南充籍院士訪談·成會明：四十載“碳”索 書寫科研報國傳奇

在深圳這座創(chuàng)新之都，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的展示中心內(nèi)，一件件碳材料與新能源領(lǐng)域的“黑科技”展品熠熠生輝。成會明院士，這位從四川山區(qū)走出的科學(xué)家，正站在展柜前，用溫和而堅定的聲音，講述著他跨越四十載、與碳材料緊密相連的科研人生。從翻山越嶺求學(xué)的少年，到國際碳材料領(lǐng)域的拓荒者，再到如今致力于“雙碳”戰(zhàn)略的引路人，成會明用他的智慧與汗水，書寫了一部屬于科學(xué)家的報國傳奇。

大山里的少年：

從翻山求學(xué)到誤打誤撞入“碳門”

中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的園區(qū)里綠樹成蔭。穿過繁忙的實驗室走廊，工作人員領(lǐng)著我們尋到成會明的辦公室——一間緊鄰電梯間的小屋。推門而入，目光所及之處，盡是堆疊如山的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、裝著碳材料樣品的密封管。辦公桌緊挨著墻角擺放，兩人并排行走時需側(cè)身避讓。“院士平時就在這兒辦公，經(jīng)常和學(xué)生擠在桌前討論實驗方案。”工作人員輕聲介紹。

因空間并不寬敞，采訪最終轉(zhuǎn)移到樓下的展示中心。這里宛如一座碳材料與新能源的“科技博物館”：閃閃發(fā)光的單壁碳納米管薄膜、薄如蟬翼的石墨烯纖維……成會明穿著一件普通的白色襯衫，戴著黑框眼鏡，指尖輕輕拂過展柜里的樣品，笑容溫和地說：“這些‘黑科技’，都是我們一步步‘燒’出來、‘磨’出來的。”在陳列著數(shù)十年科研成果的展柜前，這位從山區(qū)走出的院士，打開了他跨越四十載的科研人生畫卷。

“我這輩子，好像總在‘翻山’。小時候翻物理的山頭上學(xué)，后來翻科研的山頭搞創(chuàng)新，現(xiàn)在翻‘雙碳’的山頭謀發(fā)展。”成會明的開場白，帶著巴蜀人的爽朗與樸實。

“我祖籍是四川南充蓬安金甲鄉(xiāng)，父親在那里出生長大。我1963年出生在巴中山區(qū)，家在河邊半山腰，上學(xué)要翻兩個山頭。”成會明回憶，雖然路途辛苦，但與鄰居小孩結(jié)伴同行充滿快樂。小學(xué)和中學(xué)時他成績不錯，常代表學(xué)校參加活動。

命運曾兩次試圖阻斷他的求學(xué)路。因家庭變故，成會明險些輟學(xué)，父母深知“讀書是唯一的出路”，毅然將他送往新疆親戚家，讓他得以繼續(xù)學(xué)業(yè)。在新疆的日子里，他一邊讀書一邊幫著做家務(wù)，與同學(xué)們同吃同住同勞動，這段經(jīng)歷更讓他懂得了堅持的意義。1980年，17歲的成會明回到巴中參加高考，成為家鄉(xiāng)中學(xué)第一個考入重點大學(xué)的學(xué)生。他第一志愿填報了四川大學(xué)，因服從調(diào)劑，被湖南大學(xué)化學(xué)化工系錄取。“報到后才知道，這個專業(yè)核心是研究碳材料，當(dāng)時完全沒概念，沒想到一扎進(jìn)去就是一輩子。”

大學(xué)畢業(yè)后，成會明得知中科院金屬研究所的張名大研究員是國內(nèi)碳材料領(lǐng)域的權(quán)威，便發(fā)奮考取了他的研究生。在張名大研究員的指導(dǎo)下獲得碩士學(xué)位后，他又師從師昌緒院士、周本濂院士攻讀博士學(xué)位，還在日本學(xué)者小林和夫教授的共同指導(dǎo)下，專注于碳纖維增強金屬基復(fù)合材料研究。1990年，他被派往日本通產(chǎn)省九州工業(yè)技術(shù)研究所任客座研究員，語言障礙、文化差異并未阻擋他的腳步。“那時候沒有休息日，每天泡在實驗室里，文獻(xiàn)看了幾百篇，實驗失敗了幾十次。”最終，他提出了碳纖維表面附著陶瓷微粒制備復(fù)合材料的創(chuàng)新方法，工藝簡單且可控性強，相關(guān)成果在國際期刊發(fā)表后引發(fā)廣泛關(guān)注，1992年，成會明被日本國立長崎大學(xué)聘為正式教師。

