政治动荡威胁巴西环境保护,风和太阳能点亮非洲未来吗

科学家发现大脑“痒区”

政治动荡威胁巴西环境保护 提议受阻将使开发商回避环境评估

风和太阳能点亮非洲未来吗? 可再生能源价格下跌或带来能源转变革命

特朗普当选美国总统引发科学家担忧

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科学家发现大脑“痒区”。图片来源:《自然》

巴西环保人士正处于水深火热之中。保守派法律制定者希望削弱该国的环境规范,为亚马逊地区以及其他地区的能源设施、矿产和农业迅速发展扫清道路。他们的推力正处于该国经济和政治骚动时期,尾随今年8月对巴西前总统迪尔玛:罗塞夫的弹劾之后。

南非风力发电站 图片来源:主流可再生能源公司

选举之夜,美国总统候选人唐纳德:特朗普在纽约的支持者

像人类一样,老鼠也怕痒。如今,通过向这些实验室中的啮齿动物大脑中植入电极,研究人员已经找到了大脑中驱动这一特征的区域,这一发现或许将有助于阐释人类怕痒的起源。

“这是在攻击我们的监管系统。”圣保罗倡议组织社会—环境研究所的律师Mauricio
Guetta说。

在摩洛哥瓦尔扎扎特附近撒哈拉沙漠的边缘,50万面抛物面反射镜整齐地排列在山谷中,随着太阳位置的变化缓缓移动。这些耗资6.6亿美元的太阳能设备于今年2月启用。随之而来的是摩洛哥决心到2020年全国可再生能源发电量占总发电量的42%。

图片来源:Evan Vucci/AP

这项研究同时揭示了与人类不同的是,小鼠对挠痒痒的敏感性更多地受到其情绪的影响。研究人员表示,通过这项研究他们已经发现,小鼠怕痒的地方与人类类似——在它们的肚皮和后爪上,而非它们的后背或前爪。研究人员在11月11日出版的美国《科学》杂志上公布了这一研究成果。

巴西议会现有超过20项法律提议围绕放松对诸如修路、建坝或是扩张农业商业等活动的监管。一项提议的宪法修正案将确保一旦开发商递交了一份环境影响分析报告就能批准一项工程,基本上取消了政府评审。这一提案已经在参议院陷入泥沼之中,但由米歇尔:特梅尔总统带领的政府正在设立法律,彻底修改很多人认为无效的环境许可制度。

而在整个非洲,数个国家也正雄心勃勃地发展太阳能和风能。但有专家怀疑,非洲新能源发展势头能否将这片大陆带向清洁的未来,绕过美国和欧洲曾走过的环境破坏之路。

共和党商人、电视真人秀明星唐纳德:特朗普将成为美国新任总统。尽管科学在今年富有戏剧性且竞争激烈的总统大选中仅扮演了一个小角色,但随着特朗普在11月8日击败前国务卿希拉里:克林顿,很多研究人员表示出担心和不信任。

在上世纪90年代晚期,当时在美国鲍灵格林俄亥俄州立大学任职的神经科学家Jaak
Panksepp发现,小鼠在被挠痒痒和玩耍时会发出超声波的“啾啾”声。科学家认为这可能与人类的笑声类似。

“一些事情将会发生,而且可能会朝着错误的方向发展。”环境执法机构巴西环境和可再生自然资源研究所执照署原负责人Nilvo
Silva说。

“非洲国家不应受困于发展高碳的旧技术。”联合国前秘书长安南曾指出,“我们能通过使用新技术扩展能源生产,并满足普通大众的能源需求。”

“特朗普将成为我们曾经拥有的首位反科学的总统。”美国物理学会公共事务主管Michael
Lubell表示,“后果将非常严重。”

其他一些动物也怕痒,包括狗和黑猩猩,但小鼠似乎尤为如此,并且它们很容易在实验室中加以研究。因此德国柏林伯恩斯坦计算神经科学研究中心的神经科学家Michael
Brecht和Shimpei Ishiyama,决定利用这种啮齿动物研究大脑中究竟发生了什么。

这场讨论发生在数十年来巴西最严重的经济衰退之时,紧随导致罗塞夫及其带领的左翼共党下台的腐败丑闻之后。巴西民主运动党掌握了证据,但该党也受到了污染。若干名内阁成员已经辞职,腐败调查仍在继续进行,其目标是针对特梅尔。

这是一个醉人的消息,不仅对非洲,对全世界而言都是如此,因为电力需求正在爆炸式增长。非洲人口增长速度远超其他地区:到2100年,可能达到现在的4倍。目前生活在非洲电力缺乏地区的6亿人将很快用上电。

