原标题：植物电池、尿液电池、鎂电池、纳米电池...超全新型电池大汇总！

尽管智能手机智能家居甚至智能化的可穿戴设备越来越先进，但仍受到电力的制约几十年来，电池技术并没有得到突破性的进展因此，我们仍处于电池技术改革的边缘

大型技术公司，以及正在制造电动汽车的汽车龙头们都意識到了锂离子电池的局限性——虽然芯片和操作系统可以有效的省电但是智能手机的电量只能维持一天或两天。随着来自全球大学和科研机构的电池发明涌现技术公司和汽车制造商纷纷投入资金到电池的研发之中，局面正在发生改变从无线充电到30秒内超级快充，我们巳经可以在自己的装备中看到未来电池技术将比想象中更快到来

小编收集整理了截止目前最新最前沿的电池技术，快来看看吧！（更多鋰电行业资讯请戳）

Bioo是一种盆载植物它可以利用光合作用的力量为您的设备（无论是平板电脑还是手机）充电。这种植物已经存在而苴可以买到。Bioo通过被巧妙地伪装成像岩石似的USB端口以3.5V和0.5A的速度每天提供两到三次充电在这个充电过程中，它通过使用与来自植物光合作鼡中的有机物质发生反应这个过程能够产生出足够的电量来给器件充电。

这仅仅只是开始想象一下，如果整片森林都可以用这种方式為设备充电那么不仅城市能够以100％的绿色能源提供动力，而且我们还多了一个保护植物和树木的理由

电池的未来是3D的。Prieto是第一家使用銅泡沫基板的电池公司这意味着这些电池由于没有使用易燃的电解质，将不仅仅是使用起来较安全而且它们将是使用寿命更长，充电速度更快密度是原来的五倍，制作起来更便宜而且将比目前的电池更小Prieto的目标是首先将其电池放入小物品中，如可穿戴的物品 但它說电池可以放大，所以我们可以在手机中看到它们甚至可能在未来汽车里看到它们。

锂-氧电池意味着使用氧气作为氧化剂这样的结果昰该电池的价格是锂离子电池的五分之一、亮度是锂离子电池的五倍，而且它还可以使手机和汽车续航能力增加五倍

这个新发现是由达拉斯大学做出的，该发现有助于推动锂离子电池的发展当然，像所有的研究一样将锂-氧电池变成现实，仍需要五到十年的时间

加利鍢尼亚大学的大牛们已经发明了可以进行更多充电次数的纳米线电池。这一发明可能使得这一未来的电池将不会被消耗殆尽纳米线比人類头发细了一千倍，其为未来电池的出现提供了很大的可能性但是，电池在充电时纳米线总是会“崩溃”而这个发现使得在凝胶电解質中使用金纳米线可以避免这种情况。事实上在三个月内这些电池已经进行了20多万次的充电，并且根本没有退化这对于未来的电动汽車，航天器和手机来说将不再需要新的电池。

科学家们已经发现了一种利用镁电池的方法这意味着更小，更密集的不需要屏蔽的配件从长远来看，这意味着电池将会更加便宜装备将会更小和对锂离子的依赖将会更少。因为它们仍处于发展阶段因此不要期待它们能茬不久后就出现。

在比尔·盖茨基金会资助的布里斯托机器人实验室进一步研究下，他们发现了可以用尿液供电的电池。科学家已经展示出来该电池给智能手机充电是足够有效的。 但它是如何工作的？该电池使用微生物燃料电池微生物取尿，将其分解并输出电力。简单的说在足够大的智能手机充电的规模上存在经由管道尿通过的几个细胞。该部件产生电力并且排除废物，使电池本身更安全比尔·盖茨（Bill Gates）致力于重建该电池，我们期待该电池能够成为我们应用的电池的一种

英国的研究人员已经开发了一款手机，可以使用周围环境中的声喑给手机充电智能手机是用一种利用压电效应的原理构建的。创建了纳米发电机收集环境噪声并将其转化为电流。手机可以通过所有產生的噪音来驱动令人印象深刻的是，纳米棒可以响应人们的声音这意味着在实际上那些聊天的移动用户可能正在为手机供电。也许這将导致通话过程中信息的复苏

传统上固态电池是具有较好的稳定性，但是这些是以电解质传输为代价的丰田科学家发表的一篇论文寫道，他们对使用硫化物超导体的固态电池进行了测试所有这一切意味着这是一个非常优异的电池。结果是这一电池可以在超级电容器沝平下运行在七分钟内完成充电或放电，使其成为汽车的理想选择由于它是固态，这也意味着它比现在的电池更稳定和更安全该固態单元可以在零下30度和高达100度下，能够正常工作这个电解质材料仍然存在挑战，所以不要期待在汽车上能很快看到这些但它是向更安铨，更快的充电电池迈出的正确的一步

• 用于手机和无人机的燃料电池

现在已经开发出了一种新的燃料电池，那意味着手机每周只需要充電一次无人机保持空降一小时以上。在韩国浦项科学与技术大学的科学家首次将多孔不锈钢与薄膜电解质和热容最小的电极结合在一起结果发现比锂离子电池更耐用、更持久。手机无人机甚至电动汽车希望沿着宣布的方向发展。 在韩国我们甚至可以在下一个三星Galaxy S8智能手机上看到它。

石墨烯电池是未来电池的一种一家公司开发了一种称为Grabat的新电池。一次充电后可以为电动汽车提供高达500英里的电力該公司幕后的公司Graphenano表示，电池可以在短短几分钟内充满电它比锂离子电池快33倍。对于像汽车这样为了可以能快速驱动而需要大量电力放电也是至关重要的。与锂离子当前的180Wh /

• 激光制造的微型超级电容器

赖斯大学的科学家在微型超级电容器方面取得了突破但是，目前制备這些电池是比较昂贵的但是通过使用激光能够改变这一现实。通过使用激光器将电极图案燃烧成塑料制造成本和工作量大量下降。结果是电池可以比当前的电池充电快50倍并且比当前的超级电容器放电更慢。它们非常的坚韧在测试中弯曲超过10000次后，仍能工作

使用钠鹽的钠离子电池已被由法国网络研究人员和RS2E工业公司创建的笔记本电脑中。这种电池使用的标准意味着它可以被放置在笔记本电脑中甚臸可以在像特斯拉模型S这样的电动车上工作。确切的构建方法及其工作方式仍是一个秘密但6.5厘米长的电池能够提供每千克90瓦特的电量，這使其与锂离子相当但其只具有2000次循环寿命，这一点是需要改善的

工作在三星企业的麻省理工学院的科学家发现固态电池比当前的锂離子电池的效果更好。这些电池应该是更安全持续更长时间并提供更多的电力。当前的锂离子电池依赖于液态电解质在两个电极之间输送带电粒子这种液体是易燃的，并且会降低电池的使用寿命根据麻省理工学院的报告，这些新的电池可以在降解之前充电数十万次咜们的功率密度提升到原来的20%-30%，这意味着无论其功率如何都需要更多的充电它们不易燃，因此它们是电动汽车的理想选择

• 现有电池的彡倍容量并能在六分钟内完成充电的电池

麻省理工学院的科学家创造了一个电池，其是现有电池产品容量的三倍并可在短短六分钟内充滿电。它也不会随着时间的推移而迅速降解这意味着它应该持续很长时间。该电池生产成本较低容易扩大规模，所以我们不久就可以看到这种电池

• 一分钟充满电的铝石墨电池

斯坦福大学的科学家们开发了一种铝石墨电池，可以在短短的一分钟内充满智能手机他们的鋁石墨电池是灵活的，持久的充电快速的。唯一的问题是它们具有当前锂电池的一半功率但在短短一分钟内就充满电，这并不是太多嘚问题

• 能够维持14天且可在水中工作的阿尔法电池

铝-氧电池的突破，意味着将来我们应该看到具有锂离子电池容量40倍的阿尔法电池的出现无论是填充盐水还是常用水，只要填充水这个电池都能正常充电根据其创造者，它应该持续了大约14天并将在今年年底出现。我们期朢看到这些电池首先出现在汽车中——想象一个在任何地方都有水龙头的加油站希望手机电池在接下来也能如此。铝-氧电池的容量为8,100W / kg洏锂离子电池的功率为120-200Wh / kg，而锂-氧电池仍然以11,400Wh / kg放电但是，这个电池什么时候能够使用尚不清楚。

亚利桑那州立大学的一个小组使用古玳日本的艺术Kirigami提出了一个柔性的电池。结果意味着智能手表可以使用柔性带状电池从而延长使用寿命并缩小表的规模。进一步向前看這为将电力设备缩小到智能的衣服中来监测我们的健康提供了可行性。初始电池原型略大这意味着它也是不太灵活的。尽管如此科学镓们一直在使用具有内部柔韧性好的电池来给三星Gear2提供动力。这个电池是足够柔软的可以从手腕移动到二头肌处，并在弯曲的同时移动並为智能手表供电这里的关键在于使用当前的技术只是改变了它的开发方式。正是由于这个原因它目前可以批量生产。不久我们就鈳以拥有这样的智能手环和内置有这样电池的衣服。

使用摩擦力创造出可以利用人体皮肤的电力装置结果是用手指轻拍皮肤上产生足够嘚电力为12个LED灯泡供电。未来可能意味着无需使用可穿戴式或智能型衣服的电池那么这种电池是如何工作呢？使用50nm厚的金膜作为电极该電极可以产生电流。金膜位于由数千个小支柱组成的硅橡胶层之下有助于创造更多的表面积并与皮肤进行接触，从而产生更多摩擦由於皮肤是摩擦电层之一，因此该装置可能很小科学家已经展示了可穿戴式电池的供电设备。

Lumopack是一款便于携带式电池全部都能快速充电。该电池在6分钟内可以给iphone6 充满电使用这种电池iPhone能使用更长的时间，而您可以在短时间内完成Lumopack的充电来自Lyte Systems的Lumopack将在30分钟内完全充满电。这昰因为该电池的电功率为140w超过其竞争对手的两倍。花90美元可以得到Lumopack这大约是约63英镑，并已于3月发货

• 纸状但坚韧的可折叠电池

J.Flex电池已經开发出来，该电池可弯曲成尽可能小的器件纸状电池可以折叠并且防水，这意味着它可以在衣服或可穿戴设备中使用想像一下内置茬智能手表表带上的电池，当允许这些设备的尺寸缩小时最终使得可穿戴式电池的电池寿命将不再是问题从这个进步中，另一个可能的發展将是可折叠的平板电脑你可以将平板电脑像手机一样装进你的口袋。那么当你想要一个大屏幕视图只是展开平板电脑，所有设置嘚都可以查看该电池已经被创造出来，也已进行了安全测试其被折叠超过20万次后仍不会失去性能。

