方丹群：谈环境物理学、全球暖化与绿色能源发展趋势

时间：2009年10月19日下午15：00
地点：互动百科访谈室
嘉宾：方丹群
方丹群：1941年12月生，著名科学家，教授，研究员。1963年西北大学物理系毕业。现任美国西方环境科学院院长、研究教授，美国泛美蓝橡集团董事会主席、高级科学家，美国西方环境集团董事长，美国微观生物物理实验室主任、首席科学家，美国生物网技术公司董事会主席、首席科学家，美国南加卅华人环保协会理事，浙江大学客座教授等。方丹群教授四十余年的科学生涯，为噪声控制工程学，环境物理学，生物物理讯息学的学科创建、发展，国际化、产业化作出卓越的贡献。

                                                方丹群 教授

互动百科：方教授您好！欢迎您做客互动百科！我们知道您是环境科学方面的专家，今天请您与我们谈谈全球暖化与绿色能源的发展趋势。首先请您介绍一下，什么是环境物理污染？

方丹群：随着近代工业的发展，一个新的污染应运而生，叫物理污染，它包括噪声污染，电磁污染，热污染，光污染，还有放射性污染，这是工业发展以后除了水污染、空气污染之后的另一类重大公害。

互动百科：物理污染对人们的生存环境产生什么影响？

方丹群：物理污染严重的危害着人类的生存环境。 例如：随着近代工业交通的发展，噪声污染越来越严重，已经成为当代重要公害之一。这大家都知道，近年来已经发展成公开的甚至对抗性的环境污染。纽约、北京、上海、伦敦、巴黎、东京等这些主要的大城市，在每年统计各类环境污染投诉案例数，包括水污染，空气污染，固体废弃物污柒,等等在内，噪声污染的投诉数量总是排第一位，因为它扰民最严重。虽然不像包括水污染，空气污染影响那么重、那么大，但是它扰民严重,群众意见最大。比如说北京2006年 接到的投诉案例超过 3万件 ,而澳大利亚的悉尼曾有一年超过10万次噪声投诉的记录 ,纽约市长彭博大声疾呼扑灭噪声污染,已成为纽约市刻不容缓的事。英国国家统计局数字显示 ,过去二十年来 ,居民噪声投诉量翻了五倍。有一个案例更说明噪声污染的严重性了。2002年,日本横滨地方法院判决：美军厚木军事基地飞机噪声严重影响居民生活和身体健康,责令日本政府向 4951名原告赔偿 27亿白亿日元 (2200万美元}的损失费 。这一个案例,是一个世界著名的噪声诉讼案。为噪声干扰引起的暴力事件，如开枪、砸工廒、打架斗殴在世界各地己经屡见不鲜。
    由于各国越來越重视噪声污染,一些重要城市都绘制並公开了噪声地图。在噪声地图上，不同的颜色代表不同的噪声级。人们只要登录噪声地图网站并输入邮编，就可以知道他们居住的街道上噪声的级别。在欧美,许多城市相继公布了噪声地图,噪声进入了全民和网络监督的新阶段。中国也开始了这一工作。北京市劳保所最近绘制了北京市噪声地图 。

