引言

构建效率高、可持续性强的增长模式，是工业发展永恒的主题。工业活动向特定区域集中，以工业园区形态呈现，表面上看是全球经济发展的普遍现象，实则是工业化进程的必然结果，体现了工业高效发展的重要范式。

我国自改革开放伊始，于1979年建立首个工业园区至今，工业园区经历了从无到有、从有到强的发展过程，园区数量经历了“从0到1（1979年）、从1到14（1984年）、从14到6866（2003年）、从6866到1568（2006年）、从1568到2543（2018年）”的变迁，这个过程记录了中国经济发展由规模速度型到质量效率型的历程 ^[1]。工业园区“快字当头”（时间就是金钱），“又快又好”“又好又快”（效率就是生命），“绿色低碳高质量发展”等不同阶段的进化史，也反映出中国工业绿色低碳技术的崛起和发展模式的迭代升级。40余年来，工业园区承担我国巩固壮大实体经济根基的重要使命未有改变，工业园区秉持的“时间就是金钱，效率就是生命”的园区精神未有改变，工业园区持续转变发展方式、追求极致效率的“破—立”迭代涅槃方式未有改变 ^{[2, 3]}。

当前，全国2543家国家级和省级工业园区已聚集了全国80% 以上的工业企业，贡献了全国60% 以上的工业产值，排放了74.5% 的工业废水和52% 的COD，以及61% 的SO₂、49% 的PM_2.5和31% 的CO₂ ^[4]。中国工业园区在实现产业集聚、快速发展的同时，也带来了复杂的资源能源环境挑战，突出表现为“两高两难”，即污染强度高、能耗碳排高、治污减排难、风险管控难 ^[5]。要彻底解决中国的工业污染和工业降碳问题，就必须解决好工业园区“两高两难”这一世界性难题，就必须坚持绿色低碳发展这一根本性战略选择，就必须加快推进从“尾端治理+ 单要素治理”向“源头治理×系统治理”的重大转变、从被动治污向主动预防的重大转变、从实践探索到科学理论指导的重大转变。

我们对40多年来产业界、学术界关于工业园区绿色低碳发展的实践和研究进行了全面梳理，基于对工业园区绿色低碳发展规律的不断认识和深化，提出了“协同共生理论指导中国工业园区绿色低碳发展”的论断。

本文将从工业园区绿色低碳发展的目标与任务、协同共生的理论内涵、协同共生理论指导工业园区绿色低碳发展的模式与路径等三个方面进行阐述，以期为协同共生理论的三个基本问题“为什么、是什么、如何用”提供全面的阐释。

1 工业园区绿色低碳发展的目标与任务 1.1 绿色低碳发展内涵概述

绿色发展，目的是改变传统的“大量生产、大量消耗、大量排放”的生产模式和消费模式，使资源、生产、消费等要素相匹配相适应，实现经济社会发展和生态环境保护协调统一、人与自然和谐共处 ^[6]。绿色发展的核心要义是解决好人与自然和谐共生问题 ^[6]。国际上，联合国环境规划署（UNEP）在《经济增长中实现自然资源使用与环境影响的脱钩》（Decoupling Natural Resource Use and Environmental Impacts from Economic Growth）报告中，提出了绿色发展的愿景，即“为提升人类福利，经济活动的自然资源消耗及环境影响，实现从相对脱钩到绝对脱钩发展” ^[7]。绿色发展，根本目标是建立经济、环境和社会发展相协调的整体利益最优的发展模式，以实现更高效益、更高质量、更可持续的发展。低碳发展，是以碳排放量持续降低为特征的经济社会发展模式，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）将其描述为“在发展过程中实现低温室气体排放”。低碳发展的核心是保持经济增长和社会发展的同时，最大限度地减少各类温室气体排放，实现经济增长与碳排放总量的绝对脱钩。

我国工业园区数量庞大，其系统边界、规模类型、产业结构、发展状态、环境治理能力等具有多样性，具有显著的开放式复杂系统内线性、非线性作用交织的特点。园区绿色低碳发展，其核心要义是在技术经济不断发展的前提下，有意识并理性地对园区有限地理空间内产业系统与自然生态系统的相互作用和共生关系进行管理和优化的过程 ^[8]。