“在日本的待遇很好，但總覺得心里空落落的。”成會明坦言，當(dāng)時祖國的碳材料研究與國際差距明顯，“作為中國人，總想把所學(xué)用在祖國的土地上”。1993年，接到李依依院士、周本濂院士的回國邀請后，他毫不猶豫地辭了職，帶著幾箱書籍資料回到中科院金屬研究所。“回國時啥都沒有，沒有科研經(jīng)費，沒有實驗室，連張像樣的書桌都沒有。”在所里的支持下，他拿著兩萬元所長基金，在電梯旁的一間小屋開啟了“燒炭”生涯——每天與高溫爐、炭粉為伴，反復(fù)調(diào)試實驗參數(shù)，常常忙到深夜。1999年，他的團隊成功制備出純度高、直徑1.85納米的單壁碳管，可在室溫下高效儲氫，這一成果入選“中國十大科技新聞”，《人民日報》報道稱其“為該領(lǐng)域迄今為止最令人信服的結(jié)果”。

碳材料的拓荒者：

從基礎(chǔ)研究到“雙碳”新征程

“碳是個神奇的元素，地球上最硬的金剛石、最軟的石墨，都是碳的同素異形體。我的工作，就是把碳的潛力發(fā)揮到極致。”在展示中心的碳納米管展柜前，成會明指著一片黑色薄膜介紹，“這就是我們當(dāng)年研制的單壁碳管薄膜，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在航空航天、電子設(shè)備等多個重點工程中”。

數(shù)十年科研生涯中，成會明在碳材料領(lǐng)域不斷突破。截至目前，他已獲發(fā)明專利300余項，發(fā)表論文1080余篇，H因子高達(dá)187，連續(xù)多年入選化學(xué)、材料、環(huán)境與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際高被引科學(xué)家。

“碳材料無處不在，我們吃的蔬菜是碳水化合物，用的塑料、纖維含有碳鏈，手機散熱材料、鋼鐵冶煉用的焦炭，都離不開碳。”面對記者關(guān)于碳材料應(yīng)用的提問，成會明舉例說明。談及市場上琳瑯滿目的石墨烯產(chǎn)品，他笑著提醒：“石墨烯確實有紅外抗菌、高效導(dǎo)熱等特性，比如添加在纖維制成的襪子里能抗菌，制成發(fā)熱體可發(fā)射紅外線，但它不是包治百病的‘神藥’，消費者別被商家的夸大宣傳忽悠了。”

隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的提出，成會明的科研方向又有了新的延伸。2021年6月，他在中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院創(chuàng)建碳中和技術(shù)研究所并擔(dān)任所長，從“燒炭翁”變身“消碳翁”，開啟了新的科研征程。“雙碳不是一句口號，需要實實在在的材料和技術(shù)支撐。”他介紹，目前團隊主要聚焦兩大方向：一是新型能源材料制備，二是拓展材料在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用，“比如鈣鈦礦太陽電池、疊層太陽電池，我們要實現(xiàn)低成本、高效率的太陽能轉(zhuǎn)化；氫能方面，重點研發(fā)高效催化劑，用更少電力電解水制氫，降低成本、減少碳排放”。

在展示中心的新能源展區(qū)，成會明指著一塊半透明的電池樣品說：“這是我們研發(fā)的鈣鈦礦疊層電池，實驗室轉(zhuǎn)化率已超過30%，正在和企業(yè)合作推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，未來有望替代傳統(tǒng)硅基電池，讓太陽能發(fā)電更便宜、更普及。”他補充道，氫能作為清潔二次能源，未來不僅能驅(qū)動電動汽車，還可替代家庭天然氣，“但目前制氫成本高、效率有待提升，我們的目標(biāo)就是攻克這些瓶頸，讓氫能真正走進(jìn)千家萬戶”。

成會明的科研理念，深深影響著團隊中的年輕人。博士后羅杰正在研發(fā)新型二維能源材料，用于高安全低溫快充型動力鋰離子電池，“成院士常說，科研要盯著國家需求，我們的材料要是能應(yīng)用在新能源汽車上，就能為雙碳多作一份貢獻(xiàn)”。另一位博士后蘭雪俠也深有感觸：“院士每天工作排得滿滿當(dāng)當(dāng)，卻總能抽出時間聽我們匯報，他不看重論文數(shù)量，更關(guān)心我們的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，鼓勵我們沉下心做長遠(yuǎn)研究。”在兩位年輕人眼里，成會明數(shù)十年如一日的求真務(wù)實、開拓創(chuàng)新精神，是他們最寶貴的財富，“他讓我們明白，科研之路沒有捷徑，唯有堅持與熱愛才能走得遠(yuǎn)”。

薪火相傳的引路人：

家國情懷與科研精神的傳承

“一個人的力量有限，只有培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的年輕人，國家的科技事業(yè)才能后繼有人。”在展示中心的人才培養(yǎng)板塊，陳列著成會明指導(dǎo)過的研究生名單，其中不少人已成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)帶頭人。四十年來，他累計指導(dǎo)兩三百名研究生、博士后，用獨特的育人理念為科研界輸送了大量新鮮血液。

