中国科学院院士褚君浩：让颠覆性技术在优良创新生态中“冒出来”

10月23日下午，2026第三届“科技产业金融协同发展论坛”在上海举行。本次论坛由国际金融报社主办，上海财经大学习近平经济思想研究院、上海市科学学研究所提供智库支持。

中国科学院院士褚君浩在题为《颠覆性突破与创新生态培育》的主旨演讲中表示，颠覆性技术来源于科学新发现和科学与技术的交叉迭代，也来源于新需求驱动下传统技术的融合创新；颠覆性技术突破往往发生在创新生态优良的地方，培育创新生态的关键是从“选项目”转向“育环境”，宽容“非共识”创新，投早投小投创新。

颠覆性技术并非一蹴而就

为了说明颠覆性技术如何形成，褚君浩把时间轴拉回第一次工业革命。最早的蒸汽机是用来抽水的：烧蒸汽把活塞顶上去，加冷水活塞落下来，这样的机器用了大约50年没有改变。瓦特的改进在于加了一套把平动变成转动的装置；但当时效率依然很低，直到卡诺循环提高了热机效率，它才撑起了后来的纺织机、轮船。类似地，第二次工业革命中，从电磁现象的科学发现，到发电机、电动机，再到有线电报等，也是科学发现逐步转化为技术发明并显现颠覆性的过程。到了第三次工业革命，量子力学、能带理论、半导体技术、受激辐射理论、激光器、麦克斯韦方程组、无线通信、液晶显示、巨磁阻等，则体现了科学与技术交叉推动的规律。

从三次工业革命的技术演进中，褚君浩归纳出一条规律：一项颠覆性技术在出现之初往往是小的，甚至看不出它具备颠覆性，是科学技术的持续推动让它逐步显露出来。发电机、电动机也是如此——最初的起点只是磁体靠近线圈产生电流这样一个可以写成论文的现象，真正的技术发明则是把原本转动的磁铁与固定的线圈换成固定的磁铁与转动的线圈。结构一改，电就从“只能在电表上看一看”变成了“可以拿出来用”。

这一规律在半导体和集成电路的发展中尤为明显。褚君浩指出，从1925年相关理论建立，到二极管、集成电路、大规模集成电路，再到当前探索二维材料集成电路和“Beyond CMOS”，颠覆性技术是在长期积累和持续迭代中逐步形成的。核技术同样如此，从天然放射性发现到核电站、核裂变核聚变，也说明“没有昨天的基础科学，就没有今天的技术革命”。

基于上述历史与案例，褚君浩把颠覆性技术的共同特点概括为两点：一是解决传统技术不能解决的问题，替代或部分替代传统技术；二是开辟原本没有的应用场景，实现原本没有的重要功能。

创新生态是颠覆性技术的土壤

在褚君浩看来，正因颠覆性技术往往起步微小、前景不确定，才更需要良好的创新生态作为土壤。具体而言，他把颠覆性技术分为两类。第一类基于新材料、新结构、新原理，起初往往不被重视，是否具备颠覆性存在不确定性。电磁诱导势阱红外探测器就是一个例子：一个光子下来能够驱动几个电子，光生载流子从金属端进入半导体材料，而非像传统器件那样在材料中激发——如果用这一原理做出的探测器比现有的都好，它就成为颠覆性探测器。另一个例子是新结构单晶钙钛矿X射线探测器：钙钛矿材料做的人很多，但都是多晶的，单晶即便能做面积也很小，而他们可以把面积做得很大。在信噪比达到40的要求下，传统探测器需要1个毫剂量，单晶钙钛矿探测器只要4个微剂量。

不过，不确定性也带来一个问题：谁来识别、甄别、挖掘？褚君浩提到，实践中需要科技与金融的结合。

与第一类不同，第二类是基于现有技术融合的创新想法的技术实现。褚君浩以火箭回收举例称：过去火箭放出去就放出去了，谁能想到还能回收？马斯克在做，国内也在做。天基计算、卫星互联网、脑机接口同样如此——过去卫星数据要先传回地面，现在在天上就能算；头上戴一个设备取出脑信号，靠意念控制方向盘，想左就左、想右就右。这些例子表明，现有技术的交叉融合也能开辟新场景。

具身智能也正处于这一过程中。褚君浩指出，真正的具身智能需要传感器加上智能分析模块，看到之后再作出反应，把感存算放在一起。他的团队把金属氧化物半导体结构改成金属铁电半导体结构，做出来的机器狗能看到“L”左转、看到倒过来的“L”右转、看到“T”扑倒，现在还可以做26个字母。沿着智能化和显示技术延伸，另一条线索是Micro-LED：成像非常清晰，最终变成智能眼镜——致辞不用再拿稿子，稿子就在镜片里；再往后，戴着它出国，对方讲话时眼前可以直接出现中文字幕。

演讲接近尾声，褚君浩回到创新生态这一主题，尤其强调，颠覆性技术源于新材料新结构新原理的发现，或新需求驱动下的现有技术交叉融合，而两类颠覆性技术都需要在创新生态中生长。他用了一个比喻：自然界有阳光、温度、空气、水分、养料五要素，对应到创新生态，则是政策、文化、人才、资金、条件。在这样的条件下，颠覆性技术会自己长出来，长到一定程度，就会带动整个行业的发展。