防晒二十年没突破的痛点，却被一家中国企业用“造手机的技术”神奇突破了。

炎炎酷暑，“一生爱防晒的中国人”一直在和紫外线“斗智斗勇”。在出门之前涂好防晒，也已然成为许多人的必备环节。

但人们在使用市面上的防晒剂时，总会遇到各种恼人的问题：有的防晒剂无法有效阻挡紫外线，防晒效率差；有的质地厚重、油腻，涂抹之后泛白感明显，使用体验不佳；有的使用感受不错，但却有容易渗透入肌肤、易产生自由基加速衰老等暗藏的风险。

令人欣喜的是，如今有这样一项兼顾安全、功效与肤感的中国防晒技术突破了全球20年防晒技术瓶颈，为消费者带来防晒的新曙光。

中国防晒隐形超膜技术，正是海龟爸爸羲和实验室与首席科学顾问丘陵博士在国际材料科学顶刊《Nano-micro Letters》联合发表关于防晒剂结构改性技术的论文成果。其领先性与影响力放在中国护肤行业遥遥领先，且具备高应用前景，被审稿人盛赞为“重新定义防晒设计”“防晒领域近二十年重大进展”。

“其实皮肤是人体面积最大的器官，很多疾病都与皮肤息息相关。直观理解，如果防晒做得不好，就可能会引起一些皮肤疾病，甚至是皮肤癌。其实这是一个生命健康的问题。”丘陵告诉南风窗，身为一名材料学家，他最关注的就是材料是否能给人类的生活品质带来更大的提升。

之所以携手海龟爸爸，丘陵也是看重这家企业坚持长期主义、守护青少年儿童成长的初心。他希望能够与其深入合作，发掘出更好的新材料、打造更好的产品，创造更多的全球领先护肤技术，让“中国创新”成为全球参照。

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人类健康美丽新曙光

一直以来，丘陵致力于石墨烯、氮化硼、二硫化钼等二维材料的设计、制备与应用探索。

在研究二维材料的过程中，丘陵团队发现它在皮肤应用上有一些独特性能——二维材料，从本质上而言就是一种片层材料，它在结构上与人体角质层皮肤类似，但在整体功能上却比人体角质层皮肤更强大。

丘陵不由得展开许多联想：二维材料能否应用于解决皮肤相关的各类问题？皮肤所面临的晒伤、保湿、蚊虫叮咬等诸多生命健康问题，能否利用片层型二维材料的优势加以解决？……

这是一片充满可能与惊喜的“新大陆”。此前，丘陵率先将改性后的氮化硼材料应用于手机散热系统，但还未有人将二维材料与护肤产品进行结合。于是，在充分熟悉材料的基础上，丘陵尝试主动接触应用端，为新材料的落地寻找机会。他希望未来产品能够真正走进人们的生活，而非束之于理论的高阁。

然而“跨界”，要比想象中要艰难。从2021年开始，丘陵前前后后接触了十多家厂家，但大部分日化企业只想着尽快出成果，这与丘陵的初心并不一致。“其实我们当时开发这个材料，是奔着解决生命健康领域里的安全性问题，我们希望针对人类美丽和健康的问题，提出一些全新的、更好的解决方案，做出在技术上实现全球领先的材料、产品，打造出我们中国人自主原创的材料技术。”

这种带着科学家理想色彩的愿景，在现实中有些“曲高和寡”。好在，机缘巧合之下，丘陵遇到了有着相同理念的海龟爸爸。海龟爸爸是国内知名的专业少儿科学功效护肤品牌，这家曾获欧睿国际权威认证“亚洲第一婴童防晒品牌”的企业，一直想创造出更健康的材料来满足当下的防晒需求。

海龟爸爸“以用户为本、重视科研而非速成”的理念引发了丘陵的共鸣。2023年4月，丘陵团队与海龟爸爸开始深度合作。丘陵很快感受到这家新锐护肤品牌不断深化研发、勇于创新的决心。

不同于实验室里的科研，海龟爸爸能从用户角度提出许多产品相关的需求。作为儿童护肤领域的领跑者，海龟爸爸始终以“安全至上”为核心理念，专注于通过持续投资科研、打磨经得起科学检验的产品。因此，海龟爸爸对材料研发提出的要求很高。

海龟爸爸会向研发端反馈防晒效率、安全性、肤感、消费者体验等各方面的需求信息，以便丘陵团队进行针对性的复配。比如得到防晒霜泛白的反馈后，团队就要对材料改性，让其在浆料中分散得更好，以达到在皮肤上平整铺开的效果。

