28岁，博士毕业一年多，这个科研大奖为什么选中了她？

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撰文 |戴晶晶

在申报青山科技奖时，上海交通大学助理教授、28 岁的陈一彤把申报材料交给一位前辈请教。对方看完后直言不讳：“你这 PPT 不行，看起来像刚博士毕业没多久的人做的。”

陈一彤愣了一下，“我确实博士毕业才一年多”。

就在昨天，她成为青山科技奖有史以来最年轻的获奖者，这是一个由美团发起的，聚焦绿色、低碳、可持续发展，面向青年科学家的公益性奖项。

第五届青山科技奖得主、上海交通大学助理教授陈一彤

28 岁，是博士阶段过渡到独立开展研究的起点。但正是在这个起点上，她做出了一件“超纲”的事。

在摩尔定律逐渐逼近物理极限的年代，陈一彤选择了一条困难重重的研究方向：用光而不是电子完成计算。2023 年，她以第一作者身份在Nature发表论文，提出一种全模拟光电智能计算芯片（ACCEL）。在特定任务下，这种芯片的能耗比当下的通用计算芯片低了数百万倍。

但在很长一段时间里，陈一彤并没有把自己的研究与“绿色低碳”直接联系在一起，芯片并不是一个传统意义上的绿色低碳研究方向。

真正促使她重新思考的，是交叉研究中发现的切实需求。

Nature论文发表后，她与博士导师戴琼海院士讨论这项研究的下一步：芯片已经做出来了，如何更好地服务国家重大需求？老师提醒她，关注人工智能蓬勃发展中带来的芯片新需求。

深入调研后，陈一彤意识到，随着人工智能在社会中的广泛应用，算力带来的用电需求，可能占到全社会用电量的 3% 甚至更高，这个问题无法被忽视，而自己研究的超低功耗芯片正与“绿色 AI”高度相关。而在上海交大图像所，数十年智能媒体应用的一线需求，给了她所研制的超高速、超低功耗AI光芯片真刀真枪的应用场景和验证沃土。

也正是在这个过程中，陈一彤逐渐意识到：让从事人工智能和芯片研究的人参与到绿色议题中，本身就是一件重要的事。不是等到技术被贴上“环保”的标签，而是开始重视蓬勃发展的新技术对能源和碳排放的影响。

也正是在这样的背景下，陈一彤成为第五届青山科技奖得主——也是历届获奖者中最年轻的一位。

第五届青山科技奖获奖名单

01 不以“帽子”为前提

在第五届青山科技奖的获奖者中，一个显著的变化是：获奖者整体呈现出明显的年轻化趋势。

多位获奖者正处在科研生涯的早期阶段，尚未完成学术体系中常见的“头衔积累”，却已在各自领域中展开了面向现实问题的研究。在这一评审背景下，一些并不占据传统评价体系优势位置的青年学者，开始被看见。

清华大学化学工程系长聘副教授张如范，正是其中之一。

2021年，他刚刚进入光热调控材料领域，此前，他的主要研究方向是碳纳米管。2022年他带着学生去杭州参加一次全国性电致变色材料学术会议时，张如范发现自己几乎不认识会场里的任何人——“没有人邀请，我们是自己报名去的。”他回忆起当时的忐忑与不安。

在随后的三年多时间里，张如范围绕电致变色和辐射制冷两类节能技术展开研究。这些研究最终落到了一些实际产品上：能向外太空辐射热量的建筑涂料与功能玻璃、在烈日下依然保持凉爽的织物以及可以降温的防晒霜。

回忆起评审答辩的过程，张如范仍印象深刻。同组的候选人中，他是少数既没有传统意义上的大人才“帽子”也没有担任院系行政职务的学者。“最后顺利通过的时候，我自己是非常意外的，”张如范说。

张如范团队近年的一项代表性成果，是一种“可以自动降温的防晒霜”。在全球各地频繁遭遇极端高温、热浪已成为导致人群超额死亡的重要因素的背景下，对于户外工作者等高风险人群而言，哪怕是几摄氏度的降温，都可能带来实质性的健康保护。

团队还研发了可应用于建筑外墙的辐射制冷涂料，以及具备光热调控能力的窗户材料。在夏季强烈日照条件下，这类材料在测试中可使建筑物表面温度降低15~30℃，并有望减少空调20%~40%的能耗。

