被元素统治的科技公司与未来世界

没有科技就没有真正的人类文明。几千年来，一直是科学技术的进步推动了人类社会的发展。

今天，我们已经可以走出太阳系，飞向月球和火星，窥视人类的基因，制造正在接近智能化的交通工具，几小时内到达地球的任意地点，大批量的生产人们生活所需的各种物资。

当我们为现代科技能够达到的成就而感叹的时候，是否要探究科技进步的基础？因为人类对于元素物质使用技巧的提升，导致科学技术的进步，释放出来的生产力，才最终推动了人类社会的发展。

没有碳，没有有机物，更有没自然界，也没有火。

没有铁，工业革命不会开启，甚至我们现在只能生活在原始社会中。

没有硅，就不会有信息时代的到来。

顶级的科技公司所拥有的技术和能力的基础，也是由各种元素或元素组合提供的。如果在某个应用领域，发现新的高适应元素，颠覆式的技术创新会说来就来。

火，碳、氧元素，原始社会。

火种的保存和利用为人类掀开统治这个地球的新篇章。狩猎，取暖，烧烤或煮熟食物，烧制陶器，冶炼金属......对碳、氧元素的表象认知和使用，让人类获得了第一次科技和生产力的爆发。虽然那时候的人们不知道火为何会燃烧的原理，但不影响对火的利用。

烧制陶器，对粘土的利用，极大的改善了人们的生活条件。

粘土，是颗粒非常小的（<2μm）可塑的硅铝酸盐。除了铝外，还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，是一种重要的矿物原料。

冶炼青铜，进而缔造青铜时代。火的使用，帮助人类开始利用自然元素，开启攀升科技树的第一颗火种。

青铜是金属冶铸史上最早的合金。10-25%的锡与铜配比冶炼青铜。由于锡的加入，青铜的熔点为800度左右，冶炼难度大为降低。铜的熔点在1083度。

铁，铁器时代。铁（iron）是一种金属元素，原子序数26铁在生活中分布较广，占地壳含量的4.75%。铁的使用经历了漫长的时期。铁质农具，铁钉，干将莫邪，汉剑唐刀，欧洲中世纪骑士的板甲，都是铁元素在历史上的广泛应用。

铁+橡胶，工业革命的基础。没有铁的使用，没有发现橡胶，就不会有工业革命。

十五世纪末，哥伦布发现美洲，让欧洲人发现了橡胶和更多的黄金。1826年，汉考克发现了用机械使橡胶获得塑性的方法，奠定了现代橡胶加工方法的基础。18世纪中叶，英国人瓦特改良蒸汽机之后，密封问题困扰蒸汽机的发展。直到发现橡胶是一种密封性很好的材料时，工业革命才解决了最核心的动力问题。

有了橡胶，工业革命才有在技术上实现的基础。由于蒸汽机的使用，机器内部构件也发生了本质变化。木质构件无法承担新的动力。有了铁，才有了煤铁炉、珍妮纺纱机、铁路、火车头、工作母机，这些意义非凡的发明最终帮助西方各国完成工业革命。

1839年，一位名叫查尔斯·固特异的美国人，在一次偶然的机会，用硫磺处理过的橡胶烧制之后能得到一种即结实又有延展性还耐高温的新材料。这个新材料就是硫化橡胶。橡胶制品绝大部分是硫化橡胶，至今成为最重要的工业材料之一。

硅，连接了信息时代。硅，原子序数14，在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。

1969年德国人尤尔根·戴德罗夫赫尔穆特·格罗特罗普发明了芯片，让我们的世界从此步入快车道，至今还在影响着人类的文明进程。

硅是人类最容易获得的元素之一，特殊之处在于它本身是接近与完美的半导体，这个特性帮助人类最终进入到信息时代。硅在晶体管市场占据了主导地位。可以这样说，离开硅，世界经济会马上崩溃，科技和生产力水平也会退回到工业时代。

跟硅相关有一个大名鼎鼎的摩尔定律。被称为计算机第一定律的摩尔定律是指存储器上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。摩尔定律是由英特尔名誉董事长戈登·摩尔发现的。

现代社会中，除了硅构成了信息时代的基础之外，还有很多元素与我们密切相关。

铀，进入核子时代的基础元素。铀(Uranium)是原子序数为92的元素，其元素符号是U，是自然界中能够找到的最重元素。1789年M.H.克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）首先从沥青铀矿中发现了“铀”。

