纳米技术是横跨物理、化学、生物的交叉领域，是涉及原子、分子级微观世界的前沿科技，与材料科学和工程密不可分。它是“问题解决型”科技的基础之一，能够迅速回应社会期待。它能促进跨领域融合与发展，通过融合创造新兴产业。

绿色纳米技术受到世界各国高度关注，从基础研究到产业化的各个阶段，日本整体上与欧美并驾齐驱。但是，在当今全球化迅猛发展的时代，商业发展速度远远领先于科技发展速度。例如，因决策稍有迟疑，日本在太阳能电池和充电电池领域的市场领先地位已被中国和韩国抢占，而且两国在基础研究和应用研发方面也在快速追赶。日本科技振兴机构研究开发战略中心近期公布研发报告指出，为打开新局面，日本需要构建商业化与研发的良性循环，尽快实现容量为传统产品十倍、成本却仅为其十分之一的新一代充电电池等具有竞争力的产品的应用。日本在太阳能电池和充电电池领域的失利，也为日本在人工光合作用技术、功率半导体器件、绿色工艺催化剂等领域的基础研究敲响了警钟。虽然日本在这些领域的基础研究阶段处于领先地位，但是，如果在大型产学合作项目、研发基地建设、优秀人才培养等方面稍有延迟，优势就有可能在产业化阶段逆转为劣势。在研发中心建设方面，日本落后于欧美和中国。但在元素战略、稀土替代技术等涉及跨部门合作项目的领域，日本在各阶段均具有压倒性优势。就稀土替代技术而言，美国能源部已经推出了建立卓越中心的举措，德国积极利用计算科学，中国和韩国在努力追赶，而日本正在实施大型研发项目。

在生物纳米技术领域，日、美、欧在基础研究、应用研究和开发方面势均力敌。在纳米药物给药系统和生物成像领域，日本的研发具有较高的独特性和优越性。但在产业化方面，日本竞争力薄弱，这将导致日本在生物材料大规模市场应用方面出现应用研发能力下降的趋势。这背后的深层原因是法律法规滞后、风险投资企业环境不成熟等问题。中国和韩国虽然在基础研究、应用研究和开发的整体水平上与欧美和日本有一定差距，但由于能够在某一特定领域集中力量进行公共支持，实力迅速增强。例如，韩国的生物纳米器件即将在产业化阶段超过日本。

在纳米电子技术领域，日本总体上保持较高技术水平，但由于全球范围内研发基地和联盟正在发展，日本的未来发展前景不容乐观。特别是，在电力消耗极低的逻辑器件和存储器这一重要竞争领域，日本从研发阶段开始便已经落后于欧美，同时还面临着韩国和中国迅速追赶的压力。其根本原因是日本在半导体领域的竞争力下降。报告指出，为了打破落后局面，日本必须彻底变革产学共同开发体制，并立足长远发展和确保人力资源。在“扩展摩尔定律”（译者注：morethanmoore，也译作“超越摩尔定律”，其追求的是芯片功能多样化，这是微纳电子发展的重要方向之一，是节能建筑、智慧城市、智能交通等重要应用领域创新的基础。）核心技术方面，日本的基础研究达到世界先进水平，一些大型研究项目也在执行。但是，日本在未来实用化阶段存在问题，在以关键电路和系统设计为代表的更高层次的开发方面处于劣势。

在纳米技术与材料技术的共同基础，如加工技术、测量技术、计算技术方面，日本的基础研究水平具有世界水准，但产业应用方面还是首推欧美。日本确有领先欧美实现产品商业化的一些案例，如高分辨率、高性能的原子力显微镜，但是日本实验室中的测量设备和模拟软件多是外国产品，这是日本需要正视的事实。此外，欧美研究人员花费大量时间研发测量技术，而日本研究人员多止于发表论文的基础研究。

日本纳米技术发展面临的三大挑战是：推动研究成果尽快向社会推广的政策措施不成熟；推动技术融合的官产合作机制存在问题；科技界的思维方式也存在问题。对于日本将来的政策制定和研发项目设计，以下战略视角非常重要。

重视纳米技术系统化。纳米尖端化、纳米融合化和纳米系统化作为三个技术时代共同发展。纳米系统化是指通过集结各项要素产生高级系统功能，再与其他技术相融合走向产业化的过程，这是贯穿于整个报告的核心思想。报告认为，过去十年，通过纳米尖端化和纳米融合化的多层次发展，日本已经具备优势。目前，日本在纳米技术领域已经取得了重大成果及经验，纳米系统化的时机已然成熟，日本应当开发相应技术，响应社会期待。

加强“设计型”研发。为了切实响应社会期待，提高设计能力至关重要。为了缩短技术创新周期，应当更加重视设计型研发。报告建议，为推进需求导向型研发，日本需要将社会期待展开成若干根据科技划分的功能需求，然后在众多制约条件下设计能够满足这些功能需求的结构和材料。换言之，今后应把强化设计型研发作为制定纳米科技政策的原则。