得天獨(dú)厚：北京石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向

　　北京作為全國(guó)科技資源最豐富的地區(qū)，在發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，那么北京市的石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何？未來又該如何發(fā)展呢？

　　繼2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)Andre Geim 和 Kostya Novoselov 成功從石墨上剝離石墨烯并于2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，石墨烯用了短短數(shù)年的時(shí)間便完成了從登上歷史舞臺(tái)到走進(jìn)公眾視線的過程。

　　學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、金融界甚至各國(guó)政府都對(duì)這種二維蜂窩結(jié)構(gòu)單原子層碳材料寄予厚望。由于其具有最薄、最大比表面積、最硬、最抗拉等諸多史上最強(qiáng)性質(zhì)和高導(dǎo)電導(dǎo)熱、生物兼容性、類催化劑能等獨(dú)特性質(zhì)，在眾多領(lǐng)域都可以得到應(yīng)用。

　　一、北京石墨烯及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展研究

　　北京市科委在石墨烯領(lǐng)域也進(jìn)行了長(zhǎng)期布局，從“十二五”初期起即布局了相關(guān)科技項(xiàng)目，累計(jì)投入科技經(jīng)費(fèi)數(shù)千萬元，重點(diǎn)支持了石墨烯改性復(fù)合材料、石墨烯薄膜材料，以及石墨烯相關(guān)電子器件的研發(fā)。

　　國(guó)務(wù)院于2016年9月18日印發(fā)《北京加強(qiáng)全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)總體方案》，明確了北京加強(qiáng)全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施。方案指出要重點(diǎn)突破石墨烯材料等一批關(guān)鍵共性技術(shù)，引領(lǐng)支撐首都“高精尖”經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　北京在石墨烯領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步聚焦石墨烯技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)揮技術(shù)源頭作用，并結(jié)合完善的創(chuàng)業(yè)服務(wù)體系及金融資源為石墨烯領(lǐng)域培育重點(diǎn)企業(yè)。

　　目前北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“北京市科委”）在石墨烯領(lǐng)域開展了如下舉措：

　　一是率先啟動(dòng)北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項(xiàng)。北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項(xiàng)計(jì)劃將撥出專門經(jīng)費(fèi)持續(xù)支持石墨烯技術(shù)重大原創(chuàng)性突破與高端應(yīng)用，兼顧基礎(chǔ)前沿與產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新并行，力爭(zhēng)在石墨烯材料制備及應(yīng)用等領(lǐng)域取得重大突破，搶占全球石墨烯科技制高點(diǎn)，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。專項(xiàng)啟動(dòng)同時(shí)，北京市科委成立北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項(xiàng)專家委員會(huì)。專家委員會(huì)囊括北京大學(xué)劉忠范院士、北京航空材料研究院戴圣龍?jiān)洪L(zhǎng)、清華大學(xué)魏飛教授、國(guó)家納米中心趙宇亮研究員等技術(shù)專家與企業(yè)代表，為北京市未來10年石墨烯的發(fā)展出謀劃策，并促成北京石墨烯產(chǎn)業(yè)的政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。目前，正在依托專家委員會(huì)，編制產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖，形成凝聚行業(yè)共識(shí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線。

　　二是籌備建設(shè)新型科研機(jī)構(gòu)——北京石墨烯研究院。依照北京市科技創(chuàng)新大會(huì)精神，借鑒北京生命科學(xué)研究所建設(shè)模式，北京市科委推動(dòng)籌建北京石墨烯研究院，遴選全球頂尖的領(lǐng)銜科學(xué)家給予持續(xù)穩(wěn)定支持，進(jìn)行用人與評(píng)價(jià)機(jī)制突破創(chuàng)新，探索培育新型科研機(jī)構(gòu)建設(shè)模式，形成與國(guó)際接軌、符合國(guó)情的科研管理和運(yùn)行機(jī)制。

　　二、北京市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

　　科技發(fā)展是第一生產(chǎn)力，石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也應(yīng)緊扣技術(shù)攻關(guān)。以石墨烯制備技術(shù)為例，石墨烯材料的優(yōu)異性需要完善的制備工藝才可體現(xiàn)。然而目前石墨烯材料的制備技術(shù)尚無法使石墨烯產(chǎn)品性能達(dá)到理想狀態(tài)，且成本過高，阻礙石墨烯產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。故石墨烯材料制備工藝的創(chuàng)新突破至關(guān)重要。石墨烯粉體制備需突破大批量綠色制備工藝，重點(diǎn)攻關(guān)非氧化剝離石墨烯粉體制備技術(shù)。高品質(zhì)單晶石墨烯薄膜的生產(chǎn)技術(shù)目前還處于發(fā)展階段，需重點(diǎn)攻克大面積高品質(zhì)單晶石墨烯薄膜制備工藝及無損剝離工藝，以適應(yīng)未來石墨烯半導(dǎo)體、電子元器件的發(fā)展需求。

　　目前國(guó)內(nèi)石墨烯材料在應(yīng)用中扮演“工業(yè)味精”的角色，應(yīng)用面廣而不專精。每一種材料肯定有其最適合發(fā)揮作用的領(lǐng)域，一味地追求全面應(yīng)用既不科學(xué)，也不現(xiàn)實(shí)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界應(yīng)帶頭致力發(fā)掘石墨烯真正的“殺手锏”應(yīng)用，以應(yīng)用帶動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，攻關(guān)真正符合石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心共性技術(shù)。目前IBM、三星等國(guó)際企業(yè)已布局完成石墨烯CVD制備、大面積薄膜生產(chǎn)，以及半導(dǎo)體方面完成了專利布局，累積了雄厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為下一代半導(dǎo)體技術(shù)革新及發(fā)展柔性電子器件打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這是我們可以學(xué)習(xí)借鑒的。

　　石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了技術(shù)層面的突破，還需要充分發(fā)揮市場(chǎng)的導(dǎo)向性和政府的引領(lǐng)作用。二者分工協(xié)作，保持共軛并行，積極有效地整合資源、人才、技術(shù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵要素。政府應(yīng)加大政策和資金扶持力度，企業(yè)以及社會(huì)資本應(yīng)在資金運(yùn)作及產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上積極配合政府，從而形成政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的健康發(fā)展道路。