黨的二十大報(bào)告指出，要積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。北京大學(xué)深入貫徹新發(fā)展理念，于2022年設(shè)立北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金。該獎(jiǎng)項(xiàng)由澳大利亞必和必拓公司（BHP）捐資，旨在資助北京大學(xué)科研能力突出、研究工作富有創(chuàng)新性的優(yōu)秀博士研究生從事碳與氣候相關(guān)研究。希望此項(xiàng)榮譽(yù)能夠激勵(lì)北大學(xué)子肩負(fù)起應(yīng)對(duì)全球氣候變化的使命，積極探索未知世界，開展高水平學(xué)術(shù)研究，在“碳與氣候”相關(guān)領(lǐng)域發(fā)出青年聲音，產(chǎn)出創(chuàng)新成果，為建成人與自然和諧共生的現(xiàn)代化作出突破性貢獻(xiàn)。
蔡興瑞，北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院地理學(xué)（環(huán)境地理學(xué)）2019級(jí)博士研究生，師從王學(xué)軍教授，研究方向?yàn)閰^(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)與模擬。在北京大學(xué)學(xué)習(xí)期間，發(fā)表學(xué)術(shù)論文6篇，其中，第一作者論文3篇，曾獲得北京大學(xué)三好學(xué)生、北京大學(xué)優(yōu)秀科研獎(jiǎng)、北京大學(xué)五四獎(jiǎng)學(xué)金等，為2022年北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金獲得者。
志之所趨，無遠(yuǎn)弗屆，窮山距海，不能限也。——金纓《格言聯(lián)璧》
在燕園的時(shí)光飛逝，七年前初次踏入東門的那個(gè)大雨瓢潑的日子仿佛還在眼前，轉(zhuǎn)眼之間我已經(jīng)成為一名四年級(jí)的博士生。回首從作為一個(gè)本科萌新初入燕園，到今天獲得北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金榮譽(yù)的這段旅程，我由衷地感激王學(xué)軍教授循循善誘的教導(dǎo)、城市與環(huán)境學(xué)院濃厚的科研氛圍、北京大學(xué)盡善盡美的基礎(chǔ)設(shè)施和研究生院成熟完善的支持體系，讓我在科研路上多了一份沒有后顧之憂的勇氣、獲得了一股敢于堅(jiān)持自我興趣的信心。獲得這份榮譽(yù)對(duì)我而言不僅是一種肯定，更是一種激勵(lì)，提醒著我還有很遠(yuǎn)的路要走，鞭策著我在自己的科研領(lǐng)域中努力鉆研。在這里借助研究生院提供的平臺(tái)，我很高興能夠和大家分享我的研究經(jīng)歷和一點(diǎn)拙見，希望能與大家一起交流，共同進(jìn)步。
在閱讀和模仿中踏出科研的第一步
與本科、高中時(shí)的“聽課——作業(yè)——考試”的學(xué)習(xí)模式不同，科研工作往往需要自己主動(dòng)尋找現(xiàn)有研究的盲點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)值得鉆研的問題，獨(dú)立完成從無到有的探索。對(duì)于初入科研的同學(xué)來講，這種轉(zhuǎn)變往往令人困惑、無所適從，不知如何邁出科研路上的第一步。
剛加入課題組的我也很不適應(yīng)這種突然間的模式切換。我所在的課題組主要關(guān)注汞元素的地球化學(xué)過程及其對(duì)環(huán)境和人體的危害，結(jié)合組內(nèi)的實(shí)際情況，王老師建議我對(duì)國(guó)內(nèi)的全行業(yè)大氣汞排放清單進(jìn)行更新。當(dāng)我們對(duì)科研領(lǐng)域一無所知的時(shí)候，能做的就是閱讀大量的文獻(xiàn)，從而逐漸掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，把握領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)的過程中，我注意到已有大量研究著眼于煤電行業(yè)的大氣汞排放清單，但少有研究關(guān)注同樣是重要的大氣汞排放源的水泥行業(yè)，而構(gòu)建不同行業(yè)大氣汞排放清單的基本原理都是相同的。這使得我萌生了參照現(xiàn)有對(duì)煤電行業(yè)的研究進(jìn)行水泥行業(yè)研究的想法，并得到了王老師和組內(nèi)師兄的支持和幫助。
工作過程中，在研究架構(gòu)、數(shù)據(jù)收集、模型搭建、文章撰寫等方面，我都從煤電行業(yè)的大量研究成果中學(xué)到了很多可參考和借鑒之處。這種模仿很大程度上沖淡了我最開始面對(duì)科研工作的生疏感和無力感，在一定程度上讓我感到安心和有章可循：循著前人的足跡走出科研工作的第一步，讓我在較短的時(shí)間內(nèi)熟悉了從提出問題到發(fā)表成果的全過程，為我的科研工作打下了一定的基礎(chǔ)。
文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研在科研中一樣重要
孟子曰:“盡信書，則不如無書。”進(jìn)行科研工作要閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)，同時(shí)也要注意文獻(xiàn)不一定就是真理。很多時(shí)候我們會(huì)關(guān)注一些高影響力的學(xué)者和學(xué)術(shù)期刊的工作，但其實(shí)在科研工作中，每個(gè)人都有好奇和質(zhì)疑的機(jī)會(huì)，這同樣也是新發(fā)現(xiàn)的契機(jī)，而求證這些知識(shí)最好的方法莫過于親身考察，從中得到自己對(duì)這個(gè)問題的理解。
