“追光者”沈亦晨：剑走偏锋打造“中国光芯”

●文/默冉

本文主人公

2023年初，我国第一条“光子芯片”生产线将投入使用！比起传统的电子芯片，“光芯”速度快1000倍，功耗却是“电芯”的九万分之一。22岁读博士的“物理天才”沈亦晨，是推动这一项目发展的幕后功臣——他拒绝国外公司千万年薪挽留，数年磨一剑，打造出了以光代电的“中国光芯”，将助力国家实现科技领域的“换道超车”！

兴趣指路，22岁“书呆子”出国读博

1989年，沈亦晨出生于浙江杭州，他的父亲是一名电力工程师。从小耳濡目染，沈亦晨年幼时便对物理产生兴趣。当同龄的孩子还在看动画片时，爸爸就鼓励他对家里的废旧电器拆了装，装了拆，就为了让小亦晨认识里面的零部件，了解录音机、冰箱的工作原理。

沈亦晨在父亲潜移默化的影响下，特别喜欢看《有趣的科学实验》，甚至会看爸爸书桌上包含许多电路图的专业书。“刚开始也觉得晦涩难懂，爸爸就会告诉我一些入门知识，还带我做各种物理小实验。”沈亦晨说，“然后我就对物理和科学知识，越来越有兴趣了！”

在杭州外国语学校读初一时，沈亦晨就鼓捣出了“电动小轮船”“自动浇花器”等小发明。初二时，沈亦晨代表学校参加物理知识答辩，为了取得好成绩给母校争光，他全力以赴！每天回到家完成作业以后，沈亦晨就开始复习物理知识，并把之前积累的“错题本”拿出来，重点攻克那些他容易出错的物理知识。

一天夜里，爸爸加班到12点多才回家，发现亦晨还趴在书桌上写写画画，此时妈妈早已经入睡了。“赶紧睡觉吧儿子，明天还得上课！”面对父亲的催促，沈亦晨展露出对物理废寝忘食的热爱：“您先睡吧，这道难题我马上就能破解喽！”每解开一道物理难题，完成一项新试验，沈亦晨都会感到兴奋不已。

努力在哪里，收获就会在哪里。沈亦晨代表学校在物理竞赛中获得了二等奖。面对亲友和同学们的一片祝贺，他却皱眉摇头说：“我还是不够努力，否则可以取得更好的名次！”

这就是沈亦晨的青春姿态：一路昂扬向上，锐意进取，而不是沉浸在小小的成就中。比赛结束后，沈亦晨不断“复盘”自己在赛场上的表现，一遍遍重新做题，还原当时的科学实验，力争下次竞赛时能稳稳夺冠。

沈亦晨品学兼优，初中毕业时已经提前预习完了高中物理课程，并开始在爸爸的辅导下，艰难地钻研大学物理。沈亦晨不喜欢和同学们去K歌，也不会打网游，甚至显得不太合群……在同龄人看来，他在成长道路上失去了很多乐趣，简直就是个“书呆子”。但世间哪有什么天才，沈亦晨不过是把别人娱乐的时间拿来学习物理，做他感兴趣的科学实验了。

沈亦晨考入新加坡南洋理工大学物理系，读本科期间表现出众，甚至连教授出的题哪里有Bug（漏洞），他都能一眼看出来。沈亦晨和教授亦师亦友，无话不谈，令同学们羡慕不已。

很快，沈亦晨就以“跳级”方式，提前完成本科学业，考取美国霍普金斯大学的硕士。读研期间，他接触到许多超前的物理知识，大大开阔了视野，为日后成为光子学顶尖人物打牢了基础。

2011年，年仅22岁的沈亦晨考入美国麻省理工学院，攻读物理学博士。这时，他开始研究纳米光子。这门学科的核心领域之一是利用光子代替电子，一旦成功了，沈亦晨就有望突破西方在电子芯片方面对我国的技术垄断，打造出“中国光芯”。

回国组建“追光团队”

在漫长的科研工作和学习中，沈亦晨的头发变得越来越稀薄。他一天只睡五六个小时，吃饭的速度都比别人快很多，原因只有一个——中国的芯片发展还太落后，时不我待，沈亦晨的心里充满了紧迫感！沈亦晨深知阻碍我国高新科技发展的拦路虎之一，就是芯片制造的自主权，他要为此而努力奋进。

读博3年，沈亦晨废寝忘食地做研究。2014年，刚满25岁的他以第一作者身份，在国际顶尖杂志《科学》上发表名为《宽波段光学的角度选择》的论文。这是沈亦晨第一次表明，他对光的传播方向有了重大科研突破。沈亦晨这篇论文发表后，迅速震动学术界，因为光子芯片的计算速度和传输率远超电子芯片，而功耗仅为“电芯”的九万分之一。

截止到博士毕业前夕，沈亦晨发表了25篇顶级期刊论文，提交了10项技术专利。基于这些突破性研究成果，沈亦晨获得了“追光者”等称号。还没正式毕业，他就收到了国外多家知名公司的邀请，为他开出数百万美元的年薪。

沈亦晨选择了归国，投身于光子领域的科研工作。“虽然薪金待遇比国外差了很多，但我心里安稳，并且充满斗志！能把自己的兴趣爱好变成事业，做好了可以报效祖国，我觉得是一种莫大的幸福！”

攻读纳米光子学的沈亦晨，对芯片行业有很深的认知。中国因为芯片技术被封锁和限制，常年高价进口欧美的普通产品。至于生产超级芯片用的顶尖光刻机，我们花再多钱都买不来。

窘迫的行业发展现状，令沈亦晨陷入了沉思：我国的芯片业起步晚，技术较为落后。之前的高科技企业不愿花费大量资金，投入光刻机和芯片的科研事业，总觉得“造不如买”，结果渐渐被人家卡紧了芯片发展的脖子。虽然近几年中国也在一路奋勇直追，但因高精尖人才不足，又缺乏先进的光刻机，“中国芯”在工艺和产能上，远远跟不上发达国家的步伐。

