小公司的硕士也能得诺奖？
►中村修二
编者按：
现如今，LED电灯和显示屏已经无处不在，蓝色发光二极管（LED）技术被誉为爱迪生之后的人类首次照明革命。背后的关键人物中村修二曾只有硕士学位，在日本一家小型化工企业刻苦钻研数十年，终将这项技术实用化。他由于独立发明以InGaN（氮化铟镓）晶体制作蓝色发光元件的双流式MOCVD方法，而与该技术的两名早期研究者名古屋大学的赤崎勇、天野浩师徒分享了2014年的诺贝尔物理学奖。中村修二在《我的思考, 我的光》和《去做狂野的梦》这两本自传中描述了自己不因循守旧，坚持己见的科研精神。他后来到美国任教，并曾经高调抨击日本的应试教育制度抹杀青年人的创新能力。作者从中村修二的两本自传入手，告诉你一个特立独行的科学家怎样去追逐自己心中的光和梦。
撰文 | 施郁（复旦大学物理学系教授）
责编 | 徐可
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2014年的诺贝尔物理学奖授予两组独立研制有效的蓝色发光二极管（LED）的日本科学家，一组是赤崎勇和天野浩，另一组就是中村修二。进行获奖工作时，前两位是名古屋大学的教授和合作者，而中村修二则是在一个小化工公司日亚公司单枪匹马地工作、长期只有硕士文凭、不为人知的职员（1994年才“在职”从母校德岛大学得到博士学位）[1]。
中村修二是个非常规的研究人员。他在日本公司里不太愉快，2000年初被美国加州大学圣芭芭拉分校引进为教授，得到校长杨佑祖的鼎力支持[1,2,3]。在获得诺贝尔奖之前，中村的贡献已经得到世界公认，有很大的获诺贝尔奖的呼声。另外，他和原雇主日亚公司之间的专利权纠纷也曾引人注目[1,3,4]。
发光二级管（LED）基于半导体发光。它是通过半导体中电子和空穴复合成光子，所以能耗低、效率高，而其他光源中大部分能量转化为热。有了蓝光后，可以通过磷激发出红光和绿光，从而混合产生白光和其他各种颜色的光。或者与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他颜色的光。除了照明，LED也提供了显示技术。蓝光LED的也有另外的应用，比如，蓝光LED又导致了蓝光光盘。但蓝光LED曾经是几十年的难题。赤崎勇和天野浩以及中村修二的成功基于氮化镓，但是它的晶体很难生长。经过长期努力，他们在1990年代实现了蓝光发射。LED的成功是量子力学的胜利。关于LED与量子力学关系的评述，可以参阅我的一篇文章[5]。
获诺贝尔奖之前，作为加州大学教授，中村于2001写了一本书《我的思考, 我的光》（下面简称《光》）[6]，2002年又写了另一本书《去做狂野的梦》（下面简称《梦》）[7]。据我理解，书名中的“光”是个双关语。一方面是指中村所研制的发光二极管发出的蓝光，另一方面也指激励他奋斗的理想。在这两本书中，他介绍自己的经历，表达各种看法。
在《光》中，他这么说：
“许多专家都说要了解半导体，就必须要有量子力学的基础，如果没有这些基础知识，就无法从事半导体研究。可是，我是不具备量子力学基础知识的人。如果当时我有这点常识，或许就会听专家的话，从量子力学学起。还好，我并没有这样的常识，认为没有量子力学基础也可以了解半导体的原理。因为其实只要找到另一个可以取代量子力学了解物体性质的‘语言’即可。那么，另一个‘语言’是什么？对我来说，就是实验的结果，一遍遍深思实验后的结果，就是我认识或了解事物的工具。”
中村的工作主要是解决应用问题，他大概对量子力学所知不多。但是他在两本书里都透露出他学生时代就很喜欢物理。而据《中村修二与照明技术革命》一书的作者约翰斯通（B. Johnstone）讲述[1]，中村曾经梦想成为理论物理学家或数学家，但是他的老师告诉他物理不能谋生（笔者对此说法表示遗憾），而应该学工程以便于找工作，但是进了大学后可以自己学习喜欢的内容。后来中村在大学里学过不少固体物理，硕士论文也是在这方面。
