2021年石墨烯產(chǎn)業(yè)會爆發(fā)嗎？石墨烯材料的卡脖子技術(shù)是什么？石墨烯什么時候能產(chǎn)業(yè)化？看似簡單的問題，卻如九連環(huán)般，無法用看似簡單的話語給出大眾想要的答案，面對越來越多的問題，大眾對石墨烯的期待和幻想似乎從來沒有減退過，幾年前的概念股風(fēng)起云涌，市場上相關(guān)類型的產(chǎn)品從未消退，大眾視野中的石墨烯材料在所有材料人不斷的正本清源中，逐漸清晰明朗。每一個在“石墨烯產(chǎn)業(yè)路上”的長跑者只能用時間和行動交出答案，而身為大眾的我們能做的是等待和耐心，本期專訪以“石墨烯產(chǎn)業(yè)”為核心和關(guān)鍵詞，與在石墨烯產(chǎn)業(yè)路上為不同階段賦能的長跑者們一起，跟跑產(chǎn)業(yè)，賦能前行。

2018年10月25日，在400多人的現(xiàn)場見證下，北京石墨烯研究院揭牌啟動運(yùn)營，來自不同領(lǐng)域的懷揣著石墨烯夢想的有志之士紛紛加入團(tuán)隊(duì)，為理想努力，為材料筑夢。

距離啟動運(yùn)營已經(jīng)接近三個年頭，作為研究院發(fā)展的初級階段，在劉忠范院長和各位院領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，以產(chǎn)業(yè)化為牽引，大家不斷的探索和嘗試，兩年多的時間，一直堅守的目標(biāo)越來越近，越來越清晰。作為產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的基石與支柱——研發(fā)與生產(chǎn)，也在不斷的穩(wěn)步前行。以標(biāo)號石墨烯材料為代表的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和以量產(chǎn)為目標(biāo)的材料制造部成為這一階段的中心和重心，高翾和孫祿釗作為兩個部門的負(fù)責(zé)人和帶頭人，潛心研發(fā)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用實(shí)力和能力完成了BGI核心材料的研發(fā)到量產(chǎn)的完美接力，為石墨烯產(chǎn)業(yè)全新賦能！

高  翾 博士

·BGI材料制造部部長

·美國西密歇根大學(xué)凝聚態(tài)物理專業(yè)  博士

·武漢理工大學(xué)光電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)  理學(xué)學(xué)士

孫祿釗 博士

·BGI標(biāo)號石墨烯材料研究部副部長、課題組長

·北京大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)  博士

·電子科技大學(xué)信息顯示與光電技術(shù)專業(yè)  學(xué)士

初心，為科研賦能

“允公允能，日新月異”鐫刻在南開中學(xué)校園大石頭上的校訓(xùn)為中學(xué)時期的高翾留下了深刻的記憶，也為后來擇校、擇業(yè)以及面對工作生活養(yǎng)成勇于直面挑戰(zhàn)的性格奠定了基礎(chǔ)。中學(xué)畢業(yè)順利進(jìn)入武漢理工大學(xué)光信息科學(xué)技術(shù)專業(yè)開啟大學(xué)生活，炎熱的夏日和擁擠的自習(xí)室成為了那段時間里的記憶標(biāo)簽?！笆澜缒敲创?，也想出去看看”，和積極備戰(zhàn)考研的同學(xué)選擇了不同的方向，大三的高翾埋頭準(zhǔn)備托福和GRE考試，并于2007年夏天到美國密歇根州攻讀博士學(xué)位。異域?qū)W習(xí)，教學(xué)方式較之國內(nèi)完全顛覆，上課像聊天，要么演算一兩個題目，課程基本需要靠圖書館學(xué)習(xí)以及和同學(xué)共同完成，記憶特別清晰的是量子力學(xué)的作業(yè)基本是全班同學(xué)幾個通宵都不一定能做出正確答案的。博士生資格考試，書本未曾涉及且無任何規(guī)律可循可尋的考題猶如一道銅墻鐵壁擋在了高翾和科研之間?；蛘呤切愿袷谷?，或者那句銘刻于心的校訓(xùn)，高翾在賓夕法尼亞州的一個小鎮(zhèn)圖書館里通過整整四個月的學(xué)習(xí)，以全系最高分且唯一無條件通過博士生資格考試，后被Clement Burns教授招入團(tuán)隊(duì)，自此全面開始了他的科研生涯。

