为什么开源和开放标准对于应对灾难性全球气候变化至关重要

作者 Roger Burkhardt，Ingres 首席执行官。

如果我们想要阻止不可逆转的气候破坏，避免对我们的孩子以及所有后代赖以生存的地球造成不可弥补的损害，我们就必须加快能源创新，使其达到互联网发展的速度。要避免灾难，所需的变革规模和速度无法通过传统模式实现。我们需要不断地将七年的创新压缩为一年——这种速度被称为“互联网时间”的创新。

这需要政府现在就采取政策行动，推动开源方法和开放标准的应用，以便我们能够足够迅速地行动起来，以应对这场危机。这些开放模式在创建互联网以及推动围绕互联网的商业和社会创新方面已证明了自身的价值。

本文总结了 2009 年在 NAPA 开源智库举行的会议上，与 30 位世界开源领导者分享这一观点的成果。会议汇集了这些领导者通过开源和开放标准对软件行业进行转型所获得的见解。

奥巴马政府为制定成功的政策提供了历史性机遇

美国新政府已表明立即致力于投资绿色能源技术和应对气候变化危机所需的新监管框架。我们将迎来一个独特的历史机遇，将这些开放元素纳入政策框架，但如果我们想要实现避免气候变化危机所需的创新和应用速度，就必须抓住这个机遇。政府对绿色技术的支出承诺和超过 1000 亿美元的经济激励措施，为推动开放创新模式提供了必要的商业杠杆，正如 70 年代美国国防部在计算机设备上的支出促使互联网协议的采用，最终促成了现代互联网的诞生一样。在这些大型纳税人投资的合同和治理仍在制定中，以及监管和市场机制的政策框架正在细化之时，需要立即发挥这种杠杆作用。

应对气候变化需要更快速度的创新和变革

尽管我们正在经历几代人以来最严重的经济衰退，但我们必须关注气候变化的规模和速度，并认识到传统创新和应用的缓慢步伐将导致灾难性的气候破坏。

我们的科学家已经表明，我们目前的道路将导致到 2050 年二氧化碳水平翻倍，并由此导致洪水、干旱、飓风、海平面上升和关键生态系统消失等大规模气候破坏。人们普遍认为，为了避免这种结果，我们需要通过节能和清洁能源将二氧化碳排放量从目前的水平减少 80%。而与此同时，全球能源需求预计将从 13¹ 增加到 26 万亿瓦。仅用零碳足迹的能源来源产生一半的电力——13 万亿瓦——就相当于 13,000 座新的 1GW“绿色”发电厂——大约每隔一天就要建造一座大型发电厂。

与能源创新和应用的步伐历史形成对比的是：根据壳牌公司的企业规划人员的说法，即使是商业上已证明可行的主要新能源，也通常需要 25 年才能在全球市场中获得 1% 的份额²。

互联网的增长表明快速变革是可行的

现在，如果这看起来是一项不可能完成的任务，让我们回顾一下互联网现象及其对我们世界产生的变革性影响。互联网是建立在开放标准和开源软件之上的，其起源于 70 年代美国政府的开放通信标准（互联网协议或 IP），全球分散的软件开发人员社区使用这些标准，他们创建并使用开源软件和开放标准来创建一个触及人类每个角落的全球网络。“网络”最初在 1995 年作为 CERN 理论物理学家全球社区之间进行通信的工具而出现，互联网浏览器迅速发展。在 1997 年之后的十年中，发达世界使用互联网的比例从 11% 增长到 62%，从根本上改变了商业结构，在购物、娱乐和通信领域尤为明显。即时获取信息对政治产生了爆炸性影响，随着班加罗尔的知识工作者与世界各地的同行竞争与合作，工作变得越来越全球化。

快速回顾一下网络上使用的主要软件，就会发现它主要由开源软件组件构成，例如 Linux 操作系统、Apache Web 服务器、Perl、Python 和其他脚本语言。它的成功也建立在一系列开放标准之上，这些标准从基本路由和通信（IP、DNS）一直构建到用户界面和电子商务标准。全球准入的低门槛使得新企业之间能够展开达尔文式的竞争，而像 Google 和 Amazon 这样的赢家，正是那些采用开源和开放标准，以最快的速度进行创新并获得最广泛应用的赢家。因此，开源和开放标准催生了人类历史上最广泛和最快速的创新。

底线是什么？在短短十多年的时间里，通过互联网进行的商业交易额已增长到 6.8 万亿美元，占世界 GDP 的 15%。这就是应对气候变化所需的变革规模。

创新和应用都需要快速变革

为了以足够快的速度改变我们的世界，以避免灾难性的气候破坏，我们必须使用开放标准和开源，因为只有它们才能实现快速创新，也只有它们才能推动这些创新得到广泛而快速的应用。我们需要在以下四个关键领域采用这些开放方法：

