涉及21世纪基础技术方面的内容，曾在《机械研究》1987年第10期“新闻版栏目”里作过扼要的介绍，具体列述了到21世纪的大约10年间，日本应致力于创造性研究的46个基础研究领域，同时，还归述了这些领域对社会和经济发展产生的影响，不愧为杰出的精心之作。

现在，日本通产省等仍在继往开来、开拓这些领域，并且制订出以下各类计划，甚至提出一些首次披露的与这些领域相关的大胆设想。

一、日本通产省等的国家战略规划

1. 以H-Ⅱ火箭为中心的HOPE计划；

2. 25马赫的航空航天飞机；

这些项目是与美国的新东方快车计划（HST5 ~ 6马赫，华盛顿 - 东京2小时）、法国的埃尔麦斯计划、英国的HOTOL计划、西德的霍拉斯 - 森伽计划抗衡的；

3. FSX国产化计划；

4. 超导发电机开发计划；

5. 陶瓷燃气轮机（发电用的）8年计划；

6. 铁道技术研究所的500 km/h线性发动机（目标1999年），在美国，计划1989-1996年在拉斯维加斯 - 安大略之间的铁道上采用线性发动机；

7. 日本海洋科学技术中心的深海6000米计划。

二、战略构想

1. 到2000年，信息产业将增员250万人，拥有资金140兆日元，一举取代钢铁、汽车的产业霸主地位。

2. 到2000年，新材料达到58兆日元，微电子达到163兆日元，生物达到6.6兆日元，它们的新产品共计为230兆日元，增加雇员117万人。

再者，在美国，创造性基础研究的成功率在1000件中，只有6件，即6%；而在日本，则有600件，即60%。

从这方面着眼，我们必须转变研究领域的观念。

以下，就各领域的基础研究范围和下一代产业技术研究开发体制的主要成果的资料予以介绍（没有涉及生物领域）。

支撑21世纪初叶产业的基础研究领域新材料领域

1. 常温超导材料

· 概要   以开发在常温下变为超导状态材料为宗旨，在解明新超导机构、探索新材料的同时，使开发的新材料实现高临界电流密度化、高临界磁场化、高频化、线材化和薄膜化等。

· 技术课题   解明超导现象发现机制。探索新超导材料（氧化物系、有机系、合金化合物系，其他）材料设计、合成（原子精密控制）技术加工成形技术（线材化、薄膜化等）评价技术

· 对产业、社会影响   以能源、电子学这两个领域为主，对诸多领域产生革命性影响。

· 备注  与新合金 - 金属间化合物，新机能性精细陶瓷、高纯度精密高分子材料、新的微电子材料、超导设备、电力电子学相关。

2. 非线性光电子材料

· 概要   光与光、光与电场、光与磁场等的相互作用，使现在的材料有一大的飞跃，使材料同时具备多功能的光学 - 电子功能。根据其几何作用，使开发的材料显示新的光电子效应，同时，通过实验和理论方式阐明非线性光电子效应的发现机构。

· 技术课题   解明非线性光电子效应发现机制。非线性光电子材料的探索、合成、评价。

· 对产业、社会影响 利用光的大量信息、传递、并联处理、图像处理，是一场大变革。

· 备注  与新机能性精密陶瓷材料、新机能碳系材料，新机能玻璃质材料、高纯度精密高分子材料、新的微电子系材料、新的光机能元件相关。

3. 强磁性材料

· 概要   强磁柱的自旋相互作用，有利探索比有机、高分子材料等设计合成、磁量子数大的无机金属系材料的可行性，开发具有与原来金属系不同特征的磁性体。另外，开发超高密度记录的布洛赫线存储材料。

