在石墨烯隧道里前面有光 只需踩油门

本报记者独家专访“石墨烯之父”、诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆——

人物名片：

安德烈·海姆（Andre　Geim）

英国曼彻斯特大学物理与天文学院教授。1958年10月出生于俄罗斯索契，拥有英国、荷兰双重国籍。1987年在俄罗斯获得博士学位，后在英国、丹麦继续研究工作。1994年，任荷兰奈梅亨大学副教授，并与康斯坦丁·诺沃肖洛夫首度合作。2001年，任曼彻斯特大学物理教授。2004年，与诺沃肖洛夫合作发现二维材料石墨烯，两人因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。获得诺奖后，海姆又获得了荷兰和英国册封的骑士头衔。

海姆先后发表了超过250篇文章，很多都发表在自然、科学等顶级杂志上。

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近日，2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆造访四川，参加电子科技大学校庆活动。这是安德烈·海姆第二次来四川。本报记者独家专访了他。这位拥有英国、荷兰双重国籍的俄罗斯裔物理学家，用一口俄罗斯口音浓重的英语称赞四川在石墨烯薄膜等领域的进展，并表示了与电子科大等高校和机构开展合作的愿望。

访谈结束时，海姆热情给本报读者留言，还不忘说一句，“愿石墨烯与你同在！（May　the　Graphene　be　with　you!)”记者指出他是化用科幻电影《星球大战》中的经典台词“愿原力与你同在！（May　the　force　be　with　you!)”海姆高兴得晃动手中的眼镜，“哈哈，你知道！”

□本报记者 陈岩 熊筱伟

A得诺奖的发现是怎么来的

◎在垃圾桶里捡来用过的胶带，意外发现了石墨烯◎不合常规的实验尝试可能产生意想不到的结果，“犯错总比无聊好”

记者：翻看您的履历，您是全球唯一一个同时获得“诺贝尔奖”和“搞笑诺贝尔奖”的人。您怎样看这个“唯一”？

海姆：获得这两个奖，之间隔了10年。20世纪90年代的某一个星期五的晚上，我把水倒进了我们实验室一台能产生巨大磁场的仪器，令我惊讶的是，水并没有从强磁铁中流出来，而是形成了一个水球，并悬浮在空中！往一台精密而昂贵的实验仪器里泼水，显然是个惊世骇俗的举动，现在我也记不起来当时我为什么会这样做。但“鲁莽”也有好处，就是从未有人做过。

这个现象背后就是水逆磁性。许多同事，包括那些一辈子与强磁场打交道的研究员，看到这个现象时都目瞪口呆，甚至还有一些人认为这是一个恶作剧。为了找到一个更好的演示方式，我干脆将一只青蛙放进了强磁场，它也悬浮了起来。悬浮的青蛙引起很多关注，甚至进入了许多物理教科书。直到现在，还会有人拦住我说：“嗨！我不知道石墨烯，但是我爱死你的青蛙了！”也因为这个青蛙，2000年，搞笑诺贝尔奖决定授奖给我们。

记者：这一研究的意义是什么？

海姆：我给你说个事情，你来判断它的意义。我还记得一封十几年前收到的信，原话是，“海姆先生，您好。我对那只悬浮的青蛙很感兴趣，您能给我寄来一些相关的信息吗？我今年9岁，我想成为一名科学家。”我想，不用我多说，这封来信可以证明，做这些实验并没有浪费我的时间。

这也启发我，去探求那些与自己研究领域相去甚远的方向，有可能会产生意想不到的结果。我的研究风格也随之改变，开始做一些不合常规的实验尝试，称它们为“星期五晚的实验”或者叫“随机领域实验”。因为我相信一点——“犯错总比无聊好”。让我获得诺贝尔奖的发现——石墨烯就是这类实验的一个结果，你说它的意义是否重要？

