原标题：气候变化大讲堂NO.20
来源：清华大学气候变化研究院
杜祥琬院士做客气候变化大讲堂
5月27日下午，清华大学气候变化与可持续发展研究院（以下简称清华气候院）第20期气候变化大讲堂线上举行并面向全球同步直播。大讲堂邀请中国工程院院士、原副院长，国家气候变化专家委员会名誉主任杜祥琬主讲“物理学的视角：气候与能源”。国家气候变化专家委员会副主任、清华气候院学术委员会主任何建坤教授发表致辞。本期大讲堂由清华气候院常务副院长李政教授主持。
何建坤教授首先代表清华气候院对杜院士表达感谢。他指出全国已就碳达峰、碳中和目标形成了统一认识，下一步面临的将是“做什么”和“怎么做”的问题，本期大讲堂回到科学、聚焦技术，具有重要的现实意义。何建坤教授阐释了双碳目标的路径，强调在长期碳中和愿景导向下要做到超前部署和行动，必须加强技术创新，在先进能源技术竞争中争取先机和优势，打造核心竞争力。
杜祥琬院士首先系统阐释了“现代气候变化科学”的核心是分子物理学，并对能源转型的未来方向进行了论证，就此指出“碳达峰”“碳中和”是能源革命的两个里程碑，双碳目标基于现代气候变化科学和能源低碳转型的科学基础是坚实的。最后杜院士谈到国际气候治理目标，认为决策要建立在科学的基础上，理智的人类能找到共同语言，国际气候治理既有搏弈更有务实合作。杜院士还指出人与自然生命共同体有坚实的科学基础和哲学基础。
何建坤教授向杜祥琬院士赠送大讲堂纪念牌
演讲结束后，现场和线上观众踊跃提问。杜祥琬院士深入浅出予以解答。
李政教授主持大讲堂
大讲堂现场
精彩回放
杜祥琬院士
中国工程院院士、原副院长
国家气候变化专家委员会名誉主任
Q
“现代气候变化科学”的核心是什么？
现代气候变化科学的核心是分子物理学，尽管各个科学家的贡献很不同。
也就是说，二氧化碳等分子辐射物理特性是现代气候变化科学的核心，再具体点说，二氧化碳等分子可以放过可见光，吸收红外光，这是辐射物理特性。如果把这个思想和认识用于大气，它就带来辐射强迫，带来所谓的升温。
因为二氧化碳性质和它的分子结构有关系，这点是改变不了的，除非你不排放，如果排放二氧化碳就会有这样的性质，这是最根本的，所以现代气候变化科学的科学基础是坚实的。
Q
能源转型走向何方？
能源转型未来走向是核聚变。两个含义：太阳上的核聚变，我们现在称为太阳能，物理本质是核聚变。广义理解，风能、生物质能等都是广义的太阳能，所以也可以说是广义的太阳上的核聚变。它的特点是清洁低碳可再生，比人类还早地存在着。同时，人们也在做地球上的受控核聚变，我们叫“人造太阳”。这个已经做了好几十年，我觉得本世纪能够成功，它没有原理性的障碍，在技术上有困难，现在大家在攻关，我感觉本世纪也许在座的同志们能看到。目前阶段核是核裂变，但最终是要走向受控核聚变，我们叫“人造太阳”。
Q
碳达峰、碳中和的关系是什么？
这两个目标是有机相连的，碳达峰不是攀高峰，更不是冲高峰，而是瞄准碳中和达到碳达峰，它是实现碳中和的基础和初条件。如果碳达峰峰代价比较高，碳中和的代价就会比较高。实际上我们要把2030年前达峰跟国家提出的2030年一系列指标联系起来统一理解，就会自动理解这不可能是冲高峰攀高峰。
图为 杜祥琬院士PPT
在实现碳达峰的同时，我们的工业、电力、交通、建筑等都要碳达峰，同时要明确走向碳中和的方向和路径。方向和路径说起来简单，实际上并不容易，内容非常丰富。
碳中和这步和碳达峰有点不太一样，它呼唤重大创新，这里的内容很多，我只提两点。一个是碳中和呼唤以新能源为主体的电力体系的创新，再者是对新能源关键矿物质资源的掌控及新材料的科学创新。
Q
我国为什么需要这样高强度的能源革命？
首先要从人类文明形态进步的高度来认识能源革命。人类文明形态不断进步是历史的必然，能源革命是它的基础和动力。
现在我们说能源革命是什么呢？现代非化石能源，包括可再生能源和核能，它的巨大进步正在推动人类由工业文明走向生态文明，前一个能源革命是人类由农耕文明走向工业文明，现在这个能源革命让我们从工业革命走向一个新的文明形态，那就是生态文明。这是又一轮深刻的能源革命，我们要从这个角度看待能源革命的必然必须。能源低碳化事关人类未来已是全球的高度共识。
Q
国际气候治理：科学的力量
一个是我们的决策要建立在科学的基础上，要以确定性应对不确定性。国际上有很多不确定性，改变不了应对气候变化这样一个全球人类命运攸关的问题。
二是国际气候治理有搏弈，更有务实合作。我相信这一点是主流。我们这个世界充满矛盾，充满各种各样的搏弈斗争，在这样的世界上，理智的人类能找到共同语言，我们要站在道义制高点上。
