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技术壁垒遭痛批!石墨烯之父:科学隔离是双输

来源:发电技术 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2025年10月29日 21:08:51

【作者】:网站采编
【关键词】:
【摘要】:45 24 43 这说明,真正的科学突破不仅需要灵感闪现,更依赖于坚韧不拔的实证精神。 23 25 33 毕竟,伟大的技术和知识,本就应该惠及每一个角落的人。 21 49 目前全球已有数百家企业投

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这说明,真正的科学突破不仅需要灵感闪现,更依赖于坚韧不拔的实证精神。

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毕竟,伟大的技术和知识,本就应该惠及每一个角落的人。

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目前全球已有数百家企业投身石墨烯商业化进程,而中国不仅在基础科研方面处于领先地位,产业化速度更是遥遥领先。

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他将自己的研究风格称为“蓝天探索”——即专注于那些看起来成功率不足百分之一、外界难以理解的方向。

盖姆长期与中国高校及企业保持紧密合作,亲自指导培养了数十名中国籍研究生,许多人已成为国内相关领域的骨干力量。

受“胶带剥离法”启发,科研人员相继制备出多种新型二维材料,如二硫化钼(MoS)、六方氮化硼、黑磷等,构建起一个全新的“二维材料家族”。

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正当众人准备放弃之际,一个偶然瞬间改变了整个方向:有人从废纸篓里拾起一卷沾满黑色颗粒的透明胶带。

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石墨烯虽已现身,但它的发展之路并非坦途,甚至一度面临被“终结”的命运。

然而当下科研环境面临严峻挑战,尤其是地缘政治带来的技术封锁与人才流动限制。

科学本质上是全人类共有的知识体系,不应被国界分割。若每个国家都闭门造车,就如同农民只肯耕种自家后院的小菜园,终将导致思想饥荒。

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即便早已功成名就,仍持续产出顶级成果,这份执着与热情实属罕见。

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他明确指出,真正具有变革意义的技术从来无法被预先规划。二十多年前他们探究石墨烯时,从未设想它会进入手机屏幕或动力电池。

这就像在原子尺度上玩乐高积木,科学家们可以自由组合不同层状材料,设计出具备特定功能的人工异质结构,充满创造乐趣。

更令人惊叹的是,仅仅数年后,他便凭借石墨烯的突破性发现摘得正统诺贝尔物理学奖,成为历史上首位集齐“搞笑”与“严肃”两项殊荣的科学家,还因此被载入吉尼斯世界纪录名录。

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基础研究恰如金字塔的地基,虽不见天日,却是支撑一切高楼大厦的根本。没有扎实的底层积累,所谓应用创新不过是空中楼阁。

他们最初尝试用机械研磨法将石墨粉碎成纳米级薄片,但效果极差,材料厚度始终无法突破理论极限,进展陷入僵局。

如今看来,这一过程简单得如同孩童游戏,但在当年却是前所未有的创举。

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讽刺的是,这篇本欲宣告终结的文章,后来在谷歌学术上的引用次数突破五万次,成为该领域奠基性的经典文献。

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盖姆自身的科研路径便是对“开放协作”的最好诠释。他从不满足于固守某一领域,而是每隔五年左右便彻底转向一个全新方向,至今已涉足十个完全不同的学科分支。

在与《麻省理工科技评论》的交流中,盖姆进一步探讨了一个更具哲学意味的话题:颠覆性创新的本质,以及当前科研生态中存在的深层障碍。

如今它却悄然嵌入无数产品之中,成为提升性能的关键添加剂。

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未来还可望集成于柔性可穿戴设备之中,比如可弯曲的智能手机、智能手表或健康监测贴片,极大拓展人机交互的可能性。

这句话精准概括了基础研究的魅力所在。谁能想到人脸识别、语音助手乃至AI写作,皆源于几十年前无人问津的基础理论?

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另一项关于“二维水”的研究同样登顶《Nature》,揭示了受限于微裂隙中的水分子如何自发形成有序结构并调节自身行为。

2007年,盖姆撰写了一篇名为《石墨烯的崛起》的综述文章。原本打算在结尾写下“石墨烯已死”,理由是基础形态的研究似乎已达瓶颈,可用资源几近枯竭。

但盖姆团队没有退缩,他们在接下来不到一年的时间里,陆续提交多项独立验证证据,最终让全球科学界不得不接受这一事实。

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反观当下许多科研工作者,往往困于狭窄的专业壁垒之内,畏惧失败,回避风险,宁愿在已有框架内修修补补。

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基础研究火热推进的同时,石墨烯的应用转化也在加速落地,尤其在中国表现尤为突出。

回溯石墨烯的起源,时间需拨转至2004年。彼时,盖姆与其学生康斯坦丁诺沃肖洛夫正试图从石墨晶体中剥离出最薄的二维结构。

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灵光乍现之下,研究人员决定采用“胶带反复剥离”的方式:将胶带贴上石墨表面后撕下,再用新胶带继续粘贴、分离,循环往复。

