本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
前能源部长、诺贝尔奖得主朱棣文在林道会议上发表了一场内容广泛、引人入胜的演讲，主题是科学创新以及对问题的现实评估。他的演讲主要传达了两个信息：第一，科学创新常常会挫败末日预言；第二，准确认识我们最紧迫问题的本质是利用创新来解决这些问题的关键。
朱棣文首先列举了二十世纪可能最重要的两项科学和技术创新。第一项是哈伯-博施固氮法引发的农业革命，如今它养活了世界上三分之一的人口。同样重要的革命是诺曼·博洛格在 70 年代发起的，当时在斯坦福大学的末日预言家保罗·埃利希预测，任何紧急计划都不可能阻止世界在 80 年代和 90 年代遭受饥荒。博洛格对埃利希可怕预言的驳斥告诉我们，首先，预测总是困难的，尤其是对未来的预测；其次，科学创新几乎可以在一夜之间消除对迫在眉睫的厄运的恐惧。然而，关于农业革命的相关问题是，创新真的能解决我们的问题，还是仅仅推迟它们？朱棣文指出，由于财富和识字率的提高，世界人口实际上有望趋于平稳，因此我们一直享受的增长带来的好处可能确实会在可预见的未来保持下去。正如朱棣文在演讲后面提到的，唯一可能破坏这种状况的因素是气候变化。
第二场革命是爱迪生等人于 19 世纪末发起的通信革命，但通过 20 世纪 50 年代真空管、晶体管和集成电路的发明才充分发挥了潜力。这场革命直接导致了信息革命，我们至今仍在品尝其成果。
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然后，朱棣文转而谈到气候变化，并表示它是唯一一个可能对我们造成不成比例的影响，以至于我们所有的创新能力都发挥到极限的最大问题。他快速总结了二氧化碳排放和温度升高的主要证据，包括来自冰芯的数据、格陵兰冰川融化的卫星测量数据和热浪。我喜欢朱棣文对气候变化的总体看法：他说：“我更喜欢用流行病学的观点来看待气候变化，类似于吸烟与癌症之间的联系。即使我们不了解所有细节和确切的机制，趋势是清晰的，它要求我们采取行动”。
科学创新如何帮助我们采取行动？毕竟这是一场半小时的演讲，因此朱棣文不可能讨论所有可能的解决方案。但他首先指出了两个例子——洗衣机和冰箱——在政府强制的效率标准指导下，创新导致了成本降低、效率提高和尺寸缩小。他谈到他朋友拥有的特斯拉汽车，一次充电可以行驶 300 英里。问题是：成本 - 80,000 美元。这当然是大多数电动汽车的问题，必须通过包括政府税收和更好技术在内的多种解决方案来解决。目前最有希望的电池技术依赖于锂离子电池。锂电池的问题在于，就能量密度而言，它们非常糟糕。朱棣文展示了一张发人深省的图表，其中他将锂电池的能量密度与各种其他物质进行了比较。以磅为单位，身体脂肪和糖提供了一些最高的能量密度（事实上，一根士力架的能量比同等数量的炸药要多得多）。
从图表来看，情况似乎毫无希望，因为我们似乎需要至少提高十倍。但正如温斯顿·丘吉尔曾经说过的那样，“仅仅尽力是不够的，我们应该做必要的事情”。在这种情况下，必要的是提高锂的能量密度，使其足以向我们提供具有成本效益且相对高效的技术。对于锂来说，这个最佳点是大约四倍的提升。有了这种改进，我们可以获得一次充电可行驶 400-500 英里的电动汽车，这对于大多数家庭来说可能足够了。
由于他是在德国演讲，朱棣文花了一些时间谈论太阳能。他赞扬了德国广泛的太阳能基础设施，但没有指出其局限性，包括成本、长期可行性和政府支持。他还指出了避免硅浪费的太阳能电池制造新方法。太阳能是一项有希望的技术，其长期和大规模使用需要在为世界供电之前得到验证。但毫无疑问，在这方面正在进行创新研究。
总而言之，朱棣文的信息非常明确：每当人们预测人类未来的末日情景时，一些意想不到且通常相对简单的科学发展就会彻底改变问题的解决方案。我们面前最重要的挑战是如何让世界上最聪明的人参与进来，并为他们提供足够的资金，让他们可以大量产生可能改变游戏规则的想法。
这篇博文源自林道诺贝尔在线社区，林道诺贝尔奖获得者会议的互动论坛。第 63 届林道诺贝尔奖获得者会议将于 2013 年 6 月 30 日至 7 月 5 日在德国林道举行，主题为化学。届时，将有 35 位诺贝尔奖获得者聚集在一起，与来自大约 80 个国家的 600 多名青年研究人员会面。
Ashutosh (Ash) Jogalekar 是官方博客团队的一员。请在社区博客中查找他的所有帖子。