對於生物基、生物可分解與可堆肥塑膠的運用,希望以減量、再利用及回收,也就是「3R」(reduce、reuse、recycle)為優先原則,並達成資源循環、資源利用效率、氣候中和、零汙染、生態多樣性維持等永續目標。

PLA 的未來

雖然本意是為改善傳統塑膠汙染問題並因應限塑政策,但臺灣卻在立法、回收機制、廢棄物後端處理,以及民眾教育均尚未準備好的情況下就讓 PLA 進入市場。傳統塑膠回收分類中的六大類已經夠讓人眼花撩亂,再多一項 PLA 加入第七類,更會增加人們拋棄塑膠時的困擾。

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也由於民眾尚未建立完整的回收概念、後端堆肥處理機制也未完善,導致 PLA 被使用後的去處如同沒被回收的傳統塑膠般,變成了垃圾;即使 PLA 被正確回收,也沒有廠商能二次使用或再製成堆肥。這兩項原因最終都可能讓 PLA 進入到焚化爐、掩埋場或流向大自然。

還有一種情形是民眾落實了塑膠回收,但卻將 PLA 與傳統塑膠歸在同一類,使 PLA 混入傳統塑膠的再製過程,影響了它二次塑膠的性質。美國知名速食業者在臺灣也曾以含有開口的 PLA 杯蓋取代傳統塑膠吸管的使用、冷飲杯與沙拉碗同樣使用 PLA 材質,但也因為察覺到消費者回收上的不便,以及質疑 PLA 的最終流向,令他們在 2020 年停用了 PLA 材質包裝。臺灣也終於要修法,即將於今年8月禁止使用生物可分解塑膠免洗餐具。

面對塑膠汙染議題,其實從來就不只是「塑膠材質是否為環境友善」單方面的責任。PLA 在來源以及生物可分解方面確實相較於傳統塑膠有它的優勢,但卻也需要使用者正確的觀念配合及政策支持才能完整達到環保的目的。最後,「塑膠減量與再利用」也是緩解塑膠汙染重要的一環。透過綠色塑膠材質與減量雙管齊下,才能讓塑膠發展平衡地邁向永續。

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 5 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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為了美好的地球獻上努力:「斯德哥爾摩+50會議」
台灣科技媒體中心_96
・2022/06/17 ・4409字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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  • 本文與台灣科技媒體中心合作,內文經泛科學改寫。
  • 本文轉載整合自台灣科技媒體中心《「斯德哥爾摩+50會議」專家意見
  • 資料更新至 2022 年 6 月 5 日,完整文章請見上方連結
2022年是《斯德哥爾摩宣言》發布的第 50 年。圖/envato

《斯德哥爾摩宣言》50週年了!

1972 年聯合國人類與環境會議通過《斯德哥爾摩宣言》,這份宣言是後續環境政策的重要基礎

今(2022)年是《斯德哥爾摩宣言》發布的第 50 年,聯合國在 6 月 2、3 日於瑞典召開大會,在大會結束時,共同主辦國瑞典與肯亞發表聲明,指出人類福祉應是「健康的地球」與「讓所有人享有繁榮」的核心;承認和落實享有一個潔凈、健康與永續環境的權利;在當前運作的經濟系統中,進行全面性的系統變革,並加速高影響部門的轉型。

在會議之前,斯德哥爾摩環境研究所(SEI)與印度能源、環境與水理事會(CEEW)兩個智庫也發布報告《斯德哥爾摩+50:解鎖更美好的未來》(Stockholm+50: Unlocking a Better Future),作為大會討論的科學依據。台灣科技媒體中心摘要報告重點,並邀請專家提供觀點。

今年的共同主辦國瑞典與肯亞發表聲明,認為人類福祉應是「健康的地球」與「讓所有人享有繁榮」。圖/envato

一切為了更好的明天

20 世紀的 70 年代是世界環境運動的發展期,人們開始發現,現代人類的物質享受背後都有慘重的環境代價。同時也終於了解到,地球畢竟不是「無盡藏」的,資源也會用完的一天。於是距今 50 年前的 1972 年,聯合國在斯德哥爾摩舉辦了第一個國際環境議題的會議,在世界各國代表面前提出環境保護及永續發展的議題,並且訂了許多行動計劃,希望各國政府推行。

