●2008年2月,伦敦针对大排量汽车的进城费已升至25英镑/天,闹市区一个停车位月租高达650多英镑,位居全球之首。铁腕政策致使市区车流量得到有效控制，政府用车几乎绝迹，很多部长都住在市区的公寓里，每天花上15分钟步行或是搭地铁上班。与此同时，扩建绿地也是治理大气污染的重要手段。伦敦虽然人口稠密，但人均绿化面积高达24平方米。伦敦半个多世纪的铁腕治污，为后世留下了宝贵经验，“先污染后治理”的老路，不能再重复。
●“新生水”的启示很简单，只要善于利用，污水就可以是一种资源，污水也应该成为一种重要的水资源。认识污水的再利用价值，早准备、早实践，才能在未来发展中掌握主动。国内也开展了大量研究和开发工作，例如清华大学化工系开发的聚二氟亚乙烯膜具有优异的性能。我们宜兴,环保企业非常发达,整个江南部分很多地方的水都是第五类水,宜兴如果能够组织资本、利用国内先进技术,在新生水方面大做文章，形成有知识产权的成果，一定会带来巨大收获。
●创新驱动也是节能减排的关键，化工企业也有很好的,坐落在莱茵河边的德国basf公司，数十套装置沿河绵延数公里，到处绿树成荫，看不到任何跑、冒、滴、漏，闻不到任何刺鼻的化学品异味。从规划、决策、设计、建设、运行到管理，德国人以他们严谨、踏实和一丝不苟的作风，为我们树立了一个特大型化工企业绿色发展、循环发展的范例。
编者按：7月30日，中国（无锡）“科技革命与产业变革”科技论坛暨无锡市2014年梁溪大讲堂第八讲开讲。中国科学院院士吴培亨、费维扬来锡，分别作了题为“创新驱动发展”和“创新驱动，推进绿色低碳发展”的专题报告。在报告会上，费院士回顾了英国伦敦治理雾霾的历程和新加坡新生水的原理和经验，剖析了实现绿色低碳发展的主要途径。他认为，低碳发展需要从源头、过程和尾端控制碳排放，必须从自身做起，大力加强节能减排；要大力吸取国外的经验教训，创新驱动，齐心协力，推动我国经济社会实现绿色发展、永续发展。本报现将费维扬院士的演讲实录摘编如下，以飨读者。

中国的碳排放已超过美国和欧盟的总和

今年年初，北京、上海和周边地区的雾霾天气严重影响人们的健康，引起人们极大的关切。大家都在讨论原因，实际上却都不能说得非常清楚，原因非常复杂。对北京来讲，总的看法主要有燃煤发电和取暖；汽车尾气排放；周边地区的影响以及餐饮和其他。
很多学者认为，治理雾霾也和气候变化紧密相关。政府间气候变化专门委员会（ipcc）最近发表了《第五次气候变化评估报告》，这个报告指出在1951年至2010年间，一半以上被观测到的气温升高现象是由人类活动所致，判断从“非常有可能”上调为“极有可能”；气候系统正在经历千万年以来“前所未有”的变化，如果世界继续以目前的速度燃烧矿物燃料，那么30年后地球的温度将上升到危险水平。到本世纪末，全球平均气温最多上升4.8度，海平面最多上涨82厘米等，这些都是很严重的后果。再比如，《自然》杂志的《自然气候变化》专刊在线发表了全球气候变化研究领域的权威学术机构――英国丁铎尔气候变化研究中心的科研报告《维持全球升温低于2℃的挑战》。报告称，全球二氧化碳排放在2012年进一步增加，达到创纪录的356亿吨。去年，大气浓度首先达到了400ppm，这都是非常严重的情况。报告同时称，2011年全球碳排放最多的国家包括――中国28%、美国16%、欧盟11%和印度7%。中国的排放已经超过美国和欧盟的总和，而且，中国和印度两国的排放在2011年分别增加了9.9%和7.5%，而美国和欧盟则分别降低了1.8%和2.8%，在国际上压力非常大。
习近平总书记指出，必须把生态文明建设放在突出地位，要实现中华民族永续发展。要坚持节约资源和保护环境的基本国策，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，为人民创造良好生产生活环境。今年2月14日，习近平会见美国国务卿克里时反复强调：“关于气候变化问题，不是别人要我们做，而是我们自己要做，已经采取了许多措施，今后我们还会这样做。中美虽然发展阶段不同，但在绿色低碳、节能减排等方面存在利益契合点，也各有所长，希望双方合作取得更多成果。”可见，可持续发展、绿色低碳发展一直以来都备受关注。我们要实现“两个一百年”的奋斗目标，必须遵循符合经济规律的科学发展，必须遵循适应自然规律的可持续发展，必须遵循符合社会规律的包容性发展。

