最美大学生｜将世界纪录提高50倍！复旦“科研淡人”的硬核“芯”路

2026-04-13 青年 

青年报·青春上海见习记者王馨怡/文记者施培琦/图、视频

◤ 个人档案 ◢

敖明睿，复旦大学，26岁，集成电路与微纳电子创新学院2021级直博生。

== 成长签名 ==

真正的突破，往往诞生于重复之后。

在复旦大学的实验室里，26岁的敖明睿常把造芯看作一件再平常不过的事。可就是这个自称“科研淡人”的年轻人，参与研发了全球首款基于二维半导体材料的32位微处理器“无极”，将晶体管集成度的世界纪录从115个提升至5900个，相当于提高了50倍。

当传统硅基芯片逼近物理极限，厚度仅0.7纳米的二维半导体材料，被视作新的突破方向。凭借这项登上国际顶刊《自然》的成果，敖明睿入选2025年上海市“最美大学生”。但比起这些耀眼标签，他更看重的，始终是把眼前的每一次实验做好。在“豆腐上雕花”般的反复试错中，他和团队一步步走出了一条属于中国青年的“芯”路。

◆ 闯入科研“无人区” ◆

敖明睿的“芯”路，始于一次主动的“逆行”。

本科时，敖明睿主攻的是芯片制造的后端工序“电子封装”，也就是把加工好的硅片“包装”成手机、电脑里能用的芯片形态。但他很快意识到，封装领域的研究已经相对成熟，想要在关键技术上有所突破，就必须向产业链的前端挺进。而二维半导体恰好是一片亟待开拓的“无人区”，又与他本科的材料专业背景衔接。于是，他在直博时毅然跨保转入复旦集成电路专业。

2021年10月刚入学，他便接下这项艰巨的任务。“刚接触时，并不清楚要攻克的壁垒有多高，等真正意识到这项工程的艰巨时，我们已经深扎进去了。”

这道“壁垒”究竟有多高？二维半导体材料被公认是打破硅基物理极限的希望，但它的厚度仅有0.7纳米，大约三个原子叠在一起那么薄，极其脆弱，“就像在一块豆腐上雕花”。

为了应对这一极高难度的挑战，团队从一开始就坚定了一条与众不同的路线——采用“原位生长”工艺。敖明睿解释道：“传统的‘转移’工艺好比把一层薄膜掀起再贴合，极易造成材料破损。而我们从头到尾坚持的‘原位生长’，就像让材料自己在这层‘豆腐’上长出来，最大限度保证了材料的完整性。”

然而，找对了方向，并不意味着一帆风顺。此前，全球二维半导体数字电路的集成纪录停留在115个晶体管，由奥地利团队于2017年实现，此后多年未被大幅刷新。学界虽有团队制备出数百个晶体管阵列驱动LED屏幕，但那类应用允许存在极少数坏点；数字电路则不同。

“数字电路是由0和1构成的严密逻辑门，哪怕只有一个晶体管失效，整条逻辑链就会彻底崩溃。”敖明睿说。良率，成了摆在所有科研团队面前的头号难题。即便省去了转移环节，在这层“豆腐”上沉积种子层、栅极介电层，每一步依然如履薄冰。因为要把原子级精密元件组装成完整电路，工艺环环相扣，前后步骤彼此牵制。很长一段时间里，废片率居高不下，他所在团队的实验规模始终卡在一百多个晶体管，难以突破，极大消耗着科研人员的心力。

◆ 不畏浮云遮望眼 ◆

面对迟迟无法突破的瓶颈，许多人会陷入极度的内耗，但敖明睿却展现出了同龄人少见的“钝感力”。

这样的松弛感并非进入科研后才养成，而是他一以贯之的性格底色。不同于常见的“立志科研”“目标远大”式叙事，他在中考、高考前也少有焦虑。到了直博阶段，他同样不靠“一定要发顶刊”来激励自己：“与其紧盯遥远的宏大目标，不如专注眼前的每一次实验。步子扎实了，一切自然水到渠成。”

二维材料生长对环境要求极高。上海夏天白天动辄三十七八度，实验室温湿度易受外界干扰；夜间降至二十多度，温湿稳定，才是材料生长的黄金时段。顺应这一规律，他成了错峰出行的“夜行者”。实验最密集时，他常常下午搭乘校车前往张江校区，在实验室里一个人一待就是一个通宵，第二天下午再坐车回宿舍休息。

