日本纳米科技相关分析

关键词：纳米；碳纳米管；有机纳米材料；纳米微粒

中图分类号：N1 文献标识码：A文章编号：1671-4776（2003）09-0015-04

21世纪的产业界有两件值得关心的大事，一是我国经济快速崛起，成为举世瞩目的“世界工厂”；二是纳米科技被认为是另产业革命的原动力，世界各国都竭尽全力投入研发的行列。二者之间似乎是风牛马不相及的话题，但随着时代的变迁，我们可以相信二者在未来必定会交错影响。本文通过对日本近年来在纳米技术方面的分析，了解日本纳米科技及其纳米产业的概况，为我们提供帮助和参考。

分析之前，首先回顾一下近年来纳米科技世界所发生的重要事件。通过这些事件，可以了解纳米科技演变与发展的趋势。三菱总合研究所近几年对纳米科技的技术趋势、市场规模、公司策略的研究经常发表独特的见解，其部分资料如表1所示。

纳米科技所涵盖的领域相当广泛，如何在数以万计的文献中筛选与纳米直接相关的，是一项繁重的工作。日经产业消费研究所利用“PATOLIS”的数据库，以广义的纳米科技为关键词，尽可能将所有的纳米相关予以筛选出来。接着，再根据国际分类（IPC）的原则，将关联性较薄弱的予以排除，再透过多位分析员以发明的名称为对象，将不相关的删掉，才完成分析的基础构架。分析的时间段从1993～2000年，合计8年内的数达到34214件。2001年不是该次调查的对象，但统计2001年上半年的数已有2854件。

2.1数的分析

由可以发现，1993～1997年5年间，数介于3200～4200件，或增或减并无明显的成长或衰退现象。换言之，这一段时间是的孕酿期，产业界只投入部分力量参与研发，分别在不同的领域取得，以备将来市场成形时投产。1998～2000年，数稳定增长，产业界已经意识到纳米科技的市场即将露出曙光，积极地在各领域试图占有技术的地位。2001年受到经济衰退的影响，从上半年累计的数来看，当年的数几乎没有增长，但是，由各国政府编制的2002年纳米科技研发预算来分析，今后5年数的增长将极为可观。

2.2领域的分析

由我们可以发现，与电子相关技术的所占的比例，其次分别为测量计测领域及有机纳米材料方面。半导体的制造从1960年进入集成电路阶段之后，已历经40年，虽然VLSI的技术亦趋于成熟，但更进一步的微细化技术发展则已遇到瓶颈，必须引入量子力学的理论来克服传统物理学所设的障碍，于是纳米科技被视为有希望的工具，因此电子相关技术在纳米相关中便成为热门的领域。

其次是第二的测量计测领域，因为既然要从事纳米科技的研究与应用，则必须先开发精密的仪器设备来观察原子或分子的世界。例如：传统的电子显微镜可以观察相分离、细菌形态、病毒结构等，但是对纳米世界来说，我们必须看清分子结构或解析DNA的构造，于是STM（扫描隧道显微镜），AFM（原子力显微镜）便应运而生。

第三的有机纳米材料领域，被认为是提升树脂、纤维、薄膜等材料机能的重要技术突破点。传统的高分子制品曾经给人类带来无限的福音，如今已进入以量取胜的局面，这纳米科技的导入将使前述高分子产品发挥更大的功能，创造更多的附加价值。

纳米碳管的相关数虽然只有352件，但是自从1991年NEC基础研究所的饭岛澄男氏发明纳米碳管之后，各界即认为这种特殊材料在电子零组件、航天材料、燃料电池等应用领域将有实用价值，纳米碳管将是纳米科技产业化过程中，早获得成效的项目。

2.3企业申请情况分析

由我们可以发现，CANON公司在2000年是发表纳米科技多的公司。该公司在半导体光学印刷装置方面，一直保持积极创新的姿态，另外打印机等相关技术亦引入了纳米微粒子的应用，使该公司在纳米科技领域始终居于领导地位。处于第三位的日立制作所则是测量计测仪器的先驱，该公司生产的DNA检查装置技冠。法国的米其林对二氧化硅微粒子在轮胎中的控制分散技术，受到的瞩目。这种纳米技术应用在高分子产品中，使该公司能生产高附加值的绿色轮胎，在竞争激烈的轮胎市场保持。日本JSR是传统的橡胶生产厂商，该公司在微粒子分散技术上业绩卓著，因此也名列前茅。 法国的罗蕾奥尔公司是的化妆品制造公司，在纳米微粒子应用于化妆品和生物技术领域发表了许多，由于日本是化妆品技术的国家之一，因此该公司在日本申请的数第九。日本本土的化妆品公司如资生堂、花王、Lions等公司，虽然未列其中，但是各公司在纳米领域也发表了很多。

在所列的公司当中，出现三菱化学、旭化成、住友化学工业等３家大型石化公司。近几年日本大型石化公司遭遇前所未有的危机，因此各公司利用本身的技术纷纷投入纳米科技的研发。此外，日本政府资助的产业技术综合研究所（AIST）及科学技术振兴事业团（NEDO）也发表了相当多的纳米相关。

2.4外国公司申请分析

由于日本始终是亚洲地区科技产品的市场，因此外国企业相当重视取得日本。外国企业取得日本有多重途径，直接的方法就是透过日本的代理人向日本政府申请。其次是依国际申请制度在外国申请，并指定日本为权利对象等方法。

如所示，1994年外国公司在日本申请的纳米相关有477件，仅占全部日本纳米相关的16.2％，但是到2000年已多达1557件，约占全日本的31.6％，这个数字反映了日本的纳米科技市场已受到瞩目。

我们从不同角度分析了历年日本纳米相关的内涵，上述结果可供我国从事纳米科技研究时参考。从以上分析中我们可以了解到日本产业界是如何利用纳米科技切入更好产业化的途径。并非所有都能顺利地实现产业化，也并非拥有的企业才能进入产品批量生产的阶段。任何有潜力的企业，若能有效利用本身的竞争力（管理、技术、生产等），通过授权的手段，即有可能在纳米世界胜出。

日本经济新闻社从2001年7月31日至9月3日，曾经对186家代表性大、中型企业进行纳米科技研发意愿的相关调查，各公司研发的方式有共同研究、委托研究、研究员派遣、招募等许多模式，其中有56.4％的企业已经着手研发工作（如所示），足见企业界欲在竞争激烈的高科技产品领域胜出，研发后再进行申请是必要的手段。