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上海市科协与上海社科院主办的“新思维头脑风暴”研讨会上,在谈到上海未来的产业技术发展方向时,力主将能源、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,本刊特邀记者江世亮采访了童天雄教授。现转发此文以飨读者。
●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。
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: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。
我们不妨从近300年的人类社会发展历程来看,从中可以找到内涵和规律性的东西。人类社会长期以来是以农业为主,农业社会的动力来源是人力和畜力,社会发展很慢,因而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。动力的产生对整个社会有着极大的推动,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,钢铁和燃油的结合很自然地催生了汽车,汽车问世后不仅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,极大地改变了人们的生活、交往、工作方式。
汽车的出现,使得人们能在更大的空间范围内选择自己的生活及工作空间,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,在追求利润最大化的驱动下,把生产的各个环节分散到成本最低的地区来实现,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什么?
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,严重威胁着人类的生存;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,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,社会发展是难以持续下去的。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,即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,这件事的意义非常重大。
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:第一层面是产业化,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;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,这是为未来做准备。
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,上海应抓住这一难得的机遇!
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。
ET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一产业发展。
专家点评
ET技术将成为21世纪的主导产业
沈文庆(中科院院士):我完全赞同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。比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。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。
在传统能源高效利用上上海应做更大贡献
翁史烈(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做出更大的贡献。一些统计数据也能说明问题,2007年我国煤炭消耗占一次能源消耗的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(中科院院士):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(中科院院士):最近国际纯粹应用物理联合会(IUPAP)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(中科院院士):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。
沈文庆 陈佳洱 史烈 周光召 甘子钊
欧阳钟灿(中科院院士):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。而在美国国会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IT及未来的ET方面都做出了世界领先的贡献。”