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????日本的研發實驗室在為創造 21 世紀而忙碌。讓我們做好準備，迎接機器狗、視像移動電話、電子墻紙和更多的發明吧。

????作者：安東尼?保羅（Anthony Paul）

????如果你開始認為日本業已失去了在產品創新和全球銷售方面的天賦，別忙，請再考慮一下。無論日本目前的經濟狀況下滑到了何種水平，其研發部門以及企業還遠沒有沒落到這種地步。

????尚處在研發階段的日本發明創造，到 2010 年時將徹底改變我們的行為方式，包括做飯、看電視、上網、閱讀雜志、選購燈泡以及看病。到 2020 年或 2030 年──日本研發界的一些權威人士已經在為這一天的到來積極備戰了──發生的變化可能會讓人為之瞠目：能夠以微波形式放射電能巨型的軌道太陽能板；安裝有高速磁懸浮電梯的 300 層摩天大廈；能夠讀取你大腦中存儲的信息的計算機。全美日本問題研究會主席埃里克?布洛克（Eric Bloch）警告說：“在許多尖端技術領域，日本公司仍然與以前一樣處于領先地位。如果美國驕傲自滿，低估日本，我們會發現自己將再次陷入 80 年代初曾面臨的困境，那個時候，舉國上下自滿情緒甚囂塵上。”

????在美國專利局可以找到日本人極富創新能力的跡象，1998 年，專利局共向日本人頒發了 32,119 項美國專利，這比日本前一年獲得的專利數增長了 32％。德國人是僅次于日本人的外國專利申請積極分子，但日本人獲得的專利數是德國人的三倍都不止。（美國人獲得了 90,704 項專利。）

????就在去年最後幾個月，日本的公司和研究機構又宣布了多項產品和研究的重要突破。三菱公司（Mitsubishi）發明了世界上首例人造彩色視網膜：裝配有這種視網膜的照相機為攝影師控制圖像中所展現的內容賦予了前所未有的施展空間──例如，一張足球運動員踢球的照片可以被加工制作成一張只有足球的照片。日立公司（Hitachi）找到了將兩片 256 兆的內存芯片摞在一個包裝中的方法，這使得個人計算機、工作站和服務器的內存得到了極大的擴展。日本電氣公司（NEC）首次展示了一項重要的電路裝置，這是發展下一代超級計算機的第一塊基石。再經過十年左右的發展，航天和其他高級科學研究機構使用當前的超級計算機花費數萬億年才能計算出的結果，未來的“量子計算機”只需幾分鐘便能完成。日本東北流體科學研究所正在設計一種利用太陽能發動的火車，但是必須等到 2020 年才能見到這種火車的樣機。

????本文中主要介紹的一些產品，如顯示屏呈平面的電視機、視像移動電話等，只是剛剛推向市場，它們將是一長串令人為之心潮澎湃的新產品中的先行者。其他產品──如計算機化的電冰箱，它能在牛奶不夠時通知你，然后向當地的超市發送一份牛奶定貨單──都還只是發明家眼中閃現的亮點。發明家們不能保證這些產品在推出時不會失敗。即便如此，文中所談論到的新鮮玩藝兒和小發明都是些令今天的日本科學家和工程師們真正興奮不已的東西。

????要想理解日本對創新孜孜以求的態度，請到未來技術研究所（它的首字母縮寫是 Iftech，“如果技術”。）來，這個研究所成立 28 年來盡管鮮為人知，但卻極具影響力。在位于東京的一座不起眼的建筑物里，主管高橋菊田和 50 名員工一起進行調查，以幫助整個日本工業界對本國或全球的技術進步及其影響了然於胸。每隔四年未來技術研究所就要對全國 4,000 余名對象做一次調查，以確定各實驗室可能會在哪一年取得研究突破，以及距離一項新產品的出現尚有多長時間，調查的對象包括日本的重要企業首席執行官、研發部經理、科學家、工程師以及一些五花八門的幻想家。有時這個智囊庫也會失算。高橋菊田向《財富》雜志承認：“我們的預測中漏掉了互聯網，在 1992 年的調查中我們甚至沒有把它收入目錄。”不過未來技術研究所的許多預測基本上還是準確的，它們為日本工業界和科學界描繪了未來 30 年的發展藍圖，其價值無法估量。

????未來技術研究所的調查涵蓋了諸多領域，如電子、信息、交通、保健、醫療和福利。尤其是福利方面的調查，極大的影響了日本消費性電子產品的開發。全日本 4,400 萬個家庭中，約有三分之一的家庭中至少有一位成員的年齡在 65 歲甚至更大。這些家庭中幾乎又有一半是完全由老年人組成。日本研發部門的工作人員正忙于為這個日益擴大的市場研制大量新產品。在美國，由于第一批戰后生育高峰期出生的人也正一天天臨近 60 歲，因此美國也有一塊相類似的市場。

????有許多產品都是將現有的裝置重新設計，以適合老年人的需要，例如簡化家庭用品的操作，加大它們的型號，但是，也有一些產品完全是新的發明創造。東京大學和位于橫濱的生產商 Sivax，聯合為腿部反應能力較差的司機研制出一種電動車：該車名為“卡普”（Kappo，日語為“走路輕快”之意），它的剎車和車擋均為手動操縱。在去年最後幾個月中，一種可以為老年人充當伴侶的機器人熱潮風靡日本市場，而且還有更多機器人尚處于研究生產當中。NEC 公司的 R100 機器人被稱為是“具有態度的機器人”，它第一次與你見面時，便會給你拍攝 250 張照片并將之存儲于數據庫中，根據這一數據庫 R100 就能在以后的會面中辨認出你來（R100 機器人另外還能記住九個人）。R100 機器人可以牢記你對它的態度──溫和還是不友好──然后做出相應的反應。R100 機器人的數據庫中還存有 100 余條會話短語，這使它能夠進行簡短的會話。

