从富勒烯、碳纳米管到石墨烯，过去35 年见证了碳的三种同素异形体的发现和快速发展石墨碳片。石墨烯作为一种理想的二维碳纳米结构，表现出很多奇特的物理化学性质。物理学家和化学家对待石墨烯不同的研究视角以及石墨烯对于物理学家和化学家的不同意义在于：前者的任务是发现极限结构的奇特性质，而后者着眼于基于石墨烯的碳纳米结构的可控构建和有效调控。
碳元素由于其独特的sp、sp2、sp3三种杂化形式，构筑了丰富多彩的碳质材料石墨碳片。近年来，从零维的富勒烯、一维的碳纳米管到二维的石墨烯，碳的同素异形体不断被丰富：这三种材料的发现者也分别被授予1996年诺贝尔化学奖、2008年Kavli 纳米科学奖和2010年诺贝尔物理学奖中。这三种材料发现过程所体现的各具特色的曲折性，恰恰折射出科学研究的魅力。
富勒烯的发现体现了意外之美石墨碳片。虽然科学家们曾预测了这样的球形碳结构并数次与之擦肩而过，但不会有人想到几位科学家在模拟星际尘埃的实验中可以意外收获堪称“完美对称”的球形分子。意外之美，是对科学探索过程最美丽的诠释。
碳纳米管虽然在电镜下科学家首次揭示了一维管状碳的魅力和科学意义，但究竟是谁首先发现了碳纳米管至今还有很多争议;与富勒烯和石墨烯相比，构效关系堪称“简单造就神奇”的碳纳米管的发现者至今没有摘得诺贝尔奖桂冠石墨碳片。失落之美，或许是对在其与诺贝尔奖擦肩而过以及在其发现过程中做出杰出贡献的众多科学家最好的慰藉。