“石墨烯驾驭者”曹原加入加州大学伯克利分校，中国还有希望吗？

据新闻报道，28岁中科大天才少年曹原，在石墨烯领域取得显著成就，被称为“石墨烯驾驭者”，现于加州大学伯克利分校任助理教授。

网友对其未回国发展表示遗憾，并讨论其可能原因及中美科研环境差异。

曹原，14岁便踏入中科大的校门，在本科阶段就已然发表了博得世界认可的顶尖级论文。18 岁跻身美国麻省理工的电气工程系，20 岁于 2016 年斩获硕士学位，24 岁在 2020 年荣膺博士学位。2021 年加盟哈佛大学，于 Yacoby 研究室出任初级研究员。

最终，在学业历程圆满结束之后，自 2024 年 7 月起迈入工作之态，然而令人惋惜的是未归故国，曹原前往加州大学伯克利分校担任电子工程与计算机科学系助理教授。

今年28岁的曾经中科大天才少年曹原已经入职加州大学伯克利分校任助理教授，他在美国《自然》杂志发表过九篇论文，被称为“石墨烯驾驭者”，也被认为是最有希望获得诺贝尔物理学奖的人选。

石墨烯（Graphene）是碳的同素异形体，碳原子以sp²杂化键合形成单层六边形蜂窝晶格石墨烯。利用石墨烯这种晶体结构可以构建富勒烯（C60）、石墨烯量子点，碳纳米管、纳米带、多壁碳纳米管和纳米角。堆叠在一起的石墨烯层（大于10层）即形成石墨，层间通过范德华力保持在一起，晶面间距0.335纳米。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

实验中，科学家们将热解石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，石墨片被一分为二。虽然此时的石墨厚度距离单层石墨还有十万八千里，但科学家们验证出了这种方法的可行性——每用胶带粘一次，石墨都会变得更薄，坚持用这种“机械剥离法”如此重复操作，他们最终得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。

被称为“新材料之王”的石墨烯，厚度不及普通纸张的三十万分之一，但却是目前已知强度最高的材料之一，在保持高强度的同时还具有很好的韧性，可以弯曲。有这样一个生动的比喻可以感受石墨烯的这种特性——如果用1块面积1平方米的石墨烯做成吊床，这个吊床本身重量将不足1毫克，但可以承受一只猫的重量。
人们也很难想象，石墨这种几乎是天然界最软的矿物质，但当被“切”成一个碳原子厚度的薄片时，“性格”竟会发生如此之大的变化。

此外，由于只有一层原子，石墨烯中电子的运动被限制在一个平面上，石墨烯也因此有着全新的电学属性。

作为世界上导电性最好的材料之一，石墨烯中电子的运动速度可达到光速的三百分之一，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。未来，石墨烯有望成为硅的替代品，制造超级计算机的结构部件——超微型晶体管。据相关专家分析，如果用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会提高数百倍。

在颜色方面，与黝黑的石墨不同，石墨烯只吸收2.3%的光，几乎是完全透明的。这个特征使得它也非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。2018年，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动，该项目主要用于生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池，一举破解了使用受限、对角度敏感、不易造型等多项太阳能电池应用难题。

与其他材料相比，石墨烯强度大重量轻，可以被广泛应用于未来航天器的构件中，而减轻航天器重量意味着减少航天器的能源燃料消耗，节省资金成本。此外，石墨烯还具备较好的抗冲击性，这使得石墨烯成为航天领域应用潜力巨大的材料。

目前，国内石墨烯市场成熟度最高的是石墨烯散热材料、发热材料，未来将会在碳基半导体、生物医疗等领域应用布局，与此同时，石墨烯薄膜将迎来应用突破。

我国各省市石墨烯政策聚焦本地资源和产业优势，导向精准，目前已初步形成了以长三角和珠三角为核心的东部沿海产业带、以北京为核心的北部产业集群和以重庆为核心的西南产业集群。

2018-2023年间，石墨烯相关企业注册量由16875家增至72982家，年均复合增长率高达34.04%。东部沿海产业带是中国石墨烯产业最活跃地区，企业占全国比重高达62%。

中国在石墨烯材料市场的占比显著，目前市场规模约占全球市场的三分之一。这不仅显示了中国在全球石墨烯产业中的领导地位，也预示着中国市场在未来石墨烯产业发展中将扮演更加关键的角色。

Carbontech2024石墨烯论坛将于12月5-7日在上海新国际博览中心举办，主办方将同期发布2024最新版中国石墨烯产业地图，助力了解国内石墨烯企业分布与产品布局、建立行业生态圈，携手同行，共促石墨烯行业健康发展。