“我们不仅要做好‘从0到1’的原始创新，更要实现‘从1到10’的产业化突破，让石墨烯材料真正赋能国民经济高质量发展”
“十五五”时期是基本实现社会主义现代化夯实基础、全面发力的关键时期。面对复杂多变的国际环境，洞察时与势、把握危与机、统筹内与外至关重要。“中国式现代化离不开科技现代化支撑，而新材料作为产业变革基石，正是培育新质生产力、筑牢现代化产业体系的关键抓手。”新年伊始，全国政协常委、北京市政协副主席，九三学社中央副主席、北京市委主委，中国科学院院士，北京大学化学与分子工程学院教授，北京石墨烯研究院院长刘忠范，已踏上新征程。
从科技创新到身体力行探索产业创新融合，再到身兼多职履职尽责，为国家发展积极建言……作为中国石墨烯产业领航人，刘忠范始终关注推进高水平科技自立自强、积极推动产学研协同创新、培育壮大新兴产业，既是追光者更是实干家，用行动诠释新时代科学家“扎根前沿、服务国家”的初心与担当。
秉持科学家精神，探寻真理要义
2025年11月29日，国际权威期刊《科学进展》（Science Advances）刊发刘忠范等人的文章《Texture-engineered fabrication of ultraf lat，6-inch single-crystalCu（111）wafers》。他们用创新方法解决困扰业界多年的平面内孪晶界（TBs）问题，取得成功，使高质量的单晶石墨烯晶圆的生长成为可能。
同年12月，再有成果产出。北京石墨烯研究院刘忠范院士、宋雨晴研究员，北京师范大学刘楠教授，中北大学苏宁宁副教授等研究团队，创新设计石墨烯包覆氧化铝导热网络，为电子器件和航天热控提供突破性解决方案。
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从本科毕业论文算起，刘忠范置身科研领域已逾四十载。纵然早已越过“唯发论文是瞻”的阶段，但他对科学前沿的探索始终不倦，步履坚定，屡有突破。
刘忠范1962年出生于吉林九台一个农民家庭，1979年考入吉林工学院（现长春工业大学）。1983年大学毕业后，他赴日留学，先后在日本横滨国立大学、东京大学取得了硕士和博士学位。“在东京大学，博士生导师藤岛先生带领我进入此前从未接触过的LB膜领域，并成为该领域小有名气的专家。我第一次感受到科学和科研的乐趣，是藤岛先生把我带入了科学的殿堂。”刘忠范回忆。
刘忠范的博士后导师井口洋夫也是一位学问大家，善于从哲学高度思考科学问题。“他给了我极大的自由度去探索，使我深深地爱上了交叉学科研究。”刘忠范直言两位导师言传身教之重要，“两年时间的学习，加深了我对科学研究的理解，获得了从事交叉学科研究的勇气，并对我日后从事纳米碳材料研究产生了深远影响”。
1993年6月，带着两位导师赠送的60余箱仪器设备，刘忠范从日本回国，在北京大学化学系创立研究室，建立了自己的科研团队，成为国内最早从事新兴纳米科技的学者之一。三十多年后的今天，刘忠范依然记得实验室初创时期的火热场景。没有资金，因陋就简，为了制作扫描隧道显微镜的防震台，大家跑到建筑工地找沙子，到北大木工厂索要锯末。当时正值雨季，来来回回折腾好几次才把锯末和沙子晒干使用。“刚过而立之年的我，年轻气盛，干劲冲天，跟学生一道摸爬滚打，根本没有上下班的概念。记得那个时候化学大楼晚上九点锁门，经常跟学生一起‘翻铁门’，屡屡遭到保安训斥。”曾为了一个学术问题、一个实验方案，他不惜跟学生争论得面红耳赤；也曾为了一个实验上的小突破，带着学生大半夜跑到蓝旗营对面的东北菜馆喝酒庆祝。
