问：最近对智能材料的研究状况如何？

高木：1992年3月23~25日，第一届智能材料的国际会议在日本神奈川大矶町召开，与会者包括来自11个外国的在内一共230多人。第二届国际会议1994年在美国召开，第三届国际会议199 G年在法国召开。

以基础概念为中心的国际性会议，先在日本召开而后才在美国或欧洲国家召开是没有先例的，故此是非常新奇的，当然受到的冲击也很大。

开发智能材料的意图在于让材料本身具有情报功能的伶俐的材料。过去的材料是由物理性质和相应的功能构成的，可以把具有这种物性高度化的就叫做高功能材料或具有新功能的材料。如果-种高功能材料本身对从材料的表层或内部获得的情报能自己思考并下决心付诸于行动的就叫做智能材料，同以往材料最不同的概念是，在材料本身包含着情报这种功能。

但这毕竟是智能材料未来的最终目标。目前仅达到弄清了智能材料未来应有的面貌阶段而已。虽然现在尚无法以实物来证实这就是智能材料，然而其开发方向却有的放矢了。

日本重视基础研究欧美重视应用研究

问：日本和各国对智能材料的研究开发各有什么特点？

高木：灵活组织结构这种概念，欧美比日本领先一步，因为美国拥有庞大的航空和宇宙产品的市场，对于航空机，桥梁，高层建筑物的健康诊断或健康管理颇有研究。

例如把光导纤维埋在混凝土内，当混凝土弯大或受损伤时，光导纤维就会随之而改变阻力，并立即发出监视警报或采取相应对策。如果利用在机翼里布下的光导纤维或表面弹性声波构成网络时，哪怕是在机翼的什么地方出现小小裂纹、裂纹就立即得到检测的同时，立即计算出现的开裂速度。甚至还把裂纹可维持几分钟或劝立即着陆的情报传输到驾驶座。虽然这些尚不足以说明这种材料已有伶俐特点，但至少在材料结构方面已达到相当灵敏程度。

对智能材料进行的是极为广泛范围的基础性研究。其动向之一是，先开发伶俐材料并利用它制造出更灵敏的构造物，然后通过其构造物的组织化手段达到人或生命体具有的学习，认识及识别这些功能。

其动向之二是向生物工程学挑战，即利用这些材料制造人造骨或人造胰脏以及肝脏。还有能根据人体状况而自然地投放适量药物的药物发送系统［DDS］。

迄今为止，欧美的研究方法是孤立地进行的，例如药物归于药物领域，宇宙航空就归于宇宙航空领域研究。在这种研究体制下，仅以飞机或构造物为中心要搞有灵敏结构的研究开发就显得范围太狭窄，如果不建立把生物领域也包括在内的综合性研究开发体制，要指望能取得突破是难于想象的。

今后不污染地球且能同地球和谐的构造物或材料以及自己能够检测环境并根据环境变化情况而采取相应行动的材料将是非常重要的科研领域。要开发出具有这些功能的新材料，从生物体要得到的启发是很多的。日本人正是从这样观点出发对智能材料进行综合性基础研究。

一两年后将开发出更先进的智能材料

问：去年3月在东京召开的第一届智能材料国际会议的科研成果报告中有什么显著的动向？

高木：令人感到这次会议向智能材料的最终目标迈出了可喜的一步，但尚未能给一般人展出看得见模得着的智能材料。从目前的研究开发进展情况看，预料1~2年后比现有的更先进材料将陆续问世。技术本来就是在人们不注意当中，一点一点地发展起来的，智能材料也不例外，将以各种形式展示其科研成果。

例如现在已能做这种基础研究，利用同生物体膜很相似的高分子凝胶体，当含有糖的分子的甘醇接近它时，双方就结合变成胶体溶液状态，从而使在内部的物质的透过性好转，其结果在内部的胰岛素［insulin］就容易放出来。即根据流过高分子膜外面的血糖值的浓度之不同，在膜内的胰岛素放达量也随之而变，这实际上同人体内胰脏的生物体膜的功能相同。

