从IT到ET 新一轮技术革命蓄势待发

●IT（Information Techonology），信息技术；ET（Energy & Environment Techonology），能源和环境技术。
   
    ●从产业发展来看，IT技术对推动经济全球化功不可没。
   
    ●当今，人类社会的发展再次面临巨大需求，以能源、环境技术为特征的ET技术呼之欲出。这场意义深远的科技革命，将极大地改变整个世界的格局。
   
    ●为迎接ET技术及产业发展的挑战，上海应尽早形成三个高地，即新能源装备的产业高地、学科高地和人才高地。
   
    4月20日本报《科技文摘》刊出对林自新先生的访问文章，林先生在访谈中呼吁，应对全球变暖带来的巨大挑战，要像当年组织实施“两弹一星”工程那样，筹划实施“两度一倍”工程。林先生在文章中提到，当前世界范围内一场以环境、能源为主要特征的技术革命正在兴起。
   
    与这一倡言呼应，上海电气集团原副总裁、教授级高级工程师童天雄不久前在市科协与社科院主办的“新思维头脑风暴”会上，在谈到上海未来的产业技术发展方向时，力主要将能源、环境技术（ET）作为上海新一轮技术和产业发展的抓手。为使更多的人了解ET技术及发展趋势及其对上海未来发展的意义，记者特联系采访了童天雄教授。
   
当一种巨大的社会需求出现时，人们一定会千方百计去应对、去解决，人类的智慧不可估量。
   
    记者：您是在什么情况下提出这一想法的？
   
    童天雄：提出这一问题主要是针对当时研讨会的主题，即上海未来的产业发展方向是什么。以我熟悉的领域，主要是围绕装备制造业来思考，所以引出了这个话题。
   
    我感觉要回答这个问题我们不妨从近三百年的人类社会发展历程来看，这样可以找到内涵和规律性的东西。人类社会长期来是农业社会，农业社会的动力来源是人力和畜力，社会发展很慢。改变效率低下的动力问题成为当时最大的需求。事实上，当大的社会需求出现时，人类一定会有相应的智慧来应对。于是，就有了200多年前瓦特蒸汽机为代表的动力机械的发明，由此突破了发展瓶颈。动力产生对整个社会有极大的推动，大规模生产成为可能，纺织等产业迅速发展。
   
    大规模产业的发展带来了新的需求：即用什么材料来制造这么多的机器？这样就催生了钢铁工业，钢铁工业在满足机器制造需求的同时，也带动了重化工产业的发展。这两大产业的发展大大加快了社会的进步。很自然钢铁和燃油的结合产生了汽车，汽车问世后一方面为钢铁和重化工提供了最大的市场，亦使人类社会进入了一个可以更方便流动的时代，包括卫星城镇、超市、高速公路等诸多新技术、新产业相继出现，极大改变了人们的生活、交往、工作方式。
   
    汽车的出现使得人们能在更大的空间范围选择自己的生活及工作空间，但也使得人际间通讯这一需求变得异常强劲。这一强大的需求最终引发了通讯和信息技术及产业的兴起和勃兴。上世纪90年代，随着信息高速公路等的开通，互联网技术及产品应运而生，全人类的交往、获得各种资讯的便捷及由此带来的各种服务性产业的发展，使得人类文明进化的速度呈数量级的跃升。
   
    随着经济运行体制的趋同（市场经济）、运输快速化、信息网络化，在追求利润最大化驱动下，把生产的各个环节分散到成本最低的地方来实现，经济全球化正在不断深化。
   
    这些变革实际上都是很自然的过程，当一种巨大的社会需求出现时人们一定会千方百计去应对、去解决，人类的智慧不可估量。
   
当今世界以能源、环境技术为特征的新一轮技术革命（ET）呼之欲出。
   
    记者：您从这个角度解读社会进步史，别有新意。但您的意思是想借此说明？
   
    童天雄：人们在逐步向现代化迈进的过程中突然发现这样的一种发展模式走下去走不通了。为什么？因为这样的发展模式导致了一多一少：二氧化碳等温室气体多了，而化石能源越用越少，且不可再生。温室气体大量增加导致全球平均气温上升，由此引发了一系列包括气候变化在内的生态环境的改变，严重威胁人类的生存；同样能源困境不能破解的话，人类社会非但不能进一步发展，而且还将发生倒退。所以目前以大量消耗化石能源资源为基础的发展模式一定是难以为继的。而且这种模式是建立在少数人享受的基础上，少数人在多数人还达不到的情况下享受了其他地区的能源资源。
   