此次发布的技术正是立足于材料科学视角进行创新，实现了原理层面的本质差异。海龟爸爸的支持，给了丘陵极大的助力，大大提升了研究速度，最终得以合成出一种片层状氧化钛。

这种片层状氧化钛有几大颠覆性优势：首先，在材料改进之后，它不仅可以屏蔽紫外线，还可以对特定的波段进行阻隔，既能挡住让人晒黑的光，也能挡住让人晒老、晒伤的光；同时，不同于传统材料产生的泛白效应，它保持可见光高透过性，让人在使用后保持肤色的自然清透；此外，从生物安全性来说，许多传统防晒剂粒子直径小，或多或少会渗入皮肤，而片层氧化钛可形成“第二层皮肤”，皮肤吸收率不到1%，远低于传统材料的70%以上，更神奇的是，它几乎不产生加速衰老及影响健康的自由基。总而言之，片层状氧化钛为人类提供了更安全的防晒新机制。

丘陵对于这项颠覆性科研成果怀抱着极高的期待，他相信，二维化、片层化的新材料，能够给人类的健康和美丽带来更好的体验。2024年年底，丘陵尝试将论文投稿给一些顶刊，很快也收到了审稿人的正面评价，最后，中国防晒新技术如愿登上36.3高影响因子国际材料学顶刊。

这对于丘陵团队而言，有着重要意义，“作为科研工作者来说，发表论文的最大用途就是能够把我们的发现推广全世界，让世界其他科学家知道我们在做这个事情。能够发表一个更高影响因子的文章，意味着我们的工作能被更多同行看到，希望未来有更多同行能够共同进入这个领域、产业里来，一起去解决人类现有面临的生命健康问题。”

从“大国重器”到“世界福祉”

从研究防晒隐形超膜到结出论文的硕果，丘陵耗费了5年时间。这个过程，充满着试错的曲折和失败的阴霾。

这是一条别人还没走过的路。

作为先行者，丘陵坦言，大部分时间都面临着失败的情况。失败，是科研生活里的一种常态。“这是很正常的事情，只要是做新东西、探索人类没探索过的事情，必然要面对失败。面临失败，一方面肯定要尊重事实，是怎样就怎样；另一方面，也从失败中得到经验，根据经验去改进，下一次做更好。”

譬如一项裸鼠紫外防护实验，需要花上几个月时间才能验证出使用片层氧化钛在生物体上是否具有良好的防晒效果。这个过程里，为了得到一个可靠数据，要重复实验很多次、细心挖掘数据，每一次都要准备很长时间。得到实验的初步数据后，要设计精巧的实验才可能得到想论证的东西，其中又需要时间跟反复的论证。

每一步都可能犯错误，但又不知道错误在哪里，只能反复去做才能弄清楚。直到最后，实验得出满意的结果，使用片层氧化钛后，皮肤角质层厚度和角蛋白含量均与正常皮肤一致，证明其防晒保护性能优异。一项工作完成了，又要开始下一项工作，去面对更多的失败。

当失败成为日常，人是否会有所挫败？

丘陵说，他相信自己的直觉——“你有个直觉，感觉这东西是有意义的，这么做无论是从科学原理上或者从应用上都是有意义的，在做的过程中会通过一些实验反复强化自己的直觉。”

面对失败，团队里的五六个博士生们时常觉得纠结与痛苦，他们常常在为达到终端提出的高要求感到煎熬，还尚未能在科研生活里学会咀嚼失败的滋味。丘陵总会平和地鼓励他们，有时候还会“画个大饼”，引导学生们走出失败带来的沮丧。

作为过来人，丘陵理解这群清华学子们初初邂逅科研的负面情绪，但他相信通过因材施教，学生们会突破自己的挑战，更主动地拥抱科研，学会与失败共处。“只有不断地修正自己的路，修正自己的目标，才会越来越准。”

与海龟爸爸这样对产研创新、社会责任感有着高度追求的企业合作，成果不是一蹴而就，突破往往伴随着痛苦。“但我觉得我们在做的事情是非常契合的——我们在解决生命健康的问题，当然希望做出来的材料能够有更高的标准。”同样的理想追求，同样的长期坚守，让海龟爸爸与丘陵在科研实践中愈加紧密。

科研之路上，除了失败，也充满着收获。2023年，学生在做氧化钛的紫外线实验过程中发现没有产生自由基——这并不符合通常的认知。看到这个数据，丘陵第一想法是：不太可能。但经过不同实验反复论证之后，得出的结论确实是如此。所有人都感到意外。

材料学是一个偏重经验、尊重实验结果的学科，所有的争议、讨论，最终还是得通过实际的实验来解决。丘陵也更愿意看到意料之外的事情，这也是做科研的一种乐趣。

意外的发现，意味着看到更多可能性。团队基于这个特点去延展讨论，在探讨中畅想这个材料到底还有什么应用、能够解决什么问题，去分析它的科研价值或商用价值。

像二维氧化钛这样的创新材料，除了在防晒领域有很大空间，还能应用在光学器件、半导体器件等领域，从“国之重器”到“国民防护”，有着太多的用武之地。在丘陵看来，“国之重器级别”的材料学技术应用到护肤这样的日常消费品当中，能解决人类的一些生命健康问题，和信息技术、能源技术发展同等重要。

