样品制备已成为冷冻电镜技术解析生物样品高分辨率结构的主要限速步骤。在这个过程中，气液界面效应、背景噪音和优势取向等问题可能导致冷冻电镜结构解析失败，或者重复性较差。石墨烯，因其低背景噪音、高机械强度和高导电性等出色特性，被用作冷冻电镜样品制备支撑膜以提升样品质量。

2024年1月22日，清华大学/北京生物结构前沿研究中心王宏伟课题组和北京大学彭海琳课题组合作开发了一种基于石墨烯“三明治” 结构的冷冻电镜生物样品制备方法，以“石墨烯三明治技术用以生物冷冻电镜结构解析”（Graphene sandwich-based biological specimen preparation for cryo-EM analysis）为题发表于《美国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）期刊。该研究通过在两层石墨烯间封装生物样品溶液，制备冰层厚度适宜的石墨烯“三明治”样品（图1），用以高分辨冷冻电镜重构。

常规石墨烯膜制备冷冻电镜样品的方法能够增加颗粒吸附，减轻气液界面带来的干扰。然而，石墨烯支持膜仅存在于冰层一侧，不能消除另一侧气液界面对样品的影响；并且在支撑膜亲水性不佳时，容易出现样品脱水的现象（图1A）。为解决这一问题，研究团队开发了一种石墨烯“三明治”技术，在生物样品溶液两侧都铺设石墨烯支持膜，对生物样品进行封装，进而制备冷冻电镜样品，从而彻底避免气液界面等问题的影响（图1B）。

图1. 采用石墨烯作为支持膜的冷冻电镜样品制备示意图

在制备石墨烯“三明治”样品的过程中，先将生物样品溶液滴加到石墨烯电镜载网上，然后再将另一层石墨烯转移覆盖至上述载网表面。为解决上层石墨烯易于卷曲破碎而不便转移的问题，研究团队采用硬脂酸分子辅助石墨烯自支撑地悬浮在缓冲液表面，后将其转移至滴加样品溶液的石墨烯载网上。这种方法能够高成功率、高重复率地实现石墨烯“三明治”结构封装样品溶液。

和常规单侧石墨烯膜支撑的冷冻样品相比（图1a），这种石墨烯“三明治”结构有助于补偿因电子束照射而损失的二次电子，减小冷冻样品在透射电镜下的电荷积累效应。并且，由于石墨烯优异的机械强度，该方法还可以有效防止冰层形变，降低电镜成像过程中的颗粒漂移，从而进一步提高冷冻电镜照片的质量。采用这种方法制备冷冻样品，研究团队成功获得了成像质量更高的冷冻电镜数据，解析了去铁铁蛋白、20S蛋白酶体和新冠病毒刺突蛋白的高分辨冷冻电镜结构（图2）。

图2. 石墨烯“三明治”结构应用于冷冻电镜结构解析

清华大学/北京生物结构前沿研究中心王宏伟教授、北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授和清华大学生命学院刘楠博士为该论文的共同通讯作者，清华大学生命学院2019级博士生徐洁、北京大学化学与分子工程学院2020级博士生高啸寅、北京大学化学与分子工程学院郑黎明博士为该论文共同第一作者，清华大学生命学院2020级博士生贾霞、清华大学生命学院徐魁博士、北京大学工学院韦小丁教授及其研究生马瑜薇为该工作提供重要帮助。该课题得到了国家蛋白质科学研究（北京）设施清华基地冷冻电镜平台和计算平台的大力协助和国家自然科学基金、腾讯基金会以及清华大学水木学者计划的支持。

文章链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2309384121

文章来源：公众号“北京生物结构前沿研究中心”

1、两部委关于印发《制造业中试创新发展实施意见》的通知

据工业和信息化部消息，工业和信息化部、国家发展改革委发布关于印发《制造业中试创新发展实施意见》的通知。

到2025年，我国制造业中试发展取得积极进展，重点产业链中试能力基本全覆盖，数字化、网络化、智能化、高端化、绿色化水平显著提升，中试服务体系不断完善，建设具有国际先进水平的中试平台5个以上，中试发展生态进一步优化，一批自主研发的中试软硬件产品投入使用，中试对制造业支撑保障作用明显增强。

