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一作發Nature正刊、OneEarth,累計10余篇文章!

2024-07-14科學

雷天揚,清華大學地球系統科學系2024屆生態學專業博士研究生,師從關大博教授,主要研究方向為全球高耗能工業設施精細化碳排放核算及脫碳路徑評估 。 在導師關大博教授的指導下, 她以第一作者身份在Nature( 清華大學:全球鋼鐵行業碳中和路徑 |【自然】 )、One Earth( 清華大學地學系關大博教授研究組發文解析2000-2050年全球點源尺度煉油廠二氧化碳排放 )、The Innovation(共同一作)發表高水平 研究成果 3篇,以共同作者身份在Nature Sustainability、Nature Human behaviour、Nature Communications等雜誌發表 學術論文8篇 ,申請3項發明專利。研究成果得到國家能源局、科技部以及多家國際能源經濟領域權威機構的高度重視。獲得清華大學優秀博士畢業生、清華大學優秀博士學位論文、清華大學研究生特等獎學金、博士生國家獎學金等榮譽。曾作為中國5名博士生代表之一參加國際套用系統分析所暑期青年科學家專案,現已入職倫敦大學學院從事博士後研究工作。



匠心科研,成果自顯


雷天揚一直對氣候變遷背景下人與自然的關系抱有濃厚興趣。入學伊始,她對多個領域都進行了探索,其中包括氣候變遷對於作物生長和國際貿易的潛在影響等。隨著在課題組內的實踐與學習的不斷推進,她逐漸領悟到,堅實的數據基礎是科學研究不可或缺的支撐。盡管填補基礎數據空白的研究過程充滿挑戰,但雷天揚選擇了迎難而上。她從全球公認的「難減排行業」——鋼鐵和煉油業入手,去捋清石油產品與鋼鐵的復雜冶煉流程,追溯生產過程中碳排放的來源,並積極探尋在碳中和目標引領下,這些傳統高排放行業應如何實作轉型升級,邁向更加綠色、可持續的未來。

「煉油和鋼鐵行業減排之所以難,是因為這些行業生產流程復雜、排放環節多而且減排技術尚且不成熟。」雷天揚介紹。由於設施級數據的缺失,如何將區域和全行業的減排目標落實到工廠層面尚未明確,難以滿足技術驅動的精準減排的學術探索和決策需求。在關大博教授的指導和地學系的支持下,雷天揚建立了一套基於工序的高耗能行業設施級精細化核算方法和數據體系,將全球高耗能工業重點行業碳排放表征能力從區域和行業尺度提升到單個設施和工序尺度。並以煉油行業和鋼鐵行業為例,為全球數千家鋼鐵廠和煉油廠(萬余個生產機組)建立了精細的碳排放清單,量化了一廠一策技術驅動的脫碳路徑,為實作全球高耗能工業重點行業有序、高效、精準低碳轉型提供了數據基礎和科學參考。研究成果受到了國內外能源經濟領域權威機構和媒體的廣泛關註和報道。

雷天揚深知,這些研究成果既是對她堅守科研、細致打磨每個廠和機組數據的回報,更離不開導師指導和團隊配合。四年多的研究過程中,面對上萬個機組的數據缺失、進展緩慢的困境,她曾數次想放棄,但導師的鼓勵讓她堅持下來。關大博老師告訴雷天揚「數據和方法是科研基石,要以工匠精神打造自己的核心產品,持續耕耘」。這些話深深地烙印在雷天揚的心中,成為她不斷前行的動力。在她看來,當前工作僅是起點,不斷增長的氣候風險給高耗能行業帶來新挑戰。「未來,還要繼續服務於雙碳戰略,面向實際需求,無論是對設施數據的繼續完善和細化、減碳技術和適應技術清單的開發,還是多目標約束下設施碳中和轉型路徑探尋,都還有很長的路要走。」雷天揚說。


▲雷天揚與導師關大博教授


拓寬研究視野,感受全球變化

雷天揚堅信,有價值的科研工作離不開廣泛的學術交流和紮實的調研。因此,在博士期間,她積極參加各類學術活動,與來自不同背景和研究方向的學者及從業者交流,拓寬研究視野,汲取科研靈感。2022年,她從全球3000余名申請人中脫穎而出,作為中國5名博士生代表之一入選「國際套用系統分析學會(International Institute for Applied Systems Analysis,簡稱IIASA )暑期青年科學家專案」前往奧地利,與50多名來自世界各地的博士生一起開展學術交流合作。在IIASA合作交流以外,雷天揚看到了奧地利作為全球零碳發展的先行者之一,在工業生產、生態保護、社會宣傳等方面取得的進展,也親歷了2022年冬歐洲能源危機帶來了供暖價格飛漲、社會動蕩不安等一系列連鎖反應,意識到推動低碳轉型的同時保障供應,對於每個人產生的深遠影響。這些經歷讓她深刻體會到,低碳轉型不僅僅是一個環境問題,更是一個關乎每個人切身利益的重大議題。她的研究不僅具有理論價值,更具有現實意義。每一個數據、每一個結論,都應該仔細打磨。


▲雷天揚在IIASA匯報交流

此外,雷天揚還珍視每一次實地調研的機會。2021年夏天,她赴寧夏石嘴山市進行博士生社會實踐,這段寶貴的經歷對她的學術生涯產生了深遠影響。在實踐期間,她深入鋼鐵、橡膠、有色金屬冶煉等工廠,了解生產與排放的實際聯系,產業前沿和市場選擇,深刻感受到減碳減排的現實挑戰和緊迫性。這些難忘的經歷更加堅定了雷天揚透過科學研究為雙碳目標貢獻力量的信念和決心。

在地學系這段時間,雷天揚深刻體會到:不要因為感到迷茫而停滯不前,相反,要勇往直前,持續探索。迷茫不是終點,而是新的起點,是推動自己不斷前行的動力。她明白,在科研的征途上,困惑與未知是常態,但每一次的困惑都孕育著新的發現和突破。無論是努力前行時流下的汗水,還是情緒宣泄時掉落的淚水,都會變成自己人生道路上閃閃發亮的結晶。

對於未來,她希望無論身處何方,都能保持著好奇、嚴謹、不懈努力的態度,在科研領域深耕細作,不斷在學術之路上砥礪前行。」