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这个陕北人厉害,他搞出全球第一个石墨烯产品!

2016-12-07 李俊明 粉巷财经 粉巷财经

华为在石墨烯领域有重大突破,让这个“黑科技”又火了一把。

但你知不知道,让全球第一个让石墨烯走出实验室的是一名陕北籍人。

就像他的名字一样,从接触石墨烯到推出首款石墨烯产品,已坚守了十余年。

他从陕北贫困的僻壤走出,成为目前全球最火热的石墨烯领域的带头人。

他做出了全球第一个石墨烯产品,是名副其实的“石墨烯应用第一人”。

幼年营养不良,身材略显佝偻,但今年8月在陕北演讲时,有人喊他“陕北之光”。

他有很多头衔,但他的朋友更喜欢叫他“科学家”郭守武。

贫困中坚守书本的少年

西安一家宾馆的套间里,郭守武的朋友为他联系好的记者正在等着。他双手插在裤兜里,斜靠在桌沿,思忖半晌,最后时刻他推脱了:“不,不能过度宣传我,还是先把东西做好再说。”

他当然知道,关于他的报道已不胜枚举;他当然知道石墨烯备受青睐,作为石墨烯应用第一人,受到镁光灯的“狙击”在所难免。但他还是担心过度曝光会起到逆反作用。

就像所有重度“理科癌”患者一样,郭守武本能地青睐技术的成就,不追寻单纯的声名,而这一习性还要追溯到50多年前。

1964年,郭守武出生在陕北佳县农村,这是陕北最贫困的几个县城之一——位于资源贫瘠的黄河沿岸,只有崎岖的山地和枣树。

郭守武有3个姐姐,1个妹妹。他父亲也多病,农业合作社时期,其所挣工分低人一等。对于一个农家来说,生存压力极大。六、七十年代的普遍性物质匮乏带来的营养不良,让他成年后身材略显佝偻。

贫穷席卷了六、七十年代,但郭守武有一点很幸运:他有个很出色的母亲。这个目不识丁的女人认准“知识改变命运”,坚持让郭守武读书。

郭守武的同乡回忆,80年代改革开放初期,农村人挣的钱大多数拿去盖房子,他的母亲却给了郭守武交学费。

那是个意识和食物一样缺乏的年代,坚守“耕读传家”极为难得。

郭守武自小就喜欢读书,从小学到高中,他的成绩一直名列前茅。他的高中同学回忆,郭守武勤奋、认真、善思辩,尤其在物理题和化学科目上喜欢刨根问底。

郭守武在石墨烯领域博得大名,上述高中同学回忆,郭守武喜欢与同学讨论辩论,属于典型陕北人性格,好强,认准的事会坚持去做。“最难忘的是刚上高一时有一次作业,他是两个班唯一一个做对的学生。”

“永不安分”,留学以色列、美国十余年

1981年,郭守武顺利考上了延安大学化学系。以他的天分和努力程度,即便当时竞争异常激烈,其考上大学也在意料之中。

1977年恢复高考后的入学的大学生彼时还没有毕业,老中青同坐一课堂的“老三届”营造的学风在延安大学还相当浓厚。可以想象,郭守武在80年代梦幻般的校园氛围下,如鱼得水。

竞争残酷的上世纪80年代,考上大学已极为罕见,更何况考研。当年郭守武第一次考研,以2.5分落榜,之后他留校当老师。

他终究不愿一直呆在高校,3年之后,他考取了中国科学院福建物质结构研究所的硕士研究生,1991年获物理化学专业硕士学位。当时的工作还属于分配——郭守武研究生到了北京,在国家建材局下属一家研究所工作。

郭守武的朋友说,郭身上最大的特点就是一直寻求改变——知识改变境况。这也是他为什么仅仅在北京呆了两年,就离开的原因。按理说,一个从陕北农村走出的大学生,90年代在首都“国家单位”谋得一份工作,已经很满足了。

但郭守武又一次不安分了。通过同学推荐,郭守武1994年6月远赴以色列魏兹曼科学研究所,5年后他拿到了材料化学博士。1999年到2005年,郭守武又辗转美国明尼苏达大学和西北大学,做化学系的博士后和研究员。

以色列和美国学术氛围和做学问的环境让郭守武受益匪浅。“我付出了很多,也得到了自己想要的。”他回国后对媒体称。

国内最早接触石墨烯的人之一

郭守武留学期间发生的一件事情,对他的重要性不亚于10年前决定出国——2004年的一天,年仅30岁的博士生康斯坦丁·诺沃肖洛夫与任教英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆忽然宣布:制造出了石墨烯。

