【访学归来】张瑞瑜:路行万里,探寻低碳可持续发展的英国经验

教育   2025-01-18 17:08   北京  


编者按:

“清华大学博士生短期出国(境)访学基金”自2010年起设立,受到“双一流”建设经费和清华大学教育基金会的共同支持,为博士生赴国(境)外一流大学或重要国际组织、师从一流导师开展研究工作提供3-6个月的生活费资助。至今已有超过3000名博士生获得基金支持。该基金受到师生欢迎,博士生普遍反映受益匪浅。

每个参加短期访学的博士生都有一段特别的经历和故事,“清华大学研究生教育”公众号将不定期与大家分享他们精彩的访学故事。


在全球倡导绿色低碳可持续发展的背景下,我博士学位论文研究致力于低碳导向的能源系统建模与规划。英国在推动能源转型、减少碳排放和实现可持续发展方面,积累了宝贵的经验。2024年7月,我有幸在学校博士生短期出国(境)访学基金和导师李政教授的支持下,前往英国帝国理工学院开展短期访学。在Adam D. Hawkes教授的指导下,我深入学习了先进的绿色能源系统和低碳技术的最新发展,并了解了英国在推动低碳转型方面的努力和成就。这段访学经历不仅拓宽了我的学术视野,也加深了我对能源绿色低碳转型的思考与认识。

               初见南肯,可持续校园在行动

帝国理工学院成立于1907年,是英国五所超级精英大学成员之一,以理工学科的卓越研究闻名,与麻省理工学院、加州理工学院和苏黎世联邦理工学院并称为世界四大理工学院。本次访学的主要目的地是其主校区——南肯辛顿校区,位于伦敦核心区域,紧邻海德公园、肯辛顿宫和自然历史博物馆等文化地标,人文氛围浓厚,环境优雅。

抵达当天,在科研助理Jasmin的陪同下,我初步熟悉了校园环境。从校门进入,经过一个小型广场,再穿行几栋建筑,校园游览便已结束。查看地图后我惊讶地发现,这座被称为主校区的南肯辛顿校区仅占约一个街区大小,由两条横向街道和两条纵向街道围成。虽然面积不大,但校园设计极为紧凑合理,各类功能区域一应俱全,建筑风格错落有致,布局极具现代感,且连通性极佳。校园内最高的建筑是高达85米的女王塔(The Queen’s Tower),作为标志性建筑,它在这片低调而高效的校区中显得尤为醒目,为校园增添了一份独特的历史与文化底蕴。

帝国理工学院南肯辛顿校区


帝国理工学院把可持续发展作为其长期战略的一部分,提出在2040年前实现校园净零排放。为此,校园内的能源系统升级改造工程正在如火如荼地进行。

一次漫步校园时,我偶然路过一片施工区域,围栏上的信息引起了我的注意——原来,这里正在进行校园热力系统的升级改造。据了解,帝国理工学院计划替换长达2.74公里的热力管网,并更新部分自维多利亚时代沿用至今的设备。这项改造工程不仅能大幅提升供热能力与效率,还将每年减少2400吨二氧化碳排放,为后续的校园脱碳工作奠定坚实基础。另外,帝国理工学院高度重视可持续理念的教育与宣传,通过多种方式积极引导全校师生践行环保行动。无纸化办公已在全校范围内全面推行,不仅日常对打印数量有所限制,校内商店中的纸质笔记本价格也明显高于其他纪念品,以此鼓励减少使用。校园公告栏上常见节能减排指南海报,从日常小事入手推广可持续理念。通过浏览帝国理工学院的可持续发展官网,我进一步了解到学校在推动可持续校园建设方面的诸多举措,尤其是对师生和员工的宣传教育工作。学校在行动透明度上表现突出,通过定期发布报告提升全校成员的环保意识。例如,《9 things you can do to be more sustainable at Imperial》从衣食住行等维度提出九项具体建议,而《Our journey to a net zero estate by 2040》和《Annual Sustainability Report 2022-23》等报告则详细展示了学校实现零碳目标的具体行动与阶段性成果。这种系统化的宣传与教育,不仅深化了师生对可持续发展的认知,更激发了他们积极参与学校低碳实践的热情。

