马克思政治经济学批判中的新陈代谢、能量和熵:超越波多林斯基神话

保罗·伯克特、约翰·贝拉米·福斯特 著

王鸽 译

作者简介：保罗·伯克特(1956—2024),美国雪城大学经济学博士,曾任印第安纳州立大学经济学系教授，研究领域包括经济发展与危机、马克思主义与生态学、宏观经济学等。伯克特关于生态马克思主义的著作包括《马克思与自然:一种红色与绿色的视角》(Marx and Nature: A Red and Green Perspective)、《马克思主义和生态经济学：走向红与绿的政治经济学》(Marx-ism and Economies: Toward a Red and Green Political Economy)、《马克思与地球：一种反批判》(Marx and the Earth:An Anti-Critique)。

约翰·贝拉米·福斯特(1953—)，加拿大约克大学政治学博士，现为美国俄勒冈大学社会学系荣誉退休教授，美国著名左翼杂志《每月评论》编辑。他的研究致力于对理论和历史的批判性探究，主要关注资本主义和帝国主义的经济、政治和生态矛盾，但也涵盖了更广泛的社会理论领域。主要著作有：《垄断资本主义理论·马克思政治经济学的阐释《马克思的生态学，唯物主义与自然》《生态学反对资本主义》等。《赤裸裸的帝国主义:美国对全球主导地位的追求》《生态革命：与地球和平相处》等。主要合著有：《金融大危机：起因与后果》《生态鸿沟：资本主义与地球的战争》《每个环保主义者都需要知道的资本主义：资本主义与环境的公民指南》《马克思与地球：一种反批判》等。

译者简介:王鸽, 江苏省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心南京信息工程大学基地特约研究员，研究方向为马克思主义哲学史、国外马克思主义、中国生态文明研究。

本文选自《社会批判理论纪事》第17辑

直到最近，大多数评论家，包括生态学马克思主义者，都认为马克思的历史唯物主义对生态学的关注不够，甚至认为它是明确反生态的。然而，过去十年的研究表明，马克思不仅认为生态唯物主义对政治经济学的批判和对社会主义的研究至关重要，而且从许多方面来看，相比于20世纪末之前的社会理论家，他对自然和社会共同进化的论述是最复杂的。但是，人们仍然对马克思和恩格斯对热力学的理解以及他们的工作与生态经济学的核心原则的冲突程度提出批评。在这方面，马克思和恩格斯漠视乌克兰社会主义者谢尔盖·波多林斯基(能量学的创始人之一)的开创性贡献，这也正是其在生态学方面备受指责的主要原因之一。在对马克思和恩格斯关于波多林斯基的回应的早期分析的基础上，本文表明，他们依靠的是一个开放系统、新陈代谢能量模型，该模型遵守生态经济学的所有主要规定——但它也(与生态经济学不同)将违反太阳能和其他环境可持续发展条件的行为扎根于资本主义社会的阶级关系中。其结果是对古典历史唯物主义对经济和社会的生态方法产生更深的理解——提供一个生态唯物主义的批判，可以帮助揭示今天的“踏轮磨房式生产”(treadmill of production)和全球环境危机的系统根源。

在马克思主义和生态经济学之间的分歧中，最突出的是这样一种观点，即马克思和恩格斯对波多林斯基将热力学的某些要素纳入社会主义理论的做法反应冷淡，甚至持否定态度。这一论点最初由胡安·马丁内斯阿里尔(Juan Martinez-Alier)和纳雷多(J.M.Naredo)提出，它的依据可以通过三个基本假设来概括。第一，在19世纪80年代早期，波多林斯基发表了一篇关于人类劳动的分析性论文，试图将马克思的劳动价值论与热力学第一定律和第二定律相协调。第二，当面对波多林斯基的分析时，马克思简单地忽略了它，而恩格斯没有认真考虑就草草地否定了它——尽管波多林斯基直接征求了他们的意见。第三，马克思和恩格斯对波多林斯基的消极回应反映了马克思主义普遍倾向于忽视生态问题，尤其是热力学问题。

上述论述被反复强调，现已成为生态经济学家和其他环境思想家的传统观点的主要内容，他们认为马克思主义存在固有的生态缺陷。本文第一节概述了我们最近研究的“波多林斯基作品”的一些主要结论，这些结论对传统叙述的所有三个假设都提出了严肃的质疑。然而，本文的主要目的是明确的。我们希望研究马克思和恩格斯自身对资本主义的分析在何种程度上已经包含了对波多林斯基的分析所提出(或被认为是提出)的具体关切的积极回应。

第二节指出，马克思对资本主义生产和剥削的分析充分融入了关于人类劳动的新陈代谢—能量(metabolic-energy)观点，这种观点是在与自然科学的密切接触中形成的。马克思把劳动力的价值和资本主义对工人的剥削视为受制于能量守恒和物质能量耗散(或如现在所称的熵增加)。马克思的新陈代谢—能量观点与恩格斯在他对波多林斯基的评论和《自然辩证法》中关于人类劳动的能量还原主义方法的局限性的意见相一致。

第三节展示了如何将对热力学和新陈代谢的思考纳入《资本论》对机器和大工业的分析中。马克思从机器系统的发展方面考察了资本主义工业化，该系统将动力转移到工具和材料的直接接触的那一部分，这与热力学第一定律是一致的。他对资本主义机械化的分析提供了一个结构性的、基于阶级的解释，即人类生产如何以及为什么最终“打破依靠太阳能生活的限制，开始依靠地质资本(geological capital)生活”。因此，它有助于解释资本主义制度产生的劳动生产率和物质能量吞吐量的空前增长——这一考虑反映在恩格斯对波多林斯基未能充分说明该制度以煤炭、矿物和森林的形式挥霍“过去的太阳热量”的批评中。同时，马克思承认摩擦和其他磨损的重要性(这与热力学第二定律相一致)，以及现代工业(不仅仅是农业)中不可或缺的生物化学要求。恩格斯在回答波多林斯基时说，计算工业产品的纯能量值实际上是不可能的，这可以部分地看作对马克思的分析所揭示的复杂性的一种简单验证。

第四节简要介绍了马克思对工业化农业和城乡划分所揭示的资本主义在人类和自然之间的新陈代谢断裂的论述。马克思对生产的生物化学和能量条件的关注在他对农业的分析中得到了充分的展示，在这里，很明显，“物质很重要”。继李比希(Justus von Liebig)之后，马克思认为，生态上可持续的农业需要不断地恢复土壤的营养物质。此外，马克思强调了资本主义的城市工业和工业农业所产生的不健康的物质循环是如何损害了人类劳动力和土地的综合新陈代谢再生产能力的。马克思的方法将环境危机追溯到工人与土地和其他生产条件的阶级分离，从而将唯物主义和社会问题纳入环境分析中。

在结论部分，我们讨论了马克思和恩格斯的历史的和辩证的框架之间的关系，以及他们对超越机械论和还原论的复杂生态和社会系统的理解。对马克思和恩格斯来说，重点是不可逆转的变化和质的转变，使他们的辩证唯物主义成为当代复杂性理论的先驱。尽管他们赞赏来自萨迪·卡诺(Sadi Carnot)的封闭系统模型(以可逆过程为特征)的热力学分析，但他们明白，真正具体的答案要在这样一个世界中找到，在这个世界中，自然历史像人类历史一样受到时间之箭(the arrow of time)的控制。在这个意义上，马克思和恩格斯对新陈代谢、能量和熵及其与人类生产的相互联系的分析，预示着(通常在更深的层次上)当前生态经济学和环境社会学中的“踏轮磨房式生产”模式的见解。

一、波多林斯基的神话还剩下什么?

当我们第一次意识到波多林斯基争论的重要性时，我们承认对以下说法持怀疑态度，即马克思和恩格斯拒绝为劳动价值论建立能量基础，这表明他们对环境问题和具体的热力学漠不关心。我们知道，马克思和恩格斯在多个笔记本中摘录了他们那个时代的主要自然科学作家的文章，并对其进行了评论。我们还知道，这些笔记本涵盖了广泛的科学领域——物理学、化学、生物学、生理学、地质学和农学——在每一个领域中，能量动力学的分析即使不是核心，也占据了重要地位。事实上，当我们进一步研究这个问题时，我们发现马克思和恩格斯对许多参与发展热力学(包括第一和第二定律)的科学家的著作有一定的了解，在某些情况下还密切研究他们的著作——包括赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)、朱利叶斯·罗伯特·迈尔(Julius Robert Mayer)、詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule)、尤斯图斯·冯·李比希(Justus von Liebig)、让巴蒂斯特·约瑟夫·傅立叶(Jean-Baptiste Joseph Fourier)、萨迪·卡诺(sadi Carnot)、鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)、威廉·汤姆森(William Thomson)、彼得·格思里·泰特(Peter Guthrie Tait)、威廉·格鲁夫(William Grove)、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clark Maxwell)和路德维格·爱德华·波兹曼(Ludwig Eduard Boltzmann)。此外，我们知道，在1867年《资本论》第一卷出版前后的几年里，马克思参加了许多关于自然科学的公开讲座。其中包括英国物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall)的一系列讲座，他是《热被认为是一种运动模式》的作者。丁达尔本身就是发展中的物理学的主要人物，他是J.R.迈尔思想的主要倡导者—能量守恒(热力学第一定律)的共同发现者之一。马克思关注丁达尔对太阳光的研究，特别是与热有关的研究。马克思和恩格斯还密切关注有关电力知识的发展，包括发明了第一个电动机的迈克尔·法拉第(Michael Faraday)的工作。1882年，马克思密切关注法国物理学家马赛尔·德普勒(Marcel Deprez)的成果，后者的研究方向是电力的远距离传输。同年，马克思还阅读了爱德华·霍尔皮耶(Edouard Hospitalier)的《电的主要应用》(Principal Applications of Electricity)，他在上面做了大量笔记。

鉴于对理论物理学和实际能源问题的这种兴趣，在我们看来，马克思和恩格斯不可能对波多林斯基的任何新作品表现出无动于衷，更不用说是充耳不闻，这些作品代表了在将热力学概念引入社会主义理论方面的潜在突破。此外，马克思和恩格斯不可能对以任何方式提及自己作品的当代著作漠不关心或保持沉默。

