低碳能源、科學中心、金融風險控制、新一輪光電技術建設、創新人才培養機制……這是日前在上海市歐美同學會、上海留學人員聯合會召開的主題為“2020上海發展暢想”院士座談會上,與會院士熱議的幾個話題。眼下的上海,籌辦世博會是一大主題,但2020年,乃至2030年后上海如何繼續保持生機活力、如何科學健康發展也已在謀劃中。誠如主持座談會的上海市歐美同學會會長、兩院院士嚴東生先生所言,院士們的建設性意見對上海在今后的5年、10年乃至更長的時間里,如何真正向前一步步推進,如何在國內繼續起到帶頭作用具有非常意義。為使讀者大致了解院士們的觀點,我們摘登其中部分發言內容。
上海低碳能源的未來
張杰 上海交通大學校長、中國科學院院士
從現在到2050年是一個關鍵時期。因為按照現在的預測,2050年以后我們就要進入到核聚變能時代。聚變能一旦有了之后,就可以一勞永逸地解決能源問題,但是從現在如何走到2050年,這是我們當代人必須要解決的一個重要問題。
從現在來看,我們的能譜主要來源于這么幾個部分:化石能源,包括石油、煤炭、天然氣等等,還有就是裂變能。幾十年前裂變能剛剛發展的時候,大家對它抱有很大希望,但是現在大家清楚了裂變能是自然界比較容易用來燃燒裂變的燃料,也是有限的。最近幾年可再生能源開始越來越多地發揮作用。主要是太陽光,陽光除了提供人類能源以外,還以風能或者太陽能的形式被人類收集起來,這是可再生能源,這也是人類過渡到聚變能時代寄予很大希望的能源。
很長一段時間我們對清潔能源的定義都發生過偏差,認為只要不是放出直接對人體有害的能源就是清潔能源,現在的定義還必須是要盡量少排放二氧化碳的能源才是清潔能源。當今二氧化碳的排放已達到高點,假如這種情況持續下去,世界將產生不可逆轉的變化。從奧巴馬政府執政以來,對二氧化碳的排放越來越關注,這樣二氧化碳排放就成為了我們新經濟體國家發展的一個重要的瓶頸問題。
目前,我們交通的能耗已占到全社會能量消耗的20%。更重要的是它成了二氧化碳排放的大戶,可見,汽車對未來上海的發展至關重要。2007年上海交通能耗占總能耗的19.5%。2006年上海汽車保有量是238萬輛,二氧化碳的排放是1427萬噸,占總排放7%。上海市政府制訂了2010年上海節能減排目標,對煤炭的比重和新能源的比重、天然氣的比重,尤其在節能方面有了明確的標注。
由于交通占上海能源總能耗的20%左右,而二氧化碳排放又占非常大的份額,所以交通能源的低碳和無碳化就有非常重要的地位。我們正在嘗試的新路,就是在能源產生的過程中,也可以捕獲二氧化碳,并用掉這些二氧化碳。其中作為新能源之一則是二甲醚。
二甲醚是煤氣化多聯產的副產品之一,通過將二氧化碳加上氫以后產生的二甲醚,其本身是高效的燃料。我們提出的新方案是希望把二氧化碳直接氫化,使這個過程在短期內完成。二甲醚的燃燒值非常高,它的好處是在燃燒的過程中,可以完全消除碳煙的排放,氮氧化物等的排放也可以大幅降低,所以它是一個非常理想的新型燃料。假如上海公交車全部使用二甲醚燃料,一年可以減排23.3萬噸二氧化碳。2008年上海擁有全部自主知識產權的二甲醚公共汽車已經問世。而且上海的147路有10輛二甲醚汽車已經投入運行2年了,這是國家新能源真正批量生產清潔能源車的第一例。
上海作為我們國家汽車工業的重要基地,同時還有很好的煤化工基礎,不應該錯過二甲醚汽車發展的機遇。建議從國家戰略的角度大力發展二甲醚產業:
第一,希望編制上海二甲醚汽車產業規劃和發展政策,有效帶動一批相關產業,形成擁有我國能源特色的新能源汽車產業鏈。希望這個能夠成為上海汽車產業發展的新增長點,用二甲醚的核心技術和產業服務全國。
第二,建議盡早將上海在二甲醚技術上的領先優勢轉化為標準,為二甲醚汽車的產業化和商業化推廣提供重要的保障,我們希望把技術領先優勢變成產品優勢。
第三,建議規劃實施在2010年上海世博會期間將二甲醚汽車作為世博園區的世博專用線示范運行。
形成綜合研究中心
沈文慶 國家自然科學基金委員會副主任、中國科學院院士