可持续校园实践与节能理念宣传


从中我深刻体会到,国内高校和社区在推动低碳减排时,也应注重提升成员的参与感与积极性。首先,减排行动应注重“可见性”,通过具体的改造项目和日常低碳行为指南,让每个人都能找到适合自己的行动方式,切实感受到这些努力对环境和生活的改善。例如,高校可以借鉴帝国理工学院的经验,制定明确的降碳指南,提供可操作的建议,帮助师生逐步养成节能减排的习惯。其次,信息透明与沟通至关重要。帝国理工学院通过发布详细的年度报告和规划资料,让社区成员清晰了解其可持续发展目标和阶段性成果。这种透明度不仅增强了成员对环保目标的信任,也激发了他们更积极的参与热情。我们国内高校可借鉴这一做法,通过定期发布进展报告、举办讲座和工作坊等形式,提升师生对低碳行动的认知和参与,推动校园及社区的整体环保意识持续提升。

               学术交流,思维的碰撞与启迪

访学期间,在Adam教授的指导下,我学习了先进的能源系统建模与规划方法,并与课题组成员展开了深入的学术交流。这不仅极大地拓展了我的学科视野,也让我体验到不同于国内的学术氛围。此外,新的语言环境和自由开放的科研模式显著提升了我的英语表达能力和跨学科合作能力。

Adam教授不仅为我的研究提供了深入指导,还以自身行动展现了一名优秀学者的风范。在我抵达后不久,他专门安排一对一交流,耐心倾听我的博士课题与访学计划,并结合团队的研究方向与最新进展,提出了适合我访学期间探索的研究话题。教授对电力市场的重视令我印象深刻,使我深刻理解了电力市场在推动可再生能源发展的关键作用。在日常交流中,他的渊博学识和敏锐洞察力也让我受益匪浅。例如,当我们探讨某个技术细节时,他能迅速从文件夹中找到相关文献,轻松而精准的举动展现了他深厚的学术积淀。尽管管理着一个庞大的研究团队,Adam教授依然保持对学术前沿的关注和敏感,这种投入精神让我深感敬佩。

在日常交流中,我逐渐体会到国内外学术理念上的差异,尤其是关于“学术”与“工程”的理解。例如,在讨论科研中案例数据缺乏的问题时,Adam教授认为“学术”应侧重于方法论,而不是局限于特定的案例分析。他强调,真实的案例数据并非开展学术研究的必要条件,合理设定假设案例和情境也能有效地说明学术问题。而在提到“工程”时,教授则强调了真实数据的重要性,并分享了他们在海外实施的一系列工程实践。尽管理论与实践并非对立,而是相辅相成,但这种思路的区分可以帮助我们在不同场景下有针对性地开展工作,更加精准地把握重点,避免“抬杠式”的提问。

此外,课题组自由开放的学术氛围也让我受益匪浅。在组会上,任何人都可以随时打断发言、提出问题,汇报人也不会觉得被打扰。提问更多是对有趣想法的探讨,而非对抗式的质疑,这种思想的碰撞激发了大家的创意。我也有幸做了一次汇报,得到了大家的鼓励和包容,在与大家的问答交流中,我获得了更多科研灵感。组会结束后,Adam教授通常会先行离开,其余成员常常自发留下,继续讨论,不仅涉及学术问题,还扩展到日常生活。值得一提的是,课题组的国际化程度较高,成员包括来自法国、印度等国家的同学。来自中国的博士后Jinxi,在我融入团队的过程中,尤其是在语言交流和协调方面,给予了我巨大的帮助。我的感悟是,科研虽然是一项严谨的工作,但优秀的科研成果离不开一个轻松自由的环境。

自由讨论的组会现场与学术汇报


总的来说,国外课题组的学术训练为我的研究注入了新鲜的思想与视角,显著提升了我博士研究的深度与广度。同时,我在英语表达方面也得到了全面的锻炼,提升了用英语准确传达复杂学术观点的能力,增强了自信,可以更加从容地展示自己的研究成果。

于生活中,窥见绿色发展之道

访学期间,我充分利用周末的空闲时间,积极探索伦敦周边的地区,这不仅丰富了我的访学经历,也让我对英国的风土人情与社会文化有了更深刻的感悟。

首先,我深刻体会到英国在自然环境保护方面的重视。英国有许多自然风光优美的地方,这些地方很少受到明显的人工开发,更注重原始景观的呈现与保护。我曾前往伦敦南部的伊斯特本(Eastbourne),这里有着迷人的海岸风光,是城市居民休闲度假和徒步运动的理想之地。从城区乘车抵达山顶后,沿着高低起伏的草地一路前行,清凉的海风穿越英吉利海峡,拂动白云与花草,仿佛诗人笔下的“风吹草低见牛羊”与“面朝大海,春暖花开”在此刻得到了具象化。这里没有行人栈道、标志路牌和商业店铺,只有最自然的土地景观。这让我联想到,作为世界工业革命的发源地,英国曾经历过严重的环境污染问题。从上世纪造成数千人死亡的伦敦烟雾事件,到如今人与自然和谐共生的优美风光,我看到了英国在推动环境保护和可持续发展的努力与决心。同时,我们也应从中吸取经验教训,避免“先污染,再治理”的发展模式。

