斯坦福华裔教授被誉为纳米大神，诺奖得主朱棣文与他合开公司！从“神奇布料”到“时尚夹克” 仅用3年将科研成果带上“货架”，他是..
- 2021年3月18日
- 讀畢需時 13 分鐘
本次受访嘉宾：崔屹，纳米材料、新能源科学等领域国际知名科学家，斯坦福大学材料科学与工程系终身教授。2014年，崔屹被汤森路透（Thomson Reuters）评为“全球最具影响力的科学头脑”，在材料科学领域排名世界第一。2017年，他获得了布拉瓦尼克国家青年科学家奖。这一奖项是美国最重量级的青年科学家奖项之一，主旨是表彰在全美顶尖高校及科研机构工作、42岁以下的青年科学家。
2017年，崔屹带领课题组发明了一种神奇的“布料”，这种贴身穿着的神奇“布料”不需要任何外界能量输入，只需厚度为几十微米的薄薄一层，就可以调节人体向外辐射热量的多少，简单地说，就是正穿保暖，反穿降温！2020年10月，经过短短的3年，冷热布料技术从实验室正式走向了商业化——这款“神奇”夹克上架销售，实现了科技与时尚的完美统一。近日，崔屹教授在美国硅谷的EEnotech办公室接受了《硅谷时报》独家采访。
截止本文刊发，崔屹又有了新职务：自2021年1月1日起担任斯坦福大学Precourt能源研究中心（Stanford University’s Precourt Institute for Energy）主任。该中心于2009年正式成立，是斯坦福大学的五个跨校园研究机构之一，聚集了从基础科学技术到政策和商业领域的人才，专注于能源研究和教育。
——《硅谷时报》专题组
【点击上方动图观看独家采访视频：约20分钟】
腾讯视频：纳米材料科学家崔屹：让材料创新成果加速“上货架”
Youtube：顶级纳米材料科学家崔屹：让材料创新成果，加速“上货架” 硅谷时报独家专访（完整版）
人物背景介绍
Background
崔屹，纳米材料、新能源科学等领域国际知名科学家，斯坦福大学材料科学与工程系终身教授。他还是美国科学促进会会士 、美国材料学会会士、电化学会会士、英国皇家化学学会会士，并担任《纳米学报》（《Nano Letters》）执行主编。他的主要研究方向是纳米材料在能源、光伏、拓扑绝缘材料、生物和环境领域的应用，先后在世界顶级期刊发表高水平论文500余篇，科学学术期刊《Nature》/《Science》及其子刊上发表百余篇。2014年，崔屹被汤森路透（Thomson Reuters）评为“全球最具影响力的科学头脑”，在材料科学领域排名世界第一。2017年，他获得了布拉瓦尼克国家青年科学家奖。这一奖项是美国最重量级的青年科学家奖项之一，主旨是表彰在全美顶尖高校及科研机构工作、42岁以下的青年科学家。作为一名年仅四十余岁的青年教授，崔屹教授已经培养近120余位博士和博士后，在世界范围培养了70多位教授，为学术传播做出了重要贡献。
2008年，崔屹创办了第一家公司安普瑞斯（Amprius），目标是致力于将高容量的硅负极锂电池产业化。2015年，他和诺奖得主、美国前能源部部长朱棣文教授共同创办了4C Air公司，以生产高效雾 霾过滤产品为目标。2017年，他又创建了EEnotech科技控股公司，基于斯坦福大学的多项突破性和尖端专利，致力于开发用于水净化，电网规模的能量存储以及智能可穿戴纺织品的纳米技术和产品。在这一年，崔屹带领课题组发明了一种神奇的“布料”，这种贴身穿着的神奇“布料”不需要任何外界能量输入，只需厚度为几十微米的薄薄一层，就可以调节人体向外辐射热量的多少，简单地说，就是正穿保暖，反穿降温！2020年10月，经过短短的3年，冷热布料技术从实验室正式走向了商业化——这款“神奇”夹克上架销售，实现了科技与时尚的完美统一。