那些只为科学理想而奋斗的激情岁月，至今在刘忠范的记忆中闪闪发光，也成为那些年轻学生日后科研从教、追随各自梦想路上持久的动力。
1998年，刘忠范从碳纳米管开始启动了纳米碳材料研究之旅，第一项工作是碳纳米管的有序组装。不知不觉，他成为“第一个吃螃蟹的人”，开辟了准一维纳米材料的自组装领域。在刘忠范的带领下，实验室的课题组攻克了很多难题——发展了低维碳材料的化学气相沉积（CVD）生长方法学，建立了精确调控碳纳米管、石墨烯等低维碳材料结构的系列生长方法；首次将有机小分子的自组装概念拓展到准一维碳纳米管领域，建立了多种化学自组装方法等。
“研究的乐趣在于过程而非结果本身，因为过程之中隐藏着新的发现、新的发明和新的目标。”早年间手写的一段科研感悟，恰是刘忠范科研生涯的生动注脚。他曾在一次采访中回忆，自己早年因实验操作失误，发现了偶氮苯的“电场异构化反应”。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯。这种世界上强度最高、导电性最好、导热性最好且最轻的材料，一经问世便备受全世界追捧。与此领域近在咫尺的刘忠范却一直在全球“石墨烯热”中保持冷静。四年后，他花了大半年时间遍历国际学术会议，最终下定决心进军这一领域。
尽管在石墨烯领域的研究起步较晚，但是借助于前期在碳纳米管研究领域的丰厚积淀，刘忠范及其团队在石墨烯领域的研究进展迅速。他带领团队在石墨烯可控生长方法上持续突破，建立了系列精准调控方法，相关成果被应用于尖端装备领域。
生活中，刘忠范亲切、随和、幽默，但在科研上，他严谨较真，不能有丝毫含糊。面对科研论文时，即便有一个字词、标点符号不够准确，也绝不允许。四十多年来，始终不渝的科学家精神，支撑他在LB膜、碳纳米管、石墨烯等多个前沿方向持续产出原创成果，始终走在学科发展的国际前列。
正因如此，刘忠范格外看重基础研究的“压舱石”作用。面向“十五五”时期国家战略需求导向，他再次提议加大对自由探索、非共识研究的稳定支持，鼓励科研人员闯“无人区”，在核心问题上攻坚，实现更多“从0到1”原创突破，为技术迭代积蓄源头力量。
坚定产业报国，制备决定未来
北京石墨烯研究院，静静坐落于北京市海淀区翠湖南畔。从外面看，这里掩映在一片绿意之中，安静清幽。推门而入，却是一片充满希望的生机盎然之地。
自2004年被发现后，“新材料之王”石墨烯备受瞩目。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在新材料、信息技术、能源、生命医学、国防军工等领域具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。“如果说硅是20世纪的战略新兴材料，那么石墨烯应该是21世纪的战略新兴材料。”刘忠范说。
此后十余年，石墨烯公司在全国各地如雨后春笋般冒了出来，一场轰轰烈烈的“造烯运动”已然开始，但“科研热、产业凉”的局面始终难以改变。刘忠范形象地打比方为：“如果创新链从0到9排列，那么0到3是原始创新和基础研究，通常由高校和科研院所来做，这部分必须扎扎实实地做，没有任何偷懒的可能。7到9是产业落地、走向市场，通常由企业推动。缺失的是4到6的中间环节，是规模化、工程化阶段。”
