现在突破性的新技术少，独创性产品也不多
许多人都说，现在已进入了尖端技术的时代，看看人们的日常生活及产业社会发生的变化就会觉得技术的革新成果确实给它们的冲击很大。有些人把这种技术革新叫做第二次产业革命或技术的复兴［techno-Renaissance］。这给人们的印象是，现在好像正处于技术发展时代的正当中时期似的。
另一方面，有些人却认为现在是技术的饱和时代，甚至说今后没有什么可发展的技术了。这些看法意味着现在的技术发展已到了顶峰，然而这种极限论的出笼是当代令人所担忧的。
作者作为日本产业技术审议会技术评价委员会的专门委员围绕着今日产业技术的潮流及结构变化等问题，作了一年左右的有根有据的分析研究。从中得出的基本认识是，技术已明显地面对着时代的转折点，而且正在摸索新的发展途径。
可以肯定的一点是九十年代已迫在眉睫的今天，新的发明或发现不会像以往那样一个接一个地出现了，即从技术革新多发生的时代向着收束方向转变，甚至可以说现在要发明或发现并不那么容易了，即已进入了难产时代。
有些人对这种看法也许会产生怀疑，例如几乎在每天的新闻或电视中都在报道这样那样的新技术或新产品的消息，难道这些与技术革新就无关了吗？又例如，脱氧核糖核酸［DNA］重组技术的确立不是生物工程世界里的革新吗？另外，不是还有曾轰动全球并被视为二十世纪中最大发明的氧化物超导体的发现吗？
在二十世纪中，发明和发现的最盛时期一般是指三十年代到四十年代。现在与那个时期相比的话，无论在数量还是在质量及其多样性方面都有逊色。实际上在那些年代里，半导体、计算机、聚乙烯、尼龙、青霉素、链霉素、喷气式发动机、原子反应堆等这类带有捉住方向性的新技术相继问世，从而为今天的技术革新奠定了基础。
与科学技术百花盛开的那个时候相比，近年来的技术革新有如下两个特点。第一个特点是出现发明及发现的频度低。当然近几年也出现过能数得上是超级型的发明或发现。东京大学教授木村尚三郎说：“现在真正有独创性的工业新产品少，具有突破性的新技术也不多”。美国经济学家R · C · 伯格曼说：“事实上过去十年的技术革新是处于停止状态”。
第二个特点是技术进步的程度从整体而言，仍是缓慢，而且其涉及效果出现了日益衰退的现象。当然技术革新是把尖端技术当作火车头，以分秒必争的速度向前在发展，旧技术已被新技术所代替，例如以最近发现的氧化物超导体为转机，出现的在高温化领域里的竞争正说明了这一点。在半导体存储器和计算机的技术更新换代也出现了类似情况。尤其是存储器片的情况更加突出，自从1970年1 K比特[1024比特]问世以后，平均每三年就扩大其容量四倍，如今1 M比特大容量化商品已进入了商业用阶段。
有些技术本身已接近成熟化阶段，因此它的革新余地不大，波及效果也在减少，出现了对促进经济发展起的作用在下降的趋势，有些技术革新虽进展得很快，但它在民用产业的利用率并不高。
从整体而言，技术进步的速度仍赶不上经济增长的需要，在民用产业里的技术进步的比率与经济增长率之比，年年在下降。
科学技术不会永远停留在同一个水平上
从上述观点而言，今天的技术开发是到处碰壁的封闭的状况，以致使技术本身的内在潜力及其作用也更难发挥出来。有些人还说，成熟社会的社会行动应是减速化，何必那样急呢？这种思潮必将杜绝新技术的创造、若技术进步再继续被抑压下去，技术世界的末日必将到来，人们有充分的理由担忧着技术发展的未来。
1962年，半导体国际会议在京都召开时，专家们热烈议论的一个问题是关于半导体的界限论，有些与会者认为半导体的物理学研究已经到了尽头，它的最盛时期即将结束。1964年，半导体国际会议在巴黎召开时，会上有些人说，半导体已经度过了充满着魅力的时代。这预示着对未来抱着悲观失望情绪。然而，半导体的发展状况并非像上面所预测的那样，到了60年代后半期。从锗的半导体转换为硅的半导体，从单独的半导体（晶体三极管、二极管）转移到集成电路时代。而且这些显著的进步都是在悲观论四处出笼之后取得的。出现这种状况有以下两个原因。
第一，首先研究半导体的是物理学，而后转移到工程学或工业的研究对象。由于半导体器件工作时，需要靠固体内电子的移动，从物理学的兴趣出发首先研究它。这也是符合了技术发展的规律。
