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生命科学和工业制造业的光子学 - 日本光子的研发机构与大学(上)

供稿人:丁培  供稿时间:2018-10-30   关键字:日本  光子学  

尽管日本在物理学和其他科学领域拥有多个诺贝尔奖获得者,但根据自然指数数据库(Nature Index39),该数据库追踪高质量研究出版物的产出,日本每年都在落后。其中一些原因是年轻研究人员和资金数量的下降,自2001年以来已被调低,而世界其他地区的预算则急剧增长。

 

根据文部科学省对日本研发支出的分析,2014年日本的研究支出数量位居第四,仅次于美国、欧盟和中国。尽管欧盟、美国和中国的支出在增加,但日本并非如此。

 

2015年日本国家研发支出达1390亿欧元(占国内生产总值的3.25%),私营部门研发支出占该数额的70%。私营部门是最重要的研究表现者,明显高于欧盟和经合组织的平均水平。因此,根据文部科学省2015年的研究业绩分析,根据发表的论文,日本位于第二级,但在专利领域处于顶峰。

 

日本最重要的十大高等院校,从日本最大的东京大学开始。京都、大阪和东北大学分别位居第二、第三和第四位。日本领先的研究机构理研所位列第五,其次是东京工业大学(第六)、名古屋大学(第七)、九州大学(八)和北海道大学(第九)。国家材料科学研究所是第十个。

 

政府组织

 

首先,名列前茅的是内阁办公室,由总理领导。他们制定了一般的研发战略。比如,2017年科学、技术和创新战略。除此之外,还有第五个科学和技术基本计划(2016 - 2020年)。

 

进一步执行这些计划的主要部委之一,是文部科学省(MEXT),其主要研究重点如下: - 航空航天 - 核能 - 环境与能源 - 海洋与地球科学 - 地震和灾害减少 - 生命科学 - 信息和通信 - 纳米技术

 

研究基金组织

 

日本科学技术厅(JST)是主要的研究资助机构之一,其重点是基础研究成果和研究经费的商业化。

 

该研究分为八个研究计划:CRESTPRESTOACT-IERATOACT-CACCELALCARISTEX。这些研究项目中没有一个与光子学直接相关,然而,2017年这些项目中的一些项目与光子相关。

 

JST欧洲法国办事处提供有关国际研究计划的信息,欧洲和日本的团队可以共同合作。德国在光学和光子学方面与德国有一个联合研究领域。德国的资助机构是联邦教育与研究部(BundesministeriumfürBildung und Forschung)。

 

关于与欧盟的合作项目,有不同的协议。例如,2018年法国分子技术项目和2017年芬兰刚完成医学科学项目。您可以在JST网站上浏览这些研究计划。

 

JST还提供了一些有用的资源。 J-STAGE是日本科学和技术信息的电子期刊平台。它基本上是日本发表的科学文章的数据库。JST在那里出版了超过2000种期刊,会议论文集和其他学术刊物。

 

JST的另一个有用工具是Research map。它是日本研究人员的数据库。有趣的数据 - 最受欢迎的五大研究领域是信息学(4.3%),临床医学(4%),基础医学(3.8%),文学(3.7%)和电气工程(3.1%)。

 

新能源和工业技术发展组织(NEDO)于1980年成立为政府组织,以促进新能源技术的发展。工业技术的研究和开发后来被加入,今天NEDO作为日本最大的公共研究和发展管理机构之一,在各个领域都很活跃。对于项目活动,NEDO的预算超过10亿欧元。

 

从国际角度看,NEDO在全球设有办事处并开展项目,将日本技术引入欧洲、美国和亚洲,但主要集中在能源和机器人领域。巴黎办公室正在监测欧洲和日本的技术发展。NEDO在德国也很活跃,并于2017年与德国政府签署了一份意向声明,旨在制定研究资助计划以提高产业竞争力,特别是与工业4.0和物联网的概念相关。

 

日本社会科学促进会(JSPS)在其网站上有丰富的资助计划和活动清单。这个社会并非专注于自然科学和工程,而是为希望在日本任何地区进行研究的国际研究人员提供资金。

 

大学和机构

 

在日本有大量的研究机构 - 大学、研究机构和研究中心,它们遍布全国。然而,它们在东京、大阪、茨城、京都、静冈和埼玉都有分布。

 

根据研究课题和方向,大阪地区(包括京都)是激光加工中心,九州和日本南部是医疗应用中心。静冈与滨松光子学紧密相连,这意味着各种应用,主要涉及光子探测。茨城有AIST和埼玉 - RIKEN。理光更关联阿秒激光器,THz和近场光学器件,而AIST则涉及光子传感和通信。

 

RIKEN是日本最大的研究机构,以多种学科的高质量研究而闻名。 RIKEN成立于1917年,是东京的一个私人研究基金会,现已迅速发展成为遍布日本的世界级研究中心和研究机构网络。

 

与光子相关的主要中心之一是RIKEN先进光子学中心(RAP)。RAP重点领域是阿秒激光器、近场光学器件、超材料和太赫兹光源。RAP的工作侧重于实际应用。

 

与生命科学相关的中心是理研生命科学技术中心(CLST)。 CLST旨在促进生物分子和生命科学技术的研究,重点研究3个领域:设计原子水平的分子结构、操纵细胞水平的分子功能和追踪全身水平的分子动力学。 CLST由结构和合成生物学部,基因组技术部和生物功能动力学成像部组成。

 

RIKEN还拥有首席科学家实验室。这些科学家构成了RIKEN跨学科研究体系的核心。他们是长期任命的,以弥合学科之间的差距,并确保RIKEN将自己定位为新兴领域的先驱。在35个实验室中,7个涉及原子和分子物理学、量子器件、纳米医学工程、薄膜、光谱学和材料制造领域的光子学。

 

然后,更高级的是高级科学家实验室。他们由杰出的研究人员设立和管理。其中一个实验室是Shigeyuki Yokoyama领导的结构生物学实验室。

 

国立先进工业科学与技术研究所(AIST)是日本最大的公共研究机构之一。按照AIST的描述,它着重于研究对日本工业和社会有用的技术,并将创新技术种子带入商业化。 AIST分为5个部门和2个中心,约有2000名研究人员在全国10个研究基地80进行研究和开发。

 

 一个与光子学直接相关的中心是电子与光子学研究所(ESPRIT)。它由来自各种研究领域的140名研究人员组成。ESPRIT与行业合作,并致力于光学信息技术,应用光子学和未来电子学的研究与开发。

 

AIST积极发展国际关系,并已与不同的欧洲研究机构签署了约14份谅解备忘录。

 

日本原子能机构(JEA)与应用激光技术研究所正在开发核工程领域的激光技术和各种先进工业技术。主要研究课题涉及激光加工和加工建模、光纤传感、医疗激光应用和LIBS

 

在激光加工领域,除了大学之外,在大阪,值得一提的是激光技术研究所。这是一家为商业研究服务的私人机构。由大阪大学教授设立。 LIDT和激光微机械加工开发是该行业的一部分服务。一些研究活动是微机械加工,白光LIDAR和激光生物技术。该研究所拥有强大的行业支持。


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