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彩神平台2023-05-27

东西问丨莫毅明:中国数学研究如何借助国际交流飞速提升?******

  中新社香港1月30日电 题:中国数学研究如何师夷长技飞速提升?

  ——专访香港数学家莫毅明

  中新社记者 韩星童

  1980年,莫毅明在普林斯顿大学工作期间,遇到了首批来自中国的留学生,他们一边汲取新知识用于推进自己的学术研究,一边将国外先进的研究成果介绍回国。莫毅明从他们身上看到了推动国家数学发展的动力和梦想。

  不久前,莫毅明获得2022未来科学大奖—数学与计算机科学奖,他近日接受中新社“东西问”专访,回溯自己的数学梦,也梳理中国数学如何从改革开放前的落后状态,师夷长技,奋起直追,取得丰硕成果。

  现将访谈实录摘要如下:

  中新社记者:可否谈谈您是如何踏上“数学之旅”?这一过程中,是否有对您影响深远的人?

  莫毅明:我父亲对数学感兴趣,我很小的时候就希望做一些对中国有贡献、对中华文化以及文明有贡献的事情。我小时候资源很少,都是从图书馆借书回来看,或者看高我一级的姐姐的课本。那时候数学刚经历改革,从旧数学过渡到新数学,我恰好是在这个关口,我姐姐那一年还是念旧数学,我就开始念新数学,她的旧数学教材我就拿来念,是比较以解题为中心的,比如平面几何,我非常感兴趣,也非常着迷。我既学了非常有内容、比较古典的数学,也受到新数学几何集合论与数理学逻辑的影响。

  我中学的那位老师水准应该是教大学的,他编写的教材用新数学的语言把旧数学的内容放进去,还把一些新数学里的基础数学内涵较早地讲给我们听,比如线性代数、概率论等。我离开香港的时候数学根底已经比较扎实了,范围比较宽,也比较深,所以到大学的时候马上就可以学习研究院的课程研究了。

  中新社记者:您认为作为一个数学家,为何掌握不同学科的知识也如此重要?

  莫毅明:在很多大学,学数学可以拿文学硕士,也可以拿理学硕士。其实,做数学需要有很多灵感和创造力。因此,有人把数学看成是在文科和理科的中间。

  很多数学家都有别的能力,比如同时也是音乐家、画家等,而我就对文学很感兴趣。一个人如果对世界了解得比较宽,自然灵感来源就多了一些。

  中新社记者:您如何理解数学之美?跟别的学科相比,它更吸引您的地方在哪里?

  莫毅明:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日月之繁,无处不用到数学。”这是华罗庚的名言。数学的美是一种比较抽象的美,是可以用很简单的方法叙述一个真理,特殊的例子可以一个一个情况去解决,看通以后可以几句话就把很多的努力总结起来。它的美就在于简洁,而且要贯通。

  在数学的世界里面,要解的问题总比能解答的人要多。所以,只要有人类,数学这个学科就会存在。这个追求过程无穷无尽,这也是吸引我的一个方面。

银河星空。吴德军 摄

  中新社记者:从宏观角度来看,您认为数学研究需要怎样的环境?香港和国家整体的数学水准,跟世界最高水准相比如何?

  莫毅明:数学要发展,要有很多有动力和梦想的人。1980年,我在普林斯顿大学工作,那段时间遇到第一批中国留学生,他们非常有动力地去学新的东西,一方面是自己做研究,另一方面是把这些新的内容介绍回国,我也一早就参与了这个行动。当我在斯坦福大学写完博士论文后,第一个学术项目就是到中国科学院做了一个月的演讲,从学生的角度把一些比较新的东西介绍给他们,也是在那个场合,我开始认识一些后来的合作伙伴。

  今天跟1980年比较,中国在数学领域的进步是非常明显的,可以说取得了非常优秀的成果,在某些数学领域达到了世界水准,人才也是辈出。我对中国数学的发展充满信心。

  要让中国的数学水准提升得更快,研究的环境、交流的环境是重要的,需要有一个开放的环境,比如数学研究所举办研讨会或者数学会议,我们应该寻找更多机会跟国际上各方面优秀的人才分享彼此的研究灵感、成果,在互相交流的过程中或许可以找到新路径,我个人也得益于有这种机会。

2022年7月,第九届世界华人数学家大会(ICCM)在南京举行,莫毅明通过视频发言。泱波 摄

  中新社记者:您在香港和海外都拥有读书、执教的经验,您认为中西方在数学研究和相关人才培育方面,有哪些相同和不同的地方?