    因此，如果没有新的、可破解这一困境的技术的推出，社会发展是走不下去的。现在世界上很多的矛盾都是来自于此。
   
    记者：我理解您的意思是说，人类社会的发展再次面临巨大的需求，这可能就是当今世界以能源、环境技术为特征的新一轮技术革命（ET）呼之欲出的背景。
   
    童天雄：是的。我是搞装备技术的，感觉到现在巨大需求的动力已经出现，需要一种新能源或者说新能源装备。它主要满足两个条件：可再生的，能持续不断地供应；不会产生那么多的温室温气体。从理想角度讲，假如这个技术出现的话，那世界在突破瓶颈后就会进入一种新的平衡态和发展空间。而且与前面那几次需求相比，这次的需求更深更广而且强烈得多，因为涉及到全人类的生存发展。
   
    应对这次巨大需求而起的ET技术革命得到了越来越多的人们的关注，很多人在思考，不少人已经在行动了。有的在解决一些近期的事，有些在研究下一步的开发目标，一些新产业和新产业的萌芽已经出现。从我搞装备技术的角度来看这件事的意义是非常大的。
   
    原来一直有这样的说法，认为IT后，领导产业革命潮流的很有可能是BT（生物技术），因此这些年来生物科技的发展很快，吸引了很多生物技术的专家。但现在看来，BT还解决不了这个世界现在面临的最迫切的问题，而发展能源及环境技术、带动相关产业的发展才是现在的核心和动力所在。
   
ET将是一场意义深远的科技革命，世界的格局将会为之一变。上海在这件大事上如能统一认识，就能抢得先机，率先推动新能源装备这个新产业的发展。
   
    记者：作为技术专家，您对接下来如何推进这一新技术革命的发展有何具体建议？
   
    童天雄：上海现在已具备钢铁、重化工、汽车、IT、装备等较为全面的产业体系，在此基础上，上海下一轮产业的发展无疑应与ET技术及其产业的发展紧相连接，当下可紧紧抓住新能源及新能源装备发展这个牛耳。
   
    那么新能源装备中该优先发展哪些呢？我个人看法，有两方面也是影响最大的：一是清洁发电，二是新能源驱动的交通工具。具体推动可考虑从三个层面上抓起：一是产业化。对已经符合市场要求的新能源装备实现产业化，并且形成规模，有体量；第二层面是要部署和组织力量着手新一代能源技术及装备的开发研究；第三层面是开展相关的基础和理论的研究，这是为未来作准备。
   
    为迎接ET技术及产业发展的挑战，以现有的条件和基础，上海应尽早形成三个高地，一是新能源装备的产业高地；二是新能源装备的学科高地，三是新能源装备的人才高地。归纳起来形成新能源装备上海高地，更规模、更协调、更系统地发展。具体做法上可考虑首先在上海建立一个新能源装备的工业园区，把全国的、世界上这方面的企业和配套的研究单位、企业等吸引过来。通过这样的园区能聚起一大批相关的产业，带动作用会非常明显；其二是上海有关的高校创建新能源装备的相关学科、建立实验室和研究机构，三是上海应多举办与新能源技术及装备有关的科技论坛、博览会、展示会等，形成发展新能源技术的氛围；四是在政策上鼓励国内外新能源装备企业和研究机构到上海来落户，鼓励上海企业收购兼并国内外相关企业，上海要为此制定相应的配套政策。
   