采访文字版
硅谷时报：您好崔教授，非常荣幸您能接受我们硅谷时报的采访，今天我们就从您发明并研发制作的一件神奇夹克开始，邀请您为我们视频前的观众和公众号的读者们打开科学之门，分享您科技成果背后的那些故事。
您的上市新品-正反两面穿的超级保暖夹克。请您谈谈其诞生的过程。也有人说这对于纺织业和服装业来说，可谓是一次具有特殊意义的技术突破，它运用了什么材料黑科技呢？
崔屹：我其实做这个材料做衣服的时候，它的目的是为了节省能源。大家知道建筑夏天要冷却，空调，冬天要加热要保暖。大概5年前美国能源部问大家问了这么一个问题，说我们能不能够节省能源，夏天的时候空调别开这么凉，冬天的时候不要这么暖，但问题是人得觉得舒服才行。所以我想，能不能做到每调高1°C，夏天的时候能节省10%；2°C，节省20%；3°C节省30%？冬天也能类似？所以这是我做这个项目的开始，经过几年的科研攻关，我们发明了保暖最好的布料，就是你今天看到的这一件，其实我们还有冷却布料，夏天的时候穿的冷却布料也发明好了，特别是冷却布料被《科学美国人》杂志（scientific America）评为改变世界的十大科技之一。
▼正穿保暖\反穿降温的面料原理
已经上市的”神奇夹克“
过去的两年时间，我们就想着把布料怎么样进行产业化，做成真正的衣服，在衣服上面也完全的体现出来。现在的保温效果，像这件衣服比一般的衣服的保温效果好很多，它超薄超轻，超保暖还防雨、透气，各种功能都结合在一起了。
硅谷时报：从您研发出来布料到实际应用只用了短短3年的时间，这个时间段是不是说进程加快了很多？
崔屹：你的问题提得非常好，从斯坦福我们发明技术花了两三年时间，过去三年我从斯坦福大学获得的技术授权拿出来，创办了EEnotech公司。EEnotech是我创办的一个技术加速器的公司，利用斯坦福大学的多个技术，然后进行产业化产品的设计，招团队。
你说的没错,三年时间是挺短的，从一个新材料的科技变成一个产品，我们在设立EEnotech之后，衣服是其中一个项目，还有其他的水过滤项目，大规模储能的项目等等。
这衣服的项目我们招了三个研发人员，花了大概两年多三年时间，从布料的规模化的生产、衣服的设计、做出衣服的成衣，以及进行人体保温实验的测试等，做了一系列的研发工作。所以现在这个效果很好，先发出这上千件，现在市场上对它的保温功能的反响很不错。
▲主编丽娜请崔屹教授在“神奇夹克”上签名
所以现在我们正在扩大团队，邀请了全世界最牛的、特别是功能性服装行业最牛的人加入团队，从现在款式来说，我们现在只出了就这么一两款，基本上是同一个风格，接下来还会有针对青少年，针对老年人，针对女孩子希望有各种不同的颜色款式等，都有相应的款式。
从大规模的生产来说，我们肯定会在中国有规模化的生产，我们其实已经用了一部分产业链在包括中国、越南等亚洲一带。
其实你也知道传统的保暖服装都比较厚，又比较重，冬天穿在身上太厚重了之后人会觉得不舒服。
我想往下的这10年或者都用不到10年，一直会有布料和服装行业的革新，会有新的材料的出现。现在服装行业、布料行业，我们有2000年不止的历史，几千年的历史，它的创新是比较缓慢的，有新东西但不够多。所以材料科技特别是纳米科技，过去二十、三十年的发展，给布料行业服装行业带来了全新的东西，我想应该是往下这10年或者20年是布料行业发生革命性变化的10到20年。
硅谷时报：你在2015年还创办了4Cair公司，以生产高效雾霾过滤产品为目标，这些公司也是否致力于将研究成果产业化，可否谈谈目前的发展状况以及研究的成果？
