一坨鳥屎揭穿石墨烯學術圈虛假繁榮

熱解石墨為什麼能懸浮

圖片來源@全景視覺

1月14日，一篇論文登上了奈米材料權威期刊ACS NANO，瞬間在學術圈炸開了鍋。

在這篇題目為《我們放入石墨烯中的廢物會增加其電催化作用嗎？》（中譯名）的論文中，作者利用兩種方法來合成石墨烯，一種是Hoffmann method，加了鳥屎（bird dropping）和不加鳥屎的分別記為Hu-GO-BD和Hu-GO，另外一種是Hummers method，加了鳥屎和不加鳥屎的分別記為Hu-GO-BD和Hu-GO。

然後，作者用掃描電子顯微鏡（SEM）對其進行了表徵。可以看出，含鳥屎的石墨烯含有大量的N、S、P，而不加的石墨烯則顯示C和O。同時，透過拉曼光譜分析其缺陷，證明了帶有鳥屎的Ho-GO-BD和Hu-GO-BD的缺陷更少。

掃描電鏡影象

隨後，作者透過伏安法研究了鏟屎石墨烯的氧化還原反應（ORR）和析氫反應（HER）的電化學性質。透過以下資料，作者得出結論，Ho-GO-BD和Hu-GO-BD具有更低的電位，也就是說摻了鳥糞的石墨烯更具電催化性。

四種材料的電催化效能（A）ORR，（B）HER

雖然是一篇嚴謹的學術論文，但文章字裡行間充滿了濃濃的諷刺意味。

比如作者表示，“就算人們在石墨烯上吐口水，它也能成為更好的電催化劑。”同時還稱，將鳥屎換成任何材料，都能發表一篇類似的SCI論文，甚至喂鳥吃不同的東西，可以拉出不同的屎，進一步“提高”雜質催化劑的質量，從而產生更多的“鳥屎”論文。

據瞭解，這篇文章共有三位作者，通訊作者為布拉格化學與技術大學的Martin Pumera教授，另外兩位作者，一位是布拉格化學與技術大學的學生Zdenek Sofer，還有一位是華人學者王璐，目前在多倫多大學。

Martin Pumera教授

論文發表之後，不少學術圈人士紛紛點贊，認為作者意在諷刺當前石墨烯學術圈浮誇的灌水現象，以正學術風氣。

石墨烯論文“划水”現象氾濫

為何一篇“鳥屎”論文會在學術圈引發如此強烈反響，這還要從論文背景說起。

據瞭解，自從石墨烯在2004年被發現以來，就被廣泛應用於各個領域中，如感測器、電晶體、新能源材料等，凡是高科技領域基本都有石墨烯的身影。正因如此，全球的科研機構都在積極研究石墨烯相關領域，研究方向也五花八門，涉及化學、材料學、物理學等方向，所產生的SCI論文也數以萬計。

而這篇論文所指物件，正是近些年在學術界大火特火的石墨烯及其摻雜衍生物的SCI文章。研究發現，不同的石墨烯摻雜不同的成分，比如N、S、P、B等，就可以提高其電催化效能，如果摻雜多種元素，同樣能提升石墨烯的電催化效能。

以此類推，按照元素週期表中84個穩定的元素（除去氣體和碳）來計算，單摻雜會產生84篇關於石墨烯單元素摻雜的文章；使用兩種元素，則會產生3486種可能的組合，三種元素摻雜就是95284個……

簡單來講，只要套用以上研究模板，就很容易發文到高影響因子刊物上，導致這一研究領域的論文日益氾濫，且毫無實際學術意義。

那麼，論文作者為何會有如此怨念，偏偏要用“鳥屎”來做文章呢？

據悉，這篇論文中的兩位作者，2018年曾在Chem。-Eur。J。上撰文（見下圖），暗示了石墨烯材料是一種不良的電催化劑，摻雜任何元素，都能提高其電催化活性。只可惜這篇文章沒有引起太大反響，看著學術圈划水的歪風邪氣越來越重，作者終於忍不下去了……

對於學術圈的人而言，春節前能吃上這口“大瓜”，除了增添一些茶餘飯後的談資，或許也可反省自己在學術上有無這種“惰性”。

墨烯已成為全球科技爭奪的焦點

雖然學術圈“吃瓜”事情不斷，但如今石墨烯已成為全球科技爭奪的焦點。

2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆（Andre Geim）和康斯坦丁·諾沃消洛夫 （Konstantin Novoselov）利用了一種更為簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們也於2010年共同獲得了諾貝爾物理學獎。

據瞭解，他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，最終他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。

這也揭開了石墨烯神秘的面紗。

石墨烯的應用範圍也很廣泛，在光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。

石墨烯有什麼優勢？石墨烯作為極佳的散熱材料，產生的熱量也會很快散掉，可用於矽基晶片散熱、LED燈散熱、石墨烯導熱膠、石墨烯導熱複合材料等諸多領域。

科學家預言石墨烯是一種未來革命性的材料，將“徹底改變21世紀”，極有可能掀起一場席捲全球的顛覆性新技術新產業革命。

據《2017全球石墨烯產業研究報告》顯示，2020年全球石墨烯應用市場將達1000億元規模。如今各國都在致力於石墨烯的發展。

美、歐、日、韓等地區密集釋出政策，扶持石墨烯功能器件研發和產業化應用。當前歐美佔據全球石墨烯產業鏈關鍵環節，石墨烯製備技術，複合材料、核心電子元件等應用產品保持領先優勢。

目前中國石墨烯產業已被列入《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》和“中國製造2025”重點發展領域之一。據資料顯示，在世界範圍內，中國申請的石墨烯專利數量最多，已超過2200項，佔全世界的三分之一。

未來在石墨烯的爭奪戰將進入白熱化。