追尋你的光和夢
——諾貝爾獎得主中村修二的創(chuàng)新啟示

施郁

復旦大學物理學系，上海 200433

追尋你的光和夢
——諾貝爾獎得主中村修二的創(chuàng)新啟示

施郁?

復旦大學物理學系，上海 200433

因為發(fā)明有效的藍色發(fā)光二極管，中村修二與赤崎勇、天野浩分享了2014年的諾貝爾物理學獎。中村的獲獎工作在一家小型化工企業(yè)獨立完成。本文評介了中村對于創(chuàng)新、教育和管理的若干寶貴的體會。

中村修二；自信；創(chuàng)新；教育

1 藍光之父、DNA結構發(fā)現(xiàn)者與諾貝爾獎

2014年的諾貝爾物理學獎授予兩組獨立研制有效的藍色發(fā)光二極管(LED)的日本科學家，一組是赤崎勇和天野浩，另一組就是中村修二。進行獲獎工作時，前兩位是名古屋大學的教授和合作者，而中村修二則是在一個小化工公司日亞公司單槍匹馬地工作、長期只有碩士文憑、不為人知的職員(1994年才“在職”從母校德島大學得到博士學位)[1]。

中村修二是個非常規(guī)的研究人員。他在日本公司里不太愉快，2000年初被美國加州大學圣芭芭拉分校引進為教授，得到校長楊祖佑的鼎力支持[1-3]。在獲得諾貝爾獎之前，中村的貢獻已經(jīng)得到世界公認，有很大的獲諾貝爾獎的呼聲。另外，他和原雇主日亞公司之間的專利權糾紛也曾引人注目[1,3-4]。

發(fā)光二級管(LED)基于半導體發(fā)光。它是通過半導體中電子和空穴復合成光子，所以能耗低、效率高，而其他光源中大部分能量轉化為熱。有了藍光后，可以通過磷激發(fā)出紅光和綠光，從而混合產(chǎn)生白光和其他各種顏色的光；或者與原有的紅光LED和綠光LED一起產(chǎn)生白光和其他顏色的光。除了照明，LED也提供了顯示技術。藍光LED也有另外的應用，比如，藍光LED又導致了藍光光盤的出現(xiàn)，而藍光LED曾經(jīng)是幾十年的難題。赤崎勇和天野浩以及中村修二的成功基于氮化鎵，但是它的晶體很難生長。經(jīng)過長期努力，他們在20世紀90年代實現(xiàn)了藍光發(fā)射。LED的成功是量子力學的勝利。關于LED與量子力學關系的評述，可以參閱我的一篇文章[5]。

獲諾貝爾獎之前，作為加州大學教授，中村于2001寫了一本書《我的思考，我的光》(下面簡稱《光》)[6]，2002年又寫了另一本書《去做狂野的夢》(下面簡稱《夢》)[7]。據(jù)我理解，書名中的“光”是個雙關語。一方面是指中村所研制的發(fā)光二極管發(fā)出的藍光，另一方面也指激勵他奮斗的理想。在這兩本書中，他介紹自己的經(jīng)歷，表達各種看法。在《光》中，他這么說[6]：

“許多專家都說要了解半導體，就必須要有量子力學的基礎，如果沒有這些基礎知識，就無法從事半導體研究?？墒牵沂遣痪邆淞孔恿W基礎知識的人。如果當時我有這點常識，或許就會聽專家的話，從量子力學學起。還好，我并沒有這樣的常識，認為沒有量子力學基礎也可以了解半導體的原理。因為其實只要找到另一個可以取代量子力學了解物體性質的‘語言’即可。那么，另一個‘語言’是什么？對我來說，就是實驗的結果，一遍遍深思實驗后的結果，就是我認識或了解事物的工具?！?/p>

中村的工作主要是解決應用問題，他大概對量子力學所知不多。但是他在兩本書里都透露出他學生時代就很喜歡物理。據(jù)《精彩！中村修二與照明技術革命》(Brilliant! Shuji Nakamura and the revolution in lighting technology)一書的作者約翰斯通(B. Johnstone)講述[1]，中村曾經(jīng)夢想成為理論物理學家或數(shù)學家，但是他的老師告訴他物理不能謀生(筆者對此說法表示遺憾)，而應該學工程以便找工作，但是進了大學后可以自己學習喜歡的內(nèi)容。后來中村在大學里學過不少固體物理，碩士論文也是這方面的研究內(nèi)容。