崔屹：4C Air是我和斯坦福朱棣文教授共同创办的一个公司，这也是用到了新材料对空净行业的革命性的技术。5年前的时候，我跟朱教授到中国出差比较多，然后看到pm2.5比较严重。现在你如果去印度去看，印度的空气污染依然也还是很厉害，所以当时想作为一个技术，怎么样能够有效的把空气中的颗粒物给过滤掉，然后空气阻力还不能高，这样透气性才好。
▲诺奖得主朱棣文与崔屹共同创办4C Air公司
（视频截取自4Cair官网企业介绍视频）
所以5年前我们发明了一个纳米纤维的过滤材料的技术。当时发表的第一个工作就是可以做到“透明过滤”，透明的纳米纤维，对可见光透明。眼睛能够看过去，但是过滤效率还很高。然后我们创办了4C Air公司，就想把技术做成的产品能送到千家万户，早点应用上，对空气污染的危害性的控制能做出贡献。
▲4C Air出品N95级别的\KN95级别的防护口罩
然后2019年底新冠疫情就来了，我们发现做出的材料结合到现有的材料上面，可以做成最好的N95级别的\KN95级别的防护口罩，过滤效率很高，达到98%-99%，可以针对很小的颗粒（75纳米-100纳米：相当于病毒大小的颗粒）过滤效率很高，空气阻力还很低，所以做出的4C Air的口罩，它的空气阻力阻力基本上应该是全世界最低的，也就是透气性最好的。
我们做的这款口罩它很薄，比一般做N95级别或KN95级别的口罩，用的材料少了一半，从材料上面就很节省。同时在工艺上面，因为用了新的工艺做纳米纤维，所以从成本到过滤效率及性能来说，它是很有竞争力。成本范围，我相信往下更大规模生产的时候，成本还会再降。
硅谷时报：您可以谈谈在这个领域的发展现状以及发展前景，和它未来可以带给我们人类哪些的影响吗？
崔屹：材料领域，它对人类自古以来贡献都很大。我们说的从刚开始的石器时代到铜器、铁器，到现代的工业文明材料，可以说是一个基础的技术，包括现在半导体集成电路，这些都是材料起了很大的作用。
▲崔屹获得”布拉瓦尼克国家青年科学家奖“并发表演讲
所以我们现在走过这几千年，可以说材料一直在演变，今天过去的几十年基础科学的研究，最重要的就是纳米材料。它比人的头发是要细上100倍1000倍的级别，这样它有很多特殊的性质，所以从现在人类的需求上面来看：我们需要清洁能源，需要清洁环境、要治理环境、空气、水、土壤等，还有生物健康需要有医疗设备，各种各样的东西都跟材料有关系，集成电路的半导体那里面也是材料发挥了很大的作用。
所以从大的领域来说，材料的贡献是基础性的，当你发明一个新的材料时候，正好用上的时候，这材料会持续甚至上百年，能用这么久要改变一个材料，它也很难，它需要很长时间的研究。所以从现在来看，你看现在人类面临的几大挑战，刚才说的温室效应，二氧化碳的排放对吧？我们也需要清洁能源环境的污染，我们需要治理环境，然后现在出现了新冠疫情，需要口罩，需要医疗设备。所有的这些东西，中国也好，美国也好，都需要重视，对材料科技的发展有了好的材料，把这材料用好，这样可以带来的是一种革命性的变化对整人类社会。
所以十几年前我发明了一个新的“纳米硅”的技术，创办了Amprius公司，能把电池能量密度大大提高，大家知道2019年的诺贝尔化学奖给了锂离子电池的三位奠基人，我们做的工作是把锂离子电池推向下一个阶段，这个就是要依赖这些新的材料的进入，最终又回到了确实是材料领域的革命带来的一系列的应用领域的革命，就是材料在整个人类社会上起的重要作用。
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崔屹创立的四家公司，其中EEnotech是一个技术加速器的公司，利用斯坦福大学的多个技术，然后进行科技成果产业化。
