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刘忠范:打造未来石墨烯产业的基石是我团队的中国梦

 粉体人 2021-01-28


忆往昔,似水流年

1962年10月30日,刘忠范出生在吉林九台的一个农民家庭。小时候,虽然家里经济条件差,但学习成绩却一直是全班第一名。自小便对大自然充满探求欲,也正是由于这股对科学知识的浓厚兴趣,他一直没有中断学习。

1979年,刘忠范作为乡中学唯一一名上榜生考上吉林工学院。四年后,他选择赴日留学,先后在日本横滨国立大学、东京大学取得硕士和博士学位,并在东京大学分子科学研究所做博士后。

博士期间,刘忠范积极进取,不断努力,获得了日本政府奖学金,并在Nature上发表了他的第一篇论文。不久之后,北京大学化学系教授蔡生民便邀请他回国。科学无国界,但科学家有祖国。刘忠范毅然决定放弃日本的一切,他选择了北大,选择了祖国。

缘定纳米科学

1993年回国后,刘忠范亲手建立起光电智能材料研究室。起初研究室什么都没有,几间空房子就是全部家当。他每天第一个进楼,最后一个走出实验室,总是工作到深夜。

他省吃俭用,却花费50多万元购买了一台STM仪器(扫描隧道显微镜)。由于经费紧张,为了购买仪器所需的防震台,刘忠范只能带着学生到附近的工地上找沙子和锯末代替。

1994年,刘忠范申请了科技部攀登计划B“超高密度光子——电子型信息存储材料研究”项目,成为当时科技部最年轻的首席科学家,从此开始了纳米攀登之旅。

从科学到技术到产业是一条崎岖的攀登之旅,纳米技术的真正魅力在于它所蕴藏的巨大生产力。为此,他勾勒了中国纳米发展的三部曲:

科学:要向两头进军,就要解决纳米中的大科学问题、真正的原创性科学问题;

技术工程:纳米技术的产业化问题,解决关键的技术和工程问题。

院士之名,实至名归

1993年回国后,刘忠范任北京大学化学院副教授。1996年,任北京大学化学院博导。

1997年,研究室更名纳米科技中心,这是中国高校第一个跨院系的新型交叉学科研究机构。现在,该中心已成为国际知名的低维碳材料研究基地。

2006年,刘忠范带领“表界面纳米工程学”研究团队获批为国家自然科学基金委创新研究群体,并于2011年连续第三期获批。

刘忠范在人才培养方面倾注了大量心血。他最自豪的是培养了一批热爱科学、热爱纳米的弟子。他的弟子绝大多数都在国内外知名学术机构从事科研工作,其中有24位晋升为教授。他说,希望将来有一天被称为教育家,而不仅仅是科学家。

2011年,刘忠范当选中国科学院院士。

细细数来,刘忠范为纳米科技做了太多太多。他发展了低维碳材料的化学气相沉积(CVD)生长方法学;建立了精确调控碳纳米管、石墨烯等低维碳材料结构的系列生长方法;发明了碳基催化剂、二元合金催化剂等新型生长催化剂;提出了新的碳纳米管“气—固”生长模型;首次将有机小分子的自组装概念拓展到准一维碳纳米管领域;建立了多种化学自组装方法,实现了碳纳米管在各种固体表面的有序组装;开拓了碳纳米管电化学和基于扫描探针显微技术的针尖化学研究方法......

目前,刘忠范依然坚守在自己热爱的岗位,由他带头的北京石墨烯研究院也成为国际具有代表性的石墨烯材料研究团队之一。该团队在大单晶畴区石墨烯、超洁净石墨烯、超平整石墨烯薄膜材料制备方面取得了一系列重要突破。

刘忠范常说的一句话就是:“致力于发展面向未来石墨烯产业核心技术,发扬工匠精神,撸起袖子加油干,做点真正有用的东西。”

他利用独有生长技术实现石墨烯材料与传统光纤的完美结合,在特种光纤、电光调制器、光纤传感器以及生物成像领域有着广阔应用前景。他还致力于将石墨烯材料应用于第三代半导体照明产业,发明的绝缘衬底上石墨烯薄膜的直接生长方法使得低成本、高性能LED器件制备成为可能,有望成为下一代半导体照明核心技术。“打造未来石墨烯产业的基石是我团队的中国梦。”刘忠范充满信心地说。

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