2018年8月,世界科技創(chuàng)新論壇在北京會(huì)議中心舉辦,在論壇上,2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者中村修二教授發(fā)表題為“高效藍(lán)光LED的發(fā)明和固態(tài)照明的未來(lái)”的演講?!鞍谉霟粽樟亮?0世紀(jì),而LED燈將照亮21世紀(jì)?!庇辛思t、綠、藍(lán)三原色后,才能產(chǎn)生照亮世界的LED白色光源,但藍(lán)色LED的制備技術(shù)困擾了人類30多年??茖W(xué)家中村修二,從掃除將LED用于照明的最大技術(shù)障礙、造出藍(lán)色LED,到獲得諾貝爾獎(jiǎng),只花了三年。
如果沒(méi)有后來(lái)那令世人矚目的成就,中村大概和日本電影中每一個(gè)被生活磨平棱角的小人物一樣藉藉無(wú)名。中村出生在日本愛(ài)媛縣一個(gè)小漁村里,那里的人世世代代都以捕魚(yú)種田為生小時(shí)候就有人說(shuō)中村是“笨小孩”,不僅“笨”,還有點(diǎn)“奇怪”:總是一個(gè)人呆呆的,不知道在干什么;讀中學(xué)時(shí),對(duì)排球非常著迷,經(jīng)常練習(xí),但一打比賽就失?。豢荚嚹芰ζ狡?,最后只考上了排名墊底的德島大學(xué);從那畢業(yè)后,也只加入了一家很小的日本化學(xué)品公司……漁民家庭、三流大學(xué)、小工廠,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室,設(shè)備簡(jiǎn)陋,單槍匹馬……中村修二身上的每一個(gè)標(biāo)簽都不同程度地傳達(dá)了失敗和平庸的訊號(hào)。
但就在這些失敗的訊號(hào)里,中村自己摸索出了“閃光點(diǎn)”。在排球隊(duì)的經(jīng)歷中,中村修二發(fā)現(xiàn)了“斯巴達(dá)式努力”的弊端,隊(duì)伍的老師和隊(duì)長(zhǎng)都相信:只要一直刻苦練習(xí),就總會(huì)變得更強(qiáng)。每次他們的隊(duì)伍累死累活,排名都是墊底,這樣的日子中村堅(jiān)持了三年。“上高中后,我買了很多書(shū)研究練習(xí)排球訣竅和比賽技巧,這讓我生出了一種全靠自己摸索的自信,成了我獨(dú)立思考問(wèn)題的基礎(chǔ)。獨(dú)立地思考,才能產(chǎn)生獨(dú)創(chuàng)性的想法?!?/p>
之后供職于小工廠期間,他的工作內(nèi)容是開(kāi)發(fā)各種顏色的LED。他效率很高,按照要求產(chǎn)出了很多成果,但賣的都不好,所以他的研究在公司并不受重視,經(jīng)常被同事嘲笑是“吃白飯的”。連上司看到他都問(wèn)他,“你怎么還沒(méi)有辭職?”中村氣得發(fā)抖?!皯嵟俏胰康膭?dòng)因,如果沒(méi)有憋著一肚子氣,我就不會(huì)成功。”憋著一肚子氣,帶著對(duì)“斯巴達(dá)式努力”的抗拒,中村決定挑戰(zhàn)一項(xiàng)根本不可能的任務(wù):開(kāi)發(fā)高亮度藍(lán)色LED。從20世紀(jì)60年代以來(lái),世界上大量的科學(xué)家都渴望開(kāi)發(fā)藍(lán)色LED燈,但他們之中沒(méi)有任何一個(gè)人成功過(guò)。中村修二的專業(yè)是電子工程,不是物理。在開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體的時(shí)候,學(xué)界的人都覺(jué)得他在繞遠(yuǎn)路。
“那么干怎么能行?”中村只是說(shuō),“可以的”。中村修二說(shuō)他當(dāng)年做這些藍(lán)光LED的實(shí)驗(yàn),是為了能夠發(fā)表五篇論文拿到博士學(xué)位。在科學(xué)界,沒(méi)有博士學(xué)位只會(huì)被認(rèn)為是技術(shù)員而不是科學(xué)家。中村一開(kāi)始像研究紅色LED設(shè)備一樣,先親手改造設(shè)備。每天七點(diǎn)來(lái)到公司,從早進(jìn)行設(shè)備的改造,下午做反應(yīng)實(shí)驗(yàn),那段時(shí)間每天如此。一年過(guò)去后,中村沒(méi)有任何成果。公司也不再掏出預(yù)算,而設(shè)備的改造,需要相當(dāng)程度的金錢。其他的大企業(yè)研究所有多人團(tuán)隊(duì)合作,而中村只有一個(gè)人,實(shí)驗(yàn)陷入了谷底。對(duì)于中村而言,制作藍(lán)色LED就像是“穿著木屐爬珠穆朗瑪峰”。他曾鉆在巨大的設(shè)備下,揮汗如雨,滿身傷痕地做實(shí)驗(yàn)。因此,沒(méi)人比中村更熟悉設(shè)備的每一個(gè)小缺點(diǎn),他一直試著改進(jìn)。某天,就在中村重復(fù)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),忽然火花閃現(xiàn),他預(yù)感到,藍(lán)色光芒就會(huì)閃耀了。
