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人类的终极问题 未来篇 封面

人类的终极问题 未来篇

袁越

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21.8万字总字数
¥35.4定价

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内容简介

“未来篇”作为《人类的终极问题》的续篇,探讨人类未来的可持续发展问题,涉及农业、材料、能源三大领域,是袁越将自己多年积淀的知识储备与最前沿的科学新知融为一炉的又一力作。 -- 人类未来吃什么?人类未来用什么?人类未来烧什么?这三个问题是人类未来的终极问题。面对不断膨胀的人口,逐渐匮乏的资源、日趋严重的环境污染,只有进行一场新的“农业革命”,改变材料的生产和使用方式,努力探索新的能源形式,人类才能实现可持续发展。本书作者袁越借助专业的科学背景、大量的阅读梳理、实地的采访调查,把目前已知的三个问题的最佳答案和推理过程呈现出来,并借此传达这样的理念:人类只有一个地球,我们是休戚与共的人类命运的共同体,面对未来,我们每个人都要做出改变。

读者书评

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书名那么大,内容还是接地气的。 探讨了未来的农业、未来的材料和未来的能源,也就是人类未来吃什么,用什么,烧什么。 吃什么,关注的是人类如何度过“饥荒”的危机;用什么,侧重于考虑塑料、钢铁、水泥、合成纤维的功与过;能源,将是决定人类能走多远的核心要素。三者又能通过一个核心“部件”——能量,实现连接。 作者的描述缜密且数据丰富,也实地走过了不少典型案例所在地,根据过去到现在的发展路径,结合当前已经冒头的技术趋势,推演了人类未来的食物、材料和能源的发展可能方向。人类毕其功于一役,其实就是实现最大化的能量利用效率,这样人类才能养活得了更多的自己,同时尽量降低对地球的损害。

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个人觉得写的是有趣的。 很多数据支撑。 很多读者看到标题,可能期待的是人工智能的方面的讲解,结果发现作者全程在讲环保,会觉得作者有点偏左…哈哈。 但其实人类的终极问题自始至终只有一个,就是如何活下去。

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在图书馆接水的时候偶然看见这本书,心想这书名也太哲学了,抬头一看,嚯,竟然在生物学分区里,在下正是生物慈善家选手,这不得好好看看生物学怎么解答人类的终极问题。 其实书里主要分了三大类别:人类起源、人类寿命和创造力。每一部分都是按发展顺序引经据典的缓缓道来,好像不是在看生物科普书籍,像是在学历史,但又非常的专业,引文人名的处理堪比发表的综述论文(不过有一点点瑕疵,有好几个地方的人们都打成了人瑞们,但瑕不掩瑜)。 当然我最感兴趣的就是咋抗衰老和提高创造力。抗衰老目前的研究最有效的就是饥饿,在饥饿状态下机体内的一系列信号传导和酶作用都会发生改变,可能会关闭一切对个体无用的部分(比如生育),从而达到延长个体寿命的目的。当然啦,每个人体质不同,不一定对每个人都有一模一样的作用,永远不把话说满是科学被称为科学的准则,保持更正的机会和未来进步的空间。 创造力有一句打动我的:姚明说天才篮球运动员不是培养出来的,是发现找到的。天赋天赋,天生而赋,当然科学怎么会只沉迷于基因决定一切捏,看看闲书,多跟别人交流,记记笔记还有做梦都会产生灵感。

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人类世面临着新的选择,想写点东西的时候,看到朋友圈有人说 PNAS 论文,也是袁先生最喜欢写点东西的研究杂志说,人类和畜类占了全部哺乳动物的 95%,这个说明我们给其他生物留下的空间应该说已经非常有限了。本来自己对于物种的灭绝还是存在疑问,但是突然发现在这里竟然具有这么多可以思考,尽管袁越不是研究的学者而是作为写作存在着,其中理解不一定特别准确,算是半个乐观的方式来看待住行和能源,这些是我们生存的核心,对于社会上很多争议的话题都是深入考察的方式来进行表达,可能受到了疫情的影响,也不算特别完全状态,但是按照这种方式来写作也算是比较奢侈。对于里面很多内容都是自己正在研究的技术,比如塑料充满了想象的分解模式,对于能源获取转换以及使用模式,写书还是为了传播,所以有些观点也不算准确,比如对于钠离子电池和锂离子电池之间比较,对于资源的控制始终是我们社会的主题与话题,经过自己不大认可其中某些观点,但是还是阅读了两遍,因为自己需要不断思考研究的发展与未来的状态。