一直关注科研成果产业化的刘忠范，又恰在此时获得了一个“关键机遇”——北京市科委挂职。作为石墨烯领域的专家，他受命牵头制定北京市石墨烯发展规划。犹如科研领域的勇于担当、勇于探索，“我立志不能像其他很多规划那样制定完了就束之高阁，要有一个实质性落地平台”。按照当时如火如荼的“新型研发机构”标准，刘忠范发起创建“北京石墨烯研究院（BGI）”，开启了人生的“第二次创业”。
已届花甲之年再启新征程，刘忠范对此倾尽心力。他为BGI设计了“一对一孵化”的独特模式，在成立北京石墨烯研究院的同时，成立了北京石墨烯研究院有限公司。研究院按照公司战略牵引进行研发，成果只在自家公司孵化。不像很多研发机构和研发平台以孵化众多小微企业为目标，BGI目标是只孵化一家公司— 家超级公司；他亲自设计了实验室基本结构，甚至一个电灯开关的位置，都是他敲定的。原因无他，只因他对实验室太过熟悉，怎样布局最利于实验操作，他心中有数。
2018年10月25日，北京石墨烯研究院正式揭牌成立。2019年全国两会结束后，刘忠范立刻带领团队花了半年时间走遍全国14个省29个城市，实地考察了上百家石墨烯企业和相关研发机构。每到一地，他都深入企业、研究机构调研、座谈，经常到夜里才完成一天的行程。回到住地，他还要召集团队开会，布置接下来的调研内容。团队成员都笑谈“收获确实大，就是太累了”。密集的奔忙后，“我就放心了，我们是有竞争力和机会的”，刘忠范笑着说。他同时强调，一种新材料要想站住脚，必须有一个离开它不行的用途，也就是“杀手锏”。
对科学探索的包容态度和勇于创新的精神，让刘忠范带领团队很快找到了“杀手锏”、石墨烯复合材料家族中的新成员——超级蒙烯材料。一次，团队一名学生将玻璃放入高温实验炉，竟在绝缘的玻璃表面“种”出了石墨烯。这一不经意的自由尝试让刘忠范产生兴趣，鼓励他继续探索。最终，团队的“无心插柳”之举竟打破了石墨烯只能在金属衬底生长的局限，不仅让超级材料更添能力，而且为后续的超级蒙烯材料诞生埋下关键伏笔。
刘忠范介绍到，超级蒙烯材料是连续态石墨烯薄膜应用的创新途径，避免了具有挑战性的剥离－转移过程，并解决了超薄石墨烯薄膜的无法自支撑问题。“它是一个大家族，包括蒙烯粉体材料、蒙烯纤维材料、蒙烯箔材、蒙烯泡沫材料等，还可以细分为蒙烯非金属材料和蒙烯金属材料。通过进一步的加工成型，可以获得石墨烯均匀分散的‘块体’材料，这也是将石墨烯均匀分散在金属块体中的绝佳方法。”
刘忠范认为，新材料的价值不在于论文或专利数量，而在于能否跨越“样品—产品—商品”的鸿沟。为此，他在BGI推动建立了“基础研究—技术研发—产业孵化”的三级创新体系。2021年开始，这种新型石墨烯复合材料已经逐步进入市场，应用在军工、无人机、风电叶片、工业烘干等领域，拥有百亿规模的大市场，让BGI形成了绝对优势。在实际应用中，超级蒙烯材料已展示出优异的性能，并与当前工程材料完美兼容，依靠工程材料的广阔市场推动其真正实现工业应用。这一创新不仅是技术上的突破，更是对“科学家+工程师+企业家”协同机制的大胆实践。
2024年，为推动自主研发的“蒙烯玻纤”实现大规模制造，刘忠范带队赴荆州考察，协调解决土地、技术对接等问题。“我们不仅是从‘0’到‘1’，而且是从‘1到‘N’。”刘忠范说，过去7年，BGI成功跨越从实验室样品到规模化、工程化生产的鸿沟，实现了从单片到大批量一致性石墨烯的高质量生产。”也是这一年，BGI在郑州牵头组建中原石墨烯实验室，并建设石墨烯产业基地，为石墨烯找到了可规模化落地的突破口。
