研发与产业完美接力，为“石墨烯产业”的长跑者们赋“能” ——专访北京石墨烯研究院高翾、孙禄钊

北京石墨烯研究院自2018年揭牌运营以来，已接近三个年头。在刘忠范院长和各位院领导的带领下，BGI以产业化为牵引，在“石墨烯产业路上”不断的探索和尝试，进入产业化发展的快车道。作为产业化进程的基石与支柱——研发与生产，也在稳步前行。以标号石墨烯材料为代表的研发团队和以量产为目标的材料制造部成为这一阶段的中心和重心，高翾和孙禄钊作为两个部门的负责人和带头人，潜心研发，带领团队用实力和能力完成了BGI核心材料的研发到量产的完美接力，为石墨烯产业全新赋能！

本期专访以“石墨烯产业”为核心和关键词，与在石墨烯产业路上为不同阶段赋能的长跑者们一起，跟跑产业，赋能前行。

高  翾 博士

·BGI材料制造部部长

·美国西密歇根大学凝聚态物理专业  博士

·武汉理工大学光电子信息科学与技术专业  理学学士

孙禄钊 博士

·BGI标号石墨烯材料研究部副部长、课题组长

·北京大学物理化学专业  博士

·电子科技大学信息显示与光电技术专业  学士

初心，为科研赋能

“允公允能，日新月异”镌刻在南开中学校园大石头上的校训为中学时期的高翾留下了深刻的记忆，也为后来择校、择业以及面对工作生活养成勇于直面挑战的性格奠定了基础。中学毕业顺利进入武汉理工大学光信息科学技术专业开启大学生活，炎热的夏日和拥挤的自习室成为了那段时间里的记忆标签。“世界那么大，也想出去看看”，和积极备战考研的同学选择了不同的方向，大三的高翾埋头准备托福和GRE考试，并于2007年夏天到美国密歇根州攻读博士学位。异域学习，教学方式较之国内完全颠覆，上课像聊天，要么演算一两个题目，课程基本需要靠图书馆学习以及和同学共同完成，记忆特别清晰的是量子力学的作业基本是全班同学几个通宵都不一定能做出正确答案的。博士生资格考试，书本未曾涉及且无任何规律可循可寻的考题犹如一道铜墙铁壁挡在了高翾和科研之间。或者是性格使然，或者那句铭刻于心的校训，高翾在宾夕法尼亚州的一个小镇图书馆里通过整整四个月的学习，以全系最高分且唯一无条件通过博士生资格考试，后被Clement Burns教授招入团队，自此全面开始了他的科研生涯。

同样钟爱科研的还有在标号石墨烯材料研究部实验室潜心实验的孙禄钊，本科毕业于电子科技大学信息显示与光电技术专业，并以优异的成绩被保送到北京大学前沿交叉学科研究院，成为刘忠范院士团队的博士研究生，本科就读期间曾做过石墨烯光电器件的模拟仿真，自此结缘石墨烯，并在博士期间真正的了解到一个优质的材料对科研、对产业、对国家科技的发展的至关重要的作用。本科与研究生期间的学科跨界让这个90后的年轻人逐渐养成了独特的思考问题和解决问题的习惯，曾学过的编程和自动化为材料制备、表征实验的原始操作提供了便捷，工程化的思维方式让材料规模化制备装备思路更加清晰。“潜心科研，追求卓越”也成为那一时期孙禄钊的本心与执念。

匠心，为材料赋能

2013年底博士毕业的高翾看到了国内石墨烯材料产业发展的如火如荼，毅然决然的选择了回国，加入中科院重庆绿色智能技术研究院开始了石墨烯材料的研发，并参与到石墨烯材料薄膜产业化项目中。与实验室制备不同，将石墨烯薄膜材料做大、做好、做均匀、转移到目标衬底等是一个庞大而复杂工程，开发规模化生产装备，稳定的制造出材料更是难上加难。高翾见证和经历了两代石墨烯薄膜规模化生产线和几个量产产品开发的全过程，从制备技术研发、设备开发、量产攻关、稳定生产到应用产品集成，各个环节都是一路披荆斩棘、困难重重，需要整个研发和生产团队紧密配合协同攻关。看着倾注自己心血造出的一片片材料用到产品上真正的发挥功能，感觉自己的付出还是值得的，虽然石墨烯的产业刚刚开启，但是相信有着一代代石墨烯人的开拓，未来肯定是光明的。

