十年前，人工智能還被叫做模式識別，中本聰也才剛剛提出區(qū)塊鏈概念。現(xiàn)如今，人類發(fā)現(xiàn)了石墨烯的新制法，利用CRISPR-Cas9戰(zhàn)勝了過去不可治愈的病癥，甚至發(fā)射了可回收的運載火箭。然而，這些在十年前可能連想都不敢想。

科學(xué)家們的薪火不斷傳承，推動著社會的車輪向前躍進(jìn)，最終造就了美好生活。其實今天的我們和十年前是一樣的，仍無法預(yù)測科技會發(fā)展成什么樣子。然而，這份未知和神秘也正是科技的獨特魅。

我們依然會繼續(xù)暢想，今后的生活會是怎樣。憧憬明天對于任何人來說都是前進(jìn)的動力，維克多雨果曾說過，“沒有什么比夢想更能創(chuàng)造未來。”

例如，堅守石墨烯研究十余載的中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所副研究員——陳成猛。他突破高品質(zhì)石墨烯規(guī)模化制備技術(shù)，通過產(chǎn)學(xué)研合作走自主創(chuàng)新之路，最終打通石墨烯從原料、材料、器件到應(yīng)用的創(chuàng)新鏈。

神奇材料石墨烯只有一層原子厚，是炭材料的基本結(jié)構(gòu)單元。由于其十分良好的力學(xué)、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和光學(xué)特性，在電子信息、特種航天、儲能和環(huán)保等領(lǐng)域都有巨大應(yīng)用潛力。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功分離出石墨烯，在科學(xué)界引起轟動，二人也因石墨烯方面的開創(chuàng)性研究于2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。自此，石墨烯及相關(guān)應(yīng)用的研究迎來了井噴。

我國的石墨烯研究始于2006年左右，那時石墨烯還只是材料人眼中的海市蜃樓，雖然看上去很美好，但無論從理論、制備還是應(yīng)用來看，石墨烯研究都僅僅是初級階段，還未披上諾獎光環(huán)的石墨烯在國內(nèi)其實并不受重視。

從2007年起，陳成猛在碳素領(lǐng)域前輩王茂章研究員指導(dǎo)下，在中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所以碩士課題為起點開始研究石墨烯，2009年開始攻讀博士并于2011年赴德國馬普協(xié)會弗里茨哈伯研究所學(xué)習(xí)。2012年，陳成猛學(xué)成歸國，順利通過博士畢業(yè)答辯，并在27歲時被破格提拔為課題組長，創(chuàng)下了煤化所的歷史紀(jì)錄。

自此，風(fēng)華正茂的陳成猛受命組建709課題組（石墨烯與新能源材料研究組），開展石墨烯的基礎(chǔ)科學(xué)研究、合成與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。作為我國石墨烯首批研究者之一，他親歷了石墨烯從實驗室到產(chǎn)業(yè)化、從樣品到產(chǎn)品、從制備到應(yīng)用的蛻變，也見證了國內(nèi)石墨烯研究和行業(yè)發(fā)展的歷程。

2010年前，由于沒有規(guī)模化生產(chǎn)，市場上石墨烯多源自實驗室合成，每克粉體價格高達(dá)3000多元。性能雖十分誘人，但高昂的價格讓大多下游用戶望而卻步。因此，在課題組成立之初，陳成猛選擇了石墨烯制備作為主攻方向，這是石墨烯研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起點，也是制約石墨烯應(yīng)用的瓶頸環(huán)節(jié)。

石墨烯是結(jié)構(gòu)精細(xì)的二維納米材料，如何在可控的成本內(nèi)制備高質(zhì)量石墨烯材料難度很大，陳成猛選擇了經(jīng)典的氧化還原法，這是一種先將石墨氧化插層合成氧化石墨中間體，再熱還原制石墨烯的方法。該方法簡單易行且原材料廣，與化工單元操作和粉體過程十分匹配，具備進(jìn)一步放大的可行性。

然而石墨烯是全新的領(lǐng)域，國內(nèi)外都沒有可供借鑒的工程化案例，所有的工藝和裝備都必須自己摸索。在陳成猛的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊與晉能集團(tuán)合作，突破了石墨烯制備工程化技術(shù)，解決了中間體分離純化和連續(xù)膨化炭化等多個工藝和裝備難題。2014年底，噸級石墨烯中試線在太原投產(chǎn)，一舉將石墨烯的生產(chǎn)成本從每克500元降至20元。材料終于出來了，而另一個挑戰(zhàn)又?jǐn)[在面前，那就是怎么去用？因為對于石墨烯這種新材料，其應(yīng)用尚不成熟，市場也亟待培育。

因此，他們不僅要供給用戶一流的材料，還要提供配套的應(yīng)用解決方案。于是，陳成猛的709課題組與山西三維合作，打造了新型儲能器件中試平臺，通過系統(tǒng)集成打通了石墨烯從原料、材料、器件到應(yīng)用的創(chuàng)新鏈，組裝了新型的石墨烯增強(qiáng)超級電容單體和模組，僅添加2wt%的石墨烯，就將儲能能量和功率密度分別提升了30%和40%。

石墨烯在學(xué)術(shù)界的熱潮依然高漲，諾獎加身更令其光芒閃耀。而歷經(jīng)十余年間我國科學(xué)家的奮斗，我國在石墨烯上的研究已位列世界先進(jìn)水平，論文發(fā)表數(shù)量居世界首位。但是，石墨烯研究與應(yīng)用之間依然存在著斷層，也面臨“文章一大片，材料看不見”的窘境。

而作為我國石墨烯科研國家隊的領(lǐng)軍人物之一，陳成猛特別注重材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。他認(rèn)為，石墨烯應(yīng)用存在“木桶效應(yīng)”，我們不能只看材料特性的長板，更應(yīng)關(guān)注那些制約商業(yè)化應(yīng)用的短板。只有立足實際應(yīng)用，通過技術(shù)創(chuàng)新打通產(chǎn)業(yè)與市場的通路，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)落地，才能真正讓石墨烯服務(wù)于中國和世界。

科學(xué)家們是各自領(lǐng)域的“大夢想家”，一起暢想著未來世界，并為之付諸行動。