高超：以“烯”為刃，拓荒“烯碳新文明” | 關注科學企業家

新質生產力以科技創新為核心驅動力，浙江科學企業家們以科學家的執著與企業家的銳度，成為鏈接科技與產業的關鍵力量。

省科協、浙報集團聯合省經信廳、省教育廳、省委金融辦、省工商聯、省發展規劃研究院、省國有資本公司聯合推出專題《領航新質生產力Ⅱ——2025浙江省科學企業家》，聚焦20位浙江省科學企業家，為科技企業創新生態樹立典范。他們的故事，是浙江科學企業家群體的縮影，更是浙江民營經濟向創新轉型的生動寫照。

今天推出的是源頭轉化篇《高超：以“烯”為刃，拓荒“烯碳新文明”》。

撰文 | 周卓穎

編輯 | 王御潔

制圖 | 《浙商》科創工作室

在杭州余杭區的海虹新材料科技園，一棟不起眼的廠房里，誕生了一項改寫世界材料史的成就——全球首條IGCC認證的單層氧化石墨烯量產線。這條生產線的締造者，是浙江大學高分子科學研究所所長、杭州高烯科技有限公司首席科學家高超。

從求是園的實驗室到產業化的前沿陣地，從一篇篇頂級期刊論文到翱翔太空的航天衛星熱控材料，高超用二十余年的堅守，在碳納米材料的微觀世界與宏觀應用之間架起了一座橋梁，書寫著一位科學企業家的“烯碳新文明”藍圖。

01

跨界者的初心：

從高分子學者到石墨烯領航人

《烯望》詩云：“石陶銅鐵競風流，信息時代硅獨秀。量子紀元孰占優，一片石墨立潮頭。”1973年出生的高超，與石墨烯的相遇頗具戲劇性。2001年他以超支化聚合物研究博士畢業時（其后獲得2005年全國優秀博士學位論文），這種由單層碳原子構成的“神奇材料”尚未被人類發現。2004年，當曼徹斯特大學的科學家用膠帶剝離石墨獲得石墨烯的論文發表時，正在英國薩塞克斯大學跟隨“富勒烯之父”哈羅德·克羅托從事博士后研究的高超，敏銳地捕捉到了這一碳納米家族新成員的潛力。

“富勒烯、碳納米管與石墨烯如同碳材料的三兄弟，它們的電子結構和力學性能有著天然的關聯性。”高超回憶道。彼時的碳納米管研究已如火如荼，但他卻大膽預判：單層石墨烯的平面結構將展現出更優異的材料加工性。2006年回國后，他在上海交大短暫停留，2008年加入浙江大學，正式將研究重心轉向石墨烯，成為國內最早系統研究石墨烯宏觀材料的學者之一。

在浙大的實驗室里，高超團隊相繼取得突破性進展：發現氧化石墨烯液晶相，發明石墨烯纖維、高導熱柔性石墨烯膜、超輕石墨烯氣凝膠……這些成果接連發表在《Nature Communications》《Advanced Materials》《Science》等權威期刊。但這位在學術界已初露鋒芒的教授，卻在2013年做出了一個出人意料的決定——將實驗室成果推向產業化。

“做材料研究，如果不能把材料變成產品，那它永遠只是實驗室里的物質，無法為社會創造價值。”高超的話語中透著科學家的嚴謹與企業家的務實。他常以錢學森等老一輩科學家為榜樣：“他們放棄國外優渥條件回國，為的是實現科學的價值。我們這代人，也該走出舒適區，讓研究成果真正落地。”

2016年，杭州高烯科技有限公司應運而生，致力于打造“兩烯一芯”工程。這個決定背后，是他對“兩彈一星”工程的當代詮釋——“兩烯”即石墨烯原料與石墨烯宏觀材料，“一芯”則指石墨烯基光電子芯片。“這不是簡單的創業，而是像當年‘兩彈一星’那樣的系統工程。”他說。

02

破壁者的征途：

從克級制備到萬噸夢想

創業初期的高烯科技，面臨著石墨烯行業的普遍困境：高品質原料依賴進口，量產技術不成熟，應用場景模糊。“當時行業里的石墨烯多是多層顆粒，單層氧化石墨烯的制備還停留在實驗室克級水平，且工藝復雜、成本高昂。”高超坦言，僅氧化石墨烯的提純工藝，就耗費了團隊五年時間。

