參考資料：

3.14

知識分子

The Intellectual

第四屆青山科技獎獲獎?wù)?/p>

撰文| 馮灝

沒有CNS論文（CNS代表Cell、Nature、Science三本頂級期刊），但這位“非主流”科學(xué)家、華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授王朝仍然獲得了青山科技獎評委的認(rèn)可，成為第四屆美團(tuán)青山科技獎得主。

在傳統(tǒng)學(xué)術(shù)評價體系中，王朝的科研路徑顯得有些非典型——雖然沒有CNS論文，但他用玉米芯和土豆做出了全球第一雙可以完全降解的鞋子。他的成果不在頂刊論文里，在工廠的萬噸級生產(chǎn)線上。

在綠色低碳領(lǐng)域，中國科學(xué)家貢獻(xiàn)了全球第一的論文數(shù)量[1]，但在成果轉(zhuǎn)化上還有很大潛力。根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局2022年的中國專利調(diào)查報告，高校發(fā)明專利產(chǎn)業(yè)化率只有3.9%[2]。也就是說，大量的成果藏在論文和實驗室里。

美團(tuán)發(fā)起的“青山科技獎”試圖提供一個新思路——這個專注在綠色低碳領(lǐng)域的獎項沒有論文門檻，更關(guān)注“解決實際問題”的科研工作者。

第四屆十位獲獎?wù)咧校腥擞猛炼埂⒂衩鬃隹山到獾妮喬ィ腥擞秒x子液體捕捉二氧化碳，有人革新煉油技術(shù)，有人守護(hù)冰川……他們除了是傳統(tǒng)學(xué)術(shù)圈的“明星”，還用產(chǎn)業(yè)化思維打開了一條新路。“把論文寫在祖國大地上！”中國科研的轉(zhuǎn)型，在綠色低碳領(lǐng)域已經(jīng)拉開序幕。

01

冰淇淋很重要，

冰川更重要

2021年開始，青山科技獎得主、南京大學(xué)能源與資源學(xué)院教授朱嘉及其團(tuán)隊每年都會去海拔5000米高原上的達(dá)古冰川，達(dá)古冰川在過去30年里消融了80%，如今只剩下1.2平方公里的冰體。

醉心于光熱材料研究的朱嘉，最開始研發(fā)的輻射降溫材料是為了解決“冰淇淋化得太快”的問題。但南京大學(xué)的地學(xué)前輩看到朱嘉發(fā)表的論文之后找到他說，“冰淇淋很重要，但冰川更重要，全世界的冰川都在消融。”朱嘉和他的同事爬上達(dá)古雪山，將材料鋪在冰川表面，然后觀察冰川的變化，冰層斷面見證了改變——3個月增厚1.5米，消融速度驟降80%。“這就像給冰川蓋了一層高級防曬衣，不止反射太陽光，而且輻射能量。”他說。

朱嘉團(tuán)隊在達(dá)古冰川開展保護(hù)實驗

王朝也試圖在龐大難解的環(huán)境議題中發(fā)現(xiàn)具體的解決路徑。

比如他經(jīng)常留意大街上的汽車輪胎。全球每年消耗輪胎超過10億條，這些來自石化原料合成的傳統(tǒng)橡膠制品，降解需要數(shù)百年。

更讓王朝憂慮的是輪胎的橡膠磨屑，這些磨屑隨著飛馳的汽車，滲入土壤、地下水、湖泊和大海里，還有的被魚類吞食，最終進(jìn)入人體。2021年發(fā)表在Environment International上的一篇文章首次發(fā)現(xiàn)在人類嬰兒胎盤中存在微塑料[3]，2025發(fā)表在Nature Medicine的文章首次確認(rèn)微塑料可在人體大腦中累積，并且其濃度在近年顯著上升[4]。

“如果能開發(fā)出可自然降解的橡膠，磨損的顆粒就不會變成微塑料污染土壤和水源，”王朝說，“很早以前我就在想，如果能造出一種材料，用完后消失得像落葉一樣，該多好。”

在攻讀博士學(xué)位期間，導(dǎo)師告訴他——要用大宗的原料和簡單的方法，做出最有用的東西。師徒走了一條在當(dāng)時無人問津的路——用土豆、木薯粉、玉米芯作為原料合成橡膠，這些生物基橡膠的原料從大自然中來，來源豐富，又能快速再生。這種可降解橡膠的特殊結(jié)構(gòu)能讓微生物輕松分解它——微生物會先把橡膠拆成小碎片，再一點點“吃掉”，最終在自然里降解消失。

