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石墨烯:2020年撬动万亿产业链

本报记者 华 凌

①中国是石墨资源大国,也是石墨烯研究和应用开发活跃的国家之一

②2月4日,为贯彻落实日前发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,国家发改委公布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版,将石墨烯等新材料纳入其中。

③目前,我国石墨烯产业化一枝独秀,处于世界领先地位,主要是其正在快速推动制造业升级转型。有专家预测:2020年石墨烯将撬动万亿产业链。那么,我们将如何把握“天时地利人和”之契机,才能赢定未来?全国两会期间,科技日报记者就此采访了业内资深的专家学者。

天时:时运所致 引领碳时代

④2004年,石墨烯在英国“呱呱落地”,两位英国科学家在实验室从石墨中剥离出石墨烯,并证明其特殊性能。 2010年,诺贝尔物理学奖颁给了这两位科学家,石墨烯作为碳家族中新材料的一员,一夜成名,世界瞩目。

 时运所致。有学者指出,21世纪将是碳的时代,而石墨烯将可能引领风骚,全方位改变人类社会。因为它犹如大隐于世的功夫高手——静若处子,动若脱兔。

⑥仅一个碳原子厚,石墨烯是以六角形呈蜂巢晶格排列的薄膜,是迄今已知最单薄的纳米材料。它恬静低调,把胜过钢铁20倍的“坚强”,“掩藏”在黑黝黝的石墨易脆外表下;柔顺得富有可塑性,卷成圆筒状成为一维碳纳米管,团作球状可得到零维富勒烯;通体透明能被一眼看穿,却只吸收微弱的光线。

⑦石墨烯骨子里迸发的“速度与激情”,着实令人惊诧。它对热的传导兴奋程度高于碳纳米管和金刚石;在常温下,导电性能达到光速的1/300,完胜一般导体等。石墨烯是第一个被证实单独存在的二维材料,仿佛是打开了新知世界的大门。它凭借与众不同的“个性”,愈发被期许引爆颠覆社会变革的力量。

⑧然而,石墨烯应用显现两面性:安静下有着强大亲合力,用适当的方式和其他材料结合,或如同工业味精在其中添加一点,可增强性能,提升传统产业的层次;能动中却难以琢磨驾驭,如高导电性、高导热性、高透光性,正是目前从事石墨烯材料的研究机构和企业共同面临的技术瓶颈,激发各国科研人员争相探索挖掘它无可替代的“杀手锏”级应用,这也是未来二三年内石墨烯产业化能否成功的关键所在。

⑨与碳纳米管、碳纤维不同,“石墨烯不是一种材料,而是一批材料”,正如“石墨烯之父”、诺奖得主安德烈·海姆在接受科技日报记者专访时强调。从长期看,石墨烯材料可能同钢铁、塑料一样重要,有可能代替硅成为信息技术的基础材料,还可能在能源、交通、航空航天、柔性电子和医疗保健等领域大放异彩。

地利:战略把握 破冰产业化

国家层面的需要,影响和决定一个产业的高度和发展方向。目前,世界很多国家将石墨烯作为高技术发展的战略制高点,尤其在高端研发方面竞争激烈。

欧盟率先在2013年启动石墨烯旗舰计划,斥资10亿欧元;英国和韩国分别投入5000万英镑、3.5亿美元,进行石墨烯商业化计划。值得一提的是,当前欧美日韩等国家地区的石墨烯相关技术研发都以企业为主体,如IBM、三星公司等,并加强产学研结合的路径,深耕信息、光电和生物等高新技术研究,在战略上已形成主动。美国石墨烯产业已形成相对完整的石墨烯产业链。

“我国的石墨烯产业一枝独秀。现在主要对传统产业升级做得较多,这与企业的创新能力增强和高校产学研结合日渐密切相关,几乎每个石墨烯企业背后都有大学研发的身影。但在高技术研究方面比较缺失,国家还没有大力投入,企业更无足够实力去开展。如不改变,我们也许将会在战略布局上丧失优势。”国家新材料产业发展咨询委员会成员、中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春对科技日报记者说。

