從諾獎看「中國被卡脖子的科技」

文末有彩蛋

1

諾獎中隱藏的密碼

2020年10月5日~12日，諾獎陸續揭曉。

物理學獎授予羅傑·彭羅斯 、賴因哈德·根策爾和安德烈婭·蓋茲。

黑洞「吸納」了全部獎金。

生理學或醫學獎授予哈維·阿爾特、麥可·霍頓和查爾斯·賴斯。

漫漫四十年，C肝病毒發現者才站在領獎臺上。

諾貝爾化學獎授予埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷和珍妮弗·道德納。

CRISPR在倫理爭議漩渦中仍然大放光芒。

在這些獎項中，可以發現兩點隱藏的規律：

一是時間，獲獎需要等待更多歲月；

二是基礎，重視原創發現而非應用。

研究黑洞貌似沒有什麼用，但拿獎仍然眾望所歸。

化學獎沒有給華裔科學家張鋒，因為諾獎更重視「元發現」，CRISPR技術是更重要的從0到1，而不是從1到10。

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2

基礎學科，

中國的「阿喀琉斯之踵」

2020年的諾獎，中國再次落空。

意料之中，因為大部分獎項都給到基礎學科。

而基礎學科，正是中國的「阿喀琉斯之踵」。

在一個視「一夜暴富」為圖騰的社會，只有「傻子」才會去坐冷板凳。

在一個時刻都想著「割韭菜」的時代，沒有人真正重視基礎科學。

頂層設計不重視，中堅力量很受傷，青年才俊不跟進。

從實際收入到價值觀上都被鄙薄，拿不到諾獎很正常。

一個缺乏諾獎的國度，那麼技術被卡脖子同樣也很正常。

TIKTOK為什麼說封殺就封殺，因為這些應用軟體根本就不涉及到基礎科學，很快就可以再複製一個出來，更不要談什麼XX算法，那不叫算法，不過是人性被計算的權重而已，跟算法一點關係都沒有。

為什麼光刻機卡住了中國的脖子，因為它匯集了電學，化學，光學，熱學這些基礎學科中的頂尖工藝，沒有一項技術是可以投機取巧獲得的。

總想著彎道超車，總想著投機取巧。

可天道酬勤，哪有那麼多佔了便宜又賣乖的好事。

又有單位在說「要把卡脖子清單變成科研清單」，知道這需要多麼堅定的意志嗎？

痛定不思痛，老想「大躍進」。

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諾獎中那些「卡脖子的科學技術」

1. 光刻機

有人說如果航空發動機是世紀望族的大家閨秀，那麼光刻機就是家學淵源的金枝玉葉。

玩航發是集國本+舉國之力，玩光刻是集世界器件+製程技術。光刻機涉及到涉及光學、精密機械、計算機控制、圖像處理、真空技術等眾多學科領域。

❶光學是世界範圍內頂尖的科學領地，這一塊日本走在最前列。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家：

赤崎勇、天野浩、中村修二，獲得2014年諾貝爾物理學獎

❷超高精度工具機被稱之為工業之母，我國在超高精度工具機領域尚有核心技術未掌握。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家：

湯川秀樹，在1949年獲得諾貝爾物理學獎

❸頂尖精密儀器這項技術被美日牢牢把握，製作工藝難以複製的。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家：

赤崎勇，在2014年獲得諾貝爾物理學獎

2. 晶片

晶片製造更不用說了，華為晶片源頭被美國封殺，已是中美貿易核心戰役。

中國在這方面被卡得死死的，作為資訊時代核心基石，離開晶片世界將無法運轉。

我國集成電路量產精度僅28納米，而國外工藝製造已向3納米邁進，高速晶片全部依賴進口。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

美國工程師——傑克·基爾比，因發明集成電路於2000年被授予諾貝爾物理學獎

約翰·巴丁，因發明了電晶體及其相關效應、超導的BCS理論分別在1956年、1972年兩次獲得諾貝爾物理學獎

代表人物：約翰·巴丁

3. 雷射雷達

自動駕駛的眼睛是什麼，就是三維掃描的雷射雷達。

它決定著自動駕駛行業的進化水平，但在這個切中行業要害的領域，國貨幾乎沒有話語權。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

美國科學家亞瑟·阿斯金、傑哈·莫羅和唐娜·斯特裡克蘭在在雷射物理領域的突破性發明獲得2018年諾貝爾物理學獎

代表人物：傑哈·莫羅

4. 高端電阻電容

作為電子工業的黃金配角，電容和電阻在市場上一年都是百億美元量級，而我國作為最大的基礎電子元件市場，一年消耗數以萬計，而最好來自日本，以TDK等企業為代表，臺灣次之，而我國大陸產品多屬於中低端。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

​英國華裔科學家高錕，在光學通信領域取得突破性成就，獲得2009年諾貝爾物理學獎

美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯，發明半導體成像器件電荷耦合器件，並於2009年獲諾貝爾物理學獎

​

代表人物：高錕

5. ITO靶材

你可能從來沒有聽過這個詞，但ITO靶材不僅用於製作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸控螢幕、電子紙、有機發光二極體，還用於太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導鍍膜等，極其重要。

每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸，而這個領域的高端產品都需要從國外進口。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

荷蘭科學家安德烈·海姆與英/俄科學家康斯坦丁·諾沃肖羅夫，在二維石墨烯材料可取代ITO靶材領域在2010年獲得諾貝爾物理學獎

6. 航空鋼材

中國是鋼材大國，但頂尖的航空鋼材使用範圍最廣的是美國採用真空熱處理技術製造的300M鋼，國產超強度鋼材會出現點狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內部裂紋、熱處理滲氫等問題。有人說，中國其實造不好一個螺絲釘，也不是完全沒有道理的。中國是製造大國，但一旦涉及頂尖領域就大打折扣。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

