第四届青山科技奖获奖者
撰文 | 冯灏
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没有CNS论文（CNS代表Cell、Nature、Science三本顶级期刊），但这位“非主流”科学家、华南理工大学材料科学与工程学院教授王朝仍然获得了青山科技奖评委的认可，成为第四届美团青山科技奖得主。
在传统学术评价体系中，王朝的科研路径显得有些非典型——虽然没有CNS论文，但他用玉米芯和土豆做出了全球第一双可以完全降解的鞋子。他的成果不在顶刊论文里，在工厂的万吨级生产线上。
在绿色低碳领域，中国科学家贡献了全球第一的论文数量[1]，但在成果转化上还有很大潜力。根据国家知识产权局2022年的中国专利调查报告，高校发明专利产业化率只有3.9%[2]。也就是说，大量的成果藏在论文和实验室里。
美团发起的“青山科技奖”试图提供一个新思路——这个专注在绿色低碳领域的奖项没有论文门槛，更关注“解决实际问题”的科研工作者。
第四届十位获奖者中，有人用土豆、玉米做可降解的轮胎，有人用离子液体捕捉二氧化碳，有人革新炼油技术，有人守护冰川……他们除了是传统学术圈的“明星”，还用产业化思维打开了一条新路。“把论文写在祖国大地上！”中国科研的转型，在绿色低碳领域已经拉开序幕。
01
冰淇淋很重要，
冰川更重要
2021年开始，青山科技奖得主、南京大学能源与资源学院教授朱嘉及其团队每年都会去海拔5000米高原上的达古冰川，达古冰川在过去30年里消融了80%，如今只剩下1.2平方公里的冰体。
醉心于光热材料研究的朱嘉，最开始研发的辐射降温材料是为了解决“冰淇淋化得太快”的问题。但南京大学的地学前辈看到朱嘉发表的论文之后找到他说，“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达古雪山，将材料铺在冰川表面，然后观察冰川的变化，冰层断面见证了改变——3个月增厚1.5米，消融速度骤降80%。“这就像给冰川盖了一层高级防晒衣，不止反射太阳光，而且辐射能量。”他说。
朱嘉团队在达古冰川开展保护实验
王朝也试图在庞大难解的环境议题中发现具体的解决路径。
比如他经常留意大街上的汽车轮胎。全球每年消耗轮胎超过10亿条，这些来自石化原料合成的传统橡胶制品，降解需要数百年。
更让王朝忧虑的是轮胎的橡胶磨屑，这些磨屑随着飞驰的汽车，渗入土壤、地下水、湖泊和大海里，还有的被鱼类吞食，最终进入人体。2021年发表在Environment International上的一篇文章首次发现在人类婴儿胎盘中存在微塑料[3]，2025发表在Nature Medicine的文章首次确认微塑料可在人体大脑中累积，并且其浓度在近年显著上升[4]。
“如果能开发出可自然降解的橡胶，磨损的颗粒就不会变成微塑料污染土壤和水源，”王朝说，“很早以前我就在想，如果能造出一种材料，用完后消失得像落叶一样，该多好。”
在攻读博士学位期间，导师告诉他——要用大宗的原料和简单的方法，做出最有用的东西。师徒走了一条在当时无人问津的路——用土豆、木薯粉、玉米芯作为原料合成橡胶，这些生物基橡胶的原料从大自然中来，来源丰富，又能快速再生。这种可降解橡胶的特殊结构能让微生物轻松分解它——微生物会先把橡胶拆成小碎片，再一点点“吃掉”，最终在自然里降解消失。
这是一条全新的路径，实验更像是在黑暗中摸索。数不清的失败过后，最终研发出符合国家标准的橡胶材料——力学性能接近传统橡胶，堆肥环境下3个月降解率超70%，这些橡胶变成了水和二氧化碳，需要说明的是，当生物基橡胶材料分解时，释放的二氧化碳是植物在生长过程中吸收的碳，因此从生命周期来看，这部分碳排放可以被认为是碳中和的，即不会增加大气中的净碳排放。随后，他们用这种新型的绿色材料替代了传统的鞋底，生产出全球第一款全生物基的可降解鞋。王朝将首批制成的500双鞋全部送给了学生。