中村的两本书让我想起遗传物质DNA的双螺旋结构的发现者之一沃森（又译作华生）（James Watson）的自传《双螺旋》。杨振宁先生曾经这样评论此书[8]：
“这本书很精彩，非常生动地阐述了（虽然没有直接这样说），那些知识虽不太丰富，但有强烈热情、无所畏惧、敢于涉足新领域而不被束缚的年轻人是搞科学的好材料。事实上他在书里所讲的一些事吓坏了许多因循守旧的人。他们或者认为他不道德，或者认为他愚蠢，或者认为他太冒险。当时发表了许多书评，有些就是这种论调。其中一篇书评是一位从欧洲来到哥伦比亚大学的教授写的，他是位学识渊博的学者。《双螺旋》是用通俗的美国式英语写的，而这篇书评是用受过典型欧洲式教育的非常学术性的、非常深奥的语言写的。这个对比本身就很有趣，因为依我看，这对比显然使华生正中下怀：所以嘛，你们这些学识渊博的人可以搞科学，没有这么高深学问的人也可以搞科学。只要你有这种力量，有这种精神，敢于冒险，无所畏惧，能深入钻研非常复杂的事物，你就会有重大的科学发现。”
中村的两本书传达了类似的信息，而且更明确直接。在《梦》中，他有一段回忆[7]：
“那些美国教授只将我的研发成果看在眼里，不会笑我为何不懂那些专有名词。研讨会中要是有任何不清楚的事情，也会马上向我提问。由此可见，他们不将重点放在我到底能展现出多少渊博的知识。”
我们可以将这段话与上面沃森的看法做有趣的比较。中村的成功对于“草根”研究者是个鼓舞。他还曾经说过（笔者译）[1]：
“我的成就说明任何一个领域经验相对较少的人，没有多少资金、没有与大学或其它公司的合作，当他尝试一个新的领域而不囿于通常的想法和认识时，也能独立取得一定的研究成功。”
在《光》里，中村提到[6]：
“不少报章杂志和传媒都报导我是‘最接近诺贝尔奖的男人’……然而，对我而言，获得诺贝尔奖并没有那么大的意义，当然若能得到此项殊荣，我还是很希望得到。但我一直认为，诺贝尔奖只是我今后接受各种挑战的一个过程而已。比起得诺贝尔奖，现在我最希望的还是帮助一些新兴创投企业，在五到十年内成功研发出划时代的商品。”
这也反映出中村作为实干家的价值观。
中村的两本书像“创新秘笈”，目录中就有很多要点。他特别重视创新，在《光》中说[6]：
“有人说‘制做东西就是人生’，这正是我的写照。”
“我认为制造东西的根本在于想象力。”
“不要安于和别人一样。”
“不跟从别人的路。”
“只要愿意花点心思，注意周遭，就会发现这样的机会俯拾皆是。”他这里是谈创新的机会。
中村特别强调超越常识和已有知识。 我在下面汇集了《光》在这方面的议论[6]：
“成功，无需困难的理论，也不需要漂亮的学历，而且不如说这些东西可能是阻碍你的障碍物。”
“独创性的想法往往跳脱常识，甚至不合常理，也因为如此，才是独特性的想法。”
“所谓的自我风格是指你独有的直觉。这种直觉和一般所说的直觉不同，是你用一己之力完成一项产品时，本身才能感受到的判断力。”
“有时，没有专业知识的人反而会很顺利研发出意想不到的成果，这是因为‘大路之外总有不为人知的小径’。因此，就算被专家们当成笨蛋，我还是会依照自己的方法和步调进行研究。”
“小时候我之所以看起来常常在发呆，就是因为在区分什么是会左右判断的因素和认知，让自己在思考事物时，可以提出自己的看法，不被既有的框架所束缚。我后来如果遇到实验的瓶颈时，也会走出实验室，一边看着绵亘乡间的山峦和稻田，一边发呆，在凝视的过程中，逐步驱除脑中过去的文献与其他学者的研究，让自己不受这些既有见解干扰，想出自己独有的新创见。”
“别听‘弃械者’的忠告。”
“颠覆常理才能创造不凡。”
“我决定在开发蓝色发光二极管时，刻意不读他人的论文。我不想模仿别人，决定纯粹只从自己的实验结果判断方向。”
“不要小看你的‘直觉’。”