    ET将是一场意义深远的科技革命，世界的格局将会为之一变。上海在这件大事上如能统一认识，就能抢得先机，率先推动新能源装备这个新产业的发展，上海应抓住这难得的机遇！
   
专家评点
   
ET技术将成为21世纪的主导产业
   
    沈文庆（中科院院士、上海市科协主席、国家自然科学基金委副主任）
   
    我完全赞同林自新、童天雄等先生提出的面对即将到来的能源、环境技术革命（即所谓的ET技术革命）的巨大挑战，未雨绸缪，抓紧筹划我们的应对举措的建议。尽管对现在提ET技术革命是否得当会有不同看法，对ET的理解也远未形成共识，但能源的日益匮乏、环境生态的日益恶化、以及由人类活动加剧的全球气候变化，却是不争的事实，ET技术革命正是在这样的背景下应运而生。
   
    国际上已经有人在提ET时代，对此学术界一定会有不同的看法，但是这也反映了人们对能源、环境技术及产业的巨大需求。把某项技术及产业称为某一时代、甚至某一世纪的主导或代表者，应该是有一些公认的标准的。譬如因信息技术的出现及广泛应用深刻改变了人类的生活及生产方式，使得20世纪有IT世纪一说。
   
    那么21世纪会是什么世纪呢？现在世界上有一些学者认为会是ET的世纪。国际上这样的判断和估计促使我们积极思考、规划我们的对策。现在大家已经看得很清楚，化石能源的日渐匮乏一定会导致石油价格的不断攀升，加上二氧化碳的排放导致全球变暖、气候变异，使人类急需寻求可持续发展的能源。同时，与能源相关的技术比如建筑、材料、风能、水能、核能、太阳能等都在发展，产业已经非常庞大。因此，说ET技术会成为21世纪的一个主导产业，甚至是会引起人类社会、经济、生活革命性变化的产业，绝非耸人听闻，是有充分依据的。
   
    上海也最应该重视与ET相关的技术研发，因为上海在这方面有相当的基础，上海很多的科研机构、高校的实验室，相当数量的企业实际上做的事情都与ET有关，这些是催生上海ET产业的内在基础。但是我理解ET技术更多是在现有诸多技术上的集成、整合和突破，同时因多方需求的拉动，必定会形成一批全新的技术。比如，生物技术用微生物制造能源可能会有一定的突破，风能机械在上海也会成为一个产业，相关节能材料的研制更会形成一大产业群。而节能减排，减少二氧化碳排放，又会带出一系列的相关产业，这些又和现代咨询业、高端服务业紧密联系。
   
    在ET时代，所有的工厂都可能要重新设计、重新考虑，譬如高耗能的产业怎么进行减排，已有的工厂怎么进行改造等等，高端服务业及其他的研发机构都要去解决这些问题，这样，我们才可能从容应对ET时代的挑战，迎来美好的未来。
   
在传统能源高效利用上上海应作更大贡献
   
    翁史烈（上海交大教授、中国工程院院士）
   
    每一次能源时代的变迁都伴随着生产力的巨大飞跃，极大地推动了人类经济社会的发展。从我们面临的资源环境挑战来看，估计21世纪能源技术会有巨大的变革。
   
    童先生提出，为迎接ET技术及产业发展的挑战，上海应形成新能源发展的产业高地、学科高地和人才高地，这是很好的建议。但是上海同时应在传统能源，包括煤炭的高效清洁利用上作出更大的贡献。一些统计数据也能说明问题，2007年我国煤炭消费占一次能源消耗的69.4%，据中国工程院的推测，我国新能源（非水能可再生能源）到2010年也仅占一次能源消耗的2%。从这样的比例可见，传统能源关键技术的新突破对解决能源问题有非常重要的作用。
   
    所以，我们一定要坚持科技创新，加强国际合作，走出一条具有中国特色的能源可持续发展之路。
   
从IT到ET物理学有大作为
   
    周光召院士：
   
    强调物理学研究一定要有重大目标。什么是重大目标？ET就是。大家都在研究能源和气候，物理学不能不动。
   
    陈佳洱院士：
   
    最近IUPAP（国际纯粹应用物理联合会）主席关于能源问题有一封公开信，其中提出物理学要注意两件世界大事：能源短缺和气候变暖，认为物理学如果不参加进来，将很可能被边缘化。
   
