塑造世界认识能源的人

Vaclav Smil照片来源:DAVID LIPNOWSKI

doi:10.1126/science.aat6429

瓦克拉夫·斯米尔在20世纪50年代大部分时间都在砍柴。当时，他和他的家人住在捷克斯洛伐克的一个偏远小镇上，这个小镇位于多山的波希米亚森林中。在他行走的过程中，他可以看到西德的一个高山脊和阻止捷克人穿越边境的雷区。

现在，Smil不再是低效的劈柴者，他已经成为世界上最重要的能源思想家之一。在加拿大马尼托巴大学附近的家庭办公室，这位74岁的学者在过去40年里写了几十本书，研究了一系列话题，包括中国的环境问题和日本从植物到肉类的饮食转变。

揭露谎言

这些书很无聊，很少能卖出几千本。然而，这并没有阻止一些书籍——尤其是那些探索社会如何从依赖一种能源(如木材)转向另一种能源(如煤炭)的书籍——对一代又一代科学家、决策者、高管和慈善家产生深远影响。

比尔·盖茨是微软的*粉丝和联合创始人，他声称自己几乎读过斯米尔的所有作品。去年12月，盖茨写道:“我在等斯米尔的新书，就像有些人在等下一部星球大战电影一样。”

现在，世界正试图通过消除化石燃料来遏制气候变化。Smil在能量转换方面的工作受到了前所未有的关注。Smil要求气候变化倡导者考虑到维持现代世界对化石燃料依赖的巨大惯性，并质疑许多乐观的假设，即快速转向替代能源的想法。哈佛大学能源和气候科学家大卫·基恩说:“他是个骗子。”

给他五分钟，Smil会一幕接一幕地指责他。德国的太阳能革命是世界应该效仿的榜样吗？鉴于该国几乎没有阳光，这是一个效率极低的方法，也不能减少该国对化石燃料的依赖。风力涡轮机是低碳未来的体现吗？挖掘地基需要用石油驱动的重型设备，用天然气燃烧的混凝土，闪闪发光的钢结构也来自煤。

加州大学圣地亚哥分校的国际气候政策专家大卫·维克多提到，在能源政策领域有许多事情过于乐观。Smil在识别这些谎言方面做得非常好。

然而，Smil不是一个只会偏袒一方的人。他接受了气候正在变化的现实——尽管他对气候模型持怀疑态度——并认为人们需要减少对化石燃料的依赖。他试图减少碳足迹，建立一个节能家庭，并优先考虑素食主义。他认为他的学术研究提供了对挑战的现实评估。

Smil不喜欢对媒体发表演讲。“我真的不认为有什么特别要说的。”他说，“如果你想知道，它就在那里。”

童年的铁幕

去年12月，斯米尔从华盛顿的一家酒店出来，然后他戴上了一顶针织帽子——他不允许浪费任何热量。他前一天做了一次演讲，现在正前往他最喜欢的国家美术馆。

在20世纪80年代和90年代，他是美国首都的常客，咨询世界银行、*情报局和其他*机构。然而，911后美国的安全镇压令他对国家*失望。

尽管如此，斯米尔不能动摇他对美国的感情。这可以追溯到他的童年:在第二次世界大战期间，美国士兵从纳粹手中解放了他的家乡。1969年，斯米尔和他的妻子伊娃来到美国。

斯米尔经常说他的童年没什么特别的。他的父亲是一名警察，后来在制造业工作。母亲为精神病医院做饭。但当他还是个孩子的时候，他意识到充斥冷战的谎言是错误的，这也激励他尊重事实。“我只是不支持任何废话。”微笑说。

斯米尔被查尔斯大学录取学习自然科学。他住在一个改建的修道院里，那里在夏天和冬天都很冷。这里的热量不是来自木头，而是来自煤。这所大学满足了Smil的好奇心。"他们教我自然知识，从地质学中学习云."他说。然而，斯米尔认为传统的科学事业不适合他。

