据 meiguo.com 于 2025 年 6 月 12 日收到的消息 ‣ 美国宾夕法尼亚州立大学于6月11日发布了一项重大科技成果。他们在国际顶级期刊《自然》上宣布，成功制造出全球首台完全不使用硅材料的二维计算机，这标志着人类可能正进入一个新的半导体时代。硅材料统治半导体行业已有80年，而这项突破可能带来深远影响。

硅材料已经面临极限。它就像不断对折的纸张，折到一定程度就难以继续缩小，性能也会下降。而二维材料则完全不同，它们的厚度仅有一个原子，却依然具备强大的电子性能，为芯片制造提供了全新可能。

研究人员使用了二硫化钼（MoS₂）和二硒化钨（WSe₂）这两种材料。它们如同“智能薄片”，一个处理正电荷，一个处理负电荷，共同构建出计算机的运行基础。这些材料比头发丝还要薄30万倍，却依然能保持高效的电子传导能力。

虽然这台二维计算机目前运行频率只有25千赫兹，相当于上世纪70年代的水平，但它的重要性在于证明了“无硅计算机”的可行性。这就像莱特兄弟的首架飞机，虽然飞得不高，但具有开创性的意义。

这项技术的优势之一是极低的功耗。它的功耗在皮瓦级别，仅需一节5号电池，就能让设备运行数千年。未来，手机或电脑可能实现“充电一次，用一辈子”的设想。

目前，二维材料的制造仍处于实验阶段，需要借助金属有机化学气相沉积技术，制造难度较大。研究人员已经成功制造出超过1000个晶体管，但距离量产尚需时日。

尽管距离广泛应用还有一定距离，研究团队表示，二维材料的研究才刚起步15年，而硅材料的发展用了80年。按照科技发展的速度，预计10到20年内，二维材料可能迎来实用化阶段。

对于普通用户来说，这项技术可能带来手机更薄、电脑更轻、设备更节能等变化。未来的电子设备或许会像壁纸一样贴在墙上，或者轻得让人几乎感觉不到它的存在。

这次研究之所以能登上《自然》期刊，是因为它打破了传统材料的限制，是半导体技术领域的一次重大突破。这项研究被评价为具有“里程碑意义”，为未来的计算机技术提供了全新方向。

虽然此次突破来自美国，但中国在二维材料研究方面也十分活跃。多所高校和科研机构在该领域已有重要进展，并在顶级期刊上发表了相关论文。全球科学家正在共同努力，推动这一技术的发展。

这台二维计算机的诞生，或许正标志着一场新的技术革命的开始。虽然它目前还无法替代传统设备，但其潜在影响不可忽视。2025年的今天，也许正是“后硅时代”的起点。

来自宾夕法尼亚州立大学官方发布

编译/综合自纽约时报及其他媒体的报道。