同樣鐘愛科研的還有在標(biāo)號石墨烯材料研究部實(shí)驗(yàn)室潛心實(shí)驗(yàn)的孫祿釗，本科畢業(yè)于電子科技大學(xué)信息顯示與光電技術(shù)專業(yè)，并以優(yōu)異的成績被保送到北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院，成為劉忠范院士團(tuán)隊(duì)的博士研究生，本科就讀期間曾做過石墨烯光電器件的模擬仿真，自此結(jié)緣石墨烯，并在博士期間真正的了解到一個優(yōu)質(zhì)的材料對科研、對產(chǎn)業(yè)、對國家科技的發(fā)展的至關(guān)重要的作用。本科與研究生期間的學(xué)科跨界讓這個90后的年輕人逐漸養(yǎng)成了獨(dú)特的思考問題和解決問題的習(xí)慣，曾學(xué)過的編程和自動化為材料制備、表征實(shí)驗(yàn)的原始操作提供了便捷，工程化的思維方式讓材料規(guī)?；苽溲b備思路更加清晰?！皾撔目蒲?，追求卓越”也成為那一時期孫祿釗的本心與執(zhí)念。

匠心，為材料賦能

2013年底博士畢業(yè)的高翾看到了國內(nèi)石墨烯材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的如火如荼，毅然決然的選擇了回國，加入中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院開始了石墨烯材料的研發(fā)，并參與到石墨烯材料薄膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目中。與實(shí)驗(yàn)室制備不同，將石墨烯薄膜材料做大、做好、做均勻、轉(zhuǎn)移到目標(biāo)襯底等是一個龐大而復(fù)雜工程，開發(fā)規(guī)?；a(chǎn)裝備，穩(wěn)定的制造出材料更是難上加難。高翾見證和經(jīng)歷了兩代石墨烯薄膜規(guī)?；a(chǎn)線和幾個量產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)的全過程，從制備技術(shù)研發(fā)、設(shè)備開發(fā)、量產(chǎn)攻關(guān)、穩(wěn)定生產(chǎn)到應(yīng)用產(chǎn)品集成，各個環(huán)節(jié)都是一路披荊斬棘、困難重重，需要整個研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)緊密配合協(xié)同攻關(guān)?？粗鴥A注自己心血造出的一片片材料用到產(chǎn)品上真正的發(fā)揮功能，感覺自己的付出還是值得的，雖然石墨烯的產(chǎn)業(yè)剛剛開啟，但是相信有著一代代石墨烯人的開拓，未來肯定是光明的。

因?yàn)橄嘈牛钥匆?。帶著一份科研人的?zhí)著與倔強(qiáng)，2018年的夏天，高翾加入了石墨烯領(lǐng)域?qū)嵙ψ顝?qiáng)的劉忠范院士團(tuán)隊(duì)，與眾多懷揣材料夢的人一起共同打造石墨烯領(lǐng)域最高水平的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)平臺——北京石墨烯研究院（BGI），劉院士團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10年的積淀開創(chuàng)了BGI這個研發(fā)平臺，也吹響了進(jìn)軍產(chǎn)業(yè)的號角，BGI的理念“踐行工匠精神、融通政產(chǎn)學(xué)研，打造石墨烯產(chǎn)業(yè)核心競爭力”，可謂是道出了做材料的精髓和適合當(dāng)前中國特色的研發(fā)道路。高翾坦言，自己有幸以工號33在初期就加入了這個大家庭，參與了BGI從建設(shè)籌備到揭牌開業(yè)的過程。BGI的發(fā)展是迅速的，通過不斷的業(yè)務(wù)開拓和機(jī)制創(chuàng)新吸引了一大批不同背景的人才，大家都在這個平臺上互相取長補(bǔ)短，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，找到自己的位置。

