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“石墨烯產(chǎn)業(yè)必須要有‘殺手锏級’的應(yīng)用，我們一定要在這方面下功夫，瞄準(zhǔn)現(xiàn)在，關(guān)注未來。”中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授、北京石墨烯研究院院長劉忠范近日在接受科技日報記者采訪時再次強(qiáng)調(diào)。

因在納米領(lǐng)域做出的卓越成果，劉忠范獲得第八屆納米研究獎。該獎項由《納米研究(英文版)》(Nano Research)編委會、清華大學(xué)出版社以及施普林格出版社于2013年共同設(shè)立，旨在表彰在納米研究領(lǐng)域作出重大貢獻(xiàn)、進(jìn)而推動納米學(xué)科發(fā)展的杰出科學(xué)家。今年與劉忠范一起獲獎的是荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)塞斯·德克教授。

我國位列石墨烯研究第一方陣

在世界納米材料研究領(lǐng)域，劉忠范被公認(rèn)為是先驅(qū)和重要領(lǐng)導(dǎo)者。他推動和見證了我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

石墨烯是目前世界上已知最薄、最堅硬、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好的材料，因此被稱為“會改變世界的材料”，石墨烯產(chǎn)業(yè)也成為各國競爭的新材料領(lǐng)域之一。

“我們國家起步與發(fā)達(dá)國家?guī)缀跬剑靡嬗趪覍Πl(fā)展新材料的重視，這些年我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快。”劉忠范介紹道，截至去年底，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)近17000家，論文總數(shù)占全球三分之一強(qiáng)，專利數(shù)量占全球總數(shù)三分之二強(qiáng)，“不管從研究規(guī)模還是人才隊伍看，我們已經(jīng)屬于第一方陣。”

石墨烯產(chǎn)業(yè)不能急于求成

劉忠范說，“石墨烯熱”仍在持續(xù)，“最近，深圳石墨烯產(chǎn)業(yè)園揭牌，這是我國第三十個石墨烯產(chǎn)業(yè)園。”

即便如此，在劉忠范看來，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)才剛剛起步。“一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成熟不可能一蹴而就。”他以碳纖維為例，“已經(jīng)花了60年，還遠(yuǎn)沒有成熟，而石墨烯從2004年在實驗室被發(fā)現(xiàn)，迄今也才17年時間。”

從這一角度看，劉忠范多次強(qiáng)調(diào)，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)不能急于求成，一定要放眼未來，要追求原創(chuàng)性突破和打造核心競爭力。

“迄今為止，我們的石墨烯產(chǎn)業(yè)更多關(guān)注具體產(chǎn)品，如何掙快錢。”劉忠范介紹道，目前市場上石墨烯產(chǎn)品主要集中在三大應(yīng)用上：一是石墨烯大健康和電熱產(chǎn)品，如電熱服和電暖畫;二是石墨烯改性電池;三是防腐涂料。

“這三大品類占據(jù)石墨烯產(chǎn)品的近90%。”劉忠范說，“但它們未必是未來的主導(dǎo)應(yīng)用。”

反觀國外，人們更多關(guān)注石墨烯傳感器和探測器、石墨烯可穿戴技術(shù)、石墨烯微波通訊器件、石墨烯復(fù)合材料、石墨烯海水淡化技術(shù)等。在劉忠范看來，這些東西不能立即變現(xiàn)，不能期待幾年之內(nèi)就有多么大的產(chǎn)業(yè)，但是它們代表著石墨烯材料的未來。

專注尋找石墨烯“殺手锏級”的用途

劉忠范擔(dān)心，“我們起了個大早，趕了個晚集。”這也是他一直強(qiáng)調(diào)要專注尋找石墨烯“殺手锏級”應(yīng)用的原因。

在他看來，“殺手锏”級別的應(yīng)用是建立在日趨完美的高性能石墨烯材料基礎(chǔ)上的，“研究人員一定要有耐心和堅持，既需要原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，也需要精益求精的研發(fā)和持續(xù)不斷的投入。”

劉忠范還強(qiáng)調(diào)了材料制備問題。“未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)依賴于石墨烯材料本身，沒有好的材料也就失去了產(chǎn)業(yè)的根基，所以把材料做好是關(guān)鍵。”他說，目前的石墨烯材料質(zhì)量還差得遠(yuǎn)，在制備技術(shù)上還有非常大的提升空間。

不管是材料制備還是尋找“殺手锏”，都要有“十年磨一劍”的耐心。

“我研究石墨烯13年了，尤其在石墨烯薄膜制備上下了極大的功夫，但仍有很多要解決的難題。”劉忠范說，此前自己已在納米領(lǐng)域耕耘10多年，“如果沒有前期的積累，我們可能也不會很快在石墨烯領(lǐng)域取得這些突破。”

“我們的科研人員，尤其是青年科學(xué)家要沉下心來，做點(diǎn)真正有價值的東西，要么‘上貨架’，要么‘上書架’，不必操之過急，做基礎(chǔ)研究要弘揚(yáng)科學(xué)家精神，面向應(yīng)用要提倡工匠精神，把一件事情做到極致。”劉忠范強(qiáng)調(diào)，真正的核心技術(shù)，是“熬”出來的。

本報記者 操秀英