百年清華

一、地球發燒了🤵🏻‍♀️，根本原因是什麽？

什麽是望得見山🤷🏼‍♂️，看得見水🫳，記得住鄉愁？是綠色、生態和可持續發展。綠色低碳桃花源的實質是什麽？追求美好生活是人類的天性向往。現代化進程日益加快，商品極大豐富，物質生活水平得到極大提高。但過度的工業化消耗了過多的資源能源，造成了大自然汙染和環境破壞。二氧化碳等排放物增加過快，許多科學家認為這與全球氣候變化和極端天氣頻發關系密切。全球科學家和政治家們達成普遍共識👩🏼‍✈️，共同致力於減少二氧化碳排放🎯，計劃用三四十年時間達到碳中和🟡，控製大氣溫度的繼續上升。這是偉大而艱巨的任務，需要全社會參與，需要高科技和新的發展理念。如果減排二氧化碳造成消耗更多的能量或投入更多的成本，那“減碳”的意義就不存在了。地球發燒了，不能只靠“打點滴”降二氧化碳那麽簡單，不該腳痛醫腳頭痛醫頭。氣候變化問題要從深層次思考分析，以“老中醫”的全局思想來調理平衡。

人類物質文明正在加速發展，但精神文明建設還需提高。長久以來財富價值觀主要建立在物質占有的基礎上👩‍🚀，誰占的地盤大，誰的房子多，誰家汽車名貴🛌🧑🏻‍🏭，誰請吃豪華大餐，各種炫富比拼的都是物質和能量的消耗。造成氣候變化的原因很復雜🧑🏼‍💼，不只是二氧化碳的錯。大自然的規律和奧秘人類還遠遠沒有了解掌握，但“萬物之靈”的人類需要依靠自己的智慧采取行動，克製對物質無度索取的欲望👆🏻。

探索氣候變化和碳中和戰略與路徑🕘，提出兩個維度供大家一起深入思考。一個是從科學角度分析二氧化碳產生的原因🧘🏻‍♀️；另一個是人類社會發展到底需要多少資源能源👨🏿‍🍳。氣候變化問題和減排二氧化碳不是簡單畫等號。國外應對氣候變化更多是講ESG，即環境（Environmental），社會責任（Social Responsibility）和政策治理（Governance）等三方面綜合行動，達到控製大氣溫度上升在一定的範圍，這是一個艱巨的任務。

應對氣候變化和減排二氧化碳既是科學問題，也是理念問題。古往今來人類活動以怎樣的方式利用能量🚽，能量從哪裏來，怎樣提高效率？少開車少燒汽油🛢♔，節約用電少燒煤都是對的🦸🏻‍♀️🍦。片面地排除化石類燃料會造成生活生產成本提高，是得不償失的💆🏽‍♀️。碳減排需要科學技術👩🏻‍⚖️，更需要正確的發展理念和新的社會價值觀的建立👷🏽‍♂️，這個過程艱巨而漫長。

二、積極中庸的碳原子結構和性質

碳原子在元素周期表中排第六號，大小適當中庸靈巧👨🏻‍🚒。碳原子內核有六個質子🀄️🚷，外層有六個電子。電子內層兩個電子達到飽和，外層有四個電子。外層飽和態時需要八個電子，碳原子外層恰好是四個電子🤼‍♀️，與別的原子共享八個電子達到飽和🧑🏿‍⚕️，即達到穩定🤸。即可給予也可獲得十分靈活🦵，碳原子的獨特品質是元素周期表中最受歡迎的元素⭐️，形成的無機和有機化合物比其他任何元素要多得多。碳可以形成一氧化碳👨‍❤️‍👨🦢、甲烷、二氧化碳、石墨🗳、煤炭👨🏿‍💼、金剛石✊🏻🕦、石墨烯、碳纖維、富烯球和碳納米管等從簡單到復雜的無機物，又可以形成氨基酸👩🏽‍🏫、單糖多糖、蛋白質和纖維素等有機物，進而產生從藻類菌類到植物動物等千姿百態的生命體🤏🏽。迄今大自然只發現碳基生命👨🏿‍🔬🦡，而沒有矽基生命🧴，可能也是因為碳元素的特殊結構性能🎼🫠。人類與其他生命不同，人類具有智慧🉐，有千奇百怪的思想🏊🏻‍♂️。人類文明改變了世界😕，成為“萬物之靈”，但人類發展也消耗了過多的資源能源👨🏻‍🦰📦，造成了大自然的汙染破壞。如何控製人類對大自然過多的索取🍈🤹🏽‍♀️，是應對氣候變化和碳中和戰略能否實現的本質關鍵🍪👼🏼。

