賽格大道 x 李海燕

2025年諾貝爾生理學或醫學獎于10月6日公布獲獎者，日本日本科學家坂口志文(Shimon Sakaguchi)位列其中，又拿這是下個興日本科學家在自然科學領域獲得的第26個諾獎（含3位轉外籍）。在2001年，諾獎日本曾提出用50年時間拿到30個諾獎的中國計劃，如今只用了一半時間就完成了計劃的該高70%，速度令人震驚。日本

2025年諾貝爾生理學或醫學獎得主

對中國科學家來說，既要大方祝賀日本同行能取得如此成績，下個興但更重要的諾獎是，中國科學家應該充滿信心，中國因為日本實際上驗證了一條收割諾獎的該高可行策略，那就是日本當基礎研究持續投入，再疊加產業科技的又拿壯大，那么只需要等待數十年，下個興就會陸續有諾獎入袋。中國目前正在這條路上馳行，距離諾獎已經越來越近。

在此，推薦重讀賽格大道對旅日產業科技專家李海燕先生的訪談文章《如何看日本諾獎和日本產業競爭力的關系》，本文刊于2023年5月20日。

坂口志文

2000年以后，日本科學家連續獲得諾貝爾獎，在我們國家引發了很多關注。首先，很多人納悶，日本為什么可以拿到這么多諾獎？我的答案是，當一個國家的發展階段和積累到了，出現眾多的諾獎，某種程度上是必然的。

明治維新以后的150年來，日本一直在認真地學習歐美的各種制度和科學技術。在經濟方面，1990年代基本上就追平了歐美。90年代，從人均GDP的角度，日本趕上或者超過歐美國家。

1989年，三菱以8.46億美元拿下美國洛克菲勒集團51%股權，成為洛克菲勒中心大樓實際控制人

但我理解你的疑問，那就是日本經濟的高光時刻是在上世紀70、80年代，為什么后面在經濟進入停滯狀態的幾十年里，日本基礎科研卻獲得了持續突破。經濟、產業發展與基礎科研突破，二者到底存在怎樣的聯系。

很顯然，從基礎科學研究到技術轉化落地，再到技術進步推動產業發展，這是一個多步驟的超復雜工程。如果說基礎科研尋求的是從0到1的突破，那么技術進步就是從1到10的提升，而進入產業化階段以后，那就是從10到100、1000、10000的過程，存在無限可能。下面，我對諾獎與日本產業發展的影響做一個分類：

第一個大類型，諾獎研究給日本產業帶來巨大貢獻的例子，代表人物是2019年諾貝爾化學獎得主吉野彰（Akira Yoshino），搞鋰電池材料的。他是日本知名化學公司旭化成公司的研究人員，他的獲獎成果是鋰電池的電極材料。

日本是全世界第一個將鋰電池投入商業使用的國家，最早是1991年由索尼公司推出。當時搞鋰電池的日本公司是很多的，旭化成是其中一家，東芝公司也有研究，索尼公司也有研究，并第一個推出類似掌上錄像機這樣的鋰電池使用產品。此后20年，日本企業基本霸占了鋰電池行業，且保持了對正極負極材料、隔膜、電解液等關鍵材料較長時間的主導權。

第二個例子是2014年日本三位科學家，赤崎勇、天野浩和中村修二因發明“高效藍色發光二極管”而獲得當年諾貝爾物理學獎，藍色發光LED獲得了市場的廣泛認可。

三位科學家中，中村修二（Shuji Nakamura）后來加入美籍，但他所有的成果都是在日本企業獲得的。這個企業是在日本規模很小的化學企業，叫日亞化學。赤崎勇和天野浩是在名城大學做研究，跟豐田集團的一個下屬公司豐田合成（Toyoda Gosei Co., Ltd.）合作。兩方幾乎同時突破了這個技術，但由于專利申請問題，雙方打官司，之后和解。

1991年，中村修二在氮化鎵技術取得突破，對藍色LED產生重要幫助

日亞化學是全球首家推出了白色發光LED燈的企業。1995年日亞化學的LED相關產品的收入只有約28億日元。2000年發展到約420億日元。2005年擴大到1500億日元的規模。白色的光是由三原色構成的，其中另外兩色，比如紅色，60年代就突破了，但能夠穩定發藍色光的半導體一直沒有得到突破。