· 技术课题  新材料的探索及理论的研究。原子及分子排列、设计技术。合成、材料化技术器件化技术。评价、观测、分析技术。

· 对产业、社会影响  在超高密度记录媒体、超轻量电动机实现磁性应用方面，期望开拓新局面。期望对磁存储器，光电子学技术产生影响。

· 备注   与新机能性精密陶瓷、新机能碳系材料、高纯度精密高分子材料、电力 - 电子学器件相关。

4. 分子机能材料

· 概要   利用高分子的合成、生物的分子排列技术，开发原来无机材料力所不及的、在电子设备、化工设备中需要的材料和器件。

· 技术课题   机能性有机分子的设计、合成技术。分子集中体结构控制技术。构造分析、机能解明技术。元件化基础技术。

· 对产业、社会影响  对精细化工、信息电子、能源、生命科学等相关的产业领域产生影响。

· 备注   与生物技术、高纯度精密高分子材料、新的微电子系材料，人工智能设备相关。

5. 生体机能模拟材料。

· 概要  解明生体机能、生体结构、生体构造的奥秘，并据此为设计、合成和构成具有高度物质、信息、能源转换功能的生体结构模拟材料而进行技术开发。

· 技术课题   解明生体的物质、能源转换功能，合成和构成酷似天然的人造酶。类似酶机能的合成人造酶，构成生体机能模拟人造膜。

· 对产业、社会影响  开拓新的具有高选择、高效率、低能耗、无公害等优越特征的材料产业。

· 备注   与生物技术、新机能性精密陶瓷、离纯度精密高分子材料、新的微电子系材料相关。

6. 生体适合性材料

· 概要   在生体中的特殊环境下，开发现有材料所不具备的高度适应性、耐用性的材料，并对其进行解析、评价。

· 技术课题  确立设计基准开发关键技术，① 开发生体内耐用性材料；② 开发生体内分解性材料；③ 开发生体组织诱发物质；④ 开发生体细胞利用技术。生物合成材料的开发。① 人工器官的构造；② 人工心脏的评价技术。

· 对产业、社会影响   制造具有与人体真器官相同机能和构造的人造器官；并制出生体组织代替材料，发展医疗福利技术。

· 备注   与生物技术，新机能性精密陶瓷，新机能玻璃质材料、高纯度精密高分子材料相关。

7. 超耐环境性先进复合材料

· 概要   以超高温领域应用的结构材料为主，将具有超群耐热性的陶瓷纤维等与耐热模型复合，其硬性比、失真破坏比、破坏韧性等都超过现有材料，开发和评价具有这种特性的超耐环境性结构材料等。

· 技术课题  研究陶瓷等纤维耐热模型的适合性及最佳组合。关键结构的加工和接合技术。关键结构的设计和评价技术。

· 对产业、社会影响  航天飞机、极超音速输送机体、推进机构、太空发电及核聚变设备、超高温高再设备的构造材料的开拓性应用领域。影响到民生用高温构造材料。

· 备注   与新合金、金属间化合物、新机能性精密陶瓷、新机能碳系材料、新机能玻璃质材料，高纯度精密高分子材料相关。

8. 新合金 – 金属间化合物

· 概要   在由同时具备陶瓷和超合金特性的新合金、新金属复合材料（低共熔晶体合金）、金属，和半金属元素组成的多成分体中，对于出现的金属间化合物等，开发具有原子级的凝固控制，混合化技术，开发同时具备构造材料、机能材料各种特性的新材料群体。

· 技术课题   新合金 - 金属间化合物的创制。① 新合金 - 金属间化合物用作构造材料；② 新合金 - 金属间化合物（超导形状记忆、氢储存、非晶体、磁性）用的机能性材料。创制技术，接合技术。

· 对产业、社会影响   对有关电子贮存、能源系统、航空航天、原子能等苛刻环境下的多机能构造材料的整个技术体系，产生大的影响。

· 备注 与常温超导材料、超耐环境性先进复合材料、新的微电子材料、电力电子器件相关。

9. 新机能性精密陶瓷

· 概要   开发那些不限于机械、热，且对于电磁、光学、化学、生体具有出色机能的、致力赋以倾斜机能、智能化的多功能未涉及的领域的新机能性材料 · 以及控制技术。

· 技术课题 采用原子分子精密控制技术设针、创制材料：① 非晶化技术；② 高度各向异性化技术、隧道结构化技术，③ 用超薄膜、多层化、层间化合物控制结构空间；④ 单晶化、多孔质化技术。附加新机能技术：① 多机能化（智能化）技术；② 掺杂质技术等。

· 对产业、社会影响   在电子学、能源、生命科学、宇宙海洋开发领域，形成新的产业体。

· 备注 与常温超导材料、非线性光电7材料、强磁性材料、生体机能模拟材料、生体适合材料；超耐环境性先进复合材料、新的微电子材料相关。

10. 新机能碳系材料

· 概要  采用任意设计组合状态和组织结构之方式，创造具有强之原来碳系材料机能的新机能性（高弹性率、高热传导率、半导体特性、高空穴移动速度、低热膨胀率等）的新功能材料，并开发其应用技术。

· 技术课题   （1）新金刚石：动态高压合成。低温低压合成技术。开发机能化处理技术。（2）新碳系：开发新的碳体合成技术。表面、层间内机能化处理技术。生体适应性碳素复合化技术。

