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345|来自“能源圣杯”首席科学家的三个行动建议

精挑细淘,得到头条。我是李南南。

今天,我将从两个话题出发,为你提供知识服务。第一个是,麻省理工团队发布新技术,称能让可控核聚变提效。第二个是,湖北黄冈至武汉,开通新能源船舶绿色航线。

先来看今天的第一条。最近,可控核聚变又有新进展。麻省理工学院的团队连续在《IEEE应用超导学报》上发表了6篇论文,说的都是一件事。他们已经研发出了新的高温超导磁体,能提高可控核聚变装置,托卡马克环的工作效率。

这个消息里有两个关键词。其一,是高温超导体。注意,是高温超导,可不是去年闹过大乌龙的那个室温超导。别看名字里带着高温两个字,它的实际运行温度,也在零下200摄氏度左右。其二,就是可控核聚变。这可一直被称为是能源领域的圣杯。

而且最近,关于可控核聚变的消息一直不少。比如,2024年3月初,上海市经信委、市发改委等部门印发了《上海核电产业高质量发展行动方案(2024—2027)》,里面就提到,要攻关核聚变关键技术,推动相关技术的研发。再比如,2024年2月底,普林斯顿大学团队发文,说通过AI模型,提高了磁约束可控核聚变的稳定性。

乍一看,这些技术名词好像很多。其实,关于可控核聚变,一共就三个技术路径。磁约束、惯性约束、引力约束。而实际上在做研究的,只有磁约束和惯性约束。因此,搞懂这个两个技术,就可以大概了解可控核聚变的全貌。

磁约束,也就是用超级强大的磁铁来约束高温等离子体,让原子核实现聚变,从而释放能量。这方面,中国的水平已经相当先进。就在2023年底,中国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放,这是中国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置。再往前,去年12月初,位于日本茨城县那珂市的大型核聚变实验装置开始运行。前面说的托卡马克环,也属于这一类技术。

惯性约束,就是用激光去冲击反应物,让它释放出能量。2022年底,美国利弗莫尔国家实验室的国家点火装置,用这种方式实现了输出能量超过输入能量。2023年的7月和10月,他们把这个过程重复了3次。

总之,对于这个能源圣杯,全世界的科学家都在努力。但是,话说回来,每回谈到可控核聚变,大家关心的都是技术。但换个角度,能撑起这个局面的科学家,肯定也不是一般人。他们身上,有哪些能力,是能被其他人借鉴的呢?

今天,咱们就讲讲可控核聚变领域里的一个明星科学家。这个人叫安妮·克里奇,是位女性物理学家,也是美国国家点火装置的首席科学家。2023年,她入选了《自然》杂志的年度十大科学人物。也是可控核聚变领域唯一入选这个榜单的科学家。

今年年初,关于安妮·克里奇的报道就有很多,几乎她的前半生都被讲了一遍。而其中,克里奇的三个思考方式,值得展开说说。

第一个是,找到交叉优势。

这就有点像咱们说的,

你能在两个领域里同时做到前20%,你就能成为人群中的前5%。

你看,能接触可控核聚变的,大概率都是顶尖的学者。学术方面肯定不能弱。克里奇是2001年考上密歇根大学的核工程专业,大三时因为实习就接触到了美国国家点火装置。从此就决定主攻核聚变技术。但是,要想成为首席科学家,光有学术优势还不够。因此,在2012年,正式进入美国国家点火中心之后,她就一直找机会带项目,管团队。同时,使劲磨炼自己的表达能力。

这么一来,克里奇就同时具备三个能力。科研过硬、能管项目,又能用出色的表达能力搞定各类新闻发布会。你看,到这一步,她成为首席科学家的概率就相当高了。

克里奇的

第二个思考习惯是,始终在悲观中寻找乐观。

要知道,美国的惯性约束核聚变,虽然开始得早,1997年立项,2009年建成。但在很长一段时间里,进展都不怎么乐观,直到2022年,才第一次成功点火。那么,在这个过程中,克里奇和她的团队,是怎么处理悲观情绪的呢?

按照克里奇的话说,

在你成功之前,你可能都不知道自己真正追求的是什么。你只能一个一个地解决当下的问题,然后,在下一次试验、下下次试验、下下下次试验上,追求微小的进步。

在这个过程中,你要保持希望,发现问题,修复问题,但不要被其他外在的情况影响。

你看,这是不是跟咱们常说的,“日拱一卒,功不唐捐”挺像的。说白了,

就是不管情况多糟糕,都要努力找到那个微小的支点,撑着你往前走哪怕一小步。

克里奇的

第三个优势,是她特别擅长沟通,能够迅速地与对话者拉齐共识。

可控核聚变,涉及物理学、工程学、计算机科学、材料学和化学等不同领域。整个装置,包含7500个大型光学元件,26000个小型光学元件,还有66000多个控制点的设施。这些设施,组成了6200个被叫做“产线可换单元”的模块化装置。

你看,这么庞大的一个团队,小组之间专业不同,工种不同,沟通成本得有多高?要想完成协调,就需要你有高明的沟通技巧。去年,《福布斯》杂志的记者采访过克里奇。当时记者就发现,克里奇的沟通技巧极高。

