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康奈尔大学ACSF教授:可持续发展有赖于跨学科研究

2011-09-13
康奈尔大学ACSF教授:可持续发展有赖于跨学科研究,能源、环境和社会经济发展
康奈尔大学ACSF教授:可持续发展有赖于跨学科研究

康奈尔大学阿特金森可持续未来中心有三大研究主题:能源、环境和社会经济发展。中心掌门人之一西德尼·李伯维奇教授日前来沪访问,并就康奈尔大学的可持续发展研究、大学的定位、能源的未来等话题,接受了本报记者的专访。

  绮色佳,这是胡适留给康奈尔大学伊萨卡校园的译名。胡适留美第一站便是康奈尔的农学院,也是现在康奈尔拥有的全美排名第一的学科之一。这个风光旖旎的校园如今正悄悄发生着变化其14000英亩的森林和自然区域里,针对先进堆肥、厌氧消化、慢速热解、能源草及木屑的直接燃烧,以及生物燃料的可持续研究,正在紧锣密鼓地进行之中。拥有众多杰出学科,包括农学、环境科学的康奈尔,如今以他们“撬动地球”的那个支点“可持续研究”整合全校资源,促进跨学科、跨领域研究,激发出极大潜力。
  2006年3月,康奈尔大学“发展时代的可持续性”特别委员会提交了一份报告,倡议成立以“可持续发展”为中心的研究机构,这就是后来的阿特金森可持续未来中心(ACSF)。这个康奈尔大学可持续未来研究的神经中枢由三大主题构成:能源、环境和社会经济发展。机械与航天工程系的西德尼·李伯维奇(Sidney Lei bovi ch)教授和生态与进化生物学的内尔森·海尔斯通(Nelson Hai rston)教授担任这个特别委员会的联席主席。
  在2006年的这份报告里,能源、环境、贫困、不平等、社会发展、制度建设创新都成了关键词。报告指出,世界正面临严峻挑战,而传统的科研学术已经不足以应对,因此,康奈尔大学必须整合各学科各领域的资源,支持并激起全校各机构的可持续研究,继续并扩大康奈尔在可持续农业和生物燃料、材料科学和工程、生物地质化学和环境生物复杂性、减少不平等和贫困、气候行动计划和可持续校园方面的优势。
  跨学科机构的成功案例有很多,如约翰·霍普金斯大学高级国际研究院,耶鲁大学森林与环境研究院等,康奈尔认为自己也需要在校内有这样一个学术机构,而建立在可持续发展的理念和学科综合优势之上的跨学科研究,是康奈尔的独特优势。
  更能体现这一中心身份的,是其期望“培养一种新型学生”这些新型学生要熟悉技术及其社会、环境影响,熟悉如何减轻贫困、同时又能保持可行的社会经济与环境架构,其目的,就在于“训练人们通过有效的工作来解决正在浮现的能源危机,避免灾难式的环境衰退,预防不平等引发的社会动乱”。2009年,该校的地球与大气科学系就设立了一个关于地球能源系统的跨学科硕士博士项目,工程系也开出一个可持续能源系统的辅修专业。
  2010年,鉴于前三年的优异表现,中心收到伊萨卡校区史上最大的一笔个人捐赠8000万美元,捐赠来自一直以来的支持者阿特金森夫妇,此后,中心正式改名为阿特金森可持续未来中心。
  作为阿特金森中心的掌门人之一,李伯维奇1961年毕业于加州理工学院,同年入康奈尔大学,1965年获理论与应用力学博士学位。1966年起在康奈尔大学任教。1992年当选美国国家文理院院士,1993年因“对稳定性、波浪传播、漩涡以及海洋表面边界层的理论和应用方面做出的卓越贡献”获选美国国家科学院工程院院士。
  此外,他还担任美国内务部联邦矿产管理局、美国空军地球物理学实验室、美国海岸警卫队、埃克森产品研究公司、BEAM工程公司、流动研究公司等多家政府或经济机构的咨询顾问。
  前不久,李伯维奇教授在康奈尔大学中国研究所所长颜海平教授的陪同下来沪开展学术交流和讲学活动,并就康奈尔大学的可持续发展研究、大学的定位、能源的未来等话题,接受了本报记者的专访。