因为发现了自然界的铀元素，才有了后续的很多事情。

1938年,德国物理学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和哈恩的助手弗里茨·斯特拉斯，在实验中开始使用中子轰击重元素铀的原子核，发现了核裂变。这项技术最终用在了核能和武器等方面，改变了人类历史。

甲烷和液氧，化学火箭的动力，人类走向太空的动力。化学火箭是用化学火箭发动机推进的火箭。其中，液体火箭常用作人造卫星、飞船、航天飞机等航天器的运载火箭。

液氧甲烷推进剂此前并没有得到多少关注，随着马斯克的SpaceX和蓝色起源选择液氧甲烷作为新航天发动机的动力，新一代的液氧甲烷发动机却成为火箭工业的新宠。SpaceX猛禽发动机、蓝色起源BE-4是液氧甲烷发动机，中国的蓝箭、星际荣耀、九州云箭等公司也在研制液氧甲烷发动机。

SpaceX、蓝色起源致力研发的重复使用航天运载器让廉价航天成为了现实中的事情。

马斯克为了他的殖民火星计划，选定不锈钢作为可重复使用的火星飞船主材。

新能源车领域的特斯拉汽车是行业标杆之一。特斯拉成功的打破美国少数车企垄断的市场格局，并在全球新能源市场开花结果。最近暴涨的股票也显示了特斯拉的发展前景。

随着最近特斯拉与宁德时代的一纸合作，让磷酸铁锂电池站上风口。

目前动力电池分磷酸铁锂电池和三元锂电池两类，磷酸铁锂电池因成本和安全优势应用于商用车领域，三元锂电池因较高的能量密度应用于乘用车领域。以特斯拉Model 3为例，其基础版50度电，如果使用磷酸铁锂电池成本是3万元，而使用三元锂电池则需要6万元。

无钴电池对国产特斯拉成本产生重大影响。而钴元素做为三元锂电池的核心原料，近几年钴价翻了十几倍。

如果有更廉价的适用元素出现，新能源领域的突破也就指日可待了。

被称为“黑金的”石墨烯，其实也是碳元素的一种形态。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，是一种属于21世纪的材料。石墨烯可以被广泛应用于智能汽车、无人机、航空、机器人、智能穿戴、健康医疗、VR/AR等领域。

这个地球上无处不在的元素，其实是科技的基石和砖瓦，从而成为人类社会科技和生产力进步的最初源泉。科技时代和巫术时代的最终走向，其实在历史上有过较量。因为我们掌握了元素应用带来的力量，并选择了科学的力量来战胜了意图走向巫术、迷信的力量，人类社会才成为现在的样子。

在现代社会发现了那些依然生活在原始社会的部落，因为当地环境和元素矿物的制约，在没有外力的干预下，直接导致无法自主的攀升科技树，甚至直到今天还停留在刀耕火种的时期时代。

还有一个例子是满清政府，拒绝火药武器和科技进步的乾隆，选择的方向是愚民和愚昧，没有保护国家的力量，也没有释放生产力来养育越来越多的人口，导致后来中国社会和民生的全面崩溃和凋敝。而西方文明依靠工业革命中释放出来的力量，逐渐成为当时世界的中心。

现在的中国也因为铜矿资源的匮乏，甚至影响到武器弹药的研发和生产，到今天还是钢弹壳。对比之下，铜弹壳在武器领域的性能要略强于钢弹壳。这很现实，也很无奈。

日本是国家层面的多种元素矿产匮乏，影响科技发展，导致科技树有点畸形的典型例子。比如在新能源领域，大多数国家都在选择电能作为新能源汽车的动力，日本却是氢能这种看似另类的选择。

铁、铅、铜、银、金、锂、钴、氮化镓、碳化硅、针状焦、石墨烯......是今天科技时代需要的元素基础。有了这些元素，我们才能在能源存储、芯片技术、半导体以及所有农业、工业、第三产业领域得以发展。

也只有这些元素的广泛存在和可利用，成为当下科技公司能够利用科技力量创新发展的基础和必要条件。

我们可以从科研机构、科技公司对元素认知的程度，来管窥可以预见的未来。

随着我们对于各种元素的认知加深，科技树进化到更高的层级，也许会发现暗物质、曲速引擎元素、零点能元素......新的颠覆式改变，在于科技的进步，更是对新元素的良好利用。