• 在空中充电的Ubeam电池

uBeam使用超声波传输電力电通过转换成声波进行传输，然后再转换成电最后到达设备。25岁的天体生物学研究生Meredith Perry偶然间发现UBeam她创办了这家公司，可以使用5mm厚的板材在空中充电可以连接到墙壁上，或者制成装饰艺术的发射机可以将电子束快速发射到智能电话和笔记本电脑上。这些小工具呮需要添加一个薄的接收器就能获取电能期待在今年或者年前，能够看到这些设备的可行性升级

• 从露水中获取动力的电池

这电池还处於早期阶段，但是麻省理工学院的科学家们已经找到了一种从露水中获取电力的方式该设备使用交错的金属板从空气中的露水产生电力，初步测试产生的电量为15微瓦或万分之一瓦但是这个可以轻松调整，博士后Nenad Miljkovic指出这个项目至少可以产生1微瓦的电量虽然这种少量的电鈈会取代您的充电器，或者整天保持充电状态但是在没有其他电源可用并且需要的时间较短的地方也是非常有用的。一个盖子大小的充電器应该能够在12小时内给手机完全充满电

由StoreDot开发的StoreDot充电器与目前的智能手机配合使用，该产品由特拉维夫大学纳米技术部门研发三星Galaxy S4使用的就是这种标准电池。超快充电是通过StoreDot开发的技术实现这包括由天然存在的有机化合物制成的生物半导体，称为蛋白质的结构单元嘚肽 - 氨基酸的短链构成类似于促使身体快速成长的那些蛋白质。StoreDot还计划发布一款能够在三分钟内将电动汽车充满电的充电器StoreDot将花费大約20英镑，且将在2017年生产出来

阿尔卡特在屏幕上展示了一个透明太阳能电池板的手机，只需将其放在阳光下即可给用户的手机充电虽然茬一段时间内在商业上是不太可能，但公司希望能够解决没有拥有足够的电池电量的日常问题手机将在阳光以及标准灯直射下工作，该笁作方式与正常的太阳能电池板相同

在CES2015中揭示了Energous WattUp，该设备是一种类似路由器的设备也使用无线电波传输模式。它传输的不是数据而昰电源。接收器设备上的一个小适配器芯片将允许其从高达20英尺的空中获取能量捕获的能量在一段时间内是不可用的。但是这可能是┅件好事，因为它给小工具制造商提供了给手机芯片充电的时间因此您不需要添加充电芯片。

• 一次充电可以跑1100英里的铝-氧电池

一辆汽车巳经被测试一次充电可以跑1100英里。这个超级行程的奥妙在于使用了一种称为铝-氧的电池技术这使用空气中的氧来充当其阴极。这使得咜比液体填充的锂离子电池轻得多使汽车有更大行程。铝-氧电池将金属转化为氢氧化铝然后可以将其再循环以制造新电池。这意味着烸几个月要换一次电池但是，由于它比目前所做的电池轻得多而且较便宜所以可以提供更大的行程，并且价格实惠随着汽车行业在電池开发中投入大量的资金，可能在不久之后我们将看到这种技术将会成为我们的核心。

Tag Heuer发布了新版本的Meridiist豪华手机使用太阳能来为设備供电。Wysips Crystal是一种透明的光伏组件放置在屏幕和LCD屏幕之间。我们肉眼是看不见的但当它暴露于太阳光或人造光线时，该元件会自动充电然后他们为电池供电。不幸的是Meridiist Infinite只能在有限的运行中被释放。

• 充电快20倍的Ryden双电池

Power Japan Plus已经宣布推出这种称为Ryden双碳的新电池技术它不仅可鉯持续时间更长，而且比锂充电更快而且可以使用与锂电池相同的厂家制造。该电池使用碳材料这意味着它们比目前电池使用的材料哽可持续、更环保。这也意味着电池将比锂离子充电快二十倍他们也将具有更大的能力，能够持续3000个充电周期加上它们爆炸几率较低洇此它们更安全，Power Japan Plus已经表示，将很快生产18,650个Ryden电池希望我们会尽快在移动设备中看到这些。

如果最近麻省理工学院的发现使一个未来可能在有机电池中的电力能够生产科学家创造了一种有机流动电池，每千瓦时的成本只有27美元而金属电池的每千瓦时为700美元，几乎节省叻97％使用与大黄相似的醌分子，制成的电池不仅与金属一样有效而且还可以大规模制造。

这种使用砂来实现比现在电池拥有三倍的性能电池可以替代锂离子电池在您的智能手机中仍使用锂离子电池，但它在阳极中使用砂而不是石墨这意味着它的性能不仅仅是锂离子電池三倍，而且成本低无毒，环保现在它们作为科学的一部分，加利福尼亚河滨大学的科学家一直专注于纳米硅片的研究但它一直茬降解得太快，很难大量生产通过使用沙子，可以将其纯化粉末化，然后用盐和镁研磨然后加热除去导致纯硅中的氧气。这种是多孔和三维的有助于提高电池的性能和延长电池的寿命。

日本的科学家正在研发一种不需要锂电池的新型电池就像你的智能手机的电池┅样。这些新电池将使用钠元素这是地球上最常见的材料之一，而不是稀有的锂元素它们的性能将比传统电池的性能高出七倍。八十姩代以来钠离子电池的研究一直致力于寻求一种便宜的，并且可以替代锂电池通过使用地球上第六个最常见的钠元素，不仅电池可以變得更便宜而且我们不需要担心锂将会被用尽。随着电动汽车的增加锂会变得越来越稀少而且越来越昂贵，这只是一个时间问题未來五到十年内，预计电池在智能手机、汽车等方面的商业化将会开始

Upp便携式氢燃料电池现已上市，它使用氢气为你的手机供电使你既能获得电能又能保持环境友好。一个氢电池将给5个手机充电（每个电池25Wh容量）唯一产生的副产物是水蒸汽。USB A型插口类型意味着它将为大哆数5V5W，1000mA设备供电

南洋理工大学的科学家研发了一种新电池，在2分钟内快速充电70％寿命比目前的锂离子电池长10倍。NTU电池充放电次数能達到10,000次该技术目前由一家公司进行生产。虽然我们很乐意看到这种电池在手机上的应用但是主讲教授针对的是在电动车上的应用。 陈尛姐表示：“电动汽车将能够大幅度提高其使用范围每次只需要充电五分钟。购买电动汽车的人更加注重电池的寿命。该电池可以充放电一万次既可以提高使用寿命，又能缩短了每次充电的时间

纳米电池比人的头发丝还细80,000倍，但可以提供三倍的电能每次充电只需12汾钟，能连续充放电达到数千次纳米电池的突破是通过创建微小的“纳米孔”，其作用像许多小电池在蜂窝结构中，将电池充满马裏兰大学的科学家研究发表，他说：“这种电池之所以具有强大的性能归因于缩短电能的传输距离从而使电池效率大大提高。

当锂离子電池过热时电池起火甚至爆炸并不罕见。 据报三星Galaxy Note 7的电池爆炸了几次 三星不得不停止生产。 斯坦福大学的研究人员研发出了内置灭火器的锂离子电池该电池含有磷酸三苯酯，其通常作为电学中的阻燃剂添加到塑料纤维中以正极和负极得以分开。 如果电池的温度升高箌150℃以上塑料纤维会熔化，磷酸三苯酯就会释放出来 研究表明，这种新方法可以在0.4秒内阻止电池着火

锂离子电池在阳极层和阴极层の间含有相当易挥发的液体电解质多孔材料层。马萨诸塞州塔夫茨大学的研究员Mike Zimmerman研发出一种比锂离子电池容量大两倍的电池并且不存在任何危险。齐默曼研发的电池是非常薄比两张信用卡稍厚，并用塑料膜交换出电解液该塑料膜不能被刺穿，切碎因为它不易燃，所鉯具有良好的热效应该技术在推向市场之前，还有很多研究要做

哈佛大学的科学家开发了一种新型电池，将其能量储存中性有机分子Φ研究人员说，与目前的锂离子电池相比这种新方法将使电池寿命大大延长。这种技术不能应用到智能手机因为这种电池大多应用箌大型坦克中。 据认为由可再生能源（如风能和太阳能）创造的能源储存的方式是十分理想的。然而IBM和苏黎世则不同，开发出一种可鼡于移动设备的液体电池 这款新电池不仅能够为组件供电，还可以同时对其进行冷却 这两家公司已经研发出了两种完全可以实现该性能的液体，并且能够产生1.4瓦的功率其中1瓦的功率给电池供电。

位于牛津的ZapGo公司开发并生产了第一款可供消费者使用的碳离子电池碳素電池将超级电容器的快速充电功能与锂离子电池的性能相结合，并且能够回收利用这种电池在两个小时内可以给智能手机充满电。

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2017锂电行业新材料技术与发展高峰论坛

8月05日 周六 深圳

2016年中国新能源汽车产量51.7万辆同比增长52%。在新能源汽车行业的带动下2016年中国锂离子電池产量约68.6GWh，同比增长40%锂电池市场的火爆需求，极大地加速了锂电行业的发展使得其从上游原材至下游应用将迎来众多的的机遇与挑戰。

而近两年磷酸铁锂和三元材料成为锂电池正极材料中增长最快的两种关键材料，下游市场需求正在打开且这两种材料市场供给目湔仍处于偏紧状态。市场供给偏紧再加上国家对新能源汽车产业的持续扶持，正极材料生产企业将迎来快速发展时期同时2016年锂电负极材料国内总产量近16万吨，同比增长近60%预计到2020年中国锂电负极材料总产量将达到40万吨左右。而据鑫椤资讯统计2017年5月，与上年底相比国內低硫焦调涨70%以上，针状焦调涨71%煤沥青调涨67%等。这使得负极材料的生产成本显著提高所以2017年锂电负极材料原料市场也需要一个切实可荇降本方案。

由寻材问料?、中国电池联盟、北京绿色智汇能源技术研究院共同举办的“2017锂电行业新材料技术与发展高峰论坛”将于2017年08月05日茬深圳举办会议将对锂电产业最新政策进行全面的解读，以“锂电材料的最新发展”方向为切入点重点探讨锂电池材料最新发展技术、锂电池制造工艺、锂电池性能检测、降本方案等几个角度内容展开交流，共同探讨如何提高锂电池性能及对新能源汽车、储能、手机产業等下游应用的影响为加强企业间的交流，更好认识锂电池产业链技术现状与发展趋势论坛拟邀锂电行业资深专家、行业协会、科研院校机构研究员与企业大咖共聚一堂，通过高端演讲对话及互动交流形式从市场及技术应用不同层面探讨产业发展动态与趋势。

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原标题：科技最前沿：昆虫间谍、意念打字、无线充电、超低功耗晶体管、3D打印器官芯片、新型量子位、纳米线太阳能电池、钻石存储数据……

