如何看日本诺奖和产业竞争力的关系？

本文来自微信公众号：赛格大道（ID：saigedashu），作者：李海燕，原文标题：《如何看日本诺奖和日本产业竞争力的关系？》，头图来源：视觉中国

2000年以后，日本科学家连续获得诺贝尔奖，在我们国家引发了很多关注。首先，很多人纳闷，日本为什么可以拿到这么多诺奖？我的答案是，当一个国家的发展阶段和积累到了，出现众多的诺奖，某种程度上是必然的。

明治维新以后的150年来，日本一直在认真地学习欧美的各种制度和科学技术。在经济方面，1990年代基本上就追平了欧美。90年代，从人均GDP的角度，日本赶上或者超过欧美国家。

但我理解你的疑问，那就是日本经济的高光时刻是在上世纪70、80年代，为什么后面在经济进入停滞状态的几十年里，日本基础科研却获得了持续突破。经济、产业发展与基础科研突破，二者到底存在怎样的联系。

很显然，从基础科学研究到技术转化落地，再到技术进步推动产业发展，这是一个多步骤的超复杂工程。如果说基础科研寻求的是从0到1的突破，那么技术进步就是从1到10的提升，而进入产业化阶段以后，那就是从10到100、1000、10000的过程，存在无限可能。下面，我对诺奖与日本产业发展的影响做一个分类。

一

第一个大类型，诺奖研究给日本产业带来巨大贡献的例子，代表人物是2019年诺贝尔化学奖得主吉野彰（Akira Yoshino），搞锂电池材料的。他是日本知名化学公司旭化成公司的研究人员，他的获奖成果是锂电池的电极材料。

日本是全世界第一个将锂电池投入商业使用的国家，最早是1991年由索尼公司推出。当时搞锂电池的日本公司是很多的，旭化成是其中一家，东芝公司也有研究，索尼公司也有研究，并第一个推出类似掌上录像机这样的锂电池使用产品。此后20年，日本企业基本霸占了锂电池行业，且保持了对正极负极材料、隔膜、电解液等关键材料较长时间的主导权。

第二个例子是2014年日本三位科学家，赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高效蓝色发光二极管”而获得当年诺贝尔物理学奖，蓝色发光LED获得了市场的广泛认可。

三位科学家中，中村修二（Shuji Nakamura）后来加入美籍，但他所有的成果都是在日本企业获得的。这个企业是在日本规模很小的化学企业，叫日亚化学。赤崎勇和天野浩是在名城大学做研究，跟丰田集团的一个下属公司丰田合成（Toyoda Gosei Co.， Ltd.）合作。两方几乎同时突破了这个技术，但由于专利申请问题，双方打官司，之后和解。

日亚化学是全球首家推出了白色发光LED灯的企业。1995年日亚化学的LED相关产品的收入只有约28亿日元。2000年发展到约420亿日元。2005年扩大到1500亿日元的规模。白色的光是由三原色构成的，其中另外两色，比如红色，60年代就突破了，但能够稳定发蓝色光的半导体一直没有得到突破。

日本这几位科学家攻克了这个问题。突破之后的90年代，整个白色LED灯全球市场基本上也是被日本霸占。其它国家的生产基本上也是要依靠日本专利的授权。

此外诺贝尔医学奖也有给日本产业发展带来巨大经济效果的例子。2018年诺贝尔医学奖授给了本庄庶，获奖理由是为癌症免疫疗法做出了贡献。本庄教授发明的癌症治疗药Opdivo给日本制药公司“小野药品”带来了巨大的经济效益。

以上就是诺奖为企业、产业直接带来巨大经济效益的典型案例。

二

第二种类型，是诺奖研究基本没有带来经济成果的例子。

日本一个很著名的公司叫岛津制作所（SHIMADZU），在京都成立150年左右了。日本是佛教国家，很多人家里都有佛具，用来祭祀祖先、供奉祖先牌位。岛津制作所最初也是佛具制造商。明治维新以后，它被迫转型，最开始做中学教具模型，一步一步走向高端化，目前是日本顶尖的高科技仪器生产商。

岛津制作所有一个叫田中耕一（Tanaka Koichi）的人，2002年因为与美国科学家约翰·芬恩一同发明“对生物大分子的质谱分析法”，获得诺贝尔化学奖。田中耕一获奖后，日本社会轰动了。为什么？因为他只有一个本科学历，毕业于日本东北大学，后来一直是默默无闻的工程师。

田中耕一在实验中，用激光照在某种试剂上，快速地分析蛋白质里面的氨基酸合成，结果因为一次乌龙，反而获得了惊人的效果，他的发现在现实中得到应用。为此，他发表了论文，申请了专利，也开发了机器。但他开发的机器，全球只卖了一台，获奖自身没有给他所在的企业带来巨大的收益——除了诺奖消息发布的第二天，岛津制作所的总市值上涨80亿日元之外。

还有一个例子，白川英树（Hideki Shirakawa）于2000年获得诺贝尔化学奖。他获奖的理由，简单地说是发明了“可以导电的塑料”。因为塑料在常识理解中都是不通电、不导电的，但他发现这种塑料可以导电。