硅谷时报：在您的身上有很多标签，像科学家、企业家、斯坦福、终身教授等等。我们知道科学家主要是专注于在顶级的科技研发，而企业家专注于将科技产业化，终身教授又是教书育人培养人才，您是怎么看待三者的关联的？目前您的主要精力又放在哪一项上比较多，或者说您是如何享受这三个身份的结合呢？
崔屹：我认为这三方面是相互关联的。2005年，我刚到斯坦福大学的时候，开始做助理教授（终身教授制的助理教授）算是开始一个新的事业。那时候刚刚从伯克利做完博后就想得很清楚，第一想做好的事情就是要做对社会有贡献的、最前沿的科技。第二个想做好的事情就是能把这些做好的科研产业化变成实际的产品，造福整个社会。中国有一句话说的，现在比较流行的学术界叫“既能要上书架，又能上货架”。第三个非常重要，第三个就是培养人。
▲崔屹在斯坦福大学的研究团队照片（图片来自网络）
我对培养人也是花很多时间，培养自己的博士生、博士后，让他们成为也特别有创造力的下一代的科学家、工程师、发明家，所以这上面需要花很多时间，在我组里受过我的训练应该有120-130个博士、博士后已经超过70个了。他们在世界各地做教授，并且也做得很好，有一大批人也很有创造力。今年2020有两位入选了福布斯30 Under30（福布斯30位30岁以下精英榜）。前几年他们也是拿的各种奖项，像TR35（麻省理工学院创刊的科技创业杂志每年评选年龄在35岁以下的全球最佳35名创新人士的名单）等等有至少超过10人以上，有一批非常优秀的年轻人。
硅谷时报：就像很多人说生物医药专业的人认为要耐得住实验室的寂寞，才能成为这样的人才，您认为什么样的青年可以成为您这个行业的可塑之才呢？又或者说您认为有什么样的建议给这些准备进入这一领域的青年学者们吗？
崔屹：其实与生物医药行业类似，这个行业也需要一个长期知识积累的过程，对看到问题的洞见性的思索的积累，然后也确实、所谓的要“耐得住寂寞”，因为它的时间很长，积累时间很长，然后你的创造力才会到一定的程度时迸发出来。这需要你的各种知识拓展面要宽还要加深，这就需要时间。然后去解决问题，它不是那么简单的问题，需要长期的琢磨，刚开始可能需要反复思考很久，当然随着你的知识、能力多方面的积累之后，你会发现越来越快，想出富有创造力idea（想法）的时间就越来越短。
有时候问题到来的时候，甚至想出的idea很可能就是5~10分钟就可以想出来，但也有很难的问题，你想10年可能都不一定能想出来的问题，但没有关系，所以需要不断的积累，不断的努力。就像我跟我的学生说的，我说你们要是做研究还没有入迷到那个程度——走路的时候也在想，吃饭的时候也在想，我估计你们还没有完全的进入到科研做得很好的层次，你们真的需要那种一天24小时都在想，可能已经要入迷了才能做好。
硅谷时报：在您进入纳米行业以及在一路上的前行，您认为谁对您影响最大呢？
崔屹：从科研上来说，影响最大的应该是我的博士导师查尔斯·利伯（Charles Lieber）教授，他是全世界很有名的纳米界的泰山北斗之一，我从他身上学到了很多，知道人有创造力，可以这么个创造法，英文叫Thinkingoutside the box（开放式思维），你想的问题一定要out ofbox（跳出框架）。但是对这句话的理解每个人都不一样，很多人想的 box到底是有多大？Lieber教授告诉我box是巨大，你要想了完全跳出这个圈子才叫Thinkingoutside the box。
所以你的创造力的拓展的范围要远远超过了一般人的想象。
▲崔屹的博士导师查尔斯·利伯（Charles Lieber）（左）
