现如今,LED电灯和显示屏已经无处不在,蓝色发光二极管(LED)技术被誉为爱迪生之后的人类首次照明革命。背后的关键人物中村修二曾只有硕士学位,在日本一家小型化工企业刻苦钻研数十年,终将这项技术实用化。他由于独立发明以InGaN(氮化铟镓)晶体制作蓝色发光元件的双流式MOCVD方法,而与该技术的两名早期研究者名古屋大学的赤崎勇、天野浩师徒分享了2014年的诺贝尔物理学奖。
中村修二在《我的思考, 我的光》和《去做狂野的梦》这两本自传中描述了自己不因循守旧,坚持己见的科研精神。他后来到美国任教,并曾经高调抨击日本的应试教育制度抹杀青年人的创新能力。
2014年的诺贝尔物理学奖授予两组独立研制有效的蓝色发光二极管(LED)的日本科学家,一组是赤崎勇和天野浩,另一组就是中村修二。
进行获奖工作时,前两位是名古屋大学的教授和合作者,而中村修二则是在一个小化工公司日亚公司单枪匹马地工作、长期只有硕士文凭、不为人知的职员(1994年才“在职”从母校德岛大学得到博士学位)。中村修二是个非常规的研究人员。他在日本公司里不太愉快,2000年初被美国加州大学圣芭芭拉分校引进为教授,得到校长杨佑祖的鼎力支持。在获得诺贝尔奖之前,中村的贡献已经得到世界公认,有很大的获诺贝尔奖的呼声。
另外,他和原雇主日亚公司之间的专利权纠纷也曾引人注目。
发光二级管(LED)基于半导体发光。它是通过半导体中电子和空穴复合成光子,所以能耗低、效率高,而其他光源中大部分能量转化为热。有了蓝光后,可以通过磷激发出红光和绿光,从而混合产生白光和其他各种颜色的光。或者与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他颜色的光。除了照明,LED也提供了显示技术。
蓝光LED的也有另外的应用,比如,蓝光LED又导致了蓝光光盘。但蓝光LED曾经是几十年的难题。赤崎勇和天野浩以及中村修二的成功基于氮化镓,但是它的晶体很难生长。经过长期努力,他们在1990年代实现了蓝光发射。
中村修二的两本书传达了类似的信息,而且更明确直接。在《梦》中,他有一段回忆:“那些美国教授只将我的研发成果看在眼里,不会笑我为何不懂那些专有名词。
研讨会中要是有任何不清楚的事情,也会马上向我提问。由此可见,他们不将重点放在我到底能展现出多少渊博的知识。” 我们可以将这段话与上面沃森的看法做有趣的比较。中村的成功对于“草根”研究者是个鼓舞。他还曾经说过(笔者译):“我的成就说明任何一个领域经验相对较少的人,没有多少资金、没有与大学或其它公司的合作,当他尝试一个新的领域而不囿于通常的想法和认识时,也能独立取得一定的研究成功。”
中村有超人的自信和坚持精神。在《光》中,他这么说:“成功只是极为单纯小事的积累,而这些小事归结起来其实就是‘思考力和贯彻力’两件事。” “相信自己,有着不断奋进的勇气,梦想必定会实现,成功必将在眼前。”“风格其实是从头到尾彻底完成一件事情或一项产品产生出来的个人特色。” “曾有企业主管问我:‘你想从事哪方面工作’,我当时回答:‘什么都可以。’”“我喜欢深入钻研一件事。
我对于自己能深入研究,并完成一件事很有信心。而只要能专心完成一件事,自然就会产生信心。”“我对于喜爱的事物会投入无比的热情。” “喜欢‘打破砂锅问到底’的感觉。” “埋首研究时,无论经过多少次失败也不轻易屈服。”“创造性的人物和一般人最大的不同,就在于对热爱的事物具备了韧性和毅力。” “第一年没有任何研究成果,公司开始对我爱理不理,然后中断我的研究经费,但也让我可以更加埋首研究。
”“跌入谷底对我来说反而是走向重生的一大契机,愈是陷入谷底,愈能让我沉潜以对。” “踏实的研发建立在踏实的努力之上。只要能够脚踏实地地努力,必然练出大师级的技术。”
中村对美国体制极力推崇,而对日本体制极力抨击。在他获得诺贝尔奖后,也不忘抨击日本体制。在《梦》中,他指出,在教育体制上,美国重视培养人的个性,而日本培养的学生没有个性,而且“他们从小到大所受的教育,就只是为了训练他们考上第一志愿而已。
”中村呼吁:“尽快废除大学联考,并且使用新的方法培养具有创造性的人才。”他还说:“我从来就不是值得让人一提的高材生。不过因为我对自己所知的物理知识颇有信心,认为只要能努力钻研物理就能持续进步,所以梦想自己能成为物理学家。尽管到头来我并没有成为物理学家,但打从孩提时期所培养出的自信,却成为我出人头地的关键。”“我认为教育最重要的就是,帮孩子找出属于自己的自信源头,并且视为个人的特性加以培养。