到2027年，我国制造业中试发展取得显著成效，先进中试能力加快形成，优质高效的中试服务体系更加完善，中试发展生态更加健全，为产业高质量发展提供有力支撑。

来源：工信部工业和信息化部 国家发展改革委关于印发《制造业中试创新发展实施意见》的通知

2、永安发布《2024年市政府工作主要任务分工方案》加力石墨和石墨烯产业建链成群

加力石墨和石墨烯产业建链成群，紧盯石墨负极、等静压石墨、石墨烯、高性能碳纤维等先进碳材料领域，全力推动福维高性能碳纤维项目落地开工，加快推进本地微晶石墨矿产业化应用攻关，打造全国有影响力的先进碳材料产业基地，力争产值增长20%以上。责任单位：市工信局，汽车工业园

来源：永安市人民政府办公室关于印发《2024年市政府工作主要任务分工方案》的通知

3、宁德时代在厦门成立储能研究院 注册资本5亿元

近日，厦门实证储能科技研究院有限公司成立，法定代表人为陈小波，注册资本5亿元，系宁德时代全资子公司。厦门实证储能科技研究院有限公司的经营范围，包含新兴能源技术研发、储能技术服务、工程和技术研究和试验发展、工业工程设计服务、专用设备制造等。

来源:中国证券网

4、提案摘登｜加快化工新材料产业高质量发展步伐

福建省政协委员、福州大学材料科学与工程学院副院长林梅金建议，加快攻克高端化工新材料产品供给不足、关键原料的产业链和供应链不配套、自主创新能力水平不够等问题，推动化工新材料产业的技术创新与高质量发展。

紧跟国际前沿，加强超前部署，形成一批具有自主知识产权的国际领先的原创核心技术。如突破一批新型催化、微反应等过程强化技术，开发一批新材料技术，抢占一批科技制高点；发展电子特气、电子级湿化学品、光刻胶、电子纸等高端电子化学品，加强石墨烯材料和3D打印材料的研发和应用研究等。

来源：东南网

5、2023年常州市创新产品拟认定名单公示

近日，常州市工信局发布2023年常州市创新产品拟认定名单公示，公示期为2024年1月26日至2月1日17:00时。常州第六元素材料科技股份有限公司“石墨烯SE1233”和“氧化石墨烯SE2430”两款产品和江苏杉元科技有限公司的“石墨烯复合导电浆料SY10E系列”产品进入2023年常州市首批次新材料拟认定名单。

6、石墨烯热管理技术交流会在国家石墨烯创新中心召开

1月25日，由中国石墨烯产业技术创新战略联盟组织的石墨烯热管理技术交流会在国家石墨烯创新中心顺利举行。墨睿科技有限公司、上海瑞烯新材料科技有限公司、中科院上海微系统所等企业、院所专家代表参加，中国石墨烯产业技术创新战略联盟理事长、国家新材料产业发展专家咨询委员会委员李义春，国家石墨烯创新中心主任、中国科学院宁波材料所研究员刘兆平等创新中心高管和相关项目负责人参会。

来源：国家石墨烯创新中心

7、御窑遗址跃然于墙，BGI让中国短视频大会“更有温度”

近日，北京石墨烯研究院(BGI)为第四届中国短视频大会提供特别定制石墨烯电暖画。石墨烯电暖画是在全民大健康背景下衍生出的时尚养生艺术产品。将石墨烯材料与装饰画进行完美结合，让石墨烯的发热功能具备了更美的外观形态。BGI为中国短视频大会专属定制的电暖画产品，其画面为琉璃烧制技艺和制品相关的元素，画质清晰、层次分明，不但宣传了国家级非遗琉璃烧制技艺，而且体现了金隅琉璃文化创意产业园作为元、明、清三朝皇宫御窑厂遗址的文化底蕴，是本次大会利用新科技提高艺术传播和推进中国好故事传播的重要体现。

