对话诺贝尔化学奖获得者吉野彰：2050年加油站会消失，机器人迎来飞跃
作 者丨陶力 实习生徐诗妍
编 辑丨巫燕玲
如何能在年近八旬高龄，仍然奋斗在科研一线？2019年诺贝尔化学奖获得者吉野彰给出的答案是保持热情和无尽的好奇心。
吉野彰先生于1948年出生于日本，于1972年加入旭化成工业株式会社（现旭化成株式会社），在这家世界级大型化学公司参与研发工作。
至今他依然以该公司名誉特别研究员的身份继续进行相关研究。
2019年10月9日，诺贝尔化学奖花落锂电池领域，三名研究锂电池的先驱摘得殊荣，吉野彰是三位获奖者里年纪最轻的一位。1983年，吉野彰研制出世界第一个可充电锂离子电池的原型。2年后，世界上第一块现代锂电池诞生。1991年，索尼首次将锂电池实现了商业化，吉野彰也成为了智能手机和电动汽车使用的锂离子电池的开发者。
近日，他在上海接受了21世纪经济报道等媒体的专访，分享了其对锂离子电池技术的未来发展和应用的看法，同时也鼓励年轻一代要抓住机会，参与其中。
图为吉野彰接受21世纪经济报道记者采访可持续社会对年轻一代是绝佳机会
21世纪：是什么契机开始研究锂离子电池的？
吉野彰 ：我的研发始于1981年，距今大约有40年了。最初的研究起点其实并不是锂离子电池，与一种叫聚乙炔的新材料有关，它是一种具有导电性的高分子材料。那时是1980年前后，全球都非常关注聚乙炔这种新材料。我以此作为研究课题，这是最初的起点。
聚乙炔能够导电，可以应用于半导体、太阳能发电等领域。同时，这种材料还有可能用于常温超导体，是一款拥有多种功能的材料。聚乙炔除了上述功能之外，还有另一个功能，就是它可以应用于电池材料。之后，我想去尝试，如果将聚乙炔用于电池上会得到怎样的效果。
非常有意思的是，当时围绕新型二次电池、小型轻量电池的研究非常广泛，但很遗憾的是商品化都失败了。我发现，新型二次电池要实现商品化，必须要找到新的负极材料。
之后，我对电池材料进行了各种评估，最终从聚乙炔切换成碳材料作为负极，进而形成了如今的锂离子电池原型。
21世纪：你的科研成果主要来自两部分：一部分来自大学和科研院所，另一部分来自企业。你在日本企业旭化成从事科研获得如此显著的成果，两种背景有何不同？
吉野彰 ：无论是在企业还是在大学进行研究，都包括基础研究和应用研究两部分。从这一点来看，在大学研究与在企业研究似乎相同。
不同点可能在于，在大学从事基础研究时，可能不需要考虑研究成果的用途是什么，它可以只是为了发现新技术，目的性没有那么强。基于大学的基础研究成果，希望能够将某个新技术或新材料得以进一步应用，这是大学的应用研究阶段。其实，下一个阶段就应该进入商品化和商业化了，但是这一点是在大学里面无法实现的。
接下来，企业基础研究的起点其实是大学的应用研究。若进展顺利的话，将进入企业的应用研究阶段。最终的目标就是实现新产品的商业化。最重要的是大学的应用研究如何与企业的基础研究进行衔接。
21世纪：保持对科研热爱的秘诀是什么？是何种因素促使你一直有如此大的热情投入到科研当中？
吉野彰 ：首先一点是，简单来说研究非常有趣，我对研究充满好奇心，能从中获得很多乐趣。另外一点与我获得诺奖的理由有关。
我获得诺奖的理由有两个。一个是锂离子电池的发明对当下实现移动IT社会有很大贡献。所幸移动IT社会已经实现了。我想锂离子电池在这方面做出了很大的贡献。另一个获奖理由是，锂离子电池被寄予厚望，对于未来实现可持续社会的发展或许也将产生很大贡献。可以说这是一个未来时的理由。
遗憾的是，目前可持续社会尚未实现。关于未来，我预计在2050年前后或许能实现可持续发展社会。我想，这也是驱使我一直研究的主要原因。
21世纪：作为顶级科学家，在教育和培养下一代科学家方面有什么独到的理念或者建议？
吉野彰 ：刚才提到的可持续社会、碳中和社会，很清晰的目标是在2050年实现。要实现这一目标确实有难度，但反过来讲，对于年轻一代而言，我认为这是一个绝佳的机会。
如果在创新领域能取得显著成绩，我认为会诞生至少十名诺贝尔奖获得者。从产业层面来看，我想也会诞生许多新的产业或是新的企业。这对年轻一代来说这是绝佳的机会，我希望他们能够抓住并且充分利用这个机会。如果我还年轻，那么我也想参与其中。
2050年加油站会消失
21世纪：目前中国新能源汽车产业正在高速发展，与电池技术的不断革新密不可分。你如何看待全球电动汽车产业格局的发展趋势？