中村的兩本書讓我想起遺傳物質DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)者之一沃森(又譯作華生)(James Watson)的自傳《雙螺旋》。楊振寧先生曾經(jīng)這樣評論此書[8]：

“這本書很精彩，非常生動地闡述了(雖然沒有直接這樣說)那些知識雖不太豐富，但有強烈熱情、無所畏懼、敢于涉足新領域而不被束縛的年輕人是搞科學的好材料。事實上他在書里所講的一些事嚇壞了許多因循守舊的人。他們或者認為他不道德，或者認為他愚蠢，或者認為他太冒險。當時發(fā)表了許多書評，有些就是這種論調。其中一篇書評是一位從歐洲來到哥倫比亞大學的教授寫的，他是位學識淵博的學者?！峨p螺旋》是用通俗的美國式英語寫的，而這篇書評是用受過典型歐洲式教育的非常學術性的、非常深奧的語言寫的。這個對比本身就很有趣，因為依我看，這對比顯然使華生正中下懷：所以嘛，你們這些學識淵博的人可以搞科學，沒有這么高深學問的人也可以搞科學。只要你有這種力量，有這種精神，敢于冒險，無所畏懼，能深入鉆研非常復雜的事物，你就會有重大的科學發(fā)現(xiàn)?！?/p>

中村的兩本書傳達了類似的信息。在《夢》中，他有一段回憶[7]：

“那些美國教授只將我的研發(fā)成果看在眼里，不會笑我為何不懂那些專有名詞。研討會中要是有任何不清楚的事情，也會馬上向我提問。由此可見，他們不將重點放在我到底能展現(xiàn)出多少淵博的知識?！?/p>

我們可以將這段話與上面沃森的看法做有趣的比較。中村的成功對于“草根”研究者是個鼓舞。他還曾經(jīng)說過(筆者譯)[1]：

“我的成就說明在任何一個領域經(jīng)驗相對較少的人，沒有多少資金，沒有與大學或其他公司的合作，當他嘗試一個新的領域而不囿于通常的想法和認識時，也能獨立取得一定的研究成功。”

在《光》里，中村提到[6]：

“不少報章雜志和傳媒都報道我是‘最接近諾貝爾獎的男人’……然而，對我而言，獲得諾貝爾獎并沒有那么大的意義，當然若能得到此項殊榮，我還是很希望得到。但我一直認為，諾貝爾獎只是我今后接受各種挑戰(zhàn)的一個過程而已。比起得諾貝爾獎，現(xiàn)在我最希望的還是幫助一些新興創(chuàng)投企業(yè)，在五到十年內(nèi)成功研發(fā)出劃時代的商品。”

這也反映了中村作為實干家的價值觀。

2 骨子里的創(chuàng)新意識

中村的兩本書像“創(chuàng)新秘笈”，目錄中就有很多要點。他特別重視創(chuàng)新，在《光》中說[6]：

“有人說‘制作東西就是人生’，這正是我的寫照。”

“我認為制造東西的根本在于想象力?！?/p>

“不要安于和別人一樣?！?/p>

“不跟從別人的路?！?/p>

“只要愿意花點心思，注意周遭，就會發(fā)現(xiàn)這樣的機會俯拾皆是?！彼@里是談創(chuàng)新的機會。

中村特別強調超越常識和已有知識。 我在下面匯集了《光》在這方面的議論[6]：

“成功，無需困難的理論，也不需要漂亮的學歷，而且不如說這些東西可能是阻礙你的障礙物。”

“獨創(chuàng)性的想法往往跳脫常識，甚至不合常理，也因為如此，才是獨特性的想法?！?/p>

“所謂的自我風格是指你獨有的直覺。這種直覺和一般所說的直覺不同，是你用一己之力完成一項產(chǎn)品時，本身才能感受到的判斷力?！?/p>

“有時，沒有專業(yè)知識的人反而會很順利研發(fā)出意想不到的成果，這是因為‘大路之外總有不為人知的小徑’。因此，就算被專家們當成笨蛋，我還是會依照自己的方法和步調進行研究?！?/p>

