人类是否比地球从地球上采取更多资源可以安全地生产？答案部分是我们是否可以“弥补”，或减少生产商品和服务所需的材料数量。
虽然一些科学家认为，世界通过技术的改进来实现全世界的经济化，但一个新的麻省理工学院的研究发现，单独的技术进步不会带来非资深化，最终是一个可持续发展的世界。
研究人员发现，无论产品的高效和紧凑程度如何，消费者都只需要更多的产品，从长远来看，增加了制作该产品的材料总量。
以世界上发展最快的技术之一硅基半导体为例。在过去的几十年里，半导体效率的技术进步大大减少了制造单个晶体管所需的材料。因此，今天的智能手机、平板电脑和电脑比上世纪70年代制造的电脑更强大、更小巧。
尽管如此，研究人员发现，消费者对硅的需求已经超过了其技术变革的速度，在过去的40年里，世界对硅的消费增长了345%。正如其他人发现的那样，到2005年，使用的晶体管比打印的文本字符还要多。
“Despite how fast technology is racing, there’s actually more silicon used today, because we now just put more stuff on, like movies, and photos, and things we couldn’t even think of 20 years ago,” says Christopher Magee, a professor of the practice of engineering systems in MIT’s Institute for Data, Systems, and Society. “So we’re still using a little more material all the time.”
研究人员在其他56种材料、商品和服务中发现了类似的趋势，从铝和甲醛等基础资源到硬盘驱动器、晶体管、风能和光伏等硬件和能源技术。在所有这些案例中，他们都没有发现非物质化的迹象，也没有发现它们的使用总体上有所减少，尽管它们的性能在技术上有所改善。
马吉观察到:“有一种技术乐观主义者的观点认为，技术变革将修复环境。”“这说明，可能不会。”
Magee及其合作社葡萄园北大大学教授Tessaleno Devezas，葡萄牙在葡萄牙，最近在杂志上发表了他们的调查结果技术预测与社会变革。
跟踪反弹
在他们的研究中，Magee和Devezas检查了世界上使用材料的使用是否被称为jevons悖论的效果摇摆。1865年，英国经济学家威廉斯坦利杰尔顿观察到，随着对煤炭蒸汽发动机的改进降低了煤炭价格，英格兰的煤炭消耗实际上增加了。
虽然专家认为技术改进会降低煤炭消耗，但杰斯·反击相反：提高燃煤电力的效率只会增加消费者对电力的需求和进一步消耗煤炭储备。
Magee和Devezas看起来看看Jevons的Paradox和消费者的需求一般，都阻止了今天的商品和服务的非国外化。他们试图确定非体质化，技术变革和杰维斯悖论之间的一般关系 - 也被称为“反弹效果”。
该团队开发了一个简单的模型或方程，来计算给定产品是否正在发生非物质化。该模型考虑了许多变量，包括人口和经济增长、产品每年在技术性能上的增长，以及需求弹性——对产品的需求随价格变化的程度。
毫不奇怪，研究人员的模型表明，当一种产品的需求弹性相对较低，而其技术改进率较高时，非物质化更有可能发生。但是当他们把这个等式应用到今天使用的普通商品和服务上时，他们发现需求弹性和技术变革是相互矛盾的——产品的性能越好，消费者就越想要它。
“似乎我们没有看到需求的饱和度，”Magee说。“人们没有说，”这已经足够了，至少在任何我们可以获得数据以测试的任何事情中。“
一个日益增长的需求
Magee和Devezas收集了57种普通商品和服务的数据，包括氨，甲醛，聚酯纤维和苯乙烯等广泛使用的化学成分以及晶体管，激光二极管，原油，光伏和风能等硬件和能源技术。他们将每种产品的数据融入他们的等式，尽管在几乎所有情况下看到了技术改善，但他们未能找到单一的单一案例，其中除以物质的整体减少 - 正在发生。
在后续工作中，研究人员最终能够确定六种情况，其中已经发生了材料的绝对下降。然而，这些案例主要包括有毒化学品，如石棉和铊，其非物质化由于技术进步而非技术进步，而是对政府的干预。
研究人员还发现了另一个非物质化的案例:羊毛。由于尼龙和聚酯织物等合成替代品的创新，这种材料的使用量已经显著下降。在这种情况下，Magee认为是替代，而不是非物质化发生了。换句话说，羊毛只是被另一种材料所取代，以填补相同的功能。
那么，怎样才能减少我们的材料消耗，实现一个可持续发展的世界呢?
“这将是什么比让技术改变做到这一点更困难，”Magee说。“社会和文化变革，人们互相交谈，合作，可能会这样做。这不是我们现在要做的方式，但这并不意味着我们不能这样做。“
然而，其他人更有希望这种技术将带来可持续性，尽管具有重大成本。
牛津大学数学教授J. Doyne Farmer没有参与这项研究，他说:“[技术]将使我们进入一个可持续发展的世界——它必须这样做。”“我这么说不仅是因为我们需要它，还因为我们能从地球上吸取的东西是有限的，最终我们将被迫进入一个可持续发展的世界，无论如何。”问题是，我们能否在不经历巨大痛苦的情况下做到这一点。麦基的论文表明，我们需要预料到的痛苦比一些人想象的要多。”
这项研究部分由SUTD/MIT国际设计中心资助。