· 对产业、社会影响   利用新金刚石和新碳系机能、热、化学、光学、音响材料，促进极限技术的开发，同时，为产业、能源领域作出应有贡献。

· 备注   与非线性光电子材料、强磁性材料、生体适合性材料、超耐环境性尖端复合材料、新的微电子材料、电力 - 电子学相关。

11. 新机能玻璃质（非晶质）材料

· 概要  开发新玻璃组成、玻璃合成法、显微组织形成控制技术、高精度成形加工技术，评价技术，创出玻璃质（非晶质）材料的新领域。

· 技术课题  探索，设计新机能玻璃质构成、创制技术。精密加工控制技术。评价手段研究。

· 对产业、社会影响   发挥非晶特性，开发对光；离子、声波等具有出色透射性的材料，创出具有生体亲和性、强韧性的材料，贡献尖端产业用的材料。

· 备注   与非线性光电子材料，生体适合材料、超耐环境尖端复合材料、原子分子交界面，利用的复合材料、新的光机能元件、大面积集成电路元件相关。

12. 高纯度精密高分子材料

· 概要  利用精密分子设计、精密分离精制技术，开发分子量分布所控制的高分子材料，开发单体；分子排列所控制的高分子材料，并对其解析、评价。

· 技术课题  开发具有单一分子量的高分子合成方法。单体定序排列高分子的合成及其评价。高分子精密分离、精制技术。具有高序列结构的高分子材料的直接合成。有机系超微粒子的创制技术。无定形高分子结构的控制技术。开发具有三维分子识别能力的高分子络合物催化剂。

· 对产业、社会影响   涉及到能源、信息、电子、光电子学等诸领域的高可靠性、高机能性材料的革新。

· 备注  与常温超导、非线性光电子、强磁性、分子机能电子、生体机能模拟、生体适合、超耐环境性尖端复合材料、新的微电子材料，利用生体内反应高度的技术、生物化学的利用技术相关。

13. 硅素化学材料

· 概要  应用现有的有机化学技术，有可能形成与碳相同的化合物，另一方面，去完成碳化合物无力实现的工作，揭示其机能，开发硅化合物群体。

· 技术课题   解析、解明动态支配因子。确立新规定的硅化合物的创制和重合法。机能的探索和评价。分子设计、材料设计技术。

· 对产业、社会影响   以超耐热、耐环境性材料、常温有机超导体、光电子材料、新生理活性物质等新机能材料体系为结构，对诸多产业领域产生影响。

· 备注   与常温超导材料、非线性光电子材料、强磁性材料、分子机能电子材料、生体适合材料、超耐环境性尖端复合材料、新的微电子材料、新的光机能元件、生物化学应用技术相关。

14. 新的微电子材料

· 概要   各种材料为实现有特异机能的高层次复合化，以异类材料或同类材料为物理、化学手段；利用接合的原子、分子交界面，开发其技术。

· 技术课题   新电子系材料设计技术。新电子系材料合成技术。① 非平衡多层薄膜材料。② 活性表面、交界面材料。新电子系材料评价技术。

· 对产业、社会影响  由于新材料的出现和发现高度化、新现象的系统，促使技术体系发生变革。

· 备注   与电子学、常温超导材料、非线性光电子材料、分子机能材料、生体机能模拟材料、新合金 - 金属间化合物、新机能精密陶瓷、新机能碳系材料、新机能玻璃质材料、高纯度精密高分子材料相关。

电子学领域

1. 超导设备

· 概要   以发现高温超导材料为契机，将高温超导约瑟夫逊元件、高温超导SQUID、超导晶体管、超导材料与半导体 · 科复合，开发多功能的新机能、孤立子（弗拉克森）元件等。

· 技术课题   （1）设备化基础技术：① 薄膜化技术；② 设备加工制作新技术；③ 布线及组装技术；④ 装置回路构成技术；⑤ 特性评价技术。（2）新机能设备的开发、探索。

· 对产业，社会影响   由于高速信息处理装置、低耗能机器等的变革，势必会对信息产业、医疗、宇宙、海洋等产业产生重大影响。

· 备注   与常温超导材料、量子化机能元件、电力电子元件相关。

2. 量子化机能器件

· 概要  随着高集成度、高速度化、高机能化的要求不断提高，在今后的元件开发方面，必须利用量子级的微细加工技术及电子的量子性、波动性，开发新机能元件。

· 技术课题   极微细结晶成长、极微细结晶加工、处理技术，原子、分子交换技术。极微细结构分析评价技术。量子化机能模拟。量子化机能元件探查技术。

· 对产业、社会影响   由于实现超高密度、超高速的信息处理机器，促使电子领域进一步革命。

· 备注   与超导设备相关。

3. 电力 - 电子器件

· 概要   为使所使用的IC等的电力化、真空管在某一方面达到固体元件化等，开发半导体电力 - 电子元件（金刚石、碳化硅）、超导电力控制元件、电力 - 热电转换元件。

