首部《中国可持续发展战略报告》的出台
随着“可持续发展”上升为国家战略，为了进一步深化“可持续发展”研究，我在1998年建议：对应国际标准编制一套系统的年度报告，深入研究、追踪“可持续发展”问题。我的想法得到了时任中科院院长路甬祥院士的大力支持，他说：“老牛，你要真下决心做这件事，你的团队就必须心无旁骛，也不要找什么机会到社会上去搞创收，就要稳定方向和人员，一心一意追踪全中国、全世界的‘可持续发展’问题，把研究做深、做透、做系统，如果这样行，我就支持你！”我说：“院长，有你这番话，我这个决心就算是下定了！”
同年，中科院可持续发展战略研究组正式成立，由我任组长并兼首席科学家。从那时起，我和我的团队就一门心思走在“可持续发展战略”的世界前沿研究道路上，始终未曾离开一步。1999年，第一份《中国可持续发展战略报告》新鲜出炉。当时，我对路甬祥院长说：“咱们这份报告，主要就是为了向国家决策层传递最新的科研成果，以更好地为决策提供科学支持。您要是有这个魄力，咱们就在每年两会期间向全国人大代表、全国政协委员免费赠送，人手一册。”在院领导的支持下，我们坚持每年出一本研究报告，到今年已经连续出了16部。通过这份报告，我们希望把有中国特色的“可持续发展”内涵、理论体系、战略要求、战略目标、战略路线图、独立的指标体系等提出来，以期在此基础上推动创立具有战略咨询价值的“可持续发展”理论指导体系。事实证明，报告发布至今，引起了全社会极大的轰动和反响。每年，报告中所披露的内容都会引起全国人大代表、全国政协委员和社会媒体的广泛关注以及各方的热议。在报告中，我们开创了“可持续发展”综合性、基础性、战略性、前瞻性、社会性的系统学研究方向；提出了“生存、发展、环境、社会、智力五大支持系统”的“可持续发展”理论构架；利用了“可持续发展”的资产负债分析方法；建立了独立的“可持续发展”评价指标体系、资源环境综合绩效评价指标；提出了中国“可持续发展”的三个“零增长”目标；开展了“可持续发展”的综合性、专题性研究。
这些年来，《中国可持续发展战略报告》也已经与世界接轨并受到国际社会的高度关注和好评。在联合国可持续发展委员会认定的全球最受重视的247份年度研究报告中，《中国可持续发展战略报告》位列其中。值得一提的是，2001年人类步入新千年之际，我们《报告》的研究团队专门在“可持续发展”框架下就“国家现代化”问题提出了一套全新的理论体系，引起了国际上同行的兴趣。在这项研究中，我们围绕中央提出的中国现代化建设“三步走”的战略，采用了“模拟追击”理论：假设以发达国家作为现代化的第一梯队，以发展中国家为第二梯队，发展中国家要追上发达国家的过程，至少取决于“目前差距”和“追赶速度”这两大变量。根据这两大变量，我们计算出了中国追上或者进入发达国家所需的时间，并且由此细化出中国各个省级地区达到世界发达国家水平的时间表，例如北京大致要在2018年。当然，现代化是一个动态发展、永不停歇的过程，并不是说我们赶上了发达国家，就不继续往前进了。这套现代化发展指标的设计比较严格，而且可以定量分析，这在世界上还是第一次，因此国际学界对此很感兴趣，专门在报纸上刊发书评进行介绍，并将它命名为“牛式指标”。
参与起草联合国“千年生态系统评估”
2001年6月5日世界环境日到来之际，时任联合国秘书长安南宣布正式启动“千年生态系统评估”（MillenniumEcosystemAssessment，MA）。这是一个由世界卫生组织、联合国环境规划署和世界银行等组织资助的大型国际合作项目，当时预计耗资2100万美元、为期四年完成。作为世界上首个针对全球陆地和水生生态系统开展的多层次综合性评估项目，该项目旨在建立生态系统变化与人类福祉间的关系，从而推动生态系统的保护和可持续利用，为决策者、研究者和广大公众提供可靠的地球生态系统的变化信息，以保证社会经济的可持续发展。
中国在这个项目中发挥了重要作用。时任科技部部长徐冠华担任项目理事，赵世洞教授、刘纪远教授、欧阳志云教授和我等人也受联合国邀请，与来自95个国家的近1500位学者、非政府组织代表等一道，参与了研究工作。2003年，在51位各国不同领域知名学者的共同努力下，《生态系统与人类福祉：评估框架》研究报告首先完成并公开出版。我和上述几位中国学者也作为作者参与了报告起草。这份报告是MA各项报告中最早出版的一部，作为全球“千年生态系统评估”的奠基性文本，它的出版为整个评估工作的顺利开展奠定了良好的基础。同时，由于报告在“生态系统与人类福祉间相互关系及其评估框架”方面的创新意义，它的问世也成为生态学发展到“全面为社会经济可持续发展服务”这一新阶段的里程碑。
2005年，“千年生态系统评估”项目圆满完成，其成果在北京、伦敦、华盛顿等全球八大城市同步公开发布。研究成果向人类提出了严重警告：我们赖以生存的生态系统大部分正处于不断退化状态，生态服务的支撑能力不断减弱，这种情况在未来50年内还将进一步加剧。为此，徐冠华部长代表中国政府在北京发布会上郑重提出：生态是全球性问题，需要世界各国共同努力。中国将开展有针对性的生态恢复和生态建设，包括建立节水型社会、实施荒漠化防治工程、在全国范围内推行东西部生态补偿机制等，以实现西部生态系统的良性恢复，为促进中国乃至世界的可持续发展进一步作出贡献。