Dreams of Young Generation and Science & Technology

年輕人的夢想與科學技術的夢想

獨立行政法人科學技術振興機構 理事長 北澤宏一Koichi Kitazawa

0907-0908 台日科技高峰論壇

國際夢想比較 高中生夢想調查「你認為對人類而言，21世紀是否將是充滿希望的社會？」

“ Do you believe in the better future in 21C?”高中生 中國 89％

美國 63.5％ 台灣 ？

韓國 63％ （法國 65％日本 35％ Sofres統計局）

人生目標（Motto of life）：

日本高中生主張「快樂度過每一天」“I wish I live easy life every day”

1999（財）日本青少年研究所「4國的國高中生對象意識調查」

2006年9月週刊 Diamond封面(Diamond weekly)

有3萬名國中生（比例約為65％）

表示自己的父母都沒有明確的人生目標市進學園調查

父親被裁員 兒子是飛特族 (Freeter)

大學或高中畢業時，正是泡沫經濟崩潰後的超就職冰河期，這時的年輕世代無法順利就業。在同一個時期，因為企業裁員而失去工作的中高年世代。正巧為父子關係的此世代，本刊稱之為「悲慘世代」。所謂悲慘世代，亦可稱為無法成為正式員工，或無論如何努力工作仍無法致富的「窮忙族（Working Poor）世代」。他們哀嘆著大多數的非

正規雇用者只能領取低廉的工資，不斷抱怨無處發洩的不滿與對未來的不安。目前在所有受雇者當中，每3個人就有1人是非正式員工。若

不正視此一問題，今後甚至可能妨礙資本主義經濟的健全發展。本刊‧池富 仁、鎌塚正良、小出康成、清水量介、松本裕樹

週刊Diamond 2006/09/02

0

500

1000

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2000

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4500

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

ＦＹ

政府投資額（Ｍ＄

）

日美歐的nanotech預算變化：典型範例

20C末

貿易摩擦

技術摩擦

智慧財產權競爭

21世紀

初期R＆D邁入mega競爭時代

各國R＆D費增加→

邁入innovation時代

日本在大小戰爭中耗盡國力

→日本衰退←GDP飽和

空有技術卻無法獲得投資自2006年起的21世紀第5期5年計畫

邁入創新的時代←說明責任

全球正邁入21世紀初期R＆D mega-competition時代

1

日本

美國

EU

其他

日本的GDP變遷 1955～

0

100

200

300

400

500

600

1955 65 75 85 95 05

〈單位：兆日圓〉

“GDP飽和時代”

參考資料：①由數字來看日本的100年 國勢社②內閣府「國民所得統計」「國民經濟計算」等

泡沫經濟瓦解

9.3％58－73

高度成長期

東京奧運

石油危機

戰後時期結束

4.5％74－84

穩定成長期

日本第一(Japan as N

umber O

ne)

GDP停滯？

→失業者擴大

• 社會合理化：每年2％左右

（歷史平均）

• 成長率2％以下→失業率增加

→蕭條感

國民必須購買全新的價值

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

經濟成長率年度變化（％）

（年度）（資料）內閣府

95年以後採連鎖方式推估。國民經濟計算確報及1994年以後溯及修訂結果（2007年8月公佈）

741965 85 90 2000

提升勞動生產力～年2％

景氣蕭條

景氣蓬勃

失業人數增加90-00

2％-

0

1

2

3

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5

6

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8

9

1975 80 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 9920

0020

0120

0220

0320

0420

0520

0620

07

日美失業率的年度變化（％）

（年）

（資料來源）日本：總務省統計局「勞動力調查」美國：U.S. Bureau of Labor Statistics

美國

日本

失業人數增加

90-00

中國

韓國

日本美國

EU五國

主要國經濟成長率變化

0

2

4

6

8

10

12

14(%)

1961-65 66-70 71-75 76-80 81-85 86-90 91-95 96-2000 01-05

（年）（資料來源）WDI（91年前的西德為OECD）內閣府

EU五國：英國、德國、法國、義大利、瑞典

“高度成長期”

“穩定成長期”

“GDP停滯期”

備註：根據PPP（購買力平價）的換算金額資料：OECD： “Main Science and Technology Indicators”

US

EU15Japan

政府科學技術相關預算比較 1988-2006包含國防研究費

美國

預算（百萬美元）

年度

提升GDP：創造第4種價值

• 第3種為止的價值 第1次－第3次產業

優渥的時代

物資過多的時代 全部飽和

服務過剩的時代

• 第4種價值 環境與心靈､夥伴

• 減少物資→再生

• 充實家庭及夥伴活動 文化空間

• 清潔能源、水

• 和平、文化交流

出口

進口泡沫經濟

前川報告

1986年以來的22年間

貿易黑字約為10兆日圓/年

日本的進出口年度變化（兆日圓）

出口

進口

資料來源：財務省貿易統計

日本的對外淨資產

-50

0

50

100

150

200

250

300

1973 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 01 03 05 7

（年）

（單位．兆日圓）

對外淨資產

超越英國參考資料：財務省調查「日本對外資產負債餘額」

80 90 00

主要國家的對外淨資產（對GDP比）

日 本 250兆2,210億日圓 （2007年底） 48.5%

德 國 107兆5,715億日圓 （2007年底） 26.4%

中 國 78兆7,510億日圓 （2006年底） 23.4%

香 港 61兆6,548億日圓 （2006年底） 273.0%

瑞 士 55兆2,187億日圓 （2006年底） 116.5%

法 國 13兆5,900億日圓 （2006年底） 4.8%

←? ? ?