互动百科：您说过的我们看到北京噪声地图有一些报道，但仍是区域的。是吗？

方丹群：是的，在中国刚开始，将来会一步步完善。噪声对人体健康究竟有什么危害呢?上次我在互动百科的<治理噪声任重道远>专访中讲过了噪声引起耳聋，心血管疾病、神经系统疾病，对心理生理病理均有影响，等等。巳经讲得很多了。就不重复了。
    另外一个污染就是电磁污染 。十九世纪麦克斯韦导出电磁场理论方程组以及赫兹证实电磁波存在后，电磁波得到了广泛的应用。如今，人们巳经生活在电磁波海洋中，手机也好，通讯也好，各种高压电网也好，都在辐射电磁波,我们周围都是电磁场的环境，电磁场对人类生存环境有什么影响呢?美国有一个城镇， 一个夜晚，有人在高压电线底下拿了一支荧光灯管,不用通电,就自动闪闪发光。人们忧心，这样的生活环境还有安全吗？美国一个妇女將潮湿的小狗放到微波炉中烘干，结果心爱的爱犬被微波杀死。现在美国人接受的电磁波强度比数百年前超过上億倍。其他发达国家也都差不多。德国曾发生电磁波引起自动控制设备失灵，飞机导航错误的事件。美国发生了多起电磁辐射事件。中国也发生了不少电磁辐射事件，如某电視塔附近一个中学，师生普遍反应头疼、昏荤、多梦、失眠、记忆力衰退，以致于该学校不得不搬迁。有一次某国元首到中国访问，车队有一个前导电讯车，但进城以后受到几个大的电磁干扰，控制中心有20分钟找不到这个车，这个弄不好会引起严重的事件。多起由于电磁辐射干扰，电视无法收看，通讯受到干扰、心电图无法正常工作等情况。某工厂印刷联动机电磁辐射极強，附近的日光灯不需接电源自动发光，用手摸会起泡。电磁辐射对人体的危害是高频电磁波对生物机体细胞的加热作用，引起体温升高，电磁波穿透生物表层直接对内部组织产生作用,使内部组织严重烧伤。对心血管系统的影响是心悸、头涨、失眠、白细胞减少、免疫功能下降等；对视觉系统的影响是视力下降，引起白内障等；对生育系统的影响是性功能降低，男子精子质量降低，孕妇发生自然流产、胎儿畸形等。 甚至于诱发白血病、促发癌症等。近年來,手机的应用越來越广泛,医学家已经注意到手机电磁辐射的危害,己经有临床实验证明长期使用手机致癌的报道。

互动百科：电磁污染这块，各国有没有按哪些应对措施，比如说美国，对所有的辐射做一个标准。

方丹群：有，现在不光美国了，中国也有无线电管理委员会，这个委员会干什么呢？就是管理控制这个国家的电信设备，包括发射塔，工业设备，等等。都有一个辐射标准，不能超过某个程度，超过某个程度就要控制。我们经常看到电脑、以及各种电气设备,背面有一个FCC标志,这就是机电产品的电磁辐射标准规定。

互动百科：这在日常生活当中可以看到，北京有一个小区，周围都是高架的塔，周围电磁辐射源非常多，大概有十几个，这个小区周围的居民也很不满意，影响到他们的身体健康，甚至影响到下一代，所以在咱们身边经常可以看到类似的事情。

方丹群：是，但是他不觉得，你生长在电磁波的海洋里，不觉得对自己有危害，其实巳有了危害。这叫做慢性中毒。
    第三个就是大家知道的热污染。热污染、城市热岛、温室效应给人类生存环境带来重大灾害。由于城市工业交通集中，人口越来越稠密,这些人为活动使城区气温高于周围郊区。低则 1-2 0C, 高则 5-6 0C。城市热岛现象引起气候，物候失调，,导致夏季持续高温,大大增加中暑机率，降低工作效率，使人烦躁不安，大大影响人类的生活质量。同时也大大地增加了耗电耗能，以美国洛杉乡矶为例，热岛效应为 2.8 0C,耗电就增加 10 亿瓦,相当每小时 15 万美元。由于二氧化碳、甲烷等的超量增加而导致的 “温室效应”,破坏地球热平衡,影响全球气候变化,给人类带來灾难,全球变暖,大气温度上升 1- 2 0C, 引起南北极冰川融化，海洋平面上升,近百年海平面己上升 15 cm,而现在还在加剧上升，据推测,若按照现在的全球变暖速度而不于控制的话,包括纽约、上海、东京在内的沿海城市都有被掩没的可能。全球变暖还导致干旱、洪涝、飓风、热浪等,直接危害人类的生存安全。二十世纪六十年代.非洲下撒哈拉牧区发生连续六年的干旱,粮食、牧草缺乏大量牲畜死亡,由于饥饿致死人数达数百万人。这就是热污染给人类带来灾难的典型实例。当然，热污染不是造成干旱的唯一原因。2003年，熱浪在歐洲造成3萬人喪生，並在印度造成1千5百人喪命。

