石墨烯诞生15年， 为什么还没改变世界？贡献了多少篇SCI？
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石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
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。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
图1 石墨烯结构图
石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。
表1 石墨烯的特性
正是因为石墨烯具有各种物理、化学和生物等多方面的特性及优点，石墨烯才会被研究在不同的方向，应用在不同的领域。据统计，目前国内已建成或在建的石墨烯产业园、石墨烯创新中心、石墨烯研究院等已超过40家，有2000多家企业从事石墨烯原材料和产品的研发，而且这个数字仍在逐步增长。
图2 石墨烯性能图
小编以Web of Science为检索工具，以Graphene为关键词检索Web of Science核心合集得到以下数据，在1998年到2018年，SCI共收录石墨烯研究发表的文章140760篇，
图3 不同年份发表的论文数
自从石墨烯从2004年首次被分离出来，以及2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖后，石墨烯的研究热度从未消减。也许正是石墨烯的最初难题逐步得到解决，相关的研究也越来越成熟，这也导致了更多的科研人员参与研究，尽最大的可能发掘出石墨烯各方面的特性和优点。
下面为历年排名前10的研究方向论文数量统计图。从SCI数据分析，石墨烯一共有25个不同的研究方向，研究方向真是百花齐放，特色鲜明。其中化学、材料学和物理学方向是研究的主流，涵盖了绝大多数论文，其他如电化学、能源燃料、光学、仪器仪表等方面也有相关研究。
图4不同研究方向论文数量统计
注：由于部分论文是跨多个学科，同一篇论文会在多个学科分别统计，所以造成前10研究方向的论文总和已经超过总论文140760篇。
石墨烯研究历年发文主要在：Carbon、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Materials Chemistry A、Nanoscale等超过500种期刊上，其中，在RSC Advances上发文数量达到惊人的6127篇，在Physical Review B上发文数量达到了5891篇。当然也不缺乏顶级期刊，比如在Science发表了210篇，Nature上发表了142篇，Nature子刊Nano Technology共发表1625篇，Advanced Materials 也刊登了1518篇。总体来说，发文数量多且期刊质量高。下表是发表文章数排名前10的主要期刊及其所占比例的统计情况。
表2 发表文章数排名前10的主要期刊
随着石墨烯研究越来越热门，全球的科研机构都在积极研究相关领域的难题，其中中国科学院更是发文11481篇，位列第一，是目前唯一一个发文数量上万的科研机构，美国能源部以2909篇文章列第二，数量上远远落后于中国科学院，中国科学院大学第三，达2833篇。下表是发表文章数排名前10的研究机构及其所占比例的统计情况。从表中看出，前10的机构中中国有4所顶尖科研机构，分别为中国科学院、中国科学院大学、清华大学和中国科学技术大学，同时也说明了石墨烯研究在中国比较热门。另外美国也有两所顶尖科研机构上榜，分别是美国能源部和加州大学。同样的，新加坡也有南洋理工大学和新加坡国立教育学院进入前十，说明新加坡在石墨烯方面的研究实力不容小觑。
注：由于部分论文是多个科研机构共同完成的，同一篇论文会在多个科研机构分别统计。
现在全球有超过146个国家或地区在不同的方向研究石墨烯。下表是发表文章数排名前10的国家或地区及其所占比例的统计情况。从下表中看出，中国、美国和韩国是研究最多的国家，其中中国发文数量达到64777篇，贡献了46.02%的论文。有意思的是，进入前5的国家只有美国是欧美国家，其余四国都是亚洲国家，分别是中国、韩国、印度和日本，这也说明了石墨烯的研究在亚洲都受到了科研人员极大的关注。另外，中国台湾省发文数量有3540篇，在榜单中位列15名。
图6 发表文章数排名前10的国家或地区
注：由于部分论文是多个国家或地区共同完成的，同一篇论文会在多个国家或地区分别统计。
Nature & Science历年都是代表着科研行业内的顶级标杆，能在Nature或Science上发表一篇，不知道是多少科研人员梦寐以求的。同样的，小编也在科研奋斗的道路上立下了一个“小目标”——能发表到Nature或Science上。（以下是数据统计来自于29个国家或地区)
从历年的数据来看，从1998年开始才有第一篇石墨烯相关的文章发表在Nature上，一直到今年共有152篇文章。在2009年以前，每年发表的论文比较少，甚至在2000年、2001年和2003年都没有相关的石墨烯研究发表。在2009后，几乎每年发文数量保持在两位数，尤其是今年上半年就有17篇，已经是历年最多的。另外，有29个国家或地区发表了Nature，有25个科研机构发表了Nature。
历年石墨烯研究发表在Science上的论文总数为210篇。Science在2000年才有了第一篇石墨烯相关的文章，前几年研究成果较少，甚至在2002年、2003年和2005年都未曾发表一篇文章。在2006年后，每年的文章数量呈现波动上升趋势，在2014年和2016年达到了目前的顶峰，各有26篇文章发表。近两年石墨烯的研究论文稍有减少。另外，有31个国家或地区发表了Science，有25个科研机构发表了Science。
图8 历年发表在Science上论文数量统计
对两大顶级期刊，小编为了进一步的分析，对两者历年的发文数量相加，得到下面的折线图。从图中分析出，在2010年前论文总数呈现上升趋势，到2010年后，每年发表的文章大约在30篇上下波动。
图9 历年发表在Science & Nature上论文数量统计
下表是发表Nature & Science文章数排名前10的科研机构及其所占比例的统计情况，从表中看出，英国的曼切斯特大学发表的论文总数有37篇，位列第一，麻省理工学院和哥伦比亚大学分别排名第二和第三。前10的科研机构中，美国共有7所，这表明美国对石墨烯的前沿研究贡献巨大，同时也说明了美国在顶尖的研究实力强大。另外3所科研机构分别来自于英国的曼切斯特大学、日本的日本物质材料研究机构和中国的中国科学院。虽然中国科研机构在所有论文数量比美国有很大的优势，但是在顶尖领域相较于美国还有很长的一段路要走。
表3 发表Nature & Science文章数排名前10的科研机构
下表是发表Nature & Science文章数排名前10的国家或地区及其所占比例的统计情况，从表中看出，美国发表的相关论文数达到惊人的207篇，所占比例已超过50%，相对于其他国家拥有巨大的优势。英国、日本和德国分列第二、第三和第四，中国居然屈居第五，说明在石墨烯的顶尖领域，中国与欧美发达国家还存在着巨大的差距，这需要中国的科研人员更加努力，争取在赶英超日的同时不断缩小与美国的差距。另外，中国台湾省分别发表过1篇Nature和1篇Science。
表4 发表Nature & Science文章数排名前10的国家或地区
注：由于部分Science和Nature是多个国家或地区共同完成的，同一篇论文会在多个国家或地区分别统计，所以造成前10国家的N&S总和已经超过总论文352篇。
石墨烯的研究领域中高被引论文6170篇，领域中的热点文章有183篇。以下是小编从历年来石墨烯研究的ESI高被引文章和经典综述论文中选出的10篇论文，包括3篇综述文章和7篇研究论文，供大家学习参考。
表5 发表文章中被引次数最高的10篇文章
注：本文数据仅截至2018年7月11日。
资料来源：材料人
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