近日，2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德烈·海姆造訪四川，參加電子科技大學(xué)校慶活動(dòng)。這是安德烈·海姆第二次來(lái)四川。這位擁有英國(guó)、荷蘭雙重國(guó)籍的俄羅斯裔物理學(xué)家，用一口俄羅斯口音濃重的英語(yǔ)稱贊四川在石墨烯薄膜等領(lǐng)域的進(jìn)展，并表示了與電子科大等高校和機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作的愿望。

    訪談結(jié)束時(shí)，海姆熱情給本報(bào)讀者留言，還不忘說(shuō)一句，“愿石墨烯與你同在！（May　the　Graphene　be　with　you!）”記者指出他是化用科幻電影《星球大戰(zhàn)》中的經(jīng)典臺(tái)詞“愿原力與你同在！（May　the　force　be　with　you!）”海姆高興得晃動(dòng)手中的眼鏡，“哈哈，你知道！”

    得諾獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)是怎么來(lái)的

    記者：翻看您的履歷，您是全球唯一一個(gè)同時(shí)獲得“諾貝爾獎(jiǎng)”和“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”的人。您怎樣看這個(gè)“唯一”？

    海姆：獲得這兩個(gè)獎(jiǎng)，之間隔了10年。20世紀(jì)90年代的某一個(gè)星期五的晚上，我把水倒進(jìn)了我們實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)能產(chǎn)生巨大磁場(chǎng)的儀器，令我驚訝的是，水并沒(méi)有從強(qiáng)磁鐵中流出來(lái)，而是形成了一個(gè)水球，并懸浮在空中！往一臺(tái)精密而昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器里潑水，顯然是個(gè)驚世駭俗的舉動(dòng)，現(xiàn)在我也記不起來(lái)當(dāng)時(shí)我為什么會(huì)這樣做。但“魯莽”也有好處，就是從未有人做過(guò)。

    這個(gè)現(xiàn)象背后就是水逆磁性。許多同事，包括那些一輩子與強(qiáng)磁場(chǎng)打交道的研究員，看到這個(gè)現(xiàn)象時(shí)都目瞪口呆，甚至還有一些人認(rèn)為這是一個(gè)惡作劇。為了找到一個(gè)更好的演示方式，我干脆將一只青蛙放進(jìn)了強(qiáng)磁場(chǎng)，它也懸浮了起來(lái)。懸浮的青蛙引起很多關(guān)注，甚至進(jìn)入了許多物理教科書(shū)。直到現(xiàn)在，還會(huì)有人攔住我說(shuō)：“嗨！我不知道石墨烯，但是我愛(ài)死你的青蛙了！”也因?yàn)檫@個(gè)青蛙，2000年，搞笑諾貝爾獎(jiǎng)決定授獎(jiǎng)給我們。

    記者：這一研究的意義是什么？

    海姆：我給你說(shuō)個(gè)事情，你來(lái)判斷它的意義。我還記得一封十幾年前收到的信，原話是，“海姆先生，您好。我對(duì)那只懸浮的青蛙很感興趣，您能給我寄來(lái)一些相關(guān)的信息嗎？我今年9歲，我想成為一名科學(xué)家。”我想，不用我多說(shuō)，這封來(lái)信可以證明，做這些實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有浪費(fèi)我的時(shí)間。

    這也啟發(fā)我，去探求那些與自己研究領(lǐng)域相去甚遠(yuǎn)的方向，有可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。我的研究風(fēng)格也隨之改變，開(kāi)始做一些不合常規(guī)的實(shí)驗(yàn)嘗試，稱它們?yōu)?ldquo;星期五晚的實(shí)驗(yàn)”或者叫“隨機(jī)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)”。因?yàn)槲蚁嘈乓稽c(diǎn)——“犯錯(cuò)總比無(wú)聊好”。讓我獲得諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)——石墨烯就是這類實(shí)驗(yàn)的一個(gè)結(jié)果，你說(shuō)它的意義是否重要？

    記者：石墨烯被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新材料。但聽(tīng)聞發(fā)現(xiàn)石墨烯是用膠帶粘下來(lái)的，簡(jiǎn)單得不可思議。

    海姆：的確是用膠帶粘的。我從來(lái)沒(méi)有研究過(guò)碳材料或者石墨，毫不夸張地說(shuō)，我們從垃圾桶里撿出來(lái)別人用過(guò)的粘過(guò)石墨的膠帶，把它放到顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)殘留在膠帶上的石墨殘片，有些竟然是透明的。隨后，檢測(cè)出石墨烯驚人的物理特性，比如，是目前為止發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的材料，具有非常高的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。這時(shí)，我們才明白這一發(fā)現(xiàn)的重要性。過(guò)去研究者都用膠帶清理手中石墨樣本表面，用過(guò)的膠帶隨手就扔進(jìn)垃圾桶里，沒(méi)意識(shí)到扔掉了諾獎(jiǎng)。往往是在某一個(gè)已有的礦藏里挖掘得太深了，留下大量未被探尋過(guò)的寶藏就埋藏在淺淺的地表下，只要稍微往旁邊一試探就會(huì)發(fā)現(xiàn)它。

