面對全球環境和能源危機的一系列問題，材料力學家陳曦提出了“負排放”和“變廢為寶”的思路。13歲的少年大學生，20出頭的哈佛博士，35歲已是力學界的新一代領軍人物之一。如今，陳曦的夢想是打造中國的“貝爾實驗室”，打通科研與產業之間的壁壘，用顛覆性的創新來探索世界和改變未來。
大家好，我叫陳曦，我是美國哥倫比亞大學的終身教授。
近年來我主要從事兩件事情，一是用簡單的故事來探索復雜的世界，二是用新技術創造和改變未來。
我們為什么要創造和改變未來?我先從一個簡單例子開始，對于我們人類和我們地球來說，一場危機可能正在開始，而這個危機就是二氧化碳。
這幅圖是從工業革命到現在為止，二氧化碳在大氣當中上升的曲線，它是一個指數上升的形勢，實際的曲線比這張草圖要來得更猛烈些。
現今我們大氣當中的二氧化碳濃度是400ppm，在五年之內將達到450ppm。
450ppm是什么概念呢?二氧化碳是酸性氣體，當它的濃度達到450ppm時，二氧化碳的濃度可以使得海水酸化，酸化程度足以溶化珊瑚礁。珊瑚礁是一切海洋生態鏈的基礎，如果被破壞將導致整個海洋生物鏈的崩潰。
而這個趨勢是不可逆的。人類到達450ppm這跟紅線，在五年之內是必然事情。
但是我們如果能夠通過科技力量做一點事情，把二氧化碳直接從大氣當捕捉回來，將它永久的捕集和儲存起來，就能二氧化碳降到比較安全的水準上，這就是我現在正在做的事情：負排放。
我們正在沙漠這種廣闊的渺無人煙的地方來布置納米材料。納米材料雖然看上去很小，但能夠非常高效并低耗能地捕集二氧化碳，它的效率遠遠高于目前任何一種科技。
從大氣當中捕集二氧化碳的道理非常簡單。二氧化碳是一種酸性氣體，遇到水以后變成碳酸，拿任何一種堿溶液，比如氫氧化鈉，氫氧化鈉和碳酸發生反應就變成碳酸鈣。
可是問題是，從400ppm到450ppm，我們有多少二氧化碳需要捕集?答案是2400億噸二氧化碳。
如果你要用這種方式來捕集二氧化碳的話，將需要上萬億噸的氫氧化鈉，而要處理上萬億噸的碳酸鈉不可能的。
要是想捕集二氧化碳之后使之成為一個可持續的過程，你必須要把堿，也就是氫氧化鈉給還原回來;但能量守則之一就是能量從高到低，這樣的化學反應，酸堿中和成一個中性的反應，能量必定是下降的。
怎么可能實現一個倒過來的過程，我們有沒有可能使得能量從低往高走，或者看上去能量從低往高走，使得我們在捕集了二氧化碳之后還能夠把氫氧化鈉或者其他的堿給還原回來，使其能夠重新吸收二氧化碳。
這好像看上去是個不可能的任務，但是我們可以從納米材料上獲得靈感。
納米材料，其實“造就”這個Logo在我看來是納米材料的抽象形式。納米材料是由分子團組成的很小的結構，它其實有兩大性質：
第一，它能提供非常小的空間，類似碳60這樣的結構，它能夠在這個結構里面只容納幾個分子;
第二，這個納米材料提供了非常大的表面積。每一克的納米材料表面積可以達到1000平方米以上。我只需要一克的納米材料，把它里面的表面展開，就能覆蓋整個今天的演講廳。
很多人對納米材料有一個誤區:認為它一定是非常昂貴的，很難被大規模運用。但是，在自然界當中存在的納米材料，比如說像硅土或者沸石這樣的材料，成本是多少呢?50元一噸。
通過這樣納米材料的這個介質，它可以改變兩件事情。第一，打破傳統的能量守則，使得部分反應可以看上去是從低能量到高能量;第二，它可以是豐富幾種能源、幾種能量之間的轉換過程。
我的很多科研靈感都源于對世界的探索。要了解或者改造一個復雜世界，必須盡可能用簡單的故事來了解這個世界，并且把這個故事推演到未來。
舉個例子，很多的水果、蔬菜，都是一個瓣狀的結構，而且都是十瓣。
在一千多年前，宋代就有詩人注意到絲瓜是十瓣;達爾文認為，這樣的圖案一定是和遺傳基因相關，與復雜的分子生物學、生物化學相關。
但我認為，如果一個事物有簡單的表象，那么它可能不需要復雜的故事來實現簡單的表現，當大自然創造一切的時候，有一部分的機理無需都要回到生物分子層次。
所以我提出：很多蔬菜、水果，因受到日光照射以及其他養分吸收，表皮生長會比里面的果瓤要快，而皮和瓤始終是要黏結在一起的，為了使得整個水果、蔬菜能夠適應更多表皮面積，表皮必須產生皺褶。
這就是一個純物理學的問題，我可以用簡單的物理學模型來解釋為什么南瓜有十瓣，為什么人老了會起皺紋;以及起多少皺紋，怎么樣能夠消除皺紋，怎么樣能夠防止皺紋產生。并把這個現象推廣到很多的動物、植物甚至細胞上。
因為這項發現，2008年我被布什總統在白宮授予了美國青年科學家總統獎，這是美國政府給青年科學家的最高獎勵，迄今為止我也是國際力學界華人學者中唯一的獲獎者。
這項發現背后的意義是：能夠用很簡單的故事解釋一個看上去很復雜現象，使得更多的青少年有興趣來投身于科學當中。
我13歲上了大學，20歲出頭從哈佛獲得博士學位，35歲已經獲得了世界上本領域幾乎所有的青年科學家大獎。
在這之后，我一直在考慮，我能為這個社會、為世界做些什么?我希望不僅僅是去發幾篇文章或者灌水文章，而希望能夠真正的造福人類，能夠打造一個新的平臺，讓科學家共同的夢想在這個平臺上實現。
所以在近年來，我一直在致力于一件事情，就是三位一體。
我認為當前的科研模式，無論是在中國還是在美國，都是有它的缺陷：大學、企業、政府各自為政。我希望能夠把基礎科研、應用科研、產業化捏在一起，我的理想是：打造中國的貝爾實驗室。
在這個過程中也很有幸獲得了中國幾個最著名的天使投資人的支持。
我希望能夠扎扎實實的把它的每一步都做好，能夠探索出一個全新的模式來，在歷史上留下一個小的腳印，等我有一天老了，不會后悔自己做過這樣的嘗試。
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