第33章 我們星球的未來(4)(1 / 2)

2011年3月20日的英國《每日電訊報》對中國的努力進行了高度評價:“如果中國發展釷基反應堆的努力取得成功,將極大地改變全世界的能源版圖,它可能標誌著能源政策的戰略領導地位正從缺乏生氣、安於現狀的西方轉向一個願意打破成規的崛起的技術大國。”

外國媒體對中國不吝溢美之詞,起源於中國科研實力的大幅增強。在過去10年裏,中國投入了大量經費用於科學研究,科技水平不斷提升,雖然這一過程中也矛盾糾結,問題重重,但所取得的成就也有目共睹。現在,中國正依靠自己的科技實力,在世界科技舞台中扮演更有分量的角色。

核能雖然不會排放溫室氣體和有毒氣體,但具有核汙染的危險性,其“清潔性”是相對的,有些對環境保護嚴格的國家如德國,並不將核能列為清潔能源的一種,可再生能源如光能、風能、地熱能無疑是更佳的選擇。但現階段的技術卻無法產生大量的、集中化的、有保證的工業電力,不過,世界科學家的不懈努力正帶來更多的希望曙光。

美國麻省理工學院的化學家Daniel Nocera聲稱,他的研究小組在可持續能源方麵取得了裏程碑式突破,真正的實用型的、價格低廉的“人造樹葉”首次由他們開發成功,其光合作用效率是自然界樹葉的10倍,並且將來還能進一步提高。

這種“人造樹葉”設備由矽、電子元件、催化劑等構成,把它放入4.5升水中並暴露在陽光下,產生的電力足夠支持一個發展中國家家庭一天的用電量。Nocera說:“我們的目標是讓每個家庭有自己的發電站。對於印度和非洲等發展中國家的貧困地區來講,‘人造樹葉’具有更加特殊的意義,可以作為一種廉價的家庭電源。”Nocera及其團隊下一步的目標是努力提升“人造樹葉”材料的效率和使用壽命。

“自然界由光合作用推動,而未來世界可能由‘人造樹葉’的光合作用來推動。”Nocera的斷言也許還有對自身技術的過分自信,但在某種意義上說,它確實代表了人類對無任何汙染的“光能”成為新能源主力的極度渴望。

中國科學家在光能利用上也有了新的突破。中國科學院生物物理所常文瑞院士課題組經過5年多的研究,率先獨立解析了來源於高等植物菠菜的次要捕光複合物CP29晶體結構。自然界植物的光合作用的原初反應是從捕光開始,CP29是最大的蛋白,不僅捕獲太陽能並將能量高效傳遞到反應中心,還在能量傳遞中起到橋梁作用。對於CP29這些蛋白複合物精確三維結構的研究,將對闡明光合作用的分子機理,並以此為基礎利用、模擬光合作用,實現“人工光合作用”意義非凡。

中國科學家在一向薄弱的基礎科學研究領域也有了令人激動的進展。中國科學院研究生院教授蘇剛及其博士生李偉等人提出用於研究量子多體關聯係統熱力學性質的新方法,被命名為線性張量重整化群(LTRG)方法,該成果發表在國際著名期刊《物理評論快報》 (PRL)上。

強關聯量子多體問題一直是凝聚態物理研究的中心問題之一,但應用最廣泛的算法“蒙特卡羅”方法,其研究的係統尺寸不能太大,同時也會遇到“負符號”等問題。最為準確的密度矩陣重整化群(DMRG)方法,在推廣到更高維的情形時則遇到瓶頸。蘇剛等人提出的LTRG新方法不僅具有很高的計算精度,而且比基於DMRG技術的算法具有更好的靈活性和可擴展性,易於編程,計算量相對較小,為當前“熱度”高漲的量子計算奠定了有效的方法基礎。

中國自身科技力量的攀升,展現出“突破的力量”,也為世界的前行注入了新的血液和活力,如果在“能力”與“責任”中尋找到最佳的平衡點,也將使更多的國家從中受益,中國的科技影響力正在開始“走出去”,世界期待著下一個“中國故事”。

9 日本預演“無核時代”

2012年5月5日,距日本福島核電站核泄漏後的1年2個月後,日本最後一座正在運行的核電站停止發電,至此為止,日本國內55座核反應堆全部停止運營,整個國家首現“無核狀態”。

過去的半個多世紀中,日本不斷升級核電規模,使其支撐起整個國家1/3的電力供應,早已是不折不扣的“核電”大國。但是,作為迄今為止唯一遭受原子彈危害的國家,日本的“核夢魘”一直深藏於心,而2011年3月海嘯後的福島核電站泄漏,無疑重新喚起了社會的“核恐慌”。反核者提出的 “我們應當重新思考,在地震多發的列島上建核電站是否恰當”的質疑,正讓日本上下重新審視發展核能的政策。迫於公眾壓力,日本核電機組一個接著一個地停機,最終全麵停運。

無疑,這是核電發展史上的一次標誌性事件,雖然僅可能會是一個短暫的“無核期”,但也足給我們舉出一個絕無僅有的範例:如果沒有核能,世界將會怎樣?