1.2 工业园区绿色低碳发展目标任务演化

中国工业园区自设立以来，在不同的发展阶段遭遇了多种绿色低碳发展挑战，既有需持续突破的共性挑战，也有在特定阶段需重点解决的个性问题。建立工业园区是推动区域快速工业化并带动城镇化发展的重要举措，其成效在国内多地得到验证并进而推广至全国各地。然而，园区的高速扩张时期也是生态环境负担快速加重的时期。由于生产活动和生产要素在有限区域内高度集聚，工业园区单位土地面积的资源能源消耗量和污染物的产生量、排放量均较大。与此同时，部分园区污染治理技术和环境监管能力未能跟上经济发展的步伐，严重阻碍了园区的绿色低碳发展与生态环境保护。工业园区曾一度被视为高污染、高能耗的典型区域和“藏污纳垢”之所，一些地区甚至由此引发多起与工业园区环境污染相关的舆论事件和社会矛盾 ^[9]。随着经济发展水平的提升和环境保护力度的加强，众多园区面临污染减排、资源约束、生态保护、应对气候变化、土地制约等复合挑战，绿色低碳转型势在必行。中国工业园区数量众多，发展迥异、规模异质、产业多样且分布广泛，不同的园区在推进绿色低碳发展中既有跨越园区的共性难题，也有诸多因地制宜的个性挑战 ^[10]。全面推进工业园区绿色低碳转型，实现高质量发展，持续巩固提升园区制造业在全球产业分工中的地位和竞争力任重道远。为此，在实践创新的同时，加强理论指导显得尤为重要。

21世纪以来，工业园区在绿色低碳转型发展中有意识并理性地模仿自然生态系统，从系统工程和全局视角，对园区的规划设计、产业布局、管理模式等进行优化改造，着力提升资源能源加工转化利用效率，从源头和过程减少污染物产生和排放，改善环境质量，促进经济高质量发展 ^[11]。在此过程中，园区经历了五个转变：从产业集聚平台到生态工业园区，从单一过程污染防治到产业生态系统构建，从末端治理到全过程绿色化，从分散试点到规模化推广，从环境指标达标到综合生态价值提升 ^[12]。

作者分析了十余年来国家层面绿色低碳发展相关的系列政策 ^[8]，有关工业园区转型发展的指导思想和任务部署呈现出四个重要导向：一是坚持系统治理和全生命周期思想，协同推动污染预防、生态保护、资源管理、节能提效，提高园区总体效率并降低对人和环境的风险；二是有序推动系列总量和强度（或效率）双控，先后提出了水资源、能耗、碳排放、资源等总量和强度控制，以及土地资源开发总量控制和土地产出率准入制度；三是着力构建现代化的环境治理体系，提升全过程全要素治理和监管能力；四是强化污染物协同治理，在更高标准控制好常规污染物的同时，开展特征污染物和新污染物治理，防范环境和健康风险 ^[8]。

工业园区是绿色制造体系的重要组成部分，是发展实体经济最广泛的平台，是支撑制造强国战略的关键载体 ^[13]。当前至2035年，是园区绿色化低碳化建设的关键时期，也是服务国家“生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现”战略目标的关键阶段。在此过程中，工业园区需以存量园区的改造提升为主，重点理顺四组关系，即经济增长与减污降碳、“千园千面”与“一园一策”、污染预防与末端治理、局部提升与系统优化的关系；同时需要破解三类关键问题，即精准量化产业—环境系统交互作用、协同优化“地—产—能—碳—污”多要素管理、有序构建工业园区产业共生体系，推动园区深度绿色低碳转型。

2 工业园区协同共生理论内涵辨析

对于工业园区，协同指产业协同和要素协同，二者密不可分并引申出产业共生，进而形成协同共生这一工业园区绿色低碳发展的关键理论。以下分别从产业协同、要素协同，以及狭义和广义上的产业共生等维度，详细阐述工业园区协同共生理论的内涵及发展演化过程。

2.1 产业协同内涵及其发展演化

产业协同，是以提升生产效率和生产率为目标，通过产业模式变革，构建“隔墙供应”的产业链网，在产品生态设计到产品制造和使用（摇篮到大门）的全生命周期和全过程中，提高资源能源利用效率和产出率，降低环境影响。图 1为工业园区产业协同发展演化过程。

