2011年,读研第二年的他一头扎进有机薄膜晶体管研究,器件频繁短路,介电层性能极不稳定,测试曲线上平直的线条,像无声的嘲弄。那段迷茫的时光,他形容为“雾里看花”,隐约察觉背后藏着关键线索,却始终摸不透真相。

自动化工程学院 黄伟教授
那时的他未曾想到,这个困扰已久的“短路”谜团,会牵引他远赴美国密歇根湖畔蛰伏七年,最终在故乡四川盆地的潮湿环境里找到答案,以此叩开《自然》期刊的大门。
撞进一团雾
2010年,黄伟从南开大学物理学院毕业,选择回到四川,考入电子科技大学光电学院攻读研究生,师从于军胜教授。“南开理科见长、工科薄弱,想深耕工科,电子科技大学是最合适的选择。”
他主攻有机薄膜晶体管方向,但初探科研却屡屡陷入瓶颈:器件反复短路、性能波动不定。无数次重复,无数次调参,却始终无法根本解决器件不可控短路的难题。
2012年,硕博连读抉择之际,华为大规模校招来袭,身边同学纷纷签约企业,优厚待遇让他难免动心。但导师的鼓励、家人的支持,让他决定“继续读读看”。回头看,那更像是一次顺势而为的停留,却悄然为后来的远航备好了锚。
2014年,黄伟获得国家公派留学资格,赴美国西北大学联合培养,师从美国三院院士Tobin J. Marks与美国工程院院士Antonio Facchetti。全新的研究方向与科研节奏,让他一度陷入瓶颈。整整一年里,实验屡屡失败,没有实质性进展。独处密歇根湖畔的实验室,他深陷自我怀疑。
即便如此,黄伟没有轻言放弃。他系统梳理每一次失败数据,不再局限于参数偏差,而是追问底层逻辑:是实验思路出错,还是基础假设存在问题。坚持之下,他终于取得关键突破,论文顺利发表,博士毕业前获得领域认可。此后五年,他留在西北大学,从博士后成长为研究助理教授,独立指导学生。
七年海外求学,最大的收获并非丰硕的论文成果,而是形成了刨根问底的科研思维:优异的性能只是起点,必须解释背后机理、验证普适性。“普通成果和顶尖成果的差距,就在于取得满意结果后,是否愿意再多问一个‘为什么’。”期间,他深度参与跨院系交叉项目,与材料、器件领域知名学者交流碰撞,科研视野与研究能力快速提升。
只是,读研时埋下的“短路”难题,始终萦绕心头,等待被解开的契机。
解开一个结
2019年,黄伟在与合作者王炳昊博士的研究中发现,高湿度环境制备的介电层会产生微孔。一瞬间,多年的困惑豁然开朗:当年器件频繁短路,根源正是成都常年潮湿的气候环境。
基于这一核心发现,团队研发出适配复杂应力环境的可拉伸有机电化学晶体管,该成果于2022年发表在《自然・材料》,为柔性电子器件的实际应用提供了重要支撑。

黄伟教授在办公室
2021年,黄伟正式回归母校,加入自动化工程学院,在程玉华教授指导下开展工作。“我主要开展功能器件方面研究,想要推动科研成果落地民生,必须补齐系统集成的短板,电子科大自动化工程学院提供的交叉学科平台,恰好是绝佳的支撑。”回国初期,实验室尚未建成,黄伟并未坐等相关条件完备,而是带领学生边建设实验室、边开展科研。搬进新办公楼时,师生一同打扫布置,一头扎进科研的海洋。
科研路上的惊喜也接踵而至。在测试垂直结构器件时,团队意外测出远超预期的性能,与传统理论认知相悖。面对反常数据,团队没有简单归为测量误差,而是反复验证、深度推演,最终揭示了垂直结构下的量子限域效应,突破了有机电化学晶体管性能与稳定性等方面的行业瓶颈。
2023年1月,这项突破性成果以黄伟为第一作者发表于《自然》,成为电子科技大学当年首篇《自然》论文。“我超过半数的研究,都不在最初的预设目标里。做不出预期结果时,沉下心追问原因,往往会收获意外的科研风景。”
种下一棵树
如今,黄伟所在的“自动化前沿与交叉研究中心”跨学科团队,覆盖仪器、控制、电子、材料等领域。他始终引导学生跳出“执行者”思维,直面科研失败:“把自己当作任务执行者,只能收获有限成长;把失败当作研究课题,主动追问探索,才能真正成为科研人。”面对感到迷茫的学生,他常以自身经历鼓励:“我曾被短路难题困扰多年,科研受挫是常态,不必急于换方向。”
课堂之上,黄伟常分享自己的科研经历,告诫学生:实验反常、进程受阻并非坏事,一帆风顺反而容易错过关键突破,草率放弃远比暂时的困境更可怕。
面对人工智能浪潮,他保持理性务实的态度:“AI是高效科研工具,但独立思考永远不可替代。跨领域联想、突发科研灵感,是人类独有的能力,工具只是帮手,根基永远在自己的思考里。”
目前,团队双线并行推进研究:前沿领域聚焦仿生功能电子与人工神经集成;应用层面联动医院需求,攻关生物传感技术。
团队与华西肾内科合作研发的离子传感器,已在便携式透析设备验证,肾病患者可实时监测血液离子水平,极大减轻就医负担,相关专利成功转化。同时,团队联合华西口腔、中山大学等单位,研发面向慢病早筛与日常健康管理的可穿戴传感系统。
“我希望未来,普通人在家就能掌握自身健康状况,减少不必要的医院奔波。”谈及科研初心,黄伟语气笃定,沉静而坚定。
从成电宿舍里彻夜纠结的青年,到密歇根湖畔自我怀疑的研究者,再到今天带领团队继续追问的学者,黄伟的十四年科研路,始于一次次失败,成于一场场追问。
电子科技大学“求实求真、大气大为”的校训,在黄伟身上,不是一句标语,而是十四年深耕科研、攻坚难题、落地民生的真实写照。站在清水河畔,属于这位成电学者,关于短路、追问与坚守的故事,如今仍在继续。