靈感源自金庸小説，復旦國際首次實現原子層半導體在軌驗證

（來源：上觀新聞）

「復旦復旦旦復旦，巍巍學府文章煥……」穿越517公里地球軌道，復旦大學校歌近日從「復旦一號（瀾湄未來星）」衞星平臺傳回地面，經解碼信號復原準確無誤。

這不是一次普通的太空通信傳輸，而是國際上首次實現原子層電子器件與系統的在軌驗證。

復旦大學集成電路與微納電子創新學院周鵬-馬順利團隊，自主研製的「青鳥」原子層半導體抗輻射通信系統，以「超長壽命」與「超低功耗」兩大核心優勢，展現出其在星際通信、深空探測和太空算力等前沿任務中的獨特優勢。

北京時間2026年1月29日零點，相關成果發表於國際權威學術期刊《自然》。

【太空輻射無處不在】

浩瀚宇宙中，高能粒子、伽馬射線等輻射無處不在，如同「無形劍氣」攻擊航天器的電子「經脈」。傳統硅基電子器件如同身着厚重鎧甲的武者，即便層層防護，也難敵日積月累的「內力侵蝕」——太空輻射極易引發電子器件性能退化甚至災難性故障。更棘手的是，一旦電子系統在太空中失效，幾乎無法維修，而更換成本極高。

長期以來，主要依賴兩種「禦敵之術」：一是「重甲護身」，給器件裹上厚重金屬屏蔽層；二是「分身術」，一個功能器件有多個備份。但這使得器件重量激增，國內火箭發射一千克載荷成本高達數千萬元；與此同時功耗也大大飆升，這與未來航天系統「輕量化、智能化、低成本」趨勢相悖。

隨着AI時代算力需求的爆發式增長，太空算力有望成為解決全球算力供給難題的終極方案。高性能通信系統作為太空任務的「關鍵紐帶」，同樣將為太空算力提供數據傳輸載體。因此，構建高性能、高可靠的星載存算和通信系統將成為新一輪科技革命的重點方向之一。

【靈感源自《倚天屠龍記》】

「他強任他強，清風拂山崗；他橫任他橫，明月照大江。」金庸小説《倚天屠龍記》中《九陽真經》的武學心法，成為研究團隊破解難題的靈感源泉。「我們不與輻射硬扛，而是讓其穿體而過。」周鵬説。

這一靈感的落地，便是「青鳥」原子層半導體抗輻射通信系統。原子層半導體是周鵬團隊提出的新概念，其核心功能層僅為單原子或少數原子厚度，既保留半導體「能開關、可控制」的核心功能，又具備超薄的物理特性。「青鳥」的核心材料是單層二硫化鉬，厚度僅0.7納米，相當於一根頭發絲直徑的十萬分之一。

打個比方，傳統硅基半導體就像一塊厚實的木板，輻射粒子撞上去會留下密密麻麻的「傷痕」；而原子層半導體就像一張超薄的蟬翼，輻射粒子能直接穿體而過，不容易形成損傷積累。這種天然抗輻射特性，讓它無需「重甲」加持，能在太空輻射的「險惡環境」中長久存續。

【理論壽命是硅基系統100倍】

「青鳥」在軌運行一年多來，展現出三大顛覆性優勢——

在輻射更為惡劣的地球同步軌道，理論在軌壽命預計可達271年，是傳統硅基系統的100倍；

無需屏蔽層和備份設計，發射機-接收機鏈路的功耗不足傳統硅基系統的五分之一；

在軌運行9個月后，傳輸數據的誤碼率仍低於10⁻⁸，展現了其優異的抗輻射性和長期穩定性。

這一突破的背后，是團隊四五年的潛心攻關。從材料生長到晶體管制備，從芯片設計到載荷集成，他們實現了全鏈條自主研發。

值得一提的是，該技術可與現有硅基半導體生產線無縫對接，且成本更低。在地面應用中，該技術同樣潛力巨大，有望用於核聚變、救災機器人等強輻射場景。

《自然》編輯部收到投稿僅兩三天就安排了送審，審稿人評價該成果「開闢了一個新方向」。

原標題：《靈感源自金庸小説，復旦國際首次實現原子層半導體在軌驗證》

題圖來源：4英寸原子層半導體抗輻射射頻通信芯片。復旦大學

來源：作者：解放日報 黃海華