多年来，史蒂文·朱一直主张，气候变化的领导权应该从政客手中夺回，交给科学家。但今年四月，在国会山，地球日那天，当朱就华盛顿出台过的最雄心勃勃的气候变化法案的科学依据作证时，你可能会想，他是否后悔实现了自己的愿望。
反对派立即发起了攻击。密歇根州众议员弗雷德·厄普顿表示，一项温室气体“总量管制与交易”法案将导致美国失业。内布拉斯加州众议员李·特里就管制甲烷排放（在他家乡的畜牧业中产生量很大）提出了一些有趣的疑问，并想知道该法案的排放标准是否达到了“政府让煤电厂破产的目标”。伊利诺伊州众议员约翰·希姆库斯摇晃着带来的道具——一顶安全帽和一块煤——称该法案是“我所经历过的对这个国家民主和自由的最大攻击”。德克萨斯州众议员迈克尔·伯吉斯要求提供人类活动导致温室气体上升的证据。这时，科学家控制了辩论。他礼貌地告诉伯吉斯，他很乐意私下解释其中的联系。听起来，这位众议员在理解手头问题方面已经落后于在场的所有人，被要求课后留下接受额外辅导。
在今年一月被任命为能源部长之前，史蒂文·朱，这位诺贝尔奖得主量子物理学家，最近负责劳伦斯伯克利国家实验室，更习惯于讲授原子的激光冷却，而不是耐心地笑着面对一连串哗众取宠的发言。然而，朱最好还是习惯一下，因为作为奥巴马总统的能源部长，他将面临前所未有的政治挑战。和他的前任，那些职业行政官员和军官一样，他仍然要负责这项工作的标准、庞大的管理职责：维护国家核武器储备和石油储备，管理一个拥有16000名员工的官僚机构，资助国家实验室的研究。朱的直接前任塞缪尔·博德曼坚持认为，排放目标是个坏主意，全球变暖将由未来的技术解决。朱则更为积极主动。他在新工作中的最大任务是帮助实施奥巴马政府旨在改造美国能源经济的宏伟目标，将这个占世界温室气体排放量18%的国家变成低碳可持续性的典范。朱接受了能源部长的职位；他的继任者几乎肯定将是第二任气候变化部长。
在地球日听证会上，朱的主要职责是为《瓦克斯曼-马基法案》（又名《美国清洁能源与安全法案》）等气候变化行动辩护，该法案设定了严格的温室气体减排目标——到2050年比2005年水平降低17%——并为国家温室气体总量管制与交易体系奠定了框架。实现这些目标需要从明年开始，全国平均每年减少约4%的温室气体排放。
这项和其他倡议背后的更大目标，就是激发朱所说的“第二次工业革命”。朱和奥巴马希望看到的激进减排时间表，不可避免地会重新排列美国商业的赢家和输家，而这正是朱将遇到麻烦的地方。共和党和温和派民主党人都反对这项计划，尤其是来自富含煤炭州的民主党人，他们担心其对所在地区的经济影响。克服这种反对，将需要朱和他的同事们——包括环境保护局局长丽莎·杰克逊和交通部长雷·拉霍德——尽力劝说。
朱那天在国会山的表现预示着他的机会。在听证会上，他的同事们经常把发言权让给他，尤其是在科学问题上。这显然并没有阻止所有的政治作秀。但很多时候，当朱站出来主导时，发生了与华盛顿很不寻常的事情：讨论的基调从分裂的辩论转变为对科学挑战的认真考虑。也许这只是任何人——无论是共和党还是民主党——都会对一位诺贝尔奖得主表现出的自然尊重。但在华盛顿，每一分优势都很重要。
61岁的朱，是三个儿子中的老二，父母是中国移民，到美国攻读麻省理工学院的高等学位。他说教育是家庭最高的追求，朱家兄弟共有七个高等学位，分别来自哈佛、耶鲁、麻省理工、伯克利和加州大学洛杉矶分校。
朱说话精确，很少犹豫或中间修正，他不会放慢速度去解释，比如量子力学中的棘手概念。听他的讲座，就像和一个网球高手对打一样：即使他让你感觉轻松，速度仍然是你所能承受的极限，甚至更快。
将如此高水平的科学大脑任命为内阁级别官员，无疑是联邦层面拥抱科学最清晰的体现。奥巴马政府也为朱提供了可观的资金。诚然，能源部下个财年的263亿美元预算，仅比布什时代的拨款略微增加了5%。但朱还获得了390亿美元的经济刺激资金——这使得部门资金累计增加了250%以上。作为他最初的举动之一，新任部长宣布拨款12亿美元用于劳伦斯伯克利等国家实验室的研究和建设。
朱认为，在中长期来看，需要技术突破，而不仅仅是快速实施现有技术，才能解决气候变化问题。他说：“这是一个科学和技术必须真正解决的问题。”“我们现在有很多事情可以做，尤其是在能源效率方面，但要达到我们真正需要达到的目标——碳排放量减少80%或90%以上，同时发展中国家还能享受更高的生活水平——我们真的需要有更好的选择。”