▲ 来源:东旭光电官网

这个6年后让两位科学家捧回获诺贝尔奖的发现,震撼了整个物理化学界。此前,学界一直认为这种“梦幻般”的材料只在理论上存在。

石墨烯是由单层碳原子组成准二维体,由于结构的特殊性,这种材料具备多种极端的特性。

我们一般印象中,一种材料只有一个或两个特性很突出。比如黄金耐拉,但硬度不高;铁很硬,但耐腐蚀性不好;泡沫耐压,但怕火。而石墨烯有多种特性,比如最薄、强度最大、导电导热最好,是最佳电极材料,是无可比拟的“新材料之王”。

在应用领域,石墨烯充电器可以5秒钟充满电;介入钢铁后强度会提高10倍,指数级增强其耐腐蚀性;石墨烯取代硅,计算机处理器运行速度会快数百倍;而石墨烯一旦大规模应用,将革命性地改变整个材料和电子领域……

身处美国,身在物理化学研究领域的郭守武,对这一发现的反应自然极为敏感和迅速。

首先,石墨烯的研究既涉及到化学、物理学,又涉及材料学,所以有物理化学研究底子的郭守武,在跨学科研究上有优势,“这也是他为何能成为国内最早接触研究石墨烯的一批人。”他的朋友说,“时间优势,也一定程度奠定了他日后在国内石墨烯研究领域的地位。”

不过郭守武决定研究石墨烯之初,石墨烯前景远比现在模糊——很有可能研究几十年,也没有实质性进展,但他坚持了下来。


研制出世界首款石墨烯产品

2005年郭守武通过“百人计划”被引进回国,后来在上海交通大学化学化工学院任教授。如果止于此,郭守武会成为一个深在学院的“学究派”。

但科学的魅力不止于实验室,更大的吸引是与实践结合,与资本对接,形成社会效应——尤其是在石墨烯这样划时代的领域。

2012年,郭守武所在的课题组,终于用维C还原出石墨烯,一定程度上克服了石墨烯制备上的困难。之后的4年里,郭守武也在积极寻求石墨烯的应用之路。

郭守武在2014年注册成立基于上海交通大学研究平台的上海碳源汇谷新材料科技有限公司。两年之后,这家公司被国内一家上市公司东旭光电收购控股。

2015年10月,国家主席习近平访问英国时,专程前往英国石墨烯研究的大本营——英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院,自此石墨烯在普通公众中的影响力剧增。而事实上,尽管世界范围内石墨烯研究已10年,但受制于技术、制备等原因,石墨烯还是没有走出实验室。

郭守武在涉足石墨烯长达十年之后,终于在2016年迎来了久违的收获,这也是整个石墨烯领域的进步。郭守武课题组制造出全球第一款石墨烯产品——石墨烯基锂离子电池“烯王”。

▲ 来源:东旭光电官网

“烯王”可以在15分钟内快速充电,能在零下30℃的低温到80℃的高温环境下工作。此外,它还有着近10年的使用寿命。

当然,“烯王”有诸多需要进一步改进的地方,但它问世的意义在于,首次让石墨烯走出了实验室,意味着国内企业已实现了石墨烯在锂离子电池上的产业化应用

郭守武的朋友说,郭守武在石墨烯应用思维实验过程中,有无数次失败,在技术和资本的结合过程中,也有过诸多不顺利之处,但他走出来了。

石墨烯是个世纪产业,郭守武曾说,也许他有生之年也不会看到石墨烯像硅在电子领域上那般普及,但科学的精神就是一直努力探索。

尾声:质朴的“理科癌患者”

2016年8月,郭守武、经济学家张维迎和地产商冯仑一同站在故乡榆林的讲台上。与锋芒毕露的张维迎、精明世故的冯仑相比,身材偏矮、眉毛浓厚的郭守武似乎风采被淹没。

然而,当他一开口讲话,向榆林老乡介绍自己时,解读石墨烯时,在座者掌声四起。陕北人惊讶:原来陕北竟有如此牛掰之人!以致于有在座的人喊他“陕北之光”。

与他同行榆林的朋友透露,榆林一名领导看郭守武穿得比较旧,当时榆林又较冷,就坚持让自己的秘书再三询问郭守武,要给他买两件外套。“现在的郭守武不至于买不起两件上衣,他就是朴素。”

以前大概五、六年,国内石墨烯研究处于低潮期,整个行业开始弥漫悲观涣散之风。高校、研究所一旦放假,研究员就开始懈怠,但郭守武却一直坚持呆在实验室。

“他就是这样,不跟着市场走,不跟着学术风向走。”他的朋友对粉巷君说。


■  特约作者:李俊明

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粉巷财经合作单位:Wind资讯

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