为修订“材料创新强化战略”,日本政府专家会议(主席:旭化成常务执行董事山岸秀之)汇总出了提案大纲。自2021年制定材料战略以来,日本在经济安全保障、环境问题等社会环境方面已发生了变化,材料领域技术创新的重要性进一步凸显。大纲提出了在材料领域日本为了保持领先优势需要采取的措施以及发展方向。日本科学技术政策担当大臣城内实表示:“为了能将我国开发的材料率先应用于实现理想的社会,希望专家会议能将未来应当推进的的内容认真具体化。”

科学技术政策担当大臣城内实(供图:科学新闻社)
大纲指出日本的研发能力正呈现相对下降趋势,遏制这一趋势需要产学官各方合作,以增强研发能力。在此过程中,既需要催生顶尖研究的策略,也需要确保研究广度的策略。
为此,必须进一步强化基础性科研工作,其中包括创造优秀的基础研究成果、借助新型研究方法加速研发进程、实现最前沿研究成果的社会应用、扩充数据基础以扩大使用范围、持续完善支撑最前沿研究的科研基础设施、开展人才培养和储备等。
从产业竞争力的角度来看,日本多家材料制造商的全球市场份额呈下滑趋势,引发了业界对企业竞争力下降的担忧。日本要在材料产业这一基础性产业保持领先优势,就必须应对经济社会环境的变化。尤其考虑到材料领域的研究开发与技术开发周期较长,以长远眼光对材料创新进行投资至关重要。
日本要在材料领域保持领先优势,应该怎么做?
大纲指出,其中的关键点是构建一条产学官相互连接的“知识价值链”。学术界的优质知识与产业界对接,催生创新;而产业界的未来需求和挑战则会反哺学界,促生新的研究领域。上游产业与下游产业连接,将激发创新。这种流动持续发生,并将形成推动经济增长的知识的良性循环。
那么,日本应在何处取得优势呢?大纲基于经济安全保障的考量,提出了应重点关注那些日本已具备优势或应努力打造优势的领域。从短期和中期来看,应当重点关注4个领域:日本现阶段具有技术优势的高功能、高附加值材料及其制造工艺;通过实现循环经济储备及循环利用资源并提高供应链韧性的关键材料及其制造工艺;绿色转型(GX)增长所需的,绿色材料和能源相关材料及其制造工艺;融合先进的材料设计、评估与分析的创新性造物技术。
作为落实各项措施的手段,大纲还指出需实现研发成果的“可视化”(以创造GX产品市场和实现“碳中和”为目标的创新材料开发与社会应用),制定应对市场全球化和国际形势变化所需的监管、标准化及知识产权战略,升级(技术与数据领域的)开放与封闭战略等。
日本应如何取得优势?大纲建议,应依托数据驱动、人工智能(AI)、机器人技术、高性能计算(HPC)、量子计算利用等先进技术,推动研究开发、技术开发及制造方法的创新提效工作。具体措施包括:加速包含产业界在内的数据共享、开发并应用与此配套的数据保密计算技术、探讨发挥日本优势进行数据采集与结构化的策略、深化数据驱动型研究,实现以数据驱动、AI、机器人、量子计算等技术应用为前提的研发理念转型,利用自动和自主实验,利用测量分析设备产业与机器人产业的力量等。
专家会议将以此次的大纲为基础,在2024年度内汇总成建议书。根据该建议书,日本政府计划在2025年夏季前后对材料战略进行修订,并将相关内容纳入第7期科学技术创新基本计划中。
材料领域是根基
各政府部门将加大推进力度
材料领域涵盖了聚合物、铁基材料、半导体、陶瓷等种类繁多的材料,工艺方面也包含有机与无机化学方法、工程方法等多样化的方法。该领域与AI一样,是各领域发展的根基。当前材料战略的基础建设工作已由各政府部门着手推进,本次修订预计将引入构建“知识价值链”以及强化、加速和完善现有措施的策略。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部