中村修二說(shuō),“有100個(gè)人都告訴你前面沒(méi)有路,你還是要獨(dú)自前行。失敗的可能性非常高,但只要有一點(diǎn)點(diǎn)成功的可能性你就要獨(dú)自堅(jiān)持下去?!碑?dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光,因而可以用來(lái)制成LED。在開(kāi)發(fā)藍(lán)色LED的過(guò)程中,中村一直堅(jiān)持用氮化鎵來(lái)合成制作。20世紀(jì)80年代初很少有人關(guān)注氮化鎵。氮化鎵熔點(diǎn)高,缺乏匹配襯底(相當(dāng)于造房子時(shí)候的地基),晶體生長(zhǎng)十分困難。選擇氮化鎵無(wú)異于一場(chǎng)賭博。此后的半年里,中村每天從早到晚忙于設(shè)備的改造和實(shí)驗(yàn),漸漸與周圍隔離起來(lái)。無(wú)視一切電話、會(huì)議,不跟任何人說(shuō)話。妻子形容中村的狀態(tài),“就跟著了魔一樣”,滿腦子都是氮化鎵晶體。
中村從小愛(ài)發(fā)呆,這個(gè)習(xí)慣一直保留到了做實(shí)驗(yàn)時(shí)?!鞍l(fā)呆”成為中村集中注意力、感受內(nèi)部力量和思維的關(guān)鍵時(shí)刻。中村發(fā)呆時(shí)就把這種左右事物的要素全都扔在了一邊?!拔夷茏屇X子里的想法免受既有觀念的影響。”后來(lái),不斷重復(fù)艱難的實(shí)驗(yàn)時(shí),中村也會(huì)在實(shí)驗(yàn)的間隙發(fā)著呆?!霸谶@種時(shí)候,實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料、文獻(xiàn)、其他學(xué)者的意見(jiàn),這些外在的判斷都被我拋在了一邊。保持孤獨(dú),我才能夠不被這些東西左右,逼近事物的本質(zhì),這讓我能產(chǎn)生新的點(diǎn)子?!鄙菚r(shí)時(shí)刻刻不知如何是好,向自身發(fā)問(wèn),給自己解答,更為重要。
在中村研發(fā)出藍(lán)光二極管之前的10年間,他一直沒(méi)有什么重大發(fā)明。在這期間,中村在一個(gè)沒(méi)有設(shè)備、沒(méi)有團(tuán)隊(duì)、缺乏資金的工作組里,日復(fù)一日干著工人的活兒:制作設(shè)備、鍛煉熔接技術(shù),整天忙著做雜活。自己承擔(dān)了幾乎所有瑣碎的工作,親手操作過(guò)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。這種看似枯燥無(wú)味的工作極大地鍛煉了木村修二的動(dòng)手能力。正是在與儀器反反復(fù)復(fù)的日?;?dòng)中,他不斷地激發(fā)出新的靈感和活力,手藝也成了他后來(lái)發(fā)明的基礎(chǔ)。
中村不是一個(gè)一開(kāi)始就具備高深物理知識(shí)的科學(xué)家,在成為諾貝獎(jiǎng)得主的道路上,他毫無(wú)疑問(wèn)就是一位苦行僧。這位苦心僧的秘訣也很簡(jiǎn)單,有一點(diǎn)“二”的實(shí)干精神:別人不做的,他做;別人不敢做的,他做;別人不能做,他自己想辦法做。公司為了節(jié)約成本,沒(méi)有采購(gòu)帶有新技術(shù)降低爆炸危險(xiǎn)的材料。中村在這樣的條件下,堅(jiān)持自己做試驗(yàn),每個(gè)月都會(huì)經(jīng)歷兩到三次的爆炸失敗。西方有句話,“上帝一定會(huì)保佑認(rèn)真的人,即便他們活得辛苦”。世界正在狠狠獎(jiǎng)勵(lì)那些足夠認(rèn)真、全力拼搏的人。
自學(xué)生時(shí)代起,中村就很討厭那種需要死記硬背的學(xué)科,因此對(duì)英語(yǔ)很反感。35歲去美國(guó)學(xué)習(xí)之前,中村從未接觸英語(yǔ)。但那之后,中村為獲得博士學(xué)位,艱難地用英文寫(xiě)過(guò)科研論文。由于工作期間不能寫(xiě)論文,中村會(huì)在周一至周五收集數(shù)據(jù)并整合,之后在周六日將自己的發(fā)現(xiàn)一口氣寫(xiě)下來(lái)。當(dāng)他開(kāi)始寫(xiě)作時(shí),會(huì)連續(xù)不停地寫(xiě)五六個(gè)小時(shí)。直到40歲,中村終于憑借藍(lán)色LED的發(fā)明獲得了他夢(mèng)寐以求的博士學(xué)位。全球首個(gè)藍(lán)光LED成功開(kāi)發(fā)一年后,中村收到了加利福尼亞大學(xué)的授課邀請(qǐng),使用英語(yǔ)授課成了中村最大的恐懼。入職的時(shí)候中村已經(jīng)46歲了,“你不可能在這個(gè)年紀(jì)學(xué)新的語(yǔ)言了”,中村這樣想。而如今,中村來(lái)到加利福尼亞大學(xué)已有近10年,他早已強(qiáng)迫自己說(shuō)英語(yǔ)而且有了明顯的提升。“我現(xiàn)在考慮的不僅僅是會(huì)說(shuō)英語(yǔ),還要達(dá)到‘授課標(biāo)準(zhǔn)’”。再難,也沒(méi)有認(rèn)真啃不下來(lái)的“硬骨頭”。