2040年中国达到发达国家发展水平时的资源和环境消耗趋势，即使按照工业化国家中的低资源环境消耗水平，中国在未来的30年中，将消耗全球50%左右的石油、天然气、钢铁等资源，形成全球50%甚至更多的碳排放。面对如此严峻的未来，我们在发展及生活方式与资源环境的关系方面，应当选择什么样的道路呢？
未来突破资源环境瓶颈的关键是技术进步
1、农业和交通技术进步缩小3.6亿亩用地缺口
即使按照最严格的土地管理政策，如果没有技术方面的突破，各种建设还是需要占用耕地1.58亿亩左右，剩下的耕地产量需要提高61%，满足2040年时的人口增长和消费结构的升级需要。技术主要是两个方面，一是提高耕地农作物产量的技术，二是节约交通建设等用地的技术。
增加农作物产量的途径有：水稻、小麦、玉米、大豆、菜籽等粮食作物，包括一些蔬菜等非粮食作物，其粮种优选、杂交等技术及其推广和普及；可降解塑料大棚和塑料地膜的使用；减少面源污染和增加作物吸收比率的控释肥料技术及其推广普及；在普及节水灌溉技术和设施的基础上，扩大灌溉面积；对中低产田进行改造，提高耕地质量等级。通过这些措施，如果能使产量增产40%，则相当于增加3.2亿亩耕地。转基因技术能使农作物大幅度增产，但是，其技术对人类健康的潜在损害，还在评估之中，大规模应用的风险还很大。
中国人口从13.3亿到15.5亿，国土人口密度很高，将来出行的需求规模很大。按常规，未来30年，铁路、公路和机场共计需要新增11000万亩用地。高铁技术的创新和发展，使一条高速铁路相当于三条普通速度的铁路，而且，还可以替代一部分高速公路和800到1500公里范围内的航空。加上提高公路质量，降低修路频率，提高高速公路限行速度到140公里。则整个交通建设可以节约出4000万亩土地。
这样通过农业技术和交通技术的突破、推广和普及，争取土地供给对需求的缺口减少3.6亿亩。
2、技术进步可以减少淡水需求，增加海水淡化供给
前面已述，2040年时水资源的缺口估计在2000亿到3000亿立米之间。解决的出路，一是形成节水型的社会，二是靠海水淡化增加供给，关键也是这方面技术的研发、应用、推广和普及。
水的需求方面：最大量的节水，来自于农业节水技术的大面积应用，主要利用现成的喷灌、滴灌和微喷灌，膜上灌，小畦灌溉，渠道衬砌，低压管道输水等技术，加以节水，节水效率达到65%，平均生产1公斤粮食补充0.43立方米水，农业需要3212亿立方米水就可以了。工业节水技术性措施包括：建立和完善循环用水系统；改革生产工艺和用水工艺。如果我们加大工业节水的力度，将万元工业增加值消耗水资源降低到25立方米，工业用水规模将降低为1763亿立方米。城乡生活节水技术很多，关键在于提高水价，促使技术的推广和使用，将生活用水控制在年人均400立方米的水平上，争取将城乡生活用水总量控制在2232亿立方米以内。
水的供给方面：发展海水淡化技术及其产业化，争取在2040年，形成2000亿立方米的海水淡化能力，供沿海人口和经济密集区使用。
这样，在技术进步的推动下，2040年时，农业、工业、生活和生态等用水，总计控制在7500亿立方米之内，并且现增加2000亿立方米的海水淡化水的供给，使我国用水需求有一个较为宽松的供给条件。
3、节约和替代钢材的技术及其进出口
如果国内在新增矿产勘探方面没有进展，中国在2040年前，除了将2008年的国内铁金属储量全部用尽外，按照低中高不同方案，分别还需要进口金属铁95亿吨，或者136亿吨，或者179吨。因此，需要在替代建筑钢材技术、替代汽车等钢材技术，通过地铁、城际铁路、高铁和集中公共交通等方式，减少对钢铁的需求量。