對于材料、對于石墨烯，從最初的興趣、偏愛，到后來的專注、傾心，5年的博士研究生學(xué)習(xí)與研究，孫祿釗早已從那個曾經(jīng)青澀的大男孩成了同學(xué)眼中競向?qū)W習(xí)的師兄和學(xué)長，老師眼中最具潛力的學(xué)生榜樣。2020年，對于孫祿釗而言，無疑是極為重要的一年，五年的博士研究生學(xué)習(xí)即將結(jié)束，未來職業(yè)的規(guī)劃，身份的轉(zhuǎn)換都是必須要選擇的。

因?yàn)榭匆?，所以相信。跟隨導(dǎo)師五年的研究與學(xué)習(xí)，讓孫祿釗看到了導(dǎo)師劉忠范院士及隊(duì)友傾注10余年時間研究的成果與突破，看到了石墨烯這一材料作為21世紀(jì)戰(zhàn)略新型材料的未來與希望，博士畢業(yè)孫祿釗選擇加入BGI，帶著對石墨烯的鐘愛，對未來的無限期寄與來自不同領(lǐng)域方向的同事共同組成了一個以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)的團(tuán)隊(duì)，開啟研發(fā)助力產(chǎn)業(yè)的新征程。這期間，孫祿釗完成了以高品質(zhì)石墨烯薄膜制備方法及裝備為主題的博士論文研究，系統(tǒng)梳理了這一領(lǐng)域的重要問題，總結(jié)了博士五年來在領(lǐng)域內(nèi)深耕的諸多成果。同時帶領(lǐng)研究院A3尺寸高品質(zhì)石墨烯薄膜（BG18A3）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成了A3尺寸高品質(zhì)石墨烯的基礎(chǔ)科學(xué)問題攻關(guān)和核心制備工藝研發(fā)。

對于A3尺寸高品質(zhì)石墨烯薄膜的研發(fā)與批量生產(chǎn)，孫祿釗和團(tuán)隊(duì)以親身經(jīng)歷踐行著量產(chǎn)的決心。A3尺寸高品質(zhì)石墨烯薄膜是BGI石墨烯產(chǎn)業(yè)化的核心材料，2018年11月立項(xiàng)，團(tuán)隊(duì)以解決石墨烯薄膜制備的晶界問題，以及批量化制備與高品質(zhì)石墨烯材料的兼容問題，做最好的石墨烯材料為奮斗目標(biāo)，不斷攻克難關(guān)。凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?；趭^斗目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)對于研發(fā)方向進(jìn)行了清晰明確的布局：首先，通過成核密度調(diào)控、銅箔單晶化及石墨烯取向生長制備大單晶石墨烯；其次，通過石墨烯制備裝備及其核心組件研制、生長動力學(xué)調(diào)控，同時結(jié)合核心生長工藝，最終實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)石墨烯薄膜穩(wěn)定批量制備。一路走來，A3團(tuán)隊(duì)篳路藍(lán)縷，從2018年底的3人，到2019年的9人，再到2020年分散至多個團(tuán)隊(duì)的骨干成員，逐個攻關(guān)解決在基礎(chǔ)科研、核心制備工藝、工程化設(shè)計與制造、項(xiàng)目管理乃至商務(wù)談判的一個又一個的難題。