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农业、材料、能源 人类未来是否完全倚重这三个行业的发展水平,这我不好说。 但对这三个领域的解读,确实增进了不少的认识。 现如今科技等的发展如此之神速和精细,以至于我们每个个体其实对日常生活中的大部分事物完全处于“知其然而不知其所以然”甚至“一无所知”的状态。 读罢此书,起码可以增进我们对这三大领域的理解。 从这个角度看,此书相当值得一读。

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‌人类是从哪里来的? 考古化石遗骸的一团乱麻到最后解读DNA搞清楚亲缘关系,科学探索不易啊,等到技术成熟,很多原理上的东西才能实现。 下一个未解之谜:为什么是夏娃和亚当的基因留下来呢。不同的基因对适应环境做出了什么样的贡献? ‌人类到底能活多久? 减缓衰老的速度(产品未知) 逆转衰老的速度(人造器官和干细胞),神经系统的衰老是可逆的,细胞本身也无法人工取代。(脑机接口) 端粒理论不再神话(无限分裂癌症,端粒长度和年龄之间的关系模糊) 基因检测,探寻基因与疾病之间的相关性(而非因果性)。 基因的甲基化(研究阶段)发育和衰老是依靠甲基化来完成的。衰老和死亡都是由基因所控制的自杀行为——大自然为什么要进化出衰老这个功能? 龙虾的逆生长/不会衰老 衰老和死亡就是大自然进化出来维持生态平衡的武器,如果没有死亡,生态系统注定会崩溃。——一个跳跃的想法 线粒体(能量的发动机)限制了真核生物不得不死亡。衰老的核心是核基因组和线粒体基因组的不匹配。 “不死的生殖细胞,短命的身体细胞” 饥饿疗法、锻炼身体和低碳水饮食会缓解衰老。线粒体的工作效率高,自由基更不容易泄露。 ‌人类的创造力是从哪里来的? 创造力五阶段说:准备期(知识积累和技能储备) 酝酿期(一种此前未曾出现的神经连接方式) 洞悉 评价期(自我评价,分辨一个问题是否可解)(他人的评价) 精心制作期(技术帮助想法落地) 一个富有创造力的人不仅需要依靠发散性思维去寻找灵感,还需要不懈的努力将其完善成形,后者需要的反而是聚敛性思维,也就是解决特定问题的能力。 液态网络,让新鲜事物顺利出现,又可以让好的创新稳定下来,并将边缘继续扩大,以便进一步探索“相邻可能”。 神经网络的可塑性,不断地被修正和重塑。 让大脑休息会提高创造力:散步、浇花或者做家务。 看闲书、记笔记以及和同事聊天等做法都能扩大神经元的触角。 容忍错误,放宽眼界,去探索未知的领域。 现代社会的大部分创新都是集体智慧的产物,生存竞争只是进化的表象,团结合作才是核心。 要思考一些严肃的话题,你知道我们都是同一群非洲人的后代。 衰老的不可避免,当初的进化,留下来无法填下的坑。“复杂”“麻烦”“不得不”才是常态啊。——还是要进化,要复杂。不能为了活着而活着。 技术能够实现想法。“相近可能”慢慢生出创造性的作品。