這是一條全新的路徑，實驗更像是在黑暗中摸索。數(shù)不清的失敗過后，最終研發(fā)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的橡膠材料——力學(xué)性能接近傳統(tǒng)橡膠，堆肥環(huán)境下3個月降解率超70%，這些橡膠變成了水和二氧化碳，需要說明的是，當(dāng)生物基橡膠材料分解時，釋放的二氧化碳是植物在生長過程中吸收的碳，因此從生命周期來看，這部分碳排放可以被認(rèn)為是碳中和的，即不會增加大氣中的凈碳排放。隨后，他們用這種新型的綠色材料替代了傳統(tǒng)的鞋底，生產(chǎn)出全球第一款全生物基的可降解鞋。王朝將首批制成的500雙鞋全部送給了學(xué)生。

王朝用土豆、玉米等為原材料制備成的可降解鞋

長久以來，全球的鞋廠都在尋找一種可降解橡膠，用來替代傳統(tǒng)的橡膠鞋底。當(dāng)王朝團(tuán)隊的生物基可降解鞋底成功之后，真正意義上的可完全降解的鞋才成為了可能。在堆肥條件下只需要幾個月，廢棄的鞋就會完全消失在土壤里——而不是等待數(shù)百年。看到這里，你也許會想，鞋子會不會穿著穿著被降解了？事實上，王朝老師團(tuán)隊在耐磨性等方面做了非常多的實驗工作，日常穿著并不會降解。

國內(nèi)外的各大運(yùn)動品牌、鞋企聞風(fēng)而來，向王朝拋出了橄欖枝。王朝最后選擇了國內(nèi)品牌，他說，如果我和國外品牌合作，人們會說是國外的大品牌解決了廢棄鞋子的污染問題，我們只是為別人做了嫁衣。“我希望是我們中國最先做出來可降解鞋，哪怕不宣傳我們的橡膠，那也是我們國家自己的東西，是完全不一樣的。”

02

科研馬拉松與長期伴行者

生態(tài)學(xué)家喬安娜·梅西在《大轉(zhuǎn)折》中寫道，從工業(yè)增長社會向生態(tài)可持續(xù)社會的轉(zhuǎn)折，也即從自我毀滅的經(jīng)濟(jì)模式，轉(zhuǎn)向與自然和諧、面向未來的經(jīng)濟(jì)，它囊括了那些為尊重和保護(hù)生命而采取的所有行動。

道理已經(jīng)再清楚不過，而美團(tuán)青山科技獎想做的，是真正陪伴一位位科學(xué)家，把“道理”變成一天一天的科研。

青山科技獎迄今已頒發(fā)4屆，累計有39名青年科學(xué)家獲獎。他們每人獲得稅后100萬元獎金，用途沒有任何限制，科學(xué)家們可以自由支配。

這份陪伴在當(dāng)下的中國更顯珍貴，因為低碳技術(shù)正在重塑未來經(jīng)濟(jì)版圖。牛津經(jīng)濟(jì)研究所發(fā)布的一份綠色經(jīng)濟(jì)報告估計，“到2050年，低碳技術(shù)將為當(dāng)年的全球經(jīng)濟(jì)帶來價值10.3萬億美元的新產(chǎn)業(yè)。”

低碳產(chǎn)業(yè)龐大的體量對每個國家都是一次新的機(jī)遇，在這場各國紛紛入場的“綠色競賽”中，大家都站在同一條起跑線上，誰能率先突破技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化瓶頸，誰就能定義下一代的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，占據(jù)市場和話語權(quán)。

和所有新興技術(shù)一樣，這是一場需要耐心的競賽。

幾乎每一個青山科技獎的獲獎?wù)撸冀?jīng)歷過這樣一段艱難的時光。20多年前，低碳還是一個要坐冷板凳的領(lǐng)域：因為是一個未知的領(lǐng)域，很難申請到研究經(jīng)費(fèi)，成果也很難獲得認(rèn)可。

在這場綠色低碳的科研馬拉松中，每一位科學(xué)家都曾經(jīng)是一位孤獨(dú)的跑者。他們面對的不僅是技術(shù)的難關(guān)，更是時間的考驗。正如一位青年科學(xué)家所言：“科研是一場沒有終點的長跑，我們只能在黑暗中摸索，直到找到那一束光。”

得益于中國在第75屆聯(lián)合國大會正式提出的雙碳戰(zhàn)略——2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，低碳領(lǐng)域的科研經(jīng)費(fèi)，開始迅速增長，社會的關(guān)注更是推著所有人前進(jìn)。

