劉忠范(fan)院士：打(da)造一個具有(you)全(quan)球競爭力的烯產(chan)業
劉忠范，北京大(da)學博雅講席教授，中(zhong)國科學院(yuan)院(yuan)士(shi)，發展中(zhong)國家(jia)科學院(yuan)院(yuan)士(shi)，北京研(yan)究(jiu)院院長，中組部“萬人(ren)計劃(hua)”杰出人才，北京(jing)大學(xue)(xue)納(na)米(mi)化(hua)學(xue)(xue)研(yan)究中心主任。主要從事低維材料與(yu)納(na)米(mi)器件、分子自(zi)組裝(zhuang)以(yi)及(ji)電化(hua)學(xue)(xue)研(yan)究。獲國家自(zi)然科學(xue)(xue)獎二等獎、高等學(xue)(xue)校科學(xue)(xue)技術獎自(zi)然科學(xue)(xue)一(yi)等獎和中國化(hua)學(xue)(xue)會-阿克蘇諾貝爾化學獎(jiang)(jiang)等獎(jiang)(jiang)勵(li)。
在(zai)今(jin)年的北大“云端”畢業典(dian)禮上，劉忠(zhong)范院士以《不負時(shi)代，不負韶(shao)華》為題演講時(shi)表示(shi)：我是(shi)從事石墨(mo)烯新材料(liao)研究(jiu)的(de)，也(ye)在進行著一個大(da)膽的(de)實(shi)踐。我創建了北京(jing)石墨(mo)烯研究(jiu)院，正帶領數百名“石(shi)墨(mo)烯人”努力(li)拼搏著(zhu)，希望能夠在產(chan)學研(yan)協同創新機制探索(suo)上有所突破(po)，解決我國高科技(ji)產(chan)業面臨的諸多“卡脖子”問題(ti)以及科(ke)技(ji)與經濟兩張皮難(nan)題(ti)。我的目標是(shi)打造一個具(ju)有全球競爭力的石(shi)墨烯產業。
劉(liu)忠范(fan)院士致力于石墨烯產業研究。在2020年(nian)石墨(mo)烯相(xiang)關會(hui)議、論(lun)壇上，劉(liu)忠范院士對于石墨(mo)烯產(chan)業的(de)發(fa)展之路表(biao)達了很(hen)多自己的(de)觀點(dian)。
石墨烯產業跑得有點快，需長遠規劃(hua)
今(jin)年劉忠范院士將多個(ge)提(ti)案帶上(shang)(shang)兩(liang)會。在接受采訪(fang)時(shi)劉忠范院士表(biao)示去年考察了上(shang)(shang)百家企(qi)業，足跡遍及(ji)14個省份。他(ta)得(de)出的結論是：雖(sui)然中國石墨(mo)烯(xi)產業(ye)規模(mo)引領全球(qiu)，但仍存在盲目發展等問(wen)題(ti)。在產業(ye)還沒有完(wan)全發展起來的時候，產能就接近過剩(sheng)了。
劉忠(zhong)范院(yuan)士還提出一個(ge)問題就(jiu)(jiu)是(shi)只關(guan)(guan)注(zhu)(zhu)現(xian)在、不(bu)重(zhong)視未來。大家關(guan)(guan)注(zhu)(zhu)的都是(shi)現(xian)在能賣錢的產(chan)品(pin)，內(nei)衣內(nei)褲、口罩、護腰、面膜等。而對(dui)于涉及產(chan)業核心競爭力的技術，我們關(guan)(guan)注(zhu)(zhu)得(de)非常(chang)少(shao)。也就(jiu)(jiu)是(shi)說，我們的關(guan)(guan)注(zhu)(zhu)點跟國外不(bu)在一個(ge)頻道上。他建議產(chan)業要有(you)長(chang)遠規劃，同時科(ke)技和經濟(ji)要形成合力，使產(chan)學研有(you)效(xiao)結合。
國內市(shi)場：石墨烯產業“三大件(jian)”