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农业、材料和能源决定了人类的未来,本书回顾了这三大领域的发展历史,以实证研究的方式探索了当前最新的发展状况,令人信服地点明了未来的发展方向。中国在这些领域的研究,不少处于领先地位。作者文笔流畅,深入浅出,知识点颇多,阅读时感觉收获满满。 大自然有三个基本法则,无论是谁都必须遵守:第一,任何一个固定空间的环境承载力都是有限的,生活在其中的每一个物种都有一个数量上限,无法超越。第二,每个物种所占有的生态位也是有限的,比如陆地动物很难生活在海里,热带植物不可能在极地生根发芽。第三,任何一种生物的繁殖速度都必须超过其环境承载力的上限,其目的是为了增加保险系数,否则一旦有个风吹草动,这个物种就有可能灭绝。 事实上,相比于农业,定居才是人类进化史上真正的大事件。定居生活使得人类智慧的代际传承成为可能,人类文明从此开始腾飞。定居生活还使得人类首次产生了私有财产的概念,等级制度应运而生,剥削和压迫成为常态;更重要的是,定居生活导致了人类历史上的第一次人口大爆炸,因为早年间四处游荡的猎手们不得不带着妻儿一起上路,为了照顾年幼的孩子,女人们主动减少了怀孕的次数。定居之后,母亲们不但不用背着孩子四处走动了,甚至还可以把全村的孩子集中起来交给老人抚养,于是育龄妇女们生孩子的频率由过去的平均每4~6年生一个改为平均每年生一个。虽然其中半数都会因为各种原因而夭折,但人口的增长速度仍然比过去快了至少一倍,大家很快就发现狩猎采集来的食物不够吃了。 发明农业是人类所犯的最大的错误,农业的目的不是为了追求更好的生活,而是为了喂饱越来越多的人口,所以农业发明之后人类的生活质量每况愈下。 戴蒙德是讲述人类历史的畅销书《枪炮、病菌与钢铁》(Guns, Germs and Steel)的作者,他在文章中列举了农业带来的三大害处,每一个都有充分的证据。第一,为了喂饱越来越多的人口,农民们只能用廉价的热量(谷物淀粉)代替营养丰富的食物(肉类和野果),导致蛋白质和维生素的缺失。狩猎采集时代的人类食物种类非常丰富,营养均衡,所以那时候的人类健康状况普遍要比农民们好,甚至身材也都更加高大健壮,这一点有无数考古学家可以证明。 第二,农业的本质是追求能量生产效率,所以农民们倾向于只种那些能够带来高产的农作物,导致农作物的品种越来越单一。进化史上的无数案例证明,生物多样性越低,抵抗风险的能力也就越差。单一作物一旦遇到某种病虫害,或者气候稍有不适就会面临绝产的风险,其结果就是大面积饥荒。纵观整个古代人类史,大大小小的饥荒几乎每隔几年就要来一次,没有任何一个农业社会能够逃脱这一宿命。 第三,农业是绝大多数人类传染病的罪魁祸首,主要原因在于农业导致人类聚居区的密度进一步增加,这就给传染病的传播提供了温床。另一个原因是畜牧业的发展让人类和动物之间经常发生亲密接触,相当多的病菌和病毒都是从动物传到人的。 稻米的单产最高可达小麦的5倍,大米中含有的碳水化合物在烹饪后也更易消化,这就是为什么以大米为主食的民族人口密度普遍要比以面粉为主食的民族高的根本原因。 稻米虽然产量高,但营养成分较为单一,缺乏一些人体必需的维生素和矿物质,比如维生素A和铁元素等,也许这就是东亚人身材普遍较矮的原因。 古代人是如何解决大米营养缺乏这个问题的呢?答案就是多吃菜。凡是吃米饭的地方蔬菜的品种都异常丰富,除了特别穷的人家,每顿饭都会配好几样菜,远比吃面食的地区丰富得多。 吃米的民族偏好集体主义,善于从整体的角度思考问题,吃面的民族则正相反,崇尚个人主义,善于分析细节,重视个案。他的理由是,水稻属于劳动密集型农作物,需要很多人合力修建灌溉系统,相互商量分配水资源,所以稻农们必须学会相互合作,避免冲突。相比之下,小麦虽然单产比水稻低,但种小麦基本上无须灌溉,所需劳动力也较少,麦农不需要和他人合作就可以自给自足了。 事实上,凡是农业开始得早的地区几乎都存在土壤流失的问题,我们的黄河之所以叫“黄”河,就是因为曾经遍布黄土高原的农耕土壤被雨水冲进了河里。