【这些疾病易致食管癌 要有防止策略】
我国是食管癌的高发区，目前普遍认为慢性食管炎、Barrett食管、食管裂孔疝、食管溃疡、食管憩室、食管乳头状瘤、食管息肉、食管白斑、贲门失弛缓症、食管瘢痕性狭窄是食管癌的癌前疾病，及时防治这些疾病，对防治食管癌有十分重要意义。
01.慢性食管炎
慢性食管炎分为两种：
1.慢性非特异性炎症：长期烟酒、过热食物、粗糙食物等刺激和维生素缺乏而引起。
2.反流性食管炎：由胃、十二指肠内容物反流入食管引起的。
由于食管粘膜长期受到损害而发生慢性炎症，食管粘膜充血水肿、糜烂、灰白、粗糙、颗粒样变。大多发在食管中下段，以下段为主。多见于中老年人群，是中、老年人必须重视的常见病之一。主要症状为烧心、胸骨后疼痛。
研究发现，在食管癌高发区伊朗北部和中国林县人群中，慢性食管炎发病率特别高，且食管炎的发病率年龄较食管癌早10年，多数食管癌病人常伴有慢性食管炎。目前公认，慢性食管炎与食管癌有关。
对于慢性食管炎患者，应在祛除病因的情况下，应用抑酸剂和粘膜保护剂进行治疗。
02.Barrett食管
Barrett食管是食管下段粘膜的鳞状上皮被柱状上皮所取代的一种现象，由正常的淡红色变成桔红色的粘膜。胃镜下有三种形态：岛型、舌型、环型。
通常认为，环型Barrett食管可能是由反流性食管炎发展而来，但岛型、舌型的病因至今尚不清楚，可能与先天因素有关。
Barrett食管本身并无症状，患者的症状主要由胃食管反流及其伴随的病变引起。主要是反酸、烧心、胸骨后疼痛或上腹痛。
目前公认Barrett食管是食管腺癌的癌前疾病。研究发现其腺癌发生率为5%～20%，是一般人群的30～125倍。但岛型、舌型Barrett食管不易癌变！环形Barrett食管容易癌变，病变长度越长癌变几率越高！
对环型Barrett食管、病变长度>1cm者，应加强胃镜随访。但对岛型、舌型患者，无需胃镜随访。
对伴有轻度异型增生者，第1年应每6个月接受1次内镜复查，如果异型增生没有进展，以后每年内镜复查1次。对重度异型增生的Barrett食管首选内镜下粘膜切除或手术治疗。
03.食管裂孔疝
胸腔与腹腔之间有一个分隔，叫横膈，其上有一个孔，叫食管裂孔，食管通过这个孔与胃连接，当食管裂孔扩大時，胃的一部分就会通过这个孔进入到胸腔內，这就是食管裂孔疝。其主要原因是食管发育不全、食管裂孔部位结构削弱。
食管裂孔疝是胃食管反流病的重要因素，其症状就是胃食管反流病的症状，主要是烧心、反酸、反胃。若疝入胸腔的胃较多时，患者进入食后胃部鼓胀可压迫周围心肺、纵隔，可产生气急、心悸、咳嗽、发绀等症状。
由于经常反酸，酸对食管粘膜的慢性损伤，容易诱发食管癌，食管裂孔疝是目前公认的食管癌的癌前疾病。食管裂孔疝并发食管癌的比率在0.32%～10%不等。
文献报道食管裂孔疝中反流食管炎的合并率为24%～64%，反流性食管炎中食管裂孔疝的合并率为32%～52%。近年有学者报告Barrett食管常伴有食管裂孔疝，Barrett食管的患病率在食管裂孔疝患者中明显增高，伴有食管裂孔疝的Barrett食管其Barrett上皮较长。
食管裂孔疝，由于解剖结构已发生改变，目前没有药物能纠正食管裂孔疝，大多数主张药物控制其症状，并修复食管、贲门炎症，以防止其发生并发症。症状严重者外科或胃镜下手术治疗，但手术后发复率较高。
04.食管溃疡
食管溃疡是由不同病因引起的、深达食管粘膜下层直至肌层的炎性坏死性病变。
