人类正面临全球气候变化和能源消费的巨大挑战，全球气候变化不仅意味着热浪高温天气增多、空气污染加重，人们的劳动生产效率受到影响，在某种程度上还加速了某些传染病的扩散，对人们的健康产生了恶劣影响。

极端天气已成为全球未来十年的首要风险

全球范围内，每年约有510亿吨温室气体排入大气。根据世界经济论坛2021年《全球风险报告》，极端天气已成为全球未来十年的首要风险。比尔 盖茨在新书《气候经济与人类未来》中更是大胆预测：“到21世纪中叶，气候变化可能变得跟新冠肺炎一样致命。而到2100年，它的致命性可能会达到该流行病的5倍。”

以往气候变化似乎还是一个遥远的词汇，海啸与山崩地裂只发生在末世灾难片的银幕上；而在2021年，极端气象灾害从银幕走到了现实中：

在中国，1月，席卷中部和东部地区的刺骨寒潮宣告开年；7月，郑州特大水灾让整座城市陷入瘫痪。而在地球的其他地区，2月的北美迎来极寒天气，仅美国就因发电站停摆导致超550万家庭断电；6、7月，美国加州、加拿大不列颠哥伦比亚省，俄罗斯西伯利亚、南美亚马逊热带雨林等地，因罕见高温和干旱大范围遭受野火持续肆虐；与此同时，欧洲中西部遭遇严重暴雨洪涝，成千上万个家庭流离失所。

“破纪录”“百年一遇”“千年一遇”已经成为气象播报的常见前缀，所有人都能切身感受到，气候变化就真实地发生在当下，不分物种和国别地影响着地球上每一个生命体。

2021年，联合国政府间气候变化专门委员会（PCC）的第六次评估报告明确指出，人类活动导致大气、海洋和陆地增暖是毋庸置疑的。人类的影响包括排放诸如二氧化碳、甲烷等温室气体，其中二氧化碳排放量自1970年以来增加了约90%。作为能源消耗的化石燃料燃烧（煤炭、石油和天然气）是这些排放的主要来源，此外农业、森林砍伐和制造业等也产生排放。

为应对气候变化挑战，2015年12月12日，近200个缔约方在联合国气候峰会上通过《巴黎协定》，期望能共同遏阻全球变暖趋势。《巴黎协定》的主要目标之一是“将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内”，为了实现这一温控目标，据统计全球已有超过100个国家加入“气候雄心联盟”（Climate Ambition Alliance:NetZero2050），希望通过努力到2050年实现净零排放。

气候变化科学的百年征程

尽管世界气象组织在1966年提出“气候变化（Climatic Change）”这一术语，用以描述十年以上时间尺度上、不考虑成因的所有形式的气候易变性（Climatic variability），但学术界对这一现象的研究与记载可以上溯至十九世纪。

回顾气候变化科学的百年征程，其中有很多具有里程碑意义的贡献。1827年，法国数学家和物理学家约瑟夫?傅里叶发现了温室效应；1861年，英国物理学家约翰 丁达尔在实验室里证明二氧化碳将导致全球温度变化。

Web of Science平台记录了二十世纪以来人类对气候变化的研究。1896年，诺贝尔化学奖得主、瑞典化学家斯万特 阿伦尼乌斯首次使用物理化学的基本原理来计算通过温室效应，大气二氧化碳增加将增加地球表面温度的程度；1901年，瑞典气象学家尼尔斯 古斯塔夫 埃科赫姆第一次使用“温室效应”这个词来描述大气吸热与逆辐射过程。

1949年，剑桥大学R.M.古迪提出利用辐射-对流过程来解释对流层和平流层低层温度的热力平衡；1956年加拿大物理学家吉尔伯特?普拉斯发表论文，对20世纪全球大气中二氧化碳水平的增加及其对地球平均温度的影响进行了预测，与半个世纪后的测量结果非常接近。

1967年，美国普林斯顿大学真锅淑郎和理查德韦瑟尔德利用简化的一维辐射对流平衡模型，真实地模拟重现了观测的大气垂直温度廓线，并定量估算了二氧化碳导致的全球增暖，提出了其中水汽的重要反馈作用。

