科学通报 | 高质量实现碳中和目标的系统性科技支撑需求|碳中和|科学通报|魏伟

“碳中和”已超越气候议题，成为驱动全球经济社会深刻变革的战略愿景。在高质量实现单项技术突破的同时，需要强化对地球系统与社会经济体系底层逻辑的系统性重构，以探索人类文明与自然生态共荣的新路径。应对这一复杂工程，亟待推动从能源结构转型到生产模式、治理体系与技术生态的系统重构。

针对上述问题，中国21世纪议程管理中心张贤研究员、中国科学院上海高等研究院魏伟研究员等在《科学通报》“香山科学会议专栏”发表观点文章“高质量实现碳中和目标的系统性科技支撑需求”，以“碳素流”为理论核心，系统剖析了碳中和愿景下的技术创新需求与内在逻辑架构。研究指出，碳中和情景下减排目标发生显著变化：从强度控制转向总量清零，从“能耗双控”转向“碳排双控”，从单一二氧化碳治理扩展到全温室气体覆盖，以及从单点突破走向系统协同重构。这一界定凸显了碳中和实现路径的复杂性与系统性。

在问题分析层面，文章构建了碳中和技术体系的三大底层结构：地球圈层的碳素流通量与方向重塑，社会经济系统的跨行业协同与智能化变革，以及产业系统的碳载体功能弱化与新型耦合关系构建。研究以“碳素流”为核心分析对象，揭示了上述系统间的耦合关系与演化规律，并凸显了大数据与人工智能等技术在提升系统决策能力中的关键作用。

在解决方案层面，文章前瞻性地提出了构建“碳中和决策支撑系统”的框架，强调以科学顶层设计驱动路径优化。其核心举措包括：建立碳约束社会发展综合成本模型以量化转型成本；运用综合评估方法动态解析“技术-经济-社会”协同效应，刻画并不断更新碳中和技术发展路线图以支持科技创新布局规划；兼顾转型激励和风险防控，构建合理的政策体系和有效的金融工具。该研究为规划支撑高质量发展的碳中和科技路线图提供了重要的理论基石。