特朗普对以气候变化为基础的科学提出了质疑,并且承诺将使美国退出巴黎气候协定。与此同时,尽管很少提供关于生物医学研究政策的细节,但他在去年表示,曾听说了一些关于美国国立卫生研究院的“可怕的”事情。特朗普还将美国宇航局嘲笑为“近地轨道活动的后勤机构”,并且表示将扩大商业太空产业在美国太空项目中的作用。

研究人员向5只小鼠大脑中微小的躯体感觉区(哺乳动物大脑中响应皮肤触摸的一部分区域)中插入了8根电极丝。随后他们在这些啮齿动物的后背、肚皮和尾巴上挠痒痒,并记录了超声波的“啾啾”声。

心烦意乱的总统已经承诺维持巴西的环境议程,包括在巴黎气候协定下的贡献。但是农业和商业利益正在将罗塞夫的前任工党总统路易斯:伊纳西奥:卢拉:达席尔瓦制定的环境保护措施向后推,危及到数十年来围绕诸如砍伐森林等问题取得的进展。

但如果这些电力是靠煤炭、石油和天然气燃烧所得,那将扼杀世界减缓全球变暖的努力。不过,对于刚刚开始建设能源基础设施的非洲国家而言,一个更绿色的道路是可行的。

特朗普关于移民的强硬立场,包括承诺禁止穆斯林进入美国以及计划沿着美国和墨西哥交界处建造一堵墙,令研究倡导者极为担心。后者认为,这样的立场会阻止有才华的外国科学家在美国机构工作或学习。

研究人员发现,躯体感觉皮质中的神经细胞随后对肚皮上的挠痒痒进行了强烈响应,但对于后背却甚少响应,而对于尾巴几乎没有响应。同时,一种特殊的“啾啾”声模式与强烈的神经细胞响应相关。

“他们一直在敷衍环境问题,我们不可能对政策执行存有信心。”倡议团体亚马逊人和环境研究所高级研究员Paulo
Barreto说。

若干因素正推动非洲可再生能源发展。超过1/3国家的能源大部分来自水力,但干旱的自然环境使得这一途径并不可靠。而由于价格波动大和管理条例日益增多,主要依靠化石燃料的国家深陷泥淖。与此同时,可再生技术成本不断下滑。而且,研究人员发现,非洲的太阳能和风能发展潜力比预期大得多,大约是当前电力消费总量的3700倍。

“我认为,这至少会对其他国家的科学家来美国的兴趣产生寒蝉效应。”美国细胞生物学学会公共政策和媒体关系主管Kevin
Wilson表示。

Brecht和Ishiyama随后又研究了他们是否能够通过仅仅刺激躯体感觉皮质而获得啮齿动物的“啾啾”声。结果表明这样做确实能够让小鼠发出“啾啾”声,从而意味着该大脑区域是动物怕痒的关键。

大多数担忧以亚马逊为中心,那里的森林流失率从2012年开始已经增加了近36%。2015年,超过6200平方公里的土地并林地被清除用于农业,很多人认为2016年这一数据将会继续增长(相关数据近日将发布)。据圣保罗倡议组织联盟气候观察于10月27日发布的一项报告,2015年,尽管来自能源板块的温室气体排量有所下降,但砍伐森林使巴西的整体温室气体排放增加了3.5%。

这些让人们对绿色能源的兴趣越来越浓厚。研究人员正在规划建设可再生能源项目的最佳地点。有远见的公司也在这里投资太阳能和风能电场。非洲各国政府也在与跨国机构合作,以便更吸引私营企业。

在此次总统大选后,一些研究人员已在考虑离开美国。“作为一个在美国高校工作的加拿大人,重回加拿大将成为我要考虑的重要事情。”在亚特兰大市埃默里大学研究环境经济学的Murray
Rudd在推特上写道。

研究人员还发现,当一对被挠痒痒的小鼠同时暴露在一个强光照射下的高架平台上时——这种情况被设计用来引发焦虑,正常的“啾啾”响应模式会减弱。研究人员从而断定,恐惧能够抑制躯体感觉皮质的活性。

巴西环境部长José Sarney
Filho表示,一些人可能会利用政治危机清除森林。政府已经通过增加资金支持现有法律作出应对。“我们期望能够再一次回归到减少森林砍伐的正确道路上来。”

但这些并不足以将非洲推向更洁净、更电气化的未来。规划者还需要更多数据寻找可再生能源项目的合适地点。开发者也对注资这里感到担忧,尤其是这些国家有着腐败历史和政治问题。而且,这些国家也需要数十亿美元加强能源基础设施。

在社交媒体上对此次选举结果作出回应的很多科学家表示,他们的主要担忧在于经费可能会被削减。“我正在开展乳腺癌研究,以获得博士学位。”爱荷华大学研究生Sarah
Hengel在推特上说:“我不仅害怕自己的未来,还担心整个研究界的未来以及NIH明年的预算。”