1. 创新。 我们需要成千上万的创新者在节能和清洁能源领域进行创新，并且我们需要以“互联网时间”进行创新。我们需要从基因工程生物燃料和改进的光伏芯片到风能和波浪能技术等各种产品的硬件和软件创新。节能技术是另一个关键类别，可以通过相对简单且廉价的改变带来巨大的效果。开源通常被认为是生产软件的一种方法，但所有这些工程领域都将其关键知识产权捕获在可以使用互联网公开共享和分发的软件工件中。这些软件工件的范围从工程图纸 (CAD) 和基因组图谱到芯片逻辑、工程测试套件以及控制机床的代码。私营公司在飞机和芯片制造等复杂的全球跨公司项目中，使用这些软件工件来协调工程活动的做法已经证明了几十年。最近，公共项目也使用了开源方法，在硬件和软件设计方面进行协作，涉及从遗传学到假肢、数控机床系统、汽车设计和无人机等各个领域³。

2. 应用。 我们必须大幅压缩应用曲线，以便一项技术一旦得到验证，就可以被其他数百万参与者迅速采用，他们完全相信他们将获得类似的经济和环境效益。这就要求企业、消费者和政府实体以即时和透明的方式分享他们的成果，从而捕获关于技术、环境和经济效益以及对应用至关重要的较为“软性的人为因素”的经验教训。应用的速率与创新的速率同等重要，因为如果每个公司或政府实体都需要一年时间进行试点，然后需要 3-7 年时间来推广每一项新创新，那么我们仍然会将一个破败的地球交给我们的孩子。必须通过在开源许可下共享真实的企业案例来加速应用，这将使下一个应用项目更容易和更快地获得批准——并且许可必须反过来要求下一个项目也分享他们的成果。这种透明度将支持民主进程，这对于扩大和引导公众对气候变化的关注至关重要，从而克服“邻避效应”（NIMBY）政治，这种政治经常使美国的审批流程远远长于建设流程。

3. 市场机制。 应用正确的市场模型对于我们的成功至关重要，而这些模型的创新和改进具有巨大的杠杆效应。目前围绕“总量管制和交易市场模型”的共识是，它从明确的环境目标（排放上限）开始，然后创建一个交易系统，利用市场的“动物精神”来快速创造技术和商业创新，从而推动实现该目标的最有效途径。在这一领域，魔鬼真的存在于市场的细节之中，并且我们必须完全透明地了解这些市场的规则和运作，因为最初的设计和法规将是不完善的，而改进将至关重要。此外，由于新的碳市场涉及数十亿美元的资金，一些参与者将不可避免地受到诱惑，通过监管套利⁴来“玩弄系统”，从而产生利润，但没有达到预期的环境效益。开源模式可以调动数百万公民参与微观市场，从而产生数百万小的改进，并监督宏观市场，以确保它们实际产生其宣称的效益。

4. 测量和建模。 在商业世界中，我们使用一套通用指标（例如收入、利润和市值）来衡量业绩，这些指标以一套完善的会计准则和专业阶层来执行为后盾。衡量气候变化方面的成功或失败既不太成熟，也更加困难，并且从经验意义上来说，只能通过观察几十年来的气候破坏来完成。这显然无法提供我们按月和按年做出决策所需的反馈循环。因此，我们使用模型来评估项目，通过中间结果（例如某项变化对大气中二氧化碳水平的影响），然后将这些影响汇总到复杂的气候变化模型中。至关重要的是，所有这些模型都必须完全开放且有充分的文档记录，以便进行批判性审查，并避免好意但会带来灾难性意外后果的政策。例如，多年来，荷兰政府补贴棕榈油，因为它是一种“生物燃料”，并且一个模型显示它将减少二氧化碳排放。一个意想不到的后果是印度尼西亚雨林的全面砍伐和泥炭沼泽的干涸，这导致产生的二氧化碳是生物燃料所节省的 30 倍，并导致印度尼西亚成为仅次于中国和美国的第三大碳排放国⁵。棕榈油补贴缺乏一个开放发布的模型，科学家和环保主义者可以自由地挑战和改进该模型，这大大延迟了这项灾难性激励措施的暂停。经济激励措施必须以在互联网上公布环境模型为条件，并定期使用实施数据和科学成果进行更新。激励措施的继续实施需要取决于环境结果是否持续有利，合同需要设计为能够识别和阻止强大的政治和商业利益集团，这些集团将聚集起来并游说盲目地继续实施补贴。

