东西问·中外对话 | 对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳”******
对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳”
刘亮
当前，全球极端天气现象频发，IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)最新报告显示采取气候行动刻不容缓；新冠疫情冲击更加大了中低收入国家应对气候变化的难度。面对日趋紧迫的气候变化问题，全球气候治理如何破局？发达国家和发展中国家如何增信释疑，更好地携手合作？为什么说“双碳目标”的提出进一步彰显了全球气候治理领域的中国担当？
中新社“东西问·中外对话”近日邀请伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)与中新社记者刘亮就全球气候治理相关话题展开对话。
图为伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)。本人供图尼古拉斯·斯特恩是“从经济学角度看气候变化”的第一人，被誉为“气候经济学之父”。
斯特恩指出，新冠疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁，每个国家都应该认识到人类所面临的风险。为更好应对气候变化，发达国家和发展中国家需要加大合作和行动力度。同时，发达国家要尽快兑现其在气候资金上的承诺。
谈及近年来中国的气候治理行动，斯特恩认为，中国在持续加大应对气候变化的行动力度。“双碳”目标的提出则让中国迎来进一步展现气候治理担当的好时机。
对话实录摘编如下：
刘亮：根据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)，“共同但有区别的责任”是全球气候治理的重要基石。在您看来，各缔约方在气候治理问题上遵循这一原则的重要性何在？
斯特恩：针对“共同但有区别的责任”的原则，1992年的《联合国气候变化框架公约》明确指出，发达国家应该在应对气候变化方面发挥领导作用。因为自工业革命以来，它们对很大一部分的温室气体累积排放负有历史责任，并且也有资金可用于减缓和适应气候变化。我们应该意识到，要实现净零排放并防止全球进一步变暖，所有国家——无论富裕还是贫穷，都需要采取强有力的行动。
需要注意的是，所有国家都将从可持续、有包容性和有弹性的经济转型过程中受益。尽管在最初的框架中，绿色发展被视为一种成本更昂贵的发展模式，但如今，情况已明显有所改善。
刘亮：气候资金是国际应对气候变化的“硬骨头”。此前，发达国家承诺到2020年每年向发展中国家提供1000亿美元的气候资金。但目前距第一笔气候资金仍有较大缺口。您如何看待这一情况？如何更好地完善发达国家与发展中国家之间的气候资金供资机制？
斯特恩：富裕国家未能履行到2020年对发展中国家的财政支持增加到1000亿美元的集体承诺，这是一种背信行为，应尽快纠正。加拿大和德国政府在COP26(《联合国气候变化框架公约》缔约方大会，简称COP)之前制定的交付计划表明，1000亿美元的目标应在2022年或2023年实现。但同样重要的是，较富裕国家当下应与较贫穷国家合作，大幅提升可持续发展领域的投资水平。要做到这点，各方需要更进一步关注融资的组成结构，为投资创造环境，这些将有助于推动发达国家在未来几年更好地兑现其承诺。
刘亮：《巴黎协定》要求建立国家自定贡献(INDC)机制。但目前弥合INDC与温控目标之间的差距仍是谈判的难点。INDC会否动摇UNFCCC“共同但有区别的责任”的基石？在您看来，如何更好地弥合二者间的差距？
斯特恩：《巴黎协定》承诺，所有国家共同将全球气温上升幅度控制在2摄氏度以内，努力将升温控制在1.5摄氏度以内，并在本世纪下半叶实现全球净零排放。同时，科学研究也表明，将温控目标控制在1.5摄氏度以内对气候问题很关键。但目前的“国家自主贡献”与这些目标并不一致，所有国家需要共同努力，进一步彰显承诺的雄心。
刘亮：从《京都议定书》到《巴黎协定》，全球气候治理问题取得里程碑式的突破。在此过程中，中国也发挥了重要推动作用。在您看来，中国过去和现在在气候治理问题上的表现有何不同？这种身份的转变意味着什么？
斯特恩：中国在持续加大应对气候变化的行动力度，尤其在过去几年，中国作出不少承诺。如承诺在2060年之前实现碳中和，并停止为其他国家的燃煤发电站提供资金等。与此同时，中国的作为对其他发展中国家起到的榜样作用也至关重要。
当前，中国迎来了进一步展现自己气候治理担当的好时机。如果中国能在2030年前实现碳达峰，这将使到2060年前实现碳中和的目标变得更容易，也将给中国和世界都带来好处。
刘亮：随着中国“双碳”目标的提出，外界有声音担心地方为了降能耗采取限产等激进措施，进而影响经济稳定增长。对此您如何看？
斯特恩：“双碳”目标的提出有助于中国实现可持续、包容性和弹性的经济增长。
低碳发展和经济发展并不矛盾。追求低碳目标可以以更强、更好的方式推动经济发展。然而，向零碳和气候适应型经济的转型确实需要妥善的管理，确保在转型过程中，要较为公平地处理富人和穷人之间，消费者、企业和政府之间的关系。例如，高碳企业的工人需要接受再培训，并重新分配到新的机构或单位工作等。
能源转型可以推动经济发展和增长，并提供新的发展机遇和就业机会。同时，清洁技术的投资和零碳转型的加速给中国带来了巨大的经济机遇，将进一步提高中国在世界经济中的竞争力。
刘亮：目前距《巴黎协定》的签署已过去5年。面对疫情的暴发，您对气候变化问题是否有不同的看法？后疫情时代，气候治理有哪些问题值得关注？
斯特恩：在过去六年中，气候变化的影响越来越大，并日益影响我们的周遭环境。
我认为，许多国家现在可以看到更可持续、更具包容性和弹性的经济发展和增长模式的吸引力。这场疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁。每个国家都应该认识到我们所面临的风险，以及为了走上更可持续的经济发展道路，我们迫切需要扩大相关领域的投资规模。
从投资角度上看，目前，疫后经济复苏的投资是我们实现可持续、有韧性和包容性增长需要的投资方向。
刘亮：去年，COP26已在英国格拉斯哥落下帷幕。您如何评价此次大会取得的进展？这对今年的COP27大会又意味着什么？