“小時候我之所以看起來常常在發(fā)呆，就是因為在區(qū)分什么是會左右判斷的因素和認知，讓自己在思考事物時，可以提出自己的看法，不被既有的框架所束縛。我后來如果遇到實驗的瓶頸，也會走出實驗室，一邊看著綿亙鄉(xiāng)間的山巒和稻田，一邊發(fā)呆，在凝視的過程中，逐步驅除腦中過去的文獻與其他學者的研究，讓自己不受這些既有見解干擾，想出自己獨有的新創(chuàng)見?！?/p>

“別聽‘棄械者’的忠告?！?/p>

“顛覆常理才能創(chuàng)造不凡?！?/p>

“我決定在開發(fā)藍色發(fā)光二極管時，刻意不讀他人的論文。我不想模仿別人，決定純粹只從自己的實驗結果判斷方向?！?/p>

“不要小看你的‘直覺’?！?/p>

“我的辦公桌上沒有任何一本參考文獻，正是因為要拒絕陷入這種教條主義，這也是激發(fā)出我獨創(chuàng)力的方法?！?/p>

“師傅每天這樣反復不斷一直做下去，獨有的直覺就會被磨練出來?！?/p>

“某個角度來說，不模仿別人就是固執(zhí)地從頭到尾按照自己的想法去做，因為擁有不輸于任何人的技術，雖然這種感覺無法用言語具體描述，但簡單說，就是內(nèi)心會有種‘絕對沒問題’的直覺?！?/p>

“基礎知識絕對必要，但問題是，很多人往往站在定論與常識(或堅持)的延長線上思考?！?/p>

“因為已經(jīng)接近完成的想法只是一種站在定論與嘗試上的認識罷了，會使人沒辦法果決地轉換方向?！?/p>

“只要用自己能理解的方法來理解事物就好，不需要按照書上難以理解的方式，也不需要模仿既有的做法，因為那些都是不完全的東西。一切成敗都是自己如何進行的問題?！?/p>

在《夢》中，他指出[7]：

“所以我選擇‘成功率趨近于零’的氮化鎵，也沒有什么好稀奇的。既然知名大廠幾乎不使用氮化鎵，那我不如秉持創(chuàng)業(yè)精神勇于嘗試不同的事物?！?/p>

“許多人在工作上遇到瓶頸時，習慣參考前人或是權威的意見，然而這種作法只會讓自己的思維變得更加混亂。尤其是重視創(chuàng)造的工作，更是常出現(xiàn)這種狀況，這是因為自己手上正在進行的工作，通常會跟前人的經(jīng)歷不同。所以越是將前人的方法導入自己的工作中，就越會讓自己毫無頭緒?！?/p>

我評論幾點。第一，中村的研究屬于應用研究的范疇，而不是基礎研究，所以實干更顯重要。即使如此，他也說了“基礎知識絕對必要”。如果從事基礎研究，從事理論研究，那對于基礎知識的要求又有所不同。第二，中村的有些看法未必普遍正確，但是他的這些肺腑之言能給人當頭棒喝，極富啟發(fā)性。第三，中村保持創(chuàng)新性、免受他人結論影響的方法是很值得肯定的。楊振寧先生曾經(jīng)說過[8]：

“溫度場論是很有意思的。這是一個比較深的題目。文章很多，不過我沒有去研究它。對于這一類問題，我的一般態(tài)度是這樣的，如果我決定去研究它，我就一定從頭做起，而且不先去看別人的文章。做了一段時間，如果有困難，再去看別人的文章。這樣才能很好吸收別人的東西。1959年左右，我和李政道要討論W介子，討論矢量介子的電磁相互作用。我們從頭去做，做了一段時間，就發(fā)現(xiàn)別人的文章雖然很多，可是有很多是不對的。做了一年我們成了這方面最大的專家。溫度場論是一個很好的方向，如果有人去做，我建議他從頭做起，不一定看別人的文章。做了一段時間后再看。如果一開始就跟著別人跑，可能有些最大問題你不去問了。這好比新到一個城市。如果一開始就跟著別人跑，幾次以后，可能還不認識整個城市。如果你自己摸索著走，情形就可能不同了。”

