撰文 ChrisMooney / Robert Fares
翻译 何伟雄
编辑 张梦茜 魏潇
在《联合国气候公约》的框架下，全球各国都为减缓气候变化进行着低碳减排努力。为防止造成世界性灾难的温室效应进一步恶化，发展少排或不排温室气体的清洁能源是重中之重。业界大多数谨慎的科学家一致认为，出于技术和经济因素，短期内清洁能源无法完全替代含碳能源。
除了马克·Z·雅各布森（Mark Z. Jacobson）。
雅各布森是一名斯坦福大学的教授。2015 年，他作为第一作者在 Energy & Environmental Science 上发表了一篇被誉为里程碑的分析文章，这篇文章中的主张从此一炮打响，给他带来了极大关注：美国在 2050 年就可以过渡到全部由风能，水能和太阳能组成的清洁能源系统。
雅各布森 2015 年发表于 Energy & Environmental Science 的论文
但不久，他的主张就收到了业内 21 名专家的联名反驳。2017 年 6 月，美国国家科学在其旗舰杂志《美国科学院院刊》（PNAS）上刊登了针对其研究的严厉批评的文章。
雅各布森的研究引起的争论吸引了大众媒体的关注，因为雅各布森的研究可以被看作是很多州级可再生能源计划、以及美国参议员伯尼•桑德斯（Bernie Sanders）的“ 100% 清洁能源法案”的支持。桑德斯和雅各布森曾经在卫报的一篇专栏文章中联名宣布了这一法案。
2017 年 9 月底，雅各布森正式向哥伦比亚特区最高法院提起上诉，起诉美国国家科学院以及发表在 PNAS 上的批判文章的第一作者克里斯托弗•克拉克（Christopher Clack），将一场激烈的学术争论推上了法庭。
克拉克等人今年 6 月在 PNAS 上发表的批判论文
这一诉讼要求美国国家科学院赔偿 1000 万美元，并撤回克拉克的批判文章。该诉讼指控文章一作克拉克“知晓并在发表之前就已获知其写就的批判文章中许多观点是错误的。”诉状补充说，美国国家科学院“在知情的情况下，蓄意发表了有事实性错误的文章”，并且无视了雅各布森的投诉。
目前，双方都拒绝针对诉讼发表任何评论，威廉·卡尼（William Kearney）作为美国国家科学院的发言人表示在诉讼判决之前院方不会发表任何评论。
克拉克在电子邮件中表示他这对这件诉讼很失望。“我们的论文经历了非常严格的同行评议以及美国最著名的学术期刊的两位出色编辑的审阅。我们仔细考虑了来自雅各布森博士的批评，但这些批评是毫无根据的。不幸的是，雅各布森现在选择在法庭上重新论述他的观点，而不是在学术论文中——论文才是这些观点应该出现的地方。”
克拉克的论文共有 21 位作者，但是雅各布森的诉状仅仅列出了克拉克以及美国国家科学院。其他的作者包括了一些在能源和气候变化研究和政策方面的专家。雅格布森的指控中称，这些专家的参与使得该批判文章在媒体中的影响加倍扩大，同时极大地损害了他的声誉。
一位克拉克文章的合著者说，“论文所代表的是我们的观点，我们认为这些学术问题应该在科学家之间讨论而不是上法庭。”但由于目前正在诉讼期间，该合作者要求匿名。
据相关法庭文件显示，美国国家科学院须在 11 月 27 日前对雅格布森的诉讼做出回应。
在我们等待法院是否开庭的时候，有必要将注意力转向雅各布森的主张（其本身也在 PNAS 和其他期刊上发表过）：如果我们能改变能源储存的形式，那么为整个国家建设一个完全由风能、太阳能和水力（水力发电）供电的电力系统是可行的。雅各布森和他的同事们在 2015 年写道:“我们不再需要天然气、生物燃料、核能或固定电池。”
斯坦福教授马克·Z·雅各布森（Mark Z. Jacobson）from YouTube
这种“ 100% 清洁能源”的理念已被许多主张改变环境和气候的倡导者所接受，其中包括演员马克·鲁法洛（Mark Ruffalo）和参议员伯尼•桑德斯（Bernie Sanders）。这种理念如此的受欢迎是不足为奇的，因为它代表着一种非常有野心并且乐观的展望：当下对于阻止气候变化起核心作用的清洁能源的转型，将继续发展下去。
然而克拉克今年早些时候在 PNAS 上反驳道，雅各布森的理念不仅是不可行的，而且他的工作使用了“包含了错误并且无效的建模工具，并做出了荒谬且不充分的假设“。克拉克和他的合著者们表示向更清洁能源的过渡需要“多种能源的共同配合”，其中包括核能、碳捕获和储存技术，等等。