    甘子钊院士：
   
    物理学已经为IT服务了50年，但是现在要从IT转到ET，即服务能源（Energy）科技和环境（Environment）科技。
   
    欧阳钟灿院士：
   
    1998年诺贝尔化学奖得主、美国凝聚态物理学家沃尔特·科恩最近几十年来一直关注能源问题，其自费制作的纪录片《太阳的能量》将在世界范围内发行。
   
    在美国国会2008年度财政拨款中，国际直线对撞机（ILC）的R&D经费比预期减少了75%，这些经费转而投入可再生能源、清洁煤燃烧等方面的研究。
   
    IT转向ET并不是说半导体就没用了，半导体研究中一个跟国家需求密切相关的领域是发光半导体材料（LED）。2007年，日本计划3年内用荧光灯全面取代白炽灯，但是荧光粉并不环保。欧盟则更进一步，在10～15年之后将用LED取代荧光灯。因此，半导体研究跟能源和环境是有关系的，有很多工作可做。
   
    事实上，最近英国《新科学家》杂志在评述2007年中国科技进展中，特别报道了无锡尚德公司施振荣博士对发展太阳能产业的贡献及潘建伟等人在量子计算领域的重大突破。“这表明中国物理学家在ET及未来的IT方面都作出了世界领先的贡献。”
   
    （摘编自《科学时报》）
   
相关链接
   
法开发新型材料大量吸附二氧化碳
   
    法国国家科研中心5月5日宣布，该机构科学家研制出一种名为MIL-101的新型材料，能够大量吸附二氧化碳气体，这种材料有望提升对抗全球变暖的能力。
   
    国家科研中心在一份公告中说，这种材料是由该机构科学家热拉尔·费雷及其领导的研究小组用铬元素和对苯二甲酸合成的，它是一种多孔的复合纳米材料。材料的表面布满了直径为3.5纳米的小孔，因此吸附能力十分强大：体积为1立方米的MIL-101在25摄氏度的温度下可以储藏400立方米的二氧化碳，而现在通用的吸附材料在同等条件下的储藏量不过200立方米。
   
    公告说，目前全球二氧化碳的排放量还在持续增长，从而进一步加快全球变暖的速度，对生态系统造成灾难性影响。而这种新型材料可以被安放在汽车上，对其排出的二氧化碳进行过滤，从而达到减排温室气体的作用。
   
    据法国媒体报道，在一年前的欧盟春季峰会上，欧盟领导人确立了雄心勃勃的减排目标，并大力提倡通过“贮藏”二氧化碳实现减排。目前已有一些欧洲企业开始实施类似项目，比如将二氧化碳“埋”在海底等。不过这种工程的造价十分昂贵，而MIL-101将为温室气体的减排提供新的思路。
   
美新型热电材料废弃热能转为电能
   
    美国GMZ Energy两周前宣布推出一款突破性的新型材料，有助于制造新一代更加清洁、能效更高的产品。这种新型热电材料使用了纳米技术，清洁环保，能够有效地将废弃的热能转化为电能，从而为绿色消费品及工业品的发展铺平道路，推动未来的可持续发展。
   
    该款GMZ材料功能众多、应用广泛。它能优化电冰箱及空调的制冷功能，并能利用汽车尾气排放系统的热源产生动力。由于GMZ材料已经研发成功，并具有成本效益及易于采用等特点，因此具备商业可行性。它可以用于现今许多产品，能减少能源消耗和温室气体排放。
   
    长期以来，因为高成本和低效率，热电材料一直未能在清洁技术中广泛运用。GMZ的新型材料从短期来看，可应用于制冷设备，以制造能耗更少的产品，或利用原本被浪费的能源；从长远来讲，它可以提供更先进的解决方案，比如利用尾气排放系统以及性能得到提升的太阳能电池板为汽车提供部分动力。
   
    GMZ热电材料由美国两所顶级的研究型大学（麻省理工学院和波士顿学院）的研究人员共同发明。它由清洁环保的合成物质组成。这种铋-锑-碲合金先被压成大约只有头发宽度千分之一的纳米颗粒，然后通过GMZ创新制造流程，经过加热挤压在一起。该制造流程将纳米颗粒散布到团状材料中，以便散发进入的热能。因此，该材料能够在电能传导的同时减缓热能传导，从而改变热能的流动方向，驱动电子和能量，使其不会散逸。GMZ材料带来的好处，即在于更有效地管理、引导和优化产品所使用的能源。