十多年前，科学家们定义了一套全球生物物理极限，被称为行星边界，在此范围内人类可以“安全”地运行。这些涉及9个领域——气候变化、生物圈、营养、水、土地利用、海洋酸化、臭氧消耗、气溶胶和“新实体”(污染物和病原体)。1．自2019年以来，由我们其中一人(J.R.)共同领导的一个名为地球委员会(Earth Commission)的工作组一直在整合社会科学视角，以确保这种量化的边界是“公正”和安全的2．

明年，这个由自然和社会科学家组成的全球团队(包括我们中的许多人)将发布第一份概述这些“地球系统边界”(esb)的报告。涉及区域和全球范围，这些限制是基于最新的科学、模型和文献评估。考虑到对社区的影响意味着边界将更加严格。例如，气候变化每年已经在损害数亿人的健康、财产和生计，这还是在全球达到《巴黎协定》规定的全球变暖1.5-2°C的上限之前。

研究人员必须开发方法，以确定城市和公司必须做什么，才能让世界留在esb内。这些方法将帮助它们评估在碳、水、营养、土地和其他自然资源的全球预算范围内应承担的责任，并制定保护这些资源的目标。这将是困难的。例如，富裕的伦敦或挣扎中的达卡应该合理地获得多少世界上的磷肥来为其居民生产粮食3.？保护亚马逊雨林的责任应该如何在数百个从该地区采购物资或从其生态系统服务中受益的遥远城市和公司之间分配4？

以科学为基础的目标至关重要(见“目标明确的雄心”)。目标必须是可衡量的、可执行的和有时限的5．它们必须是动态的，并在面对新证据时进行调整。它们应该是公平的，反映出减轻损害的责任程度和能力。那些最有能力或造成最严重破坏的国家应该更多地帮助有需要的人生存和发展。

有针对性的野心。有科学目标的公司会比目标宽松的公司更快地削减碳排放。

资料来源:SBTi《2021年进度报告》(https://go.nature.com/3AWUUKG)/CDP 2021年度调查问卷-投资者与供应链版本/M。Meinshausen等．Zenodo的数据集(https://doi.org/jbp9；2021) / m·帕沙克et al。在2022年气候变化:减缓气候变化舒克拉编et al。(剑桥大学出版社，2022)。

然而，目前很少有城市和企业有这样的目标。以气候为例，根据彭博终端的企业数据，500家最大的温室气体排放企业中，只有22家制定的目标与科学目标倡议(SBTi;1000多家公司和可持续发展机构的合作)。一些国家(137个)采用了其他方案;大多数国家没有设定目标。同样的，当我们看排放最高的200个城市(与消费相关，包括能源、食品和商品)，只有110个国家做出了与巴黎协议一致的“净零排放”承诺6．生物多样性和其他esb的数字更低，甚至没有。

科学家有三个关键角色——开发方法，使相关过程和假设透明，以及探索加速采用基于科学的目标设定的方法。最终，这将落在各国政府和联合国(United Nations)等国际机构的肩上，为城市、企业和其他机构实施相关立法和机制，以实现这些目标。

七个缺口

在这里，我们强调为城市和企业翻译esb时的七个知识缺口。

制定共同的过程。翻译目标涉及许多步骤和选择。必须制定原则和协议，必须明确方法、指标、假设和不确定性。如果没有明确性，一些城市和企业将寻求将自己的责任降到最低，并将自己要求的资源最大化;强大的行为体可能施加不正当的影响。

第一阶段是将地球系统的参数，如全球温度或海洋酸化水平，转录为与人类活动有关的数量。然后可以针对这些设定目标，如排放或森林砍伐地区。许多人类行为和自然过程会影响每个参数。联系可能很难量化，特别是在区域范围内。

2018年，一名女子将一手推车用过的纸板推到香港的一个回收站。

一位香港妇女把废纸板推到回收站。图片来源:安东尼·华莱士/法新社，Getty

其次，这些人为压力需要归咎于城市和公司。由于供应链漫长而复杂，这一点变得更加复杂。例如，确定一个汽车制造商的水足迹可能需要30,000个汽车零部件的生产数据。对于城市来说，对消费足迹和影响的评估需要考虑到商品的产地、生产方式和原料。