氧化石墨烯的量產堪稱“針尖上的舞蹈”，從實驗室制備到規模化生產的跨越，絕非簡單放大實驗過程就能實現。從石墨到單層氧化石墨烯，需要經過氧化、剝離、提純、干燥等多道工序，每一步都是世界性難題。“論文里的方法需要兩周時間，且無法規模化；我們要做的是將反應時間壓縮到小時級，同時保證單層率超過99%。”高超團隊獨創的“低溫快速氧化法”，解決了反應效率與產物質量的矛盾；研發的梯度透析系統，實現了氧化劑與產物的高效分離；而特殊的冷凍干燥技術，則避免了石墨烯片層的重新堆疊。

2019年，全球首條IGCC認證的單層氧化石墨烯量產線在高烯科技投產，標志著中國在石墨烯原料領域實現從跟跑到領跑的跨越。這條生產線的意義，堪比人類首次邁出地球，自己的一小步，卻是行業發展的一大步——它讓高品質石墨烯從“奢侈品”變成了可規模化應用的工業原料，直接推動了下游產業的研發創新。

更令人驚嘆的是，高超團隊將石墨烯的特性發揮到了極致。在航天領域，他們研發的石墨烯柔性冷鏈構件，成功解決了航天衛星的熱控隔振減重一體化難題。這種構件的導熱率是銅的3-4倍，重量卻僅為銅的1/3，不僅能高效散熱，還能有效避免衛星設備的振動，使衛星的工作效能大幅提升。“一顆衛星僅減重就達數十公斤，綜合效益顯著。”高超自豪地說。該構件已實現規模化列裝，成為中國航天材料創新的典范之一。

在民用領域，第四代石墨烯多功能復合纖維重新定義了紡織材料。這種僅添加千分之一石墨烯的纖維，兼具抗菌、抗病毒、抑螨蟲、抗紫外、遠紅外發射、負離子發生等六大功能，且通過了歐盟嬰兒級用品生態安全認證。“我們用35%左右的石墨烯康護纖維與棉、絲混紡，就能制成健康紡織品。”高超舉例道，用這種纖維制作的騎行服，能延長運動員的極限運動時間，相關研究已進入成衣試穿階段。

從航天到紡織，高烯科技的產品矩陣暗藏玄機。“我們優先選擇航天冷鏈等細分市場，是因為這些領域對材料性能有極致需求，能充分發揮石墨烯的獨特優勢。”高超解釋道，“而紡織行業與浙江產業基礎契合，能快速實現產業化閉環。”這種“頂天立地”的戰略，讓高烯科技在短短幾年內成長為國家級專精特新“小巨人”企業，2024年研發投入占比達35%，近三年營收增長率保持在54%。

03

協同者的智慧：

產學研融合的“高烯模式”

作為高校教授創業的典型，高超構建了一套獨特的“高校研發-企業轉化”協同創新模式。在他看來，浙江大學的支撐是高烯科技成長的“水和空氣”。“浙大的測試平臺、學術氛圍和人才儲備，為我們提供了不竭的創新源泉。”他說，團隊中的核心成員多來自浙大，既有深耕基礎研究的博士，也有擅長工程化的工程師。

這種“科學家+工程師”的組合，破解了科技成果轉化的“死亡谷”。以石墨烯基碳纖維為例，從2011年發表首篇論文提出概念，到2025年建成噸級量產線，耗時15年。“實驗室紡一根纖維不難，難的是讓1000根纖維同時穩定生產。”高超團隊攻克了紡絲原液穩定性、高溫碳化工藝等難題，使產品導熱率達到1200瓦/米·K，超越美國王牌產品K1100，且柔韌性更好，可編織成復雜形狀。

為平衡學術研究與市場回報的周期差異，高超提出“雙輪驅動”策略：“科研要瞄準真問題，產品研發要對接真需求。”他要求團隊“從論文到產品（Paper to Product）”，每個研究方向都要有明確的應用場景。這種以需求牽引創新的模式，使高烯科技的專利擁有量遠超行業平均水平——截至2025年，公司已獲授權中國發明專利260余件、國際專利38件，完成78件專利權受讓。

在人才激勵方面，高烯科技創新推出“板塊期權制”：每個產品團隊可獲得該板塊20%的期權，達成目標后即可兌現。“我們不是雇傭員工，而是搭建平臺，讓每個人都成為創業者與合伙人。”高超說。這種模式吸引了一批兼具科研能力和產業視野的復合型人才，核心團隊成員共事超過10年，形成了強大的凝聚力。

