日本科技強大不是沒原因的_史上最全的日本材料產學研大解析

　　新材料是高新技術的主要組成部分，又是高新技術發展的基礎和先導，也是提升傳統產業技術能級，調整產業結構的關鍵。新材料產業被認為是21世紀最具發展潛力并對未來發展有著巨大影響的產業，當今世界發達國家爭奪高技術產業發展制高點的種類中，均把新材料產業放到重要戰略地位來優先發展。日本是新材料生產的主要國家，日本政府高度重視新材料技術的發展，把開發新材料列為國家高新技術的第二大目標。

　　以下就由金戈新材帶您一起來盤點日本新材料產學研政各界現狀。

　　一.日本新材料政策

　　日本政府發布的《日本產業結構展望2010》的報告以新成長戰略為指導，將包括高溫超導、納米、功能化學、碳纖維、IT等新材來技術在內的10大尖端技術產業確定為未來產業發展主要戰略領域，就相關領域的現狀和問題、發展方向進行了分析，并提出了相應的行動計劃。

　　1.高溫超導技術領域

　　為確立在未來高溫超導技術方面的技術優勢，日本需要對現有的技術開發體系和社會支撐體系進行必要的改革，基于關聯企業建立共同開發系統，并在關聯企業間實施管理和安全等方面的相同準則。在超導電機開發方面，需開展超前性的技術開發和實證工作，以挽回在系統化與實用化等方面的時間損失，并盡快確立高溫超導線材的供應體系；在超導電纜技術方面，作為實現高度化智能電網技術的基礎，將基于示范項目推進超導技術節能效果的實證和市場準入；在管理和安全對策方面，應從目前開始著手，研究并建立相關的安全法規和管理規范，并通過上述具體行動措施，爭取在超導海上風力電機、超導發電機、超導變壓器，超導智能電網等新能源與低碳電力系統開發，以及國際標準、知識產權等關鍵領域與美國等國一爭高下。

　　2.納米技術領域

　　在促進納米技術的商業化方面，為大學等納米技術的開發機構，在產業化過渡所需的資金等方面提供強有力的支持，特別是對向實用化轉變的應用研究給予重點扶持；在納米技術研發基地整治方面，通過產學官結合的方式，建立世界最高水準的研發基地，并為尖端納米技術的檢測裝置共有化及實證評價等提供更好的機會。在體制方面，一是通過強化日本各部委之間的合作，以及促進面向社會的工業和醫療領域的協作、工業和商業農業領域的協作，建立起更加有效的合作研發機制；二是建立全國性納米技術研發支持體系，通過文部省的納米技術網絡來實現研發機構與企業的緊密結合；三是風險管理體系的整治，設立納米產品化及事業化專項支持基金；四是強化經營機制，從人才、技術、資金等多個角度予以優先支持。力爭通過強化基礎課題研究、技術保護及基礎條件支撐等手段，在納米領域實現對美歐、中國和韓國的技術趕超。

　　3.碳纖維領域

　　為進一步鞏固并強化日本在碳纖維領域的技術和產品優勢，在有效推進原材料開發制造、產品加工、市場拓展等各環節相互配合協作的基礎上，進一步提高出口能力及相關技術開發是關鍵，為此，應全力推進國際評價方法和標準的建立，并爭取早日建立相應的國家標準化體系。在確保日本原絲領域較高的市場占有率的基礎上，針對15%的半固化片二次構造體市場占有率下滑狀況，進一步加強歐美等海外市場的爭奪，有效提高復合材料等加工領域的產業和技術競爭力。

　　4.功能化學技術領域

　　盡管在功能化學領域日本具有很強的技術和競爭優勢，但隨著服務業的相對弱化，能否繼續發揮自己的所長也成為懸念，因此，需在繼續推進政府和企業相關研發費用高額化的同時，鼓勵同一領域的多企業協作，以避免重復投資，在努力改變同一領域多頭研究狀況的基礎上，在液晶等功能性化學品領域進一步鞏固日本的統治地位。

