科学研究 - 产学研联手结出的硕果——诺贝尔物理学奖授予研发蓝色LED的三名日本人

瑞典王家科学院于10月７日宣布：今年的诺贝尔物理学奖授予研发出蓝色发光二极管(蓝色LED)的名城大学教授赤崎勇(85岁)、名古屋大学教授天野浩(54岁)及美国加州大学圣巴巴拉分校教授中村修二(60岁)三人。

获奖理由是“发明了节能环保的新光源――蓝色LED”。受益于这项发明，能源使用效率比以往更高、环保长寿型的照明得以实现。瑞典王家科学院对它的意义给以了高度评价。

这三位中尤其以赤崎、中村二位的功绩在国际上广为人知，多年以前，有望获得诺贝尔奖的呼声就很高。赤崎曾于2009年获得京都奖。美国的信息企业――“汤姆森路透社”以论文的被引用次数等数据为根据，每年都会发表获诺贝尔奖的有力候选人名单，而中村早在2005年就已榜上有名。

因此，科学界、大众传媒界对此次获奖并不觉得有多大的意外，但是，从各界传来的喜庆之声却跟往年日本人获奖时的略显不同。

三位的专业领域隶属应用物理学会，学会会长河田聪在祝贺获奖的声明中高度评价了三位的功绩:“从高効蓝色LED以及高亮度白色光源的基础研究到实际应用、再到产品化，三人都直接参与了(每个环节的)发明与开发工作，才有了这次研发于日本、足以向世界炫耀的技术革新。” 瑞典王家科学院也提到，作为获奖依据而例举的16篇论文中，有10篇是刊登在该学会发行的国际性学术论文杂志《The Japanese Journal of Applied Physics (JJAP)》上的论文，以此强调了日本在应用物理学及其论文杂志方面水平之高。

在日本国内，从多年前起就盛行使用“死亡之谷”这个单词。用它来表达业界对一直未能将基础研究成果培育成(如产品开发之类能带来高附加价值的)产业化这一现象所持有的危机感。日本文部科学大臣下村博文之所以在10月10日的例行记者招待会上，用“优秀的新技术跟事业化挂上钩的范例”一辞来称颂三位的功绩，估计就是因为有这样的背景。下村文部科学大臣还以“发光二极管相关的全球市场规模竟达1兆6,000亿日元”为根据，高度评价说：“蓝色LED不问世的话，市场扩大不到今天的规模。真可谓是一次改变了世界的技术革新。

对三位获奖表示欢迎的看法，在研究经费提供机构中也很多。赤崎于1985年成功制成了高品质氮化镓单结晶后，和丰田合成株式会社一起进行蓝色发光二极管的开发，于91年在世界上首次开发成功，并在95年促成了事业化。从1986年起的5年期间，他们的资金来源是科学技术振兴机构的前身――新技术事业团的“委托开发制度”的企业援助事业经费。此后，又融入了天野的研究成果，1993年至2001年得助于该委托开发制度，氮化镓系列短波半导体激光器的制造技术开发得以进行，开发出的蓝紫色半导体激光器已被实用化，现在，该技术还应用于蓝光光碟的光源等方面。

据科学技术振兴机构提供的数据，丰田合成的蓝色发光二极管技术在1995年实现事业化后，被应用在手机以及大型全彩显示屏等产品上，这些产品所创造的营业额，仅1997年至2005年的9年期间就达到大约3兆6,000亿日元，并给日本带来了大约46亿日元的专利使用费的收入。用下村文部科学大臣的话来说，尽管至今为止文部科学省相关部门提供给赤崎、天野二位的援助，包含给企业的开发费用在内约达22亿日元，可是另一方面，国家、企业等方面从中得到的专利使用费之类的回报超过了70亿日元。