这个发现过程也很有意思，他是在东京工业大学学习，做博士生。当时他们实验室还有一个韩国留学生，日语不是太好，在试验的时候沟通过程出现了问题，他把催化剂增加了1000倍，结果发现做出来的东西跟以前的不一样，有一点光泽。白川当时灵机一动，这个东西竟然有这种光泽，那么会不会导电呢，结果试验后真的能导电。

但白川这个成果，直到今天也没有获得广泛的应用，为什么？因为它的应用场景很有限，如果只是能导电，那么很多材料都能取代这个东西。第二，因为这种塑料其实有一定毒性，有毒的东西是不能大规模应用到民生产品当中的。

三

第三种类型，我想重点谈一下诺奖研究从侧面推动了日本产业和技术发展的例子。

小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）是2002年诺贝尔物理学奖获得者，他跟田中耕一是同一年得奖，一个物理学奖，一个化学奖。他这个成果是完全没有现实应用的，因为他是研究宇宙里的一种最微小的粒子。

小柴昌俊的研究是在日本岐阜县神冈一个废旧的矿山隧道里进行的，这个隧道距离地面上千米，为的是把其它宇宙射线屏蔽掉，而只让这种粒子通过。实验装置里还有一个巨大的超纯水的水池，里面放的是高纯水，旁边放了很多高敏感的传感器。顺便说一下，芯片的工厂每天都需要大量的超纯净水，水的纯度要求超过99.9999%。科学实验中积累的技术很多时候是可以转用的。

这种粒子碰到纯水的时候，可能发出微妙的小光，这种光是极其微弱的，需要有传感器捕捉到它。日本电视台后来在节目中打了一个比方，有一个人站在月球上，他打开一个手电筒朝我们地球照，我有这种传感器，能瞬间捕捉到月球上的手电筒发射的光。

说实话，小柴的研究其实还没有什么现实应用，但因为日本要搞中微子观察，所以必须要有高敏感的传感器，这就对仪器设备制造提出了高要求。科研发现和高端仪器，这二者之间很像“鸡生蛋、蛋生鸡”的关系，科学不断进步，就对现实设备提出要求，相反，不断的有新的设备出现，又能促进科学发现。

这个定律在半导体领域也适用，光刻机这种设备和光学发现之间的相互促进，实际上把基础科研、工程技术进步、产业化三个版块全部串起来了，少了一块，都不可能成功。

当然，这三个版块的打通，也不是几年或十几年就可以的，比如小柴在矿山隧道的研究主要是1980年代中期，但17年后他才获得诺奖。这还算是比较快的，还有很多诺奖得主拿奖和做实验的时间相差三四十年。

小柴是1926年生的，1951年东京大学毕业，后来去芝加哥大学拿了博士，1970年在东京大学荣升教授。我们算一下，从小柴读大学到实现重大突破，花了30多年时间，然后拿奖又花了17年，整整半个世纪过去了。可以说，要培养一个诺贝尔奖得主，就是需要半个世纪的过程，这个时间很难压缩的。

除了时间，国家的持续投入很重要，这和企业是不一样的。但日本的经验也表明，企业的投入也非常关键。

四

第四个类型是，虽然没有获得诺贝尔奖，但是长期紧盯科技前沿，日本和欧美国家比翼齐飞也获得巨大经济效果的例子。

2009年诺贝尔物理学奖授予了华裔科学家，被称为光纤之父的高锟（Charles K Kao）。高锟在英国做研究时，美国（主要是康宁公司）和日本也都在光纤领域积极地开展研究。日本东北大学的西泽润之等也做出了很大的贡献。

80年代以后，日本企业也成为光纤生产的主流企业，住友电工等在光纤工业化生产方面也走在了全世界前列。2009年两位诺贝尔物理学奖的获得者是因为发明了CCD，也就是把光信号转换为电子信号的半导体产品。80年代以后，在CCD产业化方面，日本做得最好，其中索尼是全球的佼佼者。

日本的奥林帕斯公司在过去几十年，一直是全球内窥镜产品的霸主。而内窥镜也使用了2009年诺贝尔物理学家的发现成果——光纤和CCD的研究成果。可以说，2009年诺贝尔物理学奖得主虽然不是日本人，但其相关成果的产业化，日本企业做得也挺好。

这个例子是想说明紧跟国际研究前沿，那么在产业化方面，其它国家也可能走到前面获利。这一点对中国其实很重要。中国的市场大，产业化的转化潜力是很强的。

基础科学的研究和突破，退一步说紧跟国际前沿的研究会对经济发展产生巨大的推动作用。日本的经验能够证明这一点。其实，其它诺贝尔奖获奖大国的发展和它们的经济发展之间的关系也是类似的。

我们看今天中国的科技创新，基础科研很可能在大规模突破的前夜，因为我们持续投入已经有几十年了，积累的效果肯定会显现；同时，在技术进步和产业化方面，中国明显在追赶日本，有些领域甚至开始领跑日本甚至欧美，应用创新水平高，这是我们的优势，非常宝贵。

本次主要是针对诺贝尔奖或者说基础研究做了一些最近观点、思考的分享。当前一个国家的产业竞争力，基础研究是最重要的部分，但不是全部。这一点从日美的竞争案例也可以观察到。下次我们会聊一下基础技术格局和产业竞争范式的根本变化是如何改变日本产业竞争结果的。

本文来自微信公众号：赛格大道（ID：saigedashu），作者：李海燕

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