但当其研究结束后，以其研究成果为基础，利用工业化手段把理论转化为产品。以集成电路为例，从1958年发明，到了六十年代中期左右就正式投入生产，因芯片的集成度的不断提高，从大规模集成电路（一千个元件以上），发展到超大规模集成电路（十万个元件以上），超超大规模集成电路（一千万个元件以上）的出现也是时间问题而已。
第二，正如索尼中央研究所所长菊池诚所指出的那样，1948年晶体三级管的理论被发明出来以后，半导体一下子就成为人们注视的对象。它正如一座富矿山脉，开始虽然一些矿物被找到了，但山脉的深处还遗留着好几处金矿。而且对已有成果仔细研讨之后，往往会发现还有待于进一步发展的地方。
最近人们在议论中的量子效应元件就是其中的一例，现在的半导体元件是利用电子作为粒工作的性质，而量子效应元件是着眼于利用电子作为波的性质，即利用波浪的起伏及消失产生的效果。
超导电与此相似，在过去75年间中，临界温度每年平均只上升0.3度左右，但自从氧化物超导体问世之后，半年间的临界温度每周平均上升3度左右。
当科学与技术相会合时
尽管今天的技术革新已走进了胡同，但在这条胡同的那边可能还有许多可进行技术革新的处女地。虽然有些人说，发明和发现的时代已结束了，但崭新的电子仪器和高温超导体的出现正说明了现在并不是没有什么新技术可言。
有一位日本大电气公司的基础理论研究所所长说：“新的发明或发现是人的创造性的流露，能否搞出发明或发现，与研究人员的内心里的革新热情的多寡密切相关，企业家的工作是想方设法去激发研究人员内心里的这种热情”。
企业家首先应肯定研究人员内心隐藏着这种种子，并要想方设法去挖出它，勇敢地去培育它，尽量使它能开花结果。研究人员都有一种求实精神，不会轻信某一种新理论，这是寻求新理论及发明的可贵精神。
例如IBM研究小组从理论方面阐述超导现象的论文发表之后，有许多科学家都持怀疑态度，甚至认为这种理论不可信。东京大学的研究小组以该论文为依据，自己动手作了同样实验之后才确认了超导现象。
另一方面，虽然有些人认为要再发展现有技术的希望不大，但只要不是作单纯的修改或改良，就有可能出现技术上的飞跃或进一步深化，特别要追求从量的变化转变到质的变化。
例如以推动微电子学发展的集成电路技术为例而言，因微加工技术的进步，集成度也在不断地扩大，为此需要用比例尺寸法则。若晶体管或配线的尺寸按一定比例缩小下去的话，不仅能提高集成度，其特性也可望能飞跃地提高，现假定把尺寸缩小为二分之一时，其速度就能提高到8倍，这就是所谓的小兼任大的。
这方面的例子还有超微粒子的技术、若把金属的粒子直径从一万分之一微米微细到一百万分之一微米时，其构成元素与普通金属块的完全一样，但它的磁性，光吸收，内部压力，热电阻等会出现想象不到的良好性能。在不久的将来，也许会出现比现有的记录密度高一位数的磁带或具有百倍高燃烧功率的火箭的新燃料。
作者前年访问了IBM公司的“沃特森”（Watson）研究所时，发现研究技术革新基本上有两种选择余地，其一是追求极限型的技术，其二是追求代替物技术。由此可见，二十 一世纪即将到来的今天，对各种技术在谋求新的对策是事实。
其中，重要的是降低科学与技术之间的墙壁，使双方能互相合作，从而促进技术革新发展。原来科学之目的在于解明科学现象或科学原理，技术之目的在于把科学知识应用于某种目的。为此，对科学的要求是必须具有高水平，而对技术的要求是应着重于实际利益。从过去的情况看，科学基本上委托大学搞，而技术在工厂搞，即采取分开进行的二元化方式。
然而，近几年来已从二元化正在走上一元化之路。例如当发现脱氧核糖核酸和有关的酶之后，就马上找到了遗传基因重组的新技术，给医药品领域及种子业作出了巨大贡献。又例如在超导领域，以发现高温超导体为转机，很早以前就在电子和能源两个领域的应用开发方面取得了进展。可以说现在正在迎接科研成果与技术开发成果能直接连接起来的时代，即迎接科学与技术能会合在一起的新时代。
若今天的技术开发与科学非常相邻接着，并双方起了互相促进为前提时，就不可能有轻视科研的技术开发。从过去的日本而言，偏向于应用研究和开发研究，因而在技术开发方面的成绩就显著，但在基础研究方面从总体而言，仍是个薄弱环节，以致不得不依靠欧美的先进科研成果。
在科学与技术正在走一元化时代，若不改变这种对策，就无法顺应新潮流。若日本想在国际社会以技术开拓者的先驱者作出自己的贡献时，很有必要建立强有力的研究开发战略机构来领导科学与技术，使两者能有机地统一起来。
