日本领先美国的四个科学领域 [复制链接]

第7版(国际专页)
专栏：国际科技

　　日本领先美国的四个科学领域
泰然
日本不仅在精密加工及其所需的专门技术方面已长期处于领先地位，而且在很多基础研究领域也在逐渐发挥主要作用。不久前，美国科学情报研究所研究部检索了８０００多个科学专业领域的１９８８年“研究现状数据库”，发现日本在具有明显商业意义的４个基础和应用研究领域中，所发表的论文数比其他国家多（见附表）。
虽然在数据库所查阅的论文中，日本科学家发表的论文仅占７．１％，美国科学家发表的论文占了４１％，但日本科学家在附表所列出的４个领域中却给人留下了更深刻的印象：在这４个领域中日本发表的论文数量至少是期望值的４倍，而美国发表的论文数量却低于期望值。这无疑表明，在这４个领域中，日本正发挥着主导作用。
一、硒化锌研究　对硒化锌发生兴趣的原因是，它具有一个蓝色光带隙，有可能用来制造蓝色光激光器。蓝色光激光器的一个明显用途是，可提高光学数据存储量。以电视录像盘为例，它的信息量取决于能存储在录像盘上的数位位置，后者又取决于所用激光的波长。目前所用的激光是红色光，如果改用蓝色光，则由于波长缩短１／２，存储密度将增加４倍，因而将能把一部影片拷贝到录像盘上。此外，也可把这种录像盘作为计算机的辅助设备。
分子束外延和金属有机化合物汽相沉淀技术的发展，再度引起了科学家们对制备硒化锌的兴趣。而开发硒化锌薄膜和薄片的制备技术，则是该专业的重点。
二、垂直记录　日本科学家首先提出了垂直磁记录原理，这是一项真正的“日本造”新发现。目前，研究人员正在集中努力把钴—铬薄膜作为记录介质。
垂直磁记录可能潜在的发展前景是，所能得到的线性二进制位密度将比纵向磁记录高得多。然而，要获得较高的线性二进制位密度，必须让磁头更靠近介质，而磁头的浮动间隙，则是实现这一技术的主要限制。８０年代初，很多美国公司亦曾大规模开展垂直记录研究，但不久后它们就认为垂直记录不会有十分显著的特点，故失去了兴趣。
然而日本人没有失去兴趣，并由日本通商省发起了垂直记录研究计划。垂直磁记录在接触式记录中，如在软磁盘中可能是有用的。在接触式记录方面，可能不会使用标准的钴—铬介质，而必须使用像钡铁氧体之类的介质，以便获得所需的磨损特性。
三、低合金钢的热塑性　在约８００～９００摄氏度下加工高强度低合金钢时，会伴随产生裂纹，即出现脆化现象。这表明，在上述温度范围内，高强度低合金钢的可塑性存在着最小值。
很多物质如氮化铝、氮、硫或磷的聚合物等，都会造成脆化现象。这是一个老问题。这种高温裂纹与铸造工艺有关：在连续铸造过程中是把熔化的钢液注入水冷模具之中，然而，在凝固过程把它弯曲成扁坯时，则可能同时产生机械应力和热应力，因而形成的铸件结构是十分脆弱的。
这一领域的研究目标是寻找一种加工工艺，以解决所产生的应力问题。
四、微量酶敏感器　把生物技术、材料科学和电子学结合在一起的生物敏感器，在过去１０年中已得到了发展。生物敏感器把生物敏感元件和转换器结合在一起，可产生与试样中特殊化合物的浓度成正比的电信号。
日本在生物敏感器领域的参与程度是不可思议的，有６０多家日本公司卷入。它们正投入大量的时间和资金，因为它们深信在不久的将来将出现极其强大的生物敏感器市场。生物敏感器几乎可用来监测任何东西，在临床诊断、食品质量控制、发酵和工艺控制等方面都有应用前景，确实是非常热门的领域。
有很多美国公司在研究生物敏感器，但其规模没有日本的大。
在研究微量酶敏感器方面，日本的目的是生产可靠的、易于使用的大众化设备，以用于监测食品和鱼产品的质量，或在医生诊室或家里进行简单的诊断测试。为了制造易于使用的设备，必须有很小的敏感装置，这就是日本对微型化感兴趣的根本原因。此外，日本拥有很强大的发酵工业，在该工业中，在监测工艺和产品等很多方面，都可以使生物敏感器派上用场。
（附图表）
附表：日本和美国在４个领域中发表的论文数量所占的比例