低碳经济的由来和发展

“低碳经济”一词首见于2003年英国政府白皮书。2007年，美国参议院提出了“低碳经济法案”，表明低碳经济成为美国经济发展的重要战略选择；后来，欧盟、日本等发达国家也纷纷推出节能减排和低碳发展的政策方案和路线图。
低碳发展致力于将以碳基化石能源为基础的不可持续发展模式，向以新能源与可再生能源为基础的可持续经济发展模式转变。发展低碳经济，是发达国家对现代经济发展模式进行深刻反思的结果。但“低碳”也是一个倍受争议的概念。因为，发达国家的经济发展和财富积累是长期依赖廉价化石能源和高碳排放的结果。发展中国家不可能沿袭这种传统模式，但至今尚无通过“低碳”模式实现快速工业化和大规模城市化的实例。
18世纪，英国借助工业革命迅速发展。煤炭的广泛应用，导致了英国历史上最为严重的大气污染。当时，冬日的伦敦经常大雾弥漫，数日不散。而随后不久，一场史无前例的毒雾之灾降临伦敦。很快，伦敦市民对毒雾产生了反应，许多人感到呼吸困难、眼睛刺痛，发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多。据统计，伦敦地区在烟雾期间共有4700多人死亡，与以往同期相比，多出3000至4000人。在此后两个月内，又有近8000人死于呼吸系统疾病，据称当时全伦敦的公墓和棺材都被用完。由于毒雾的影响，大批航班取消，甚至白天汽车在公路上行驶都必须打开大灯。
这场悲剧终于使英国人痛下决心整治环境。最开始，伦敦治污的法案和措施主要是针对燃煤的控制。20世纪80年代前后，汽车数量开始爆炸性增长，大量的尾气取代燃煤成为主要的大气污染源。伦敦治理空气污染也做出相应转向，开始控制市区汽车数量和尾气排放。2008年2月，伦敦针对大排量汽车的进城费已升至25英镑/天，闹市区一个停车位月租高达650多英镑，位居全球之首。铁腕政策致使市区车流量得到有效控制。在伦敦，政府用车几乎绝迹，很多部长都住在市区的公寓里，每天花上15分钟步行或是搭地铁上班。与此同时，伦敦为新能源汽车大开绿灯。2016年前，伦敦的电动汽车买主将享受高额返利，并免交汽车碳排放税，在某些场所还可以免费停车。伦敦计划在2015年之前建立2.5万套电动车充电装置，将伦敦打造为欧洲电动汽车之都。从2003年12月到2007年11月，伦敦参加了欧洲清洁城市交通示范项目。第一代零排放燃料电池公交车的投入使用，有效降低了空气污染和噪声。扩建绿地也是治理大气污染的重要手段。伦敦虽然人口稠密，但人均绿化面积高达24平方米。城市外围还建有大型环形绿化带，到20世纪80年代，该绿化带面积已达4434平方公里，与城市面积之比达到2.82∶1。在寸土寸金的伦敦中心区内，仍旧保留着伦敦最大的皇家庭院――海德公园。
从上世纪80年代开始，伦敦的雾天从19世纪末期每年90天左右减少至不到10天，如今只有偶尔在冬季或初春的早晨才能看到一层薄薄的白色雾霭。从滚滚毒雾到蓝天白云，伦敦经历了血的教训，半个多世纪的铁腕治污，为后世留下了宝贵经验。“先污染后治理”的老路，不能再重复。

“新生水”是污水再生的重要途径

“新生水”通过先进的膜技术由生活污水制得，即便按照最严格的规范标准鉴定，新生水的质量纯度远远高于普通饮用水的标准。新生水最初源于新加坡，对于这个岛国来说，几乎所有的资源都依赖进口。水，曾经是新加坡发展的最大制约，但通过新技术的开发与应用，新加坡成功化解供水危机，破解了自身的水资源短缺问题。至2010年，膜法新生水的供应量达到新加坡总供水量的30％。“新生水”的启示很简单，只要善于利用，污水就可以是一种资源，污水也应该成为一种重要的水资源。
膜技术是化工、化学、材料等诸多领域的研究热点及前沿，是解决21世纪资源短缺、能源危机的重要技术之一，可以用于污水处理、海水淡化、清洁能源、节能减排等，膜过程是绿色的、低碳的、高效的过程，包括膜设计、膜制造，膜过程强化、膜结构调整等。根据膜技术原理，膜分离是基于选择性的多孔膜和某种推动力使小分子溶液通过膜而大分子溶液被截流。膜技术也有很多种，可以截留不同的分子。这样分离不同分子量的物质，以达到分离、提浓或纯化的目的。
我国幅员辽阔，也是水资源紧缺的国家。我国的人均水资源量仅为2240立方米，属轻度缺水和中度缺水之间的水平，全国每年缺水量400亿立方米，有400余座城市供水不足，近三分之二的城市不同程度地存在缺水。然而，截至2010年底，我国形成的污水再生利用生产能力仅有1082.1万吨/日，不到全国城镇污水处理总量的10%。同时，我国的污水再利用形式主要是“中水”回用，用于浇树、浇花，层次较低。应当说，水的再生利用，是当下、未来我国生活污水处理必须面对的挑战，也将是破解我国水资源短缺问题的重要途径。从全球范围来看，水资源短缺已经成为各国普遍面临的问题，再生利用污水是大势所趋。认识污水的再利用价值，早准备、早实践，才能在未来发展中掌握主动。国内也开展了大量研究和开发工作，例如清华大学化工系开发的聚二氟亚乙烯膜具有优异的性能。我们期待中国的“新生水”，能早日成为有效缓解我国供水矛盾的“利器”。比如宜兴，环保企业非常发达，整个江南很多地方的水基本上都是第五类水，宜兴如果能够组织资本、利用国内先进技术，在新生水方面大做文章，形成有知识产权的成果，一定会取得巨大收获。

