黨的二十大報告指出，要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。北京大學深入貫徹新發(fā)展理念，于2022年設(shè)立北京大學必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學者獎學金。該獎項由澳大利亞必和必拓公司（BHP）捐資，旨在資助北京大學科研能力突出、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。希望此項榮譽能夠激勵北大學子肩負起應(yīng)對全球氣候變化的使命，積極探索未知世界，開展高水平學術(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。

顧蔚譯，北京大學環(huán)境科學與工程學院環(huán)境管理系2022級博士研究生，師從覃櫟研究員，研究方向為全球變化下“水—能—糧”耦合系統(tǒng)的風險管理。曾獲國家獎學金、錢易環(huán)境獎等榮譽，是2023年北京大學必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學者獎學金獲得者。

又一個四季在輪回，又一個年代在變換，理想永遠都年輕。

——趙雷《理想》

在興趣指引中理解世界、改變世界

“興趣至上、理解世界、改變世界”是我作為一個學術(shù)新手對科研工作的理解。

“興趣至上”是科研的起點。我們需要找到自己感興趣的研究話題，這樣才有動力持續(xù)投入其中并有所突破。我們也需要找到能引起公眾共鳴或其他學者感興趣的研究話題，這樣才能與志同道合的師友并肩作戰(zhàn)、合力產(chǎn)出成果。

“理解世界”是科研帶給我的收獲。通過深入學習各種理論知識、模型架構(gòu)和物理機制，我可以站在巨人的肩膀上，更迅速地理解世界的運行規(guī)律。例如，通過學習作物生長模型、生命周期評價模型等，我更清晰地理解光溫、水肥、土壤等要素是如何作用于作物的生長發(fā)育，更全面地認識一碗米飯從農(nóng)場到餐桌經(jīng)歷的復雜過程，包括作物的種植、施肥、灌溉、病蟲害防治、收獲、加工、運輸和銷售等多個環(huán)節(jié)。基于這些理解，我可以更系統(tǒng)地量化糧食安全面臨的潛在風險，更高效地識別關(guān)鍵風險因子，從而有針對性地提出優(yōu)化策略。

當然，科研是一個需要厚積薄發(fā)、時常與失敗為伍卻又必須屢敗屢戰(zhàn)的工作，所以總是需要那么一些“改變世界”的少年熱血來賦予其意義。碳中和目標正是我們這一代人的時代使命。

在學科交叉中找尋突破、填補空白

初入燕園一學年，深感“大學之大乃大師之大”。本學年我廣泛學習了多個院系的課程，各個領(lǐng)域的大師學者言傳身教，其踏實、求真、沉穩(wěn)的學術(shù)品格對我影響頗深。

以深度學習不同領(lǐng)域的知識體系為前提，我注重培養(yǎng)自身交叉多元的學術(shù)視角，為博士階段開展氣候變化下“水—能—糧”耦合系統(tǒng)分析研究積累方法學基礎(chǔ)。例如，城市與環(huán)境學院開設(shè)的“應(yīng)用氣候?qū)W”、“氣候變化討論班”以及地球與空間學院開設(shè)的“水文地質(zhì)學”等課程，為我開展氣候變化下多要素耦合系統(tǒng)的研究提供了氣候?qū)W、水文學知識。與此同時，環(huán)境科學與工程學院開設(shè)的“環(huán)境科學與工程前沿”、“社會研究設(shè)計原理與方法”、“人地系統(tǒng)：交互影響與綜合評估”等課程進一步夯實我的專業(yè)基礎(chǔ)，并將視野拓展至人地耦合系統(tǒng)。

北京大學必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學者獎學金項目給我最大的啟發(fā)也是其容納多元學科的特點。在項目申請以及與其他同學交流的過程中，我了解到不同專業(yè)的學者是如何利用自身學科助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。碳中和路徑設(shè)計需要融合環(huán)境科學、水文學、農(nóng)學、生態(tài)學、氣候?qū)W、工程學、醫(yī)學等多個學科，綜合考慮碳中和路徑的經(jīng)濟成本、資源環(huán)境效益、健康效益等多個維度。因此，致力于該領(lǐng)域研究的同學也可以和其它專業(yè)的學者廣泛探討，尋求自身學科邊界的突破，在學科交叉中碰撞出創(chuàng)新的火花，為最優(yōu)的碳中和路徑設(shè)計提供新見解。