同理,中东地区之所以变成了今天这个样子,原因也是农业导致的土壤侵蚀。研究表明,自1万年前农业开始以来,幼发拉底河和底格里斯河的出海口向外延伸了将近200公里,形成了一个总面积高达数千平方公里的冲积平原,组成这个冲积平原的泥土全都来自上游的新月沃地,而后者则因为土壤的流失而逐渐成为不适合耕作的半沙漠地区。中东地区的政治动荡很大原因就在于环境恶化导致农业衰落,当地人养活不了自己,只能铤而走险。 类似的情况在历史上发生过很多次。古罗马的衰落被认为与罗马帝国境内耕地质量的急速下降有关,玛雅文明的衰落与尤卡坦半岛土壤的大面积流失有关,复活节岛文明的衰落同样是因为波利尼西亚人把岛上的树都砍光了,导致该岛仅有的一点点土壤丢失殆尽,冰岛文明的衰落则是因为岛上的土壤更新速度太慢,一点点轻微的扰动就足以导致土壤生态系统彻底崩溃,连一棵树都支撑不了。 有一个例外值得一提,那就是水稻产区的土壤往往保护得比较好,这是因为水稻田常年被一层水覆盖,风吹不走。稻田的灌溉系统往往也会比较健全,暴雨带来的洪水会被储存起来,以便干旱时使用。农业史研究专家罗宾逊教授认为,这一点足以解释为何种水稻的文明往往会延续得比较久,比如中国和印度就是如此。 农田只要连续种上几年,产量就会急速下降。走投无路的农民们发现草木灰是很好的肥料,这就是刀耕火种的起源。农民们烧完一片林地,种上几年后再另换一块森林,继续刀耕火种。这种野蛮的耕作方式在土壤肥力相对较低的热带地区非常流行,对热带雨林造成了严重的破坏,最近几年亚马孙热带雨林大火频发,原因就在这里。 刀耕火种等粗放的耕作方式破坏了原始森林,减少了单位面积土地对大气二氧化碳的吸收,所以地球大气二氧化碳浓度的上升是从农业兴起时就开始了。 在哥伦布到达之前美洲大陆一共生活着大约6000万原住民,平均每人占有1.04公顷的耕地。欧洲殖民者带去的传染病杀死了大约90%的美洲原住民,造成5600万公顷(约合8.4亿亩)的耕地被荒废,重新成为森林。这一变化吸收了大量二氧化碳,足以导致大气二氧化碳含量减少5ppm,此事引发的连锁反应又可以解释另外5ppm的变化。也就是说,美洲大陆农业系统的突然崩溃几乎完美地解释了16世纪末期至17世纪初期的那次全球气温骤降,崇祯皇帝是被哥伦布杀死的! 自然界含有的氮元素一直在惰性氮和活性氮之间循环,两者达成了动态平衡。化肥工业的发展使得大量惰性氮转变成了活性氮,其中很大一部分活性氮不可避免地进入了江河湖海,导致地球水体富营养化,蓝藻大爆发,迅速耗光了水里的氧气,大量水生生物因此而死亡。 自然界的碳元素也是一直在循环着的,固体的碳和空气中的二氧化碳依靠这个碳循环维持着微妙的动态平衡,保证地球温度不会发生大范围的波动。农业的发明虽然暂时打破了这个平衡,但地球强大的自愈能力还是能够让碳平衡重新回到起点,这就是为什么17世纪初期的那次小冰期很快就结束了。但是,自工业化开始以来,人类不计后果地大规模开采化石能源,地球的碳平衡再次被打破。 所谓“传统”的农业并不一定是可持续的,否则就无法解释两河流域、古罗马、玛雅和复活节岛的生态灾难。在他看来,那些地方的农业生态系统之所以崩溃了,原因就是当地农民采用了一项传统的农业技术——犁耕,最终导致土壤被严重侵蚀。为了修正古人犯下的错误,蒙哥马利在这本书中提出了全新的保护性农业三原则:第一,采用免耕技术,尽可能减少对土壤结构的扰动;第二,种植覆盖作物并保留作物残茬,确保土壤一直被作物覆盖;第三,用不同的作物进行轮作,确保一定程度的物种多样性。 在这三原则当中,免耕技术是核心。 最环保的做法就是根据不同的土壤条件选择不同的发展模式。对于那些地处穷乡僻壤的低产农田,尤其是容易造成水土流失的梯田,就应该还给大自然,用于保护物种多样性。对于那些平原上的低产田,则应该采用休耕的办法休养生息,等哪天这块地养肥了,再重新发展农业不迟。对于现有的高产田,那就必须继续发展现代农业,采用目前所能掌握的最先进最高效的可持续农业技术,尽一切可能提高产量和生产效率,以此来喂饱国民。 