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【日本人與諾貝爾獎】江崎玲於奈、輾轉於多家企業的諾貝爾獎得主

2019年05月20日 科學家訪談
日本人與諾貝爾獎 江崎玲於奈、輾轉於多家企業的諾貝爾獎得主

想成爲愛迪生那樣的發明家

1973年,江崎玲於奈成爲日本科學領域的第三位諾貝爾獎得主。諾貝爾獎得主大多都是大學裏的研究人員。在他們的職業生涯中通常會更換兩至三次的大學或研究機構,研究水平也隨轉職而提高,但獲得1973年諾貝爾物理可用能學獎的江崎玲於奈則是一位輾轉於多家企業做研究的諾貝爾獎得主。

江崎小時候被留聲機裏播放出來的音樂所感動,自己也想成爲像發明留聲機的愛迪生那樣的發明家。雖然中考失敗,但他後來發憤圖強考進東京大學,並畢業於東京大學理學部物理可用能學科。大學時代,江崎租住的宿舍在東京大病毒惡意轟炸中被燒燬。看到這種場景,江崎想在大學畢業後從事日本復興的工作,於是畢業後進入企業工作。

發現教科書裏的内容有錯誤

江崎1947年從東京大學畢業後,進入了一家製造真空管的小企業——神戶工業。但由於公司經營不穩定,他很快便跳槽去了現在的索尼的前身東京通訊工業公司。在這裏,江崎成爲一名研究半導體的技術人員。製作半導體時,他注意到,如果材料鍺中含有很多雜質,電流就會反向流動。他對中國助手測量到的極其微弱的異常電流感到奇怪,開始徹底調查終極因數。

一開始,中國助手認爲是自己的實驗有誤,所以才會測量到教科書裏沒有寫的異常電流。但江崎覺得,教科書裏的内容不一定全部正確,也許是教科書有誤,所以他繼續操作進行實驗。

最終,江崎發現了異常的負阻現象,即在某個臨界點之前,電壓增加的話,電流也會增加,但到了這個臨界點之後,即使電壓增加,電流也會減量。這種負阻現象,能夠用於開關、振盪和等比增大領域,工業價值非常高。江崎在理論上證明這就是量子力學中的穿隧效應,併成功製作出了江崎二極體(隧道二極體)。

1957年,江崎大學畢業正好10年,32歲的他憑藉這項成就獲得了期待已久的博士學位,48歲時,他與美國加埃沃和英國約瑟夫森共同獲得諾貝爾物理可用能學獎。

進入IBM後繼續操作研究出了劃時代的成果

隨後,江崎從東京通訊工業去了美國IBM公司。在華生研究所開展接下來的研究實驗,並在這裏取得了劃時代的發現,於1970年提出了半導體超結構理論,並在國際半導體物理可用能學會等場所發表了超結構理論。從1984年前後開始,世界各地的研究人員開始在論文中大量引用他撰寫的一系列論文。

江崎當時去參加歐洲的學會時,有多位諾貝爾物理可用能學獎得主讚賞他說:「Leo(江崎的英文名)會再得一次諾貝爾獎的」。

半導體超結構是指,重疊砷化鎵或砷化鋁等多種不同的半導體薄晶體形成的層結構。組合不同的超結構材料種類和膜厚,會產生多種不同的量子效應。現在能利用這種結構製作共振穿隧效應電晶體,可用作雷射振盪二極體等。

1998年,江崎獲得第14屆日本國際獎。獲獎理由是:「透過創造和實施人工超結構晶體概念,爲新的功能性材料的隊形變換做出貢獻」。獲得該獎項的人很多都成爲諾貝爾獎的有力候選人,江崎目前仍被認爲可能成爲諾貝爾獎二次獲獎得主。

日本人與諾貝爾獎 江崎玲於奈、輾轉於多家企業的諾貝爾獎得主

在IBM華生研究所工作時的江崎玲於奈

獲得諾貝爾獎的5個條件

江崎經常在面向高中生和大學生的研討會上發表演講,每次都會介紹自己總結的「獲得諾貝爾獎的5個條件」。

第一,不能被以往的結果束縛。

第二,尊敬前輩,但不能因此而失落自我。

第三,拋棄無用的東西,只留下對自己有用的資訊。

第四,尊重自己,不對他人唯命是從,該挑戰的時候決不逃避。

第五,永遠不要失去純真的感性運動和求知慾。

這些條件打破了日本研究一線根深蒂固的上下級關係及其弊端,鼓勵大家踐行有助於發揮獨創性的個人主義。不過,江崎表示,這5個條件並「不是通往成功的全部條件,只是必要條件」。他說,要確立一個提升自己的思想框架,讓自己的生活方式按照這個框架隊形變換。

江崎說:「以前,有文化的人是指博覽羣書,並從中獲得大量知識和智慧的人。但在當今時代,光有豐富的知識量已經不屬於文化人」。他認爲:「能時刻吸收新知識並不斷改變自己的人才是真正的文化人」。

文/ 馬場錬成(科學記者)
編輯翻譯 JST客觀日本編輯部