当我们深入研究波多林斯基的工作与马克思和恩格斯的工作生活之间的时间发展关系时，我们的怀疑与日俱增。我们发现,波多林斯基的文章在1880—1883年间以四种不同的语言出版，而这四个版本之间存在着重大差异。重要的是，马丁内斯阿里尔和纳雷多用来批评马克思(因为他们认为马克思忽视了波多林斯基的论点)的文章版本是在马克思逝世后才于1883年发表在德国社会主义报纸《新时代》(Die Neue Zeit)上的。此外，恩格斯在1882年12月(马克思去世前不到三个月)寄给马克思的两封信中对波多林斯基的评论，是基于1881年发表在意大利《人民日报》(La Plebe)杂志上的版本——这个版本的影响远不如1883年《新时代》上发表的版本那么广泛。《人民日报》上的版本本身的影响比1880年6月发表在巴黎《社会主义评论》(La Revue Socialiste)上的早期版本更加广泛。

当我们意识到马克思实际上已经详细摘录了波多林斯基的作品，但只是参考了波多林斯基在1880年4月初寄给他的法语版本时，这一切就变得更加重要。这个版本似乎是《社会主义评论》上那篇文章的早期草稿。遗憾的是，尽管我们从波多林斯基自己的信件中得知，马克思至少给他回过一次信，但那封信和马克思可能寄给波多林斯基的任何其他信件都没有保存下来。尽管如此，马克思似乎仍有可能向波多林斯基寄送了对草稿的评论，其中一些或全部被纳入已出版的法语版本中。(最有可能的原因是，在马克思的文件中没有发现波多林斯基原稿的副本，而我们所拥有的只是马克思笔记本的大量逐字摘录，这是因为在没有复印机的那个年代，马克思按照惯例和预期，将手稿寄回给波多林斯基，并在手稿上作了旁注)。有趣的是，就我们从马克思在波多林斯基寄来的草稿中摘录的内容来看，发表于《社会主义评论》的这篇文章的文本包含对寄给马克思的早期草稿的重要补充。在这些新增内容中，主要提到了马克思的剩余劳动概念，波多林斯基自己对农业劳动及其产出的能量当量的计算，以及波多林斯基对封建主义、奴隶制、资本主义和社会主义生产方式下劳动的能量效率的猜测。

尽管所有这些都明显削弱了马克思和恩格斯没有认真对待波多林斯基的传统观点，但要全面评估这一观点，就必须仔细研究波多林斯基的文章。只有这样，我们才能确定恩格斯在给马克思的信中是否公平对待波多林斯基。更具体地说，只有这样，我们才能确定波多林斯基的分析是否提供了重要的新见解，而这些见解可以而且应该被历史唯物主义或马克思主义的价值分析所采用，而马克思和恩格斯(以及后来的马克思主义者)由于自身理论的生态缺陷而无法或不愿采用。因此，我们整理了波多林斯基作品的《人民日报》版本的英译本——恩格斯阅读和评论的版本。

我们发现，波多林斯基甚至没有为马克思和恩格斯可能采用的劳动价值理论建立一个可信的热力学基础。事实上，波多林斯基的分析，虽然以剩余劳动的积累如何与热力学第一定律相一致的问题为开端(见下文)，但继续提出了与熵的现实及其对人类行动的限制相矛盾的主张。波多林斯基的分析与价值和剩余价值的确定没有直接关系，因为它们在马克思主义的具体意义上是抽象的(同质的，社会必要的)劳动时间。相反，波多林斯基主要分析的主题是：(1)人类劳动在以有用的形式在地球上积累能量方面具有独特的天赋；(2)这种独特的能力意味着劳动的人类能够满足(甚至超出了)卡诺理论中“完美机器”的热力学要求；(3)社会主义相对于资本主义和其他阶级社会的优越性，可以从这样一个概念来理解，即社会主义通过提供最佳条件来利用完美的人类机器的肌肉劳动，具有最大限度地积累地球能量的更大潜力。我们发现，即使是波多林斯基对不同种类的农业劳动的能量生产率的计算，也不是作为价值分析的基础，而是作为人类机器与植物和动物相比具有更大的能量积累能力的证明。

鉴于波多林斯基的分析被用来批评马克思主义中所谓的生态缺陷，我们发现波多林斯基分析的这些内容相当令人惊讶。波多林斯基的分析框架不仅是能量还原论，而且还犯了一个逻辑错误，即把只适用于封闭、孤立系统的理想化概念(卡诺的“完美机器”概念)直接应用于远离平衡、非孤立、非封闭系统的更复杂的现实，如一般的生命和人类社会/劳动。将人类劳动视为卡诺“完美机器”的唯一方式，就是忽略摩擦等因素，即劳动的自然物质性，以及人类劳动有机体固有的生物化学或新陈代谢性质及其与自然环境的相互作用。

哈利勒(Elias L. Khalil)最近提出“经济过程应按照卡诺循环而不是熵定律来构想”，这引起了大多数生态经济学家对波多林斯基的完美机器论证的局限性的思考。与波多林斯基类似，哈利勒认为，只要人类劳动和“卡诺循环”(Carnot cycle)都是“有目的的”设计，以产生净功或“自由能量”，就不会受到“非目的性的、机械性的熵法”的限制。洛萨达(Gabriel A. Lozada)恰如其分地将这种论点描述为“基本上是一种‘极端资本主义》的企图，即否认有生命的、有目的的人完全受制于基本物质的所有规律，如熵律”。正如威廉姆森(Williamson)所指出的，人们永远不应该把“一个有目的的机构……可能介入一个本来自发的过程，以产生有用的工作”的可能性与“有目的的机构可能具有无限效力”相混淆。正如比安卡迪(Biancardi)等人所观察到的，基本问题在于哈利勒(以及我们可以补充的波多林斯基)的假设，即“卡诺循环具有与经济过程相同的形式”。与卡诺理想中的无摩擦发动机不同，它被设想为一个孤立的热力学系统(对物质和能量的转移是封闭的)，人类经济是一个耗散系统，它既利用(事实上是开采)又将废弃物倒回其自然环境。因此，“每一个经济过程都可以被看作一个不可逆转的转变”，也就是说，从生态学上讲，它永远不会“回到初始条件”。由于忽视了这一关键的形式差异，哈利勒和波多林斯基都混淆了这样一个事实，即人类生命的繁衍依赖于低熵物质能量在有用形式中的(暂时)固定，而从人类繁衍系统与之共同演化的整个生物圈系统的角度来看，这不需要涉及熵的增加这一奇妙概念。

那么，当我们意识到恩格斯对波多林斯基的主要批评已经恰恰集中在上述的一些限制上时，可以想象我们的惊讶。在1882年12月19日给马克思的信中，恩格斯不仅反对波多林斯基的人类劳动的能量还原主义概念，提出了一个新陈代谢的替代方案，而且还强调波多林斯基的能源生产率计算没有考虑到人类生产迄今作为“固定的太阳热的消耗者”运作的巨大影响，特别是“能的储备——煤炭、矿山、森林等等方面的浪费”。恩格斯对波多林斯基的讨论显然是由马克思对恩格斯的文章，即《马尔克》(TheMark)的一些评论引起的。这篇文章作为恩格斯《社会主义从空想到科学的发展》(Socialism：Utopian and Scientific)德文版的附录发表，研究了德国农民面临的社会生态压力，这些压力源于土地所有权和资本主义竞争日益增长的影响——例如，农民获得公共土地的机会减少，以及在没有牛粪的情况下维持农民生产的困难。

总之，根据我们对波多林斯基在《人民日报》上发表的那篇文章的研究，我们对恩格斯评论的背景和实质进行了重新考察，发现恩格斯的回答在生态学上比波多林斯基的分析要先进得多(不管后者的贡献多么突出和重要)。此外，恩格斯的批评没有直接涉及价值问题，现在看来是非常合理的。因为波多林斯基对价值理论本身并没有什么重要的论述。事实上，将波多林斯基的能源生产率计算解释为价值分析的潜在基础，不仅是坚持了一种能量还原论，这种还原论遭到了生态经济学中一些主要人物的强烈反对，包括乔治斯库罗根(Georgescu-Roegen)和赫尔曼·戴利(Herman Daly)，而且还将马克思基于阶级的理论与斯密—李嘉图(Smith-Ricardo)(即粗糙的唯物主义者)的“具体劳动”价值方法混为一谈。

那么波多林斯基神话还剩下什么呢?首先，对于波多林斯基最初提出的关于剩余价值与热力学第一定律(能量守恒)的一致性的问题，马克思和恩格斯是否提供了充分的答案。正如波多林斯基所言:

根据马克思所提出的并为社会主义者所接受的生产理论，用物理学语言表述的人类劳动在其产品中所积累的能量，比工人在生产劳动力中所消耗的能量还要多。这种积累是为什么以及如何产生的?……在接受物理力量统一论或能量守恒理论时，我们也不得不承认，严格意义上讲，没有任何东西是可以通过劳动创造出来的……

请注意，即使这种说法也没有谈到剩余价值，而是在更普遍的意义上，适用于不同生产方式的剩余劳动的能量当量。尽管如此，就标准解释将其视为对马克思价值分析的挑战而言，我们应该考虑马克思是如何回答波多林斯基关于资本主义剩余劳动的具体形式的问题的。

其次，即使我们承认恩格斯对波多林斯基的评论体现了开放系统和新陈代谢—能量(metabolic-energy)的关注，但仍然存在一个问题，即马克思和恩格斯对资本主义的分析在方法论上如何体现这些关注。对波多林斯基神话的揭穿可能不足以推翻传统观点，即作为一般规则，马克思和恩格斯将经济视为不依赖其自然环境的自我再生产系统。乔治斯库罗根用他的说法来体现这种传统观点，他认为，对“马克思主义经济学家”来说，“经济过程和物质环境之间存在着持续的相互影响这一明显的事实是没有分量的”。同样，佩瑞(Perrings)断言，马克思“假定经济可以不受限制地以牺牲环境为代价进行扩张”，实际上把环境既视作“富饶之角”，又视为“无底之渊”。这种传统观念的基础是霍利(Hawley)的观点，即“马克思主义理论”代表了一种关于经济的“封闭系统”观点，它“忽略了环境作为一个互动领域”。

