互动科普

应对人类三大挑战

我们都生活在一个全球化的时代，人类现在面临很多问题和挑战，要解决这些问题，除了创新，恐怕没有其他更好的方法。

本刊记者 褚波

“人类社会目前面临三大挑战：粮食供应、能源、人与环境的健康，”近几年来，杜邦大中国区总裁苏孝世在多个场合分享过杜邦公司对于人类社会目前与未来的判断。

正是基于这个判断，这个创立至今已经超过200年的科技公司正在发生一场变革。这场变革的一部分，从2000年甚至更早就开始了——2000年时，杜邦公司出售了尼龙、化纤产品和莱卡（用于多种服装的材料）业务版块；过去两三年里，又卖掉了汽车涂料业务；去年，杜邦公司宣布，要把最后一块化工产品业务，包括钛白粉、氟化工材料，在明年7月1日分拆上市——尽管化工产品在杜邦的全球业务中的比例还高达20%。“割掉”化工业务后，杜邦公司将集中火力，致力于解决人类社会面临的三大挑战。

这场变革的另一部分，则始于2011年——杜邦公司在韩国成立了全球第一家创新中心后，截至目前，该公司已在韩国、泰国、印度、巴西、墨西哥、美国、俄罗斯、瑞士等国家或地区建成了12个杜邦创新中心。现在，这把创新之火终于烧到了中国大陆：2013年9月17日，杜邦公司在全球的第13家创新中心——杜邦上海创新中心拉开帷幕。

为何在已经拥有成熟的研发体系的情况下，仍然建立多个创新中心？苏孝世给出的答案是，“我们希望促进关于行业需求与趋势的对话，更有效地整合全球资源，更快地实现科研成果转化，然后针对各类难题，开发出创新性的解决方案”——在“杜邦上海创新中心”，你能与杜邦设在全球的150多个研发机构以及超过10 000名科学家和工程技术人员进行实时联线和互动，共同寻求解决方案。

在人类社会空前繁荣却又危机四伏的背景下，为人类社会未来而努力的不止有杜邦公司，很多科学家与产业界人士也在不断探索着。在“杜邦上海创新中心”成立当天，《环球科学》杂志社社长陈宗周先生，就与能源、食品、汽车等领域的几位专家共同探讨了如何通过创新，来解决人类社会的各种挑战。

挑战是什么？

陈宗周：我们都生活在一个全球化的时代，人类现在面临很多问题和挑战，要解决这些问题，除了创新，恐怕没有其他更好的方法。首先我想问，你们所在的领域面临的最大挑战是什么？

李俊峰：我从事的是能源研究，这个领域的发展趋势大家都是清楚的。随着经济发展，人们生活水平的提高，或者说人民生活质量的提高，人们对能源的需求在增长，这是一个大的趋势，这个趋势短期内改变不了。因此我们面临的挑战就是，我们需要每天都能生产出清洁的、安全的，让大家能够用得起的能源，这不是一两天的事情，而是永远要做的事——换句话说，能源的可持续供应是最大的一个难题。

近年以来，全球各国都把能源看得非常重要，比如联合国在2010年就把实现可持续能源供应作为联合国面临的最大挑战，我们国家的领导层也在不断谈到能源创新、能源革命，把能源看作特别重要的问题，这从侧面表明，我们国家在能源安全和供应方面也面临着严峻挑战。

苏孝世：我们杜邦公司的产品范围很广，在这里我先充当一下消费电子与通讯行业的人士。电子通讯行业的趋势是轻薄短小，而且在轻薄短小的情况下功能要越来越强大，成本越来越低，还得绿色环保。当一个新的产品成功开发出来时，要在最短的时间内大量生产，然后送到每一个消费者手上。对于这个行业来讲，这个趋势不可逆转，消费者的需求是一天比一天高，这就需要这个行业不断去满足这种需求，这不仅是电子通讯行业的趋势，也是每天碰到的挑战。对于杜邦公司来讲，我们的挑战和责任就是，如何从材料科学、生产工艺的角度来考虑，与这个行业共同创新来满足未来的需求。

张肇范：从食品行业来讲，我们当前面临的挑战之一，可能是食品安全与供应，也就是说，如何让更多的人吃得更安全、更营养、更健康、更方便。但要实现这一点，涉及的问题非常多——从粮食的育种、种植，到农产品的加工、制造、流通、储存，一直到用什么方式、什么形式走上餐桌，每个环节都有各种各样的问题，需要大家共同来解决。这是一个大的挑战，但在这个大挑战之下，还有无数小的挑战等着我们。

公维洁：过去几年里，汽车行业的发展非常迅速。2000年时，我国汽车的年产销量为200万辆，而到2013年，这个数字已经达到2 200万辆，过去十几年一直保持20%以上的增长率，很多人都是在过去十几年中拥有汽车的。

在这样快速的增长面前，最大的挑战就是如何更好地利用有限的社会资源，包括能源、环境、交通等。目前，我国汽车消耗的能源占据全国能源消耗总量的55%，而在发达国家，这个比例的上限是40%；在环境方面，很多人都认为汽车排放的尾气是导致雾霾的元凶之一；在交通方面，不仅道路拥堵，而且每年因交通死亡的人数达到6万——有人认为这还是一个保守的数字，最高数字可能是十几万。因此，从很多方面来讲，汽车行业都在占用或是争夺现有的资源。

提高资源利用效率

陈宗周：在相当程度上，我们现在面临的各种难题都是人类自己造成的，比如环境、生态问题会影响食品安全，食品安全的问题又会影响人类健康，而人类的行为最终又会引起上面提到的各种问题，这是一个恶性循环。所以，要打破这个循环，我们需要改变，需要创新，现在各个行业有哪些创新来应对挑战？