    記者：另一位諾獎(jiǎng)得主跟您的觀點(diǎn)可能不同。同樣獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的美籍日裔科學(xué)家中村修二認(rèn)為，堅(jiān)持努力的方向，無(wú)論發(fā)生什么都不放棄，才是成功之道。

    海姆：哈哈，我只能說(shuō)不同的人有不同的研究方式。我不否認(rèn)堅(jiān)持的重要性。如果你像中村一樣，幸運(yùn)地選擇了對(duì)的方向，那堅(jiān)持和努力是有回報(bào)的。但如果像我最早期的研究方向，一個(gè)即便在當(dāng)時(shí)也已經(jīng)沒(méi)落的研究方向，堅(jiān)持多年，我也不會(huì)坐在這里，估計(jì)在學(xué)術(shù)圈討口飯吃都不容易。

    怎樣看石墨烯產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)

    記者：從發(fā)現(xiàn)石墨烯到今天已經(jīng)有12年了。有人說(shuō)，石墨烯產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)點(diǎn)已經(jīng)臨近。

    海姆：不是臨近，石墨烯產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)正在發(fā)生。兩三年前，企業(yè)主要從事石墨烯的批量化生產(chǎn)。過(guò)去一年或者一年半，含有石墨烯的產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn)在市場(chǎng)上，比如電池，添加石墨烯可提升性能2%或者3%，而每塊電池的成本僅提升1元。再比如，微量添加石墨烯的塑料，可以減少對(duì)空氣的污染。這些產(chǎn)品已經(jīng)擺上了貨架，還有成百上千的產(chǎn)品正在醞釀。

    記者：但應(yīng)用主要停留在對(duì)已有材料的改進(jìn)上？

    海姆：是的，改進(jìn)現(xiàn)有材料的性能并不是革命性的技術(shù)，但生產(chǎn)成本也沒(méi)有增加太多，并且有助于加快商業(yè)化，從而促進(jìn)石墨烯更長(zhǎng)遠(yuǎn)的研究和發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域廣，恰恰展現(xiàn)出石墨烯在商業(yè)化上的潛力。我甚至更傾向于認(rèn)為石墨烯產(chǎn)業(yè)的爆點(diǎn)，已經(jīng)是一年以前的事情了。就我了解，今年已有至少兩家成規(guī)模的公司開(kāi)始盈利。對(duì)于一項(xiàng)新技術(shù)來(lái)說(shuō)，這是產(chǎn)業(yè)化的重要標(biāo)志，意味著這個(gè)新材料的成本不斷下降，性能和應(yīng)用不斷提升，一升一降之間達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，就開(kāi)始被市場(chǎng)接受了。

    記者：哪個(gè)領(lǐng)域最有希望成為“爆點(diǎn)”？

    海姆：我覺(jué)得輪胎是近期一個(gè)比較可期待的應(yīng)用領(lǐng)域。

    記者：四川就有一家企業(yè)在生產(chǎn)含有石墨烯的輪胎母料。

    海姆：我和青島一家企業(yè)也在合作石墨烯輪胎的研究，發(fā)現(xiàn)往輪胎里添加少量的石墨烯，力學(xué)指標(biāo)可能變化不大，但熱傳導(dǎo)性更強(qiáng)，輪胎發(fā)熱下降，脫落的橡膠就更少，這就增加了輪胎的壽命。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)可以增加2-3倍，非常可觀。

    政府之手起什么作用

    記者：近兩年您頻繁來(lái)中國(guó)，有什么原因？

    海姆：5年前，我每年要去美國(guó)2-3次，因?yàn)楫?dāng)時(shí)全世界的石墨烯活動(dòng)幾乎都在美國(guó)進(jìn)行。現(xiàn)在，我已記不起來(lái)上次去美國(guó)是什么時(shí)候了。每年來(lái)中國(guó)3次，在北京、沈陽(yáng)、南京和幾個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科研合作。希望未來(lái)可以和四川的電子科大進(jìn)行合作。

    更重要的是工業(yè)上的合作。我更傾向于幫助那些應(yīng)用石墨烯的企業(yè)。我無(wú)法預(yù)測(cè)石墨烯能在哪些領(lǐng)域應(yīng)用，因?yàn)橛刑嗟念I(lǐng)域還未經(jīng)嘗試和驗(yàn)證，但我可以告訴他們，應(yīng)用方向是否可行；如果他們有太過(guò)瘋狂的應(yīng)用想法，我會(huì)告訴他們，投錢進(jìn)去是沒(méi)有前途的。這個(gè)判斷是我可以做的。

    我想說(shuō)的是，石墨烯的科研、產(chǎn)業(yè)化等重要活動(dòng)，在以前所未有的速度在中國(guó)發(fā)生著。

    記者：政府推動(dòng)起到了很大作用。

    海姆：是的。據(jù)我了解，中國(guó)中央政府支持石墨烯產(chǎn)業(yè)已有3年左右了。山東、江蘇、湖北，都投入了很多錢在這個(gè)產(chǎn)業(yè)上，但是像其他任何投資一樣，你永遠(yuǎn)也不知道，這些投資是否真的物有所值。