还必须决定分享资源和责任的原则。初期拨款可能需要调整，以反映社会经济地位或获得资源的机会。

专注于交互。地球系统的边界是相连的，所以目标需要对齐。例如，气候变化依赖于陆基过程——例如永久冻土融化产生的甲烷排放，以及森林砍伐导致的碳汇减弱。几个压力点可以结合起来，从而更快地达到临界点7，8．例如，气候导致的亚马逊盆地野火加剧了农业造成的树木损失。一个地方发生的事件可能在当地、很远的地方或全球产生影响。在亚马逊盆地砍伐太多的树木会减少降雨量，改变流经巴西和其他地区的河流流量和水量。专注于一个领域的措施可能对其他领域有益也可能有害。例如，提高化石燃料产量以弥补俄罗斯供应的损失，将进一步给气候系统带来压力，并可能导致食品和水在长期内更加不安全。

城市与当地和全球腹地交换人员、能源和商品9，10．公司在其价值链上与其他公司合作，无论远近。两者相互作用。我们发现，温室气体排放量最大的前200个城市中，500家排放企业中有360家的总部都在这里。超过50%的城市和公司位于缺水地区，包括墨西哥城、圣地亚哥、北京、马德里、新德里、罗马、土耳其的伊斯坦布尔和亚利桑那州的菲尼克斯。

研究人员应该确定跨越多个esb的关键活动，并评估针对这些活动可以实现什么。例如，棕榈油被广泛用于食品、洗涤剂和化妆品。一家从婆罗洲购买大量供应的公司需要在其公司可持续发展报告和目标设定中考虑到土地利用变化、生物多样性丧失和区域和全球气候变化11．如果减少这类进口，其净影响将取决于选择何种替代品以及它们的来源。例如，菜籽油可能来自马来西亚森林被砍伐的地区。

城市和公司对其他地方和供应商的空间影响需要量化。例如，根据一项分析，30%的生物多样性损失与全球贸易有关，该分析将2.5万种物种的威胁与50亿个供应链以及咖啡、茶、糖、纺织品和鱼类等商品的消费联系起来12．与此同时，我们建议企业的可持续发展报告应包括它们对主要城市和其他热点地区的影响，如亚马逊和北极地区。

2021年，在菲律宾首都马尼拉的一块空地上，非正式定居者在社区农场照料他们的作物。

马尼拉的居民在废弃的城市土地上建立了一个社区农场，以确保食品供应。来源:以斯拉Acayan /盖蒂

承认动力学。许多目标都集中在一个特定的日期，如2030年或2050年。但是路径很重要。例如，到2050年将碳排放线性地减少到净零，比在未来十年保持高碳排放然后突然减少碳排放产生的变暖效果要小。可接受的限度可能会随着我们了解的更多而改变。例如，如果更好的模型和观测显示格陵兰岛的冰盖将比预期更快地融化，那么就需要收紧气候限制13．

研究人员必须考虑到不断变化的社会环境如何影响影响和脆弱性，包括不断增长的人口、更多的中产阶级消费者、日益加剧的不平等、财富的集中和地缘政治紧张局势。例如，如果全球每个人都能平等地共享资源，据估计，拉各斯的人口到2100年翻四倍，其份额就会增加。但如果全球人口也在增长，这一比例将相应减少。另一种可能是，由于俄罗斯入侵乌克兰而减少化肥供应，可能会改变世界粮食的来源，改变目标。

需要考虑到城市规模和数量的变化，以及公司的出现、发展、合并和关闭。例如，快速城市化威胁到200个优先保护生态区域中93%的生物多样性14．

虽然几乎不可能解释所有这些变化，但可以采取预防措施。可以对esb进行更严格的设置，或者将其转换为包含缓冲区(例如，分配80%的可用资源)，以便为新出现的用户和故障留下空间。需要经验证据来确定合理的缓冲。

在现实中，有些目标将无法实现，而另一些目标则可能提前实现。研究人员必须开发出一种灵活的方法——一种使用时间敏感和动态目标设定，并定期检查、调整和更新的方法。例如，在2021年11月的COP26气候会议上，197个国家通过的《格拉斯哥气候协定》规定，巴黎气候协定的签署国每年更新本国的减排目标。可以加入本地股票和目标公司。

为公正和公平进行分配。分配资源和责任的各种原则- -例如人均分配均等份额或考虑能力、发展权和历史责任- -反映了不同的价值判断，有不同的限制。目标需要反映社会经济背景，如收入和消费水平、环境影响或行动能力。例如，高消费、高排放或高收入的城市，可以说应该采用比其他城市更严格的目标。

