“我覺(jué)得無(wú)所謂，大家更自信一點(diǎn)做就行了，當(dāng)時(shí)中村修二并沒(méi)有想到這個(gè)事情就能拿到諾貝爾獎(jiǎng)，我們不要去想這個(gè)獎(jiǎng)那個(gè)獎(jiǎng)，你只是在你做的事情上堅(jiān)持下來(lái)，我喜歡畫(huà)畫(huà)就堅(jiān)持畫(huà)畫(huà)，我喜歡做藍(lán)光LE D，你就把這個(gè)事情堅(jiān)持下去，每個(gè)人這么想，就一定會(huì)有一兩個(gè)成果在全世界領(lǐng)先。我們更自信一點(diǎn)，做好自己的事情，早晚有一天諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)給我們。”

今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了三位日本籍科學(xué)家，其中起關(guān)鍵作用的中村修二在發(fā)明藍(lán)色LED二極管時(shí)只有碩士學(xué)歷，其所在的企業(yè)也僅是一家鄉(xiāng)村企業(yè)。中山大學(xué)理工學(xué)院副院長(zhǎng)王鋼說(shuō)，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給LED領(lǐng)域讓他感到非常意外，對(duì)中國(guó)的科研評(píng)價(jià)體系則是個(gè)警示。

點(diǎn)亮世界卻給地球降溫

今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)可能是人們最熟悉的領(lǐng)域——LED。這個(gè)極其平常的東西，到底給人們帶來(lái)了什么，以及未來(lái)可以給人們帶來(lái)什么，人們卻不是很清楚。

上周六，中山大學(xué)理工學(xué)院副院長(zhǎng)、國(guó)家科技部863半導(dǎo)體照明工程重大科技專(zhuān)項(xiàng)總體專(zhuān)家組成員王鋼做客由南方都市報(bào)和廣東科學(xué)中心聯(lián)合舉辦的小谷圍科學(xué)講壇。

王鋼介紹，根據(jù)中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的預(yù)計(jì)，到2020年，全國(guó)總用電量將超過(guò)6萬(wàn)億KWh，按照現(xiàn)在照明占電力消耗的13%來(lái)算將達(dá)到7200億KWh。但是，如果到2020年，LED照明占到三分之一的市場(chǎng)，每年將節(jié)約用電1680億度，大約相當(dāng)于兩座三峽水電站發(fā)電量。節(jié)電的背后，則是化石能源消耗的減少，污染排放將大大降低。

王鋼說(shuō)，傳統(tǒng)的白熾燈照明方式，一度電有90%轉(zhuǎn)化成熱能浪費(fèi)了，只有10%變成了光能，而LED有40%轉(zhuǎn)化成電能，60%轉(zhuǎn)變成熱能。

節(jié)能減少了二氧化碳的排放，光熱比的改變減少了廢熱的產(chǎn)生，這對(duì)全球應(yīng)對(duì)全球氣候變暖、導(dǎo)致兩極冰川融化以及帶來(lái)一系列的氣候變化，也起到積極作用。因此，在空氣污染、霧霾等焦點(diǎn)話(huà)題下，LED點(diǎn)亮了世界，卻不會(huì)像其它光源一樣讓地球迅速升溫。王鋼認(rèn)為，白光LED點(diǎn)燃了真正“綠色照明”的光輝，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源。

一盞燈可點(diǎn)亮一生

王鋼介紹，白光LED不僅在宏觀(guān)上對(duì)社會(huì)有利，其各部分細(xì)節(jié)也比傳統(tǒng)燈具更環(huán)保更健康。他說(shuō)，傳統(tǒng)的日光燈里面都含有水銀，據(jù)測(cè)算，如果是按中國(guó)現(xiàn)在的節(jié)能燈的產(chǎn)量，一年消耗90噸左右水銀。一方面是資源的消耗，另外一方面則是重金屬污染，這些水銀是氣體狀態(tài)，它們最終將會(huì)無(wú)組織地進(jìn)入到自然環(huán)境，造成污染。LED燈則完全不需要汞，也不含鉛。

而且，所有的傳統(tǒng)電光源發(fā)光中均含有紫外線(xiàn)，而LED光線(xiàn)為單色光，沒(méi)有紫外紅外成分，無(wú)紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)的污染和損傷。

王鋼說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)在1993年才被發(fā)明，到現(xiàn)在才二十來(lái)年時(shí)間，便在社會(huì)上得到如此廣泛的普及，給人類(lèi)社會(huì)造成這么大的影響，是非常罕見(jiàn)的。