日本這幾位科學家攻克了這個問題。突破之后的90年代，整個白色LED燈全球市場基本上也是被日本霸占。其它國家的生產基本上也是要依靠日本專利的授權。

此外諾貝爾醫學獎也有給日本產業發展帶來巨大經濟效果的例子。2018年諾貝爾醫學獎授給了本莊佑，獲獎理由是為癌癥免疫療法做出了貢獻。本莊教授發明的癌癥治療藥Opdivo給日本制藥公司“小野藥品”帶來了巨大的經濟效益。

以上就是諾獎為企業、產業直接帶來巨大經濟效益的典型案例。

第二種類型，是諾獎研究基本沒有帶來經濟成果的例子。

日本一個很著名的公司叫島津制作所（SHIMADZU），在京都成立150年左右了。日本是佛教國家，很多人家里都有佛具，用來祭祀祖先、供奉祖先牌位。島津制作所最初也是佛具制造商。明治維新以后，它被迫轉型，最開始做中學教具模型，一步一步走向高端化，目前是日本頂尖的高科技儀器生產商。

島津制作所有一個叫田中耕一（Tanaka Koichi）的人，2002年因為與美國科學家約翰·芬恩一同發明“對生物大分子的質譜分析法”，獲得諾貝爾化學獎。田中耕一獲獎后，日本社會轟動了。為什么？因為他只有一個本科學歷，畢業于日本東北大學，后來一直是默默無聞的工程師。

田中耕一在實驗中，用激光照在某種試劑上，快速地分析蛋白質里面的氨基酸合成，結果因為一次烏龍，反而獲得了驚人的效果，他的發現在現實中得到應用。為此，他發了論文，申請了專利，也開發了機器。但他開發的機器，全球只賣了一臺，獲獎自身沒有給他所在的企業帶來巨大的收益——除了諾獎消息發布的第二天，島津制作所的總市值上漲80億日元之外。

據報道，2002年，不懂英語的田中耕一在接到諾貝爾獎委員會通知時誤以為是詐騙電話

還有一個例子，白川英樹（Hideki Shirakawa）于2000年獲得諾貝爾化學獎。他獲獎的理由，簡單地說是發明了“可以導電的塑料”。因為塑料在常識理解中都是不通電、不導電的，但他發現這種塑料可以導電。

這個發現過程也很有意思，他是在東京工業大學學習，做博士生。當時他們實驗室還有一個韓國留學生，日語不是太好，在試驗的時候溝通過程出現了問題，他把催化劑增加了1000倍，結果發現做出來的東西跟以前的不一樣，有一點光澤。白川當時靈機一動，這個東西竟然有這種光澤，那么會不會導電呢，結果試驗后真的能導電。

但白川這個成果，直到今天也沒有獲得廣泛的應用，為什么？因為它的應用場景很有限，如果只是能導電，那么很多材料都能取代這個東西。第二，因為這種塑料其實有一定毒性，有毒的東西是不能大規模應用到民生產品當中的。

第三種類型，我想重點談一下諾獎研究從側面推動了日本產業和技術發展的例子。

小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）是2002年諾貝爾物理學獎獲得者，他跟田中耕一是同一年得獎，一個物理學獎，一個化學獎。他這個成果是完全沒有現實應用的，因為他是研究宇宙里的一種最微小的粒子。

小柴昌俊的研究是在日本岐阜縣神岡一個廢舊的礦山隧道里進行的，這個隧道距離地面上千米，為的是把其它宇宙射線屏蔽掉，而只讓這種粒子通過。實驗裝置里還有一個巨大的超純水的水池，里面放的是高純水，旁邊放了很多高敏感的傳感器。順便說一下，芯片的工廠每天都需要大量的超純凈水，水的純度要求超過99.9999%。科學實驗中積累的技術很多時候是可以轉用的。

