院士之路 第202章 从吉林九台走出来的中科院院士、着名纳米材料专家刘忠范

院士出生地

刘忠范院士，1962年10月出生于吉林省长春市九台区。

九台区位于吉林省中部，地处长白山与松辽平原过渡地带。东及东北与舒兰市、榆树市为界，南及东南同永吉县接壤，西与二道区为邻，西南同双阳区毗连，北及西北均与德惠市搭界。

九台区历史悠久，远古时期就有人类生息。

虞、夏、商、周时期，为肃慎之地；两汉魏晋时期，属扶余；南北朝到唐初，属靺鞨，后属渤海国扶余府管辖；辽代为东京道黄龙府辖境；明代属奴尔干都司管辖。

九台区因位于清代柳条边北数第九边台而得名。

所谓柳条边，是清朝用土堆成的宽高各三尺的土堤，堤上每隔五尺插柳条三株，各柳条之间再用绳连结。

边台的修建距今已300多年，九台区内源于柳条边的地名达40余处。

1932年，伪满政府从永吉县、德惠县、长春县等地区析置为九台县，隶属吉林省；1947年，九台解放，置九台县；1988年，撤销九台县，设立九台市；2014年，撤销县级九台市，设立九台区。

九台区是一个多民族聚居的地区，人口比较多的少数民族有满族、回族、朝鲜族等。

这里有着深厚的历史文化底蕴，是清代柳条边上的百年古镇，是关东文化的代表性区域，被誉为“中国萨满文化之乡”“中国满族剪纸艺术之乡”和“中国鹰猎文化之乡”。

出生地解码

刘忠范院士出生地吉林省长春市九台区，对他后来成为院士可能产生了一定的影响。

九台区重视教育事业的发展，不断加大教育投入，改善教育基础设施，提升教育装备水平，这为刘忠范院士在青少年时期打下了坚实的知识基础。

良好的基础教育能够培养学生的学习能力、思维方式和求知**，为其日后的学术研究提供了必要的条件。

例如，在刘忠范院士的成长阶段，当地学校对数理化等基础学科的重视和教学质量的不断提升，为他在科学领域的探索奠定了基础。

一个地区对教育的重视会营造出浓厚的学习氛围，身边同学的努力学习以及老师的敬业教学，会激发学生的学习动力和竞争意识。

这种积极的学习氛围对于刘忠范院士来说，可能促使他在学习上更加刻苦努力，不断追求知识的积累和学术的进步。

东北地域文化中蕴含着坚韧、勤劳的精神特质。

九台区作为东北的一部分，这种地域文化氛围可能对刘忠范院士产生了潜移默化的影响，使他在科研道路上具备了坚韧不拔的毅力和克服困难的勇气。

科研工作往往需要长时间的投入和面对各种挑战，这种坚韧的精神对于取得科研成果至关重要。

例如，在石墨烯研究过程中，从实验室研究到产业化应用面临诸多困难，但他始终坚持不懈，最终取得了一系列重要突破。

九台区有着丰富的历史文化遗产和独特的地域文化，如作为清代柳条边上的百年古镇，是关东文化的代表性区域。

这种多元的文化环境可能培养了刘忠范院士开放的思维和创新的意识。在科学研究中，创新思维是推动科学进步的关键，他能够在石墨烯领域不断开拓新的研究方法和应用领域，与这种创新思维的培养密不可分。

九台区拥有丰富的自然资源，其多样的地形地貌和自然资源可能培养了刘忠范院士对自然科学的兴趣和探索**。

对自然的观察和理解有助于培养科学思维，使他更容易对材料科学等领域产生兴趣，并将其作为自己的研究方向。

例如，当地的矿产资源、地质结构等可能让他从小就对物质的组成和结构产生好奇，为日后从事材料研究埋下了种子。

长春市是中国重要的工业基地之一，九台区的产业发展也与长春市的整体产业布局密切相关。

这种产业环境可能使刘忠范院士在成长过程中接触到一些与材料、化学相关的产业和技术，让他认识到科学研究对于产业发展的重要性，从而激发他在相关领域进行深入研究的动力，为日后将科研成果应用于产业实践奠定了基础。

