文档介绍：日本纳米技术与材料领域现状及今后对策
朱相丽
(中国科学院国家科学图书馆总馆)
2009年5月8日,日本综合技术会议纳米技术与材料领域专门调查会第11次会议发布了《纳米技术与材料领域现状及今后对策》的报告。报告主要分析了日本第三期科学技术基本计划以来世界形势的变化;利用文献计量学对比了纳米与材料领域的国际竞争力;给出了日本纳米材料领域研发和产业化的现状;最后指出了今后应对措施。本文是对该报告的重点摘译。
纳米技术是科技领域的基础技术,日本第三期科学技术基本计划将纳米技术与材料作为重点发展的领域之一,希望利用纳米技术的特性提高物质的性能。日本的纳米技术与材料,以原有的材料、分析和制造技术作为基础,在国家项目和产业界对纳米相关基础研究的支持下,获得了诸多在世界上引以为豪的学术成果,如成功制备了碳纳米管、光催化剂,以及对强相关电子学的研究等。TMR磁头、用强介电体的大规模集成电路和量子点激光器等,已经应用到已有产业中。此外,在第三期科学技术基本计划各项政策的持续支持下,相继涌现出大量世界领先的研究成果,如铁基新超导体的发现,透明非晶氧化物半导体(TAOS)的开发,燃料电池用无铂无机及有机催化剂开发,光催化(防污,抗菌,超亲水)材料和应用及市场化,自旋电子学元件的快速发展(薄膜隧道磁电阻TMR),量子计算技术的大幅提高和量子点激光器的实用化等。
为了加速日本经济与产业的发展,推进纳米与材料的技术创新非常重要。特别是近年来,为了防止地球变暖,与环境、能源相关的全球课题陆续涌现,纳米技术将在解决这些问题中起到重要作用。
最近,鉴于严峻的经济形势,国内企业对研发投资特别是对长期基础研究的投资有所下降,因此国家应该加强对该领域的战略支持。从国际形势来看,不仅欧美国家而且亚洲各国对纳米技术的投资都在不断增长,从论文和专利的数量变化来看,日本在该领域的优先地位受到冲击。特别是美国、欧洲、新加坡等国家,战略上推动富有全球魅力的产学官联合研究基地(Albany、MINATEC、IMEC等),吸引了来自世界各国的企业和优秀研究人才。这样世界一流研究人员聚集的环境,培育了很多优秀的学生和研究人员。而且,为了推进铁基超导体的研究,中国与世界研究者合作,积极发表研究成果。
与世界相比,日本的纳米技术虽然很强,但是考虑到海外的研发投资、基地的调整,以及全球人才培养,如果仍然保持现状的话,未来日本在纳米领域的优势可能会丧失。正因为如此,今后日本也需要从战略上加强纳米技术与材料的开发,不是短期支持,而是要从中长期发展的角度对研发进行支援,调整基地建设,加强人才培养。
纳米技术与材料的研发与应用现状
伍德罗·威尔逊国际学者中心新兴纳米技术项目(Project of Emerging Nanotechnology, PEN)有关纳米技术相关产品的调查结果显示,2005年以后,世界纳米技术相关产品迅速增加,从2006年的210件增加到2008年8月的800多件,世界上平均每周产生3-4种纳米技术新产品。日本科学技术振兴机构研究开发战略中心和台湾的调查表明,截止到2007年12月,日本国内已有386件纳米产品,台湾已有200件以上的纳米制品获得认证。
目前,纳米技术与材料领域也正从第一代(单个领域的迅速发展:纳米技术的单一化)向第二代(与其它领域融合发展:纳米技术的复合化)转