“我的办公桌上没有任何一本参考文献，正是因为要拒绝陷入这种教条主义，这也是激发出我独创力的方法。”
“师傅每天这样反覆不断一直做下去，独有的直觉就会被磨练出来。”
“某个角度来说，不模仿别人就是固执地从头到尾按照自己的想法去做，因为拥有不输于任何人的技术，虽然这种感觉无法用言语具体描述，但简单说，就是内心会有种‘绝对没问题’的直觉。”
“基础知识绝对必要，但问题是，很多人往往站在定论与常识（或坚持）的延长线上思考。”
“因为已经接近完成的想法只是一种站在定论与尝试上的认识罢了，会使人没办法果决地转换方向。”
“只要用自己能理解的方法来理解事物就好，不需要按照书上难以理解的方式，也不需要模仿既有的做法，因为那些都是不完全的东西。一切成败都是自己如何进行的问题。”
在《梦》中，他指出[7]：
“所以我选择‘成功率趋近于零’的氮化镓，也没有什么好稀奇的。既然知名大厂几乎不适用氮化镓，那我不如秉持着创业精神勇于尝试不同的事物。”
“许多人在工作上遇到瓶颈时，习惯参考前人或是权威的意见，然而这种作法只会让自己的思维变得更加混乱。尤其是重视创造的工作，更是常出现这种状况，这是因为自己手上正在进行的工作，通常会跟前人的经历不同。所以越是将前人的方法导入自己的工作中，就越会让自己毫无头绪。”
我评论几点。第一，中村的研究属于应用研究的范畴，而不是基础研究，所以实干更显重要。即使如此，他也说了“基础知识绝对必要”。如果从事基础研究，从事理论研究，那对于基础知识的要求又有所不同。第二，中村的有些看法未必普遍正确，但是他的这些肺腑之言能给人当头棒喝，极富启发性。第三，中村保持创新性、免受他人结论影响的方法是很值得肯定的。杨振宁先生曾经说过[8]：
“温度场论是很有意思的。这是一个比较深的题目。文章很多，不过我没有去研究它。对于这一类问题，我的一般态度是这样的，如果我决定去研究它，我就一定从头做起，而且不先去看别人的文章。做了一段时间，如果有困难，再去看别人的文章。这样才能很好吸收别人的东西。1959年左右，我和李政道要讨论W介子，讨论矢量介子的电磁相互作用。我们从头去做，做了一段时间，就发现别人的文章虽然很多，可是有很多是不对的。做了一年我们成了这方面最大的专家。温度场论是一个很好的方向，如果有人去做，我建议他从头做起，不一定看别人的文章。做了一段时间后再看。如果一开始就跟着别人跑，可能有些最大问题你不去问了。这好比新到一个城市。如果一开始就跟着别人跑，几次以后，可能还不认识整个城市。如果你自己摸索着走，情形就可能不同了。”
所以中村的经验，对于其他创造性活动，特别是科学研究，包括理论研究，都是很有借鉴意义的。
“思考力和贯彻力”
中村有超人的自信和坚持精神。在《光》中，他这么说[6]：
“成功只是极为单纯小事的积累，而这些小事归结起来其实就是‘思考力和贯彻力’两件事。”
“相信自己，有着不断奋进的勇气，梦想必定会实现，成功必将在眼前。”
“风格其实是从头到尾彻底完成一件事情或一项产品产生出来的个人特色。”
“曾有企业主管问我：‘你想从事哪方面工作’，我当时回答：‘什么都可以。’”
“我喜欢深入钻研一件事。我对于自己能深入研究，并完成一件事很有信心。而只要能专心完成一件事，自然就会产生信心。”
“我对于喜爱的事物会投入无比的热情。”
“喜欢‘打破砂锅问到底’的感觉。”
“埋首研究时，无论经过多少次失败也不轻易屈服。”
“创造性的人物和一般人最大的不同，就在于对热爱的事物具备了韧性和毅力。”
“第一年没有任何研究成果，公司开始对我爱理不理，然后中断我的研究经费，但也让我可以更加埋首研究。”
“跌入谷底对我来说反而是走向重生的一大契机，愈是陷入谷底，愈能让我沉潜以对。”
“踏实的研发建立在踏实的努力之上。只要能够脚踏实地地努力，必然练出大师级的技术。”
在《梦》中，他说[7]：
