Sean O’Neill

2050年人類未來的體驗可以用三個詞來概括——擁擠、城市和炎熱。在21世紀(jì)中葉，全球人口將首次突破100億，其中大部分人口居住在城市，如果不加以控制，氣候變化將不可避免地出現(xiàn)[1,2]。

我們將如何維持100億人口的生活？工程師又將扮演怎樣的角色？在由英國皇家工程院（Royal Academy of Engineering, RAE）主辦的2019年全球重大挑戰(zhàn)峰會（GGCS）的第二天會程中，專家們針對這些問題進(jìn)行了探討，該峰會于2019年9月16—18日在英國倫敦召開[3,4]。

在當(dāng)天的第一次小組會議上，專家們討論了工程技術(shù)如何降低氣候變化風(fēng)險的問題。會議中一位出色的演講者Klaus Lackner（圖1）總結(jié)了二氧化碳在大氣中堆積的嚴(yán)重性，并指出利用技術(shù)消除大氣中碳的必要性，演講內(nèi)容相當(dāng)具有說服力。Klaus Lackner是美國亞利桑那州立大學(xué)坦佩校區(qū)負(fù)碳排放中心的負(fù)責(zé)人。他還指出：“我們面臨著嚴(yán)重的碳排放過量的問題。我們傾向于把它表述為一種減排問題——也許調(diào)整行為、節(jié)約能源是一種解決方法——但是從深層次看，我認(rèn)為這更是一個廢物管理的問題。我們必須清理掉所有我們已經(jīng)丟棄的垃圾。”

Lackner介紹了一種名為機(jī)械樹的碳捕獲系統(tǒng)（圖 2）。機(jī)械樹由亞利桑那州立大學(xué)的同事合作開發(fā)，目前正在愛爾蘭共和國都柏林地區(qū)的硅王國控股公司（Silicon Kingdom Holdings）[5]的許可下接受測試。Lackner說：“這項技術(shù)已經(jīng)得到了驗證。但問題是，如果將碳捕獲的價格從現(xiàn)在的每噸500美元降到我們的短期目標(biāo)，即每噸100美元，然后降到最終目標(biāo)，即每噸30美元，這樣的話每升汽油的價格將增加6～7美分?！?/p>

圖1. 美國亞利桑那州立大學(xué)坦佩校區(qū)負(fù)碳排放中心主任Klaus Lackner教授對大氣中過量的二氧化碳發(fā)出警告，同時，他樂觀地認(rèn)為如果碳捕獲技術(shù)能得到充分的開發(fā)和推廣，它將會是一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。圖片來源：Rob Lacey授權(quán)。

圖2. 未來的景觀是否會像Lackner所構(gòu)想的那樣成為機(jī)械樹的家園，機(jī)械樹被動地從大氣中去除碳，然后將其轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)，如燃料？圖片來源：Arizona State University授權(quán)。

在同一場論壇中，南京水利科學(xué)研究院院長張建云教授介紹了中國工程師為緩解近幾十年來中國河流流量急劇減少的問題而采取的各種措施。這些措施包括大型的“南水北調(diào)”項目。氣候變化可能加劇了中國水資源的短缺，但中國龐大的人口和工業(yè)需求是導(dǎo)致河流枯竭的主要原因之一。

接下來的會議討論了“未來城市”（cities of the future）以及為100億人創(chuàng)造可持續(xù)生活場所的挑戰(zhàn)性。聯(lián)合國預(yù)測，到2050年全球2/3的人口將生活在城市中心。這將使城市可持續(xù)發(fā)展成為一個關(guān)鍵問題。阿里巴巴集團(tuán)技術(shù)委員會主席王堅博士（圖3）介紹了阿里巴巴在中國杭州開展的“城市大腦”（City Brain）項目的進(jìn)展情況?！俺鞘写竽X”項目將城市數(shù)據(jù)作為一種資源。這種數(shù)據(jù)資源可以提高效率、節(jié)省時間和保護(hù)自然資源。例如，杭州的實時交通數(shù)據(jù)可以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。根據(jù)交通和導(dǎo)航服務(wù)公司Tomtom公布的全球交通最擁堵城市排名顯示，在2015年，杭州排名第30位。到2018年，在“城市大腦”干預(yù)措施的實施下，杭州排名降到了第143位[7]。王堅博士說，他迫切希望看到“城市大腦”技術(shù)在節(jié)約用水方面取得成效。

Accenture Strategy公司駐倫敦的高級董事兼總經(jīng)理Peter Lacy在同一場會議上談到了城市接受“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的重要性?！皬母旧险f，這是對線性邏輯，即索取、制造和浪費的一種簡單轉(zhuǎn)變。這種線性邏輯從工業(yè)革命以來一直推動著經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！?Lacy還說：“改變這種思維方式以及人類城市環(huán)境和自然資源之間的關(guān)系，意味著我們要以‘索取制造、索取制造和索取制造’（take make,take make, take make）的循環(huán)方式進(jìn)行思考，這樣才可以永遠(yuǎn)為人類生產(chǎn)足夠的產(chǎn)品。我們相信，這對新的商業(yè)模式、服務(wù)和思維來說是一次巨大的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇?！?/p>