只要能帮助孩子发展自己的特性,即使无法成为爱因斯坦般的天才,也能透过后天努力让自己成为爱迪生般的努力型科学家。”“我从来不让自己的三个女儿上补习班。因为我觉得人生最美好的阶段,不应该全浪费在考试上。”“美国的教育理念重视的是,让学生主动提出自己对问题的看法。所以教室里的每一位同学都愿意主动举手回答问题,同时借此表达出自己的个性。不过,这种教学方式在日本恐怕没什么人会在乎。
因为日本只重视知识的传授,认为猜谜问答的形式能让学生吸收知识,所以一切的教学重点都放在学生能不能知道正确答案。反观美国,重点一直不在于学生是否知道答案。”“若是没有将以东大、京大为首的大学阶级观念彻底破除,教育改革也无法正式展开。”
中村认为,日本企业对员工的努力不予回报。而他本人追求进步,讨厌安于现状,具有百折不饶的挑战精神,勇于对抗公司,所以才开发出蓝色发光二极管。
他说:“比起诺贝尔奖,学生们的新的技术、新的发明对我会更有魅力。”提到“改变二十一世纪的大发明”,他说“在美国,只要拥有独创性的头脑,就有这样的可能。”总的来说,美国的体制比日本的体制更鼓励创新。中村的批评值得我们去思考怎样的体制最有利于创新。但是日本的科技成就也是有目共睹的。中村的观点与他个人的经历有关,或有偏激之处。他自己发明蓝光二极管就在日本完成的。
中村虽然对雇主日亚公司竭力批评,却也提到公司的老社长、后来的会长小川信雄(不是后来继任社长的女婿小川英治)的支持:“当时的社长是小川先生。小川先生非常理解开发的意义何在。” 中村还回忆:“他也能站在研究开发的角度思考员工的需求。在我直接向他提出请求时,他曾向外界表示:‘虽然那家伙喜欢说大话,不过该做好的事还是会做好’。
” “当我提出蓝光开发这种几近无理的建言时,他也完全不跟我啰嗦,只叫我‘做看看’。而且对选用氮化镓当材料这种有勇无谋的举动也不出口干涉,有关研究开发方面,当时他都让我随意发挥。虽然公司也曾一度下令停止用氮化镓研究蓝色发光二极体,但或许是因为当时小川会长年纪大了,管不到这么鸡毛蒜皮的事,是其他高层所做的决定。
几年后,小川会长回想起当时的情形说:‘我只不过顺着‘只要给机会,一定就会有期望中的成果出现’的信念罢了。’这对我来说真是非常难得的支持。” “如果说我是个幸运的人,那个幸运就是我有一位一直给我机会的老板,信任我能够把机会实现。”“‘中村会吹大牛皮,但也能认真做东西’,什么都不说只是静静地看着,到现在我还是认为这是牵引我成功研发出蓝色发光二极体的关键。在小川社长身上,我看到一个老板的眼光。
而且,对他给大吹牛皮的人庞大预算仍处之泰然的胆量,至今仍感谢之至。也只有拥有眼光与胆量的人,才能成为一个成功的企业老板吧!”
中村也有偏见,比如对于“说话机灵、反应不输大人的聪明孩子”,断言“长大反而不可能有什么惊人成就,他们也完全不会想做任何与众不同、具有开创性的工作,充其量不过是不懂变通、跟从世俗的庸才罢了。”还有:“真正愚笨的是那些顶着知名大学学历的人。”中村这样那样的看法与他的经历有关,是他个性的一部分,我们不必都同意。我们只需从他那里寻找值得借鉴的地方,而那些确实宝贵。
中村是一位造福人类的研究人员,他的个性和创新经历值得欣赏,我们能够从中找到启迪。在《光》中,中村说:“就像我和蓝色发光二极体奇妙的相遇一般,每个人的人生中都会有不可思议的相遇。譬如,我们会碰到自己完全不了解的知识,或是想都没想过的工作,但那时的态度和反应,却会大大影响我们日后的人生。
”在《梦》中,他说:“属于我自己的光就是由蓝色发光二极体所散发出的蓝光,而我由衷希望,你也能够透过发挥个性来散发出属于自己的光辉。”中村修二的成功对于每一位对创新和教育感兴趣的人都富有启迪意义,他的奋斗对于每一位寻找自己的人生和成功之路的人都是一种鼓舞。
参考文献:
[1] B. Johnstone, Brilliant! Shuji Nakamura And the Revolution in Lighting Technology, Prometheus Books, 2015。
[2] 中村修二, 迈克尔·赖尔登, 中村修二:他让LED照亮21世纪《环球科学》2009年5月号。
[3] 陈墨,中村修二:没憋一肚子气就没这诺贝尔奖,中国青年报,2014年10月15日。
[4] 杉本贵司,中村修二——异类的诺奖得主,日经中文网,2014年10月9日。
[5] 施郁,庆祝2015 国际光之年、纪念早期量子论——从2014 年诺贝尔物理学奖与化学奖谈起,现代物理知识, 2015, 27 (1): 32-34。
[6] 中村修二(著), 林慧雯,陈柏杰,郭介懿(译),我的思考, 我的光, 台湾时报文化出版,2015。笔者亦看过磨铁图书公司的译本《我生命中的光》(安素译,待出版)。
[7] 中村修二(著), 王榆琮(译),去做狂野的梦, 台湾时报文化出版,2015。
[8] 杨振宁, 杨振宁文集,华东师范大学出版社,1998。