“我給學(xué)生的是平臺和方向，不是條條框框。”成會明說，他從不強迫學(xué)生按照自己的思路做研究，而是鼓勵他們自由探索、大膽創(chuàng)新，“年輕人有想法、有沖勁，要給他們試錯的機會，哪怕實驗失敗了，也是寶貴的經(jīng)驗。”羅杰回憶，有一次他的實驗陷入瓶頸，連續(xù)幾周沒有進(jìn)展，成院士沒有批評他，反而和他一起分析文獻(xiàn)、調(diào)整方案，“他說科研就像翻山頭，遇到陡坡很正常，關(guān)鍵是要找到正確的路徑，這種耐心和包容，讓我們敢于挑戰(zhàn)難題”。蘭雪俠則提到，院士不僅在學(xué)術(shù)上指導(dǎo)他們，還經(jīng)常分享自己的成長經(jīng)歷。“他告訴我們，做科研要有熱情、有堅持，不要被‘內(nèi)卷’裹挾，做好自己的事最重要。”

這份對年輕人的關(guān)愛，源于成會明自身的成長經(jīng)歷。他始終牽掛著南充的發(fā)展，多次回到南充蓬安尋親，在西華師范大學(xué)等高校開展學(xué)術(shù)交流。“南充是歷史文化名城，有豐富的科教資源和礦產(chǎn)資源，相信在新能源、新材料等領(lǐng)域一定能大有作為。”談及祖籍地南充，他眼中滿是期待，還笑著說起南充美食：“川北涼粉很有特色，可惜我嗓子不好，不能吃太辣，每次回去都要嘗一嘗。”

作為科研工作者，成會明始終懷揣著強烈的家國情懷。從放棄日本優(yōu)厚待遇毅然回國，到在簡陋條件下開創(chuàng)碳材料研究新局面；從深耕基礎(chǔ)研究到聚焦國家“雙碳”戰(zhàn)略，他的每一步都與祖國的發(fā)展同頻共振。“科學(xué)無國界，但科學(xué)家有祖國。”他感慨道，當(dāng)年回國時，我國碳材料研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際，如今已躋身世界前列，“這說明只要我們堅持不懈，就能實現(xiàn)從跟跑到并跑、再到領(lǐng)跑的跨越”。

采訪臨近結(jié)束時，夕陽透過展示中心的玻璃窗，灑在成會明的身上，也照亮了展柜里那些凝聚著智慧與汗水的科研成果。從四川山區(qū)的翻山少年，到國際碳材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，再到致力于雙碳事業(yè)的“消碳翁”，成會明用四十年的堅守與創(chuàng)新，書寫了一部科學(xué)家的報國傳奇。正如他所說：“科研之路沒有終點，只要國家需要，我就會一直走下去。”

院士檔案

成會明，1963年10月出生于四川巴中，籍貫四川蓬安。現(xiàn)任中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長，深圳理工大學(xué)廣東省院士工作站教授，中國科學(xué)院金屬研究所首席科學(xué)家。2013年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，2014年當(dāng)選為發(fā)展中國家科學(xué)院院士，2025年當(dāng)選為歐洲科學(xué)院院士。

主要從事碳納米管、石墨烯與其他二維材料、新型能源材料等制備、性能及應(yīng)用等研究。提出了浮動催化劑化學(xué)氣相沉積、非金屬催化劑化學(xué)氣相沉積制備碳納米管等方法，促進(jìn)了碳納米管的研究與應(yīng)用；提出了模板導(dǎo)向化學(xué)氣相沉積等方法，制備出石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料、毫米級單晶石墨烯，發(fā)展了石墨烯、氧化石墨烯、六方氮化硼等二維材料的宏量剝離制備技術(shù)；提出了可高效儲能與轉(zhuǎn)化的層次孔材料設(shè)計、晶面調(diào)控等方法，制備出一系列新型能量轉(zhuǎn)化與儲存材料；研制出塊體各向同性熱解石墨材料，批量應(yīng)用于多項重點工程。相關(guān)成果獲發(fā)明專利300余項，發(fā)表論文1080余篇，H因子187，被科睿唯安評選為化學(xué)、材料、環(huán)境與生態(tài)學(xué)三個領(lǐng)域的國際高被引科學(xué)家。

曾擔(dān)任1項973項目（2000-2005）和2項國家納米重大研究計劃項目（2006-2010，2011-2015）首席科學(xué)家、國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體項目負(fù)責(zé)人（連續(xù)三屆）和“六元環(huán)無機材料”基礎(chǔ)科學(xué)中心負(fù)責(zé)人。曾獲國家自然科學(xué)二等獎4項（2006，2017，2020，2023）、國防科技進(jìn)步二等獎（2010）、何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎（2010）、美國碳學(xué)會Charles E.Pettinos獎、德國SGL集團Felcht獎、美國化學(xué)會ACS Nano講座獎等獎勵。

