“副教授”拒绝插电、攻克癌症、太空天梯｜科幻未来背后的技术密码

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来源：DeepTech深科技

3 月 30-31 日，全球青年科技领袖峰会在北京海淀成功举办，本次大会以「人类，为了什么需要创新？」为主题。旨在深入探讨科技创新的本质和意义，探索如何通过创新推动社会和人类的发展。

在峰会 31 日上午的“未来基石”和“从实验室到办公室”板块，材料、能源和芯片等领域的学术专家、创业者以及投资人代表等发表主题演讲，向观众介绍研究、开发的最新进展与前沿思考，并在炉边对话环节中分享了各自的真知灼见。

未来基石：新材料构建新未来

从先进高分子材料发展到新型半导体材料，稀土功能材料再到生物材料、3D 打印材料等前沿材料，为实现可持续能源的目标，科学家们始终致力于能源材料的研究和开发。在未来，新的能源材料将有望促进能源生产的效率和可持续性，降低能源成本并减少对环境的负面影响。

清华大学地球系统科学系副教授、博士生导师，国际科学计划 Carbon Monitor 负责人刘竹长期关注碳排放问题，他在分享中表示，我们现在谈到碳排放时，常常提到的排放数据其实只是一个估计值，这就会造成人为误差。目前行业依赖的碳排放数据多来自西方国家的机构，这些机构发布的数据有一个非常重要的特点：在时间上有明显的滞后性。

“比如我想要 2022 年的数据或者今天的数据，这个是很难获得的。我们查相应的机构报告，只能看到 2018 年、2019 年的数据，”刘竹表示，目前大家探讨的碳中和问题，依赖的全是历史数据，“这样的后果就是，就像你开车，往后看却不往前看，我们甚至无法感知到现在面临的危险。”

因此，作为降低碳排放事业的一项基础设施、基础工作，刘竹正在建立近实时碳数据库，以一套新的数据收集体系，依赖 GPS 等实时的信息系统，为碳中和事业提供基础的碳排放数据。

清华大学车辆与运载学院准聘副教授冯旭宁，正在努力通过突破安全技术瓶颈以支撑锂电池性能极限的突破。他表示，电池技术开发有一个非常重要的特点：需要同时满足电池本身工作温度、长寿命、高功率、高比能、高安全等功能特性，因此实验室里能够做出某一个性能比较好的电池是比较容易的，但想要均衡满足各个方面的需求是非常困难的，这也是电池研究者在做研究过程中的一个难点。其次，开发出一个非常好的电池，在性能表现上很突出，但可能成本非常高。这是整个行业面临的压力，即性能优秀的电池也需要持续压低成本，才有可能进行大规模推广。

冯旭宁预测锂离子电池能量密度的极限——400Wh/kg 将可能在 2030 年达成，“希望我们在安全技术方面的努力能够让 400Wh/kg 的电池取得商业化应用的突破，这是我个人一直在不断追求应用的场景。”冯旭宁说。

不同于突破性能极限、造出更大更好的锂电池，香港科技大学（广州）功能枢纽可持续能源与环境学域长聘副教授、研究员訾云龙探索的是面向无源物联网的自供能无线系统——让小型电子设备自行供电。訾云龙在分享中表示，物联网的应用带来了很多小型电子器件的使用，它们广泛且零碎地分布在各种空间里，有的在地底，有的在海里，有的时刻处在移动状态里。其共同的特点就是难以通过传统插电的方式充能，而电池供能则需要定时维护和更换。

訾云龙的团队开发了摩擦纳米发电机 Triboelectric Nanogenerators，基本原理是通过不同的表面摩擦起电，再进行静电感应实现静电输出。“以前摩擦电仅能实现微瓦、毫瓦的输出，而我们的器件可以实现瓦级的电力输出。同时也实现了指甲盖的大小的器件用于自供能无线传感。”訾云龙表示，未来无源设备的普及将为可穿戴设备、人机交互打开新局面，在元宇宙等前沿技术领域也能找到创新性的应用场景。

炉边对话：材料就是要造出来，而不只是写出来

随后的未来基石圆桌论坛把话题聚焦在未来能源、材料的研究上。在这个颠覆性、创新性的话题下，蒙牛集团创投基金负责人高航作为主持人、清华大学化工系副教授、特别研究员、博士生导师张如范和华东理工大学教授许建和作为嘉宾深入探讨了材料领域的新未来。

高航表示，今年以来，以生成式 AI 为代表的技术在虚拟世界、互联网世界的突破吸引了来自全球的目光；另一边，以室温超导为代表，在宏观世界里的学术进展也获得了学术界以外的关注。几年难得一见的全民狂欢也展现出前沿科学进展对广泛人群的吸引力。

张如范的研究领域——碳纳米管——常被形容为太空天梯材料，作为人类已知抗拉强度最高的材料，碳纳米管的密度只有钢铁的 1/6，但强度却可以达到它的 100 倍以上，就算和碳纤维相比，碳纳米管在强度上也是前者的 15 倍。碳纳米管可以用于制造航空天梯等许多我们现在的世界还不存在的产品，在航空航天、超级建筑、高性能防弹衣、透明显示器、高性能芯片等领域，有着广泛的应用前景。

