28歲，博士畢業一年多，這個科研大獎為什么選中了她？

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撰文 |戴晶晶

在申報青山科技獎時，上海交通大學助理教授、28 歲的陳一彤把申報材料交給一位前輩請教。對方看完后直言不諱：“你這 PPT 不行，看起來像剛博士畢業沒多久的人做的。”

陳一彤愣了一下，“我確實博士畢業才一年多”。

就在昨天，她成為青山科技獎有史以來最年輕的獲獎者，這是一個由美團發起的，聚焦綠色、低碳、可持續發展，面向青年科學家的公益性獎項。

第五屆青山科技獎得主、上海交通大學助理教授陳一彤

28 歲，是博士階段過渡到獨立開展研究的起點。但正是在這個起點上，她做出了一件“超綱”的事。

在摩爾定律逐漸逼近物理極限的年代，陳一彤選擇了一條困難重重的研究方向：用光而不是電子完成計算。2023 年，她以第一作者身份在Nature發表論文，提出一種全模擬光電智能計算芯片（ACCEL）。在特定任務下，這種芯片的能耗比當下的通用計算芯片低了數百萬倍。

但在很長一段時間里，陳一彤并沒有把自己的研究與“綠色低碳”直接聯系在一起，芯片并不是一個傳統意義上的綠色低碳研究方向。

真正促使她重新思考的，是交叉研究中發現的切實需求。

Nature論文發表后，她與博士導師戴瓊海院士討論這項研究的下一步：芯片已經做出來了，如何更好地服務國家重大需求？老師提醒她，關注人工智能蓬勃發展中帶來的芯片新需求。

深入調研后，陳一彤意識到，隨著人工智能在社會中的廣泛應用，算力帶來的用電需求，可能占到全社會用電量的 3% 甚至更高，這個問題無法被忽視，而自己研究的超低功耗芯片正與“綠色 AI”高度相關。而在上海交大圖像所，數十年智能媒體應用的一線需求，給了她所研制的超高速、超低功耗AI光芯片真刀真槍的應用場景和驗證沃土。

也正是在這個過程中，陳一彤逐漸意識到：讓從事人工智能和芯片研究的人參與到綠色議題中，本身就是一件重要的事。不是等到技術被貼上“環保”的標簽，而是開始重視蓬勃發展的新技術對能源和碳排放的影響。

也正是在這樣的背景下，陳一彤成為第五屆青山科技獎得主——也是歷屆獲獎者中最年輕的一位。

第五屆青山科技獎獲獎名單

01 不以“帽子”為前提

在第五屆青山科技獎的獲獎者中，一個顯著的變化是：獲獎者整體呈現出明顯的年輕化趨勢。

多位獲獎者正處在科研生涯的早期階段，尚未完成學術體系中常見的“頭銜積累”，卻已在各自領域中展開了面向現實問題的研究。在這一評審背景下，一些并不占據傳統評價體系優勢位置的青年學者，開始被看見。

清華大學化學工程系長聘副教授張如范，正是其中之一。

2021年，他剛剛進入光熱調控材料領域，此前，他的主要研究方向是碳納米管。2022年他帶著學生去杭州參加一次全國性電致變色材料學術會議時，張如范發現自己幾乎不認識會場里的任何人——“沒有人邀請，我們是自己報名去的。”他回憶起當時的忐忑與不安。

在隨后的三年多時間里，張如范圍繞電致變色和輻射制冷兩類節能技術展開研究。這些研究最終落到了一些實際產品上：能向外太空輻射熱量的建筑涂料與功能玻璃、在烈日下依然保持涼爽的織物以及可以降溫的防曬霜。

回憶起評審答辯的過程，張如范仍印象深刻。同組的候選人中，他是少數既沒有傳統意義上的大人才“帽子”也沒有擔任院系行政職務的學者。“最后順利通過的時候，我自己是非常意外的，”張如范說。

張如范團隊近年的一項代表性成果，是一種“可以自動降溫的防曬霜”。在全球各地頻繁遭遇極端高溫、熱浪已成為導致人群超額死亡的重要因素的背景下，對于戶外工作者等高風險人群而言，哪怕是幾攝氏度的降溫，都可能帶來實質性的健康保護。

團隊還研發了可應用于建筑外墻的輻射制冷涂料，以及具備光熱調控能力的窗戶材料。在夏季強烈日照條件下，這類材料在測試中可使建筑物表面溫度降低15~30℃，并有望減少空調20%~40%的能耗。