大多由反流性食管炎、药物引起，如氯化钾片、多西环素、非甾体类抗炎药等等，尤其干吞药物更容易发生。在食管异位胃粘膜上发生的溃疡可类似于胃溃疡。其它少见的还有食管结核、白塞氏病、克隆恩病等。
主要表现胸骨后及上腹部疼痛、恶心、咽下困难等，疼痛常发生于进食时，可放射至肩胛区、左胸部，或颈部，可并发出血、穿孔、狭窄等，因食管壁薄、粘膜下血管丰富出血、穿孔风险较胃、十二指肠溃疡更高。
慢性食管溃疡久治不愈可发生癌变。治疗主要针对病因，并用质子泵抑制剂抑及粘膜保护治疗。
05.食管憩室
食管憩室是指食管壁的一层或全层局限性膨出，形成与食管腔相通的覆盖有上皮的盲袋。
三个好发部位：
①咽食管憩室，发生在咽与食管交界处；
②支气管旁憩室，发生在食管中段；
③膈上憩室，发生在食管下段的膈上部。
大多无症状，口小底大的憩室容易发生食物潴留，具大憩室食物潴留后可压迫周围组织产生相应症状。憩室内潴留的食物腐败，可发生恶臭味，并致粘膜炎症水肿，引起咽下困难、吞咽疼痛。咽食管憩室可反流引起肺炎。
食管憩室癌变主要是由于憩室部食物排空减慢，残留食物的刺激，使憩室内或憩室口发生慢性炎症、溃疡，长期慢性炎症而发生癌变。
无症状者不需要治疗，症状严重者需手术治疗。
06.食管息肉
食管息肉是起源于食管粘膜上皮的赘生物，病因不明，可能与慢性炎症有关，比较少见，大多因胃部不适做胃镜时偶尔发现。
临床上多无明显症状，生长缓慢，大的息肉可发生溃疡、出血、堵塞食管腔或发生恶变。
食管息肉一经确诊，即应切除，大多数可在胃镜下经高频、激光、微波治疗而切除，内镜下不能切除者需外科手术局部切除。
07.食管乳头状瘤
食管乳头状瘤为食管鳞状上皮的息肉样良性肿瘤，较食管息肉多见，大多发生于中老年人，病因不明，可能与粘膜损伤、人类乳头状病毒（HPV）感染、遗传因素等有关。
临床表现无特异性，以上腹部症状居多，如胸骨后痛、吞咽困难、胃灼热感等。
因食管乳头状瘤有恶变可能，为食管癌的癌前疾病，应积极治疗。大多数乳头状瘤比较小，可在胃镜下切除，肿瘤较大者需外科局部切除，常可完全治愈。
08.食管粘膜白斑
食管粘膜角化过度，出现白色斑块状变化，称为食管粘膜白斑。病理上可发生角化不良和不典型增生改变，属癌前病变，有报道其恶变率为5%。
食管粘膜白斑多见于40岁以上男性，主要是局部刺激（如吸烟、饮酒和刺激性食物等）和某种营养物质缺乏引起。一般无明显自觉症状，后期白斑对于热和刺激性食物特别敏感。
食管白斑一般不需特殊治疗，但应祛除病因，包括戒除烟、酒、酸、辣等嗜好。
大多呈良性经过，预后良好。但要定期复查胃镜，发现白斑迅速扩大、表面粗糙、增厚、皲裂、破溃、硬结时，可出现胸骨后疼痛，应取活检排除癌变。病变扩大者，尤其发生异型增生者，可在内镜下行局部切除或电灼治疗。
09.贲门失弛缓症
贲门失弛缓症是食管下端括约肌弛缓不全，食物无法顺利通过而滞留，食管张力、蠕动减低，食管扩张。主要原因是食管贲门部的神经肌肉功能障碍。
本病比较少见，临床表现为吞咽困难、胸骨后疼痛、食物反流、吸入性肺炎等。
由于食物长期潴留在食管内，可发生慢性炎症而恶变。据报道贲门失弛缓症可以并发食管癌或贲门癌，发生率为2%～15%，尤其病程超过10年者。
本病确诊依赖X线食管吞钡检查，食管扩张，食管蠕动减弱，食管末端狭窄呈鸟嘴状，狭窄部黏膜光滑，是贲门失迟缓症患者的典型表现。食管测压有助诊断。胃镜检查排除其它疾病，尤其食管癌。
