科學研究 - 諾貝爾獎有力候選人細野秀雄專訪：對社會有用方爲材料

東京工業大學的細野秀雄榮譽教授（元素戰略研究中心主任）取得了一項又一項重要的發明，比如發現了鐵基高溫超導物質、開發出了用於液晶顯示器和有機EL電視的「IGZO」等透明氧化物半導體，利用電子化合物（Electride）開發出了在低溫低氣壓下合成氨的方法甚至被認爲是發現了百年一遇的製法等。

拿下諾貝爾獎變得越來越具有現實感

水泥中的高導電金屬態也是細野教授發現的，其發表的關於「超導物質」的論文2008年被科學期刊《科學》評選爲「年度十大科學突破」，論文被引數量也曾創下世界第一的記錄。2013年獲得了湯森路透引文桂冠獎，該獎被視爲諾貝爾物理可用能學獎的有力候補。

一般來說，如果正處於智慧財產權等引起的糾紛之中，那麼無論多麼偉大的發明都不會獲得諾貝爾獎。

細野教授等人聯合發明的「IGZO-TFT」專利羣爲在科學技術振興機構（JST）的創造科學技術推進事業（ERATO）的資助下取得的成果。

IGZO-TFT與以前使用的多接面太陽能電池相比，電子的行程率提高一位數，而且是透明的，因此採用IGZO-TFT的液晶顯示器能夠減小薄膜電晶體（TFT）的尺寸，並提高單位畫素的透射量。在相同透射率下實施了約2倍的清晰度。而且，最大的優勢是降低了功耗。另外，最近幾年快速普及的有機EL電視正是因爲有非晶IGZO半導體的TFT才獲得實施的。

日本半導體能源研究所（神奈川縣厚木市）在2014年前後開始以JST等爲物件，在日本、韓國、臺灣及歐洲針對IGZO專利羣中的部分專利提出無效請求並申請複議等，圍繞專利的有效性展開了競爭。

不過，所有國家和地區均做出了承認專利有效性的裁定，2019年4月13日，這場持續了6年的專利糾紛終於全部畫上了句號，與JST簽訂賦權協議的企業可以像以前一樣使用與IGZO專利羣有關的發明。

隨着所有裁決全部結束，細野教授拿下諾貝爾獎也開始有了現實的味道。

無數成就帶來的確定性

關於細野與JST的關係，1999年，當時以細野教授爲中心的研究團隊透過ERATO及戰略性創造研究推進事業隊形變換研究（SORST）開發出了IGZO-TFT。2004年將當時的顯示裝置採用的多接面太陽能電池TFT的電流效率成功提高10～30倍。2003年成功實施水泥（12CaO·7Al2O3）的導體化。2008年發現在26K溫度下具有超導特性的鐵基化合物，憑藉這些成就，細野教授2009年獲得了藤原獎，2010年獲得朝日獎，2013年獲得湯森路透引文桂冠獎，2015年獲得恩賜獎和日本學士院獎，2016年獲得日本國際獎等，2017年被選爲英國皇家學會外國會員。

IGZO，Let's go！不做認輸或後退的先例

細野：如今的日本企業已逐漸不再自己製造產品，因此智慧財產權環境正在發生鉅變。光取得專利是不行的。雖然很難，但必須進一步深入。不親身經歷的話，就不會理解專利的寶貴。實務告訴我，發明人必須親自參與專利糾紛的解決。學術領域需要高度的獨創性，但如果在智慧財產權糾紛中輸掉，對學術界來說會變成不好的先例。我經歷的這場專利糾紛花了6年時間才結束。在此期間，由於耗費了很多時間在這上面，研究成果有所減量，但對我來說這是一次寶貴的經歷。現在會與當時參與解決專利糾紛的「戰友」們定期舉行名爲「IGZO會」的聚會。

專利糾紛已經全部結束，周圍對細野教授獲諾貝爾獎的期待之聲高漲，對這種聲音是否感到了壓力？

細野：被期待拿下諾貝爾獎的確是一種榮耀，但我並不是爲了獲得諾貝爾獎才做研究的，因此並不會太在意。另外，每次看到有機EL電視我都會感到很高興。

材料得到充分利用才有價值。總把它當作下一代材料是可恥的。

細野：大學的研究主要是學術性的，專利不是主要目的。不過，材料得到利用才有價值。在無數的物質中，直接對社會有用的才是材料。我是材料研究人員，因此必須研究出有用的材料，否則就沒有意義。作爲一名研究人員，我不想被認爲沒有志氣，所以必須努力。需要有這種精神。

年輕時，我也經常寫「下一代材料」。其本身是學術研究的根本職責，但隨着年齡的增長，我也獲得了大規模的研究經費，因此開始覺得，如果一直這樣談論「下一代」材料，作爲材料研究人員來說是可恥的。對研究人員而言，論文雖然重要，但重要的不僅是論文，還必須開發出能得到全世界使用的產品，我給自己施加了這樣的壓力。因此，還與相關人員一起拜訪了日本的顯示裝置企業，但當時完全沒得到理解。最熱情、最先主動與我們聯繫的反倒是韓國企業三星電子。

細野教授透過2013年JST戰略性創造研究推進事業ACCEL所取得的研發成果爲基礎，在味之素公司和Universal Materials Incubator公司（簡稱「UMI」）等的協助下，成立了開發現場型氨合成系統實用化技術的新公司（Tsubame BHB公司）。那麼爲什麼100多年來都沒有出現過取代哈柏法（HB法）的新方法？