后來，美團(tuán)這樣的社會力量也加入了進(jìn)來。為鼓勵更多科學(xué)家投身綠色和可持續(xù)領(lǐng)域的研發(fā)，2021年開始，美團(tuán)投入5億元設(shè)立公益性的青山科技基金，并發(fā)起“青山科技獎”。

青山科技基金的選擇，正是基于對這一領(lǐng)域的深刻理解與使命感。美團(tuán)的使命是“幫大家吃得更好，生活更好”，而綠色低碳是實現(xiàn)這一使命的重要路徑。美團(tuán)核心本地商業(yè)CEO王莆中說，設(shè)立青山科技獎，不是為了追求經(jīng)濟(jì)回報，而是希望能夠著眼未來，甄選出低碳領(lǐng)域里的先進(jìn)技術(shù)和研發(fā)人才，讓他們能夠心無旁騖地投身科研事業(yè)，發(fā)揮出最大的創(chuàng)新潛能。

美團(tuán)青山科技獎希望能在這些跑者的跑道上點亮一盞燈。它不僅提供了資金的支持，更為他們提供了可以安心奔跑的信心。科學(xué)家們可以放下短期的壓力，專注于那些真正重要的問題。正如一位獲獎?wù)咚f：“美團(tuán)的資助讓我能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q那些真正重要的問題，而不是被短期的成果所束縛。”

一個有活力的科研資助體系，政府支持和社會支持互相補(bǔ)位，缺一不可。2021年美國聯(lián)邦政府提供了40%的基礎(chǔ)研究資助，而企業(yè)提供了36%，幾乎是同等重要。

在中國，社會力量對科研的資助剛剛起步，目前，美團(tuán)的青山科技獎、騰訊的科學(xué)探索獎、阿里的青橙獎被視為關(guān)注青年人才的三大社會科技獎。探索獎鼓勵從零到一，青橙獎致力于發(fā)掘青年學(xué)者，青山科技獎則專注綠色低碳技術(shù)的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

政府科研基金的申請通常需要提供比較完整的研究數(shù)據(jù)和結(jié)果，獲得多數(shù)同行專家的認(rèn)可，這對于全新的探索而言是很難的。而社會資金的優(yōu)勢在于它的靈活性，有了社會資金的參與，就可以針對新興領(lǐng)域和技術(shù)進(jìn)行大膽有力的支持。其中，企業(yè)設(shè)立支持青年科學(xué)家的獎勵，成為社會力量設(shè)獎的重要組成部分，與既有獎勵體系共同構(gòu)成了更為完善的科研支持力量。

對科學(xué)家而言，創(chuàng)新無法一蹴而就，失敗是常態(tài)。尤其在低碳這樣的新興技術(shù)領(lǐng)域，研發(fā)時間長、成本高、回報慢，但能產(chǎn)生巨大社會效益。青山科技獎想為科學(xué)家提供艱難時期的陪伴，能給予他們一些力所能及的幫助，幫助他們跨越漫長的周期。

“美團(tuán)有長期投入的耐心，愿做科學(xué)研究的‘鋪路石’，”王莆中說。

為了開發(fā)生物基可降解橡膠，王朝和導(dǎo)師花了近20年時間。剛開始的時候，生物基可降解橡膠不為大家所關(guān)注，除了申請項目經(jīng)費(fèi)、發(fā)表論文非常困難，做一款原創(chuàng)性材料的實驗過程中也遇到各種各樣的困難。

王朝甚至半開玩笑，如果當(dāng)時有青山科技獎就好了，“（做可降解橡膠）可能會縮短幾年。”

03

所有的問題都服務(wù)于成本

第四屆青山科技獎得主、北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)院教授陳棋把研發(fā)新材料比作開地圖——傳統(tǒng)光伏材料晶硅是座燈火通明的現(xiàn)代都市，而新型光伏材料鈣鈦礦是片籠罩在濃霧里的原始森林。摸索其間，會讓你想起游戲《文明》里的設(shè)定：當(dāng)你用開拓者模式走進(jìn)黑色區(qū)域，等待你的是意想不到的驚喜或危險。

2013年，陳棋在美國加州大學(xué)洛杉磯分校首次接觸鈣鈦礦太陽能電池時，它的光電轉(zhuǎn)化率僅為10.9%，但其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)讓人著迷。彼時的研究才剛剛起步，“全世界可能只有不到十個團(tuán)隊在研究它”，領(lǐng)域里有著大量低垂的果實，“我們很快就做出19.3%的效率。”

