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在历史上的大部分时期，人均非食物能量都是趋于上涨的，但人们没有多少办法将非食物热量转化为食物。结果，增加食物热量的困难成了扩大人口规模和提高生活水平的主要障碍。托马斯·马尔萨斯（Thomas Malthus）在其《人口原理》（Essay on the Principle of Population）中就已认识到这个问题。他写道：“应当始终牢记，食物与加工产品之间存在根本区别。加工产品的原材料取之不尽、用之不竭。对这些产品的需求可以促使它们需要多少就能生产出多少。然而对食物的需求，绝对没有这样的创造力。”
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甚至在史前时代，非食物能量都能稍稍缓解食物供应的压力。例如，提供肥料、改善交通以使食物从充裕的地方流动到匮乏的地方，还可以提供燃料以加工食物。然而，直到19世纪起——具有讽刺意味的是，始于马尔萨斯在世时——交通、加工、肥料和科学干预才对食物供应进行了彻底改革，使得人类的身材、寿命和健康状况得到不断改进。
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尽管马尔萨斯和库克的研究都很出色，对长期经济史感兴趣的社会科学家们仍通常会忽略食物热量和非食物热量的差别，只专注于食物，他们的结论是：自一万年前农业发明到200年前工业革命之前，几乎没有发生什么变化。在最被广为引用的最近的一次讨论中，经济史学家格里高利·克拉克（Gregory Clark）清楚地表明：“（公元）1800年时世界上的人均富裕状况并不比公元前100 000年时好。”但他的论断是错误的。正如马尔萨斯所认识到的，如果良好的天气状况和先进的技术或组织促使了食物产量提高，人口往往会增长，消耗掉盈余的食物，迫使人们消费更少、更廉价的食物热量，然而尽管人均食物供应有下降的压力，从长远来看，非食物能量获取的增长，在整个全新世却得到了稳步的累积。
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库克提出，虽然典型的狩猎－采集社会只能获取每人每天2 000千卡的非食物能量，但到早期农业社会时便提高到8 000千卡，而工业革命前先进的农民所获取的达到了每人每天20 000千卡。我重新构建的框架认为，从长远看（暂且忽略几个暴跌期），自大约公元前12700年冰期结束后的13 000年间，非食物能量的获取提高得较缓慢，但却很平稳，直到罗马时代的意大利——最先进的古代农业帝国的核心地带——这一数字可能会达到每人每天25 000千卡。这似乎是前工业社会可能达到的上限，相当于经济史学家E·A·里格利（E. A. Wrigley）所说的高级有机经济体和化石燃料经济体之间的界限。
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在将近2 000年间，农业帝国不断冲击着这个上限，但却无法突破。到了十七八世纪，当全球化达到了能使植物和动物在大洲之间流动的程度时，投入到交通运输业的热量开始间接地转化为食物热量。然而，直到19世纪，企业家们学会了将煤燃烧释放的热能转化为动能后，非食物能量获取才得到了极大增长，使之能够转化成食物热量。这便将人类从马尔萨斯所说的陷阱中解救了出来——至少目前如此。
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库克的估计当然只是个起点，因为他只提出了6个数据点（原始人社会、狩猎社会、早期农业社会、先进农业社会、工业社会、技术社会），没有尝试区分世界上的不同地区；他也没有提供他估计时使用的资料来源。因此，在重新探索西方和东方的能量获取时，我先将库克的数据作为出发点，为给定体制内“正常”的消费建立一个数量级，然后利用更详细的证据，估算出每个时间点上东方和西方的核心地带实际上距离这些正常的数据有多远。
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度量的单位
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在书中，我使用下列传统的度量单位及缩写：
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1卡=将1立方厘米的水的温度提升1℃所需要的热量
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1卡= 4.2焦耳
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1焦耳= 0.238卡
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1英制热量单位= 1 055焦耳
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1吨小麦当量= 3 300 000千卡
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1吨原油当量 = 10 038 000千卡
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1公升小麦当量= 0.78千克小麦当量=2 574千卡
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1兆焦=239 999千卡
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1瓦特= 1焦耳/秒
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1马力= 750瓦特
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成人基本生理需求所需食物热量=2 000~2 700千卡（=8~11兆焦≈90瓦特）/（人·天）
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证据的本质
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关于能量获取的可靠的统计资料，在东方的核心地带，只能部分回溯到20世纪，在西方也只能回溯到19世纪早期。即便如此，这些资料通常也都会遗漏大量的农业社会用于燃料和建筑的生物量。零星的统计资料在中国和日本的部分地区可追溯至19世纪，在西欧可至少追溯至17世纪。在此之前，无论东方还是西方，都只有文本记录，偶尔才有一些计量文献，在中国可回溯至公元前1200年，在美索不达米亚和埃及可回溯至公元前3000年，但这些资料都无法提供像现代时期那样可供了解的细节。
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我们在时间上回溯得越远，就越必须依赖于考古证据和比较证据。前者有时能为我们勾勒出一幅关于谷物和技术的非常清晰的画面，以及关于贸易水平和生活水准的一种尽管模糊但仍然很重要的感觉。结合现代语境中记录良好的关于类似的谷物、技术、贸易和生活方式的能量产额的比较证据，我们可以大致了解能量获取。我们偶尔也可以对照一些完全不同类别的证据，如冰蕊和泥炭沼的污染记录等，反复核查结果。
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将这样形形色色的资料结合在一起，当然是个挑战，需要时常施展猜测的功夫。一方面，这使得专家们对于公元1900年之前的东方和公元1700年之前的西方的精确分数，永远不可能取得一致意见；但另一方面，证据的确形成了没有专家会质疑的历史上能量获取的参数。例如，没人会认为公元1000年西方的核心地带（大约在伊拉克－埃及一带）或东方的核心地带（黄河流域）的能量获取，会像1 000年后的美国或日本一样高，或者就此而言，像1900年、1800年，甚至1700年时的核心地带那样高。同样的，也不大可能会有专家提出公元1000年时西方的能量获取会和1 000年前罗马帝国时一样高，但几乎所有专家都会同意，那时的能量获取会比大约公元前1000年“黑暗时代”的地中海地区高。在东方，大多数中国经济史学家也许会同意，东方的能量获取水平在公元1000年左右的宋朝，比在公元1年左右的汉朝要高，比在公元前1000年左右的西周时期更是要高得多。任何违背这些看法的结论，都会招致严密的审查。
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在一定限度内，我们当然可以建立一个大致的、约略的能量消费数字，但更重要的是，我们能否将误差幅度控制到足够小，从而大概估计能量获取状况，使我们能够确认对于为什么目前西方主宰世界这个问题的最好解释，究竟是长期注定论，还是短期偶然论，抑或根本是某种其他理论。
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