所以中村的經(jīng)驗，對于其他創(chuàng)造性活動，特別是科學研究，包括理論研究，都是很有借鑒意義的。

3 自信和堅持

中村有超人的自信和堅持精神。在《光》中，他這么說[6]：

“成功只是極為單純小事的積累，而這些小事歸結起來其實就是‘思考力和貫徹力’兩件事?！?/p>

“相信自己，有著不斷奮進的勇氣，夢想必定會實現(xiàn)，成功必將在眼前?！?/p>

“風格其實是從頭到尾徹底完成一件事情或一項產(chǎn)品產(chǎn)生出來的個人特色。”

“曾有企業(yè)主管問我：‘你想從事哪方面工作’，我當時回答：‘什么都可以?！?/p>

“我喜歡深入鉆研一件事。我對于自己能深入研究，并完成一件事很有信心。而只要能專心完成一件事，自然就會產(chǎn)生信心?！?/p>

“我對于喜愛的事物會投入無比的熱情?！?/p>

“喜歡‘打破砂鍋問到底’的感覺?！?/p>

“埋首研究時，無論經(jīng)過多少次失敗也不輕易屈服。”

“創(chuàng)造性的人物和一般人最大的不同，就在于對熱愛的事物具備了韌性和毅力。”

“第一年沒有任何研究成果，公司開始對我愛理不理，然后中斷我的研究經(jīng)費，但也讓我可以更加埋首研究?！?/p>

“跌入谷底對我來說反而是走向重生的一大契機，愈是陷入谷底，愈能讓我沉潛以對?！?/p>

“踏實的研發(fā)建立在踏實的努力之上。只要能夠腳踏實地地努力，必然練出大師級的技術?！?/p>

在《夢》中，他說[7]：

“不管面對什么業(yè)務，能用自己的方法解決，就可以產(chǎn)生自信。當我用自己的方法來完全掌握局勢時，不管他人如何批評，我的內(nèi)心都不會感到動搖。即使會犧牲掉很多個人時間，只要想到我正在貫徹屬于自己的方法，并相信這是通往成功的唯一道路，我的內(nèi)心就會不斷涌出自信?！?/p>

“面對一個自己感興趣的理論，我甚至可以隨時隨地不斷反復思考，并且樂在其中?！?/p>

“我能成功研發(fā)藍色發(fā)光二極體，就是因為我一方面重視實驗，另一方面又習慣長時間思考。”

“只要你能在工作上發(fā)揮自己的個性，絕對有辦法求得創(chuàng)意上的突破。”

我想起楊振寧先生說過，做物理工作成功的三個要素是三個P：perception(眼光)，persistence(堅持)，power(力量)[8]。其實這三要素也適用于其他工作。中村在他的工作中就具備這三個要素。

4 對教育和管理的態(tài)度

中村對美國體制極力推崇，而對日本體制極力抨擊。在他獲得諾貝爾獎后，也不忘抨擊日本體制。

在《夢》中[7]，他指出，在教育體制上，美國重視培養(yǎng)人的個性，而日本培養(yǎng)的學生沒有個性，而且

“他們從小到大所受的教育，就只是為了訓練他們考上第一志愿而已?！?/p>

中村呼吁：

“盡快廢除大學聯(lián)考，并且使用新的方法培養(yǎng)具有創(chuàng)造性的人才?！?/p>

他還說[7]：

“我從來就不是值得讓人一提的高材生。不過因為我對自己所知的物理知識頗有信心，認為只要能努力鉆研物理就能持續(xù)進步，所以夢想自己能成為物理學家。盡管到頭來我并沒有成為物理學家，但打從孩提時期所培養(yǎng)出的自信，卻成為我出人頭地的關鍵?！?/p>

“我認為教育最重要的就是，幫孩子找出屬于自己的自信源頭，并且視為個人的特性加以培養(yǎng)。只要能幫助孩子發(fā)展自己的特性，即使無法成為愛因斯坦般的天才，也能透過后天努力讓自己成為愛迪生般的努力型科學家?！?/p>