虽然我们已经在早期的相关著作中证明了马克思和恩格斯思想中蕴含相当丰富的生态内容，但重要的是重新考察开放系统能量和熵的考虑在多大程度上被纳入马克思的《资本论》，以及这种纳入是否与恩格斯对波多林斯基的批评相一致。只有这样，我们才能最终确定波多林斯基事件为马克思主义与生态经济学关系所提供的经验。

二、能量——马克思对价值和剥削的新陈代谢分析视角

在马克思看来，商品生产中的雇佣劳动是人类劳动的具体资本主义形式，“是人与自然之间新陈代谢的普遍条件”。因此，资本主义与任何其他人类生产形式一样，都要受自然规律的制约。正如马克思所说，“决不应该像有时发生的情况那样，把各种神秘的观念同这种自然发生的劳动生产率联系起来”；“人只能像自然本身那样发挥作用，就是说，只能改变物质的形式。不仅如此，他在这种单纯改变形态的劳动中还要经常依靠自然力的帮助”。

人类劳动不断得到自然力量帮助的最基本方式，也许是太阳能对地球环境的影响，没有太阳能就没有生命，因而也就没有劳动。在这方面，恩格斯指出，波多林斯基的能源生产率计算没有考虑到工人“从太阳辐射中吸收的新鲜热量”所带来的复杂情况。因此，恩格斯关于计算太阳能全部影响的复杂性的观点，与戴利对某些形式的能量学的当代批评在逻辑上是一致的: 

即使在计算“直接或间接生产”所有商品所必需的太阳能时，实际体现的能量核算也是非常不完整的。它只计算进入农业、森林和渔业的太阳能。但是太阳能显然通过提供光和热进入了所有的生产过程……如此巨大的共同成本如何分配到所有的联合产品中……超出了我的想象。

换句话说，太阳能在人类劳动中的作用不能被任何简单的、机械化的核算模式所完全捕捉，能量在一端作为燃料进入，在另一端作为有用的工作出现。在更深入地探讨马克思对资本主义的综合新陈代谢方法的问题之前，我们应该提出三个初步观点。首先，马克思对“新陈代谢”的使用远不止是一个简单的比喻。正如格瑞西(Griese)和帕维兹格(Pawelzig)所指出的，马克思在他所有的主要经济学著作中都运用和发展了新陈代谢分析(metabolic analyses)，从《大纲》(Grundrisse)到他的《关于阿道夫·瓦格纳的笔记》(Noteson Adolph Wagner)。格瑞西和帕维兹格接着说:

这里涉及的不是图片，不是可视化的比喻，而是一个丰富的概念。根据生理学家的定义，生命系统的物质交换对马克思来说仍然是它的本质,既没有被淡化，也没有被“泛化”，就像人们经常做的。物质交换是指物质的吸收、重塑、储存和放弃，同时进行能量交换。这种内容同样——这里是马克思的发现——不仅适用于生活，而且适用于社会系统,因为社会生活实际上也是生理意义上的生活，从社会生活中产生并进一步发展其物质基础。

其次，马克思认为劳动过程本身构成了人与自然之间的主要新陈代谢关系。但在李比希(Liebig)的影响下，他还详细探讨了自然与社会之间的新陈代谢断裂，这种断裂表现为从土壤中提取营养物质(如氮、磷和钾)(作为食物和纤维)，并将其运输到成百上千英里外的城市中心，最终以人类和动物粪便的形式出现——破坏了本来将营养物质还给其原生土壤的自然循环。通过这种方式，马克思探讨了人类对自然的依赖问题，这些问题虽然与能量问题无关，但不能简化为纯粹的能量问题。马克思坚决拒绝接受能量还原论，这似乎预示着乔治斯库罗根的著名论断：“物质也很重要。”

第三，马克思对商品生产和交换的新陈代谢解释，直接启发了他对作为价值(抽象的、社会必要劳动的储存库[repositories of abstract，socially necessary labor])的商品的分析。因此，他认为商品交换是一个“社会新陈代谢的过程”，而“商品的价值形式”是这种新陈代谢的“经济的细胞形式”。当然，商品是一种有用的商品或服务，它被摆出来进行交换。认识到这种“使用价值……是由商品的物理属性决定的”，马克思认为商品的使用价值是资本主义下“财富的物质内容”。众所周知，马克思还坚持认为，自然界和人类劳动都有助于所有使用价值的产生。因此，在分析商品和货币时，他强调，“商品体，是自然物质和劳动这两种要素的结合。”马克思还坚持认为，“没有任何东西可以成为价值而不成为实用的对象。如果东西是无用的，它所包含的劳动也是无用的；劳动不算是劳动，因此不创造价值。”换个说法：“价值[作为抽象劳动]与它所承载的特定使用价值无关，但某种使用价值必须作为其承载者。”因此，因为商品和所有使用价值一样，都是劳动和自然的产物，而且劳动本身就是与自然的互动，所以商品的生产和交换既是一种社会(人与人)关系，也是一种新陈代谢(人与自然)关系。在马克思的概念中，价值和使用价值的辩证关系不是简单的二分法，而是差异中的统一或运动中的矛盾。资本主义对雇佣劳动的剥削充满了矛盾，这主要是因为价值积累的物质要求与雇佣劳动和雇佣劳动者的新陈代谢本性(metabolic nature)之间的矛盾。

1. 劳动力及其价值

马克思把“劳动力或劳动能力”定义为“一个人的身体即活的人体中存在的、每当他生产某种使用价值时就运用的体力和智力的总和”。劳动力“是一个自然物，一个东西，尽管是一个有生命的、有意识的东西”，它“最重要的是，自然界的物质转变成了人类的有机体”。马克思概念中的新陈代谢—能量(metabolic-energetic)内容，不仅体现在他对劳动力这一术语的选择上，而且还体现在对刚才引用的定义的另一种(更具描述性的)阐释上：“劳动力本身就是通过营养物质传递给人类有机体的能量。”

因此，对能量的考察是马克思分析劳动力价值的核心。众所周知，马克思把劳动力的价值等同于进入工人及其家庭消费的商品的价值。这种消费有两个方面的区别：物质生存要素和“历史的和道德的要素”。我们在这里主要关注的是物质生存的因素。当然，这首先是工人的“自然需求，如食物、衣服、取暖和居住”——这些需求“由于一个国家的气候和其他自然特点不同”。即使在这个基本层面上，马克思也承认物质—能量耗散的作用，以及工人个人再生产的能量需求。正因为“劳动力只是作为活的个人的能力而存在”，所以它在本质上(无论在劳动过程中发生了什么)会受到“损耗和死亡”的影响。“劳动力所有者是会死的”，因而必须“依靠繁殖使自己永远延续下去”。因此，劳动力的价值包括商品的价值，“工人的补充者即工人子女的生活资料，只有这样，这种独特的商品占有者的种族才能在商品市场上永远延续下去”。也许我们不应该惊讶，马克思在论述生产的生理和能量需求时，总是意识到“时间之箭”的存在。

但是，只有在马克思考虑到工人的劳动活动和劳动力的价值之间的联系时，新陈代谢的层面才会完全显现出来。“劳动力的使用即劳动”而“劳动力的购买者通过让劳动力的出售者工作来消耗劳动力”。无论劳动被认为是使用价值的生产还是价值的生产，都是如此。即使价值的实质是抽象劳动(“同质的人类劳动，……不考虑其支出形式的人类劳动能力的消耗”)，“价值的创造”仍然需要“把劳动力转变成劳动”，即“人类大脑、肌肉、神经、手等的生产性支出，每个普通人在其身体机体中拥有的劳动力”。因此，保护劳动的价值创造能力对工人提出了额外的维护要求。

但是，劳动力只有表现出来才能实现，只有在劳动中才能发挥出来。而劳动力的发挥即劳动，耗费人的一定量的肌肉、神经、脑等，这些消耗必须重新得到补偿。支出增多，收入也得增多。劳动力所有者今天进行了劳动，他必须明天也能够在同样的精力和健康条件下重复同样的过程。因此，生活资料的总和应当足以使劳动者个人能够在正常生活状况下维持自己。

斜体句的另一种诠释是：“这一增加的支出需要更大的收入。”在这里，马克思采用了一个“能量收入和支出”的框架，该框架改编自伟大的德国能量生理学家卢迪玛·赫尔曼(Ludimar Hermann)的著作。我们知道，马克思研究了赫尔曼的《人体生理学要素》(Elements of Human Physiology)，该书从生物化学的角度探讨了人类劳动中的能量流动。在赫尔曼的分析中，“能量收入”是指可转化为工作的能量的消耗，而“能量消耗”是指劳动者在工作时的能量损失。马克思显然认为赫尔曼的方法对于确定“劳动力价值的最低限度或最小限度”非常有用，即“每天得不到就不能更新他的生命过程的那个商品量的价值”，不仅仅是“萎缩的状态”。此外，马克思无疑知道李比希在《化学通信》(Familiar Letters on Chemistry)的最后一章中对热力学在生理学中的应用的讨论，该章标题为“力的联系和等价”。

马克思追随赫尔曼和李比希，拒绝将能量收入和支出的内容简化为纯粹的能量。对赫尔曼来说，能量收入和支出的生化过程，以及它们与营养和其他新陈代谢功能的兼容程度，有助于确定任何特定的劳动情况是否与劳动者的健康再生产相一致。不同的劳动(就类型和强度而言)需要不同的生物化学形式的能量收入，同时也受到劳动者之前劳动的休息程度的影响。不能把工人当作一个蒸汽机，只要有足够的煤被铲入，就会一直保持运转。马克思在讨论以每日工作时间的长短来衡量劳动力的价值时，运用了赫尔曼的这一方法：

