疫苗生技、半導體、量子技術關鍵3領域 日本拚創新 2025達成產業新願景

能力雜誌 2021/05/10 14:12(41天前)



文/李世暉 圖片提供/達志影像】


2021年3月26日,日本內閣閣議通過「第6期科學技術創新基本計畫」,擘畫了未來5年日本的科技與產業發展重點與方向。依據1995年通過的《科學技術基本法》第9條規定:為振興科學技術,日本政府必須推動整合的科學技術計畫。此後,每隔5年公佈的《科學技術基本法》,即成為日本科技政策的最高指導原則。

透過對日本「科學技術基本計畫」的解讀,不僅可以了解未來日本科技與產業的發展重點與方向,也可以藉此思考台灣相關措施與作為。例如:2016年公佈的「第5期科學技術基本計畫」中,日本政府提出了「Society 5.0」(社會5.0)的概念,宣示日本將以AI、IoT、大數據、5G等技術為核心,建構「超智能社會」。影響所及,台灣政府也參考「社會5.0」的概念,進行了科技政策與產業的相關討論。

指導未來5年(2021~2025)日本科技與產業發展的「第6期科學技術創新基本計畫」,主要是透過三個部分呈現。第一部分是基本思維,包括了對國內外情勢的理解,以及對過去政策結果的檢討;第二部分是落實社會5.0的科技與創新政策,包括建構安全與安心的強韌社會,以及開拓價值創造的能力;第三部分則是強化科技創新的政策機制,提昇科技創新領域的政策位階。

在第6期科學技術創新基本計畫的草案完成之後,日本內閣府特別於2021年1月20日起,公開徵求意見回饋。由於基本計畫中的社會5.0概念,涵蓋的範圍相關廣泛,因此包括政府部會(文部科學省、經濟產業省、總務省等)、大學法人(國立大學)、企業團體(產業競爭力懇談會、經團連等),均對此提出意見書。

2025年前 主攻3大科技應用

值得注意的是,過去日本科技政策所設定的目標太過抽象,雖然有明確的政策背景與問題意識,但缺乏具體的政策指標,導致產業界難以配合。以經團連提出的意見書為例。經團連一方面針對結合永續發展目標(SDGs)、延續社會5.0的第6期科學技術創新基本計畫給予正面的評價,另一方面也指出,在科學技術落地應用領域,必須建立說明與預測機制,每年須進行重點的檢測與更新;而產業競爭力懇談會更是在各個重點領域中,提出應強化與推進的具體項目。

在第6期科學技術創新基本計畫草案的基礎上,日本政府參考社會各界的意見後,規劃了未來5年日本科技應用的重點產業領域。包括AI技術、生物科技、量子技術、材料科學、醫療健康、宇宙、海洋、食糧/農林水產等。其中,又以材料科學、生物科技與量子技術為關鍵領域。

關鍵領域1》材料科學

過去幾年的中美貿易與日韓貿易的衝突過程中,半導體一直是被各方提到的重點產業。在半導體的生產製程(IC設計、晶圓製造、封測)上,台灣與韓國扮演極為關鍵的角色;但在關鍵材料與生產設備上,日本則是最重要的國家。特別是與半導體相關的材料科學,日本掌握了半數以上的全球市佔率。

例如:依據日本新能源產業技術總合開發機構(NEDO)的統計,日本的矽晶片佔全球的62%、光阻劑佔全球的84%、塗佈機/顯影機佔全球92%、針測機佔全球的95%,而晶圓切割機更是幾乎全由日本企業提供。除此之外,決定未來汽車產業競爭力的電池技術,也與材料科學相關。因此對日本來說,如何維持進而擴大在半導體、汽車領域的競爭力,必須由政府來主導日本材料科學的發展。