在象牙海岸城市杰奎维尔，电动三轮出租车的车顶装有太阳能电池板。

在科特迪瓦的杰奎维尔，太阳能电动出租车。图片来源:Sia Kambou/法新社，Getty

对城市来说，这还意味着要考虑到资源和环境禀赋，确保所有人都能在最低程度上获得能源、食物和水。例如，使用人均生活用水足迹的现有数据15我们发现，在人口最多的100个城市地区中，有14个，包括达卡、卡拉奇、拉各斯、金沙萨和亚的斯亚贝巴，甚至无法提供人均每天100升清洁用水的基本需求，用于饮用、烹饪和卫生。这些城市应优先获得区域供水。对于企业来说，需要考虑企业的经济价值、能力差异和社会角色。例如，在美国冰淇淋制造商Ben & Jerry 's、德国运动服装制造商彪马(Puma)和美国乳制品营销合作公司Cabot Creamery的环境影响评估中，在分配全球碳预算责任、区域水资源等方面时，考虑了员工数量或经济附加值。

这种调整存在争议，因为人们对公平的看法不同。学者必须揭示每个共享原则背后隐藏的假设和价值判断，并根据国际公认的正义原则，如代际正义和代际正义进行评价。必须评估结果和对不同社会经济群体的影响。

支持监督和问责。企业和城市使用各种平台和标准来设定目标16．大多数公司没有透露进展。企业和城市可以选择通过一个由伦敦非盈利组织CDP管理的全球信息披露系统来跟踪碳排放以及森林和水安全方面的数据。

需要做很多工作来支持监测和问责制。我们建议国际可持续发展标准委员会(International Sustainability Standards Board)等倡议与跨学科科学家合作，以确保其提议的“与可持续发展相关的披露标准的全球基线”明确地将城市和企业与esb联系起来。此外，还需要独立的审计系统。

建立治理机制。在全球范围内，将需要政策和法规来激励或强制城市和公司制定目标。这是令人生畏的。除了气候变化和生物圈之外，还没有成熟的治理系统来运行esb。联合国可持续发展目标(UN Sustainable Development Goals)等全球目标往往没有法律约束力。城市和企业自愿设定目标。

一种方法是将每个ESB域识别为全局公共域。就像它在气候变化问题上已经做的那样，联合国可以发起政府间小组，并呼吁各国政府授权为大城市和公司设定基于科学的目标。不能保证这将解决问题，正如在气候变化问题上令人痛苦的缓慢进展所证明的那样。但它将把esb提上政策议程。如果让人们了解esb，公众的压力将会有所帮助。

应该利用城市和公司的地理集中之间的协同作用。这就需要把目前分别考虑的城市和企业法规和目标结合起来。它们根据不同的法律运作，向不同的机构报告。

地球委员会所属的全球公共联盟正在取得进展。例如,科学目标网络正在为公司和城市制定针对气候和其他压力的目标的方法。世界经济论坛完全有能力支持和协调城市和企业的行动。例如，它可以让诸如ICLEI(地方政府促进可持续发展)、C40城市市长网络、全球气候与能源市长盟约、世界可持续发展商业理事会和We Mean Business联盟等组织加入。科学组织应该提供投入，并充当中立的中间人。

会有阻力的。与气候和其他可持续性措施一样，可能需要通过影响投资、收入和消费需求的途径，通过强有力的立法，以及诉讼的威胁(就像在2021年荷兰皇家壳牌(Royal Dutch Shell)气候变化案中发生的那样)和声誉压力，让城市和公司站到一边。

设计激励机制。城市和企业广泛采用基于科学的目标设定——并让它们共同努力——是至关重要的，这可能会促使各国政府效仿。例如，日本的政府在其大部分主要城市作出承诺后，也采取了净零目标。

可以发放风筝标志等产品和服务的优质商标，以提高人们的意识。例如，欧盟委员会的“气候中性和智慧城市使命平台”支持从巴黎到伊斯坦布尔的100多个城市在2030年前实现气候中性。他们获得了“特派团”的标签，并获得了委员会在技术、能力建设和财政方面的支持。同样，联合国组织可以强调并支持ESB的早期采用者和有抱负者。

财政激励应该扩大。荷兰合作银行(Rabobank)用更高的信贷利率奖励在生物多样性保护方面表现出色的奶农。法国巴黎银行(BNP Paribas)向那些对社会或环境有积极和可衡量影响的公司或项目提供贷款。

这将是一个漫长的过程，但人类需要控制在地球有限的预算范围内。如果要尊重地球的边界，就必须开发科学上可靠、社会上公正的方式来分配资源和责任。