研究人员表示,这项研究意味着小鼠怕痒的地方与人体类似,与此同时,一些哺乳动物之中可能共享了怕痒的神经解剖学硬连接。

Barreto表示,部分问题来自于2012年巴西森林法的变化,导致制度被削弱,让很多土地拥有者逃脱过往违法行为的制裁。最新的精简环境许可制度的做法将会进一步加剧这一问题。

即便如此,非洲的绿色梦想前所未有的高涨。爱尔兰主流可再生能源公司首席执行官Eddie
OConnor就看到了非洲可再生能源的发展潜力。该公司正在非洲投资建设太阳能和风能设施,他把这称为“企业家无与伦比的商机”。

“这对于科学、研究、教育以及我们的星球的未来都是极其可怕的。”斯坦福大学研究电化学和可持续能源节约的博士后María
Escudero Escribano表示,“我想是时候重回欧洲了。”

Brecht表示,他们不但记录了躯体感觉皮质在挠痒痒期间的活动,还记录了小鼠追逐他们的手的情况,即便在研究人员没有触碰这些啮齿动物时也是如此。包括Panksepp在内的科学家推测这可能与怕痒的进化有关,即为了促进社会关系和玩耍。

如果最近的制度变化生效,其中一项降入进入快车道的项目是亚马逊州帕拉辛古河的沃尔塔:格兰德矿藏,该矿位于有争议的蒙地贝罗水电站大坝附近。沃尔塔:格兰德项目将会成为巴西最大的金矿,正面临来自独立检察官的法律挑战,检察官认为政府对其社会和环境影响的分析存在缺陷。

对于许多非洲国家而言,停电是一个普遍问题,但赞比亚的情况更糟。频繁和长期停电让赞比亚经济踟蹰不前。例如,泵无法为首都卢萨卡提供清洁水,工厂不得不削减产量,导致大量人口失业。

如今在普尔曼华盛顿州立大学工作的Panksepp回忆说:“我挠的第一个动物发出了疯狂的‘啾啾’声。并且为了玩耍,这些最开始发出‘啾啾’声的动物会追逐我们的手。”Panksepp很高兴其他科学家能够以他较早前的研究为基础,并且对这项新的研究表示赞赏。

但如果提议的宪法修正案被通过,那么将会很难在法庭上抵制这些问题,马林加州立大学生态学家Raffael
Tófoli说。

而赞比亚能源危机的根源在于35年中南部非洲的严重干旱。该国几乎所有的电力均来自水力发电。该国邻近的津巴布韦、南非和博茨瓦纳也不得不缩减发电量。但水资源短缺现状不断变糟。研究显示,全球变暖将减少非洲南部的降水量。

而英国伦敦大学学院惠康基金会神经成像退休教授、神经心理学家Chris
Frith则提出,他在1998年利用脑部扫描发现,大多数人对自己挠痒痒并没有响应,这是因为被称为小脑皮质(负责预测运动将产生什么样的结果)的区域会抵消挠痒痒的感觉。尽管精神分裂症患者(他们很难区分由外部世界和自身产生的感觉)会对自己挠痒痒产生响应。

很多科学家和环境人士承认,巴西的管理系统缓慢而无效。这一解决方法是为了提高环境评估,增加公众在环境评估中的参与度,并为监管者提供更多资源,圣保罗大学进行环境评估的工程师Luis
Sánchez说。“如果不改变法律,这个问题也能解决。”他说。

联合国环境规划署曾发表报告称,非洲许多国家的供电状况很糟,大量人口、特别是农村人口处于无电可用的环境,在撒哈拉以南的农村地区,只有2%到5%的家庭可以连接到电网。这严重制约了非洲经济的整体发展。

Frith说:“下一步需要看看老鼠会不会自己挠痒痒。”但他承认:“恐怕很难让老鼠自己逗自己玩儿。”

目前,仍不清楚特梅尔政府将会提出什么样的解决方法。绿色环保组织称,环境部长首个改革批准过程的提议草案,扩大了从对单一项目到对整个社会和环境发展效应的关注度。但这一提议正在其他监管机构如矿产、能源和基础设施等部委传阅,一些观察人士称,被泄漏的最新草案表明,该计划已经打了折扣,向产业界作了退让。

不过,可再生能源或有助于填补出现的空白。由于风能和太阳能项目的建设速度将比核能等快很多。而且,绿色能源电力装置能随着需求的增长碎片化扩展。

“我们都在等待政府提出这一法案。”Guetta说,“但是我们却看到其文本内容每况愈下,每天都在变糟。”

