為了心中的那束“光”

——記中國科學院2019年新當選院士、南昌大學教授江風益

2020年01月12日08:00  來源:江西日報
 

  得知自己當選中國科學院院士,江風益首先想說的是感謝。“感謝黨和國家的長期培養,感謝各級領導的關懷支持,感謝師長前輩的關心指導,感謝團隊的齊心協力,感謝家人的理解與付出。”

  2019年12月初,記者在南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心採訪了剛剛當選中國科學院院士的江風益教授。和煦暖陽下,這位半導體發光學家,用他深入淺出的講解,讓記者近距離感受發光科學的魅力。一番交談下來,我們不禁感慨,30年追“光”,江風益追求的豈止是專業的精益求精,還有他做人做事的坦誠明亮。

  識“光”

  “好好讀書,將來為國家爭光,為鄉親爭光!”1980年,帶著家鄉父老鄉親的殷切囑托,江風益離開了生活17年的家鄉余干,北上求學。這一年,他考取了吉林大學物理系,是全村第一個大學生。

  得益於吉林大學求實創新的學術氛圍,江風益養成了勤動手、多思考的好習慣。4年下來,江風益大大小小的實驗做了百余個,在做實驗過程中,即使遇到困難,也是自己想辦法解決,使自己動手解決問題的能力得到極大提高。1984年,江風益大學畢業回到家鄉,在當時的江西工學院任教。1987年,他又考取了中科院長春物理研究所,攻讀碩士學位,師從中國發光學事業先行者之一的范希武先生。這是江風益第一次與“發光”邂逅。

  碩士研究生畢業后,江風益在繼續讀博、留中科院長春物理研究所工作、回江西工業大學的3項選擇中,選擇了后者,再次回到江西。

  但他與“發光”的故事並未結束。30多年前,江風益在讀研時就立下“讓材料發光”的理想。1993年,在他的提議下,南昌大學建立發光材料實驗室,通過委托研制和自行研究相結合,貸款60萬元配齊了科研基本設備。有了實驗室,相當於有了“重武器”,第二年江風益就獲得了兩項國家基金項目,在紅土地上,他和同事們邁上了“讓材料發光”的科研之路。

  1996年,江風益開始做應用基礎研究,研究藍色發光材料與器件。該項研究得到了江西省政府240萬元的專項科研經費支持,並成功申請到國家“863計劃”中的藍光材料與器件課題。但團隊低估了課題難度,經歷了300多次實驗后,研究工作尚未入門,經費卻已花掉90%。課題的第一負責人、合作伙伴先后離開課題組,研究人員僅剩3人。是繼續研究?還是放棄?就在這時,歐洲一家著名半導體研究機構,向江風益伸出橄欖枝。面對優越研究條件、豐厚的年薪以及攻讀博士的許諾,江風益不為所動,堅守紅土地,放手一搏!

  為讓項目研究“起死回生”,江風益辭去南昌大學數理材學院副院長職務,一門心思扑在研究工作上。餓了,叫盒飯﹔困了,就在實驗室小床上打個盹。功夫不負有心人,2000年,經過1200多次實驗,藍光LED材料和器件,在跟蹤國際前沿方面取得重要進展,為硅襯底LED自主創新奠定了良好基礎。

  追“光”

  在江風益的科研生涯中,2003年是個極為特別的年份。這一年,追蹤藍寶石襯底LED技術已有7年的江風益,決心闖出一條新路,尋找發光材料新的技術路線或途徑。

  創新之路何其坎坷!江風益向南昌大學提出借款2000萬元,承諾5年歸還。南昌大學果斷“雪中送炭”,從學校獲得的國家教育振興行動計劃4500萬元撥款中,劃出1945萬元用於扶持硅襯底LED研發。這讓江風益信心倍增。

  從“跟”到“追”,不僅要有敏銳的科研眼力,還要有敢為人先的創新勇氣。起初,江風益嘗試的是另一種半導體發光材料。但經過實驗探索,發現其空穴導電的P型材料生長非常困難,且穩定性不夠好,於是果斷放棄了這一世界熱門研究方向,將目光鎖定在硅襯底氮化鎵這一冷門技術方向。這是一條幾乎被外國同行判了“死刑”的技術路線,國外少數知名企業雖曾大量投入卻攻關未果。

  “不唯書、不唯上、不唯洋,隻唯實。”面對質疑,江風益迎難而上。2003年12月的一個冬日,實驗室裡,硅襯底藍光LED發出了一絲微光。說起那時的情景,江風益依舊難掩激動,“當其他人都遺憾不夠亮時,我認為有戲,做成器件會很亮!”螢火虫般的光亮點燃了團隊的斗志。不到半年,團隊做出有一定顯示度的硅襯底藍光LED樣管。此后,國家863納米專項、國家電子發展基金等相繼資助硅襯底LED的研發。經過5000多次實驗,突破數十項關鍵技術,硅襯底藍光LED於2005年在國際上率先達到實用水平,開創了LED照明芯片第三條技術路線。