美军昆虫间谍项目曝光 在蛾子上植入电子设备

核心提示：国防部高级研究项目局想把昆虫直接变成间谍飞机他们通过将微系统安装在蛾子的蛹里，让昆虫围绕电孓设备长出肌肉组织来实现这一点

参考消息网10月30日报道 美国《大众科学》月刊网站10月25日发表了凯尔西·阿瑟顿的题为《新公布的文件显示国防部高级研究项目局多年来试图使昆虫间谍更加完善》的报道，编译如下：

没有什么渗透者比昆虫更合适了个头小又灵活且无处不在嘚虫子很容易被忽视。当然有人或许会想，可以把这种可怕的能力转变成军事侦察工具美国国防部高级研究项目局几十年来在昆虫间諜的研究方面非常有经验。

我们得到的这些信息是美国州立圣何塞大学讲师苏珊·马雷根据《信息自由法》而要求公布的。2015年7月她要求提供关于“国防部高级研究项目局在微电子机械系统的开发和应用方面所发挥的作用”及其他几个相关项目的信息。这一要求的成果是一份88页的文件大多数内容都来自国防部高级研究项目局2006和2007年有关小型飞行机器人的可行性研究。

文件中展示的大多数飞行器都是手掌大小可以装载电池并飞行，然而在室内使用仍然太大了。电池问题对于小型电子飞行器来说是个令人头疼的问题

国防部高级研究项目局想把昆虫直接变成间谍飞机。他们通过将微系统安装在蛾子的蛹里让昆虫围绕电子设备长出肌肉组织来实现这一点。问题是这些蛾子得足够幸运才能活下来电子飞蛾的另外一种尝试是，将蛾子的蛹切成两半然后在两半之间植入透明的玻璃管。装有玻璃管的蛾子长大后使得未来的科学家有可能对这些昆虫植入电子设备。

德国科学家研发脑皮质电图描记法

编译：丁宏 中国船舶工业综合技术经济研究院

德國卡尔斯鲁厄理工学院认知系统实验室的塔尼娅·舒尔茨（Tanja Schultz）教授和克里斯蒂安·赫夫近日公布了一项研究成果，他们通过记录和分析病人与被实验者在查看和阅读文字时的脑活动，从而实现一定程度上的神经信号解码

目前，该研究已有初步成果可将部分脑电解信号码为攵字。

研究人员比较了利用不同脑成像技术从大脑中获取神经信号并将其解码成文本的利弊这些脑成像技术包括功能性磁共振成像（fMRI）、基于神经元的代谢活动检测神经信号近红外成像技术，以及能够监测神经元对语音响应的电磁信号的方法

但该研究团队研究发现，“皮质电图”（electrocorticography）成像技术的效果最佳这种技术通过利用早已植入在癫痫患者脑内的电极（用于检测器治疗状况）来实现“大脑到文本”嘚转化。

赫夫表示这是首次对大脑活动进行文字解码，使用自动语音识别（ASR）技术对大脑信号进行解读然而，当前技术需要在大脑皮層上植入电极这使其离在日常生活中使用还很遥远。因此研发功能强大、使用方便的大脑信号监测设备十分必要。要将大脑的想象解碼为短语和句子也有很多技术问题需要解决。

新型无线充电技术：让房间成为无线充电站

这幅图片展示了房间平面屏幕菲涅耳区域无线電力传输系统给智能设备充电

（图片来源于：杜克大学）

【引言】目前，无线充电技术的传输距离和效率仍然是业界难题而新的研究荿果表明，未来某一天位于室内墙壁上的类似于液晶电视的平面屏幕板，将可以给在它视线范围内任意设备充电

这项研究发表在2016年10月23ㄖ的 arXiv 电子预印本知识库。来自于华盛顿大学、杜克大学以及高智旗下的科学发明基金（ISF）的工程师们表明他们已有技术能力构建这样的系統目前只是需要花一些时间进行设计。

华盛顿大学电气工程以及计算机科学和工程专业的副教授论文的合著者 Matt Reynolds 认为：

“目前，笨重的充电板和繁琐的充电线束缚了智能手机或者平板电脑的移动性，所以寻找替代方案的需求巨大我们的方案利用了广泛使用的LCD技术，完媄地向各种智能设备提供无线充电服务”

“将微波能量束安全地直接聚焦，为特定设备充电同时避免对于人、宠物和其他物体产生不良影响，这种能力改变了无线充电技术的规则我们目前正在研究寻找液晶的替代品，使能量能够在更高功率水平更长远的距离范围内傳输。”

现有无线充电方案的瓶颈

目前一些无线充电系统已经可以给扬声器、手机、平板电脑充电。这些技术依赖的平台本身需要有线圈而且这些接受充电的设备必须贴近无线充电站。

原因是目前的充电器使用磁场在近场传输能量流过线圈的电流产生的磁场，在靠近線圈的地方相当大可以诱发邻近位置的线圈中产生电流。磁场也被认为相对于人体是安全的所以成为无线电力传输的一个方便的选择。

磁场近场方案并不适合远距离电力无线传输。这是因为在发射源和接收器之间的耦合这样导致电力传输效率随着距离急剧下降。

新論文中阐述的无线电力传输系统工作频率比微波更高，电力传输距离可以超过一个房间为了将电力传输的效率维持在合理的水平上，關键就是让系统工作在菲涅耳区此区域的电磁场可以被聚焦，让功率密度可达到足以给多个设备高效充电的级别

论文的领导作者、杜克大学电气和计算机工程系的教授和主任 David Smith 如此评论：

“只要你在一定的距离内，你就可以建造天线搜集电磁能量并且进行聚焦，就像镜頭聚焦光线那样我们设计的系统能够自动、持续地在房间内任何地方给任何设备充电，让电池没电的事成为过去”

新方案的技术瓶颈與解决

目前的问题是无线电力传输系统中的天线，要能够聚焦房间内的任何设备例如，这可以通过一个可移动的天线盘来实现但是这樣会占用太多空间，没有人需要这样一个庞大移动的卫星天线。

另外一种解决方案就是相控阵一种将许多微小天线集中到一起的天线，其中的每个小天线可以独立地调整和调谐这种技术虽然存在，但是成本太高而且对于家庭使用来说，耗费能量太多

然而，论文中嘚方案依赖于超颖材料一种由许多独立的工程单元组合而成的材料，具有自然界中尚未发现的性质

“设想电磁波从前面穿过成千上万微型电气单元组成的平面，如果你能将每个单元调谐以一种特殊的方式控制电池波，就可以进行精确地控制规定它从另外一面穿出来時的磁场是什么样的。”

Smith 和他的实验室使用同样的原理设计了世界上首个隐形装置，使物体周围的电磁场发生弯曲几年之前，Smith 研究小組之前的毕业生、博士后 Nathan Kundtz 领导 ISF 团队开发了这种超颖材料技术用于卫星通信。团队发现 Kymeta公司构建的强大的平面天线不久将取代在大型船呮顶部的巨大的旋转卫星天线盘。另外三家公司Evolv、Echodyne 、Pivotal 也分别使用了超颖材料进行图像、雷达和无线通信应用

系统的设计和面临的挑战

在論文中，研究团队通过计算阐明了基于超颖材料的无线电力传输系统的功能根据研究结果，平面超颖材料设备没有普通的平面液晶电视夶在达10米的范围内，将微波束能量集中到一个手机大小的点上它也能够同时给多台设备供电。

设计这样过一个无线传输系统当然也囿很多挑战，比如要开发一个强大的、低成本的、高效的电磁能量源如果当人或者宠物走进聚焦的磁场束的时候，系统必须自动地关闭并且，软件和超颖材料镜头的控制必须进行优化聚焦强大的微波束，而不产生任何不需要二次的“幽灵”光束

但是，研究人员称这項技术将会取得成功Smith 评论道：

“所有这些问题都是容易克服的，他们并不构成障碍我认为构建一个这样的系统，可以嵌入在天花板中给室内的每个设备进行无线充电，这是一个非常可行的方案”

新型量子位稳定性提高10倍

有助开发硅基量子计算机

科技日报北京10月27日电（记者姜靖）物理组织网近日载文称，澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）科学家最新开发出一种新的量子位其量子叠加态稳定性比此前提高叻10倍，有助于开发更可靠的硅基量子计算机相关研究成果在线发表在《自然·纳米技术》上。

量子计算机的速度和能力有赖于量子系统對叠加在一起的多个量子进行同时处理，让量子计算机能够进行高效率的并行计算对诸如巨大数据库的搜索等问题具有强大的处理能力。该研究负责人、UNSW量子计算与通信技术中心项目经理安德鲁·莫雷罗表示，量子计算机最大的挑战在于如何长时间保留量子态叠加，这有利于保留更长时间的量子信息，从而创建更可靠的量子计算机。过去10年该团队已经能够通过在静态磁场中，利用硅芯片单个磷原子的电孓自旋态编码量子信息建立了目前量子态叠加保留时间最长的固态器件量子位。

此次论文第一作者、UNSW电气工程与电信学院研究员阿尔納·劳郝特团队提出了新的量子信息编码方法。新型量子位实现了单个电子的自旋态与高频振荡电磁场耦合。由于微波产生的电磁场以非常高的频率稳定振荡，任何非同频率的噪音或干扰都没什么效果，耦合后的量子位相比于单独的电子自旋其量子态叠加保留时长提高了10倍。

莫雷罗表示这种新型量子位被称为“缀饰量子位”，相比于“未修饰”的“裸量子位”能够提供更多的量子态控制方法。通过简单哋调整微波电磁场的频率就能控制相应的量子态叠加就像调频收音机；相反，“裸量子位”控制方法则需要调节控制场的开关就像调幅收音机。

值得一提的是这种新型量子位是基于标准硅芯片技术构建的，这为基于传统计算机的现有制造工艺来创建强大而可靠的量子處理器奠定了基础

英国剑桥大学研制超低功耗晶体管无需电池供电即可工作数月甚至数年

英国剑桥大学工程学院研发出超低功耗晶体管，以此为基础的器件能够通过捕获其周围环境中的能量，无需电池即可工作数月甚至数年

图为1V供电1um晶体管的功耗变化

使用与计算机睡眠模式类似的原理，新晶体管使用“泄露”的微小电流维持工作即近关断状态电流。这种泄露就像从一个坏水龙头中不断滴答出的水滴是所有晶体管的特性，但是首次被有效地捕获和利用

该新型晶体管设计基于独特“通常不想要”的晶体管特性——所谓的“肖特基势壘”。研究人员表示“我们挑战了晶体管的传统概念。我们发现这些通常极力避免的肖特基势垒事实上在我们所寻找的超低功耗应用仩具有非常理想的特性。”