2020年10月17日，首(shou)都科學講(jiang)堂線上(shang)開講(jiang)，劉忠(zhong)范(fan)院(yuan)士帶來題為 《神(shen)奇(qi)的石墨(mo)烯(xi)材料(liao)：機遇與挑(tiao)戰》的精(jing)彩(cai)講(jiang)座(zuo)。據劉忠(zhong)范(fan)院(yuan)士介(jie)紹，截至2020年6月(yue)底，在工商(shang)部(bu)門注冊的(de)，營業范(fan)(fan)圍(wei)包括石墨烯相(xiang)關業務的(de)企業，全(quan)國(guo)范(fan)(fan)圍(wei)內(nei)達到了16800家(jia)，全國已(yi)經成(cheng)立29個石墨烯產業園，54家石墨烯研究院，石墨烯產業創(chuang)新中心有(you)8個，聯(lian)盟(meng)有12個，分布在(zai)21個省市。可以說在中國還處在“石墨(mo)烯熱”之中(zhong)。
國(guo)內市場(chang)上，中國(guo)石墨烯產(chan)業有“三(san)大件”：鋰離子電(dian)池的(de)導電(dian)添加劑、防腐涂(tu)料、大健康電(dian)加熱領(ling)域，這三(san)個(ge)加到一(yi)起差不多能夠達(da)到90%，這是(shi)中國石(shi)墨烯(xi)的主要發展現狀(zhuang)。
推(tui)動“研發代工”新(xin)模式 解(jie)決科技經濟(ji)“兩(liang)張皮”
2020年10月20日，劉忠范(fan)院(yuan)士做客中央社會主義(yi)學院(yuan)“共識大講堂”，作(zuo)“推動國(guo)家科技創新(xin)能力建設”主題講座。他以(yi)石(shi)墨烯產業舉(ju)例(li)道，中國擁有全球最大規模的石(shi)墨烯基礎研(yan)究和(he)產業大軍，已成為“統計數字上(shang)”的石墨烯強國(guo)，但產(chan)業內(nei)部科技(ji)經濟“兩張皮”現象非常嚴重，缺少原創性突破和(he)“卡脖(bo)子(zi)”型核心(xin)競爭力。可“卡脖(bo)子”型技術(shu)并不是(shi)一蹴(cu)而就(jiu)的，而是(shi)要經過多年不懈努力(li)和持續(xu)資源(yuan)投(tou)入，進(jin)行扎(zha)實(shi)的基礎研究。
劉忠范(fan)院士提出(chu)，應當以(yi)(yi)政府為(wei)主導，整合高校和科研機構(gou)資源、吸納(na)企業和社會資本，建設(she)以(yi)(yi)“政產學研”協同機制的“新型(xing)研發機構”，并在其中推動(dong)“研發代工”模(mo)式，積極為企業(ye)成立研發(fa)代工中(zhong)心，開展“一(yi)(yi)對(dui)一(yi)(yi)”的定制(zhi)化研發(fa)服務，解決企(qi)業的研發(fa)需求，同時提高(gao)新型研發(fa)機構的可(ke)持(chi)續發(fa)展能(neng)力，“讓科學家和企(qi)業家同乘一條船”。
探(tan)索石(shi)墨烯(xi)“殺手锏”級應用
2020年11月8日(ri)，第三(san)屆中國高科(ke)技產業化高峰會議(yi)主論壇上，劉(liu)忠(zhong)范院士(shi)圍繞(rao)石(shi)墨烯技術及其產業化發表主題演(yan)講。他認(ren)為目前市場上尤其缺(que)少石(shi)墨烯的“殺手锏(jian)”級別應(ying)用。
什么(me)是“殺手锏”級(ji)別的應(ying)用呢(ni)？劉忠范院士簡明扼要地表示：“不可替代，離開它(ta)就不行(xing)。這種用途才是未(wei)來石墨烯(xi)產業的基(ji)石。”
劉(liu)忠范(fan)院士提到，他帶領的研發團隊正在研究石墨烯(xi)蠶絲纖(xian)維，通過讓蠶寶寶吃石墨烯(xi)，吐出(chu)來的蠶絲增強30%，韌性增強50%以(yi)上(shang)，目前已經實現了(le)小規模的生產(chan)。“這(zhe)不失為一(yi)種可(ke)能(neng)性，未(wei)來有可(ke)能(neng)變成殺手锏級別的(de)用途之一(yi)。”
劉忠范院士認為，“殺手锏”級(ji)別的(de)應用是建立在日趨完美的(de)高性能石墨烯材料基礎上的(de)，可(ke)(ke)能是出于邏輯性的(de)推理，也(ye)可(ke)(ke)能是出其(qi)不意的(de)創(chuang)造，研(yan)究人員一定(ding)要有耐心和堅持，既需要原(yuan)創(chuang)性的(de)基礎研(yan)究，也(ye)需要精(jing)益求精(jing)的(de)研(yan)發和持續不斷的(de)投(tou)入。
