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中科院院士薛其坤:下一個顛覆性技術將是太陽能的高效和可持續迴圈利用

3 月 20 日上午訊息,中國發展高層論壇 2021 年會於 3 月 20 至 22 日在北京釣魚臺國賓館線上線下同步舉行。本屆論壇主題為 “邁上現代化新徵程的中國”。

在 “下一個顛覆性創新”分論壇上,南方科技大學校長、中國科學院院士薛其坤與特斯拉公司 CEO 伊隆 · 馬斯克展開對話,在對話中馬斯克談到了未來顛覆性技術的發展、高校創新和人工智慧技術等話題。

演講中,薛其坤分享了作為一名物理學家長期思考的問題——太陽能的高效利用和可持續迴圈,這是不是一個可能的終極性的顛覆性技術?這是一個非常巨集大的問題。

薛其坤錶示,太陽上每時每刻都在聚變產生巨大的能量,太陽能造就了地球上的萬物,植物、動物經過長達幾億年的演化,造就了我們今天的化石能源,但化石能源不能再生,人類在過去 250 多年時間裡經歷了三次工業革命,這三次工業革命的一個共同的特點就是依靠化石能源,但現在人類從地球能繼承的能源已經寥寥無幾,可能 50 年以後石油和天然氣按照目前的發展水平和用量將會用光,那現在的技術還可以繼續存在嗎?馬斯克給我們這個問題提供了部分答案,那就是電動汽車的發展,中國也有很多像比亞迪這樣的企業在做這件事,這是解決問題的方案之一。

為了保持目前的工業發展水平,保持現在的高科技,薛其坤認為人類的唯一的答案就是要開發用之不竭的太陽能。下一個重要的顛覆性技術將是基於太陽能的光電效應——太陽能的高效利用和 “可持續迴圈”

什麼叫 “可持續迴圈”,薛其坤將其定義為,在基本上不使用化石能源的情況下,包括太陽能電池的清潔能源能保證三次工業革命造就的主要核心技術能被持續地運用,飛機還能繼續飛、汽車還能繼續跑。有了太陽能電池,還需要其他配套技術,可以把能量儲存起來,像化石能源一樣方便,用氫氣來代替煤和石油、天然氣等將是最科學的答案,既高效,又幹淨清潔。

我們如何得到氫氣呢?答案當然還是回到太陽,將光用最高效的太陽能電池收集起來變成電,用最好的儲能技術變成像化石能源一樣方便可用的技術,然後用收集的電源源不斷地把水分解變成氫氣

。這將是很多科學家要做的研究,比如下一代的電池材料,光能轉化率達等等,這就需要材料科學、量子科學等等長期的科學研究回答這個問題。

薛其坤錶示,自然界的基本規律是大道至簡,人類社會的發展,也是大道至簡。按照熱力學的物理學規律,任何能源使用過程中都會造成浪費,造成二氧化碳等汙染。所以,我們還是應該回歸初心,從最基本的愛因斯坦的核聚變出發,回到太陽,利用地球上人類宇宙中最簡單的元素氫發展最清潔、最有效、最長久的太陽能光電制氫的氫能技術。希望全球的科學家、工程師、企業家聯合起來,通過 30 年到 50 年甚至 100 年的科技創新,在化石能源徹底消耗殆盡之前完成這一使命,保障我們這個地球會永遠地美好可持續發展。

演講最後,薛其坤錶達了自己的美好願景,希望人類將會建造出一個非常美好的命運共同體,讓全世界的政府、科學家,像馬斯克這樣的著名企業家一起努力,讓我們未來的 SpaceX 的火箭用上最乾淨的氫能把我們送到地球甚至地球更遙遠的地方。

隨後的環節馬斯克和薛其坤對談到了教育問題,高等教育體系應該如何為下一代年輕人做好準備?對於大學教育,馬斯克認為,應該在大學期間教授學生基本的物理學知識,幫助大家掌握世界運轉的規律和創新的方法,也能提升教育的互動性。但當前的教育是單向的,缺乏互動性的,只是在教室聽老師的講解,而沒有進行熱烈的討論。

他談到,特斯拉未來可以在機器人程式設計方面提供一些教育課程,幫助愛好者更好地掌握機器人程式設計的知識。

薛其坤作為南方科技大學的校長,長期從事物理教育工作,對這個問題,他表示大學的高等教育已經經過上千年的歷史,現在大學的發展也應該變得更加有理性。

從自然科學、物理學出發,應該教育學生去理解自然社會,理解自然界的基本規律,但同時又要考慮到教育學生怎麼利用學到的知識為人類的可持續發展、為人類的美好生活做努力,更加有目的地去從事高等教育,也許是未來的一個發展趨勢。

在談到人工智慧的時候,薛其坤錶示,任何一項技術 “都是雙刃劍”,技術顛覆性越強,雙刃劍的鋒利度可能越大。高等教育非常重要的一個方向就是怎麼能儘量朝著對人類的發展更有利的方向去引導。例如將來人工智慧可能比人還要厲害,但是我們在發展人工智慧的時候,一定要設一條紅線,一旦人工智慧或者機器人超越這條紅線,出現一次重大犯罪的時候,我們人類警察應該有能力阻止它,這是未來發展非常重要的一個問題。

最後薛其坤錶示希望加強全球之間的科學合作,保持學術交流,為人類共同的進步和美好生活而努力。