同心，研究與產(chǎn)業(yè)完美接力

提及產(chǎn)業(yè)化，首先是個量產(chǎn)的問題，從小的實(shí)驗(yàn)裝備到大的量產(chǎn)裝備，從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到生產(chǎn)線量產(chǎn)看似無縫對接，事實(shí)上這里邊需要解決的問題千頭萬緒，而這一過程在科技成果轉(zhuǎn)化中素有死亡之谷的稱號，如何越過這道鴻溝實(shí)現(xiàn)石墨烯核心材料完美接力成了研究院實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要卡點(diǎn)。時任研究部負(fù)責(zé)人的高翾和項(xiàng)目組長的孫祿釗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成了這場接力賽中的奔跑者。

還在讀博士研究生的孫祿釗與隊(duì)友就發(fā)展高品質(zhì)石墨烯薄膜批量制備方法，思考可批量放大性，對材料結(jié)構(gòu)調(diào)控是否對產(chǎn)品的性質(zhì)有所提升等一系列的問題進(jìn)行集中的探討，攻關(guān)。石墨烯成核、生長和拼接等扎實(shí)的基礎(chǔ)科研培訓(xùn)為這支隊(duì)伍在批量制備攻關(guān)過程中掃除了一定的障礙，但真正做高品質(zhì)石墨烯批量制備問題還很多，裝備的研制尤為重要，“制備決定材料，裝備決定制備”，而裝備研發(fā)中的關(guān)鍵部件的研發(fā)離不開基礎(chǔ)研究，很多基礎(chǔ)科學(xué)問題也隨之出現(xiàn)，一石激起千層浪，紛繁復(fù)雜的技術(shù)問題、裝備零部件問題等等一個個待解的千千結(jié)讓這支年輕的科研隊(duì)伍不得不面對。分組討論、逐個調(diào)試、不斷試驗(yàn)也成了那段時間的主旋律。

為了確保品質(zhì)，團(tuán)隊(duì)不斷地開發(fā)新的方法，調(diào)控石墨烯結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，同時為了確保穩(wěn)定量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)更高的工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品均勻性，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合裝備研發(fā)部共同推動裝備的研發(fā)和與升級。

2019年底，石墨烯薄膜生產(chǎn)示范中心正式啟動，一臺臺中試設(shè)備順利進(jìn)入超凈間，開始調(diào)試、試生產(chǎn)?！霸O(shè)計量產(chǎn)設(shè)備、將實(shí)驗(yàn)室的工藝帶到產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)材料的穩(wěn)定制備”也是有著豐富量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的高翾的目標(biāo)和追求，從研發(fā)隊(duì)伍手上接過接力棒開始進(jìn)入到規(guī)模化制備模式，死亡之谷的跨越并沒有因?yàn)榻恿Π舻慕唤佣兊萌菀缀涂s短，進(jìn)入超凈間的各種設(shè)備從一個個笨手笨腳的“鐵藝”到能生產(chǎn)薄如蟬翼的石墨烯薄膜的裝備，這似乎才只是個開始，每一臺裝備都像個頗有性格的孩子，對環(huán)境、溫濕度、原材料特性等等都有極其苛刻的要求，稍有疏忽，等待的結(jié)果只有三個字“不合格”，此時的高翾和示范中心的團(tuán)隊(duì)?wèi){借各自扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)開啟360度監(jiān)管與運(yùn)營，并不斷在研發(fā)與檢測間穿梭，實(shí)時檢測每一批產(chǎn)品的性能與良率，同時保證優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)完美的復(fù)制，為此高翾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)制定了每天24小時三班倒的生產(chǎn)制度，一方面可以掌握產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)規(guī)律，另一方面可以實(shí)時檢測各種可能的不穩(wěn)定因素對生產(chǎn)造成的影響，不記得大家熬了多少個日夜，這些頑固的孩子們終于從百煉鋼化成了繞指柔，一張張檢測設(shè)備下平整漂亮的石墨烯薄膜交出了完美的答卷。