改革开放后，我国加快推进以制造业为主体的实体经济发展，外商投资带动制造业快速发展，同时以乡镇企业、个体企业等为代表的边缘市场迅速发展，产业发展实现量的快速增长。该阶段企业布局多较为分散，空间上多呈现无规集聚，生产效率和管理效率尚较为粗放，产业链各节点多以内驱式优化为主 ^[14]。21世纪中国加入世界贸易组织（WTO）后，中国制造业逐步嵌入全球产业链和价值链分工，随着其广度和深度的发展，全球供应链协作模式对中国工业企业的生产效率和组织方式的要求不断提高，推动了工业园区产业布局逻辑的结构性变化。其中一个典型的现象就是，从以行政规划和同类产业集群为特征的布局模式向以产业链协同和功能互补为特征的集聚集约布局模式转变，逐步发展为链网式布局模式，工业园区内的产业门类快速增加，且不再仅仅是企业空间集聚的载体，园区及企业越来越多地成为全球供应链网络的重要节点，上下游的衔接和专业化协作更趋紧密。

随着我国工业园区数量的快速增加，在园区间竞争压力和国外产业管理经验双重驱动下，园区开始自下而上探索产业模式变革，企业持续在空间集聚，沿供应关系构建“隔墙供应”产业链网以提高生产效率 ^[15]。进一步地，随着国家加强环境管理，园区在经济、环境等压力驱动下，自上而下通过有意识地产业集中布局构建产业链网，单个企业节点优化与产业链优化协调并重，促进园区整体效率提升。

2.2 要素协同内涵及其发展演化

图 2为我国工业园区要素协同内涵示意。要素协同，指针对园区土地（包括地上地下空间）、能源、资源、资本、碳排放、污染物等关键要素，依托“产品—企业—产业”全链条的产业活动，在时间和空间上进行“技术可行—经济共赢—环境友好”一体化的适配和管理 ^{[16, 17]}。在此基础上，运用数字化、智能化技术将上述要素转化为数据要素，通过大数据大模型分析，支撑研发、生产、营销和决策，助力精准创新和效率提升，实现从要素驱动到数据驱动和创新驱动。数据要素驱动可从多个维度实现协同，包括产业协同、管理协同、过程协同、目标协同、地—能—水—碳—污多要素协同、多污染物协同、多利益相关方协同、环境与安全协同、园区与区域协同等。

要素协同中，土地是工业园区各要素的基座，其基本原理可以二氧化碳排放为例，用下式表征。其含义为“以界定地，以地见产，以产见物，以物见碳/污” ^{[18, 19]}，即园区四至范围划定的边界和土地面积既是园区发展的载体也是园区经济系统的边界，土地面积决定了园区的产业承载能力及经济产出，产业结构及经济产出规模决定了资源能源的用量，而资源能源的种类、结构和用量则决定了园区的碳排放和污染物排放。

$ \begin{aligned} \text { 园区碳排放 }= & \text { 园区土地面积 } \times \frac{\text { 园区经济产出 }}{\text { 园区土地面积 }} \\ & \times \frac{\sum(\text { 园区资源 } i+\text { 能源 } j) \text { 用量 }}{\text { 园区经济产出 }} \\ & \times \frac{\left.\sum \text { (资源 } i \text { 碳排放 }+ \text { 能源 } j \text { 碳排放 }\right)}{\sum(\text { 园区资源 } i+\text { 能源 } j) \text { 用量 }} \end{aligned} $

工业园区产业协同和要素协同的过程，是园区内各类经营主体在保持独立运行的同时，通过系统调控园区各主体内、外部的物质和能量等要素的流动，优化园区的组成、结构、过程和功能，促进园区经济增长，不断提升资源能源利用效率，同步控制污染物和温室气体的产生量、排放量，持续改善园区生态环境质量，实现园区整体经济增长与资源、能源、污染物、温室气体等的脱钩 ^[5]。

2.3 工业园区产业共生的广义和狭义内涵分析

共生源自生物学，指不同生物密切生活在一起，共生现象在自然界普遍存在。随着社会发展，面对日益复杂的资源环境问题，人类社会有意识地向自然生态系统学习，以期在社会经济系统中建立“生产者—消费者—分解者”组成的物质能量闭环的共生系统。对工业园区，共生包括狭义的共生和广义的共生，具体阐述如下。

