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2023-08-27 01:59:19
IEEE主席談氣候變化、能源變革，以及AI如何讓世界更好
2023-08-27 01:59:19 來源: 界面新聞
賽義夫·拉曼（Saifur Rahman）是美國弗吉尼亞理工大學電氣和計算機工程教授，同時也兼任電氣電子工程師學會（IEEE）的主席。作為電力領域的專家，他對氣候議題、能源轉型、電網變革等領域格外關注，在學校的能源與全球環境中心發表了數百篇論文，也曾擔任IEEE氣候變化特別委員會主席。
電氣電子工程師學會是一個由工程師和專業人士組成的全球性協會。比如人們熟悉的Wi-Fi技術，為了讓各種不同品牌的電腦、手機、平板等電子設備能夠連接到一個無線網絡，需要全球通用的無線通信協議標準，這項標準就是IEEE最早在1997年通過的，此后不斷迭代。IEEE目前在全球70多個國家擁有超過35萬名會員，其中，中國有超過35000名會員，是IEEE第三大會員國，僅次于美國和印度。
【資料圖】
氣候變化是IEEE重點關注的話題之一，在其數字圖書館中收集了7,000篇與氣候變化相關的論文。賽義夫·拉曼指出，全球有約三分之一的排放是通過發電產生的，而他的任務是通過工程解決方案幫助減少這一排放量。
聯合國氣候大會COP27上，賽義夫·拉曼作為IEEE的技術專家，提出了六大解決方案。他希望IEEE的方案是新興經濟體和發達國家均能接受并可部署的，從而促使不同國家合作，通過創造性地應用現有技術來減少碳排放。
拉曼的解決方案包括，使用已驗證的方法來減少用電量（如調暗燈光、使用節能燈、調高空調溫度等），提高燃煤電廠的能效，使用氫氣和其他儲能方案，推廣更多的可再生能源，安裝新型核反應堆，以及鼓勵跨國電力傳輸。
其中，短期內放棄燃煤電廠并不現實，而提高燃煤電廠效率的方式包括采用超超臨界火電廠，或者聯合循環發電廠。超超臨界火電廠在氣液兩相平衡的溫度和壓力下運行，能源轉化效率從傳統火電廠的38%提升到46%。聯合循環發電廠則是第一階段通過天然氣在渦輪機中燃燒發電，渦輪機排出的熱量用來產生蒸汽，第二階段用蒸汽轉動渦輪機。這種兩級電廠的效率比單級電廠至少高出25%。
在推廣可再生能源方面，拉曼認為，可再生能源應從初始階段便納入能源生產、傳輸和分配系統。低成本、低碳的氫燃料應被視為可再生能源組合的一部分。核電領域，小型模塊化反應堆可以取代傳統的核電站，使建造更容易、成本更低，且比目前的大型核電站更安全。
在綠色技術發展過程中，拉曼指出，中國的優勢體現在大市場的容錯空間和大量受教育人口的創新潛力上。
而在數字化技術的應用上，拉曼正在研究“數字孿生技術”的廣泛應用，通過模擬搭建一片數字版的農田或者城市，可以提前檢驗天氣或其他因素對現實世界造成的影響，從而幫助科學高效決策。
面對最近快速演進的AI技術等創新科技，拉曼建議年輕人應該學習多元化的視角，將自己的專業與不同的行業相結合。同時，為了防范人工智能進程狂飆可能帶來的風險，IEEE正在研究規范其發展的指南，探討“防護欄”的建立。
以下為采訪內容，有編輯：
界面新聞：在IEEE當中，中國的成員將會擁抱哪些領域的機遇？
賽義夫·拉曼：我們涵蓋的領域包括電力、人工智能、醫療器械等，中國正在這三個領域積極探索。在電力方面，中國擁有世界上最大的電力網絡，是全球發電量第一大國，并且擁有自主研發的高科技。
界面新聞：協會如何與中國的成員合作，在這些領域率先實現技術突破并推廣全球標準？中國又如何為這些標準的制定做出貢獻？
賽義夫·拉曼：假設你建造一條非常高電壓的輸電線，它可以輸送更多的電力但這也會帶來隱患。一方面，如果線路倒塌，會對很多人造成傷害；另一方面，它對住在電線下方的住戶有磁場影響，任何事情都有兩面性。標準委員會將一起探討這些問題，并就中國、法國、英國、非洲等國可以接受的標準達成一致。我們提供了一個平臺，吸引來自工程領域和不同國家的各類專業人士，大家通過協會一起討論，并向世界分享我們的探討成果。中國是對實際標準貢獻最大的國家之一。
同時，IEEE成員能影響政策制定者，我們舉辦研討會來培訓團隊領導人如何去和政策制定者打交道，如何用簡單的語言解釋所有復雜的程序，方便政策制定人員能夠理解和明白。我們還有“棕袋午餐”活動（指：午餐都是用棕色袋子打包好），工程師去公司走訪，與公司職員共進午餐，并解釋實際工作內容。
IEEE出版了200種雜志期刊，大量的論文都來自中國，遠遠超過印度。中國的會員數量比印度較少是因為中國開放得更晚，第一批開放入會是在1985年的北京。但從成員的增長比例情況來看，我認為中國現在的增長速度比印度快。
我看到了中國的工程師在盡自己的努力追趕進度，他們懂變通，愿意傾聽，愿意嘗試和接受新事物。
界面新聞：在您看來，建設一個新型電網對中國的碳中和目標有多重要？中國的碳中和與世界其他國家相比有什么特別之處?