細野：HB法是非常出色的生產方法。僅利用空氣中的氮和可透過天然氣等獲得的氫就能合成氨，目前仍在全球廣泛使用。不過，這種方法的反應條件需要高溫高壓。生產都集中在大型工廠，而且必須進行量產。設備投資額很高，從生產基地向外運輸需要使用專用運輸容器和儲存裝置，物流成本也很高。例如，法國禁止運輸氨的油罐車上路。因此需要使用鐵路支線向工廠内運輸。

我們並不是要驅逐HB法，而是提出了透過小規模製法在使用氨的場所製造氨（現場合成）的方案。對於依賴外部高成本氨的味之素來說，小規模的現場合成法有很多優點。

我沒有參與經營，Tsubame BHB作爲由東京工業大學成立的初創企業，是第一家將研究場所設置在校園裏的企業。設在大學裏的話，可以使用校内的基礎設施，非常方便。已從10月開始在味之素研究所内的中引擎試俥間進行驗證實驗。

研究環境惡化，年輕研究人員該怎麼辦？應該在基礎研究、應用研究和開發研究中選擇哪個方向？

細野：看到現在的年輕研究人員，我有時會想他們是爲了什麼而在做研究的呢？他們做研究的目的是什麼？在影響因子高的期刊上發表論文，得到「CREST（戰略性創造研究推進事業）研究」和「先驅研究」的採納，這就是他們的目標。但在材料研究中很可能到這裏就結束了。還應該考慮在此之後的事情。那就是對社會有用。具體來說有以下兩點。首先是，易於理解、能實施產品化。也就是產學合作。

第二點是，即使公司不盈利，也要對社會有用。我一定會把二者區分開。雖然公司賺錢了，但如果發生公害，帶來了水俣病那樣的嚴重災難，就沒有對社會起到幫助作用，那樣的事情是不做的。研究人員必須爲解決社會困難做貢獻。在高速增長的時代，兩者分離的現象比比皆是。比如現在出現的塑膠廢棄物問題等，就是是因爲兩者分離的結果。

論文引用很容易終結於學術界内。要想將研究成果還原於社會，必須進一步前進。需要做易於理解的貢獻。大學最重要的使命是培養優秀學生。不過，透過研究改變社會也是大學的重要使命。材料學與生活息息相關，因此很容易理解。材料是指被使用的物質，因此得到使用才有價值。做出能得到使用的研究成果才算合格的材料學者。只要有一項實際得到使用的事例就可以了。

不必非得是本壘打。踏踏實實的安打就可以。希望年輕的學生不要懼怕失敗，能勇敢去挑戰。只要認真做了就不會100％失敗，就會冒出下一個想法，這是這個領域的優點。年輕人的想法會改變國家。

最好不要做不喜歡的事（研究）。不能光憑流行去選擇研究物件。我首先會研究沒有人做的主題，如果大家都湧過來，我就轉戰其他題目。我不太喜歡在很多人的喧嚷中做事。感覺到違和感就不做了。

自己適合什麼樣的研究應該是因人而異的，有的人不害怕孤獨，即使沒有受到關注也能按自己的想法努力，有的人則適合選擇有很多人研究的課題。不過，「違和感」很重要。另外，必須與同一代進行比較，而不是上一代。

此外，不僅是日本，還需要放眼世界。關於這一點，大學教授不給研究生院的博士生髮工資的國家只有日本，中國自不必說，韓國也給博士生髮工資。這個問題必須要想辦法改變。

細野：過度重視影響因子存在一個弊端，就是難以誕生獨創研究，不過目前日本人已經明顯不再出現在影響因子高的期刊上了。甚至都不怎麼投稿了。現在，影響因子取決於研究人員數量遙遙領先的中國。其結果就是研究題目越來越集中。

1980年代，日本人被認爲是不公平的，因爲研究是在英國播種，在美國成長，最後由日本收割。因此一直說必須成爲能播種的國家。然後日本成了能播種的國家。但能播種的國家並不一定能實施產業化。搞不好會陷入「雖然能獲得諾貝爾獎，但產業不行」的情況。

日本雖然宣稱要實施科學技術智慧財產權立國，但是否有朝着這個方向努力呢？似乎只是說說而已。最終可能只是流於形式。德國是科技立國的國家。德國爲克服糧食危機，舉國致力於人工合成氮肥的目標，最終開發出了HB法。由於透過應用科學解決了課題，因此完全可以稱爲科技立國。日本大部分的科技都是從國外引進的。可能因爲沒有自己進行研發，所以傾向於過度區分基礎研究與應用研究的界限。

我覺得最好不要將基礎研究與應用研究過度區分開。並不是說無用的科技才有意義，而是雖然存在時差，但最終能派上用場，所以才有意義。量子力學始於工業革命時代的高爐溫度測量。HB法也一樣。始於社會上存在的問題，並解決了問題。

我們常說的「創新」是由誰來評估和衡量的呢？只能透過結果來判斷。那麼如何確定結果？基本方法應該是利用AI根據數位指標進行一定程度的判斷，然後以此爲基礎，最終由人來判斷。

證明創新的是學術論文和智慧財產權。學術論文是以論文數量和被引次數爲基礎的定量指標。而最明確的證明是智慧財產權。需要準確評估這些結果。我基本贊成由AI進行搜尋，最終由人做出判斷。大部分調查機構都會調查與學術論文有關的數位，但沒有調查專利。從創新的角度來看，這樣無法做出準確的評估。而且，大部分大學都沒有許可權訪問搜尋全球專利的資料庫。獲得訪問許可權的費用約爲1,000萬日元。擁有訪問許可權的大學在日本國内應該只有很少的一部分。這樣是無法寫出厲害的專利申請書的。JST等如果能代辦就好了。光憑大學的力量很難辦到。