首部《中國可持續發展戰略報告》的出台
随着“可持續發展”上升為國家戰略，為了進一步深化“可持續發展”研究，我在1998年建議：對應國際标準編制一套系統的年度報告，深入研究、追蹤“可持續發展”問題。我的想法得到了時任中科院院長路甬祥院士的大力支持，他說：“老牛，你要真下決心做這件事，你的團隊就必須心無旁骛，也不要找什麼機會到社會上去搞創收，就要穩定方向和人員，一心一意追蹤全中國、全世界的‘可持續發展’問題，把研究做深、做透、做系統，如果這樣行，我就支持你！”我說：“院長，有你這番話，我這個決心就算是下定了！”
同年，中科院可持續發展戰略研究組正式成立，由我任組長并兼首席科學家。從那時起，我和我的團隊就一門心思走在“可持續發展戰略”的世界前沿研究道路上，始終未曾離開一步。1999年，第一份《中國可持續發展戰略報告》新鮮出爐。當時，我對路甬祥院長說：“咱們這份報告，主要就是為了向國家決策層傳遞最新的科研成果，以更好地為決策提供科學支持。您要是有這個魄力，咱們就在每年兩會期間向全國人大代表、全國政協委員免費贈送，人手一冊。”在院領導的支持下，我們堅持每年出一本研究報告，到今年已經連續出了16部。通過這份報告，我們希望把有中國特色的“可持續發展”内涵、理論體系、戰略要求、戰略目标、戰略路線圖、獨立的指标體系等提出來，以期在此基礎上推動創立具有戰略咨詢價值的“可持續發展”理論指導體系。事實證明，報告發布至今，引起了全社會極大的轟動和反響。每年，報告中所披露的内容都會引起全國人大代表、全國政協委員和社會媒體的廣泛關注以及各方的熱議。在報告中，我們開創了“可持續發展”綜合性、基礎性、戰略性、前瞻性、社會性的系統學研究方向；提出了“生存、發展、環境、社會、智力五大支持系統”的“可持續發展”理論構架；利用了“可持續發展”的資産負債分析方法；建立了獨立的“可持續發展”評價指标體系、資源環境綜合績效評價指标；提出了中國“可持續發展”的三個“零增長”目标；開展了“可持續發展”的綜合性、專題性研究。
這些年來，《中國可持續發展戰略報告》也已經與世界接軌并受到國際社會的高度關注和好評。在聯合國可持續發展委員會認定的全球最受重視的247份年度研究報告中，《中國可持續發展戰略報告》位列其中。值得一提的是，2001年人類步入新千年之際，我們《報告》的研究團隊專門在“可持續發展”框架下就“國家現代化”問題提出了一套全新的理論體系，引起了國際上同行的興趣。在這項研究中，我們圍繞中央提出的中國現代化建設“三步走”的戰略，采用了“模拟追擊”理論：假設以發達國家作為現代化的第一梯隊，以發展中國家為第二梯隊，發展中國家要追上發達國家的過程，至少取決于“目前差距”和“追趕速度”這兩大變量。根據這兩大變量，我們計算出了中國追上或者進入發達國家所需的時間，并且由此細化出中國各個省級地區達到世界發達國家水平的時間表，例如北京大緻要在2018年。當然，現代化是一個動态發展、永不停歇的過程，并不是說我們趕上了發達國家，就不繼續往前進了。這套現代化發展指标的設計比較嚴格，而且可以定量分析，這在世界上還是第一次，因此國際學界對此很感興趣，專門在報紙上刊發書評進行介紹，并将它命名為“牛式指标”。
參與起草聯合國“千年生态系統評估”
2001年6月5日世界環境日到來之際，時任聯合國秘書長安南宣布正式啟動“千年生态系統評估”（MillenniumEcosystemAssessment，MA）。這是一個由世界衛生組織、聯合國環境規劃署和世界銀行等組織資助的大型國際合作項目，當時預計耗資2100萬美元、為期四年完成。作為世界上首個針對全球陸地和水生生态系統開展的多層次綜合性評估項目，該項目旨在建立生态系統變化與人類福祉間的關系，從而推動生态系統的保護和可持續利用，為決策者、研究者和廣大公衆提供可靠的地球生态系統的變化信息，以保證社會經濟的可持續發展。
中國在這個項目中發揮了重要作用。時任科技部部長徐冠華擔任項目理事，趙世洞教授、劉紀遠教授、歐陽志雲教授和我等人也受聯合國邀請，與來自95個國家的近1500位學者、非政府組織代表等一道，參與了研究工作。2003年，在51位各國不同領域知名學者的共同努力下，《生态系統與人類福祉：評估框架》研究報告首先完成并公開出版。我和上述幾位中國學者也作為作者參與了報告起草。這份報告是MA各項報告中最早出版的一部，作為全球“千年生态系統評估”的奠基性文本，它的出版為整個評估工作的順利開展奠定了良好的基礎。同時，由于報告在“生态系統與人類福祉間相互關系及其評估框架”方面的創新意義，它的問世也成為生态學發展到“全面為社會經濟可持續發展服務”這一新階段的裡程碑。
2005年，“千年生态系統評估”項目圓滿完成，其成果在北京、倫敦、華盛頓等全球八大城市同步公開發布。研究成果向人類提出了嚴重警告：我們賴以生存的生态系統大部分正處于不斷退化狀态，生态服務的支撐能力不斷減弱，這種情況在未來50年内還将進一步加劇。為此，徐冠華部長代表中國政府在北京發布會上鄭重提出：生态是全球性問題，需要世界各國共同努力。中國将開展有針對性的生态恢複和生态建設，包括建立節水型社會、實施荒漠化防治工程、在全國範圍内推行東西部生态補償機制等，以實現西部生态系統的良性恢複，為促進中國乃至世界的可持續發展進一步作出貢獻。