日本发布纳米科技和材料研发报告

不久前，日本科学技术促进局(JST)发布了2015年日本纳米技术和材料研发的总结和分析报告。该报告介绍了该领域的过去、现在和未来发展，知名研究机构和研究人员，世界范围内的研发和产业化趋势，日本与其他国家在纳米技术和材料方面的技术水平比较，全球创新研发战略，以及日本在该领域的未来发展前景和主要挑战。

报告指出，过去10年来，日本大学和公共研究机构在纳米技术和材料方面主要取得了以下成就:有机/无机钙钛矿太阳能电池、电池层生产技术、用于将药物精确输送到目标细胞的纳米DDS系统、利用光子晶体开发的超微型光学谐振器、自旋塞贝克效应、下一代OLED新型发光材料、柔性有机电子电路、不同金属元素的原子固溶体、铁基超导体、金属有机结构多孔材料和用于大规模生产的单壁碳纳米管。

所有上述成果都引起了全世界的关注，并有望在未来的实践中得到应用。就行业而言，汽车、数码相机等精密设备及相关配件等零部件行业在日本具有非常重要的市场地位。此外，日本在世界许多产品中也占有很大的市场份额，包括半导体材料、液晶显示器材料、锂离子电池材料、碳纤维和水处理分离膜。值得注意的是，由于中国和韩国的竞争力日益增强，日本在液晶显示器材料，如液晶光刻胶和彩色滤光片和锂离子电池材料的市场份额大幅下降。

报告还讨论了日本纳米技术和材料技术在以下五个领域的研究和发展趋势及其与全球趋势的比较。

环境与能源:太阳能电池、人工光合作用、燃料电池、热电转换、储能装置、功率半导体装置、绿色生产工艺催化剂及其他技术正吸引着全世界的关注。从基础研究到商业应用，日本在世界上处于领先地位，尤其是在太阳能电池、燃料电池和储能设备方面。

健康和医疗保健:从基础研究到商业研究，纳米给药系统领域处于非常活跃的状态。它已经进入临床试验阶段，准备投入市场。日本在这一领域的基础研究水平仍然很高，但其商业化没有竞争力(生物成像除外)。

社会基础设施:全球研发热点主要集中在结构材料、分离膜材料和传感器设备上。从基础研究到商业化，日本在金属结构材料方面拥有强大的实力。然而，与欧美相比，日本在复合材料的应用研究、水处理过滤膜的基础研究以及传感器设备的应用研究和商业化方面的竞争力相对较弱。

信息、通信和电子产品:超低功耗纳米电子和微机电系统技术的研发基本保持不变，但新技术的研发不断加强。日本一直保持着在自旋电子学和有机电子学方面的优势，但在二维功能原子层领域的研究和发展落后于欧美国家。

基础科学和技术:全球研究集中于纳米空间材料、仿生学和材料信息学。日本的基础研究水平很高，特别是在元素战略和纳米测量方面，但在空间控制材料、仿生学和材料信息学的应用研究和商业化方面落后于欧美。

根据该报告，结合当前的研究和发展趋势，日本应扭转以下领域面临的挑战:具有分离/吸附功能的材料和过滤膜、交互式生物界面、可穿戴/可植入电子设备、仿生、数字和纳米制造技术、基于电子学、光子、自旋和声子的设备创新以及材料信息学。(刘少芳)

《中国科学报》(第六版《前沿》，2016年3月15日)