當團隊在技術路線上出現分歧時，高超的解決之道是“小分歧民主集中，大分歧實踐檢驗”。曾有投資者質疑石墨烯復合纖維的資本市場價值，建議砍掉該業務。高超沒有直接否定，而是將該板塊交由合作伙伴運營，結果因對方投入不足導致市場遇冷。“實踐證明，任何能創造價值的技術都值得堅持。”如今，該板塊已成為公司營收的重要來源，與航天材料形成互補。

04

布道者的擔當：

構建石墨烯的“新文明”

“烯碳新文明”——這是高超提出的宏大愿景。在他看來，石墨烯不僅是一種材料，更可能引發一場產業革命，就像鐵器取代青銅器、塑料改變現代生活一樣。為推動這一進程，他將科普與產業規范視為己任。

每年，高超都會走進校園、參加科普活動，向青少年傳遞“發奮、發現、發明、發展”的“四發”價值觀，以及“First、Best、Most”（首創、極致、使命）的“3T”創新理念。“如果孩子們都去追星，社會就會失去創新動力。”他在烏鎮青少年科普嘉年華上的演講，總能點燃孩子們對科學的熱情。疫情期間，他還開展線上科普，累計觀看量超千萬人次。

面對市場上石墨烯產品魚龍混雜的亂象，高烯科技牽頭制定行業標準，推動建立“身份證”制度。“我們聯合中國化纖協會制定標準，由第三方機構檢測，合格產品授予認證標識。”他解釋道，這就像給石墨烯產品辦“身份證”，消費者通過標識即可辨別真偽。目前，該體系已在紡織領域推廣，有效規范了市場秩序。

在浙江這片創新創業的沃土上，高超感受到了民營經濟的活力與政府服務的溫度。“浙江的產業鏈配套完善，民營企業決策高效，政府服務‘不打擾、多賦能’。”他舉例說，與千年舟集團的合作僅用三個月就落地抗菌板材項目，余杭區政府在生產線建設中主動協調環評、能評等手續，這些都讓他堅信“浙江是新材料創新的最佳試驗場”。

展望未來，高超將目光投向了更廣闊的應用場景：石墨烯基碳纖維在新能源汽車、高端裝備領域的應用，氣凝膠在節能環保領域的突破，以及石墨烯光電子芯片的基礎研究。“我們要從‘材料大國’變成‘材料強國’，不能只做跟隨者。”他引用美國智庫的報告說，中國在石墨烯領域已領先全球，這正是實現“烯碳新文明”的歷史機遇。

“科學企業家最核心的品質是‘跨界融合力’——既能以科學家的嚴謹突破技術瓶頸，又能以企業家的敏銳捕捉市場真實需求。”高超的這句話，既是對自己的鞭策，也是對后來者的期許。辦公室的白墻上，《沁園春·中國夢》的筆墨蒼勁有力，字里行間的家國情懷與時代豪情，恰如窗外的錢塘江潮，映照著高超心中那片關于“烯碳新文明”的壯闊愿景，他用行動證明：偉大事業始于夢想，基于創新，成于實干。在高超和高烯科技的引領下，一個以石墨烯為核心的“烯碳新文明”正在悄然到來，將為人類材料史寫下濃墨重彩的中國篇章。

《領航新質生產力Ⅱ》

這本書的緣起，是多個部門牽頭進行的浙江省科技型企業家選育工作；而它成稿之時，正逢“十五五”規劃開局，為浙江民營經濟高質量發展注入了新的底蘊。20位科學企業家的故事，正是浙江經濟新動能的生動注腳。隨著采訪的進行，“科學企業家”的共同特質逐步顯現出來：他們有科學家的執著，求真求是、尊重創新；有企業家的敏銳，深入市場、洞察需求；有長期主義的定力，穿越周期、抵御誘惑；更有家國情懷的擔當，扎根浙江、服務國家。這些特質融入浙商的“四千精神”，形成了“鉆研千項技術、匯聚千方資源”的創新格局。

一本書所能承載的只是吉光片羽，浙江科學企業家的故事遠不止于此。這是浙商創業大軍的接力賽，而我們，也將繼續記錄這份堅守與突破，見證更多浙江科技企業家與時代同頻共振的精彩篇章。

來源：省科協學會部、科創之江

責編：葉　揚

美編：鄭娜莉

一審：何百岳

二審：方佳佳

三審：王陸軍