圖3. 阿里云的創(chuàng)始人王堅博士介紹了阿里巴巴的“城市大腦”項目是如何被用于優(yōu)化中國杭州的城市公共資源的。圖片來源：Rob Lacey授權(quán)。

當(dāng)天的最后一次小組會議探討了維持未來100億健康人口的前景。會議由總部位于英國劍橋的Okra Technologies公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Loubna Bouarfa博士主持。Okra Technologies公司旨在開發(fā)人工智能工具以幫助制藥公司、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和醫(yī)療從業(yè)者為患者提供最合適的藥物?？紤]到未來有效的醫(yī)療保健的兩個核心思想，Bouarfa博士說，“我們需要鼓勵創(chuàng)新，同時應(yīng)用新思想去開發(fā)新技術(shù)，以解決未來因人口增加帶來的問題。此外，我們也需要既強(qiáng)大到足以保護(hù)數(shù)據(jù)隱私又靈活到不會扼殺創(chuàng)新的立法?！?/p>

另一位小組成員Neo Hutiri（圖4）是位于南非約翰內(nèi)斯堡的Technovera公司的創(chuàng)始人。Technovera公司幫助患者更直接地獲取藥物。2014年，Hutiri被診斷出患有肺結(jié)核，他是許多接受慢性病長期治療的南非人之一，他每個月必須去診所取藥。但由于醫(yī)護(hù)人員緊缺，這些患者經(jīng)常需要等上幾個小時才能拿到藥。在個人經(jīng)驗啟發(fā)下，他發(fā)明了Pelebox 智能儲物柜（圖5）。Pelebox智能儲物柜的原理很簡單，即儲物柜被安裝在診所或通勤中心，藥劑師會在儲物柜定期存放藥物。當(dāng)藥物被放入儲物柜后，患者會收到一條包含唯一代碼的短信，在患者輸入短信代碼后，儲物柜便會自動打開相應(yīng)的柜子。這樣就省去患者等候的時間。

圖4. 位于南非約翰內(nèi)斯堡的Technovera公司的創(chuàng)始人Neo Hutiri回憶起患結(jié)核病期間取藥時的漫長等待，這一經(jīng)歷激勵他創(chuàng)造了名叫Pelebox智能儲物柜的技術(shù)解決方案。圖片來源：Rob Lacey授權(quán)。

圖5. Pelebox智能儲物柜通過短信提醒患者取藥。該系統(tǒng)使慢性病患者取藥的時間縮短到幾分鐘，他們不再需要花費數(shù)小時等待緊缺的醫(yī)護(hù)人員來分發(fā)藥物。圖片來源：Technovera公司授權(quán)。

南非開展了世界上最大的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療項目，該項目約有300萬名接受艾滋病病毒治療的患者[8]。Pelebox智能儲物柜這類解決方案可以有效地向慢性病患者提供關(guān)鍵藥物，從而幫助患者接受長期的藥物治療，并節(jié)省大量時間。Hutiri憑借Pelebox技術(shù)贏得了RAE 2019年非洲工程技術(shù)創(chuàng)新獎。Hutiri說：“這次峰會是與來自世界各地的其他工程師會面，以解決其他社會挑戰(zhàn)的最佳平臺，是拓展人類思維、建立全球網(wǎng)絡(luò)，甚至激勵他人采取行動的最好方式?！?/p>

Segway公司的工程師兼發(fā)明者Dean Kamen在峰會的最后一場會議上發(fā)言。Dean Kamen也是總部位于美國新罕布什爾州曼徹斯特市的Deka Research & Development公司的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官。Kamen談到了 “科技啟發(fā)與確認(rèn)”（For Inspiration and Recognition of Science and Technology，F(xiàn)IRST）慈善機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程。該慈善機(jī)構(gòu)是Kamen于1989年與他人共同創(chuàng)立的。FIRST旨在通過一系列基于機(jī)器人技術(shù)的聯(lián)盟和比賽，鼓勵4個年齡組的6—18歲的學(xué)生成為未來科技領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。2016年，Kamen擴(kuò)展了FIRST慈善機(jī)構(gòu)并創(chuàng)立了FIRST Global。FIRST Global舉辦了一年一度的國際“機(jī)器人奧運會”，即FIRST全球挑戰(zhàn)賽。2019年的比賽于10月在迪拜舉行，來自191個國家的學(xué)生團(tuán)隊參加了此次比賽。Kamen最后呼吁工程師要拓寬眼界并與年輕一代接觸，因為年輕一代的參與對于應(yīng)對未來長期的全球挑戰(zhàn)至關(guān)重要?！拔覀儽仨氂邪l(fā)言權(quán)。我們必須為孩子們的心靈而競爭”，他如是說。

英國皇家工程院首席執(zhí)行官Hayaatun Sillem CBE博士在峰會第二天的議程上反思道：“來自美國、英國和中國學(xué)術(shù)界及商業(yè)界的工程師能夠共聚一堂就全球可持續(xù)發(fā)展等問題進(jìn)行認(rèn)真的討論，這非常令人鼓舞。雖然在方法和重點上存在分歧，但在我們面臨挑戰(zhàn)的規(guī)模以及通過國際、跨學(xué)科和跨代合作來達(dá)成解決方案的必要性上，各方達(dá)成了非常強(qiáng)烈的共識?！?/p>