《氣候經濟與人類未來》的開篇指出，人類的減排任務道阻且艱，能源轉型是一個漫長的過程。蓋茨分析，回顧歷史，人類的主要能量來源是自身的肌肉和可幫助人類干活的動物，以及燃燒的植物。19世紀90年代末以前，化石燃料在世界能源消耗中的占比還未超過50%，石油的商業化生產從19世紀60年代開始，半個世紀后，它在世界能源供應中的占比僅為10%，又過了 30年，這個數字才達到25%。天然氣也不外如是，1900年，它在世界能源供應中的占比為1%，70年后，這一數字才提升至20%。總而言之，過去的經驗和數據表明，能源轉型必將是一個漫長的過程。

蓋茨稱，人類生產活動每年約向大氣排放510億噸溫室氣體，考慮到目前人類對化石能源的依賴，要將排放的510億噸溫室氣體降至零，顯然非常困難，但也并非完全不可能。隨后，蓋茨從電力、制造業、農業、交通和取暖/制冷5個角度入手，詳細闡述了人類生存和生產活動的溫室氣體排放現狀及可能的解決途徑。

值得注意的是，當前一些政府和企業紛紛表態將爭取在2030年前實現深度減排，蓋茨則對他們的宏偉計劃潑了冷水。他認為，將2030年作為階段性減排目標并不符合當前的實際，并且未來十年內完全停止使用化石能源更無異于癡人說夢，但各國政府可以在未來十年內采取相應的政策和措施，引導全人類以2050年深度去碳化為目標，走上一條良性的轉型之路。

蓋茨認為，若在2030年以前以錯誤的方式減少排放，很可能會阻礙人類實現凈零排放的目標。換言之，以2030年為短期減排小目標而急功近利地采取措施加大減排力度，反而會阻礙真正的長期減排目標的實現。

為了說明“在2030年前減少排放”和“在2050年前實現凈零排放”并非相輔相成的關系，蓋茨舉了一個例子：如果將在2030年以前減少特定量的碳排放作為短期內衡量減排成功的唯一標準，那么比較合理的一個做法是以燃氣電廠取代燃煤電廠。但是，這些從現在開始到2030年所建燃氣電廠，需要運營數十年才能收回建設成本，那么到2050年，也許尚未收回成本，而且，燃氣電廠也會產生溫室氣體。如此一來，雖然我們可以實現2030年的目標，但若想真正實現凈零排放的目標，則幾乎無望。

因此，蓋茨強調，如果2030年的減排目標是通往2050年凈零排放目標的里程碑，那么花費大量時間或金錢把燃煤電廠改成燃氣電廠并沒有多少意義，國家和企業應該著眼長期目標，在清潔電力的生產、存儲和傳輸等方面實現突破，從而一步步接近凈零排放。

蓋茨稱，科技突破、人類共識及政策是推動全球減排轉型的關鍵。其中科技方面的創新和發明尤其重要。蓋茨在分析了前文所述5個角度轉型所需的巨額費用后認為，降低這些費用必須依靠創新，而歐美發達國家更應發揮已有的科研優勢，起好帶動作用。

蓋茨表示，僅以嚴格的技術意義來定義創新是一種錯誤觀念。創新并不僅僅是純技術層面的進步，它還包括尋找新的商業模式、供應鏈、市場和政策，總的來說，創新既包括新技術，又包括新的做事方法。

此外，對于創新來說，創新供應和創新需求缺一不可。在供應側方面，需要政府和企業主動研發，為市場提供更多的新技術，尤其是對于實現全球層面的凈零排放而言，仍有許多技術等待突破；在供應側方面，則需要加大對創新的需求。

不過，比起創新供應，創新需求往往更復雜，主要涉及兩個階段：驗證階段和規模化階段。在新技術等待市場驗證的階段，蓋茨稱之為“死亡之谷”。對新產品進行測試并將其引入市場的過程所涉及的風險會非常大，使多數投資者望而卻步。這一點在低碳技術上表現得尤為明顯，因為它的開發需要規模龐大的資本，而且可能需要消費者從根本上改變先前的行為。

新產品如何才能挺過“死亡之谷”？蓋茨建議政府運用采購權，優先采購綠色產品，政府通常是燃料、水泥、鋼鐵的最大買家，也是飛機、卡車、小汽車的主要用戶，消耗的電力更是不計其數，因此，在采購時優先采用綠色產品對于推動綠色技術革新有著巨大的影響力。政府還可以出臺激勵政策，降低研發的成本和風險并通過基建打通綠色能源與市場之間的連接，包括風電和太陽能發電的輸送設施、電動車的充電站、捕集二氧化碳的運輸設施及氫氣的輸送設施等。政府也可以改變市場規則增強新技術的競爭力，例如解決一些投資長期儲能的公司無法獲得相應回報的問題；汽車和卡車無法便利地使用更先進的生物燃料；一些新型低碳水泥無法參與市場競爭等，一些過時的市場規則應進行修改或變更，以便與時俱進，適應能源轉型。

創新需求的另一個階段是創新技術被大規模部署應用，即規模化階段。蓋茨分析，只有在技術成本已降到足夠低，供應鏈和商業模式已非常完善，而且消費者已表現購買意愿的時候，才能到達規模化階段。目前，陸上風電、太陽能和電動車都處于規模化階段。

在探討如何進行能源轉型，解決氣候問題上，蓋茨支持更多的政策干預。他表示，在很多國家，地方政府負責監管當地的電力市場，并制定建筑物能源使用標準，這樣的好處在于，其中的任何一步，都有人決定是否使用綠色替代方案。

考慮到能源是一個受高度監管的行業，也是一個資本密集型行業，普通企業會面臨巨大的投資風險。因此，對于急需發明新的“零碳”技術的領域，政府的政策和融資顯得必不可少。蓋茨寫道：“當一個想法還處于早期階段時，要有合適的政策和融資確保這個想法得到充分的落實，而所謂的早期階段，是指我們在這個階段還無法確定它是否有效，或它走向成功的時間是否超出了銀行或風險投資者愿意等待的時間。這可能是一項重大突破，但也可能無果而終，所以我們需要包容某種意義上的徹底失敗。”

值得注意的是，支持更多的政策干預并不意味著淡化市場和技術的作用，蓋茨強調，市場、技術和政策就像是三個杠桿，可以用來幫助我們擺脫對化石燃料的依賴，但需要三管齊下，而且是朝著同一個方向用力。他舉了一個例子，如果只有為汽車設定零排放標準的政策，卻沒有消除碳排放的技術，或者根本就沒有公司愿意生產和銷售符合這一標準的汽車，那么該政策并沒有多大意義，也并不能真正助力減少排放。

關于政策、技術和市場配合得當的例子，蓋茨提到了中國，他認為中國的風電行業是一項成功的案例。中國是世界風電大國，正是得益于政策、市場和技術三管齊下，目前中國已表示將停止補貼陸上風電項目，“因為它們的電力生產成本已降到了跟傳統能源電力一樣的水平”。