随着工作日的延长，劳动力的价格尽管名义上不变，甚至有所提高,还是可能降到它的价值以下。我们记得，劳动力的日价值是根据劳动力的正常的平均持续时间或工人的正常的寿命来计算的，并且是根据从生命物质到运动的相应的、正常的、适合人体性质的转变来计算的。与工作日的延长密不可分的劳动力的更大损耗,在达到一个定点之前，可以用增多的报酬来补偿。超过这一点,损耗便以几何级数增加，同时劳动力再生产和发挥作用的一切正常条件就遭到破坏。劳动力的价格和劳动力的剥削程度就不再是可通约的量了。

在上述段落的脚注中，马克思引用了“燃料电池之父”——英国法官和物理化学家威廉·罗伯特·格罗夫爵士(William Robert Grove)的著作《物理力的相互关系》(Correlation of Physical Forces)中的一段话，其中写道：“一个人在24小时内所经历的劳动量，可以通过检查他体内发生的化学变化来近似地计算出来，这些变化是物质的形式，表明了动力的前运动。”事实上，早在1864至1865年，马克思和恩格斯就饶有兴趣地阅读了格罗夫的书，作为他们研究热的机械理论和不同形式能量的可转换性的一部分。他们熟悉1862年出版的格罗夫著作的第四版，其中格罗夫已经对热力学第二定律进行了详细讨论。马克思显然发现这些研究与他对劳动力价值的分析直接相关。

马克思对劳动力价值的分析明显包含了能量守恒以及物质—能量耗散的不可避免性。在《资本论》中，马克思引用卢克莱修(Lucretius)的话，以唤起基本的唯物主义原则(守恒原则)，即“从无生有”。马克思没有使用“熵”“热力学”或“第一和第二定律”等术语，这是因为这些术语当时才被引入物理学，因此在马克思写《资本论》时甚至在科学界也没有广泛使用。(克劳修斯[Clausius]在1865年，即《资本论》出版前两年，引入了“熵”一词——来自希腊语的结构，意思是“转化”，而克劳修斯的《力学的热理论》[Mechanical Theory of Heat]出版在1867年，与《资本论》是同一年。第一次在书名中使用“热力学”一词是在1868年泰特[Tait]的《热力学》[Thermodynamics]中。)

由于当时熵定律刚刚被认识，它的全部含义仍有待科学家们去研究。英国能量耗散(或后来被称为熵)思想的主要倡导者威廉·汤姆森(William Thomson)在1852年否认在任何意义上可以将动物视为相当于蒸汽机的热力学机器。恩格斯尤其对热力学在随后的一些分析中被用于粗暴的机械主义和能量还原主义目的保持警惕。正如他在《自然辩证法》中所写的那样:

让他们把随便某种熟练劳动转换成千克米，并试试以此规定工资吧!从生理学观点看来，人体包含着各个器官，从一个方面来看,这些器官的整体可以看作一架获得热并把热转化为运动的热动机。但是，即使我们假设身体其余器官的条件不变，能否直接用千克米把所做的生理学的功，即使是提升重物的功，完全表示出来，也还是问题，因为在身体中同时进行内部工作在结果上并没有表现出来。身体毕竟不是一部只发生摩擦和损耗的蒸汽机。只有当身体本身不断地发生化学变化时，才能做出生理学的功，并且这还有赖于呼吸过程和心脏的工作。当肌肉每一次收缩和松弛时，神经和肌肉都会发生化学变化，这些变化和蒸汽机中的煤的变化是不能相提并论的。当然，我们可以把其他条件相同的情况下所做的两个生理学的功加以比较，但是不能用蒸汽机等的功来量度人的生理学的功；它们的外部结果当然是可以比较的，但是，在不做重大保留的情况下，过程本身是不能比较的。

在上述评论写完七年后，恩格斯遇到了波多林斯基的幼稚尝试，他试图“按照蒸汽机的工作来计算人的体力劳动”，即简单地比较劳动者摄入的食物热量与(农业)劳动过程中体力产出所体现的热量。恩格斯向马克思转达了他对波多林斯基的能量核算工作的看法，重提他以前对能量还原主义的批评。如前所述，他指出，波多林斯基的计算忽略了所有工人从太阳中新陈代谢吸收的能量。他还指出，工人消耗的食物卡路里(每人每天10000卡路里)“在转化为其他形式的能时，实际上由于摩擦等要损耗一部分，这一部分不能变为有用的能。在人体内甚至要损耗很大的一部分。因此，在经济劳动过程中所用的体力劳动任何时候也不可能等于一万个热量单位，它总是要少一些”。

在初步明确认识到物质—能量耗散(matter-energy dissipation)之后，恩格斯进一步考虑了波多林斯基的能源生产率计算的新陈代谢限定条件(metabolic qualifications)。他指出，波多林斯基是如何假定所有“体力劳动都是经济劳动”的,而实际上工人的大部分能量消耗都“耗费于人体热量的增加和散发等上，它们所留下来的有用的东西，只是排泄物的肥效”。例如，“在狩猎业和渔业中”，“从一个人的正常的营养来说，他通过狩猎或捕鱼所获得的蛋白质和脂肪的数量，并不取决于他所消耗的这些物质的数量”。与波多林斯基的能量还原主义框架相比，恩格斯的新陈代谢方法——与马克思对劳动力价值的分析完全一致——显然对劳动过程的复杂和熵的性质更加敏感。

在这一点上值得注意的是，恩格斯有时在生态学文献中被批评为对热力学第二定律持怀疑态度。正如马丁内斯阿里尔所写的那样，

恩格斯在1875年写的一些笔记中提到了第二定律，这些笔记后来成为《自然辩证法》的著名段落。恩格斯提到了克劳修斯的熵定律，发现它与能量守恒定律相矛盾，并表示希望能找到一种方法来重新利用照射到空间的热量。恩格斯对第二定律的宗教解释感到担忧是可以理解的。在1869年3月21日给马克思的信中，当他意识到第二定律时，他抱怨威廉.汤姆森(william Thomson)试图把上帝和物理学混为一谈。

马丁内斯阿里尔提到的恩格斯《自然辩证法》中的特定片段题为“进入宇宙空间的热辐射”，专门论述与热力学第二定律相关的更广泛的宇宙学含义。这些是唯物主义与唯心主义/宗教的问题，与宇宙的诞生和未来可能的毁灭的替代概念有关。恩格斯提出了一些复杂的问题和逻辑上的困难。在此基础上声称恩格斯对热力学第二定律持怀疑态度，甚至否定该定律，就像马丁内斯阿里尔和其他一些人所做的那样，是自以为是的。这样的结论是特别不能接受的，因为在《自然辩证法》的其他地方，恩格斯对卡诺和克劳修斯的成果表达了深深的敬意，并使自己的观察和分析符合第二定律的要求。

同样错误的是，马丁内斯阿里尔暗示(在上述引文中)，恩格斯在1869年3月21日写给马克思的信中表明，他当时才意识到热力学第二定律。我们知道，恩格斯在1865年——在马克思之后不久——就读了格罗夫的《物理力的相互关系》(可能是1862年的第四版)。格罗夫的著作在“热”这一重要章节中，结合对卡诺、克劳修斯和汤姆森发现的讨论，对第二定律进行了非常详细的论述。恩格斯或马克思——他们都赞扬了格罗夫的书——不可能错过这一讨论。此外，由于恩格斯多次提到汤姆森和泰特的1867年经典物理学著作《自然哲学论》(A Treatise on Natural Philosophy)(而不是该著作的任何后期版本)，因此很有可能他在阅读该著作初版时也遇到了第二定律。如果这还不够，马丁内斯阿里尔引用的那封信中没有直接提到热力学第二定律(也没有提到汤姆森的名字)，所以这一点似乎是一个粗略的推断。相反，恩格斯的信涉及宇宙“热寂”的假设，与亥姆霍兹、克劳修斯、汤姆森和其他人有关。恩格斯抱怨说，声称宇宙最终“热寂”的原因，以及宇宙起源于“原热状态”的宇宙学主张，仅仅基于熵的概念，是荒谬的，因为它们必须建立在“迄今为止，他们对自然法则知之甚少”。总之，从这些评论中不能得出关于恩格斯对热力学的立场的不利结论。

2. 马克思如何回答波多林斯基的问题

如果马克思对能量和价值的处理方法与波多林斯基不一致(无论如何，他在这方面只作了暗示性的评论)，那么马克思论证的具体性质是什么?在《资本论》及其准备工作中的一些地方，马克思认为剩余价值的创造有以下区别：(1)劳动力价值的能量当量，由生产用工资购买的生活资料所需的劳动决定；(2)劳动力消耗的能量，只要它与价值被客观化的商品的能量含量相对应。但是，鉴于商品(价值)形式不能符合劳动力和它所从事的工作的新陈代谢-能量的要求，把劳动力价值的能量当量与进入劳动力再生产的所有能量相提并论，就像把商品价值的能量含量与进入其生产的所有能量相提并论一样，是不正确的。因此，波多林斯基开篇提出的问题，即热力学第一定律如何与能量-产品(energy-product)超过“工人生产劳动力所消耗”的能量的部分相一致，就其意指马克思的理论而言，充满了误解。此外，对马克思来说，剩余价值的生产是资本主义特有的社会和物质效果；它不可能得到纯自然科学的证明。尽管如此，马克思对剩余价值的能量收支方法的应用，表明了他的理论在热力学上的一致性。

在马克思看来，剩余价值的可能性源于劳动力的“使用…创造价值，而且创造的价值比它本身的价值大”。这种使用价值有两个重要特点。第一，鉴于资本主义把“价值”还原为抽象的劳动时间，“劳动能力的使用价值，也就是劳动本身，即创造和增加价值的力量”。第二，“包含在劳动力中的过去劳动和劳动力所能提供的活劳动，劳动力一天的维持费和劳动力一天的耗费，是两个完全不同的量。”虽然劳动力的价值是由工人的商品化生活资料的价值决定的，