这些材料之所以能够“降温”，并不依赖制冷设备或额外耗电，而是一种被称为“辐射制冷”的过程：材料将自身的热量，以8~13 μm波段红外辐射的形式，通过大气层透明窗口源源不断地发射到寒冷的外太空。

“对于科研起步不久的青年学者来说，青山科技奖是极大的鼓励。”第五届获奖者、30岁的同济大学环境科学与工程学院教授雷振东告诉《知识分子》，因为“在现有的学术体系中，奖项和基金申请往往需要经过一个递进上升的过程，而青山科技奖更多关注研究的社会环境价值，不局限于过去的头衔或成果。”

第五届青山科技奖得主、同济大学教授雷振东

青山科技奖所关注的，并不是研究者已经“站在什么位置”，而是他们正在走向哪里：是否在科研生涯的关键节点上，选择了虽更具挑战，却对绿色低碳更能产生长期价值的方向。

当然，这并不意味着评选标准的降低。相反，它更像是一次评价重心的前移，将目光更多投向研究本身所回应的问题、所承担的风险，以及其在真实系统中的潜在价值。

在青山科技奖的评审逻辑中，“帽子”没有被否定，只是被有意识地放回到它原本的位置——作为长期积累的结果，而非判断研究价值的唯一前提。

这不是一套与既有学术体系对立的新标准，而是在另一条坐标轴上，提前确认那些尚未被充分覆盖、却已经被现实问题反复验证的研究方向。

02 真正的科研问题，来自现实

如果把获奖者们的研究放在一起看，会发现一个并不显眼、却反复出现的共同点：他们面对的科学问题，并不是在实验室里被“设计”出来的。相反，许多研究的起点，来自已经运行多年的现实系统。

清华大学环境学院副院长兰华春面对的，正是这样一类问题。他的科研生涯的起点，并不在实验室中，而是在污水处理系统的运行现场。

兰华春一直在和“污水”打交道。他早年提出的“螯合吸附”工艺，不用对污水厂进行整体改造，而是使用低剂量的药剂，精准“抓取”污水中的重金属离子，使其在原有流程中被稳定去除。在浙江温州，一座日处理规模达十余万吨的污水处理厂，正是借助这一技术解决了重金属超标问题。

第五届青山科技奖得主、清华大学兰华春教授

这些年，兰华春被媒体称为水处理的“膜法师”，源于他围绕饮用水和复杂水源中的关键难题所做的一系列工作：在水流很快的情况下，如何高效过滤那些浓度不高、但风险很高的污染物。

兰华春和团队选择从膜材料入手，通过在膜表面构建功能层，让水能够高速通过的同时，在极短的接触时间内完成对有害物质的截留。这种设计并不追求复杂流程，而是直面真实水厂的运行条件——大水量、长周期、低能耗、不能出故障。目前，这项膜技术已经完成多轮实验与放大验证，开始进入工程化测试阶段。

对兰华春而言，这些场景并不是“成果转化”的后续环节，而是科研本身的一部分。“先在现场遇到问题，再回到实验室里拆解问题，”他这样形容自己的科研路径。

在他看来，高水平论文是结果，而不是目的。环境工程学科的任务是解决实际问题，把技术做成药品、材料、装备或者整套集成技术。

美国学者唐纳德·司托克斯提出“巴斯德象限”，指出基础研究与应用研究并非对立，它们可以交错融合，应用需求甚至能够启发科学突破。

张如范做光热调控的研究，非常注重从社会需要出发。围绕高温条件下的能耗问题，他和团队将辐射制冷、电致变色等光热调控技术，分别应用到涂料、车漆和窗户等材料上。

针对被烈日暴晒的汽车，他和团队想开发一种辐射制冷车漆。外观与普通车漆无异，但在同样的日照条件下，车内升温明显更慢，用于降低停车后车厢内的极端高温。

在建筑领域，团队推进最快的是涂料。它可以直接刷在厂房屋顶、仓库外墙或彩钢结构上，无需对原有建筑进行大规模改造。这类辐射制冷涂料已在多家用户单位投入使用，用于降低屋顶和外表面在夏季暴晒条件下的温度负荷。

在建筑节能的应用场景中，张如范的团队还开发了一种高性能的电致变色节能窗，具有明亮、凉爽、黑暗三种工作模式，可大幅度调节室内温度，有望降低建筑能耗并提升居住舒适度。

