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中英創(chuàng)新|諾獎得主諾沃肖洛夫:中英可以共同制定石墨烯標(biāo)準(zhǔn)

“我和中國伙伴進行石墨烯研究合作已經(jīng)2年了。這兩年,我開始學(xué)中文和中國畫,但我的中文只夠在酒吧里點一杯酒。”
在9月23日舉行的“非凡中英創(chuàng)新論壇”上,面向數(shù)百名與會者,英國曼徹斯特大學(xué)教授、皇家科學(xué)院研究員康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Kostya Novoselov)在講述中英兩國在石墨烯方面的合作時,這樣幽默地說道。由于在石墨烯材料研究方面做出了卓越貢獻(xiàn),諾沃肖洛夫于2010年被授予諾貝爾物理學(xué)獎。
2004年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)獎安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在。此后十余年,石墨烯毫無疑問成為了工業(yè)界具有最大應(yīng)用潛力的“明星”,有科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。
“從第一個成功分離石墨烯的實驗,到它的商業(yè)運用,石墨烯研究的發(fā)展非????!?諾沃肖洛夫說,曼徹斯特大學(xué)在這方面走在前沿,“我們有獨立的研究室,也與中國的大企業(yè)進行合作。我們在熱管理方面就與華為進行合作?!?/p>
“未來,石墨烯方面的合作不應(yīng)局限于高校、研究機構(gòu)和企業(yè)間的合作,而應(yīng)該擴展到更大的范圍,成為國與國之間的合作?!敝Z沃肖洛夫在演講中表示,“當(dāng)下,還沒有關(guān)于石墨烯的標(biāo)準(zhǔn),各種甚至不是石墨烯的東西也被稱為石墨烯,這會造成歧義?!?/p>
“石墨烯的標(biāo)準(zhǔn)化需要國家間的合作,各國的同行應(yīng)該坐下來進行討論,需要為石墨烯制定怎樣的測量儀器和標(biāo)準(zhǔn),”諾沃肖洛夫說,“英國和中國正好可以迎頭而上,肩負(fù)這樣的責(zé)任?!?/p>
9月23日的“非凡中英創(chuàng)新論壇”間隙,石墨烯的發(fā)現(xiàn)者之一康斯坦丁·諾沃肖洛夫接受了澎湃新聞(www.school126.cn)的專訪?!昂苄疫\,我可以在做科研的時候不用考慮市場前景?!彼嬖V記者。
訪問結(jié)束后,諾沃肖洛夫表示,自己做的是基礎(chǔ)物理學(xué)科的研究,自己研究出一些成果,希望后人可以用20年來研究如何應(yīng)用。
提出領(lǐng)域內(nèi)的“禁忌”問題
澎湃新聞:能否向讀者介紹一下你的科研道路,如何在長期的研究和實驗中,最終發(fā)現(xiàn)了石墨烯?
諾沃肖洛夫:一開始,石墨烯并不是我們的研究方向,我的專業(yè)方向是是凝態(tài)物理學(xué)、微觀物理學(xué)和納米技術(shù)。但是我的教授安德魯·海姆引入了一種工作風(fēng)格,希望我們從無數(shù)“失敗的”實驗中研究超越我們當(dāng)前專業(yè)之上的課題。正是因為“無知”的庇佑,我們才能提出一些該領(lǐng)域內(nèi)的“禁忌”問題。
某天,我們試著提出這樣的一個問題:我們能否制作一種新型晶體管?于是我們開始動手研究。幸運的是,我們隨后得到了一些成功的樣本。此后,經(jīng)過一年的辛苦工作,我們終于得到了石墨烯。其實起初這只是一個“副項目”,而后才發(fā)展壯大的。
澎湃新聞:如何評價未來石墨烯在工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景?