各方面的另一突出反应是，工科专业研究人员中对此次获奖持欢迎态度的人非常多。原因是在诺贝尔奖里，尤其以物理学奖颁发给理科专业研究人员的情况居多。但此次获奖的三人当中，天野、中村二位却是毕业于工科专业。天野的功绩离开了丰田合成就无从谈起，中村的功绩离开了日亚化学工业也无从谈起。中村毕业于徳岛大学，该校工学系主任河村保彦在祝贺获奖的声明里赞颂了已故日亚化学工业会长小川信雄和该企业领导阵营、技术团队允许当时是该企业员工的中村进行蓝色发光二极管研究的决定，对此次获奖所起到的作用，并作出评价：“此次获奖，是我国产学研联手攻关的策略取得成效的典型事例，值得大书特书。”

下村博文文部科学大臣记者招待会(发言)文字版

大臣：有一个消息，是关于获得诺贝尔物理学奖一事的。我在今天的内阁会议上，就日本人获诺贝尔物理学奖一事作了汇报。我认为，此次授奖是对我国开发的蓝色发光二极管技术，从長寿以及节能的观点上，在解决地球环境问题等方面做出了巨大贡献所作的评价。

能够向国内外彰显我国高水准的基础研究和技术开发，让我深感欣慰的同时，对两件事又有了新的认识。

第1件，三位学者不受先入之见的拘泥，也不因一次、两次的失败而屈服，一步一个脚印坚持不懈地努力，最后结出了丰硕的成果。这让我更深刻地认识到：这种对待研究的独创性的、勤恳的态度，才是我国能拥有强大造物力的源泉。

再有一点就是，蓝色发光二极管的事例，是优秀的技术新种孕育出事业化的范例，让我真正体会到源源不断地创造出这类成功事例的必要性。例如，提到赤崎导师、天野导师的成就，从国家投入的预算跟投资效果作对比的角度来看，有这么一组数据：跟文部科学省援助的、包含投入到企业的开发费用在内的22亿日元相比，国家(以及企业)等各方面从中得到的、专利费之类的回报超过了70亿日元。

据我所知，发光二极管相关的全球市场规模为1兆6,000亿日元，我觉得蓝色LED要是不问世的话，市场是扩大不到今天这种规模的，所以我认为，这是一次名副其实的改变了世界的技术革新。

至今，我们一直就‘在研究资金制度改革过程中，通过创造和积累新的知识财富，让技术革新不断兴起的机制’问题进行着探讨，今后我们想构建的，正是能够让这类事例持续性出现的体系和制度。

下村博文文部科学大臣记者招待会记录（2014年10月10日）

http://www.mext.go.jp/b_menu/daijin/detail/1352484.htm

今天，名城大学的赤崎勇教授(名古屋大学特別教授)以及名古屋大学的天野浩教授获得了诺贝尔奖。在此获奖之际，请让我向大家转达丰田合成株式会社社长荒岛正的感想。

对此次获奖我表示衷心的祝贺

本公司从1986年起，就承蒙赤崎导师的指导，于1991年，在世界上首次成功地开发了氮化镓系列蓝色发光二极管(LED)。此后,继续承蒙导师的指导，于1995年终于实现了事業化。

LED具有低耗电、寿命长的特征，“LED＝节能”的认识让它背负着全社会的极大期待。近年，由于在灯泡、荧光灯等照明领域， LED化的进展速度极快等因素，使它的适用范围越来越广。

继本年度连续获得日本学士院奖、恩赐奖之后，此次又获得了诺贝尔奖，这是赤崎导师作为氮化镓系列蓝色发光二极管研究领域的先驱，其功绩得到公认的证明。本公司也对导师的功绩深感自豪，并祝愿两位导师今后有更大的成就。（丰田合成株式会社取缔役社长荒岛正）

对名城大学教授、名古屋大学特別教授兼名誉教授赤崎勇博士，名古屋大学研究生院工学研究科教授天野浩博士，加州大学圣巴巴拉分校教授中村修二博士获诺贝尔物理学奖，我表示由衷的高兴。

