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创新是发展的永恒主题

2018-09-14宋文芳郝琳文

科技创新与品牌 2018年7期
关键词:石墨材料

宋文芳 郝琳文

就社会普遍关注的石墨烯的研发与应用,本刊记者专门采访了科技日报社原社长、中国科技体制改革研究会会长张景安。他就石墨烯研发的意义,石墨烯的产品、产业的地位、创新在石墨烯产业中的作用,以及创新发展的问题,回应了社会的关注。本刊记者整理如下。

石墨烯将引领新材料革命

在新材料应用领域,有“前一百年是硅时代,后一百年是碳时代”之说。应该说,我国对石墨烯的研判是走在比较前面的。早在20多年前,华为创始人任正非认为,芯片7个纳米就到极限,还有污染问题,必须加快新材料领域的研发,找到环保的材料,石墨烯将改变人们对材料的认识。2014年6月任正非在一次媒体采访时说:未来10~20年内会爆发一场技术革命颠覆时代,石墨烯时代将取代硅时代。”

2004年,英国曼彻斯特大学安德烈·海姆和诺沃肖洛夫教授,取得了将墨烯成功分离这一重大发现,并于2010年获得诺贝尔物理学奖后,迅速风靡全世界,掀起了石墨烯及相关材料研究的热潮。

石墨烯集多种优越性能于一体,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料,是主导未来高新科技的主导材料之一。

有研究表明石墨烯是导电性最好的材料。电子在其中的运动速度达到光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度;手机充电时间只需5秒就满档,可以连续使用半个月;电池充电10分钟,环保节能汽车就有可能行驶1000公里。

石墨烯是世界上最硬的材料,在塑料里掺入1/100石墨烯,就能使塑料具备良好的导电性;加入1/100石墨烯,能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出轻、拉伸性好和超强韧新型材料,用于制造汽车、飞机和卫星。

石墨烯加入光伏材料,会改变其结构,增加太阳能转化率;未来将取代煤炭与石油天然气,成为提供人类生活所需大多数发电能源的来源。曼彻斯特大学副校长Colin Bailey教授称:“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的各种应用,从智能手机和超高速宽带到药物输送和计算机芯片。”

所以,石墨烯这种“神奇材料”的应用领域可以说包罗万象,前景广阔,科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。

总书记四看石墨烯

产业转型升级很重要的一个方面是新材料的应用。近年来,石墨烯材料的研发、生产、应用进入爆发期。党和国家领导人习近平总书记对石墨烯的研究、开发、应用非常重视,4次听取关于石墨烯的情况汇报:

2013年9月30日,中共中央政治局组成人员到北京中关村,以实施创新驱动发展战略为题,在中关村举行第九次集体学习。其间,习总书记和委员们听取了中科院国家纳米中心研究员智林杰教授关于石墨烯等新材料开发应用情况的汇报,得到了习总书记高度重视。

2014年12月13日,清华大学研究员、博士生导师,清华大学深圳研究院院长、石墨烯产业奠基人冯冠平,向习近平总书记汇报了石墨烯研究和应用的发展,获得了习总书记的高度评价。冯冠平是常州人,他带领团队在常州建立石墨烯研究院,有十几个团队在做石墨烯项目,研发应用都做得非常好。

2015年10月23日,习近平参观曼彻斯特大学国家石墨烯研究院。听取了诺贝尔物理学奖获得者诺沃肖洛夫教授介绍石墨烯研究情况,参观了石墨烯产产品展示和生产石墨烯的地下超净实验室。

参观过程中,习近平肯定曼彻斯特大学国家石墨烯研究院在石墨烯领域的研究实力和国际影响力。指出,在当前新一轮产业升级和科技革命大背景下,新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导,对全球经济、科技、环境等各个领域发展产生深刻影响。中国是石墨资源大国,也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一。中英在石墨烯研究领域完全可以实现“强强联合”。相信双方交流合作将推动相关研究和开发进程,令双方受益。

2016年5月25日,习近平总书记在黑龙江考察调研,在哈尔滨科技创新创业大厦,习近平听取了黑龙江省高新技术研发、科技创新创业服务、成果交易转化总体情况介绍,察看石墨烯等高新技术成果展示。

世界趋势中国机会

科学技术是第一生产力,未来国与国之间的竞争是科技之争,材料之争。石墨烯是碳时代的万能材料。是新一代产业革命、技术革命的先导,是颠覆未来的战略材料,对转型升级、未来发展具有重要意义。

我一直关注和研究石墨烯的发展动态,2014年3月3日,我写了一篇关于石墨烯的文章,发表在《科技日报》。在那个时候,国际上欧盟及英、美、韩、德等国在石墨烯以巨资投入,极大地推动了石墨烯应用研究;企业也敏感地抓住时机进行石墨烯研发和参与到产业化竞争中,力图迅速占领制高点。我国江苏、浙江、深圳、上海、山東、福建、辽宁、重庆、黑龙江与中科院以多种新式协同创新,纷纷成立了技术联盟。在研发与产业化上做了大量攻关,成果斐然。