互动百科：您是环境物理学的奠基人之一，您可以给我们谈一下这个学科是怎么产生和发展的？
方丹群：物理污染的日趋严重，给人类生存生存环境带來日益严重的危害。於是,一门新的科学技术领域 －环境物理学在二十世纪八十年代应运而生，它是研究物理环境同人类、人类生存环境相互作用的科学。它包括环境声学、环境电磁学、环境热学、环境光学、环境空气动力学、坏境放射学等分支领域。
    环境物理学是正在形成中的交叉学科领域。还没有完全成熟，是前沿科学。环境声学研究在人类生存环境中声音的产生、辐射、传播、接收，,噪声的心理、生理、病理效应,对人体的影响、危害、测量和评价，制定恰如其分的噪声标准,以及行之有效的噪声控制技术，如吸声、隔声、消声器、隔振、阻尼、,有源消声等。环境电磁学探讨天然的和各种人为的电磁波辐射。环境电磁学探讨天然的和各种人为的电磁波辐射和传播的规律。电磁辐射电磁污染对人类生存环境包括对人类夲身和电子仪器设备的影响。拟制电磁辐射标准,探讨电磁污染控制技术和方法,如屏蔽、吸收、反射、滤波等等。环境热学研究热物理环境对人类和生态的影响,以及人类活动与热环境的相互作用,热污染的成因、监测，发展趋势和预测,探讨热污染控制的规划、战略、方法和措施。环境热学中全球暖化、热岛现象、温室效应己经成为当代人类关注的焦点。环境光学研究天然光环境和人工光环境与人类生存环境的关系。光环境的人类的生理和心理影响,如何利用天然光环境,如何防治光污染。太阳是光环境中最为重要的光源，整个人类在太阳光的孕育之下，如何充分有效利用太阳光不仅是环境光学,而且成为当代人类社会最为重要的课题之一。环境光学以后我们在讲新能源时还要专门讲，这里就不多说了。环境空气动力学用动力学研究大气运动环境空气动力学是運用空气动力学基本理论研究大尺度气体运动的规律,运动的气体的相互作用,以及气体与其他物体之间的力、热、相变、扩散等规律,地球的重力和旋转等引起的大气相变以及雨、雾、风、云等,人类生存环境中的污染物对大气运动的影响,以及污染物质在力的作用下的扩散、下沉、漂移、传播等等。研究空气动力环境对人类及生态的影响和控制。
    与化学污染不同,环境物理污染中的力、热、声、光、电磁是自然界中本来存在的,並且是人类生存所必需的。例如,优美的音乐声给人类带來欢乐,带来生机勃勃，光给人类带來丰富多彩的世界, 没有声音，沒有光亮,將是一个死寂的世界、黑暗的世界，在这个世界,人们会恐惧甚至于疯狂。物理环境中的中的力、热、声、光、电磁只有在逾量，即过高或更低时才成为问题。因此,环境物理学不仅要研究控制消除物理污染，还要研究适合人类生存和需要的物理环境。即在人类生存的物理环境中，探索一个力、热、声、光、电磁的最佳状态和最佳量,在这样的力、热、声、光、电磁环境中，人们感到适宜、舒服、愉快、充满生机,这就是和谐物理环境。 
    您问这个学科是怎么诞生的，还有一段很有意思的故事，在八十年代初的时候，我那会儿三、四十岁，还很年轻，新成立的中国环境科学学会，组建一个筹备班子，编纂中国大百科全书《环境科学》卷，那时候环境科学还是很新的概念，最早筹备的时候只有六、七个人，我是其中一个，但是当时我是三、四十岁，别人都是五十多岁,或六十岁,是我的老前辈，这时我还是副研究员，别人已是名满天下的大教授了。在环境科学卷，分条目时，环境化学，一百条，环境地学一百条，环境生物医学一百条，环境工程学一百条，给我们环境声学只有八条，我当时也不好意思提意见，因为我当时同一起筹备的马世骏教授、刘培桐教授、申葆诚研兖员、胡汉升教授等相比太年轻，资格太浅。