關鍵領域2》生物科技

2019年12月開始出現的新型冠狀病毒(COVID-19),於2020年3月11日進入全球大流行。為了因應新冠肺炎疫情,主要國家紛紛將資源投入疫苗的研發與生產。日本也特別在生物科技領域提出生質素材的研發、第一級產業的永續生產,以及智慧生技產業環境的完備等政策方針。特別在智慧生技領域,日本政府深切理解到,由於缺乏大學研究體制與企業之間的合作平台,產學之間的聯繫不足,導致日本在新冠肺炎疫苗開發進度上落後。例如:截至2021年3月22日為止,日本國內共有4組團隊正在進行新冠肺炎疫苗的研發。其中只有AnGes/大阪大學的團隊進入第3期臨床試驗,預計於2021年秋季委託Takara Bio生產疫苗。而鹽野義製藥、第一三共/東京大學、KM Biologics/東京大學等3家團隊,目前還停留在第1期與第2期試驗。

關鍵領域3》量子技術

在日本的科技政策中,將量子技術定位為「對全球社會、經濟、產業、安全保障帶來重大變革的革新技術」。其中,在量子電腦、量子測量、量子通訊/密碼等領域的技術研發,是左右日本國家未來競爭力的關鍵。日本企業在量子電腦領域落後美國、中國,但以產官合作的模式,結合產總研、NEC、東芝、日立、富士通等國家研究法人與企業,積極投入量子模擬的技術研發。值得注意的是,東芝以其全球最快速度傳輸祕鑰技術,已進行到量子加密通信的實用階段,並在美國啟動金融機構的通信服務。

產官+產學跨界 日本加速升級供應鏈

另一方面,在第6期科學技術創新基本計畫的支持下,日本企業也開始加速其產學合作、產官合作的進程。以前述的3大重點領域為例。全球半導體的光阻劑,主要由日本的5家公司提供。分別是JSR、東京應化工業、信越化學工業、住友化學與Fujifilm。居於業界首位的JSR,不僅在2017年即與慶應義塾大學共同設立醫學/化學研究中心,更於2020年5月與東京大學物理系設立CURIE協創據點,以產業的研究資源結合大學的研究能量,尋求物理與化學結合的未來材料科學。

在生物科技領域,由大阪大學森下龍一教授創辦的基因療法公司AnGes,於2020年3月與大阪大學組成團隊,研發對抗新冠肺炎的DNA疫苗。AnGes研發的商品,原本是與基因編輯療法有關的小分子藥物。在日本政府的支持下,AnGes結合日本關西地區的大學、企業與政府研發機構,率先於2020年3月投入新冠肺炎疫苗的研發,預計將於2021年秋天推出從研發至生產均為日本製的疫苗供應鏈。

而在量子技術領域,東芝在2003年開始進行量子加密技術(QKD)的研究,其量子密碼傳輸速度於2010年達到1Mbit/秒(兆位每秒)速度,2017年更達到10Mbit/秒。2020年1月,在日本政府的支持下,東芝與東北大學成功完成以「量子密碼通訊」傳送人類基因組完整數據的實證試驗,24人份的完整基因在3分30秒內傳送完成。此一試驗確認了量子密碼技術的實用性,東芝更於2021年推出2種量子加密系統服務,分別是「多元QKD系統」(傳送距離較短,但可使用通訊用光纖)與「長距離QKD系統」(傳送距離較長,但須用SM光纖)。面對全球200億美元的量子密碼市場,東芝進一步強化其與日本政府、大學之間的合作。

對台灣的企業來說,理解日本未來5年的科技創新發展重點,是進行經營策略選擇時的判斷依據之一。這是因為,包括半導體在內的多數台灣企業,都與日本供應鏈的發展有關。當日本的供應鏈出現變化,或即將出現變化,台灣的企業就必須思考因應之道。而主導我國科技創新發展的政府部門,也可透過對日本第6期科學技術創新基本計畫的解讀,制定適合我國科技創新與產業發展的藍圖。(本文作者為政治大學國際事務學院教授)


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