获奖理由是“发明了能够产生出高亮度、节能型白色光源的高効蓝色发光二极管”。(开发过程中)赤崎博士发现了氮化镓(GaN)的高品质单结晶的制作方法；天野博士成功研制出了单结晶、并在世界上首次让掺杂镁p型氮化镓半导体成为现实；中村博士确立了氮化镓系列半导体发光素子的制造技术、并立刻投入将该技术应用在白色光源上的研究。我认为获奖是‘由于这些努力和成果让氮化镓系列半导体发光素子得以实用化后，众多研究人员和企业的参与，使该技术被应用到形形色色的领域，从而掀起的’技术革新得到高度评价的结果。

JST(科学技术振兴机构)从1986年起，为了使基础研究的成果能够实用化，开始为跟丰田合成株式会社相关的产学联手事业提供援助。其结果，在1995年就成功地实现了蓝色LED的事业化。应用了LED的全彩显示屏跟以往的布朗管显示屏等相比，有亮度高、耗电少、重量轻、寿命长等优点。另外，应用蓝色LED等技术还开发出了白色LED，将它用于智能手机等液晶显示的背光源以及LED照明等设备上，为节省电力做出了重大贡献。

氮化镓半导体还作为控制和供给电力的功率半导体，在研究领域对它感兴趣的人也越来越多。将来有望应用到节能和智能电网的技术开发上。

如上所述，赤崎博士、天野博士、中村博士的成果，对于21世纪的绿色创新来说，已成为不可或缺的技术。由于有了JST的支援，研究开发取得了辉煌的成果，我为此感到格外的喜悦。

继2012年山中博士之后的此次获奖，显示出我国的基础研究水平在众多领域处于世界领先地位。

在此由衷地祝贺赤崎博士、天野博士、中村博士此次获奖的同时，今后，为了能够为发展我国的科学技术做出贡献，JST将继续付出更上一层楼的努力。（2014年10月7日独立行政法人科学技术振兴机构理事長中村道治）

三人与JST的关系（参考资料）

赤崎博士成功研制出高品质氮化镓单结晶后，以实用化为目标，跟丰田合成株式会社(位于爱知县清须市)联手,从1986年起历时5年,利用科学技术振兴机构(JST)的前身――新技术事业团的委托开发制度※１，进行“氮化镓(GaN)蓝色发光二极管的制造技术研究”，成功地实现了将蓝色发光二极管实用化的目标。

此后，结合天野博士的掺杂镁p型氮化镓半导体的技术成果，利用JST的委托开发制度，针对使用氮化镓单结晶的激光器的实用化课题，继续跟丰田合成株式会社联手，进行“氮化镓(GaN)系列短波半导体激光器的制造技术研究(1993-2001)”，其成果是研发的蓝紫色半导体激光器得以实用化，以蓝光光碟的光源等形式出现在人们的日常生活里。

中村博士作为创造科学技术推进事业(简称ERATO，由JST发起)※２的总负责人，于2001年10月启动了“中村不均匀性结晶项目研究”※３。尽管该项目研究于2007年3月结束，但是(该项目)在非极性、反极性氮化镓材料等方面的研究，为研发下一代的发光设备留下了重大成果。

衷心祝贺名城大学赤崎勇教授、名古屋大学天野浩教授、美国加州大学圣巴巴拉分校中村修二教授获诺贝尔物理学奖。

对发明了蓝色发光二极管的赤崎教授、天野教授，和打开了量产化大门的中村教授至今为止所付出的巨大努力，在此我郑重地表示我的敬意。

虽然今天的蓝色发光二极管已成为极普通的使用工具，但是它为大幅度减少全球的耗电做出了贡献，而且，它使高亮度显示屏以及蓝光光碟之类的产品开发成为可能等事例，给产业领域带来的影响也是无法计量的。

NEDO(新能源・产业技术综合开发机构的简称)通过有效利用成为此次获奖契机的蓝色发光二极管技术研发LED照明等设备的研究项目，一直为基础研究的实用化提供着援助。特别是在项目领导-天野教授就LED基板的氮化镓（GaN）结晶课题，确立均匀性好且高品质结晶的成長技术一事上竭尽了全力。目前该成果已经牵涉到让LED照明的高亮度、高演色性更上一层楼的GaN基板的开发，进而还牵涉到看准它适用于下一代功率半导体的高耐压GaN基板的开发。