賽義夫·拉曼：美國的碳中和計劃會在2050年至2070年間完成，中國已經宣布將在2060年實現碳中和。如今中國的電網中，一半以上的能源仍然是高碳排放的煤炭。中國是最大的二氧化碳生產者，同時也是最大的太陽能生產者。但陽光和風不是每一天都有的，我們需要新技術來進行調整，提高電網的穩定性。
這就是中國面臨的挑戰，太陽能和風能越多，電網所面臨的新挑戰就越多。除非理解所面對的挑戰并提供解決方案，否則一切將變得不實際。
界面新聞：為了實現中國的碳中和目標，我們需要大幅提高能源效率和新能源的供應，你觀察到哪些創新技術可以幫助釋放新能源的潛力?
賽義夫·拉曼：今天的中國在水力、太陽能和風能方面已經是全球開發量最大的國家，而在核能方面并不是那么突出。我認為在中國，首先需要關注的是效率，也就是說用更少的電力做同樣的工作。第二點是推廣更多的太陽能、風能和水能。第三點是由于我們還需要很長一段時間依靠煤電廠的電力，因此采用高效的聯合循環發電廠，可以減少煤運行。第四點是推廣核能。2011年日本福島核事故之后，日本、德國等多國考慮安全風險的原因，在核能方面放慢腳步。中國正在研究新的技術讓小型反應堆更安全。
然后是儲能，氫能和電池技術，最后是跨境電力傳輸，把一個地方生產的電力輸送到其他地方。例如在中國，云南省有過剩的水力資源，南方電網現在已經將剩余電力賣給了越南。這個例子讓我看到，中國更愿意從全球的角度考慮問題。再比如，中國西部地區有更多的太陽能和風能，但用電需求卻在東部。那么應該如何把新疆的電力帶到上海，或者直接在新疆就近建立工廠用光伏電力生產呢？
界面新聞：有任何新的技術可以幫助新能源電力遠距離輸送嗎？
賽義夫·拉曼：有，例如我們已經開始研究海上風能。在上海的機場降落時，你將會看到海上的風力發電。在接下來的10年里它們將會有很大的發展。需要思考的是，我們究竟是把電力通過電纜線傳輸到岸上，還是在海洋中建廠，然后把成品帶到岸上？這是一個挑戰。
界面新聞：你提到了氫能、核能、風能，這些都是未來潛在的新能源。碳中和是一場深刻地、系統地社會變革，除了能源的開發，數字化在其中發揮怎樣的作用？
賽義夫·拉曼：數字化意味著許多不同的東西，其中之一就是你擁有大量的數據和信息。那么，如何將風力渦輪機的性能數字化呢？我們必須先建立起模型，了解風力渦輪機在不同天氣條件下的性能。我們需要為這些設備建立數字模型，可以在計算機上進行試驗，然后再進行實體建造。中國擁有充足的人力資源去完成這項工作，并且具有強大的競爭力。IEEE能向中國的工程師解釋什么是數字化，如何將信息數字化，以及如何讓它起到作用。
比如我從事的這個領域稱為"數字孿生"，我們可以在計算機上模擬建設工廠，而非物理世界實際的工廠。這樣做的原因是我們想嘗試不同的想法，例如提高溫度，減少工作人員，或者增加招聘，在數字模型中模擬這些改變會帶來的影響。一旦我們對這個模型驗證的工作方式達成一致，就可以根據經過測試的想法來建立實體工廠。我認為在中國這種方法可以發揮很大的作用。
界面新聞：你提到的“數字孿生”應用到了建筑和工廠建造中，但在未來是否能應用到整個城市？
賽義夫·拉曼：我們把“數字孿生”分為四個層次，我寫過一篇論文，論述了智能建筑，智能校園，智能城市，智能電網，這些不同的元素可以用來構建一個完整的城市。可以設計一個名為智能城市的城市。比如在解決早晨的擁堵情況時，你會發現智能城市中，我們可以通過指引交通流向不同的方向，以避免大家都走同一個方向，可以控制交通燈、控制交通流量，這就是數字化為城市所做的工作。