来源：北京石墨烯研究院

石墨烯，一种被誉为“新材料之王”的二维晶体，以其超薄、超轻、超强的特性赢得了科研领域的广泛关注。然而，由于被过度炒作以至于被滥用在电暖气、化妆品，甚至内衣之类的产品中，石墨烯的名声一度大受影响。公众甚至将石墨烯类比成曾经的纳米水、光催化和负氧离子空气净化器，认为其产品全是“忽悠人的”。在大众的心目中，石墨烯几乎被营销“玩坏了”。

石墨烯的过度营销

两年前，中国科学院院士刘忠范曾表示，“后摩尔时代，放过石墨烯吧。”的确，在过去的一段时间里，石墨烯几乎成为各种概念的代表，被冠以各种神奇的属性，有时甚至超越了其真实的科学价值。

更为关键的问题是，直到最近，石墨烯一直没有解决的“带隙”问题。带隙是半导体材料中的一个关键概念，而石墨烯之前的带隙为零，即没有，使其成为导体而非半导体。这个难题困扰了科学家们几十年，阻碍了石墨烯在电子领域的应用。

石墨烯半导体的突破之路

然而，最新的研究给我们带来了一线希望。来自佐治亚理工学院和天津大学的研究团队创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体。他们通过在碳化硅晶圆上生长石墨烯，成功解决了石墨烯没有带隙的问题。这个突破性的发现让石墨烯具备了半导体的特性，为其在电子产品领域的广泛应用打开了新的大门。

石墨烯是一种单层石墨，由碳原子以六角形蜂巢晶格排列而成。它的特性超薄、超轻、超强，拥有高电荷载流子迁移率、双极场效应以及优异的电学和机械性能。在过去的研究中，科学家们一直试图克服石墨烯的“带隙”问题，以使其在半导体领域发挥作用。

在过去的研究中，科学家们曾尝试通过改变石墨烯的形状、量子约束和化学功能化等方法来引入带隙，但都未能成功制造出可行的半导体石墨烯。这次的突破来自于在特定碳化硅晶面上对石墨烯进行退火的方法，使其能够像硅一样工作。这一关键性的发现为石墨烯在电子领域的应用带来了巨大的希望。

挑战与前景：实现产业规模应用

尽管成功解决了带隙问题，但要让石墨烯半导体真正应用到产业，仍然面临挑战。首先，大规模生产仍是一个问题。然而，研究团队采用在碳化硅衬底上生长石墨烯的方法，省去了石墨烯转移步骤，使其更容易与现有硅工艺兼容，为实现大规模应用铺平了道路。

然而，要实现石墨烯半导体的大规模应用，仍有诸多挑战需要克服。首先，石墨烯的制备成本高，规模化生产面临困难。其次，作为二维平面材料，石墨烯受到量子效应的影响，需要深入研究其导电性。最后，石墨烯的一致性、稳定性和质量问题仍然需要解决，以确保其在产业中的可行性和竞争力。

结语

“石墨烯是过度炒作的受害者”，诺贝尔物理学奖得主安德烈·盖姆这样形容。然而，现在随着一项重大的突破，石墨烯半导体才刚刚开始展现其潜力。这一突破让我们有理由重新审视这个被过度炒作的新材料，一种可能将在集成电路、场效应晶体管、大功率LED散热、可穿戴电子器件、石墨烯化学传感器等领域发光发热的新材料。当然并不是说就此大规模投资石墨烯，而是更好地理解石墨烯的价值，找到其真正的应用突破口。在前面的路上，石墨烯有望像碳化硅和氮化镓一样，为半导体制造及其下游产品提供更多选择，贡献自己独特的力量。

来源：百家号|涟漪杂谈

2023年12月28日，福建永安市永清石墨烯研究院有限公司通过认定，获得国家“高新技术企业”认定殊荣，正式迈入国家高新技术企业行列。

高新技术企业，是指在国家颁布的《国家重点支持的高新技术领域》，持续进行研究开发与技术成果转化，形成企业核心自主知识产权，并以此为基础开展经营活动，属于国内领先或国际先进的企业。

高新技术企业的认定十分严格，企业需要同时满足自主知识产权拥有数量、产品符合规定范围、技术人员占比、研究开发费用占比、高新技术产品收入占比等多项要求，对综合指标有着严格的审核要求，仅限于国内领先或国际先进的企业，被评定为高新技术企业是中国科技企业的最高荣誉之一。