对这种劳动力的使用却只受劳动者的工作能力和体力的限制。劳动力每天或每周的价值同劳动力每天或每周的消耗全然不同，就像一匹马所需要的饲料和它能供人乘骑的时间全然不同一样。限制工人劳动力价值的劳动量，决不能限制他的劳动力所能完成的劳动量。

用能量术语来说，“自由工人卖出的东西永远不过是力量—支出的一个具体的、特定的措施”；但“劳动力作为一个整体，大于每一个特定的支出”。“那么，在这种交换中，工人……作为结果出卖自己”，并“作为原因，作为活动，工人被资本所吸收”。其结果是对资本家的能量补贴，资本家占有并出售在工作日期间生产的超过工资所代表的生活资料所需的部分的商品。因此，工人的劳动力与其价值的表面上的平等交换，“转变成了自己的对立面……工人没有所有权和把他的劳动让渡出去”。马克思从剩余劳动和工人商品化的生活资料中客观化的“必要劳动”之间的区别来发展这一观点:

劳动过程的第二段时间，工人超出必要劳动的界限做工的时间，虽然耗费工人的劳动，耗费劳动力，但并不为工人形成任何价值。这段时间形成剩余价值，剩余价值以从无生有的全部魅力引诱着资本家。

当然，这种价值(能量)剩余并不是真的无中生有。相反，它代表了资本主义对体现在劳动力中的部分潜在工作的占有，这些劳动力主要是在非工作时间内从新陈代谢的再生中收回的。而这只有在以下情况下才是可能的：从能量和生物化学的角度来看，劳动力的再生不仅包括从用工资购买的商品中消耗卡路里，还包括新鲜空气、太阳热能、睡眠、放松，以及工人的卫生、饮食、衣服和住房所需的各种家务活动。只要资本主义迫使工人在必要的劳动时间之外进行劳动，它就侵占了所有这些再生活动所需的时间。正如马克思所观察到的，

时间实际上是人的积极存在，它不仅是人的生命的尺度，而且是人的发展的空间。随着资本侵入这里，剩余劳动时间成了对工人精神生活和肉体生活的侵占。

以这种方式来看，马克思对剩余价值的新陈代谢—能量分析是他分析资本主义“超越劳动时间的自然限制”的倾向的重要基础—这种倾向“才迫使甚至以资本主义生产为基础的社会……为正常工作日的长度强制规定硬性的界限”。除非被强行制止，否则资本主义生产不仅侵占了工人“满足其智力和社会要求”所需的时间，而且还侵占了“劳动力的物理极限”:

一个人在24小时的自然日内只能支出一定量的生命力。正像一匹马平均每天只能干8小时的活。这种生命力每天必须有一部分时间休息、睡觉；人还必须有一部分时间满足身体的需要；人要吃饭、穿衣等。……但什么是一个工作日呢?当然比一个自然日短。短多少呢?关于这个极限，即工作日的必要界限，资本家有他自己的看法。作为资本家,他只是人格化的资本；他的灵魂就是资本的灵魂。而资本只有一种自然倾向，一个唯一的动机；这就是增殖自身创造剩余价值，……吮吸尽可能多的剩余劳动量。

事实上，资本主义将工作时间延长到超过劳动力的新陈代谢—能量极限的内在动力，是《资本论》第一卷的主要主题之一。但更基本的一点是，马克思对剩余价值的分析已经回答了波多林斯基的问题：它不仅与热力学第一定律而且与第二定律完全一致。具有讽刺意味的是，波多林斯基对他自己关于劳动过程与能量转移和转化的关系问题的回答违反了第二定律，因为他把工人当作了“完美的机器”——而且就现实世界而言，正是资本主义把劳动力转化为剩余劳动机器的企图威胁到了工人新陈代谢的再生产，这一点更是如此:

资本由于无限度地盲目追逐剩余劳动，像狼一般地贪求剩余劳动，不仅突破了工作日的道德极限，而且突破了工作日的纯粹身体的极限。它侵占人体的成长、发育和维持健康所需要的时间。它掠夺工人呼吸新鲜空气和接触阳光所需要的时间。它克扣吃饭时间，尽量把吃饭时间并入生产过程本身，因此对待工人就像对待单纯的生产资料那样，给他饭吃，就如同给锅炉加煤、给机器上油一样。资本把积蓄、更新和恢复生命力所需要的正常睡眠，变成了恢复精疲力竭的有机体所必不可少的几小时麻木状态。在这里，不是劳动力维持正常状态决定工作日的界限，相反地，是劳动力每天尽可能达到最大量的耗费(不论这是多么强制和多么痛苦)决定工人休息时间的界限……

作为下一节的前奏，值得注意的是，马克思运用新陈代谢—能量分析法，将工作时间的过度延长与土地的过度开发进行了直接比较。毕竟，他仔细研究了他那个时代的主要农学家的作品，包括李比希和詹姆斯·约翰斯顿(James Johnston)——这些作品强调了维持土壤肥力所需的生化循环过程。在马克思看来，资本主义在任何特定时间段内尽可能多地生产剩余价值的持续压力，导致它违反了维持土地和劳动力的生产活力的新陈代谢条件。马克思在《资本论》中直接提到了约翰斯顿的工作，他认为，“特定作物的种植取决于市场价格的波动，以及随着这些价格波动而不断改变种植的方式——资本主义生产的全部精神，即以最直接的货币利润为导向——与农业形成了矛盾，因为农业必须关注人类世代相传所需的全部永久性生活条件”。

同样，在林业方面，马克思建议:

 漫长的生产时间(只包括比较短的劳动时间)，从而漫长的资本周转期间，使造林不适合私人经营，因而也不适合资本主义经营。资本主义经营本质上就是私人经营，即使由联合的资本家代替单个资本家，也是如此。文明和产业的整个发展，对森林的破坏从来就起很大的作用，对比之下，对森林的护养和生产，简直不起作用。

资本主义过度开发土地和劳动力的倾向的共同因素是，没有为恢复生产力提供足够的时间(和生化能量投入)。在这两种情况下，只要有自由竞争，这种生产性力量就会被耗尽:

 资本是不管劳动力的寿命长短的。它唯一关心的是在一个工作日内最大限度地使用劳动力。它靠缩短劳动力的寿命来达到这一目的，正像贪得无厌的农场主靠掠夺土地肥力来提高收获量一样。

因此，在考虑英国工厂法案—这些法案对工作时间设置了上限—背后的力量时，马克思提出，

即使撇开一天比一天更带威胁性的工人运动不说，也有必要对工厂劳动强制地进行限制，正像有必要用海鸟粪对英国田地施肥一样。同一种盲目的贪欲一方面使地力枯竭，另一方面使国家的生命力遭到根本的摧残。

这种比喻是以能量收入和支出框架为基础的，这一点从《剩余价值理论》中的以下段落中可以看出，该书是在《资本论》第一卷出版前几年写的:

 对未来的预支——真正的预支——一般说来在财富生产上只有对工人和对土地来说才会发生。在工人和土地两方面，由于过早的过度紧张和消耗，由于收支平衡的破坏，未来实际上可能被预支和被破坏。在资本主义生产条件下两者都会发生这种情况。……工人和土地的情况却不是这样。这里被支出的东西是作为力量而存在的，而这种力量加速支出的方式使它的寿命缩短了。

鉴于这种平行关系，马克思对资本主义进行全面的生态学批判并不奇怪——这种批判综合了他对资本剥削劳动和土地的新陈代谢—能量分析。但在这一综合中，资本主义生产的机械化占据了一个重要位置。

三、资本主义工业化、物质—能量和熵 

热力学方面的考虑—能量守恒，特别是通过摩擦的熵耗，以及物理力量的相关性—在马克思对《资本论》第一卷第15章“机器和大工业”的分析中发挥了关键作用。这一章代表了马克思对资本主义下工业发展分析的核心。

1.资本主义工业中的能量、摩擦和生化过程

马克思用机械系统的模型描绘了工业革命，该模型由“三个本质上不同的部分组成：发动机，传动机构和工作机”组成。他认为以机器为基础的生产是力从系统的一个部分转移到另一个部分——从作为“整个机构的动力”的发动机开始，到“调节运动，在必要时改变运动的形式，把运动分配并传送到工具机上”的传动机构，最后到“抓住劳动对象，并按照一定的目的来改变它”的工作机。对能量守恒和能量传递机制广泛的理论和实践研究清楚地为整个框架提供了参考。

事实上，在1863年给恩格斯的一封信中，马克思概述了他对“机械部分”的研究，他写道，他不仅把“关于工艺学的笔记(摘录)全部重读了一遍”，而且“去听威利斯教授为工人开设的实习(纯粹是实验)课”。他所说的讲师罗伯特·威利斯(Robert Willis，1800—1875)，是杰出的英国建筑师和机械工程师(从1837年起，他成为剑桥大学杰克逊自然哲学教授)。能量传输的机械原理是这些讲座的中心主题，这一点从威利斯使用的工作模型中可以看出—他自己设计的模型，并将其整合到一个教学系统中。正如技术教育家埃里克·帕金森(Eric parkinson)所描述的:

威利斯开发了一种特殊的建筑套件，可作为向学生展示机械原理的一种手段。它的设计是为了在讲课演示过程中能够快速准确地添加、移除或重新定位机械部件。

 当这种实践指导与马克思本人的理论和历史研究相结合时，马克思开始认为，工业革命不是从电机装置及其能量开始的，而是从工具或工作机器开始的——具体来说，就是直接纳入主要材料的那部分劳动的机械化。正如在《资本论》中解释的那样，

整部机器只是旧手工业工具多少改变了的机械翻版，……因此，工具机是这样一种机构，它在取得适当的运动后，用自己的工具来完成过去工人用类似的工具所完成的那些操作。至于动力是来自人还是本身又来自另一台机器，这并不改变问题的实质。