因为相信，所以看见。带着一份科研人的执着与倔强，2018年的夏天，高翾加入了石墨烯领域实力最强的刘忠范院士团队，与众多怀揣材料梦的人一起共同打造石墨烯领域最高水平的研发与产业平台——北京石墨烯研究院（BGI），刘院士团队经过10年的积淀开创了BGI这个研发平台，也吹响了进军产业的号角，BGI的理念“践行工匠精神、融通政产学研，打造石墨烯产业核心竞争力”，可谓是道出了做材料的精髓和适合当前中国特色的研发道路。高翾坦言，自己有幸以工号33在初期就加入了这个大家庭，参与了BGI从建设筹备到揭牌开业的过程。BGI的发展是迅速的，通过不断的业务开拓和机制创新吸引了一大批不同背景的人才，大家都在这个平台上互相取长补短，发挥自己的优势，找到自己的位置。

对于材料、对于石墨烯，从最初的兴趣、偏爱，到后来的专注、倾心，5年的博士研究生学习与研究，孙禄钊早已从那个曾经青涩的大男孩成了同学眼中竞向学习的师兄和学长，老师眼中最具潜力的学生榜样。2020年，对于孙禄钊而言，无疑是极为重要的一年，五年的博士研究生学习即将结束，未来职业的规划，身份的转换都是必须要选择的。

因为看见，所以相信。跟随导师五年的研究与学习，让孙禄钊看到了导师刘忠范院士及队友倾注10余年时间研究的成果与突破，看到了石墨烯这一材料作为21世纪战略新型材料的未来与希望，博士毕业孙禄钊选择加入BGI，带着对石墨烯的钟爱，对未来的无限期寄与来自不同领域方向的同事共同组成了一个以产业化为目标的团队，开启研发助力产业的新征程。这期间，孙禄钊完成了以高品质石墨烯薄膜制备方法及装备为主题的博士论文研究，系统梳理了这一领域的重要问题，总结了博士五年来在领域内深耕的诸多成果。同时带领研究院A3尺寸高品质石墨烯薄膜（BG18A3）项目团队完成了A3尺寸高品质石墨烯的基础科学问题攻关和核心制备工艺研发。

对于A3尺寸高品质石墨烯薄膜的研发与批量生产，孙禄钊和团队以亲身经历践行着量产的决心。A3尺寸高品质石墨烯薄膜是BGI石墨烯产业化的核心材料，2018年11月立项，团队以解决石墨烯薄膜制备的晶界问题，以及批量化制备与高品质石墨烯材料的兼容问题，做最好的石墨烯材料为奋斗目标，不断攻克难关。凡事预则立，不预则废。基于奋斗目标，团队对于研发方向进行了清晰明确的布局：首先，通过成核密度调控、铜箔单晶化及石墨烯取向生长制备大单晶石墨烯；其次，通过石墨烯制备装备及其核心组件研制、生长动力学调控，同时结合核心生长工艺，最终实现高品质石墨烯薄膜稳定批量制备。一路走来，A3团队筚路蓝缕，从2018年底的3人，到2019年的9人，再到2020年分散至多个团队的骨干成员，逐个攻关解决在基础科研、核心制备工艺、工程化设计与制造、项目管理乃至商务谈判的一个又一个的难题。

同心，研究与产业完美接力

提及产业化，首先是个量产的问题，从小的实验装备到大的量产装备，从实验室研发到生产线量产看似无缝对接，事实上这里边需要解决的问题千头万绪，而这一过程在科技成果转化中素有死亡之谷的称号，如何越过这道鸿沟实现石墨烯核心材料完美接力成了研究院实现战略目标的重要卡点。时任研究部负责人的高翾和项目组长的孙禄钊带领团队成了这场接力赛中的奔跑者。

还在读博士研究生的孙禄钊与队友就发展高品质石墨烯薄膜批量制备方法，思考可批量放大性，对材料结构调控是否对产品的性质有所提升等一系列的问题进行集中的探讨，攻关。石墨烯成核、生长和拼接等扎实的基础科研培训为这支队伍在批量制备攻关过程中扫除了一定的障碍，但真正做高品质石墨烯批量制备问题还很多，装备的研制尤为重要，“制备决定材料，装备决定制备”，而装备研发中的关键部件的研发离不开基础研究，很多基础科学问题也随之出现，一石激起千层浪，纷繁复杂的技术问题、装备零部件问题等等一个个待解的千千结让这支年轻的科研队伍不得不面对。分组讨论、逐个调试、不断试验也成了那段时间的主旋律。

