選擇氣候、能源、環境，“我很幸運”
2017年，來自北京大學環境科學與工程學院的戴瀚程學成回國。本科畢業後，戴瀚程在德國、日本等國家求學深造已有10年；10年之際，戴瀚程選擇回到祖國母校——北京大學，繼續深入開展能源經濟與氣候變化研究，為中國高質量轉型和全球氣候治理貢獻力量。
戴瀚程
“生態興則文明興”。生態文明建設關乎人類命運，綠色發展更是“美麗中國”最亮麗的底色。環境問題本質上也是發展問題，綠色轉型絕非只意味著成本和陣痛，更蘊藏著前所未有的發展機遇。10年來，戴瀚程的研究領域正是氣候變化應對與環境可持續發展，他希望用嚴肅、嚴謹的研究來回答“社會經濟如何實現綠色低碳轉型”的問題，為氣候與環境問題的解決提供科學見解和可行方案。
提起進入生態環保領域的過程，戴瀚程首先說到了自己的切身體會，“我總感覺現在的夏天比以前熱，夜晚的溫度也更高。後來，一個數據證明了我的感受：全球平均溫度已經上升了1℃左右”。“如果全球變暖持續，人類將面臨災難性的影響”，戴瀚程想知道，全球如何才能合作阻止氣候持續變暖、實現氣候目標。
投身氣候變化研究之前，戴瀚程在自然和社會科學領域已有紮實的基礎。“在北大讀本科時，我就泡在實驗室，針對汙染物降解及其生物影響做了不少實驗。那時我就發現，自己能為環境研究投入持續的熱情”。在德國攻讀碩士期間，戴瀚程的畢業論文是兩種社會制度的對比，偏社會文本分析；他說，“作為理科生，完全脫離數字的研究讓我總還有點不自在”。恰巧，他選修了一門關於氣候變化的課程，並在閱讀相關文獻時發現，“氣候變化研究既涉及自然科學，也涉及社會科學”，由此產生了一發不可收拾的興趣。眾裡尋他千百度，驀然回首，戴瀚程發現了自己的“燈火闌珊處”。
“氣候變化既是具有高度現實意義的全球問題，又有鮮明的跨學科特點，與經濟、社會、環境、健康等各領域都密切相關。我是理工科出身，對社會科學感興趣、但做純人文的課題又難以發揮自身優勢，這種交叉學科可能就是我最理想的研究方向。”於是，帶著嘗試的心態，戴瀚程向該領域有全球影響力的日本AIM團隊投出了簡歷，並順利成為日本東京工業大學的博士生、進入該團隊從事氣候與能源經濟學研究，並於2013至2016年在日本國立環境研究所從事博士後研究工作。
選擇了氣候、能源、環境這個議題，戴瀚程說，“我很幸運”。
只有0.5℃的空間，“我們必須脫碳”
自1962年《寂靜的春天》問世以來，全球環境意識和環保行動力度已有空前提升，然而現實情況卻表明，環境汙染和氣候變化治理的努力仍不足。環境汙染仍是困擾諸多地區的重要難題，氣候變化的嚴重後果也接連顯現，而人類還在繼續給環境造成負擔。當前，全球超過80%的人口呼吸的空氣質量超過世衛組織標準；亞馬遜雨林被破壞的面積已超過英國國土面積的總和；在南極，冰川融化引起海平面上升；在新南威爾士，千年不遇的旱災給生物多樣性帶來空前威脅種種跡象都表明，工業革命以來不可持續的經濟社會發展模式，很可能使地球已經在接近環境和氣候的“臨界點”。
目前，地球平均溫度目前已經升高了約1℃。IPCC歷次《氣候變化評估報告》指出，全球性氣候變暖的根本原因是人類活動排放了大量以二氧化碳為主的溫室氣體。2015年，聯合國氣候變化框架公約簽署了里程碑式的《巴黎協定》，呼籲各國減少溫室氣體排放、實現21世紀末全球溫升相比工業革命前不超過2℃的目標，併力爭控制在1.5℃以內。較之2℃溫升，實現1.5℃目標將極大減輕氣候風險並有廣泛的協同效益，也意味著溫升空間只剩下了0.5℃。要守住1.5℃目標，全球必須在2050年實現淨零排放，留給人類採取實質性行動的時間窗口已經很小了。
“我們必須脫碳”！為了人類共同的目標。
怎麼辦？
作為世界上最大的發展中國家，近年來，中國秉持“綠水青山就是金山銀山”的理念推進生態文明建設，在空氣汙染治理等方面取得了顯著成效。同時，中國從構建人類命運共同體的高度，積極引領全球應對氣候變化，為環境治理提供了中國經驗和力量。中國科研工作者也持續為環境和氣候問題的解決、全球可持續發展提供了見解和智慧。