这一论点“证明人们的社会关系和这些物质生产方式的发展之间的联系”。毕竟，资本家有能力将工具从工人身上分离出来并将其安装在机器上——以及随后以资本家的名义将科学应用于机械的技术改进——假定工人已经从社会上脱离了对生产资料的控制。但是，社会关系的这种历史首要性，以及相应的机器工具对能源和机制的优先性，无法阻碍马克思强调电力供应和传输在工业革命中的关键推动作用。首先，工具的机械化意味着它们摆脱了作为直接动力的单个工人的劳动力的限制。“现在假设[工人]只是作为一个马达，机器取代了他正在使用的工具，那么很明显，他也可以被自然力取代为一个马达。”一旦安装在机器上，工具就可以由更多种类的动力源和更大的能源规模来驱动。事实上，机械规模的不断扩大本身就排除了继续使用劳动力作为动力的可能性:

 工作机规模的扩大和工作机上同时作业的工具数量的增加，需要一种较大的发动机构。这个机构要克服它本身的阻力，就必须有一种比人力强大的动力，更不用说人是一种进行整齐划一运动和连续运动的很不完善的工具了。

用其他动力取代劳动力，开始是“采用了牲畜、水和风作为动力”，但很快就发展到煤驱动的蒸汽机和最终(如马克思所预测的)电力机制。正是在这里，随着电机机制及其动力源的发展，以应对日益复杂和大规模的机器工具系统的能源需求，马克思强调了摩擦作为一个基本熵过程的作用。因此，在解释“机器及其工作工具规模的扩大需要更庞大的机构”和驱动它的马达力时，马克思指出，当英国迄今为止作为主要动力来源的水力似乎不再足够时，力(或能源)的问题就变得至关重要。“水力的应用在工场手工业时期就已经占有优势。早在17世纪，就有人试用一架水车来推动两盘上磨，也就是两套磨。但是这时，传动机构规模的扩大同水力不足发生了冲突，这也是促使人们更精确地去研究摩擦规律的原因之一。”

在这里，马克思展示了他对水和蒸汽作为同时代的动力技术影响早期工业化历史的敏锐理解。尽管与工业革命相关的高速发展时期通常被视为发生在1760年或1780年左右，但直到进入19世纪，水力仍然是英国工业的主要动力。在18世纪和19世纪初，帕伦特(Parent)、斯米顿(Smeaton)、德帕尔修(Déparcieux)和拉扎尔·卡诺(Lazare Carnot)等科学家、工程师探索了水力发电的效率要求、摩擦问题，拉扎尔·卡诺则探索了在理想条件下从给定落差的水中获得最大效率的问题。在这个时候，尽管瓦特的蒸汽机有所改进，但水轮提供的动力要多得多。因此，蒸汽机通常被用来作为水力的补充。然而,蒸汽机的效率不断提高，再加上其更大的通用性(英国可用水力发电的地区——主要是苏格兰和北部——已经投入使用)，导致其在19世纪的发展中不断取代水力。

马克思的评论不仅似乎认识到了这些发展，而且他在这里的观点可能反映了这样一个事实，即苏格兰物理学家詹姆斯·汤姆森(James Thomson)和他的兄弟威廉·汤姆森(William Thomson)(未来的开尔文勋爵)最初是通过对流体摩擦的实际探索被吸引到他们的热力学研究中的。正是威廉·汤姆森重新发现并推广了萨迪·卡诺1824年关于热力学的著作，该著作迄今为止一直被人置若罔闻。“热力学”这一术语(最初指的是作为动力源的热力规律)是由汤姆森在1849年提出的。

无论如何，尽管人们对马克思与蒲鲁东的论战有普遍的误解，在这场论战中，马克思轻描淡写地指出，“手推磨产生的是封建主的社会，蒸汽磨产生的是工业资本家的社会。”但马克思显然没有认可蒸汽机真的产生了资本家或工业化的观点。他认识到，水力不仅在工业化之前的早期制造业/工商业时期占主导地位，甚至在工业化的初始阶段(“机器制造业”时代)也起着主导作用。事实上，他的分析强调，蒸汽动力只是在整个生产机制(本身就是社会经济关系发展的产物)开始需要越来越多的集中式能源和更多的能源形式时才取代水力。

具体而言，马克思指出，随着“工具由人的手工工具转化为一个机械装置的工具”，就有可能把“单个的工具机，降为工作机构的一个简单的器官”；但这要假定“一台发动机可以同时推动许多工具机”。因此，所需的“被推动的工具机数量的增加，发动机也在增大，传动机构也跟着扩展成为一个庞大和复杂的装置。”只要“在劳动对象顺次通过一系列不同的阶段过程，而这些过程是由一系列各不相同而又互相结合的工具机来完成的地方”，动力源就必须满足苛刻的规模、灵活性和传输要求。特别是在使用机器生产精密机器的行业中，一个“必要条件，是要有能供给各种强度的力量同时又容易控制的发动机”。考虑到摩擦力、密封性、可储存性和可运输性等问题，水力的物质性质使其无法在一定程度和地区之外用于此类目的:

(水力)不能随意增大,在缺乏时不能补充，有时完全枯竭，而主要的是，它完全受地方的限制。直到瓦特发明第二种蒸汽机,即所谓双向蒸汽机后，才找到了一种原动机，它消耗煤和水而自行产生动力，它的能力完全受人控制，它可以移动，同时它本身又是推动的一种手段；……它在工艺上可得到普遍的应用，在地址选择上不太受地点条件的限制。

显然，在《资本论》对资本主义工业化能量的分析中，“物质也很重要”。这样我们就可以理解为什么马克思如此密切关注机器的物理磨损。在关于“机器和大工业”的章节中，我们被告知:

 机器的有形损耗表现在两个方面，一方面是由于使用，就像铸币由于流通而磨损一样。另一方面是由于不使用，就像剑入鞘不用而生锈一样。在后一种情况下，机器受到自然作用的侵蚀。前一种损耗或多或少地同机器的使用成正比，后一种损耗在一定程度上同机器的使用成反比。

在《资本论》第二卷第八章中，这种有形损耗是对固定资本更换和修理费用的分析的核心，在那里，马克思再次区分了“实际使用”的磨损和“自然力量造成的磨损”，并通过各种现实世界的例子说明了每种损耗所需的劳动是如何影响商品价值的。

除了摩擦，马克思在分析工业时摒弃能量还原主义的另一个原因是，他意识到资本主义的“劳动的社会力量的发展”不仅涉及机器及其动力，而且还涉及“化学和其他自然机构的应用”，其方式不能还原为纯粹的能量传递。这一点在马克思对资本主义农业的分析中最为明显，在那里，“科学的有意识的、技术性的应用”在为营利服务时，面临着“土壤的肥力”的降低，其必要基础是“人与土地之间的物质变换”。但是，任何一种生产都有一个不可减少的生物化学因素，在这种生产中，有些东西被“加在原料上，使原料发生变化，例如氯加在未经漂白的麻布上，煤加在铁上，染料加在羊毛上”。“在所有这些情况下”，正如马克思在考虑它们对价值积累的影响时所说的那样，“预付资本的生产时间由两个期间构成：第一个期间，资本处在劳动过程中；第二个期间，资本的存在形式——未完成的产品的形式—不是处在劳动过程中，而是受自然过程的支配。”这样的生物化学生产过程显然降低了仅以能量学为基础的分析的相关性。

对波多林斯基来说，社会主义的主要目标是通过充分利用完美的人类劳动机器来最大限度地积累地球上的能量——这是从卡诺的理想逆向循环模型中得出的类比。然而，卡诺的模型是一个抽象的、孤立的系统——一个纯粹的理论构造，用来确定理想条件下热机的最大效率。尽管它是热力学发展的基础，但他的理想模型是以可逆过程为概念的。因此，卡诺的循环从那些不可逆的过程中抽象出来，如传导、摩擦、冲击等，这些过程后来被看作是熵(热力学第二定律)的特殊表现形式。波多林斯基的错误在于试图将一个孤立系统的模型应用于人类生产，而人类生产最好被理解为一个开放的、耗散的系统。波多林斯基将卡诺完美机器的特征(假定完全可逆，因而不存在熵)归于人类劳动，从而建立了一种分析方法，实际上否认了热力学第二定律与人类生产的相关性。事实上，波多林斯基的模型在某些地方似乎超越了卡诺理想化的完全可逆循环，指向人类可以通过消耗自己的劳动(不利用任何外部能源)来创造净增加的功，即点燃自己的引擎。这将是一个永动机，卡诺的模型当然否定了这一点,因为它超越了所有的物理规律。

鉴于波多林斯基对劳动的分析没有认识到现实世界生产中的熵过程，他对能量开支的计算简单到了极点，特别是在应用于工业时，这一点也不奇怪。正如恩格斯所写的那样:

在工业中，这种计算是完全不可能的：投入产品中的劳动，大部分是完全不能用热量单位来表示的。例如对一磅棉纱来说这也许还可以想象，因为它的韧性和抗拉力还勉勉强强可以用力学公式表示出来，不过，在这里这已经是完全无益的学究气了，而对于一块未加工过的布，那就是荒谬的了，对于经漂白、染色、印花的布，则尤为荒谬。一个锤子、一个螺丝钉和一根针里所包含的能量,其大小是无法用生产费用来表示的。

因此，恩格斯以类似于马克思的方式，即反对能量还原主义的论点强调了人类劳动及其产品的不可还原的生物化学特性，以及使用价值不可还原为纯能量的事实。人体内的新陈代谢过程是人类与物理环境相互作用的影射，具有定性的性质，不容易纳入这种能量输入—输出的计算中。在这一点上，恩格斯的论点与后来许多生态经济学家的论点是一致的。

马克思的分析与生态经济学——特别是熵学派——之间的另一个重要联系涉及后者的观点,即当人类生产“打破依靠太阳能生活的限制”时，人类生产就变得不可持续了。然而，尽管戴利把这种后太阳能制度限制在“过去200年”，但他和乔治斯库罗根都没有冒险对其进行结构性解释——即把特定的社会生产关系与依赖化石燃料和其他“地质资本”的特定技术的发展相结合的解释。正如我们所看到的，马克思对机器和大工业(以及资本主义下的工业化农业)的分析，恰恰解释了日益增长的工业机制对材料和能源的渴求。除了对波多林斯基辩论的传统阐释之外，也许是下面这些从恰当语境中摘录的段落加深了生态经济学家对马克思观点的误解:

