党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。北京大学深入贯彻新发展理念，于2022年设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司（BHP）捐资，旨在资助北京大学科研能力突出、研究工作富有创新性的优秀博士研究生从事碳与气候相关研究。希望此项荣誉能够激励北大学子肩负起应对全球气候变化的使命，积极探索未知世界，开展高水平学术研究，在“碳与气候”相关领域发出青年声音，产出创新成果，为建成人与自然和谐共生的现代化作出突破性贡献。

顾蔚译，北京大学环境科学与工程学院环境管理系2022级博士研究生，师从覃栎研究员，研究方向为全球变化下“水—能—粮”耦合系统的风险管理。曾获国家奖学金、钱易环境奖等荣誉，是2023年北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金获得者。

又一个四季在轮回，又一个年代在变换，理想永远都年轻。

——赵雷《理想》

在兴趣指引中理解世界、改变世界

“兴趣至上、理解世界、改变世界”是我作为一个学术新手对科研工作的理解。

“兴趣至上”是科研的起点。我们需要找到自己感兴趣的研究话题，这样才有动力持续投入其中并有所突破。我们也需要找到能引起公众共鸣或其他学者感兴趣的研究话题，这样才能与志同道合的师友并肩作战、合力产出成果。

“理解世界”是科研带给我的收获。通过深入学习各种理论知识、模型架构和物理机制，我可以站在巨人的肩膀上，更迅速地理解世界的运行规律。例如，通过学习作物生长模型、生命周期评价模型等，我更清晰地理解光温、水肥、土壤等要素是如何作用于作物的生长发育，更全面地认识一碗米饭从农场到餐桌经历的复杂过程，包括作物的种植、施肥、灌溉、病虫害防治、收获、加工、运输和销售等多个环节。基于这些理解，我可以更系统地量化粮食安全面临的潜在风险，更高效地识别关键风险因子，从而有针对性地提出优化策略。

当然，科研是一个需要厚积薄发、时常与失败为伍却又必须屡败屡战的工作，所以总是需要那么一些“改变世界”的少年热血来赋予其意义。碳中和目标正是我们这一代人的时代使命。

在学科交叉中找寻突破、填补空白

初入燕园一学年，深感“大学之大乃大师之大”。本学年我广泛学习了多个院系的课程，各个领域的大师学者言传身教，其踏实、求真、沉稳的学术品格对我影响颇深。

以深度学习不同领域的知识体系为前提，我注重培养自身交叉多元的学术视角，为博士阶段开展气候变化下“水—能—粮”耦合系统分析研究积累方法学基础。例如，城市与环境学院开设的“应用气候学”、“气候变化讨论班”以及地球与空间学院开设的“水文地质学”等课程，为我开展气候变化下多要素耦合系统的研究提供了气候学、水文学知识。与此同时，环境科学与工程学院开设的“环境科学与工程前沿”、“社会研究设计原理与方法”、“人地系统：交互影响与综合评估”等课程进一步夯实我的专业基础，并将视野拓展至人地耦合系统。

北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金项目给我最大的启发也是其容纳多元学科的特点。在项目申请以及与其他同学交流的过程中，我了解到不同专业的学者是如何利用自身学科助力“双碳”目标的实现。碳中和路径设计需要融合环境科学、水文学、农学、生态学、气候学、工程学、医学等多个学科，综合考虑碳中和路径的经济成本、资源环境效益、健康效益等多个维度。因此，致力于该领域研究的同学也可以和其它专业的学者广泛探讨，寻求自身学科边界的突破，在学科交叉中碰撞出创新的火花，为最优的碳中和路径设计提供新见解。

研究介绍：碳中和路径设计的水—能—粮等多要素协同

我国煤电装机量高达10亿千瓦，约占全球煤电总装机量的50%，能源消费的碳排放强度高出世界平均水平30%以上。为如期实现碳中和目标，大部分燃煤电厂势必面临着淘汰退役或改造升级。燃煤电厂改造的方案之一是耦合生物质能—碳捕集与封存(BECCS)技术，将生物质（例如作物秸秆）与煤炭共燃，生物质燃烧过程中产生的二氧化碳被认为是植物生长所储存的碳释放出来，属于“净零排放”，再辅以后端碳捕集与封存（压缩、冷却、运输、注入合适的地质构造中）的“负碳技术”。

然而，从更广泛的人地耦合系统来看，由于该技术链条长、难点多，在资源可获得性、技术成熟度、经济效益、社会和生态影响等方面仍然存在着较大的不确定性。具体原因包括：1）适用于BECCS的农业生物质会额外占用土地资源、消耗水资源，与主粮作物的种植具有潜在的竞争关系，从而威胁到水资源安全、粮食安全；2）在气候平均态变化和极端天气气候事件频发的背景下，农业生物质资源供给的稳定性也受到巨大冲击；3）农业生物质资源在空间上分布不均匀、与电厂空间位置的匹配度较低，使得生物质预处理和运输成本增加；4）生物质与煤炭共燃可能导致原有燃煤电厂的发电效率下降。上述诸多挑战阻碍了现阶段我国BECCS技术的大规模部署和应用。

以大规模部署BECCS技术为案例，我们可以发现碳中和目标关联着复杂的自然环境—人类社会耦合系统，在设计路径时需要协同多重可持续发展目标。本项目拟整合多学科模型，详细考虑碳中和路径下大规模部署BECCS技术的气候风险、资源环境影响以及经济公平性，从多重目标协同优化的角度为科学合理规划BECCS技术的发展与应用提供政策建议。此外，本项目基于综合评估模型多系统耦合、多部门交互的优势，结合大量本土化县级、厂级基础数据，既保留综合评估模型系统性的特点，又提升其输出结果空间分辨率。基于细尺度多目标优化管理情景，将国家尺度碳中和路径细化至县级，为BECCS技术的推广及碳中和目标的实现提供更为精细化的路径支撑。

在变与不变中沉着冷静、守住初心

全球变暖、海平面上升、自然灾害频发，这些自然环境的变迁离我们并不遥远，我们也应在变化中调整自己。于社会而言，碳中和就是应对全球气候变化而发起的一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。于个体而言，在这一艰巨任务中，无论是对碧水蓝天的向往，抑或是对个人价值的追求，北大学子应有远大理想，更应有敢为天下先的使命与担当，脚踏实地锤炼自身本领，贡献自身智慧。在这个瞬息万变的世界，我们要能够从苏轼“一蓑烟雨任平生”的胸怀中汲取智慧，将沉着冷静和坚守初心贯穿于自己的求学和成长之路。