3名日本出生的科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)新型節(jié)能光源而獲得2014年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他們將平分800萬瑞典克朗(約合111萬美元)的獎(jiǎng)金。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)7日在瑞典首都斯德哥爾摩宣布這一消息時(shí)認(rèn)定，3名獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)明了一種藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)，幫助人們以更節(jié)能的方式獲得白色光源，依據(jù)這一原理問世的LED燈“將點(diǎn)亮整個(gè)21世紀(jì)”。
20歲的“年輕”發(fā)明
3名獲獎(jiǎng)?wù)叻謩e為85歲的日本明城大學(xué)教授赤崎勇、54歲的名古屋大學(xué)教授天野浩和60歲的加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校教授中村修二。其中，中村修二為日裔美籍人士。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)的聲明說，這3名科學(xué)家上世紀(jì)90年代早期通過半導(dǎo)體導(dǎo)出藍(lán)色光束，卻為照明領(lǐng)域的發(fā)展帶來了根本性轉(zhuǎn)變。
LED光源與傳統(tǒng)光源相比具有節(jié)能、耐久等優(yōu)勢(shì)。紅光LED和綠光LED早已發(fā)明，但長期以來制造藍(lán)光LE D成為一個(gè)難題，缺少了三原色中的藍(lán)色，就無法獲得可用于照明、且讓消費(fèi)者感受舒適的白色LED光源。
“他們的發(fā)明具有革命性，”聲明說，“白熾燈點(diǎn)亮了20世紀(jì)，21世紀(jì)將由LED燈點(diǎn)亮。”
LED燈讓全球受益
按照評(píng)選委員會(huì)的說法，這項(xiàng)只有“20歲”的“年輕”發(fā)明之所以獲獎(jiǎng)，是因?yàn)檫@種用全新方式創(chuàng)造的白色光源已經(jīng)“讓我們所有人受益”。
根據(jù)研究數(shù)據(jù)，多數(shù)高級(jí)LED燈的能耗可以低至普通燈泡的不到二十分之一，但耐久度分別是熒光燈和白熾燈的10倍和100倍，且照明效果更加穩(wěn)定。
因?yàn)槿虬l(fā)電總量的大約四分之一用于照明目的，LED燈的面世對(duì)節(jié)省全球資源貢獻(xiàn)不小。如今，不少國家正推動(dòng)向LED照明領(lǐng)域轉(zhuǎn)變，以節(jié)省更多照明所需的電力乃至資源。
評(píng)選委員會(huì)還認(rèn)為，LED燈對(duì)電力的要求非常低，依靠當(dāng)?shù)氐统杀镜奶柲鼙憧墒褂谩＿@種新型光源的問世為全球15億未能受益于電網(wǎng)的人口帶來了更高生活品質(zhì)。
馬里蘭大學(xué)聯(lián)合量子研究所物理學(xué)家菲利普·舍韋說，LED照明研究獲獎(jiǎng)，說明物理學(xué)研究可以帶來實(shí)實(shí)在在的益處，而不僅僅是探索宇宙的奧秘。
與往年相同，物理學(xué)獎(jiǎng)是今年公布的第二個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)。接下來的幾天里，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)等其他獎(jiǎng)項(xiàng)將逐一揭曉。
獲獎(jiǎng)感言
85歲的赤崎勇在獲獎(jiǎng)后舉行的記者會(huì)上首先感謝他的研究團(tuán)隊(duì)，稱“我無法一個(gè)人完成這項(xiàng)成果”。
提及成功的秘訣，赤崎勇強(qiáng)調(diào)了研究團(tuán)隊(duì)的執(zhí)著精神。他坦言，不少人之前對(duì)他說，他的研究在20世紀(jì)結(jié)束時(shí)也不會(huì)取得成果，“但我決沒有這么認(rèn)為……我只是一直在做我希望做的事”。
身在美國的中村修二當(dāng)?shù)貢r(shí)間凌晨接到獲獎(jiǎng)電話，驚喜之余連道“難以置信”。他隨后發(fā)表聲明，稱對(duì)獲獎(jiǎng)感到榮幸，“看到我們的LED照明夢(mèng)想成真非常令人滿意……希望節(jié)能的LED燈有助于減少能源消耗，降低全球范圍的照明成本”。
中村修二雖然現(xiàn)任加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校教授，卻是在一家名為“日亞化學(xué)”的未上市日本企業(yè)工作時(shí)發(fā)明了藍(lán)色LED。路透社報(bào)道，中村修二雖然帶來了卓越發(fā)明，但在此后10年幾乎沒有得到“日亞化學(xué)”的任何獎(jiǎng)勵(lì)。直至2004年，東京一家法院下令“日亞化學(xué)”向中村修二支付200億日元(1.83億美元)補(bǔ)償金。
功績
三劍客補(bǔ)齊“三缺一”
發(fā)光二極管(LED)照明早已成為日常生活的一部分，2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)就表彰了為人類帶來了新“光明”的藍(lán)色LED的發(fā)明。正是因?yàn)榧R紅、綠、藍(lán)三原色的光，才能讓LE D照明這種惠及全人類的節(jié)能光源“照亮21世紀(jì)”。
