 （重慶日報，記者陳波）史浩飛，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院研究員，微納制造與系統集成研究中心主任，重慶墨?？萍加邢薰臼紫茖W(xué)家。
近5年來(lái)主要從事石墨烯薄膜材料規?；苽渑c應用研究，帶領(lǐng)團隊突破了大面積單層石墨烯薄膜的制備工藝難關(guān)，建立了石墨烯薄膜生產(chǎn)線(xiàn)，并在石墨烯觸控面板、智能傳感、光電探測、柔性器件等領(lǐng)域開(kāi)展了系統的應用研究。發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文40余篇，申請發(fā)明專(zhuān)利100余項，主持科技部863、工信部工業(yè)強基、國家自然基金、省部科技攻關(guān)等項目十余項，入選科技部中青年科技創(chuàng )新領(lǐng)軍人才。
2004年，石墨烯被人類(lèi)制備出來(lái)。2010年，石墨烯發(fā)現者獲得諾貝爾物理學(xué)獎。誕生12年來(lái)，石墨烯的價(jià)值和意義在科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界甚至是哲學(xué)界不斷引發(fā)論戰，而真實(shí)的石墨烯卻因其自身過(guò)于“高深莫測”，被阻隔于公眾視野之外。
近日，本報記者專(zhuān)訪(fǎng)石墨烯研究領(lǐng)域專(zhuān)家史浩飛，力圖向公眾還原一個(gè)真實(shí)的石墨烯。
任何新材料都不應被低估
石墨烯擁有諸多“世界之最”，理論上可應用于從能源化工、電子信息到太空探索的各個(gè)領(lǐng)域
重慶日報：石墨烯作為一種新材料在世界范圍內廣受關(guān)注，其在中國的迅猛發(fā)展還引起了一些爭議，有人認為石墨烯的作用和前景被夸大了，甚至出現了諸如“科學(xué)騙局”的說(shuō)法。作為長(cháng)期關(guān)注、研究石墨烯的專(zhuān)家，您對此如何看待？
史浩飛：我知道你所說(shuō)的爭議。其實(shí)，爭議的存在很大程度上緣于石墨烯本身復雜的特性。
一方面，石墨烯具有迄今人類(lèi)所發(fā)現的最薄、強度最大、導電性最強、導熱性最好等諸多“世界之最”。這意味著(zhù)這種材料理論上可應用于從能源化工、電子信息到太空探索的各個(gè)領(lǐng)域。
另一方面，這些看似無(wú)往而不利的性能，目前多數仍停留在微觀(guān)層面，難以應用于現實(shí)生活。
這就好比石墨烯的力學(xué)強度雖比鋼材高上百倍，但目前甚至沒(méi)法用它打造出一把菜刀來(lái)。原因在于它就是石墨的一個(gè)片層，厚度只有一個(gè)原子大小。假如簡(jiǎn)單疊加石墨烯，那只會(huì )使它重新變成松軟的石墨。
但這并不代表在可預見(jiàn)的將來(lái)，人類(lèi)不能將石墨烯與鋼鐵結合，打造出一把真正意義上的“超級菜刀”來(lái)。任何新材料的“潛能”都不應被低估。
未來(lái)或深刻改變人類(lèi)生活
比如，一旦石墨烯替代硅來(lái)制造超微型晶體管，未來(lái)的超級計算機會(huì )擁有難以想象的高速。那將是一場(chǎng)信息革命
重慶日報：石墨烯眾多令世人驚艷的物理特性，目前只存在于無(wú)法觸摸的微觀(guān)世界，那它的應用前景又體現在哪里？會(huì )不會(huì )只是一種畫(huà)餅充饑？
史浩飛：石墨烯的應用前景體現在很多方面，例如對硅材料的替代性上。
眾所周知，現在是硅時(shí)代。依據摩爾定律，計算機芯片每18個(gè)月集成度翻番，價(jià)格減半。只是近年來(lái)，硅晶體管的特征尺寸已經(jīng)縮小到10納米以下，而硅材料的自然屬性導致其運行速度和性能難以再有突破性發(fā)展。所以，才有雙核、四核這些折衷方法。
但石墨烯帶來(lái)了新的可能性，它良好的導電性使得電子在其中的速度可達光速的1/300，遠超在一般導體中的運動(dòng)速度。加上碳元素更高的電子遷移率，一旦石墨烯替代硅來(lái)制造超微型晶體管，未來(lái)的超級計算機會(huì )擁有難以想象的高速。
那將是一場(chǎng)信息革命。但人類(lèi)仍有很長(cháng)的路要走，在這一過(guò)程中面臨一系列未知的挑戰。
石墨烯是一種材料，而一種新材料的未來(lái)不只取決于其自身，更有賴(lài)于其他學(xué)科的進(jìn)步。就像人類(lèi)能用鋼鐵造船、造飛機，是得益于發(fā)動(dòng)機的誕生、流體力學(xué)的成熟等等。
重慶日報：你認為石墨烯會(huì )像鋼鐵那樣，有朝一日深刻改變人類(lèi)生活？
史浩飛：為什么不？青銅、鋼鐵、塑料、硅等基礎材料，都深刻改變了人類(lèi)生活。起碼我們不能排除這種可能性，科技工作者的使命就是推動(dòng)這些美好的可能性變?yōu)楝F實(shí)。
