5月30日,第三屆海外院士青島行暨青島國際院士論壇舉辦主旨演講,來自俄羅斯、烏克蘭、新加坡、韓國等20多個國家和地區的近百名海內外院士雲集。諾獎得主中村修二院士演講的內容是「藍光LED的發展和未來照明趨勢」,之後佩德羅·歐桑納院士、郭毅可院士、容淳銘院士也分別圍繞數字經濟、生命科學與技術、智能裝備製造和智慧財產權保護等領域開展主旨演講。
諾貝爾獎得主中村修二:雷射照明或是未來照明發展趨勢
2014年諾貝爾物理學獎得主中村修二主旨演講的內容為《藍光LED的發展和未來照明趨勢》。從1989年開始,中村修二花三年時間專門研究藍光LED,並拿到了諾貝爾獎,但是此之前,他做了十年的積累,基本上沒有成果,「最初的十年,我也是積累了很多。當時我還做了其它的一些研究,包括化合物半導體,還有單結晶材料等等,我試驗了各種各樣的材料。那十年的時間我確實經歷了很多的艱難困苦。」
「1993年-1995年的這段時間,我在藍光LED方面開發出了成果。」中村修二說,藍光LED應用非常廣泛,使用LED照明在室內進行植物的培養,俗稱植物工廠,就是立體化的植物空間,由於現在人都在高樓大廈裡辦公,土地資源越來越少,主體培植空間可以節省土地的使用面積。在植物工廠裡水是循環使用的,也不用化學品,而且又沒有蟲子,所以真的是非常好的土地資源的一種補充。這種室內的空間跟外面的氣候也沒有特別大的關係,不會受到氣候的劇烈影響。他的實驗發現,經過藍光LED照明的植物生長結果和普通環境對比都是表現比較好的。
中村修二的實驗還發現,傳統的LED就是由藍色的LED再加上螢光,但是會帶來對身體健康的影響,藍光進入眼睛當中會影響睡眠,影響褪黑素的產生,影響生理周期。藍光如果太劇烈的話,就會影響褪黑素的分泌,從而帶來睡眠失調或者健康問題,甚至包括癌症。為了解決這個問題,他開始研究一些全新的材料,比如硒化鋅,氮化鎵,但效果不是特別理想。回到日本後,他用差不多一年半的時間就開發出了所謂的雙流量MOCVD,這是他一生中最重要的發明,因為在這個發明之後,他在這個基礎上寫了好多的論文,他還開發了高亮度的InGaN LED,然後還開發了第一種紫色InGaNMQW雷射二極體,現在這種雷射照明又成了一個新的趨勢,成了新一代的技術,藍光LED是第二代,雷射照明可以說是最新一代的。它的效率要更高一些,優勢也是非常明顯的。
中村修二說,雷射照明的功效更大一些,效率更高,耗能更少。現在雷射照明技術已經用於很多的使用場景了,包括鐳射LED屏幕,而且它的照射射程也是非常遠,可以達到很遠的距離。在雷射掃描或者是焊接當中,藍色雷射就是最合適的一種技術,它可以用於雷射切割或者是焊接,甚至是鐳射機槍等等,這個都是它的實際應用。「我們知道《星球大戰》已經有這樣的場面了,我覺得《星球大戰》的導演已經預見了這些東西。」 中村修二說,鐳射掃描用藍色雷射的話,它的識別率是非常高的,它的清晰度相當相當高,不像普通的掃描器。現在它可以用在通訊當中,叫做光保真Li-Fi可見光通訊。從光譜的表現上,它表現非常好,包括光譜範圍非常廣,它的數據流動速度也是非常非常快。同時電磁幹擾也基本上是沒有的。這個技術可以用在水下通訊、衛星通訊當中,甚至塑料纖維光學當中。它的像素也是非常高的,這也是一個優勢。
郭毅可院士:
大數據中英合作大有可為
郭毅可院士主旨演講的題目是《英國大數據研究》。英國的大數據研究有深厚底蘊,今天談到大數據,談到人工智慧,總會想到AlphaGo。它是全世界人工智慧研究、大數據算法研究的先鋒。英國不僅把大數據的研究放到了下棋這樣的博弈遊戲上,也把它的思想用到各種應用中。
英國一直把數據看成是國家的戰略資源。五年前,英國發布了國家的數據能力的政府報告,它要求真正對幾個問題做研究。第一個問題是怎麼把數據從資源變成資產,怎麼考慮數據的擁有性、所有權,能夠考慮數據的交換,區塊鏈技術、數據的私密性和整個資產保護法等都是由這個戰略上的引領導致的。第二,國家投了很多錢構造國家擁有的數據資源,這裡面最重要的成就,也是世界上非常著名的成就,就是全球最大的生物資料庫——英國生物銀行。英國生物銀行對英國1%人口的疾病、生物狀態、生活形式進行標準化的數據採集。比如對幾千人的高血壓人群的長時間跟蹤觀察,看飲食習慣、基因分析,看整個生活生物數據,從最底層的分子級一直到生活形態,全部做標準化的數據採集,數據採完以後作為國家重要的研究資源,給醫院,給研究所做生命科學的研究,同時也向世界開放。這是典型的例子,數據採集的時候就考慮到它的科學嚴謹性、數據質量,會讓它在採集標準、數據認定等方面擁有很強的話語權,確定在醫學數據上非常領先的地位。
「我們常常把大數據跟人工智慧割裂來看,2012年到2015年是大數據,2012年以前叫雲計算,2015年以後又是區塊鏈,今天是人工智慧。但這是完全不對的,因為它們是有機體。英國政府對AI的研究策略,第一條就是改進對數據取得的方法,使數據的獲得更簡單、更有效,這是作為人工智慧發展的最關鍵的戰略。因為沒有數據,人工智慧就是無本之木,無源之水。正因為如此,英國也認識到,人工智慧也好、大數據發展也好,需要一流的高級人才,這樣的人才必須舉全國之力培養。正是因為這個原因,英國成立了國家級的數據科學與人工智慧研究所,就是非常著名的圖靈研究所,各個大學都參與,成為英國研究的樞紐。不同領域的科學家在此交流,共同做世界級的研究,也使得工業界的合作有了非常好的平臺。 郭毅可說,在中國,一提及大數據的基礎設施建設,就是搞大機器,搞大機房,搞幾棟大樓。但是英國沒有那麼多錢,所以它做事情的時候,比較目標化。一定要做大數據測試,一定知道這個數據是為誰服務的,為什麼要做它。英國大數據的研究很有特色,做得也非常成功,裡面最重要的一條,它注重科學整體性和社會作用,同時把應用驅動放在首位。原創研究不是為了明天,做任何事情想十年以上,堅持這樣一種研究定位和研究的思路,和這樣一種研究的組織結構,它的研究就會取得小國精緻的很好的效果。「我們的大國雄心和英國的小國精緻結合起來,我認為中英合作是大有可為的,特別是在青島。」郭毅可說。
齊魯晚報·齊魯壹點記者 張曉鵬 趙波