该病药物治疗、扩张、局部注射肉毒杆菌毒素等效果都不好。近几年采用经口内镜下肌切开术（POEM）取得较好效果。POEM手术，在内镜下行贲门环形肌层切开，最大限度地恢复食管生理功能并减少手术并发症，术后早期即可进食，95%的患者术后吞咽困难得到缓解，且反流性食管炎发生率低，该手术安全、可靠。
10.食管瘢痕性狭窄
食管瘢性狭窄指各种原因造成食管瘢痕组织形成，导致食管腔狭窄，食物通过困难。
常见病因是内镜下大范围食管粘膜剥离术后、外科手术后狭窄。严重反流性食管炎、食管溃疡愈合后疤痕，其它还有食管创伤、吞服强碱或强酸后食管化学性灼伤愈合后疤痕。
食管狭窄，食物长期潴留，可发生慢性炎症而恶变。
可在胃镜下治疗，扩张、疤痕切开、置入支架等，必要时在内镜下治疗的同时可使用糖皮质激素以减少疤痕形成。
我国是食管癌的高发区，目前普遍认为慢性食管炎、Barrett食管、食管裂孔疝、食管溃疡、食管憩室、食管乳头状瘤、食管息肉、食管白斑、贲门失弛缓症、食管瘢痕性狭窄是食管癌的癌前疾病，及时防治这些疾病，对防治食管癌有十分重要意义。
01.慢性食管炎
慢性食管炎分为两种：
1.慢性非特异性炎症：长期烟酒、过热食物、粗糙食物等刺激和维生素缺乏而引起。
2.反流性食管炎：由胃、十二指肠内容物反流入食管引起的。
由于食管粘膜长期受到损害而发生慢性炎症，食管粘膜充血水肿、糜烂、灰白、粗糙、颗粒样变。大多发在食管中下段，以下段为主。多见于中老年人群，是中、老年人必须重视的常见病之一。主要症状为烧心、胸骨后疼痛。
研究发现，在食管癌高发区伊朗北部和中国林县人群中，慢性食管炎发病率特别高，且食管炎的发病率年龄较食管癌早10年，多数食管癌病人常伴有慢性食管炎。目前公认，慢性食管炎与食管癌有关。
对于慢性食管炎患者，应在祛除病因的情况下，应用抑酸剂和粘膜保护剂进行治疗。
02.Barrett食管
Barrett食管是食管下段粘膜的鳞状上皮被柱状上皮所取代的一种现象，由正常的淡红色变成桔红色的粘膜。胃镜下有三种形态：岛型、舌型、环型。
通常认为，环型Barrett食管可能是由反流性食管炎发展而来，但岛型、舌型的病因至今尚不清楚，可能与先天因素有关。
Barrett食管本身并无症状，患者的症状主要由胃食管反流及其伴随的病变引起。主要是反酸、烧心、胸骨后疼痛或上腹痛。
目前公认Barrett食管是食管腺癌的癌前疾病。研究发现其腺癌发生率为5%～20%，是一般人群的30～125倍。但岛型、舌型Barrett食管不易癌变！环形Barrett食管容易癌变，病变长度越长癌变几率越高！
对环型Barrett食管、病变长度>1cm者，应加强胃镜随访。但对岛型、舌型患者，无需胃镜随访。
对伴有轻度异型增生者，第1年应每6个月接受1次内镜复查，如果异型增生没有进展，以后每年内镜复查1次。对重度异型增生的Barrett食管首选内镜下粘膜切除或手术治疗。
03.食管裂孔疝
胸腔与腹腔之间有一个分隔，叫横膈，其上有一个孔，叫食管裂孔，食管通过这个孔与胃连接，当食管裂孔扩大時，胃的一部分就会通过这个孔进入到胸腔內，这就是食管裂孔疝。其主要原因是食管发育不全、食管裂孔部位结构削弱。
食管裂孔疝是胃食管反流病的重要因素，其症状就是胃食管反流病的症状，主要是烧心、反酸、反胃。若疝入胸腔的胃较多时，患者进入食后胃部鼓胀可压迫周围心肺、纵隔，可产生气急、心悸、咳嗽、发绀等症状。