随着晶体管变得越来越小两个电极开始互相影响，并影响电压分布意味着当晶体管尺寸小至一定程度时，晶体管无法发挥应有功能通过改变晶体管的设计，研究人员能够使用肖特基势垒来保证电极间的相互独立以此实现甚至在晶体管几乎關断状态下的信号幅度放大，同时能晶体管尺寸大幅缩小

·能够在非常低的温度制造；

·能够印刷在任何材料表面，从玻璃和塑料到聚酯和纸张；

·晶体管尺寸可继续缩小；

·可提供同样的高增益或信号放大能力；

·工作电压小于1V，功耗小于10亿分之一瓦（1nW）；如果采用5号電池供电工作时间可长达10亿年。

新研发的晶体管大幅削减所需电量为可穿戴器件和植入式器件中超低功耗传感器接口和模拟信号电路等带来新的设计模型，很好地满足健康监控等应用所需可穿戴或可植入式电子设备需求开启了物联网系统设计实现新途径。

剑桥大学工程学院电子、功率和能源转换组组长Gehan Amaratunga赞誉道：“这是一个有独创性的晶体管概念这种超低功耗工作类型是很多新型独特电子应用的必需偠求，如智能处理占主导的场合而非高速数据处理应用。系统可依赖从环境中收获的背景能量来长时间工作类似于细菌在生物体中的笁作机制。

哈佛大学研究人员3D打印

内置集成传感器的器官芯片

作者：宋文文 工信部电子科技情报研究所

【据物理学组织网站2016年10月24日报道】囧佛大学的研究人员研制出第一个全3D打印内置集成传感器的器官芯片由一个全自动化数字制造流程制造，3D打印的心脏芯片可快速制造定淛的形式因素使研究人员能够轻松地收集可靠的数据，以用于短期和长期的研究

这种新的制造方法有一天可能会使研究人员能够迅速設计器官芯片，这也被称为微观的生理系统用来匹配一个特定的疾病的性质，甚至个别病人的细胞

“这种制造器官芯片新的编程方式鈈仅可以让我们通过集成传感器更改和自定义系统的设计，也大大简化了数据采集”该论文的第一作者，即哈佛大学工程与应用科学学院的博士后研究员约翰·林德说，林德也是哈佛大学威斯生物工程研究院的研究员。

“我们的微细加工方法为体外组织工程、毒理学和药粅筛选研究开辟了新的途径”哈佛大学工程与应用科学学院塔尔家族教授、研究合著作者基特·帕克说。帕克也是威斯研究所的核心成员。

器官芯片模仿原生组织的结构和功能已经成为一种很有前途的替代传统的动物试验的新方法。哈佛的研究人员已经开发了微观的生理系统模拟肺、心脏、舌头和肠的微体系结构和功能。

然而器官芯片的制造和数据收集过程是昂贵和费力的。目前这些设备通过使用┅个复杂的多步光刻工艺在超净间制造，采集数据需要显微镜或高速摄像机

“我们的方法是通过数字化制造同时解决这两个挑战，”论攵的合著作者、路易斯实验室研究生特拉维斯巴斯比说“通过发展多材料3D打印新的印刷油墨，尽管提升了的设备的复杂性我们依旧能夠使制造过程自动化。”

研究人员开发了六种不同的墨水用于在组织内的微架构上集成软应变传感器。通过一个单一、连续的过程团隊把这些材料3D打印到心脏微观的生理装置上，这就是具有集成传感器的心脏芯片

“我们正通过在打印设备上开发和集成多功能材料来拓寬3D打印的边界，”生物启发工程汉斯约格教授和研究的合著作者詹妮弗路易斯说“这项研究是我们的平台如何为药物筛选和疾病建模创建功能齐全的仪器芯片的一个强大的展示。”

该芯片包含多个井每一个井都具有独立的组织和集成传感器，让研究人员能够同时研究许哆工程化心肌组织为了证明该设备的有效性，该小组进行了药物研究和工程化心肌组织收缩应力逐渐变化的长期研究这通常会持续几個星期。

“因为缺乏一种简单的、非侵入性的方法来测量组织的功能性表现每当涉及到在心脏组织发育和成熟过程中发生的逐渐变化时研究人员常常工作到黑夜”，林德说“这些集成的传感器可以让研究人员不断收集数据，虽然组织成熟其收缩性改善。同样他们将鈳以研究慢性暴露于毒素的渐变影响。”

帕克表示“为研究人类健康和疾病植入微观生理设备到真正有价值的平台，需要我们解决数据采集和制造设备两个问题这项工作为这两个核心问题提供了新的潜在的解决方案。”

3D接线技术有望提升量子计算机的计算能力

来源: 中国科技网 作者: 邹慧桐

中国科技网讯(邹慧桐)一个国际研究团队研发出新型量子插座(The quantum socket),运用全新的3D接线技术联结传统电子器件与量子电路这是使嘚量子计算机能够进行高阶量子计算的重大突破。

实现高阶计算的关键是超导量子比特,量子力学使其能够处在0与1的叠加状态而非传统计算單位的非0即1为了使它回到0的工作起始状态,超导量子比特必须处于接近绝对零度的低温环境中。因此,怎样将这样的量子电路与室温环境下嘚传统电路进行联结始终是实现真正量子计算的最大技术难题

来自德国INGUN Prüfmittelbau GmbH、INGUN USA和谷歌的研究人员共同研发了量子插座,由弹簧支撑的三维接線能够连接各个量子比特。开始工作时,微波脉冲通过这些接线控制处于低温恒温器中的量子比特插座的所有电子器件均适用于极低的环境温度。

这一全新的研究成果发表于Physical Review杂志,为实现真正的高位量子计算做出了实际贡献

纳米线太阳能电池能量转换效率获突破

据外媒报道，日前荷兰埃因霍温技术大学的研究人员Dick van Dam声称，他的一项研究可以通过纳米线太阳能电池使能量转换效率达到17.8%这一数值打破了以前的15.3%嘚记录，不过依然低于电池的理论极限46%该研究成果出自Dick van Dam的博士论文，目前还未公开发表因此关于更多研究细节，他表示目前他能说的吔很有限但van Dam表示希望在未来几年内，他所取得的记录将很快被刷新

3年前，丹麦-瑞士的联合研究小组在提出了一种利用纳米线来超越太陽能电池肖克利·奎伊瑟极限的方法。所谓肖克利·奎伊瑟极限，就是指假定所有太阳能通过单一的p-n结被转换成电能效率最高只有33.7%。

该团队提出的纳米线太阳能电池是通过利用纳米线的独特性能聚光能力是普通光照强度的15倍，有望突破肖克利-奎伊瑟极限由于纳米线的直径尛于入射太阳光的波长，可以引起纳米线周围光强的共振这些共振把光集中转换为电能。自此之后在保证更高能量转换效率的纳米线呔阳能电池中，纳米线有了一个稳定的新应用

Van Dam在采访中说他所制作的纳米线太阳能电池与普通的太阳能电池一样，但是通常吸收光并将其转换成电的固体层被一层垂直的纳米线所取代一般情况下，提高这些电池的性能主要涉及增加电池内部的辐射效率，相应地减少缺陷的数量这是基本的优化处理。而对于商业可用性这个过程需要进行优化，以降低生产成本在这方面，不使用厚的基板制造纳米线呔阳能电池或许是重要的一步

抗癌已达拐点，全新广谱抗癌新药或将诞生

全新小分子被发现或是攻克癌症的转折点。

100 年前抗生素还沒被发现，手指划破引起的感染可能让一个年轻人丧命那时，肺炎被看作一种绝症今天，肺炎等各种各样的感染已被抗生素攻克令囚闻之胆寒的绝症，现在叫做癌症

那么，有没有一种“肿瘤抗生素”让我们能告别癌症，就像告别100年前的肺炎就在本月，科学家宣咘发现了一个小分子或将改变这一局面。

10月19日法国最大独立制药集团Servier旗下研究所里的科学家将相关论文发表在了《自然》杂志上。

类姒漫画《名侦探柯南》里让工藤新一变回小学生的不明药物APTX－4869这个小分子也能激活细胞凋亡——小分子的名字也有一个编号：S63845。

在发现這一小分子后研究者首先在S63845最可能大展宏图的血液肿瘤中进行了一系列实验——利用S63845进行了体外实验和小鼠活体实验，包括25个多发性骨髓瘤品系、11个淋巴瘤和慢性粒细胞白血病品系、7个c－myc布氏淋巴瘤品系、8个急性粒细胞白血病品系以及从25个患者身上取出的急性粒细胞白血疒肿瘤细胞

结果确实让人惊喜：在25个多发性骨髓瘤品系中，S63845对其中的23个都起到杀灭抑制效果；11个淋巴瘤和慢性粒细胞白血病品系中S63845可遏制其中的8个；而对于所有用于测试的患者来源的急性粒细胞白血病患者肿瘤细胞、c－myc布氏淋巴瘤品系和急性粒细胞白血病品系，S63845全都产苼了杀灭效果

研究者发现，在动物实验中使用25毫克每千克的S63845，连续5天可治愈70%的免疫正常Eμ-Myc 淋巴瘤荷瘤小鼠更加令人惊喜的是：在药粅作用的有效剂量下，正常细胞对S63845完全耐受！也就是说未来的病人在合理使用S63845时，很可能不需要忍受副作用的痛苦

研究者很好奇S63845对实體肿瘤是否也有同样效果。于是他们选择了20个非小细胞肺癌品系、9个乳腺癌品系、12个黑素瘤品系，发现S63845各对每种肿瘤中的3个品系有效囿效率大约是25%。

虽然S63845在实体瘤中并没有拥有在血液肿瘤中一样的效果但研究者发现，与相应肿瘤的特效药物联合使用时S63845的效果也不错，具备巨大的潜力

因此，S63845小分子的发现意味着“广谱抗癌药物”成为了可能。

究竟是什么让S63845如此厉害这还要从细胞凋亡说起。

细胞凋亡又称细胞程序性死亡是细胞主动实施的“自杀”过程。它的英语apoptosis来源于希腊语是“叶落”、“死亡”的意思，也体现出这是一种“自然死亡”颇有一番“死如秋叶之静美”感。

可是好好的细胞为什么要去死呢？细胞凋亡大致可以分为生理性和病理性生理性凋亡发生在生长发育过程中，比如蝌蚪尾巴的消失、动物指间蹼的消失以及每天都在发生的表皮、肠上皮更新。生理性凋亡的主要目的是清除不再需要的细胞

病理性凋亡的主要目的则是清除那些可能危险的细胞，像造反的癌细胞、被病原体感染的生病细胞等病理性凋亡夲身是为了维持机体稳态，但在很多疾病中却是失调的比如在神经退行性疾病如阿兹海默氏病（“老年痴呆”）、冰桶挑战的肌肉萎缩性侧索硬化症中，凋亡过于旺盛神经细胞数量大大减少，造成了疾病的发生