　　5.高性能IT技術領域

　　為提高日本在高性能IT領域的整體競爭力，必須培育出國際型的企業，并結合其在日本世界領先水平的節能和環境技術領域的應用，以促進可持續的IT技術創新，同時也應吸引國際人才和資金，并確立自身的官民結合發展路線。未來在大力推進綠色IT，走低碳型IT需求路線的同時，充分借鑒核心技術黑箱化及外圍技術標準化、公開化的國際商業經營成功模式，促進LED照明測光、太陽能電池板和新型蓄電池等領域國際標準的確立，并依托內容產業的龐大市場和技術優勢，加大人才培養力度，以達到與美國相同的GDP產出比例為目標，從技術和產業方面提高整體國際競爭力。

　　二.日本新材料產業狀況

　　1.新材料工業化現狀

　　日本機械制造工業長期保持世界先進水平與其發達的材料產業密不可分。近年，隨著中國等新興國家的材料產業迅猛發展，日本迫切感到高端材料的實用化開發必須加快步伐。日本機械工業聯合會2007、2008年發表的“新材料現狀與工業化調查”對先進材料技術的種類、特性、應用可能性及工業化前景等進行評估，評估的新材料領域包括：耐高壓、耐腐蝕性、高敏感、超薄、超輕，具備很多金屬特性的金屬玻璃，廣泛用于電子產品的鎂合金，用于水力發電機組軸承的樹脂系復合材料，碳纖維復合材料，用于建筑、橋梁、船舶、汽車的超級鋼鐵材料，新光源材料有機EL、富勒烯、固體燃料電池材料、高溫超導材料、超耐熱合金、生物能源材料、硅材料、雙層電容器用碳素納米細孔電極材料等。

　　2.日本新材料優勢領域

　　日本的新材料政策是以其工業政策為導向的，其目標是占有世界市場，因此選擇的重點是使市場潛力巨大和高附加值的新材料領域盡快專業化、工業化。目前，日本目標明確且已保持領先優勢的領域有：精細陶瓷、碳纖維、工程塑料、非晶合金、超級鋼鐵材料、有機EL材料、鎂合金材料。

　　3.新材料市場占有狀況

　　目前，多數工業化國家已針對節能減排，應對氣候變化問題達成基本共識，并積極推動建立減少污染、資源可回收利用的循環型經濟模式，制定經濟的可持續發展政策措施。形勢的發展為新材料產業創造了巨大市場空間。日本的新材料產業憑借其超前的研發優勢和研發成果的實用化開發力度，在環境、新能源材料世界市場占有絕對的優勢地位，具體如下：鋰電池隔板50%，飛機、汽車用碳纖維70%，海水淡化逆滲透薄膜50%，高端多層陶瓷電容器用納米級鈦酸鋇80%，300mm太陽能電池半導體電路板70%，有機EL材料90%，聚乙烯醇膠卷80%，用于燃料電池的氧化鋯60%，用于汽車、電子的合成鎂氧70%。

　　4.產官學合作體制推動新材料產業發展

　　1995年日本制定了《科學技術基本法》，次年開始實施為期5年的科學技術基本計劃。為推動循環經濟，建立循環型社會，日本制定了一系列相關法規如《環境基本法》、《循環型社會形成推進基本法》、《資源有效利用促進法》、《綠色購入法》等，為新材料的研發、實用化起到了積極的推動作用。此外，日本的產官學合作體制即產業界、政府和學術界合作的科技發展體制在促進科研成果產業化方面發揮了重要作用。

　　在日本的產官學合作體制中，政府處于主導地位，依據上述法規，政府和民建成立了一些科技中介機構，在科研成果和企業間牽線搭橋。獨立行政法人科學技術振興機構和獨立行政法人新能源產業技術綜合開發機構，是分別隸屬于文部科學省和經濟產業省的科技中介機構，它們通過公開募集的方式，委托企業完成各項新技術開發，并提供所需的研發費用，研發成果歸國家所有，參與的企業享有優先使用權。據統計，上述機構每年把上百項重要科研成果成功轉化為產品。

　　三.上世紀八九十年代日本對開發新材料采取了以下相應的對策

　　1.重視新材料的基礎研究

　　日本為了給未來的科學技術進步打下基礎，以保證在今后的尖端技術中發揮其主導作用，日本認識到基礎研究的重要性。所以在1984年的科學技術白皮書中大力強調基礎研究，尤其是新材料方面的研究。

