香港文汇报讯（记者 史柳艺）传统的硅基晶体管是现代电子学的基石，但其刚性且二维的特性，使其难以与软体和三维的生命系统结合。由香港大学工程学院电机电子工程系助理教授张世明领导的智能可穿戴课题组，研究团队开发出软体三维（3D）晶体管，模仿人脑神经元的行为和结构，解决了这项长期存在的生物电子学难题。
这项突破性的研究开创了一种全新的半导体器件设计方法，具有改变生物电子学未来的革命性潜力，已获国际顶尖学术期刊《科学》作为封面文章发表。
该研究的团队成员包括来自剑桥大学和芝加哥大学的资深研究人员、港大的博士生以及本科生，共同形成了一个兼具国际化、包容性和充满活力的研究社群。该研究并获得香港研究资助局（RGC）青年协作研究基金资助。
港大工程学院电机电子工程系张世明。港大供图。
经过五年的研究，团队成功研制出全球首个软体三维晶体管，基于一种特殊的半导体材料——水凝胶半导体。与传统半导体不同，水凝胶半导体柔软且具生物相容性，通过三维自组装过程在水中合成，具有类似生物组织的特性，且半导体层的厚度首次达到创纪录的毫米量级，足以承载活细胞。
开发3D软体晶体管的策略示意图。港大供图。
这项研究突破为电子学与生物学的融合迈出了重要的一步，为生物电子学及其他相关领域开启了新的可能性，有望促进生物混合电子学、神经科学、健康技术及医学研究的前沿发展。
从2D刚性电子元件到3D软体电子元件：利用3D水凝胶半导体提高电晶体的维度。港大供图。
张世明表示：“这可能是生物电子学新时代的开端。通过进一步优化，这种果冻般的三维生物晶片将有潜力改变医疗、教育甚至日常生活。我们期待相关的监管框架能够出台，以指导技术的医学应用。”
香港新闻社
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