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本文深入探讨了清洁烹饪对全球健康、性别平等、环境与气候行动等多重可持续发展目标的关键影响，并系统性地提出了一份加速清洁烹饪转型的研究议程。综述指出，尽管过去十年取得进展，但若按当前趋势，到2030年仍有18亿人无法获得清洁烹饪，尤其撒哈拉以南非洲地区缺口巨大。为实现普及目标，文章呼吁在技术创新、行为与可负担性、商业模式、政治经济学、效益评估及规划工具六大领域加强跨学科、开放科学及本地化研究，强调协作与教育对驱动这场转型至关重要。
引言：一个尚未完成的全球议程
在过去十年中，全球获得清洁烹饪途径的人数增加了7亿，但迈向全民普及的进展依然缓慢。特别是在撒哈拉以南非洲（SSA），约五分之四的人口仍无法获得清洁烹饪。如果按当前趋势并考虑人口增长，到2030年可能仍有18亿人缺乏清洁烹饪途径，这意味着我们远未达到可持续发展目标（SDG）7中关于清洁烹饪的2030年及之后的目标。
根据世界卫生组织（WHO）标准，本文中的“清洁烹饪”指的是符合特定空气质量阈值的燃料与技术组合。具体而言，这些解决方案必须满足PM2.5的年均空气质量指南（AQG）水平（5 μg/m3）或临时目标-1（IT1, 35 μg/m3），以及CO的24小时AQG（4 mg/m3）或IT1（7 mg/m3）。这一定义涵盖了由太阳能、电力、沼气、液化石油气（LPG）、酒精以及某些情况下的生物质驱动的多种炉具。
清洁烹饪与多个社会目标紧密相连。例如，它通过减少空气污染促进健康改善（SDG 3），通过减轻女性的时间负担促进性别赋权（SDG 5），通过减少森林砍伐促进环境保护（SDG 15），并有助于气候减缓（SDG 13）。此外，清洁烹饪还能通过创造清洁烹饪价值链上的就业和创收活动来促进经济机会（SDG 8）；并通过腾出时间用于教育（SDG 4）和社区参与（SDG 10）来提升社会福祉。从政策角度来看，跨部门的综合方法对于使清洁烹饪干预措施与SDGs，特别是涉及健康、气候和环境的SDGs保持一致至关重要。
然而，使用低效和污染技术造成的危害是巨大的。据估计，每年有超过300万人因暴露于家庭空气污染（HAP）而过早死亡，而HAP主要由室内烹饪燃烧传统燃料造成。女性和儿童承担了最沉重的负担，因为她们通常负责烹饪和收集木柴，并且不成比例地暴露在烹饪排放物中。使用木柴和木炭等传统燃料还会导致森林退化，是温室气体净排放和其他空气污染物的主要来源，通过消耗自然资源和丧失对当地社区至关重要的生态系统服务，造成了巨大的经济成本。
科学对清洁烹饪领域发展的贡献
科学研究为理解和推进清洁烹饪奠定了多方面的基础。
科学基础与问题定义：WHO定期更新的空气质量指南（AQG）为从健康角度界定何为“清洁烹饪”以及明确污染做法的健康影响提供了基于证据的科学框架。世界银行能源部门管理援助计划（ESMAP）于2015年推出的多层级框架（MTF）等工具，推进了烹饪技术的分类，涵盖了获得烹饪解决方案的五个层级和七个属性。
障碍与推动因素：研究表明，家庭能源转型是由经济、人口和文化因素复杂相互作用驱动的。占主导地位的经验模式是“能源堆叠”而非线性的“能源阶梯”，即人们并非随着财富增加永久转向更好的能源，而是同时使用多种解决方案。影响采纳（障碍和推动因素）的因素可分为三个领域：家庭外部生物物理环境、家庭外部政治和制度经济决策背景，以及家庭内部机会集。外部因素（如燃料和技术可用性、基础设施供应、政策环境）和家庭因素（如可负担性、文化偏好、家庭内部决策权）都强烈影响着清洁技术的采用。
宏观因素、治理与能源正义的相互作用：学术研究也从更宏观的视角研究能源转型。跨国研究强调了政策目标定位和实施质量如何决定现实成果。民主、治理、外国直接投资（FDI）和经济增长等因素都对获得清洁烹饪有积极影响。良好的治理和制度通过促进FDI、信贷获取和经济增长来推动清洁烹饪的采用。国家的金融结构、经济发展、收入不平等减少、有效监管和政府激励措施都强烈影响着向清洁燃料的转变。
技术创新与发展：研究在推进各种炉具、燃料和技术方面发挥了重要作用，从众多改进型生物质炉灶、沼气灶、LPG或乙醇燃烧器到电炊具（e-cooking），以及维持它们的商业模式。研究还有助于了解这些燃料-炉具组合的排放和性能，以及影响堆叠行为的因素。
