昨天，是全國低碳日。
經(jīng)過廣泛的科普宣傳，雙碳——“碳達(dá)峰”、“碳中和”已經(jīng)成為人們耳熟能詳?shù)母拍睢５牵阏娴牧私狻疤肌眴幔?/span>
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被嫌棄的“碳”
碳達(dá)峰、碳中和里的“碳”，指的是二氧化碳——一種溫室氣體，主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生。
除了二氧化碳，溫室氣體還包括甲烷、一氧化碳等，它們也都是碳的化合物。盡管在數(shù)量上遠(yuǎn)不如二氧化碳，但它們對環(huán)境和氣候的影響尤甚。近年來在全球各地頻繁出現(xiàn)的極端高溫、干旱、森林火災(zāi)……這些溫室氣體都脫不了干系。
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因此，想要解決氣候問題，就逃不開控制這些碳化合物、尤其是二氧化碳的排放總量。
超有用的“碳”
為了表達(dá)得順暢，相關(guān)術(shù)語里，往往把“二氧化碳”或者“碳化合物”簡化為“碳”。
但是，碳元素表示：我是人類的好朋友，有些鍋我不背。
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碳元素，在我們的生活中隨處可見。
閃亮的鉆石見證甜蜜的愛情；烏黑的墨水書寫人類文明。碳同位素測定歷史；神奇的石墨烯打開未來。
剛剛歸國入職西湖大學(xué)的世界頂尖科學(xué)家論壇（WLF）青年科學(xué)家黃嘉興教授，專門研究新型碳材料，將它應(yīng)用于各個領(lǐng)域，甚至包括——染發(fā)。
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這種黑色染發(fā)劑基于石墨烯研發(fā)，將其涂在頭發(fā)上，就能形成一層微米級的黑色薄膜。與傳統(tǒng)的小分子染料相比，這種“二維色素”的好處很多：一方面，它的顏色足夠深，不需要高濃度使用；另一方面，它只是附著在頭發(fā)表面，不需要打開角質(zhì)層進(jìn)入頭發(fā)內(nèi)部。同時，由于石墨烯的導(dǎo)電性，這種染發(fā)劑還能改善靜電對發(fā)型帶來的困擾。
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構(gòu)建生命的“碳”
碳也是構(gòu)建生命的基本元素，地球上已知的所有生物都是碳基生物。
動物的呼吸與排泄，是溫室氣體的重要來源；而植物的光合作用，則把二氧化碳和水合成為有機(jī)物，形成自身的發(fā)育。
是否有可能模仿植物，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在化合物中，并吸收二氧化碳呢？
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麥克阿瑟天才獎得主、美國科學(xué)院院士、世界頂尖科學(xué)家協(xié)會（WLA）會員楊培東教授進(jìn)行了他的探索。楊培東教授把他研發(fā)的人工光合作用裝置稱為“液體陽光”，以半導(dǎo)體光學(xué)二極管為基礎(chǔ)，構(gòu)建納米“森林”，捕捉太陽光并利用空氣中的二氧化碳合成有用的化學(xué)制品。這項(xiàng)發(fā)明讓楊培東教授獲得了2020年全球能源獎的“非常規(guī)能源類”獎項(xiàng)。
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楊培東教授認(rèn)為，人工光合作用是一個相對來說比較好的、終極的碳平衡方案，同時能夠解決能源問題，包括二氧化碳排放的環(huán)境問題。在進(jìn)一步改進(jìn)后，目前，研究團(tuán)隊(duì)的人工光合作用太陽能轉(zhuǎn)化效率比可達(dá)8%-10%，比自然界高出16-20倍。團(tuán)隊(duì)仍在繼續(xù)改進(jìn)催化劑以及二氧化碳還原環(huán)境（如高堿濃度體系），以進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)化效率。
“萬物各得其和以生，各得其養(yǎng)以成。”大自然是包括人在內(nèi)一切生物的搖籃，是人類賴以生存發(fā)展的基本條件。碳，作為搖籃中的一份子，與人類共生共存。
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盡管碳排放問題使人頭痛，但碳元素本身卻是人類的好伙伴。事實(shí)上，“碳”所記錄的不僅是生命周期和社會生產(chǎn)，對于碳排放問題的討論也間接折射了國際局勢下不同經(jīng)濟(jì)體對于能源的關(guān)注。在人類文明發(fā)展的長征中，如何理解它、找到它、運(yùn)用它，或許考驗(yàn)的不僅僅是一代人的智慧。
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