界面新聞：那我們如何利用數字孿生的技術來緩解氣候變化？
賽義夫·拉曼：應對氣候變化、極端天氣時，在城市管理者做出決定之前，如果能了解它對公眾的含義，那么這個決定會更容易被接受。所以，數字孿生是一個工具，用于讓我們試驗新政策對民眾的影響。因為如果你采取某些行動，而這些行動傷害了民眾，那這個行動會變得非常不受歡迎。但如果你事先知道它將如何影響，你就會根據影響對計劃作出調整，使其對公眾的傷害降到最低。
界面新聞：請問你認為中國可以在哪些具體領域與其他國家合作，以促進這種綠色發展，并解決與氣候變化有關的問題？
賽義夫·拉曼：綠色發展是全球性的挑戰。即使中國在2060年前實現碳中和，如果其他國家沒有做到這一點，風暴和熱浪仍將如常來襲。因此，碳中和的目標需要全球范圍內的努力，而不僅僅是一個國家。我希望中國在開發碳中和新技術和實踐的過程中，也能將這些知識和理念輸出給其他國家。
在這過程中，中國可以以更低的成本做同樣的事，例如，如果中國有技術能夠減少煤電廠的污染排放，那么這些技術可以提供給擁有大量煤電廠的越南、泰國、印度尼西亞、南非等國家，比如分享知識，發表研究論文，舉辦相關的會議。中國的工程師可以說是做到了。而我們提供了一個平臺，鼓勵這種開放的討論。
界面新聞：您認為中國和其他快速發展的亞洲經濟體相比，在技術創新上的優勢是什么，是人力、大市場還是其他？
賽義夫·拉曼：中國是一個人口眾多、大學系統完善的大國。因此，如果你把一些想法擺在桌面上，很多人都能參與討論。泰國的人口只是中國的十分之一。
舉個例子，30年前我在日本的時候，發現日本的企業每年只會推出一款新型號的攝像機，如果市場驗證成功了，他們只出口這一臺，因為他們不希望產品在美國出現失敗。中國的優勢在于國家大，可以嘗試新事物。在深圳失敗，無所謂，沒人知道，在紐約也有這種感覺。這就是可擴展性和規模。
失敗并不是一件消極的事情。失敗是一種學習的方式，如果你知道什么是行不通的，什么可能行得通，你就更愿意去嘗試。所以，要寬容，要冒險，要嘗試新事物。
由于中國擁有龐大的人口，可以奢侈地嘗試很多不同的事情。不同的省份，不同的機會。這種多樣性對中國來說是幸運的。
界面新聞：很多專家認為，中國需要尋求新的增長動力，追求創新驅動的高質量發展。新的增長動力將來自人工智能等數字技術，以及綠色和低碳發展等新興領域。您對此有何看法？
賽義夫·拉曼：你說得對。綠色和低碳發展是未來的趨勢，如果中國能夠專注于此，事實也確實在做，它就能推動未來的市場。增長來自兩部分，一部分在國內，一部分在國外。
清潔技術的創新，尤其是針對環境和氣候變化的綠色技術的創新，對許多國家都是有益的。我完全支持創新驅動、清潔技術的理念，要想取得成功，首先要在中國取得成功，然后在此基礎上繼續發展。因此，我的建議是，先著眼于中國市場，然后在此基礎上繼續發展。
界面新聞：那你認為，我們這么多的人口，這么多年輕人，應該怎樣為未來做準備？鑒于數字化革命和大型語言模型的快速迭代，以及日益明顯的氣候危機，未來將需要哪些新的職業，需要什么職業技能？
賽義夫·拉曼：有人曾說過，你孩子未來會從事的工作，現在可能還未被創造出來。那么，如何讓孩子為這種不確定性做好準備呢？我對我的學生們的建議是多元化發展，比如不要僅僅專注于編寫計算機程序，而是要討論程序的上下游應用和相關性，而不僅僅是編碼這一部分。