    記者：有些過(guò)多了？

    海姆：不，我不會(huì)說(shuō)“過(guò)多”。我經(jīng)常被地方官員問(wèn)，石墨烯制備是否已經(jīng)過(guò)剩？我認(rèn)為沒(méi)有。5年前，沒(méi)有人想過(guò)把石墨烯產(chǎn)業(yè)化，那時(shí)石墨烯處于純實(shí)驗(yàn)室研究階段。3年前，人們開(kāi)始批量生產(chǎn)石墨烯，即使他們并不知道可以怎么應(yīng)用。很快，以噸計(jì)的生產(chǎn)石墨烯的企業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)。電子科大的李雪松教授，研究出以平方米計(jì)的生產(chǎn)石墨烯薄膜的技術(shù)，他絕對(duì)是這個(gè)領(lǐng)域的先鋒。

    我將這個(gè)過(guò)程稱為“造橋”。在學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化之間有很大的空缺，空隙過(guò)大時(shí)，橋就要足夠長(zhǎng)，政府不是去建橋，而是在中間建立柱，幫助造橋的工作更加容易。政府投入資金建個(gè)立柱，支撐起一座鏈接學(xué)術(shù)研究和石墨烯產(chǎn)業(yè)化的橋，這座橋就是石墨烯粉體和薄膜的量產(chǎn)。橋的一端是學(xué)術(shù)研究，彼岸是真正的產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)在可以說(shuō)橋差不多造好了，但還不能說(shuō)橋造多了。

    應(yīng)用技術(shù)的研究，需要的不是幾克，而是成噸的石墨烯。大規(guī)模制備，為更多企業(yè)利用石墨烯帶來(lái)可能性。所以，代表全人類的利益，我要謝謝中國(guó)政府做了這些。

    記者：那如何避免過(guò)多？

    海姆：產(chǎn)業(yè)資本、金融資本大舉進(jìn)軍石墨烯，表明全社會(huì)對(duì)這種革命性新材料的信心。其實(shí)很多新興領(lǐng)域都是這樣。但要盡可能防止過(guò)度炒作。我認(rèn)為關(guān)鍵就是厘清并制定“石墨烯”的定義，制定國(guó)際通行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。如果不達(dá)標(biāo)的“石墨烯”出現(xiàn)，市場(chǎng)會(huì)逐漸喪失對(duì)石墨烯作為“超級(jí)材料”的信心。

    四川的機(jī)會(huì)在哪里

    記者：四川石墨烯產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)在哪里？

    海姆：多個(gè)地方都在發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)，而且已初見(jiàn)成效，如果現(xiàn)在才起步，會(huì)有些晚了。當(dāng)然也不是太晚，因?yàn)檎w上石墨烯還處在初級(jí)應(yīng)用階段，作為添加劑的應(yīng)用前景還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未被探明，作為關(guān)鍵主材的應(yīng)用幾乎還處在空白。高端的定制化石墨烯生產(chǎn)離市場(chǎng)需求還差得遠(yuǎn)。這些都是四川可以發(fā)力的地方。你們面對(duì)的是世界市場(chǎng)。兩天前，我還在和一個(gè)巴西客戶聊天，他們說(shuō)需要40噸石墨烯，但不知道這是否可能，因?yàn)樗麄冊(cè)趯?shí)驗(yàn)室中只生產(chǎn)出幾公斤來(lái)。我告訴他，你想要400噸都成。這就是中國(guó)在石墨烯產(chǎn)業(yè)中的地位，也是四川的機(jī)會(huì)。

    記者：四川政府對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)怎樣進(jìn)行有效支持？

    海姆：考慮到在中國(guó)，風(fēng)險(xiǎn)投資發(fā)育得并不是足夠完善，政府在技術(shù)培育期的支持尤為必要。可以讓更多的企業(yè)關(guān)注石墨烯，還有很多企業(yè)并不了解石墨烯對(duì)于他們所在產(chǎn)業(yè)的巨大價(jià)值。通過(guò)政府的號(hào)召鼓勵(lì)，更多的企業(yè)會(huì)愿意購(gòu)買石墨烯進(jìn)行試驗(yàn)，把它們加入自己的產(chǎn)品里試試，快速拓展石墨烯的應(yīng)用。

    記者：您是否因?yàn)槭┦亲约喊l(fā)現(xiàn)的，而產(chǎn)生盲目的樂(lè)觀情緒？

    海姆：我的樂(lè)觀恰恰源于對(duì)石墨烯的認(rèn)識(shí)和理解，也來(lái)自對(duì)全世界涌起的石墨烯科研熱潮的觀察。自從石墨烯被發(fā)現(xiàn)后，越來(lái)越多學(xué)者把目光瞄準(zhǔn)了該領(lǐng)域，這讓我信心十足。各國(guó)政府支持和產(chǎn)業(yè)界的積極參與，將大大加速石墨烯科研能力的提升和應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這一過(guò)程就像在隧道里前行，看得見(jiàn)前面有光，你只需要腳踩油門(mén)就好了。