下载客户端

这些中国科技成就，你听说过几个？

2020-12-24 12:05

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

前几天我写了一篇文章《年终盘点：中美科技实力大对比，看完你吃惊吗？》

文中我从自然指数得分世界第二和 PCT 专利数量世界第一这两个维度，论证了中国的科技实力目前排名世界第二，落后于美国，领先于英德法日。结果 1000 多个评论汹涌而至。其实我很欢迎反对意见，但我希望反对得有些技术含量。我用数据论证，他也用数据反驳，这样就是旗鼓相当的对手，我也会有棋逢对手的快感。但很遗憾，在所有反对的观点中，我几乎看不到用数据来反驳的。唯一能和数据沾上边的反对论据就是“诺奖数量少得可怜”。这个论据其实很容易驳倒。于是，我又写了一篇文章《为何我国科技实力世界第二，诺奖却那么少？》，来补充说明为什么中国人得诺奖数量少。

结果这篇文章刚发出去，留言区随即招来 100 多个嘲笑声：

我赶紧修改文章，在开篇特地说明我前一篇文章是论证为什么世界第二的，还给了链接，可以点击直达。但是，令我感到万分惊讶的是，接下去的 700 多个评论，依然以嘲笑这个世界第二为主。关键是嘲笑的语气完全没变，依然还是一副明明自己不阅读，还笑别人拍脑袋自封山大王的讨厌嘴脸。

就此，我得出一个结论：在某些平台上，很多人只看一个标题就开始喷，完全不看你的内容。

虽然留言有上千条，但反驳的观点基本也就集中在两条：

1. 芯片、机床、钻头这类产品，中国不如外国。

2. 中国到底有哪些科技成就是领先世界的？

其实我能预料，如果在宏观数据上无法反驳我，他们也只能用微观的个例来反驳。虽然我认为这并不构成有效的反驳，但我还是应该就微观问题做一些认真的回应，这确实是广大吃瓜群众感兴趣的话题。毕竟统计数字是冰冷的，而微观的例子是鲜活的。一条芯片被卡脖子的新闻给人们造成的深刻印象，多少统计数据都无法替代。

但我也想通过这篇文章告诉大家：

这些冰冷的统计数据背后其实是由无数个热情努力的中国科研工作者支撑起来的，没有这些辛勤的科学家，哪能有中国这几年自然指数的迅猛增长。

每一篇发表在国际顶级期刊上的论文都不是吃素的。绝大多数由中国科学家做出的重要科学成就，我们普通人不但闻所未闻，即便是说出来，也很少有几个人能听得懂。所以，在谈中国到底做出了哪些领先世界的科研成就之前，我得先给你讲讲要在国际顶级学术期刊上发表一篇论文有多难。

我以著名的《自然》杂志为例。它接受投稿的公开标准有三条：

1. 必须是开创性的研究成果，且不能同时提交给别的杂志审核。

2. 必须具有突出的科学重要性。

3. 必须得出跨学科读者感兴趣的结论。

因为第一条限制，所以如果一个科学家没有一定的自信，不会把论文提交给《自然》。即便如此，在平均每周给《自然》提交的 200 篇左右的论文中，仅有 16 篇（8%）左右的论文可以得到最终发表[1]，而论文的平均审核时间为 173 天[2]。每一篇得到发表的论文都会经过苛刻的编辑审稿和同行评议，往往会被要求反复修改并补充数据。最常见的被拒稿理由就是“没有开创性”。我认识的所有科学家都会反复告诉我，在《自然》上发一篇论文有多难，往往都是坚持了四五年甚至十多年的一项研究最终写就的那一篇。一旦发文成功，会得到非常热烈的祝贺。虽然没有查到正式的文件，但根据流传很广的民间说法：能在《自然》上发一篇第一作者的论文，这个科学家基本可以在全世界任何一所大学找到工作，在国内评上个副教授没问题了，发两篇的话就能评上正教授。当然，《自然》有时候也会出现被撤稿的论文，凡事没有绝对。

另外两本顶级学术期刊《科学》和《细胞》的选稿标准也差不多，这三本期刊的江湖地位极高，被并称为 CNS，备受学术圈推崇。可以说，能够在 CNS 上发表的论文，大多数都具备一定的创新性。

很多人留言质疑中国的学术论文质量很低，没有创新性，不是抄袭就是模仿。这种质疑其实是在质疑 CNS 的编辑部，而不是在质疑中国的科学家。我估计这些所谓的质疑者可能至今都没有拿起过任何一本学术期刊看一看，封面长啥样都不知道，只是凭着道听途说的无畏精神举起直觉的大棒闭着眼睛瞎打。

2020 年的前 11 个月，在 CNS 发表的归属地为中国的论文有 474 篇。我选取一些标题念一念，真心希望有些吃瓜群众能够学会用空杯的心态，放下一些对中国科学家的轻视，认真看看他们几年如一日的辛勤科研成就。

