让芯片运行更快，让屏幕更亮还省电，让太阳能板多发电……中国科大苏州高研院特任研究员、“90后”博导文雯，正带领团队把“纳米魔法”从实验室推向更贴近生活的应用场景——

让光在纳米尺度下“听话干活”

手机、电视屏幕，其发光的核心在于LED小灯珠。但传统LED技术有个难以跨越的短板：灯珠发的光，50%以上会被自身结构挡回来，相当于光走了“死胡同”，这会导致屏幕不够亮，能源消耗大。如果在LED表面刻上密密麻麻的“纳米小坑”，光遇到这些“小坑”不会直接反射回去，而是会从屏幕正面跑出来——如此一来，原本“浪费”的光都能利用起来，屏幕亮度更高、寿命更长。

　　仁爱路上，中国科学技术大学苏州高等研究院特任研究员、“90后”博士生导师文雯，正带着团队全力把这样的“纳米魔法”从实验室推向更贴近生活的应用场景。背靠中国科大的学科优势和苏州工业园区“名校走廊”集聚的“能量”，文雯团队在科研资源联动中，围绕“在纳米结构中精准操控光与物质相互作用”这一课题，探索光与物质在微观世界里的协作新方式，更在为下一代光电技术的落地寻找低成本、高效率的路径。

　　用肉眼看不见的纳米小零件，让光从不听话的直线冲刺者变成按指令走路线、跟材料配合干活的“好搭档”。独墅湖畔，中国科大苏州高等研究院以微观世界的技术突破为笔，勾勒出属于中国科研的技术蓝图。

　　通过纳米结构给光搭建“跑道”

　　传统光学中，光的直线传播、难调控及“光与物质相互作用弱”特性，制约着光的深度利用。但在微观世界，光变得灵活善变：可能会拐弯传播，还能与纳米材料中的电子结合成光电混合体。“简单来说，在现实世界中，光只能干照明、传输信号等简单的活。但在微观世界，它有更多的可能，比如让芯片运行得更快，让屏幕更亮还省电，让太阳能板多发电。我们的研究，就是希望通过纳米结构给光搭建‘跑道’，让它干更多精细的活。”文雯说。

　　博士毕业于中国科学院大学国家纳米科学中心，后又在国家纳米科学中心和新加坡南洋理工大学从事低维半导体纳米材料、光与物质相互作用和纳米光电器件应用研究，研究成果还先后登上物理学顶级期刊《Physical Review Letters》、全球最具影响力的科学期刊之一《Nature Communications》，文雯的研究始终围着“让光在微观世界更听话”打转。在新加坡做博士后时，她就琢磨用易制备的材料做低阈值微纳激光器，试着降低激光的“启动能耗”；去年9月加入中国科大苏州高研院，她“控光”的研究视野更加开阔：在LED表面引入光学结构，减少光的损耗；在半导体芯片中实现光电“协同奔跑”，让光负责快节奏的信号传输、电负责精准的计算存储，打破现有电子芯片“发热快、速度慢”的瓶颈……

　　先做出能精准控制光的纳米级小零件，再搞懂光和这些材料怎么默契配合，最后把这些成果变成光电器件，成为“让屏幕更亮、芯片更节能、激光器更小巧”的实用技术——当前，文雯正带领团队一步步把研究路径走扎实。“纳米尺度下，光会表现出与宏观世界完全不同的特性，这也是全球科研团队争夺的核心领域。我们背靠中国科大的科研家底和苏州的产业全链条优势，希望能在基础研究上实现突破，进而推动成果加速落地。”文雯说。

　　“设备近在咫尺、大咖触手可及”

　　如果说中国科大在量子光学、材料物理领域的积累，为团队解析光与纳米材料的相互作用提供了理论支撑；那么，苏州工业园区集聚的科创资源，则让文雯的“控光”研究省去了“四处奔波求设备”的麻烦，让“过个马路就能做实验”成为现实。这种理论和资源的双重加持，让“控光”研究每一步都走得更稳、更快，也为中国科大苏州高研院在全球纳米光电子研究领域的竞争中获得了强大的底气。