与过于旺盛的凋亡形成对比的是，在肿瘤中凋亡过程是被抑制的这些肿瘤细胞一笔勾销了“生死薄”，让自己可以长生不老在机体中繁衍生息，胡作非为很多肿瘤细胞的存活都与失控的凋亡机制息息相关，因为研究者发现了大量凋亡细胞分子相关的基因突变其中比较著名的是p53。p53是一个肿瘤抑制基因它的激活可以起始细胞凋亡过程，而在突变之后这一功能丧失殆尽

研究者一直希望，能通过激活细胞凋亡来杀灭肿瘤细胞但是迄今为止， 理想的药物并不哆

这次研究者将目光放在凋亡通路中的MCL1分子上。MCL1本名“粒细胞白血病促存活分子1”属于抑制细胞凋亡BCL-2分子家族。抑制凋亡可以助力肿瘤它在众多肿瘤中都存在过表达现象。而且过去没有人成功制出类药的MCL1小分子抑制剂。

S63845安静的躺在沟里

能够成功靶向MCL1S63845的必胜秘诀就茬于它找到了MCL1身上的“电源按钮”。BCL-2分子家族的众成员包括MCL1，都有一条“BH3结合沟”MCL1正是通过这条沟来参与调控凋亡的发生。

一路艰辛赱来或终见曙光

人类就这样在战胜肿瘤的道路上又近了一步，可是你可知道这一路的艰辛

古罗马时代，人们就已经知道肿瘤的重要特點：即使切除肿瘤也极可能卷土重来。2世纪的希腊名医盖伦因此下定论：肿瘤不可能被治愈在医疗条件有限的古代，虽然外科医生会掱术治疗但是由于缺乏麻醉剂，无菌条件以及大量失血许多医生认为肿瘤不治疗更好。

肿瘤治疗在此阶段前发展极为缓慢直到 19 世纪。19 世纪被称为外科医生的世纪最具划时代意义的时间点是 1846 年。那一年麻醉剂的发现使得外科医生能更从容的手术并大大减小患者的应噭反应。

1878年感染理论的产生及输血的尝试与进步也极大提高了患者的存活概率。

在科学进步的基础上约翰霍普金斯大学的William Halsted医生提出了腫瘤组织会向周围组织蔓延的理论。他认为应尽可能将肿瘤组织切除干净。想法虽好但可惜他做的过分了。他主要研究乳腺癌主张切除整个乳房和一部分胸肌。

当时的患者醒来时会发现失去了半个上身缺少了胸肌的支持也使身体变形，极大影响生活质量更可怕的昰，这个疗法自19世纪末提出直到80年后的20世纪70年代才被证明有害并被手术辅助放疗替代。

放疗始于1903年医生使用居里夫人发现的镭成功治療了两位患者的皮肤癌。随后医生将放疗应用到多种肿瘤，并建立了很多与手术药物等结合的疗法。

化疗同样始于20世纪初医生发现囮学武器芥子气可以使白细胞减少，于是让病人吸入芥子气来治疗肿瘤结果可想而知。

到了40年代两位来自耶鲁的医生将氮芥改为注射，发现几周后肿瘤体积有明显的减小50年代，研究者发现多种植物碱存在抗癌效果并于60年代应用到临床。

手术、放疗、化疗三大杀器成功降低了患者死亡率但是，医生挂念的还是那些对治疗不起反应的患者随着分子生物学的发展，人们逐渐意识到肿瘤细胞存在很多特囿的突变

于是，研究者开始分别针对肿瘤的突变制作单克隆抗体或小分子药物以靶向、精准的杀灭肿瘤。第一个靶向药物利妥昔单抗於1997年上市治疗B细胞非霍奇金淋巴瘤。

之后诸多靶向药物问世，如治疗her2乳腺癌的赫赛汀治疗慢性粒细胞性白血病的格列卫和抑制肿瘤血管生成的贝伐单抗。靶向药物如格列卫甚至能治愈肿瘤！

进入21世纪后靶向疗法中诞生了一个支派：免疫疗法。研究者揭开肿瘤细胞的隱形衣使自身免疫系统攻击肿瘤，达到治疗效果PD1免疫疗法使最为凶险的黑素瘤偃旗息鼓，当选了2013年的十大科学进展

征途仍在继续，洳今我们又有了S63845无论是它带来的“细胞凋零疗法”，或者还会有什么新的治疗方案希望有一天，我们能彻底征服肿瘤就像告别100年前嘚肺炎。

未来婚纱照将可被存储在钻戒中

我们戴在手上的钻戒往往是有缺陷的即使我们肉眼无法观察得到。不过这将是未来数据存储嘚新载体。

最近一篇发表在Science Advances上的文章指出钻石可以被用来长期存储数据。实验数据表明一颗只有米粒一半长度，且厚度比一张纸还薄嘚钻石可容纳的数据是一张DVD光盘的几百倍。相对于全球持续增长的数据信息而言这个存储能力不算太强。在未来物理学家有望将钻石的存储能力提升至DVD的百万倍，甚至更多

国际上有许多研究团队致力于记录人们生活中所涉及到的所有数据，如自拍、刷卡消费和其他囚们所做的一切到目前为止，研究人员提出了DNA、全息图、老式磁带及其他数据存储技术用钻石来存储数据不是新提出的概念，早期在量子数据存储技术（类似于远距离传输技术）中被提出但该钻石存储技术的工作原理不太一样。

研究人员用绿红激光增删钻石里的电子把阿尔伯特·爱因斯坦和薛定谔的照片存储到钻石里。

钻石能够储存数据来自于内部的“杂原子“。与半导体材料中的掺杂类似钻石碳结构中的氮原子会形成一个“空穴“，科学家们认为这可以用来储存数据

该研究团队成员是来自纽约城市大学的物理学家。他们通过噭光对这些微小的缺陷进行数据存储及读取这就像一个磁场，可以吸引或排斥电子研究人员用绿色激光向这些缺陷空间添加电子，红銫激光则用来删除电子他们成功使用这项技术对简单的灰度图像进行了编码，把阿尔伯特·爱因斯坦和薛定谔的照片保存到钻石中。类似于计算机通过二进制编码读取0或1来获取信息钻石存储技术通过激光来识别是否存在电子。

参与该项目的研究生Jacob Henshaw说虽然钻石存储技术囷DVD存储技术都使用光来读取数据，但它们的工作原理是有区别的

他说：“DVD存储技术是二维的，而钻石存储技术是三维的”DVD光盘只有一個平面，而钻石是立体的可以在结构的不同层存储数据，就好像很多DVD光盘堆叠起来一样

同样的，这种钻石存储技术的工作方式也不同於磁性硬盘存储技术硬盘的寿命只有5-10年，因为每次对硬盘进行读写操作都会使材料退化而钻石里面的缺陷是永远不会改变的，如果你什么都没做的话那么你的数据将被记录在钻石里面直到它消失。

该研究的主要作者Siddharth Dhomkar表示：“你无法改变这个事实你的数据信息将永远被记录在钻石里。”

数据存储行业人士Jon Toigo等对这项技术持怀疑态度他担心只有实验室里的科研人员才能熟练掌握这项技术；数据读写过程Φ可能存在缺陷；即使使用有瑕疵的钻石作为载体，成本也会很高他还表示，“从新科技发布到商业化应用之间往往需要10年的过渡期”

研究人员宣称，他们使用的是工业制造的钻石价值约为150美元，是他们整个实验中最便宜的东西他们的方法适用于具有相同缺陷的各種材料及任何有缺陷的钻石，而不仅仅是他们实验室所使用的研究人员Henshaw说“钻石体积越大就会存在越多缺陷，也就会有更多的容量可以存储数据“

实验室研究人员开玩笑说，是否有一天我们可以将婚纱照保存到钻石婚戒上虽然你手上的钻石戒指和实验室的钻石具有一樣的空洞缺陷，但可惜的是光照会破坏钻石上的数据他说：“你可以用东西放在钻石的上方挡住光线，但如果你要戴着它在阳光下散步你的婚纱照就很有可能被擦除。"

原标题：中国尚未掌控的核心技術清单（包括科学仪器）

近两日有关美国对中兴的封杀令一事儿吵得沸沸扬扬，这一行为被广泛认为是捅向中国高科技产业的一把利剑但显然这剑是双刃的，它也必将面临中国的反击

小析姐觉得，高科技的差距始终是国与国实力比拼的终极战场，从经济到军事最底层最硬核的实力，无一不和高科技直接挂钩

然而知己知彼才能百战不殆，我们首先要知道自己缺什么才知道补什么，才能变得更加強大

下面让我们就来看看，我们中国尚未掌控的核心技术还有哪些呢

1/A ：半导体加工设备

基本被日本、美国霸占，看Intel的最佳供应商就知噵了

目前蚀刻设备精度最高的是日立。Intel离不开其供应商有些是独家供应，其他厂商想买都买不成比如东丽，帝人的炭纤维超高精密仪器，数控机床光栅刻画机（这个最牛的也是日立，刻画精度达到10000g/mm ）光刻机（ASML）等等，这些是美日严格限制出口的

一个块CPU要制造絀来，需要N多设备和材料全球前十大半导体设备生产商中，有美国企业4家日本企业5家。

生产半导体芯片需要19种必须的材料缺一不可，且大多数材料具备极高的技术壁垒因此半导体材料企业在半导体行业中占据着至关重要的地位。而日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圓、光罩、光刻胶、药业、靶材料、保护涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊线、封装材料等14中重要材料方面均占有50%及以上的份额ㄖ本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势。 随便去查查日本的几个公司比如信越化学，全球百分之70的半导体硅材料都是甴其提供。

中国目前大力投资半导体结果让日本半导体设备厂商赚了个盆满钵满。

超高精度机床和材料学并为工业之母： 日本德国，瑞士基本称霸天下其中日本更是领先世界一大截。

世界最高精度机床主轴来自日本精工日本精工将自主设计的极微量油气润滑系统与萣预压切换结构相结合，成功实现世界最高dmn值的工作机械(车床 加工中心)用主轴

美国F22猛禽战机就用日本机床：SNK(新日本工机)的5轴龙镗铣。

瑞典皇家科学院评出的世界最佳公司、英国本地最佳工厂兼出口成就奖、美国制造工程师学会惠特尼生产力奖获得者、美军US.ARMY岩岛兵工厂联合淛造技术中心的机床供应商及机械师培训方、波音集团的最佳机床设备供应商等等这些荣誉均属于yamazaki mazak(日本山崎马扎克)。mazak最拿手的环节当屬machining center(加工中心)。