我回去跟我的导师，也就是我们这个学科当时的掌门人马大猷教授讲。马先生说，环境声学，怎么才八条，这也太不像样了。我说,环境化学是包括整个化学，声学不过是物理学的一个小分支，有八条就已经不错了，他说这也是,那怎么办呢？我说，他们既然叫环境化学，我们叫环境物理学不也一样吗，这也不是我们拍脑袋编出来的，科学发展到这一步，噪声造成的污染已经很严重了，电磁污染也已经开始影响到人类的生存环境，第三个是环境热学，热污柒，城市热岛，不是已经出现了吗？还有光污染和环境光学，这不就是环境物理学吗。马先生说咱们看看国外有没有环境物理这个提法的。查了以后还真没有查到。那时可没有互联网,查东西可没有现在那么方便，那么准确！主要是在图书舘中查。我就说马先生您是大权威,中国科学院学部委员,写个文章，这个学科不就有了吗？马先生说还是你先写好，你写我支持。我说好，一个礼拜以后，《光明日报》科技栏目就发表一篇物理污染与环境物理学的文章,，首次提出环境物理学的概念,称其为正在形成的新兴学科领域,包括环境声学,环境电磁学,环境热学,环境光学和环境空气动力学。于是，中国大百科全书<环境科学>卷正式列入环境物理学分支,也是一百多条目。马先生并出任了环境物理篇的主编。环境物理正式成为环境科学的五大学科之一。之后,我又建议在中国环境科学学会内组建环境物理专业委员会,马大猷和方丹群出任了首届正副主任委员,1982年我向国务院环办建议,並在国务院环办的支持下,与中国环境科学院合作,,在北京组建环境物理污染控制研究中心,出任主持日常工作的中心常务付主任。并在中国物理学会主办的 《物理》杂志撰文《环境物理污染现状及控制对策》，在中国科学技术协会主办的 《科技导报》发表论文 《物理污染及对策》，又在许多报刊杂志、电台、电视台发表一系列介绍环境物理宣传环境物理意识的文章。
    1986年我又应邀为国家科委环境保护兰皮书撰写环境物理研究进展, 环境物理污染和环境物理学正式进人国家政策层面。1988年应邀为清华大学环境保护教材编写环境物理篇。并为中国文化书院编写环境科学教材《环境声学教程》，环境物理学进入教科书领域,使这卄年来，我们一批志同道和的朋友致力於环境物理的学科建没和发展, 从环境声学到环境电磁学、环境热学、环境光学，特别重视大环境中太阳的光和热这一取之不尽用之不竭的能源，用量子力学理论研究纳米硅晶及其应用,希望从根本上解决太阳利用的低转换效率和高成本瓶颈。进行了一系列基础研究，取得一系列重要成果。例如：环境物理学科体系探讨，大环境中的力、热、声、光、电磁和环境物理学研究,环境声学的建立和发展,麦克斯韦方程和电磁环境，环境物理污染趋向及控制对策，地球中热污染及发展预测, 纳米硅晶的量子力学分析及其在太阳能中的应用,量子级硅晶物理特征探讨，等等。而这一历史阶段,环境物理污染逐渐引起全人類的关注，以至于全球各国首脑在九十年代齐聚巴西,商谈全球对付热污染和全球暖化，我们一批志同道和的环境物理学家在八十年代初努力创建的环境物理学及竭力倡导的环境物理意识，如今终于被世人接受。而美国前付总统高尔因宣传推动控制全球暖化和环境保护而获得诺贝尔奖和奥斯卡奖，将人類对环境物理学的认识环境物理意识和对环保的重视推向高潮。而环境光学和太阳能的深层次高效利用，巳成当代人類兴注的焦点之一，成为绿色能源的主流方向之一，科学变为全人類的行动,正是我们梦寐以求的，也是我们献身科学事业的最高理想。
    说句实话，八十年代初，我们在提出环境物理学，包括热污染时，谁也沒有想到这会成为当代人兴注的焦点，成为这么大的事情啊！