具有颠覆性创新的科研成果，或许能对整个行业带来巨大的影响。一切，有待时间去证明。丘陵清楚，从深化对材料的认识到落地产品化，中间有着漫长的过程，需要科研团队和海龟爸爸一起配合，一步一个脚印地做出产品化的东西，在不断磨合中实现共同的目标。

做更好的产品、做更创新的突破，海龟爸爸不仅是国货之光，更在朝着将中国智造的优秀产品推向更广阔市场的目标稳步前进。

今天，越来越多的“中国技术”，正在成为全球的参照。海龟爸爸的努力，不只在于单纯的一项技术，而是彰显让“全球肌肤也能用上中国标准”的信心。

让有用的“上货架”

“作为工科生，我们希望研究成果要么‘上书架’，要么‘上货架’。这次和海龟爸爸合作，我们发展了中国防晒隐形超膜技术。不仅仅是解决防晒问题，也希望发展一系列新材料，解决人类皮肤健康问题。”丘陵对南风窗表示。

所谓“上书架”，是指论文能够成为一些理论，变成书架上专业书籍里的一页；“上货架”，就是开发、生产出产品。

丘陵志于后者，他一直希望能做出一些有用的东西。

大学填写专业志愿时，尽管对于材料学认识不深，但出于对资源的兴趣，丘陵自己决定填报材料科学与工程。本科阶段，随着学习的深入，他对材料的兴趣也日益浓厚。

丘陵说，材料，是我们生活中非常重要的一部分，每个人每天都要面临各种各样的材料，每种材料在由原材料制备而成之后实现不同的功能。“世界就是材料组成的。我感兴趣的就是，材料学能让我们理解这个世界为什么是这样组成的。”

材料学的“有用”，像磁铁一样吸引着丘陵。材料如何去构成高精尖的设备、构成人工智能装置、构成生命健康里的医药？各种各样的材料如何能为人类建造一个更美好的未来？如何利用材料学做一些改变世界的事情？

好奇，好玩，有意思，种种驱使着丘陵一步步走向成为一名材料学家。

2009年，丘陵在莫纳什大学继续深造。带他的导师是做石墨烯相关研究的知名学者，彼时全球围绕石墨烯的研究如火如荼。在导师的引领下，丘陵肆意地探索着石墨烯这种新材料，围绕新的现象、新的物质、新的性能，研究过程充满着乐趣。从那时开始，丘陵对二维材料有了更深的认识。

博士毕业之后，丘陵面临着就业选择的十字路口。澳洲相关材料研究很好，但应用方面落后；国内制造业发展迅猛，且有资金与环境去支持学者去做相关研究。“我自己是很感兴趣能够用的东西，因为看得见、摸得着、能落地，这样子做科研才有持续的动力”，权衡之后，丘陵选择了回国。

2017年，丘陵进入清华大学，加入成会明院士的课题组。成院士支持丘陵按照自己的想法去打造实验室，做想做的研究。导师们务实的科研态度也让丘陵更加坚定了朝着科研应用的道路前进。丘陵一方面继续研究二维材料，一方面开始深入到企业端了解产业化的需求，拿有用的材料解决应用中的问题，真正做到“上货架”。

丘陵第一个从零开始做出来的是产品是二维氮化硼散热膜，产品化周期长达八九年。在这漫长的过程中，丘陵充分品味到产品化的不易，他不由感叹每一步都困难：“怎么去找钱？交付出问题的时候怎么去解决？终端提出更高要求的时候，怎么去实现？”

在与海龟爸爸研发中国防晒隐形超膜的过程里，丘陵对防晒领域的产品化有了更深刻的理解。首先要解决的问题是材料如何批量化合成，以及它怎么融入到现有的防晒材料体系中去；再者，需要对配方进行精确的调控，来满足人们各方面的使用感受；到终端，还要考虑复合浆料在皮肤上是否还能保持现有材料的特点。

终端会反馈样品在颜色、性能、肤感、防晒效率等方面的问题，研究团队就将使用性能转化为材料学的语言，从材料分散性、光学效率、结晶问题等多方面进行钻研改善。这样的过程，循环往复。

从最初的原料生产，到配方配备，再到后期的应用推广，新材料的产品化需要全链条的投入。而世界级科研从来没有捷径。上亿投入、数十人团队、数千平实验室，看似冷冰冰的数字，背后是民族品牌的长期主义。科研不一定马上见效，但它会在某个节点，彻底改写行业逻辑。海龟爸爸的选择，是把研发当作立身之本，也是在为中国方案储备未来力量。

有了海龟爸爸的支持，丘陵也离中国防晒隐形超膜技术的“上货架”更近一步。创新从来不止于一个赛道。防晒看似和手机、航天无关，但正是这种“敢想敢做”的跨界尝试，让沉寂二十年的行业瓶颈被打破。海龟爸爸和清华博士团队的携手，也证明了一件事：只要肯投入、肯下功夫，中国方案可以来自任何地方。

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作者 | 徐 观

编辑 | 夏龙心

统筹 | 孙 梅

排版 | 思 乐