因为印度僧侣属于高种姓,社会地位相当高,如果他们吃素的话,地位低的民众就更愿意模仿,所以印度的素食传统保持得非常好,直到今天都是印度社会的主流。相比之下,古代中国是官僚社会,僧人的地位低,越是地位高的王公贵族就越喜欢大鱼大肉,所以中国的素食传统非常脆弱,素食者主要集中在佛教徒群体当中,普通老百姓还是更喜欢吃肉。这就是为什么印度素食在口味上和肉几乎没有关系,但中国的素食必须做得更像肉才行。 玻璃在透明性上的优势却让这种材质获得了很多额外的用处,并以一种令人意想不到的方式改变了西方社会的历史进程。 玻璃和瓷器这两种材料的不同命运和它们背后的人关系不大,纯粹是历史的偶然。这个例子清楚地表明,科学的出现很可能只是一个偶然事件,玻璃这种神奇的材料为科学的诞生提供了催化剂,而科学的诞生又促进了材料技术的进步,人类从此进入了材料科学的时代。 1950年以前,人类使用的大部分塑料都是半合成的,产能受到限制,价格也不便宜。第二次世界大战导致发达国家原材料紧缺,于是化学家们开始着手研究全合成塑料,逐渐掌握了一套以石油或天然气为原料合成塑料的技术。“二战”结束之后,石化行业迅速崛起,使得塑料成为继混凝土之后总产量排名第二的人造材料。塑料不但产量高,性能也越来越优异,价格却越来越便宜,很快就替代了绝大部分天然材料。举例来说,此前的家具大都是用木头做的,有了塑木之后就不用再去砍树了;此前的食物容器都是玻璃或者陶瓷做的,有了塑料之后就不用再去烧窑了;此前的服装面料大都来自棉花、亚麻、丝绸和动物皮毛,有了合成纤维之后就不用再去种地、放羊、养蚕了;此前的大部分渔竿、弓弦、赶马的鞭子和高档雨伞的骨架都是用鲸须做成的,有了塑料之后就不用再去捕鲸了…… 物理回收法有3个难以克服的困难,不要指望它能一劳永逸地解决塑料问题。 第一,此法只适用于热塑性塑料,热固性塑料很难办到。后者有点像混凝土,一旦成型就很难再还原回去了。第二,塑料本质上是一种长链分子,每经过一次热冷循环,分子长度就会缩短一点点,导致其质量有所下降,不像金属那样可以永远循环下去,这就是为什么回收塑料的质量比不上原生塑料,两者之间永远存在的价格差就是明证。第三,物理回收法对原材料的纯净度有很高的要求,只要掺杂了一点点其他塑料,其质量就会大打折扣。 如今大部分日常用品的塑料包装上都会看到一个三角形的标志,3个首尾相连的箭头给人一种“可回收”的感觉。其实这个标志只是为了说明这件产品用的是什么塑料,以三角形中间的数字为准,其中标号1指的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),这是最容易回收的塑料种类,标号2指的是高密度聚乙烯(HDPE),也比较容易回收。其余的3~7号分别对应着聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和其他塑料(比如聚碳酸酯或者聚乳酸等),回收难度则要大得多。 目前标号1和标号2这两种塑料只占所有回收塑料产品的1/4左右,这说明全球每年生产的塑料当中有3/4都因为各种原因而难以回收利用。 人类历史上很多帝国的成功原因往往也是它们最终崩溃的缘由,塑料王国也逃不过这一宿命。塑料低廉的价格导致其使用量急剧增长,塑料经久耐用的性质让它们难以降解,塑料性能的多样性又让它们难以回收和重复利用。塑料的这3个优秀特征最终把它自己变成了低贱和丑陋的代名词,同时又给地球带来了一场难以解决的大规模生态灾难,海洋成了最大的受害者。 一个现代人绝不会仅仅满足于吃饱肚子。他的梦想也许是重建地球生态,或许是和亲朋好友一起环球旅行,甚至是乘坐宇宙飞船探访火星。所有这些想象都需要大量优质能源的支撑才能实现,而且想象力越丰富,所需要的能源往往也就越多。人类的想象力是没有尽头的,对能源的需求同样也是没有尽头的。 思考的本质就是计算,当人类学会了用计算机代替脑细胞进行计算的时候,这才终于意识到计算有多么耗能。 