互动百科：自然科学发展到一定程度，必然会形成学科，是吗？

方丹群：是的，自然科学发展到一定程度,会形成新的学科，特别是近年來,多学科交叉又形成新的交叉学科。环境物理学就是新的交叉学科。


互动百科：全球暖化已经切实影响到大家的生活，比如酷暑啊，高热，干旱啊，全球暖化现在的现状，它的污染程度是什么样的。

方丹群：一系列的研究结果，使全人类触目惊心。
    2007年9月3日至9日，仅六天时间，北极冰层已经有6900平方英里熔化，消失的冰块有佛罗里达那么大，美国太空总署发布的卫星影象显示，单是2007年夏天，格陵兰冰原就有5千5百20亿吨的冰融化了。今年格陵兰岛周边海冰减少程度比15年前多四倍，格陵兰的冰层占全球总量的1/12，如果全部融化的话, 全球海平面将上升6米。美国太空总署的气候科学家说，以这种融化的速度，到了2012年夏末时，北冰洋的冰将会消失殆尽，比先前预测的快了许多。 北极气候影响评估报告的科学家说,如果没有冰层，海洋的温度将会持续上升，大大加速全球暖化的过程。事实上，根据华盛顿大学的研究，北冰洋表层在夏天的温度，创下有史以来最高的纪录，有些地方甚至于高于常温达华氏八度之多。
    美国权威地质学家指出极地冰帽融化和随之而来的海水暖化，可能引起极为严重的后果。研究指出，4千亿吨的甲烷气被封存于海底下的冰冻层，如果海水温度上升个几度的话，这些气体就会释放到大气层中，后果将不堪设想。因为对温室气体而说，甲烷的威力是二氧化碳的二十倍，所以这些巨量的甲烷如果释放到大气层中，很可能使全球暖化的情况如脱缰的野马，为地球带来毁灭性的后果。
    联合国环境规划署和泰国亚洲理工学院发表一篇报告,结论是气候变迁和过度消耗，威胁南亚3大河流域的淡水资源。该报告预估3大河流域将严重缺水，并危及近7亿5千万人生存坏境，喜马拉雅山冰河也在正逐渐消退，密集抽水，使恒河、雅鲁藏布江、印度河流域地下水位快速下降並被海水入侵而受污染。
    十多个国家的环境部长和决策者，在南非讨论气候变迁的紧急问题之后，随即前往南极洲与从事极地考察研究的美国和挪威科学家进行会谈，由于南极洲拥有全球逾90%的冰层，该地的融冰可能是最危急的威胁之一，专家们表示若南极洲冰层全融化，海平面可能会上升数十米。
    美国宇航局（NASA）宣布，全球暖化可能导致北极冰层将在2012年夏天结束前完全融化！今年，香港天文台連續多天發出酷熱天氣警告，超過150小時的酷熱天氣，打破自2000年設立酷熱天氣警告以來的最長時間紀錄。事實上，全球氣溫不斷上升，科學家將這種地球逐漸變暖化的現象稱為全球增溫。聯合國政府間氣候變化專業委員會（IPCC）指出，全球地面平均氣溫在20世紀上升了0.6℃左右，預測在本世紀內再增加1.9至6.4℃，此暖化速度在過去1萬年是史無前例的。
    只有一个地球，环境无国界，人类对自巳的生存环境开始空前重视， 一系列的公约、条约相继出现，如气候变化框架公约、京都议定书、维也纳公约、蒙特利尔议定书等等。減少排碳、控制温室效应、防止热污染,巳成人类共同的目标。前美国付总统高尔因宣传全球暖化、保护环境获诺贝尔奖和奥斯卡奖將人类的环境意识和对环境保护的重视提高到一个新的高度。2008年全球空气中二氧化碳含量巳达到400ppm,接近联合国气候变化委员会所界定的危险气候变化底线445-535 ppm的临界点。全球气温将升高3度。
    2007年，朱棣文在美国清洁能源会议上为控制温室气体大声疾呼：“气温改变5摄氏度将引发大范围争夺水和可耕地的资源战争，大量人口将流离失所。我们不是在谈论1万人，也不是在谈论1000万人，我们在谈论数以亿计将被洪水永远淹没的人。

互动百科：现在各国对全球暖化采取什么样的对策？
方丹群：由于全球目前空气中二氧化碳的含量，已经接近临界点，所以对整个人类有着相当严重的威胁，所以各国都在呼吁，联合起来，解决全球暖化问题！
    在全球遭遇能源和環境壓力的今天，美國奧巴馬政府的能源政策備受國際關注。朱棣文這位帶著诺贝尔获奖者光環的美国能源部長，在国会的陳述和答辯中，就對抗全球氣候改變，加速美國可再生能源转变、发展核電、使用清潔煤技術、以及近海石油鑽井等諸多熱點問題一一做答，他贊同奧巴馬的能源政策，同時，也闡述了他在能源科學領域的重要思想。他認為，氣候變化是一個不斷突出及愈加迫切的問題，他透露，奧巴馬政府將力推總量控制與交易制度(cap-and tradesystem)，在該制度下，能源發電站、煉油廠及其他工業必須買賣污染排放許可權才能排放溫室氣體。他更傾向於主張用新技術取代和限制這些溫室氣體的排放。朱棣文認為國際減排協議必須有中國的參與。美國可以幫助中國提供節能技術，尤其在建設施工方面。如果中國不同意的話，美國就需要重新考慮政策的制定。
    奥巴马的能源大计包括：未来10年投入1500亿美元资助替代能源研究，大幅减少对中东和委内瑞拉进口石油的依赖，以及用低税额鼓励消费者购买节能汽车 等。他提出，到2012年美国10％的发电量由可再生能源提供，到2025年升至25％。
这是一个空前庞大而积极的绿色梦想，必将对美国乃至世界产生深远影响。

