下一个稀土？储量第一，专利第一！美国没做到的事，中国做到了

我们都知道，稀土是一种重要的战略金属资源，离开了它，很多高科技产品都无法生产。业界有个说法——“中东有石油，中国有稀土”，这表明中国稀土储量在全球占有绝对的优势地位。

然而，还有一种矿产资源或许可以媲美稀土，那就是石墨。相关资料显示，全球已探明的石墨储量约为7100万吨，其中中国的储量就达到5500万吨左右，占全球储量的77%。当然，目前石墨的战略重要性还不能与稀土相提并论，不过，由石墨生产出来的石墨烯，却被认为是未来革命性的材料。接下来我们就聊一聊石墨烯这个话题。

先简单科普一下什么是石墨烯？石墨烯是一种神奇的新材料，它是由碳原子以六角形蜂窝状晶格排列形成，1毫米厚的石墨大约包含300万层这种结构，如果你只分离出一层原子的石墨，那就是石墨烯，这也是你能想象到目前世界上最薄的材料，仅为0.335纳米左右，只有头发厚度的20万分之一。

过去科学家普遍认为这是一种假设性结构，直到2004年，英国两位科学家在实验室中成功地从石墨中分离出这种单层结构，石墨烯由此被发现。而这个惊人的发现也使得这两位科学家共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。此后，全球就掀起了石墨烯研发热潮。

那么，石墨烯到底有什么“魔力”使得全球争先研发？作为一种前沿新材料，石墨烯在电学、光学、力学等诸多领域具有非常卓越的性能，所以有“新材料之王”的美誉，它的应用范围十分广泛，主要集中在电子、能源、环境、化工等行业，尤其是电子行业里的芯片、传感器、超级电容、柔性屏等领域。

以芯片领域为例。想必各位知道，现在我们使用的芯片都属于硅基芯片，是第二代半导体产品，它的发展会受到摩尔定律的限制，在3纳米工艺制造出来以后几乎达到物理极限，摩尔定律将会失效。

而采用石墨烯材料制造的碳基芯片则被认为是下一代半导体，它的性能预期将会是传统硅基芯片的10倍以上，将更好地发挥摩尔定律。不难想象，碳基芯片将会引导未来的芯片革命。而我国在这一领域已经取得了一定的突破。2020年5月，中科院彭练矛院士和他的团队就曾研发出一种新材料的碳基芯片，该研究成果还发表在国际权威学术期刊《科学》上。

我们都知道，如今美国已经在芯片领域对我国“卡脖子”，比如对芯片出口进行管制，掐断华为的芯片供应链等。如果我国能够在碳基芯片上弯道超车，或许未来可以摆脱芯片受制于人的局面。

正因为石墨烯用途太大，太神奇了，乃至有科学家预言它将“彻底改变21世纪”。所以就不难理解全球会掀起石墨烯研发热潮，尤其是美国、欧盟等国家将石墨烯研究提升至战略层面。

其中，美国的研究多集中在单层石墨烯器件、电子信息和医疗健康等方面，包括石墨烯生物传感器、集成电路、晶体管等领域，注重对产业链的全面布局；而欧盟早在2013年就推出了石墨烯旗舰计划，重点布局13个领域，包括石墨烯制备和能源、复合材料等。

不过，在石墨烯研究上，走在最前面的或许是中国。通过梳理发现，2010年至2019年，我国石墨烯相关的支持政策就有230多条，其中国家层面共出台了40多条政策，可见我国对石墨烯产业发展的重视，而这自然也收获了丰厚的“回报”。

数据显示，截至2019年7月，全球石墨烯相关专利达到77372件，其中来自中国的专利数量就达到51759件，占全球的2/3左右；而在全球石墨烯重点专利前10席中，中国就占了3席。可见说，中国石墨烯的研发水平在国际上处于相对领先的地位。

还有重要一点不得不提的是，2018年，年仅22岁的中国天才少年曹原，成功破解了一个困扰了世界科学家百年的难题——石墨烯超导问题，为物理学领域取得了突破性的进展。凭借这一研究成果，曹原当年还登上了全球顶级科学杂志《自然》的封面，当选为2018年影响世界的10大科学人物，并位居榜首。《自然》杂志还称他是“石墨烯的驾驭者”，真可谓是“江山代有人才出，各领风骚数百年”。

当然，虽然石墨烯技术正加速发展，但其仍以实验室研发阶段为主，产品尚未成熟，还不适合大规模生产。这需要后续不断地投入，抢占石墨烯产业发展先机。对此，各位怎么看？