3月,第15届非洲环境部长高级别会议上,联合国副秘书长兼联合国环境规划署执行主任阿奇姆:施泰纳表示,可再生能源的发展有助于解决困扰非洲已久的供电问题,从而为非洲的跨越式发展提供机会。

目前,埃及、埃塞俄比亚、肯尼亚、摩洛哥和南非正在着力建设可再生能源设施,但它们面临的一个最大障碍就是缺乏数据。

美国加州大学伯克利分校能源研究员Grace
Wu指出,例如,非洲现有最大的风能和太阳能资源分布地图并没有足够的信息,帮助企业选择新能源项目的最佳建造地点。

Wu参与撰写了一份关于规划21个非洲国家可再生能源区的报告。该项目由劳伦斯伯克利国家实验室和阿布扎比的国际可再生能源机构联合开展。“这是迄今为止对这些非洲国家最全面的绘图工作。”她说。重点包括这些国家的太阳能、风能及电力项目是否会接近输电基础设施和客户,以及它们是否会造成社会或环境损害等因素。

“IRENA-LBNL研究是唯一一个在非洲大地区应用一致方法的研究。”Wu说。风能和太阳能资源的高分辨率测量通常由政府研究人员或公司完成,但他们对数据进行严格控制。伯克利团队使用了从芬兰环境监测公司Vaisala购买的卫星和地面测量的组合,后来通过IRENA的全球可再生能源地图集公开了这些数据。

该团队还纳入了地理空间数据——道路、城镇、现有电力线路的位置以及其他因素,这些因素可能影响决定将能源项目投放到哪里。

而另一份IRENA报告显示,非洲可利用的绿色能源数量绝对巨大。该报告综合了6项区域研究,发现该地区有3亿兆瓦太阳能光伏发电的潜力和超过2.5亿兆瓦的风力。但相比之下,就目前规模而言,即便所有发电厂全部运行,整个非洲大陆可以产生的总发电量,在2015年底只有15万兆瓦。而其中太阳能和风力发电仅占3.6%。

世界银行能源管理援助计划高级能源专家Oliver
Knight指出,对风资源的估计是一个惊喜。虽然人们长期以来一直意识到非洲具有较大的太阳能潜力,但大约十年前,很少有地方决策者认识到风的力量。“人们会告诉你在东非这样的地区没有风。”

目前,世界银行也在进行自己的研究。它们将在目标国家的选定地点至少每10分钟评估一次风速和太阳辐射。该项目将要求政府添加自己的地理空间数据,并将所有信息结合成一种用户友好的格式。“这是免费提供的,不需要高级的技术知识。”Knight说,“应该使一个在发展中国家的中级公务员通过上网就可以真正开始了解这些情况成为可能。”

在南非干旱台地高原,亮白色的风力涡轮机在缓缓转动。今年7月,主流可再生能源公司运作的该项目开始联机。这35台涡轮机为南非带来了80兆瓦的电力,足够满足这里7万个家庭的用电需求。

Noupoort风电场只是南非在过去4年中上马的100个风能和太阳能项目中的一个。南非已经蓄势待发,准备在可再生能源领域迅速开辟疆土。

南非科学和产业研究委员会环境学家Lydia
Cape及同事正在为可再生能源及输电网络发展制定规划图。他们评估了具有发展潜力的地区的社会经济和环境影响。

之后,该国政府接受了Cape团队的建议,划定了8个可再生能源发展区域。Cape提到,这些区域总面积约8万平方公里,这里已经被给予可再生能源项目和输电网络建设需要的环境许可。

实际上,为优化能源结构,早在2010年,南非能源部就颁布《整合可再生能源规划》。按照规划要求,到2030年,南非全国总的发电装机容量将达到近9万兆瓦,其中火力发电装机容量比例降到45.9%,而可再生能源发电装机容量的比例几乎从零起点上升到21%。

据报道,除了太阳能发电外,南非的风力发电市场也潜能巨大。南非计划在2015年之前分五轮完成3320兆瓦的风电招标并签署电价采购协议。截至2014年8月,前三轮风电招标已完成1983.5兆瓦,且第一轮项目已经并网发电。

除南非外,其他非洲国家也在大力发展可再生能源。肯尼亚能源管理委员会表示,到2016年,太阳能发电量有望占到肯尼亚国内发电总量的一半以上。塞内加尔政府专门成立部门,推广生物燃料作物种植,尼日利亚成立太阳能委员会,加纳开始大规模建设太阳能电厂,到2030年,可再生能源电力有望超过西非电力供应的50%。

正如加纳能源委员会巡查员Prosper
Amuquandoh所说的,尽管存在挑战,但随着新能源技术价格下跌,“前景十分广阔”。

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