JapanPrize歴代受賞者による社会貢献

私たちの生活を大きく変えた技術を生み出したJAPAN PRIZE受賞者

情報・通信

1876年にグラハム・ベルが電話機の特許を取得してから百数十年。現在では、世界のほとんどの地域でインターネットが利用でき、必要な人といつでも会話や情報のやりとりができるようになりました。こうした「情報化社会」の実現には、通信衛星や海底ケーブルを利用して大量の情報を送受信する技術や、通信の信頼性と効率を高める技術が不可欠でした。JAPAN PRIZEでは、こうした「通信の革命」をもたらした科学者・技術者が受賞しています。

数学・コンピューターサイエンス

現代では、銀行の預貯金の管理から交通機関の運行管理まで、社会の隅々でコンピューターが活用されています。そして今も、コンピューターサイエンスは、革新的な進歩を続けています。コンピューターが人と同じように考え、判断できる人工知能の研究が進められているほか、応用数学を利用しコンピューター通信における間違いを限りなくゼロにする技術、ロボットが人と共存する社会を実現する技術など、JAPAN PRIZEの受賞者は、常に新たな技術に挑戦し続けてきました。

半導体・電子デバイス

戦後、私たちの生活を便利で豊かなものに変えたのは、テレビ、生活家電、コンピューター、スマートフォンなど、さまざまなエレクトロニクス製品です。そして、こうした製品の実現には、半導体の性能を飛躍的高める技術、情報を高密度で記録する技術、通信の可能性を広げるレーザー光の実現など、たくさんのブレークスルーがありました。現代を切り開いた画期的な技術の開発に携わった科学者・技術者がJAPAN PRIZEを受賞しています。

化学・新材料

現代社会の発展は、産業革命以前には知られていなかった物質、存在しなかった物質によって支えられているといっても過言ではありません。有機合成化学の進歩は、化学繊維・電子材料など優れた新材料を次々と生み出したほか、新たな医薬品の誕生にも大きく貢献しました。また、物質の結晶構造に注目したアモルファス材料の発見は、金属材料に新たな可能性をもたらしました。こうした新たな素材の誕生に貢献した科学者・技術者がJAPAN PRIZEを受賞しています。

医学・生命科学

「いつまでも健康で長生きしたい」という人々の願いに、JAPAN PRIZEを受賞した科学者・技術者たちは挑戦してきました。がんの原因に関する基本概念の確立、人工臓器の開発、天然痘根絶やHIV(ヒト免疫不全ウイルス)の発見、病気の早期発見につながる画像診断装置の発明、脳の病気の発症メカニズム解明、分子標的薬という新たな抗がん剤の開発など、テーマはさまざまですが、受賞者の業績をきっかけに研究開発は加速し、現代医療の発展につながりました。

生物資源

戦後、発展途上国を中心として人口の拡大が続き、深刻な食糧問題が生じました。科学技術への期待は「病気に強く、収穫量の多い品種の開発」や「健康な家畜を効率よく繁殖する技術の開発」であり、JAPAN PRIZEの受賞者たちも、熱帯・亜熱帯向けのイネの多収穫品種の開発や家畜の凍結精子による人工授精などに取り組みました。その結果、農業の生産性は大幅に向上しましたが、現在では海洋における漁業資源の涸渇という問題が浮上しています。

地球環境・エネルギー

地球は、私たち人類にとっての「ゆりかご」であるともに、時には自然災害をもたらし多くの人の命を奪う存在でもあります。例えば「地震はなぜ起こるのか」という人類の疑問にJAPAN PRIZE受賞者たちは答を出そうと挑戦し続けてきました。また、フロンガスによるオゾン層破壊のメカニズムの解明、熱帯林の保全、持続可能社会への提言、水災害を防ぐための新たな河川工学の提案など、JAPAN PRIZEの受賞者は常に新たな視点を私たちにもたらしています。

新たな半導体レーザーが実現した
光ネットワーク

2014年(第30回)JAPAN PRIZE

末松安晴博士(日本)

東京工業大学 栄誉教授

 

 

末松安晴博士(日本)

現代のような高度情報社会を実現するために、もっとも重要なものが光ファイバーを利用した光通信技術でした。高速変調されたレーザー光を光ファイバーを通して送ることで、大量のデータのやりとりが可能になったのです。東京工業大学栄誉教授の末松安晴博士は、この大容量化の実現に不可欠であった新たな「半導体レーザー」を開発し、光ネットワークの実現に大きく貢献しました。

末松博士は、光エレクトロニクスの黎明期である1960年代初頭から光通信の研究に取り組んできました。博士の研究は、「社会が必要とするものを生み出す」ということに目標を置く「問題解決型研究」の先駆けでもありました。少し専門的になりますが、光ファイバーによる情報通信を実現するために、博士は1974年に「位相シフトを有する周期的構造を用いた反射器を半導体レーザーに集積する」ことを提案。それを、高速変調時に発振波長が安定する「動的単一モードレーザー」の概念へと発展させました。そして、1980年代初めに光ファイバーの損失が最小になる波長の光を発し、かつ情報を送るために光を高速で変調しても波長が安定した半導体レーザーを完成。大容量長距離光ファイバー通信の実現に大きく貢献しました。

末松博士の業績は、現代の情報化社会を築く上で無くてはならないものだったといえます。そして、社会が必要とする性能を予想し、理論と実験を組み合わせて新たな半導体レーザーを実現した末松博士の業績は「工学」研究のあるべき姿を示しているといえます。

イラスト

半導体レーザーの基本原理

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半導体レーザーはn型、p型という2種類の半導体の間に活性層という物質を挟んだ構造をしている。2つの半導体に電圧をかけるとエネルギーの変化に応じた波長の光が発振される。

集積レーザーに用いられた周期構造型反射器

イラスト

末松博士が、提案した単一モードレーザーに採用された周期構造型反射器。導波路のなかに配置された2つの反射器の間に中間領域を設けることで、より波長の揃った光が実現した。

タイムライン

2014年(第30回)JAPAN PRIZE

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