台灣大學政治學系副教授 林子倫 (曾出席 2002、2012 年,聯合國永續發展高峰會) 說明,《斯德哥爾摩宣言》開啟了全球環境的治理架構,催生了聯合國環境規劃署(UNEP)的成立;1992 年的里約地球高峰會上,簽署了當前規範全球環境議題的三大公約:聯合國氣候變遷綱要公約、生物多樣性公約、防治沙漠化公約,以及森林原則等,都是立基於《斯德哥爾摩宣言》,更進步的環境目標。

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從 1992 年迄今,聯合國每十年就會有一次對於全球環境目標與會議的檢視。如 1992 年永續發展世界高峰會,首次提出「永續發展」(sustainable development)的概念;2012 年里約+20 (Rio+20) 會議,則為了提升聯合國環境規劃署的治理機制,設立聯合國環境大會(UNEA),並著手設立工作小組,制定現在的聯合國永續發展目標(SDGs)。

聯合國永續發展目標(SDGs) 圖/wikimedia

50 年過去,環境變好了嗎?

中央研究院環境變遷研究中心院士暨成功大學航空太空工程系特聘客座講座教授 王寳貫 認為,過了 50 年,這些行動計劃有成效嗎?答案是:也有,也沒有。

有的是,環境運動蓬勃發展,各國都有熱心的環保團體監督他們各自的環境,對環保意識的推展很有作用。這導致一些科技進步的發達國家有能力改善一些他們自身的環境。

沒有的是,以全世界的眼光來看,很多所謂的環境改善,只是環境污染物的再分配:發達國家把高污染的產業移到開發中國家去運轉,富國享受清潔環境及高水準生活,而窮國則為了爭取 GDP 成長(以便也享受如發達國家的高水準生活),甘願犧牲環境。

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如同這份《+50》報告所言,斯德哥爾摩宣言過去的呼籲,僅有 10% 得到實現,這很容易了解,很多政治式的決議,不是各國初心自願的,沒有強制力,當然達不到目標。近來比較具成效的是商業契約模式,像蘋果等跨國公司要求供應商使用綠電,就很有效,因為事關商業利益。

若用全世界的角度來看,很多所謂的環境改善,只是環境污染物的再分配而已。圖/envato

台灣大學氣候變遷與永續發展國際學程兼任助理教授 趙家緯 認為,宣言的目標落實程度僅不及 10%,顯示出現行多邊國際環境協議中「僅只訂定目標,而未能縮短落實鴻溝」。而目前最主要的三大鴻溝,是「政策不一致」「多邊主義效力不彰」「欠缺問責性(accountability)」

這次會議決議中,則特別強調「調整環境有害的補貼」與「振興與紓困用於永續用途」,嘗試克服「政策不一致」的阻礙。在問責性上,世界企業永續發展協會(WBCSD)則發起全球企業問責與透明機制,強化對於企業各類氣候與永續承諾的檢視。

《+50》,最值得關注的重點

中央研究院經濟研究所兼任研究員 蕭代基 認為,《斯德哥爾摩宣言》揭示人類有在健康生態環境下生活之權利的基礎上,「斯德哥爾摩+50」會議,則進一步提出人類有在清潔、安全與永續的環境下生活之權利,並且重新定義人類與自然的關係,特別指出人類有保護自然的責任,因為自然有其內在價值,不只是開發利用的工具價值。

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王寳貫教授 則點出,斯德哥爾摩 +50 提到了要 net-zero(淨零)這個概念,不但淨零排碳,還要零污染;另外提出新的量測經濟的標尺,不要一味追求「成長」,這算是一個進步。

趙家緯助理教授 進一步解釋這個新的衡量指標。如同聯合國秘書長在大會致詞所提出的「GDP不是衡量當前世界富足程度的一種方式。相反的,我們必須轉向循環和再生經濟。」本次大會決議也提出需「定義和採用新的進步和人類福祉衡量方法」,因此將加速現行國民所得會計制度的改革,以反映自然資本的真實價值。

「斯德哥爾摩+50」會議特別指出,人類有保護自然的責任。 圖/envato

台灣可以如何響應《斯德哥爾摩宣言》?