研究介紹：碳中和路徑設(shè)計的水—能—糧等多要素協(xié)同

我國煤電裝機量高達10億千瓦，約占全球煤電總裝機量的50%，能源消費的碳排放強度高出世界平均水平30%以上。為如期實現(xiàn)碳中和目標，大部分燃煤電廠勢必面臨著淘汰退役或改造升級。燃煤電廠改造的方案之一是耦合生物質(zhì)能—碳捕集與封存(BECCS)技術(shù)，將生物質(zhì)（例如作物秸稈）與煤炭共燃，生物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳被認為是植物生長所儲存的碳釋放出來，屬于“凈零排放”，再輔以后端碳捕集與封存（壓縮、冷卻、運輸、注入合適的地質(zhì)構(gòu)造中）的“負碳技術(shù)”。

然而，從更廣泛的人地耦合系統(tǒng)來看，由于該技術(shù)鏈條長、難點多，在資源可獲得性、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟效益、社會和生態(tài)影響等方面仍然存在著較大的不確定性。具體原因包括：1）適用于BECCS的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)會額外占用土地資源、消耗水資源，與主糧作物的種植具有潛在的競爭關(guān)系，從而威脅到水資源安全、糧食安全；2）在氣候平均態(tài)變化和極端天氣氣候事件頻發(fā)的背景下，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源供給的穩(wěn)定性也受到巨大沖擊；3）農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源在空間上分布不均勻、與電廠空間位置的匹配度較低，使得生物質(zhì)預處理和運輸成本增加；4）生物質(zhì)與煤炭共燃可能導致原有燃煤電廠的發(fā)電效率下降。上述諸多挑戰(zhàn)阻礙了現(xiàn)階段我國BECCS技術(shù)的大規(guī)模部署和應(yīng)用。

以大規(guī)模部署B(yǎng)ECCS技術(shù)為案例，我們可以發(fā)現(xiàn)碳中和目標關(guān)聯(lián)著復雜的自然環(huán)境—人類社會耦合系統(tǒng)，在設(shè)計路徑時需要協(xié)同多重可持續(xù)發(fā)展目標。本項目擬整合多學科模型，詳細考慮碳中和路徑下大規(guī)模部署B(yǎng)ECCS技術(shù)的氣候風險、資源環(huán)境影響以及經(jīng)濟公平性，從多重目標協(xié)同優(yōu)化的角度為科學合理規(guī)劃BECCS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用提供政策建議。此外，本項目基于綜合評估模型多系統(tǒng)耦合、多部門交互的優(yōu)勢，結(jié)合大量本土化縣級、廠級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，既保留綜合評估模型系統(tǒng)性的特點，又提升其輸出結(jié)果空間分辨率。基于細尺度多目標優(yōu)化管理情景，將國家尺度碳中和路徑細化至縣級，為BECCS技術(shù)的推廣及碳中和目標的實現(xiàn)提供更為精細化的路徑支撐。

在變與不變中沉著冷靜、守住初心

全球變暖、海平面上升、自然災(zāi)害頻發(fā)，這些自然環(huán)境的變遷離我們并不遙遠，我們也應(yīng)在變化中調(diào)整自己。于社會而言，碳中和就是應(yīng)對全球氣候變化而發(fā)起的一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。于個體而言，在這一艱巨任務(wù)中，無論是對碧水藍天的向往，抑或是對個人價值的追求，北大學子應(yīng)有遠大理想，更應(yīng)有敢為天下先的使命與擔當，腳踏實地錘煉自身本領(lǐng)，貢獻自身智慧。在這個瞬息萬變的世界，我們要能夠從蘇軾“一蓑煙雨任平生”的胸懷中汲取智慧，將沉著冷靜和堅守初心貫穿于自己的求學和成長之路。