但在高强度实验的缝隙里，他也懂得给自己留出喘息空间。遇到设备抽真空需要两三个小时，他不会硬熬，而是回办公室小憩，或看看别的领域的视频换换脑子。“虽然在实验室守了个通宵，但真正需要人工干预设备的时间可能只有一小时，剩下的时间完全可以自我调节。”哪怕忙到凌晨四五点，他也尽量不让毫无意义的焦虑吞噬自己。

正是这份不内耗的钝感力，让团队能沉下心啃硬骨头。在日复一日的试错后，转机终于出现。为了攻克复杂的工艺参数问题，团队引入“AI for Science”技术，依托大量历史实验数据，用AI算法筛选最优工艺组合，大幅提升了实验效率和成功率。

最终，反相器良率达到了惊人的99.77%，器件规模一举从一两百个跃升至数千个。面对这次里程碑式的质变，敖明睿却把突破归功于团队长期积累：“我们测试了海量数据，最终抓住了那一两批成功的数据。这并非我个人的功劳，更多是站在了课题组师兄师姐的肩膀上，完成了最终的整合和落地。”

复旦大学敖明睿（右）

◆ 让世界看见中国“芯” ◆

最终，“无极”处理器集成了5900个晶体管，建立了一套包含25种逻辑单元的完整标准单元库，能够执行标准的32位RISC-V指令集，彻底改写了该领域的世界纪录。

而让这项成果被世界看见，同样经历了一番曲折。回首这段历程，这位一向淡定的青年坦言，自己唯一一次真正焦虑，发生在初次投稿被拒的那个夜晚——但也只持续了两个小时。

初稿因数据过于繁杂，淹没了核心创新点，审稿人给出了偏负面的意见。短暂焦虑两小时后，他迅速平复心态，深知纠结无用，便随师兄连夜赶赴绍兴，与导师共商修改对策。面对编辑转投子刊的建议，团队坚信核心创新点足够硬核，果断决定大幅删减冗余内容、重理行文逻辑，把真正的核心突破点清晰凸显出来。

在接下来的整整一年里，团队累计完成了长达60多页的详尽回复与数据补充。2025年1月7日，恰逢敖明睿生日前夕，团队终于收到了《自然》原则性接收的邮件。可得知见刊的那一刻，他的内心却十分平静，统一回复了大家主动发来的祝贺后，便转身投入后续实验，生活依旧按部就班。

如今，敖明睿也并未停下脚步，他计划继续推进这一方向的研究和落地。他的导师已创办企业推动技术产业化，他也参与了早期融资与技术路演工作。团队的工艺中约有70%的工序可直接沿用现有成熟的硅基产线，为未来的产业化铺平了道路。谈及商业前景，他有着清晰的判断：“同等工艺节点下，二维半导体的成本、功耗等方面都将优于硅基，经济适用性、能量密度上都会有一定优势，未来应用前景十分广阔。”

当被问及为何能当选“最美大学生”时，敖明睿说：“从未设想过自己会与‘最美’二字产生交集。于我而言，所谓‘美’，或许就体现在科研创造的价值中，体现在为我国集成电路产业实现自主可控贡献一份青年力量。”

在这个年轻的造芯者身上，“最美”不再是一个抽象的词，而是无数个通宵实验的夜晚，是面对世界级“卡脖子”难题时一步一个脚印的坚持。看似平和的背后，是把硬核科技做扎实、做到底的定力。

== 对话敖明睿 ==

Q：从基础研究走向产业化落地，你认为中间最大的跨越是什么？

A：最大的跨越在于思维方式的转变。在实验室里，哪怕1000个器件里只有1个达到了最高指标，在学术上也可能是一次重要突破。但到了产业化阶段，市场更看重稳定性、良率和成本可控。100个芯片里，必须有99个都能稳定工作，才具备商业价值。这要求我们不仅要做仰望星空的科学家，还要具备工程师的务实思维，让前沿技术真正服务于国家的产业升级。

Q：对于同样投身科研一线的同龄人，你有什么建议？

A：不要被外界的“内卷”干扰，也不要把“发顶刊”当成唯一目标。只要今天比昨天推进了一点，哪怕只是排除了一个错误选项，也值得肯定。硬核科技的突破没有捷径，需要坐得住冷板凳。遇到瓶颈时，不妨“钝感”一点。很多时候，真正能走远的，反而是那些沉下心来做事的人。