碳中和！看人工智能如何重構地球

人工智能如何助力實現碳中和？馬化騰力薦！更多精彩請參閱《重構地球：AI FOR FEW》,中國人民大學出版社2021年1月出版。

“碳中和”成了熱詞。從2020年9月第七十五屆聯合國大會一般性辯論到12月舉行的氣候雄心峰會，我國多次表示，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。中央經濟工作會議將做好碳達峰、碳中和工作列入明年要抓好的8大重點任務之一。

人工智能重構地球為實現這一任務提供了很好的思路，下面的內容來自騰訊首席探索官網大為《重構地球》一書，提出了很多前沿洞察：

21世紀中葉，世界人口將破100億大關。到那時，地球上的食物、能源、水能養活100億人口嗎？

為回答這一問題，騰訊首席探索官、高級執行副總裁網大為（David Wallerstein）提出“AI FOR FEW”的倡議。所謂“AI FOR FEW”，就是探索用人工智能為人類面臨的食物（Food）、能源（Energy）、水（Water）這三大問題提供解決方案，助力實現可持續發展目標。

中國很有機會成為“AI FOR FEW”的先驅國家，并且接受新技術的熱情很高。

地球上的很多事情其實沒人管

接踵而至的生態危機警醒我們，人類在食物、能源、水等諸多領域正面臨巨大挑戰。然而事實卻是，地球上的很多事情其實沒人管。

我們生活在一個激動人心、充滿挑戰的時代。信息從世界各個角落飛速涌向我們的電子設備。各種想法、構思和突發的事件、活動，都在以光速刷屏。我們在滿足日常需求和享受娛樂之外，幾乎無暇思考發生在我們周圍的、更高層次的全球挑戰和問題。

對于我們中的許多人來說，無論我們生活在哪里，現代生活都已經搶占了我們所有的注意力，讓我們無法意識到人類真正的責任和追求，我們與自然的直接聯系被淡忘了。

只有在風暴襲擊城市、空氣質量變差、海平面上升、可用水減少的時候，才會強烈感受到我們與自然的緊密聯系。

從燃煤發電廠到飛機和汽車，從化肥到現代塑料，當前地球實際架構下的很多解決方案都存在以下問題：

·從來沒有為適用全球數十億人的巨大人口規模而設計。

·從來沒有模擬過這些解決方案將會產生什么樣的生態影響。

·對全球規模的負面生態效應認識不足。

以塑料為例。塑料當初被引入時，看起來似乎并不是什么大的威脅。當規模不大時，似乎是一個不錯的解決方案，但現在塑料的泛濫卻嚴重影響全球生態。

地球生態被“投資回報”思維捆綁

一說到地球生態，問題來了：誰來為此買單？錢從哪里來？有人為這些革命性的想法提供資金嗎？ 

想象一下，你已經制造了50年的汽油動力車，并且你所在的公司已經建立了一個龐大的全球供應鏈，現在組件成本很低且可預測，汽車的設計依舊管用，加油站無處不在。盡管這種生產不符合自然生態的可持續發展，但它已經存在，標準已經制訂好了，投資已經進行了，生產運營已經開始了……那為何要改變現狀呢？如果你改變這種架構，或者不再使用它， 投資者如何收回他們的錢？如果你一直在為這個架構提供資金，那么關閉或者改變這條全球供應鏈，是不是對你的產權和投資回報來說是個巨大打擊？

顯然，幾乎所有企業和投資者都陷入了一種困境：在前景不確定的情況下，我們能對新一代的智能基礎設施進行投資嗎？優化后的架構成本可能會更高嗎？它會改變供應鏈嗎？如果投資者不想再進行投資怎么辦？

這并不是因為人們對新的智能基礎設施有偏見，而是他們希望采用更加保守的、現有的、經過驗證的設施，畢竟，他們追求的是投資回報率，而應對全球性挑戰不在他們的投資任務范圍之內。他們認為，自有肩負義務和職責的人去解決全球問題。

中國為地球帶來的機遇：“一帶一路”倡議

面對人類危機，政府的角色至關重要。

作為一項全球倡議，“一帶一路”倡議為世界各國帶來了重要機遇。它可以倡導并幫助世界各國，投資能夠與人口長期增長同步發展的、具有彈性的FEW-SHES（即食物（Food）、能源(Energy)、水(Water)、安全和保障(Safety&Security)、健康(Health)、環境(Environment)、棲身之所(Shelter)）架構。

“一帶一路”倡議可以被更準確地重新定位，成為一攬子解決方案，旨在幫助所有參與地區建設具有彈性的關鍵基礎設施，比如隨時準備應對大規模人類活動和氣候變化的后果，而不會進一步加劇氣候變化或生態破壞。積極參與并應對氣候變化帶來的全球挑戰，以彈性、持久、可以承受氣候變化的方式改善人類生活，同時不會進一步加劇挑戰。