朱带着关于哪些选择值得认真考虑的坚定观点上任，并通过预算决定开始明确他的偏好。例如，五月初，他宣布拨款7.865亿美元，用于增加先进生物燃料的基础研究。几天后，他却削减了1亿美元的汽车氢燃料电池研究预算。在解释他的决定时，他对氢动力汽车的前景做出了严厉评估，表示他希望投资于“能真正让我们走上低碳排放道路”的项目。
在朱的崇拜者中，任何对他能否在能源部取得成功感到犹豫，都源于他所面临工作的艰巨性。其中一部分是他的错；没有人比朱本人更清晰地阐述过这些挑战。在过去四年半的公开讲座中，他利用在劳伦斯伯克利的平台阐述了全球变暖背后的科学证据。在一场著名的实验室讲座中，他曾将“我们当前能源消耗的‘隐藏成本’（not-so-hidden costs）”与国家安全和持续的经济繁荣联系起来。“因此，我认为——不仅是认为，而且是显而易见的，至少对我来说——获得可持续的零碳能源是我们今天面临的最重要的技术或科学挑战。”
朱在能源部任职前的履历，充满了解决几乎不可能解决的科学问题的记录。像所有诺贝尔奖得主一样，朱在获奖时写了一篇自传，追溯了他的历史。这位年轻科学家的肖像，描绘了他从长岛童年时期在家里的地板上摆弄电子积木，到几十年致力于研究出一种能将原子冷却到如此低（具体来说，比绝对零度高24000万分之一度）以至于可以被捕获、观察并加以利用的方法。他参与创建了一个六束激光陷阱，原子无法逃脱，在陷阱中损失大量能量，从而使原子在室温下以几乎无法观察的速度减慢到每秒几厘米。这一发现得到了广泛应用，包括将美国国家标准与技术研究院维护的原子钟的精度提高了十倍以上。
在加州大学伯克利分校攻读物理学研究生期间，朱很快引起了尤金·康明斯的注意，康明斯当时正在讲授一门必修课。“史蒂夫很早就问我，我是否能带他做研究课题，”康明斯说。“他显然是班上最好的学生。起初我感到尴尬，因为我没有一个真正好的课题给他做。”最终，两人确定了一个旨在通过寻找电子和夸克之间相互作用证据来检验当时新提出的粒子物理标准模型某个部分的实验。
据康明斯说，朱是一位出色的实验物理学家，善于即兴发挥。在他们进行项目的过程中，两人意识到这需要一台最先进的激光器，而康明斯对激光知之甚少。朱自信地向他的导师保证，他会自己制造一台。他做到了，使用了学生机加工车间的廉价和借来的零件，直到他造出了一种被称为“闪光灯泵浦脉冲染料激光器，带圆柱形双椭圆腔”的设备。他们的实验引起了轰动。在诺贝尔奖获奖感言中，朱说：“这项工作非常令人兴奋，全世界都在关注我们。”
不幸的是，就在他们发表研究成果前几个月，斯坦福直线加速器中心的另一支研究小组抢先完成了他们的工作，证明了朱和康明斯希望发现的正是他们所希望发现的。尽管如此，贝尔实验室的人们并没有忽视朱和康明斯利用一套台式设备，几乎就抢先了一个正在使用地球上最先进科学设备之一的竞争对手团队。1983年，贝尔任命朱为新泽西州霍姆德尔市量子电子学研究部的负责人。
在那里，他开始了原子冷却的研究。国家标准与技术研究院的物理学家威廉·菲利普斯在几次会议上认识了朱，并一直关注着他的进展。他记得在一次会议的午餐休息时间与朱谈论激光冷却捕捉中性（非离子）原子的潜力。接着，一场友好的竞争开始了。菲利普斯和他的同事们在NIST取得了突破。另一位物理学家克劳德·科恩-塔诺季则从巴黎的法国高等师范学院贡献了实验。朱则在贝尔实验室，后来在斯坦福大学取得了他的发现。他的顿悟时刻发生在新泽西州一场大雪中。除了他之外，所有人都离开了实验室（在贝尔实验室这是很不寻常的，人们总是会待在一起彻夜讨论科学），他突然意识到，与其先抓住原子再冷却它，不如先冷却原子再抓住它。1997年，这三位科学家共同获得了诺贝尔物理学奖。