从科学与技术两者的相关方面来说，技术是以科学的知识为基础而成立的，但也可以这么说技术开发的成果也反过来促进了科研的发展。例如日本埼玉大学教授儿玉文雄举例说：“通过发酵法利用工业化手段成功地生产了谷氨酸，以此为转机利用微生物又制造成功了氨基酸”。又例如利用超导的磁共振断层摄像装置就能解明人体内的组织结构。
技术革新的第五波将到来
无论是从事研究开发还是研讨产品战略，都必须准确看清未来，采取能适应的对策是极为重要的。看准5年后的事还较容易，但要看准10年甚至15年后的状况就显得不那么透明了。
要准确预测是困难的，例如以1964年出版的“20年后的世界”一书为例而言，它是由100多位著名科学家及人文学家发表的对未来预测的看法而写成的，当时被人们视为对未来预测的一本教科书。但过了20年后的实际发展情况与其预测的绝大多数都是不相符的。其中主要的有：（1）计算机并未发展到那样大型化，相反地还向着小型化方向发展；（2）核聚变方面预料会提出其基本型，但20年后的1984年尚未出现；（3）对人类在火星着陆以及人类的居住基地将在月球面建成的大胆设想也完全没有实现。上述这些预测不要说1984年，到了2000年也难于实现。
令人感兴趣的是日本在最近所作的关于高温超导体的预测。据预定于去年上半年要发表的第四次未来技术预测，具有液体氮以上临界温度的超导材料要到2011年左右才能达到实用化，但当氧化物超导体出现后，这种预测就变成不现实了，从而又重做了调查。从今年9月发表的预测看，其实现时期提前了17年，即从原来的2011年改为1994年。
另外，据1970年第一次调查，关于“100 K就能使用的超导材料”的实现时期为1986 ~ 1993年，虽然这是18年前的预测，但却预测得对。由此可见，对未来的预测对的不算多，但绝对不可轻视预测。
对未来的预测之所以难于对兑现有如下原因：
第一，在技术进步过程中，有时会出现具有划时代意义的发明或发现，这将加快该领域的技术进步的速度，脱氧核糖核酸的重组技术或氧化物超导体的发现就是其典型例子。
第二，根据企业或大学对技术资源投入的多寡、对技术发展的快慢有关，现在把微电子、新材料、生物工程这三个领域列为优先攻克的三大尖端技术。
第三，企业环境及社会形势之变化将使价值观产生变化，以致使技术进步的速度得到加快或放慢。
由此可见，技术所处的内外环境而引起的各种要因及其变化将支配着技术进步的方向及速度。其动向一般也只能用曲线而难于用直线表示出来，当然要衡量它也很难。
但是，这并不意味着未来是完全不透明，而且无法预测。通过对过去各种错误预测原因的研讨及从以往的经验中在一定程度上能明确抓住时代变化的微观潮流。技术革新周期学说在这方面是很值得参考的。
上图是表示包括现在在内的约300年间的技术进展与经济相关的情况。最上方的波动曲线是根据苏联经济学家“康德拉蒂夫”［kondratieff］提出的长期波动论，以约50年为周期表示的世界经济的景气变动情况。这条波动曲线分为五个波动，开始于1950年左右，最后约为2050年左右，第四个波是1950 ~ 2000年，现在是属于第四个波的尾声，从第四个波可看出二次大战后的经济是属于上升阶段（如图中的箭头记号），现在可以说是处于景气在走下坡路之时。
上方下面的第二种曲线是表示技术革新的频度分布情况，以及它对各经济上升时期的影响情况，其中圆圈“O”表示技术革新最多时期。
第三种曲线是表示发明发现以及它们对技术革新相关情况。乍一看发明或发现似乎显得不规则，但以50年为周期时，仍能看出它的某种规律性及其频度分布状况。
若把技术革新，发明，发现的发生及经济发展情况联系起来，就可以看出如下几个问题：
第一，发明发现走在技术革新之前一步，技术革新又走在经济发展之前一步。
第二，出现发明发现最多时期后，必将导致技术革新蓬勃发展时期，但后者只能在前者的刺激下才能发生。
第三，技术革新蓬勃发展时期正是经济处于不景气之时，这说明经济不景气时期将很需要技术革新。
“康德拉蒂夫”本人在景气波动论一书中指出，景气长期波动与农业，战争，黄金量，技术革新的状况有关，技术革新在长期波动的下RUB出现，而在其下一次上升期的初期将被大量利用。
80年代的后半期是第四个经济波的收束期，预料21世纪的前半个世纪，即第五个经济波将会出现技术革新的高潮。