福建永安市永清石墨烯研究院有限公司位于福建省三明市永安市贡川石墨和石墨烯产业园，成立于2018年1月。是由永安市人民政府和清华大学深圳国际研究生院共同合作建立的公共技术服务平台，是国家先进电池材料产业集群海西区域产业工作组，是集群检测技术分析平台之一，投资规模达1亿元。未来，永清石墨烯研究院将继续提高企业的研发和创新能力，积极开展科技成果转换和人才培养工作，进一步提升企业的综合竞争实力，朝着更高目标前行。

经过与聚合物和复合材料专业制造商合作多年的开发，Carbon Waters开发了一系列基于石墨烯的高性能添加剂，在这个专用的Graph’Up系列上进行的测试突显了热固性聚合物（环氧树脂）的机械性能的显着改善，已经与多家欧洲公司启动了资格认证阶段，特别是针对风力发电领域的应用。此外，Carbon Waters还与一家领先的特种聚合物公司启动了研发合作。目标是在非常特殊的聚合物系列中加入这一系列添加剂，以应对风能行业中使用的复合材料可回收性的挑战。

自20世纪90年代初以来，风力涡轮机，这些将风能转化为电能的现代风车，越来越多地出现在我们的景观中。作为能源转型的一部分，风力涡轮机市场正在不断增长，以提供更环保的能源并控制对环境的影响。据Ademe称，这种能源将是其整个生命周期中污染最少的能源之一。然而，该行业面临着一定的困难，特别是某些风力涡轮机部件的使用寿命和回收利用。Carbon Waters进行了盘点。

风力涡轮机带来显着的环境效益

如果风电场数量成倍增加，例如在法国，其发电量占总发电量的近10% ，这显然是为了发展可再生能源。无论是陆上还是海上，一台2兆瓦风力涡轮机每年平均发电4200兆瓦时，相当于法国约800个家庭的平均用电量。此外，根据国际能源署（IEA）的数据，风能有助于大幅减少CO2排放。2020年，风力发电避免了近1.7亿吨温室气体的排放。与核能或天然气等其他类型的能源生产不同，这种能源可以在不污染环境的情况下发电，从而保护动植物群。

风电行业存在的问题

尽管具有所有这些优势并且该行业蓬勃发展，但它仍然受到两个与组件寿命终止直接相关的困难的困扰：
1、叶片的可回收性：目前使用的复合材料（环氧树脂或聚酯树脂中混合的玻璃纤维和碳纤维）不可回收；
2、用于海上风力涡轮机的复合材料的脆弱性。

关于第一点，制造商（西门子能源、阿科玛）正在致力于生产用于海上风力涡轮机叶片的可回收树脂。西门子歌美飒 (Siemens Gamesa)是西门子能源集团旗下专注于风力发电的子公司，已经通过其RecyclableBlade系列提供解决方案。然而，对于陆上风力涡轮机来说，问题似乎更加复杂，该风力涡轮机由两部分组成，其胶接会在可回收性方面造成问题。

关于海上设备复合材料的脆弱性，当前发生的事件直接证明了这一点。最近，西门子歌美飒遭受了非常重大的财务损失。原因是技术问题，主要是叶片存在质量缺陷，导致断裂。全球第二大风力发电机制造商宣布，15%至30%的风电场将受到影响，即超过30GW的风力发电机，损失近30亿美元。该集团股价在股市也下跌超过30%。

石墨烯作为增强风力涡轮机并延长其使用寿命的解决方案

为了克服海上风力涡轮机的质量问题（顾名思义，海上风力涡轮机要承受恶劣的条件），可以采用解决方案来保持构成风力涡轮机的材料的完整性。为了增强由复合材料制成的风力涡轮机叶片的强度，同时提供极大的重量，石墨烯是理想的材料。美国凯斯西储大学的一项研究证明了碳在这两方面的有效性。用碳纳米管增强的叶片的强度是传统叶片的8倍，而且重量轻得多，从而可以减轻涡轮机的负载。对于海上设备，还必须考虑防腐因素。同样，石墨烯凭借其出色的阻隔性能，有助于保护材料免受氧化。以添加剂形式，它可以在风力涡轮机叶片的制造过程中直接融入树脂中。材料受到更好的保护，使用寿命更长。这些解决方案集成到风力涡轮机的复合材料中，可以减少某些风电场的更新，从而显着节省维护费用。