“我從來不讓自己的三個女兒上補習班。因為我覺得人生最美好的階段，不應該全浪費在考試上?！?/p>

“美國的教育理念重視的是，讓學生主動提出自己對問題的看法。所以教室里的每一位同學都愿意主動舉手回答問題，同時借此表達出自己的個性。不過，這種教學方式在日本恐怕沒什么人會在乎。因為日本只重視知識的傳授，認為猜謎問答的形式能讓學生吸收知識，所以一切的教學重點都放在學生能不能知道正確答案。反觀美國，重點一直不在于學生是否知道答案?！?/p>

“若是沒有將以東大、京大為首的大學階級觀念徹底破除，教育改革也無法正式展開?！?/p>

這些見解值得我們在思考中國的教育問題時參考。我們需要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，選拔有創(chuàng)造力的人才而又不失公平。

中村認為[7]，日本企業(yè)對員工的努力不予回報，然而他本人追求進步，討厭安于現(xiàn)狀，具有百折不饒的挑戰(zhàn)精神，勇于對抗公司，所以才開發(fā)出藍色發(fā)光二極管。他說[7]：

“比起諾貝爾獎，學生們的新的技術、新的發(fā)明對我會更有魅力?！?/p>

提到“改變21世紀的大發(fā)明”，他說“在美國，只要擁有獨創(chuàng)性的頭腦，就有這樣的可能?！盵7]

總的來說，美國的體制比日本的體制更鼓勵創(chuàng)新。中村的批評值得我們?nèi)ニ伎荚鯓拥捏w制最有利于創(chuàng)新。

但是日本的科技成就也是有目共睹的。中村的觀點與他個人的經(jīng)歷有關，或有偏激之處。他自己發(fā)明藍光二極管就在日本完成的。他雖然對雇主日亞公司竭力批評，卻也提到公司的老社長、后來的會長小川信雄(不是后來繼任社長的女婿小川英治)的支持[7]：

“當時的社長是小川先生。小川先生非常理解開發(fā)的意義何在?！?/p>

中村還回憶[6]：

“他也能站在研究開發(fā)的角度思考員工的需求。在我直接向他提出請求時，他曾向外界表示：‘雖然那家伙喜歡說大話，不過該做好的事還是會做好’?！?/p>

“當我提出藍光開發(fā)這種幾近無理的建言時，他也完全不跟我啰嗦，只叫我‘做看看’。而且對選用氮化鎵當材料這種有勇無謀的舉動也不出口干涉，有關研究開發(fā)方面，當時他都讓我隨意發(fā)揮。雖然公司也曾一度下令停止用氮化鎵研究藍色發(fā)光二極體，但或許是因為當時小川會長年紀大了，管不到這么雞毛蒜皮的事，是其他高層所做的決定。幾年后，小川會長回想起當時的情形說：‘我只不過順著只要給機會，一定就會有期望中的成果出現(xiàn)’的信念罷了?！@對我來說真是非常難得的支持?！?/p>

“如果說我是個幸運的人，那個幸運就是我有一位一直給我機會的老板，信任我能夠把機會實現(xiàn)?！?/p>

“‘中村會吹大牛皮，但也能認真做東西’，什么都不說只是靜靜地看著，到現(xiàn)在我還是認為這是牽引我成功研發(fā)出藍色發(fā)光二極體的關鍵。在小川社長身上，我看到一個老板的眼光。而且，對他給大吹牛皮的人龐大預算仍處之泰然的膽量，至今仍感謝之至。也只有擁有眼光與膽量的人，才能成為一個成功的企業(yè)老板吧！”

最初，中村找小川信雄要求支持藍光LED時，小川信雄說(筆者譯)[1]：

“那是你想做的嗎？如果是，去做吧?！?/p>

小川信雄曾對約翰斯通說(筆者譯)[1]：

“中村善于思考，所以我的政策是如果我讓他繼續(xù)他的研究，他也許會做出來。你讓他們做他們喜歡的研究，他們才能做得出來。所以如果他們問你要設備，你必須給他們買。雖然有冒險，但是研究與冒險是同義詞?！?/p>

