今年，杭州欧美同学会副会长、西湖大学光电研究院院长仇旻完成了宁波、丽水、湖州长兴等多场半马。作为有11年跑龄的跑步者，他坚持每个月至少跑100公里，从不中断。“从读博开始算起，我从事科研已经30多年了。在这段漫长的历程中，我碰到了几乎所有我在跑马拉松过程中体会到的艰难和困苦，但是我坚持下来了，也有了一些小小的收获。”
村上春树曾说：“在长跑中，如果说有什么必须战胜的对手，那就是过去的自己。”对仇旻而言，跑步如此，科研亦是如此。
打造中国第一条
光电芯片特色工艺线
在旁人眼中，仇旻的“超速”人生，堪称开挂般的存在。
他16岁考入浙江大学，仅用了8年便获得博士学位，在曹培林教授的推荐下前往瑞典留学深造。一个人的科研巅峰时期是35岁到45岁。他希望在此之前走出去，看清最前沿的科学技术，学成之后再回来，“为中国的科研事业做一点事”。
在瑞典皇家理工学院，仇旻从400多位申请者中脱颖而出，获得瑞典战略研究基金会资助的“未来科研带头人”基金，快速建立自己的科研小组，确立并完善科研方向，成长为一名独立的学者。2009年，34岁的仇旻成为瑞典皇家理工学院最年轻的正教授，与爱立信微电子部门、比利时IMEC(微电子研究中心)的长期合作，使他熟练掌握了国际顶尖半导体技术的研发模式。与此同时，国内半导体产业正进入蓬勃发展期，对高层次人才的引进力度也在持续加大 ，他决定回母校任职，补齐国内微纳光子学发展的短板，建设一个面向光电芯片的“中国版IMEC”。
2018年，仇旻从浙大加入西湖大学，任国强光学工程讲席教授、副校长，从0到1参与学校创办。近年来，国内顶尖大学已经跻身世界一流，但高等教育的体制机制相对单一。“西湖大学的成立不是为了颠覆传统大学，而是探索中国高等教育的新模式。能够投身到这样一项事业中去，是非常激动人心的。”
2021年，美、德、法、英等国先后在光电芯片领域布局。仇旻在西湖大学正式提议，尽快筹建一条光电芯片特色工艺线。最终在中国科学院院士、西湖大学校长施一公的支持下，仇旻领衔建设，学校与杭州市富阳区政府合作，共建西湖大学光电研究院。4年后，光电芯片特色工艺线正式建成投用。这条工艺线聚焦异质集成技术，是国内首条贯通多代半导体材料、铁电材料、磁光材料和二维光电材料等多材料及其器件制备、微系统封装与集成的特色工艺线，为各类光电芯片企业提供“技术研发—产品验证”一站式服务，不仅填补了国内在多材料体系异质集成光电芯片领域系统性研发平台的空白，更打通了从基础研究到产业转化的关键瓶颈。
站在新一轮科技竞争的风口，这条特色工艺线正在成为我国抢占未来光电产业制高点的坚实底座。“目前，我们正在全力以赴打造一个立足杭州、面向长三角、辐射全国的光电技术研究、中试、产业化基地。”仇旻说。
科研报国，从来不是一句口号，而是一步一个脚印打好基础。在这张宏大的光电芯片制造蓝图中，如果说特色工艺线是承载多元材料集成和复杂工艺衔接的多车道高速公路，那么仇旻团队潜心钻研的“冰刻”技术，则是打通极端材料加工壁垒的跨天险穿山隧道。
“Wafer in,Device out”
在冰上刻出未来
作为国际范围内纳米光学领域最领先的研究学者之一，仇旻多年连续入选“Elsevier中国高被引学者名单”，光鲜背后，是漫长的无人区探索之路。
简单而言，仇旻研究的纳米光子学，就是在纳米尺度上，用精密的“纳米手术刀”，为光量身定制“纳米级别的跑道”，研发新型光电子器件及其制造工艺，让光纤通信的带宽更高、速度更快，让手机里的摄像头更小巧、成像更好，也让医疗检测设备变得更便携、更精确。
传统光刻像用模具做翻糖蛋糕——把厚厚的糖霜(光刻胶)甩在蛋糕坯(晶圆)上，用光照定型，再用各种化学清洗剂(显影液、去胶液)把多余的糖霜洗掉。长期以来，作为芯片制造的核心技术，“光刻胶”被国外垄断，并且存在技术难度高、良品率低、试剂有腐蚀性等局限。
而仇旻团队主攻的“冰刻”，像在严冬里对着窗玻璃哈气，然后用手指在冰霜上作画。他们把水蒸气导入真空腔室，在零下140摄氏度的冷冻样品表面凝结成一层薄薄的“冰胶”，用电子束在冰面上雕刻出纳米级图案。等样品回到室温，冰自然融化或升华——不需要任何化学溶剂，唯一的副产物，就是水。