2.3.1 工业园区狭义的产业共生含义

狭义的共生指以废弃物资源化为导向的共生，即“摇篮到坟墓、坟墓再到摇篮”的过程，亦称静脉产业，其进一步又包含两个方面：一方面，指园区内一个企业的副产物或废弃物经必要的处理后作为另一个企业的原料，实现过程间能质匹配和组分对口、园区整体物尽其用和能尽其用，是面向废弃物循环的共生 ^[20]；另一方面，指园区与所在城市的公共基础设施服务功能的共生 ^[21]。共生不仅基于废弃物的交换和资源化利用，更深层次的内涵是运用系统思考的方法，建立一种全面的合作。为此，除了考虑经济、环境、地理等要素外，还应包括工业园区企业群体内部以及园区与周边区域的各种合作网络关系。工业园区多承担所在城市污水处理、城市生活垃圾处理和资源化利用等功能，城市则多承担园区的社会服务功能，这是基于中国工业园区产城融合发展特点的“园区—城市基础服务功能交互延伸”，是面向产城一体的共生，也是越来越多的工业园区发展的重要趋势。具体如图 3所示。

2.3.2 工业园区广义的产业共生含义

广义的产业共生指产业发展与环境保护和谐共生，即园区层面人与自然和谐共生，需要从更大尺度的人地关系和地域系统视角理解，其根本原因之一是中国工业园区经过改革开放后40多年的发展，诸多园区已呈现产城融合发展趋势，园区已不再是功能有限的工业集聚区，而是一个带着“工业”名字的城市，成为所在地区的一个行政区划。中国工业园区在建设初期，布局位置往往离当时的中心城区较远，服务型公共基础设施普遍滞后，职住分离的“潮汐”现象突出。随着工业园区经济规模的快速扩大，园区从业人员大幅增加，就近配套公共服务设施尤为必要，园区周边发展出丰富的生活性服务业和生产性服务业，工业园区的工业化进程带动了周边的城镇化发展，进而发展出新的城市增长极，园区及周边服务业配套区开始纳入所在地区的城市规划，形成新城或新区。工业园区和周边社区因环境排放产生社会矛盾，对园区的污染减排和环境质量改善提出了更高的要求 ^[22]，这些环境问题体现在水、气、土、固废等污染物方面，但根源在园区产业发展和治理体系 ^{[23, 24]}，需要从园区内空间布局、产业结构、要素效率、基础设施、管理体系等方面协同实施改进措施，以实现园区与周边区域的和谐共处，这是工业园区广义的产业共生的内涵要义。

2.4 协同共生的理论框架

基于上述分析，本文提出如图 4所示的工业园区协同共生内涵，通过产业协同和要素协同，以及废弃物循环共生和产城一体共生，从多个维度支撑起工业园区绿色低碳发展的理论基座。

基于协同共生理论，工业园区实现绿色低碳发展，需坚持系统工程思想，统筹好五个方面，即人地系统、能质耦合、链网共生、要素协同、极致效率。产业系统和生态环境系统的和谐共生是根本；以“物质流、能量流”为核心的要素流动调控实现能质耦合是基础；“产业链条、共生网络”全生命周期优化是骨架；“产业、土地、能源、资源、环境、数据”多要素协同是载体；而追求极致效率，“效率就是生命”自园区诞生之初即深深嵌入园区基因，既要提升单个企业的生产效率和生产率，更要提升园区整体的效率，并带动所在区域的效率提升。以下将进一步从五个方面展开阐述。

人地系统，即工业园区需要从定性和定量两个方面掌握园区产业系统和自然生态系统的交互作用，从狭义和广义层面均解决好产业发展与环境系统的和谐共生关系，防范和减少产业系统和生态环境系统的累积性和突发性风险。

能质耦合，目的是通过精细化调控“园区—基础设施—企业—产品”多层面的物质、能量代谢过程，既要努力实现物尽其用和能尽其用，也要尽可能提高物质生产率和能源生产率，使园区整体的碳排放持续下降，碳生产率不断提升。

链网共生，目的是既立足园区存量产业体系，又谋划好增量产业，着眼于巩固壮大区域和国家实体经济发展，兼顾产业链条长度和产业网络丰度两个方面构建园区和区域一体化的产业生态系统，这也是支撑物尽其用、能尽其用的重要基础。