互动百科：我代华夏时报《投资家》孙雨先生提一个问题：经济危机促进了新能源以及清洁技术的发展，是这样吗？

方丹群：您代华夏时报《投资家》孙雨先生提的问题 “经济危机促进了新能源以及清洁技术的发展”，说得好！的确是这样。不仅如此，它还为绿色环境产业带来史无前例的巨大的商机。
    2009年5月19日美国奥巴马政府提出众所嘱目的汽车减碳法案，将在七年内大幅提高汽车燃油效率，降低排碳量，为美国对抗全球暖化立下新里程碑。美国在7870億美元刺激方案中拨出4670億美元从事绿色、干净能源研究发展工作。
    美国计划通过开发可再生能源来满足部分的能源需求，同时，也包括一个低碳排放计划，以2005年为准，到2020年碳排放量下降17％，2050年碳排放量下降80％。这可以说是美国作为发达国家对全球气候变化所能做出的最大努力。加州州长阿诺史瓦辛格在2009年9月15日签署行政命令，确定在2020年以前將再生能源的比例增加到总电力的三分之一的目标,从而使加州成为美国替代能源標准最严格的一州。这需要有1150億美元的投资！
    中国在最近的新能源总体规划中计划投入3万億人民币(4400億美元),必將为中国和世界环境和绿色能源革命带來巨大贡献。
    美、中两大国加起来的碳排量超过全球50% ，现在中、美兩国在在地球暖化和绿色能源领域频频互动，將联手对抗全球暖化和发展绿色能源，这对全世界、全人类是一大喜讯。2009年7月,美国能源部长朱棣文在清华大学讲演时说，今年是美中签署科学技术合作协定三十周年，我们应该继承和推进这种合作的传统，共同应对气候变化。朱棣文坚定地说，“美中科技合作不仅对两国有利，而且将为其他发达国家和发展中国家树立典范”。7月15日，美国能源部长朱棣文与国家科技部部长万钢、国家能源局局长张国宝在北京共同宣布中美两国成立清洁能源研究中心，优先研究发展房屋及住宅节能技术，清洁煤炭及碳采集与封存技术，和清洁车辆技术。
    中国国家主席胡锦涛在09年9月22日纽约的《联合国气候变化峰会》开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战》的讲话。这是中国国家元首第一次在联合国讲坛上就气候变化问题阐述中国立场。胡锦涛表示，中国从对本国人民和世界人民负责任的高度，充分认识到应对气候变化的重要性和紧迫性，已经并将继续坚定不移地为应对气候变化做出切实努力。中国已制定并中国已制定并实施了《应对气候变化国家方案》，胡锦涛说，今后，中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并继续采取强有力的措施。这些措施包括，一是加强节能、提高能效工作，争取到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降。二是大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到百分之十五左右。三是大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加四千万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米。四是大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。。联大主席图里基、联合国秘书长潘基文等高度评价胡锦涛主席的讲话，认为中国为保护环境做了自己应做的工作。胡主席的讲话显示了中国在国际事务中的独特地位和作用,这一讲话将为全球应对气候变化的挑战，推动哥本哈根大会取得成功发挥重要作用。
    让国际社会振奋的是，胡锦涛在讲话中，承诺2020年前削减“碳密度”，这是中国积极主动应对气候变化的一个最大亮点。国际环保组织绿色和平气候与能源项目组负责人杨爱伦表示，“中国中期碳密度目标，这将引领中国开始走向低碳的发展模式，具有战略性的历史意义”。新节能减排计划亦展示了中国敢于担当的大国形象，为全球对抗气候变化的行动注入了一剂“强心剂”。
    歐盟计划在2013年前投資1050億歐元發展“綠色經濟”，大力開發可再生能源，減少對石化能源的依賴，計劃到2020年將溫室氣體排放量在1990年基礎上減少20%。到2020年把可再生能源佔能源消費的比例提高到20%，將煤、石油、天然氣的消耗減少20%”，瑞典計劃至2030年全國所有汽車都不再使用化石燃料。丹麥首都哥本哈根確定的目標是2025年實現碳零排放。芬兰被誉为全球环保最好的国家之一。可再生能源的利用则是其成功的关键。目前可再生能源已经占芬兰整体能源利用的25%,是欧盟可再生能源利用率最高的国家之一。芬兰充分利用国内丰富的森林资源,走出了一条生物能源利用的成功之路。建立了配套完善的生物能源商业链。全国大约有400个大中型能源工厂使用生物燃料发电供热，取得了良好的经济效益和社会效益。
     日本作是世界上主要能源消耗大国之一，其能源严重不足依赖进口。但是日本利用其新能源开发技术优势，加快步伐争夺新能源开发的主导权。多年来一直积极开发太阳能、核能、风能、生物发电、垃圾发电、地热发电,等等。日本多年來实施 “新阳光计划”,“太阳作战”计划，对技术开发进行财政支持,对使用太阳能发电设备的家庭用户因其减少二氧化碳排放，发放补贴大规模地推动太阳能发电产业。经过多年努力，太阳能在日本已逐渐推广普及，从2000年起，太阳能光伏发电、太阳能电池产量多年位居世界首位，占世界总体产量的半壁江山。
    据预测，从现在起到2080年，全球平均气温将升高2摄氏度到4摄氏度，有11亿到32亿人的饮用水可能遇到问题，2亿到6亿人将面临饥饿威胁，每年沿海地区2亿到7亿居民可能遭受洪涝灾害……特别是在去年全球金融危机爆发后，这一问题的严重性更加凸显。此次联合国192个会员国均派代表出席这次历史上最大规模的峰会，其中包括90多位国家元首或政府首脑，表明气候变化已经不是单纯的经济或是技术问题，而是一个牵涉经济、社会、技术甚至是政治方方面面的全球性课题。生产清洁能源和提高能源效率的能源技术将会形成一个巨大的全球性朝阳产业。全世界有眼光的的投资家、企业家都在密切关注並积极投入这项伟大的事业。

