碳中和专业关键特征与高等学校碳中和专业建设探讨

摘  要：从碳中和时代人才现实需求与碳中和专业的关键特征出发，系统梳理碳中和专业的基本框架、底层逻辑，介绍碳中和专业的基本体系，同时提出高等学校碳中和专业建设的路径。

关键词：碳达峰；碳中和；人才培养；专业建设；“人才工程”

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）28-0019-04

Abstract： Starting from the real demand of talents in the era of carbon neutrality and the key features of carbon neutrality majors， we systematically sorted out the basic framework of carbon neutrality majors， the underlying logic， introduced the basic system of carbon neutrality majors， and also proposed the path of carbon neutrality majors construction in higher education institutions.

Keywords： carbon peak; carbon neutrality; personnel training; professional construction; "talent project"

隨着我国“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”重大战略部署的持续深入，各行业分别提出了支持“双碳”战略的行动方案或政策。实现碳达峰、碳中和，是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，对加强新时代各类人才培养提出了新要求。教育部作为统管我国人才培养的主管部门，先后于2021年7月发布了《高等学校碳中和科技创新行动计划》，2022年4月印发了《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》。文件明确，进一步加强风电、光伏、水电和核电等人才培养。适度扩大专业人才培养规模，保证水电、抽水蓄能和核电人才增长需求；加快传统能源动力类、电气类、交通运输类和建筑类等重点领域专业人才培养转型升级。突出了相关学科领域交叉融合的紧迫性，对高校人才培养模式的革新提出了新的要求。因此，有必要对未来“碳中和”时代的需求、竞争范式、专业体系框架给出系统的论证，并对高校碳中和专业的建设路径给出建议。

一  “碳中和”时代市场竞争从“成本+质量”两维竞争转向“成本+质量+碳”三维竞争

自2016年11月《巴黎协定》正式生效以来，世界已有190多个国家宣布了碳中和目标，自此“碳中和”时代的大幕正式拉开，这也带来了国际市场竞争的新局面。其根本的逻辑就是市场竞争从之前的“成本+质量”的二维竞争转向了当前的“成本+质量+碳”的三维竞争，也就是说“低碳产品”与“高碳产品”是两种不同的产品，其市场定价也存在显著差异。例如，2020年12月，欧盟出台了新电池法规草案，在该草案中规定了从2024年起所有进入欧盟市场的电池都必须公开其碳足迹信息，提供碳足迹报告才能进入市场销售，强制要求电池必须2026年起按碳足迹大小分级，2027年前出台碳足迹限值。这一事实说明“碳中和”时代之前围绕“成本+质量”两维竞争范式建立起来的高等人才培养与学科体系，都要在“成本+质量+碳”三维竞争范式下进行重构与创新，而高校在推动“碳中和”时代学科体系的建设将发挥不可磨灭的作用，应积极推动各学科的交叉融合，面向“碳中和”时代的真实需求，培养多领域发展的创新型、复合型人才。

二  “碳中和”时代专业的基本框架与特点

（一）  碳中和相关专业的基本系统框架

当前，很多专业对“碳中和”概念理解并不深入，认为只要与碳相关就是与碳中和相关，缺乏系统性的理解。在此背景下，本文利用文献计量分析法，对现有涉及碳中和专业领域进行系统的梳理，以逻辑关系为链条，将相应的技术与专业进行链接，以期建立碳中和相关专业的系统框架。从碳中和的定义本身出发[1]，即碳排放等于碳吸收，碳中和主要涉及碳减排及碳吸收两大领域。在碳减排领域主要聚焦在能源效率提升与清洁能源替代，而碳吸收领域主要涉及技术固碳与生态固碳。由于碳中和理念是基于国际共识准则确定的发展模式，还涉及国际共识、国际谈判、国际法及贸易规则等。此外，采用市场机制来应对气候变化，以实现碳中和已经被认为是最有效的政策工具。目前，已经有33个司法区域设立并运行碳排放权交易市场，加上日益成熟的碳自愿减排交易市场，碳金融及相关专业也成为碳中和重要的专业领域。可见现有专业的设置都应该在新的国际规则下进行重置与调整。例如，节能技术相关专业的部分学校师生认为节能自然实现碳减排，这在中国的现阶段是基本成立的。但是，随着可再生能源电力的普及，节能与减碳之间的关系越来越弱，节能未必会实现减排，甚至在可再生能源电力过剩时段，增加电力消耗是可持续实现碳中和的一种手段。具体碳中和专业系统框架如图1所示。