可能未来在住宅主体建设、汽车制造等方面大规模地替代钢材的可能性仍然不大。但是，在一些方面和一些部分替代钢材的潜力还是很大。国家要大力在体制和政策上鼓励替代钢铁等新型材料的研发、生产和产业化。然而，到底新型材料能替代多少钢材，不好估计。
4、新能源技术
未来中国能源结构变化和增长较快的两个较大领域，一是城市化带来的家庭生活和生活社会化服务业能源消费指向：电能，如冰箱、电视、洗衣机、空调等等需求；可以替代和交互使用的电能、燃气和地热，如饮食用电能与燃气，冬天的取暖等消费，可以用电，可以用气，也可以用煤。二是出行和物料运输增长需要的动力能源，主要是石油、生物油料、天然气和电力。
新能源除了太阳能、风能、核能外，可以用新能源氢，也可以选择煤变电，用于电动车和城市工业、服务业和家庭用能，以及集中交通用电等等，以此可以替代石油和逐步替代天然气，减弱对外油气的依赖。如果交通大规模推广氢能源，或者油改电，城市大规模天然气改氢气或者改电，航空大规模煤变油，则未来对外油气的进口依赖保持在国内用能的5%左右，不超过10%。
5、治理污染的技术需要研发和推广
从治理污染技术方面看，主要有：减少石油化学农业污染技术，解决化肥、农药、塑料、工业化养殖粪便等污染问题；城市污水处理和再利用技术；节杆、垃圾等发电技术；获得太阳能硅原料生产污染的解决技术等等。从恢复生态的技术看，有植树植草治沙技术，还有育苗绿化等技术。治理污染，是对企业和个人负外部性的治理，主要由国家来投资研发这些技术，并使其推广；并且，国家应当从延长土地使用权、低税收、信贷优惠、财政支持等政策方面进行鼓励，使更多的社会资金进入治理污染和恢复生态的领域。
形成解决资源和环境问题的体制和机制
1、新技术为什么在中国推广很慢：以新能源动力车为例
动力车油改氢，或者改电，是中国未来解决石油供给瓶颈非常重要的一个战略选择。但是，笔者对汽车油改氢或者油改电技术推广、普及和产业化在中国碰到的障碍为例进行了分析，发现这样一些问题，且其他技术的产业化中也共同存在。一是选择什么技术路线，能源革命，是一步到氢，还是从煤变电，再到氢能源？比如，新能源车，是直接用氢能，还是用充电技术，需要作出选择。氢燃料动力和其电池技术，一直被认为是利用氢能，解决未来人类能源危机的终极方案。如果现在发展汽车油改电(煤变的电)技术产业，过许多年后，如同彩电显像管生产、录音录像磁带及设备、摄像胶片及设备等等产业被液晶、数码等新技术所颠覆一样，在一个过渡期后，很可能又被氢能源技术所替代。其整个产业链的投资和建设，会形成巨大的浪费。战略上还没有一个比较、分类和规划。二是加氢、电池、加电终端等等的国家标准不统一，无法操作，限制了市场规模的扩大。三是各部门互相牵制、封锁，划分自己的势力范围，而自己又没有成熟的综合性的商业模式，占住位置不干事，使氢能源车和电动车迟迟不能推广应用。四是地方保护主义及其对新兴市场的封锁。地方政府普遍重生产，重投资建厂，轻从生产到销售再到服务的产业链的形成。五是氢能源车和电动车开拓市场的主体不明确，电力和石油行业没有自己可能成功的商业模式，而其他主体的进入又遇到各方面的进入障碍。
2、合理利用资源和环境的产权机制
资源和环境的产权作用机制。只要产权是明确的，以工厂的空气污染为例，无论是工厂拥有污染权还是居民拥有不被污染权，有关各方总能通过市场机制找出最有效的解决方法(当然，必须尽可能降低交易费用)。一切有用的资源，包括环境，如果产权明晰，就会得到合理的利用和保护。