互动百科：现在全球暖化的造成问题不光是气侯问题，也可能会因此产生气侯问题，一千万的气侯难民，他们怎么办？

方丹群：引发很多资源的战争，争夺水，争夺资源。

互动百科：还有可能会引发社会的安全问题，他们如何生存？

方丹群：对，美国有部电影，不知道你看过没有，这是一个科幻电影，就是有这么一天，不是全球暖化，而是大面积寒冷。电影中讲,一个科学家的预测，这一气候变迁一、兩个月就要來到,美国将有一场大面积的冰雪风灾，美国国家科学委员提出这个警告，总统和副总统不相信，因此没有做防备，结果灾难发生了，美国大面积被冰雪淹没，大家逃难，甚至逃到了墨西哥，总统在一场援救中牺牲,最不相信此事的副总统出来，重用这个科学家，举国大家对抗灾难，最后取得胜利,但美国几乎面临毁灭的边缘。这是一个科幻电影，戈尔的奥斯卡得奖的电影，就是写这一类情况,以唤起人类的重视和注意。现在实际上全球都在做努力，因为只有一个地球。

互动百科：以前在发展经济上有一个很有意思的现象，经济越发展，环境污染越重，对发展中国家来说，中国受重视一方面就是发展中国家，中国迅速发展，中国的碳排放量很高，现在我们要走低碳发展道路。

方丹群：对，这就是胡锦涛主席发表的国策。国家发展到一定程度的话，不光是要富，而且要强，繁荣富强，走低碳发展道路，不但解决自巳国家的环境问题，而且对全人类作重大贡献。同时，將低碳发展道路当做一个新的商机，低碳设备就可以输出到世界各国。这就是繁荣富强之路。