在職業的選擇上應該全面考慮，而不僅僅是你的專長。這樣，當環境發生變化時，你可以輕松地進行調整，使自己適應新環境。你作為工程師的技能可能對醫生有所幫助，十年后，醫生的工作方式可能會改變。
所以，我們的職業或商業活動不應該是單向的，也需要學習如何利用人工智能來幫助我們創新。正如我在上海的一次演講中所說，人工智能應該是你的助手，而不是你的老師。你應該使用人工智能來提高工作效率，使你的工作更好，更能幫助他人。
界面新聞：因為您提到了人工智能，很多中國領先的公司都發布了自己的大型語言模型。您認為中國未來應該如何推動這類新技術發展？
賽義夫·拉曼：這里主要有兩個問題需要考慮。一是如何將這項技術應用在你自己的業務中，二是如何調整和優化這項技術，讓它更能滿足你的需求。我希望中國的商業領袖們不僅僅將其視為一個工具，也能在未來幾年內讓它變得更好。銀行業、醫療行業和農業都有自己的獨特性，因此，我的建議是深入理解這項關鍵技術，然后根據你的專業知識對其進行適當的調整，需要了解它如何與你的業務產生聯系。
現在的人工智能技術如ChatGPT已經非常先進，而生成式人工智能能夠自己創建生成器，但這種技術也伴隨著失控的風險。我們現在所面臨的問題是，應該如何正確引導人工智能，尤其是生成式人工智能的發展與應用。我們將在國內外提供平臺，以探討這些標準相關的問題。
界面新聞：因為我們的世界面臨多重挑戰，包括氣候危機，而你們為世界帶來了全球通用的技術標準，你覺得這些標準如何幫助我們創造一個更美好的世界？
賽義夫·拉曼：這是一個很好的問題。我堅信，人工智能已經有了一些標準，這些標準關注的是安全問題、適用性問題，以及當前AI的工作狀態。當我們制定這些標準時，首先需要了解當前AI如何運作。對于ChatGPT來說，在大規模應用之前，你必須先了解它可能產生的影響。
界面新聞：你能分享一些故事舉例嗎？
賽義夫·拉曼：可以，比如當我想為一塊正在種植作物的土地創建一個數字孿生模型，這個數字模型能模擬出真實農田的工作環境，然后你就能在這個數字模型上試驗各種新的想法，比如肥料使用的效率、施肥的頻次、肥料的用量，甚至是肥料的種類等等。一旦你通過數字模型得到了一些結果，就可以建議農民嘗試這些新的方法。
界面新聞：現在IEEE正在處理哪些技術標準？能分享些最新進展嗎？
賽義夫·拉曼：目前，我們正在對AI應用進行標準化工作。AI可能會失控是一個非常真實的威脅，一些人認為鑒于AI的潛在威脅應該放慢它的發展，另外也有一些人認為，這是一個開放的領域，應該讓其自由發展。我們實際上正在制定指南，界定什么是可以接受的，什么是不能接受的。
界面新聞：我認為AI發展的趨勢不可能放緩。
賽義夫·拉曼：是的，我并不主張放慢步伐，但我相信我們需要指南和防護欄，以防我們走偏。如今很多國家都在AI領域開展工作。在2022年11月之前，我們并未關注這個領域，突然間，它變得非常流行。如果我們能在科學家和技術人員之間提供一些指導原則，比如什么是不適當的行為，那么人們在進行可能失控的過度行動時，就會更加小心。
界面新聞：我們什么時候能看到這個指導方針？
賽義夫·拉曼：目前還不知道。我們將于今年年底在華盛頓特區召開一次會議，邀請政策制定者參加，聽取他們的關切和我們可以提供的建議。IEEE就這一主題成立了一個委員會，研究不同國家的政策，委員會可能會在11月提交一份整體報告。
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