宇宙中没有哪种元素像碳一样，让人类如此仰仗又深感纠结。碳构成了生命，参与着生态循环，但它还有另一面：随着工业革命的到来，大量化石能源的燃烧使得空气中的二氧化碳等温室气体浓度显著上升，带来了气候问题。采取气候行动、实现迅速而深远的变革已迫在眉睫。联合国敦促各排放大国将实现碳中和目标提前到2040年，以确保世界的可持续发展。全球性挑战需要科学引领实现更健康、更具适应性的未来。

11月7日，由世界顶尖科学家协会（WLA）、清华大学碳中和研究院和清华大学气候变化与可持续发展研究院联合主办的第六届世界顶尖科学家论坛之世界顶尖科学家碳大会邀请了全球近50位科学家，从应对气候变化与发展低碳能源两个方向展开基础科学领域的探讨。大会包含主题为“科学引领零碳变革——科学促进碳中和”的主旨论坛和主题分别为“科学引领气候变革——科学促进气候韧性发展”“科学引领能源变革——能源转型与绿色发展”“科学引领蓝色变革——支撑碳中和的海洋路径”“科学引领碳测变革——科学碳计量开启精准碳中和之路”的4个专题论坛，聚焦实现“双碳”目标和可持续发展的科学路径，深入探讨在科学的引领下，发展低碳能源、实现海洋碳中和、加强碳监测和碳计量等应对气候变化的变革性策略与行动方针。

中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长、清华大学环境学院教授贺克斌任大会主席。他指出，风电和大规模的太阳能地面电站运营所需的关键矿物将是产业界面临的一个较大挑战，需要加强国际合作。特别是在新能源汽车领域，如果没有国际合作，关键矿物供应链随时可能会遭到掣肘，一个国家新能源车产业的大发展就无法实现。中国、美国、俄罗斯和欧盟的领域面积较大，在自身内部就能实现风电和光伏发电的平衡，但在像英国、韩国那样国土面积较小的国家，完全依靠国内无法实现风电和光伏发电的平衡，哪怕是有十几年的储能，电力供应仍然有缺口。未来需要发展新能源体系的国际互联互通，才能将全世界带向可持续发展目标的达成。

2018年沃尔夫化学奖得主 、加州大学伯克利分校化学讲席教授、卡夫利能源纳米科学研究所联合主任奥马尔·亚基分享了如何从空气和烟气中捕捉二氧化碳，介绍了网状化学如何解决减碳的问题。他提出，通过更精细的材料设计，可以打造更大的人类文明经济体，并介绍了对碳捕获材料的基本要求，即：高容量、水稳定性、氧化稳定性、可循环性、能够在整个回收周期中有非常好的温度，以及可复制、可推广。他认为，应对气候变化需要更广泛、跨学科的努力，应该让人工智能也加入其中。

中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛介绍了在过往10年里4次被评为“十大化学成就”之一的单原子催化，及其所面临的机遇和挑战。他介绍，用碳元素能够设计出反碳催化剂和稳定性非常好的催化剂。未来如果能够把人工智能与单原子催化的局部设计相结合，可以改变对单原子催化的研究。

2013年埃尼新前沿烃类（上游）奖得主、加拿大皇后大学化学系教授菲利浦·G·杰索普介绍了关于碳转化材料的研究。他指出，与人们通常所想象的不同，对环境伤害最小的恰恰是使用化石燃料的路线而不是使用生物质。因为如果使用生物质，产物在水中，需要耗费很多能把产物从水中分离，而化石燃料却不需要太多的水。针对有的科学家说，对于一项新技术，如果投资界无法看到其金融价值，就不会有动力采取具体明确的推广行动。因此，政策上的引导很重要。菲力普·G·杰索普特别指出，就像当年死海经卷被发现后，人们纷纷去死海打捞里面的每一页经书那样，倘若所有的低碳产品都必须在现实中被用上，那么如果它们将对海洋鱼类产生危害、会带来酸雨，人类应该怎么办呢？他的立场是：任何政策都不能被过度使用。

比利时皇家科学院院士、欧洲科学院院士苏宝连介绍，把蝴蝶的翅膀放入水中，它的颜色会发生变化，并且等到水分蒸发后，不能再恢复到原来的色彩。蝴蝶翅膀的色彩源于其物理结构带来的反射光。很多物种都有类似的结构，称为“光子晶体”，它由半导体材料构成。人们可以通过存在于物质中的光子提高光吸收率和光的使用效率。光催化活性与入射角相关。

        麻省理工学院化学工程和生物技术冠名教授、2011年埃尼可再生与非常规能源奖得主古格里·斯蒂芬诺伯罗斯认为，可能需要100年，电动车才能完全替代花式燃料车。据他所知，最后一家木质纤维素工厂已于两年前被关闭，现在已经没有工厂通过包括木质纤维素在内的可再生原料去生产液体燃料。但液体燃料不会完全消失，也有用藻类生产液体燃料的，他本人则更看好气体。