数字孪生，构筑生态环境保护的重要数字屏障

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产业数字化不断深入，“数实融合”深刻影响人类活动的每一个角落。巧合的是，当数字孪生站在一个新技术顶峰的时候，正是生态文明战略迫切寻求技术支持的时刻。两条不相交的线开始汇集，射出一道明亮的光线，环境保护、能源保护稳步推进。

1991年，一名美国耶鲁大学的计算机系教授写了一本名为《镜像世界》的书，首次提到数字孪生（Digital twin）。

1992年，美国作家尼尔·史蒂芬森依靠强大的想象力写就小说《雪崩》，被广泛认为是今天火热概念“元宇宙”的思想发源。

而在中国，导弹之父钱学森先生早在1990年一封给友人的信件中提出建议将Virtual Reality翻译为“灵境”，并直言自己“特别喜欢‘灵境’，中国味特浓”。

以上种种，促成了一种莫名的缘分，即一场物理世界和虚拟世界的连接与互动、进化与共生。

自AlphaGo大战李世石并一夜成名后，我们逐步建立对于人工智能的信任。今天，当我们思考人类文明进程中的大命题时，总是会毫不犹豫地联想到这些伟大的思想、智慧、技术，希冀为新时代的到来掀开美丽的大幕。

我们正经历一次“重构地球”的革命

环境保护是一次真正意义上的革命。

水资源、土地资源、空气资源、动力能源，构成了人类文明发展的基本底座，千万年的繁衍生息离不开这些最基础的生存条件。不得不说，我们面临着相当严峻的局面：工业化快速崛起，工厂向大气中排放的污染物急剧增加，大气、土壤和水质被污染；违法采矿、乱砍滥伐现象屡禁不止，导致生物多样性减少；环境保护、能源保护涉及多个部门，治理方式多样化衍生数据孤岛，缺乏有效协调和统筹衔接，监管难度加大……城市快速发展，与此同时，城市环境遇到了更多问题。

我们无法像《圣经》中的上帝一样随手一指“要有光，便有了光”，人类在遭遇危机时往往需要想尽办法来阻止更大危机的出现。

越来越多人达成共识，全球能源正从资源依赖向技术依赖转化——这意味着，我们极力控制能源消费总量的传统做法正转向从技术上提升消耗效率，并且推动构建新能源体系的建立，形成一种新的制度保障。

环境保护、能源转型不能仅仅靠“不使用”的姑息疗法，传统的人工检查方式也无法从源头上真正消除可能威胁到环境的各种问题，而是需要借助技术来探寻地球增绿、健壮的秘密。包括了物联网、大数据、人工智能、建模、仿真、云计算等硬核技术的数字孪生，成为一个“集大成者”。

时至今日，“双碳”（碳达峰、碳中和）已经成为中国城市的大考。中国多年来一直强调环境保护、生态文明构建，可持续发展的理念贯穿始终。2020年9月，中国则向世界做出了“双碳”的庄严承诺。

中国的碳达峰、碳中和与交通强国、工业强国是一条协同的路径，中国的众多“革命”都在强调绿色的基底。

网格化碳排放，管理迈向精细化

在国内国际的趋势面前，大企业往往发挥着示范作用，并提出了切实可行的行动纲领，电力、能源、钢铁等领域的企业纷纷提出拥抱碳中和。作为数字科技企业，腾讯则在自身碳中和策略中加入了量化的阶段性目标以及组织实施方式等。

2022年2月24日，腾讯正式公布“净零计划”，并首次发布《腾讯碳中和目标及行动路线报告》，提出碳中和目标：不晚于2030年，实现自身运营及供应链的全面碳中和。同时，不晚于2030年实现100%绿色电力。 

腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾曾指出，腾讯实现碳中和战略的意义不仅在于自身的节能减排，更重要的是以碳中和为契机，带动科技研发和应用创新，助力中国低碳技术跨越式发展，并与消费互联网、产业互联网融合创新，不断普及低碳生活方式，促进传统产业转型升级，推动中国经济社会向低碳、绿色、循环方向发展，最终为全球应对气候变化提供中国方案和智慧。