“面朝大海,春暖花开”


其次,我感受到了英国在清洁能源宣传方面的重视。北海是英国乃至整个欧洲重要的海上风电发展区域,曾多次出现在能源规划领域的研究论文中。为了亲眼见识北海风电集群的壮丽景象,我特意前往北海沿岸观摩。站在海岸边,望着风机叶片一圈又一圈地旋转,背后传来市区若隐若现的繁华声。我仿佛能看到华灯初上时,源源不断的绿色电力通过海底电缆将这座海滨小城点亮,心中不禁激动,深感能源系统低碳转型的伟大使命与责任。此外,我还参观了当地的科学技术博物馆。博物馆的特色之一是展厅内布置了许多简单而富有趣味的科学小游戏。这些游戏以科学原理或实验场景为基础,操作简便、互动性强,极具趣味性,甚至连小孩子也能轻松参与。例如,有一个游戏要求玩家规划城市的能量来源,每种能源的碳排放不同,如果过度依赖化石燃料,会导致环境污染。在游戏中不同能源技术的特性也得到了生动的呈现。这种寓教于乐的教育模式让我印象深刻,展现了科学教育与环保理念的有机结合。

参观北海海上风电和科学技术博物馆


最后,我感受到了全民共建可持续社会的氛围。在日常生活中,我注意到街头有许多二手商店和慈善商店,它们为物品循环利用提供了重要平台。在二手商店,人们可以将不常使用的物品按一定价格卖出,购买者则可以以低价购得需要的物品。店内物品种类丰富,以电子设备为主,还常见吉他、自行车等高价值物品。为了避免不法分子出售偷窃物品,商店会严格检查交易者的个人信息和信用资料,确保交易合法合规。慈善商店与二手商店略有不同,主要接收餐具、衣物等日常用品,物品交接无需复杂手续。这些物品经过清洁后赠送给需要帮助的群体,如流浪汉等。物品提供者并不会直接得到现金,但可以通过登记信息享受税率减免。正如商店内所写的“Do it for less”,这些商店不仅减少了顾客的开销,更减少了不必要的浪费,实现了物品的充分循环利用。此外,许多生活细节也体现了可持续社会的努力。例如,饮料瓶采用瓶身瓶盖一体化设计,拧开后瓶盖与瓶身依然保持连接,方便整体回收;商店内还专门设置了回收空瓶的箱子,顾客拍照上传后可领取消费优惠券。这些细节潜移默化地将循环经济的理念融入了居民的日常生活,也成为传递爱心和发挥社会福利作用的重要方式。临近回国时,我也将不再使用但仍有价值的物品带到这些店铺回收,算是“入乡随俗”参与到这场资源循环的事业中。

街头的二手商店


               最后的话

对我而言,本次访学不仅是一场学术上的深度交流与探索,更是一场思想与视野的全方位拓展。首先,衷心感谢清华大学博士生短期出国(境)访学基金和我的导师李政教授的支持,使我有机会开展这次宝贵的访学之旅。同时,我也由衷感谢英国帝国理工学院化学工程系的Adam D. Hawkes教授及其团队,他们在访学期间给予了我极大的帮助,使我对博士课题有了更加深入的理解。在与他们的交流中,我不仅完善了研究成果,还进一步提升了学术能力。此外,我也非常幸运地结识了Jasmin、Jinxi、Luke等真诚而富有才华的伙伴,他们在能源科学研究的道路上给予了我许多宝贵建议,与他们的相处让我收获了美好的时光与深厚的友谊。

通过这段访学经历,我不仅深入看到了帝国理工学院在可持续校园建设方面的实践与努力,了解了低碳学术研究的国际前沿,还体验到国内外科研氛围的差异,以及英国社会在绿色低碳与可持续发展方面的理念和实践。这些经历让我深刻认识到,科研不仅关乎学术上的追求,更承载着为社会进步和全球可持续发展贡献智慧的使命。未来,我将更加努力追求学术卓越,同时关注科技对社会的广泛影响,致力于为人类文明的绿色低碳转型与可持续发展贡献自己的力量。



本文来源:清华大学能源与动力工程系张瑞瑜同学的访学总结报告

组稿:湛勇智

审阅:孙傅

编辑:研究生院综合办

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