盡管此前紅光LED和綠光LED已經(jīng)存在了很長一段時(shí)間，并被應(yīng)用于機(jī)器儀器的顯示光源，但由于光的三原色包含紅、綠、藍(lán)，藍(lán)色光源的缺失，令照明的白色光源始終無法創(chuàng)建。無論是在科學(xué)界還是工業(yè)界，如何造出藍(lán)光LED曾困擾了人們數(shù)十年。
1973年，當(dāng)時(shí)在松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開始了藍(lán)光LED的研究。后來，赤崎勇和天野浩在名古屋大學(xué)合作進(jìn)行了藍(lán)光LED的基礎(chǔ)性研發(fā)，1989年首次研發(fā)成功了藍(lán)光LED。而中村修二當(dāng)時(shí)任職于日亞化學(xué)工業(yè)公司，他的實(shí)用化研究讓該公司于1993年首次推出LED照明成品，從而引發(fā)了照明技術(shù)革新。
LED燈高效節(jié)能且壽命長久，能持續(xù)照亮約10萬小時(shí)，而白熾燈和熒光燈的壽命僅為1000小時(shí)和1萬小時(shí)。這種燈誕生以來也一直在不斷提高發(fā)光效率，最新紀(jì)錄達(dá)到了每瓦功率產(chǎn)生300流明的亮度，相當(dāng)于白熾燈的15倍。
揭秘
中村修二擔(dān)任粵創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人
據(jù)了解，2014年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主中村修二先生身兼廣東省第四批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)帶頭人，去年獲得我省當(dāng)年團(tuán)隊(duì)最高資助4000萬元支持經(jīng)費(fèi)。
堅(jiān)持十年出成果
今年60歲的中村修二出生于日本，曾在日本一家小公司———日亞化學(xué)工業(yè)公司任技術(shù)員。1990年，中村修二在孤獨(dú)中堅(jiān)持了10年，經(jīng)過多次失敗和不斷摸索開發(fā)出藍(lán)色高亮度發(fā)光二極管，并在1993年將藍(lán)色發(fā)光二極管的亮度提升到最初的100倍。通過藍(lán)色與紅色、綠色LED的組合，世界上出現(xiàn)了全彩色的LED屏幕，并產(chǎn)生了能夠取代白熾燈和熒光燈的新一代節(jié)能照明燈具。從此，LED行業(yè)利用這一新技術(shù)開始了白色LED(半導(dǎo)體生態(tài)光源)的商業(yè)化生產(chǎn)，大大降低了電力消耗。
洋大腕來粵展身手
中國的LED生產(chǎn)和應(yīng)用起步較晚，但追趕世界強(qiáng)國的速度很快，廣東省更是一直沖在全國第一線，去年全省LED產(chǎn)值達(dá)2800億元。同時(shí)，廣東各級(jí)政府在研發(fā)方面也非常重視，省政府提出加快省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體思路及目標(biāo)，將LED產(chǎn)業(yè)作為三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(高端新型電子信息、新能源汽車、半導(dǎo)體照明)之一進(jìn)行重點(diǎn)扶持，培育出一批具有國際影響力的大型企業(yè)，形成數(shù)個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈較為完整、產(chǎn)值過千億的新興產(chǎn)業(yè)集群。
去年，加州大學(xué)圣芭芭拉分校教授、美國國家工程院院士中村修二先生，與廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)合作，組成“氮化物半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”并且擔(dān)任帶頭人。該團(tuán)隊(duì)獲得了當(dāng)年廣東省引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)最高資助4000萬元。
省工業(yè)技術(shù)研究院院長邱顯揚(yáng)介紹：“本項(xiàng)目引進(jìn)以中村修二教授為帶頭人的世界一流創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)研發(fā)基于氮化物材料的高效發(fā)光二極管(LED)，掌握具有自主創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)的半導(dǎo)體照明關(guān)鍵技術(shù)，并促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)將開展新型LED、高電子遷移率晶體管(HEMT)等新型應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，為廣東省提供新產(chǎn)品應(yīng)用和前沿技術(shù)儲(chǔ)備。該創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的引進(jìn)及研究成果有望顯著提升我國在半導(dǎo)體照明等領(lǐng)域的研發(fā)水平，對(duì)完善廣東省半導(dǎo)體照明及相關(guān)光電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈將起到積極的推動(dòng)作用。”