Graph’Up：基于石墨烯的高性能添加剂，适用于风能领域

经过与聚合物和复合材料专业制造商合作多年的开发，Carbon Waters开发了一系列基于石墨烯的高性能添加剂，可以直接应对这些挑战。因此，在这个专用的Graph’Up系列上进行的测试突显了热固性聚合物（环氧树脂）的机械性能的显着改善，包括在低浓度下：
1、牵引力和抗变形能力+30%；
2、刚性+50%；
3、+30°C耐温性（更多信息请垂询）。

此外，已经与多家欧洲公司启动了资格认证阶段，特别是针对风力发电领域的应用。此外，Carbon Waters还与一家领先的特种聚合物公司启动了研发合作。目标是在非常特殊的聚合物系列中加入这一系列添加剂，以应对风能行业中使用的复合材料可回收性的挑战。

信息来源：石墨烯网、Carbon Waters

1、宝泰隆石墨烯产品入选2023年黑龙江省重点新产品

日前，黑龙江省工信厅发布了2023年黑龙江省重点新产品专家评审结果公示名单，宝泰隆新材料股份有限公司一项石墨烯新产品通过省重点新产品认定，充分展现出宝泰隆石墨烯产业发展的竞争优势和创新研发水平。

公开资料显示，宝泰隆是国内领先的石墨烯生产企业，也是国家石墨烯创新中心和北京石墨烯研究院发起股东之一。依托国家石墨烯创新中心、北京石墨烯研究院、黑龙江省液相法石墨烯制备及产业化应用研究重点实验室等科研矩阵，宝泰隆具有强大的研发实力和创新能力，先后参与起草石墨烯产业创新联盟团体标准1项，起草黑龙江省石墨烯监测地方标准3项。

（摘自中国网）

2、BGI中标“中国华能集团风电机组叶片除冰电加热设备”项目

近日，经过激烈竞标和严格评审，北京石墨烯研究院有限公司（BGI），成功中标“中国华能集团风电机组叶片除冰电加热设备”项目。

BGI团队一直努力探索如何利用蒙烯玻纤材料的独特电学热力学特性解决风电机组冬季叶片覆冰的难题。在2023年3月成功吊装了全球首台使用蒙烯玻纤材料的风电机组除冰叶片样机。此次中标后，BGI与华能集团清能院展开合作，共同研发解决叶片覆冰问题的高效电热解决方案。（摘自北京石墨烯研究院）

3、国家自然科学基金基础科学中心项目“石墨烯制备科学”2023年度总结会顺利举行

1月17日，国家自然科学基金基础科学中心项目“石墨烯制备科学”2023年度总结会在北京石墨烯研究院（BGI）举行。中国科学院原院长白春礼院士，徐春明院士，张锦院士，自然科学基金委交叉科学部副主任潘庆等出席会议。

潘庆副主任代表自然科学基金委交叉科学部发言。他指出，“石墨烯制备科学”作为交叉科学部资助的首批两个基础科学中心之一，实施两年来在基础研究和技术研发方面进展显著。项目组在石墨烯薄膜大面积快速生长工艺上实现了4-6英寸石墨烯单晶晶圆；针对新型石墨烯材料，形成了石墨烯玻璃纤维和金属复合纤维生长方法，以及高稳增长板块设计；针对应用牵引石墨烯材料，完成了发展高迁移率，功率可调和石墨烯制备迁移方法等，较好地完成了项目既定的阶段性任务。希望BGI项目团队在后续3年的工作中不忘初心，圆满完成计划书规定的任务。（摘自北京石墨烯研究院）

4、宇航派蒙石墨烯热管理应用研发及产业化入选山东省2024年省重大项目名单

近日，山东省政府下达了2024年省重大项目名单，其中，石墨烯联盟（CGIA）理事单位宇航派蒙石墨烯热管理应用研发及产业化项目赫然在列。这不仅是对项目的高度认可和大力支持，更是对宇航派蒙在石墨烯热管理领域的技术实力和产业化能力的肯定。