“一帶一路”倡議可以是一項推動地球長期“綠色化”的重要舉措，中國將成為積極主動和負責任的全球規模投資者——也許是愿意采取果斷行動的最大的投資者。實際上，“一帶一路”倡議的新定位，既可以滿足中國國內的增長目標，又能促進中外合作伙伴和企業實體的合作與發展。中國的很多技術有助于建設彈性架構，比如太陽能電池板、風車和電池等，可以直接被納入“一帶一路”倡議。其他國家的技術，如果對改進全球FEW-SHES架構具有重要價值，也可以通過合作伙伴關系納入“一帶一路”倡議。

這些影響可以超越“一帶一路”倡議的投資范圍，并擴展到科學和創新領域，以確保全球解決方案的渠道不斷拓展。

AI FOR FEW，無限的想象空間

場景1：養活一株“T先生”

想象一下，如同科幻片一樣，各種傳感器被安裝在一株西紅柿上，暫且稱它為“T先生”。

T先生發出了饑餓的信號，傳感器捕獲到這一信號，并立即發送給AI大腦，AI大腦迅速做出決策，將肥料配比好，把光線調整好，開始為T先生供水。

AI大腦不斷調整水、肥、光的比例，給予T先生刺激信號，讓它把營養輸送到果實中，葉子中只保留蒸騰作用所必需的水分。當傳感器發現T先生的果實收到了足夠多的養分，無法再吸收時，只能將水分、養分送到葉子中。AI大腦就做出決策，減少水分、養分供應，調暗光線，讓T先生休息一下。

通過不斷試驗，AI大腦收集了足夠多的數據，反復訓練構建出西紅柿的生長模型，又不斷總結規律，發現T先生的兄弟姐妹們都有同樣的習慣，這就形成了新的種植模式，成千上萬公頃的西紅柿就可以按照同樣的水、肥、光進行配比管理，無效蒸騰的比例就會大幅下降，也就實現了農作物的生理節水。

借助AI技術發展精準農業，能夠減少水資源浪費，是農業發展的必由之路。

場景2：“智人 + 植人” 

智人時代，人類借助于AI技術，通過其衣服、鞋帽、表皮涂層等均能充分便捷地利用太陽能、風能等可再生能源，可以通過便利的數字接口等直接與周邊進行能量與物質的交換和交易。

植人時代，人類通過自能源體系直接進行光合作用，生成碳水化合物等有機物，為肌體供給能量和營養。

未來某個人在戶外運動，他的衣服、褲子、帽子甚至體表涂的防曬霜等都可以自動吸收他運動產生的熱量、微風吹過的能量以及光照，然后自動收集儲存，這些能源可以用于給自己的智能設備（如手機、人機輔助設備）充電，給關節熱敷治療，也可以與外界交易或者捐贈等；

一輛行駛在公路上的汽車可自動采集光照、運動氣流等能源并將其儲存，也可以通過道路先進裝置自動采集汽車與路面摩擦產生的能量，這些能源可以用于驅動汽車運行、給別的汽車充電或參與交易等；

一幢建筑物可以通過表層能源采集裝置或地理位置等進行設計與優化，從而最大限度地開發可再生能源、節省自身用能等，形成單體的能源生產和消費，通過與外界交易，最終實現能源供需平衡。

場景3：智能配水

未來超大型城市一定是節約型城市，對水資源也一樣，節水是超大型城市的必然選擇。

水與石油、電力等能源不同，水具有再生利用的屬性。對于一個家庭來說，淘米的水可以用來澆花，洗衣服的水可以用來拖地，還可以用來沖馬桶。這是一個理想場景，假設我們每個人都這么做，城市確實可以節約很多水，但是仔細想一下： 我們真的這么做了嗎，還是只是偶爾心血來潮節約一次水，但大部分時候沒有把節水當回事？

為什么呢？因為它不方便。

那么就需要構建一套復雜的城市供水管理系統，這套系統不僅有供水調度系統，還掌握整座城市運行的大數據，從而為每個時段的用水信息，即需要的水量、水質、用途和排放情況建立精準的預測模型。

建立并運行這樣一個復雜的城市供水調度系統，需要大量的用水信息和極其復雜的優化計算能力以及快速的系統響應能力，目前的信息量和數據計算潛力還沒有充分發揮其作用。

未來，AI技術的發展將打破信息孤島，加速數據融合，從而整合出一套精細化的城市供用水信息，并融合AI數據處理技術，在超大型城市中實現水資源的優化調配，讓每一滴水都發揮出最大的作用，最終未來城市缺水的問題將大為改善甚至被徹底解決。 

“一帶一路”倡議、中國政府對生態環境的重視、中國在數字經濟和人工智能方面的熱情和動力，還有我們為“AI FOR FEW”做出的腳踏實地的探索，有了這一切，“AI FOR FEW”或將助力可持續發展。