王朝用土豆、玉米等为原材料制备成的可降解鞋
长久以来，全球的鞋厂都在寻找一种可降解橡胶，用来替代传统的橡胶鞋底。当王朝团队的生物基可降解鞋底成功之后，真正意义上的可完全降解的鞋才成为了可能。在堆肥条件下只需要几个月，废弃的鞋就会完全消失在土壤里——而不是等待数百年。看到这里，你也许会想，鞋子会不会穿着穿着被降解了？事实上，王朝老师团队在耐磨性等方面做了非常多的实验工作，日常穿着并不会降解。
国内外的各大运动品牌、鞋企闻风而来，向王朝抛出了橄榄枝。王朝最后选择了国内品牌，他说，如果我和国外品牌合作，人们会说是国外的大品牌解决了废弃鞋子的污染问题，我们只是为别人做了嫁衣。“我希望是我们中国最先做出来可降解鞋，哪怕不宣传我们的橡胶，那也是我们国家自己的东西，是完全不一样的。”
02
科研马拉松与长期伴行者
生态学家乔安娜·梅西在《大转折》中写道，从工业增长社会向生态可持续社会的转折，也即从自我毁灭的经济模式，转向与自然和谐、面向未来的经济，它囊括了那些为尊重和保护生命而采取的所有行动。
道理已经再清楚不过，而美团青山科技奖想做的，是真正陪伴一位位科学家，把“道理”变成一天一天的科研。
青山科技奖迄今已颁发4届，累计有39名青年科学家获奖。他们每人获得税后100万元奖金，用途没有任何限制，科学家们可以自由支配。
这份陪伴在当下的中国更显珍贵，因为低碳技术正在重塑未来经济版图。牛津经济研究所发布的一份绿色经济报告估计，“到2050年，低碳技术将为当年的全球经济带来价值10.3万亿美元的新产业。 ”
低碳产业庞大的体量对每个国家都是一次新的机遇，在这场各国纷纷入场的“绿色竞赛”中，大家都站在同一条起跑线上，谁能率先突破技术和产业化瓶颈，谁就能定义下一代的行业标准，占据市场和话语权。
和所有新兴技术一样，这是一场需要耐心的竞赛。
几乎每一个青山科技奖的获奖者，都经历过这样一段艰难的时光。20多年前，低碳还是一个要坐冷板凳的领域：因为是一个未知的领域，很难申请到研究经费，成果也很难获得认可。
在这场绿色低碳的科研马拉松中，每一位科学家都曾经是一位孤独的跑者。他们面对的不仅是技术的难关，更是时间的考验。正如一位青年科学家所言：“科研是一场没有终点的长跑，我们只能在黑暗中摸索，直到找到那一束光。”
得益于中国在第75届联合国大会正式提出的双碳战略——2030年前实现碳达峰、努力争取2060年前实现碳中和，低碳领域的科研经费，开始迅速增长，社会的关注更是推着所有人前进。
后来，美团这样的社会力量也加入了进来。为鼓励更多科学家投身绿色和可持续领域的研发，2021年开始，美团投入5亿元设立公益性的青山科技基金，并发起“青山科技奖”。
青山科技基金的选择，正是基于对这一领域的深刻理解与使命感。美团的使命是“帮大家吃得更好，生活更好”，而绿色低碳是实现这一使命的重要路径。美团核心本地商业CEO王莆中说，设立青山科技奖，不是为了追求经济回报，而是希望能够着眼未来，甄选出低碳领域里的先进技术和研发人才，让他们能够心无旁骛地投身科研事业，发挥出最大的创新潜能。
美团青山科技奖希望能在这些跑者的跑道上点亮一盏灯。它不仅提供了资金的支持，更为他们提供了可以安心奔跑的信心。科学家们可以放下短期的压力，专注于那些真正重要的问题。正如一位获奖者所说：“美团的资助让我能够专注于解决那些真正重要的问题，而不是被短期的成果所束缚。”
一个有活力的科研资助体系，政府支持和社会支持互相补位，缺一不可。2021年美国联邦政府提供了40%的基础研究资助，而企业提供了36%，几乎是同等重要。
在中国，社会力量对科研的资助刚刚起步，目前，美团的青山科技奖、腾讯的科学探索奖、阿里的青橙奖被视为关注青年人才的三大社会科技奖。探索奖鼓励从零到一，青橙奖致力于发掘青年学者，青山科技奖则专注绿色低碳技术的转化和产业进步。