十多年后，單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池效率已達(dá)26.9%，非常逼近晶硅電池的27.3%，鈣鈦礦/晶硅疊層電池則突破了34.6%，陳棋也看到了鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的可能性。

如何提升鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率?——為光生載流子鋪設(shè)高速“公路”。在從光到電的轉(zhuǎn)化過程中，光生載流子通常要穿越微米級的“崇山峻嶺”，還要躲避各種“陷阱”，沿途難免撞得鼻青臉腫；而在鈣鈦礦電池中，通過給它們修建磁懸浮軌道交通，載流子能以最少的損耗達(dá)到目的地。

當(dāng)被問起這種爆紅的新型環(huán)保材料技術(shù)轉(zhuǎn)化最大的障礙是什么時，陳棋毫不猶豫地回答，“成本，光電轉(zhuǎn)化率、電池壽命、穩(wěn)定性、良品率，我們關(guān)注的這些指標(biāo)歸根結(jié)底都體現(xiàn)在成本上，其實所有的問題都是成本問題。”陳棋說，“光伏技術(shù)之間的激烈競爭，就是看誰能更便宜地產(chǎn)電。對于用戶而言，電是沒有區(qū)別的。所有創(chuàng)新最終都要換算成電站賬本上的數(shù)字。”

對成本敏感，幾乎是青山科技獎獲獎?wù)叩墓残浴Ｒ驗閷τ诘吞技夹g(shù)應(yīng)用，幾分錢的成本差別，就可能成為決定一項技術(shù)能否商業(yè)化的分界線。

來自中國石油大學(xué)（北京）的趙亮，因其團(tuán)隊開發(fā)的降碳減污技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用獲得了第四屆青山科技獎。在知道自己獲獎的時候，趙亮有些感慨，“這個獎項對于我們這個行業(yè)的科研人員起到了導(dǎo)向的作用，光是有一些idea還不夠，更重要的是把這個idea應(yīng)用到實際生產(chǎn)當(dāng)中，幫助企業(yè)獲得更大的效益和進(jìn)步。”

其實在此之前，趙亮經(jīng)常奔波于山東、內(nèi)蒙、陜西、寧夏等各地的煉廠，“企業(yè)有自己的科研能力，可以解決很多技術(shù)和生產(chǎn)難題；作為高校，需要利用自己的優(yōu)勢在突破創(chuàng)新上發(fā)揮力量，解決國家重大急需問題、為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提前布局。當(dāng)然，實驗室做出的技術(shù)，最后還是要依靠企業(yè)來幫助實現(xiàn)落地生產(chǎn)。”

回想起在和企業(yè)的不斷合作中，趙亮說，“企業(yè)對于新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是非常關(guān)注的，這也不斷提醒我們不能做只存活于實驗室的科研，要在創(chuàng)新的同時注重經(jīng)濟(jì)性、實用性和可行性。只有創(chuàng)新、環(huán)保、高效、效益好的技術(shù)才能實現(xiàn)‘把論文寫在祖國大地上’的目標(biāo)”。

同為獲獎?wù)叩那迦A大學(xué)化學(xué)工程系的教授徐建鴻說，“清華有一句話叫頂天立地，頂天就是要做從0到1的原創(chuàng)突破，立地是1到100，也就是我們要把一個新技術(shù)慢慢實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，走好最后一公里，服務(wù)于企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，或是服務(wù)大眾產(chǎn)生社會效益。我想，這也是青山科技獎秉持的理念。”

04

科研價值有了新的題中之義

在徐建鴻看來，來自企業(yè)的科技獎項，對于這些從事基礎(chǔ)研究，或者應(yīng)用技術(shù)研究的年輕學(xué)者來說，是一種外在的推動。因為學(xué)術(shù)圈有它固有的一套晉升渠道，而企業(yè)注入了激發(fā)青年科研人員創(chuàng)新的資金，是在原有路徑的基礎(chǔ)上，提供了更多的更新的維度。

來自企業(yè)的資助能夠提供不同于政府資助的科學(xué)生態(tài)，比如騰訊的科學(xué)探索獎讓科學(xué)家們嘗試最大膽、最瘋狂的科學(xué)設(shè)想；而青山科技獎則關(guān)注新技術(shù)的轉(zhuǎn)化，他們更愿意獎勵從實驗室走向生產(chǎn)線的科學(xué)家們。