“不管面对什么业务，能用自己的方法解决，就可以产生自信。当我用自己的方法来完全掌握局势是，不管他人如何批评，我的内心都不会感到动摇。即使会牺牲掉很多个人时间，只要想到我正在贯彻属于自己的方法，并相信这是通往成功的唯一道路，我的内心就会不断涌出自信。”
“面对一个自己感兴趣的理论，我甚至可以随时随地不断反复思考，并且乐在其中。”
“我能成功研发蓝色发光二极体，就是因为我一方面重视实验，另一方面又习惯长时间思考。”
“只要你能在工作上发挥自己的个性，绝对有办法求得创意上的突破。”
我想起杨振宁先生说过，做物理工作成功的三个要素是三个P：Perception（眼光）, Persistence（坚持）, Power (力量) [8]。其实这三要素也适用于其他工作。中村在他的工作中就具备这三个要素。
中村对美国体制极力推崇，而对日本体制极力抨击。在他获得诺贝尔奖后，也不忘抨击日本体制。
在《梦》中[7]，他指出，在教育体制上，美国重视培养人的个性，而日本培养的学生没有个性，而且
“他们从小到大所受的教育，就只是为了训练他们考上第一志愿而已。”
中村呼吁：
“尽快废除大学联考，并且使用新的方法培养具有创造性的人才。”
他还说[7]：
“我从来就不是值得让人一提的高材生。不过因为我对自己所知的物理知识颇有信心，认为只要能努力钻研物理就能持续进步，所以梦想自己能成为物理学家。尽管到头来我并没有成为物理学家，但打从孩提时期所培养出的自信，却成为我出人头地的关键。”
“我认为教育最重要的就是，帮孩子找出属于自己的自信源头，并且视为个人的特性加以培养。只要能帮助孩子发展自己的特性，即使无法成为爱因斯坦般的天才，也能透过后天努力让自己成为爱迪生般的努力型科学家。”
“我从来不让自己的三个女儿上补习班。因为我觉得人生最美好的阶段，不应该全浪费在考试上。”
“美国的教育理念重视的是，让学生主动提出自己对问题的看法。所以教室里的每一位同学都愿意主动举手回答问题，同时借此表达出自己的个性。不过，这种教学方式在日本恐怕没什么人会在乎。因为日本只重视知识的传授，认为猜谜问答的形式能让学生吸收知识，所以一切的教学重点都放在学生能不能知道正确答案。反观美国，重点一直不在于学生是否知道答案。”
“若是没有将以东大、京大为首的大学阶级观念彻底破除，教育改革也无法正式展开。”
这些见解值得我们在思考中国的教育问题时参考。我们需要培养学生的创造力，选拔有创造力的人才而又不失公平。
中村认为[7]，日本企业对员工的努力不予回报。而他本人追求进步，讨厌安于现状，具有百折不饶的挑战精神，勇于对抗公司，所以才开发出蓝色发光二极管。他说：
“比起诺贝尔奖，学生们的新的技术、新的发明对我会更有魅力。”
提到“改变二十一世纪的大发明”，他说“在美国，只要拥有独创性的头脑，就有这样的可能。”[7]
总的来说，美国的体制比日本的体制更鼓励创新。中村的批评值得我们去思考怎样的体制最有利于创新。
但是日本的科技成就也是有目共睹的。中村的观点与他个人的经历有关，或有偏激之处。他自己发明蓝光二极管就在日本完成的。 他虽然对雇主日亚公司竭力批评，却也提到公司的老社长、后来的会长小川信雄（不是后来继任社长的女婿小川英治）的支持[7]：
“当时的社长是小川先生。小川先生非常理解开发的意义何在。”
中村还回忆[6]：
“他也能站在研究开发的角度思考员工的需求。在我直接向他提出请求时，他曾向外界表示：‘虽然那家伙喜欢说大话，不过该做好的事还是会做好’。”
“当我提出蓝光开发这种几近无理的建言时，他也完全不跟我啰嗦，只叫我‘做看看’。而且对选用氮化镓当材料这种有勇无谋的举动也不出口干涉，有关研究开发方面，当时他都让我随意发挥。虽然公司也曾一度下令停止用氮化镓研究蓝色发光二极体，但或许是因为当时小川会长年纪大了，管不到这么鸡毛蒜皮的事，是其他高层所做的决定。几年后，小川会长回想起当时的情形说：‘我只不过顺着‘只要给机会，一定就会有期望中的成果出现’的信念罢了。’这对我来说真是非常难得的支持。”