法律纠纷的起始源于雅各布森宣称自己的在文章发表之前向美国国家科学院提交了一分文章中的错误清单，然而这些错误并没有在最终出版的文章中被纠正过来。他最大的不满之一是关于他的工作中包含了“建模错误”的说法，这引发了一场技术上的争论，即水力发电能为美国提供多少电力，以及目前的水坝系统可以增加多少的发电能力。
在诉讼中雅各布森声称克拉克的文章“对自己的声誉造成了很大的损害，因为他的主要专长便是计算机建模”。
克拉克和他的同事们在六月份对雅各布森的指控发表了一份冗长的回应，他们并不同意雅各布森对水力发电和其他许多问题看法。回应中克拉克表示雅各布森的研究“很明显地显示出了大量的基础性错误”。
就两方科学家的争论，《科学美国人》博客区曾在今年 6 月发表过一篇中立文章，题为“ 21 位专家宣称具有里程碑意义的 100% 可再生能源研究存在缺陷”。作者罗伯特·法尔斯（Robert Fares）来自美国能源部，是美国科学促进会科学和科技政策会员（science & technology policy fellow）。法尔斯在这篇文章里介绍了该学术争端的更多背景和细节。我们节选了部分，希望能将此事客观呈现给读者们。
6 月 19 号，著名的 PNAS 刊登了针对斯坦福教授马克•雅各布森（Mark Z. Jacobson）的研究的严厉批评的文章。雅各布森的研究声称在 2050 年之前美国实现可以全部由成风能，水能和太阳能组成的清洁能源系统。“这在技术和经济上均可行，且没什么坏处。”雅各布森教授表示。
PNAS 发表的反对文章由 21 位分别来自伯克利大学、卡耐基梅隆大学、哥伦比亚大学、劳伦斯利物莫国家实验室以及雅各布森所属的斯坦福大学的一些颇负盛名的能源领域的专家所著，他们认为雅各布森的研究“使用了充满错误并且无效的建模工具、并且做出了荒谬且不充分的假设。”因此他们总结道，雅各布森关于彻底完成清洁能源转型的论证——只依靠风能、水能和太阳能取代所有碳排放这一问题，无论成本和可靠性都可行——“缺乏充足的证据和对实际情况的分析，并且没有提供令人信服的、能说明以确定实现这种过渡的成本。事实上更多证据显示，多种能源的共同配合才能让公众负担得起，这才有助于推动向零排放能源体系的过渡。”
华盛顿邮报和麻省理工科技评论均发表文章总结了该批判论文中指出的雅各布森研究的主要缺陷。最明显的一点在于雅各布森做出的一个假设。他认为美国的水力发电大坝可以通过增加涡轮机和变压器的方式，产生 1300 亿瓦特的电力，相当于美国目前水力发电能力（80 亿瓦特）的 16 倍。然而美国能源部之前的一项研究发现，大坝可以再增加的最大的发电能力仅为 12 亿瓦，剩余 1288 亿瓦特的赤字相当于大约 1000 座大型核电站或火力发电站的满负荷运转的发电量。
为了对雅各布森的文章作出全面的分析与总结，我（笔者法尔斯）建议阅读完整的在 PNAS 上的文章，文章写得很清晰并且对公众开放。通过回顾雅各布森的研究与 PNAS 的反驳，二者的争论主要集中于：
1）学界正在谨慎地自我评估以追求完全无碳化的能源系统；
2）达到完全脱碳化的能源系统面临的挑战远比雅各布森所展示的多得多，忽视这些潜在的困难会影响能源脱碳化的进程。
同行评议的作用
在能源研究的学术团体中，越来越多人开始的质疑雅各布森和他同事的研究以及这项研究在能源政策上所处的重要的地位。研究人员在多种场合下都表示了对雅各布森的研究的合理性的担忧，却遭到了轻蔑的回应。
下图是一篇雅各布森的推特，展示了在麻省理工学院能源研究员杰西•詹金斯（Jesse Jenkins）礼貌地提出对于他研究的质疑之后他是如何回复的：
“我从不关注这些外行人，尤其是当他们为核能支持组织 BTI 工作，他们一定得去批评其他的解决方案。“
在学术圈，这样的回复是闻所未闻也是不可接受的。一项研究应当经得起反复评价与批评。恰当的回复应该是去解释并且证明你的假设的合理性。如果你不能，那么你就该改进你的假设。这才是科研的工作的方式。
雅各布森的回复至少部分是由于他的工作已经成为一些美国进步主义者的口号，反过来这也成为了保守派进攻的目标之一。所以雅各布森会用一种更政治化的口吻回应，而非学术界应有的口吻，这并不奇怪。