近年来对我影响最大的是斯坦福的朱棣文教授，我们俩的合作很多，他去伯克里劳伦斯国家实验室做主任，我那时候博士还没有结束，听到他的演讲，全球气候的变化，鼓励年轻人们要进入新能源清洁能源的领域做贡献。
我那时候没有做过清洁能源，到斯坦福后才开始做能源研究，从0开始。后来朱棣文教授在做美国能源部部长之后，退下来回到斯坦福做教授，我们俩开始合作。我们俩经常在一起Brainstorming（头脑风暴），想新的idea，怎么样去做电池技术、怎么样做癌症的治疗、怎么样从海水里面提纯锂、怎么样做 pm2.5的过滤等等，开展了一系列的合作，所以他对我的影响蛮大的，通过合作当中能亲身经历他的思维是怎么想，怎么样创造新的idea的。
硅谷时报：请您谈谈您为自己设定的未来5~10年的规划和目标是什么呢？
崔屹：我觉得接下来的5-10年有大概三方面的事情，前面说的那三件事情我要做好的就基本上on the right track(走上正轨)。现在就是把已经创出的这些高科技把它做大！这个很重要，真正送到千家万户里，像我们的衣服、保暖衣服、冷却衣服，我们最好的口罩，还有大规模储能的技术，让太阳能风能快速入网，这是我第4家公司叫 EnerVenue（2020年创立） ，把这些技术产业化并做大做强，这是一方面。
第二方面有几个很重要的领域，我觉得需要新的idea。比如说现在的二氧化碳的排放很大，我们需要清洁能源，但是已经排放的或还正准备被排放的这些二氧化碳，能不能够把它捕捉之后转换成有用的东西，就是甚至从空气当中捕捉到，这个难度非常大。还有发电厂还在不断的排放的二氧化碳，从烟囱里出来的时候，能不能就把它捕捉转化成有用的东西？所以我在研究类似这样的问题，在思考有没有新的idea我自己可以做。
第三个就是做科研教育学生，然后做产业化。我也想通过自己的这些体会，帮助更多的人，我们斯坦福的年轻的同事、还有其他学生，怎么样从创造出新的idea到科技的产业化，能找到资源后建立整个过程，把整个链条打通，能够建立一个ecosystem（生态系统）。
硅谷时报：对于美中在未来技术上的合作前景，您又是如何看待的呢？
崔屹：中美两国现在是两个最大的经济体，应该说是对世界的影响很大，肯定是要合作的，近几年政治原因合作减少很多，但是我想将来合作业务是增加很多的。新一届的政府上台之后，其实在斯坦福这方面跟中国的合作一直都很多，中国学生到斯坦福读书的也很多，我自己实验室的中国学生也很多，我想这会一直地持续下去。中美都能合作起来优势互补，能源环境这样大的问题需要两个国家联手。
硅谷时报：未来是否有计划出版图书，分享您的领域观点或者经验。
崔屹：非常愿意！我觉得能出版一本这样的书，科普类型，它的影响力会非常的大，现在我带的是博士生、博士后、本科生，到这样子都是亲身带自己在斯坦福，如果出版书的话，我想会影响更多的人。
硅谷时报：最后一个问题也是我们读者都非常关心的问题，您是如何进行时间管理的？
崔屹：时间总是不够用的，我觉得最大的一个挑战就是时间。你做了这件事，那件事就没有时间了，最后好几件事情都很重要的话，自己就要规划好一个模块一个模块的时间段，所以没有其他办法，时间对每个人都是公平的。然后还有比较重要的一点是，要从做事情A到事情B的时候，这个角色的转换也很快，要能很快转换，就能focus（聚焦）下来，赶紧做下一个事情，然后再换一个事情又能focus又很快进入这个角色。
硅谷时报：谢谢您，也非常感谢您今天能够接受我们的采访，我们也会继续关注您在材料领域的发明与创造以及产业方面的应用。
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