中國科學(xué)院過程工程研究所研究員何宏艷所在的研究團(tuán)隊聚焦二氧化碳的資源化利用過程，開發(fā)了限域離子液體的復(fù)合膜材料，實現(xiàn)了工業(yè)廢氣中的二氧化碳到高值化學(xué)品的華麗變身，何宏艷說：“在這里，我深刻體會到了科技的強(qiáng)大變革力量。”

“有時，傳統(tǒng)方法像在迷宮中摸索前行，而我們所做的，就是希望為每個分子裝上‘路燈’。”何宏艷說。在他們團(tuán)隊設(shè)計的離子液體復(fù)合材料中，陽離子如同智能腳手架，陰離子則是功能各異的模塊。通過調(diào)節(jié)陽離子側(cè)鏈長度、構(gòu)筑不同的官能團(tuán)，并結(jié)合多樣化的基底材料，他們讓這些微小的“建筑單元”既能捕獲二氧化碳，又可能為催化反應(yīng)提供微型工廠。最終，他們成功地將被視為廢氣的二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要的化工產(chǎn)品，真正實現(xiàn)了“變廢為寶”。

從實驗室的小規(guī)模（克級）到工業(yè)生產(chǎn)的噸級，這一過程遠(yuǎn)非簡單的數(shù)字游戲，而是充滿了未知的挑戰(zhàn)。從實驗室的瓶瓶罐罐到工廠的萬噸級工程，如何將實驗室的理想數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)線上的可持續(xù)生產(chǎn)，是拷問這些科學(xué)家的終極試煉。

陳棋的團(tuán)隊從實驗室轉(zhuǎn)向中試車間，面對的全是新問題：如何讓指甲蓋大小的電池穩(wěn)定工作25年？如何在1米×2米的組件上保持性能一致？“中試車間的問題比實驗室復(fù)雜一萬倍。”他感慨。

實驗室的儀器可以精確地控制0.1℃的溫度波動，但在千噸級、萬噸級產(chǎn)線的宏觀尺度上，精確控制變得艱難，而誤差會在連續(xù)化生產(chǎn)中引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。舉個例子，實驗室燒杯里的磁力攪拌，在工業(yè)裝置中變成了價值昂貴的螺旋槳葉，物料黏度的細(xì)微變化就會直接影響熱傳導(dǎo)，這就是產(chǎn)業(yè)化的殘酷。

2023年，教育部等五部門印發(fā)《關(guān)于完善科技成果評價機(jī)制的指導(dǎo)意見》，首提“破四唯+立新標(biāo)”：破唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎項；立以質(zhì)量、績效、貢獻(xiàn)為核心的評價體系。青山科技獎的實踐提供了一種樣本：其評審標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)用價值、社會和環(huán)境效益都占有一席之地。

由“頂刊競賽”轉(zhuǎn)向“問題驅(qū)動”，青山科技獎?wù)J可“解決真問題”的價值，哪怕這些問題尚未寫入教科書。“我們需要能體現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)化貢獻(xiàn)的指揮棒。”來自青年科學(xué)家們的建議，道出了科研評價體系的兩難。在高校，發(fā)頂刊論文仍是晉升“硬通貨”，不少研究被困在實驗室里，而產(chǎn)業(yè)化成果又難以量化。

青山科技獎申報者提交的答辯資料中，除了傳統(tǒng)的獎項和論文外，往往還會體現(xiàn)既往成果和在研項目在實際生產(chǎn)、生活中已產(chǎn)生或?qū)a(chǎn)生什么樣的影響。

獲獎?wù)吆颓嗌娇萍吉勈请p向選擇，朱嘉也很贊賞青山科技獎的理念，他對科學(xué)與技術(shù)的分野有著清醒認(rèn)知：科學(xué)陽春白雪回答為什么，技術(shù)解決世俗生活怎么辦。科學(xué)與技術(shù)如同河流的兩岸：科學(xué)探索自然的奧秘，技術(shù)架起通往彼岸的橋。

訪談時，這些科學(xué)家有的在去工廠和企業(yè)的路上，有的即將去新的產(chǎn)線實地考察，他們/她們都將探索更多的實際問題。這些不斷提出、不斷解決的實際問題或許不在頂刊論文里，但它們正在工廠、冰川和消費(fèi)者的腳下，書寫另一種答案。

[1]https://www.istic.ac.cn/ueditor/jsp/upload/file/20240925/1727235119186017876.pdf

[2]https://www.cnipa.gov.cn/attach/0/5485425747ed467397ebabdbc317293a.pdf

[3]A, Antonio Ragusa , et al. Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International. (2021)

[4]Nihart, A.J, et al. Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nature Medicine. (2025)