斯特恩：COP26取得了许多重大进展，包括中美两国就气候行动合作发表联合声明等。
但我们也知道，提交给COP26的经修订的国家自主贡献与《巴黎协定》的目标仍有差距，富裕国家也未能兑现到2020年每年筹集1000亿美元支持发展中国家气候行动的承诺。
COP26取得的进展应促使各国在2022年底前提交更强有力的减排承诺，并共同制定一项新的气候融资计划，为未来向发展中国家提供更多的资金支持。
诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学，有哪些信息值得关注？****** 相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷，今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。 你或身边人正在用的某些药物，很有可能就来自他们的贡献。
2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯（第5位两次获得诺贝尔奖的科学家）。 一、夏普莱斯：两次获得诺贝尔化学奖 2001年，巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖，对药物合成（以及香料等领域）做出了巨大贡献。 今年，他第二次获奖的「点击化学」，同样与药物合成有关。 1998年，已经是手性催化领军人物的夏普莱斯，发现了传统生物药物合成的一个弊端。
过去200年，人们主要在自然界植物、动物，以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分，然后尽可能地人工构建相同分子，以用作药物。 虽然相关药物的工业化，让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂，人工构建的难度也在指数级地上升。 虽然有的化学家，的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子，但要实现工业化几乎不可能。 有机催化是一个复杂的过程，涉及到诸多的步骤。 任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中，必须不断耗费成本去去除这些副产品。 不仅成本高，这还是一个极其费时的过程，甚至最后可能还得不到理想的产物。 为了解决这些问题，夏普莱斯凭借过人智慧，提出了「点击化学（Click chemistry）」的概念[4]。 点击化学的确定也并非一蹴而就的，经过三年的沉淀，到了2001年，获得诺奖的这一年，夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。 点击化学又被称为“链接化学”，实质上是通过链接各种小分子，来合成复杂的大分子。 夏普莱斯之所以有这样的构想，其实也是来自大自然的启发。 大自然就像一个有着神奇能力的化学家，它通过少数的单体小构件，合成丰富多样的复杂化合物。 大自然创造分子的多样性是远远超过人类的，她总是会用一些精巧的催化剂，利用复杂的反应完成合成过程，人类的技术比起来，实在是太粗糙简单了。 大自然的一些催化过程，人类几乎是不可能完成的。 一些药物研发，到了最后却破产了，恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。 夏普莱斯不禁在想，既然大自然创造的难度，人类无法逾越，为什么不还给大自然，我们跳过这个步骤呢？ 大自然有的是不需要从头构建C-C键，以及不需要重组起始材料和中间体。 在对大型化合物做加法时，这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的，找到一个办法把它们拼接起来，同样可以构建复杂的化合物。 其实这种方法，就像搭积木或搭乐高一样，先组装好固定的模块（甚至点击化学可能不需要自己组装模块，直接用大自然现成的），然后再想一个方法把模块拼接起来。 诺贝尔平台给三位化学家的配图，可谓是形象生动[5] [6]：
夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发，构想出了碳-杂原子键（C-X-C）为基础的合成方法。 他的最终目标，是开发一套能不断扩展的模块，这些模块具有高选择性，在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。 「点击化学」的工作，建立在严格的实验标准上： 反应必须是模块化，应用范围广泛 具有非常高的产量 仅生成无害的副产品 反应有很强的立体选择性 反应条件简单(理想情况下，应该对氧气和水不敏感) 原料和试剂易于获得 不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水)，且容易移除 可简单分离，或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法，且产物在生理条件下稳定 反应需高热力学驱动力（>84kJ/mol） 符合原子经济 夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子，并在2002年的一篇论文[7]中指出，叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应，化学家可以利用这个反应，轻松地连接不同的分子。 他认为这个反应的潜力是巨大的，可在医药领域发挥巨大作用。 二、梅尔达尔：筛选可用药物 夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐，在他发表这篇论文的这一年，另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。 他就是莫滕·梅尔达尔。
梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前，其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上，走得很深的一位科学家。 为了寻找潜在药物及相关方法，他构建了巨大的分子库，囊括了数十万种不同的化合物。 他日积月累地不断筛选，意图筛选出可用的药物。 在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时，发生了意外，炔与酰基卤化物分子的错误端（叠氮）发生了反应，成了一个环状结构——三唑。 三唑是各类药品、染料，以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发，生产三唑的过程中，总是会产生大量的副产品。而这个意外过程，在铜离子的控制下，竟然没有副产品产生。 2002年，梅尔达尔发表了相关论文。 夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇，并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应（Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition），成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。
三、贝尔托齐西：把点击化学运用在人体内 不过，把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。
虽然诺奖三人平分，但不难发现，卡罗琳·贝尔托西排在首位，在“点击化学”构图中，她也在C位。 诺贝尔化学奖颁奖时，也提到，她把点击化学带到了一个新的维度。 她解决了一个十分关键的问题，把“点击化学”运用到人体之内，这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。 这便是所谓的生物正交反应，即活细胞化学修饰，在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。 卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门，其实最开始也和“点击化学”无关。 20世纪90年代，随着分子生物学的爆发式发展，基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。 然而位于蛋白质和细胞表面，发挥着重要作用的聚糖，在当时却没有工具用来分析。 当时，卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱，但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。 后来，受到一位德国科学家的启发，她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。 由于要在人体中反应且不影响人体，所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感，不与细胞内的任何其他物质发生反应。 经过翻阅大量文献，卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。 巧合是，这个最佳化学手柄，正是一种叠氮化物，点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来，便可以很好地分析聚糖的结构。 虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的，但她依旧不满意，因为叠氮化物的反应速度很不够理想。 就在这时，她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。 她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度，但铜离子对生物体却有很大毒性，她必须想到一个没有铜离子参与，还能加快反应速度的方式。 大量翻阅文献后，贝尔托西惊讶地发现，早在1961年，就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后，与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。
2004年，她正式确立无铜点击化学反应（又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成），由此成为点击化学的重大里程碑事件。
贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱，更是运用到了肿瘤领域。 在肿瘤的表面会形成聚糖，从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应，发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后，会靶向破坏肿瘤聚糖，从而激活人体免疫保护。 目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。 不难发现，虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译，看起来很晦涩难懂，但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接，一个是可以直接在人体内的运用。 「 点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域，或许对人类未来还有更加深远的影响。（宋云江） 参考 https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/ Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116. Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387. Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021. https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613. 盈彩地图 |