为了确保品质，团队不断地开发新的方法，调控石墨烯结构和性质，同时为了确保稳定量产，实现更高的工艺稳定性和产品均匀性，团队联合装备研发部共同推动装备的研发和与升级。

2019年底，石墨烯薄膜生产示范中心正式启动，一台台中试设备顺利进入超净间，开始调试、试生产。“设计量产设备、将实验室的工艺带到产线，实现材料的稳定制备”也是有着丰富量产经验的高翾的目标和追求，从研发队伍手上接过接力棒开始进入到规模化制备模式，死亡之谷的跨越并没有因为接力棒的交接而变得容易和缩短，进入超净间的各种设备从一个个笨手笨脚的“铁艺”到能生产薄如蝉翼的石墨烯薄膜的装备，这似乎才只是个开始，每一台装备都像个颇有性格的孩子，对环境、温湿度、原材料特性等等都有极其苛刻的要求，稍有疏忽，等待的结果只有三个字“不合格”，此时的高翾和示范中心的团队凭借各自扎实的技术基础开启360度监管与运营，并不断在研发与检测间穿梭，实时检测每一批产品的性能与良率，同时保证优质产品能够实现完美的复制，为此高翾带领团队制定了每天24小时三班倒的生产制度，一方面可以掌握产品持续稳定的生产规律，另一方面可以实时检测各种可能的不稳定因素对生产造成的影响，不记得大家熬了多少个日夜，这些顽固的孩子们终于从百炼钢化成了绕指柔，一张张检测设备下平整漂亮的石墨烯薄膜交出了完美的答卷。

原有技术顺利量产，新的技术不断迭代，由孙禄钊负责的A3尺寸石墨烯薄膜研发团队经过与高翾带领的量产团队的联合攻关，于2020年12月实现了A3薄膜从实验室向标准化生产线的重要迈进，也成为研究院材料产业化路上重要的里程碑。

2020年底，研究院有限公司启动运营，薄膜生产事业部更名为材料制造部，材料与制造两个词完美的诠释了BGI在2021年的目标与方向，也标志着经过十几年技术积累的石墨烯薄膜材料将全面进入市场，接受市场的检验与认证。市场无情，也是检验产品质量的终极体现，高翾和孙禄钊带领的团队将肩负更加沉重的担子。

“发展石墨烯新材料产业没有捷径可走，需要不屈不挠的坚持和敢为人先的气魄。BGI人要勇敢担当肩负起时代赋予的重任，做石墨烯产业的铺路石和开拓者。”悬挂在展厅中间的这段话激励着每一个BGI人，坚守初心，时刻准备接力，赋能自己，成为长跑途中漂亮的接力者与传递者。

后记

高 翾

回顾自己的一路走来，经历了高校、国家实验室、中科院研究所、企业、新型研发机构这些不同性质的平台，每一次的角色转换都是新的挑战，感觉收获最多的就是各种思路的融合，各种经营理念的融合，带给自己的是要从不同的角度看待问题和解决问题。2019年加入了九三学社，秉承“爱国、民主、科学”的精神，希望自己能像所有九三先贤一样肩负时代赋予的重任，作为科技体制改革的参与和具体实践者，在BGI这个汇聚人才的平台上发挥个人和集体的优势，为石墨烯事业添砖加瓦，材料的发展不能一蹴而就，我们能做的就是踏踏实实把问题一个一个解决，未来可能会被写进石墨烯历史也可能会被历史遗忘，这不重要，重要的是最终石墨烯产业起来了，材料用到了社会民生，身为这一代石墨烯人内心的满足感和获得感！

孙禄钊

短短一年里，从学生到带领团队攻坚克难，从基础研发的乐趣到产业攻关的不断突破，每一次的调整与改变都像一次破茧成蝶的过程，充满期待中也有些许担忧。2021，一个全新的起点，是新的与大家共同奋进的机遇，同时，也将面对更大的挑战。新的岗位与职责意味着将有更宏观更综合性的任务，需要统筹部门乃至跨部门人员的协助，希望自己能与各个项目组认真讨论梳理方向，以科学精神和产业化思维为指导，不断调整阶段目标、分解项目任务，与课题组长沟通合作、协同攻坚克难。基础科研和工艺研发两手抓，两手都要硬。稳定可靠的工艺是产品化的基础，而工艺的研发离不开基础科研的推进和基本方法的发展。