這種粒子碰到純水的時候，可能發出微妙的小光，這種光是極其微弱的，需要有傳感器捕捉到它。日本電視臺后來在節目中打了一個比方，有一個人站在月球上，他打開一個手電筒朝我們地球照，我有這種傳感器，能瞬間捕捉到月球上的手電筒發射的光。

說實話，小柴的研究其實還沒有什么現實應用，但因為日本要搞中微子觀察，所以必須要有高敏感的傳感器，這就對儀器設備制造提出了高要求。科研發現和高端儀器，這二者之間很像“雞生蛋、蛋生雞”的關系，科學不斷進步，就對現實設備提出要求，相反，不斷的有新的設備出現，又能促進科學發現。

這個定律在半導體領域也適用，光刻機這種設備和光學發現之間的相互促進，實際上把基礎科研、工程技術進步、產業化三個版塊全部串起來了，少了一塊，都不可能成功。

當然，這三個版塊的打通，也不是幾年或十幾年就可以的，比如小柴在礦山隧道的研究主要是1980年代中期，但17年后他才獲得諾獎。這還算是比較快的，還有很多諾獎得主拿獎和做實驗的時間相差三四十年。

小柴是1926年生的，1951年東京大學畢業，后來去芝加哥大學拿了博士，1970年在東京大學榮升教授。我們算一下，從小柴讀大學到實現重大突破，花了30多年時間，然后拿獎又花了17年，整整半個世紀過去了。可以說，要培養一個諾貝爾獎得主，就是需要半個世紀的過程，這個時間很難壓縮的。

除了時間，國家的持續投入很重要，這和企業是不一樣的。但日本的經驗也表明，企業的投入也非常關鍵。

第四個類型是，雖然沒有獲得諾貝爾獎，但是長期緊盯科技前沿，日本和歐美國家比翼齊飛也獲得巨大經濟效果的例子。

2009年諾貝爾物理學獎授予了華裔科學家，被稱為光纖之父的高錕（Charles K Kao）。高錕在英國做研究時，美國（主要是康寧公司）和日本也都在光纖領域積極地開展研究。日本東北大學的西澤潤之等也做出了很大的貢獻。80年代以后，日本企業也成為光纖生產的主流企業，住友電工等在光纖工業化生產方面也走在了全世界前列。2009年兩位諾貝爾物理學家的獲得者是因為發明了CCD，也就是把光信號轉換為電子信號的半導體產品。80年代以后，在CCD產業化方面，日本做得最好，其中索尼是全球的佼佼者。

1966年，高錕在英國工作時發表了題為《光頻率介質纖維表面波導》的論文，開創性地提出光導纖維在通信上應用的基本原理

日本的奧林帕斯公司在過去幾十年，一直是全球內窺鏡產品的霸主。而內窺鏡也使用了2009年諾貝爾物理學家的發現成果——光纖和CCD的研究成果。可以說，2009年諾貝爾物理學獎得主雖然不是日本人，但其相關成果的產業化，日本企業做得也挺好。

這個例子是想說明緊跟國際研究前沿，那么在產業化方面，其它國家也可能走到前面獲利。這一點對中國其實很重要。中國的市場大，產業化的轉化潛力是很強的。

基礎科學的研究和突破，退一步說緊跟國際前沿的研究會對經濟發展產生巨大的推動作用。日本的經驗能夠證明這一點。其實，其它諾貝爾獎獲獎大國的發展和它們的經濟發展之間的關系也是類似的。

我們看今天中國的科技創新，基礎科研很可能在大規模突破的前夜，因為我們持續投入已經有幾十年了，積累的效果肯定會顯現；同時，在技術進步和產業化方面，中國明顯在追趕日本，有些領域甚至開始領跑日本甚至歐美，應用創新水平高，這是我們的優勢，非常寶貴。

本次主要是針對諾貝爾獎或者說基礎研究做了一些最近觀點、思考的分享。當前一個國家的產業競爭力，基礎研究是最重要的部分，但不是全部。這一點從日美的競爭案例也可以觀察到。下次我們會聊一下基礎技術格局和產業競爭范式的根本變化是如何改變日本產業競爭結果的。