由于经常反酸，酸对食管粘膜的慢性损伤，容易诱发食管癌，食管裂孔疝是目前公认的食管癌的癌前疾病。食管裂孔疝并发食管癌的比率在0.32%～10%不等。
文献报道食管裂孔疝中反流食管炎的合并率为24%～64%，反流性食管炎中食管裂孔疝的合并率为32%～52%。近年有学者报告Barrett食管常伴有食管裂孔疝，Barrett食管的患病率在食管裂孔疝患者中明显增高，伴有食管裂孔疝的Barrett食管其Barrett上皮较长。
食管裂孔疝，由于解剖结构已发生改变，目前没有药物能纠正食管裂孔疝，大多数主张药物控制其症状，并修复食管、贲门炎症，以防止其发生并发症。症状严重者外科或胃镜下手术治疗，但手术后发复率较高。
04.食管溃疡
食管溃疡是由不同病因引起的、深达食管粘膜下层直至肌层的炎性坏死性病变。
大多由反流性食管炎、药物引起，如氯化钾片、多西环素、非甾体类抗炎药等等，尤其干吞药物更容易发生。在食管异位胃粘膜上发生的溃疡可类似于胃溃疡。其它少见的还有食管结核、白塞氏病、克隆恩病等。
主要表现胸骨后及上腹部疼痛、恶心、咽下困难等，疼痛常发生于进食时，可放射至肩胛区、左胸部，或颈部，可并发出血、穿孔、狭窄等，因食管壁薄、粘膜下血管丰富出血、穿孔风险较胃、十二指肠溃疡更高。
慢性食管溃疡久治不愈可发生癌变。治疗主要针对病因，并用质子泵抑制剂抑及粘膜保护治疗。
05.食管憩室
食管憩室是指食管壁的一层或全层局限性膨出，形成与食管腔相通的覆盖有上皮的盲袋。
三个好发部位：
①咽食管憩室，发生在咽与食管交界处；
②支气管旁憩室，发生在食管中段；
③膈上憩室，发生在食管下段的膈上部。
大多无症状，口小底大的憩室容易发生食物潴留，具大憩室食物潴留后可压迫周围组织产生相应症状。憩室内潴留的食物腐败，可发生恶臭味，并致粘膜炎症水肿，引起咽下困难、吞咽疼痛。咽食管憩室可反流引起肺炎。
食管憩室癌变主要是由于憩室部食物排空减慢，残留食物的刺激，使憩室内或憩室口发生慢性炎症、溃疡，长期慢性炎症而发生癌变。
无症状者不需要治疗，症状严重者需手术治疗。
06.食管息肉
食管息肉是起源于食管粘膜上皮的赘生物，病因不明，可能与慢性炎症有关，比较少见，大多因胃部不适做胃镜时偶尔发现。
临床上多无明显症状，生长缓慢，大的息肉可发生溃疡、出血、堵塞食管腔或发生恶变。
食管息肉一经确诊，即应切除，大多数可在胃镜下经高频、激光、微波治疗而切除，内镜下不能切除者需外科手术局部切除。
07.食管乳头状瘤
食管乳头状瘤为食管鳞状上皮的息肉样良性肿瘤，较食管息肉多见，大多发生于中老年人，病因不明，可能与粘膜损伤、人类乳头状病毒（HPV）感染、遗传因素等有关。
临床表现无特异性，以上腹部症状居多，如胸骨后痛、吞咽困难、胃灼热感等。
因食管乳头状瘤有恶变可能，为食管癌的癌前疾病，应积极治疗。大多数乳头状瘤比较小，可在胃镜下切除，肿瘤较大者需外科局部切除，常可完全治愈。
08.食管粘膜白斑
食管粘膜角化过度，出现白色斑块状变化，称为食管粘膜白斑。病理上可发生角化不良和不典型增生改变，属癌前病变，有报道其恶变率为5%。
食管粘膜白斑多见于40岁以上男性，主要是局部刺激（如吸烟、饮酒和刺激性食物等）和某种营养物质缺乏引起。一般无明显自觉症状，后期白斑对于热和刺激性食物特别敏感。
食管白斑一般不需特殊治疗，但应祛除病因，包括戒除烟、酒、酸、辣等嗜好。