我们的生活离不开能源,衣食住行全都需要能源的加持。现代人之所以穿得越来越时髦,是因为织布机和化纤的发明;吃得越来越丰富,是因为拖拉机和化肥的普及;住得越来越舒适,是因为钢筋水泥的大量使用;行得越来越频繁,是因为汽油和柴油越来越便宜……人类社会的每一次进步都是能源效率提升的结果。对能量密度的不懈追求,贯穿了整个人类发展史。 石油和煤炭一样,都是古代生物被埋入地下之后,在高温高压的作用下缓慢生成的。煤炭的前身是植物,主要成分是碳,只含少量其他元素。石油的前身是海洋动物,主要成分是烃,也就是碳氢化合物(Hydrocarbon)。组成烃的碳链既可以是开放的单链,也可以闭合成环。石油中的烃以前者为主,碳链的长度决定了烃分子的物理性质。在常温常压条件下,1~4个碳原子组成的烃为气态,5~18个碳原子是液态,18个碳原子以上的烃为固态。 碳链的长度还决定了其化学性质。具体来说,1个碳原子和4个氢原子组成的分子叫甲烷,是天然气的主要成分;2~4个碳原子的烃分别叫乙烷、丙烷和丁烷,它们既可以用于制造液化石油气,也可以用作化工原料;5~7个碳原子的烃叫石脑油,主要用作有机溶剂;7~11个碳原子的烃就是大名鼎鼎的汽油,当年人们认为它没啥用处,都是直接倒进河里的;12~15个碳的烃就是煤油,可以代替鲸油用于照明;15~17个碳的烃是柴油,以前也是石油加工过程中被倒掉的副产品;18~19个碳的烃可以用于制造工业润滑剂,从此捕鲸业彻底失去了商业价值;而20个碳以上的烃就是石蜡、焦油和沥青等物质,既可以被制成蜡烛或者凡士林等日用品,也可以用作建筑材料。 从木柴到煤炭的转型需要铁路网和电网的支持才能成功,而从煤炭到油气的转型则需要公路网和航空业作为基础。所有这些网络基础建设都需要投入大量的人力物力才能完成,而一旦它们完成之后,改动起来又相当困难。比如今天的这个大电网是为了配合火电厂而搭建起来的,两者都适合自上而下进行管理,秉性相投,所以配合得天衣无缝。但新能源的特点决定了它更适合自下而上的分布式发展,微网才是它最合适的搭配。 这将是人类能源史上的一次根本性的革命,因为旧能源几乎全都是资源型的,没有就是没有,因此很容易形成垄断,甚至引发战争。太阳能和风能则正好相反,是一种相对平等的资源形式,只要你拥有相应的技术,就可以获得属于自己的那一份。 目前人类活动所消耗的初级能源可以按照用途的不同大致分为三大类,各占1/3左右。第一类是居住耗能,其中的23%被电灯、电话、电视、电脑等家用电器消耗掉了,其余的77%被用于调节室内温度,包括暖气、空调和风扇等。这一类能耗理论上都是可以被清洁能源所替代的,目前这个比例也已经达到了26%,而且正处在迅速增加的过程中。第二类是工农业生产耗能,其中的75%被用于各种加热过程,比如炼钢和水泥制造等等。这部分能耗比较难以解决,但起码从理论上讲也不是不可能的。剩下的25%是生产过程中的耗电,这当然是可以被清洁能源替代的。 第三类是交通耗能,占比32%。四大交通工具当中,火车的问题最容易解决,因为铁轨的位置是固定的,可以很方便地连接交流电网。事实上,如今遍布中国的动车组用的全都是来自电网的高压交流电,这部分能耗理论上完全可以用可再生能源来解决。但火车能耗只占交通耗能的3%左右,汽车、轮船和飞机才是大头。这三种交通工具没法使用交流电网,只能自带能源,而它们的移动属性对所带能源的能量密度提出了很高的要求,汽油和柴油是目前最好的选择。生物质燃料(比如玉米酒精)可以替代一部分,但这需要占用宝贵的农田资源,发展潜力极其有限,因此目前交通领域的能耗有96.7%来自化石能源,这部分碳排放又很难通过碳捕捉技术被处理掉,所以交通领域被公认为是实现碳中和的最大障碍。 世界上没有十全十美的事情,于是很多行业都有属于自己的“不可能三角”。金融行业的版本是资本自由流动、汇率稳定和货币政策独立这三者之间不可兼得;医疗体系的版本是便宜、高效和服务好这三者不可兼得;电动汽车行业有点特殊,至少有三个不同的版本:续航、快充和廉价这三者不可兼得;续航、快充和安全这三者不可兼得;电网安全、出行自由和出行成本这三者不可兼得。 