记者：石墨烯被认为是21世纪最重要的新材料。但听闻发现石墨烯是用胶带粘下来的，简单得不可思议。

海姆：的确是用胶带粘的。我从来没有研究过碳材料或者石墨，毫不夸张地说，我们从垃圾桶里捡出来别人用过的粘过石墨的胶带，把它放到显微镜下，发现残留在胶带上的石墨残片，有些竟然是透明的。随后，检测出石墨烯惊人的物理特性，比如，是目前为止发现的最薄、最坚硬的材料，具有非常高的热传导性和电传导性。这时，我们才明白这一发现的重要性。过去研究者都用胶带清理手中石墨样本表面，用过的胶带随手就扔进垃圾桶里，没意识到扔掉了诺奖。往往是在某一个已有的矿藏里挖掘得太深了，留下大量未被探寻过的宝藏就埋藏在浅浅的地表下，只要稍微往旁边一试探就会发现它。

记者：另一位诺奖得主跟您的观点可能不同。同样获得诺贝尔物理学奖的美籍日裔科学家中村修二认为，坚持努力的方向，无论发生什么都不放弃，才是成功之道。

海姆：哈哈，我只能说不同的人有不同的研究方式。我不否认坚持的重要性。如果你像中村一样，幸运地选择了对的方向，那坚持和努力是有回报的。但如果像我最早期的研究方向，一个即便在当时也已经没落的研究方向，坚持多年，我也不会坐在这里，估计在学术圈讨口饭吃都不容易。

B怎样看石墨烯产业的爆发

◎“爆发”正在发生，已有两家成规模的公司盈利，这是产业化的重要标志◎轮胎是最近可期待的应用领域“爆点”，添加石墨烯后寿命能增加2-3倍

记者：从发现石墨烯到今天已经有12年了。有人说，石墨烯产业的爆发点已经临近。

海姆：不是临近，石墨烯产业的爆发正在发生。两三年前，企业主要从事石墨烯的批量化生产。过去一年或者一年半，含有石墨烯的产品开始出现在市场上，比如电池，添加石墨烯可提升性能2%或者3%，而每块电池的成本仅提升1元。再比如，微量添加石墨烯的塑料，可以减少对空气的污染。这些产品已经摆上了货架，还有成百上千的产品正在酝酿。

记者：但应用主要停留在对已有材料的改进上？

海姆：是的，改进现有材料的性能并不是革命性的技术，但生产成本也没有增加太多，并且有助于加快商业化，从而促进石墨烯更长远的研究和发展。应用领域广，恰恰展现出石墨烯在商业化上的潜力。我甚至更倾向于认为石墨烯产业的爆点，已经是一年以前的事情了。就我了解，今年已有至少两家成规模的公司开始盈利。对于一项新技术来说，这是产业化的重要标志，意味着这个新材料的成本不断下降，性能和应用不断提升，一升一降之间达到一个平衡点，就开始被市场接受了。

记者：哪个领域最有希望成为“爆点”？

海姆：我觉得轮胎是近期一个比较可期待的应用领域。

记者：四川就有一家企业在生产含有石墨烯的轮胎母料。

海姆：我和青岛一家企业也在合作石墨烯轮胎的研究，发现往轮胎里添加少量的石墨烯，力学指标可能变化不大，但热传导性更强，轮胎发热下降，脱落的橡胶就更少，这就增加了轮胎的寿命。我们在实验室中发现可以增加2-3倍，非常可观。

C政府之手起什么作用

◎石墨烯的科研和产业化，以前所未有的速度在中国发生着，政府的推动起到很大作用◎学术研究和产业化之间有很大空缺时，需要建桥。政府不是去建桥，而是在中间建立柱，让造桥更容易

记者：近两年您频繁来中国，有什么原因？

海姆：5年前，我每年要去美国2-3次，因为当时全世界的石墨烯活动几乎都在美国进行。现在，我已记不起来上次去美国是什么时候了。每年来中国3次，在北京、沈阳、南京和几个团队进行科研合作。希望未来可以和四川的电子科大进行合作。