比如,如何向大众读者解释什么是“点火成功”?克里奇是这么说的,她说,我们做的是,把为太阳提供动力的过程带到地球上,并且在可控的实验室环境中利用能源。但是,在实验室里创造小太阳,确实非常困难,这正是我们努力搞清楚的东西。

《福布斯》的记者还用语法软件分析了克里奇的回答,发现其中涉及的最复杂的词汇,也就是中学生水平。说白了,就是这个人只要念过初中,就能听懂克里奇说的话。

但是,假如把对话的对象换成同行,那

克里奇就会切换一套语言系统,马上就蹦出一大堆技术术语

,比如等离子体、能量密度、α粒子等等。

你看,她的能力就是,能把自己的工作针对性地翻译给不同的受众。就像克里奇说的,

沟通是面对公众的关键,越是复杂的工作,越是需要用简单的方式去激发大众的兴趣。

同样,只有培养沟通技巧,你才能获得成功的职业生涯。

好,刚才咱们说的是,安妮·克里奇的思考习惯,可以概括成三个行动建议。

一是,找到交叉优势,在几个不同的领域里做到前20%。二是,学会在悲观中寻找乐观,找到微小的行动支点。三是,保持敏锐的对象感,永远确保任何人都能听懂自己的话。

再来看今天的第二条。我们说说关于新能源船舶的消息,注意,是新能源船,可不是汽车。就在2024年3月初,从湖北黄冈到武汉,开通了一条针对新能源船舶的绿色航线。行驶的船只,是湖北的第一艘纯电动集装箱示范船,叫华航新能1。按照技术机构的检测,这个华航新能1,每往返黄冈与武汉一个来回,就能节省4297元的燃料费,同时每年能减排二氧化碳334吨。在整个生命周期里,能减少二氧化碳排放6685吨。

乍一看这个消息,为新能源船舶提供绿色航线,这出于减碳考虑,特别顺理成章。但是,前段时间,我在《星海情报局》上看到一篇文章,说的是中国内河航运。读完之后你会发现,发展新能源船舶,好处不仅在于减碳,这是对中国内陆水运能力的一次整体升级。

要想理解这个过程,咱们得搞懂三个问题。

第一,内河航运的优势有多大?

首先,运载能力极强。你看,在陆地上,除了专门的重载列车能运送万吨级的货物。其他多数普通货运列车,载重量都在3500吨左右。但放在水运上,这个上限就要高得多。根据《星海情报局》提供的数据,比如,长江中游的武汉段,能运行1万吨级的货轮。长江下游的南京段,能让5万吨级的海轮直达。

其次,运输成本相对低。毕竟,用铁路运输,除了火车要花钱,铁路的建造运营也是一大笔支出。但是放在水运上,河流是现成的。货运的计价单位是元/吨公里,就是把一吨的货物运输一公里的钱。根据《星海情报局》的统计,公路的成本是0.3元/吨公里,铁路是0.15元/吨公里,而长江流域的水运,大概是0.03元/吨公里。是公路运输成本的十分之一,铁路运输成本的五分之一。

但问题是,这个水运,也不是十全十美。这就是咱们要说的第二个问题,中国的内河水运,存在哪些挑战?

咱们国内的水运,关键挑战之一是,市场太分散,集中度很低。

分散到什么程度?已经不是一个个小公司运营,而是一个个小家庭在运营。老子把船给儿子,儿子再传给孙子。全家几代人,就靠一两艘船谋生。这就产生一个附带结果,就是所有的船,大小极其不一致。这就影响了运河的使用效率。

为了方便理解,咱们可以想象一下公路。你看,怎么让公路的使用率最大化?你首先得确保,路面上跑的车都差不多大。轿车有一个统一尺寸,货车也有一个统一尺寸。这样大家跑起来整整齐齐,公路也能被充分使用。

而放在河面上,水路上的闸口,就相当于公路。因为船只大小不一样,导致大家很难整整齐齐地通过,经常是通过三艘船有富裕,四艘船又不够。

假如能解决这个问题,水运的成本还能进一步降低,优势也能进一步发挥。那么,怎么解决?这就是咱们要说的第三个问题。

新能源船舶,就是一个解决思路。假如推动船只新能源换代,至少能带来几个好处。

首先,新船只都是标准尺寸,能提高水路的利用率,让原本较慢的水运变快一点。其次,替换掉一批老旧船只,也能提高运输的安全系数。最后,还能帮助减碳。

那么,怎么推动船舶的新能源换代?关键方法就是,给新能源船只更多的政策支持。前面提到的,开通绿色航线,就是方法之一。

注意,内河运输的实际情况,要比咱们说的复杂得多。咱们今天只讲了其中的一个侧面,从中我们也能看到一个做事的思路。这就是,

有时候,想撬动一个庞大的系统,需要使点巧劲儿,找到那个关键的支点。

就像内河航运,想让这个系统整体提效,船舶的新能源升级,就是一个不错的支点。

最后,总结一下,今天说了两个话题。

第一,能源圣杯首席科学家安妮·克里奇的思考方法。一是找到交叉优势,二是善于从悲观中寻找乐观,三是永远确保所有人都能听懂自己说的话。

第二,怎样提高内河运输的效率?关键在于,找到那个合适的支点,撬动整个系统。而船舶的新能源升级,就是一个不错的支点。

好,以上就是今天的内容。《得到头条》,明天见。

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