大多呈良性经过，预后良好。但要定期复查胃镜，发现白斑迅速扩大、表面粗糙、增厚、皲裂、破溃、硬结时，可出现胸骨后疼痛，应取活检排除癌变。病变扩大者，尤其发生异型增生者，可在内镜下行局部切除或电灼治疗。
09.贲门失弛缓症
贲门失弛缓症是食管下端括约肌弛缓不全，食物无法顺利通过而滞留，食管张力、蠕动减低，食管扩张。主要原因是食管贲门部的神经肌肉功能障碍。
本病比较少见，临床表现为吞咽困难、胸骨后疼痛、食物反流、吸入性肺炎等。
由于食物长期潴留在食管内，可发生慢性炎症而恶变。据报道贲门失弛缓症可以并发食管癌或贲门癌，发生率为2%～15%，尤其病程超过10年者。
本病确诊依赖X线食管吞钡检查，食管扩张，食管蠕动减弱，食管末端狭窄呈鸟嘴状，狭窄部黏膜光滑，是贲门失迟缓症患者的典型表现。食管测压有助诊断。胃镜检查排除其它疾病，尤其食管癌。
该病药物治疗、扩张、局部注射肉毒杆菌毒素等效果都不好。近几年采用经口内镜下肌切开术（POEM）取得较好效果。POEM手术，在内镜下行贲门环形肌层切开，最大限度地恢复食管生理功能并减少手术并发症，术后早期即可进食，95%的患者术后吞咽困难得到缓解，且反流性食管炎发生率低，该手术安全、可靠。
10.食管瘢痕性狭窄
食管瘢性狭窄指各种原因造成食管瘢痕组织形成，导致食管腔狭窄，食物通过困难。
常见病因是内镜下大范围食管粘膜剥离术后、外科手术后狭窄。严重反流性食管炎、食管溃疡愈合后疤痕，其它还有食管创伤、吞服强碱或强酸后食管化学性灼伤愈合后疤痕。
食管狭窄，食物长期潴留，可发生慢性炎症而恶变。
可在胃镜下治疗，扩张、疤痕切开、置入支架等，必要时在内镜下治疗的同时可使用糖皮质激素以减少疤痕形成。
【人类距离I型文明并不遥远，可能只差300多年】
//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
图片来源：pixabay
卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
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//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
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卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
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【德国工厂订单大幅下降，俄乌冲突打击了制造商】俄乌冲突令通胀压力加大，扰乱了全球供应链，令经济前景变得黯淡，3月份，德国工厂订单的降幅超过预期。自2月底冲突爆发以来，对这个欧洲最大经济体增长的预期大幅下调，原因是德国主要制造商承受着成本飙升和零部件供应减少的压力。德国经济部在另一份声明中表示，与乌克兰冲突有关的不确定性加剧，反映在需求明显受到抑制，尤其是来自非欧元区国家的需求。目前来看，未来几个月的前景黯淡。欧盟摆脱对俄罗斯石油依赖的计划将使油价居高不下，进一步削弱家庭消费能力。
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