據(jù)《中國科學(xué)報(bào)》消息，近日，因?yàn)樵诙S碳材料石墨炔研究領(lǐng)域的杰出成就——國際上首次合成石墨炔，開拓碳材料研究的新領(lǐng)域，并一直引領(lǐng)該領(lǐng)域的研究與發(fā)展，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員李玉良和他的團(tuán)隊(duì)獲得2021年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)，國納科技醬認(rèn)為其背后意義深遠(yuǎn)！

碳材料家族龐大缺少中國科學(xué)家的影子

我們知道，碳材料具有龐大的家族成員，包括金剛石、石墨烯、碳納米管、富勒烯等等，由于其優(yōu)異的性能和潛在的應(yīng)用價(jià)值，一直以來吸引了世界上為數(shù)眾多化學(xué)家和材料學(xué)家的關(guān)注，但似乎總有些缺憾，因?yàn)榇饲皫缀跛酗L(fēng)靡全球的碳材料，都是由國外學(xué)者開創(chuàng)和引領(lǐng)，中國科學(xué)家更多時(shí)候是作為追隨者。

• 1893年，法國化學(xué)家莫瓦桑經(jīng)過無數(shù)次探索，在實(shí)驗(yàn)室制備出人造金剛石。

• 1985年，英國化學(xué)家哈羅德·沃特爾·克羅托博士和美國科學(xué)家理查德·斯莫利在萊斯大學(xué)制備出了第一種富勒烯，即“C60分子”，也被稱為巴克球。

• 1991年，日本科學(xué)家飯島發(fā)現(xiàn)了一種針狀的管形碳單質(zhì)——碳納米管。

• 2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地從石墨中分離出石墨烯，從而證實(shí)它可以單獨(dú)存在。

雖然我們?cè)谝恍?yīng)用領(lǐng)域，尤其是石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域有著較為突出的發(fā)展，國納科技醬之前就報(bào)道過魔都一家高科技企業(yè)近期研發(fā)出了一種有助于防疫抗疫的新材料——石墨烯抗病毒材料（石墨烯抗病毒材料問世，備受空凈涂料紡織等行業(yè)關(guān)注，意義重大），但是這些碳材料的開拓者無一例外全是國外頂尖科學(xué)家，龐大的碳材料家族缺少一些中國基因。

中國科學(xué)家世界首次合成石墨炔開創(chuàng)全新領(lǐng)域

不過隨著我們國家越來越重視基礎(chǔ)科學(xué)研究，上述情況正逐步得到改善。

大家都知道，柔軟的鉛筆芯和堅(jiān)硬的金剛石其實(shí)是同一種物質(zhì)——碳，我們稱為碳的“同素異形體”，這是由于原子與原子之間通過不同的“雜化”方式就會(huì)產(chǎn)生不同的微觀結(jié)構(gòu)，不同的微觀結(jié)構(gòu)宏觀上會(huì)呈現(xiàn)出完全不同的物化性質(zhì)。其中，碳原子就有sp3、sp2和sp三種雜化方式，金剛石就是由sp3雜化形成，石墨、富勒烯、碳納米管和石墨烯則是由sp2雜化形成的，唯獨(dú)sp雜化的碳材料在2010年前仍停留在理論上。

中國科學(xué)院院士李玉良深感由于中國原創(chuàng)性成果較少，中國學(xué)者在國際上學(xué)術(shù)地位較低，于是他和他的研究團(tuán)隊(duì)決心要做具有中國“標(biāo)簽”的碳材料，不過早期他們也很迷茫，畢竟當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)和檢測設(shè)備都非常有限，不過他們始終沒有放棄初心。

經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)他們首先獲得了具有sp雜化碳的聚丁二炔納米線陣列，再結(jié)合化學(xué)反應(yīng)和可控納米結(jié)構(gòu)生長等經(jīng)驗(yàn)，李院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了固液兩相銅表面催化偶聯(lián)新方法，并于2010年世界上首次通過化學(xué)法合成出一種新的碳同素異形體——石墨炔。這種全新材料具有sp、sp2雜化，碳材料家族從此誕生了一個(gè)新成員，這開拓了碳材料研究的新領(lǐng)域。

目前，石墨炔已經(jīng)被中國科學(xué)院發(fā)布的《2020研究前沿》列為化學(xué)與材料科學(xué)Top10前沿科技之一。

院士團(tuán)隊(duì)獲中科院大獎(jiǎng)意義重大

國納科技醬認(rèn)為，此次李院士和他的團(tuán)隊(duì)獲得2021年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)，意義重大：

• 中國科學(xué)家開創(chuàng)了碳材料新的研究領(lǐng)域，十多年來一直引領(lǐng)該領(lǐng)域的科學(xué)研究，讓我們見識(shí)了中國科學(xué)家們的真實(shí)力，表明我們的科學(xué)家群體也是有能力做出原創(chuàng)、開創(chuàng)性工作，可以增強(qiáng)民族自豪感和科技強(qiáng)國的信心。

• 這顯然也代表一種態(tài)度，表明日后基礎(chǔ)、冷門科學(xué)研究將會(huì)越來越受到重視，這對(duì)于我們?nèi)蘸笸黄埔槐娍ú弊宇I(lǐng)域不可謂不重要。

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我是國納科技醬，技術(shù)背景資深運(yùn)營，百家匠心計(jì)劃簽約創(chuàng)作者，百家榜及優(yōu)選計(jì)劃上榜創(chuàng)作者，扎根空凈/新材料/節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域二十年，用冷靜、專業(yè)視角給你帶來不一樣的科學(xué)認(rèn)知。

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