  莫毅明:可以从大学学习中看出一些区别,中国可能比较重视每个领域的基础课程,这受到考试制度的影响。国外的考核方式灵活一点,我也吸收了这些经验并尝试在香港大学的教学设计中实践出来。举个例子,研究生水准的课程,除了让他们去做一些习题,我还会利用口试形式。

  在做研究的时候,很重要的一点是,学生有能力提出问题,也能够对别人提的问题作出比较迅速的反应。做研究往往是别人没有做过的问题,所以需要在别人的知识的基础上构思一些新的想法去做新的题目。说一百句别人知道的话,比不上说一句别人没有说过的话。现在中国教育需要做的就是让学生有表达自己的机会,我个人试图让学生在表达自己的过程中,找到新的方向或者解决问题。

  中国的数学文化很着重解题,解题是很重要的,但要创造新的方向是要综合各个方面或者有崭新的想法。这种能力应该是通过别的途径获得的,跟有经验的合作者交流是很重要的,我非常鼓励国际上的合作。

  中新社记者:您于2022年10月当选香港科学院副院长,也是香港第五位获得未来科学大奖的科学家,您对未来加强香港和内地的科研交流与合作有何想法?

  莫毅明:香港科学院涉及到很多别的学科,香港在哪一方面可以更表现自己,让全世界知道香港在自然科学方面是站在世界的很高的水准,这些都是需要照顾的地方。让香港科学院受到世界重视,这一点很重要,不纯粹是数学学科范畴的问题。

  至于学科的建设,比较自由的交流形式是最好的,前几年当然是因为疫情的缘故交流有些困难,尽管可以通过网上形式,不过有很大的区别。数学非正式交流很重要,要是有一个访问学者,你跟他有共同的研究兴趣,如果他有机会哪怕一两个礼拜跟你讨论,能够达到的效果也往往远比开一个会好。

  现在我可能更重视年轻人的培养,数学传承的观念是很重要的,因为这个团体不是很大,学问在不断创造的同时也会流失一些学生,如果没有办法传承的话(数学研究)可能就会停下来,别的团队会在这方面开展工作,中国可能就会失去一些有代表性的数学研究的发展方向,所以这种传承是很重要的。我希望未来数学研究在发展新的方向的同时,要保证一些已经在国际上有高水准的项目能够不断发展。(完)

  受访者简介:

  莫毅明,香港大学数学系讲座教授,香港大学数学研究所所长,同时也是中国科学院院士,香港科学院院士、副院长,致力于多复变函数论、复微分几何与代数几何的研究,于去年荣获未来科学大奖-数学与计算机科学奖,是香港第五位获得未来科学大奖的科学家,通晓多国语言。

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北方清洁供暖之路怎么走?还存在哪些梗阻?******

  北方清洁供暖之路怎么走

  清洁供暖,一头连着百姓温暖,一头事关蓝天白云,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。如何在提高供暖质量的同时,让“绿色暖冬”成为生活常态?推进清洁供暖还存在哪些梗阻?位于我国最北端的黑龙江省为此进行了深入探索。

  眼下正是数九寒冬,供暖是群众普遍关心的热点问题。在全球减碳背景下,既要屋暖也要天蓝的呼声越来越高。如何实现室内温暖如春、室外蓝天白云,清洁供暖无疑担负着重任。2017年以来,《北方地区冬季清洁取暖规划(2017—2021年)》落地实施,北方地区冬季清洁取暖试点工作已在88个城市先后展开。

  推进北方地区冬季清洁取暖是一项重大民生工程,有助于改善大气环境质量,提升百姓幸福感。这项工作如何更好更快推进?还面临哪些困难?该如何解决?近日,记者在黑龙江省展开了调查。

  清洁供暖不是“去煤化”

