一、“霾鎖中國”帶來重大挑戰
2013年，“霧霾”成為年度關鍵詞。這一年的1月，4次霧霾過程籠罩30個省（區、市），在北京，僅有5天不是霧霾天。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達到世界衛生組織推薦的空氣質量標準，與此同時，世界上污染最嚴重的10個城市有7個在中國。2014年1月4日，國家減災辦、民政部首次將危害健康的霧霾天氣納入2013年自然災情進行通報。一場霧霾鎖住了整個城市人的好心情，越來越多的中國人開始關心這樣的霧霾天氣究竟是如何發生的。
霧霾天氣是溫室效應顯著增強帶來的惡果之一。在全球變暖的大環境下，大氣環流異常，使污染物難以擴散，全球變暖和霧霾天氣的出現，最根本的原因還是化石能源粗放性使用等帶來的環境污染。治理的根本辦法是減少向大氣中釋放溫室氣體和污染物，加速其循環、轉化和清除過程。
二、常規手段治霾難以見效
在霧霾的挑戰面前，我們確立了以降低能源消耗、減少污染物排放為旨歸的節能減排策略，采取了一系列的應對辦法，諸如：加快節能減排的技術改造；提高煤炭資源的清潔高效利用水平；淘汰落后產能；減少和轉移污染源；實施征收碳稅的價格干預等。
三、生物質能成為終極武器
破解我國資源和環境兩大制約性瓶頸，實現治霾和發展的雙贏，需要認真研究、科學規劃，發展優勢的可再生清潔能源。
眾所周知，可再生清潔能源主要有太陽能、水能、風能、地熱能、潮汐能和生物質能等，它們都是直接或間接地來源于太陽。這其中，生物質能源相較于其他可再生清潔能源，具有明顯的優勢，即含有碳基，不僅可作能源使用，還可以轉變成新的物質參與經濟循環；生物質形成的過程就是碳的生物化學地球循環過程，這一過程消耗物是大氣圈中的CO2，生成物是可資源化的生物質，中間過程中還能夠消化吸收水體、土壤中的重金屬離子和其他污染物；起到修復大氣、土壤、水體的生態效應。
在諸多植物中，筆者通過栽培和刈割韭菜發現，速生草本植物一年可刈割多次，其葉面總面積和葉綠體總數量，大于相同面積、多年一次生命周期森林的葉面總面積和葉綠體總數量；由于森林不能刈割封存，速生草本植物50年的生物質總量和碳封存總量，是相同面積森林的100～150倍。
據此，筆者首次提出種植速生、豐產的陸生和水生草本植物，將大氣圈中氣態的CO2轉入生物圈中形成固態的有機碳化合物，將“動碳”變為“靜碳”，獲得大氣碳資源，使生物質發生飛躍性大增產，可實現大氣CO2負增長；開辟了修復生態環境，控制全球變暖，消除霧霾的新途徑。
種植速生草轉化大氣圈中的CO2制備標準碳產品封存，參與碳交易，將有限的森林碳匯變成無限的植物碳匯；改虛擬的“配額指標”碳排放權交易為可準確計量的實物碳產品交易，是大氣降碳和控制全球變暖的硬措施，必然成為全球碳交易市場的主流；用速生草制備成固態、液態、氣態的清潔能源產品，替代化石能源，是消除霧霾的科學方法。
(一)速生草碳匯量大，選育的綠心1號品種經中國質量認證中心依據清潔發展機制項目(CDM)的方法學、中國自愿減排項目(CCER)的方法學、IPCC國家溫室氣體清單編制指南及ISO14064企業溫室氣體清單編制指南等進行核算，每畝凈碳匯量可達14噸；制備的植物碳產品經南方林業生態應用技術國家工程實驗室和作物生理與分子生物學教育部重點實驗室檢測，平均碳含量為48.09%～49.20%。封存0.685噸碳產品相當于封存1噸CO2。據測算，大氣圈CO2總質量約3.11萬億噸。每年封存130億噸碳產品，可實現大氣CO2負增長；50年封存6661億多噸碳產品(即可分離出滯留在大氣中的9725億多噸CO2)，大氣中CO2濃度即可從當前的400ppm降低到工業革命前的275ppm。僅需邊際性土地、污染需治理土地、濕地與水面約1億公頃。項目的全面實施，將使我國成為世界上唯一創造大氣CO2負增長和解除全球溫室效應及霧霾危害的國家。
