研究概述
了解工业对环境的影响，寻求实现可持续工业发展的前瞻性方法，构成了我在耶鲁领导的工业环境管理(IEM)项目的核心要素。工业生态学专注于物质和能量在不同规模系统中的流动，为IEM项目提供了独特的智力基础，并通过研究、教育和推广建立了其全球领导地位。我的总体工作集中在四个领域:工业生态/工业共生，企业环境管理和战略，废物管理，环境技术政策和创新。我的产业生态学研究建立了产业共生作为一个独特的研究领域，涉及企业间和区域尺度的产业行为者之间资源流动的合作管理。在过去的几年里，我最深入的研究是:1)继续发展和检验有关工业共生的新理论;2)在研究产业生态如何有助于资源受限的新兴经济体的可持续性问题上创造了一个新的焦点;3)利用工业生态学的新陈代谢方法来解释夏威夷的人类和自然系统的转变，并通过新加坡的城市新陈代谢研究。这些主题在这里被描述，包括从当前到未来研究的联系。因为我的职位是一个专注于管理的学术教授，这意味着跨学科的研究，使用一系列的学科理论和方法来解决问题，如下所述。
工业共生
我的大部分工业生态学工作都集中在围绕“工业共生”概念培养和发展一个连贯的研究项目，作为一种减少环境影响的合作手段。与生物对等物一样，工业共生关系涉及相互有益的材料、能源和信息交换，跨越不相关的单位，在这种情况下，是相对地理邻近的公司。我早期的研究关注于描述和分类工业共生关系，当时它第一次被观察到，以构建讨论框架。从那时起，我领导了一些开创性的研究，涉及什么因素激发了工业共生，它在什么情况下出现，由此产生的工业生态系统是多么普遍和有弹性，它们在经济和环境方面的意义，以及生态类比的深度。
在制度上，我创办了工业共生研究研讨会，将国际同行聚集在一起，建立这一领域的学术体系。研讨会首先在耶鲁大学(2004年)、斯德哥尔摩(2005年)、英国伯明翰(2006年)、多伦多(2007年)、马萨诸塞州德文斯(2008年)、丹麦卡隆堡(2009年)召开并主办，并计划在日本川崎(2010年11月)召开。本次研讨会为国际交流和讨论研究趋势和重点提供了独特的机会，也为迅速成长的下一代IS研究人员提供了灵感。这些会议催生了学术书籍和同行评议的文章，这些文章创造的知识对这一领域的专业实践也是有用的。在过去的6年里，英国、韩国和中国相继出台了国家产业共生计划。最近，欧盟发起了一项雄心勃勃的计划，用我的定义将300万工业企业引入工业共生伙伴关系。2009年，国际工业生态学协会(International Society for industrial Ecology)启动了工业共生分会。2010年，世界上第一个工业共生博士项目在瑞典启动，我是该项目的顾问。
我与波多黎各、夏威夷、印度和中国的同事和学生在多年的资助项目中合作，应用了来自不同学科的各种定量和定性方法来研究工业生态系统是否以及如何自组织、发展、功能和适应。这些努力包括:
- 整合工业生态、生态系统生态和复杂的适应系统
结合我在世界各地的项目地点的实地研究结果和生态系统生态学的最新发现，揭示了弹性生态系统不断变化(Chertow 2009)，以及自组织和自发性所扮演的重要角色(Chertow 2007)，我重新定义了工业生态系统是如何组织的，进化，应该受到刺激。这导致了工业共生理论的发展，该理论基于工业生态系统的三个阶段出现模型，即从寻求经济效率的共同定位企业，到有意识地承认网络利益，到使信念和规范能够在公司之间成功合作的制度化(Chertow和Ehrenfeld, 2010 -在回顾中)。这一理论正被公共和私营部门的代理人付诸实践，他们认识到需要在现有关系的基础上建立生态工业网络，而不是从零开始规划生态工业园区。 - 衡量经济和环境成本和效益
关于证实“工业共生的商业案例”，我进行了第一次定量分析，从资源交换的成本和利益的私人行为者，揭示了大量的，但不均匀分布的经济和环境效益(Chertow和Lombardi, 2005)。该方法是通过解决企业是追求共生交换还是单独工作更好，结果证实了集体方法的重要性(Chertow和Miyata, 2010)。宾夕法尼亚州的一项关于二次材料使用的研究将空间尺度扩大到州一级，将时间尺度扩大到产品生命周期，将组织尺度扩大到超过10,000家设施，其中一个关键发现是，通过重复使用这些材料所节省的能源超过了该州可再生能源计划的产出(Eckelman和Chertow, 2009)。 - 确定社交网络的重要性
社会网络分析(SNA)揭示了组织和社会系统在许多领域的功能的新见解——从工作场所关系到国际贸易。在我的指导下，该领域第一个正式的SNA被用来证明社会资本在工业共生网络的运作中的作用，这表明，与典型的供应链环节相比，共生关系更依赖于信任和个人关系，而贸易协会可以在打破企业内部壁垒方面发挥重要作用(Ashton博士论文，2008)。来自印度的数据现已被收集用于第二个SNA，其他机构的研究人员也采用了这一工具和方法。最近的一份出版物通过考察社会嵌入在工业共生关系中的作用，强调了在理解工业共生关系时纳入社会考虑的重要性(Chertow和Ashton, 2009)。在这一行所拥护的社会科学观点现在被视为工业生态学的一个显著发展的领域。 - 运用聚集经济学和交易成本经济学
