文/樊明武
實現(xiàn)“雙碳”目標是人類命運共同體的需要。能源是人類賴以生存和進行生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎。人類社會發(fā)展的歷史與人類認識和利用能源的歷史密切相關。自18世紀工業(yè)革命發(fā)生以來,人類社會已經(jīng)積累了大量的物質(zhì)財富,同時消耗了大量的自然資源。工業(yè)革命揭開了人類大規(guī)模開發(fā)利用化石能源和礦產(chǎn)資源的序幕。傳統(tǒng)的工業(yè)革命所需要的能源主要是煤、石油等化石燃料,其直接后果是生態(tài)破壞、環(huán)境污染。工業(yè)革命對于人類財富的積累無疑是一次巨大的進步,但消耗了大量的自然資源,影響了我們的生存環(huán)境。
人類社會發(fā)展的歷史與人類認識和利用能源的歷史密切相關。在當代,能源資源及其開發(fā)利用,不僅直接影響著人類文明和社會經(jīng)濟的發(fā)展,而且對國際政治也起著越來越大的影響。
2020年,中國基于推動實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求和構建人類命運共同體的責任擔當,宣布了碳達峰、碳中和目標愿景。習近平總書記強調(diào),要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局;實現(xiàn)“雙碳”目標是與經(jīng)濟社會發(fā)展聯(lián)動的,不是單純的碳減排,而是要在減碳的同時保持必要的經(jīng)濟發(fā)展速度。
為實現(xiàn)這一目標需要在兩個方面努力:
清潔能源包括可再生能源、太陽能、風能、生物質(zhì)能及水電,但這些能源都來源于太陽的核反應,歸根結(jié)底,核反應提供了全部能源。
核能、核技術是人類20世紀最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。今天,它將為實現(xiàn)雙碳目標提供最有效的途徑,也為核技術應用發(fā)展提供最好的機遇。一是經(jīng)濟增長,能源消耗會繼續(xù)增加,提供了核動力發(fā)展的機遇;二是降低單位GDP的能耗為非動力核技術發(fā)展提供了機遇。
核電是實現(xiàn)雙碳目標最現(xiàn)實的途徑,要在保障安全、環(huán)保的前提下有計劃發(fā)展核電。核電不僅可與風能、太陽能等間歇性可再生能源協(xié)同發(fā)展,同時可承擔起能源安全和系統(tǒng)安全的雙重職責,因此是當前乃至將來一段時間內(nèi)唯一可以大規(guī)模發(fā)展代替化石能源的基荷電源。
然而,核電需要解決安全問題、成本問題,當然它也要受到鈾資源開采、乏燃料處理等制約。這就要加快聚變堆的研究,核聚變(人造太陽)將是解決能源問題的終極方案。實際上世界上所有能源都來自于核反應,這面臨大量的理論、技術、材料等工程問題,這些問題都需要人解決。人從哪里來?這就需要核教育來貢獻智慧。
當前相比其他國家,我國每產(chǎn)生一美元GDP所需要的能耗還是很高的,因此,必須要減少單位GDP所需要的能耗,需要提升能源利用的效率,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構的優(yōu)化升級為手段,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的增加脫鉤,而非動力核技術應用提供了有效的手段。
非動力核技術又稱為同位素與輻射加工技術,輻射加工不同于傳統(tǒng)的機械加工和熱加工技術,它是利用高能電子、γ射線或離子等,他們具有很強的穿透能力,深入到物質(zhì)內(nèi)部,從分子的層面上改變物質(zhì)的分子結(jié)構,在分子的層面上進行加工或使生物體受到不可恢復的破壞。在輻射加工中,加工者是高能射線以及由它引發(fā)的高度活性中間物,不會引起分子的運動。加工在常溫下進行,用物理方法解決化學問題,無添加,從分子結(jié)構上改變材料的物理性能,節(jié)能環(huán)保。廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、材料和日常生活的方方面面。這種加工方式不僅節(jié)能,而且生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更高、使用壽命更長。如汽車輪胎用輻射方式硫化,形成牢固的碳碳鍵,替代傳統(tǒng)的硫磺硫化形成的碳硫鍵,生產(chǎn)過程不需要高溫,節(jié)約電能,同時大大提高耐磨、耐老化性能,不僅減少膠層厚度,還可以延長使用壽命。此外,報廢的輪胎不會帶來二氧化硫的污染。