院士訪談

成會明寄語青年一代：

要敢于質(zhì)疑勇于創(chuàng)新

2024年盛夏，成會明院士接受南充市融媒體中心記者采訪。南充市融媒體中心記者 梁洪源 攝

記者：您的成長經(jīng)歷如何塑造了您的科研品格？對于南充，您有怎樣的情感與期待？

成會明：我祖籍四川南充蓬安金甲鄉(xiāng)，在巴中山區(qū)長大。小時候翻山上學(xué)雖然辛苦，卻磨煉了我不怕吃苦、堅持不懈的性格——這后來成了我科研路上最重要的品質(zhì)。南充對我影響深遠(yuǎn)，我多次回南充交流、尋親。南充是歷史文化名城，有西華師大、西南石油大學(xué)等高校，科教資源豐富。我相信南充能在新能源、新材料等領(lǐng)域把握機遇，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

記者：您當(dāng)年“誤打誤撞”進(jìn)入碳材料領(lǐng)域，是什么讓您將其視為終身事業(yè)？碳材料究竟與我們的生活有多密切？

成會明：對于碳材料，我一開始是感覺陌生的，但越深入越著迷——碳元素太奇妙了，從金剛石到石墨，形態(tài)性能千變?nèi)f化。碳材料其實無處不在：我們穿的化纖含碳鏈，手機散熱靠碳材料，鋼鐵冶煉離不開焦炭，甚至吃的糧食也是碳水化合物。它早已深入生活的方方面面。

記者：作為石墨烯領(lǐng)域的資深專家，您如何看待其產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與未來？消費者應(yīng)如何理性看待相關(guān)產(chǎn)品？

成會明：石墨烯經(jīng)歷炒作后“冷下來”，恰恰是行業(yè)走向理性的好事。它確實具備抗菌、導(dǎo)熱等獨特性能，但絕非“萬能材料”。產(chǎn)業(yè)化需要時間，需要科學(xué)家、企業(yè)、政府共同攻克技術(shù)與應(yīng)用難題。對消費者而言，應(yīng)理性看待宣傳，例如添加石墨烯的纖維制品確實有一定抗菌功能，但切勿輕信夸大其詞的“包治百病”之說。真正的顛覆性應(yīng)用，值得給予耐心與期待。

記者：您創(chuàng)建碳中和技術(shù)研究所，核心研究方向是什么？在太陽能與氫能這兩大新能源賽道上，團隊取得了哪些進(jìn)展？

成會明：研究所核心圍繞“雙碳”目標(biāo)，聚焦兩點：一是新材料制備，二是拓展新能源應(yīng)用。在太陽能方面，我們研發(fā)的鈣鈦礦與疊層太陽電池，實驗室轉(zhuǎn)化效率已超30%，正與企業(yè)合作推動產(chǎn)業(yè)化，目標(biāo)是實現(xiàn)低成本、高效率發(fā)電。在氫能方面，我們主攻高效催化劑研發(fā)，致力于用更少的電力電解水制氫，以降低成本、提升效率，推動氫能作為清潔二次能源在未來交通、化工及生活中的大規(guī)模應(yīng)用。

記者：您培養(yǎng)了大批優(yōu)秀科研人才，您的育人理念是什么？在您看來，青年科研人員應(yīng)如何應(yīng)對當(dāng)下的競爭環(huán)境？

成會明：我的理念是“給平臺、給方向、給信任”。我從不要求學(xué)生亦步亦趨，而是鼓勵他們自由探索、大膽試錯。面對所謂的“內(nèi)卷”，青年科研人員不必焦慮，更不應(yīng)被其裹挾。關(guān)鍵是要找準(zhǔn)方向、保持熱情、堅持不懈，把精力聚焦于真問題、真創(chuàng)新。科研是長跑，唯有沉下心來，才能做出有價值、有影響力的成果。

記者：回顧數(shù)十載科研生涯，您認(rèn)為支撐您不斷前行的最重要精神是什么？對青年一代有何寄語？

成會明：支撐我的，是熱情、堅持與家國情懷。對科研保持熱愛，才能在枯燥中尋得樂趣；認(rèn)定目標(biāo)堅持不懈，才能跨越障礙；而將個人事業(yè)與國家需求相連，則讓一切奮斗更有意義。我想對青年一代說：你們身處國家支持科技創(chuàng)新力度空前的時代，這是難得的機遇。請保持自信，敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新，同時腳踏實地、目光長遠(yuǎn)。用實實在在的科研成果，為國家發(fā)展貢獻(xiàn)智慧，你們一定能走出更精彩的道路。

來源 | 南充日報、南充融媒