  推进清洁供暖并不是要“去煤化”。实际上,煤炭依然是我国冬季供暖的主力热源。在我国“富煤、贫油、少气”的能源结构背景下,推进清洁供暖不可能完全“去煤化”,而是要在煤炭清洁高效利用和超低排放上做文章。

  黑龙江省齐齐哈尔市是老工业基地。以前每逢冬季,大大小小的燃煤锅炉烟囱都冒着黑烟。随着加快淘汰分散燃煤小锅炉的政策落地,小烟囱大污染问题得到解决。不过,在冬季供暖改由大型锅炉供暖后,主城区烟气排放问题依然存在。

  2022年,一条长达40多公里的供暖管线犹如长龙横跨嫩江,由华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂(以下简称富发电厂)向齐齐哈尔市南部和西部地区提供热能。这个采暖季供热面积约1950万平方米,项目完全达产后,供热面积将达到2400万平方米,占齐齐哈尔市中心城区总供热面积的40%,居民冬天“呛鼻子”现象将得到极大改善。

  富拉尔基发电厂党委委员、副厂长苗晓冬介绍,长距离供热项目替代了31台中心城区分散小锅炉,项目全面达产后可为20多万户居民提供清洁环保、节能高效的供热热源,每年可减少二氧化碳排放约67万吨、二氧化硫排放约6200吨、氮氧化物排放约1700吨、烟尘排放约5100吨,大幅减少城区烟气排放量,大气环境将得到改善。

  “以前我们单纯发电,煤耗较高。近年来煤炭价格上涨,企业亏损严重,转型迫在眉睫。本个采暖季前,我们对现有6台上世纪80年代投产运行的200MW凝汽式发电机组全部完成供热改造,新建富发电厂至齐齐哈尔市区各热力站热网管线总长度约46.8公里,促进电厂节本增效、转型发展,落实节能减排政策。”苗晓冬说。

  煤炭价格高涨让传统燃煤电厂的日子并不好过。苗晓冬告诉记者,由于煤价和电价“倒挂”,企业被迫负重前行。通过技改转型,富发电厂如今成为热电联产企业。但长距离供热项目投资金额巨大,缺乏热源、热网设备设施更新改造专项补贴,加上热费价格长期未调整,企业生产经营依旧面临严峻挑战。

  富发电厂遇到的问题具有普遍性。一方面,由于煤炭供应紧张、煤炭价格居高不下,冬煤夏储成为常态,但一到采暖季,煤炭供应形势依然紧张。另一方面,热费价格关乎群众切身利益,在价格调整方面也是困难重重,热源企业供热成本压力无法得到有效疏导。

  业内人士建议,要进一步完善煤炭产供储销体系,提升供需调节能力,保障产能合理充裕,强化市场预期管理,引导煤炭价格在合理区间运行,确保安全稳定供应。同时,应强化煤炭企业成本价格监审,严厉打击囤积居奇行为,加大长协煤履约兑现监督力度,确保对供热企业的煤炭保供。

  补齐农村清洁供暖短板

  城市取暖以集中供暖为主,在污染物排放方面能够实现达标排放或超低排放,且便于监管。但在广大农村地区,由于缺少供热管网、天然气管网等基础设施,群众烧散煤、烧秸秆取暖的现象依然存在。农村地区清洁供暖该如何推进?

  在绥化市海伦市海北镇海北村,土灶、土炕曾是家家户户的“标配”,百姓靠烧秸秆、烧散煤取暖做饭,村庄上空常常飘着一层黄黑色煤烟。这种景象在北方农村地区并不鲜见。很多村庄尚未通燃气,用电取暖又不能兼顾做饭,村民更愿意烧不花钱的秸秆,搭配着烧散煤,只不过大多数家庭的土灶、土炕如今变成了直排式小锅炉。推进清洁供暖,农村地区更像个久攻不下的“堡垒”。

  两年前,海北村淘汰了一台老式10蒸吨燃煤锅炉,安装了一台14MW(20蒸吨)秸秆直燃锅炉,为当地1428户居民和全镇公共设施提供集中清洁供暖,惠及全村83%的人口。半年供热期消耗秸秆1.48万吨,替代燃煤8225吨,节约燃料费用支出约300万元,减排二氧化碳2.1万吨,还被纳入农业农村部农村人居环境整治技术服务与提升项目。