数据与证据驱动工具：为支持向清洁烹饪能源转型，研究人员开发了多种数据与证据驱动工具，例如用于量化清洁烹饪转型成本效益的BAR-HAP工具、进行地理空间成本效益分析的OnStove工具、模拟清洁烹饪解决方案采用路径的ICCPT工具，以及识别清洁烹饪干预优先区域的能源获取探索者（EAE）等。这些工具对于弥合国家能源规划过程与制定具体地点和技术干预策略所需信息之间的差距越来越有用。
清洁烹饪研究议程
为实现人人享有清洁烹饪的目标，本文提出了六个关键研究行动领域。
有效且相关的技术：识别在特定当地背景下有效、可用且相关的解决方案（炉具和燃料）对于确保烹饪方法的可行性和可持续性至关重要。这包括技术创新和现场测试，以确保效率、可负担性和文化可接受性。研究还应测试炉具质量及执行手工炉具标准的工具，并需要研究特定资源基础设施和实践的可行性及其规模经济。非洲当地的清洁烹饪供应链是一个需要根据当地条件进行专门研究的关键组成部分。
行为与可负担性方面：调查和应对清洁烹饪的行为和可负担性挑战，对于触及金字塔底层的家庭至关重要，包括生计机会有限的社区和经济上被剥夺权利的群体。关于消费者行为的研究有助于更好地理解支持向清洁烹饪行为改变的因素。即使技术可用、可及且成本低廉，家庭采用并持续使用改进型或清洁烹饪解决方案也并非必然。实地试验应研究解决不同人群在采用不同炉灶-燃料组合时面临的具体挑战的干预措施。最关键的问题之一是清洁解决方案相对于污染解决方案的可负担性不足，这需要深思熟虑的补贴设计、评估和定位。另一个基本障碍是性别不平等，特别是女性系统性地缺乏能动性和议价能力，她们从清洁烹饪解决方案中受益最多，但由于规范限制其资源获取、信息获取和决策权，往往无法选择这些方案。
商业与政策模式：需要对创新的政策、商业和融资模式进行研究，以解决可及性、可负担性和环境限制，并加速清洁烹饪在不同背景下的采用。“边做边学”的方法可以促进政策更快速地吸收。需要进一步实施和研究“按使用付费”（PAYG）和类似的微型融资方案。需要进一步研究以更好地理解利用碳收入为优惠混合融资再注资以及为电炊具等资本密集型烹饪系统降低消费者前期债务的风险和机遇。研究如何为参与清洁烹饪领域的当地企业提供融资也至关重要。在需求侧，对商业和机构采用（包括小型食品企业和学校供餐计划）的研究，是进一步利用清洁烹饪转型效应同时可能改善粮食安全和食品质量的有前景的方法。
清洁烹饪的政治经济学：政治经济学研究可以通过考虑国际、国家和地方的政策动态与行动者利益来支持清洁烹饪。在国家层面，需要加强对清洁烹饪相关决策过程的理解。调查国际金融（包括多边气候基金）的作用，对于理解决策方式、何种框架能提升清洁烹饪的优先级、以及对清洁烹饪投资完整性的看法至关重要。对分散治理的研究可以揭示地方权力所在，以及市或地区政府如何在预算支持和行政或政策约束下推动清洁烹饪倡议。同时，应注意国家退出如何为捐助者、慈善组织和碳市场参与者承担领导责任创造了空间，有时以牺牲连贯的国家战略为代价。
效益与成本评估：全面评估清洁烹饪的全部效益和成本，包括其对贫困、生计、健康、性别平等和环境的影响，对于更好地协调跨部门政策和推动实现多个SDGs至关重要。调查与清洁烹饪转型相关的健康效益和潜在风险，特别是与呼吸道疾病和室内空气质量相关的风险，仍然至关重要。关于与气候目标的协同效益，烹饪研究应考虑与国家自主贡献（NDCs）低碳发展目标的相互作用，以及从不可持续的生物质烹饪燃料转型所带来的适应协同效益，特别是在脆弱和/或生物多样性生态系统中。此外，研究SDG 7中关于能源获取、可再生能源和能源效率的3个结果目标的相互作用，可以支持理解清洁烹饪，特别是燃料堆叠，可能如何影响各国的雄心。
在此背景下，获得清洁烹饪成为确保粮食安全的一个重要但常被忽视的方面。稳定提供安全、营养的食品依赖于用于保存和利用的能源服务。此外，人们的烹饪和加工食物方式会影响食物的营养价值和保存，并影响其销售价格。了解清洁烹饪解决方案对粮食安全的影响可以进一步为政策行动提供信息。