院士求学之路

1979--1983年，刘忠范长春工业大学化学工程系轻化工程专业学习。

1983--1984年，刘忠范东北师范大学留日日本语学校学习（教育部公派留学生）。

1984--1987年，刘忠范日本横滨国立大学工学部物质工学系电化学专业硕士研究生。

1987--1990年，刘忠范日本东京大学工学部化学能源系光电化学专业博士研究生。

1990--1991年，刘忠范日本东京大学工学部化学能源系博士后。

1991--1993年，刘忠范日本国立分子科学研究所博士后。

求学之路解码

刘忠范院士的求学之路，对他后来成为院士产生了多方面的重要影响。

刘忠范在长春工业大学化学工程系轻化工程专业的学习，为他打下了扎实的化学基础。

在日本横滨国立大学工学部物质工学系电化学专业攻读硕士研究生期间，他对电化学这一细分领域进行了深入研究。

这一阶段的学习使他掌握了电化学的专业知识和研究方法，为他日后在纳米材料等领域的研究提供了重要的理论支持和技术手段。

例如，在石墨烯等纳米碳材料的研究中，电化学方法常常被用于材料的制备、性能测试和应用研究。

刘忠范先后在日本东京大学、日本国立分子科学研究所等知名高校和科研机构进行深造和研究。

东京大学是世界顶尖的高等学府，在化学、材料科学等领域具有深厚的学术积淀和卓越的研究成果。

在这样的学术环境中，他能够接触到最前沿的研究课题、先进的实验设备和优秀的学术团队，不断拓宽自己的学术视野，提升自己的研究能力。

日本国立分子科学研究所也是日本重要的科研机构之一，在分子科学领域具有较高的学术声誉。

在该研究所的博士后研究经历，使他能够深入参与到国际前沿的科研项目中，与国际同行进行广泛的交流和合作，进一步提升了自己的学术水平。

留学期间，刘忠范身处日本的学术环境中，能够接触到不同的学术思想、研究方法和文化背景。

这种跨文化的交流和融合，使他能够从不同的角度思考问题，吸收日本在材料科学、化学等领域的先进经验和技术，同时也能够将自己的研究成果与国际同行进行分享和交流，为他的学术研究注入了新的活力和创新思维。

例如，他在研究中可能会借鉴日本在材料制备、性能表征等方面的先进技术和方法，结合自己的研究思路，开展具有创新性的研究工作。

在日本东京大学攻读博士学位以及后续的博士后研究期间，刘忠范对化学能源系光电化学专业进行了深入的探索。

光电化学是一门交叉学科，涉及化学、物理、材料科学等多个领域，主要研究光与物质相互作用过程中的化学变化和能量转换。

这一阶段的学习和研究使他对光电化学领域的前沿问题有了深入的了解，培养了他独立开展科研工作的能力和创新思维。

博士和博士后阶段的研究经历，为他日后在纳米碳材料等领域的研究奠定了坚实的理论基础和实验技能。

从本科到博士后的长期求学过程中，刘忠范经历了系统的科研训练，包括文献查阅、实验设计、数据分析、论文撰写等各个环节。

这种长期的科研训练使他逐渐掌握了科学研究的方法和技巧，积累了丰富的科研经验。

同时，在不同的学习和研究阶段，他不断面临新的挑战和问题，通过不断地解决这些问题，他的科研能力得到了不断的提升，为他日后成为院士并在科研领域取得卓越成就奠定了坚实的基础。

院士从业之路

1993--2006年，刘忠范历任北京大学纳米科学与技术研究中心副主任、化学学院现代物理化学研究中心主任、化学与分子工程学院教授、化学院长江特聘教授。

2006--2013年，刘忠范先后担任北京大学物理化学研究所所长、纳米科学与技术研究中心主任、化学与分子工程学院教授、化学院长江特聘教授。

从业之路解码

刘忠范院士的从业之路，对他后来成为院士产生了极其重要的影响。

北京大学是国内顶尖的高等学府，拥有丰富的学术资源、先进的实验设备和优秀的学术人才。

刘忠范在北大的任职经历，使他能够充分利用这些资源进行科研工作。例如，北大的化学实验室、图书馆等为他的研究提供了硬件支持；与校内其他优秀学者的交流合作，也拓宽了他的学术视野和研究思路。

刘忠范先后在纳米科学与技术研究中心、现代物理化学研究中心、物理化学研究所等机构担任职务。

这些平台为他专注于纳米材料、物理化学等领域的研究提供了专业的研究环境和团队支持。

在这些平台上，他能够组织和参与各种科研项目，深入开展相关领域的研究工作，不断积累学术成果。

刘忠范长期在纳米科学与技术相关的岗位上工作，使他能够持续深入地研究纳米材料的特性、制备方法和应用。

纳米材料是当今科学研究的前沿领域，刘忠范在这方面的专注研究为他在该领域取得重要成果奠定了基础。例如，他在石墨烯等纳米碳材料的研究上取得了突破性进展，成为国际着名的石墨烯领域专家。