由图1可以清楚地看到，在碳减排方向主要聚焦在工业、交通、建筑与农业技术四大领域，而新的市场竞争是需要对产品全生命周期各环节的碳足迹展开，并且由于碳相关规则的动态变化，使得同一专业与技术在不同地区或时间，其对碳中和的作用是不一致的。例如，水电作为一种常规的可再生能源电力，在2012年之前根据国际规则具有较好的碳减排能力，但随着水电发展及普及，以及新的发电技术的成熟，国际上认为水电对于新技术而言不具有减排的额外性。不再对水电签发碳减排量。当前仅对最不发达国家的小水电予以签发碳减排量。因此，碳中和相关专业除本身技术与专业外，还必须掌握碳中和相关国际规则的变化。

（二）  碳中和相关专业的基本特点

第一，碳中和专业需要多学科的交叉融合。与之前的交叉学科的发展不同，碳中和专业必须交叉融合发展，更能体现新文科、新农科与新工科的发展。与碳相关的人文社会科学专业，如能源经济、环境经济、环境法和生态文明思想等需要加深对碳减排与碳吸收相关专业的理解与认识。正如前文所述，市场竞争中“碳”这一维的竞争将越来越重要。而碳相关的理工科专业，如电气工程、交通工程、农业技术等需要掌握碳中和相应的国际规则的变化。例如，碳交易市场作为一个新的事物，其影响着未来技术的投资与发展，甚至影响整个社会的变革。

第二，碳中和专业需对新市场价值做出响应。碳中和战略提出之前，高校相关专业基本围绕“降低成本”“提高质量”或两者之间的平衡持续发展，但是碳中和战略提出后，相应的专业仍需要在“降低成本”“提高质量”与“促进碳减排”三个方面做出平衡，仅围绕前两个维度继续发展已经不可持续。同时仅促进碳减排而没有产生经济效益的专业与技术也是未来市场需要的。例如，技术固碳技术，将碳吸收并封存起来。虽然这不会产生任何经济价值，但是产生了碳减排价值，同样会改变市场竞争格局。此外，对于生物固碳技术与专业也需要重新建立相关的理论体系。

三  我国高校“双碳”人才培养的现状

自教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》之后，我国不少高校正在摸索碳中和相关人才培养方式。截至目前，全国多地约42所高校成立了碳中和研究院或研究中心，主要设置在研究生层面，也主要集中在碳减排四大重点领域中的能源、电力、交通、建筑和冶金等理工类学科，通常也是该校专业积累较深且与产业合作紧密的专业。例如，长三角地区有25所“双一流”高校设置了碳中和相关专业，组建了“长三角可持续发展大学联盟”，并发布了《促进碳达峰碳中和高校行动倡议》。2021年，清华大学成立碳中和研究院，聚焦于低碳电力、新型电力系统、零碳交通、零碳建筑和工业深度减排等方向。中国石油大学（北京）成立碳中和未来技术学院，设置碳储科学与工程、储能科学与工程、油气资源绿色智能开发及低碳能源高效开发等学科方向。化工理工类大学成立钢铁碳中和学院，聚焦钢铁碳中和关键技术。

但实现“碳达峰碳中和”，是一场广泛而深刻的经济社会系统性革命，对人才素养的要求高且全面，不仅要求人才具有能源、工程及碳减排等相关的理工科专业知识，还要具有法律、经济及金融等专业知识。不仅能跟踪碳中和国际共识的动态变化，还需要掌握碳减排相关专业与技术的发展趋势。现有高校碳中和专业的设置主要集中于理工科相关专业，尚缺乏与人文社会科学的深入融合。相关领域的学科结构单一，学科建设缺乏完善的统筹体系。

此外，碳中和专业人才培养体系涉及面广，需培养复合型人才，需要构建多学科知识体系与细致的课程体系，可依托现有的专业老师，灵活组织师资队伍。但当前，高校中与碳中和相关的专业较为分散，相关老师也分布于各学科中，隶属于各个院系管理，现有体制没有制度安排灵活组建碳中和专业教师团队，使得碳中和专业的建设存在现实困难。

四  高校碳中和专业人才的培养路径

（一）  明确人才培养目标，构建特色碳中和专业

明确人才需求特征和确定人才培养目标是培养碳中和专业复合型人才的必要条件。碳达峰碳中和战略是国家统筹国际国内两个大局经过深思熟虑做出的重大战略决策，这就要求高校根据国家战略需求预测人才需求，根据高校自身的专业特长结合碳中和专业自身的特点，综合考量交叉性、融合性及时代性确定自己的人才培养目标。碳中和总体来说是一门应用型新学科，各高校应深入理解碳中和的时代要求，以产业发展需求为导向确立培养目标，课程体系与培养方案。由于碳中和涉及的专业十分广泛，可以说现有学科或多或少都有涉及，各高校可根据自身学科的优势在某一方面开展具有自身特色的碳中和专业人才培养。但是，如前文所讲，碳中和是基于国际规则开展的，不论建设什么特色的碳中和专业都需要学习碳中和领域国内外政策的变迁、发展动态、国际规则、运作模式、风险管理及相关法律等多领域知识。