此项目，旨在进一步提升石墨烯热管理材料的性能指标，推动其在实际应用中的产业化进程。建成后，将成为全球最大的石墨烯热应用材料生产基地，具备年产150万方石墨烯发热膜及500万件套石墨烯智能发热终端系列产品的生产能力，在热管理应用研发及产业化角度引领行业发展方向、拓展新材料石墨烯的应用领域，不仅有助于提升国际竞争力，还将为当地的经济发展创造贡献。（摘自石墨烯联盟（CGIA））

5、未来生物技术中石墨烯的跨界融合创新应用技术研讨会成功举办

1月17日由中科院苏州纳米所、江苏省生物医学工程学会、常州大学、常州科教城管委会、常州市科协、常州西太湖管委会联合指导，江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟、常州市新能源之都产科教联盟、常州市生物医学工程学会、常州大学医学与健康工程学院、江南石墨烯研究院、江苏省石墨烯创新中心联合主办、常州医疗器械产业研究院、西太湖健康产业发展中心、常州市武进区石墨烯产业联合会、常州市石墨烯产业科学技术协会、常州市新能源产科教联盟公共服务平台联合承办的“未来生物技术中石墨烯的跨界融合创新应用技术研讨会”在都喜富都滨湖酒店成功举办。

会议邀请了常州市生物技术、医疗大健康、石墨烯等相关企业代表参会，采取线上直播、线下互动的方式进行，共计200余人参加了活动。（摘自墨烯大联播）

6、国家石墨烯创新中心技术成果产业化对接会举行

为加快推进石墨烯创新成果产业化，加强石墨烯与宁波市相关产业融合发展，1月21日上午，国家石墨烯创新中心技术成果产业化对接会顺利举行。市委常委、常务副市长赵海滨牵头召集会议，宁波市大优强以及行业龙头企业代表参加。

现场，雅戈尔集团、方太厨具、公牛集团、灏钻科技、吉田科技等5家企业与石墨烯创新中心达成应用合作意向，并进行签约。市经信、市科技、宁波城投和镇海区领导，分别从如何实现从关键共性技术到推动技术成果转化和加速商业化的体制机制优化，深化基础科研攻关，聚焦关键领域环节，强化资源整合和项目落地等方面提出相关意见建议。（摘自国家石墨烯创新中心）

1月20日，首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120在广州市黄埔区正式发布。该透射电镜由生物岛实验室领衔研制，拥有自主知识产权，将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面，标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术，并具备量产透射电镜整机产品的能力。

透射电镜具有极高的行业垄断性与技术门槛，国外等知名品牌企业占据着全球透射电镜市场的主要份额。此前，我国透射电镜100%依赖进口，国产化尚属空白。

此次推出的首款透射电镜新品TH-F120， 拥有自主研制的高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高，发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化电子光学设计，可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率。自主研制的高稳定性低纹波高压电源，实现了高压自动控制，保证电子枪稳定发射。同时，标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节。

该透射电镜将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展提供有力支撑。

来源：科技日报（记者 叶青）

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《全球石墨烯产业动态》2024年第1期

近期国家标准信息公共服务平台公布了两项有关石墨烯检测方法的国家标准，为《GB/T 43341-2023纳米技术 石墨烯的缺陷浓度测量 拉曼光谱法》、《GB/T 43598-2023纳米技术 石墨烯粉体氧含量和碳氧比的测定 X射线光电子能谱法》，归口单位为“全国纳米技术标准化技术委员会”，两项标准将与今年6、7月正式实施，均为推荐性标准。两项标准的实施将为石墨烯的生产和应用提供技术指导。

来源：国家标准信息公共服务平台https://std.samr.gov.cn/

此外在石墨烯相关团体标准方面，中关村石墨烯产业联盟和深圳市电源技术学会两个团体也各自发布3个团体标准，相关的标准均为石墨烯材料检测方法标准。

来源：国家标准信息公共服务平台https://std.samr.gov.cn/