金涌院士：科技成果如何穿越“死亡谷”

科技成果转化需多端同时发力

《能源评论》：应如何看待科技成果实际转化率低的现象？该怎样体系化地解决科技与产业脱节的问题？

金涌：一个科研成果从研发到真正产业化生产，需要漫长的过程，这是客观存在的现象。高校追求前沿科研课题，有时离产业用户的实际需求比较远，也许十年二十年以后才可能有市场；企业则面临前沿科技创新成果的不确定性和市场认知的鸿沟。比如，不少企业家对于中国没有、世界上也没有的技术不敢第一个“吃螃蟹”。

要想跨越“死亡谷”，学术界与产业界之间建立有效沟通的机制至关重要。科研机构和企业之间由于缺乏联系，彼此之间就像隔着一道“墙”。这意味着，面向企业家的科普也非常重要，企业家不懂技术，就无法选择技术从而投资，而科学家是最好的科普员人选。通过科普，可以让企业家了解技术和未来产业发展态势，以及处在萌芽状态的投资方向，实现技术成果的转化应用。

《能源评论》：创新的主体是企业已成为共识，应如何激发其创新的内生动力，使其成为真正的创新主体呢？

金涌：之所以强调企业的创新主体地位，原因有二：一是企业有资金实力，二是企业是受益者。实际上，任何规模和体制的企业都有创新的动力，对私企或者小公司而言，生命线就在于创新；国有企业的优势在于有能力和资源，而创新是其实现持续发展的出路。关键是怎么把大中小企业的积极性发挥出来，为其提供好的条件，使其没有后顾之忧。

五年前，中国工程院第八届主席团名誉主席宋健牵头组织院士们就此开展讨论，为不同规模和体制的企业进行科技创新投资和产业创新发展出谋划策。专家们建议从制度化体系化手段入手，从社会层面建立风险基金来应对市场不确定性，也可以出台相关优惠政策激励科技创新与产业发展。比如，进行科研投资可以减免税收，或者在考核机制上设立容错机制，从而为企业家、老板减轻压力，促使其进行创新。总之，要让企业家明白创新的条件和技术都已成熟，国家有政策、创新有保障，如此“转化之谷”就可以填平了。

《能源评论》：科技创新归根到底是激励人才。作为科普专家，您认为，科学家该如何看待和处理“从0到1”及“从1到10”的话题？

金涌：“从0到1”“从1到10”是从基础研究到工程化的问题，还是一个科技成果转化的问题。

“从0到1”的基础研究创新要付出大量时间、金钱、精力成本，然而要在国际竞争中做领跑者就必须做“从0到1”的探路者。

“从0到1”“从1到10”甚至“从1到100”的过程，在加强基础研究的前提下，现在有两个解决方向。一个是参考药学领域的构效关系，从市场需求和产品性能出发，科学测算其构造、功能，这是一个新的技术方向。另一个是积极推动学科交叉，学科交叉是科技创新的重要源泉，通过不同学科之间的交流和融合，可以产生创新性的研究成果。比如能源行业要解决煤炭清洁高效利用的问题，化学领域、化工领域、生物领域、物理领域甚至是数学领域的专家都可以找到契机，因为现在的学科分支已经形成了一个科研网络，跨学科交叉融合创新也是“从0到1”“从1到100”的一个最好机会。

颠覆性创新要另辟蹊径

《能源评论》：您曾用古诗解释过科技创新需要的四种素质。对于产业创新，您认为实现颠覆性创新、培育新质生产力需要哪些条件？

金涌：对个人成才而言，创新首先要有强烈的好奇心和兴趣，要有广博的知识和深厚的功底，要有开放的思维和跨界的视野，还要有批判的精神和辩证的方法。

从产业创新层面，颠覆性创新背后往往有更深层次的思维指导，运用“第一性原理”的思想方法回溯事物本质是实现颠覆性创新的一个非常直接有效的手段。当然这是很难的，我们普通人可以在现有技术的基础上另辟蹊径，研究新的思路。比如煤在隔绝空气的条件下加热到1000摄氏度左右，就可以将二氧化碳还原成一氧化碳，一氧化碳可用作还原气广泛应用于冶金、化工等领域，这也是一种颠覆性创新思维。

颠覆性创新不是小修小改。我们反对“唯论文”，所谓“唯论文”就是从已发表论文的缝隙里再找到一个课题去研究，比如别人说碳酸盐好，那我就试试磷酸盐，这就叫作小修小改，这种创新成不了大事。只有颠覆性创新才能带来科技革命和产业变革，才能产生增量。但颠覆性创新对人才的要求非常高。第一，颠覆的前提是创新过程必须符合科学原理。不能搞一些水变油、永动机这些完全违反客观规律的事，这样的创新永远不会成功。第二，科学创新的落脚点是工程创新。工程技术总存在正负两方面，一定要考虑创新可能会产生的负面影响，比如汽车改变了人类的交通方式，影响了人类的生产生活方式，但汽车也会带来交通事故，所以作为创新者，一定要知道一项创新在工程应用中的有限性。科学家要有良心，不能一味追求新颖性，去做不符合伦理的事情。第三，好的创新永远是美的。要做出颠覆性创新，必须要有非常丰富的内涵，要有科学的素养、人文的修养、艺术的审美，才有能力去辨别真假、善恶、美丑。而且工程技术创新还要过经济关，在经济上可承受。  