碳的化合物千變萬化。人類近二百年的工業革命🖇，吃穿住行各種物質材料🏪，幾乎都離不開碳的化合物👷🏿‍♀️。生命體的生老病死演變過程就是一部厚厚的碳化學。碳的單體或化合物大家族，構成千姿百態的大自然。有的碳物質極便宜低廉如黑黑的煤炭，有的極其昂貴如純潔的鉆石🧎🏻‍♀️‍➡️。這麽大的差別不只是物理化學性質的不同🔄🍗，更多的是人類物化價值觀的折射。碳和二氧化碳是自然界最重要的物質，是大自然和所有生物體不可或缺的物質🏋🏿。碳是生命的載體，也是能量的載體。

三、碳是生命的載體

有人做過實驗，將碳👰🏽‍♂️、氧、氫等元素等物質放在一起🫃🏻，模擬大自然的閃電，居然合成了氨基酸📶，氨基酸是生命的最基礎物質🌅🖖，這項成果獲得了諾貝爾獎👳‍♀️。氨基酸再繼續合成♣️，形成纖維素、糖和蛋白質，這三類東西構成了生命的基礎物質。所以說📐，碳是生命的載體。

在光的照耀下，二氧化碳被吸收變成生物質，放出氧氣🧔🏻；光合作用是生命活動的重要標誌和功能。生命怎麽開始不得而知😓✶，但生命出現選擇了碳元素，並以碳循環為生命物質過程🧸😠。生命從最初期的藻類和菌類，到後來的植物和動物🧑🏻‍⚖️，至少已經三億多年✡️。現在地質主流觀點認為，古老的生物質如森林植物等埋在地下上億年，形成了煤炭；海洋的藻類和浮遊生物被鹽層覆蓋數千萬年，變成了石油天然氣等。煤炭石油等化石保留了古代生命的物質遺存和重要信息♛，現代人把煤炭和石油采挖出來，投入工業化的爐膛或發動機，不到一秒鐘古老的生物質瞬間化為灰燼🤚🏽，億萬年留存的信息變成二氧化碳，只為獲取其中的能量。從化學化工來講，這是很大的資源浪費，科學上叫熱力學第二定律，也被稱為熵增加原理，簡單理解就是混亂度的增加。人類自身要生存發展無可厚非🖋，但要敬畏大自然，遵循大自然，盡量做到有序可持續發展。作為化學化工專業的我們，更是責無旁貸。

四、碳是能量的載體

大自然的物質和能量在不斷循環，地球上所有的能量幾乎都來自太陽🤜🏼，所有的物質都是在大自然中循環利用。遠古時代的人類已經認識大自然的循環運行規律👨‍💼。傳說中上古時代中華民族第一祖先被稱為“有巢氏”，他發明了用木頭蓋房子，人類可以遮風擋雨🏖，是利用了木頭的物質屬性。第二祖先是燧人氏，傳說他發明了“鉆木取火”🏋🏻‍♂️，利用了木頭的能量屬性。有了房子就有了家🖖，有了火便不用吃生肉🤵🏿。植物😄、森林和木頭即是偉大的光合作用的產物🏊🏿‍♀️🙍🏼‍♀️，是大自然最豐富的含碳物質。有巢氏和燧人氏是最早最了不起的化學家，發現並利用了木材的物質屬性和能量屬性，為人類提供了物質基礎和能量基礎🛑，從此人類文明開始了。