刘忠范在北大的学术环境中，不同学科之间的交流与合作频繁。

刘忠范在物理化学、材料科学等多学科交叉的领域开展研究，这种跨学科的研究方式有助于他从不同的角度去理解和解决问题，拓展了研究的深度和广度。

例如，他将化学气相沉积（cVd）方法应用于石墨烯的制备，就是化学与材料科学交叉研究的成果。

在北大的工作期间，刘忠范组建了自己的科研团队。团队成员之间的合作与交流，促进了学术思想的碰撞和科研项目的顺利开展。

一个优秀的科研团队能够发挥集体的智慧和力量，共同攻克科研难题，提高研究效率和质量。

作为教授和导师，刘忠范培养了一批优秀的年轻科研人才。

他的教学和指导工作，不仅传授了专业知识和技能，更培养了学生的科研思维和创新能力。

这些学生在毕业后成为了科研领域的新生力量，也为刘忠范的研究工作提供了新的思路和方法。

通过在北大的长期研究工作，刘忠范发表了大量高质量的学术论文，申请了多项发明专利，主编出版了多部专着等。

这些学术成果的积累，使他在国内外学术界的知名度和影响力不断提升。他的研究成果得到了同行的广泛认可和引用，为他成为院士奠定了坚实的学术基础。

院士科研之路

刘忠范院士主要从事石墨烯等纳米碳材料研究，取得了诸多重要的研究成果。

刘忠范院士团队采用二元前驱体协同cVd策略，成功开发出石墨烯玻璃纤维织物。

二元前驱体由乙炔和丙酮组成，其中分解效率高的乙炔促进石墨烯快速生长，而含氧丙酮可提高膜层的均匀性和质量。

这种协同作用实现了石墨烯生长速率的提高，同时降低了石墨烯的缺陷密度。

刘忠范院士团队设计了分叉引入-合流预混（bI-cp）系统，能够可控引入气体和液体前驱体，从而实现了GGFF的稳定生产。

该系统包括高精度注射泵控制液态丙酮的输送、二元前驱体与载气的预混合和汽化、气相传输管线的加热措施和监测单元等，解决了液体丙酮供应难以精确控制的问题。

刘忠范院士团队发现聚丙烯腈（pAN）可以作为聚合物介质来转移晶圆尺寸的石墨烯，并作为封装层来提供高性能石墨烯器件。

与传统转移方法中使用的聚合物需要去除不同，pAN在后续应用中不需要去除，避免了去除过程中对石墨烯表面的污染。

刘忠范院士团队实现了4英寸石墨烯到Sio?\/Si晶圆上的无裂纹转移，转移后的石墨烯完整性高，平均完整性超过99.0%。

2020年，刘忠范院士团队实现了石墨烯晶圆的量产。

检测结果表明，新制备的石墨烯晶圆良品率超过95%，为新一代高性能电子与光电子芯片奠定了坚实的材料基础。

刘忠范院士团队突破了石墨烯从铜基底往金刚石、硅基等不同基底上的无损转移，这对于拓展石墨烯的应用领域具有重要意义。

科研之路解码

刘忠范院士的科研之路，对其成为院士有着重大影响。

首先，刘忠范院士在石墨烯等纳米碳材料领域的突出成就，如石墨烯玻璃纤维织物的研发、石墨烯转移技术突破以及石墨烯晶圆量产等，展现了他在前沿科学技术上的卓越创新能力。这些成果吸引了国内外学术界的广泛关注，提升了他在该领域的学术声誉和影响力。

其次，刘忠范院士的研究成果，为相关产业的发展提供了新的思路和技术支持，体现了他将基础研究与实际应用紧密结合的能力，彰显了其对国家科技进步和经济发展的贡献。

再者，通过这些研究，刘忠范院士培养了一批优秀的科研人才，推动了学科的发展和进步。

这些成果和贡献共同奠定了他成为院士的坚实基础。

后记

刘忠范院士的出生地、求学之路、从业之路和科研之路，共同铸就了他的院士之路，产生了多方面的重要影响。

刘忠范院士的出生于九台区，赋予他坚韧不拔的精神和对自然科学的潜在兴趣。

九台区的地域文化培养了他的毅力与创新思维，丰富的自然资源和产业环境，可能激发了他对材料科学的好奇，为其日后的科研奠定了精神与兴趣基础。

求学之路上，刘忠范院士的本科阶段在长春工业大学打下化学基础，随后在日本多所高校和科研机构的深造拓宽了学术视野。

他从横滨国立大学到东京大学再到国立分子科学研究所，接触前沿研究、先进设备和优秀团队，跨文化的交流融合让他吸收先进经验，培养了独立科研能力和创新思维。

从业之路在北京大学，为刘忠范提供了顶尖的学术平台和丰富资源。

在纳米科学与技术研究中心等机构的任职，使他能够聚焦纳米科学领域，推动多学科交叉融合。

组建科研团队和培养人才提升了他的领导能力和学术影响力，学术成果的积累与传播进一步巩固了他的学术地位。

科研之路中，刘忠范院士在石墨烯等纳米碳材料领域的卓越成果，展现了他的创新能力和实际应用价值。

从石墨烯玻璃纤维织物到石墨烯转移技术、晶圆量产等，为产业发展做出贡献，也成为他成为院士的关键因素。

这些阶段相互交织，共同成就了刘忠范院士的辉煌成就。

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