BGI提倡的“科学精神”和“工匠精神”，使之成为有志于石墨烯产业梦的创新创业人才平台。七年时间，BGI已发展为全球最大石墨烯研发机构和产业孵化基地，团队规模450人，被评为北京科技成果与人才评价机制改革的示范区，并在国内外率先实现4英寸和6英寸石墨烯单晶晶圆、A3尺寸和卷对卷石墨烯薄膜、蒙烯玻璃纤维，以及石墨烯导热膜的规模化生产。
2025年金秋，北京石墨烯研究院（BGI）位于郑州的40万平方米中原石墨烯导热膜产线正式建成投产，有望提升我国在高端电子器件散热领域的自主供给能力；位于荆州的蒙烯玻纤生产基地正式启动建设，使蒙烯玻纤大规模制造成为可能，将应用于无人机、风电叶片除冰等高端制造领域。全球首台米级宽幅蒙烯玻纤制备系统，已实现年产5万平方米的产能，让实验室里的尖端成果真正走向了工业生产线，这份“刚柔并济”的创新正在多个领域绽放，成为改变世界的力量。
截至2025年底，BGI已与金风科技、明阳集团、平煤神马集团、金隅集团，以及众多军工部门建立深度合作，成立正烯电热、正烯新材、正烯智暖、正烯检测等多家子公司，形成多元化应用场景。“我们不仅要做好‘从0到1’的原始创新，更要实现‘从1到10’的产业化突破，让石墨烯材料真正赋能国民经济高质量发展。”刘忠范说。
在BGI展厅出口处，有一幅书法家叶培贵的墨宝：“发展石墨烯新材料产业没有捷径可走，需要不屈不挠的坚持和敢为人先的气魄，BGI人要勇于担当，肩负起时代赋予的重任，做石墨烯产业的铺路石和开拓者。”“BGI是我最投入、最有成就感的事。并没有因此获得什么‘帽子’、头衔，而是因为这是我的兴趣、我的梦想。”刘忠范在很多场合如是说到。他一直致力于做真正有用的东西。
“党的二十届四中全会明确构建高效协同的科技创新体制机制，这对石墨烯等前沿新材料领域既是机遇更是‘硬仗’。石墨烯作为革命性新材料，其创新发展既能推动传统产业升级，更能催生战略性新兴产业，为经济增长注入新动能。当前，我国石墨烯基础研究论文与专利数量领跑全球，但从实验室成果到规模化量产、从技术突破到市场竞争力，仍横亘着‘死亡之谷’转化鸿沟。我们要把论文写在祖国大地上，让科技成果从实验室走出来，参与市场竞争。”纵然已成绩斐然，刘忠范不敢须臾懈怠。面向石墨烯产业化的未来，前方仍是远征。
胸怀赤子之心，为国家社会发展积极建言
身为全国政协常委、九三学社中央副主席、中国科学院院士，刘忠范见解独到，忠言敢谏。这不仅因为他性格率直，又秉持科学家的求真务实精神，更重要的是，“一心为国家好”的赤子之心、家国之责让他每每放掉“小我”，坦诚发声。
爱国报国的信念，一直深植在刘忠范心中。留学的第8个年头，北京大学化学系教授蔡生民向他发出邀请，希望他能够回国工作。彼时的中国尚处在科技腾飞的前夜，科研条件相对落后，“出去”的多，“回来”的少。虽然科学无国界，但科学家有祖国。“在国外做的只是研究，回到国内才是真正做事业，会有更大的天地、更广的舞台。能为祖国作贡献，这就是我回国的最大心愿！”刘忠范毫不犹豫选择了回来。而后一路披荆斩棘，奋进前行。
如今，年轻的科学家早已成长为身兼多项职务的带头人，但那颗爱国报国的赤子之心澄澈如初。