政府科研基金的申请通常需要提供比较完整的研究数据和结果，获得多数同行专家的认可，这对于全新的探索而言是很难的。而社会资金的优势在于它的灵活性，有了社会资金的参与，就可以针对新兴领域和技术进行大胆有力的支持。其中，企业设立支持青年科学家的奖励，成为社会力量设奖的重要组成部分，与既有奖励体系共同构成了更为完善的科研支持力量。
对科学家而言，创新无法一蹴而就，失败是常态。尤其在低碳这样的新兴技术领域，研发时间长、成本高、回报慢，但能产生巨大社会效益。青山科技奖想为科学家提供艰难时期的陪伴，能给予他们一些力所能及的帮助，帮助他们跨越漫长的周期。
“美团有长期投入的耐心，愿做科学研究的‘铺路石’，”王莆中说。
为了开发生物基可降解橡胶，王朝和导师花了近20年时间。 刚开始的时候，生物基可降解橡胶不为大家所关注，除了申请项目经费、发表论文非常困难，做一款原创性材料的实验过程中也遇到各种各样的困难。
王朝甚至半开玩笑，如果当时有青山科技奖就好了，“（做可降解橡胶）可能会缩短几年。”
03
所有的问题都服务于成本
第四届青山科技奖得主、北京理工大学前沿交叉科学院教授陈棋把研发新材料比作开地图——传统光伏材料晶硅是座灯火通明的现代都市，而新型光伏材料钙钛矿是片笼罩在浓雾里的原始森林。摸索其间，会让你想起游戏《文明》里的设定：当你用开拓者模式走进黑色区域，等待你的是意想不到的惊喜或危险。
2013年，陈棋在美国加州大学洛杉矶分校首次接触钙钛矿太阳能电池时，它的光电转化率仅为10.9%，但其独特的物理化学性质让人着迷。彼时的研究才刚刚起步，“全世界可能只有不到十个团队在研究它”，领域里有着大量低垂的果实，“我们很快就做出19.3%的效率。”
十多年后，单节钙钛矿太阳能电池效率已达26.9%，非常逼近晶硅电池的27.3%，钙钛矿/晶硅叠层电池则突破了34.6%，陈棋也看到了钙钛矿太阳能电池实现大规模应用的可能性。
如何提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率?——为光生载流子铺设高速“公路”。在从光到电的转化过程中，光生载流子通常要穿越微米级的“崇山峻岭”，还要躲避各种“陷阱”，沿途难免撞得鼻青脸肿；而在钙钛矿电池中，通过给它们修建磁悬浮轨道交通，载流子能以最少的损耗达到目的地。
当被问起这种爆红的新型环保材料技术转化最大的障碍是什么时，陈棋毫不犹豫地回答，“成本，光电转化率、电池寿命、稳定性、良品率，我们关注的这些指标归根结底都体现在成本上，其实所有的问题都是成本问题。”陈棋说，“光伏技术之间的激烈竞争，就是看谁能更便宜地产电。对于用户而言，电是没有区别的。所有创新最终都要换算成电站账本上的数字。”
对成本敏感，几乎是青山科技奖获奖者的共性。因为对于低碳技术应用，几分钱的成本差别，就可能成为决定一项技术能否商业化的分界线。
来自中国石油大学（北京）的赵亮，因其团队开发的降碳减污技术在石油化工生产中的应用获得了第四届青山科技奖。在知道自己获奖的时候，赵亮有些感慨，“这个奖项对于我们这个行业的科研人员起到了导向的作用，光是有一些idea还不够，更重要的是把这个idea应用到实际生产当中，帮助企业获得更大的效益和进步。”
其实在此之前，赵亮经常奔波于山东、内蒙、陕西、宁夏等各地的炼厂，“企业有自己的科研能力，可以解决很多技术和生产难题；作为高校，需要利用自己的优势在突破创新上发挥力量，解决国家重大急需问题、为行业可持续发展提前布局。当然，实验室做出的技术，最后还是要依靠企业来帮助实现落地生产。”
回想起在和企业的不断合作中，赵亮说，“企业对于新技术的经济技术指标是非常关注的，这也不断提醒我们不能做只存活于实验室的科研，要在创新的同时注重经济性、实用性和可行性。只有创新、环保、高效、效益好的技术才能实现‘把论文写在祖国大地上’的目标”。