中国资源环境产权问题及其解决途径。中国在资源和环境的产权方面有些什么问题，需要怎样解决呢？一是界定草场及林地产权。要实行谁投资、谁绿化、谁保护，谁拥有的政策，对荒山荒坡、沙漠戈壁的使用期可以延长到999年；而林木产权、畜草产权和其他设施产权应当归投资者所有；土地年期使用权、林木和畜草产权，在国家法律一定蓄积量规定和监督下，可以种植经济林、也可以继承、抵押融资和转让。二是理顺矿产资源产权。应当将矿体与矿物分开，在土地在内的矿体为国家所有，按照矿藏采尽的年限可以限定矿体土地的使用年限，不出让矿体的所有权，而矿体内的矿藏可以按照储量将其产权转卖给矿的投资经营者，而不是拍卖矿的开采年限。三是污染及其从界定产权角度的治理思路和途径。一方面，在国家确定某地水、空气等污染的容量，并将其分解给有关企业时，允许其在一定的范围内排放二氧化碳等，这实质也是一种物权。另一方面，邻近居民等也有不被污染的权力。当二者发生冲突时，可以按照法定的程序，通过协商，排放企业弥补受污居民损失，或者通过司法程序判定排放者向受污者赔偿。
3、资源性产品的价格改革
理顺资源和资源性产品价格的思路和任务。笔者认为，需要推进以理顺资源和资源性产品价格体系为主的第二次价格改革。如何处理理顺资源和资源性产品价格与民众承受能力、企业承受能力和消费物价上涨三者之间关系，是以资源和资源性产品为主的第二次价格体系改革的关键。从长期看，一定要坚定不移地推进资源和资源性产品价格体系的改革。
电价改革：无论何种形式的发电，发电的上网价格统一，向工业和服务业销售的电力价格统一；放松电价的管制，电力的终端销售价格，随全社会的物价指数相应上涨，电价与消费价格联动；上网电价要引入竞争机制，煤炭等价格与上网电价联动，上网电价与终端销售电价联动，每年定一个相应的百分比上调上网、批发和终端销售电价。
水价改革：居民用水，提高基础水价，规定额度以外的用水实行阶梯水价；水费中应当包括排水成本，即治理污染投资、建设、运营、维修等足额的支出；水费中应当包括水利工程投资、建设和运营成本；提高对农业供水的成本。
气价改革：定价出发点不应当过多地考虑中国过去低气价的惯性，而要更多地考虑中国天然气能源人均低水平的国情，让天然气价格反映供给与需求关系；国内天然气价格与国际天然气价格逐步接轨，国内气价如果存在超额利润部分，可以考虑以征收较高比率资源税的方式收回；逐步统一工业、商业和民用气价，消除工业用气补贴民用气的现象。
粮价改革：不要惧怕粮食产品涨价，以涨价补贴农业，比财政补贴农业效率要高；国家建立粮食平抑基金和粮食储备机制，在农产品价格高时，不采取补贴，抛售粮食，农产品价格低时，以托底价格收购的办法稳定粮食价格；市场形成粮食价格，生产、销售、加工、零售等企业自主定价，是粮食价格形成的正确途径。通过市场供求形成价格、通过批发市场发现价格、通过行业协会引导价格。粮食的现货批发市场、期货交易所等对于发现价格、形成价格、套期保值等方面有积极作用。
地价改革：集体土地、国有土地，政府储备土地，法人和自然人使用的土地，交易中同地同价；废除政府招拍挂体制，土地国有和集体所有不变，所有土地交易时，延长使用年限；土地由土地供给方和需求方以竞争性的市场交易机制形成价格，国家对住宅用土地和房屋价格进行宏观调控，使其增长与居民收入增长以及合理的房价收入比相适应。
为了使资源和资源性价格逐步改革，需要有这样一些配套改革和体制建设：尽量打破垄断，推动资源和资源性产品生产和供给的竞争性改革；在价格改革的过程中，考虑对价格改革的承受力，对少部分低收入的居民和农业领域实行适当的补贴；资源和资源性产品垄断型生产及供给企业，财务要公开，接受公众的监督；政府要强化对资源和资源性产品生产及供给企业的监管。