  硅襯底LED技術並未冷冰冰地“躺”在實驗室裡,而是走向了廣闊的市場。2006年,江風益和王敏等技術管理人才一道創建“晶能光電”,引進多家風險投資基金,開始了硅襯底LED技術的產業化之路,先后推出了硅襯底藍光、綠光LED產品,在顯示顯像領域獲得了應用。之后,“晶能光電”不斷取得新進展,推出了多種高光束質量藍光LED及其應用產品,在手機閃光燈、路燈、車燈等市場獲得了應用。2011年,江風益將新的目標瞄准高光效黃光LED這一世界性難題,他創立了新公司,取名“黃綠照明”,目標是解決黃綠光效低下問題,實現不需要熒光粉轉換的新一代照明技術。他帶領團隊創新設計制造了專用MOCVD裝備,利用硅襯底帶來的張應力,引入新准備層,提出了新理念,解決了銦鎵氮黃光量子阱材料生長溫度低、壓應力過大、易相分離等難題,於2016年成功地將硅基黃光LED光功率效率提高到26.7%,遠高於國外公開研究記錄的最高水平(9.63%)。由此開拓了LED照明技術新方向,在路燈、氛圍燈等市場實現了健康照明新應用,其中高光效黃光和綠光LED芯片,在特定高端應用市場成為國際品牌。

  “南昌大學的江教授開發出了高效能的黃光LED,我們非常驚訝!以前沒有人成功過,這次真的成功了,硅基黃光的技術水平國際領先,我認為在LED領域,這對於中國來說是一個非常大的發明,有非常大的價值。”2019年7月,諾貝爾物理學獎獲得者、“藍光之父”中村修二教授在首屆世界半導體照明產業論壇上對江風益團隊的研究成果不吝褒獎。2019年11月,經中村修二教授推薦,江風益獲得國際半導體照明聯盟授予的“全球半導體照明突出貢獻獎”。

  發“光”

  20年來,江風益始終保持寫日記的習慣,一天一頁紙,內容大抵是當日的科研進展及思考總結。

  20年不輟記錄,江風益筆尖下流淌的不僅是沉甸甸的科研記憶,還有對人生得失的平靜淡然,比如他奉行的處世信條——“多發光,少發熱”。對此,他解釋說:“對發光二極管而言,要想多發光就必須少發熱,這樣電光轉換效率才高。同時,還有另一層意思,就是多做實事,少頭腦發熱,要吃得了苦,吃得了虧。”

  “江老師一直是團隊的‘靈魂人物’。無論是做科研,還是做人,他都是我們的榜樣。”南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心副主任王光緒說,自2007年成為江風益教授的碩士研究生開始,兩人相識、共事13年。他向記者講述了這樣一個故事。2015年,在申報2015年度國家技術發明獎時,在署名問題上,江風益既考慮了歷史貢獻,又考慮了現實情況,充分彰顯了一個科技工作者實事求是的品質。“國家技術發明獎一等獎、二等獎單項授獎人數不超過6人。有兩位老師先后離開了團隊。但是江老師充分考慮到這兩位老師為研究成果作出的貢獻,仍然在團隊名單裡將他們的名字署上。不光如此,每每爭取到課題立項后,江老師總是將課題分給年輕教師完成,讓他們鍛煉成長。”

  擇一事,專一心,終一生。為人低調的江風益,對“江老師天生就是一個做發光材料的料”這一說法從不避諱,相反還很樂意接受。他的勤奮鑽研,團隊成員有目共睹,他幾乎沒有雙休日,從來都是“白加黑”。“能文能武,又紅又專”,這是江風益對自己、對學生的期許。“文”,是指扎實的理論基礎﹔“武”,是指熟練的動手能力﹔“紅”,是指端正的思想品德﹔“專”,是指高超的專業水准。多年來,在江風益的帶領下,南昌大學先后建立了教育部和科技部創新團隊、教育部和科技部國家工程中心,承擔了國家級科研項目20余項,培養博士碩士生60余名,所在學科入選國家雙一流計劃中一流建設學科(江西省唯一入選的學科)。

  現如今,擔任南昌大學副校長的江風益還分管南昌大學學科建設工作。看著青年教師高漲的科研熱情,他滿心歡喜。為了給這些青年教師充分的自主權,江風益一般是在大方向上給建議,告訴他們選方向要“頂天立地”,少湊熱鬧。同時,勉勵他們,創新從來都是九死一生,選定方向后,要有無畏的勇氣。

  “39年前,我一個農村孩子,靠國家給的每月21元的甲等助學金,讀完了大學,實屬一代幸運兒。一路走來,這份幸運一直伴隨著我,這是時代所賦予的。當選中國科學院院士,更多的是一份責任。”採訪接近尾聲時,江風益感慨地說。

  是啊,識“光”、追“光”、發“光”,為了心中的那束“光”,江風益依舊向前奮力奔跑!(朱 力 齊美煜 駱 輝)

(責編:邱燁、毛思遠)