随着许多地区试图吸引和留住当地的公司，从而提高与其他地区相比的比较优势，经济地理学中的集聚经济概念开始崭露头角。我的工作已经证明，工业共生可以增强集聚效益，因为IS包含了以前没有计算的积极的环境外部性，例如通过共享公用事业和副产品重用降低排放(Chertow, Ashton，和Espinosa, 2008)。此外，我还证明了交易成本在企业决定是否追求共生交换中发挥着重要作用(Ehrenfeld和Chertow, 2002)。在我的指导下，第一次在交易成本理论中对产业共生进行了重要的研究，即对中国一个工业园区的所有权安排和交易成本的统计研究(Shi PhD thesis, 2009)。
我渴望通过与其他学者和领域的接触来探索工业共生的新见解，以保持我的领导地位。在接下来的几年里，我的研究小组将继续:
- 从理论上建立工业生态系统作为复杂的适应系统的概念，并继续寻找跨工业生态系统的模式;
- 通过加入行为经济学元素，实证研究成功参与产业共生的企业所开发的知识类型和企业组织;和
- 对什么材料被重复使用以及这些市场如何发展的经济学有更深入的理解，包括将这一主题与我们对发展中国家背景的研究结合起来。
新兴经济体的工业生态
自2007年以来，耶鲁大学发展中国家工业生态学项目一直在与国际同行合作，使工业生态学理论和实践适应发展中国家面临的现实，这些现实涉及能源获取、水质和数量、废物管理和全球变暖等相互交错的问题。最初的一篇论文广泛地介绍了这些概念，然后通过亚洲开发银行介绍了亚洲国家(Chertow 2007, 2008)。针对中国和印度的主要研究工作包括:
- 在中国天津经济技术开发区(TEDA)的一个40平方公里的工业园区进行广泛的企业间关系调查，以检验来自工业生态学和制度理论的理论和概念(Shi, Chertow, and Song 2010)。我的团队帮助泰达评估其与其他领先的共生网络的表现，并提供额外的战略建议。
- 考察印度南部的产业集群和基础设施，包括制革、麻疯树和混合农业和工业地区，以了解环境影响和解决资源约束的集体方法(Ashton, Chertow和Shenoy, 2009)。最近，我们发现印度一个产业集群的资源重用率非常高(占总产出的99.5%)(Bain, Shenoy, Ashton和Chertow, 2010)。由于企业所有者对该集群产生的利益感兴趣，政府宣布为实施额外的共生交换提供资金。
- 跟踪亚洲法律的创建和实施，以支持更封闭的“资源循环社会”，特别是考虑到世界经济产出中越来越多的份额是在亚洲生产和消费的。特别是，中国正在实施2009年的《循环经济促进法》，以平衡中国经济的快速增长和对环境保护的关注，世界银行指出，该法受到了工业生态的启发。
工业和城市新陈代谢
从工业生态学的角度来看，新陈代谢涉及到原材料、燃料和水等投入物转化为建筑环境、人类生物量和废物等产出物。我在这一领域的研究包括波多黎各(2001-2008年)、夏威夷(2006年以来)和新加坡(2009年以来)的城市和岛屿环境的材料和能源分析。我和我的学生正在进行的城市新陈代谢研究测量了城市中可比较的流动，并帮助确定资源使用和开发的规模和速度，以及对水和能源系统的变化和威胁，以便打开改善城市系统资源管理的效率和效力的可能性。具体的研究工作包括:
- 比较两个城市在夏威夷岛具有明显不同的社会经济和生物物理特征在150年由导电材料和能量流分析和土地覆盖/土地利用研究通过同意项目相关长期工业生态系统模型——夏威夷岛(LIEM -夏威夷),我和伙伴了Hawaii in May 2009. Early results indicate quite disparate resource management schemes across the two urban areas with respect to wastewater reuse, material recycling, and emissions from fossil fuels.
- 通过新加坡政府资助的与新加坡国立大学合作的研究，在城市建筑街区的水平上考察新加坡混合用途地区的高密度城市发展，以描述和量化选定的投入、产出和补充库存的城市代谢。本研究旨在指导未来城市规划更有效的资源管理。
- 与维也纳社会生态研究所的Simron Singh和Helmut Haberl领导的欧洲研究人员一起编写了一本编辑过的卷，他们将社会生态物质流方法纳入长期生态研究地点的研究。
当前和未来的额外研究
- 我开始与世界银行(World Bank)进行分析，分析数据表明，即使人口非常相似，中国产生的城市固体垃圾也是印度的两倍。该分析将跟踪资源流动，以解释这种情况，并将探讨当前和预计的废物产生和管理情景对气候和能源的影响。
- 回到我对技术创新和政策的兴趣上，我已经获得了史密森学会伍德罗·威尔逊国际学者中心的资助，准备进行一项研究，作为“Clean Slate项目”的基础。其目标是“重新定义技术前沿的环境保护”，包括前沿思想家编写的一本书。
- 在更长的时间框架内，我想准备一本关于“重组工业”的书，强调多年来关于工业共生在提高资源生产率和企业间合作方面的作用的研究结果。