如果在桥梁或高楼大厦的结构物中包含着适量智能材料，当结构物受到盐分或酸雨浸透而出现异常的腐蚀时，结构物就能检测出其腐蚀情况并立即发出危险信号。如果使用压电效果，因有电压时材料就会变形，所以遇到某种状况变化时就随着状况的变化，材料也将变形。如果把它应用于对姿势控制系统时，自己也将随着外部环境的变化而进行自我控制。

虽然智能概念还处于萌芽阶段，但在飞机或高楼大厦等结构物以及药剂或高分子等各个领域中，对开发智能材料的工作正在取得成果。

问：以往日本人很少从事于引人注目的大规模基础性研究，为何智能材料研究在日本诞生的？

高木：过去日本被各国指责为坐享其成者，7个工业先进国首脑会议等都强烈要求日本今后作为全球性领导者之一员制定基础性概念及相关的科研项目，而不能停留在单纯地靠技术制造物美价廉的畅销产品的地步。

今后的日本仍要采取充分地利用和改良各国开发出来的各种先进技术的办法来促使本国产业发展，现在许多日本人已懂得不能仅走坐享其成之路了，否则日本将会变成世界上的孤儿，各国也将反对日本产品的入关。于是日本今后应该以独自开发的应用技术或各种基础技术奉献于世界，为人类造福并得到各国的认可。

问：因在医学、药学及生物工程学等许多领域都要用智能材料，这必促使各领域的研究人员通过情报的互换来推动科研，智能材料对打破各种学术领域界限是否具有相当大的冲击力？

高木：是的，这可以说是多学科的举动，现在经常提出应该在各种学科间开展研究，然而仅仅停留在这点的话，这种研究很难取得进展。当智能材料追求的任何一个目标涉及到各个领域时，不管愿意与否，所涉及的各学科间必须共同研究。这当然将成为取消各学科间的各种条条框框的导火线，今后也将继续下去。

研究范围不只是生物领域

问：日本在研究智能材料方面已建立了多学科间的研究体制，但从具体的科研项目看，多半的研究都限于生物领域的，是吗？

高木：不，并不都是这样，例如要用人工的方法制造出像生物体具有的“检测情报、判断情报、基于判断结果行动”的功能时，现在在化学及物理领域盛行的用原子或分子级堆积为膜或材料合成这类技术是必不可缺的。正因为现在已有了这种技术，要开发出智能材料才有了可能。

就是想研究开发的在材料内部就可互换情报所用的新型智能材料也是这样，例如使有机材料同无机材料相接合，运用各自的特点，检测情报和判断情报后，该材料就改变阻力或变形或变色以示材料变化情况。因在这种材料中的有机部分的分子间结合松，故对外界变化敏感，可让有机材料觉察外界的变化情况，然后这种情报传送给无机材料部分并在此作出各种判断。如果在具有传感功能的有机材料和对有机材料传送来的情报能进行判断并在下结论后能采取相应行动的无机材料中，各抽出几个原子层能够交叉地堆起来，那这就成为一个完整的智能材料。

就研究开发智能材料而言，以往只是动头脑而已，现在已到了又动手又动脚的阶段，仅动头脑构筑智能材料的概念只是在纸上谈兵而已。说明日本在研究智能材料时，总是举出从无机材料到有机材料组成的能和谐的结构物，但在报刊或其它传播媒介报道时，总是把生物领域的部分谈得过多，事实上对智能材料的研究各个领域都在进行并处于同样的研究水平。

问：具有对情报能检测、判断及行动这类概念的智能材料何时能问世？

高木：从不同的角度来说，智能材料已能看见了。如现在杀虫剂或水果箱内放着脱氧剂，当脱氧剂变色时，就意味着这些杀虫剂不可用，这些水果不能吃，事实上这种脱氧剂是起了它们寿命的预知作用。虽然这种脱氧剂决不能说是伶俐的材料，但它迄今为止，仍被认为在预知寿命方面发挥了作用。

［工业材料（日），1992年8月］