  人才汇聚方能开展综合研究

  文汇报:您本人是理工科出身,您自己的专业在可持续发展研究方面起到了怎样的作用?
  李伯维奇:我自己的专业同能源相关。高效热炉、喷气式飞机引擎等方面的知识,可以使燃料更有效地燃烧,直接关涉到可持续发展问题。
  我对海洋的研究同可持续发展最为相关。我研究海洋同大气是如何混合、如何相互作用的,特别是研究在海洋最接近大气的那一层,气体是如何通过二氧化碳转化到海洋里。海洋类似于一个大水槽,从大气里吸收很大一部分二氧化碳,而二氧化碳作为温室气体,是全球气候变化中的重要因素。因此,我的一项工作,就是研究大气与海洋的混合如何发生。这一发生机制还没有完全研究清楚。此外,我目前还在康奈尔教授一门风能的课程。
  文汇报:您是康奈尔可持续未来中心的创始人之一。这个中心成立之前,康奈尔大学的可持续研究开展得如何?
  李伯维奇:这个中心是2007年建成的,但是前期准备工作在2006年就已经展开。在我们设想创建可持续发展中心的时候,康奈尔校园内致力于可持续发展的研究、开设的相关课程实际上已经非常之多,基本覆盖了全校各系科、各领域。
  但是,我们通过调查也发现,人们其实是相互隔绝的,人们从许多不同角度来研究可持续发展问题,却并不知道学校里还有其他人也在研究同样的问题。因此,我们这个中心的主要目的,就是要把人才汇聚到一起,这样,他们可以跨学科、跨领域地交流各自的观点。
  文汇报:这项工作是否改变了您最初对可持续发展的想法?
  李伯维奇:确实是这样。我起初并不知道会有多少知识和学科同可持续发展有关。一开始,我并不是从宏观的角度看待可持续发展问题的,而只是先从能源生产开始,只是站在一个工程师的立场上来看问题。但是在参与中心筹备工作以后,我明确认识到,所有知识学科对可持续发展都非常重要。我觉得自己的观点更成熟了。
  文汇报:那么,您是从什么时候起对可持续发展感兴趣的?
  李伯维奇:我一直以来都意识到要非常当心,不要伤害我们的星球。但直到1990年我才开始意识到,化石燃料再也不能作为我们的主要能源了。正是这个想法让我开始关心创造一个可持续未来这一话题。
  文汇报:现在,您意识到“所有知识学科对可持续发展都非常重要”,那么人文社会科学在其中能有怎样的作为?
  李伯维奇:比方说,气候变化是一个严重的全球威胁,它危及我们生活的方方面面。我们必须减少由燃烧化石燃料而产生的温室气体排放。任何国家的二氧化碳排放都会危及这个世界上的每一个人,因此,有效的解决办法就需要国际间的协议。有些人会从协议商定中获益,有些人则会因此有所损失。穷国因为工业产出小、交通系统也不发达,排放的温室气体较少。但同时,穷国也更缺乏应对气候变化的资源。在商定协议的时候,穷国遭受了怎样的对待?这在一定程度上就是社会正义和平等对待的问题了,属于哲学社会科学领域。目前康奈尔大学哲学系主持的一个非常有意思的研习社正在从事这项课题。
  文汇报:“可持续发展研究”有时候会不会是个噱头?因为研究人员需要借此获得资金来支持他们的项目?
  李伯维奇:在我们中心起步的时候情况不是这样的。以往,以“可持续发展”为主题的研究项目并不能够吸引资金,直到最近,“可持续发展”成为国策了,情形才有了变化。我们中心要做的,就是资助一些想法“太新潮”、以致不能从美国政府的常规资金来源获得资金支持的项目,或者一些因为风险过高、不能保证成功、从而通不过政府资金审核的项目。我们就是想帮助这样的项目。
  文汇报:康奈尔大学在农学与环境研究方面有着悠久的历史。由于农业在经济发展中扮演着重要角色,因此,康奈尔认为本校才是开展跨学科可持续发展研究的最佳学校,也有心引领这一研究风潮。对康奈尔来说,这一领导者的角色十分重要吗?
  李伯维奇:康奈尔建立这一中心,目的就是想对人们的想法和行为有所影响。一想到怎样使这个世界变得更可持续,还要做哪些工作,我们就会感到非常地具有挑战性不妨想想看,上海或者其他一些大城市,该需要多少能源!人类的文明离不开能源,而文明越是演进,就需要越多的能源。现在,我们需要数量巨大的能源,并为此而感到束手无策。康奈尔希望能在这方面做出自己的贡献。排名并不重要,我们在乎自己对人类社会的健康发展所发挥的积极影响。
  我们还实施了“绿色校园”项目,希望让校园更可持续地得到运行,到2050年在伊萨卡校区能够达到“碳中和”。康奈尔是全美唯一一所有零碳排放计划的大学。这是一个很困难的计划,但是我们毕竟在做了,包括研究地热、风能、垃圾处理、在地下永久储存二氧化碳、采用更智能的校园照明系统等等。目前,我们已经减少了28%的碳排放。