除了自身的约束性行动，腾讯也正在运用新技术推动整体双碳的实现。

比如，运用数字孪生技术，腾讯在深圳模拟出南山区的城市景象，模拟城市运行态势，从而为交通治堵、绿色出行提供更优的管理手段和工具。

在北京，腾讯正联合微芯研究院运用数字孪生技术为城市碳排放动态化评估和管理提供完整的解决方案，利用数字孪生城市网格化，对城市不同区域、不同行业的碳排放情况实现动态化评估和精细化管理。以交通为例，通过实现摄像头等传感器的数据处理，数字孪生技术可评估交通拥挤情况和碳排放情况，并在云端模拟不同交通控制方案，提高交通运行效率，减少能源损耗，实现低碳发展的同时给用户带来更好的出行服务体验。 

腾讯基于数字孪生技术打造的碳排放管理平台

据了解，以单个网格内的各要素主体排放为基础，计算片区和市域的排放，网格化碳排放管理模式的优势在于碳排放系统边界明确，精细化核算可落实监管主体责任，还可区分时空细节特征，并对具体政策、规划、管理措施的效果进行中微观评估。

数字孪生碳排放管理平台驱动力分析

在数字科技企业的数字孪生技术加持下，北京减碳后的“绿色基底”或将更加鲜明。

生态环境新型治理模式，在虚拟和现实之间发生

2021年11月份，国务院印发的《关于支持北京城市副中心高质量发展的意见》明确指出，要加强城市信息模型平台和运行管理服务平台建设，打造数字孪生城市，健全生态环境综合治理体系，将北京建设成为国家绿色发展示范区。

就在近期，由北京市生态环境监测中心牵头发起，腾讯、清华大学、北京工业大学等多方联合参与的科技部重点研发计划——“基于人工智能与区块链技术的生态环境新型治理体系研究与示范应用”项目被提上日程。

其中，集成了物联网、大数据、人工智能、建模仿真等多项前沿科技的数字孪生，成为助力北京生态环境治理的重要手段。

数字孪生能做什么呢？在这里，数字孪生系统通过感知设备实时采集污染源数据、气象数据等真实世界的环境数据，对环境管理的各个实体要素进行动态监测、动态描述、动态预测等，实时掌握生态环境的现状、异常和趋势，发现环境变化过程中的关系、规律，以支撑相关部门的环境决策管理。

据了解，在基于人工智能与区块链技术的生态环境新型治理体系研究与示范应用项目中，腾讯重点参与两个课题：一是多源生态大环境大数据融合技术与孪生映射模型研究，二是腾讯作为基础平台，支持基于生态环境治理场景建设区域协同、水土气生态联动的“一张图”可视化平台和生态环境新型治理体系集成管理平台。

可以看到，地图、AI、区块链、云等技术正与数字孪生一起，构筑了生态环境保护中的重要数字屏障。

数字化生存的思考

技术日新月异，人类生活方式快速转变，物理世界被越来越多数字的元素包围，我们应当思考如何适应数字化的生存节奏。

从智慧交通里每一次出行到智慧城市里的每一个规划与决策，从现实世界的文娱体验到赛博空间的沉浸式感受，从智能制造到智能家居，无处不在的比特正与夸克紧密相连。

很多做技术的人，其实都愿意感谢今天这个时代。当下，人类比以往更加关注自身的健康，关心我们赖以呼吸的空气、我们双脚紧踏的土地以及山川湖海、飞鸟虫鱼。基于这个趋势，技术从业者试图做出一些改变，去发挥自己的积累，而非空有一腔“何以解忧，唯有杜康”式的无奈。

低碳转型，城市更绿，产业结构更加优化，资源消耗也将更少。数字孪生、大数据、云计算、人工智能等技术正在成为推动生态环境建设的新生力量。

距离4月22日世界地球日还有不到一个月，这将是地球日自1970年诞生起的第52个生日。推动地球变绿，我们正在行动，而我们要做的，也依然还有很多。