要素协同，目的是用数智化技术管理和优化园区土地、资源、能源、环境、水、资本六要素，并从时间维度和空间维度，形成高时空分辨率和园区本地化的数据要素，支撑园区人地系统优化调控、物质能量代谢优化调控和产业生态系统构建。

极致效率，既是园区绿色低碳发展的关键指标，也是园区系统优化的关键目标。效率评判包括产品层面碳足迹、企业层面生产效率、基础设施服务效率、园区整体生态效率；优化的关键则是按照“摇篮—大门—坟墓—摇篮”设计形成闭环体系，并从全生命周期的经济和环境效益出发，研究优化策略，避免“头痛医头脚痛医脚”和环境负荷转移。

3 协同共生理论指导工业园区绿色低碳发展的模式与路径

基于协同共生理论，园区推进绿色低碳发展需解析工业园区小尺度复杂开放系统的组成、结构、过程和功能，借助物质流、能量流、信息流、价值流等功能流厘清产业链条和共生网络，通过土地、能源、资源、环境、资本、数据全要素协同，从全生命周期和全过程对物质和能量代谢过程进行优化，持续提高园区生产率和生态效率并减少碳排放，降低对人和环境的潜在风险。

基于协同共生理论，本文提出工业园区推进绿色低碳发展模式的整体设计框架，见图 5。图 5所示框架的整体设计思路为：从系统工程与全局视角、时间与空间维度出发，揭示工业园区小尺度复杂开放系统产业活动与自然生态系统多层级、多过程、多要素相互作用关系的机理、原理和规律，开发相应的工具、方法和模型，为工业园区协同共生系统构建与优化提供数据、建立依据和判据，基于“驱动—压力—响应”建立园区绿色低碳发展评价体系，刻画园区“经济—能源—环境”多系统协同的效力、效益和效率；在此基础上，以园区产业系统和自然生态系统和谐共生为目标，深刻理解并准确把握两大系统内及系统间存在的整体与局部、动态与静态、直接与间接、发展与安全等多重复杂关系，建立工业园区小尺度复杂开放系统降碳减污协同优化与调控技术，园区产业共生构建技术与全生命周期减污降碳绩效量化方法。

基于协同共生理论，工业园区推进绿色低碳发展宜坚持以下四个方面：一是坚持“实践—模式—标准”交互迭代一体化的范式变革；二是着力“经济—能源—环境”系统优化；三是因地制宜构建“生产者—消费者—分解者”共生体系；四是面向“污染预防—节能减排—减污降碳”开展多样化多场景的硬技术研发和工程化应用；既可针对存量园区开展改造提升设计，也可针对新建园区进行自上而下绿色设计。通过四个方面的系统推进，持续巩固强化园区承载的实体经济根基功能，支撑绿色制造、美丽中国建设。

4 结论与建议

从“实践探索向理论指导转变”的视角，中国工业园区绿色低碳发展需要突破的一个重要挑战是，如何立足长期的实践探索，归纳和演绎交互迭代，建立支撑中国工业园区绿色低碳发展的理论，指导园区可持续发展。本文提出“协同共生理论指导中国工业园区绿色低碳发展”的论断，一方面是对中国工业园区40多年绿色低碳发展实践与规律认识的不断深化和总结提炼，以启发更广泛的讨论和更多样的实践，在实践中检验并发展协同共生理论，形成工业园区绿色发展的“中国方案”，发挥贡献者和引领者的作用；另一方面是面向2035—2050年美丽中国建设的分阶段目标以及2030—2060年“双碳”战略目标，以期通过理论指导推动工业园区绿色低碳发展迈上新台阶，更有力地支撑工业园区在夯实人与自然和谐共生的现代化的物质基础中发挥更大的作用。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出“建设现代化产业体系，巩固壮大实体经济根基”“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，坚持智能化、绿色化、融合化方向，加快建设制造强国” ^[25]。毋庸置疑，工业园区是发展实体经济、打好污染防治攻坚战的重要战略阵地。在基于协同共生理论指导中国工业园区绿色低碳发展的进一步研究实践中，一方面针对以矿业、冶金、化工、轻工、纺织、机械、建筑等传统产业为主导的工业园区，构建协同共生体系、提高资源能源效率、推动产业提质升级，增强在全球产业分工中的地位和竞争力；另一方面聚焦新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略性新兴产业集群，构建产业生态，推动新兴产业规模化高质量发展。