张如范希望，能够寻找到新的技术路线，在保证性能的前提下，把这种节能窗户的成本真正降下来。“科研并不是一蹴而就的事情，成果转化更不是。需要不断在技术可行性、成本可接受性和市场真实需求之间反复权衡。”

从兰华春到张如范，青山科技奖得主们的研究并不指向同一条技术路线，但有相似的出发点：研究更多从应用场景出发，它们诞生于污水厂、仓库屋顶、烈日下的车辆与建筑，而不是参数已经被设定好的实验条件中。

也正是在这样的意义上，青山科技奖所奖励的，是一种科研姿态：研究是否真正从现实问题出发，是否回应正在发生的需求。

03 从实验室到工厂，不是一个“阶段”，而是一条长期路线

在“双碳”成为国家战略之后，绿色低碳技术真正面临的考验，并不在实验室里。它们最终要回答的，是一连串更具体、也更现实的问题：能不能持续运行？成本能不能被接受？出了问题有没有解决方案？

科研成果转化最常见的困境，不是“做不出来”，而是“走不下去”。从实验室到工厂，并不是一个简单的阶段跳跃，而是一条漫长、反复试错的路线。

从实验条件下的可行性，到现实系统中的可运行性，中间往往隔着一整套尚未被解决的问题。这是科研从“知识创新”走向“产业应用”必须面对的核心挑战，也是最需要持续投入、却往往最难获得支持的阶段。

所以，青山科技奖自美团在2021年响应国家双碳目标设立之初，就更关注那些位于“中间地带”的工作，它希望通过奖励“从 0.5 到 5”的科研工作，推动实验室技术跨过中试与示范应用的门槛，真正转化为可落地的解决方案，降低绿色技术的应用成本。

在张如范看来，科研成果能否走向应用，关键不在于某一项性能是否做到极致。“我们更希望科研成果在多个维度上都表现出色，包括性能、成本、稳定性、耐候性、规模化制造能力和环境友好性等。”他说，如果把这些指标画成一张图，更像是一个“六边形战士”，单项未必最强，但综合起来，才最适合进入真实应用场景。

第五届青山科技奖得主、清华大学副教授张如范

目前，张如范团队制备的辐射制冷涂料已在多家用户单位得到应用。这些应用案例对团队而言尤为关键，因为它们提供了来自真实环境的反馈。

“在实验室里，你可以把条件控制得非常好，但一到现场，就会遇到很多在实验室里根本想不到的问题。”他举例说，在涂料研发的初期，在某些金属基材上涂覆后，出现了轻微生锈现象，这在实验室阶段很难提前发现，却必须在实际应用中加以解决。

这种反复“被现实纠偏”的过程，在兰华春的科研经历中同样反复出现。兰华春职业生涯前期长期扎在工程现场，使他对工程实践与实验室研究之间的差异有着切身体会。在他看来，实验室最大的优势在于“可控”：烧杯里轻轻一搅，药剂和水就能充分混合；但在工程现场，很多条件并不存在，方案必须首先考虑实际可达性。

“做工程的人强调‘10个手指必须一样长’，任何一个短板都会导致工程失败。”兰华春认为，将科学思维与工程思维真正揉合在一起，是科研走向应用过程中具备挑战性的部分。

在能源领域，这条路线往往更长。东南大学首席教授张会岩自2005年起持续开展有机固废资源化研究。目前其团队重点攻关以秸秆等农林有机固废为原料，制备烃类液体燃料、实现生物航油生产的技术路线，正在推进可再生能源驱动的百吨级装备验证。

在生物航油领域，油脂路线已率先实现工程化应用。张会岩团队与企业合作，相关产品已完成试飞，并在建设百万吨级炼制装置，主要以地沟油、废弃油脂为原料。

企业是科研成果走向应用的“桥梁”。基础研究取得突破后，与企业结合，能帮忙完成工程化和产业化。

张会岩回忆，早期合作的一些企业在技术尚未成熟、短期并不盈利的情况下，选择“先相信、先投入”，才为后续的示范和复制奠定了基础。

如今的张会岩已经是一位资深科学家，但刚毕业时，资金也非常有限。“只能带几个学生做基础研究”，想把科研成果落地做技术开发和示范，却缺乏资金支持，只能先构思，尝试与企业进行探索性合作。

