经济全球化的迅猛发展，使人类对于能源的需求量急剧攀升，特别是对于石油资源的开采与利用，更是大大超出自然界可承受的范围。由于需求大于供给，石油资源的过度开掘越来越严重，濒临枯萎衰竭的境地。不仅如此，人类对于天然气、煤炭等其他不可再生能源的采挖也都接近于极限，全球范围内的能源告罄形势日益迫近，这一世界性问题越来越引起各国政府的高度重视和强烈关切。

    第二次大战结束后，特别是上个世纪50年代中期至70年代初期，西方工业发达国家在石油廉价的特殊历史背景下，先后完成了以煤为主到以石油为主的能源转换，进而带动了发达国家工业的快速增长，而工业的快速增长又导致了对石油需求的迅猛增加，石油成为最广泛最紧俏的经济资源。

    世界经济发展史表明，高效率的能量转换活动催生了工业文明，而工业文明的出现却导致了能源稀缺问题的衍生，换言之，能源稀缺是工业文明的伴生物，只要工业生产存在，能源稀缺就不可避免。于是，人类必须正视并亟待破解这样一个刻不容缓的课题——作为寻找、开发、利用不可再生能源的基本手段，此类科学技术发展明显滞后于时代的需要。

    我们知道，树木的燃用，是人类使用能源的起始阶段，也是人类从蒙昧步入文明的重要标志。随着人类自身的繁衍壮大，对能源的需求相应增加，使用能量更充沛的煤炭取代树木成为人类发展的不二选择。尽管人类对煤炭的使用可追溯到几千年前，但真正将其作为重要的能源，则直到18世纪瓦特对蒸汽机的发明才开始。20世纪50年代，伴随动力内燃机这一科技成果的出现，石油成为能源家族的主角，动摇了煤炭的能源主体地位。当人类对石油这一现代社会最重要的不可再生资源充满依赖时，也就意味着有朝一日可能失去石油这一工业的血液。于是，许多国家为了实现可持续发展，从战略高度围绕开发新能源加速科技进步进程，水能、核能、风能、太阳能等新型的补充性、辅助性能源的开发利用即为例证。进入21世纪以来，尽管石油主导能源领域的局面没有发生根本改观，但是为了适应能源使用无限扩大的趋势，人们以科技进步为牵动和引擎，不断推动和促进新能源的发展，并逐步应用到人类生产生活中。

    人类有史以来在开发利用能源活动中，第一要务就是进行能量转换，也就是把一种具有自然属性的能量转换成为另一种可供人类利用的能量。自然能和有用能的转换水平，是衡量工业文明的重要尺度。人类最原始的能量转换活动借助的主要是火种。几千年来，使用火的方式虽然不胜枚举，但其性质没有发生丝毫变化，也就是说迄今为止，火依然是人类利用能源的主要形式，无论是树木、煤炭，还是石油、天然气等资源，均须经过燃烧的方式方可被人类有效使用。机械的使用，是人类大规模把自然能转换成有用能的开始，是人类使用能源目的性增强的产物，也是人类进入工业文明的重要表征。特别是复杂机械取代简单机械入主人类生产和生活领域，使人类更大程度地直接依赖于转换后的能量，自然资源间接成为现代人类社会的重要组成部分。20世纪后半叶以来，随着科学技术的飞速发展，人类能量转换活动进一步趋于集约化、系统化和规模化，逐步形成了精细的能量转换器和庞大的能量转换场，例如一个灶台、一个灯泡、一个发动机就是一个能量转换器，一个煤矿、一个发电厂、一个炼油厂就是一个能量转换场，现代人类社会就是由这些能量转换活动载体及其运行机制所构成。而能量转换过程取决于各种技术的整合，取决于各种技术的优劣，技术实现方式成为工业文明前行的关键要素。

    社会发展史反复证明，人类对客观世界的认知是有限度的，因而建立在人类认知基础上的科技进步也是渐进的。相对于某个历史阶段，与地球拥有的自然资源、与人类自身需求相比较，科学技术永远是滞后而局促的，从终极意义上讲，科学技术永远无法穷尽自然资源的开发利用，永远无法满足人类自身无限膨胀的需求。

    从目前世界能源供应的主要种类来看，煤炭全球年产量超过60亿吨，在过去20年间上升了38%，预计2030年将达到70亿吨；石油1920年全球年产量1亿吨，到2006年为39.14亿吨，近10年来世界石油产量年平均增长2%；1970年全球天然气产量为1万亿立方米，2006年为2.86万亿立方米。这些数据表明，人类对能源需求的总量仍在急剧飙升，能源供应形势越来越严峻。急剧增加的人类能源需求，催生了一种又一种新技术用于开发新能源，同时又带来新的能源匮乏问题，于是能源稀缺将伴随人类的发展历程。

    高强度、快节奏、无污染是人类未来开发使用能源的基本要求。但由于科学技术还没有迅速跟进，导致人类根本无法普遍地、有效地使用具有潜在能量的能源。另外，人类的能量转换活动始终伴随着惊人的成本消耗与资源浪费，因而对能源的开发使用是极为昂贵极其奢侈的经济社会行为。事实证明，人类进行能量转换所借助的科技方法无论多么精巧细密，但是在自然界的神奇转换面前仍相形见绌。人类能源需求的无休止扩大，一方面加重了环境污染，直接导致人类生存境况江河日下；另一方面加大了环境治理难度，使人类陷入为改善生存条件而引发其生存条件进一步恶化的悖论。为了化解这一难题，人类对能量转换活动中的科学技术提出了更新、更高的要求，即科学技术的有限性被人为地弱化。

    人类的一切活动缺少不了能量，且人类的一切活动都是在把有效能转换为无效能。因此，从哲学角度来看，人类现在所面临的能源危机，是自然规律和自然界演化的必然产物，与工业革命和经济增长没有任何关系。但是工业文明的迅猛发展，客观上造成人类向大自然索取更多能源，引发能源短缺。能源稀缺问题与人类社会无限的需要紧密相关，与人类本能的欲望密不可分。马克思主义的认识论原理告诉我们，人类对科学技术的认知是有限的，有限的技术认知成为无限的社会需要的障碍，造成了看似能源稀缺的表象。回首能源发展史，可以看出科技进步总是步能源发展后尘，当树木提供的能量满足不了人类进步需要时，煤炭出现了；当煤炭满足不了人类前进需要时，石油出现了；当石油出现危机时，核能、风能、太阳能等新能源出现了，这表明地球的自然资源是十分充足而丰富的，只是我们缺少有效的能量转换技术。但是，改造自然必须坚持尊重自然、顺应自然这一基本前提，正所谓“万物并育而不相害，道并行而不相悖”。人类的能源使用必须首先着眼于新技术的开发，在满足规模使用的基础上，通过高科技手段缩短流程、减少环节、杜绝浪费，将自然资源中蕴涵的能量较为完整地转换为人类需要的能量，且使转换过程最大限度地接近自然法则，将转换结束后的副产品直接纳入自然循环链，努力实现能源效益效能的最大化。