國際原子能機構曾指出,“就應用的廣度而言,只有現(xiàn)代電子學和信息技術才能與同位素及輻射技術相提并論”。
但是我國核技術應用發(fā)展速度還較為緩慢,2021年時,我國GDP已達114.4萬億元,但非動力核技術在GDP中占比還少于1%,相比歐美國家占比近4%,我國非動力核技術市場還有很大的發(fā)展空間。
核能助力實現(xiàn)“雙碳”目標
核技術創(chuàng)新、發(fā)展,為雙碳實現(xiàn)提供切實可行的方案,核技術應用的每一步發(fā)展,都面臨諸多的現(xiàn)實困難,如理論、技術、材料等。問題的解決靠什么?靠人,靠核工業(yè)教育培養(yǎng)的一代又一代核工業(yè)事業(yè)的接班人。
這就要求核工業(yè)教育在實現(xiàn)雙碳目標過程中必須貢獻智慧,核工業(yè)教育承擔了培養(yǎng)、引領、支撐、服務社會的實現(xiàn)雙碳經(jīng)濟的領導者和踐行者的重任。核工業(yè)發(fā)展靠人才,培養(yǎng)核人才是核工業(yè)教育義不容辭的責任。學校應該啟迪學生的智慧,將他們的興趣愛好與此聯(lián)結(jié),這是我們的職責。
核電發(fā)展面臨諸多問題的挑戰(zhàn),如安全、成本、乏燃料的處理儲存有效利用、聚變理論問題、材料問題等。輻射技術是實現(xiàn)雙碳的重要手段,但解決我們面臨的問題,材料、醫(yī)學、生物、種子等有太多的學科交叉,很多還是未知的世界。
我們不能滿足于一般的教學,不僅要培養(yǎng)學生學好知識,更要重視如何培養(yǎng)學生的思考能力,鼓勵學生要提出問題,鼓勵學生的創(chuàng)新思維,鼓勵學生有獨立的見解和多種的答案,激發(fā)學生對知識的興趣,不僅要掌握書本上的知識,更重要的是要引導學生擁有創(chuàng)造知識的能力與興趣。書本上的知識是前人的積累,即使掌握了也不是創(chuàng)新的。但這些知識是基礎,要啟發(fā)學生敢于向權威進行挑戰(zhàn),敢于向未知世界進行挑戰(zhàn),這是我們的任務,這個任務也很艱巨。
在創(chuàng)新實踐過程中可能會出現(xiàn)錯誤,甚至失敗,但正是由于這些錯誤和失敗才造就了我們?nèi)祟惖穆斆骱筒胖?。教育不被論文、獎項?shù)量束縛,對國家和社會做出實際的貢獻才更重要。
書本中不可能包括將來在工作中遇到的所有問題,而且只是依靠書本已有的知識,也談不上創(chuàng)新。要提倡學術爭辯,在爭辯中創(chuàng)造知識,在爭辯中探索未知世界。
核工業(yè)教育的基本價值取向應該是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。創(chuàng)新人格,實質(zhì)上是情商教育,是成人,成為有用之人。這體現(xiàn)在情商方面,就是要培養(yǎng)學生在創(chuàng)新過程中會處事,會為人,會做人,要有人格底線。
在學術上不做假文章,要用啟迪的思想和真實的數(shù)據(jù)說話;言必行、行必果。
要加強基礎課研究型教學。鼓勵學生在課堂中間提出個人的觀點和獨到的見解。在教育中要引導學生深入到核工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈實踐,了解核工業(yè)的問題和需求,激發(fā)學生的核工業(yè)事業(yè)的興趣,推進學科建設,從根本上保障為核工業(yè)科技創(chuàng)新提供高質(zhì)量、高素質(zhì)的人才。造就堪當大任的新時代核工業(yè)建設者,為他們奮勇創(chuàng)新、脫穎而出提供舞臺。為把我國早日建成核工業(yè)強國提供堅強有力的人才保障。
要培養(yǎng)國際化、創(chuàng)新型、高層次核科學技術人才,滿足我國核電快速、安全發(fā)展的迫切需求,滿足我國核技術應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。
實現(xiàn)雙碳目標是每個公民的責任,雙碳目標也給核技術發(fā)展提供了難得的機遇,除了核電直接生產(chǎn)無碳能源外,非動力核技術為生產(chǎn)低能耗、高附加值的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品提供技術手段,核工業(yè)教育要為實現(xiàn)中國夢貢獻智慧。核教育崗位上的老師們要努力踐行習總書記的囑托,做有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心的好老師。