日本尖端测量分析技术和仪器开发项目的总结与展望
2014年7月,日本科学技术学术审议会发布《尖端测量分析技术和仪器开发项目-十年的成果及今后的方向》报告,回顾了日本科学技术振兴机构(JST)2004-2013年间尖端测量分析技术和仪器开发项目所取得的成果和问题,并确定了2015年的发展方向及十年后的发展目标。
一、项目成果
日本尖端测量分析技术和仪器开发项目开始于2004年4月,由科学技术振兴机构(JST)组织实施。到2013年度的十年间,负责此项目的机构发生了三次变化,从研究振兴局研究环境产业合作科(2004年4月)到研究振兴局基础研究科(2011年4月)再到目前的科学技术学术政策局研究开发基础科(2013年7月)。
从2004到2013年,通过该项目,科研人员累计获得460亿日元(约4.14亿美元)的资助,发表了论文2774篇,申请了专利1048件,累计实现销售额450亿日元(约4.05亿美元)。十年间,该项目已经取得了很多显著的成果。开发的尖端测量分析技术和机器中,具有代表性的成果见表1(以材料领域为例)。此外,该项目还在研究人才培养方面也发挥了重要作用。参与此项目的大学和企业都获得了技术传承和人才培养的机会。该项目通过对研发人员“创作思维”的激发和奖励,对提高日本基础研究乃至开发研究的创新性起到了推动作用。
二、项目存在的问题
1、项目环境的问题
大学等研发现场生产制造环境的劣化;研发现场机器操作人员存在问题;测量分析机器制造商存在问题;项目相关部门之间强化合作存在问题。
2、项目自身的问题
(1)与美国相比:应更加广泛地实施科学技术及产业界的需求调查;从科技创新的观点来看,需要分析测量分析技术的必要性;应强力推进产学合作来构建测量分析技术基础设施;应持续推进测量分析技术基础设施的构建;应设立像NIST这样有力的研究开发据点。
表1 2004-2013年尖端测量分析技术和仪器开发项目的代表性成果(材料领域)
(2)与欧洲相比:应实施类似欧洲“共同平台方式”的研究基础设施的强化政策;应推进类似欧洲技术平台的核磁器共振装置、电子显微镜等有关的测量分析方法的战略推进项目。
(3)与中国相比:应构建以精密测量分析仪器的设计、加工等“装置化技术”为基础的技术平台;应通过进行革新性的研究开发,构建可以带来技术革新的研发据点。
三、未来的方向
1、2015年的计划
(1)基本方针:2015年要在调整发展方向,继续对此项目进行传承;将重点课题设置为一些特定领域,并开始进行技术平台的建设工作;在2015年以后,成立新的特别小组,确定新的发展方向,制定理想的尖端测量分析项目方案。
(2)具体措施:加强市场调查,完善调查机能;加强合作,尤其是和进行科技创新的研发部门间的合作;初步形成并构建技术平台;确定评价方法,强化评价、评估机能。
其中,关于技术平台的具体领域有:
立体观察显微镜:层析成像(tomography)显微镜·超高压电子显微镜、放射线x光显微镜;FIB·MALDI质量分析(单粒子解析SIMS·MALDI);纳米领域极限测量分析(纳米SIMS、AFM-IR等)。
应用领域:生物电子显微镜;装置构造新材料开发、裂化现象和剩余寿命预测。
2、尖端测量项目10年后的发展目标:
(1)新原理、新发现和新方法被广泛使用,创造出世界顶尖的测量、分析系统,使其成为处于世界领先水平的热销产品;(2)解决社会的需求和重要课题,支持科技创新;(3)加强尖端测量分析领域中的代表——TEM、STEM/MS旗舰机的开发工作;(4)构建尖端测量分析领域的需求调查机能和影响力评估机能,形成理想的国家应有的状态;(5)支持有关尖端测量分析领域的标准和认证(国际标准、安全认证)的国家战略;(6)整体推进本项目的进行,并逐步形成推动其发展的核心据点。
(惠仲阳)