逆向思维破解芯片难题：33岁刘灿已获破格晋升中国人民大学教授！

“既然让原子从‘天上’落下来困难重重，那能不能让它们从‘地下’长出来？”这是33岁的中国人民大学物理学院刘灿教授的这个颠覆性的思路，直接是突破了二维材料制备的世界性的难题。

这一个创新思维也让她在博士后出战仅仅三年以后，就破格的晋升为了中国人民大学教授，成为了这一个学校最年轻的教授之一。

在全球的芯片产业面临着物理极限的一个背景下，刘灿提出了形象的比喻：传统的芯片就像是被精耕到了极致的“硅晶圆土地”，而她的。工作就是开垦全新的“二维晶圆良田”。

二维材料仅仅只有原子层级的厚度，但是却被视为了下一代芯片的理想材料。

但是它的制备过程就面临着重大的挑战，如何把实验室的小样品转化成为了可以产业应用的高质量，大面积的晶圆呢？

传统的化学气相沉积技术已经是让原子从“天上”落下，难以做到精准的控制。

刘灿团队独创的“晶格传质-界面生长”新方法，是可以使得原子从衬底界面生长出来的，实现了技术上的突破。

根据中国人民大学官网的资料是显示，这一种方法是实现了每分钟50层的快速可控生长速率，在层数控制跟堆垛结构方面是取得了关键性的突破。

刘灿的学术晋升之路可以说是扎实而迅速的：2022年博士后出站受聘为副教授，2023年是获得了国家自然科学基金优青项目，2024年是主持了国家重点研发计划课题，2025年是破格晋升为教授。

这一个晋升的背后是有着丰硕的科研成果的，根据公开的资料是显示，她已经是发表了一作或通讯作者论文30多篇了，其中就包括有Science 3篇、Nature子刊9篇，申请的国家发明专利就有16项。

2025年9月份，刘灿入选了麻省理工科技评论“35岁以下科技创新35人”亚太区名单。这一个国际的荣誉也是充分的肯定了她的研究的创新性和影响力。

除了科研的工作以外，刘灿同样也是重视科学的普及。她是面向全校非理工科学生开设了“诺贝尔物理学奖和现代物理学”课程，用生活化的例子来解释抽象的概念。

讲到量子力学，我会从手机芯片，医学核磁共振来讲起讲道理，相对论我会解释GPS导航的原理。刘灿用这样的一种方式打破了学生对于物理的畏惧感。

她的教学也是激发了学生的创造力，有的学生在课程的一个启发之下，直接是把激光原理制作成了手工的立体书《光子历险记》，展现出了科学教育的无限可能。

刘灿的科研之路也并不是说一帆风顺的，她在博士期间曾经是连续几个课题都受到很大的挫折，一度怀疑自己是否适合科研。

她的博士生导师当时还鼓励她：你一定要坚持，你具备了成为优秀科学家的潜！这一份信任支撑着她度过了难关，最终是坚持不懈后获得了突破。

现在作为导师的刘灿也是把这一种知识传递给了自己的学生，她既指导学生的研究方向，也关心她们的成长，成为了学生眼中可亲的“大姐姐”。

刘灿团队的技术突破对于全球的芯片产业都具有重要的意义的，随着人工智能，物联网等技术的发展，传统的硅基芯片在功耗和集成度方面已经是接近了物理极限了。

二维材料是具备了超薄的厚度，优异电学性能和可调带隙特性，成为后摩尔时代最具有前景的候选材料了。刘灿的研究给二维材料的产业化应用提供了一种新的技术路径。

目前团队正在致力于调控原子的堆叠方式，旋转角度等更高精度的一个研究，为实现定制化的新材料，推动芯片技术发展继续的探索。

刘灿用她的经历证明：在科学的道路上，逆向的思维是可以开辟全新的天地，坚持不懈，终将会迎来突破，她的成功不仅仅是个人的成就，更加是中国自主创新能力的提升的生动体现。

在芯片等关键的技术领域，我们是需要更多的像刘灿这样的敢于创新，踏实研究的青年科学家的。

信息来源：中国人民大学新闻网、国家自然科学基金委员会官网、麻省理工科技评论官方发布。论文数据来源于Science和Nature期刊官网，专利信息来源于国家知识产权局公开数据库。