三是人与自然生命共同体，是生态文明阶段人们应该有的思想，有坚实的科学基础和哲学基础。
现场提问
Q
我是一名高中生，我们作为高中生也非常关心气候问题。我们很想请问杜老师，作为高中生可以对应对气候变化这个全球挑战做些什么呢？
杜祥琬：我非常赞赏中学的同学们能够关心这个事情，我想如果你们从现在开始投入“碳达峰碳中和”，从现在学习、打好基础，自己首先作为学生先弄明白，你们想通之后就放心的去推动应对气候变化，去推动能源低碳转型，以后才好靠你们来操作，你们如果从现在开始努力，到碳中和的时候你也就是60岁左右——太棒了，你们这一生就献给“碳达峰碳中和”。
年轻一代应该思考自己的选择是有战略方向性的，这一辈子要干点有意义的事。碳达峰碳中和这两个事就是有意义的，所谓有意义一定要立足科学，你们弄明白了就好好在里面深入，特别是碳中和，还有很多现在的技术不能完全解决问题，靠深度创新，有赖于你们的努力，好不好？
Q
我是清华大学能源与动力工程系的大四学生，我想问两个跟能源有关的问题。第一个，您说到受控核聚变在本世纪内有希望达成，现在我们离达成还有多远？为什么您认为本世纪能够成功？第二个，关于液体阳光技术，我们平时在学习中很少接触到这个概念，非常希望能够听到您更多的介绍。
杜祥琬：这两个问题都非常有水平，我先说第二个问题。液体阳光基本思想很清楚，太阳能可以用来电解水制氢，氢和二氧化碳结合起来，通过一些反应，可能需要一点催化剂变成甲醇，甲醇可以是液态的，所以把它叫液体阳光，是起这个名而已。但甲醇有什么用处呢？太阳能本来是间歇性的，制成甲醇以后就存在那了，需要的时候可以用它，等于是储能，所以叫液体阳光大概就是这个意思。
核聚变，从我上大学就在讲，我现在对于它有信心在于，它没有原理性障碍，但困难在哪里呢？技术困难在于要实现核聚变，两个原子核都是正电，一定要高密度高温度，达到相当高的比如亿度，而且要持续发生核聚变，一个核聚变很容易，脉冲性核聚变也很容易，比如氢弹已经实现了；但受控核聚变要持续燃烧核聚变，达到高温高密度，而且有自持的核聚变，困难在于此。所以原理上没障碍，现在已经达到亿度温度上百秒了，步伐不断在加快。乐观来说，业内专家们说二十年，聚变电站点起的第一盏灯要在中国亮起。我稍微悲观一点，五十年左右应该能够成功，我也是这样希望的。但我觉得应该不会超过五十年，所以我说本世纪应该能够成功，你们可以指望。
Q
您谈到气候变化的核心是物理学，科学基础是坚实的。古气候变化和古地质科学家仍质疑气候变化的科学基础，您怎样看待科学家之间的争论？
杜祥琬：气候本来比较复杂，自古有之，我们现在也不脱离自然变率，而是在自然变率基础上叠加了一个人类活动所加上的曲线，比如二氧化碳单调的在上升，温度在升高，这个曲线是现代气候变化的一个特征，这并不否定古代气候变化，但是它的本质跟古代气候变化不一样，所以不能用古气候来否定现代气候变化的科学，我们现代气候变化的科学也没有否定自然变率。但现代气候变化科学基础的核心就是现代人类活动，这一点是古代所没有的，古代没有这么多人，也没有人类活动所叠加的东西，自然变率是我们无法作为的，我们叠加的是人类可以改变的，这一点是我很基本的认识。我也学习了古气候专家们的说法，我觉得有争论有不同意见是很自然的事情，我们也不妨多听听不同意见。
现代气候变化的科学核心是分子物理学，是要思考从事推动气候变化科学性的基础是不是坚实的，但我们并不否定古气候以及自然变率的规律性，也不能脱离。只不过现在已经是几十亿人社会，要向百亿人走了，这样叠加的人类活动变化足以引起我们的注意，而且也只有这一点是人类可以作为的。为什么我今天要讲科学性呢？我想在座的你们都很清楚，但一些人并不承认这一点，有不同的意见，所以才需要思考。特别是年轻的同志们，你们要一辈子献身于应对气候变化这个事业，要献身于低碳转型这个能源事业，要想清楚我从事这件事是不是科学的，是不是应该的，是不是人类所需要的，我觉得意义在这里，至于有不同意见我们也要善待。
Q
我是能源与动力工程系的一名研究生。我的问题是，谈到应对气候变化，除了我们提到的可控核聚变技术，也有一些科学家提出了一些地球工程技术，比如说大气二氧化碳移除和太阳辐射管理，请问您对这类比较激进技术的态度是怎么样的？
杜祥琬：地球工程有好几种思想。我的第一个观点，对这些诸多的气候工程要注意它的科学性，有的根本不科学，我就不详细说了。第二点，要注意它的负面效应，也许它的动机是好的，但是它要给人类带来什么问题呢？一定要分析。我们是要努力在低碳的，无污染的这样一个好的生活环境下来应对气候变化。我就这点想法，但是作为研究，我们应该允许。
现场部分观众合影
责任编辑：樊文佳
原标题：清华大学第20期气候变化大讲堂
