5月19日，英国皇家学会发布一系列简报，提出加快实现温室气体净零排放、提高应对气候变化能力的12个科学技术问题^[1]。该项工作组织协调了20多个国家的120多位不同学科专家参与，概述了12个技术领域到2050年实现净零排放的研发部署优先事项，为政府决策提供参考。

1、下一代气候模型。应通过开展国际合作，建立基于百亿亿次计算和数据设施的国际下一代气候建模中心，实现分辨率和计算能力的跨越式发展，充分了解公里范围内的气候变化对全球的影响，以支持净零技术路线图和气候适应方面的投资。通过与该设施建立合作伙伴关系和开展协作，世界各地的国家气候建模和服务将达到新的水平。为确保最新预测结果的采纳和使用，该设施还可以包含专用的运营数据服务，采用数据分析和信息科学领域的最新数字技术，例如人工智能、机器学习和先进可视化等。

2、碳循环。碳汇的未来将取决于大气中的二氧化碳水平及其上升或下降的速度、气候变化的影响以及可能的直接人类干预。通过人为干预增强自然碳汇对于实现净零排放至关重要，包括可持续造林、重新造林、农业土壤管理和泥炭地恢复。提高对碳循环理解的研究应包括：通过现场和卫星数据对大气、陆地和海洋进行连续观测监测；更好地了解碳汇的潜在不稳定性，以及开发更全面表征碳循环复杂性的模型。

3、数字技术。基于大量数据，计算科学有可能创建“数字孪生”，模拟和优化多个经济部门，到2030年显著减少碳排放。数字技术可以通过在全球经济中实现减排并限制计算本身造成的排放，在低碳转型中发挥重要作用。特别是，有机会将政府、学术界和工业界等联合起来，创建“数字孪生地球”或“地球运行控制回路”，并将真实世界运行数据反馈回模型中迭代更新，通过模拟、优化和改变经济活动，以最大限度地减少排放和提高效率。“净零计算”可以在全球、区域和国家净零战略中发挥重要作用。

4、未来电池储能解决方案。电池是存储可再生电力的最有效方式，但目前技术进展尚不适用于大规模储能。锂离子电池是短期内最可行的电池储能技术，相关研究重点是提高能量密度、降低成本、延长寿命、提高充电安全性和速度，以及电池的回收和再利用。长远来看，研究人员正在探索使用其他材料和技术的下一代电池，以实现更广泛、经济的电气化。国际合作与协调应侧重于识别和试验新的资源丰富的材料，以降低成本、扩大电池使用并最大限度地减少电池生产对环境的影响。

5、低碳供热和制冷。需通过提高能效、应用清洁技术替代化石燃料供热和制冷，以及在热能储存和运输方面进行创新来减少排放。通过改进隔热、热反射和其他方式，以降低建筑物供热和制冷能耗，是任何脱碳计划的首要目标。与化石能源相关技术相比，许多低碳供热和制冷技术还处于起步阶段，需要大量的示范和部署来测试其成本效益。低碳供热和制冷的研究、开发和部署关键领域包括：热泵、电加热器、区域系统、可再生能源供热和氢气。

6、通过氢气和氨气应对净零挑战。需要进一步的研究、开发、示范和部署，以确定氢气和氨气在实践中可以产生重大影响的领域。在重工业和重型车辆、铁路和航运以及储能等行业，应优先示范氢气和氨气，其具有较大潜力成为经济高效的低碳替代品。通过工业合作伙伴集群进行大规模示范最具成本效益，此类方式通常适用于港口地区，尤其是与海上风电的集成。国际合作，包括基础设施合作，有助于在当前试点项目的基础上扩大部署，而且应与研究相结合以推动进一步的创新。

7、碳捕集与封存（CCS）。CCS是电力和工业部门脱碳的成熟技术选择，但目前CCS建设速度太慢，无法满足所需规模。全球碳捕集能力约为4000万吨二氧化碳/年，其中只有25%被地质封存以缓解气候变化，需要加快部署来加速降低成本和扩大技术规模。随着CCS部署经验的积累，建立具备多个碳捕集站点的集群，通过共享管道或运输将二氧化碳输送到共享封存地，是一种共享和降低单位成本的方法。对新型捕集技术的研究有望在未来降低成本，但可能需要几十年才能商业化。二氧化碳去除技术，包括负排放技术，如带有碳封存的直接空气碳捕集（DACCS），有助于在本世纪中叶实现广泛认可的净零排放目标。

8、气候弹性和适应性。应投资于气候适应性，通过更好的预测、适应气候变化的基础设施和基于自然的解决方案增强气候适应性。应通过科学研究和专业知识，在未来20年支持建设预计94万亿美元的基础设施以抵御气候变化，投资于能够最可靠降低气候风险的领域。基于自然的解决方案（保护、恢复和可持续管理生态系统）可以保护社区和基础设施免受气候变化影响，增强人类适应进一步变化的能力，并有助于减缓气候变化。下一代气候和天气模型将提供当地气候影响相关的详细信息，有助于改进早期预警系统，并可纳入备灾和长期适应工作。

9、气候变化与土地。以可持续的方式保护、恢复和管理土地有助于实现净零排放目标以及适应气候变化的影响。陆地减排的优先事项是保护现有的富含碳的生态系统、恢复退化的生态系统以及改善农业和林业管理。有效的陆地气候缓解和适应方案将涉及当地社区，并有助于实现多个联合国可持续发展目标。研究表明，健康、富含植物的饮食和减少食物浪费将减轻产粮土地的压力，为解决气候变化和增强生物多样性提供空间。进一步的研究将确定基于陆地的减排方案良好做法和绩效指标，包括考虑对当地人民和社区的益处。

10、弹性粮食生产。鉴于粮食系统对环境的多方面影响，决策者必须解决饮食问题及其对气候的影响，同时考虑经济和社会因素。需要研究和开发支持可持续、创新、气候智能型的全球粮食生产系统，关键领域包括农林业的最佳实践，减少肠道发酵的措施，以及开发可持续提高产量的新作物品种。需要充分运用科学技术，从基础研究和开发到技术和农业实践的示范和部署，并与农业部门密切合作，以实现具有低温室气体排放的弹性粮食系统。

11、气候变化与健康。促进更广泛地采用更可持续和可负担的食物并减少浪费，可以改善人类健康并保护自然环境。清洁可再生能源替代化石燃料、零排放汽车等措施可减少空气污染以保护人类健康。缓解和适应气候变化的“基于自然的解决方案”也可以对身心健康产生多种益处。面对气候变化，还需要有效的适应和复原策略来尽可能保护健康，包括能够更好地应对极端事件和疾病暴发的监测、预警系统以及卫生系统。

12、政策选择和经济前景。应对气候变化挑战需要世界经济迅速和协调一致的转型，随着越来越多国家做出净零承诺，需采取措施将承诺转化为具体行动计划。在个别国家，可以通过确定“敏感干预点”来实现减排。通过部署诸如边境碳调节等机制，在已采取积极脱碳政策的国家和尚未采取措施的国家之间创造公平竞争环境，可以实现更大程度的行动协调。跨学科研究有助于为应对气候变化和其他相关挑战所需的社会和环境转型提供信息。                                 （岳芳）