本刊記者 趙方忠

2014年9月4日，中關(guān)村豐臺園啟動了戰(zhàn)略性新材料國際合作項目，這也是北京市首個以石墨烯新材料為關(guān)鍵技術(shù)的國際合作項目。

緊接著，12月10日，英國布魯內(nèi)爾大學(xué)高級石墨烯工程中心中關(guān)村豐臺園研發(fā)中心正式揭牌。同日，中關(guān)村豐臺園、中倫國際、英國布魯內(nèi)爾大學(xué)、美國馬勒動力總成和EOS英國公司共同對外宣布，相關(guān)各方將聯(lián)合實施 “石墨烯材料通過增材技術(shù)（3D打?。┰谄囶I(lǐng)域的高端應(yīng)用專項”。

對于積極尋找產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型突破口的中關(guān)村豐臺園而言，石墨烯高端應(yīng)用專項的啟動，瞬間為其未來的創(chuàng)新演變提供了巨大的想像空間。業(yè)內(nèi)人士分析，隨著石墨烯在多個領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用走出實驗室，中關(guān)村豐臺園有可能進入一個新的“新材料時代”。

“一夜爆紅”的神奇材料

石墨烯，因一條新聞報道而“爆紅”。有報道稱，鑒于石墨烯所蘊含的無限應(yīng)用潛力，三星、蘋果和谷歌公司開始積累各種與石墨烯有關(guān)的專利，未來的競爭之戰(zhàn)已在實驗室打響。

作為目前已知的世上最薄、最堅硬、導(dǎo)電性最好，而且擁有強大靈活性的納米材料，石墨烯成為制造靈活顯示屏、可穿戴設(shè)備以及其它下一代電子設(shè)備的理想材料，未來在觸摸屏、傳感器、蓄電池等領(lǐng)域的應(yīng)用充滿了想象。比如，通過它制造出可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機的平板電腦、15分鐘便充好電且續(xù)航能力達500公里的電動車蓄電池，等等。

其實，石墨烯從其誕生至今不過10年光景，但因其優(yōu)良的性能及廣闊的應(yīng)用，迅速成為全球各國政府、科研機構(gòu)和跨國企業(yè)競相投入巨資開發(fā)的超級材料。美國、歐盟、日本、韓國等國家都啟動了一系列的研究計劃和項目，歐盟已經(jīng)將石墨烯列為僅有的兩個“未來新興技術(shù)旗艦項目”之一，未來十年將提供13億歐元用于資助石墨烯材料研究。

目前，全球共有200個機構(gòu)和1000多名研究人員從事石墨烯技術(shù)的開發(fā)和研究，其中就包括三星、蘋果、谷歌、IBM等科技巨頭。與美國、日本、韓國、歐盟等相比，中國對石墨烯的研究起步較晚，但近兩年來的研究迅速升溫，與國外同步進入爆發(fā)性增長期。特別是2012年以來，有關(guān)石墨烯的理論和技術(shù)研發(fā)都已進入快速道。

如今，石墨烯研發(fā)在中國已經(jīng)取得了不菲成就。據(jù)了解，世界各國對于專利申請的門檻不一，而單從數(shù)量上講，中國大陸申請石墨烯技術(shù)的專利已占到了全球的50%以上。

國務(wù)院發(fā)展研究中心宏觀經(jīng)濟研究部部長余斌指出，中國經(jīng)濟正在步入“保持中高速增長和邁向中高端水平”的新常態(tài)，改革開放之初，中國依靠消化吸收再創(chuàng)新，保持了經(jīng)濟連續(xù)多年的兩位數(shù)增長，之后轉(zhuǎn)向商業(yè)模式和管理創(chuàng)新，繼續(xù)維持了較長時間的高速增長，如今中國很多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)接近和達到全球技術(shù)水平，需要通過獨立自主的創(chuàng)新，引領(lǐng)全球的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命，而與全球技術(shù)趨于同步的石墨烯，就是一個不錯的選擇。

專注產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)路徑

2014年10月23日，國家發(fā)改委、財政部、工信部共同發(fā)布了《關(guān)鍵材料升級換代工程實施方案》，其中明確提出，到2016年，推動包含石墨烯在內(nèi)的20種重點新材料實現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用。北京市也提出建設(shè)“國際科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)中心”的戰(zhàn)略目標，要求瞄準國際上最先進的技術(shù)，組織對接以企業(yè)為主體的承接載體，推動相關(guān)技術(shù)在京落地轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。

種種跡象表明，石墨烯的未來應(yīng)用前景巨大可期，但鮮為人知的是，作為一個二維材料，由于其具有極大的不穩(wěn)定性，目前全世界對石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化都處在起步階段，真正離市場化還有一段距離，針對國內(nèi)各地涌現(xiàn)的石墨烯熱，業(yè)內(nèi)專家也一再提醒，不宜盲目投資。

“面對任何的科研創(chuàng)新都要有科學(xué)的態(tài)度，既要認識到發(fā)展的障礙，也要有執(zhí)著的精神?！必S臺區(qū)副區(qū)長、中關(guān)村豐臺園管委會主任張婕說，大家都知道厚度僅為人類頭發(fā)絲直徑二十萬分之一的石墨烯，抗拉強度卻遠超鋼鐵，但這些是用來講故事的，而產(chǎn)業(yè)園區(qū)要發(fā)展石墨烯，是要以應(yīng)用為先導(dǎo)，并不是去做原始創(chuàng)新，這就是園區(qū)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展的科學(xué)態(tài)度。