原有技術(shù)順利量產(chǎn)，新的技術(shù)不斷迭代，由孫祿釗負(fù)責(zé)的A3尺寸石墨烯薄膜研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過與高翾帶領(lǐng)的量產(chǎn)團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合攻關(guān)，于2020年12月實(shí)現(xiàn)了A3薄膜從實(shí)驗(yàn)室向標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線的重要邁進(jìn)，也成為研究院材料產(chǎn)業(yè)化路上重要的里程碑。

2020年底，研究院有限公司啟動運(yùn)營，薄膜生產(chǎn)事業(yè)部更名為材料制造部，材料與制造兩個詞完美的詮釋了BGI在2021年的目標(biāo)與方向，也標(biāo)志著經(jīng)過十幾年技術(shù)積累的石墨烯薄膜材料將全面進(jìn)入市場，接受市場的檢驗(yàn)與認(rèn)證。市場無情，也是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的終極體現(xiàn)，高翾和孫祿釗帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)將肩負(fù)更加沉重的擔(dān)子。

“發(fā)展石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)沒有捷徑可走，需要不屈不撓的堅持和敢為人先的氣魄。BGI人要勇敢擔(dān)當(dāng)肩負(fù)起時代賦予的重任，做石墨烯產(chǎn)業(yè)的鋪路石和開拓者?！睉覓煸谡箯d中間的這段話激勵著每一個BGI人，堅守初心，時刻準(zhǔn)備接力，賦能自己，成為長跑途中漂亮的接力者與傳遞者。

后記

高 翾：回顧自己的一路走來，經(jīng)歷了高校、國家實(shí)驗(yàn)室、中科院研究所、企業(yè)、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)這些不同性質(zhì)的平臺，每一次的角色轉(zhuǎn)換都是新的挑戰(zhàn)，感覺收獲最多的就是各種思路的融合，各種經(jīng)營理念的融合，帶給自己的是要從不同的角度看待問題和解決問題。2019年加入了九三學(xué)社，秉承“愛國、民主、科學(xué)”的精神，希望自己能像所有九三先賢一樣肩負(fù)時代賦予的重任，作為科技體制改革的參與和具體實(shí)踐者，在BGI這個匯聚人才的平臺上發(fā)揮個人和集體的優(yōu)勢，為石墨烯事業(yè)添磚加瓦，材料的發(fā)展不能一蹴而就，我們能做的就是踏踏實(shí)實(shí)把問題一個一個解決，未來可能會被寫進(jìn)石墨烯歷史也可能會被歷史遺忘，這不重要，重要的是最終石墨烯產(chǎn)業(yè)起來了，材料用到了社會民生，身為這一代石墨烯人內(nèi)心的滿足感和獲得感！

孫祿釗：短短一年里，從學(xué)生到帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅克難，從基礎(chǔ)研發(fā)的樂趣到產(chǎn)業(yè)攻關(guān)的不斷突破，每一次的調(diào)整與改變都像一次破繭成蝶的過程，充滿期待中也有些許擔(dān)憂。2021，一個全新的起點(diǎn)，是新的與大家共同奮進(jìn)的機(jī)遇，同時，也將面對更大的挑戰(zhàn)。新的崗位與職責(zé)意味著將有更宏觀更綜合性的任務(wù)，需要統(tǒng)籌部門乃至跨部門人員的協(xié)助，希望自己能與各個項(xiàng)目組認(rèn)真討論梳理方向，以科學(xué)精神和產(chǎn)業(yè)化思維為指導(dǎo)，不斷調(diào)整階段目標(biāo)、分解項(xiàng)目任務(wù)，與課題組長溝通合作、協(xié)同攻堅克難?；A(chǔ)科研和工藝研發(fā)兩手抓，兩手都要硬。穩(wěn)定可靠的工藝是產(chǎn)品化的基礎(chǔ)，而工藝的研發(fā)離不開基礎(chǔ)科研的推進(jìn)和基本方法的發(fā)展。