吉野彰 ：毫无疑问，未来EV、新能源汽车将成为主流，这是经济的一个规律。目前在全球新车销量中，新能源汽车的平均占比为15%左右，在中国可能会达到大约25%或者30%。从过去的经济发展规律来看，通常如果新产品上市后，市场占有率能达到15%的话，那么之后可能还会有较大飞跃。
我预想，2050年将达到新能源汽车的目标节点，到时候市场需求将发生重大变化。那时许多新技术，例如AI、人工智能都会与EV相融合。新能源汽车也会发生变化，与现在的样子完全不同。可以肯定的是，到2050年加油站应该会消失。
21世纪：你认为锂离子电池技术未来的研究领域在哪个方向？
吉野彰 ：目前在EV的应用中，锂离子电池的趋势大致分为两种：能量密度型和耐久性型。我想今后依然会沿着这两条线延续下去。我个人认为未来的研究方向之一还有回收再利用。无论如何考虑，未来汽车都会实现全面EV化，那么就势必会产生资源的问题，这是不争的事实。所以，第三个未来趋势我认为是回收再利用，包括容易被回收利用的电池正极、负极材料，电池结构等。
21世纪：你对未来的科技有什么预期？
吉野彰 ：对EV的未来预测，这比较难回答。但我个人认为，可能会往机器人方面发展。当然也有储能系统的市场，但是我个人认为储能市场不是一个新的市场，储能市场和EV市场一样。理由是用在EV汽车上的锂离子电池比用在储能系统上的锂离子电池性能更优。所以，将用于EV汽车的锂离子电池用到储能系统上是一个最合理的发展趋势。
我认为机器人方面的发展可能在2050年之后出现重大飞跃。当然，我指的是无需连接电源线可以独立活动的机器人。
SFC
本期编辑 黎雨桐 实习生 黄丽鸿
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来源：中国证券报
2019年诺贝尔化学奖给了锂电池。
北京时间10月9日傍晚，2019年度诺贝尔奖第三项大奖化学奖揭晓。今年的诺贝尔化学奖授予了有“锂电池之父”之称的美国科学家John B Goodenough，英国化学家M Stanley Whittingham 和日本化学家Akira Yoshino，以表彰他们在锂离子电池发展上所做的工作 。
值得注意的是，今年97岁的John B Goodenough还打破了诺贝尔奖得主年龄最高纪录。
图片来源：诺贝尔奖官网
诺贝尔化学奖虽然属于“硬核科技”范畴，但其实际应用离我们日常生活并不遥远，很多研究成果都给人类日常生活带来了革命性变化。如本次获奖的锂电池，成为如今智能手机、笔记本电脑和新能源汽车的关键组件和能源来源。
诺贝尔官方对三位得奖者研究工作给出的评价为“通过他们的研究工作，为一个无线的、可摆脱化石燃料的世界奠定了基础。”
诺贝尔化学家一直被视为“最正统”的奖项。因为诺贝尔奖捐助人阿尔弗雷德诺贝尔本人就是一名化学家，曾发明硝化甘油炸药。不过，近些年来，生物领域科学家在化学奖上拿奖到手软，频频被吐槽称“诺贝尔化学奖不颁给化学家”。
梳理诺贝尔奖官网列出的100多年来化学奖获奖名单，记者发现这种说法确实有渊源。诺贝尔化学奖除了花落最“名副其实”的化学领域，还经常青睐生物学研究和物理学研究，被戏称为“理科综合奖”。如2018年该奖颁给了在“进化控制”方面做出重要贡献的三位生物学家；2017年该奖颁给了在冷冻电子显微镜术领域做出巨大贡献的三位生物物理学家。
数说历史上的诺贝尔化学奖(1901年-2018年)：
110诺贝尔化学奖共颁布了110次
63获奖者为单个科学家的有63位
2Frederick Sanger一人两次获得化学奖，获奖年份分别为1958年和1980年
5历史上共有5名女性获得过诺贝尔化学奖
锂电池：电子工业中最伟大的发明
锂电池作为最主要的便携式能量源，影响着我们生活的方方面面。
如果没有锂电池，就不会有如今的便携式穿戴设备。锂电池产业已经接近年产几十亿美元，为人类的日常活动提供动力。锂电池还曾和晶体管一起被视作电子工业中最伟大的发明。
公开资料显示，美国科学家John B Goodenough是美国德州大学奥斯汀分校机械工程系教授，现年97岁高龄，著名固体物理学家，是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人，锂离子电池的奠基人之一，通过研究化学、结构以及固体电子/离子性质之间的关系来设计新材料解决材料科学问题。
1979年，Goodenough发现，将钴酸锂(LiCoO2)作为电池的阴极，将除锂之外的金属材料作为阳极，能够实现高密度的能量储存。这一发现为锂离子电池的发展铺平了道路，促成了可充电锂离子电池的广泛应用。他的研究，使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定，从而实现商业化，同时开启了电子设备便携化进程。