它強(qiáng)大的生命力后面是擁有著非常多的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。王鋼介紹，除了環(huán)保節(jié)能，LED燈的壽命和低廉的價(jià)格也是傳統(tǒng)燈具所不可比擬的。

他說(shuō)，傳統(tǒng)的白熾燈壽命只有1000小時(shí)，所以以前在晚上，家里會(huì)突然一片漆黑——燈泡壞了。即便是后來(lái)的日光燈，其壽命也只有8000小時(shí)，而一只LED燈，目前可以達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)，好的LED燈已經(jīng)可以達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)。“以后一盞燈就可以用一輩子，點(diǎn)亮你的一生。”王鋼說(shuō)。

和其它燈具點(diǎn)亮的世界不一樣，未來(lái)的LED點(diǎn)亮的世界是五彩的。王鋼介紹，目前國(guó)外有企業(yè)，將六種顏色的LED組合出的色彩，表現(xiàn)范圍比NTSC（美國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）的標(biāo)準(zhǔn)色域還寬?！艾F(xiàn)在你裝一個(gè)什么顏色的燈，它就是什么顏色的。以后你裝一盞燈，可以根據(jù)需要，調(diào)節(jié)出各種不同的顏色。”王鋼說(shuō)。

工程技術(shù)意外獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

曾在日本留學(xué)的王鋼經(jīng)常能見(jiàn)到中村修二，和另外兩位獲獎(jiǎng)的科學(xué)家也相熟。他說(shuō)，中村修二當(dāng)年所在的企業(yè)，是在一個(gè)叫“德島”的很偏僻的地方，這個(gè)企業(yè)在當(dāng)?shù)睾苄?，主業(yè)是做熒光粉，相當(dāng)于一個(gè)鄉(xiāng)村企業(yè)。如今，成為世界級(jí)的企業(yè)。

王鋼說(shuō)，上世紀(jì)70年代，紅光與綠光的LED誕生后，藍(lán)光LED二極管卻遇到了很大困難。當(dāng)時(shí)，已經(jīng)有人提出氮化鎵材料（GaN）為完成LED色彩拼圖的可能選擇，但是很多科學(xué)家在這條路上遇到了困難，而轉(zhuǎn)向其它材料體系，比如氧化鋅、硒化鋅、銻化鎘等。只有當(dāng)時(shí)名城大學(xué)的赤崎勇教授跟他當(dāng)時(shí)的學(xué)生天野浩，還有時(shí)任日亞化學(xué)（NichiaCorp.）工程師的中村修二這三位科學(xué)家還在執(zhí)著于這個(gè)冷門(mén)的氮化鎵。

“我的導(dǎo)師和赤崎勇教授是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的，他一開(kāi)始選擇的方向不是氮化鎵，所以有時(shí)候選擇比努力更重要?！蓖蹁撻_(kāi)玩笑說(shuō)道，中國(guó)人則太聰明，見(jiàn)氮化鎵這條路很難走，趕緊換了一條路，所以有小聰明的中國(guó)人也和諾貝爾獎(jiǎng)無(wú)緣了。

王鋼說(shuō)，三位科學(xué)家對(duì)藍(lán)光LED的貢獻(xiàn)是不同的，赤崎勇和天野浩，主要是解決了藍(lán)光LED的生長(zhǎng)基礎(chǔ)問(wèn)題，而中村修二通過(guò)改造設(shè)備，攻克p型摻雜，解決了藍(lán)光LED實(shí)用化問(wèn)題。

中村修二在1993年發(fā)明藍(lán)色LED二極管的時(shí)候還只是一個(gè)碩士研究生，在這之后才在德島大學(xué)拿到博士學(xué)位。一個(gè)偏僻的鄉(xiāng)村企業(yè)，里面一名碩士畢業(yè)的工程師，在39歲的時(shí)候發(fā)明了一個(gè)東西，摘得了科學(xué)領(lǐng)域最高榮譽(yù)——諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，令人感到非常不可思議。

王鋼也為此感到意外，但原因不同：“諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給LED領(lǐng)域，我們非常意外。因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域太小眾了。而且這個(gè)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，一點(diǎn)都不科學(xué)，它完全沒(méi)有什么高深的理論，完全是工程技術(shù)。”王鋼說(shuō)。

創(chuàng)造巨大價(jià)值所以獲獎(jiǎng)

不過(guò)王鋼非常認(rèn)同諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的這一導(dǎo)向：科學(xué)研究最終的衡量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是為社會(huì)和人類(lèi)創(chuàng)造多少價(jià)值，而不是其它。

王鋼說(shuō)，LED能獲獎(jiǎng)，最主要的原因是對(duì)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了巨大價(jià)值?！拔覀兛赡芤此家幌挛覀兊目蒲性u(píng)價(jià)體系。甚至對(duì)我們來(lái)說(shuō)這是一個(gè)警示。”