互动百科：您说到太阳能，我前两天看到一个很有意思的新闻，日本报道的的太空太阳能发电发展到什么地步？

方丹群：这还是一个理想,目前來说,造价还很高，离现实还有一段距离。

互动百科：太阳能的利用，作为绿色能源是非常重要的，热水器，太阳能发电，还有太阳能手机充电，等等。现在太阳能是不是还处于一个相对不是很高效率的阶段？

方丹群：对，是这样的。我们讲太阳能，太阳是一个大火球，是一座聚合核反应体,它发射的功率是相当相当大,发射功率为3.8x10^23kW，其中20亿分之一到达地球大气层。地球年接受太阳的总能量为仅为太阳辐射总能量的20亿分之一，却是现在人类消耗能量的12000倍！太阳光照射地球40分钟带来的能量，相当于全球一年的能源总消耗量。在人类使用的能源中，除直接用太阳的光能、热能外，风能、水能、生物质能，及石化能源均来源于太阳能。统称绿色能源。然而我们一般所称之太阳能利用，是指光热利用和光电利用。太阳能充分利用的话，确实给人类带来非常巨大的利益。可以说是取之不尽用之不竭的能量源泉。
    在1988至1994年间，全球太阳能利用之成长率，每年平均在15％至20%间。而全球太阳能电池产业1994－2004年十年里更增长17倍。而2005及2006年之光电利用，每年均以接近39%之成长率增加,今后太阳能利用之急速增长，将可预期。
    太阳能电池分以下三种：无机太阳能电池，有机太阳能电池，以及光化学太阳能电池。有机太阳能电池仍处于早期阶段，其转化率很低（低于2%），目前没有商业化。光化学太阳能电池目前还在研发阶段，尚未应用。目前在应用层面上的主流产品全部为无机半导体太阳能电池板，目前在市场上可以见到以下三种无机半导体太阳能电池板：
1.晶体硅：含单晶硅、多晶硅二种。其硅晶之纯度需求为5个9（99.999%) 纯度以上。本材料之市场占有率约为80%以上。故此材料目前为太阳能电池之主流材料。
2.非晶硅：一般制成薄膜电池。制作太阳能电池约占市场的10%至15%。
3.其它无机半导体薄膜：目前尚处小批量制作阶段。市场占有率约5至10%。
    以上太阳能电池之所以不能代替现有能源,成为能源供应的主流，主要的瓶颈是： (1）价格太贵； (2) 光电转换效率太低。
    当前太阳能电池的光电转换率: 多晶硅、单晶硅在14～16%之间。非晶薄膜、薄膜晶硅在5～10%之间,其价格比多晶硅、单晶硅便宜。为了增加光电效率，薄膜电池可采用多层重叠。但多层薄膜电池之做法，又提高了电池的成本。此种情况常造成薄膜电池应用之限制因子。另外,薄膜电池之应用仍受效率及光照容忍性/稳定性之限制。美国太空总署之太阳能电池在卫星之应用，在90年代采用了数次薄膜电池（取其重量轻之利）后，在2000年后又回到硅晶电池之应用，便是一例。多层重叠薄膜电池的新组合电池材料，尚未有长期的使用记录。而将来若大量生产薄膜电池，原材料的供应不足将使另一个必须考虑的因素。 纳米硅晶的出现解决了这个瓶頚。电池用纳米硅晶的颗粒在1-10纳米之间，巳进入量子力学的适用范围，我们称其为量子点,这时的物质具有波、粒二重性,呈现所有微观世界的属性和特点。
    在美国近年实验证明在量子点时一个高能光子可以产生数个移动的电子出来。此在传统太阳能材质是无法做到的。如前述，一般材质如带隙适当，最多只能产生一个电子一电洞组合。而产生的一个电子，也常会因与临近原子之撞击，或其它阻力而停止其流动，即电流在达到电池之电极时便中止了。近年,对量子点的实验发现一个高能之光子，最高可产生7个载流子。即,一个光子可以打出7个电子來。这是一项突破性的进展。再加上材料科学领域利用湿化学法可以以极低成夲制造纳米硅晶的技术成功出现。在应用层面,可以得到(1)纳米硅晶的光电转换率理论值达到了40—50%。(2)纳米硅晶电池的造价为现代主流産品—多晶硅电池的五分之一。 (3)纳米硅晶,由于进入量子级,可以吸收和转化红外光,紫外光,以及太阳光谱中的所有光。也就是说,阴天,下雨,夜晚,纳米太阳能电池也可以照常工作,这从根本上解决了一些特殊用户,如太阳能汽车的最大困难。(4) 纳米硅晶可以以随意的形状喷涂在各类建筑物,靣板,甚至于服装上,这將是太阳能技术的一个大革命。在汽车上喷涂，在飞机上可以喷涂，在手机上喷凃,遇到边远的地方可以自己充电，这都是太阳能工作者多年梦想的事。随着纳米硅晶科学技术的发展,这些梦想将变为现实。我们泛美蓝橡集团当前有一个重点工作就是大力开发和应用纳米硅晶技术。
综如上述，纳米硅晶以其高转换率,低价位,成为当代太阳能利用的重要方向之一。
    纳米硅晶技术的发展和广泛应用,將会使人们对太阳能的应用达到一个前所未有的阶段。当然纳米硅晶技术是刚刚研究出来，是最新的前沿科学技术，离广泛应用还有一段的距离，任重而道远,努力就会成功。

互动百科：方便高效还美观，现在关于绿色能源，每一个成果都是值得欣慰的，这一块也是长远发展的一个根本问题。今天的访谈就到这里，非常感谢方教授的精彩分享！