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郑泉水院士:做“别人不敢做”的,开辟根技术的“新大陆” | 硬科技拆解局

发布者:李瑶发布时间:2026-01-21浏览次数:10

编者按

如果把过去五十年全球产业地图摊开,就会发现一条隐秘却锋利的分水岭:一边是把旧赛道做到极致效率的“优等生”,另一边是超越当下产业,开拓新大陆的“开拓者”。中国长期站在“效率为王”这一侧,却在“开拓大陆”这件事上差强人意。

当今数智时代浪潮中,中国如何从“跟随者”蜕变为“引领者”?中国科学院院士、清华大学教授、著名力学家、自超滑技术开拓者、创生教育科技工程开创者郑泉水在“好望角科学沙龙”上,用他二十年“自超滑”远征和十七年“创生教育”实验,给出了一张反向导航图:先追问“哪条路没人走过”,再追问“谁有勇气先走”。

从特斯拉如何用“一辆车”吃掉半个行业的估值,到深圳如何用2.5亿元赌一个“零磨损”的物理极限;从人形机器人指尖里那粒毫米电机,到8岁退学少年17岁读博的教育奇袭,他把技术、资本、人才三条看似平行的河流拧成一股绳,抛给听众一个更尖锐的问题——当数智时代把“跟随式创新”的窗口彻底焊死,我们有没有胆量在别人的棋盘之外造一颗新粒子?

从时代判断,到根技术的研发的市场落地,再到X型人才的培养模式……本文基于郑泉水院士的原始分享,带领读者思考数智时代下,中国在技术和人才方面的破局之道。这不仅是对技术前景和发展趋势的展望,更是一场关于选择、勇气与热爱的呼唤,值得我们深思。


以下内容源于郑泉水1月15日于“好望角科学沙龙”演讲分享,经本人审核授权发布。


1.数智时代:产业新大陆的竞赛

今天我想围绕“数智时代与零摩擦的世界”这一主题,从时代判断、根技术突破、人才培养和发展建议四个维度,探讨未来产业中的机遇。


新时代的一个显著特点是产业集中度加剧。以美国为例,去年七家科技巨头的估值已达到21万亿美元。二十年前,美国标普500强中最大的七家公司仅占2.7%,如今这一比例飙升到36.9%,这表明大型企业在经济中的占比将越来越重。2025年诺贝尔经济学奖授予研究创新驱动增长的经济学家,这印证了谁能掌握创新底层逻辑、开辟产业“新大陆”,谁就能掌握未来。回顾过去五十年,每次产业革命的核心都是根技术的突破,从个人计算时代的微处理器到AI时代的GPU,这些技术定义了产业格局。


再看中国,比亚迪全球销量达460万辆,利润400多亿元,而特斯拉销量160万辆,利润却更高,且比亚迪估值不足特斯拉的十分之一。这体现了新质生产力的巨变。整个汽车行业估值2.9万亿美元,特斯拉占一半;谷歌在其领域也占约70%。特斯拉从电动车赛道跨入人形机器人,展现了跨越S曲线的能力。


这样的落差,是因为我们的创新模式往往是“跟随式”的——欧美先探索,美国民间资本跟进,中国国家大投入追赶,最后民间热钱追投。这种模式虽快,却难占产业链高端。

以十五五布局的未来产业为例,从量子科技到6G,几乎没有中国自主开辟的“新大陆”,这使得中国经济超越美国非常困难,因为中国最大公司市值仅为美国的十分之一,且问题可能加剧。究其原因,政府害怕承担责任,民间不敢投;只有政府投了,民间才跟投。