諾沃肖洛夫:我認(rèn)為石墨烯行業(yè)正在自然而穩(wěn)步地發(fā)展,并將在未來5到10年內(nèi)取得重大進步。十年前,石墨烯的制備是無法想象的,那時候,即便是你問我,我也會說石墨烯是不可能也不應(yīng)該存在的。而現(xiàn)在,石墨烯已經(jīng)有了很廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)然,想要一夜之間讓你身邊的所有物品都成為石墨烯制品是不可能的。石墨烯在任何新興行業(yè)的應(yīng)用都將是自然發(fā)展并逐步擴大的,且投資規(guī)模也將越來越大。我們估計這個發(fā)展過程會持續(xù)幾年,先從合成材料開始,然后會逐步擴展到熱能管理、電子學(xué)、營養(yǎng)學(xué)和營養(yǎng)能量等行業(yè)。過去3年里,石墨烯已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
(對石墨烯的商業(yè)應(yīng)用前景)我不需要做出評價,我是科學(xué)家而不是商人,這是那些人(的任務(wù))。
澎湃新聞:你和導(dǎo)師、搭檔安德魯·海姆過去曾長期合作,一起進行了許多有意義的實驗。未來,你們的研究方向?qū)⑼睦铮?/p>
諾沃肖洛夫:我不能替安德魯作答,因為我們專攻不同的課題,雖然有時合作,但我們都有各自的課題。
我目前正在研究一種超越石墨烯的材料,這(與石墨烯一樣)也是一種極薄的材料,但與石墨烯性質(zhì)不同。同時,我們還基于這種晶體制作了人工材料,這種人工材料也是精確到原子結(jié)構(gòu),有非常杰出的特性。
與中國在石墨烯研究領(lǐng)域合作廣泛
澎湃新聞:2015年,屠喲喲成為了中國第一位獲得諾貝爾科學(xué)獎項的中國人。世界人口第一的中國擁有數(shù)量眾多的高校及科研人員,但卻缺少世界頂級的科學(xué)家,你怎么看?你如何評價中國高校和科研人員的研究和創(chuàng)新的能力?
諾沃肖洛夫:中國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展非常迅猛,中國無須為此擔(dān)憂。所以,未來幾年之內(nèi),中國就會出現(xiàn)大量比肩全球頂尖科研人員的教授。中國的平均科研水平正在日益提高,我敢肯定,中國的科學(xué)事業(yè)將最終達(dá)到一個很高的水平,也許在5到10年內(nèi)就能看到這一天。
中國在石墨烯領(lǐng)域的研究質(zhì)量很高,我們有很多中國的合作伙伴。我們和北京的中科院物理研究所、 沈陽材料工程研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、廈門大學(xué)、北京大學(xué)等不同機構(gòu)的人員都有合作關(guān)系。我們開展了很多合作研究,這些合作都十分高效、令人激動且頗有成效。
澎湃新聞:正如你所說的,你正與中國的研究人員在石墨烯領(lǐng)域進行合作。未來中英兩國間在創(chuàng)新領(lǐng)域的合作前景如何?
諾沃肖洛夫:我認(rèn)為我們需要尋找具有共同利益的領(lǐng)域。就科學(xué)而言,我們很難做出預(yù)測,因為科學(xué)本質(zhì)上是一種無法預(yù)言的東西。你能夠的,也只有工程學(xué)方面的東西。我們會設(shè)定計劃,但在實施過程中又通常會偏離既定計劃轉(zhuǎn)而研究一些新的東西。
因此,很難說我們以后會和中國的同行展開哪些合作。在科研中,你總會挑選該領(lǐng)域最優(yōu)秀的合作者,這些人總會研究一些令人振奮的東西。所以,我們需要保證的是,將連接英國最好的教研機構(gòu)與中國頂尖的高校。
然而,仍有許多科學(xué)之外的領(lǐng)域需要跨機構(gòu)、跨國界甚至是全球性的合作,這些領(lǐng)域更需要創(chuàng)新與工業(yè)化。全球有很多這樣的領(lǐng)域,亟待多國共同的努力。





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