技術要點包括速生：根據速生草具有生長發育迅速、反復萌發的特性，一年可刈割多次，以獲得提供最大生物質質量的能力。刈割：通過在單位時間內對速生草的多次刈割，實現生物質質量最大值。成型：干燥、壓縮生物質體積、增加穩定性、減少與空氣的接觸面，避免生物質的氧化分解，便于運輸、儲藏。計量：按技術標準規定對儲碳產品進行檢測、計量，實現碳排放量與碳產品儲藏量的交易。封存：按碳交易合同規定的時間，儲藏生物質有機碳，控制儲藏的碳產品向大氣中釋放CO2，實現生物質碳釋放的可控性。應用：實現儲碳目標后，對碳產品進行綜合利用，可用作造紙、建筑材料、包裝材料、飼料、肥料和化工原料等；也可直接燃燒發電，轉化成為巨大的社會經濟效益，讓生物質資源釋放價值。
(二)速生草本植物及其標準碳產品替代化石能源，調整能源結構，是將速生草本植物制備成固體、液體、氣體形態的清潔能源產品，用于生活、生產、交通、運輸等各個領域:可制成固體燃料：如木炭或成型燃料替代煤，燃燒發電、供熱、取暖；可制成液體燃料：如生物柴油、生物原油、甲醇、二甲醚、乙醇及植物油替代石油，供內燃機、鍋爐使用；可制成氣體燃料，如氫氣、甲烷、一氧化碳和沼氣替代天然氣，供鍋爐、內燃機使用。
我國在目前的經濟和技術條件下，走西方國家提出的“低碳經濟”發展模式的道路，必然會帶來制約經濟社會發展和進步的負面作用。只有速生草本植物才能提供足量的替代化石能源的生物質，避免使用遠古時代封存在地層下的化石能源釋放CO2、NOX等溫室氣體和SO2、H2S等污染性氣體及PM2.5，可保留優異瀕臨枯竭的珍貴化石能源資源，實現大氣溫室氣體負增長，調控溫室效應，消除霧霾。速生草碳轉化封存及碳資源綜合開發利用技術，既能解決我國節能減排不好處理的碳排放難題，又可消解西方國家要求減排的巨大壓力，使我國成為經濟發展和應對氣候變化雙贏的先鋒。
目前，湖南省長沙縣已建立了速生草碳轉化封存及碳資源綜合開發利用總部科研示范基地，在西洞庭湖、南洞庭湖濕地已種植20萬畝高效捕碳的速生草，并在世界首次示范封存1000噸CO2。2013年底長沙縣委、縣政府決定開展創建全國首個“零碳縣”經濟發展模式試點工作。
“零碳縣(區)” 經濟發展模式，是綜合利用大氣碳資源，制造碳產品，形成碳產業的新氣候經濟模式，是應對氣候變化形成的新型經濟產業鏈，是生態效益、環境效益、社會效益和經濟效益的統一體，實現了經濟發展與應對氣候變化的雙贏。
“零碳縣(區)” 經濟發展模式的創建是運用系統工程技術方法，進行碳規劃、碳普查、碳核算、碳核查，統籌碳源與碳匯；通過節能減排等技術手段，減少生產、生活中的CO2排放總量；提高碳匯能力；用碳源總量減去碳匯總量，剩余的CO2排放量用綠色能源替代、碳產品封存和碳交易及生態碳匯補償的方法來抵消。當縣(區)域邊界范圍內碳源與碳匯處于動態平衡時，稱為“零碳縣(區)” 經濟發展模式。包括“生態零碳縣(區)” 經濟發展模式、“負碳縣(區)”
經濟發展模式、“生態負碳縣(區)” 經濟發展模式。通過“零碳”、“負碳”縣(區) 經濟發展模式的創建、復制和推廣，逐步實現“零碳國家”、“零碳世界”經濟發展模式，從根本上降低大氣溫室效應，控制全球氣候變暖；使CO2排放峰值降低和提前；穩定氣候系統，維護地球上水、氣、冰共存的氣候平衡狀態與生物多樣性；解決能源與相關環境問題，消除霧霾，使人類可持續生存和發展。
研究掌握碳循環規律，對碳釋放、碳轉化、碳傳遞、碳封存、碳應用等碳循環過程實施技術控制、統籌和頂層設計，使我國能充分合理地利用沒有國界、沒有紛爭的大氣碳資源，獲得可持續發展的大量物質財富，從碳認識的“必然王國”到達碳認識的“自由王國”。
人類應著眼長遠發展目標，認清各種能源的本質、特性和價值，科學地規劃、發展、使用優勢可再生清潔能源，避免對能源選擇錯誤造成未來能源重復規劃投資和建設帶來的損失。速生草碳轉化封存及替代化石能源，是駕馭高碳的有力措施，必然會使我國成為世界新氣候經濟的締造者和引領者；必然成為控制全球氣候變暖和治理大氣霧霾的終極手段。