人和:融通中外 拓展朋友圈

俗话说,天时不如地利,地利不如人和。石墨烯产业要形成良性发展环境,更需要的是齐心协力。

“中国正引领全球石墨烯商业化进程。对此,世界应该感谢中国。”近些年来,频繁来华考察石墨烯产业的海姆对记者表示。之所以能有这样的结果,与最初一批海外留学精英人员回国研发和创业密切相关。而随着行业的快速发展,急需引进海内外不同领域和背景的高层次复合应用型人才。

有专家担忧,尽管在石墨烯产业链中,我国率先形成上中游链条,但是下游还处于起步阶段,基本以中小企业绵薄之力为主。而这阶段才蕴藏着高附加值,若长期发展乏力,不仅会导致巨大利润拱手让人,还将制约上游发展,殆尽初期积累的优势。

李义春建议,“出于转型升级的改良需要,我国目前石墨烯产业投资主体以民营企业为主,在高技术产业方向上缺乏统筹布局,而提升国家高技术增长点需长期投入驱动创新,亟待国家在战略上统筹布局、政策上及时给予扶持,并且在资金上加大投入力度。”                                          

    (摘自《科技日报》2017.03.10.有删改)

1.下列关于“石墨烯”的解说,不正确的一项是(    )

A. 石墨烯是从石墨中剥离出来,具有特殊性能的碳家族新材料的一员。最先发现石墨烯的两位英国科学家,在2010年获得诺贝尔物理学奖。

B. 石墨烯是以六角形呈蜂巢晶格排列的薄膜,仅一个碳原子厚,是迄今已知最单薄的纳米材料。

C. 石墨烯“静若处子”,指它比钢铁“坚强”20倍,却柔顺富有可塑性;石墨烯“动若脱兔”,指它具有高导电性、高导热性和高透光性。

D. 石墨烯材料可能非常重要,可能在能源、交通、航空航天、柔性电子和医疗保健等领域大放异彩。

2.根据原文内容,下列表述有错误的一项是(    )

A. 我国石墨烯产业化一枝独秀,处于世界领先地位,主要对传统产业升级做得较多,在高技术研究方面比较缺失。

B. 欧美日韩等国家地区都将石墨烯作为高技术发展的战略制高点,他们的石墨烯相关技术研发在战略上已形成主动。

C. 最初一批海外留学精英人员回国研发和创业使得中国能够引领全球石墨烯商业化进程。

D. 在石墨烯产业链中,我国率先形成上中游链条,这些阶段蕴藏着高附加值,但需加大发展力度才能保障初期积累的优势。

3.下列对文章写法的分析有错误的一项是(    )

A. 文章介绍了把握“天时”、“ 地利”、“人和”三个方面契机,打赢石墨烯万亿产业链争夺战的策略。

B. 第⑤⑥⑦段主要运用了打比方、作比较、列数字、举例子的说明方法。

C. 第①②段中,“最”、“之一”、“日前”等加点的词语体现了说明文语言准确的特点。

D. 文章整体上的说明顺序为逻辑顺序,其中第④段按时间顺序介绍石墨烯的“身世”。

 

答案:
1.C 2.D 3.B 【解析】 1.本题主要考查的是对文章内容的理解。看到题目首先在要审题后确定答案范围,提取答案时要精读相应语段,找到关键语句,逐句进行分析,注意与原文相关内容进行比较。C项理解不正确,“高透光性”属于“静若处子”一面。 2.本题主要考查的是对文章内容的理解。看到题目首先在要审题后确定答案范围,提取答案时要精读相应语段,找到关键语句,逐句进行分析,注意与原文相关内容进行比较。D项表述有错误,下游阶段才蕴藏着高附加值,而不是上中游。 3.本题主要考查的是对文章写法的分析。要熟悉说明文常用的说明方法及特点,同时注意结合说明文语言准确性的特点分析词语。文章整体上的说明顺序为逻辑顺序,B项分析有错误,这三段中没有运用举例子的说明方法。
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