在全球科技的舞台上,日本这个总面积约为 37.8 万平方公里的国家,虽在领土体量上并非大国,却在某些顶尖科技领域展现出了令人瞩目的成就。甚至在一些方面,超越了公认的全球超级大国——美国,领先于世界。今天,就让我们一同深入了解日本掌握的四大顶尖科技。

一、潜艇制造技术:从借鉴到超越

日本,作为一个岛国,“麻雀虽小五脏俱全”。在经济、科技、医药等方面发展水平较高,同时对军事发展也极为重视。不断提高的防卫预算,彰显着其强军扩武的决心。在购买武器方面,美国常常是日本的优先合作对象,但在常规潜艇领域,日本却有着独特的技术优势。

二战前,日本就能够制造潜艇,其技术来源不仅有美国,还有法国、德国等国家。二战后,作为战败国的日本在潜艇建造上出现了很长一段时间的空白期。然而,在美苏竞争时期,美国为扶持亚洲同盟势力,对日本进行了多方位扶持。日本借此机会,从美国租来“小鲨鱼”级潜艇,开启了潜艇研制的探索之路。

以这艘潜艇为基础,日本不仅掌握了艇员培训的实用性内容,还在潜艇设计上汲取了大量经验。仅仅四年后,“亲潮号”潜艇顺利下水服役。此后,日本不断根据他国潜艇升级自主设计研制技术,其中一些技术在同时期内超过世界先进水平。

以“迅鲸”号潜艇为例,其制造费用高达 700 亿日元,比“苍龙”号潜艇还多 100 亿日元。该潜艇配置了锂离子蓄电池,是目前唯一掌握这一技术的国家。这一技术使得潜艇在水下工作时续航时间更长,更适合隐蔽发挥军事作用。

二、机器人制造技术:重拾信心的产业

二战后的日本,在美国的帮助下经济复苏迅速,但也面临着劳动力匮乏和贸易摩擦加剧的问题。于是,日本政府决定从“贸易立国”转向“技术立国”。在这个过程中,日本的机器人产业蓬勃发展,摘下了“机器人王国”的头衔。

日本热衷于研发机器人,一方面是为了缓解劳动力短缺问题,另一方面也是为了重拾二战中被打击的信心。《铁壁阿童木》等动漫的出现,为日本民众带来了精神寄托,也推动了日本政府对机器人产业的支持。许多日本企业纷纷投入机器人研发,其中川崎重工表现尤为积极。

1967 年,川崎重工与美国企业合作引入先进机器人技术,次年研制出日本第一台工业机器人。随后,日本机器人产业在 1970 年至 1990 年的二十年间高速发展。企业数量迅速增加,机器人年产量从 1970 年的 1350 台增长到十年后的 1.9 万台。政府也提供了贷款、减税等支持。到 1986 年,日本机器人保有量达到十万台,超过美国。如今,进入智能化时代,日本在机器人研发上考虑不同需求层面,如家庭娱乐、医院护理等,并颁布《机器人新战略》,以保持“机器人王国”的地位。

三、半导体材料与设备技术:全球核心地位

在智能化时代,芯片至关重要。而制造优质芯片所需的半导体材料与设备同样需要高性能。日本走“技术立国”路线,在上世纪六十年代末成为半导体领域的佼佼者,巅峰期一度赶超美国。虽然后来因经济泡沫和技术封锁等因素未能继续占据高位,但仍拥有厚实的“家底”。

从半导体材料方面来看,日本在半导体核心材料市场占据突出优势。以制作 5nm 以下半导体芯片所需的光刻胶为例,日本多家企业在市场上的占有率达到百分之九十以上。包括光罩、硅晶圆、陶瓷板等在内的 14 种核心材料,日本的全球市场份额比重也分别超过了百分之五十。

在半导体设备方面,日本在前端半导体设备市场几乎处于垄断地位,在后端半导体设备市场也成绩斐然,特别是划片机与成型器的全球市场份额均超过百分之五十。可以说,在半导体产业的高中低端材料和设备上,日本凭借技术与生产优势,卡住了全球大多数芯片企业的脖颈。

四、机床制造技术:精密制造的基石

从潜艇到机器人,再到半导体设备,机床都是必不可少的。一台好的机床能制造出精密的零部件。上世纪五十年代,日本在美国的默许下引进先进的数控机床技术,使得原本在机床领域就有多年发展基础的日本,很快在机床研制实力上得到飞速提升。

1982 年,日本机床产量赶超美国,同时在服务体系上也渐成气候,业务量至今都很不错。以日本工作机械工业会公布的 2024 年度 7 月份全球机床订单额来看,同比增长 8%,其中增长部分主要来自海外,这与日本近些年注重海外新兴市场国家有一定关系。

结语:科技强国的启示

时代的发展带来了国家竞争形式的变化。二战后,各国之间的实力比拼更多地投射到了科技产业上。掌握更多的创新科学技术,尤其是核心产业领域内的技术,对提高国家实力和国际话语权具有重要作用。日本在这四大顶尖科技领域的成就,为我们提供了诸多启示。

尽管一项科技可能需要大量财力支撑和长时间研究,但我们不能因此而懈怠。我们应积极推进科技强国建设,加大对科技创新的投入,培养高素质的科技人才,不断提升自主创新能力。只有这样,我们才能在全球科技竞争中立于不败之地,实现国家的繁荣富强。