Conversation on Energy, Sustainability and Solution Science能源与解决方案科学访谈

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I. 担忧与乐观：气候变化现状

卡门教授坦言自己是乐观的，但同时也非常担忧。

担忧的根源

• 长期知晓，行动缓慢：
  • 自 19 世纪起，气候变化作为科学原理就已为人所知。
  • 自 1959 年起，大众期刊（如《科学美国人》）就有相关论文。
  • 数十年来，从夏威夷山顶、格陵兰岛和北极采集的冰芯数据都高度一致且令人信服。
• 投资不足与进展迟缓：
  • 在研究方面的投入一直不足。
  • 大学、企业和政府建立的项目，在应对这项跨学科、高度相关的任务上，行动过于缓慢。
• 问题在于人类自身：
  • 作为科学家，深知问题存在已久，引用托托（Toto）的话：“问题在我们自身。”
  • 气候变化的影响（仅仅是步入新世界的“第一步”）如今已出现越来越生动、形象的例证。

教授最担忧的是：我们的应对措施远远不够。

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II. 学术生涯的转变

早期兴趣与转折点

• 最初的志向： 受到科幻小说和《星际迷航》的影响，最初想成为一名宇航员。
• 早期研究方向： 在校期间直至博士后阶段，专注于物理学、天体物理学和粒子理论。
• 关键转变：
  • 在研究生阶段，听说了一个位于伯克利的小型非营利组织 Techniqa，该组织在美国禁运期间向尼加拉瓜政府派遣技术志愿者。
  • 他在里根和奥利弗·诺斯时期（1980 年代）的几个夏天前往尼加拉瓜，从事太阳能烤箱和小型风车等项目。
  • 这些经历极大地激发了他的热情。

转向“解决方案科学”

• 卡门教授回到哈佛大学进行了第二个博士后研究，专注于气候物理学，包括气候模型。
• 这使他对**“解决方案科学”（Solution Science）——即思考我们的机遇**——越来越感兴趣。
• 在 1990 年代，这被称为能源，如今已演变为一个定义松散的“解决方案科学”领域。

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III. 如何激发人们的长期关注与行动？

这是一个没有简单答案的挑战，因为人类似乎“天生不关心长期问题”。

语言与神经科学的障碍

卡门教授引用了他的同事、神经科学家/语言学家**乔治·莱考夫（George Lakoff）**的观点：

• 缺乏核心动词形式： 世界上没有一种语言拥有一个简单的动词形式，来描述系统作用于个体的情况。
• 拟人化： 我们总是用“大自然母亲”（Mother Nature）、“体制”（The Man）或“机器”（The Machine）等方式来拟人化作用于我们的复杂事物。
• 气候变化作为复杂作用： 气候变化正是如此，尽管是人类造成，但它以微妙或不微妙的方式体现在天气、水质、植物、食物、风暴损害等方面。我们没有相应的动词形式来描述。

缺乏“货币”

卡门教授补充道：

• 缺乏货币： 此外，它也缺乏“货币”。
• 碳定价不足： 只有少数地方（如加州）对温室气体排放设定了价格（碳价），但世界上大部分地区没有。

结论： 如果我们缺乏语言（莱考夫的观点）和货币（卡门教授的观点），我们正在打一场非常艰难的仗。

推动变革的方法

借鉴医学研究的经验

医学研究和生物技术的政策（如奥巴马医改或 1990 年代美国国立卫生研究院支出翻倍）之所以能引起关注，是因为每个人都能看到这些支出可能 “个人性地” 影响他们（例如患癌症、需要手术和治疗）。

• 能源领域的借鉴： 能源领域也需要实现大局气候故事（“ping-pong”）与具体微观干预（例如坦桑尼亚农村家庭的太阳能手电筒-收音机组合）之间的来回对话。

小型干预的潜力： 这些小规模干预措施（通常由企业家或小型组织发起）可以作为鼓励的源泉，像“临床研究”一样，在提供数据的同时带来希望。它们能为无能源者提供能源，同时不加剧气候变化问题，从而提供真正的动力。

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IV. 伯克利的“能源未来”课程

卡门教授曾在 2010-2011 年担任世界银行的能效和可再生能源首席官员，与全球的政治家、能源部长和金融人士交流。

全球能源消费格局

• 欧洲、美国、日本、韩国的能源使用量趋于平稳。
• 真正的增长不仅在印度和中国，更在所有发展中国家。
• 课程通常从这种更大的全球对话开始。

跨领域学习的缺失

课程最引人注目的特点是：其他领域的经验教训，尚未很好地渗透到能源领域。

跨越障碍：团队合作的重要性

• 历史上的对立： 第一波对能源和气候的关注来自于将主流经济学和商业界视为敌人的环保运动（如蕾切尔·卡森的《寂静的春天》）。
• 新兴的合作： 近十年内，这种隔阂才开始被打破。
• 多学科团队： 现在，学生不仅来自卡门教授背景下的科学学科，也包括社会学、修辞学、商学院等以前不被视为“团队”一部分的领域。
• 课程内容： 课程在探讨了太阳能、风能、生物质、天然气等能源资源的兴奋点后，会重点关注如何学会将它们结合使用。
• 必要性： 这种多学科的团队合作是令人兴奋且必需的。能源领域需要并且正在开始建立这种更紧密的联系（如教师离开大学创办公司或建立伙伴关系）。

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V. 能源技术的未来展望

太阳能（Solar Power）

• 潜力最大： 教授认为潜力最大的技术仍然是太阳能。
• 挑战： 太阳能目前在美国的电力占比不到 1%，要在几十年内成为解决方案的一部分，风险很大。
• 成本大幅下降： 过去十几年，太阳能成本急剧下降。
  • 经历了从 **日本（1990 年代）**到 德国的国际接力。
• 德国的里程碑： 德国在去年达到了一个意想不到的里程碑——在某些日子里（通常在春季），**一半（50%）**的电力来自太阳能。
• 技术多样性： 包括沙漠中的大型阵列、屋顶太阳能，甚至加州理工学院朋友公司的喷涂式太阳能电池板。
• 太空太阳能： 北加州的太平洋天然气和电力公司（PG&E）已签约基于太空的太阳能（Space Based Solar），可以全天候 24/7 供电。
• 未来占比预测： 预计到本世纪中叶，太阳能将成为基础负荷的重要组成部分，可能占我们能源结构的三分之一（30%）。

核能（Nuclear Power）

• 存在争议： 有人认为核能必须是解决方案的核心，有人则认为必须完全淘汰。
• 现状： 抛开切尔诺贝利和福岛事故不谈，核能正处于一个前所未有的境地——私营部门投入的资金远远超过公共部门。
• 小型模块化反应堆的希望： 这种对更小型模块化反应堆的私营推动是否会成功，尚不可知。
• 全球核能格局：
  • 全球目前有 430 座核电站，所有这些核电站的寿命（即使延长）都将在约 2030 年到期，需要更换。
  • 全球计划新建的核电站中，一半位于中国（到 2030 年计划建设 30 座）。
  • 危机： 即使中国和世界其他地区总共新建 60、120 或 240 座，仍不足以替换现有核电站的比例。

结论： 除非发生其他重大变化，核能正在陷入衰退。它需要比“被中国喜爱”更好的变化才能成为未来的一部分。

教授最有可能的“成功未来”预测

卡门教授认为，最有可能实现并成功应对气候变化的未来能源结构是：

尚存缺口： 即使全部加起来，仍有约三分之一的能源缺口需要填补。