首先，在机器上，劳动资料的运动和活动离开工人而独立了。劳动资料本身成为一种工业上的永动机，如果它不是在自己的助手——人的身上遇到一定的自然界限，即人的身体的虚弱和人的意志，它就会不停顿地进行生产。

马克思在这里所说的“永动机”，如果放在适当的语境，就会涉及生产工具背后的整个社会机制，就像从生产资料中异化出来的工人个体的角度所感知的那样。这种“永动机”是物质—社会阶级关系的永动机；它不是一种固有的物理属性，只是一种隐喻，因此不受热力学定律的约束。马克思的主要观点涉及机器体系如何“作为现成的物质生产条件出现在工人面前”：

一个中央自动机推动的自动工具机体系，是机器生产的最发达的形态。在这里，代替单个机器的是一个庞大的机械怪物，它的四肢充满了整座整座的厂房，它的魔力先是由它的庞大肢体庄重而有节奏的运动掩盖着，然后在它的无数工作器官的疯狂的旋转中迸发出来。

马克思对这种机器怪胎的“工作器官”的提及，可以追溯到希腊语的原词“organon”，它既指工具，也指身体器官，相当于一种自然技术的理论。按照马克思的这一观点，工具本质上是身体器官的无机延伸。人的身体器官和它们的工具延伸之间的区别在生态经济学中也有很长的历史——关键的区别在于，生态经济学家没有像马克思那样把它纳入生产的阶级分析中。无论如何，人们肯定可以从上述段落中想象出，马克思对波多林斯基把工人称为“完美的机器”，即理想化的蒸汽机，会有什么感受。事实上，正如恩格斯在1882年12月19日给马克思的信中所说，“波多林斯基走入歧途”的主要方式是绕开了现实世界的机器和资本主义下的机械化劳动的异化特征。相反，波多林斯基“想为社会主义的正确性寻找一个新的自然科学的论据”，从而“把体力的和经济的东西混为一谈”。虽然当代生态经济学(大部分)并不拥护社会主义，但可以说它也有类似的倾向，即把物质与经济混为一谈，因为它未能解决资本主义生产和货币估价的深层物质—社会矛盾。通过对波多林斯基工作的揭示，我们希望为马克思主义和生态经济学之间更富有成效的对话扫清障碍。这个对话是关于如果人类要在太阳能和其他环境条件下生活，就必须改变社会经济条件。在这一对话中，马克思对资本主义工业产生的物质—能量吞吐量的分析是一个重要的子话题,我们现在来谈谈这个话题。

2. 资本主义下的物质—能量吞吐量

马克思强调，资本主义对“劳动生产力”的发展取决于“劳动的自然条件……如土壤的肥力等”。资本主义工业化是一个过程，在私人牟利和竞争的压力下，“科学迫使自然机构为劳动服务”。自然界为资本主义企业提供了使用价值，它们不仅是价值的承载者，而且是“劳动的自然生产力”。这两种功能在马克思对资本积累过程中的原材料的分析中都很明显。

马克思在这里的主旨是，资本主义的机器化生产和竞争性企业之间的复杂分工的发展，产生了劳动生产率的空前提高，这必然与对原材料的前所未有的需求相对应。正如他所说，“劳动生产力的增长正是表现为这样一个关系，即吸收一定量的劳动需用更多的原料，也就是表现为，比如说，一个劳动小时内转化成产品即加工成商品的原料量增加了”。“在协作和分工的条件下，可以看到，活劳动的生产率提高了，它以更短的时间生产出同样的商品，”因此，“用于原料的部分必须增加”随着劳动生产率的提高，资本为了实现任何特定的价值扩张而必须占有和加工的材料数量也在增加。

正如已经表明的那样，马克思也清楚地意识到电力供应对资本主义工业非常重要。因此,他将能源纳入了资本对“辅助”或“附属”材料日益增长的需求中。这些材料被定义为，虽然不构成“产品主要物质”的一部分，但仍需要“作为其生产的附属品”。它们提供热、光、化学和其他必要的生产条件，不同于劳动及其工具对主要材料的直接加工。显然，能源的消耗(“蒸汽机的煤……牵引马的干草，”或“车间取暖和照明的材料”)是这种附属品的很大一部分用途。正如马克思所观察到的，“在资本家把较大的资本投入机器之后,他就不得不把较大的资本用于购买驱动机器所需的原料和燃料”。简言之，资本主义工业化的结果是“同一时间内加工的原料增多了，因而，进入劳动过程的原料和辅助材料的量增大了”。

这并不是说，资本主义生产的目标仅仅是最大限度地提高物质—能量的产量。资本主义是一个竞争性系统，在这个系统中,各个企业感受到不断降低成本的压力。因此，资本主义确实以其历史上有限的方式惩罚了材料和能源的浪费。正如马克思所指出的，“价值不取决于生产者在个别场合生产它所实际花费的劳动时间，而取决于生产它所必需的社会劳动时间”。因此，竞争通过不承认被物化在其中的劳动时间是必要的、创造价值的劳动，来惩罚过度的物质—能量吞吐量。在这个意义上，“原材料或劳动工具的所有浪费性消费都是严格禁止的，因为以这种方式浪费的东西代表了大量对象化劳动的多余支出，这些劳动并不计入产品或进入产品的价值”。这种废物还包括任何“垃圾”，它们本可以“进一步被用作生产新的和独立使用价值的手段”——至少在竞争者能够实施必要的回收作业的情况下。“随着资本主义生产方式的扩展，马克思认为，“对生产留下的垃圾的利用也是如此”。

然而，这种竞争性的节约和材料的循环利用，只是沿着劳动生产率的提高，即在不断扩大的规模上把物质—能量加工成商品的道路上运行。每个资本家的主要“目的”是“通过提高劳动生产率来降低他的商品的价格”。通过降低每件商品的生产成本，这种生产力的提高使制造商能够获得剩余利润和(或)增加市场份额。尽管他们仍然感到有压力，必须将吞吐量保持在或低于正常水平，但这一水平本身就是不断提高每小时劳动产量的良性结果。

此外，资本主义以竞争的方式执行自己的物质—能源使用标准，并不能抵消因更先进的机器和结构的发展，或生产这些机器和结构的行业劳动生产率的提高而导致的固定资本“道德贬值”(moral depreciation)所产生的吞吐量。通过这种道德贬值(机械和建筑中的资本价值损失)，“竞争……迫使旧的劳动资料在它们的自然寿命完结之前，用新的劳动资料来替换”——物质产量的明显加速导致了环境的退化。道德贬值的持续威胁也迫使个别企业通过延长工作时间和强化劳动强度来加快其固定资本存量的周转，进一步放大了系统的正常物质—能量吞吐量。先进的资本主义把这种加速周转延伸到消费“耐用品”(个人电脑、电视、音响设备、厨房用具等)，只会使这些熵的动态变化更加恶化。

鉴于这一背景，人们可以更好地理解恩格斯对波多林斯基试图计算农业劳动的能量生产率的批判。在马克思看来，资本主义生产力的发展转化为每个劳动小时的物质和能量的吞吐量不断增加。这就解释了恩格斯在回答波多林斯基时的看法，即“耗费包含于一天食物中的一万个热量单位所固定下来的单位，究竟是五千、一万、两万或一百万个热量单位，这完全取决于生产资料的发展水平”。换句话说,每小时的劳动(暂时)稳定的能量取决于每小时加工的物质能量总量以及每单位产出使用的辅助能量——这两者都与生产的发展相关联。在资本主义条件下。劳动生产率的提高通常伴随着物质生产量的增加,波多林斯基在计算中没有包括非劳动投入，这确实是一个严重的疏忽，因为“要把包含于辅助材料、肥料等中的能量也加进去”，而且这种考虑越来越多。恩格斯告诉他一生的战友(在上文已经提到的一段话中)，总的教训是：“劳动者不仅是现在固定的太阳热的消耗者，而且在更大的程度上是过去固定的太阳热的消耗者。能的储备——煤炭、矿山、森林等方面的浪费的情况，你比我知道得更清楚。”

四、新陈代谢的断裂和熵

恩格斯对波多林斯基的能量还原论框架的批判与马克思关于雇佣劳动和工业资本积累的更复杂的新陈代谢—能量方法(metabolic-energetic approach)完全一致。对马克思来说，资本主义经济是一个开放的系统，依赖于劳动力和非人类物质—能量的环境投入。马克思强调，资本主义在剥削工人的同时，也存在耗尽和掠夺土地的倾向。换句话说，马克思认为，再现劳动和土地生产力的新陈代谢系统很容易受到它们所连在一起的工业资本积累系统的不利冲击。

因此，马克思选择在其关于“机器和大工业”一章的最后一节，对资本主义“同时破坏了一切财富的源泉——土地和工人”的趋势进行初步综合分析，绝非偶然。对马克思来说，这是农业工业化的一个主要后果，它导致了对土壤的系统和密集的掠夺，以及对工人的剥削。在这里，马克思引用了李比希的生物化学再生产周期理论，认为资本主义“破坏着人和土地之间的物质变换”。具体来说，资本主义将人口和制造业集中在城市中心，“使人以衣食形式消费掉的土地的组成部分不能回归土地，从而破坏土地持久肥力的永恒的自然条件”。简而言之，资本主义的城乡分割破坏了土壤的再生产周期，而资本主义农业工业化“掠夺土地”和“破坏土地肥力持久源泉”的趋势则加剧了这种破坏。马克思在《资本论》第三卷中分析农业地租的起源时，又回到了他对与资本主义工业化相关的新陈代谢断裂的批判，他认为:

大土地所有制使农业人口减少到一个不断下降的最低限量，而同他们相对立，又造成一个不断增长的拥挤在大城市中的工业人口。由此产生了各种条件，这些条件在社会的以及由生活的自然规律所决定的物质变换的联系中造成一个无法弥补的裂缝，于是就造成了地力的浪费，并且这种浪费通过商业而远及国外。

工业资本主义制度造成的城乡之间的新陈代谢断裂，使劳动力和土地的再生产都受到影响，这两种东西在现实中构成一个统一的新陈代谢系统，无论资本主义如何把它们仅仅当作可分离的外部条件。再一次引用马克思的话:

