金属“降维”与观念突围（新知）

吴月辉

【现象】中国科学院物理研究所张广宇团队，今年成功研制出厚度仅为头发丝直径二十万分之一的单原子层金属，这是国际上首次实现大面积二维金属材料的制备。这项突破不仅填补了二维材料领域的空白，更发掘出二维金属的轻薄、高导电、透明显示及量子效应等特性，将有力推动相关科学研究。该成果在超微型低功耗晶体管、超灵敏探测等领域应用前景广阔，有望助推材料创新产业革命。

【点评】

生活中所见的各种金属，具有长、宽、高3个维度，属于三维金属。如果金属厚度降至只有一个或几个原子，也即一张A4纸的百万分之一量级，此时高度可忽略、只有长和宽两个维度的金属被称为二维金属。

2004年，单原子层的石墨烯被制备出来，开启了二维材料研究的新纪元。自此，科研人员致力于将更多材料变成二维形式，最常见的金属自然成为目标之一。然而，与石墨烯“千层饼状”结构不同，金属每个原子都通过金属键与周围原子紧密相连，形成“压缩饼干”结构。想要像“撕”石墨烯那样“撕”出来原子级厚度的二维金属，难度极高，一度被很多人视作“天方夜谭”。

挑战“不可能”，补齐二维材料家族的一大块拼图，靠的是敢于打破常规的勇气和善借他山之石的创新思维。

团队攻坚过程中，一个故事令人印象深刻。在研究陷入瓶颈时，网上一个讲述用工业方法加热压制金属的短视频给科研人员带来新灵感。“如果按这种思路，将压力加到无穷大，做到极致，是不是就可以将金属压至单原子层？”这个想法，一开始被认为是大胆且不现实的。如果不去打破常规思维，就很难实现“从0到1”的突破。于是，团队成员果断尝试新方法，以巨大力量挤压出来金属原子层，打开了二维金属研究新天地。

攀登科学高峰、勇闯科技创新“无人区”，意味着要面对极高的失败概率，以及漫长的孤独探索。取得令人惊艳的成果，往往需要百折不挠的拼劲韧劲与“十年磨一剑”的底气定力。

回顾整个攻关历程，有团队成员坦言：“这十几年里我们不断尝试、不断失败，但始终没有放弃。只要还没有一个100%确认的答案，只要还有一丝机会，我们就去勇敢地尝试。假使最终试遍了所有方法还是没能成功，我们至少也可以说，这个材料确实是不存在的。”

科技史上许多“不可能”，实际上只是基于当时有限的知识、技术和理论框架所作出的判断。二维金属的发现、制备过程，再一次证明：不迷信学术权威、不盲从既有学说、敢于突破既有知识框架寻求全新解决方案，对于科技创新特别是原始创新具有关键意义。

创新的链条上，思想解放是关键一环。创新越是向前推进，需要打破的条条框框就越多、碰到的阻力就越大、触及的矛盾就越深，越需要观念的更新与突围。从二维金属的制备，到全固态金属锂电池“卡脖子”难关的攻克，再到新一代载人飞船“梦舟”完成零高度逃逸飞行试验，一个个创新成果叠加成加快建设科技强国的坚实步伐，背后都有求新求变、敢于怀疑、勇于突破的精神力量。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》提出：“加强原始创新和关键核心技术攻关。”广大科技工作者葆有勇闯科技创新“无人区”的决心和信心，咬定目标、不舍微末、不弃寸功，一步一个脚印，定能让原创性、颠覆性创新成果在神州大地持续涌现。

《 人民日报 》( 2025年11月04日 05 版)