实现绿色低碳发展的主要途径

碳减排,主要有三个方面:发展新能源、节能减排、碳捕集封存。今天主要讲节能减排。发改委提出过一个宣传口号：“节能减排我行动”。提倡公共交通工具出行；提倡水要循环利用；提倡空调温度不可太低，要节约电能。节能减排要变成全民行动。这其实是对“美国生活方式”的反思。
美国有一个生态学家莱斯特・布朗,他很反对“美国生活方式”，他曾做过一次报告――《拯救地球延续文明》，认为“西方传统的经济模式――以化石燃料为基础、小汽车为中心、一次性产品泛滥的经济――显然在中国是行不通的。它也不适合其他发展中国家30亿同样做着‘美国梦’的人们。”如果有朝一日中国也按美国的生活方式，每44人拥有33辆小汽车，那将拥有11亿辆小汽车，远远超过目前全世界的8亿辆总数。它们一天需要9900万桶石油，而全球的石油产量只有8400万桶，并且难以有很大的增长。一些西方国家已经意识到，高碳发展不可持续,已经开始走低碳发展之路。比如，荷兰已经变成新的自行车王国。荷兰有自行车专线，基本上看不到小汽车。
创新驱动也是节能减排的关键。我是搞化工的，人们对大型化工项目的经济效益并无异议，但有些人对化工企业可能引起的环境污染却忧心忡忡。一些化工企业设备老化，疏于维修或因一些化工企业管理不善、操作不当等原因发生过一些严重的事故和污染环境，但综观全局，化工对社会的贡献毋容置疑。广义的化学工业内容极为广泛，在国民经济总产值中份额大，约占1/6。化学工业是推动生产力发展的原动力,是产业进步的先驱。美国、德国的化工产业均在国民经济中占第二位；中国正值化工等基础产业发展的高峰，已成为化学工业“大国”，但与“强国”还有差距。我们往往存在高物耗和高能耗的问题，节能减排任务艰巨而且潜力大，例如分离过程往往占总设备和操作费的40%至70%；污染和安全问题比较严重，重复引进的问题比较严重，无序发展造成某些产品生产能力过剩；化工是强化过程，要用更小的更便宜的和更高效的设备和工艺来代替庞大的，贵的和耗能的设备和工艺，或用较少的设备来代替多个设备。
化工企业也有发展得很好的个案，德国有个路德维希化工，是巴斯夫公司独资建设的一体化的特大型生产基地，每年生产8000多种产品，物流总量约1600万吨，2012年度销售收入721亿欧元。按循环经济的理念，在园区内用几种原材料生产了数十种基础材料，进而生产数百种中间体，此类中间体又用于增值链中生产8000多种产品。这个园区内有个坐落在莱茵河边的德国basf公司，数十套装置沿河绵延数公里，到处绿树成荫，看不到任何跑、冒、滴、漏，闻不到任何刺鼻的化学品异味。从规划、决策、设计、建设、运行到管理，德国人以他们严谨、踏实和一丝不苟的作风，为我们树立了一个特大型化工企业绿色发展、循环发展的范例。
绿色、循环和低碳发展对我国突破资源瓶颈和生态环境的约束具有重要意义，是我国经济和社会永续发展的迫切要求；但对发展中国家，尚无通过“绿色、低碳”模式实现快速工业化和大规模城市化的实例，难度很大；低碳发展需要从源头、过程和尾端控制碳排放，必须从我做起，大力推广节能减排，必须努力学习和贯彻习近平总书记讲话的精神，吸取国外的经验教训，创新驱动，齐心协力，推动我国绿色低碳发展，永续发展。（文字整理：吴荣荣）

坛主小传
费维扬清华大学教授，中国科学院院士。主要从事化工分离科学与技术的研究。针对能源、资源和环保等领域的迫切需要，在萃取、吸收等传质分离设备的数学模型、设计放大和性能强化等方面进行了系统的研究，致力于基础研究和工程应用的结合。近年来，开展了co2捕集过程强化的研究。曾获国家科技发明奖、国家科技进步奖和国家专利创造发明金奖各一项，省、部委科技奖15项和发明专利10余项。已培养了30余名博士生，在国内外科技期刊上发表学术论文200余篇。社会兼职主要有中国生态经济学会副理事长、循环经济专业委员会主任、中国化工学会常务理事、英国皇家化学会理事和《中国化学工程学报》主编等。