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劉忠范院士：打造一個(gè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的石墨烯產(chǎn)業(yè)
劉忠范，北京大學(xué)博雅講席教授，中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士，北京石墨烯研究院院長(zhǎng)，中組部“萬人計(jì)劃”杰出人才，北京大學(xué)納米化學(xué)研究中心主任。主要從事低維材料與納米器件、分子自組裝以及電化學(xué)研究。獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和中國化學(xué)會(huì)-阿克蘇諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。
在今年的北大“云端”畢業(yè)典禮上，劉忠范院士以《不負(fù)時(shí)代，不負(fù)韶華》為題演講時(shí)表示：我是從事石墨烯新材料研究的，也在進(jìn)行著一個(gè)大膽的實(shí)踐。我創(chuàng)建了北京石墨烯研究院，正帶領(lǐng)數(shù)百名“石墨烯人”努力拼搏著，希望能夠在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制探索上有所突破，解決我國高科技產(chǎn)業(yè)面臨的諸多“卡脖子”問題以及科技與經(jīng)濟(jì)兩張皮難題。我的目標(biāo)是打造一個(gè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的石墨烯產(chǎn)業(yè)。
劉忠范院士致力于石墨烯產(chǎn)業(yè)研究。在2020年石墨烯相關(guān)會(huì)議、論壇上，劉忠范院士對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路表達(dá)了很多自己的觀點(diǎn)。
石墨烯產(chǎn)業(yè)跑得有點(diǎn)快，需長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃
今年劉忠范院士將多個(gè)提案帶上兩會(huì)。在接受采訪時(shí)劉忠范院士表示去年考察了上百家企業(yè)，足跡遍及14個(gè)省份。他得出的結(jié)論是：雖然中國石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模引領(lǐng)全球，但仍存在盲目發(fā)展等問題。在產(chǎn)業(yè)還沒有完全發(fā)展起來的時(shí)候，產(chǎn)能就接近過剩了。
劉忠范院士還提出一個(gè)問題就是只關(guān)注現(xiàn)在、不重視未來。大家關(guān)注的都是現(xiàn)在能賣錢的產(chǎn)品，內(nèi)衣內(nèi)褲、口罩、護(hù)腰、面膜等。而對(duì)于涉及產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，我們關(guān)注得非常少。也就是說，我們的關(guān)注點(diǎn)跟國外不在一個(gè)頻道上。他建議產(chǎn)業(yè)要有長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，同時(shí)科技和經(jīng)濟(jì)要形成合力，使產(chǎn)學(xué)研有效結(jié)合。
國內(nèi)市場(chǎng)：石墨烯產(chǎn)業(yè)“三大件”
2020年10月17日，首都科學(xué)講堂線上開講，劉忠范院士帶來題為 《神奇的石墨烯材料：機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的精彩講座。據(jù)劉忠范院士介紹，截至2020年6月底，在工商部門注冊(cè)的，營(yíng)業(yè)范圍包括石墨烯相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)，全國范圍內(nèi)達(dá)到了16800家，全國已經(jīng)成立29個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園，54家石墨烯研究院，石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有8個(gè)，聯(lián)盟有12個(gè)，分布在21個(gè)省市。可以說在中國還處在“石墨烯熱”之中。
國內(nèi)市場(chǎng)上，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)有“三大件”：鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑、防腐涂料、大健康電加熱領(lǐng)域，這三個(gè)加到一起差不多能夠達(dá)到90%，這是中國石墨烯的主要發(fā)展現(xiàn)狀。
推動(dòng)“研發(fā)代工”新模式 解決科技經(jīng)濟(jì)“兩張皮”
2020年10月20日，劉忠范院士做客中央社會(huì)主義學(xué)院“共識(shí)大講堂”，作“推動(dòng)國家科技創(chuàng)新能力建設(shè)”主題講座。他以石墨烯產(chǎn)業(yè)舉例道，中國擁有全球最大規(guī)模的石墨烯基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)大軍，已成為“統(tǒng)計(jì)數(shù)字上”的石墨烯強(qiáng)國，但產(chǎn)業(yè)內(nèi)部科技經(jīng)濟(jì)“兩張皮”現(xiàn)象非常嚴(yán)重，缺少原創(chuàng)性突破和“卡脖子”型核心競(jìng)爭(zhēng)力。可“卡脖子”型技術(shù)并不是一蹴而就的，而是要經(jīng)過多年不懈努力和持續(xù)資源投入，進(jìn)行扎實(shí)的基礎(chǔ)研究。