我希望到2020年,上海能形成一兩個可以引領世界的學科。我們知道在斷肢再植、燒傷方面,上海已經走向了世界。到2020年,我們的醫學某些方面會不會有一些新的治療方法可以走向世界?現在上海光源已經投入運行,以這個光源為基礎的研究中心能不能在生命科學、材料科學還有物質科學研究的某些方面在2020年的時候達到引領世界的程度(即世界上的頂級科學家都要到你這里來研究)?這種研究中心無疑會為上海將來進一步的大發展提供知識基礎。
現在我們國家的研究體系,都是以一個學科為主,甚至是二級學科,非常專門化。而當今科學發展更需要學科交叉融合,需要和人才培養結合起來,有的需要一些比較大的設備,比如醫藥開發可能就要借助光源來開展。綜合性的研究中心,可以把各個方面的人才聚集起來,這將是世界科學研究的發展方向。我想上海如果可以以光源為中心建成一個綜合研究中心,我希望它可以變成一個開放的研究中心,和光源聯合在一起,就可以大大促進我們科學研究的發展,成為上海知識發展的一個產學研基地,成為上海知識創新和產業創新的基地。到2020年,為上海產業的發展提供科技支撐和知識基礎。
提升空間探測能力
葉叔華 中科院上海天文臺,中國科學院院士
從天文這個角度來看,上海應該而且可以發展空間探測工作。因為上海本身是有基礎的,已有航天八院、技術物理所、小衛星中心等機構。上海天文臺現在在建一個65米的射電望遠鏡,而且要求在2012年9月要投入工作,屆時,這個射電望遠鏡要參與探月二期。依托這個射電望遠鏡,我們可以做空間天文等方面的工作,不僅可以做深空探測,還應該考慮做對地球的精確測量,對于地球的精確測量現在是國家16個專項之一,應用性非常廣。我們現在正好有機會可以推動應用衛星這個工作。以前我們的應用衛星多半是氣象衛星和海洋衛星,還沒有真正進入到重力衛星方面。重力衛星可以研究地球重力場的有關變化,而且能監測全球變化,比如說對地震、海洋、冰川、氣候都可以起作用。上海天文臺之所以有這個機會,也與以往國際合作的工作有關。
上海天文臺如果推動國內與國際合作,能在5年之內發射重力衛星的話,那就大大提升了我們的力量。我想我們盡快把這個項目推動起來,爭取到2012年或2013年,使上海成為航天領域的一個重要基地。
建設“智慧上海”
禇君浩 中科院上海技術物理研究所研究員、華東師范大學教授、中科院院士
種種跡象表明,新一輪光電技術有可能成為推動社會經濟發展的領跑技術,主要表現為兩個方面:一是光電信息傳感。其中,可見光、紅外線是相對比較成熟的領域,現在從短波方面向紫外伽瑪射線方向發展,從長波方面向THz方向發展,逐步發展成為一個全波段的光電探測傳感系統。在成像方面,今后利用成像光譜和指紋光譜技術可以對目標物進行全光譜的識別,不僅可以看清楚物體,而且還可以知道此物體的成分。這樣它就能服務于環境資源勘察或者醫學檢測,比如可以利用紅外光譜分析環境中有毒氣體的成分,或者對人體惡性腫瘤做分析,我們可以用穿過人體的THz光(電磁波)測量成像光譜,然后根據目標的特征光譜和指紋光譜,進行非接觸、無損傷的檢測。除人體外,還可以對許多目標體進行檢測。利用這些技術還可以探礦。這項技術是2020年的發展方向。
還有一個鼓舞人心的發展,就是讓盲人可以看到世界。這項技術可將攝像儀安裝在眼鏡上,使用者手上拿著一個控制器,然后把攝像圖像變成電脈沖,把它置于舌部,然后可以分析出圖像。
另外,光電信息傳感還可以發展到光、熱、電、磁、壓力、質量、溫度以及成分的感知、傳輸和分析,這就是所謂多傳感技術,包括振動、壓力、質量、溫度和物體成分等信息,都可以被傳感分析。這是國際上現在非常熱的一個方向。除了互聯網以外,IBM提出還要建立一個物聯網,即將所有的公路、橋梁、人體和建筑等任何物體的相關信息,都用傳感器傳輸到網上。如此建立的傳感網或者叫物聯網,再和互聯網結合起來,加上計算模型,就成為一個集信息獲取、傳送、分析、判斷和反饋系統設備于一體的工程,最終會使整個地球變成一個“智慧地球”。