在閱讀水泥行業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)的過程中，我發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有關(guān)于水泥行業(yè)大氣汞的計(jì)算方法直接使用了煤電廠的排放因子法，然而，水泥廠與煤電廠的工藝流程有顯著區(qū)別，這可能導(dǎo)致排放因子法并不是最合適的方法。因此，我尋找了水泥廠的工藝圖，并向水泥廠的工作人員請(qǐng)教相關(guān)知識(shí)。結(jié)合閱讀文獻(xiàn)、資料和咨詢得到的信息，我提出使用廠級(jí)的質(zhì)量平衡法構(gòu)建清單，該研究已經(jīng)發(fā)表在專業(yè)領(lǐng)域期刊Environmental Science & Technology上。
除大氣汞排放以外，水泥以及其下游的混凝土行業(yè)也是國(guó)際公認(rèn)的高能耗行業(yè)，產(chǎn)生大量溫室氣體、PM2.5、NOx、SOx等大氣污染物。我國(guó)水泥和混凝土產(chǎn)量占到世界的一半以上，而在“雙碳”以及超低排放的大背景下，我國(guó)水泥行業(yè)中已經(jīng)涌現(xiàn)了大量面向節(jié)能環(huán)保的技術(shù)創(chuàng)新，這可能對(duì)未來中國(guó)水泥行業(yè)的大氣汞、其他污染物和二氧化碳排放產(chǎn)生非常深刻的影響。因此，我也多次參加水泥、可持續(xù)建筑等相關(guān)行業(yè)的行業(yè)會(huì)議，與企業(yè)管理者、技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行交流，以此獲取最新的行業(yè)技術(shù)動(dòng)態(tài)，從而讓我的研究更加“接地氣”。
在合作和交流中拓寬自己的可能性
絕大多數(shù)科研成果都是在學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上取得的。隨著現(xiàn)代科學(xué)各研究門類的不斷細(xì)化、各領(lǐng)域研究程度的不斷深入，以合作和交流的方式跨越學(xué)科和領(lǐng)域壁壘已經(jīng)成為一種新的趨勢(shì)和手段。碳排放與氣候變化是一個(gè)綜合性的問題，涉及到環(huán)境、工程、能源、地理、經(jīng)濟(jì)、管理、社會(huì)學(xué)和心理學(xué)等許多領(lǐng)域。與人類浩如煙海的知識(shí)庫(kù)相比，一個(gè)人所學(xué)的東西總是非常有限的，往往只能關(guān)注于幾個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，思維方式也常常受限于自己的知識(shí)面。因此，在面對(duì)碳與氣候這樣一個(gè)整體性的問題時(shí)，作為一名初入此領(lǐng)域的研究者，更應(yīng)該廣泛地與本領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者開展學(xué)術(shù)交流，學(xué)習(xí)其他學(xué)科的思維方法并化為己用。學(xué)術(shù)交流越廣泛，就越可能得到更多的啟發(fā)，從而完善自己的研究。
混凝土具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，因此能作為各種物質(zhì)流的“匯”，但現(xiàn)有研究還少有從生命周期的視角對(duì)中國(guó)水泥及混凝土行業(yè)的溫室效應(yīng)和環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估。為了加深自己對(duì)該領(lǐng)域的理解，我在上個(gè)暑假參加了密西根大學(xué)的環(huán)境系統(tǒng)工程暑期學(xué)校，去接觸生命周期評(píng)價(jià)領(lǐng)域內(nèi)的各種前沿進(jìn)展，并與該領(lǐng)域的老師和同學(xué)們一起完成課題、交流心得，這段交流經(jīng)歷極大地開闊了我的視野。此外，與冶金、氯堿、化工等其他工業(yè)行業(yè)相比，水泥行業(yè)現(xiàn)有工藝無法繞開石灰石的煅燒這一主要的排放溫室氣體的環(huán)節(jié)，因此無法借助于能源體系的脫碳完成行業(yè)本身的碳中和，更多地是依賴于CCUS等末端脫碳技術(shù)。評(píng)估這些新型技術(shù)的預(yù)期效果和環(huán)境影響要求我學(xué)習(xí)新的方法，因此，我申請(qǐng)以聯(lián)合培養(yǎng)博士生的身份前往倫敦大學(xué)學(xué)院交換一年，就這一主題與世界前沿的學(xué)者進(jìn)行合作。我由衷地感激北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金的支持，讓我在這次海外合作中能夠全身心地投入碳與氣候這一領(lǐng)域的前沿研究中。
能夠從事科研工作是一件令人興奮的事，而在北京大學(xué)做科研又是一件格外幸運(yùn)的事。北京大學(xué)為我們提供了優(yōu)越的環(huán)境和支持，幫助我們專心追尋自己的學(xué)術(shù)理想和抱負(fù)。獲得北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金這一榮譽(yù)，激勵(lì)著我在學(xué)術(shù)科研的道路上堅(jiān)守本心、力求精進(jìn)，在碳與氣候的領(lǐng)域做出有益于社會(huì)的成果。
背景材料：
北京大學(xué)于2022年3月設(shè)立北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金。該獎(jiǎng)項(xiàng)由澳大利亞必和必拓公司（BHP）捐資，旨在資助從事碳減排與氣候變化領(lǐng)域相關(guān)研究、科研能力突出、研究工作富有創(chuàng)造性的優(yōu)秀博士研究生。在發(fā)放獎(jiǎng)學(xué)金的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目每年還將舉辦獲獎(jiǎng)學(xué)生年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，促進(jìn)碳減排與氣候變化等相關(guān)的政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流。