 

两个证明点

如果我们想要以应对灾难性气候破坏所需的速度进行创新，企业就必须采用这些经过验证的开放实践。一些企业根深蒂固地认为，保护他们的创新对于维持他们的竞争优势至关重要。令人鼓舞的是，我们看到了一个不需要政府干预的成功案例。生态专利共享计划⁶是由世界可持续发展工商理事会发起的一项倡议，该计划汇集了参与者的专利资产，这些资产可以进一步推动可持续发展事业。参与者来自众多不同的行业，包括许多世界领先的公司，例如 Pitney Bowes、博世、杜邦、大成建设、理光、施乐、IBM、诺基亚和索尼。这些公司中的大多数在开源方面的经验相对较少，但他们能够看到将其知识产权汇集到这个“公共领域”并向全世界免费开放的好处。该组织合乎逻辑的下一步是将其其他相关的非专利知识产权添加到公共领域。

为了应对我们星球面临的挑战，需要在许多不同的社区之间进行大规模的知识共享，这些社区将专业和志愿者参与者的才能结合起来。这方面的一个极好的证明点是维基百科，这是一个完全由无偿社区成员创建的免费在线百科全书，现在在范围和质量上都可与历史悠久的《大英百科全书》相媲美。它于 2003 年 6 月成立，此后从 135,000 篇文章扩展到今天的 2,800,000 多篇英文文章⁷。该项目能够通过数十万名无偿贡献者在极其多样化的知识领域中的自发组织，创建一个真正高质量的参考著作，这证明了利用全球对气候变化和绿色技术的兴趣，利用志愿者和专业人士来创建和共享知识的机会。

对奥巴马政府的政策建议

对绿色技术的大规模新资助，其中包括 2009 年刺激计划中的 940 亿美元⁸，为美国政府推动两项关键政策提供了历史性机遇：

1. 政府对清洁能源计划的资助必须与一项要求挂钩，即他们必须使用开源许可证共享其知识产权 (IP)。该许可证必须是互惠许可证，例如 GPL，这意味着 IP 的用户必须反过来通过在互联网上公开发布自己的改进和经验来做出贡献。

• IP 应包括所有技术设计、市场模型和实施经验。实施经验将包括技术、环境和经济成果。与使用传统的闭源模式相比，该路线图将使其他组织能够以快得多的速度进行改进和应用。

• 这些文档不能是经过简化或润色的版本，而需要是项目正在使用的实际工作文档和软件工件。用软件类比来说，这些工作文档相当于开源软件项目进展过程中不断创建和改进的源代码、规范和测试结果。

• 批评者会说，这些 IP 是私有财产，通过专利保护提供的 17 年以上垄断对于鼓励私人投资至关重要，但鉴于气候危机，政府投资不应补贴选择这种“以邻为壑”方法的公司。补贴是可选的！

• 一个广泛采用的标准对于创建一个蓬勃发展的“智能电网”市场至关重要，消费者和企业可以将他们的电器、供暖和通风系统以及可再生能源接入其中。

• 这个“能源互联网”⁹ 有潜力通过管理需求和供应来显著降低降低排放的成本。例如，可以对洗衣机进行编程，使其在低成本可再生能源最可用时运行，公用事业公司可以远程控制空调以调节短期需求高峰，数千辆混合动力汽车可以插入电网，以便在最有效的时间接收和存储来自电网的能量。

• 快速创建“能源互联网”的全球标准对于为全球创新者提供一个大型市场至关重要。互联网工程任务组 (IETF) 已展示了如何通过主要从业人员之间的协作来有效地创建此类全球标准。

2. 公共能源事业公司在绿色能源和节能投资方面应遵守相同的开放标准，并被要求对新的“智能电网”使用标准化的开放接口。

• 一个广泛采用的标准对于创建一个蓬勃发展的“智能电网”市场至关重要，消费者和企业可以将他们的电器、供暖和通风系统以及可再生能源接入其中。

• 这个“能源互联网”¹ 有潜力通过管理需求和供应来显著降低降低排放的成本。例如，可以对洗衣机进行编程，使其在低成本可再生能源最可用时运行，公用事业公司可以远程控制空调以调节短期需求高峰，数千辆混合动力汽车可以插入电网，以便在最有效的时间接收和存储来自电网的能量。

• 快速创建“能源互联网”的全球标准对于为全球创新者提供一个大型市场至关重要。互联网工程任务组 (IETF) 已展示了如何通过主要从业人员之间的协作来有效地创建此类全球标准。

 

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