這些材料之所以能夠“降溫”，并不依賴制冷設備或額外耗電，而是一種被稱為“輻射制冷”的過程：材料將自身的熱量，以8~13 μm波段紅外輻射的形式，通過大氣層透明窗口源源不斷地發射到寒冷的外太空。

“對于科研起步不久的青年學者來說，青山科技獎是極大的鼓勵。”第五屆獲獎者、30歲的同濟大學環境科學與工程學院教授雷振東告訴《知識分子》，因為“在現有的學術體系中，獎項和基金申請往往需要經過一個遞進上升的過程，而青山科技獎更多關注研究的社會環境價值，不局限于過去的頭銜或成果。”

第五屆青山科技獎得主、同濟大學教授雷振東

青山科技獎所關注的，并不是研究者已經“站在什么位置”，而是他們正在走向哪里：是否在科研生涯的關鍵節點上，選擇了雖更具挑戰，卻對綠色低碳更能產生長期價值的方向。

當然，這并不意味著評選標準的降低。相反，它更像是一次評價重心的前移，將目光更多投向研究本身所回應的問題、所承擔的風險，以及其在真實系統中的潛在價值。

在青山科技獎的評審邏輯中，“帽子”沒有被否定，只是被有意識地放回到它原本的位置——作為長期積累的結果，而非判斷研究價值的唯一前提。

這不是一套與既有學術體系對立的新標準，而是在另一條坐標軸上，提前確認那些尚未被充分覆蓋、卻已經被現實問題反復驗證的研究方向。

02 真正的科研問題，來自現實

如果把獲獎者們的研究放在一起看，會發現一個并不顯眼、卻反復出現的共同點：他們面對的科學問題，并不是在實驗室里被“設計”出來的。相反，許多研究的起點，來自已經運行多年的現實系統。

清華大學環境學院副院長蘭華春面對的，正是這樣一類問題。他的科研生涯的起點，并不在實驗室中，而是在污水處理系統的運行現場。

蘭華春一直在和“污水”打交道。他早年提出的“螯合吸附”工藝，不用對污水廠進行整體改造，而是使用低劑量的藥劑，精準“抓取”污水中的重金屬離子，使其在原有流程中被穩定去除。在浙江溫州，一座日處理規模達十余萬噸的污水處理廠，正是借助這一技術解決了重金屬超標問題。

第五屆青山科技獎得主、清華大學蘭華春教授

這些年，蘭華春被媒體稱為水處理的“膜法師”，源于他圍繞飲用水和復雜水源中的關鍵難題所做的一系列工作：在水流很快的情況下，如何高效過濾那些濃度不高、但風險很高的污染物。

蘭華春和團隊選擇從膜材料入手，通過在膜表面構建功能層，讓水能夠高速通過的同時，在極短的接觸時間內完成對有害物質的截留。這種設計并不追求復雜流程，而是直面真實水廠的運行條件——大水量、長周期、低能耗、不能出故障。目前，這項膜技術已經完成多輪實驗與放大驗證，開始進入工程化測試階段。

對蘭華春而言，這些場景并不是“成果轉化”的后續環節，而是科研本身的一部分。“先在現場遇到問題，再回到實驗室里拆解問題，”他這樣形容自己的科研路徑。

在他看來，高水平論文是結果，而不是目的。環境工程學科的任務是解決實際問題，把技術做成藥品、材料、裝備或者整套集成技術。

美國學者唐納德·司托克斯提出“巴斯德象限”，指出基礎研究與應用研究并非對立，它們可以交錯融合，應用需求甚至能夠啟發科學突破。

張如范做光熱調控的研究，非常注重從社會需要出發。圍繞高溫條件下的能耗問題，他和團隊將輻射制冷、電致變色等光熱調控技術，分別應用到涂料、車漆和窗戶等材料上。

針對被烈日暴曬的汽車，他和團隊想開發一種輻射制冷車漆。外觀與普通車漆無異，但在同樣的日照條件下，車內升溫明顯更慢，用于降低停車后車廂內的極端高溫。

在建筑領域，團隊推進最快的是涂料。它可以直接刷在廠房屋頂、倉庫外墻或彩鋼結構上，無需對原有建筑進行大規模改造。這類輻射制冷涂料已在多家用戶單位投入使用，用于降低屋頂和外表面在夏季暴曬條件下的溫度負荷。

在建筑節能的應用場景中，張如范的團隊還開發了一種高性能的電致變色節能窗，具有明亮、涼爽、黑暗三種工作模式，可大幅度調節室內溫度，有望降低建筑能耗并提升居住舒適度。