这种投资模式亟待打破,我研究二十多年的根技术——自超滑技术,希望能给行业带来一些借鉴的价值。



2.自超滑技术:一个根技术的样板

自超滑技术是指能在无润滑剂条件下实现固体表面接触滑移下的磨损为零、静摩擦为零和摩擦系数近零的理想状态。此外实验还发现,自超滑状态下的电导和热导性能可数量级提高。

为什么说自超滑技术是根技术?从物理本源看,宇宙中最普遍的现象是运动。前三次工业革命分别主要涉及机械、电力和电子运动,但微型机器领域存在物理障碍,比如机器做小后无法磁悬浮或加油,导致磨损、能耗高。而自超滑技术通过利用材料间的范德华力,实现微观悬浮,间隔仅零点几纳米,类似磁悬浮的微观版,这解决了固体接触的粘附问题。


这项技术的发展得益于多方支持。2010年前后年我的研究进入关键攻关期,清华大学时任校长给予了特殊帮助,筹集资金设立校级研究中心,清华大学投入近2000万元,还有唐仲英先生等私人捐款。2018年中兴事件后,深圳市和坪山区投入2.5亿元,社会资本估值5000万元,使技术从实验室走向产品化。如今,我们从0到1突破后,正从1迈向N。

自超滑技术的应用前景广阔。第一个案例是微特电机。马斯克认为人形机器人潜力巨大,但电机寿命短是关键问题。我们的有刷微特电机样机寿命已超3600小时,市场最好产品仅1200小时,目标达1万小时,实现断代领先。这有望为全球人形机器人提供动力,市场达万亿级。第二个案例是ICT领域。5.5G和6G需提高功率和效率,但半导体技术接近物理极限。我们的接触式导电技术导电性高1~2量级,能耗低,可能带来变革。ICT市场超10万亿。第三个案例是自超滑微动发电机。AI时代万物互联,设备需自发电。我们开发了世界最小发电机,利用环境能量,为人体设备等供电,市场潜力巨大。


3.创生教育:培养X型人才

未来社会,智能机器将替代许多工作,人类的未来和幸福源于创新和创造力。因此,教育范式必须彻底变革,培养创新型人才,我称之为X型人才。与适应外部需求的A型人才不同,X型人才代表开拓和创新。中国在效率提升上成功,但开辟新领域薄弱,而人类未来的价值越来越多来自创新。培养不能从大学开始,而应从中学甚至更早入手。

我们在清华大学、南昌大学和深圳零一学院实践创生教育——以创新为内驱力牵引痛快成长的个性化教育多年。例如,通过创新探索帮助学生找到激情。一名大四学生与华为合作三年后,在天气预报领域取得突破,入选中国十大科学进展之首。我们还开发了“魔法学校”模式,通过两周培训激发学生内生动力。一个8岁退学的孩子,经我们教育后成为清华最年轻博士生。这种模式已在清华附中、深圳格致中学和南山育才中学等推广,成效显著。

我们未来几年的目标是,在100所中学、30所大学推广,在深圳、上海、北京等地建立创新教育特区。在清华大学深圳国际研究生院创设了研究生“钱班”,未来培养100名学生,希望其中有人成为未来马斯克式人物。教育变革的核心是帮助学生找到热爱和方向,释放潜能。


4.突破创新瓶颈:从跟随到引领

要打破中国创新瓶颈,需改变投资模式和人才培养。黄仁勋曾强调选择的重要性:伟大的人不做跟随,而是做与众不同的事。但在中国,难找无人做过的事,且勇气不足。选择需结合擅长领域和无限热爱。杨振宁在清华校庆时也指出,选择最关键,但我们往往盲从

我认为,只有打破政府主导、民间跟随的投资模式,鼓励民间资本先行,才能不断开辟“新大陆”。自超滑技术的成功部分得益于深圳的冒险投入,但整体生态仍需改善。我们需要更多敢于“第一个吃螃蟹”的人和资本,才能让中国在数智时代中抢占先机。

总之,数智时代机遇与挑战并存。通过根技术突破、教育创新和生态改革,中国有望从跟随走向引领。希望我们这一代能成为这一变革的沃土,共同推动零摩擦世界的实现。