龙丽媛：明知路难仍要走——一个物理人的跨界创新探索｜浙科青托·新质力量③

编者按

浙江省科协“青年人才托举培养项目”（以下简称“青托”）自2022年实施以来，每年通过省级学会和科协基层组织，遴选一批优秀青年人才进行连续3年稳定的综合培养，支持其在创造力黄金期脱颖而出，打造一支具有创新创造潜力的优秀青年科技人才队伍。本号特开辟专栏，从历届被托举人中选取具有代表性的青年科学家，记录他们在“青托”助力下的突破与蜕变。他们或深耕基础研究，或致力临床转化，或潜心教书育人，展现了新时代浙江青年科技工作者的风貌。

本期，我们认识一位从物理学转向半导体光电器件，又正在向类脑神经形态器件发起挑战的青年研究者——龙丽媛。

龙丽媛在采访中反复提到一个词：有趣。

把超快光谱和半导体器件结合起来研究，有趣。和学生一起头脑风暴解决测不到信号的难题，有趣。花两年时间转向一个全新的研究方向，大半知识要从头学，难度很大，但有趣。

这个“有趣”不是轻飘飘的。它是明知前路艰难仍选择出发的理由，是测不到信号时一遍遍重来的执拗，是转行时从零开始的勇气。正是这份“有趣”，支撑龙丽媛走过了从借实验室到建实验台、从瞬态光谱到类脑器件的每一步。

2019年，龙丽媛到杭州电子科技大学工作，迎面而来的第一个现实是：没有实验室。学校给了一间办公室，但办公室不具备开展半导体器件实验的条件，半导体器件研究涉及化学试剂和排污处理，办公室做不了。实验室资源紧张，分不过来。她的解决方案是每周跑到浙大玉泉校区做实验，单程通勤一个半小时，常常做到晚上十一二点，回到家已是凌晨一点多。有时，她甚至会跑回母校南京大学借实验室。

“那时候觉得，只要实验能做起来，跑多远都值。”龙丽媛说。

从借别人的实验室起步，到搭建起属于自己的器件实验平台，再到向一个全新的研究方向发起挑战，龙丽媛走过的这条路上，“有趣”和“不容易”始终并存。

龙丽媛在学术会议上作专题报告

龙丽媛，1994年生，杭州电子科技大学副教授、博士生导师，微电子大仪中心副主任，主要研究半导体光电器件和类脑神经形态器件。入选“青托”以来，她承担国家级纵向项目2项，以第一或通讯作者在Advanced Materials等期刊发表SCI论文6篇，获授权国家发明专利5项。比起数字，她更愿意谈那些测不到信号的夜晚，以及每一次“想明白了”的瞬间。

从物理到光电器件，

用“皮秒相机”捕捉电子的舞蹈

龙丽媛出身于物理学专业，博士阶段主要研究时间分辨光谱。她把超快光谱比作一台达到皮秒分辨率的“高速相机”：普通相机记录肉眼可见的运动，它记录的则是电子在器件内部的运动。

过去，研究者往往只能知道器件最终损耗了多少能量，却难以看清中间过程。超快光谱能追踪光生载流子的产生、分离和输运，从而打开这个“黑箱”。

到杭电后，她开始从理科走向工科。物理研究更关注现象本身，工科则追问能否把现象变成可用的器件。她意识到，博士阶段积累的光谱方法正好可以用于寻找光电器件的效率瓶颈。

龙丽媛在学术会议上作专题报告

她找到的结合点，是把瞬态光谱与半导体光电器件连接起来，从载流子的微观动力学出发解决效率问题。

这条交叉研究路径在她2024年发表于Advanced Functional Materials 《先进功能材料》的一项工作中得到验证。团队通过调控二维原子层的堆叠和能带结构，构建了高性能、自供电的光电探测器。

龙丽媛（左三）在智能材料与光电子器件研讨会上获科学创新奖

在龙丽媛看来，关键不是获得更好的性能，而是把微结构、能带结构、载流子动力学和光电应用之间的关系连接起来。由此，研究者可以从动力学机制出发预判器件性能，再反向设计结构。

在此前的光电器件研究中，她也遇到过一个典型瓶颈：完全测不到信号。

“就像你想听清远处一根针掉在地上的声音，但周围太吵了。”器件的透明电极衬底太厚，透射信号很弱；薄膜样品又有复杂的微纳结构，反射测试也受到散射影响。没有信号，后续分析无从谈起。

那段时间，她几乎每天都在实验室熬到深夜。但她仍觉得，和学生们聚在一起头脑风暴、不断提出假设和调整方案，是一件“蛮有意思”的事。经过多种尝试，问题最终得到解决。

“青托”赋能，

从“到处借”到“自给自足”

对龙丽媛来说，“青托”首先带来的是认可。“让学校和更多领域内的专家关注到了我这个小小‘青椒（青年教师）’。”这个身份让刚刚起步的她被更多人看见，也带来了新的合作机会。