Goodenough研究示意图官网图片
英国化学家Stanley Whittingham 1941年出生，1968年获得牛津大学博士学位。其研究领域主要包括寻找能够推进储能的新材料，以显著提高电化学装置的储存能力。近年来，他的研究集中在新型无机氧化物材料的制备及其化学和物理性质。最近，他的课题组发现了单相反应在电池电极放电中的关键作用。
(Whittingham研究示意图官网图片)
日本化学家Akira Yoshino 1948年出生，2005年获得大阪大学博士学位。1983年，他用钴酸锂(LiCoO2)作为阴极，用聚乙炔作为阳极，研制出世界上第一个可充电锂离子电池的原型。1985年，其研究彻底消除金属锂，确立了可充电含锂碱性锂离子电池(LIB)的基本概念，并取得日本注册专利。1991年，索尼公司将锂离子电池首次商业化。Yoshino说，“好奇心是我主要的驱动力。”
Yoshino研究示意图官网图片
值得一提的是，今天获奖的John B Goodenough还成为所有诺贝尔奖折桂者中仅有的三名90岁以上老人之一。除了John B Goodenough，还有在2018年获得物理学奖的Arthur Ashkin(获奖时96岁)以及在2007年获得经济学奖的Leonid Hurwicz(获奖时90岁)。
锂电池相关上市公司持续受益
对于现代人而言，在各种电子设备中的高性能电池如同空气和水一般不可或缺。
A股市场上的锂电行业公司数量庞大，从上游的锂矿资源，到中游的正负材料、隔膜、电解质等关键材料的生产制造，再到下游的各种消费电芯和动力电池，中国的锂电产业早已具备完整产业链。在92家锂电池上市公司中，宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、天齐锂业、赣锋锂业、先导智能等一批行业龙头已成为A股市场的蓝筹白马。此外，孚能科技、卡耐新能源等非上市企业，也在行业内处于技术领先位置。
业内人士分析称，锂电池需求将快速增长，新技术应用和新经济增长模式，将成为锂电池行业革命的主要推动力，锂电池相关上市公司持续受益。
浙商证券近期发布研报称，根据中国化学与物理电源行业协会最新数据显示，动力电池市场分化明显，磷酸铁锂电池订单持续向好。数码市场旺季延续，受旗舰手机新机潮影响，钴酸锂电池订单处于年内高点。铁锂市场继续向好，预计旺季将持续至年底。
华宝证券指出，锂电池产业链上，上游布局关键材料(负极石墨烯材料)相关企业，中游布局具有关键技术、布局大型车企供应链的锂电池龙头，下游布局新能源汽车中涉及政府公共交通订单和出租车订单的车企。
市场人士表示，诺奖题材的个股短期可能出现一波火热行情，但二级市场的长期股价表现取决于公司业绩情况，投资者需警惕相关炒作风险。这种热点题材属于事件驱动，或者只能走出“脉冲”行情，长线投资价值仍需多关注行业及公司基本面信息。
本世纪以来诺贝尔化学奖获奖研究领域：
2000年-对导电聚合物的研究
2001年-手性催化还原反应和氧化反应
2002年-对生物大分子的鉴定和结构分析方法的研究
2003年-对细胞膜中的水通道的发现以及对离子通道的研究
2004年-泛素调解蛋白质降解。
2005年-烯烃复分解反应研究
2006年-真核转录分子基础研究
2007年-固体表面化学过程研究
2008年-发现绿色荧光蛋白(GFP)
2009年-核糖体结构和功能研究
2010年-发明新的连接碳原子的方法
2012年-G蛋白偶联受体研究
2013年-开发多尺度复杂化学系统模型
2014年-发展超分辨率荧光显微镜
2015年-DNA修复的细胞机制研究
2016年-设计和合成分子机器
2017年-冷冻电子显微镜技术(高分辨率确定溶液生物分子结构)
2018年-酶的定向演化以及用于多肽和抗体的噬菌体展示技术
值得注意的是，10月10日(明天)下午7点后，诺贝尔文学奖将出炉，由于2018年未颁奖，明天将同时颁发两份文学奖。
在英国博彩公司NicerOdds 2019年诺贝尔文学奖赔率榜上，目前排名第一位的是加拿大女诗人安妮·卡森，。此外，多年“陪跑”的日本作家村上春树，中国作家残雪、余华、杨炼也榜上有名。
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