比如，在化学和材料学这个领域，2020 年发表的所有论文中被引用次数最多的是2020 年 3 月发表在《科学》杂志上的：《三卤化物宽带隙钙钛矿可抑制光诱发的相分离从而达致高效率的叠层光伏电池》[3]。它说的是科学家发现了一种新材料，可以大幅度提高串联光伏电池的效率，论文的第一作者是来自中科大的特任教授徐集贤教授[4]（34 岁）。

引用次数排名第二的论文标题是《一种基于液滴的高功率密度发电机》[5]，2020 年 5 月发表在《自然》杂志上。四位中国科学家徐王淮、郑焕玺、刘源、周晓峰，共同开发了一种从撞击水滴中获取能量的装置，有望在未来大幅提高水力发电的效率。

引用次数排名第三的论文是 2020 年 4 月发表在《科学》杂志上的《权衡多孔材料的体积和重量吸附率以获取清洁能源》[6]。这篇论文提出了一种新材料，可以高效吸附氢气和甲烷，为未来新型发动机的研发开拓了方向。两位第一作者是陈志杰博士和李鹏浩博士。

左为陈志杰博士；右为李鹏浩博士

特别值得一提的是，前面提到的这些作者基本都是年轻的 80 后甚至 90 后中国科学家。另外，因为论文都是新发表还不到一年，所以现在这些引用次数的排名其实并不能完全代表论文的质量，有些更重要的论文可能就是上个月才发表，学术界还没来得及做出反应呢。

不过通过我的简单介绍，你不难发现，每一项都是具有开创性的研究成果。类似上面提到的这种研究成果，2020 年的前 11 个月，已经有大约 109 篇归属地为中国的论文在 CNS 上发表。顺便说一下，我国目前是化学大国，化学也是我国自然指数得分唯一超过美国的领域。中国最新得分是 9941 分，是美国的 1.28 倍。

为了选取引用次数最高的三篇论文做简单介绍，我今天上午努力查资料学习再加请教专家的时间就花了差不多 2 小时。科学已经是一片巨大的森林，你我每天听听新闻，看看自媒体的文章，能够看到的只不过是这片森林中的一个很小很小的角落，如果不用自然指数得分这样的宏观数据去衡量一个国家的科技实力，还能有什么更客观的指标呢？用一叶障目来形容某些凭直觉质疑中国科技实力的人，我觉得是非常恰当的。

化学 | 材料学 CNS 2020 年目前的论文清单（中文标题为机翻）

CNS 上发表的每一项研究都有可能在未来发展出很多项应用，只是我们现在无法预测。科学研究很像是生物的自然演化，每一项开创性的研究都有可能演化出未来的参天大树，只是我们无法提前预知，但它们都是科研的基本面，是未来一个国家科技竞争力的土壤。

说完了化学，我们再来看一下天文和物理领域。我继续列举引用次数排名前三的论文，你看看是否听说过。我举这些微观的个例仅仅是为了回应那些不喜欢看统计数据，只喜欢举例子的人。既然有那么多人只对个例感兴趣，那我就举例告诉他们：其实我们每个人对现代科学都很无知，准确地说是每个人穷其一生也只能了解现代科学这科参天大树的一片叶子而已。

在天文物理领域，引用次数高居榜首的是 2020 年 2 月《科学》杂志发表的论文《内禀磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4中的量子反常霍尔效应》[7]，我承认我完全不懂。但我从学术圈对它的评价可知，这是一篇非常了不起的论文。量子反常霍尔效应是 2013 年清华大学的薛其坤院士在世界上首次观测到的，被认为是诺奖级的科研成果。如果哪天薛院士获得诺贝尔物理学奖，大家不用感到惊讶。我曾经写文提及，我国在这个领域一直保持着世界领先。

引用次数排名第二的论文是 2020 年 3 月发表在《自然》杂志上的《莫瓦超晶格中的可调相干陈氏绝缘体及铁磁性》[8]，这是一篇与量子霍尔效应（不是反常霍尔效应）有关的高质量论文，我更是完全看不懂，只能从摘要中嗅出它的开创性。排名第三的是 2020 年 1 月发表在《科学》杂志上的《具有两个独立物理合成维度的单光子腔》[9]。类似这样的论文，2020 年的前 11 个月已经发表了约 49 篇，几乎每一篇论文的标题都让我不明觉厉。而且我相信，即便是对于一个物理学家来说，只要不是那个领域的，它与我看到的感受其实差别不大，物理学已经分得太细太细了。

天文 | 物理 CNS 2020 年目前的论文清单（中文标题为机翻）

在今年前 11 个月的 CNS 论文中，生理学或医学领域的论文还有大约 164 篇，跟新冠病毒相关的大约是 80 篇，其他领域还有 62 篇。大家可以扫一眼这些我用机器翻译出来的标题，你不妨想想自己能看明白其中的几个。