这几年我也到对石墨烯的开发应用许多大学、研发机构、几十家企业进行调研,参加过很多研讨会。中国近10年来关于石墨烯的论文世界第一;石墨烯技术世界第一;研发专利第一,占世界的1/3,之后是美国、韩国、日本。预计到2020年,中国石墨烯产业能达到1000个亿。

我最近也在关注和支持几个石墨烯项目。

中国化工大学,关于地膜等塑料降解,减少白色污染。这个项目成功,将会与发现塑料一样,成为贡献世界的环保项目。

四川大学,有几位从日本回来的年轻人,应用石墨烯做去农药残留。这个项目在环境保护、食品安全愈加重视的今天,将会有广阔的市场前景。

深圳德丰的纳米石墨烯加入轮胎,不仅提高了安全性、耐用性,耐磨损、减少污染源。

新能源汽车基锂离子电池,可在-30℃—80℃环境下工作,电池循环寿命高达3500次左右,充电效率是普通充电产品的24倍,可以遥控充电。

对于石墨烯的研发与应用是一个非常艰难的过程,也存在一些问题:炒作多,进展少。一些公司认为开发有难度,炒概念、形式主义胜过干实事。

我一直呼吁要保护国家石墨烯战略资源。我国是石墨烯资源大国,一些地方粗放开发,低价卖给国外,有的沉入海底,有的国外精加工后,高价卖回中国。在石墨烯的提取上,减少环境污染。

在21世纪的新材料革命中,中国不能再落后,应该抓住机会,在石墨烯浩瀚的海洋中,选择有限的目标、准确的目标、好的项目,扎实攻关,锲而不舍,敢于啃硬骨头,把石墨烯产业做到世界第一。总产值达到2000亿元,这既是我的预测也是希望。

引进缩小差距创新决定未来

谈到与国际接轨,过去我们学习、借鉴国外先进经验,就是到国外学习,买回人家更新的生产线。虽然大多是过期不用付费,实际引进价值不高。因此,始终是步人后尘,落后于人。在国际社会越来越重视知识产权的今天,我们的企业应该有所作为!

科学技术是第一生产力,自主创新是第一竞争力。对于企业而言,如果要引进技术、设备、专利,首先应当考虑其先进性、时效性和专利周期,但是我认为最重要的是,没有自主知识产权,就意味着没有竞争力。我们更需要学习的是如何建立高效的知识产权制度,拥有自己的知识产权,实现中国智造。只有自身科技实力强大,才能引领世界。

我们处于一个崭新的时代,国家鼓励企业进行科技创新与人才培养,要实现中国梦,人才是关键。不论是高新企业、传统企业,还是更广阔的农村都需要有创新精神的人才。

对于中国国情来讲,农业大国“三农”问题还是很突出。农村的年轻人外出求学、打工多年后,也有想回家乡创业发展、回报家乡的愿望。我曾经谈到过“归燕经济”,中国归燕经济异军突起:大量的农村外出上学的、打工的以及企业家、甚至出国的都纷纷返乡创业,形成创业潮、创新潮,成为振兴农村经济、建设美丽乡村的一支创新力量。

“归燕经济”的兴起,关键是中国的文化起了作用,中国的文化就是家乡情节、老乡情结,永远割不断的乡镇、乡情、乡音。他们对家乡的资源了如指掌,又有人脉关系,房价低、劳动成本低、消费水平低。结合他们在大城市的见闻、接受的理念、学到的本事、掌握的资源,加上现代社会交通、通信、网络都已经非常发达,在中国农村发展最好的机遇期,是归燕们干成事业,成就梦想的最好时机。

如何让更多的归燕在创业上有所创新,有更高的眼界和更高的起点?新技术、新产业、新业态、新模式成为新的热点。创新决定未来,向高技术进军,席卷全国的创新创业出现大量的颠覆式创新和爆发式增长。众多的优势与创新创业融合发展,形成一股不可阻挡新的生产力,在广大农村悄然兴起,成为燎原之势。休閑农业、乡村旅游、种植养殖、农村电商、乡村网络、高技术的小城镇企业、先进的技术与家乡的资源结合,卖到全国和世界,已经是很容易就能做到的事情。这些企业的起点非常高,很多是跨越式发展,这些创新是世界上最先进的技术,与农村实际相结合,在农村开花结果,被誉为又一个异军突起的归燕经济,是中国农村新的亮点,是农村经济振兴、美丽乡村建设的生力军。

当记者请老领导对如何进一步办好《科技创新与品牌》杂志,寄语要求和希望。张会长说,杂志具有诚信度、专业度、深度报道等优势。要研究规律,根据社会发展、时代趋势,为读者筛选、提供更多更好的专业性文章。

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