更重要的是工业上的合作。我更倾向于帮助那些应用石墨烯的企业。我无法预测石墨烯能在哪些领域应用，因为有太多的领域还未经尝试和验证，但我可以告诉他们，应用方向是否可行；如果他们有太过疯狂的应用想法，我会告诉他们，投钱进去是没有前途的。这个判断是我可以做的。

我想说的是，石墨烯的科研、产业化等重要活动，在以前所未有的速度在中国发生着。

记者：政府推动起到了很大作用。

海姆：是的。据我了解，中国中央政府支持石墨烯产业已有3年左右了。山东、江苏、湖北，都投入了很多钱在这个产业上，但是像其他任何投资一样，你永远也不知道，这些投资是否真的物有所值。

记者：有些过多了？

海姆：不，我不会说“过多”。我经常被地方官员问，石墨烯制备是否已经过剩？我认为没有。5年前，没有人想过把石墨烯产业化，那时石墨烯处于纯实验室研究阶段。3年前，人们开始批量生产石墨烯，即使他们并不知道可以怎么应用。很快，以吨计的生产石墨烯的企业开始出现。电子科大的李雪松教授，研究出以平方米计的生产石墨烯薄膜的技术，他绝对是这个领域的先锋。

我将这个过程称为“造桥”。在学术研究和产业化之间有很大的空缺，空隙过大时，桥就要足够长，政府不是去建桥，而是在中间建立柱，帮助造桥的工作更加容易。政府投入资金建个立柱，支撑起一座链接学术研究和石墨烯产业化的桥，这座桥就是石墨烯粉体和薄膜的量产。桥的一端是学术研究，彼岸是真正的产业化。现在可以说桥差不多造好了，但还不能说桥造多了。

应用技术的研究，需要的不是几克，而是成吨的石墨烯。大规模制备，为更多企业利用石墨烯带来可能性。所以，代表全人类的利益，我要谢谢中国政府做了这些。

记者：那如何避免过多？

海姆：产业资本、金融资本大举进军石墨烯，表明全社会对这种革命性新材料的信心。其实很多新兴领域都是这样。但要尽可能防止过度炒作。我认为关键就是厘清并制定“石墨烯”的定义，制定国际通行的质量标准体系。如果不达标的“石墨烯”出现，市场会逐渐丧失对石墨烯作为“超级材料”的信心。

D四川的机会在哪里

◎添加剂、关键主材的应用，以及高端定制等方面都可发力◎政府应鼓励更多企业应用石墨烯，把石墨烯卖到全世界

记者：四川石墨烯产业的机会在哪里？

海姆：多个地方都在发展石墨烯产业，而且已初见成效，如果现在才起步，会有些晚了。当然也不是太晚，因为整体上石墨烯还处在初级应用阶段，作为添加剂的应用前景还远远未被探明，作为关键主材的应用几乎还处在空白。高端的定制化石墨烯生产离市场需求还差得远。这些都是四川可以发力的地方。你们面对的是世界市场。两天前，我还在和一个巴西客户聊天，他们说需要40吨石墨烯，但不知道这是否可能，因为他们在实验室中只生产出几公斤来。我告诉他，你想要400吨都成。这就是中国在石墨烯产业中的地位，也是四川的机会。

记者：四川政府对石墨烯产业怎样进行有效支持？

海姆：考虑到在中国，风险投资发育得并不是足够完善，政府在技术培育期的支持尤为必要。可以让更多的企业关注石墨烯，还有很多企业并不了解石墨烯对于他们所在产业的巨大价值。通过政府的号召鼓励，更多的企业会愿意购买石墨烯进行试验，把它们加入自己的产品里试试，快速拓展石墨烯的应用。

记者：您是否因为石墨烯是自己发现的，而产生盲目的乐观情绪？

海姆：我的乐观恰恰源于对石墨烯的认识和理解，也来自对全世界涌起的石墨烯科研热潮的观察。自从石墨烯被发现后，越来越多学者把目光瞄准了该领域，这让我信心十足。各国政府支持和产业界的积极参与，将大大加速石墨烯科研能力的提升和应用开发。这一过程就像在隧道里前行，看得见前面有光，你只需要脚踩油门就好了。