大多數人可能都同意，要了解一個未知的「東西」，最直接的方法就是把它拆了，看看它是由哪些「零件」組成的。事實上，去弄清楚組成事物的基本構件，其實就是科學史的一部分。所以，我們有了元素週期表(物質的基礎)，有Maxwell equations (電磁學的基礎)，有Boltzmann’s entropy formula (熱力學的基礎)或是Schrödinger equation (量子力學的基礎)。這些基本「建材」，建造了我們所知道的物質世界。

於是，我們在這裡就有了一個有點怪異的命題：假如要了解「多」或「大」的事物所需要的知識可以經由「少」或「小」的零件來獲得，那麼我們存在的三維世界裡的一切知識，是否可以在更低的維度內窺見？說得白話一點，就是見微可以知著。其實這正是許多科學家正在做的事：科學家們用盡各種光怪陸離的麻手段與複雜怪兵器，將原子、電子甚至更奇怪的基本粒子「侷限」在很低的維度或是拆解成更小的粒子，不幸的是，這些科學家們所使用的方法與設備通常所費不貲，姑且不論較著名的LHC (大強子對撞機)的價格是天文數字，低維度物理所需的低溫設施其實就已經不是大部分大學實驗室能夠負擔的起的。

那麼，在我們生活的三維世界裡實作一個「準二維」系統到底有多難？稱「準二維」是因為在數學裡定義的二維是不占據體積的，但最薄的物質至少也有一個原子的厚度。事實上，隱藏在這日常現象背後的熱力學原理並不允許任何準二維晶體在有限溫度下孤立(free-standing)存在，除非有其它的支撐材料來維持這個熱力學系統在準二維的侷限(confinement)狀態。一個較簡單的古老例子是1910年德國科學家林德曼(F. A. Lindemann) 所提出的「林德曼準則(Lindemann’s criterion)」，這個準則指出：伴隨者材料的尺寸或維度減小，材料的熔點也會跟著降低；當尺寸或維度小到某個極限以下，材料將不再具有熔點，只能以液態或者氣態存在。因此長久以來，二維材料被視為只出現在教科書中的虛擬材料，真實世界裡它是不穩定的，可能立刻熔化或至少是皺成一團，無法維持在二維狀態，除非有其它的支撐材料來維持這個熱力學系統在二維的「侷限(confinement)」狀態，例如某種基板。

假如，今天有人告訴你，發展超過兩百年的熱力學知識雖然接近完美，但是用來詮釋低維度系統時其實還是是不太夠的，你相信嗎？假如，今天有人告訴你，先把課本的熱力學先放一邊，要獲得完美的孤立準二維系統其實只需要一捲巷口雜貨店買的普通膠帶與一支鉛筆，外加一部每個中學實驗室都有的光學顯微鏡就夠了，你相信嗎？做出上述宣稱的兩位物理學家，顯然用偉大的洞見與傑出的實驗成功說服了諾貝爾委員會。2010年，諾貝爾物理獎頒給了曼徹斯特大學的蓋姆(A. K. Geim) 與諾沃謝洛夫(K. S. Novoselov)博士 (圖一)，理由是表彰他們兩人在二維晶體石墨烯(graphene)材料物理的非凡成就。這出人意表的桂冠距離他們劃時代的發現僅僅六年，而諾貝爾委員會對他們的評語是：「他們很活潑，充滿玩興；他們時而揚棄一些現有的科學理念，他們更會漫無目標的思考新的方向，有時他們的思考是光怪陸離的，而且更多時候是毫無結果的。」

這兩位傑出的物理學家，大學學位皆在莫斯科物理技術學院取得，並且打下扎實的物理基礎；該校以應用物理學、應用數學等方面最為擅長，並享有「俄羅斯的MIT」之美名。諾沃謝洛夫在荷蘭奈美恩大學念博士班時則是蓋姆教授所指導的學生。或許同樣來自俄羅斯，語言與文化背景相似，又是同一大學畢業的大學長與小學弟，兩個人在荷蘭相遇後一拍即合。此後他們開啟了一條迥異於一般物理學家、在常人眼中甚至有點不正經的研究道路。諾貝爾獎委員會形容這對喜歡搞笑的師徒說：「他們把科學研究當成遊戲，並且在過程中學習，結果不小心就中了大獎。」蓋姆教授著名的研究還包括將青蛙磁化並且懸浮在磁場中，更因此而獲得2000年的搞笑諾貝爾(Ig Nobel Prize)物理獎，據信蓋姆教授是史上同時擁有搞笑諾貝爾與真正諾貝爾獎的第一人。至於諾沃謝洛夫博士最讓人矚目的部分，則是他年僅36歲便獲得諾貝爾獎殊榮，他是在英國的約瑟夫森(Brian David Josephson)於1973年以33歲得獎以來，最年輕的物理獎得主。