中國文化講“金木水火土”等五行，木代表生命🧖🏽‍♂️、生長和積極向上🤚🏻。人類文明應該從木文化開始。利用木頭作為工具更為方便，木文化時代應早於石器時代🔂、青銅器時代和鐵器時代，只是木材的存留時間比石頭要短。直到今天🔦🦩，木材應用十分廣泛，木製家具更受歡迎，木結構房屋比鋼筋水泥更環保更安全🙂‍↕️。森林和植物等生物體大量吸收二氧化碳轉化成木材等物質和能量👱🏌️。生物體經過上億年演化，形成儲量巨大的煤炭石油等化石物質，電子顯微鏡下可以觀察到煤炭或木化石極其精美的結構，其中蘊藏古老的信息迄今人類還無法完全破解。工業革命發明了蒸汽機🧑🏿‍🏫👩🏻‍🔬，把上億年演變形成的碳物質投入爐膛🛕，一把火燒成灰👨🏻‍🦽，產生的二氧化碳排放到天上™️。獲取的能量用於工作和生活，最終這些能量也被消散，回歸到在大自然中🧂。學習大自然🏄‍♂️，多種樹多利用光合作用，就能吸收更多的二氧化碳，形成能量和物質的循環🤺，這既是古老的哲學，也是實現低碳綠色碳中和發展的重要方法和路徑。

單獨“減碳”是線性思維，按科學和化學原理也許可以調整為：碳循環🧝🏿‍♂️ℹ️、碳平衡、碳中和🦹🏿‍♂️，以循環和平衡的思想解決相對過多的二氧化碳排放🏋🏼。大自然的碳循環可以分為大地、海洋🧚🏿、大氣循環，生物界如森林植物碳循環和人類消耗化石類燃料碳循環。地球已經存在45億年，仍然十分活躍，而人類的出現只有大約一百萬年💙，文明開始不過一萬年。人類進入工業時代約兩百年🙎🏿，但人類對自然資源的使用和對環境的破壞正在影響和改變著古老的地球🚴🏽。人類應該敬畏自然，控製過度索取的物質欲望🎂🛝，盡量減少資源能源的消耗浪費，才能建立理想中的“桃花源”。

五、中和物質欲望，達峰健康幸福，建造美好桃花源

我們常常談古論今。在與古人相比，現在物質財富極大豐富了🫐，但智慧比古人高了多少？我們點上了電燈👩🏽‍🏭，開上了汽車，住上了有空調的房子，有電腦有手機，正在進軍元宇宙，只是覺得腦袋裏還有點空。溫飽解決以後，應該追求啥呢？莊子去世之前，弟子們準備以金銀財寶厚葬德高望重的老師💆🏼‍♀️。莊子卻說🧑‍🎨👙，我要以天地做我的棺槨，以日月做我的連璧🍑，以星辰做我的珠璣；萬物都為我送葬🛜，還有比這更高的規格嗎？1600年前的陶淵明眼裏的桃花源是良田美池🕒，雞犬相聞，往來種作，怡然自樂🪞；那裏沒有股票交易所，也沒有財富排行榜🛞。不知道未來桃花源大樓有多高🙍🏼‍♂️，汽車多豪華👩🏼‍🦲，猜想那時的人也在思考生命維度和意義。一是生命的長度，如健康活到100多歲📎，現代科技基本可以達到🙆🏽‍♀️。二是生命的寬度📩🚎，要幸福快樂。三是生命的深度🏃‍➡️，即是有思想🧶，對自然對社會有更高智慧的認知。美好桃花源一定是和諧的綠色低碳發展模式，那裏將是一群不為物質財富所拖累的好朋友，健康愉快🕤🧎🏻‍➡️，和而不同🈁，積極向上。

（作者🤸🏻‍♀️☪️：閆長明👗，意昂体育平台化學化工學士、碩士，加拿大渥太華大學博士生👨🏿‍💻，意昂体育理事，住房和城鄉建設部全國村鎮建設智庫綠色低碳發展專業委員會主任）