张如范提到，制备决定未来。对纳米材料研究来说，不管材料的理论性能有多好，如果无法解决制备难题，它可能永远只停留在论文里，停留在实验室研究阶段。他表示，化工人的使命任务就是找到一种低成本的方法，大规模制备某种材料。这也是他给自己定下的一个使命，要用 10 年时间，“把超长碳纳米管做到批量制备”

许建和说，在过去，有机化学系同学的梦想就是：你能画出一个什么样的结构式，就能设计并合成得到什么样的分子。如今的生命科学、合成生物学就是在实现这样的一个梦想，这个领域的研究者希望通过基因编码以及微生物发酵的方式，生成世界上任何一个分子。

梦想正在成为现实，许建和说，“现在我们的技术已经到了一个临界的水平，理论上已经可行了。对于合成生物学而言，这个领域的科学家预计，至少有 60%-70% 的化学品在未来可以通过生物学方式在实验室里制造完成。”

目前，合成生物学行业还在努力解决选品、整体菌株构建的难题，在产业化落地方面，就像任何一个新技术从 0 的突破到工业化量产，仍需要国内众多产业资本的推动、政府引导和研究者的支持。“我相信这样一个未来已经处在一个指数增长的阶段，未来可期。”许建和说。

从实验室到办公室，当一个科学家成为创业者

将实验室发展出来的原创技术赋予可商业化落地的能力，是前沿创新者不懈追求的主题，对于兼具科研和创业能力的探索者来说，从实验室到产业是一个变革深化的过程，挑战和困难之后也将创造出超乎想象的价值。

选择走出校园直接创业必定是一个艰难的旅程，艺妙神州创始人兼 CEO 何霆在演讲中说，在 2015 年公司成立前后，虽然海外已经有 CAR-T 技术和基因细胞药物的研究，但仍是一个临床早期阶段的实验性药物，而艺妙神州要做的事情，就是在有限的追赶时间里，建立一套属于我们的技术体系和标准，就是以自身的研发能力，在中国的市场上实现成功。

何霆表示，晚期癌症治疗在各种意义上都是未被满足的临床需求，能够通过自己的技术填补这个需求，一定会创造很大的价值。“这个信念支持着我们走出实验室进行创业。”

从科学家到创业者，其中的身份转化过程是个常被探讨的话题。东方空间联合创始人&联席 CEO 姚颂是一位连续创业者，曾在读博期间创立了 AI 芯片公司深鉴科技，被收购后才又转向商业航天领域创立了东方空间。他表示，科学家背景的创业者，创业过程中会持续体会到“科技创新一定要结合商业”这个规律，把用户、用户需求放在第一位。此外，研究者大多喜欢研究新的问题、新的技术，但不考虑新技术本身能在多少实际场景里发挥作用。以算法开发为例，很多时候新版本的算法看起来非常华丽，但到现场实测阶段发现完全没法发挥作用。“做所谓的大数据、人工智能，可能 90% 的时间是在处理数据，只有极少数的时间是在研究算法，这或许也是体现出研究者和工程师的区别。”

炉边对话：从好奇心驱动到为他人创造价值

在磐霖资本管理合伙人薛孟军的主持下，上海交通大学副教授、芯宿科技联合创始人赵昕，东方空间联合创始人&联席 CEO 姚颂就“从实验室到办公室”为主题进行了一场炉边对话，深入探讨了科学家到创业者身份转变的困惑与成长。

“我认为科学家创业是实现技术成果产业化最直接有效的方式。”磐霖资本管理合伙人薛孟军表示，从实验室到办公室，科学家在其中扮演着绝对核心的作用。磐霖资本已经成立 13 年时间，目前专注生物医药和 TO-B 及科技方向的早期投资，过程中也在持续寻找科学家中的企业家，成就企业家中的创新者。

上海交通大学副教授、芯宿科技联合创始人赵昕表示，从科研到产业的跨度很大，科研的探索更多是好奇心驱动追问科学问题，但到产业转化的阶段，很多时候创业者没法自己再追问更多问题，而是要解决别人的问题，给别人创造价值。这是一个非常明显的跨越。

产业在进步，资本、政策环境也在变化，创业者对创业环境变化的感知是最直接且深刻的。赵昕认为，相比十年前，如今的芯片创业环境有了天翻地覆的变化。“我认为本质上还是我们要服务于国家战略需求，工业发展到一定水平之后，自然而然有发展硬科技、高科技的需求，甚至是新的、突破国际前沿水平的需求。“这是技术迭代和工业升级背景下的一个时代机遇。”

姚颂也认为创业环境已经改善太多，回想起 2015-2016 年开始创业期间，当时投资圈看技术项目，且能看懂技术项目的人少之又少，他在天使轮阶段被拒绝了几十次之后才遇到了两个能够理解他们的投资人。

如今创业环境改善给了科技创业者更多的可能性和试错机会。但相应的隐患也随之而来，姚颂表示，“现在的估值水平远高于以往，但我自己两次创业感受到估值高其实是给自己后续挖坑。因为如果兑现不了，对公司是可能会是成倍的伤害。”

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