1976年，德国学者哈塞尔曼提出了随机气候模型，认为快速变化的白噪声天气的变率，可能造成气候系统的慢变红噪声响应；他的另一项贡献是提出包括温室气体在内的影响因子会在气候变化序列中留下特定的信号，这种特定的信号可以被称为“指纹”，通过分离出这种指纹，我们可以检测出人类活动对气候变化的影响。这是我们开展气候变化检测归因研究的理论基础。

2021年，美国学者真锅淑郎和德国学者哈塞尔曼因对“地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖”的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖，这是气候学家首次被授予物理学奖。

中国的“30 60 双碳”目标

为应对气候变化，越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略，提出了“无碳未来”的愿景。

作为2020年唯一实现经济正增长的主要经济体，中国不断寻求更具可持续性、包容性和韧性的经济增长方式，致力于引领世界经济走向“绿色复苏”。在2020年9月召开的第七十五届联合国大会一般性辩论上，我国提出“双碳目标”，即“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的庄严承诺。

而在2021年——“十四五”的开局之年，我国更将“碳达峰”“碳中和”作为工作重点，首次写入经济和社会发展的五年规划中。

与此同时，碳达峰碳中和“1+N”政策体系也在紧锣密鼓地推进中：2021年10月24日，作为“1”的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》正式公布，而作为“N”的各领域的政策和指导性意见也正陆续推出。2021年10月11日至15日，《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议首次在中国举办，我国全面展示了坚定不移推进生态文明建设、持续致力于地球生命共同体共建的大国担当。

在中国经济从“高速增长”向“高质量发展”转变的同时，消费趋势也在悄然发生改变。在过去五年商道纵横与界面新闻《中国可持续消费报告》合作开发的调研项目中，“绿色”“环保”“循环再生”已成为消费者对于可持续消费的核心理解和期待。

“低碳消费”作为建立健全绿色低碳循环发展经济体系、促进经济社会发展全面绿色转型的重要环节，与生态链中的每一个个体都息息相关。企业提供的可持续产品选择丰富了消费者的购物车，而不断强化的公众绿色低碳消费理念也正倒逼生产领域的绿色转型，产消两端相互促进，持续推动价值链绿色转型进程。

以科技创新推动可持续发展，是破解全球性问题的紧迫需要

在各种矛盾交织、利益博弈的复杂局面中，科技创新也许是硕果仅存的最大公约数。携手深化国际交流合作，以科技创新推动可持续发展，是破解全球性问题的紧迫需要，也符合各国人民和全球科技界的新期待。

科学技术通过转变经济增长方式协调碳达峰碳中和与经济发展的关系。同步推进源头管理和末端治理，通往碳达峰碳中和有三条相互关联、具有潜力的路径，分别是提高能源效率，新能源可再生能源替代化石能源、发展自然碳汇和负排放技术。能源问题是碳达峰碳中和的深层次问题。在化石能源在能源消费结构中占比较高的情况下，人类生产生活的各个环节都将伴随二氧化碳等温室气体排放。

建设以可再生能源为主体的新型电力系统，是促进能源消费与二氧化碳排放解耦的关键。关键领域的重大科技创新研发、储备、部署与大规模推广应用决定了全球气候治理能力。国内外关注的中长期减排技术集中于化石能源、工业、建筑、氢能、CCS、核能、交通、储能以及其他等九个方面。

现阶段，传统技术装备升级改造类技术、可再生能源技术、管理决策类支撑技术对国家减排目标实现、国家战略性新兴产业发展有重大支撑作用。未来，深度减排或零排放技术、负排放技术和地球工程类技术在未来全球减排格局中的战略性作用备受关注。

实现双碳目标，不仅需要能源结构和经济结构 的转型变革与技术创新，而且需要加强适应气候变 化行动，为实现碳中和提供重要支撑。

双碳目标下的深度低碳能源转型措施 将会大幅度提升环境质量，从而改善居民健康水平。实现双碳目标和人类健康的协同治理，则会加速能 源和产业结构绿色低碳转型，助力经济社会的高质量发展。