一代材料，一代装备。新材料是产业创新的先导和基石，也是培育新质生产力极其重要的抓手。全国政协常委、九三学社中央副主席、中国科学院院士刘忠范在接受《中国电子报》专访时表示，石墨烯等新材料要走出实验室，需要从样品到产品再到商品的转化，这是两个必不可少的跨越。

    二十一载 前路犹长

    石墨烯自2004年首次被分离出来，至今已有21年。而刘忠范自2008年开始进入石墨烯领域，至今已有17载。

    “21年的时间，对于新材料产业不算长。石墨烯的进展还是非常快的，目前我国粉体石墨烯材料的产能已经超过2万吨，薄膜石墨烯材料的产能也达到五六百万平方米。”刘忠范说。

    进展固然可喜，但石墨烯距离规模化商业应用还有一段路要走，存在三方面的挑战。

    首先是制备技术仍待突破。“现在要做出高质量、性能稳定的石墨烯材料还是比较昂贵的。如何通过基础研究来提升工艺水平，最后在制备技术上取得突破，同时降低价格，对于新材料产业非常重要，也是基石性的东西。”刘忠范告诉记者。

    其次是杀手锏应用有待挖掘。“什么叫杀手锏级的应用？有它也行没它也行，不叫杀手锏，离开它不行才叫杀手锏。从这个意义来讲，石墨烯材料现在还算不上杀手锏级的材料，还没有找到非它不可的场景，但是已经有了很多不错的迹象。”刘忠范说道。

    为了打开石墨烯的应用之门，刘忠范团队将石墨烯与广泛应用的玻璃纤维材料巧妙地结合到一起，开发出蒙烯玻璃纤维材料。这种以玻璃纤维为载体，将石墨烯推向市场的尝试，取得了积极的进展。据他介绍，蒙烯玻璃纤维已经应用于飞行器、风电叶片、工业烘干等场景，这些场景有可能培育出石墨烯材料的杀手锏级应用，目前还处于发展过程中。

    此外，当前有关部门和社会资本对于高门槛的石墨烯应用还不够重视，投入还不够到位。

    “石墨烯材料有多种多样的用途。有些能够相对快速地推向市场，有些需要多年的攻关和打磨。我们常常比较重视立竿见影的东西，我的建议是多投入对于未来石墨烯产业有重大帮助、重大推动作用的研发。比如石墨烯在半导体、电子器件和光电子器件领域的应用，是其占领未来市场、开拓新质生产力的关键。”刘忠范强调。

    补其“4到6” 跨越两道关

    现阶段，我国材料产业依然存在“大而不强”的问题。

    “中国是材料大国，但是还谈不上材料强国。要把每一种材料做好并不容易，做精做强就更加困难。在门类上，我们国家大多数材料的规模居于全球前列。但是在高端材料方面，我们还有很大的提升空间。”刘忠范为记者举了两个例子。一个是集成电路制造所需的光刻胶，在很大程度上一直依赖进口，属于有待破解的“卡脖子”问题。另一个是与石墨烯同为新材料代表的碳纤维，虽然我国起步不算晚，但在研究进度上与国际先进水平仍有差距，在国际市场的占有率也比较有限，还有巨大的提升空间。

    如何推动材料产业由大到强？创新是核心，产学研深度融合的机制是保障。刘忠范观察到，虽然我国科技创新团队的规模日益壮大，产业创新活力奔涌，但产学研协同的创新链还存在一个薄弱环节。“不论是材料领域还是其他高技术领域，我们都关注到创新链存在‘两头大、中间缺’的问题。”

    刘忠范为记者做了一个形象的说明。如果创新链是0到9，那么0到3是基础研究和原始创新，通常由科研院所和高校来做。7到9是产业落地、走向市场，往往由企业推动。缺失的是4到6的中间环节。

    “缺失的‘4到6’，是规模化工程化阶段。”刘忠范强调。以石墨烯材料为例，在实验室做一片4英寸的单晶晶圆，可以做得规整漂亮。然而，一旦走向产业化，就要做成千上万片一模一样的晶圆，难度和挑战剧增。

    今年政府工作报告提到，加快概念验证、中试验证和行业共性技术平台建设。刘忠范认为，政府工作报告抓住了技术产业化的重点和根本，期待能有一系列具体的举措，让这些平台一个一个落地。

    相比传统材料，新材料还面临产业化程度不足、市场需求不明确的挑战。刘忠范表示，石墨烯等新材料要从样品走向商品，必须实现两个跨越。

    “第一个跨越是规模化工程化。推动材料从实验室的样品变成批量化生产、质量完全一致的产品。第二个跨越是从规模化产品变成市场落地的商品。这需要产学研融合的系统性创新，科学家、工程师和企业家们要坐在一起，在一个平台上、朝着一个目标努力。”刘忠范告诉记者。

    最近七八年的时间里，刘忠范团队一直在推动石墨烯的产业化。他希望广大材料产业的从业者保持专注和韧性，不要急于求成。

    “要推动材料走出实验室、找到市场、变成商品，需要积累经验、积累数据，最后才能真正做精，这是材料产业的竞争力所在。我们要扎扎实实把每一种材料做好，真正体现我们在材料领域的投入和专注的工匠精神。”刘忠范说道。

    作者丨张心怡

    编辑丨诸玲珍

    美编丨马利亚

    监制丨连晓东