在2000年将开花的革新技术
在90年代后半期到2000年期间，将出现技术革新的领域有电子学、光电子学、精致陶瓷、新化学还有超导电，人体新领域科学［Human Frontier science］。但其中最基本的是微电子学，新材料，生物工程，有些人认为微电子学和新材料是属于原有的技术，但从技术方面而言，它们的革新应用真正能取得大的进展仍是今后的事。
在微电子领域里，已进入了超超大规模集成电路时代，预料100 M比特的在1998年左右可达到实用化。现有的比特产品可用通常的紫外线曝光，其加工线的宽度是约为1微米，但100 M比特的要用波长更短的X线或电子束曝光，而且其加工线的宽度只有0.25微米。
若能装入这样大容量的芯片，就能收纳约六百万个汉字或约1小时的人的讲话声音。到了2000年左右时，无电动机等驱动部分的新型电子录音机将取代现有的磁带录音机。
微电子应用得最多的地方是一系列非诺曼型计算机，而它已从按程序依次处理的方式摆脱出来了。日本在第五代计算机和人工智能方面起重要作用的专家系统的开发工作已取得了进展，但今后神经电路网计算机和模糊计算机将会崭露头角。
一般的计算机的工作是根据规定的程序进行的，这已用在自律型机器人及字母数字的辨认。神经电路计算机是给予有效的理论程序以及许许多多的暧昧数字，让它学习并在学习过程中，通过对机械的理想控制方法从许多暧昧的数据中得出正确答案。这在地铁运转及计测污水度方面等引进，预料在90年中将会进入实用化。
当然神经电路计算机的技术取得进一步提高后，与语言的联系就更密切，自动翻译机以及自动翻译电话就有可能出现，一过2000年就有可能实现利用电话以不同语言互通信息，即进入没有语言障碍的时代，这正是信息技术的最终目标，也是与国际化时代相适应的技术进步。
在新材料领域里，功能性高分子材料，精致陶瓷、新金属材料、复合材料等将会出现，但寄予最大关心的仍是氧化物超导。苏联著名理论家说：“21世纪的技术革新是核聚变和高温超导”。氧化物系超导出现之后，这种预见得到了确认，与半导体比得上的超导新产业将以崭新姿态出现。
超导技术的产业化天已有了萌芽，例如超导磁共振断层摄像装置已在摄影人体的断层。但要从这种摇篮状况发展成为一个新产业，就需要使液体氮温度达到实用化程度。有些人也许会说现在不是已能制成这种东西了吗？其实这只是停留在物质这个水平上，而还没有成为工业材料。
若液体氮水准达到实用化地步，其市场规模就从目前的年间500亿日元一下子扩大到5000亿日元，而且当它上升到常温时，其市场规模据说将达到五万亿日元。
以线圈为基础的在与能量相关方面的应用，预料2000年以前电力存储系统即电力贮藏器将问世，在2005年前时速达五百公里的线性高速电动车以及电磁推进船将达到实用化。
超导输电电缆在输电中，虽然能使电力损耗降到零，但由于这是以常超导体的实现为前提，预料约在2010年左右可达到实用化。
在遗传基因的操作和大量培养细胞的技术在缓慢地确立的过程中，治疗糖尿病的胰岛素、治癌剂的干扰素、血栓溶解剂的尿激海、治癌剂的白血球溶菌素等药相继问世。但以干扰素而言，现在商品化的α型和β型的效果仍有一定的限制，并不能说是万能药，若大量的、长时间服用，仍有副作用。要完全解明发癌的原因，预防转移及使癌细胞达到正常化，预料要到2000年前后才有希望。
在植物、畜产、水产领域的生物技术的利用也取得进展，在蔬菜及花的高收量化和家畜的品种改良等也在加快利用生物技术。若改良家畜品种的生物技术的方法能达到完善的地步，可以预料，像神户牛和松阪牛那样好的牛肉将在全国各地能买到，像现在要花1万日元才能买到的洋兰花价格将会降到1千日元左右。
生物技术是利用生物为主的工程学，但生命科学是研究生命的本质或生体的机理，以提高医学水平和诊断及治疗水平，例如治疗老人发呆症和精神病。生命科学的另一个目的是把对生体机理的解明成果在工业上应用，例如把对脑的机理结构的解明成果用于制造万能型的人工智能以及模仿筋肉收缩功能制造生物电动机等。中曾根前首相在1987年的7国首脑会议上曾提出对人体领域的国耘合作研究的计划，这无疑是21世纪的一项重大科研课题。
由此可见，21世纪将是技术革新之花盛开，智能科学和人体新领域科学到来的时代。
[Voice，（日），1988年10月号]