  海北镇党委副书记赵刚告诉记者,集中供暖大多针对楼房,平房区域没有供暖管道,仍然以各家各户分散取暖为主。广大农村地区和城市棚户区、城乡接合部都面临供暖基础设施短缺问题,而供暖管网铺设需要大量资金投入,短期难以实现全覆盖。

  从现实情况看,清洁供暖不仅要在热源端使用清洁化能源供热,完善热力管网等供热基础设施更为迫切。让更多区域享受到集中供热,减轻因烧散煤等分散式取暖导致的环境污染。对于老旧管网要加快改造升级,解决“跑冒滴漏”问题,提高供热输配系统效率。在需求端,则要加大建筑物节能改造力度,提升保温效果。

  “我家2016年就用上了电暖器,干净卫生,费用也不高。用电取暖加上全屋家电,一个冬天花费2000多元。”齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区哈拉新村村民何振祥说,晚上使用电暖器执行峰谷电价,每千瓦时电只需2角8分钱。2017年,他还给自家平房外墙做了保温改造,一个采暖季电费降了一半,比烧煤更省钱。

  如今,哈拉新村家家户户都用上了电取暖,当地供电部门为此专门增设一路电线满足居民用电需求。记者调查发现,对于大多数农村地区而言,推广电取暖可行性强,但需要加强农村地区电网改造升级,推行峰谷电价。同时,有条件的地区应加快推进“煤改气”和农房节能保温改造,并给予相应配套补贴,从而实现“电取暖、气做饭、房保温”,保证农村地区清洁过冬、温暖过冬。

  探索清洁能源应用新路

  推进清洁供暖,除了对传统供热方式进行节能改造,对清洁能源创新利用也十分关键。其中,风光电能、地热能、生物质、核能等清洁能源供暖是重要发展方向。

  黑龙江是农业大省,每年产生秸秆量约9000万吨。近年来,黑龙江生物质热电联产项目如雨后春笋般涌现,在清洁供暖中发挥了重要作用。相比煤炭,秸秆是低碳燃料,并且有明显的价格优势。

  在位于哈尔滨新区的黑龙江宏通热力有限公司生物质热电联产项目厂区,广阔的堆场上堆满了玉米秸秆、稻壳等燃料。该项目配备了2台140t/h生物质高温高压循环流化床锅炉、2台30MW抽凝汽式汽轮发电机组,不仅能发电、供暖,还能为附近工厂供应蒸汽。

  “我们的锅炉主要使用秸秆、林木枝丫等生物质燃料,其中秸秆占比90%左右。每台锅炉每天要‘吃掉’800吨秸秆燃料,一年下来,2台锅炉约消耗60万吨秸秆,年产电4.5亿千瓦时,年减少二氧化碳排放量约36万吨。”该项目负责人李建伟告诉记者,目前项目已经运行两年,周边200万平方米的居民社区实现了稳定供暖,每小时还能提供工业蒸汽150吨,服务于周边企业生产。

  在齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区,国家电投齐齐哈尔九洲环境能源有限公司生物质热电联产项目承担100多万平方米的供热。该公司副总经理王勇介绍,从目前来看,生物质热电联产项目技术稳定成熟,比较适宜为大面积集中供暖提供热源。

  不过,秸秆的来源与天气条件、综合利用政策等有很大关联。“2021年初冬,齐齐哈尔下了一场大雪,玉米秸秆都压在地里,导致秸秆供应短缺、价格上涨,企业发电不足导致亏损。2022年秋季天气条件较好,秸秆水分低,公司收储了近60万吨秸秆满足生产所需。”王勇说。

  除了生物质能,如今越来越多清洁能源加入了冬季供暖的“菜单”。近年来,山东海阳、浙江海盐、辽宁大连等地率先进入了核能供暖行列。王勇曾长期从事核能供暖项目的前期准备工作。在他看来,加强清洁能源利用是解决能源短缺问题的有效途径,在实现“双碳”目标的道路上,核能将扮演越来越重要的角色。