  大学的职责就是传承过去,开启未来

  文汇报:2008年以来,你们中心已经筛选出了25项“学术风投基金”项目(AVF)。你们是如何评估这些项目的?
  李伯维奇:首先,AVF申请者的计划书由一个委员会做出评估,该委员会是从参与中心运作的230位教师中选出来的。他们会根据重要性、可能的影响力、是否符合基金所能提供的条件等等指标一项项地进行排名。而提出计划书的教师必须来自不同系科,工程师、社会学家、生物学家、经济学家等等会出现在同一个团队里。这也是一个要求。
  另外要评估的是,这些项目的钱款是否在两年里用完。AVF和一般研究资金不同,数量也相对有限,每项不超过20万美元。所以,要求计划书写明怎样开展研究,将来可能获得的资金来源。另外,我们也要看计划书是不是得到其他科研共同体的认可。
  AVF只是我们中心遴选和拨款的一种方式。还有一种是在AVF项目之外,给那些很有前景、急需资金的项目以资助。中心支持的一些研究已有很好的收获,能源部和国家科学基金给予康奈尔可持续研究领域专项大力度的资金投入,目前中心已经吸引了7300万美元的外部资金支持。
  文汇报:中心对社会经济发展的贡献具体体现在哪里呢?你们在研究项目结束后会继续跟踪这些项目的效果吗?
  李伯维奇:社会经济发展包括消除贫困、提供安全的水和食物等等。我们在肯尼亚、印尼、中美洲和中东的研究项目很多都同消除贫困有关。要追踪成果并不是件容易的事。但是,如果这些项目是成功的话,那么它就会持续很长一段时间,因为它要解决的是长期问题。另外,要评估其是否成功,也要看其是否改善了人们的生活,这才是最重要的。
  从对政策的影响来看,我们的专家在可持续的关键领域所提供的政策指导,会影响到所有人。我们有研究人员为美国农业部、能源部担任顾问,还有两位研究人员效力于联合国环境署和世界气象组织的政府间气候变化工作组。我们还资助研究人员参加联合国的哥本哈根、坎昆气候变化大会。
  文汇报:在您看来,就推进可持续发展而言,哪一方的作用最大,是企业、大学、政府,还是社会?
  李伯维奇:企业会传播相关的技术,大学则向人们提供教育,以便人们能认识和思考可持续发展的长期问题。同样,大学也创造至今未有、未知的知识。比如,我们至今依然不知道该如何提供不伤害环境的能源,而这是必须并且也能够被认知的知识。大学是创造知识、解决问题的最重要场所。一旦由知识创造而找到解决办法,企业家就可以接手,他们会把相关知识推广到现实世界。
  我认为,社会大众也同样起着重要作用。人们现在开始担心环境问题、全球变暖、地球的状况。但愿民意压力能影响到政府的行为。
  大学的另一个作用就是帮助人们认识到这些问题。眼下,人们的参与意识还远远不够,还不足以给政府施加压力以解决这些问题。人们还不知道眼下发生的事,也就难以让他们做出能够使未来更可持续的行为。所以,大学的可持续发展研究任重道远。
  文汇报:您认为对大学的评价标准里,最重要的一条是什么?
  李伯维奇:大学要做的事情就是传承过去,开启未来。这是通过教学、研究来达成的。因此,有些内容是可以评估的,比如通过科研生产率、影响力就可以做出衡量。教学好不好则是由学生说了算。这些都是可以直接评价大学所作所为的标准。
  文汇报:阿特金森中心是不同领域的研究人员以及不同的观点、学科汇聚的地方。那么,您反对学科分得太细吗?
  李伯维奇:现在基础知识发展迅速,需要人们专注于过去没有专注的领域。就我自己的领域而言,机械工程学科建立之初占工程学科的半壁江山本来只有机械工程和土木工程两个工程学科。现在,又有了材料科学、工业工程、电子工程等等学科。所有这些以前都在一个系科,但是现在这些子学科都比机械工程更大。知识扩展是未来的趋势。  对于阿特金森中心而言,每个学科都对知识的深度发展有所贡献。处理、解决可持续发展问题,需要很多不同学科的人,他们从各自的知识角度出发,团队合作解决可持续问题。必须把这些学科集中到一起,才能解决诸如可持续发展这样的问题。
  对诸如能源这样的宏大议题,人们会有不同的观点。比方,思考能源生产的新方式,有人可能从构想这个生产系统的工程师立场来看;但是,也需要有经济学家来分析它在经济上是否可行,需要社会学家来看看它能否被社会普遍接受人们一般都不想在自家后院有个核电厂。必须有一个团队来思考能源供应问题。所有学科都要有所担当。