石墨烯“打開(kāi)了一扇窗”
我們所在的物質(zhì)世界一直被認為是三維結構的，石墨烯的出現終結了這一認知
重慶日報：石墨烯的出現被認為具有革命性意義，還有其他什么原因嗎？
史浩飛：我們所在的物質(zhì)世界一直被認為是三維結構的，石墨烯的出現終結了這一認知。因為石墨烯是人類(lèi)首次發(fā)現的二維結構材料。
這意味著(zhù)什么？意味著(zhù)人類(lèi)對物質(zhì)世界的認知，從三維層面轉入了二維層面，這是顛覆性的一步。因為按照經(jīng)典物理學(xué)理論，二維結構在自然界難以穩定存在。
事實(shí)上，從三維世界到二維世界，對哲學(xué)上的觀(guān)念沖擊最大，這涉及整個(gè)世界的存在形式和本源問(wèn)題。
石墨烯“打開(kāi)了一扇窗”，讓人類(lèi)窺探到二維世界的精彩。從這個(gè)角度說(shuō)，石墨烯對整個(gè)人類(lèi)的發(fā)展而言，都具有革命性意義。
重慶日報：我注意到您書(shū)架上有一本著(zhù)名科幻小說(shuō)《三體》，該書(shū)描述了一種名為“二向箔”的降維攻擊武器，可使攻擊目標由三維形態(tài)向二維形態(tài)“坍塌”。石墨烯打開(kāi)了人類(lèi)了解二維世界的窗口，那么，是否有一天這樣的科幻場(chǎng)景會(huì )變成現實(shí)？
史浩飛：我無(wú)法預測那一天是否會(huì )出現，但石墨烯的確是我們在二維世界的第一種研究對象。
目前對石墨烯的研究，只表明人類(lèi)可以在更低的維度上認識和操作某些物質(zhì)，還遠遠不能說(shuō)可以在各個(gè)維度上轉換。
不過(guò)從理論上說(shuō)，人類(lèi)對物質(zhì)世界的認知越到微觀(guān)，其操縱自由度就越大。假如有一天，我們可以影響某一元素其原子核里面的結構，并改變它的質(zhì)子數，那就可能改變這種元素，甚至創(chuàng )造新的元素。如能做到這一點(diǎn)，已經(jīng)近乎神跡了。
科學(xué)進(jìn)步總是從基礎研究開(kāi)始的。我們現在做的，就是奠定石墨烯材料研究的基礎。
來(lái)渝研究“完美”新材料“我們的終極目標是讓石墨烯成為和鋼鐵、塑料、硅一樣的基礎材料，是把石墨烯應用變成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈”
重慶日報：您一直主攻光電領(lǐng)域，為何最后會(huì )進(jìn)入到最基礎的材料領(lǐng)域，對石墨烯產(chǎn)生興趣，并愿意到重慶來(lái)繼續您的研究？
史浩飛：恰恰因為我長(cháng)期研究光電材料與器件，逐漸發(fā)現傳統光電材料已遇到理論上的瓶頸，很多元器件性能難以取得實(shí)質(zhì)性突破，于是只能尋求更好的新材料。在美國做博士后研究時(shí)我接觸到了石墨烯，它的很多特性對我們研究光電子技術(shù)的人來(lái)說(shuō)幾乎是完美的。
2011年，重慶組團赴美國引才，把我引進(jìn)到中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院工作。來(lái)渝后發(fā)現國內還沒(méi)人能做量產(chǎn)的石墨烯，所以只好自己做。重慶對石墨烯研究的支持力度很大，對人才的引進(jìn)也有很大的熱情，重慶市人社局認定我為重慶市第二類(lèi)高層次人才，在科研資助、崗位津貼等方面給予支持，激勵我們創(chuàng )新。
后來(lái)我們經(jīng)過(guò)一番攻關(guān)，石墨烯制備技術(shù)取得了突破，資金和政府進(jìn)一步的支持也及時(shí)到位。但那個(gè)時(shí)候，石墨烯制備成本相當高，我們就開(kāi)始考慮將石墨烯產(chǎn)業(yè)化以降低成本。
重慶日報：于是就有了石墨烯手機的誕生？想做新概念的電子產(chǎn)品？
史浩飛：其實(shí)，這是一個(gè)小小的誤解。
我們團隊核心優(yōu)勢在于石墨烯原材料的規?；苽浼夹g(shù)?，F在這一點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現，但緊跟著(zhù)問(wèn)題來(lái)了：這是一種嶄新的材料，世人怎么知道它的好處？思來(lái)想去，我們決定做一種具有新穎性、帶點(diǎn)科幻色彩的產(chǎn)品，于是就想到做一款可卷曲的柔性手機，畢竟手機是目前最普及的電子產(chǎn)品。
但實(shí)際上，我們的終極目標是要讓石墨烯成為和鋼鐵、塑料、硅一樣的基礎材料，是把石墨烯應用變成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
這一切，我希望能在重慶率先實(shí)現。
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