在长达8年的研究过程中，团队一直在摸黑前行。“最艰难的时刻往往不是理论推导，而是工程和设备上的死磕。最折磨人的，往往是那些看似微小的机械和热力学冲突。”仇旻说。
2018年，仇旻团队完成了国内首台“冰刻”系统的研发，开始主攻全程一体化、自动化的2.0系统——“Wafer in, Device out”(放进原材料后，拿出来成品器件)。有一次，水蒸气导入后，却像石沉大海——衬底上根本长不出冰膜。那几天，整个团队非常受挫。大家把气路、真空泵、温控软件查了个底朝天。最后把系统拆开，一点点物理排查，才抓住“元凶”：新设计的冷屏，在极其微小的地方与导入水蒸气的喷嘴发生了物理接触。这一丁点的接触，导致喷嘴温度被迅速拉低。“这场关于‘温度’的教训，令团队的每一个人都记忆犹深。”当新的冷屏装上去，零下140摄氏度的冷台上终于均匀凝结出那层完美的“冰胶”时，他们知道——这套2.0系统的一个核心流程，终于真正走通了。该系列成果陆续发表在Nano Letters等国际顶级学术期刊上。
这让人想起《送东阳马生序》里的那句“以中有足乐者，不知口体之奉不若人也”。在无人区摸黑前行的人，靠的不是热闹，是心气。
绿色温和的“冰刻”，不仅对环境友好，更是对被加工材料的极大保护。基于此，仇旻团队成功在活体水熊虫表面直接加工微纳结构，这在传统光刻工艺下是难以想象的，该成果登上了Nature官网头条。
“冰刻”以冰为媒介，将常规需要在洁净间完成的加工步骤整合到一个高度集成的真空和深冷系统中，解决传统光刻“做不了”和“做不好”的特种加工难题，比如，三维曲面器件、柔性易损材料、量子器件的原位制造等。
“它的价值在于打破了微纳加工的空间和材质壁垒。”仇旻说。在光通信领域，它可以直接在光纤或微型光学元件上集成复杂传感器；在生物医疗领域，它为活体生物芯片、柔性生物电子界面的原位加工提供了前所未有的手段。
集众智众力
之江同心
“积力之所举，则无不胜也；众智之所为，则无不成也。”作为中国历史上第一所由海归科学家群体发起创办的大学，西湖大学从世界各地汇聚了一批海归科学家。他们以施一公、仇旻等为代表，为中国科技创新不断续写新篇章。
今年的政府工作报告，将具身智能纳入“未来产业”的培育发展方向之一。这也是仇旻建立西湖大学工学院时重点布局方向之一，团队几年前种下的种子，如今生长成新的树林。
仇旻介绍，今年3月，工学院王东林教授领衔的西湖机器人公司，发布了搭载全球首个通用动作预训练大模型的人形机器人“泰坦o1”。它不需要预先编程，能随时、随地、随性地模仿人类的各种动作；赵世钰教授团队在空中作业机器人领域取得突破性进展，实现“近距离飞行”的同时还能“高精度操作”，为无人机空中换电、物资补给等复杂任务奠定了基础。
仇旻自己带领的团队则孵化了两家专注于微纳光电子加工的企业，围绕碳化硅材料，成功研发出“国内首台(套)”碳化硅衬底激光剥离仪器，填补了产业链空白，并利用这一技术制造出极致轻薄的AR眼镜镜片，颠覆了AR眼镜的使用体验，早于海外科技巨头Meta在全球发布。这些成果，为杭州具身智能产业的发展补充了关键的基础研究和前沿技术拼图，助力杭州打造人工智能创新发展第一城。
作为优秀归国留学人员，仇旻在杭州市统一战线“同心大讲堂”上，以《面向未来产业的光子芯片技术》为题，解读光子芯片前沿趋势与产业价值，阐释科技创新对杭州打造更高水平创新活力之城、打造中国式现代化城市范例的支撑作用。在“鸿鹄海归城际科创联盟”活动、杭州欧美同学会成立十周年座谈会暨留学人员爱国奋斗报告会上，他先后作主题分享，回顾留学报国初心，讲述奋斗故事，充分彰显新时代留学人员爱国奋斗、实干担当的精神风貌。在杭州欧美同学会庆祝欧美同学会成立110周年大会上，仇旻获得了“之江同心·最美海归人”的荣誉称号。他表示，这既是一种认可，更是一种鞭策。身在海外的那些年，我们比以往任何时候都更加深切地体会到“祖国”二字的含义，都更加期待国家的强大。“我们带着自己的所见、所学而归，希望在实现个人梦想的同时，也能帮助祖国变得更加美好。我们为之努力的这份事业，正是‘之江同心’的注解与实践。”