科研工作改善了我们的生活,但其对能源、电力和电信服务的使用,也无形中造成了大量能源消耗。近日,《科学美国人》刊发了哈佛大学科学史教授、《为什么相信科学》一书作者娜奥米·奥莱斯科斯(Naomi Oreskes)的文章指出,科学研究可能是极其昂贵的,因为其产生了巨大的碳足迹。
原文 :《科学美国人》:反思科研工作带来的碳足迹
编译 | 李彦文
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科学的价值是什么?它不仅通过技术为我们提供了有用的东西,而且以超越物质利益的方式加深了我们对周围世界的理解,让我们感觉到与浩瀚宇宙的联系、与大自然力量的关系。但科学也是昂贵的,最近一些研究人员就科学的一项特殊成本提出了具有挑战性的问题:碳足迹。
大规模的科学研究使用了大量的碳基能源,并排放了大量的温室气体,加速了我们当前的气候危机。所以,科学家们在帮助我们了解世界的同时,也在对世界造成一些损害。在最近的一项计算机科学案例研究中,麻省理工学院的研究员斯蒂文·贡扎雷·蒙瑟瑞特(Steven Gonzalez Monserrate)认为,该研究领域,尤其是计算机云存储和数据中心的环境成本是巨大的,而且还在上升。他认为,云计算是一种“碳巨兽”:一个数据中心的用电量相当于5万个家庭的用电量。整个云的碳足迹比整个航空业还要多。
蒙瑟瑞特研究的碳问题并不局限于计算机科学。大型天文台和天基望远镜都是大型碳排放装置。今年早些时候发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的一项研究发现,世界上领先的天文台在其服役周期中将产生约2000万公吨二氧化碳当量。在宣布研究结果的新闻发布会上,两位作者表示,如果世界要在2050年之前实现温室气体净零排放,天文学家必须将研究设施的碳足迹减少至1/20。这可能意味着要少建造大型天文台。当这些研究人员分析他们自己的设施——位于法国图卢兹的天体物理学和行星学研究所(IRAP)时,他们发现设施内的人均温室气体排放量为每年28公吨二氧化碳当量,而法国公民的人均排放量为每年4.24公吨。
其他科学家则专注于研究会议的碳足迹。气候科学最重要的集会之一是通常在旧金山举行的美国地球物理联合会(AGU)年会。气候模拟专家米勒恩·克劳沃(Milan Kl?wer)和他的同事计算出2019年美国地球物理联合会会议与旅行相关的碳足迹为8万吨二氧化碳,每位出席会议科学家约为3吨。人均排放量几乎相当于墨西哥人均年排放量。克劳沃提出了减少足迹的建议:将会议转移到美国中部城市以缩短行程,每两年举办一次,并鼓励线上参与。总的来说,这些改变可以减少90%以上的旅行足迹。美国地球物理联合会曾表示,计划未来轮流举办会议,并采用混合会议形式。
但是,天文学和计算机科学的分析表明,是研究,而不仅仅是旅行,扩大了科学的碳足迹。卡耐基梅隆大学的计算机科学家艾玛·斯特鲁贝尔(Emma Strubell)和她的同事在一项尚未经过同行评审的研究中得出这样的结论:从碳预算的角度来看,训练神经网络所花费的大量能量“最好分配给一个家庭取暖”。生物信息学、语言建模和物理学等领域也提出了类似的问题。这是一个难以面对的现实。但是,留给人类防止气候灾难的时间越来越少,科学家们将不得不寻找方法以更少的能源消耗完成更多的工作。
文章为社会科学报“思想工坊”融媒体原创出品,原载于社会科学报第1820期第7版,未经允许禁止转载,文中内容仅代表作者观点,不代表本报立场。
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