張如范希望，能夠尋找到新的技術路線，在保證性能的前提下，把這種節能窗戶的成本真正降下來。“科研并不是一蹴而就的事情，成果轉化更不是。需要不斷在技術可行性、成本可接受性和市場真實需求之間反復權衡。”

從蘭華春到張如范，青山科技獎得主們的研究并不指向同一條技術路線，但有相似的出發點：研究更多從應用場景出發，它們誕生于污水廠、倉庫屋頂、烈日下的車輛與建筑，而不是參數已經被設定好的實驗條件中。

也正是在這樣的意義上，青山科技獎所獎勵的，是一種科研姿態：研究是否真正從現實問題出發，是否回應正在發生的需求。

03 從實驗室到工廠，不是一個“階段”，而是一條長期路線

在“雙碳”成為國家戰略之后，綠色低碳技術真正面臨的考驗，并不在實驗室里。它們最終要回答的，是一連串更具體、也更現實的問題：能不能持續運行？成本能不能被接受？出了問題有沒有解決方案？

科研成果轉化最常見的困境，不是“做不出來”，而是“走不下去”。從實驗室到工廠，并不是一個簡單的階段跳躍，而是一條漫長、反復試錯的路線。

從實驗條件下的可行性，到現實系統中的可運行性，中間往往隔著一整套尚未被解決的問題。這是科研從“知識創新”走向“產業應用”必須面對的核心挑戰，也是最需要持續投入、卻往往最難獲得支持的階段。

所以，青山科技獎自美團在2021年響應國家雙碳目標設立之初，就更關注那些位于“中間地帶”的工作，它希望通過獎勵“從 0.5 到 5”的科研工作，推動實驗室技術跨過中試與示范應用的門檻，真正轉化為可落地的解決方案，降低綠色技術的應用成本。

在張如范看來，科研成果能否走向應用，關鍵不在于某一項性能是否做到極致。“我們更希望科研成果在多個維度上都表現出色，包括性能、成本、穩定性、耐候性、規模化制造能力和環境友好性等。”他說，如果把這些指標畫成一張圖，更像是一個“六邊形戰士”，單項未必最強，但綜合起來，才最適合進入真實應用場景。

第五屆青山科技獎得主、清華大學副教授張如范

目前，張如范團隊制備的輻射制冷涂料已在多家用戶單位得到應用。這些應用案例對團隊而言尤為關鍵，因為它們提供了來自真實環境的反饋。

“在實驗室里，你可以把條件控制得非常好，但一到現場，就會遇到很多在實驗室里根本想不到的問題。”他舉例說，在涂料研發的初期，在某些金屬基材上涂覆后，出現了輕微生銹現象，這在實驗室階段很難提前發現，卻必須在實際應用中加以解決。

這種反復“被現實糾偏”的過程，在蘭華春的科研經歷中同樣反復出現。蘭華春職業生涯前期長期扎在工程現場，使他對工程實踐與實驗室研究之間的差異有著切身體會。在他看來，實驗室最大的優勢在于“可控”：燒杯里輕輕一攪，藥劑和水就能充分混合；但在工程現場，很多條件并不存在，方案必須首先考慮實際可達性。

“做工程的人強調‘10個手指必須一樣長’，任何一個短板都會導致工程失敗。”蘭華春認為，將科學思維與工程思維真正揉合在一起，是科研走向應用過程中具備挑戰性的部分。

在能源領域，這條路線往往更長。東南大學首席教授張會巖自2005年起持續開展有機固廢資源化研究。目前其團隊重點攻關以秸稈等農林有機固廢為原料，制備烴類液體燃料、實現生物航油生產的技術路線，正在推進可再生能源驅動的百噸級裝備驗證。

在生物航油領域，油脂路線已率先實現工程化應用。張會巖團隊與企業合作，相關產品已完成試飛，并在建設百萬噸級煉制裝置，主要以地溝油、廢棄油脂為原料。

企業是科研成果走向應用的“橋梁”。基礎研究取得突破后，與企業結合，能幫忙完成工程化和產業化。

張會巖回憶，早期合作的一些企業在技術尚未成熟、短期并不盈利的情況下，選擇“先相信、先投入”，才為后續的示范和復制奠定了基礎。

如今的張會巖已經是一位資深科學家，但剛畢業時，資金也非常有限。“只能帶幾個學生做基礎研究”，想把科研成果落地做技術開發和示范，卻缺乏資金支持，只能先構思，嘗試與企業進行探索性合作。