　　2.新建一批新材料研究所

　　新建了一批新材料研究所，主要是為了進入新的階段，著重對電子、新材料、生物工程等方面開展研究活動。其中對新材料的研究，日本給予相當重視。

　　3.確保發展新材料所需的人才資源

　　日本認識到培養材料科學家和材料工程師的重要性，也認為現有的大學中許多課程遠遠滿足不了當前培養高級科技人才的需要，必須加以調整。此外，日本為了發展新材料所需的資源業采取以下政策:

　　(1)政府出資儲備，(2)政府對民間企業的庫存給予資助，(3)與國外資源國建立鞏固關系;(4)鑒于國際形勢的穩定，采取各種渠道輸人資源的政策;(5)加強礦渣的綜合利用和回收有用金屬，(6)開發錳團礦等海洋資源。

　　4.在研究經費方面給予支持

　　1985年日本政府在新材料方面的研究經費預算金額共計為7,810百萬日元，占科學技術振興費的2.04%。日本政府在新材料方面的研究開發費相當于大型工業技術研究開發費(7,698百萬日元)和海洋開發經費(7,984百萬日元)，比太陽能、地熱能、氫能等新能源的開發研究費3,022百萬日元高50%以上，比電子計算機產業的研究開發費4,779百萬日元高38.7%。此外，為促進新材料的發展，日本開始采取歐美各國所采取的在稅制上支持的政策。對研究經費的增加額減稅20%減稅限額最多只能相當于所得稅的10%，對新材料試驗研究費的稅收，若有理由延期繳納，可延至任何時候償還，對新材料的開發投資減稅10%，以鼓勵民間從事新材料的技術開發活動。

　　5.日本的新材料研究體制采取了新方式

　　日本企業對新材料的開發采取產學結合或企業間合作的體制。產學結合就是企業與學校結合，1984年大學和住友電公司就開發新材料方面進行合作研究，成功地開發出瞬時合成燒結精細陶瓷的方法。在日本這樣的產學合作事例不勝枚舉。企業間的合作。新材料廠商是進行材料開發，用戶廠商是進行機器、設備的開發。對生產廠商和用戶廠商的關系是非常密切的。在競爭劇烈的時代，日本許多企業認識到，為了縮短開發周期，為了企業的生存，應共同進行研究。所以現在許多新材料生產廠商和用戶廠商以對等形式進行共同開發，共同生產。日本認為這是尖端技術時代的一個有效的開發戰略。

　　由此可見，日本對材料這一行業極為重視，同時，日本在材料領域的發展也是越來越進步。希望我們國家能夠在材料領域也有如此多的措施，促進材料行業的發展。

　　四.近年來日本新材料重大科學進展

　　1.開發出世界上最耐熱的生物塑料、高強度醫用凝膠和更節省稀土的磁石制造技術。

　　2.北陸先端科技大學院大學與筑波大學的研究人員利用轉基因大腸菌制造出具有堅硬構造的桂皮類物質，并使用光化學手段對其進行加工，成功制造出世界上最耐熱的生物塑料。該物質有望在未來成為汽車和電器零部件中金屬和玻璃的替代品。

　　3.東京大學的研究人員成功開發出一種即使放入水中也不會膨脹的高強度醫用凝膠，這種物質未來可用于制造人工軟骨等醫療器材，并在干細胞治療中發揮作用。

　　4.立命館大學的研究人員開發出一種低費用的深紫外發光體，該發光體使用LED光源，未來作為殺菌處理的新型光源代替目前使用的水銀燈。

　　5.產業技術綜合研究所的研究人員用沙子的主要成分硅石與酒精進行反應，成功制出了硅化學產業的主要原料四乙氧基硅烷。這種新技術不但效率高，而且由于是直接合成，也相對簡便，對未來的硅化學產業可能產生重大影響。

　　6.九州大學的研究人員開發出一種新工藝，通過減少作為觸媒的白金粒子直徑和其在固體表面上的固化密度，大大減少燃料電池中白金的使用量，達到目前的十分之一。這項成果的出現意味著未來燃料電池的費用可能會大大削減。

　　7.物質材料研究機構的研究人員成功合成一種新的磁石化合物NdFe12Nx，這種新型磁石與目前在混合動力汽車驅動馬達中使用的釹磁石相比，使用的稀土量更少，而且具備更優良的磁力特性。

其他推薦：