1969年，斯米尔夫妇来到美国。他们最终进入宾夕法尼亚州立大学，在那里他在两年内完成了他的地理学博士学位。因为没钱，他们从一个寡妇那里租了一个房间，Smil开始了一种新的能源转换模式:一辆油罐车定期来地下室给炉子加油。

在退休前的几十年里，Smil教授了一门环境科学的入门课程。此外，Smil是他所在系的“幽灵”，只招收了几名研究生。自20世纪80年代以来，他只出现在一次教师会议上。"他是个隐士，喜欢独自工作。"宾夕法尼亚州立大学环境科学系主任里克·贝达克说。

四种能量转换

今天，斯米尔已经跨越了科学家和知识分子的界限，闪烁着“无根的波西米亚世界主义”的味道。他精通各种语言，是一个不想出去吃饭的茶和美食爱好者，也是一个艺术爱好者。站在花园里，他可以告诉你许多植物的拉丁名称，然后他会说，“我欣赏并热爱蓝绿色的海藻，它帮助开启了地球的氧气时代。”

Smil的写作生涯始于20世纪70年代中期，当时中东国家对石油实施禁运，使得发达国家意识到他们的运输、取暖、农业、化工甚至电力都高度依赖石油。一项有影响力的研究警告说，地球资源即将耗尽。

Smil对此非常感兴趣，并自学编程来重复研究创建的模型。“我看这完全是胡说八道。”他回忆道。这个模型太简单了，不能被最初的假设所扭曲。他还建立了一个二氧化碳排放如何影响气候的类似模型，发现它也有同样的缺点。从那时起，他就鄙视各种各样的模特。“我太尊重现实了。”他说。

相反，Smil搜索科学文件和模糊的*文件中的数据，以找到人类应该如何产生和利用能源的宏伟蓝图。这些努力最终出现在几本书里——包括《一般能量学:生物圈和文明的能量》(1991)、《世界历史中的能量》(1994)和《能量转换:历史、需求、前景》(2010)——这是一个关于创新和变化的史诗故事。

Smil说，本质上，人类经历了三次主要的能量变化，现在正试图开始第四次。首先是对火的掌握，火能使人们通过燃烧植物来释放能量。第二个是农业，它将太阳能转化为食物，将人们的注意力从食物上解放出来。第三是工业化，随后是化石燃料的兴起。

现在，世界正面临第四次能源转型:转向不排放二氧化碳的能源，依靠当前的太阳能流，而不是数百万年前被困在煤、石油和天然气中的那些。

然而，第四次转变与前三次不同。Smil指出，历史上，人类通常使用相对较弱和较重的能量来为那些更集中的人提供能量。例如，当他还是个孩子的时候，他砍柴取暖，而木材需要大量的土地来生长，燃烧时释放的能量相对较少。

相比之下，煤和石油具有更高的能量密度，每克产生更多的能量，并且是从相对稠密的沉积物中提取的。但现在，世界正试图从高度集中的化石燃料转向更分散的可再生能源，如生物燃料作物、太阳能和风力发电场。

Smil指出，这种密度逆转的一个令人担忧的影响是，在一个由可再生能源驱动的未来社会中，人们可能需要投资100倍甚至1000倍于今天的能源生产。这一变化可能对农业、生物多样性和环境质量产生巨大的负面影响。

要了解与这种转变相关的困难，只需看看德国。2000年，化石燃料提供了德国84%的能源。然后，这个国家开始了一场历史性的运动，建造900亿瓦的可再生能源设施，足以与现在的一代相匹配。但是这个国家仍然依赖化石燃料:在2017年，他们仍然提供80%的能源。Smil说太阳能可以很好的工作，但是最好是在阳光充足的地方。显然德国不适合。

此外，虽然Smil能比大多数人看到更好的礼物，但他不愿意预测未来。他不会说崩溃是不可避免的——即使人类走在一条有问题的道路上，也不可能很快改变方向。斯米尔说:“我们不断地坍塌，然后修复。”(唐毅宸编译)