他感慨，“如果當時有類似青山科技獎這樣民營設立的自由資金，很多想法就可以落實，開辟新的方向，有些方向還能產生更多成果”，對科研工作者而言，這將是一種重要激勵。

在綠色低碳這樣高度依賴長期投入的研究領域，真正缺少的，往往不是概念和方向，而是愿意為“不確定階段”買單的耐心。

04 企業科研獎項，究竟補了什么“缺”？

美團青山科技獎迄今已頒發五屆，累計有 49 名青年科學家獲獎。每位獲獎者獲得稅后100 萬元獎金，用途不設限制，由科學家自行支配。

這一點，使它與科研經費形成了清晰區別。科研經費通常綁定具體任務，而個人獎勵則更接近一種“無條件信任”。張如范直言，這筆獎金可以用于緩解房貸壓力——這并非題外話，而是科研現實的一部分。穩定的生活狀態，本身就是長期科研投入的前提。

近年來，圍繞企業設立的科技獎勵的討論明顯增多。除了美團發起的青山科技獎，還有科學探索獎、新基石研究員項目等，它們是當下主流科研資助體系的有益補充，提供一種不以“立項—結題”為核心的支持方式。

國家科研項目和基金體系，也正在通過制度改革，逐步加大對青年科學家和交叉研究的支持力度，但仍需依托明確的項目邊界、研究目標和評審指標來運行。相比之下，企業科研獎項并不承擔“配置科研資源”的功能，而是提供一種更自由的探索空間。

在第五屆青山科技獎獲獎者中，約一半并非“杰青”或“長江學者”，評審更關注研究本身是否進入了需要持續投入、且值得被耐心對待的階段。

這種彈性空間在處理復雜的現實問題時尤為關鍵。本屆青山科技獎特別強調數字技術與綠色低碳技術的交叉融合，并非因為“交叉”更時髦，而是源于一個明確判斷：綠色轉型已進入系統性階段，單一學科路徑已難以獨立應對。

這一判斷，也體現在獲獎者的研究實踐中。第五屆青山科技獎的 10 位獲獎人中，多項研究位于數字技術與綠色低碳的交叉地帶——從高效率、低能耗的新型顯示材料與器件，到光熱調控材料、智能芯片架構，不少研究已經進入產業端應用或示范階段。

陳一彤的研究正是其中的代表之一，面對 AI 帶來的算力能耗激增問題，在與張文軍院士、翟廣濤教授深入探索過程中，她提出全光語義生成芯片方案，并共同發表了國際首個全光大規模生成式AI芯片LightGen于Science，在實測中較頂尖芯片端到端耗能降低數百倍。

對她而言，交叉不是刻意的方法選擇，而是研究走向現實后的必然狀態——很多主線上“卡住”的問題，終于在交叉中被解開。

類似的判斷也出現在其他獲獎者中：

• 來自華東師范大學的姜雪峰計劃進一步聚焦硫化學硫化工產業化導向研究，推動人工智能綠色合成化學發展。

• 中國科學院化學研究所的董煥麗則聚焦有機發光晶體管（OLET）的新型顯示技術，通過核心功能層半導體材料創新和一體化集成架構，在器件層面大幅提高集成度與降低功耗。“青山科技獎對我而言不僅是榮譽，更是對研究方向的肯定與激勵。”她說，未來將開展OLET與人工智能深度融合的類腦顯示相關研究。

從這些實踐可以看到，青山科技獎所強調的“交叉”，是一種面向現實系統的工作方式。

當研究開始真正面對能耗、成本、穩定性和產業鏈適配性等具體約束時，數字化與綠色化往往同時出現，彼此嵌套。也正是在這一階段，企業科研獎項的特別之處開始顯現：它不要求在既定周期內交付明確成果，也不對照預設指標逐項驗收，它所介入的，往往正是科研過程中最難被制度性資助覆蓋的那一段——研究方向已經顯現出現實指向，但技術路徑尚未完全清晰，投入與回報之間仍存在較大不確定性。在這一階段，科研人員既需要推進技術，也需要在真實條件中校正方案。企業科研獎項以個人為單位，使研究者能在不被短期節點牽引的情況下，維持對一條路線的持續投入。

從這個意義上看，企業科研獎項并不是對既有體系的替代，而是在體系之間補上了一塊“緩沖地帶”：當研究已經走出概念驗證，卻尚未具備穩定產出能力時，為科研人員提供一次繼續向前的空間。它的意義不在于“選出最成熟的成果”，而在于確認哪些研究已經清楚地指向了真實需求，并愿意為此承擔不確定性——這是一種對長期科研路線的信任。