大土地所有制则在劳动力的天然能力借以逃身的最后领域，在劳动力作为更新民族生活力的后备力量借以积蓄的最后领域，即在农村本身中，破坏了劳动力。大工业和按工业方式经营的大农业共同发生作用。如果说它们原来的区别在于，前者更多地滥用和破坏劳动力，即人类的自然力，而后者更直接地滥用和破坏土地的自然力，那么，在以后的发展进程中，二者会携手并进，因为产业制度在农村也使劳动者精力衰竭，而工业和商业则为农业提供使土地贫瘠的各种手段。

马克思的分析与李比希的农业化学范式的中心概念完全一致：“是构成有机结构再生产的过程循环。”这个概念不是能量还原论，但它确实遵守了热力学的第一和第二定律。正如克罗恩(Krohn)和薛华尔(Schäfer)所描述的那样：“植物和动物的生命，连同气象过程，共同循环着某些‘物质’》；除了能量不可逆转地转化为热量之外，生命过程并不‘使用’》自然，而是重现它们继续存在的条件。”

资本主义对维持人类—土地系统(human-land system)所必需的生物化学过程的破坏，并没有创造或毁坏物质—能量(matter-energy)，但它确实降低了其新陈代谢的再生产能力。这种退化可以清楚地被看作一种熵的物质—能量耗散形式。在马克思看来，这种现象——在某种程度上是生产中固有的——因资本主义的特殊工业形式而急剧恶化，这种工业形式的基础是生产者与土地和其他必要的生产条件的社会分离。因此，社会有可能“系统地恢复”其与土地的再生产新陈代谢，将其“作为调节社会生产的规律，并在一种同人的充分发展相适合的形式上系统地建立起来”。但这需要“合作和共同拥有土地和生产资料”，其基础是“将资本主义私有财产……变成社会财产”。

五、结论

1977年诺贝尔化学奖得主伊利亚·普里戈金(Ilya Prigogin)写道：“自然历史是唯物主义的一个组成部分”，

这是马克思的论断，恩格斯也有更详细的论述。当代物理学的发展和不可逆的建设性作用的发现，使得人们在自然科学领域提出了一个唯物主义者长期以来提出的问题。对他们来说，理解自然意味着理解自然能够造就人类及其社会。

此外，在恩格斯写下《自然辩证法》时，物理科学似乎已经摒弃了机械论的世界观，并向自然界的历史发展的理念靠拢。恩格斯提到了三个基本发现：能量守恒定律、细胞学说以及达尔文生物进化论的发现。鉴于这些伟大的发现,恩格斯得出结论，机械论的世界观已经死亡。

不幸的是，许多19世纪的唯物主义者和社会主义者都不愿意放弃机械主义的世界观。他们并没有像马克思和恩格斯那样意识到，僵化的、机械的自然观已经被越来越具有历史性(关注不可逆转的过程)的自然科学所取代。所谓的“科学唯物主义”(或机制)缺乏足够的辩证唯物主义方法。笛卡尔二元论一方面提倡理性主义/理想主义的心灵概念，另一方面提倡机械主义的动物和身体概念。卡诺在热力学中提出了一个关于封闭、可逆系统中发动机效率的理想化模型，对卡诺的进展作出的第一个反应就是以蒸汽机的运作方式看待动物和人类的工作，这一点并不奇怪。在许多情况下，首先采取的形式是对人类劳动力、马力和蒸汽动力进行具体比较,这是马克思和恩格斯所熟悉的研究。

波多林斯基在直接应用卡诺模型方面做出了大胆的尝试，他声称人类劳动是“完美的机器”——一种能够重新启动自己的燃烧室的蒸汽机。但是，尽管发现了一些重要的关系，他还是陷入了粗糙的机制和能量还原主义。劳动力的问题脱离了其历史和社会背景，脱离了自然界的所有质变，也脱离了人类与自然的关系，而是从一个纯粹的机械和数量的角度来看待。波多林斯基似乎认为他已经解开了劳动价值理论的物质基础，但实际上他忽略了自然、劳动和社会之间的定性关系，而这些关系是马克思价值理论的基础。具有讽刺意味的是，通过将卡诺的封闭、可逆的机器模型应用于人类劳动的实际世界，波多林斯基基本上否认了这种劳动与不可逆转的过程相联系，因此，实际上否认了熵适用于人类劳动。同时，他在分析中忽略了人类与自然转变的全部复杂性，甚至忽略了更多定量/能量关系的许多方面，如太阳能预算、煤的使用、化肥等。

对波多林斯基来说，价值的创造和积累与通过行使人类劳动积累地面能量本质上是一回事——防止热量/能量消散回太空。波多林斯基没有(显然也不能指望他)理解今天科学家所熟知的东西。“地球温度即地球从太空吸收多少能量，也需等量返还多少。如果返还的能量少于吸收的能量，地球就会变暖，‘发光’得更亮，并返还更多的能量，直到达到一个新的平衡。”这实际上就是今天全球变暖的情况。通过大气中二氧化碳和其他温室气体排放的积累，人类终于实现了波多林斯基所寻求的目标，即增加地球上储存的能量。但其后果是危及目前所有陆地生命永久生存所需的条件。

马克思和恩格斯没有接受波多林斯基对人类劳动(以及隐含的价值)的机械主义和还原主义的应用，并不表明他们拒绝热力学，也不表明他们在能量问题上缺乏先进性。相反，历史唯物主义的创始人非常密切地关注物理科学的发展，并确保他们的分析与热力学、进化论等方面的最新发展相一致。然而，他们的辩证思维和对能量转化的定性而非单纯定量的强调(以及更广泛的新陈代谢方法)，使他们没有屈服于粗糙的能量学。恩格斯关注与生产相关的不可逆转的过程，他抱怨波多林斯基无法理解资本主义工业化浪费有限的煤炭和其他资源的事实。正如著名的早期苏联物理学家和科学社会学家鲍里斯·海森(Boris Hessen)所指出的：“恩格斯对能量守恒和转化定律的论述，把能量守恒定律的质的方面提到了首位，这与现代物理学中占主导地位的论述截然不同，后者把这一定律简化为纯粹的量的定律——能量转化过程中的量。”

马克思和恩格斯在他们的历史—辩证唯物主义(historical-dialectical materialism)中产生的是一种资本主义劳动、生产和积累过程的理论，这种理论不仅与他们那个时代产生的热力学的主要结论相一致，而且还特别适合于生态学规律。尽管他们注意到能量转移的数量方面，但他们还是辩证地强调了这种转移所涉及的质的转变。在他们的分析中，所有的机制或还原主义的倾向都被排除在外。同时，马克思对人类劳动过程的新陈代谢特性和资本主义内部出现的新陈代谢断裂发展了一套复杂的理论。这种分析不仅承认“物质很重要”，而且对生命本身的生化过程和新出现的进化理论很敏感。换句话说，与普遍的神话相反，古典马克思主义对被称为“生态经济学”的东西有着非凡的亲和力，同时在许多方面预示着美国环境社会学的主要传统，即新马克思主义的“踏轮磨房式生产”观点，特别是与艾伦·施奈贝尔格(Alan Schnaiberg)的工作有关。事实上，马克思的新陈代谢—能量分析是生产模式的先驱，在某些方面也是更深入的理论演绎(尽管明显缺乏与上个半世纪发展相关的当代历史特性)。马克思本人曾写过关于“踏轮磨房式生产”的文章，指的是他那个时代的劳动惯例，但也是一个更大的隐喻，指的是贬低人类条件的生产模式，从而在生态学意义上否定了可持续性，不允许生命的重要基础的传播。因此，在他看来，这与资产阶级社会中持续存在的“野蛮”有关。虽然今天的生态经济学和环境社会学，在其新马克思主义的“踏轮磨房式生产”模型中，都强调当代经济增长违反了人类可持续生产的太阳(和整体环境)预算约束，但这种违反在马克思复杂的新陈代谢断裂理论中已经在许多方面得到承认。正如英国环境社会学家彼得·狄更斯(Peter Dickens)所写的那样，

马克思的早期背景使他对现在被称为“环境可持续性”的东西进行了不小的分析。特别是他提出了人类与自然之间新陈代谢关系的“断裂”的想法，这种断裂被视为资本主义社会的一个新兴特征。……生态断裂这一概念将人类与自然分开，违背了生态可持续性原则，这一概念仍然有助于理解当今的社会和环境风险。这些风险在程度上变得越来越全球化。这部分是因为它们直接影响到在全球范围内运作的环境机制。

波多林斯基将能量积累视为人类生产力的关键，这种极端的生产主义观点源自机械论，马克思的观点与此形成了鲜明对比。马克思虽然致力于扩大人类的生产能力，但他认识到人类与自然之间的断裂，这种断裂因资本主义而扩大，他和恩格斯都敏锐地意识到退化、浪费和资源损失问题——环境的“时间之箭”。就连人类对环境的破坏导致的气候变化也是他们考虑的一个问题。对马克思来说，环境问题不能用机械方法解决(如“完美机器”的概念)，而只能用社会方法解决——即建立一个能够合理调节社会和自然界新陈代谢的联合生产者的社会。马克思的观点有机地融合了开放系统唯物主义(open-system materialism)和阶级分析，有助于我们拓宽和深化当代生态经济学和激进环境社会学对政治经济体系的批判 (尤其是后者对生产的“跑步机理论”的批判)。

我们应该如何解释马克思的环境批判在这方面所产生的显著共鸣?归根结底，这只有一种可能的解释：生态学也许是辩证法方面最典范的科学。因此，建立在马克思唯物主义和辩证法基础上的对现有政治经济的生态学批判，有可能走得更远更快——因为它直指问题的根源，同时摒弃一切形式的机制和还原论，摒弃一切僵化的自然与社会的分离。我们认为，许多最困扰生态经济学家和环境社会学理论家的问题，如资本主义社会环境巨浪背后更深层次的社会动力，都可以在经典马克思主义框架及其发展中找到答案。