· 技术课题   结晶控制技术，杂质控制技术，元件化技术。超导材料的高临界电流密度化，高频化：超导元件的三端头化。箔材料的研制、元件结晶最佳化技术。

· 对产业、社会影响  电力控制技术的革新发展，完全超导系统化、低温排热能的有效利用等电力技术的革新。

· 备注   与常温超导材料、强磁性材料、新合金 - 金属间化合物、新机能碳系材料、超导设备相关。

4. 新的光机能元件

· 概要   实现进一步提高光的相干性，同时，活用光的量子波动性，利用这种特性制出的元件、光放大控制元件、光的并联信息处理机能和空间控制性，开发新机能元件等，以光计算机为主导，开发尖端光信息处理技术所必需的技术。

· 技术课题  量子状态控制技术（相干光状态）。时间区控制技术（光晶体管技术）。空间区控制技术。波长区控制技术（高波频带化）。输出区控制技术（高输出、高定向、高速调制）。开发新的光材料。

· 对产业、社会影响   由于光的高速性多重性、高密度性的有效活用，在信息处理领域会发生革命。光计算机备受青睐。

· 备注   与非线性光电子材料、新机能玻璃质材料相关。

5. 大集成度电路元件

· 概要  为在开发大型平面显示器、高速图像处理系统、智能信息处理系统等时，实现需要的大面积元件开发晶体刻度集成技术。

· 技术课题 大面积半导体、绝缘体、导电体的薄膜成形技术。开发大面积、高平坦基片。低阻抗配线材料技术。大容量元件制作技术。缺陷挽救技术。回路设计、装置测定评价技术。

· 对产业、社会影响 由于显示器的薄型化、大面积化，会革新图像、显像设备。（主要指CRT. HDTV实用化）。实现人工智能机器人。

软件

1. 自主综合型信息处理机构

· 概要  为综合符号处理，图案处理，在追求新信息处理技术、灵活的运算、推论的机理之同时，与人类信息处理机能根配合，开发具有人类那样出色协调、机能的信息处理系统。

· 技术课题  符号信息（左脑处理）和图案信息（右脑处理）的综合化技术。解明记忆、推论、学习、认识等机能。解明直感或性机能。开发综合型智能表现技术。开发人 - 机联机技术。

· 对产业、社会影响   由于近似人类固有的信息处理机能，可以实现灵活的逻辑机械，进一步增强人 - 机协调作用的效果，由此，可实现高度信息处理机能。必须创立新概念的信息产业。

2. 自组织型数据库构造技术

· 概要   开发具有自配套、自组织机能的数据库系统和使用、接口装置的技术。

· 技术课题   自组织型数据库的数据模型，超高级数据库语言。三维动态图像信息处理系统。三维图像显示技术。高度保密系统。

· 对产业、社会影响  信息在信息爆炸的社会里，作为新的产业之基础得以广泛利用。

3. 超并联体系结构

· 概要   生体的神经回路网等，以显示的信息处理机能模式化，用并联处理硬件，实现原来计算机系统中那些不相称的信息处理机能（图案处理、类推、学习、模糊处理）。

· 技术课题  以神经回路网等为基础，开发信息处理模式化和超并联信息处理装置。研究脑的超并联信息处理机能的模式化和识别装置结构格式。开发超并联硬件结构格式。开发超并联硬件的关键技术。