王鋼說(shuō)，國(guó)內(nèi)有些看上去覺(jué)得很“高大上”的研究，在諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)里面，可能未必很重要。而一些實(shí)用的東西，能夠切實(shí)改變?nèi)藗兩畹目茖W(xué)技術(shù)發(fā)明，卻不那么“高大上”。

中村修二的一位博士生黃嘉彥撰文回憶，中村修二思考方式跟其他傳統(tǒng)的教授大相逕庭。他是一個(gè)很實(shí)用主義的人。“在他的實(shí)驗(yàn)室工作，常常會(huì)發(fā)生技術(shù)走在理論前面的情形，也就是說(shuō)我們常常在尚未了解問(wèn)題根源的情況下，就先把問(wèn)題解決了?！?/p>

現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)答

觀(guān)眾：王教授您好，我是廣州大學(xué)的研究生，我想問(wèn)一下現(xiàn)在的藍(lán)光LED是1993年的產(chǎn)品還是新研發(fā)的？

王鋼：還是1993年的產(chǎn)品，工藝有發(fā)生變化，但是最根本的材料體系沒(méi)有變。

嘉賓：材料方面都是氮化鎵嗎？資源夠嗎？

王鋼：氮化鎵這個(gè)材料體系實(shí)際上有人算過(guò)，如果這個(gè)技術(shù)在全世界鋪開(kāi)之后，地球上的鎵是不夠用的，肯定要有新的材料體系來(lái)替換它?，F(xiàn)在我們也在做這方面的研究。

觀(guān)眾：氮化鎵能回收利用嗎？

王鋼：回收利用不了，因?yàn)樗呀?jīng)變成化合物了。而且拆解電子元器件非常麻煩，即便你拆解出來(lái)了，它最后就只剩下很小很小的一塊芯片了，沒(méi)有意義。

觀(guān)眾：LED中含有比較強(qiáng)的藍(lán)光成分是不是會(huì)對(duì)人體有害？

王鋼：目前LED的應(yīng)用水平下，藍(lán)光是非常安全。不過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，高劑量的藍(lán)光照射對(duì)人的眼睛確實(shí)會(huì)有一定傷害。所以我也提醒大家，不要去買(mǎi)那些看上去明顯偏藍(lán)色光的燈具，那種就是沒(méi)有控制好，如果接受長(zhǎng)時(shí)間的藍(lán)光照射，可能會(huì)有一定的危害。根據(jù)我們自己做的實(shí)驗(yàn)，綠光和紫光對(duì)小白鼠的影響比較大。長(zhǎng)時(shí)間的綠光照射，會(huì)導(dǎo)致幼鼠嚴(yán)重的視網(wǎng)膜發(fā)育不良。

觀(guān)眾：它和黃光混合發(fā)出白光之后，藍(lán)光對(duì)人的影響是不是還在？而且更隱蔽？

王鋼：變成白光之后，藍(lán)光就沒(méi)有了，就不存在藍(lán)光對(duì)人體的危害。因?yàn)樗{(lán)光是可見(jiàn)光，看不見(jiàn)就是沒(méi)有藍(lán)光。

觀(guān)眾：是否應(yīng)該消減一些藍(lán)光的成分？其它一些稀有元素會(huì)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響？

王鋼：對(duì)于藍(lán)光，現(xiàn)在還沒(méi)有正式的標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)，根據(jù)我們自己的研究，它還是比較安全的。LED燈本身也是安全的，和傳統(tǒng)的日光燈相比，已經(jīng)不含汞了，熒光粉也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成什么危害。

觀(guān)眾：未來(lái)的幾年有沒(méi)有更好的燈來(lái)代替LED燈，中國(guó)現(xiàn)在LED發(fā)展產(chǎn)業(yè)和外國(guó)的還是有一段差距，未來(lái)中國(guó)會(huì)不會(huì)占據(jù)頂尖水平，并引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展？

王鋼：未來(lái)可能有技術(shù)替代LED，但是未來(lái)5年到10年我看不到?，F(xiàn)在很多國(guó)際大廠(chǎng)也有跟中國(guó)合作，因?yàn)槲覀冎袊?guó)在低成本制造上非常有優(yōu)勢(shì)。在一些新技術(shù)領(lǐng)域能不能領(lǐng)先要看能不能在一些專(zhuān)利上取得突破。在應(yīng)用的制造端我們是有優(yōu)勢(shì)的，我們會(huì)跟國(guó)際的大廠(chǎng)成為一種共生的狀態(tài)。

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