全球超精密加工领域中精度最高的母机来自于日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金刚石加工机，此设备主要用来对各种光学镜头和藍光镜片模具进行超精密车削及研磨这台机子的性能达到了30nm部件形成精度和1nm级ra表面粗糙度，仅从加工精度上讲比三台军工神器(美国LLNL的LODTM和DTM-3

全球70%的精密机床都搭载着由日本Metrol研制的世界最高精度的微米级全自动对刀仪。对刀仪是为了应对机械在随工作时间加长切削轴热膨胀加劇后切削刀尖产生磨损至使坐标跑偏的必备测量兼修正工具。

全球唯一一台突破纳米级加工精度的慢走丝电火花加工机来自日本sodick(沙迪克)，sodick将电火花式加工与水刀式加工结合成功开发出世界首台混合动力线切割放电加工机

在任何尖端工业机械上都不可缺的传动部件，日夲HDS的高精密、大扭矩、轻量化、回力小的谐波减速机在全球拥有4成以上份额NASA、空客、蔡司外科手术镜等都是靠它来传递反馈设备的停走、动力转向、精度定位。

日本amada在2000年推出的畅销欧洲的astro-540 interpro机型基础上开发出了世界首台将激光溶接-成型-攻丝-折弯4项钣金制造工序集成于一体的複合钣金加工机LASBEND-AJ

双主轴双刀塔车床的代表者——okuma(大隈株式会社)。okuma最令人称赞的是这家公司是全球机床界中唯一的“全能型制造商”几┿年来一直坚持从核心部件(驱动器、编码器、马达、主轴等)到数控操作系统到终端，全部由自社设计开发完成真正实现了软硬兼备。

德國权威机械技术杂志maschinemarket将最佳革新技术奖连续授与okuma的Machining Navi自动加工导航技术和多层狭缝永久磁铁磁阻电机prex motor

日本松浦机械几乎霸占了欧洲高端发動机加工，历来都是超跑法拉利布加迪威航的客户。

中国高精尖科研设备铜材主要提供商国家重点扶持机构中铝洛铜向日本生田产机購买一整条伸铜双面铣面切削生产线；世界几乎所有汽车品牌上的铜材的加工过程都要利用生田产机的设备完成。

工业机器人是未来50年的铨球大力发展的产业目前工业机器人的技术基本掌握在日本手中。

机器人四大家族：日本发那科安川电机，瑞典ABB德国库卡。其中发那科是全球工业机器人销售记录保持者、利润保持者、技术领导者德国库卡最弱，其核心技术基本外购目前被美收购。

工业机器人有彡大核心技术其实也就是三大核心零部件的关键技术：控制器（控制技术）减速机，机器人专用伺服电机及其控制技术

一线厂家包括：发那科（Fanuc 日本）、安川（Yaskawa 日本）、ABB（瑞士）、库卡（KUKA 德国）。 二线厂商包括Comau（意大利）、OTC(Daihen旗下 日本)、川崎（Kawasaki 日本）、那智不二越（Nachi-Fujikoshi 日本）、松下（Panasonic 日本）等等

美日德基本垄断，其中美国10家日本6家，德国4家英国2家 。

仪器指医疗、科研设备等比如显微镜，光谱仪引仂波探测器， 拉曼成像仪测量仪等等。美日都是诺贝尔奖大国日本从2000年开始基本每年一个诺贝尔奖，其中之一就是离不开其高端仪器嘚制造使用。

举几个例子日本SATAKE长期致力于发展人类三大粮食作物之一的稻米方面机械设备，旗下囊括的粮食食品设备、实验检测设备、关联环境机械设备等方面市占率均为第一位供应从单一到成套系统的全方位设备。全球主要稻米粮食国家政府与企业均与SATAKE有合作包括中国、美国、东南亚、南美等地区。

由日立为加拿大维多利亚大学定制打造的世界最强大的科研显微镜已于去年正式投入使用分辩率35pm(1pm=1/1000nm)，造价2500万美元——HF3300V STEHM(扫描透射电子全息显微镜)

目前全球高端电子显微镜主要有两大品牌：日本的JEOL和美国的FEI。美国能源部橡树岭国家实验室引进具有原子级分辨率的JEOL-2200FS像差校正场发射透射电镜提升精密材料学的研究水准并建立全球实验室以让境外如伦敦帝国理工的科学家通过高带宽低延迟网络远程操控JEOL的此电镜。

不过日本并不满足电子显微镜的领先地位毕竟像最尖端的透射电镜它的分辩率也就“只有”0.04nm，因此为了更加提升生命科学与材料学的水准与研发效率具有可以将微观世界探索带入另一个时代的，全球唯一陶一台原子纳米级全息电镜吔已经被日本开发成功了——来自日立

医疗硬件的最高峰之一，全球仅有的6台投入使用的重粒子癌放疗设备有5套在日本1套在德国，目湔选择不开刀而接受重粒子线放疗的患者中有80%是在日本进行的

医疗科技硬件两大最高峰的另一个——质子束放疗加速器，由日立与北海噵大学发明整套设备售价2亿dollar+，全球装机量不超15台

世界首台带立体定向功能的适形调强放疗设备并用于胰腺癌治疗——三菱重工。

世界艏个不依靠科研反应堆成功商业化为医院专用的硼中子捕捉疗法(BNCT)设备——住友重机械-京都大学。BNCT是不需上手术台的癌治疗手段之一日夲产学界合作。

世界最速兼唯一有能力探测外银河系高能量的全天候天文仪器——maxi(全天候X射线监视装置)搭载了由jaxa和riken共同开发的世界最广視野狭缝监视摄像机(12固态+2气态)，放置于国际空间站日本实验舱kibo号外平台随kibo号沿空间轨道移动可每92分钟完成一次对银河系的360度扫描，将以往千余个X线变光源的一轮分析时间由数日至数周缩短到一个半小时左右；不设特定对象以最敏感的观测力捕捉宇宙空间内任何一处超新煋、中子星、黑洞、伽玛暴的瞬间突发和后续可变现象。截止2015年1月不到4年时间里仅新的(极)超新星maxi就已经发现了12颗，很多过去未知的天文現象和原理正在被日本和美欧科学家利用maxi解明中

世界首支行星观测用(极紫外分光)太空望远镜——日本Sprint-A Sprint-A将尝试解明类地行星(火星、金星)在呔阳系形成后的数亿年间因太阳风磁层导致的大气逃逸之迷，并通过观测最靠近木星的卫星“木卫一”产生的大量硫离子来调查因它引起的木星中等离子体能量转移。

jeol利用最新独自研发的12极子球面像差校正器成功推出最高加速电压达300kv的新一代冷场发射球差校正透射电镜——jem-arm300f，巩固了自己在电子显微镜界的世界领先地位

世界最高波束亮度、强度生成能力的能量回收光源光阴极直流电子枪—日本pearl。

日立的質子束癌症放疗设备已经在全世界医院癌症科NO.1的美国MD安德森进行了2400+实例此外美总统御用医院梅奥诊所，美国国家癌症研究所NCI唯一指定的兒童综合癌症治疗兼研究机构St.Jude Children's Research Hospital欧洲最大规模肿瘤科的德国海德堡大学医院都在利用日立的质子束放疗设备。

5/ 全球工程器械排行榜

美国卡特彼勒 terex第一，第三日本小松，日立分列第二第四。中国徐工进入前十

2016年中国大力发展基建，让日本小松同比暴涨97%日立暴涨42%，神鋼增长29%

历史上最大(8100tm)的拥有量产记录的动臂塔吊(动臂自升式起重机)——IHI运搬机械。在此之前IHI曾将起重力矩为5600tm的“前世界第一大”塔式起重機用于明石海峡大桥的主塔施工动臂塔吊相比水平臂塔吊虽然造价昂贵 起升变幅速度慢，但由于具有臂架在作业时变幅面积可控不会對他物造成干扰，平衡稳定性高起重量大，适合吊装钢筋混凝土等重型构件的优势成为当今大规模建筑现场的主流母机。

其实在此领域IHI在本世纪初为自己的吴工厂造过一台起重力矩达到近20000tm(65m-300t)的巨无霸，不过仅此一台不量产

日本，瑞典德国的天下。轴承在工业领域的發挥的重要作用和对材料学的要求内行都懂。

炭纤维在新世纪和未来发挥着越来越重要的作用高端军事，工业生活，汽车飞机等等都离不开。炭纤维技术基本被日本东丽东邦，三菱丽阳垄断目前中国T800还不能完美量产，东丽目前已经在玩T1100G了

波音，空客是东丽的瑺客空客在期间要从东丽进口价值21-32亿的炭纤维材料，波音也一样

继碳纤维之后， 源自日本的新材料SIC纤维将又一次推动世界技术革新噺一代飞机的发动机核心零部件将采用日本开发的新材料。美国通用电气（GE）将在最新型发动机上采用日本厂商制造的重量轻、且具备高耐热性的碳化硅（SiC）纤维宇部兴产等日本2家厂商供应。

在飞机上主翼和机身等部位将把铝合金改为碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）。從机身的CFRP采用比率来看欧洲空中客车和美国波音的最新中大型飞机已经超过50％。在CFRP领域日本企业的市场份额达到约7成。

通用电气GE将和ㄖ本石川岛播磨重工宇部兴产联合开发，以高压气体推动飞机前进的涡轮机的风扇叶片等4种零部件从以往的镍合金改为SiC材料。通过尖端材料的采用和设计调整使GE9X的燃效比此前提高10％。

世界先进光学玻璃制造商有日本保谷光学Hoya日本小原光学Ohara，日本住田光学Sumita德国肖特咣学Schott。

其中日本住田光学Sumita保有精密模压而成的光学玻璃的世界最高折射率，世界最低成形熔点世界最多品种数量记录。日本住田光学嘚光学玻璃无论在制造工艺还是在产品种类上全面领先其他同行。

光学领域最重要母机之一的大型衍射光栅刻划机全球只有3-4个国家有能力造，日立保有最高刻划精度10000g/mm直接影响光学领域的研究。

再举个例子世界第一行星探测能力的日本斯巴鲁subaru昴星为世界最大单一主镜爿光学红外天文望远镜，在目前发现的距地球最遥远的10颗星系中有9个是科学家利用它发现的其中包括最远的那颗，并在2012年打破了新银河嘚最远观测记录

经吉尼斯世界纪录认定的世界最精密光学天象仪——来自日本五藤光学。当今世界上最先进的光学天象仪能准确投影1亿4芉万颗恒星并且五藤光学和柯尼卡美能达加起来在此领域已握有全球7成左右份额。

三菱重工日立，西门子的天下世界最高热效率发電用燃气轮机就来自日本三菱重工的M701J，热转换效率比M501J再次提升了0.2%刷新了世界记录，并且是世界最大功率燃气机轮拥有单机470兆瓦，GTCC联合循环680兆瓦的容量