可見小川信雄的支持起了非常重要的作用。他的態(tài)度值得管理者借鑒。

在中村極力推崇的美國，他作訪問學者時也曾遭遇過歧視[6]：

“從來沒有發(fā)表過論文，使我從一個研究者變成只有在組裝設備、人手不足時，才會被叫過去幫忙的勞工。同學和老師都不會叫我去參加研究會，就算我出席了，也會被當作空氣，不被放在眼里?！?/p>

“因為我沒有博士學位就將我所有的成績?nèi)P否定，讓我很難接受?！?/p>

于是，他“化打擊為強力動能”。

中村也有偏見，比如對于“說話機靈、反應不輸大人的聰明孩子”，斷言“長大反而不可能有什么驚人成就，他們也完全不會想做任何與眾不同、具有開創(chuàng)性的工作，充其量不過是不懂變通、跟從世俗的庸才罷了?！盵6]還有：“真正愚笨的是那些頂著知名大學學歷的人。”[7]中村這樣那樣的看法與他的經(jīng)歷有關，是他個性的一部分，我們不必都同意。我們只需從他那里尋找值得借鑒的地方，而那些確實寶貴。

5 追尋自己的夢和光

中村是一位造福人類的研究人員，他的個性和創(chuàng)新經(jīng)歷值得欣賞，我們能夠從中找到啟迪。在《光》中，中村說[6]：

“就像我和藍色發(fā)光二極體奇妙的相遇一般，每個人的人生中都會有不可思議的相遇。譬如，我們會碰到自己完全不了解的知識，或是想都沒想過的工作，但那時的態(tài)度和反應，卻會大大影響我們?nèi)蘸蟮娜松??！?/p>

在《夢》中，他說[7]：

“屬于我自己的光就是由藍色發(fā)光二極體所散發(fā)出的藍光，而我由衷希望，你也能夠透過發(fā)揮個性來散發(fā)出屬于自己的光輝?！?/p>

中村修二的成功對于每一位對創(chuàng)新和教育感興趣的人都富有啟迪意義，他的奮斗對于每一位尋找自己的人生和成功之路的人都是一種鼓舞。

祝大家都能追尋到自己的夢和光。

(2016年7月12日收稿)■

[1] JOHNSTONE B. Brilliant! Shuji Nakamura and the revolution in lighting technology [M]. New York: Prometheus Books, 2015.

[2] 中村修二, 邁克爾·賴爾登. 中村修二: 他讓LED照亮21世紀[J].環(huán)球科學, 2009(5).

[3] 陳墨. 中村修二: 沒憋一肚子氣就沒這諾貝爾獎[N]. 中國青年報，2014-10-15(11).

[4] 杉本貴司. 中村修二——異類的諾獎得主[EB/OL](2014-10-09)[2016-07-10]. https://cn.nikkei.com/politicsaeconomy/ politicsasociety/11311-20141009.html.

[5] 施郁. 慶祝2015 國際光之年、紀念早期量子論——從2014 年諾貝爾物理學獎與化學獎談起[J]. 現(xiàn)代物理知識, 2015, 27 (1): 32-34.

[6] 中村修二. 我的思考, 我的光[M]. 林慧雯, 陳柏杰, 郭介懿, 譯. 中華臺北: 臺灣時報文化出版社, 2015.

[7] 中村修二. 去做狂野的夢[M]. 王榆琮, 譯. 中華臺北: 臺灣時報文化出版社, 2015.

[8] 楊振寧. 楊振寧文集[M]. 上海: 華東師范大學出版社, 1998.

(編輯：段艷芳)

Follow your light and dream: lessons from the innovation of the Nobel Laureate Shuji Nakamura

SHI Yu
Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China

Shuji Nakamura shared the Nobel Prize in Physics 2014 with Isamu Akasaki and Hiroshi Amano for the invention of efficient blue light-emitting diodes. Nakamura did his prize-wining work independently in a small chemical company. His ideas on innovation, education and administration are introduced and commented.

Shuji Nakamura, self-confidence, innovation, education

10.3969/j.issn.0253-9608.2016.05.008

?通信作者，E-mail: yushi@fudan.edu.cn