最直观的变化发生在实验室。过去，她拿着样品去浙大、南大测试，既受时间和条件限制，也无法按自己的设想改造设备。入选“青托”后，随着经费、场地、设备和招生指标逐步落实，她和学生搭起了自己的实验平台，器件类实验从制备到常规测试已基本实现“自给自足”，也能根据研究需要不断调整测试方案。

“青托”还把她带到更大的交流平台。2024年，她经浙江省科协推荐，以科技界党外代表人士身份参加中国科协与中央社会主义学院联办的科技领军人才专题培训，当年浙江省仅2人入选。

龙丽媛在中国科协科技领军人才专题培训班结业式上作为学员代表发言

培训中的报告从国家战略、科研工作者的家国情怀谈到集成电路领域的国际形势，让她把自己的工作放进更大的坐标系。她开始重新思考科研的价值：不只关注眼前的现象，也要理解国家需求和产业问题。与企业技术负责人的交流，则让物理出身的她更具体地看到，从小器件到原型机、从小试到中试，每一步都是新的挑战。

从光电器件到类脑神经形态器件，

挑重的担子

近两年，龙丽媛开始把研究延伸到类脑神经形态器件。光电探测器负责获取图像信息，而她研究的神经形态视觉感知器件，试图模拟视网膜中的视锥细胞、双极细胞等，在单一纳米器件中实现感知、存储和计算一体化。

这一方向有望突破传统架构中“感、存、算”分离带来的效率瓶颈，在低功耗和高集成度上具有优势。

选择这一研究方向，也受到“青托”培养导师骆建军教授的影响。骆建军教授的一句话给她留下深刻印象：“不能因为一个方向容易就选择它，要敢于挑战高难度研究。”

微电子研究院团队合影（前排右三为骆建军）

龙丽媛把这次转型形容为“从0.2学起”：物理和光电器件方面的基础可以迁移，但八成的知识需要重新学习。神经形态器件的计算逻辑与传统数字式处理完全不同。最难的一年多里，她需要搭建新平台、重新设计测试逻辑，更多时候只能靠阅读文献摸索。她把缪向水教授的《忆阻器导论》翻了一遍又一遍，每次阅读都有新的理解。

没有现成路径，也没有人直接告诉她答案。经过一年多的摸索，新方向才逐渐打开局面。对她而言，这条路难度很大，但也“蛮有趣”。

带学生，

像朋友也像教练

龙丽媛和学生相处更像朋友，也会根据每个人的优势分配课题：擅长动手的做实验，擅长代码的做计算。她更相信正向激励，让学生先在研究中获得真实的成就感。

她曾带过一名起初不想读博的硕士生。随着课题取得进展，这名学生逐渐全情投入，获得国家奖学金、获评优秀毕业生，后来到南京大学继续读博。

微电子研究院团队合影（龙丽媛为第二排左一）

她也鼓励学生运动。读博时，龙丽媛几乎每天中午游泳，如今虽然无法每天坚持，但只要有空，她仍会去游泳。对她而言，游泳不仅是放松，也是把思路不断打破、重构的过程，一些卡住的课题正是在水中找到了解法。

她希望学生也能在压力和松弛之间找到平衡：“人不能压力太大，神经紧绷的时候，创新能力会受到抑制。”

相处像朋友，并不意味着放松要求。她要求学生每周提交周报，无论实验成功与否，都要分析当周工作、列出下一步计划，她再根据周报逐一与学生交流，帮助他们寻找问题的解法。

助力成长、提供机会、全面提升

采访最后，被问到用三个关键词总结“青托”对自己的意义时，龙丽媛给出了她的回答。

助力成长、提供机会、全面提升。

助力成长，是入选“青托”后在实验平台、设备、研究生指标等方面都获得了更多的支持，助力了一个“青椒”的成长。

提供机会，是省科协提供了很多学术交流、深入企业的平台，包括去中央社会主义学院参加领军人才培训这样的机会。

全面提升，是她认为“青托”的支持不是某一方面的，而是全方位的。不仅有了更好的实验平台，还取得了更多科研成果，主持了多项国家级项目。

对于下一批即将入选“青托”的青年科技人才，她想说的是：“若有幸入选，请一定要把握机会、珍惜时间。因为对每个‘青椒’来说，能获得一次全方位的托举，实属难能可贵。”

她回顾科研生涯，认为自己收到的最好建议来自读博时的一位好友。“他跟我说，要做好科研，没有任何捷径，唯有耐得住寂寞，十年如一日地努力。”龙丽媛说她一直在向这位好友学习，努力让自己沉下心来，一心聚焦于自己的研究领域。

从借实验室到建实验台，从瞬态光谱到类脑神经形态器件，她还在继续用自己的脚步，丈量着这条“难而正确”的路。

来源：省科协组织人事部、省青年高层次人才协会

责编：叶　扬

美编：陈路漫

一审：何百岳

二审：方佳佳

三审：王陆军