21 位杰出的能源和气候研究者避免政治的影响并基于工程和科学原理对雅各布森的方法和假设进行严格的批评，这表明，能源研究群体中的同行评议过程依旧是充满活力的。美国当前在关于气候变化和脱碳化的政治辩论中充斥着错误的信息和彻头彻尾的谎言，不过令我们感到欣慰的是，能源研究界始终将自己维持在一个很高的标准上。
脱碳化依旧很艰巨，假装它不难只能难上加难
雅各布森工作中的缺陷意味着对于风能、水能和太阳能的全面转化比预估的更加昂贵和困难。假如我们有能力产生 1300 亿瓦特的水电并能把这些电力源源不断地输送到整个美国，那么到 2050 年，一个低成本的全部由可再生能源组成的能源系统可能并没有什么坏处。然而我们目前并没有这样的能力。
这并不意味着一个脱碳化的能源系统是不可行的。这只是说它并不像雅各布森的研究和由其衍生出的游说团体所说的那样简单和便宜。对电力行业的脱碳化需要大量的投资，开发新的传输和存储能力、先进的核发电技术，研究碳捕获和存储，提高效率和灵活性。脱碳化也需要大量的研究、开发和示范以降低技术成本。更严峻的挑战是运输业，它仍然几乎完全依赖于密集的液体化石燃料，并且最近超过了电力行业成为了美国能源系统中的二氧化碳排放的最大来源。
雅各布森的研究，使用了有缺陷的方法和假设，低估了低碳化的挑战，使得能源转型在许多方面变得更加困难。
首先，雅各布森的文章事实上激发了针对所有脱碳努力的政治攻击。它通过诋毁大量严谨的关于脱碳化的研究，来表明电力部门的大量脱碳是可能的。气候变化和可再生能源的怀疑论者现在拥有了有力的依据去抨击所有的可用于支持可再生能源政策的研究-——雅各布森有缺陷的研究给予了他们这样的论点，而非 21 位研究人员对于这些缺陷的发现。
其次，低估获得 100% 可再生能源的挑战，意味着削弱投资其他不可再生的低碳技术如核能的重要性。这是一个严重的错误。从现在到 2050 年，美国能源情报署（EIA）预计将有大约 20 亿瓦特的核电产能的下降，已经有几家核电工厂面临关闭，其中包括宾夕法尼亚的三哩岛和加州的迪亚波罗峡谷工厂。目前，建造核能工厂比建造同等的可再生能源工厂更加昂贵，为现有的工厂提供补贴可能是降低碳排放的一种廉价的方式。例如一项研究纽约脱碳计划的文章发现，比起新建可再生能源工厂，保持现有核电厂的开放（以零排放信用的形式）提供补贴，每年将为消费者节省约 10 亿美元。
最后，雅各布森的研究声称现有的科技在技术条件和经济上都足以实现完全脱碳，“几乎没有什么负面影响”。这会降低对能源研究和发展的需求，这些研究都致力于减少在脱碳道路上所遇到的壁垒。技术的创新在各国都是迫切需要的，从先进的太阳能电池板到先进的核和碳捕获技术，这使得脱碳不仅可能成为可行而且更增加了这种技术的吸引力。在这个能源研究所获取的政府支持直线下降的时代，我们无法承受对重大和持续的能源研究和发展的轻视。
下一步怎么办
我们目前尚不清楚，雅各布森的工作所引发的争议会对能源政策和政治有何影响。我（笔者法尔斯）希望雅各布森和他的同事继续他们的工作，并对他们的方法、假设和结论采取更加谦逊谨慎的态度。我也希望从这场争论中得出的结论不是“脱碳”完全不可能，而是我们应该维护一个专注并坚持不懈的科研共同体，致力于承认并克服全球脱碳的挑战，并在必要时进行自我纠正。
参考资料：
https://www.washingtonpost.com/news/energy-environment/wp/2017/11/01/stanford-professor-files-libel-suit-against-leading-scientific-journal-over-clean-energy-claims/?utm_term=.f46dc2c97345
https://blogs.scientificamerican.com/plugged-in/landmark-100-percent-renewable-energy-study-flawed-say-21-leading-experts/
https://ec.europa.eu/clima/policies/international/cooperation/china_zh
http://www.pnas.org/content/114/26/6722.full.pdf
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