对朱来说，与自然法则打交道可能比测试华盛顿繁文缛节的极限要容易。在国会山关于地球日的辩论结束后一周，总量管制与交易立法就已经陷入困境。该法案的主要作者、加利福尼亚州众议员亨利·瓦克斯曼，由于对工业和消费者成本的不确定性持续存在，已经搁置了该法案的推进。两党的委员会成员都必须决定哪些行业将被授予免费碳信用额度（以及多久），这项措施将帮助企业补贴开发更清洁技术的努力。而关于法案经济影响的预测差异很大。美国环保局的官方估计，每户家庭因能源价格上涨而产生的年均成本为98至140美元；一个行业团体委托进行的估计，每户家庭在2015年的平均成本为1000美元，在2020年为1400美元。
如此广泛的改革不可避免地会犯错误，例如俄勒冈州众议员格雷格·沃尔登在众议院能源委员会上提请朱注意的“合格水电”定义过于狭窄。风力发电增长的最大障碍之一是储存其产生电力的困难。利用风力将水泵送到更高的位置，在需要额外电力时将其释放并流过涡轮机，提供了一个简单的解决方案。但《瓦克斯曼-马基法案》的写法似乎使得在这种情况下进行抽水蓄能是非法的。
沃尔登趁机让朱难堪；这个棘手的定义出现在法案的一页上，而这位部长承认他没有读过。这是一个小插曲——朱很懊悔，沃尔登也没有停下来幸灾乐祸——但它揭示了一个更大的担忧。如果朱希望在华盛顿取得成功并为他的议程争取共识，他既需要巧妙地避开这些意外，也需要赢得像沃尔登这样的人的支持，这些人是亲商人士，通常对政府监管持怀疑态度。
朱有一个成功的监管案例可以缓解这些担忧。自20世纪70年代以来，工程师们在仅仅受到监管威胁的情况下，迅速重新设计了更高效的冰箱。“我怎么强调这一点的重要性都不为过，”朱在回答加利福尼亚州众议员简·哈曼提问时说。“如果你看看今天节省的能源——我们有大约1.5亿台冰箱。与1974年的标准相比，我们今天节省的能源，仅从冰箱本身来看，就比我们现在在美国生产的所有风能和太阳能加起来还要多。”
没有哪个顿悟让朱决定如此直接地应对气候变化。“这实际上是逐渐发生的，”他说。“大约六七年前，我开始担心能源问题。当我越读越多，我意识到这可能非常严重。”那时，他还是斯坦福大学的一名教授。在物理学会议上，除了他的激光冷却讲座，他还开始提供一个关于能源的讲座。他加入了惠普特基金会的董事会，这是一个深度参与环境问题的非营利组织，在那里他遇到了许多“志同道合的人”。2004年，他以前在贝尔实验室的老板（当时是劳伦斯伯克利实验室的主任）要调动，并敦促朱至少去面试一下那个职位。这可能看起来像是一次飞跃，但劳伦斯伯克利实验室的职责在规模上，而非类型上，都与他在贝尔实验室的工作相似。“我的第一个回答是‘不’，”朱说。“我没有成为一个大官僚的野心。”但很快他就改变了主意。“如果我真的对气候变化感兴趣，这将是一个很好的平台。如果我能吸引一些顶尖科学家到劳伦斯伯克利实验室，并让他们转移他们的兴趣，这可能会产生影响。”朱面试的那天下午，劳伦斯伯克利实验室就给了他工作。
将劳伦斯伯克利实验室变成气候变化研究的圣地可能有些夸张，但朱可以为他吸引的科学家提供很多东西，包括全国最大的研究实验室之一的设施，以及免受小型大学物理系常见的学术内斗的困扰。在劳伦斯伯克利实验室，朱成功地启动了许多他希望能够带来真正突破的“蓝天”项目。其中一个劳伦斯伯克利实验室团队正在研究自动化需求响应，这是新型“智能”电网的一个功能，有助于在高峰时段降低能源使用。另一个团队希望通过基因改造，将开关草和芒草等植物物种用于生物燃料。还有一个团队正在生物工程化合成微生物，以分解野草或杨树中的纤维素，生产出比玉米基乙醇更环保的汽油替代品。
朱喜欢指出科学过去避免全球灾难的例子。他经常引用同胞诺贝尔奖得主弗里茨·哈伯和卡尔·博世的工作，他们找到了固氮用于化肥的方法，以及诺曼·博洛格，他开发了高产抗病小麦品种；他们的工作改变了农业，通过防止饥荒拯救了数百万人的生命。朱深信，科学和技术现在能够也必须提供类似的服务。“第一次（工业革命）使我们从体力劳动，人类和动物，过渡到使用碳基燃料，”他说。“意想不到的后果是直接的空气污染——二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、雾霾。我们利用科学来解决这些问题。这是一个更严重的问题：即，我们如何以一种更少碳的方式获取能源？”
“我是一个乐观主义者。这会发生的，”他说。然后他补充了一句，这句是这位乐观主义者近乎严厉警告的话。“但如果我们只是继续做我们今天做的事情……嗯，我们没有多少时间了。这样说吧。”
