产业共生在提高资源和能源的利用效率、减少环境污染、改善环境质量等多个方面有显著的成效。产业共生产生的原因、形成的条件、驱动因素、演化过程和机制、碳代谢和碳排放、环境经济效益、共生的类型、共生对产业网络结构和功能的影响等是产业共生领域研究的热点和难点问题。然而,目前的研究多以系统发展过程中的单个时间点出发探究产业共生,对产业共生界定、形成和发展过程、驱动因素及其对碳代谢的影响缺乏足够的认识和实证研究。本文应用回顾分析法分析钢铁产业网络典型案例1958年至2012年的发展情况,研究产业网络中产业共生的演化发展和驱动因素。采用物质流分析法分析产业共生对钢铁产业链碳代谢的影响。从环境、经济和生态三个方面评估产业共生效益随时间的变化。研究结果表明,在中国相关政策背景下,案例中的产业共生发展经过四个阶段。从1958年至2012年,共生链接从2个增加到75个,共生密度从1增至3.26,表明一个实体会同时形成多个共生交换,而且还有新的实体不断加入共生网络。产业共生形成不仅仅受企业的经济利益和管理者对产业共生认识的影响,而且还受相关政策法规的制约。政策法规主要从源头控制、过程控制和末端控制三个方面影响产业共生,这三个方面分别强调资源的投入管理、生产运行管理以及污染物的排放管理。产业共生能提高生产过程的碳代谢效率,降低处置废弃物中的碳比例。第四阶段二氧化碳的年均碳输出量占总碳输出的比例比第三阶段下降了约9.5%。同时,回收利用的物质中的年均碳输出量占总碳输出的比例从第三阶段的2.0%增加到第四阶段的2.8%。共生效益随共生数量和规模的增加而增加。环境效益中,交换型产业共生对二氧化碳的减排贡献度最大,其次是二氧化硫和氮氧化物。经济效益从第二阶段的1,504.8万元/年增加到第四阶段的304,141.9万元/年,其中物质交换所带来的经济效益远大于能量交换和水交换的经济效益。生态效益从第二阶段的3,554.89万元/年增加到第四阶段的298,342.48万元/年。大气污染物减排带来的生态效益最大,其次是固体废弃物减排和水循环利用。此外,研究案例表明虽然研究边界内工厂之间的共生关系是产业共生的主要类型,但同一工厂内不同工艺之间的共生关系占交换型产业共生的21%。因此,更全面地理解产业共生网络结构及其演化发展不仅需要考虑企业间水平和区域或全球水平,而且还需要关注企业内部水平的共生关系。本研究结果可对产业网络的规划、构建、管理、优化和碳减排提供指导,从而进一步改善产业网络的功能。