澳洲丛林大火、极地冰川融化、飓风、高温、洪水，越来越多的极端天气事件…… 几乎每天都在提醒我们，我们的生存环境正在经受日趋严重的考验。正所谓“危机并存”，大考验往往意味着大机会。人类在对环境制造麻烦的过程中，势必又不断催生出各种科技创新，用于减轻和修复对环境造成的种种伤害。有哪些前沿科技可以帮助我们在获取资源的同时，减少对环境的伤害、拯救我们的地球家园呢？

一 · 人工智能

       全球范围内，越来越多的人工智能科技融入到环保事业中，旨在保障地球、人类、野生动物、海洋、森林和水资源拥有更加美好的未来。许多国家的政府正逐步采用人工智能程序Terra-i来监控大片森林的退化情况，该程序利用实时的雨量数据来预测某一栖息地的植被覆盖情况，再把预测内容与地球检测卫星拍摄的栖息地图像相匹配。预测情况和实际情况之间的差异体现了人类活动对栖息地的影响。最酷的是，Terra-i在分析时能够利用神经网络“学习”不同降雨量对应的实际绿化水平。

       在巴布亚新几内亚，人们安装声音采样记录仪记录森林的音景(soundscape)，如鸟鸣、昆虫和青蛙的鸣叫。科学家可利用最新的声学监测设备，记录并分析雨林的声音。粗略而言，森林的音景越复杂越丰富，意味着生态系统越健康，生物种类越多样。

       人工智能和机器学习算法还被用于冰面分析，以测量随着时间的推移而发生的变化；人工智能将使自动驾驶汽车更有效地导航，减少空气污染；材料科学家正在部署人工智能技术，开发可生物降解的塑料替代品，并制定清洁海洋的战略。

二 · 智能电网

       随着国民经济的快速发展，生产生活、科学研究等等各方面用电需求越来越多，现代电网的发展面临着日益严峻的挑战和改革优化的机遇。随着科学技术的发展，要把发电、输配电、供电以及用电服务等整个流程实现信息化、数字化。智能化电网作为“电网2.0”，不仅能够全天候运行，而且逐步向信息化、数字化的主流方向发展，来应对未来千变万化的电网结构，为人们正常生产生活用电提供保障。

       智能电网通过高度集成的高速双向的通信系统，传递电网基本数据和控制信号。智能电网通过互联网、光纤、3G等通信手段，将通信网络和电网一起安装到户，能够将电网或用户的数据实时、动态地传输给电网控制中心，从而实现电网与用户之间能够实时互相相应，从而提高电网供电的可靠性，满足电网需求，提高电网利用率。智能电网技术利用各种现代科学技术正改变着我们的用电方式，为我们生产生活的稳定安全用电提供了坚实的保障。某研究表明，到2030年，智能电网技术可能帮助我们将碳排放量比10年前减少58%。

三 · 环境传感器

       环境传感器是科研、教学、实验室和农业部门土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的高质量仪器。包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等，不仅能够精确的测量相关环境信息，还可以和上位机实现联网，最大限度满足用户对被测物数据的测试、记录和存储。

       环境传感器可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等，可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。基于无线传感器网络，可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分，并依此预测山洪爆发描述生态多样性，从而进行动物栖息地生态监测。还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。

四 · 太阳能玻璃

       太阳能玻璃是指应用研发的最新科技、加一层涂层能够利用采集来的太阳能并供能的普通玻璃。在玻璃边缘安装太阳能电池后，将混合涂料涂在玻璃表面，涂料吸收太阳光后会把光线以不同波长传输到安装在玻璃边缘的太阳能电池中。麻省理工学院电气工程师、研究小组负责人马克·巴尔多说：“涂层可以在大面积物体，如玻璃窗上采集阳光。” 据报道，这种聚能材料不仅适用于玻璃，还可以用于塑料板等物质。它还可以制成彩色或者透明无色，而以透明色涂在玻璃窗上时不会影响采光。

       太阳能电池在建筑物上使用与制造光电玻璃幕墙相结合的发展尤为迅速，其市场发展前景十分看好。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及中国开展的“光明工程”将掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，大大促进了光伏建材产品的发展及推广应用。

五 · 新型电池

       随着科技的发展，我们对能源的需求将会越来越大，要求将会越来越高，于是科学家们把目光投向了可以充电的电池。已经有无数团队投身到新型电池的研究中，新的概念、新的产品一直不断的被提出。研究人员利用镁开发出一种蓄电池，与锂电池相比，其充电量和放电电压更高，而成本则低得多。新型蓄电池使用一种铁硅化合物作为电池正极，以一种含乙醚的有机溶剂作为电解液，制作出的镁蓄电池充电量达到了锂电池的1.3倍，其放电的电压也比锂电池高了2伏特，并且实现了稳定的充放电，材料费用却只有锂电池的10%。电池容量有限，已经成为智能手机、可穿戴设备发展道路上的严重瓶颈，镁电池正是科学研究的前沿方向之一。

       另外，锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点。利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高，分别达到 1675m Ah/g 和 2600Wh/kg  ，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<150mAh/g)。并且硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，是一种非常有前景的锂电池。

       人类在应对气候变化、环境危机的征途中，新技术的开发与应用将不断实现进步。

未完待续 ......