作為青年學者，戴瀚程也致力於用科學理論和模型來助力“0.5℃難題”的解決。他希望通過能源—環境—經濟的系統評估，探究未來應如何轉換經濟動能，實現生態環境改善、人民健康和生活水平提高的多重目標。
創建能源環境經濟與政策研究室，開發IMED模型，“要重視原始創新”
戴瀚程的方法是運用綜合評估模型對環境政策和轉型路徑進行深入的分析。在回國後不到3年的時間內，戴瀚程創建了北京大學能源環境經濟與政策研究室（LEEEP），並帶領團隊開發構建了綜合評估模型——IMED，為國家和省級氣候與環境政策制定提供了重要的決策支持工具。IMED模型(Integrated Model of Energy, Environment and Economy for Sustainable Development)即能源—環境—經濟—可持續發展綜合評估模型體系，是一個具有完全自主知識產權、適用於中國和全球低碳轉型關鍵問題研究的模型體系。IMED模型聚焦於社會經濟和環境系統，包含宏觀經濟模型(IMED|CGE)、能源技術優化模型(IMED|TEC)、系統核算模型(IMED|HIO)和人群健康模型(IMED|HEL)等模塊，並有配套的經濟、能源、環境數據庫作為堅實支撐。從整體架構、基礎數據庫到底層源代碼，IMED模型體系一直由戴瀚程及其團隊自主開發維護，旨在為低碳轉型學術研究和政策制定貢獻力量。
在模型開發過程中，戴瀚程曾遇到各類難題，但最終都成功克服。例如，開發IMED|CGE模型時，他發現，雖然CGE模型已在全球有廣泛應用，但要將模型運用於分析中國省級層面的跨省貿易等動態過程，還面臨不小的困難。具體來看，省級模型要解決3個關鍵問題：一是如何構建跨省/跨國的能源、商品和服務貿易矩陣；二是如何體現新的貿易矩陣；三是如何確保新模型的計算效率在可接受範圍內。針對這些難點，戴瀚程在引力模型的基礎上，運用貨運、人口、貿易等數據建立了多區投入產出表，並在模型中刻畫了多區域、多層次經濟系統的運行過程。這樣一來，IMED|CGE模型就能分析任一省份的產業活動、能源消費和排放量，及其受到的多市場複合影響。
戴瀚程更意識到，環境問題根源於經濟發展，又通過複雜的反饋機制深刻影響著社會經濟發展。環境問題不只有關排放，更與能源、生產消費模式和宏微觀決策相關，並伴隨重要的健康和社會經濟影響。這意味著，要分析環境與發展的多重目標的協同路徑，僅有經濟模型並不夠，還應綜合自然科學與社會科學的廣泛學科見解。通過將經濟模型與地球環境系統等模型進行耦合，相關研究才能更準確地評估環境問題的影響和政策的成本效益。
於是，他進一步開發了能源技術優化、人群健康等模型，與經濟模型進行耦合、完成了IMED模型體系的深度集成，這種系統創新使IMED模型具備了從社會—經濟—產業—能源—環境—氣候全鏈條角度分析跨學科複雜問題的能力，成為科學決策的有力支撐工具。
在模型創新、科研探索的同時，讓戴瀚程最下心力和時間的就是他的研究團隊。能源環境經濟與政策研究室是一個剛成立兩年的年輕團隊，目前成員約10人，以碩士和博士研究生為主。提起團隊，戴瀚程講述了一個故事：如果德國人丟了一把鑰匙，他會畫出丟鑰匙範圍的經緯度，再打成格子進行標註，他們的嚴謹是成體系的；如果日本人丟了一把鑰匙，他會回憶所有去過的地方，再找出最可能之處，他們的精細是骨子裡的。戴瀚程認為，“正是這種嚴謹的態度和作風，使兩個國家能在眾多領域領先世界。我也一直要求團隊成員要有這種精細和嚴謹。”