同为获奖者的清华大学化学工程系的教授徐建鸿说，“清华有一句话叫顶天立地，顶天就是要做从0到1的原创突破，立地是1到100，也就是我们要把一个新技术慢慢实现转化，走好最后一公里，服务于企业产生经济效益，或是服务大众产生社会效益。我想，这也是青山科技奖秉持的理念。 ”
04
科研价值有了新的题中之义
在徐建鸿看来，来自企业的科技奖项，对于这些从事基础研究，或者应用技术研究的年轻学者来说，是一种外在的推动。因为学术圈有它固有的一套晋升渠道，而企业注入了激发青年科研人员创新的资金，是在原有路径的基础上，提供了更多的更新的维度。
来自企业的资助能够提供不同于政府资助的科学生态，比如腾讯的科学探索奖让科学家们尝试最大胆、最疯狂的科学设想；而青山科技奖则关注新技术的转化，他们更愿意奖励从实验室走向生产线的科学家们。
中国科学院过程工程研究所研究员何宏艳所在的研究团队聚焦二氧化碳的资源化利用过程，开发了限域离子液体的复合膜材料，实现了工业废气中的二氧化碳到高值化学品的华丽变身，何宏艳说：“在这里，我深刻体会到了科技的强大变革力量。”
“有时，传统方法像在迷宫中摸索前行，而我们所做的，就是希望为每个分子装上‘路灯’。” 何宏艳说。在他们团队设计的离子液体复合材料中，阳离子如同智能脚手架，阴离子则是功能各异的模块。通过调节阳离子侧链长度、构筑不同的官能团，并结合多样化的基底材料，他们让这些微小的“建筑单元”既能捕获二氧化碳，又可能为催化反应提供微型工厂。最终，他们成功地将被视为废气的二氧化碳转化为重要的化工产品，真正实现了“变废为宝”。
从实验室的小规模（克级）到工业生产的吨级，这一过程远非简单的数字游戏，而是充满了未知的挑战。从实验室的瓶瓶罐罐到工厂的万吨级工程，如何将实验室的理想数据转化为工业产线上的可持续生产，是拷问这些科学家的终极试炼。
陈棋的团队从实验室转向中试车间，面对的全是新问题：如何让指甲盖大小的电池稳定工作25年？如何在1米×2米的组件上保持性能一致？“中试车间的问题比实验室复杂一万倍。”他感慨。
实验室的仪器可以精确地控制0.1℃的温度波动，但在千吨级、万吨级产线的宏观尺度上，精确控制变得艰难，而误差会在连续化生产中引发链式反应。举个例子，实验室烧杯里的磁力搅拌，在工业装置中变成了价值昂贵的螺旋桨叶，物料黏度的细微变化就会直接影响热传导，这就是产业化的残酷。
2023年，教育部等五部门印发《关于完善科技成果评价机制的指导意见》，首提“破四唯+立新标”：破唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项；立以质量、绩效、贡献为核心的评价体系。青山科技奖的实践提供了一种样本：其评审标准中，应用价值、社会和环境效益都占有一席之地。
由“顶刊竞赛”转向“问题驱动”，青山科技奖认可“解决真问题”的价值，哪怕这些问题尚未写入教科书。“我们需要能体现出产业化贡献的指挥棒。”来自青年科学家们的建议，道出了科研评价体系的两难。在高校，发顶刊论文仍是晋升“硬通货”，不少研究被困在实验室里，而产业化成果又难以量化。
青山科技奖申报者提交的答辩资料中，除了传统的奖项和论文外，往往还会体现既往成果和在研项目在实际生产、生活中已产生或将会产生什么样的影响。
获奖者和青山科技奖是双向选择，朱嘉也很赞赏青山科技奖的理念，他对科学与技术的分野有着清醒认知：科学阳春白雪回答为什么，技术解决世俗生活怎么办。科学与技术如同河流的两岸：科学探索自然的奥秘，技术架起通往彼岸的桥。
访谈时，这些科学家有的在去工厂和企业的路上，有的即将去新的产线实地考察，他们/她们都将探索更多的实际问题。这些不断提出、不断解决的实际问题或许不在顶刊论文里，但它们正在工厂、冰川和消费者的脚下，书写另一种答案。
参考资料：
[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)
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