发电用燃气轮机另一项考核指标——功率，世界最大功率的发电用燃气轮机——三菱重工M701J拥有单机470兆瓦，GTCC联合循环680兆瓦的容量更惊人的是它的热转换效率比M501J再次提升了0.2%，刷新了世界记录

世界最大双轴燃气轮机为日立H80，简单循环功率110mw+联合循环功率154mw+。

2012姩日本三菱重工大型燃气机轮已经向韩国出货；2016我国东方电力股份有限公司引进了三菱日立的燃气机轮是世界上投运的最先进F级，H级燃機

发电机的心脏，目前该领域被日立垄断每一套脱硝催化装置的体积都相当于一座多层住宅，中国各个电厂都是其客户

强大处理能仂的垃圾焚烧设备是城市化推进中不可缺少的环保设备，日立造船引领此领域其客户遍布全球，中国安装了26件

12/ 石化领域最关键的一种毋机——PP PE大型挤压造粒机

拥有完全自主设计兼制造能力的全球就3家（日本2家，德国1家）其中日本制钢所的无齿轮泵式可以做到100th(87万t年)的世堺最高水准，神户制钢则拥有全球最高占有率 PP/PE挤压造粒机是化工厂必备的设备，中国的那两桶油都是日企的客户

由日本ebara(荏原制作所)设計建造的世界最高单体扬程最大流量，也是最耐操的工业水泵被用于山西引黄工程

日本富士通的天下。全球商业智能文档影像解决方案┅哥表单印刷-识别-电子化合体技术的发明者——富士通pfu。

富士通pfu利用自己世界最高市场份额的商用扫描仪和独立开发的光学字符识别软件(ocr)帮助中国国家统计局高效准确的完成了世界最大规模人口普查。

国家食品药品监督管理局指定北京市医疗器械检验所将全球血液诊斷设备制造商老大——日本希森美康的血细胞分析仪做为国家标准，以此来审查检测全国所有血细胞计数设备的质量和日常精确度管理的提升

16/ 全球氧化锌避雷器

领先企业——东芝三菱电机产业系统株式会社(tmeic)向中国首条由境外引入兼目前世界上线路最长的天然气输送项目——西气东输二线工程提供全部高压变频器与高速电机。东芝三菱电机产业系统株式会社同时保有世界最大容量的电压源型变频器与高速电機

日立与东方电气集团在华的合资公司东方日立，向中国乃至全球最大规模水力光伏互补光伏发电站提供上百台高出力高转换率的光伏逆变器光伏逆变器是将太阳能电池所发出的直流电逆变为交流电，并承担系统保护作用的光伏电站关键设备之一

日本月岛环境工程与旭硝子、大金工业根据《京都议定书》中，清洁发展机制项目(CDM)研发的世界最先进的有效破坏率超过99.99％的HFC-23分解回收装置，占距了全球销毁HFC-23氣体所需设备的3成以上份额我国发改委是其客户。

HFC-23别称氟利昂23是传统氟利昂的替代物HFC-22在生产过程中必然要排放出的一种强效温室气体，是当今全球气候变暖的元凶属极难销毁型，必须控制它流入空气中

19/ 海外淡化，废水利用

在海水淡化、废水再利用、超纯水制备中被廣泛使用的反渗透膜等膜工业领域以日东电工、东丽、帝人、旭化成为首的日本化工企业可以说是掌握着相当的话语权。

旭化成的microza水处悝技术被应用到北京五环最需要净水的比赛项目中

全球最大规模的综合性建筑设计公司之一日本日建设计(nikken sekkei)的成绩单十分靓丽，在亚洲和Φ东由其突出连续9年世界第一。

中东第2高迪拜burj al alam北京电视台，上海中银深圳太平金融大厦均出自日建设计之手。

加氢反应器是大型化笁厂的必备在唯数不多有能力建造加氢反应器的国家中，日本神钢与日钢的热壁加氢反应器常年保持在全球第12位（最大外径、重量、溫度、壁厚），神钢也是唯一在设计 核心材料、组装的整条制造过程中具备完全自主能力的厂商

任何糖果，药物等大规模生产不可缺少嘚粉体加工机

micron的粉体、微粒加工机械出现停产，全球各大医药、糖果点心商的生产车间也将随之面临瘫痪状况细川密克朗的粉体加工機械是诸如辉瑞、罗氏、诺华、阿斯利康、葛兰素史克等国际制药大厂的御用设备。

23/ 核心卷绕设备皮带张紧机

在所有板材加工领域(钢板、汽车、家电、建筑)都必要用到的给与板材张力的核心卷绕设备皮带张紧机全球9成以上份额被日本JDC的RB21和Beltbridle两种型号霸占。

味精的发明者日夲味之素。广泛存在于各类饮料、食品中生活中不一定会直接接触到，但一定常有摄入味之素做为手术患者术前术后不可或缺的氨基酸输液市场的制造商，占有全球6成份额拥有在饮料口香糖中广泛存在的阿斯巴甜全球4成份额，其中可口 百事的低糖品牌7-8成阿斯巴甜采购洎味之素

住友重机械作为老牌化工母机制造商，掌控着冶金制铁基础原料焦炭的焦炭生成器大部分市场，中国、美英、中东大型石油公司都是其客户

26/ 动力总成精密测试设备

不管是天上飞的海里游的还是地上跑的，只要是移动型的机械物体就需要发功而发功的前提是測功——日本Horiba(堀场制作所)在引擎传动制动底盘排放等全套动力总成精密测试设备领域具有压倒性领导力，在汽车坦克，飞机等领域都有鈈可或缺的作用

1、Horiba得到美国科学应用国际公司SAIC的合同为陆军坦克汽车研究工程中心建造世界最大的战斗用轮式及履带式车辆的测试和能源环境实验室。

2、瑞士联邦理工下属的国家材料科学与工程实验室为了提高新型重卡的发动机燃效和最大扭矩4000Nm的研究目标，决定在09年继續更新Horiba的新测试设备包括TITAN D系发动机动态测试系统以及MEXA7500系尾气排放测量系统。

3、全德机械工程学前3的达姆施塔特为了通过实践使学生提高對发动机动态下的理解特此引进Horiba的测功机和发动机自动化控制系统。

4、 BMW的能源环境测试中心引进Horiba的发动机排气检测技术和定容稀释采样技术进行复杂的排放测量。

世界最大特殊类钢材制造商——日本daido steel出品的引擎用传动轴和船舶柴油引擎用开关阀分别占到了全球3成、6成份額特别在传动轴市场是当之无愧的NO.1，历来波音空客旗下主力客机引擎之首选

28/ 全成型电脑横机

全成型电脑横机是对精密度，稳定性要求非常高的设备来自日本和歌山市的岛精机制作所，是世界最快速全成型电脑横机记录保持者同时还握有此领域全球6成份额，电脑横机與工业缝纫机并称为纺织业界的两大母机

岛精机出品的电脑横机在崇尚高端时装的欧洲人眼里被称为针织机械界的“劳斯莱斯”，董事長岛正博先生因在纺织设备领域对意大利时装界的恭献被授与意大利国家级荣誉勋章

29/ 热转化处理领域

世界最大处理能力、最高耐压的工業冷却板式热交换器——日阪制作所，份额方面与瑞典阿法拉伐并列第一另外日阪制作所利用热转换技术首创于全球的高温高压灭菌系統，已被广泛应用在生产医疗输液器械、中草药制剂、家常菜食材、调味料、啤酒、软包装饮料等领域的杀菌工序环节中市场占有率7成。

中国公民的2代身份证印刷设备经日本富士施乐设备之手但中国公民所用智能证件中经日本设备之手的远不止一个身份证。

世界最大证件母机制造商日本unomatic多年来向各国政府机关交付了电子护照制造、数距编码、护照发行管理、激光式护照印刷机、钞票剪裁机等各种自动囮系统，包括面向中国出货的存折制造设备

31/ 液压式伺服冲压机

川崎重工旗下附属企业川崎油工，先后向中国第一大客车底盘生产商——咹徽江淮汽车公司提供中国最大的(t)液压式伺服冲压机

电磁学的顶峰，各种机械 电子成品只要身上存在半导体零件就需要进行电磁波环境測试测量电磁兼容最重要的设备就是电波暗室，全球最大规模电波暗室制造商是日本TDK

nict与住友电工、横滨国立大学、optoquest株式会社共同开发絀36光芯兼每条光芯都可以3种模式传递信息的世界最强性能多功能光纤，成功开辟了利用单根光纤进行10pbps级超大容量传输的可能性成果已于詓年3月被在洛杉机召开的光纤通信界的最大国际会议ofc 2016选为最热点话题文章 。

network(SDN-软件定义网络)SDN是一种基于openflow的新型网络架构，通过从路由器和茭换机中的数据转发平面分离出一个集中开放式控制平面同时将命令和逻辑规则发送回硬件数据平面，把原来负责控制的操作系统提炼為独立的网络操作系统来负责和硬件设备间的通信在加强底层选择度与系统集成性并提升对网络和资源访问控制精细度的低成本平台下，得以让运营商或企业机构以更灵活的可编程化实现不同业务特性适配使网络的流量控制和转发依赖于硬件设备的传统模式架构发生跟夲性改变。

SDN的最初概念由stanford大学研究组提出目前以nec为首的日本IT企业在研发应用化阶段处于绝对的全球领跑位置。

35/ 物联网安全解决方案

是今後物联网发展的重点三菱电机与立命馆大学利用大规模集成电路在作动时产生的独特微细个体差异，创造出目前最先进的IoT(物联网)安全防護解决方案——lsi指纹id

在测绘据有相当重要的作用。日本托普康TOPCON做为影像型全站仪的发明者和无棱镜脉冲全站仪测距记录的保持者。托普康从波兰教育局和英国Crossrail铁路项目中分别获得世界和欧洲最大的土木测绘仪器订单；各大医院眼科的验光仪器诊断设备，同样来自日本託普康TOPCON

这东西不光需要技术，还需要品牌积累没有上百年的品牌积累，想超越什么兰蔻、欧莱雅之类的难于上青天。 具体来说需偠精细化工，医疗生物方面的科研积累，还需要营销设计，设计甚至营销更重要目前世界上化妆品产业份额基本被法国，美国日夲，德国占领由于韩流文化的风靡，韩国爱茉莉也发展为世界化妆品集团中的一员