· 对产业、社会影响   可以有效地制出超高集成电路，带来范围更广的微电子产业的革命。

4. 机械控制系统用综合软件

· 概要   使工作机械、飞行体等的控制高度化、开发智能化的软件。

· 技术课题   开发高机能运动控制系统（灵活控制技术）。研究综合型生产模式（并联时间概念设计生产模式化）

· 对产业、社会影响  在飞行体和宇宙空间，易于构成具有相对灵活运动机能的智能机器人和生产技术的技术革新三尖端系统。

5. 开发高度信息系统的危险控制技术

· 概要   随着必须处理的信息董的增大，为抑制信息失控上升，引用信息理论、控制理论、社会学、心理学、生理学等，研究有关的信息模型。

· 技术课题   研究相关的瞬时信息增量传递模型。研究相关的新信息控制理论。研究高度信息系统的危险控制技术。

· 对产业、社会影响  由于构筑社会信息理论，可以把握高度信息化社会的人的行为模式，对产业和社会做出贡献。

6. 研究语义库通信系统

· 概要   根据独特化的信息，从应用对象提取独特化的意思，在网络上研究该意思的记述方法。

· 技术课题  根据多种方式的信息，研究自动提取语义。研究利用语义库的信息缩微传递技术。研究语义记述语言。

· 对产业、社会影响   独特、个人的信息通信效率化，可以有效地运用网络系统。

7. 软件协调开发技术

· 概要   将目前多半依靠手工生产软件的做法，通过与人协调的半自动辅助方式，开发工程式方法。

· 技术课题   软件协调开发过程的模型。大规模软件检验技术。超高级程序语言系统。软件意思级再利用技术。

· 对产业，社会影响   由于信息处理系统的大规模化和个人计算机化中出现了需要的多样化、高度化等的软件，可以挽回软件危机局面，确立新的产业基础。

8. 开发软件评价系统

· 概要   应用与由软件相关的专家知识、经验组成的人工智能库，开发软件评价技术。

· 技术课题 开发与软件价值相关的数据库。应用人工智能技术的专家系统。用软件工程，进行多方位研究。

9. 人工智能装置

· 概要 开发具有人工智能的超LSL（AI芯片）（1 ~ 8的硬件化）

· 技术课题  面向专家系统的体系结构。面向AI语言的体系结构。软件的器件化技术。传感器智能化用的体系结构。

新材料，电子学的综合关键技术

1. 原子精密控制技术（交接面/表面控制）

· 概要   确立预测发现机能的理论，通过设计原子、分子，可以控制完整排列的高表面、交界面结构和电子状态，开发原子交换技术和评价技术。

· 技术课题   表面形状、组成控制技术。表面选择激励技术。射束控制技术。模拟技术。

2. 创制新的金属、无机材料的工艺技术

· 概要 为使陶瓷、玻璃质、金属等的制造方法高级化，开发超速冷、超过冷，半凝固等新的处理技术，并确立表面组织控制等技术。

· 技术课题  开发新处理技术：① 熔化体、半凝固体的构造解析；② 解明凝固过程中的热移动机构；③ 创造高机能、高性能材料的半凝固加工技术；④ 交界面控制技术；⑤ 特殊环境活用的处理技术；⑥ 粉末、线材、薄膜的整体化、复杂形状化技术。材料设计技术。

3. 分子精密排列控制技术（分子交界面控制）

· 概要  开发精密操作分子、并在二维、三维系统结构中开发排列成所期望的集中状态的材料，确立综合性基础技术。

· 技术课题   方位控制结晶成长技术（有机物质，特别是兀共轭电子结构的低、高分子的完整结晶，大结晶薄膜）。有机超晶格技术。应用表面反应的超薄膜成形技术。液晶超晶格技术。评价、解析技术。

4. 评价、解析、分析、计测技术

· 概要   对于构造解析、机能发现过程的解析技术，力求位置、能量、时间等的分解能力高级化。

· 技术课题 构造确定技术（开发各种显微镜）。光谱仪计测技术（分光计等）。动态处理计测技术。新材料的宏观评价技术。

5. 设计、模拟技术

· 概要   吸纳数据库，推论技术，从原子、分子设计到材料设计，构造其辅助系统，并将研究开发重点放在人类与生活领域。

· 技术课题   （1）材料设计，机能模拟系统；① 研究开发素材设计系统；② 研究开发材料设计系统；③ 构造论据数据库；④ 构造智能库；⑤ 开发模拟系统；⑥ 构造人工智能型VAN。（2）人类生活医学：① 研究人类生活工学；② 研究感性、感觉评价技术；③ 构造人类生活医学数据库。

6. 光反应处理技术

· 概要   用具有极限特征的激光为光源（单色光、高辉度性、短脉冲性，可干涉性、定向性等），确立采用原来化学反应处理力所不及的创制新物质、制造新材料、分离精制技术和加工处理技术。

· 技术课题   解明激光化学反应机构，并创制新物质。开发超微粉末、薄膜等的新材料制造、加工处理技术。开发精细化工等的化学品高回收率、高选择性的合成处理技术。面向生物技术、医疗技术的应用。

7. 利用极限环境的创制技术

· 概要  无重力、超高真空、超高磁场，超高压、等离子状态等，利用极限环境的制造材料技术。

· 技术课题  微小重力（无重力）创制技术。超高真空创制技术。极超高压创制技术。超高磁场创制技术。

[《机械の研究》（日），1987年11月号]