第一章 一封来自丰呗的信

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时间：2003年1月2号。

地点：北京。

中国科学技术大学研究生院，简称国科大，材料学院。

元旦的第二天，和往常一样，博士研究生卢强一大早来到实验室准备开始他的实验之旅。

走进研究所，门口旁边保卫室的保安大叔忽然叫住了他，“卢强同学，这里有一封傅卫强教授的信，你处理一下吧。”

“哦，好的。”卢强应道。

为什么寄给傅卫强教授的信要交给卢强呢，其实这是有原因的，因为中国有太多的民间大科学家，就像数学学院那边就经常收到自称证明了“哥德巴赫猜想”民间数学家的信，材料所这边也是如此，经常有来信，信的内容异常兴奋声称自己有重大发现，什么碳变钻石啊，发明了一种新物质新材料啊。

原本刚回国内教学，一开始还有兴趣拆开信封看的傅卫强教授看了几封之后就没有再拆开这种信件，而是直接交给了学生处理。

对于卢强而言，这种信件简直就是他枯燥实验室生活的调剂品，他还印象很深地记得去年收到的一封信，信里面的内容照说应该要寄到化学工程学院那边去的，却不知道为什么寄到了材料学院这边来。内容涉及一种汽车，不需要外界能量，只要依靠汽车在路上颠簸和摩擦的能量发电，将这些能量储存起来就可以永久行走，后来那个民间科学家甚至还打电话过来学院，说要让院长去见他，否则耽误了他的重大成果要负责，真是让人哭笑不得，然而这种啼笑皆非的事情每天都在发生。

看来今天也不例外，就不知道又是什么新的发明，卢强接过信件，只见信封上的寄件地址写着一个他不知道的地方丰呗。

路上，卢强就把信件拆开看了，如他所料，果然又有新物质被“发明”了，写信的人说他成功从石墨中剥离出单层结构的石墨烯。

石墨烯的概念卢强知道，他的父亲是大学物理老师，母亲则是大学的化学老师，自小就受到熏陶，在家人的影响下早早对物理产生了浓厚的兴趣，所以什么杂七杂八的物理书籍都有看了点。

后来更是对材料学感兴趣，在逸仙大学读完本科后，他便考取了中国科学技术研究大学研究生院，然后幸运的成为国内材料学专家，知名教授傅卫强的学生。

傅卫强是国科大材料学院的教授，博士生导师。多年来从事纳米材料的制备方法、纳米材料微结构及物性表征，曾经在rb物质材料研究所、德国马普金属所、加州伯克利分校从事研究工作。也曾在美国布鲁克海文国家实验室纳米中心担任研究员。1999年回到国内，在国科大材料学院担任博士生导师，目前的主要研究方向是新型碳材料中的高温超导现象和不寻常拓扑现象，曾经在nature、science等杂志发表论文超过100篇，文章被他人引用约7000次。

在导师傅卫强的指引下，因此卢强对此领域也充满了兴趣，也很积极努力的吸取这一领域的各种知识。

对于碳这物质，卢强比大多数人都懂，也对它十分的着迷，碳是自然界分布非常普遍的一种元素，它的分布十分广泛，以各种形式在自然界中存在着。

地球上的生命都是以碳元素为基础的，碳元素是生命的骨架。从某种程度上说，材料学的专业基础课程有机化学其实就是碳的化学，它已经有了很长的发展历史，为塑料、橡胶和纤维三大合成材料奠定了坚实的基础，帮助人类创造了一个绚丽多彩的世界，极大地方便了人类的生产生活;也为新药物的合成奠定了坚实的基础，成了人类健康的保护神。

碳元素的最大特点之一是存在着众多同素异形体，如人们熟悉的金刚石和石墨，前些年发现的卡宾，以c60为代表的富勒烯和碳纳米管等。

为什么卢强会对碳元素如此着迷，因为在他看来，这些由碳组成的材料的特性几乎可涵盖地球上所有物质的性质甚至相对立的两种性质，如从最硬到极软、全吸光到全透光、绝缘体到半导体到导体、绝热到良导热、高临界度的超导体等。

为什么碳元素会是如此的神奇呢?答案就在其独特的电子结构上，碳元素是六号元素，其原子最外层有四个价电子，c原子除了可以sp3杂化轨道形成单键外，还能以sp2及sp杂化轨道形成稳定的双键和叁键，可以和各种原子形成花共价键，从而形成许许多多结构和性质完全不同的物质。

石墨就是其中一种，而来信内容上所说的石墨烯一层层堆积最后便形成了石墨，碳纳米管其实质就是卷曲的石墨烯结构。

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