劉忠范院士提出，應(yīng)當(dāng)以政府為主導(dǎo)，整合高校和科研機(jī)構(gòu)資源、吸納企業(yè)和社會(huì)資本，建設(shè)以“政產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同機(jī)制的“新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”，并在其中推動(dòng)“研發(fā)代工”模式，積極為企業(yè)成立研發(fā)代工中心，開展“一對(duì)一”的定制化研發(fā)服務(wù)，解決企業(yè)的研發(fā)需求，同時(shí)提高新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展能力，“讓科學(xué)家和企業(yè)家同乘一條船”。
探索石墨烯“殺手锏”級(jí)應(yīng)用
2020年11月8日，第三屆中國高科技產(chǎn)業(yè)化高峰會(huì)議主論壇上，劉忠范院士圍繞石墨烯技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)表主題演講。他認(rèn)為目前市場(chǎng)上尤其缺少石墨烯的“殺手锏”級(jí)別應(yīng)用。
什么是“殺手锏”級(jí)別的應(yīng)用呢？劉忠范院士簡(jiǎn)明扼要地表示：“不可替代，離開它就不行。這種用途才是未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的基石。”
劉忠范院士提到，他帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在研究石墨烯蠶絲纖維，通過讓蠶寶寶吃石墨烯，吐出來的蠶絲增強(qiáng)30%，韌性增強(qiáng)50%以上，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模的生產(chǎn)。“這不失為一種可能性，未來有可能變成殺手锏級(jí)別的用途之一。”
劉忠范院士認(rèn)為，“殺手锏”級(jí)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，可能是出于邏輯性的推理，也可能是出其不意的創(chuàng)造，研究人員一定要有耐心和堅(jiān)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。
不要走不出實(shí)驗(yàn)室的石墨烯
劉忠范院士一直強(qiáng)調(diào)“制備決定未來”，因?yàn)椴牧鲜钱a(chǎn)業(yè)的基石，對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)來說，當(dāng)然也是如此。沒有規(guī)模化制備上的突破，就不可能奢望石墨烯產(chǎn)業(yè)的未來。他還曾表示，“不要走不出實(shí)驗(yàn)室的石墨烯”。
2020年10月25日，“北京石墨烯論壇2020”上，劉忠范院士介紹了北京石墨烯研究院（BGI）最近一年來的建設(shè)成果和取得的成就。在應(yīng)用研發(fā)領(lǐng)域，BGI碩果累累：下一代變革性光纖技術(shù)——烯碳光纖、石墨烯烯基第三代半導(dǎo)體照明技術(shù)、新一代電池集流體——烯鋁集流體、石墨烯烯蠶絲纖維等，這些石墨烯應(yīng)用成果的發(fā)布將會(huì)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生變革性的影響。
石墨烯材料制備技術(shù)、規(guī)模化生產(chǎn)工藝和裝備是BGI的核心研發(fā)領(lǐng)域。目前，BGI在石墨烯粉體制備、薄膜生長(zhǎng)以及規(guī)模化制備裝備研發(fā)方面取得一系列重要的原創(chuàng)成果。BGI的大尺寸高品質(zhì)超潔凈石墨烯薄膜制備技術(shù)、單晶石墨烯晶圓制備技術(shù)、超級(jí)石墨烯玻璃制備技術(shù)、柔性石墨烯玻璃纖維制備技術(shù)以及在石墨烯制備裝備領(lǐng)域均已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。BGI石墨烯薄膜生產(chǎn)示范中心也已啟動(dòng)，標(biāo)志著薄膜已從研發(fā)轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化銷售，是研究院核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的重要里程碑。
結(jié)語
石墨烯作為碳材料家族的新秀，將是碳材料家族的下一個(gè)產(chǎn)業(yè)的繼任者，也是人類文明的最新陪伴者，相信石墨烯產(chǎn)業(yè)擁有著非常無限、美好的未來。而基礎(chǔ)決定實(shí)力，工藝決定質(zhì)量，裝備決定勝負(fù)。期待劉忠范院士及其領(lǐng)銜的BGI踐行工匠精神，融通政產(chǎn)學(xué)研，打造出石墨烯產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)在中國的健康穩(wěn)步發(fā)展。
信息來源：中國青年報(bào)、新京報(bào)、北京科學(xué)中心、中國新聞網(wǎng)、大洋網(wǎng)、中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)、北京日?qǐng)?bào)等。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
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