4、形成保护环境和节约资源的税收机制
资源税和环境税，是政府调节资源利用和保护环境的重要经济手段。我国目前资源环境税的比例很低，税负很轻，环境税收不完整，收费也很混乱，没有起到税收促进科学发展的目的。
如有关专家提议的，形成资源和环境税收体系。首先，开征环境保护税。将现行的排污、水污染、大气污染等收费制度改为征收环境保护税，建立起独立的环境保护税种，环境保护税的纳税人应为：在中国境内从事有害环境应税产品的生产和存在应税排污行为的企事业单位、社会团体和个人。环境保护税的税目可以包括碳税、水污染税、垃圾污染税(建筑装饰、电器产品中的有害原料使用)等。其次，改革资源税结构：一是扩大资源征税范围。在现行对7种矿产品征收资源税的基础上，将那些必须加以保护性开发和利用的资源也列入征收范围。二是调整计税依据。把现行的以销售量和自用数量为计税依据，调整为以产量为计税依据，并将从量征税，改为从价征税，对非再生性、非替代性、稀缺性资源征以重税，以此限制掠夺性开采与开发。三是将现行其他资源性税种如土地使用税、耕地占用税、土地增值税等并入资源税，并将各类资源性收费改为资源税。再次，开征保护资源环境和鼓励节约的消费税：一是对资源消耗量大的消费品和消费行为，列入消费税的征收范围。二是对导致环境污染严重的消费品和消费行为，列入消费税的征收范围。而对于资源消耗量小、循环利用资源生产的产品和不会对环境造成污染的绿色产品、清洁产品，应征收较低的消费税。
5、保护环境的政府与社会
因为污染常常是排污者行为造成的负外部性，除了产权、价格和税收机制外，还需要更多地发挥政府、司法和全社会的作用。
建设绿色公共财政。环境保护税收入应当作为政府的专项基金，财政预算中要有环保经费科目，全部用于环境保护方面的开支，并加强对其用途的审计监督，防止被挤占挪用。目前最为关键的是编制环保经费预算，将基层环境保护局的人员从吃杂粮(其许多从事公务的职员是事业编制，经费上是收支两条线)，改变为拨款。
总量控制、排污许可和环境评价。污染物总量控制需要三项制度联动：一是确定国家和地区各项污染物的最大自净能力，政府环保部门按照环境质量标准，将各种污染物排放总量控制在环境承载能力范围之内，规定各种污染的最大容量，并不得突破。二是严格实行排放许可制度，由环境保护行政主管部门对企业排污的种类、数量、性质、去向、方式等实行审查许可。三是要实施环境影响评价，对区域规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测，对此制度严格实施。
排污权交易。有关专家朱家贤对此提议，形成污染物排放权交易初始分配的一级市场与初始排放权分配后的自由交易二级市场。一是在区域开始进行试点和推广，选择自愿强制减排的企业和超强度减排企业，进行交易。二是建立和规范排放权交易所，可以采用数个区域性和1个国家性的交易平台。三是出台排放权交易国家标准指南。四是建立国家或者公共登记机关，为排放权交易参与者开设账户并且记录相关交易活动。五是适时探索开展碳期货交易，全球碳交易市场在发展进程中，已经形成了实物交易与期货交易两种交易方式。六是按照碳交易的专业性、技术性、多边性及持续性等特点，建立完善的经纪人制度。
6、舆论、司法和非政府组织
除了上述制度外，还需要形成防止和治理污染的法律、民间组织和新闻舆论监督等综合性约束机制。从一些国家的经验看，除了政府的监督管理外，对于污染的防止和治理，法律、民间组织、新闻舆论监督等等，都是能够节约成本和非常有效的制度组成部分。发育和发展民间生态和环境保护组织，加大舆论监督的力度，由政府环保机构和民间环保组织设立企业环保诚信档案，并定期公布污染大户黑名单，在公众和新闻舆论的压力下，促使排污企业(包括建设施工扬尘单位)防止和减少排污。
