Världens lönsammaste Nobelpris

Vilka Nobelpris har genererat störst ekonomisk avkastning? Fråga en forskare och du får sannolikt det klassiska forskarsvaret: Det beror på. Avkastning för vem? Och när? Ändå råder enighet om att transistorn är en stark kandidat. Den belönades med Nobelpriset i fysik 1956 och har sedan dess format både världsekonomin och, i allt högre grad – geopolitiken.

Transistorer är halvledarkomponenter. Den första transistorn var stor som en golfboll. Dagens transistorer är så små att de inte går att se med blotta ögat. En modern mobiltelefon innehåller till exempel tiotals miljarder transistorer, monterade på minimala mikrochip. Tillverkningen av avancerade mikrochip är koncentrerad till ett fåtal bolag: Nvidia, TSMC, Intel och Samsung. Vissa är närmast de facto-monopol i sina nischer. Nvidias explosionsartade tillväxt de senaste åren bygger på att de utvecklat chippen som klarar att hantera AI.

En avgörande underleverantör är nederländska ASML, som är ensamma i världen om att tillverka den litografiutrustning som behövs för att masstillverka mikrochip. I dag tillhör dessa företag världens högst värderade bolag, med börsvärden på tusentals miljarder dollar. Allt detta bygger på den upptäckt som belönades med Nobelpriset i fysik 1956.

Epokgörande elektronik

Under en månads tid, senare omskriven som ”den magiska månaden”, 1947 gjordes stora framsteg på Bell Labs i New Jersey. Den 23 december kunde John Bardeen, Walter H. Brattain och William B. Shockley visa upp resultatet. Dagen före julafton 1947 räknas därför som transistorns födelsedag.

Enligt Henrik Pedersen, professor i kemi vid Linköpings universitet, är transistorn en epokgörande uppfinning. Den markerar starten för en tidsålder som han kallar för halvledaråldern, i analogi med stenåldern, bronsåldern och järnåldern. Halvledare är det råmaterial som används i tillverkningen av transistorer och mikrochip. Forskarna vid Bell Labs konstruerade sin transistor av germanium, i dag görs de oftast av kisel.

Från radio till pacemaker

Den första storskaliga användningen av transistorer skedde i radioapparater. Snart kom de också till användning i hörapparater och i pacemakern, som uppfanns av svensken Rune Elmqvist 1958. Vid det laget hade John Bardeen, Walter H Brattain och William Shockley redan tilldelats Nobelpriset för sin uppfinning, mindre än 10 år efter upptäckten. Ovanligt snabbt, med tanke på att många får vänta betydligt längre.

– Det sägs ibland att Nobelpriset får man för någonting som man gjorde för 20 år sedan. Man får det sällan direkt, utan först när genomslaget är ett faktum. Det står ju i stadgarna att det ska vara till nytta och den praktiska tillämpningen kommer kanske inte omedelbart, säger Magnus Klofsten, professor i innovation och entreprenörskap vid Linköpings universitet.

Han har själv ägnat sin forskningskarriär åt ett fält som inte har något Nobelpris, men som är avgörande för att förstå hur forskning blir till pengar.

– Inget når framgång utan någon som är villig att betala för det. Dessförinnan är en idé bara en idé. Oavsett om det gäller forskning, eller någonting annat, så måste idén utvecklas så att människor förstår vad den kan användas till, och att det finns någon som är beredd att betala. Först då kan du tala om en innovation.

Transistorn omsattes snabbt till praktiska, populära och livsviktiga produkter och lade grunden till den moderna elektronikindustrin. Denna koncentrerades tidigt till området som så småningom fick namnet Silicon Valley – ”Kiseldalen” – en direkt hänvisning till grundämnet som används i transistorer.

Transistorn i gott sällskap

Nästa stora steg mot den digitala tidsåldern är den integrerade kretsen – konsten att samla många transistorer på en och samma bit material. Jack Kilby uppfann den ungefär 10 år efter transistorn, men det skulle dröja till år 2000 innan hans uppfinning belönades med Nobelpriset i fysik.

Den integrerade kretsen blev i sin tur grunden till mikroprocessorn som utvecklades och salufördes av amerikanska Intel. Från början användes mikroprocessorn för att bygga miniräknare. Så småningom blev processorerna tillräckligt kraftfulla för att driva videospel och persondatorer.

En processors kraft beror på hur många transistorer den innehåller. Varje gång fler transistorer skulle pressas in på samma yta behövde de krympas. Från mitten av 1960-talet går utvecklingen i en rasande fart, ofta beskriven med Moores lag. Gordon E. Moore, en av Intels grundare, förutspådde att antalet transistorer på en kiselbricka skulle fördubblas vartannat år. Det var mer vision än naturlag, men under flera decennier visade sig prognosen stämma väl.

Den bortglömda arbetshästen

Miniatyriseringen av elektroniken fortsatte i snabb takt. För att över huvud taget kunna se och arbeta med dessa nanostrukturer krävdes en annan Nobelbelönad innovation, elektronmikroskopet, som belönades med fysikpriset 1986.

Susanne Norgren är forskningschef på det svenska verkstadsföretaget Sandvik. Hon vill slå ett slag för elektronmikroskopet som en underskattad men oumbärlig upptäckt.

– Elektronmikroskop används av alla världens industrier och universitet. Det är oerhört svårt att värdera dess ekonomiska betydelse. Mycket av det vi studerar i dag hade inte varit möjligt utan elektronmikroskop. Men att prissätta värdet av det är ju betydligt svårare, säger hon.

Susanne Norgren jämför elektronmikroskopet med skiftnyckeln – ett revolutionerande verktyg.

– Om du ska titta på de fina detaljerna i en transistor så behöver du ett elektronmikroskop, annars kan du inte se dem. Det är arbetshästen som ingen tänker på, som bara står där och gör jobbet.

Elektronmikroskopet och mikrochippet – den osynliga arbetshästen och den hajpade AI-möjliggöraren – visar hur forskningsframsteg bygger på varandra och är beroende av varandra.

– All framgångsrik modern forskning bygger på tvärvetenskap och gränsöverskridande samarbete, säger Magnus Klofsten.

Han vill ogärna peka ut något enskilt Nobelpris som mest ekonomiskt betydelsefullt. Transistorn ligger högt på hans lista, men hur skulle man värdera penicillinet och alla människoliv som det räddat, undrar han retoriskt.

För Henrik Pedersen, som skrivit boken Halvledaråldern – kemin bakom dagens teknik (Fri Tanke förlag, 2025), är det ändå svårt att tänka sig vår tid utan transistorn.

– Alla pengar som tjänas på datorer, mobiltelefoner och annan elektronik i dag kan härledas tillbaka till Nobelpriset i fysik 1956, säger han.

Att tillverkningen av mikrochip är koncentrerad till ett fåtal företag gör dessutom transistorn till en geopolitisk faktor. Det handlar om råvaror, men kanske ännu mer om kunskap, kapital och förmågan att omsätta båda i innovation och produktion.