魔角石墨烯争议：诺奖光环还是舆论泡沫？

炒作与泡沫

石墨烯刚被发明出来的时候, 全球都陷入了狂热的状态。有的人声称它能够成倍地提升芯片的性能, 有的人宣称它可以打造出能够直抵太空的电梯, 还有的人断定这会对整个二十一世纪进行改写。媒体也跟着开始喧嚣起来, 资本更是如洪流般疯狂涌入, 各种各样的“石墨烯手机壳”“石墨烯发热贴”充斥了整个市场。

然而, 热度消退以后, 真相会使人尴尬。许多人所做出的那所谓的“石墨烯”, 实际上仅仅是一堆层叠于一起的碳材料 , 根本无法达到理论层面上的性能。量产技术长时间都不成熟, 商业化的路径也模糊不清 , 曾经处于神坛的材料迅速跌落。

跟风论文泛滥

在石墨烯成为“流量密码”之际, 大量研究者踊跃涌入该领域, 他们的行为方式极为简易, 即取用现有的氧化石墨烯, 与其他材料进行混合, 测量若干参数, 而后撰写并发表论文, 此类研究本质未变, 更换材料依旧能够开展, 全然是以消耗热点所带来的红利为目的。

带来的结果是，论文数量急剧增长, 然而, 真正具备深度、能够回答科学问题的成果却少之又少。在学术界, 甚至将与石墨烯相关的期刊称作“水刊重灾区”。一旦一个领域演变成了追逐热点的工具, 那么科研本身所具有的价值便会被削弱稀释。

价格的荒诞对比

同为由碳制成的材料, 价格却有着极大差异, 科研用的氧化石墨烯每克能达上千元，真正的单层石墨烯价位更高, 每克可达数千元乃至数万元, 而工业用的石墨电极以及导电炭黑, 每吨仅十几万元, 换算至每克还不到一元。

这种价位上的巨大差距, 将产业化过程中存在的瓶颈给暴露了出来, 众多喊着“量产”口号的石墨烯制品, 其晶格有着严重的缺陷, 且呈现多层堆叠的状况, 仅仅只能留存石墨烯的部分特性。那些在实验室里称得上是优质的物品, 当真正迈向市场之际, 成本与品质一直都没办法做到两者兼顾。

曹原的魔角突破

2018年, 一位时年22岁名为曹原的人, 登上了《自然》年度科学人物的榜首位置。他于麻省理工进行博士阶段研究期间, 有所发现。那就是, 将两层石墨烯, 按 circa1.1度的魔角去进行扭转叠加, 却意外地产生了超导效应。此行为并非聚焦于开发应用层面, 而是针对超导为何会发生这一根本性问题, 展开深入追问。

这项发现如此令人震撼, 缘由在于它开启了一道门。往昔科学家钻研超导, 仅能够于材料成分以及压力方面去寻觅手段；然而曹原验证表明, 单单调节原子层的扭转角度, 便能够对超导性质加以调控。其将石墨烯视作探索物理规律的探针, 而非追求应用的工具。

基础研究的困境

在当下中国的科研评价环境之中, “应用价值”差不多属于那种具有一票否决权的标准。进行立项的时候得去考量产业展望情况, 撰写论文的时候就得关注影响因子状况, 对人才予以考核的时候要看成果转化情况。在这样的一种导向情形之下, 研究者往往会更趋向于去追寻热点热题、选择那种短期见成效且快速出成果的发展方向, 很少会存在有愿意沉稳下心来钻研那些难度高难的课题的人。

而实际上的基础性研究, 向来不会将“几年能够获取收益”当作一个时间进程的标准。超导原理的探索已经持续了超过百年的时间, 可直至如今依旧尚未完全明晰透彻。量子计算从最初的理论架构一直衍生到初步达成实际应用, 同样历经了几十年的漫长历程。这些探究在相当悠长的一段时期之内，表面上似乎毫无实际价值可言, 但却极有可能在某一个特定的关键性节点上, 引发具有颠覆性的重大变革。

短视与远见

石墨烯所引发的这场风波, 从实质上来说, 是短视行为与远见之举之间的一种博弈情况。商业炒作方面急切地想要达成变现目的, 跟风开展研究的那些则急切地渴望发表论文, 然而, 真正投身于基础研究工作的人, 他们所关注的乃是问题自身内在的本质。曹原所进行的工作有力地证实了, 受好奇心驱使而展开的研究不一定马上就会产生实际效用, 但是它却有着可能会开启一个全然崭新的世界的可能性。

当初要是因看不到短期内能有回报而将这个方向否定了, 也许时至今日我们依旧不晓得魔角超导的存在。欧美国家于基础研究方面的长期投入是值得我们去借鉴的, 这其中既得有应用, 又得给“没啥实用价值”的研究留出空间来。毕竟, 只有蓄水池中水满了, 水龙头才可不会干涸。

同样是石墨烯, 存在这样的情况, 有人做出水刊成果, 有人做出诺奖级突破。若让你来分配国家的科研经费, 你会优先对类似曹原这样探索未知的基础研究去进行投资, 还是会更倾向于更贴近产业的应用开发?