  不过,核能利用仍面临着公众认可度和接受度不高的难题。“公众疑虑会随着对核能认识的深化而逐渐消除,因此加强公众沟通十分关键。”王勇说,他曾经到秦山核电站考察学习,其公众沟通经验值得借鉴。当地群众在实地了解核电站运行情况后,“恐核”心理消除,逐渐转为支持核能项目。在业内人士看来,积极做好核能公众沟通工作,是推进核能利用最为重要的前提条件之一。

  推进智慧供暖建设

  热力行业作为高耗能行业,推进节能降耗势在必行。此外,煤炭成本高企也倒逼热力行业转型升级。一方面,要加大清洁新能源应用力度,另一方面,也要对现有供热系统进行优化升级,推进智慧供暖,实现降本增效。

  在现实中,室温过高会导致供热资源浪费,室温过低则影响居民温暖过冬。如何解决冬季居民家中过热、偏冷现象,保证室温处于舒适区间?

  在齐齐哈尔市东市场42号楼的现鞠图抑校?诜抛乓惶ㄊ椅虏杉?鳎?庑┠甓?竟┡?蝗盟?腹?睢!肮┡?玫煤埽?夷谖露纫恢北冉鲜室恕N壹业氖椅虏杉?髁?幼湃攘?究刂葡低常?馨咽椅率?凳凳贝?凸?ァ!毙现鞠退怠�

  邢志贤口中的热力公司是齐齐哈尔阳光热力集团万达热力有限责任公司。万达热力公司生产副总经理胡强强告诉记者,他们按照“远、中、近”“高、中、低”设置原则为服务范围内的689栋居民楼投放了1300个室温采集器,每栋居民楼都有采集点覆盖。室温采集器可通过无线网络与控制中心的上位监控系统通讯,定时上传温度值。

  从2019年开始,万达热力公司就启动了智慧供暖系统建设。在该公司的智慧供暖平台控制室内,一块LED大屏正在进行功能展示。通过1台电脑控制,就能实现换热站无人值守系统、室温采集系统、负荷预测系统、二网平衡系统之间的自由切换。每个系统下设有诸多参数指标,为技术人员提供参考,实现供暖精准化管理。

  供热二次管网是冬季供暖的关键环节,其控制效果的优劣直接影响供暖质量。如何实现二次管网系统平衡,一直是困扰供热企业的难题。“流量的调整、小区热用户的用热平衡,以往都是通过人工进行初调节。简单来说,就是将远端偏冷区域的管道阀门开大些,让热水多走些;将近端偏热区域的管道阀门开小些,让热水走慢些。但这些都是基于经验的操作,做不到精准控温,调节效率、效果不尽如人意。”胡强强说。

  “通过室温采集系统,我们能准确掌握室温数据,辅助用于二次管网平衡的控制。各楼宇单元处都设置了智能二网平衡阀,利用平衡控制算法调控各个控制阀的开度,以平衡前端用户和末端用户的循环流量,使二者的实际流量接近于满足供热需求的理想流量,从而达到热量均匀分配的目的,让室温始终维持在24摄氏度左右,持续为居民送去温暖。”胡强强表示,建设智慧化供热系统能够最大程度满足不同区域、不同类型用户的用热需求,提升供热质量。

  从黑龙江省的实践来看,智慧供暖正在积极推进。近日出台的《黑龙江省城乡建设领域碳达峰实施方案》提出,推进城镇智慧供暖,通过智慧供暖示范项目建设,促进供热系统优化配置,降低热能损耗。到2025年底,黑龙江省城镇智慧供热一级网示范应用覆盖面积达到3亿平方米。同时,继续推进供热老旧管网改造,推进换热站、管网智能化改造。“十四五”期间,累计完成供热老旧管网改造4000公里以上,到2030年城市供热管网热损失比2020年下降5个百分点。

  不仅仅是黑龙江,清洁供暖走进千家万户已是大势所趋。可以预见,北方地区冬季供暖将更清洁、更低碳、更智慧,热力行业的低碳转型之路也将越走越宽广。 (本报记者 吴 浩 经济日报)

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