與國內(nèi)有意發(fā)展石墨烯的區(qū)域相比，中關(guān)村豐臺園更加注重科研力量的建立。據(jù)張婕介紹，豐臺園的石墨烯產(chǎn)業(yè)項目重點引進了以英國布魯內(nèi)爾大學(xué)凱恩斯教授、劉泉博士為代表，包括英國布魯內(nèi)爾大學(xué)高級石墨烯工程中心、英國劍橋大學(xué)石墨烯分層晶體及混合納米材料研究中心、英國國家石墨烯研究所國際石墨烯研究室、英國國家物理實驗室量子探測等數(shù)十位國際專家，組建了國際一流的石墨烯產(chǎn)業(yè)及戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)學(xué)研隊伍，形成了石墨烯從材料提取到應(yīng)用測試的全產(chǎn)業(yè)鏈條。

有了科研力量的支撐，張婕開始注重石墨烯產(chǎn)業(yè)在中關(guān)村豐臺園的發(fā)展路徑。自2014年9月以來，以凱恩斯教授領(lǐng)銜的英國布魯內(nèi)爾大學(xué)高級石墨烯工程中心科研團隊，就與國際機械工程領(lǐng)域的大型企業(yè)展開一系列的合作與研究，啟動了一系列的石墨烯高端應(yīng)用項目，并制定了三年發(fā)展的年度計劃。

盡管豐臺園對石墨烯傾注了大量精力，但張婕強調(diào)，政府建設(shè)創(chuàng)新體系的方向是不變的，就是以企業(yè)為主體，無論是引進科研團隊，還是與世界前三的馬勒動力總成等企業(yè)開展應(yīng)用對接，這其中都是園區(qū)企業(yè)中倫國際從中發(fā)揮作用，政府更多的是在給企業(yè)增信，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供環(huán)境和氛圍。

據(jù)張婕透露，豐臺園正策劃發(fā)起一支與石墨烯相關(guān)的產(chǎn)業(yè)基金，依據(jù)市場規(guī)律為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供服務(wù)，讓更多專注石墨烯產(chǎn)業(yè)的企業(yè)在豐臺園找到政府支持的態(tài)度、全鏈條的技術(shù)支撐、科研成果轉(zhuǎn)化的資本。

為未來發(fā)展留足空間

事實上，中關(guān)村豐臺園選擇石墨烯還有更深層次的考慮。

當前，中關(guān)村豐臺園已經(jīng)形成了軌道交通、節(jié)能環(huán)保、軍民融合、應(yīng)急救援等四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)恰恰也是石墨烯開展應(yīng)用創(chuàng)新的重要領(lǐng)域，引入石墨烯產(chǎn)業(yè)項目，有利于實現(xiàn)豐臺園各主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新與聯(lián)動發(fā)展。

將石墨烯產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展行業(yè)之后，中關(guān)村豐臺園希望借助現(xiàn)有的新材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢，用3到5年時間在石墨烯領(lǐng)域獲得新的技術(shù)突破，開展綠色、生態(tài)制備新技術(shù)的研究，實現(xiàn)高性能低成本的規(guī)?；a(chǎn)，突破輕量化合金材料與復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)、汽車裝置等高端結(jié)構(gòu)研發(fā)與應(yīng)用、新型顯示材料研發(fā)與應(yīng)用、高端動力系統(tǒng)研發(fā)（石墨烯電池）等石墨烯應(yīng)用技術(shù)。

為給未來的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展留足空間，自2014年10月開始，中關(guān)村豐臺園就啟動了《中關(guān)村豐臺園石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的起草。依據(jù)規(guī)劃設(shè)想，豐臺石墨烯產(chǎn)業(yè)園初期規(guī)劃控制面積20公頃左右，建筑面積39萬平方米，重點布局石墨烯研發(fā)、孵化、檢測認證、技術(shù)與產(chǎn)品交易等公共服務(wù)平臺，吸引全球石墨烯研發(fā)機構(gòu)、原材料生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)用材料及元器件企業(yè)入駐，建成集高端應(yīng)用開發(fā)、科技創(chuàng)新孵化、技術(shù)檢測評價、產(chǎn)業(yè)鏈示范應(yīng)用、產(chǎn)品與技術(shù)集散交易五大功能于一體的石墨烯產(chǎn)業(yè)園。

張婕預(yù)測，到2020年，中關(guān)村豐臺園將建成集功能、結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料于一體的具有國際影響力的戰(zhàn)略性石墨烯產(chǎn)業(yè)基地，重點開展石墨烯在機械工程、新能源汽車、新一代信息技術(shù)、節(jié)能環(huán)保、先進軌道交通裝備、新型顯示、航空航天、海洋工程等領(lǐng)域的應(yīng)用。

盡管當前的應(yīng)用主要圍繞汽車開展，但凱恩斯教授同時指出，未來英國布魯內(nèi)爾大學(xué)高級石墨烯工程中心中關(guān)村豐臺園研發(fā)中心，將廣泛吸納國際頂尖技術(shù)，聚集一批石墨烯技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域高端人才，爭取在汽車、船舶、航空領(lǐng)域等前沿領(lǐng)域形成新的產(chǎn)業(yè)增長極，持續(xù)占據(jù)國內(nèi)外各類石墨烯產(chǎn)品領(lǐng)域的技術(shù)高地。