2025年,在上海静安举行的EmTechChina全球新兴科技峰会现场,一位头发略显卷曲的老者正站在聚光灯下,从容讲述着石墨烯的前世今生。台下座无虚席,来自世界各地的科技领袖、产业精英与科研人员专注聆听。

他的故事传递出一个重要启示:科研不必追求立即见效,无需迎合主流眼光,更不必惧怕暂时的误解与嘲讽。

科学研究亦然,孤立只会带来双输局面。再卓越的天才,脱离了多元思想碰撞,也难以孕育出划时代的发现。

在他看来,正是这类看似“离经叛道”的尝试,才最有可能触发真正的科学跃迁。

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但盖姆用亲身经历证明,唯有跳出舒适区,才能看见未曾想象过的风景。

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面对如此反常的数据,学术圈质疑声四起,不少人认为结果有误或样本污染。

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盖姆直言,当前国际科学合作正处于“寒冬期”,西方国家对中国、俄罗斯等地科研人才的引进设置重重关卡,手续繁琐,审查严苛。

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新能源汽车对高能量密度电池的渴求,电子信息产业对超薄导电材料的依赖,都成为推动石墨烯技术迭代的核心动力。

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正如英国著名科幻作家阿瑟·克拉克所言:“任何足够先进的技术,初看上去都与魔法无异。”

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盖姆的科研生涯向来不走寻常路。早在2000年,他便因研究生物体在强磁场中的响应特性,成功让一只活体青蛙悬浮于空中,引发全球关注。

盖姆愿意与中国深度协作,本身就说明我国在该领域的综合实力获得了国际顶尖学者的认可——没有人会选择与缺乏潜力的伙伴同行。

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项目初期,团队成员姜达——当时还是博士生,如今已是浙江工业大学的重要研究员——承担了主要实验任务。

如今,石墨烯已被广泛应用于多个场景:高性能电池电极提升充电效率,高效热管理材料用于高端电子产品散热,抗腐蚀防污涂层延长设备寿命,甚至融入轮胎制造以增强耐磨性。

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盖姆本人依旧活跃在科研一线。2025年8月,他的团队在《Nature》发表最新成果:在石墨烯晶体管旁引入一个宽度仅为1纳米的石墨栅极,显著提升了电子迁移的有效质量。

然而现实打破了教科书:这种源自铅笔芯常见成分的材料,展现出远超母体石墨的惊人性能。它比钢坚硬百倍,导电能力在室温条件下超越铜数千倍,热传导效率也达到顶尖水平。

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迄今为止,他累计发表SCI论文逾300篇,其中近50篇单篇引用超千次,10篇突破万次大关,更有两篇入选《Nature》评选的“史上被引最多的百篇论文”榜单。

从一根胶带撕开科学新篇章,到见证石墨烯由实验室走向千家万户,盖姆跨越二十多年的旅程,正是基础科学研究的真实写照——充满意外转折,更饱含坚定信念。

当这些残留物被置于高倍显微镜下观察时,奇迹出现了——视野中浮现出近乎透明的微小碎片。

尽管我们无法预知哪一项冷门研究将在未来开花结果,但只要持续投入、鼓励探索,终有一天会转化为改善人类生活的实用技术。

这项看似荒诞却富含物理深意的研究,为他赢得了伊格诺贝尔奖——这一奖项专属于那些“初看令人发笑,细想又引人深思”的科学探索。

谁也没料到,这场“谢幕演出”反而拉开了更大序幕。

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就连盖姆本人也坦言,初次看到那些透明斑点时只觉得有趣,并未意识到其颠覆性意义——因为在当时的物理认知中,二维晶体不可能在常温下稳定存在。

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峰会落幕之后,《麻省理工科技评论》中国团队对他进行了深度对话。两人从石墨烯的诞生聊到当前产业化进展,话题层层深入。谈到激动处,盖姆笑着回忆起自己曾荣获“另类诺贝尔奖”的经历,语气中带着几分顽皮与自豪。

只要保有纯粹的好奇心,敢于跨界融合,坚持探索未知,哪怕是最微弱的灵感火花,也可能点燃一场技术革命。

正是通过这种方法,他们首次成功分离出仅有一个原子厚度的碳单层薄膜,人类历史上最薄却最强韧的材料就此问世,命名为“石墨烯”。

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时至今日,全球每天产出数十篇关于石墨烯的新论文,每周几乎都有重大进展发布。

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能在两种截然不同的科研范式中均取得巅峰成就,他的思维方式显然与常人迥异——既敢于戏谑常规,也勇于挑战未知。

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中国之所以能在该领域迅速崛起,离不开强劲的产业需求和强有力的政策支持。

这位演讲者正是安德烈盖姆(Andre Geim),英国曼彻斯特大学杰出教授,同时担任中国科学院外籍院士,是当今国际物理学界最具影响力的科学家之一。

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他认为这是一种短视且危险的做法,本质上是在削弱自身的创新能力。

而科学真正的未来,绝不会建立在围墙与隔阂之上,而在于全人类携手前行,在共享与协作中共同揭开自然的奥秘。

文章来源:《发电技术》 网址: http://www.zgmryx.cn/zonghexinwen/2025/1029/341.html

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