石墨烯在月球上有吗？如若有并带回地球，将颠覆新质生产力

文︱关品方

大约在四年前，根据泛科学（Pan Science）网站的报道，美国航空航天局（NASA，又名美国宇航局或美国太空总署）第一次通过同温层红外线天文台，在月球的暗面上发现了水。观测结果发表在“自然天文学”的权威杂志上，推断月亮上的水应该分布在表面各处而不仅限于阴影遮蔽的地方。NASA在月球表面的克拉维斯环形山取得数据，发现在这个非常大的撞击坑里面有水，浓度约为百万分之100至412，等于每立方公尺有350毫升左右。科学家们进一步发现，在两层石墨烯结构之中有水分子的存在。一般水分子用手去捏，会维持液体的状态；但是当水分子被两层石墨烯挤压到只剩下原子的厚度时，水分子就会变成氢正离子和氧负离子，经化合后重新又可以产生水。那么，石墨烯究竟是什么东西？是否藏在月球的土壤（简称月壤）里，因此产生出水来？

石墨烯是目前世界上已知最薄、最强、导电导热性能最高的一种新型纳米材料。它的发展前景被很多新材料科学家看好，因此被称为“黑金”。石墨烯是单层石墨片，把单层石墨片堆叠起来，叠到足够厚就可以得到石墨。把石墨一层一层地剥下来，剥出来的单层就是石墨烯。它是一种百分百纯净的碳材料，是具有代表性的二维（平面）材料。石墨烯曾一度被认定是一种假设性的结构，无法单独稳定存在，因为没有三维立体结构。现时科学家怀疑，这种结构可能在月球上有。

根据人民网大约3年前的报道，2004年英国曼彻斯特大学物理学家盖姆和洪沃肖格夫领导的团队首次成功利用微机械剥离法从石墨中分离得到石墨烯，颠覆了物理学界“二维原子晶体不可能在有限温度下稳定存在”的传统思维模式。他们也因此在2010年获得诺贝尔物理学奖。

如上所述，石墨烯是世界上目前已知最薄最硬而且导电性最好的纳米材料。它几乎完全透明，具有很大的应用前景，包括储能、医疗、电子等各个领域，更适合用于高频电路，因此有希望成为硅（或矽）的替代品，进而提升未来计算机的运行速度，减少能耗。在人工智能和大数据运算方面，石墨烯是突破性的发现，因为大幅度减少耗电量。

笔者翻查资料，根据南开大学物理科学研究院教授蔡卫的说法，对石墨烯的研究集中在三个方面。一是石墨烯及其复合材料的制备及其性能研究，二是基于石墨烯的基础物理研究，例如量子物理和极化激元物理等，三是石墨烯光电子器件及其应用。举一简单例子，4年前华为发布的国内首款5G平板华为MatePadPro5G，搭载了超厚3D石墨烯散热技术，总厚度达到400微米。笔者现在同时使用3款手机，其中之一正是这部华为手机，估计不少华为用户也正在使用。

如果在月球表面发现有石墨烯而且能够带回到地球，将会是颠覆性的新质生产力。经济学理论：生产力有六种，资源是其中之一。新材料和新能源是构成高质量资源的重要环节，也就是新质生产力之一。20年前，中国正式开展月球探测工程，分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地三个阶段。估计到2030年（或之前），中国将会实现载人登月，到时看能否探测到石墨烯带回地球。本文上面所述，只要努力搜寻，都可以从公开的资料找到，并不是国家机密。

笔者今后或会就有关人力、资本、技术、资源、动能和土地6个方面，详细介绍笔者认为应怎样定义新质生产力。目前很多人都谈及新质生产力，其实可能对此有误解。为了避免人云亦云，需要学者专家们及时提出，集思广益，纠正谬见。

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