中國最近提出要發展的“感知中國”系統,本質上就是一個傳感器網絡系統。其中的核心技術涉及傳感器發展、模型和大量的網絡計算。這些技術一旦建立并趨于成熟,就可以使整個城市和我們的生活將變得非常智能化。舉例來說,比如一件衣服扔進洗衣機,洗衣機里有傳感器,它可以分析出這件衣服的材質,然后調整溫度和洗滌時間;再比如交通上的運用,如果車前面有人,傳感器將信息傳導到汽車,油門就踩不下去。這幅非常智慧地調節人類活動的圖景,將在2020年前后逐步成為現實,中科院上海微系統與信息技術研究所、上海技物所已經有一定的研究工作基礎,上海應該也有條件率先發展這個技術,建設“智慧上海”。
上海應成為人才高地
裴鋼 同濟大學校長,中國科學院院士
上海要想達到2020年的目標乃至2030年和2050年的目標,人才是基本的要素。上海如果不能成為人才高地,那所有的目標可能都不能達到。上海在高層次人才、在人才高地方面還要做很多的工作,上海最近提出九大產業上海振興計劃,我覺得和它配套的方面,如教育、衛生、科研、文化方面,也應該相應有幾大計劃。上海的教育和衛生落腳點是落在上海兩千萬人口上,還是放眼長三角乃至全中國、全世界,形成教育和衛生的高地?以這樣的思路來發展上海的教育和衛生,甚至是文化。
近年來,生命科學的發展尤其是干細胞的發展非常快,最近中國科學家用四倍體老鼠來證明iPS全能性的文章,這里也有上海科學家的一份功勞。我想這個領域可能會成為中國最主要的生命科學的發展,此外,在轉化醫學和傳染病研究等方面,國內外的研究進展都非常快,我們國家這方面的布局也是非常前瞻的。為順應生命科學大發展的趨勢,我建議上海在人才政策方面,在科研體制機制方面,要進一步解放思想,敢于大膽嘗試,率先走出一步。我非常希望在推進生命科學最前沿發展的同時,也能為解決中國長期存在的體制機制問題作一點探索。我們的硬件當然還需要進一步提升,但是我覺得,目前中國的硬件已經有本質性的提升,現在需要提升的是機制體制和人才政策,給科學家一個比較長期穩定的支持。
鼓勵引進消化再創新
聞玉梅 復旦大學醫學院教授,中國工程院院士
現在上海的生命科學發展得非常好,但是生物技術轉化到實際運用方面還有欠缺。我有一個想法,能否站在別人的肩膀上再跨越。現在有許多很好的生命科學研究項目,在轉化為技術時遇到瓶頸。在這方面,我們在發展進程中,最好通過購買和引進技術來解決遇到的問題。比如,現在的乙肝傳染者,從上世紀七八十年代的10%以上下降到7%以下,這與當時引進兩條生產線有關。
現在上海的生命科學和生物技術發展方面還有很大欠缺,技術層面分散,也不成規模。雖然有一些“海歸”也帶回來一些技術,但是不成體系,上海和國家應考慮通過引進一些關鍵技術,使站在這個技術上的我們可以跳一步。比如,上海生物制品研究所這次生產的新型流感疫苗,其質量據了解,在全國十家生產單位中是最好的。該所13年前就已經和日本進行合作,引進了相關技術,并這些相關技術上進行發展,由此在制備新型流感疫苗中發揮了優勢。
推動金融風險控制研究
彭實戈 山東大學教授、中國科學院院士
金融風險控制是一門科學,怎樣既能把金融的風險控制住,又使得很多金融產品可以有很好的流動性,是目前全世界都面臨的棘手問題。
過去認為風險模型就是概率的模型。現在國際上很多人都意識到,概率模型用于物理方面比較成功,但用到社會上就不太理想,因為人的行為并不獨立,人看到別人的行為,就有反應,有反應就不同,就受影響。我們提出一種新的體系,就是從科學的角度,不僅認識到概率有不確定性,而且認識到概率模型也有不確定性,也就是雙重不確定性。過去概率模型確定以后,國外有很多動態的計量辦法;如果模型不確定,就要有新的動態計量辦法。在這方面我們是領先的,國外都在學我們。我希望能夠在全國,特別是在上海,把這個事情推動起來。
未來空間整體發展戰略
鄭時齡 同濟大學建筑與城市空間研究所所長、中國科學院院士
對未來上海市空間的整體戰略發展,我有四點建議:
第一,希望建立中央綜合活動區,培育國際創新環境。這樣的中央綜合功能活動區要整合原有中心城區的功能,向中心城區各個區域輻射,調整空間布局,促進多功能的發展。綜合功能活動區的建設可以整合各區正在出現的功能和創意園區,發揮綜合功能,相互補充,相互促進。金融中心區也應該是綜合功能區,除直接的金融機構外,還需要樓宇經濟和園區經濟的協調發展。它們應該不僅是我們現在劃定的原來的中央商務區,還應該向周邊地區,包括靜安、盧灣、徐匯、長寧地區輻射,也可以利用一些原來的歷史建筑來建設。
第二,建設創意城市和國際化的文化環境。在建設金融中心區的同時,要注重人才環境的建設,培育國際創新環境,吸引人才。我主張我們城市除了建設四個中心以外還要增加文化中心這樣的目標,建設為人才發展所必需的國際城市文化環境和文化產業。我們現在這方面遠遠落后于北京和香港。為此,我們要結合上海的特點充分發揮文化的資源,除原有的一些國際性的旅游節、藝術節、電影節外,逐步主辦一些與生活和創意有關的國際性節日,如音樂節、設計節、服飾節、動漫節、手藝節、美食節等。
第三,統籌安排上海的城市建設用地、生態環境用地、工業用地、農業用地。重視二次開發城市建設用地,提高城市土地的效益。同時要建設一些功能性的城市地區,發揮上海在長三角區域核心的作用,為此要強化虹橋商務區的建設,使之成為上海城市發展和提高城市化品質的增長點。建議在外環線周邊擴展若干培育園區經濟為主體的商務園區,積聚產業與居住功能。除原有9座衛星城外,建議發展次一級城市地區,諸如江橋、周浦、莘莊、顧村、曹路、三林、羅店、九亭、趙巷等。
第四,規劃并實行后世博上海行動計劃,規劃好世博會園區土地的后續利用,建設國際化的會展中心,使之成為上海城市發展新的功能增長點。從現在起,我們要考慮有計劃地保留一些優秀的世博會場館建筑,使上海萬國建筑博覽會得以可持續發展。
盡早發掘人的潛能
周翔 東華大學化工學院教授、中國工程院院士
人才在各個階段可以采取不同的方式獲得:可以引進,也可以在各個階段進行培養。但是要得到可持續發展為我所用的人才,則要從孩子抓起。一定要從根本上改變應試教育對各個年齡段孩子創新性的影響。因此,建議有關部門認真考慮,從中國的國情出發,應該為國家培養什么樣的人才?然后對每一個階段,比如學前、幼兒、小學、中學、大學設計實施培養計劃,同時要有新的教材。目標是能使人的潛能可以盡早也盡可能多地發掘出來。
與此同時,人的素質培養也極為重要。這里最根本的一點是社會公德,雖然看似很簡單、很一般,但是可以影響后來的行為。如果說一個人的社會公德在其青少年階段就得以塑造、養成,那日后當他成為一個企業家或公務員時,就會意識到自己要擔負起社會責任,會具備更多的社會責任感。
建設先進的醫學城
王正敏 復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院教授、中國科學院院士
到2020年,上海若要成為我們國家的醫學中心,任務還是相當艱巨的。為此建議,可以嘗試建一個國際先進理念指導下的醫院,這樣的醫院能夠被國際公認,而且可以吸引很多國外的病人來就醫,我覺得如果要做這件事,不應該是抓現在的一個或者是兩個醫院,而應該有造一所醫學城這樣規模的設計,以此來帶動其他醫院的改造和建設。
其次,我覺得有條件的醫院,應該有醫師科學家,或者是科學家醫師的培養計劃。換句話說,在醫院當中要有一批以醫療為主要目的的科學家在進行研究,他們可以充分利用醫院的資源進行工作。如果沒有醫學科學基礎的探索,沒有一批掌握現代生物科學和信息科學技術的醫學專家,建醫學中心是辦不到的,這要作為一個長期計劃來考慮。
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二甲醚(DimethylEther),簡稱DME,是一種無毒含氧燃料,常溫常壓下為氣態,常溫下可在五個大氣壓下液化,易于儲存與輸運,二甲醚可從煤、煤層氣、天然氣、生物質等多種資源制取,能實現高效清潔燃燒,在交通運輸、發電、民用等領域有十分廣闊的應用前景。近年來,二甲醚已經成為國際石油替代與新型二次能源的熱點之一。
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