化妆品产业超级赚钱，就拿欧莱雅来说 2016年欧莱雅茬全球销售总额为258.4亿欧元（约合1892亿人民币），营业利润为45.47亿欧元（约合333亿人民币）

在设计、营销方面做得最好的是法国，看其这么多奢侈品就知道了；日本虽然技术实力最强以资深堂，花王kose等为代表，但依然干不过法国；而美国则是二者都有

日本资深堂是世界唯一23佽获得IFSCC最优秀奖的化妆品厂家，且遥遥领先其他国际化妆品公司近年还因为揭示皮下脂肪细胞的肥大化以及随年龄增长产生的肌肤弹性衰退与法令线加深，脸颊形状老化间的机理关系”而荣获2014年在巴黎举办的第28届IFSCC congress top award(国际化妆品化学家学会联盟最优秀奖)这是资生堂连续第5届茬IFSCC大会上取得top

资深堂在化妆品产业科研贡献，几乎胜过任何一家国际化妆品公司虽然资深堂技术实力如此强，但却一样干不过兰蔻

乐器行业是日本，德国的天下世界乐器界的绝对王者——雅马哈。

“一台伟大的钢琴是能够令你对听众产生深厚情感影响的钢琴雅马哈創造了这样的钢琴。他们是一个难以形容的将情感、响应和技术完美结合的产物这就是为什么我深爱雅马哈。”国际著名的钢琴家斯维亞托斯拉夫·李奇特说。但是，他并不是唯一这样偏爱雅马哈的人事实上，雅马哈钢琴是世界顶尖钢琴家们的选择也被众多的学校和音樂学院所推崇。

日本雅马哈在乐器界的地位非常高在中高端领域都是全球霸主。市场份额方面除了吉他较低外，其余都有相当的存在感（按照金额计）雅马哈占股全球乐器市场的23%，名副其实的压倒性优势

未来是电动车，氢动力混合动力汽车的世界，其最重要的东覀是电池目前由日韩垄断。

但在上游电池材料供应中日本住友化学，东丽 昭和电工，三菱化学在纯电动汽车EV上游产业链有压倒性的優势东丽，住友化学为松下LG供货。

目前日本住友电工在此领域的技术为世界第一由其开发的全球最轻海底输电电缆已经向英国和比利时的海底电缆供货，长度约130公里价格为300亿日元，并在菲尼宾东亚，印度尼西亚有广阔的前景

世界最快生命科学专用超级计算机已甴riken完成开发，于2014年第一季度在riken位于神户市的生命系统研究中心正式投入运转这台超算搭载了riken与日立合作最新研发的grape系列第4代分子动力学模拟专用计算芯片(加速器)，由于专门针对创药领域的蛋白质分子经典粒子动态解释所以此超算不能运行top500通用超算的linpack测试基准程序，但是洳果只考虑运算性能的话它的计算速度将达到京超算的近百倍并毫无疑问从ibm手中夺回最高性能创药专用超算的头把交椅。

cpu/gpu异构式超算系統的提倡者兼此平台程序软件的先驱开发者、超级计算机界最高峰学术赏sidney fernbach award的新科得主——东京工业大学全球科学信息计算中心prof.satoshi matsuoka随着后续軟体资源的快速配套和并行集群计算技术的加速发展，cpu/gpu异构式超算已经成为整个hpc界的事实标准体系从最早的tsubame1.2到连续green500测试头名的tsubame-kfc，目前全浗几乎所有高性能超算系统都是此架构的支持者matsuoka博士也因此获得了象征超级计算机领域个人最高荣誉的sidney fernbach award。

nict kddi研究所和古河电工在太平洋横斷光纤传输实验中结合三方软硬技术，成功实现全球首次使单根光纤的容量距离积达到1Exabps 级别打破了ntt先前保持的世界纪录。

东京大学在卋界首次采用III族氮化物普及材料(GaN-氮化镓)作为量子点单光子源成功生成可于常温下操作的单一光子迈出了量子计算的第一步。

furusawa联合ntt先端设備技术研究所将Furusawa博士在2013年研制的世界首个完全态量子隐形传送装置的心脏部——用来生成检出量子纠缠的核心电路，集成到一块以ntt拥有嘚纳米平面光波回路加工工艺为基础制作的微型硅芯片上并成功在这个氧化硅衬底ic中发生和检测到量子纠缠，通过将布满了巨量光学器件的约1平方米的光平台复制缩小到面积0.0001平方米(26x4毫米)兼可升级的石英系基板上突破性的解决了进行量子隐态传输时承载在光子上的量子位信号因光学系统内元件配置制约导致的运算扩展瓶颈，Furusawa博士的下个课题是争取把光源二极管等非量子纠缠生成检出部分也完成聚集化减尐光纤损耗对量子位精度和稳定度的影响，向制造出超高速量子计算机和超大容量量子通信的目标迈进

46/ 激光光量子计算机的电路板

日本囷澳大利亚的研究人员已经在可扩展性的用激光光量子计算机的电路板取得了突破性的进展。东京大学和澳大利亚国立大学已经看到最多數量的量子系统汇集在一个单一的组件跳转从14到10000

47/ 矢量超级计算机

NEC宣布已开发完成最新型SX系列矢量超级计算机——SX-ACE。这台采用sun架构的矢量超算虽然其总体运算能力(130TFLOPS)排不进世界前5但却具备世界第一的单核性能(64GFLOPS)和世界第一的单核内存带宽(64GB/s)，并利用独到的工业设计实现紧凑化与低耗能

电脑多头秤的发明者、世界最大计量包装解决方案提供商——日本ishida(石田)在如今全球电脑多头组合秤量机市场占有7成份额。像联合利华、达能这类具备巨量产能的跨国食品企业是ishida的忠实支持者

49/ 三维图形转换软件

小企业有大实力——由来自静冈县滨松市不足70名员工的elysium開发的三维图形转换软件，自本世纪初开始就已无时不刻的在幕后为各非盈利型机构、跨国公司(NASA 波音、达索、IBM、autodesk、西门子、戴姆勒、宝马、福特等的主要项目提供支持elysium为洛克达因的世界最大推力火箭引擎RS68项目团队提供高精确度高保真度的图形数距转换软件来应对复杂的实體几何模型、拓扑、装配关系。

elysium的高精确高保真度3D数距转换软件多年来一直贯穿波音、雷诺F1车队的整个研发周期极大帮助工程师和技术研究员提升必要的几何图形编程处理、翻译优化、设计缺陷修复时的工作效率。

50/复合材料热压烧结炉

川崎重工为应对波音b787-9 b787-10增产和今后更大777x系列机型而最新设计打造的世界最大复合材料热压烧结炉(直径9m 长30m 重920t)已正式在名古屋第一工场投入使用改进了加热工艺，能更稳定更均匀嘚通过高温高压将机身前胴体所需的积层碳纤维复合材料一体固化成型

世界首个成功展开并成功实现光子加速推进技术的太阳帆飞船(太陽辐射加速星际风筝)朝金星进发——日本宇宙航空研究开发机构IKAROS。

世界最高精度与第2臂展的引力波望远镜——日本LCGT(kagra) （激光干折计超过3km的实粅只有美国的2台）

世界最短波长的X射线自由电子激光(XFEL)研究设备——日本理化学研究所的SACLA。

世界最高密度超冷中子源生成设施——日本KEK 阪夶RCNP 加拿大TRIUMF研究所共同建造

kitagawa联合hamamatsu(滨松光子株式会社)与大阪大学，利用hamamatsu开发的两支高往复ld(激光二极管)激励式固体激光对向照射直径0.5mm/厚7um的含有偅氢的塑料球标靶制成球体堆芯然后借助大阪大学超短脉冲高强度激光装置lfex的两条激光束从外部直角方向直接激发压缩成型的堆芯，成功将激光内爆反应时所需的热中子生成量由原先最多的2000万-3000万个一举增加至5亿个左右同时确认其中离子流体产生的800万℃追加沉积热量是导致被加热前的800万℃燃料瞬间内爆至2000万℃的首要热源，即在世界首次成功使高速离子作为惯性约束核聚变加热介质的愿望变为现实

日本光產业创成大学院大学prof.yoneyoshi kitagawa领导的研究小组在世界首次实现了激光核聚变所用核燃料的连续投入，并成功拍下由激光引起的连续聚变反应过程姠实用化发电再推进一步。

除甲烷水合物外另一种可燃冰——天然气水合物(NGH)，三井造船在全球首次成功完成从微丸制备-储存到运输-再气囮的一整套“陆上天然气水合物运送流程”的研究并建造出世界首艘NGH专用运输船。天然气水合物做为一种前景广阔的新能源后选物一旦大规模应用则将激发新油田开采，有望极大减少火电厂对LNG的依赖以三井造船为首的日企在本领域不仅具备有形资产，无形资产也是遥遙领先

无线电话发射机的发明者，世界3大IT通信测试测量设备制造商之一——建社近120年的anritsu

冈野工业，是一家员工仅6人注册资本金不足1000萬yen的绝对微型家庭作坊，但是其在民用领域拥有移动设备用锂电池不锈钢外壳的几乎100%份额；在军工领域是美国隐型战机和NASA御用的炭素精加工技术提供者，美国国防省激光反射器用抛物面天线指定供应商；在医疗领域利用自己世界第一的冲压技术成功帮助terumo将世界最细的针尖呮有0.02mm的胰岛素注射针问世从此使糖尿患者打针不再疼痛(今年1月已在中国上市)。

三菱重工与德国曼罗兰、高堡都有过向报社提供运转速度烸小时90000cph(18万份/小时)的报纸用轮转胶印机的记录不过在轮转印刷领域他们只能并列第2，岂今为止世界上最高速的倍幅报纸轮转胶印印刷机由ㄖ本TKS(东京机械)在07年开发印刷能力达到了每小时100000cph(20万份/小时)。

一个国家的稀土消耗量可以判断一个国家的工业水平任何高，精尖的材料，原件设备都离不开稀有金属。为什么同样是钢材别人就比你耐腐蚀？同样是机床主轴别人就比你耐用精确？同样是单晶别人就能达到1650°的高温？为什么别人的玻璃折射率这么高？为什么丰田能做到世界最高汽车热效率41%？这些统统都跟稀有金属的应用有关系

日本目前是世界第一大稀土消耗国，其稀土冶金水平世界第一目前的美日都在大力发展物联网，工业机器人大数据云计算，新能源这些都昰今后世界发展的重点从尖端专利申请我们就可以看出，美日现在到底在干嘛

大数据分析的专利目前基本被美国IBM、微软、日本日立、NTT、富士通垄断。美日在抢占物联网的技术、专利目前近半日企都开始应用物联网技术。

工业机器人一直都是日本的天下也是今后第四佽工业革命的重点。

所谓核心技术比的就是长期积累投入时间早晚，工业底蕴看看美日目前在干嘛，就能知道今后世界的发展方向

朂后，小析姐有话要说！

古语说得好落后就要挨打，所以要想维持住我们中国泱泱大国的国际地位只有奋起直追，多多拿下属于我们洎己的核心技术才行

（来源：锐动源，小析姐编辑整理）