瑞典皇家科学院5日宣布，2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们研究二维材料石墨烯的开创性实验。

　　这项奖的揭晓，让人相当吃惊：一方面是获奖者之年轻，海姆现年51岁，诺沃肖洛夫只有36岁；另一方面是获奖速度之快：从他们2004年首次在实验室制成石墨烯，到昨天获奖仅6年时间。

　　感谢透明胶带

　　6年前制成世上最薄材料

　　大家对石墨不陌生，石墨烯是什么东西？

　　石墨烯，目前世界上最薄的材料。它的理论厚度是0.335纳米，只有一个原子厚。通俗地说，它就是厚度只有一个碳原子的单层石墨。再形象点，拿人的头发来比，20万片石墨烯堆在一起的高度，才抵得上一根头发的直径。

　　它几乎完全透明，却极为致密，即使原子尺寸最小的氦气也无法穿透。这些性状可由量子物理学加以解释。

　　2004年之前的60多年里，科学家普遍认为石墨烯这种纯粹的二维晶体材料无法稳定存在，有些“不信邪”的科学家曾试图制备石墨烯，都以失败告终。2004年，海姆和诺沃肖洛夫，在英国曼彻斯特大学实验室用“机械微应力技术”制成石墨烯，同年10月对此发表了第一篇论文。

　　他们怎么成功的？

　　说起来很简单：有石墨片、透明胶带和显微镜，够矣。海姆和伙伴，用透明胶带反复对石墨进行粘贴与撕开，由于石墨层之间容易互相剥离，每一次粘贴和撕开都能让石墨片的厚度变小。如此循环往复，最后能把石墨片剥离到一个“极限”：只有一个碳原子厚度的单层石墨，这就是石墨烯。

　　就这样，海姆和同伴在显微镜下寻找到他们制成的石墨烯。这一发现，当时在科学界引起轰动——不仅因为这是历史突破，还因为科学家们发现：石墨烯有很多新奇特性，是继富勒烯和碳纳米管后又一个里程碑式的新材料。

　　从那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的最热门话题之一。

　　获奖者有些意外

　　照常上班做实验

　　诺贝尔物理学奖当地时间5日11时45分(北京时间5日17时45分)揭晓，评审委员会当天早晨已通知海姆他获奖的消息。海姆收到获奖信息时，正在回复电子邮件。

　　在随后的奖项揭晓仪式上，海姆接受了评审委员会的现场电话连线，接受记者提问。他说，前一晚工作到晚上9点，睡得不错；获奖是“意料之外、震惊”。他还说，忘了当天是诺贝尔物理学奖揭晓的日子。

　　尽管如此，海姆话语间难掩喜悦。

　　有记者问他当天的日程安排，他回答：“回去办公室工作，完成上星期没有写完的一篇论文。我会继续努力工作，继续平常生活，因为我不是因为获奖就会余生停止工作的人。”

　　被问到石墨烯的应用前景时，海姆说他无法具体预测，但用塑料作比，“石墨烯有改变人们生活的潜力”。

　　另一个获奖者诺沃肖洛夫也被记者电话“骚扰”，他不愿放下手头实验，反问记者：“如果我现在不停下实验，是不是以后就不再有机会(接受采访)？”

　　海姆现年51岁，生于俄罗斯索契，荷兰籍；诺沃肖洛夫现年36岁，生于俄罗斯下塔吉尔，英国和俄罗斯双重国籍，2004年获得荷兰奈梅亨大学博士学位，他是1973年来最年轻的诺贝尔物理学奖得主。两人都是在俄罗斯开始物理学研究生涯。

　　海姆是诺沃肖洛夫在荷兰奈梅亨大学的博士生导师，诺沃肖洛夫毕业后追随海姆到英国曼彻斯特大学物理与天文学院任教(海姆同时受聘奈梅亨大学)，现在都是教授。他们将分享1000万瑞典克朗(约合150万美元)诺贝尔奖奖金。

　　两人获奖，让曼彻斯特大学的诺奖得主增加到4个，校长南希·罗斯韦尔说：“这真是个好消息。这又是一个在对科学的兴趣和实践基础上作出重大发现的例子，他们的发现具有重要的社会经济意义。”

　　荷兰奈梅亨大学分子材料研究所所长伊万·霍利曼也非常兴奋。他说：“我们一下子培养了两个诺贝尔奖得主！我们对他们获奖感到非常高兴，因为整个研究所长期以来在他们获奖项目上投入了很多努力。”

　　最终可能替代硅

　　研发全新超级计算机和触摸屏

　　制成石墨烯到现在，6年过去了，对它的研究有何进展？它的应用价值在哪？

　　诺贝尔物理学奖评审委员会昨天公告说，石墨烯是“完美原子晶体”，作为二维结构单层碳原子材料，它的强度相当于钢的100倍，导电性能好、导热性能强。

　　这是因为，碳原子间的作用力很强，虽经多次剥离，石墨烯的晶体结构仍非常完整。这保证了电子在石墨烯平面畅通无阻地迁移，且迁移速度比在传统半导体硅材料上迁移，要快数十倍甚至上百倍。

　　目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差，但石墨烯能被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管，传输速度将远远超过目前的硅晶体管，可用于全新超级计算机的研发。届时，石墨烯可望超越硅晶体，突破现有物理极限，让电脑运行速度更快、能耗降低。

　　正因如此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，引发一场电子工业革命。

　　瑞典皇家科学院认为，海姆和诺沃肖洛夫的研究成果不仅带来一场电子材料革命，将极大促进汽车、飞机、卫星和基因测序等的发展，而且还有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。

　　诺贝尔物理学奖评审委员会预计，石墨烯与塑料复合，可以凭借韧性，创制更耐热、更结实、可导电的“新型超强材料”，具有超薄、超柔和超轻特性。

　　石墨烯因具备透明和良导体性状，还可用于制造触摸屏、发光板和太阳能电池。

　　笼统地说，石墨烯能让未来生活更便捷和美好。

　　获奖如此快

　　是不是有些不正常？

　　以前，自然科学类研究，由于需要经受时间和实践检验，从取得成果到获得诺贝尔奖，多数间隔着几十年。

　　这一次，海姆和诺沃肖洛夫只用了6年。

　　有消息说，海姆在2008年就获得诺贝尔物理学奖提名(暂时无法证实真实性，因为诺奖提名要保密50年)。

　　海姆昨天坦言，一些同事先前告诉他，石墨烯研究将获得诺贝尔奖。他的回应是：“我不认为(发表有关石墨烯的第一篇论文)6年后就会获奖。”

　　对此，诺贝尔物理学奖评审委员会一位评委昨天回应说，评审委员会当然不是根据一篇论文让海姆和诺沃肖洛夫获奖，而是涉及他们对“石墨烯分离、认定和分类”的研究。

　　评审委员会的新闻稿说，把研究工作视为“游戏”是海姆研究团队的特点之一，“在(游戏)过程中学习，谁知道，或许有一天会中大奖”。

　　有意思的是，海姆2000年跟另一科学家贝瑞曾获“搞笑诺贝尔物理学奖”，他们用磁性克服重力作用，让一只青蛙悬浮在半空中。他们推测，用类似方法能试着克服一个人的重力作用，让他(她)在半空中漂浮起来。

　　看看吧，就算“玩”，人家也能“玩”出诺贝尔奖。

　　(综合新华社报道)