汽车电池的缺点是由它的物理化学性质所决定的,改进的空间非常有限。首先,汽油的能量密度是电池的几十倍,这个差别对于固定放置的储能电池来说也许不算什么,但作为车载电池来说可就太大了,这就是为什么电动车的续航能力很难提高的原因。更糟糕的是,燃油车的油箱越开越轻,电池的重量无论怎么开都没有变化,这就进一步拉大了两者之间的续航差距。 氢是自然界含量最丰富的元素,同时也是最轻的元素。化石能源里的氢含量越高,能量密度往往也就越大。人类从烧煤到烧油再到烧天然气,既是能量密度不断提高的过程,也是碳原子比例逐渐减少、氢原子比例逐渐增大的过程。顺着这条路一直走下去,终点就是氢气。纯氢的质量能量密度是汽油的3倍,用氢替代汽油似乎是一件顺理成章的事情。 核电站的安全维护需要达成三大目标,即反应堆停得下来,余热散得出去,以及放射性物质不扩散到环境中。第一个目标靠非能动的控制棒来实现,迄今为止从没出过问题。第三个目标靠结实的安全壳来实现,以前的核电站不重视这一点,但新建的第三代核电站在这方面做了改进,即使堆芯熔化也能控制得住。 最难解决的是第二个目标,即如何为反应堆降温,迄今为止已发生过的3次重大核事故全都是因为这个目标没有实现而导致的。目前大部分核电站靠水来降温,所谓能动技术就是用水泵把低处水池里的水打到高处的反应堆里面去,把热量置换出来。但能动系统需要依靠柴油发动机来提供抽水的动力,万一发动机出了故障就没用了。以前的解决办法就是增加能动设备的数量,从一开始的2套独立系统增加到现在的4套,相当于加了3倍保险。这样的设计保证了任何单一性质的系统故障都不会影响核电站的安全,但却无法应对超出设计基准的偶发事件。比如福岛事故就是因为柴油发动机所处的地方海拔只有10米,结果被15米高的海啸弄坏了,导致所有需要动力的降温设备全部失效,最终酿成惨祸。 相比之下,非能动技术利用地球引力作为动力,不需要人为提供额外的动力源,不但设备简化了,安全性也有了很大提高。比如国和一号核电站的水箱放在了安全壳的顶上,万一出事的话水可以自动淋下来为球壳降温。不但如此,国和一号的所有放射性装置全都被包裹在安全壳内,即使堆芯熔化了,放射性物质也不会扩散到环境中去。而这个钢制的安全壳既是安全容器又是散热器,随着壳内温度的升高,换热效率也会不断增加,这就相当于一个负反馈系统,进一步增加了反应堆的散热能力。

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一般的书,不敢起这么装逼的书名(老外专利,对不,哈哈)。 纯偶然在书店的“框子”里发现这本书,我其实就只是看看到底哪个中国人敢这么装逼。 然后...真香..定律。这是一本历史书,回答了那个最古老的大问题,我们的终极问题... Where we come from! 

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书在大系统里展现了中国人秉承祖先的遗训,有自己的智慧。但到了执行环节加了西方的东西进去以后很容易的就会被利益驱使带偏。未来中国团队会在多个领域中展现自己的想法,特别是带有系统性的认知领域,这本书在实际的操作层面上的基本上都是基于西方的东西。但这些问题一定是都会摆在那里,指望西方拿出支撑未来人类文明的方向的东西,越来越不能指望。

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说真的,书名有一点点标题党。 看标题,我原本还以为是个开脑洞的、带科幻性质的书,结果书里99%都是在讲环保。我挺想给【一般】的评价,给【推荐】还是看在书里有比较多的硬知识,而且都是相对前沿的。

书籍信息

作者袁越
出版社生活·读书·新知三联书店
出版时间2022-08-02
ISBN9787108074119
分类社会文化-社科
格式EPUB
完结状态连载中
章节数22