圖3 日本的貿易收支與日圓／美股行情

（註）通關統計資料的貿易收支（3個月移動平均）。截至2007年5月止。

（資料來源）根據Data Stream、日本財務省資料，由野村證券金融經濟研究所製成

（與前一年度相較，數值次序相反：％）

日圓/美元行情：與前一年度相較（左軸）

（年率．兆日圓）

貿易黑字擴大

貿易黑字縮小

日圓升值

日圓貶值

日本貿易收支（右軸）

消失的90年代

泡沫經濟期

10兆日圓

由貿易立國轉為海外投資立國！！

日本的所得收支

（資料來源：財務省 國際收支狀況）（兆日圓）

（年度）

1959 69 79 89 99

貯蓄

負債

2007

200400600800

10001200140016001800

資料：2007年版國民生活白皮書

儲蓄與負債的全家戶平均（萬日圓）

（年）

2000年前個人儲蓄增加

2000年以後企業利潤增加

2000年以後國民儲蓄減少儲蓄

To have dreams in the futurefor the youth

1) Remove the fear for unemployment2) Provide targets for challenge

global problems, high level research3) Provide opportunities for challenge

Science Olympics, etc for children attractive research topics for students

4) Share dreams with the youth by communication

新的日本病

活力十足赴外地工作的父親不願意回到

老家

海外：（父親） 企業

老家：國民、政府

Domestic demand and unemployment

• 2% GDP growth needed to sustain employment• (export) – (import) = $1000 per capita

for 22 yrs for Japan ← exchange rate• Manufacturing companies

→ foreign production sitesCompanies can be prosperous but not the country,

but not the people, but not the government

Why Japanese GDP has stopped its growth?

Big deficit of the government

Japan• ～$10M per person deficit of the government• ～$2.5M overseas assets per person

endless increase of overseas assetexchange rate set to adjust trade surplus

at $100B/yr (or $1000 per person)• Saturated GDP since 1990• Increase in domestic consumption needed• How to create positive domestic consumption?

Sahara solar breeder planIs it a crazy idea ?

Saharadesert

Africa

The

Nile

Solar Breeder

PV

PV

SiO2

C(Wood)

PV

Solar breeder plant (initial plan)2MW/2 yrs (Si 10t/yr)

PV plants to make SOG-Si and solar cells using resources ( SiO2, etc.) and solar power in the desert

PV from 4% of desert area can cover the energy need in the world

Electric energytransmission network

HTSC cable can carryelectricity far more efficiently

than Cu at liq. N2 temp.

OranAlexandria

• Water for green villages• Made in Africa energy

ODA helps increase GDP.

PV and SC: Past and future global clean energy super highway

Clean energy super highwayby PV and HTSC

GENESIS : GENESIS : First proposed byFirst proposed by ＫｕｗａｎｏＫｕｗａｎｏ (1989)(1989)

Discovery of superconductivity in Hgsc-Si solar cell （Pearson） 1973 1st oil shockDiscovery of a-Si:H (Spear)

1979 2nd oil shockProduction of a-Si solar cellDiscovery of HTSC Global warming undeniablePV Road map towards 2030 （PV2030）(FIT started in Germany) 2002 Kyoto protocolGW scale PV annual productionGW scale PV annual productioncc--Si shortage Si shortage 2008 G8 summit @2008 G8 summit @ToyaToyaEU and East Asia lead world PV market EU and East Asia lead world PV market 2009 G8+5 Academies2009 G8+5 Academies’’

1904195419751979198019862002200420072010

2030

Role models of scientists

• 4 Nobel lauriates 2008• Yamanaka iPS stem cell (Kyoto Univ)• Hosono high temperature superconductor

(Tokyo Inst of Tech)

Challenging research topics

• ex. technology for Low carbon society, infectious disease, water,

• ex. Photo-voltaic cells1970’s MITI Sunshine Project:

progressed PV technology 6% to 18% (from hobby to energy)

• METI failed in market creation policy.

