李菁瑩
經過綠樹環繞的青山湖,再向前不遠,就是南昌大學青山湖校區。一路上,大紅燈籠高高掛起,濃濃的年味撲面而來。
2016年2月3日10時30分左右,習近平總書記乘車來到南昌大學,隨后步行穿過材料科學研究所后面的回廊,徑直來到國家硅基LED工程技術研究中心考察。考察期間,江風益全程陪同講解。
這是江風益一個月內第二次與總書記見面。
2016年1月8日,在北京召開的2015年度國家科學技術獎勵大會上,江風益及其團隊研發的“硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管”項目獲得2015國家技術發明獎一等獎。上臺領獎時,習近平總書記給江風益頒了獎。當時,總書記問他:“你來自江西啊?”江風益回答:“是,我來自江西,我在南昌大學工作。”
作為南昌大學副校長、國家硅基LED工程技術研究中心主任的江風益,帶領團隊,19年磨一劍,他們研發的硅基LED項目,“改變了目前日本日亞公司壟斷藍寶石襯底和美國CREE公司壟斷碳化硅襯底LED照明芯片技術的局面,形成了藍寶石、碳化硅、硅襯底半導體照明技術方案三足鼎立的局面。”這是國家“863”專家組對該項目的評價。
“在硅上制備高光效GaN基LED曾一直是學術界夢寐以求的目標。當時業界普遍認為,在硅上制備高光效GaN基LED是不可能的。”作為硅基LED項目研發人之一,江風益的助手、國家硅基LED工程技術研究中心常務副主任劉軍林回憶:“江教授說,我們要把不可能變成可能。”
“多發光,少發熱”
江風益的守時和嚴謹常給人留下深刻的印象。如果學生遲到,他會很生氣,甚至不留情面地批評。江風益的家離學校有四五十分鐘的車程,但10多年來,江風益只記得自己開會遲到過一次,那次他提前了1個半小時出門,無奈因堵車還是遲到了。
當別人稱他“江校長”時,他會立即糾正“是副校長”。江風益覺得,自己的時間觀念和嚴謹也許和性格及理工科的背景有關。即便再忙,自己研究生的論文也會認真閱評,表述不妥當的地方都會改過來。從他手中發出來的材料和文章,很難挑出錯。
“多發光,少發熱”6個字被江風益奉為科研“信條”,他解釋說:“對我們而言,新光源的技術追求永遠是電光轉化效率,就是多發光,少發熱。”傳統的光源,是熱光,電轉化成光,轉化率很低,只有5%,90%以上都浪費了。熒光燈的轉化率也只有20%,LED新光源,電光轉化率有40%,比傳統的熒光燈多一倍以上,而目前的“硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管”,轉化率高達60%。
一代光源,影響一代文明。“硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管”這個項目已獲得授權專利147項,其中國際專利47項,實現了外延芯片核心部件每一層都有專利保護的目標,一舉拿下2015年度國家技術發明的最高獎項。此前,這個國家技術產品領域的最高發明獎已經空缺好幾年了。
在江風益看來,“多發光,少發熱”也是在不斷提醒自己和團隊多做實事,少頭腦發熱。科研很容易使人頭腦發熱,去研發別人都叫好的產品。“別人都去做的東西,我們不做。別人都不去做的冷門,我會思考‘大家不去做的原因后再作選擇”。
做科研要有“井岡山精神”
在硅襯底上做LED發光材料,江風益和團隊并不是第一個“吃螃蟹的人”。
早在30年前,美國IBM公司就在研發這個技術,但后來放棄了。此后,有不少從事這方面研究的人和企業,紛紛投入人力、財力和物力去做,但大多都失敗了。有的還給這項技術判了“死刑”,認為“絕不可能做成”。“我們就是在這種背景下涉足這個領域的。”江風益說。