對研究團隊的新成員，戴瀚程總是用“No.1.5與No.1的關係”來鼓勵大家。“近代以來，日本在科技領域先是追隨者，卻通過學習和創新逐漸成了領跑者。許多企業的技術一開始都來自歐美的實驗室，但這些技術被日本學習吸收後，很快能產生第二次創新。所以日本人說他們的經驗是不一定要時時做No.1，但一定會做到No.1.5。正是這種對前沿知識的學習和二次創新，讓日本在眾多領域實現了從跟跑到領跑的超越。”戴瀚程談道，“研究起步時，我們也需要‘跟跑’的意識和精神。先學好、跟紮實了，才有領跑的機會。這也是現階段很多追趕型學科需要的精神。”學習，已經成為戴瀚程團隊最強勁的動力。當然，在此基礎上，更重要的依然是創新，“如果沒有原始創新，最終只能被淘汰”。因此，在研究室，戴瀚程總是留給團隊成員更多時間和空間，讓大家針對研究興趣深入學習、自由思考。“這樣的研究是紮實的，也有利於實現‘原始創新’”。
以學者之誠，研轉型之道
目前，通過運用IMED綜合評估模型體系，戴瀚程團隊系統定量地分析了不同尺度（省市、國家、全球）的社會經濟和環境發展路徑，研究了不同經濟增長方式對資源能源需求和環境、健康的影響，評估了經濟體綠色轉型的可行路徑。相關成果在 Applied Energy、Environmental Science & Technology、Energy、Energy Policy、Energy Economics 等能源經濟與政策領域的國際高水平期刊發表，60餘篇學術論文總被引用約1400次。除此之外，戴瀚程也擔任了《中國氣候與生態環境演變：2021》科學報告主筆作者，氣候變化經濟學核心教材《減緩氣候變化經濟學》章節主筆，中國能源模型論壇多模型對比研究協調人，還是英國Wellcome Trust基金會2019年度氣候變化與公眾健康方向全球13個重點資助對象之一。
戴瀚程團隊也與國家發改委能源研究所、中國科學院廣州能源研究所、北京航空航天大學、上海交通大學、東北大學等機構開展合作研究，研究主題包括低碳技術和政策的效果與經濟影響、空氣汙染及治理對人群健康和經濟的影響、可再生能源發展對相關產業的拉動、低碳轉型與水資源利用的協同等。同時，其團隊與日本AIM和奧地利IIASA等世界知名的能源—環境—經濟模型研究團隊建立了長期合作和人員互訪機制，以國際視野開展了“綠色低碳轉型對空氣質量、公眾健康、資源效率和宏觀經濟的協同影響及其區域差異性”的研究。
IPCC評估報告第三工作組主席Shukla教授曾經盛讚戴瀚程的研究工作，稱他精通了能源與氣候變化經濟學建模及政策分析，能成為這方面的領軍人物；美國西北太平洋國家實驗室資深學者、全球綜合評估模型奠基人之一Jae Edmonds認為，他有望成長為本領域內年輕一代的傑出人才；德國弗萊堡大學教授、產業生態學家Stefan Pauliuk認為，IMED模型代表了當前綜合評估領域的主流方向之一。聯合國前秘書長潘基文讚揚其團隊開展了嚴肅、有意義的氣候變化應對與空氣汙染防治研究，希望該團隊繼續努力，鼓勵青年學者在全球氣候治理中扮演更重要的角色。
課題組合影
戴瀚程和他的團隊的理想不止於此，他們從未滿足於已有的成果。當前，他帶領團隊正繼續研究鋼鐵水泥行業去產能政策的環境協同效益、全球和中愛能源—經濟—環境—氣候多模型創新集成模擬、京津冀及周邊地區大氣汙染聯防聯控、中印電動車發展的氣候和健康效益等相關課題。以學者之誠研轉型之道，奮楫勇進追求綠色發展——相信在未來，戴瀚程團隊能夠完成更多高質量、有現實意義和影響力的科學研究，為生態文明建設和可持續發展目標的實現貢獻更大的力量。
專家簡介
戴瀚程，2006年獲北京大學理學學士學位，2009年獲德國慕尼黑理工大學碩士學位，2012年獲日本東京工業大學博士學位，2013至2016年於日本國立環境研究所從事博士後研究工作。2017年1月起，任北京大學環境科學與工程學院助理教授、研究員及博士生導師，組建了能源環境經濟與政策研究室。他一直圍繞全球氣候變化經濟與政策分析、能源與環境經濟學等領域，針對經濟綠色低碳轉型路徑、轉型過程伴隨的成本效益和轉型的關鍵技術措施等問題，以能源—環境—健康—經濟系統綜合評價模型為手段開展系列研究。
來源：《科學中國人》2019年12月（上）
閱讀更多 科學中國人scichi 的文章