规划工具：开发或完善适应当地背景的规划工具，可以支持更具针对性的清洁烹饪干预。比较烹饪解决方案的工具应尝试纳入与清洁烹饪转型相关的一系列成本和效益。这些工具应包含关于不同干预措施有效性和影响的最新证据。适应国家特定背景至关重要，因为农村和城市环境以及人道主义紧急情况和长期危机地点面临截然不同的挑战。增加规划工具的模块化将允许进行情景探索，包括研究通往清洁烹饪的中间步骤的作用，使决策者能够规划经过不同阶段的转型，或者通过技术跨越实现快速进步。鉴于许多增加清洁烹饪可及性的障碍和推动因素是家庭外部的，并且因地点而异（如燃料成本、可用性和基础设施可及性），灵活性至关重要。在可能的情况下，工具还应支持考虑经济和行为方面，如可负担性和燃料堆叠。最后，规划工具及其界面应用户友好，需要对政策使用者进行培训和支持，以便他们能够有效使用和解释这些工具。
现有政策导向工具的关键限制之一是数据的可用性和可靠性，以及缺乏关于不同类型和设计干预措施有效性的定量因果证据。在此背景下，需要机构和研究人员的协调行动，以确保规划工具使用一致可靠的数据源，并为决策者提供正确的支持。人工智能（AI），包括机器学习（ML），可能有助于填补数据空白，例如基于遥感和分散的调查数据支持识别当前的地理空间烹饪实践。同时，需要确保工具涵盖“最后一公里”和边缘化社区，如难民和国内流离失所者，他们的居住地可能在国家数据库中的呈现方式不同或缺失。
本地知识、教育与大学的作用
采用清洁烹饪解决方案的一个主要推动力在于本地知识。尽管知识的影响并非一致，但已观察到它在向清洁烹饪解决方案的过渡中发挥着积极作用。教育和知识共享可以缓解非货币效益不突出以及烹饪转型中各方利益相关者难以充分考虑烹饪解决方案成本和效益的挑战。关于清洁烹饪的知识可用性可以支持针对性的宣传活动，在关系紧密的社区中观察到此举具有高度影响力，而关于使用新炉灶和燃料的实践或示范性培训一直被确定为触及最终用户所必需的。除了最终用户教育，当地工业界、学术界和公共部门之间的伙伴关系可以通过推进技术开发、认证和整个价值链的能力建设发挥关键作用。
本地研究人员最适合培训本国的利益相关者。将关于清洁烹饪挑战和机遇的教学整合到本地大学中，对此目的至关重要。此外，本地大学和技术培训机构之间的合作可以支持课程开发，从而培训同时具备技术技能和商业技能的工匠，以建立可持续的改进型炉灶制造企业。由本地工匠制造的炉灶更有可能被社区采用。
大学和技术培训机构可以为未来的专业人士提供必要的多学科知识和技能：自然科学、工程学、数据科学、公共卫生、以及社会和政策科学。针对本地背景量身定制的教育产品将确保对烹饪能源转型的现实进行整体思考，同时考虑新的适宜技术以及影响烹饪实践的社会经济和文化维度。
跨学科研究的必要性
迄今为止，清洁烹饪研究主要以工程科学、行为改变视角以及医学科学为特征。更好地整合所有相关学科至关重要。清洁烹饪研究应更好地整合社会科学，包括各个层面的政治经济学分析、商业模式与金融、经济学以及包括气候适应性在内的农业研究等。为实现这一目标，必须汇集多个学科、院系和研究机构，分享他们不同的观点。
开放科学与包容性研究的必要性
有效的干预依赖于高质量和公开可用的数据，而这些数据在许多中低收入国家（LMICs），特别是在农村和流离失所环境中极为稀缺且难以收集。为克服这一挑战，国际和本地研究人员与本地学术界和非学术机构（如联合国机构）以及非营利或社区领导的组织合作非常重要，这些组织可以帮助促进数据收集。
研究人员应努力使他们的工具开源、数据开放获取，并向非研究人员受众传达关键信息，以促进共同进步并为政策制定提供信息。在规划模型领域，许可证已被视为可访问性的一个限制，而开放模型可以缓解这一限制，并提供更大的适应性、模块化、透明度和覆盖范围。同时，必须承认开源模型的挑战，例如定义知识产权（持有者）、确定可发布内容和可共享代码与数据、保持用户友好性、持续维护和更新，以及选择发布平台和许可证。
尽管存在这些和其他挑战，开源工具和开放获取数据为驱动包容性能源转型和能源获取规划提供了机会，同时促进了科学的可重复性。开源工具有可能提高研究质量，减少工作重复，增加可信度和合法性，为政策讨论提供透明度，并使高质量数据和规划工具易于获取，同时降低软件或许可证获取成本。有几种策略可以支持本地数据驱动规划工具的相关性。这些包括数据标准化、建立数据和模型层次结构、使用开放科学和开放模型原则、改进用户界面，以及提供清晰的文档和适当的许可。
最后，应采用数据标准（或至少是指南）以促进工具间的数据共享和兼容性。