公维洁：为了应对前面谈到的汽车行业所面临的挑战，未来汽车技术的发展可能会有三个主要趋势：电动化、智能化和轻量化。电动化与智能化的发展目前已经很明显了，所以我着重讲讲轻量化——隐藏在电动化和智能化背后的一个非常重要的因素。

有研究表明，汽车自重每降低10%，能源消耗就减少6%~8%。目前，或者说在未来一段时间，电动汽车可能动不动就有几百千克的电池组件；智能汽车会有几十甚至上百个传感器，因此实现轻量化非常重要。我们希望通过三个方面的创新来实现汽车轻量化：优化设计、开发更好的生产工艺，而最重要的是使用新材料，包括高强度钢材、铝镁合金、复合材料等。这不仅需要科学家的努力，也需要杜邦公司这样的行业力量充分发挥作用。

张肇范：要解决食品安全与供应的问题，需要调动各方力量，协同创新，共同解决问题。而且，在食品领域，我们不仅仅需要育种、生产上的技术创新，还需要管理创新。

就拿粮食供应来说，最简单的方法就是通过合理的管理和流程上的创新，减少浪费。不久前，我在加拿大温哥华访问时，在当地一个科学馆中看到的数据很让我吃惊：当地每户人每个月平均浪费的食物达16.55千克，一年大概是200千克，这样计算，全加拿大一年浪费的粮食有多少？而在中国，食物浪费可能更严重，根据2011年的相关数据，全国一年浪费的粮食就够2.45亿人一年的口粮。

李俊峰：张肇范先生刚刚谈到了粮食浪费的问题，我也给大家一组数字：全球每年大概生产22亿吨粮食，中国每年生产5亿多吨粮食，此外还要进口大约1亿吨，中国总共需要大概6亿吨粮食。但是，中国人口占全球人口的20%，而我们消耗了全球粮食的30%左右，一个中国人消费的粮食是世界平均水平的1.5倍，这里面肯定有浪费。

而在能源领域，浪费同样存在，所以在能源领域，我们现在做的事情，首先是怎么减少浪费，提高能源的利用效率。第二是增加能源的供应，这是最大的一个难题，就像习近平主席说到的，他出国访问时，一半的任务是“找油”，和俄罗斯、中东、阿根廷、墨西哥以及非洲国家基本上都在谈能源供应。因此，增加能源供应是我们现在最大的挑战，这就要求我们不断创新，寻找新的能源来源。

苏孝世：刚刚公维洁女士谈到，汽车行业非常需要材料领域的创新，那我就说说杜邦公司在材料科学上的一些创新。第一，我们希望通过创新，研制高性能的工程塑料，从而取代很多金属材料，这样可以直接让汽车的重量降下来，而汽车实现轻量化之后，能耗也就降低了。同时，杜邦公司还有很多抗高压、抗高温的高性能材料，其中有不少还是由可再生材料做成的，这些材料为汽车的设计与生产提供了很大的自由度，可以让汽车的整体效能进一步提升。 有时候，一个创新更可以让多个行业和领域受益，因此从行业的角度来讲，我们更倾向于从更全面的角度来看问题。

协同与包容

陈宗周：包括杜邦公司在内，很多高科技公司都在强调协同创新与包容性创新，各位如何看待这两种创新模式？

公维洁：我非常支持协同创新与包容性创新。现在处于第三次工业革命的前夜，多种技术的发展都在交叉融合，共同前进，这必然需要多个产业进行协作。目前，在中国汽车领域，就有很好的一个协作案例——产业技术创新联盟。就像我前面提到的，未来汽车技术的发展有三大趋势——电动化、智能化和轻量化，于是我们分别在这三个领域都成立了产业技术创新联盟，这三个联盟都是由研究机构、汽车公司还有一些政府部门构成的，联盟成员会共同研发关键技术，最后共享成果。这种模式可以加快创新。

还是拿轻量化来举例。从材料到整车的应用，涉及非常庞大的产业链。如果要通过一种新材料，降低汽车重量，那么在设计、生产、整车集成等各个环节，我们都得考虑这种材料对汽车的影响，比如它们怎么和钢材做的其他部件连接；如果车身的某个部位重量减轻，会不会影响车身的平衡问题，导致安全隐患等。

因此，从这个意义上说，汽车行业要有真正意义上的创新，必须要借助协同和包容的创新模式，打通从材料到整车的整个产业链，让材料公司、零部件公司、整车企业，还有高校和研究机构通力合作。

李俊峰：协同创新和包容性创新是一个必然趋势。由于全球经济一体化，我们需要全球性的合作。现在的技术越来越复杂，任何一种单一的技术都无法解决所有问题，比如光伏电池，即使是一个简单的电池板，也有成千上万种材料在里边，我们需要研究各种各样的材料，要把它们集合在一起才有效。

苏孝世：杜邦公司为什么要在全球倡导协作、包容性创新？因为全球面临的三大挑战不是任何一家公司、政府、研发单位或学术团体可以解决的，人类要解决这三个挑战，需要协同合作。

我们倡导包容性创新，是希望能够针对这三个挑战，成立一个创新平台，让拥有各种能力、资源、技术的人们在这个平台上一起为解决人类三大挑战而努力，只有大家一起协作，互相支持，才能发挥最大的创新能力。我们希望杜邦公司能和所有企业、政府、研究单位一起努力，为人类社会创造更好的未来。