2014年10月7日，諾貝爾獎委員會宣布將2014年諾貝爾物理學獎授予日本的赤崎勇、天野浩和美籍日裔的中村修二，以表彰他們發(fā)明藍色發(fā)光二極管（LED）。
此時，正在日本的中村還在睡覺，醒來后他告訴記者：“這簡直難以置信”。與赤崎勇和天野浩正統(tǒng)的高校科研出身不同，日企技術(shù)員出身的中村在科研道路上走得十分坎坷。
坎坷科研路
日本日亞化工的地下室里，一個穿著工作服的日本中年男子正在悄悄搗鼓自己的實驗，查閱文獻、樣品試驗、整理數(shù)據(jù)……無數(shù)個日夜的期待、失落、推倒重來造就了中村的傳奇。
1979年，25歲的中村以技術(shù)員的身份加入了日亞化工，把最好的年華奉獻給了這家重銷售、輕研發(fā)的小公司。
當時，盡管紅光和綠光LED技術(shù)已成熟多年，但藍光LED的技術(shù)難題卻長期困擾著科學和工業(yè)界。少了它，就無法利用三原色原理合成白色照明光源。當時，大多數(shù)科學家選擇氧化鋅和硒化鋅作為發(fā)光材料，中村卻劍走偏鋒，開始研究氮化鎵的可行性。為此，他于1988年赴美留學，研修用于制造藍光二極管的結(jié)晶生長技術(shù)。
“我來自一個小公司，預算和科研人員都很少，我當時發(fā)現(xiàn)關(guān)于氮化鎵的文章很少。”中村在中科院理化所的學術(shù)講座中告訴《科學新聞》，這是一個出文章的好研究選題，他的科研之旅也就此展開。
但是由于中村濃重的英語口音，再加之沒有論文基礎(chǔ)，受到了周圍科研環(huán)境的排斥。一年的美國訪學后，他幾乎無功而返。
回到日本，由于公司領(lǐng)導不允許他繼續(xù)進行LED研究，因此他只能轉(zhuǎn)戰(zhàn)地下室，先后研發(fā)出了采用氮化鎵的發(fā)光二極管以及雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的氮化鎵發(fā)光二極管，并于1993年11月29日正式發(fā)布了該技術(shù)，開啟了繼愛迪生以后的新固體照明時代。
光環(huán)背后
2000年，中村加入了該領(lǐng)域?qū)嵙︻H強的研究型高校——美國加州大學圣芭芭拉分校。
諾獎得主赫伯特·克勒默因?qū)雽w異質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)展應(yīng)用于高速光電子元件獲得諾貝爾物理學獎。同時，他于1976年加入圣芭芭拉分校時，說服學校將有限的資金投入到剛成型的化合物半導體技術(shù)，使得該校在這一領(lǐng)域占據(jù)了主導地位。
但克勒默的半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)研發(fā)之道，也不平坦：“最后一步發(fā)生在1963年……我把想法寫下來，并將論文提交至《應(yīng)用物理學快報》，被拒了。別人說服我不要與這個結(jié)果抗爭，而是轉(zhuǎn)投《電氣與電子工程師學會會報》。文章發(fā)表了，卻被人們忽視……最后一個諷刺的地方是：我被拒絕利用資源研發(fā)新的激光，依據(jù)是，這不可能有任何新的應(yīng)用。”
克勒默的一個重要思想就是現(xiàn)代LED技術(shù)的效率來自于將電力轉(zhuǎn)換成光。正如他所預見的，一項重大的技術(shù)突破創(chuàng)造了它自己的應(yīng)用。
1993年11月29日，一項技術(shù)的問世震驚了整個世界。“大自然的一個很小的瑕疵終于被發(fā)現(xiàn)了。”加州大學圣芭芭拉分校校長、美國工程院院士、中國工程院外籍院士楊祖佑在講座介紹中提到，這標志著高亮度藍光LED橫空出世。
克勒默仍然清晰地記得自己第一次看到高亮度藍光LED，是在德國斯圖加特一位同事的實驗室中。“這個東西一點亮，我完全震驚了。”克勒默說：“你認為你將會從事這方面研究嗎？”同事回答：“克勒默博士，我們別無選擇。”
有一次，克勒默在德國物理學會上見到了正在演講的中村。克勒默告訴他：“我們今天見證的是電燈泡時代結(jié)束后的新紀元。”“他的小燈比之前的藍光LED要亮一百倍。真的，非常出色。”
“我確定有其他人也在進行氮化物的研究……但是中村是突破這一技術(shù)的人。沒有其他人接近這個突破點。”克勒默評價道，“當然他的產(chǎn)業(yè)背景也在這個特殊的案例中給予他幫助，因為這在當時的確帶來了產(chǎn)品。”
點亮21世紀
“白熾燈照亮了20世紀，而LED燈將點亮21世紀。”諾獎委員會在頒獎詞中寫道。
現(xiàn)在，藍光LED的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在全球的千家萬戶，讓家庭的夜晚也亮如白晝，但消耗的能源卻要遠遠小于白熾燈和日光燈。這在以節(jié)能減排為全球發(fā)展重點的21世紀，無疑具有重要的意義。
“我們不是在討論如果把事情做得更好，而是做一些我們從來無法做到的事情。”克勒默在2006年中村獲得“千禧技術(shù)獎”的新聞發(fā)布會上表示。
LED燈還將幫助全球愈15億人告別黑暗的時代，LED燈的低能耗將讓采用太陽能小型電站電力的地方實現(xiàn)照明。
“電燈泡大肆消耗能源，以熱能的形式浪費95%的輸出量。”作家鮑勃·約翰斯通在他的著作《中村修二與照明技術(shù)革命》中提到，“到2010年，隨著設(shè)備性能不斷提升，價格大幅下跌，LED技術(shù)將替代美國各家各戶的白熾燈以及辦公室和商業(yè)場所的日光燈。到2020年，這些小小的燈光很可能會取代所有傳統(tǒng)形式的照明，可能探照燈除外。”■