当前我国正处于创新型国家最理想的时期，我国在科技创新方面有新理念、新设计、新战略，全社会从上到下都鼓励创新，用各种方法为创新创造条件。只要我们拥有强烈的创新愿望、刻苦钻研的精神，经过持之以恒的努力，就一定可以在各自的领域开辟出一条创新道路，产生出色的创新成果，造福于国家的发展与进步。

《能源评论》：在今年的中关村论坛上，您通过虚拟现实技术与数字人“钱学森”先生就“如何持续地推进科技创新”话题展开讨论，如今您对这个问题有哪些更进一步的体悟？

金涌：初次与钱老结缘，我刚从苏联留学回来，在中国科技大学做助教，一次偶然的机会为钱老做翻译。我一直关注他，他虽然已经是航天领域的先驱者，但他不认同自己在这方面做了创新，他强调真正的创新应当敢于研究那些尚未被研究的科学前沿问题。他一直致力于做系统工程的研究，这是他独创的东西。他在30年前就提出了人工智能概念，并给虚拟现实取名为“灵境”，也在持续探索我国各领域的工程建设和组织远景规划。他的家国情怀和科学精神让我备受鼓舞。

实现“双碳”目标要渐进式推进

《能源评论》：作为中国碳中和50人论坛联席主席，您认为能源科技对实现我国“双碳”目标应如何发挥作用？该如何安排基础性、前沿性、长期性的技术研发和产业化节奏？

金涌：实现碳达峰、碳中和对我国来说不单纯是能源转型问题或气候变化问题，更是根本性的时代变化。首先，碳中和正在推动我们发展新质生产力，从粗放的工业变成高端的信息产业，促进时代的变化。其次，我们转变能源结构，从化石能源转变为可再生能源，可以提升能源安全水平。如今，我国有超过70%的石油从国外进口，接近50%的天然气需要依靠进口，我们的发展已经受到了资源、能源、环境等各方面的严重制约。再次，化石、煤油、天然气可以从燃料变成材料，去制造塑料、橡胶、纤维等高新材料，也会进一步缓解我国柴油过剩的现状。最后，循环经济下二氧化碳也可以循环利用，通过可再生能源电解水生成氢气，氢气与二氧化碳反应，就把二氧化碳重新变成合成物材料，未来的循环经济能“变废为宝”，这也是一个时代的变化。所以碳中和是引导中国时代变化的一个契机，解决了中国化石能源资源禀赋不足的问题。

当然，实现碳中和并非一时一日之功，必须从现在开始规划、替代、创新，且需要渐进式推进，并与经济发展同步。在推进碳中和的进程中，需要我国从工业化时代迈向信息化时代，告别化石燃料时代转向化石材料时代，迈入可再生能源主导时代、核聚变能源时代、资源循环利用时代，助力中国经济发展摆脱能源资源匮乏的困扰。

《能源评论》：您曾说过，可再生能源加（新型）储能技术这项颠覆性创新技术是人类使用能量的一次重大转变，可再生能源加新型储能技术会是未来能源利用的主要趋势吗？

金涌：一般认为，我国的能源资源禀赋是富煤、缺油、少气。实际上，尽管我国煤炭储量约占世界的12%，但人均储量只是世界人均储量的60%。所以重视可再生能源是必然选择。由于风电、太阳能发电具有很强的波动性与间歇性，电网、用户又都需要稳定的电能供应，所以可再生能源须与储能配合，组成智能电网，加快建设新型电力系统，就可以逐渐代替化石能源了。

可控核聚变是另一个未来能源的主要解决方案，从原料来看，一升海水中提取的重氢释放的能量相当于燃烧300升柴油释放的能量，且不产生核废物，堪称人类能源的终极使用方式。

《能源评论》：科技和产业创新离不开国际合作与交流，而国际竞争某种程度上就是科技创新的竞争，您认为我国能源科技创新和产业创新应如何开展？

金涌：中国从未像今天这样迫切地需要创新。当前以及未来，国与国之间的竞争主要体现在科技竞争，而科技竞争之根本在于人才竞争，人才竞争的本质就是人的创造能力。我国科技的发展从跟跑到并跑乃至于领跑的历史性跨越正在到来，而这个跨越的过程既华丽又艰难，会遭遇各种各样的困难和阻碍，要跨越这些障碍，只能依靠创新。对能源科技创新而言，国际交流至关重要。从美国的经验来看，人才是科技创新的主要驱动力，美国通过技术移民等各种手段从全世界引进人才是推动科技创新、实现领先发展的重要支撑。从某些国家的经验教训来看，闭门造车、限制科研人员在国际上交流，科技发展就会落后。所以即使有些国家要封锁我们，我们也要想办法走出去，利用一切机会开展国际交流与合作。