2025年3月13日,中国科学院物理研究所宣布了一项震惊全球的科研成果:他们用自主研发的“范德华挤压技术”,把金属压成了单原子层厚度,相当于一张A4纸的百万分之一,一根头发丝的二十万分之一。这个成果不仅登上了顶级期刊《自然》,还被国际同行称为开创了二维金属研究新领域、材料科学的重大突破。而这项技术的核心思路,竟然和中国古代神话中的重塑金身产生了奇妙的共鸣,就像哪吒用莲藕重塑肉身一样,科学家们给金属材料来了次彻底的脱胎换骨!这是人类科技前所未有的史诗级突破!本次研究是人类首次实现大面积二维金属材料的制备,也是首次实现环境稳定的二维金属,以前小尺寸的薄层金属非常不稳定,这次制备二维金属测试显示一年没有任何性能退化。
听起来像科幻小说,但背后藏着中国科技爆发的密码。我们先看看这个成果到底牛在哪里。金属材料在我们的认知里从来都是“敦实厚重”的代名词,从青铜器时代的鼎到现代摩天大楼的钢结构,金属以三维形态存在。科学家们过去二十年虽然搞出了石墨烯等二维材料,但97.5%的非层状材料,比如金属,始终无法突破二维化的难关。这就好比全世界都在研究怎么把千层饼一层层撕开,而中国人突然宣布能把压缩饼干压成透明保鲜膜,而且这张膜还能导电、能弯曲、放一年都不变质。
中国团队是怎么做到的?关键在于他们发明的“原子级压榨术”。想象一下,把金属加热到熔化,然后用两片原子级平整的二硫化钼薄片当“擀面杖”,硬生生把金属液滴压成单原子层。这种技术有多精密?打个比方,就像用故宫太和殿的地砖当砧板,把整块金属压成能铺满北京六环的金属膜。更绝的是,他们用这种方法已经成功制备了铋、锡、铅等五种金属,证明这不是偶然现象,而是可以推广的“套路”。这个突破彻底改变了材料科学的游戏规则,以前科学家只能在层状材料里找二维材料,现在中国人把任意金属都能二维化,相当于打开了新世界的大门。

但真正让人热血沸腾的,是这个发现背后若隐若现的“中国式创新密码”。论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所张广宇研究员,在解释技术原理时打了个比方:金属原子像压缩饼干一样紧密连接,而他们要做的就像从压缩饼干里完整剥出一层。这种化整为零的思维,和《哪吒》里太乙真人用莲藕重塑肉身的想象如出一辙。中国科学家似乎天生擅长这种“重塑”哲学,既尊重材料的本质,又敢于打破常规形态。就像古人用金箔给佛像贴金,现代科学家用原子级操控给金属“镀”上了未来。
张广宇研究员还透露了一个关键信息,二维材料近一个世纪以来被普遍认为不存在,但自2004年单层石墨烯发现以来,二维材料极大颠覆了人类对材料的原有认知,并引领凝聚态物理、材料科学等领域的系列突破性进展,开创基础研究和技术创新的二维新纪元。
此外,论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所特聘研究员杜罗军指出,此次原子极限厚度二维金属的实现,不仅超越当前二维范德华层状材料体系,补充了二维材料家族的一大块拼图,还有望衍生出各种宏观量子现象,促进理论、实验和技术的进步。比如,二维金属既为材料理论研究提供一个理想的量子受限模型体系,也是实验探索量子霍尔效应、二维超流/超导、拓扑相变等的绝佳载体。
实际上,今年中国科技的集中爆发绝非偶然。从量子计算机到可控核聚变,从基因编辑到现在的二维金属,这些突破背后是五千年文明沉淀的爆发。当我们惊叹于商周青铜器的精密铸造时,就该想到今天的原子级制造;当我们研究宋代沈括《梦溪笔谈》里的材料记载时,其实已经在为现代材料科学铺路。这种文化基因让中国科学家在面对“金属能否二维化”这种世纪难题时,敢于走别人没走过的路,既然传统方法行不通,那就自己发明个新工具。
我认为,这次中国科技的突破说明了一个重要事实:中国科研正在进入“方法论创新”阶段。过去我们总在追赶西方提出的科学概念,现在开始自己制定游戏规则。范德华挤压技术的核心创新,是用原子级平整的材料当“模具”,这个概念西方学者不是没想到,但中国人率先把它变成了现实。就像当年高铁技术,我们不仅做到了“引进消化吸收”,更是青出于蓝搞出了完全自主的体系。这种“三生万物”的突破,才是真正的科技话语权。
事实上,中国科技的爆发期其实早有预兆。去年到今年,从暗物质探测卫星悟空到祖冲之三号量子计算机,从人造太阳到现在的二维金属,这些成果不是孤立的幸运事件,而是系统性的厚积薄发。国家持续增加的研发投入、全球最大规模的工程师队伍、还有独特的文化思维,共同构成了这个“国运时刻”。就像故宫的榫卯结构,看似简单的木头咬合,却撑起了六百年的风雨,中国科技现在展现的,正是这种“体系化创新”的可怕力量。
当外国同行还在纠结二维金属的理论模型时,中国团队已经造出了能稳定保存一年的样品。这种“造出来再说”的务实精神,恰恰是中国制造业的看家本领。从景德镇瓷器到龙泉宝剑,我们的祖先早就明白:真正的技术突破永远来自实验室与生产线的反复磨合。现在,这种古老智慧正在量子实验室里焕发新生,既要有顶天的理论突破,也要有立地的应用前景。
最后说个耐人寻味的细节:这项研究用了单层二硫化钼做封装材料。二硫化钼本身是中国科学家长期研究的领域,现在反过来成为突破金属二维化的关键工具。这种“用自己养的鸡下金蛋”的循环,正在中国各个科研领域上演。它揭示了一个深层规律:当我们把每个基础研究领域都做到极致,就会在某天突然发现,这些积累已经编织成了一张突破性的创新网络。
五千年前,良渚的先民用玉琮沟通天地;今天,中国科学家用单原子层金属连接未来。这种跨越时空的技术浪漫,或许就是中华文明最动人的传承。当我们在《自然》杂志上看到“范德华挤压”这个充满中国式智慧的名词时,仿佛听见了古老文明与未来科技的碰撞回响,这不是偶然的国运,而是必然的绽放!