自2004年以来，石墨烯成为凝聚态材料与物理、化学、光电子、生物与能源等领域的研究热点，近2-3年来，类石墨烯的二维纳米材料也渐成研究前沿。浙大硅材料国家重点实验室、高分子系徐明生教授等在二维纳米材料研究领域的一系列原创性研究产生了国际影响。应Chemical Reviews（5年期影响因子42.054）主编之邀，徐明生博士等撰写了“Graphene-like two-dimensional materials（类石墨烯的二维材料）”论文(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr300263a)。该论文为层状二维纳米材料领域的首篇综述文章，以石墨烯技术为参照背景，及时详细地介绍了各种重要的类石墨烯的新型二维纳米材料如金属硫族化合物、硅烯(silicene)、锗烯(germanene)、氮化硼(BN)、III-V族二元化合物等的基本结构、光电子性能和最新研究进展，并对未来的研究发展方向进行了探讨。
二维纳米材料具有与其化学结构相对应的独特的光电子及其它性能，在纳米光电子、洁净能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。徐明生博士开展了一系列研究，并取得了重要进展：包括（1）建立了基于俄歇电子谱的表征石墨烯薄膜层数与结构的普适方法[ACS Nano 4, 2937-2945 (2010)]；（2）在Ni薄膜催化层上制备100%单层的石墨烯 [ACS Nano 5, 1522-1528 (2011)]；(3)采用偏析法制备h-BN薄膜[Nanoscale 3, 2854-2858 (2011)]；（4）研制了一体化、多功能的制备二维纳米材料的专用设备，为探索二维纳米材料的可控制备提供了研发手段；（5）发明了多种可控制备石墨烯薄膜的技术方法 [如ZL 2010 1 0249002.6]；（6）将二维纳米技术应用于基因电子测序[如ZL 2010 1 0298015.2, US2012/0037919A1, GB2483377A, WO2012/065480 A1, PCT/CN2011/085098]，研发快速、低成本的基因测序新技术等。
徐明生教授所在的有机半导体研究室的研究兴趣还包括：有机光电功能分子材料的设计与合成，p-电子材料与光电子器件，生物传感器，纳米材料的生物效应与安全性，扫描探针显微镜技术等。