此外，在NEDO目前正在推行的革新性超高効率太阳能电池的开发项目里，也有效应用着天野教授研发的GaN结晶成长技术。

衷心祝贺赤崎教授、天野教授、中村教授三位获奖。我们NEDO，今后也会继续为自家领域的技术开发和实用化做出贡献。（独立行政法人新能源・产业技术综合开发机构理事長古川一夫）

对于赤崎导师的功绩，至今为止颁发的奖励早已不计其数，仅在这几年，就获得了2011年的文化勋章、美国电气电子工程师学会(IEEE)颁发的“爱迪生奖”、独立行政法人科学技术振兴机构(JST)颁发的“知识性财产贡献奖”，2014年度还刚刚获得了日本学士院奖、恩赐奖。在这种背景下，在“今年该得奖了”的期待声中，终于获得了盼望已久的诺贝尔奖。赤崎导师至今为止的卓越的研究功绩、终于将他的名字和享有盛誉的诺贝尔奖连到了一起，为此我们表示由衷的高兴。更不用说，对于名城大学来说这是无上的荣誉，也是每个学生、毕业生及教职员工的巨大骄傲。

本大学的前教授赤崎勇(名古屋大学特別教授、同校名誉教授、名城大学教授)和本大学现役职员天野浩(名古屋大学研究生院工学研究科教授)荣获诺贝尔物理学奖。

获奖理由是“发明了能够产生既明亮又节能的白色光源的高功率蓝色LED”。两位博士致力于蓝色发光二极管的开发，1985年，成功制作出能成为LED材料的无色透明结晶。随后，1989年在世界范围内首次成功地开发出高亮度蓝色的蓝色LED。现在，该技术广泛地应用于手机的背光源、大型显示屏、高効节能交通信号灯、家用照明等方面，还能够进行高密度的信息记录和快速的信息处理。

赤崎勇特別教授：1959年任名古屋大学工学部助手、1964年任该校副教授后、同一年在名古屋大学研究生院工学研究科获得工学博士学位。之後、任职民间企业，1981年就任名古屋大学工学系教授。于1992年就任名城大学理工学系教授，于2004年12月成为名古屋大学特別教授。

天野浩工学研究科教授：1983年毕业于本校工学系，1988年修完该校研究生院工学研究科的博士课程后，经名古屋大学助手、名城大学副教授、该校教授、从2010年起成为名古屋大学研究生院工学研究科教授。

此次，我对诺贝尔物理学奖被授予赤崎教授、天野教授、中村教授这三名日本籍科学工作者一事深表喜悦。特别是，本系、本校研究生院出身的中村修二导师作为其中一人沐浴栄光，实在是值得惊叹的喜庆事，这对于本系、本德岛大学来说也是极大的光荣。这件事，对后继者的全体学生、教职员工来说足以引以为豪，对此我想表示衷心的感谢。

难忘的是，因东日本大地震和接踵而至的核电站受灾，一下子，让我们国家变得有许多人每天都要在严峻的现实中寻找生存办法。能源危机成了迫在眉睫的社会问题，我们日常生活中的所有灯具都转换成能源効率极高的发光二极管(LED)的步伐加快了。我认为在这个过程中劳苦功高的，应该是此次获奖的三位大家、以及二话不说就认可中村教授研发蓝色LED的已故日亚化学工业小川信雄会長先生、还有为开发殚精竭虑的该会社经营阵营和技术团队。

我认为此次获奖，是我国产学研联手攻关策略见到成效的典型事例，值得大书特书。徳島大学以及徳島大学研究生院、工学系将以此次中村导师获奖为巨大动力，在进一步提高研究能力的同时，加快培育富有进取风气和创造能力人才的步伐，致力于培养既能够在我们国家和世界的角度上建功立业，又能为地区和社会作贡献的人才。

谨在此赞誉以中村导师为首的三位专家，同时也表达我发自内心的敬意，并期待三位在今后能创造出的更伟大的功绩。（徳岛大学工学系主任河村保彦）