　　表面布满纳米级的“小坑”阵列——比头发丝细数百倍，用电子显微镜才能看清纹路。在文雯的实验室里，一个纳米级的器件，在电子显微镜下可以看得一清二楚。“在博士后研究阶段，想刻这样的结构，得自己守着设备磨几个月，还常因为精度不够需要来回做好几次，现在情况完全不一样。”文雯拿起样品说。“不一样”的关键在于，独墅湖畔集结着中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所等一批高校院所。而苏州纳米所更拥有目前全球规模最大、性能最优、共享程度最高的真空互联综合实验装置——纳米真空互联实验站（Nano-X）。“最近我的几个学生就守在苏州纳米所的实验操作间，设计好的图纸送过去，高精度设备很快就能刻出‘阵列’，纳米级别精度控制都稳得很，效率非常高。”文雯说。

　　近年来，中国科大苏州高研院不断与周边高校互动，并聚焦仿生界面材料科学建立了相关科研平台。对文雯团队来说，这相当于“控光”研究多了个顶配搭档——和界面物理、材料化学领域的专家交流，往往能快速找到突破思路；带着样品走过马路去测试，不久就能拿到数据，短短几天就能优化器件的结构设计。“设备近在咫尺、大咖触手可及”的便利，不仅能第一时间验证团队的各种设想，还能及时校准技术路线：一旦数据不符合预期，很快就能和专家们探讨调整方案，重新设计处理工艺，实现“设想—验证—优化”的完整循环。

　　高效支撑让学者“敢想更敢做”

　　在中国科大苏州高研院，跨学科协作不是耗时费力的协调，而是触手可及的资源整合。在这里，不同学科背景的科研团队就像住在同一条“科研街区”，交叉的背景、日常的互动让他们碰撞出火花。在学校的支持下，这些火花能从偶然的灵感一步步成长为扎实的科研成果。

　　“我回国前，就规划好要购买设备、组建团队。把需求提交上去后，学校很快就帮我落实到位，速度超乎想象。”文雯说。而加盟中国科大苏州高研院不久后的一件小事，更是让她庆幸回国的选择。

　　纳米级氧化物薄膜，是构建“纳米结构控光”技术的关键基础材料。而这类关键材料的高效、精准制备，离不开全自动光学薄膜制备仪器的技术支撑。走进实验室，全自动光学薄膜制备仪器透明的反应腔里，纳米级的氧化物薄膜正一层层精准沉积。“以前在国外做光学薄膜，每蒸一层氧化物都像守着锅等粥熟。”文雯说，没有全自动设备时，每次沉积一层薄膜，设备都会因反应放热导致腔体内温度波动，必须有人守在旁边，等温度降到精准范围才能开始做下一层。中途稍不注意温度控制，整批样品就可能因精度不达标而报废。如今，学校为联合实验室采购了全自动光学薄膜制备仪器。学生只需在电脑上输入每层氧化物的厚度、沉积速率、温度阈值等预设参数，全自动仪器就会自己监控反应温度，放热时自动开启冷却系统，温度稳定后再衔接下一层沉积，全程无需人工干预。“学校还帮我们把跨机构实验的费用减半，大大降低了前期研发成本。”文雯说。

　　当研究者的每一份“敢想”，都能得到及时、有力的支撑，那“放手去做”不再是奢望，而是科研的日常。面向未来，文雯对团队的研究方向和自身发展也有了更清晰的规划：将进一步融合高性能光电纳米材料与人工纳米光子结构，构筑高性能芯片上光子器件，力求在高速通信、高清显示及光学传感等领域形成具有原创性的核心技术突破。

《苏州日报》2025年11月20日 A04版

苏报驻园区首席记者 董捷