中央研究院經濟研究所兼任研究員 蕭代基 參考本會議文件與結論,提出兩項台灣可以具體推動的目標:

我們必須改變人類消費與生產系統、行為模式、社會價值觀、以及獨尊 GDP 代表經濟與福祉的指標。

為了使得現在及未來所有人類都能夠永續與富足的生活,人類生活的足跡必須在地球生態界線之內,我們必須落實執行上述改變人類生活模式的幾項作為。事實上,這幾項作為都是已經提倡多年,但由於障礙甚多,且無政治利益,未受應有的重視。

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我們必須加速決策與執行必要的永續投資與基本設施的民主程序。

這是本會議強調為了保障未來世代的福祉之必要作為。本會議指出過去的國際環境協定與政策,落實程度很低,事實上大多數國際環境協定都可以說是不成功的,可見有關環境保護與永續發展的決策及執行有很多障礙。

保障未來世代的福祉,也是《斯德哥爾摩宣言》的重要議題。 圖/envato

主要障礙仍然是各國及多數人只想要白吃午餐,以致於環境保護的長期效益不敵短期的經濟利益在政治上的權衡比較,再加上享受環境保護長期效益的未來世代尚未出生,在現在政治決策過程中完全沒有發言權。

如何移除這些政治決策的障礙?根本之道在於修正我們民主制度,創設一個「虛擬的」廣納性民主制度,把未來世代的利益明確地納入當代決策的民主程序,方案之一是當民意代表、政府與公民團體在討論與決策攸關未來世代福祉的政策時,有未來世代的代表參與討論與發言。

趙家緯助理教授 則延續前面的觀察,認為本次會議中強調對於 GDP 跟成長主義的反思,會議決議也強調超越傳統的 GDP 衡量標準。

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在此議題上,國際上的非政府組織已與威爾斯、紐西蘭、蘇格蘭、芬蘭、冰島與加拿大等已建構超越 GDP 指標並建立相應治理機制的國家,組成福祉經濟政府夥伴 (Wellbeing Economy Governments ,WEGo ),聯合國也著手將自然資本與環境污染納入 GDP 估算的方法。

臺灣應掌握此趨勢,全面檢討既有綠色國民所得帳在涵蓋範疇與決策應用之不足,建構新的社會福祉衡量指標。

《斯德哥爾摩+50》焦點總結

lake in mountain on summer time
  • 在斯德哥爾摩宣言的 50 年後,我們正處於不同危機的相互交織之中,人類對氣候和生態系統造成前所未有的影響,且不平等日益加劇。嚴重的不平等延伸影響後代子孫的生活,環境變化和突破臨界點的風險正在加速。
  • 行動落差:過去 50 年來,各國商定數百個全球環境和永續發展目標,但只實現了十分之一,這對解決問題遠遠不夠。
  • 我們比以往的任何時候都更有能力應對氣候變遷。透過越來越多的公眾支持、加速採用潔凈技術、具包容性的創新金融,以及對「立即採取積極行動可帶來共同效益」的有力科學證據,使 2022 年成為我們追求永續未來的關鍵時刻。
  • 為了加快變革的步伐,需要「無畏」及「以科學為基礎的決策」。各級決策者在未來 10 年,需要一同緊縮決策時間的尺度,以實現變革,避免鎖定效應及調適時間遲滯,也減少不同世代間的歧視。
  • 提出應立即採取三大轉變行動:重新定義我們與自然的關係、確保人人享有長久的繁榮、投資於永續的未來。
  • 重新定義我們與自然的關係,是指從獲取轉向關懷。透過將自然融入我們的城市,在日常生活中加強人與自然的連結、保護動物福利,並轉向以植物為基礎的飲食、增加下個世代的自然教育、承認並多採用在地知識。
  • 確保人人享有長久的繁榮的前提,是徹底重新思考我們的生活方式,透過創建有利的基礎設施,激發新的支持性社會規範。例如將擴展業務的模式,專注於提供「服務」實非製造「產品」;採用對人類與環境都有益的供應鏈;使國家統計數據和永續目標保持一致等。
  • 我們必須在各國政府大力支持下,投資永續的未來。當前可用於永續的私人資本比以往的任何時候都多,但低收入與中低收入國家仍存在資金缺口。為了投資永續的未來,我們必須承認並加強政府在創新之中的基礎作用,並鼓勵私人融資將「創新」帶入市場。在減少永續風險的同時,也增加不永續的成本。
  • 變革的條件需要改善:為了解決過去挑戰的制度與治理體系,可能導致當前的挑戰。領導者透過連貫的政策、強而有力且具一致性的激勵措施,有足夠的機會解決結構性的障礙。

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