1997年,江風益貸款60萬元開始了新光源的研究。“用三流的設備開始做一流的事業,”江風益笑稱,“剛開始,我們并沒有這么大的志向,只想做一個指示燈上的信號源就可以了,然而做到第六個實驗的時候,看到了希望,然后越做越有信心。”
說起產品研發的過程,江風益輕描淡寫,并稱自己和團隊是幸運的,每次實驗都會有進展,總會看到希望。
但了解的人都知道,這項技術和產品“19年磨一劍”。“研發一個產品是數十個單項技術的集成,有一項技術沒有成功,這個產品就失敗了。”
科研中,江風益和他的團隊遇到的最大困難是“熱脹冷縮”問題。硅和上面發光材料的熱膨脹系數相差很大,實施過程中,發光材料容易裂。一裂,產品研發就失敗了。這個問題難以解決,因為“熱脹冷縮”是普遍規律,很多人就此放棄了。到了這個階段,考驗的是帶頭人的信念。
對于做科研,江風益笑稱要有“井岡山精神”—堅定信念、艱苦奮斗、實事求是、敢闖新路、依靠群眾、勇于勝利。
在團隊的努力下,通過技術創新,終于解決了“在不違背熱脹冷縮的規律下,讓發光材料不裂”的難題。“一旦解決了,回過頭看,可能就是一層窗戶紙,一捅就破了,堅定信念是最重要的。”江風益說。
還有一種時候需要堅定信念。江風益回憶,2000年,一個學術權威質疑江風益“做不出來”,“當時我壓力很大”,但最終堅持了下來。由此,江風益還悟出一個理:即使是專家和權威,也不可能什么都懂,不要不懂裝懂、瞎指揮。這也成為江風益日后擔任副校長崗位時重要的工作準則之一。
在江風益看來,科研團隊要特別能吃苦。2003年年底,追蹤藍寶石襯底技術已有7年的江風益團隊,把目光對準了硅襯底LED技術。此后12年,江風益和他的團隊把實驗樓當成了家。“樓里搞了個小食堂,辦公室里擺了張床,經常一個星期不出房。”從設計到實驗,從實驗到中試,從中試到小規模量產……5000余次實驗,無數個晝夜,“明天才下班”成為江風益團隊的工作常態。
“這次獲獎署名6個人,但為這個產品作出貢獻的人,超過60個人。只有各個方面的力量都匯聚起來,長期堅持下去,才能最后成功。”江風益說,這就是“井岡山精神”里的“依靠群眾,勇于勝利”。
“相比行政管理,我更喜歡科研”
2008年,江風益被提拔為南昌大學副校長,“這是省里和學校對我的厚愛”。但江風益也坦言,相比行政管理,他更喜歡科研,“我喜歡做研究,攻克一個個問題,很有樂趣”。
當記者問他副校長的行政崗位會不會影響科學研究時,江風益說自己平時會把80%的精力用在科研上。“學校的分工很照顧我,沒有占用我過多的時間,對分管的領域和單位,我會從大的方向把關,不會去瞎指揮、幫倒忙,很多部門做得很好,我充分授權,也省了很多精力。目前這種狀況,還基本能接受。”
江風益認為,副校長的身份也為科研提供了一些便利條件,給課題組帶來的資源相對多一些。目前,江風益所在的國家硅基LED工程技術研究中心擁有國際上一流的實驗設備和100多名科研精英人員。
對江風益和團隊而言,19年磨一劍,也終于迎來了他們最好的時光:日前,江西省出臺了《關于打造南昌光谷、建設江西LED產業基地實施方案》,提出要大力扶持硅襯底LED技術全產業鏈發展,推進硅襯底LED原創技術優勢加快轉化為產業優勢,實現由技術制高點邁向市場制高點的目標,把南昌打造成全國的LED光谷,把江西建設成為全國領先、具有國際核心競爭力的LED全產業鏈研發、制造和應用基地。
2月3日,習近平總書記在參觀完實驗室后對江風益及其團隊說:“我國發展必須依靠創新。掌握核心技術的過程很艱難,但這條道路必須走。這個新興產業大有可為,我對你們寄予厚望。”
(本文轉自《中國青年報》)