中文标题为机翻

上篇文中我预测中国获得诺奖的爆发期应该在 2035 至 2040 年，很多人让我说说现在中国的哪些科研成果可以在未来 20 年获得诺奖。其实，对诺奖了解多一些的人都知道，诺奖是很难很难预测的。因为诺奖的评奖风向一直有变化，最早时特别看重实用性，后来慢慢转向实验导向，最近这几年，纯理论研究获奖越来越多。谁知道未来 20 年，诺奖的评奖风向又会倒向哪里？很多诺奖在成果刚做出时，都不为人知，甚至还会遭到学术界的嘲讽。而我的预测建立在概率基础上，中国发表在高质量学术期刊上的论文大约是在 2010 年前后开始出现井喷式的爆发，因此我预测大约会在 2035 至 2040 年开始出现诺奖的爆发，这种预测的信心本质上来源于我对全世界顶级学术期刊的信心，它们代表着科学共同体对当前科学的理解，诺奖一定出自这些顶级期刊中刊登出来的科研成就。但如果要从微观上去预测哪些科研成就可以获奖，几乎不可能。

有很多人分不清科学和技术的区别。你和他谈科学，他和你谈钻头和圆珠笔芯，完全不在一个频道上。还有很多人把全世界分为中国和外国两个国家，你和他谈中国在世界上的排名，他和你谈的是中国和外国的对比，得出的结论是中国大部分科技产品要靠“外国”进口。这简直废话。如果世界上只有美国和外国，那么美国的大部分科技产品也要靠外国进口。没有任何一个国家能比所有的外国加起来更强。

还有一些人，你和他谈我国的高铁整体制造技术世界领先，他和你说高铁里面的某个零部件要靠德国和日本进口，我都不知道他到底在反驳什么。这个世界上几乎所有的大型机器设备都不可能是一个国家独自建造的，没有例外。波音飞机有几十万个零部件，即便是核心配件也要依靠全球很多个国家一起供货。荷兰 ASML 公司的光刻机要依赖全球 19 个核心供应商，少了任何一个也造不出来。5G 网络的建设需要 10000 多个标准必要专利技术，被全球十多个国家瓜分，少了任何一个专利都不行。中国的中兴和华为两家公司加起来占有的 5G 专利总数份额全球第一，但如果按照“中国”和“外国”的思路去对比，那我们当然可以成为某些人嘴里的“吹牛皮”和“自嗨”了。毕竟两个公司加起来也不到全部的 30%，但又有哪一个国家不是呢？

现在的世界已经成为一个全球协作的超级大工厂，每一个大型科技产品都是你中有我、我中有你的局面，没有哪一个国家可以离开全世界的协作，独立发展。任何一个国家，哪怕科技实力全世界排名第一，但如果被全世界孤立，只有敌人没有朋友，所有的外国联合起来要卡他的脖子的话，那么没有一个国家能受得了。我认为，对我国的未来最有害的一种思想就是：我们什么都可以自己干出来。所以，评价一个国家的科技实力去讨论高铁、手机、计算机等等科技产品能不能完全自主造出来，这没有太多参考价值。只有回到科研的基本面，也就是自然指数上来，才最具有参考价值。

我经常被某些人贴上“公知”的标签，公知的本意是公共知识分子，当年的鲁迅、胡适等人都是公知，本是褒义词。但不知从哪一天起，“公知”在中国就成了贬义了，它成了“美分”和“精日”的代名词。那意思是，公知总是贬低中国抬高西方发达国家。我在谈科学或者科学史的时候，确实谈的最多的是欧美的科学家，尤其是谈到医学，我也总是在赞扬来自西方的现代医学，吐槽中国传统医学，可能是这个原因，我也经常被贴上“公知”的标签被有些人拉出来游街示众。

其实，我只是一个对“真相”有洁癖的理性思考者而已，我不太关心立场，我只在乎真相。如果你问我，中国的科技实力现在在世界上排名第几，我只能告诉你我认为的真相：排名第二。如果有人不同意，可以拿出他的论据。不论是从宏观数据，还是从微观个例，我都不怕辩论。不论是从科技公司、科技产品还是从诺尔贝奖、科研人才、科研机构，只要有人愿意遵从“事实需要信源，观点需要论据”的基本论证原则跟我辩论，我都不怕。

附：科学技术部高技术研究发展中心每年发布的中国科学十大进展

（基本上每一项都是世界领先的成就。对中国科技实力世界排名第二这个观点不服气的朋友们可以试着喷一喷这些科学成就。）

2019年度：

探测到月幔物质出露的初步证据；

构架出面向人工通用智能的异构芯片；

提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案；

破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能；

基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃；

阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理；

青藏高原发现丹尼索瓦人；

实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验；

揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制；