不要走不出實驗室的石墨烯
劉忠范院士一直強調“制備決定未來”，因為材料是產(chan)業的(de)基石(shi)，對于石(shi)墨烯(xi)產(chan)業來(lai)說，當然也是如此(ci)。沒有(you)規模化制備(bei)上的(de)突(tu)破，就不可(ke)能奢望石(shi)墨烯(xi)產(chan)業的(de)未(wei)來(lai)。他還(huan)曾表示，“不(bu)要(yao)走不(bu)出實(shi)驗室的石墨烯”。
2020年10月25日，“北京石墨烯(xi)論(lun)壇(tan)2020”上，劉忠范院(yuan)士(shi)介(jie)紹了(le)北京石墨烯(xi)研究院(yuan)（BGI）最近一(yi)年(nian)來的(de)建(jian)設成果和取得的(de)成就。在應用研發(fa)領域，BGI碩(shuo)果(guo)累累：下一代變(bian)革性光(guang)纖技術——烯碳光纖、石墨烯烯基第三(san)代(dai)半導體(ti)照明技術、新一代(dai)電池集流體(ti)——烯鋁集流體、石(shi)墨烯烯蠶絲(si)纖維(wei)等，這些石(shi)墨烯應用成果(guo)的(de)發布將(jiang)會對(dui)相(xiang)關(guan)領域產(chan)生變(bian)革性的(de)影響。
石(shi)墨烯材料制(zhi)備技術、規模化生產工藝和裝備是BGI的(de)核心研發領域。目(mu)前，BGI在石(shi)墨烯粉體(ti)制(zhi)備(bei)、薄膜生長以及(ji)規模化制(zhi)備(bei)裝備(bei)研發方(fang)面取得一系(xi)列重要的原(yuan)創成果。BGI的大(da)尺寸高(gao)品質超潔(jie)凈石(shi)(shi)墨(mo)烯薄膜(mo)制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)(shu)、單晶石(shi)(shi)墨(mo)烯晶圓制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)(shu)、超級石(shi)(shi)墨(mo)烯玻(bo)璃制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)(shu)、柔性石(shi)(shi)墨(mo)烯玻(bo)璃纖維制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)(shu)以及在石(shi)(shi)墨(mo)烯制(zhi)備(bei)裝備(bei)領(ling)域均已達到世界領(ling)先水平(ping)。BGI石(shi)墨烯薄膜(mo)生產(chan)示范中心也已啟動，標(biao)志著薄膜(mo)已從研發(fa)轉(zhuan)向標(biao)準化(hua)銷售，是研究院核(he)心技術(shu)產(chan)業化(hua)進程的重要里程碑。
結語(yu)
石(shi)墨烯作為碳(tan)材(cai)料家族的(de)(de)新(xin)秀，將是碳(tan)材(cai)料家族的(de)(de)下一(yi)個產業的(de)(de)繼任者，也是人類(lei)文明的(de)(de)最新(xin)陪伴者，相信石(shi)墨烯產業擁有著非常無限、美好(hao)的(de)(de)未來。而基礎決定實力(li)，工(gong)藝決定質量(liang)，裝備決定勝負。期待劉(liu)忠范院士(shi)及(ji)其領銜(xian)的(de)(de)BGI踐行工(gong)匠精神，融通政產學研，打(da)造出石墨烯產業的(de)核心競爭力，推進(jin)石墨烯產業在(zai)中國的(de)健康穩步(bu)發展。
信息來(lai)源：中國青年報(bao)(bao)(bao)、新(xin)(xin)京(jing)(jing)報(bao)(bao)(bao)、北(bei)京(jing)(jing)科學中心、中國新(xin)(xin)聞網、大洋網、中國高(gao)新(xin)(xin)技術(shu)產業導報(bao)(bao)(bao)、北(bei)京(jing)(jing)日報(bao)(bao)(bao)等。