总之，我们不是在发展模式和生活消费模式的调整和转变中获得可持续发展的生机，就是在传统模式的惯性道路中遇到灾难和跌入陷阱，未来似乎没有什么第三条道路可以选择。
结构路线也非常重要
节能和减排，有技术路线，也有结构调整路线，主要是调整产业结构，城乡结构，以及转变生活消费方式。
1、产业结构调整路线
以2008年为例，如果产业结构合理化为8∶30∶62，第三产业在过去的30年中得到正常发展，每万元GDP的能源消耗将从0.8632吨下降为0.7254吨，总体上将减少近41450万吨标准煤规模的能源消耗，为2008年产业能源消耗总量的16%。
而经济发展重化工化，工业比重过高，则排放和污染也会严重。我们以2007年的数据比较，如果产业结构合理化为10∶30∶60，二氧化碳、二氧化硫、烟尘、粉尘排放量分别只是当年实际排放和污染发生额的67.38%、60.63%、61.65%、61.67%，工业和第三产业形成的污水和固体垃圾也分别只是2007年实际发生额的89.65%和64.21%。
因此，在产业结构中，降低第二产业的比例，提高第三产业的比重，是节能减排非常重要的战略性调整。
2、城乡结构调整路线
如果将80%的农民城市化，居住中高层楼房，加上绿化、交通、公共建筑物等，留在农村的20%居民，1户按照0.35亩地计，只占用7000万亩地，并将村庄进行土地整备，可以节省2亿亩土地。
工业和服务业一定要集中进园区和城市，一是通过提高工厂的建设密度，控制工厂用地面积，以公共绿化替代工厂绿化，鼓励多层厂房建设。二是提高商业和服务业用地的容积率，鼓励高层、多层金融、商业和其他服务业建筑设施。
节约土地资源，节省人口分散居住和发展形成的交通能源成本，减轻人口分散居住和发展对生态环境的压力和破坏，必须调整城乡结构，农村人口逐步向城市转移。
3、生活消费方式转变的至关重要
要选择适合中国国情的生活消费方式。包括：杜绝浪费性消费，提倡节约型消费；注意食品消费结构的合理化；居住方式和出行方式的节约和合理化。举例来说，在中国城乡居民的居住方式上，提高居民住宅建设的容积率，大多数地区定在3为宜；严格控制低密度住宅区，特别是别墅区的建设；将住宅限定为消费品，用经济手段限制住宅成为投资品和投机品；居民住宅不得超过两套，农村人口进城有自己产权的住宅后，必须退出农村的宅地用以复垦和其他建设项目；城镇居民不得到农村购买低密度的宅院。
4、进出口结构要严格把关
进出口结构也需要调整和把关，凡是资源性和消耗资源的产品，对环境消耗大的产品，都应当通过经济手段，严格限制其向外出口，而扩大其进口，以平衡国内资源短缺，减轻国内排放的压力。比如，中国未来土地供需最大缺口是生产农产品用的土地严重不足，通过外部平衡农产品供给不足，我认为对于中国的未来是一个不以人的意志为转移的定局。一是进口农业产品以解决国内粮食不足部分，特别是进口亩产低、耗水大的农业产品，对于节约中国土地和淡水资源有利；二是鼓励中国企业家到国外开垦和建设农场，种植农业产品，特别是消耗水资源多的农业产品，运回国内，平衡国内粮食生产的缺口。
再比如，应当严格限制钢铁要素价值比例较高产品的出口，特别是严格限制钢材和生铁的出口。出口钢铁要素价值含量较大的产品，既加大了国内进口铁矿的规模，减少了国内铁金属的供应，又增加了国内能源和淡水的消耗，以及污染和二氧化碳排放。是极不合算的。