PV trend in the world目前的努力

案例之一：

太陽電池

全球的能力已足以打造一座核能發電廠。

今後希望更進一步擴大至數十倍。

不使用人類的胚胎幹細胞，是否就無法實施再生醫療？

全球觀點分為兩大派

天主教日本

科學是否可帶來解決之道？

發明了可回溯到細胞分化期的時光機！

PbNb NbC

NbN Nb3Ge

MgB2

LaBaCuO

LaSrCuO

YBaCuOBiCaSrCuOTlCaBaCuOTlCaBaCuOHgCaBaCuO

HgCaBaCuO（High-Pressure）

Hg LaFePO

LaFeAs（O,F）

LaFeAs（O,F）（High-Pressure）

??

19111986

2001

2006

2008

（Gd,Th）FeAsO @56K

液態氮溫度

‘122’

FeFe

‘1111’

‘111’

‘11’

陸續發現新結晶構造

上部臨界磁場Hc2 > 50 T

（Nb3Sn： ~20T）

細野秀雄教授（東京工業大學）提出的鐵類高溫超傳導體

Onnes Bednorz Muller

1913物理學

1987物理學

細野教授

全球各地的HOSONO工作小組預定計畫 （最近1個月）發現：2008年2月22日 JACS、發表特別出版品、ERATO-SORST

2008.03 檢討新專案的必要性1週後 中國科學院物理學研究所發表論文：更高的臨界溫度

中國：IOP,BeijingInt. Workshop “Iron（Nickel）-based Superconductors”

10/17-19http：//lecp.iphy.ac.cn/meeting/index.htm

德國：IFW, DresdenInt. Workshop “Physics and Chemistry of FeAs-based Superconductors”

10/27-29http：//www.ifw-dresden.de/institutes/iff/events/events/feas-workshop/feas

■DFG正式推動專案

美國1：Princeton（Bob Cava）Iron-based High Temperature Superconductors

11/13-14http：//www.physics.princeton.edu/pcts/hitc/hitc.html

美國2：Univ. Maryland（Laura Greene）ICAM Workshop on Fe-pnictide and Related Superconductors

11/16-17http：//icam-i2cam.org/conference/FeAs08/

細野大陸的範圍內容為何？今後77K？

LaFeOAs55Ｋ

7、8月挪威阿姆斯特丹

東京工業大學 細野秀雄教授

ERATO「透明電子活性專案」（1999年10月~2004年9月）

SORST「活用透明氧化物的奈米構造，開拓功能並展開運用」

（2004年10月至2010年3月止（預定））

由隨手可得的物質創造出功能性材料 發掘未開拓物質系中蘊藏的新功能

透明非晶矽氧化物半導體的開拓刊登於2004年雜誌「Nature」等

日本：在Canon與凸版印刷著手開發研究前（開發有機

發光二極體顯示器及電子紙張驅動電路用電子元件）

韓國：三星電子 → 開發出IGZO氧化物TFT面板

（細野小組擊出的「3支全壘打」）

發明通電的水泥刊登於2003年雜誌「Science」等上

隨手可得的物質（氧化鈣及氧化鋁）

著眼於物質持有的特殊構造

在室溫．大氣中穩定：考慮應用於冷電子放射槍上

發現新的高溫超電導物質 因化學處理改變的C12A7電氣性質與顏色

InGaO3 (ZnO)5 透明電晶體

鈣處理時間

絕緣體 導電體

時間

39th International Physics Olympiad Hanoi (Vietnam) July 20 – 29, 200882 countries

育英型

以高中生以下之學生為對象的國際科學奧林匹克

• 數學 ．．． 1959年起（日本自1990年起參加）

• 物理 ．．． 1967年起（日本自2006年起參加）

• 化學 ．．． 1968年起（日本自2003年起參加）

• 資訊 ．．． 1989年起（日本於1994～1996年參加、

2006年起重新參加）

• 生物 ．．． 1990年起（日本自2005年起參加）

• 天文 ．．． 1996年起（日本未參加）

• 地球科學．．． 1996年起（每隔1年舉辦一次。日本預定08年參加）

寺子屋、大師陣、10,000人目標？、野依、江崎．．．

• 日本學生科學賞（Wikipedia） 15,000人以國高中生為對象的自由研究競賽。

「科學甲子園」。讀賣新聞社主辦。

• 青少年的科學祭典 1992年～

在會場內展開各式各樣的實驗與工作

有機會接觸真正科學的體驗型活動

日本全國每年1次 以縣為單位的網絡

地區志工、各大學、地方政府

中心：科學技術振興基金會

• 科學集會（Science Agora）（為期3天、第3屆、2,000人）

互動者（Communicators）的祭典

21世紀日本的復活

• 重新揭示日本的理想：環境與教育• 吸引企業活動回流至日本國內

Globalization：企業選擇國家的時代

• 政策由社會價值轉為經濟價值• 擴大內需＋企業的日本國內回流對策＋技術實裝• 擴大進口• 亦擴大出口（但減少盈餘）• 對全球的貢獻 對年輕族群拋出挑戰性課題• 對兒童的理科教育 課外教育

21世紀日本的遺產

• 積極因應環保問題

solar tech, hybrid car to EV

Superconducting MAGLEV

GENESIS （Sahara Solar Breeder）

Recycle technology