法國科學家皮埃爾-吉勒·德熱納，推廣液晶和聚合物的研究領域中在1991年獲得諾貝爾物理學獎

7. 光刻膠

我國雖然已成為世界半導體生產大國，但基礎性的面板產業整體產業鏈仍較為落後。目前，我國LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口，核心技術至今被德國、日本等企業所壟斷。因為開發所涉及的技術難題眾多，所以要自主研發生產，技術難度非常之高。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

德國科學家施陶丁格，發明相襯顯微鏡在1953年獲諾貝爾化學獎

8. 透射式電鏡

冷凍電鏡可以拍攝微觀結構高清3d「彩照」，是生命科學研究的利器，透射式電鏡的生產能力是冷凍電鏡製造能力的基礎之一。中國的蛋白質3D高清照片,全部依賴進口透射式電鏡。

目前世界上生產透射電鏡的廠商只有3家，國內沒有一家企業能夠生產。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

瑞士科學家雅克·杜波切特、德國科學家阿希姆·弗蘭克和英國科學家理察·亨德森，在開發冷凍電子顯微鏡領域於2017年獲得諾貝爾化學獎

代表人物：雅克·杜波切特

9. 鋰電池隔膜

國產鋰離子電池在核心材料中，隔膜仍然是短板，高端隔膜技術具有相當高的門檻，不僅要投入巨額的資金，還需要有強大的研發和生產團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產線。我國高端隔膜目前依然大量依賴進口。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

日本科學家吉野彰、美國科學家約翰·B·古迪納夫和英國科學家斯坦利·威廷漢，在鋰離子電池研發領域的貢獻於2019年獲得諾貝爾化學獎

10. 醫學影像設備元器件

目前國產醫學影像設備的大部分元件依賴於進口，在傳統醫學成像專利上美國不僅比我們早二十年，數量也是我國的10倍，整個產業已經完全掌握在外企手裡，而中國的佔比已經微不足道。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

​美國科學家費利克斯·布洛赫及愛德華·米爾斯·珀塞爾，在核磁精密測量領域於1952年獲得諾貝爾物理學獎

瑞士科學家理察·恩斯特，在對化學體系中電子轉移反應理論的貢獻於1992年獲得諾貝爾化學獎

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代表人物：費利克斯·布洛赫

11. 環氧樹脂

碳纖維其中一個關鍵的複合輔材是環氧樹脂，但目前國內生產的高端碳纖維，所使用的環氧樹脂全部都是進口的。目前，我國已能生產T800等較高端的碳纖維，但日本東麗掌握這一技術的時間是上世紀90年代，可見我國高端環氧樹脂產業落後於國際的情況更為嚴重。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

美國科學家艾倫·J·黑格、美國科學家艾倫·G·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹，因發現和發展了導電聚合物於2000年獲得諾貝爾化學獎

代表人物：白川英樹

12. 掃描電鏡

每年我國花費超過1億美元採購的幾百臺掃描電鏡中，主要產自美、日、德和捷克等國，而國產掃描電鏡只佔約5%—10%。而高質量電子光學系統生產困難科研、透鏡內探測器設計難度較大以及低電壓解析度需要突破等都是我國正面臨著的困難。

在此領域獲得諾貝爾獎的科學家有：

​德國科學家恩斯特·魯斯卡，設計出第一臺電子顯微鏡，在1986年獲得諾貝爾物理學獎

德國科學家格爾德·賓寧與瑞士科學家海因裡希·羅雷爾研製掃描隧道顯微鏡，於1986年獲得諾貝爾物理學獎

美國科學家埃裡克·白茲格、德國科學家斯特凡·W·赫爾和美國科學家威廉姆·艾斯科·莫爾納爾，在超解析度螢光顯微技術領域取得的成就於2014年獲得諾貝爾化學獎

​

代表人物：恩斯特·魯斯卡

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4

不被卡脖子，中國需要諾獎得主

可見，沒有諾獎代表著什麼。

代表我們在基礎學科上面的投入不夠。

代表我們的教育理念可能存在某些問題。

代表我們沒有多少人願意靜下心來研究學問。

代表我們的社會價值出現了某些錯誤導向。

最後，代表我們就是要被人家卡脖子。

諾獎是科學最高獎項，直接反映一個國家的科研競爭力，是中國必須競逐的目標。

這方面要向日本學習，日本19年有19位諾獎得主！

從2001年開始，日本人成為「諾獎收割機」。

那麼日本如何成為諾獎「大贏家」？

❶在社會氛圍上，科學家、教師是日本最受尊重的職業。

❷注重教育事業的國家，教育經費佔GDP的比重比較大。

❸重視科技研發，科研經費支出達到GDP的3%，居發達國家首位。

❹日本的高校和科研機構，相對比較少受到管制幹擾，可以自由從事學術研究。

❺對於成果極有耐心，不會因為沒有科研成果受到冷落或失去飯碗。

諾獎並非遙不可及，華人早已證明了自己的優秀。

只要將聰明才智落實在科學研究中，而不是勾心鬥角或者討領導歡心。

我們會有很多的天才攜手而來，諾獎得主必將俯拾皆是。

有了眾多的諾獎得主，也不會像現在這樣被人卡脖子。

註：內容綜合《科技日報》報導的「35項『卡脖子』技術」

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