他感慨，“如果当时有类似青山科技奖这样民营设立的自由资金，很多想法就可以落实，开辟新的方向，有些方向还能产生更多成果”，对科研工作者而言，这将是一种重要激励。

在绿色低碳这样高度依赖长期投入的研究领域，真正缺少的，往往不是概念和方向，而是愿意为“不确定阶段”买单的耐心。

04 企业科研奖项，究竟补了什么“缺”？

美团青山科技奖迄今已颁发五届，累计有 49 名青年科学家获奖。每位获奖者获得税后100 万元奖金，用途不设限制，由科学家自行支配。

这一点，使它与科研经费形成了清晰区别。科研经费通常绑定具体任务，而个人奖励则更接近一种“无条件信任”。张如范直言，这笔奖金可以用于缓解房贷压力——这并非题外话，而是科研现实的一部分。稳定的生活状态，本身就是长期科研投入的前提。

近年来，围绕企业设立的科技奖励的讨论明显增多。除了美团发起的青山科技奖，还有科学探索奖、新基石研究员项目等，它们是当下主流科研资助体系的有益补充，提供一种不以“立项—结题”为核心的支持方式。

国家科研项目和基金体系，也正在通过制度改革，逐步加大对青年科学家和交叉研究的支持力度，但仍需依托明确的项目边界、研究目标和评审指标来运行。相比之下，企业科研奖项并不承担“配置科研资源”的功能，而是提供一种更自由的探索空间。

在第五届青山科技奖获奖者中，约一半并非“杰青”或“长江学者”，评审更关注研究本身是否进入了需要持续投入、且值得被耐心对待的阶段。

这种弹性空间在处理复杂的现实问题时尤为关键。本届青山科技奖特别强调数字技术与绿色低碳技术的交叉融合，并非因为“交叉”更时髦，而是源于一个明确判断：绿色转型已进入系统性阶段，单一学科路径已难以独立应对。

这一判断，也体现在获奖者的研究实践中。第五届青山科技奖的 10 位获奖人中，多项研究位于数字技术与绿色低碳的交叉地带——从高效率、低能耗的新型显示材料与器件，到光热调控材料、智能芯片架构，不少研究已经进入产业端应用或示范阶段。

陈一彤的研究正是其中的代表之一，面对 AI 带来的算力能耗激增问题，在与张文军院士、翟广涛教授深入探索过程中，她提出全光语义生成芯片方案，并共同发表了国际首个全光大规模生成式AI芯片LightGen于Science，在实测中较顶尖芯片端到端耗能降低数百倍。

对她而言，交叉不是刻意的方法选择，而是研究走向现实后的必然状态——很多主线上“卡住”的问题，终于在交叉中被解开。

类似的判断也出现在其他获奖者中：

• 来自华东师范大学的姜雪峰计划进一步聚焦硫化学硫化工产业化导向研究，推动人工智能绿色合成化学发展。

• 中国科学院化学研究所的董焕丽则聚焦有机发光晶体管（OLET）的新型显示技术，通过核心功能层半导体材料创新和一体化集成架构，在器件层面大幅提高集成度与降低功耗。“青山科技奖对我而言不仅是荣誉，更是对研究方向的肯定与激励。”她说，未来将开展OLET与人工智能深度融合的类脑显示相关研究。

从这些实践可以看到，青山科技奖所强调的“交叉”，是一种面向现实系统的工作方式。

当研究开始真正面对能耗、成本、稳定性和产业链适配性等具体约束时，数字化与绿色化往往同时出现，彼此嵌套。也正是在这一阶段，企业科研奖项的特别之处开始显现：它不要求在既定周期内交付明确成果，也不对照预设指标逐项验收，它所介入的，往往正是科研过程中最难被制度性资助覆盖的那一段——研究方向已经显现出现实指向，但技术路径尚未完全清晰，投入与回报之间仍存在较大不确定性。在这一阶段，科研人员既需要推进技术，也需要在真实条件中校正方案。企业科研奖项以个人为单位，使研究者能在不被短期节点牵引的情况下，维持对一条路线的持续投入。

从这个意义上看，企业科研奖项并不是对既有体系的替代，而是在体系之间补上了一块“缓冲地带”：当研究已经走出概念验证，却尚未具备稳定产出能力时，为科研人员提供一次继续向前的空间。它的意义不在于“选出最成熟的成果”，而在于确认哪些研究已经清楚地指向了真实需求，并愿意为此承担不确定性——这是一种对长期科研路线的信任。