为了解决这个难题，沈亦晨归国后进入一家芯片科研所工作，对同事们指出：“目前市面上以硅基芯片为主，它的生产离不开光刻机，但光刻机存在一个短板——物理的极限，它只能够在纳米这一制程内进行缩减，等把芯片做到了1纳米，几乎就达到了终点。所以芯片的研发，需要在技术上进行革新了，比如把电子传输转为光子！”

沈亦晨独辟蹊径的理论，令国内的专家同事们感到振奋，连中科院也开始布局光子芯片的研发项目。但要想把理论变成现实，还需要大量的实践和试错，而沈亦晨的实验工作并不顺利。再加上国内的光子学顶级人才不足，仅凭沈亦晨率队搞“光芯片”科研攻关，不光很烧钱，而且耗时巨长。领导和同事都开始怀疑，他那篇论文的可行性，有人说，沈亦晨的想法太超前了……

由于和科研所同事意见不统一，沈亦晨于2016年离职，成立了一家专门研究光子芯片的技术公司——“曦智科技”，并担任CEO。沈亦晨费尽周折请来一些他在海外的师兄弟，广招人才，立志要打造中国光芯。

这位“天才博士”的爱国行动，感召了不少华人留学生，一些技术人才主动辞去他们在国外的高薪工作，回国与沈亦晨一起创业。

公司创立之初，沈亦晨举步维艰。他手里不多的积蓄，很快就用于交写字楼房租、水电费，以及支付员工们的薪水了。“尽管有的同事知道我挺穷，表示可以先拖欠他们的工资，但大家也都要生活啊，不少人还得养家糊口，还房贷车贷，我不能光给同事们画饼。”沈亦晨说，经济拮据的时候他办了一笔创业贷款，负债也要为员工们发工资。

在光子芯片的艰难研发期，沈亦晨经常吃住在公司，因为这样能节约上下班的时间。办公室那张破沙发，就是这个博士CEO的“床”；他不舍得点外卖吃，经常用泡面填肚子……

夜以继日，助力中国实现“换道超车”

有一次，一名员工把手机忘在了公司，等吃过晚饭回去拿时，却发现沈亦晨还在独自加班。“大冬天，窗外下着雪，我们公司的暖气又坏了。他不时从嘴里呵着热气，揉揉冻僵的双手，继续在研究台前的灯光下思考和演算……”同事说，他一辈子都忘不掉那一幕，“他明明比我们都优秀，却比谁都拼，他没有理由不成功！”

女朋友看到沈亦晨那么拼命，忍不住抱怨：“你这是何苦呢，放着几百万美金的高薪不拿，偏要跑回国受这样的苦头，而且前路未卜。”沈亦晨却目光笃定地摇摇头，说：“当你选择为己为国奋斗时，你的未来一定是光明的！”

果然，艰难的日子并没有延续太久，国家很快就给予沈亦晨公司一系列政策扶持。为了让他的团队拥有一个良好的科研创业环境，还请“曦智科技”入驻了上海高新区。

功夫不负有心人，沈亦晨不舍昼夜的努力，终于换来了重大回报。2018年，他率领团队研发出了世界上第一款光子芯片的初始原型。这也验证了沈亦晨开创性的想法——用光子代替电子来进行数据传输和运算，是完全可行的。

这项芯片技术的革新，引起了行业轰动，沈亦晨成立不过两年的公司，也变得声名鹊起。

国外财团看中了沈亦晨的科研成果，纷纷找上门来，愿意出数亿美元购买沈亦晨的技术专利，或者搞联合开发。他们还趾高气扬地表示：“你们中国在芯片行业相对落后很多，离开我们的技术支持，这款产品不可能做完善！首先，缺乏顶尖光刻机的问题，你们怎么解决呢？”

沈亦晨果断拒绝了伸到眼前的橄榄枝，无视对方不怀好意的威胁，平静一笑说：“那就拭目以待吧！”

“曦智科技”获得了百度领投的6000多万元种子轮融资。与此同时，中资高科技企业被打压。沈亦晨的内心更为焦灼，他和团队成员夜以继日地努力，次年秋天，推出了第一款正式的光子芯片。虽然产品仍存在瑕疵，但比起之前样品，技术上已经成熟很多，稳定性也越来越好。

2021年12月，在沈亦晨的带领下，公司团队发布高性能光子计算处理器PACE，成功向业界验证了光子计算的优越性。随后，沈亦晨入选全球“35岁以下科技创新35人”。

由于光子芯片的结构对工艺需求较低，沈亦晨的创举有望让中国摆脱对进口光刻机的依赖，并在芯片产业上实现最终的换道超车。中科院院士潘建伟表示：“光芯的诞生，不光能告别被人‘卡脖子’的发展窘境，也有希望让我们主导未来的世界半导体领域！”

沈亦晨团队一直在对光子芯片做简化升级，立志把“中国光芯”打造得尽善尽美。并凭借核心算法等技术布局和积累，打造一套完整的光子计算生态，为大数据及高性能计算提供更快、更节能的芯片和算法。

随着中科院、沈亦晨团队不断传出喜报，光子芯片研发推向一个个新台阶，我国早已开始布局该产业。国内第一条“多材料、跨尺寸”光子芯片生产线，即将在北京筹备完成，预计2023年投入使用。它可以满足数据中心、激光雷达、微波光子等领域的需求，填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白。

作为国造“芯”的年轻追光者，沈亦晨将用自己的努力，让成熟量产“中国光芯”的那一天早日到来！