（二）  开展碳中和专业基本知识的通识课程

《高等学校碳中和科技创新行动计划》强调：“加快与哲学、经济学、管理学、社会学等学科融通发展，培养碳核算、碳交易、国际气候变化谈判等专业人才。加快制定碳中和领域人才培养方案，建设一批国家级碳中和相关一流专业，加强能源碳中和、资源碳中和、信息碳中和等教材建设，鼓励高校开设碳中和通识课程，将碳中和理念与实践融入人才培养体系。”各高校应通过碳中和通识课程的建设，在全校范围内普及碳中和的基本定义、体系以及国际规则的变迁。讲授碳核算、碳监测与碳计量的基本原理与原则，让学生掌握碳中和的基本知识，唤醒学生的创新创造思维的自觉意识，引起学生的兴趣，并结合自身专业的发展进行自主学习与创新，为未来继续学习构建基本的碳中和知识基础。高校应积极建设碳中和相关通识课程群，吸引高校的各专业优秀人才参与到碳中和领域中来，并给予课程建设专项支持。

（三）  打破学科间壁垒，建立教学与研究融合

新学科的发展离不开不同学科间的交叉与融合，事实证明新的理论、新的关键核心技术突破与重大前沿发现多是学科深入融合的结果[2]。碳中和作为一种新的社会发展底层逻辑，学科建设更需要不同学科间的深度融合，不能通过简单地堆砌罗列，而是要将各个学科的内容互相渗透、整合、重组和优化，再融合成新的课程[3]。教师的教学与科研在促进学科交叉融合方面发挥着举足轻重的作用。但目前各高校依然采用学科内独立管理，学科内部的教学与科研可以算教师工作量，但是教师承担其他学科或学院的教学与科研并不被认可，这导致学科间的交叉融合存在障碍。其次，对于研究成果的认定，仅认可第一作者或通信作者，导致教师间的合作停留在表面讨论，无法形成具体科研成果（论文、著作等），导致深层次的合作很难进行。这就需要学校相关部门出台激励政策，突破现有的学科管理范式，鼓励优秀教师勇于创新、勇于承担碳中和交叉学科建設的任务，并在工作量考核中给予倾斜。

（四）  面向社会需求，打造跨学科师资队伍

面对“2030碳达峰、2060碳中和”的迫切需求，需积极将社会急需的问题引入到教育与科研当中。以保证培养目标顺应社会需求，课程体系能够支撑培养目标。针对碳中和专业的学科交叉性，社会需求的多样性，高校应建立碳中和学科交叉专门的平台，开展多导师制联合培养人才的模式，尤其针对预申请碳中和研究方向的研究生应设置强制复合导师制度，并且导师需来自两个不同的学科类别。复合导师制度可通过学生的培养促进学科之间的深度融合，同时也培养了学生综合学科的知识体系，提供不同的思维范式，改善学生的知识结构。而对于申请碳中和交叉平台的教师，也应设置一定的条件，应要求教师本身具有交叉学科的背景，不断调整符合导师团队的遴选工作。

五  结束语

“人才工程”是面向未来的重要战略，高校培养什么样的人才决定了未来国家的发展。“双碳”战略作为党中央经过深思熟虑做出的重大战略部署，未来将需要大量的碳中和复合型人才，高校碳中和专业建设应该根据这一重大战略部署，依据碳中和自身的逻辑及现实需求，调整现有学科建设的培养目标，解决传统学科培养与实践滞后于时代发展的现实需求。打破传统的高校管理模式，创新教育教学的体制机制，真正实现新文科、新工科、新农科等交叉融合[4]，实现教育理念到范式的变革，为我国“双碳”目标的实现提供人才支撑。

参考文献：

[1] 潘家华，孙天弘.关于碳中和的几个基本问题的分析与思考[J].中国地质大学学报（社会科学版），2022（9）：45-59.

[2] 原帅，黄宗英，贺飞.交叉与融合下学科建设的思考：以北京大学为例[J].中国高校科技，2019（12）：4-7.

[3] 李卓，井贺然，周婷月，等.“双碳”愿景下碳中和领域创新型人才培养路径探索[J].教育与人才，2022（7）：83-86.

[4] 马陆亭.新工科、新医科、新农科、新文科——从教育理念到范式变革[J].中国高等教育，2022（6）：9-11.

基金项目：教育部人文社會科学一般规划基金项目“30、60双碳目标下能源、环境类交易市场耦合碳减排机制研究”（21YJAZH113）；国家自然科学基金面上项目“30、60双碳目标下碳市场与电力市场协同减排机制研究”（72174151）

作者简介：张继宏（1977-），男，汉族，宁夏石嘴山人，理学博士，副教授，武汉大学气候变化与能源经济中心副主任。研究方向为能源系统、低碳经济研究。