2021年5月14日，刘忠范在参加全国政协“在重点领域加快启动新的国家科技重大专项”双周协商座谈会时，针对人才问题鲜明地提出建议：“迎难而上，制定更为积极的全球人才战略。”“‘张榜求帅’，扎实推进‘揭榜挂帅’。”“高度重视和尊重中小企业创新创业人才……”时隔一年，在2022年7月19日的全国政协“深入实施新时代人才强国战略”专题协商会上，刘忠范再次围绕人才积极建言。“用好用活各类人才，最重要的就是完善和淡化人才评价。真正的创新沃土是让更多的心动起来想做事，让更多的人安静下来能做事。”刘忠范的一番发言，得到了现场委员、专家的一致认同。
“我国是材料制备大国，但还不是制备强国。”2023年全国两会上，刘忠范作为十四届全国政协常委，在提案中直言产业痛点。基于北京石墨烯研究院多年来“从实验室到市场”的探索实践，他深知，基础研究的最终价值，在于转化为实实在在的生产力。2023年，刘忠范提出“补全产学研用协同创新链条”的提案，建议建立国家实验室与企业“一对一孵化”捆绑机制。
作为深耕石墨烯新材料研究的科学家，刘忠范拥有很多重量级“帽子”，但他毫不避讳对“帽子满天飞”现象的批评。在刘忠范看来，人才评价体系中的“帽子”过多，且过度依赖这些“帽子”来分配资源，不仅不利于创新型人才的成长，甚至可能阻碍人才的真正发展。他多次在各种会议场合呼吁要以习近平总书记重要讲话精神为指引，推进人才评价体系改革，促进创新人才成长。“近年来国家已经在政策导向上有所调整，但在‘帽子’治理方面仍需进一步加强。”刘忠范建议，进一步深化人才评价体系改革，弱化“帽子”的作用，建立一个公开透明、公平竞争的环境，让科研人员回归初心，专注于科研本身。“不论年龄大小，只要有本事，就应该有机会展现自己，这种环境才是创新性文化的重要标志。”
跳出科技创新、人才培养与科技成果产业化的专业领域，“军民融合”、“仪器产业特区”、“文化与城市发展相融合”等社会话题，只要对国家社会发展有利，都是他的关注。履职全国政协、北京市政协多年，他每年都密集奔赴各地深入调研。一项项务实有力、充满真知的建议，屡屡获得各方赞同，并受到中央高度重视和采纳。
繁忙的工作之余，刘忠范也热心科普，即便再忙，也不忍推辞。面对不同的群体，他总是自己加班列提纲、写讲稿。在他看来，新的历史时期，在全社会弘扬科学精神，让科学精神真正融入民族文化的血液，是应对百年未有之大变局的一大利器。作为一名知识分子，自当躬身践行，责无旁贷鼓与呼。
熟悉刘忠范的人都说，他是一个效率很高且思维转换非常敏捷的人。从科研到管理，再到参政议政，似乎永远“无缝对接”。有人好奇地问他，他总是笑笑，归结为“专注”。以科学家精神履职尽责，是刘忠范对自己的要求。
深耕石墨烯研究十八载，刘忠范将此视为余生奋斗所向。“矢志不渝国家梦，敢凭烯碳赌人生”，文学造诣深厚、擅长写古体诗的刘忠范，曾如此将自己与石墨烯的感情与责任写入诗行。
“石墨烯是我的中国梦，也是BGI人的强国梦。展望‘十五五’，面临世界百年未有之大变局，科技创新的战略意义愈发凸显。我将继续深耕石墨烯新材料领域，以‘闯’的勇气攻坚核心技术，以‘融’的智慧打通转化壁垒，以‘恒’的坚守深耕创新沃土，力争在基础研究和关键核心技术上取得更大突破，同时积极推动产学研协同创新，努力促进科技成果转化，为培育壮大新兴产业、实现高水平科技自立自强、推动经济高质量发展贡献自己的一份力量。”
2025年9月3日，中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年纪念活动在北京隆重举行。在天安门观礼，看着一款款大国重器惊艳世界，刘忠范感慨：“让伟大祖国更安全，人民生活更美好，作为致力于石墨烯研究的科技工作者，我是幸福的……”
责任编辑 王碧清