“如果说我是个幸运的人，那个幸运就是我有一位一直给我机会的老板，信任我能够把机会实现。”
“‘中村会吹大牛皮，但也能认真做东西’，什么都不说只是静静地看着，到现在我还是认为这是牵引我成功研发出蓝色发光二极体的关键。在小川社长身上，我看到一个老板的眼光。而且，对他给大吹牛皮的人庞大预算仍处之泰然的胆量，至今仍感谢之至。也只有拥有眼光与胆量的人，才能成为一个成功的企业老板吧！”
最初中村找小川信雄要求支持蓝光LED时，小川说（笔者译）[1]：
“那是你想做的吗？如果是，去做吧。”
小川信雄曾对约翰斯通说（笔者译）[1]：
“中村善于思考，所以我的政策是如果我让他继续他的研究，他也许会做出来。你让他们做他们喜欢的研究，他们才能做得出来。所以如果他们问你要设备，你必须给他们买。虽然有冒险，但是研究与冒险是同义词。”
可见小川信雄的支持起了非常重要的作用，他的态度值得管理者借鉴。
而在中村极力推崇的美国，他作访问学者时也曾遭遇过歧视[6]：
“从来没有发表过论文，使我从一个研究者变成只有在组装设备、人手不足时，才会被叫过去帮忙的劳工。同学和老师都不会叫我去参加研究会，就算我出席了，也会被当做空气，不被放在眼里。”
“因为我没有博士学位就将我所有的成绩全盘否定，让我很难接受。”
于是，他“化打击为强力动能”。
中村也有偏见，比如对于“说话机灵、反应不输大人的聪明孩子”，断言“长大反而不可能有什么惊人成就，他们也完全不会想做任何与众不同、具有开创性的工作，充其量不过是不懂变通、跟从世俗的庸才罢了。”[6]还有：“真正愚笨的是那些顶着知名大学学历的人。”[7]中村这样那样的看法与他的经历有关，是他个性的一部分，我们不必都同意。我们只需从他那里寻找值得借鉴的地方，而那些确实宝贵。
中村是一位造福人类的研究人员，他的个性和创新经历值得欣赏，我们能够从中找到启迪。在《光》中，中村说[6]：
“就像我和蓝色发光二极体奇妙的相遇一般，每个人的人生中都会有不可思议的相遇。譬如，我们会碰到自己完全不了解的知识，或是想都没想过的工作，但那时的态度和反应，却会大大影响我们日后的人生。”
在《梦》中，他说[7]:
“属于我自己的光就是由蓝色发光二极体所散发出的蓝光，而我由衷希望，你也能够透过发挥个性来散发出属于自己的光辉。”
中村修二的成功对于每一位对创新和教育感兴趣的人都富有启迪意义，他的奋斗对于每一位寻找自己的人生和成功之路的人都是一种鼓舞。
祝大家都能追寻自己的梦和光。
参考文献：
[1] B. Johnstone, Brilliant! Shuji Nakamura And the Revolution in Lighting Technology, Prometheus Books, 2015。
[2] 中村修二,迈克尔·赖尔登, 中村修二：他让LED照亮21世纪《环球科学》2009年5月号。
[3] 陈墨，中村修二：没憋一肚子气就没这诺贝尔奖，中国青年报，2014年10月15日。
[4] 杉本贵司，中村修二——异类的诺奖得主，日经中文网，2014年10月9日。
[5] 施郁，庆祝2015 国际光之年、纪念早期量子论——从2014 年诺贝尔物理学奖与化学奖谈起，现代物理知识, 2015, 27 (1): 32-34。
[6] 中村修二(著), 林慧雯，陈柏杰，郭介懿(译)，我的思考, 我的光,台湾时报文化出版，2015。笔者亦看过磨铁图书公司的译本《我生命中的光》（安素译，待出版）。
[7] 中村修二(著), 王榆琮(译)，去做狂野的梦,台湾时报文化出版，2015。
[8] 杨振宁,杨振宁文集，华东师范大学出版社，1998。
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