  太阳能是最好的能源

  文汇报:目前,日本地震引发的核危机还未平复,人们前不久又在重提25年前的切尔诺贝利核事故,而利比亚的局势也在影响全球石油产业。您觉得核能仍然是绿色能源吗?人类在核风险和碳减排之间应该如何选择?
  李伯维奇:现在确实不是一个怎么好的时刻。我觉得福岛核电站的设计过于陈旧了。现在的设计已经进步很多,比过去更为安全。另外,核危机的发生同人的行为及安全系统的漏洞也有关。但是,如果未来四五十年不使用核能的话,确实很难为我们这个世界提供足够的能源。
  文汇报:在您看来,最有前景的能源是什么呢?
  李伯维奇:也许没有最好的能源,只有“鸡尾酒式”的,即各种能源的组合使用。在我看来,太阳能是最好的能源,它是地球所拥有的最大能量来源。如果太阳能足够便宜、产出够多,并且有合适的储存方式,那应该是绝大部分地区的绝佳选择。理想状态是,有太阳能就够了,可以支撑地球,为我们提供所有的能量。这样的话就太好了。
  另一方面,气候问题迫在眉睫,我们没有多少时间可以去停止燃烧化石并找到低碳替代能源。太阳能现在还不能改变世界,因为它的历史太短。太阳能必须发展非常迅速,才有好的未来。

  所以,解决人类的能源供应问题,取决于出现越来越多的绿色能源。要有越来越多的太阳能、风能,同时要改变化石燃料如煤的燃烧,并且使用污染更低的天然气或核能。
  文汇报:潮汐发电是一种好的选择吗?
  李伯维奇:潮汐发电在有些地方是可能的,但是受到地域限制。海浪发电也是一个选择。还有一个选择是利用海洋温度差来发电海洋表面温暖、深处寒冷。所有这些都在试验中,问题就看其是否可行。
  文汇报:一些欧洲企业以担心风能的知识产权可能被侵犯为由,不愿授权中国企业使用风能技术。这也会阻碍清洁能源技术的传播。
  李伯维奇:这很有趣。我还不知道有技术保密的事。不过,中国现在实际上已经在新能源领域起到带头作用了,至少在太阳能领域,基本上就是中国企业在卖产品给其他国家。中国也有很出色的风能项目,在西北地区有很多风力涡轮和风力发电厂。
  文汇报:在您看来,现在究竟是谁在承担破坏自然的成本?因为没有给大自然计价,人们似乎难以意识到自己遭受了多大的损失。
  李伯维奇:现在,公众对政府的压力还不够大。一些发展中国家的人们已经在承担自然被破坏的代价了,煤燃烧、空气污染、大气污染已经很严重。事实上,世界上的每个人都要承担代价,比如说受到气候变化的影响。单独的个人、城市和国家都不能靠一己之力解决这样的问题,这时,国家间的协议就是必需的。但是,大部分人都没有意识到他们在为此付出代价。因此,必须从经济的角度把所付出的代价计算出来,这样,人们可能就会有直观的认识了。
  我们的子孙后代也将承担这样的代价,除非我们现在有所作为和行动,否则,子孙后代将无法生存。
作者:李纯一 来源:《文汇报》2011年9月12日

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本栏目主要介绍最新科技发展动态方面,包括最新的现代科学研究成果、现代科技方向、现代科学技术动态、康奈尔大学ACSF教授:可持续发展有赖于跨学科研究等。特别关注有关人与文化的价值方面的研究。

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