????松下電子公司（Matsushita Electronic）正在開發一種名叫“塔瑪”（Tama 是日語中一個常用的貓名）的機器人。與 R100 一樣，塔瑪能夠根據主人對待它的態度培養出自己的個性。這個 11.8 英寸長的小家伙知道包括問候語在內的 55 條短語，它能報告天氣和從當地社區收到的一些有用的信息，當其主人發生任何不測時，它還能向安全監視中心發出警報。塔瑪要到 2001 年才會在市場上出售（估計在日本的零售價為 450 美元），不過，許多其他樣式的機器寵物已經出現在日本國內市場。

????去年 6 月，索尼公司（Sony）向公眾展示了一只名叫“愛寶”（Aibo）的機器狗（這個名字的頭兩個字母代表人工智能之意，名字本身的意思是伙伴）。愛寶能說話，可以揮舞它的爪子，會踢球，而且與 R100 和塔瑪一樣，愛寶也能培養自己的個性。盡管愛寶的標價高達 2,200 美元，第一批在日本上市的 3,000 只愛寶機器狗在 20 分鐘內就被搶購一空，同樣一批在美國網上銷售的愛寶機器狗吸引來無數訪問者，以致服務器發生鎖機而無法工作。索尼公司計算機科學實驗室的主管土井藤氏說：“80 年代到 90 年代是數字計算機時代。現在我們即將跨入數字生物時代。”土井認識到，這些早期的“娛樂型機器人” 和其他一些產品最終會發展成為能夠提供多種家庭日常服務的電子侍仆，它們尤其適合老年人使用。

????日本年輕人的家庭同樣不會被忽略。此刻，要了解年輕人如何在未來生活，最便捷的方法就是去參觀松下集團設在東京的研發中心的宏偉大廳。這里展示的樣板房有個不太雅致的名字：家庭信息基礎設施。

????這座設施的中樞是一臺被松下公司稱作家庭服務器的裝置，它是下個世紀計算機化家庭中數據存儲和檢索的神經中樞。目前這座設施中所展示的還只是模型，松下公司真正的產品在近一年內還不會出現。但是，NEC 公司生產的一套相類似的系統 GigaStation，已于去年 9 月上市銷售。該產品有 10G 的存儲量，能夠儲存電視臺、有線電視播出的或者是錄影帶上的電視節目，然后可根據需要重新播放。（GigaStation 在日本的零售價為 3,600 美元，目前 NEC 公司還沒有在美國銷售該產品的計劃。）

????大部分主要的消費性電子產品公司都在開發與家庭服務器和 GigaStation 相類似的盒子。夏普公司（Sharp）副總裁兼研發集團副總經理小林勉說：“毫無疑問，家庭服務器，不管各個公司如何稱呼它，將成為下個世紀頭十年中最具爆炸性的產品之一。”

????當松下公司的家庭服務器在 2003 年出現時，它將比那些僅供娛樂的產品具備更多的信息存儲和檢索功能。這些產品和服務有一部分還會改變人們的生活方式──當然會增加一些費用，對于這些變化并不是每一個家庭都能接受的，但是松下公司似乎要致力于進軍這片未知的市場。

????家庭信息終端（HIT）。這臺外形好像個人計算機的監視器可以顯示所有重要的家庭事務：家庭成員的日常安排、健康記錄以及銀行賬戶。這臺終端還與下述四臺具有劃時代意義的產品相連接:

????“網絡電冰箱”和“網絡烤爐”。電冰箱將不再只是單純的冷藏裝置，它能夠識讀所有存儲于其中的商品外包裝上表示商品種類和數量的條形碼，并且通過電冰箱與當地超市之間建立的數據連接自動定購新的物品。按下家庭信息終端上的幾個按鍵，就能指示這種電冰箱（或者是同樣與網絡連接的烤箱）通知一個家庭烹飪網站冰箱里有哪些食品。幾秒鐘之后，家庭信息終端的監視器上就列出了所有可供烹調的菜譜。另外再按下幾個按鍵，顯示屏就指示你如何制備食物，幫你調控烤箱的溫度，直至菜肴烹飪完畢。

????松下公司的家庭信息終端和烤箱最早會在今年上市。不過夏普公司已于去年九月開始在日本銷售它的 RE-M210（售價約 900 美元），據稱這是“世界上首臺與互聯網相連接的微波爐”，它能夠接入該公司的智能烹飪網站，獲取其中的 400 余個菜譜。（該產品定價高是日本推出首批新產品的一般做法，在日本似乎總有一小部分富裕的消費者愿意負擔高昂的費用，以獲取成為一項新產品的最早使用者的特權。）

????“網絡馬桶”和“網絡醫療箱”。松下公司今年將上市銷售這兩款相關產品：健康監視馬桶和計算機化的醫療箱 VitalSignal，它們可以向你當地的診所和你的家庭服務器傳輸一連串的個人數據。馬桶的坐墊能夠讀出你的體重、身體中的脂肪比率、體溫和血壓，到 2003 年它還能夠檢查小便中的蛋白質和葡萄糖含量。

????VitalSignal 醫療箱放在家庭信息基礎設施的臥室中，它其實是一個塑料公文包，里面裝著大家熟知的物品，如血壓儀和體溫計。不過其中還放置了一些 21 世紀的小發明。把一個鋼筆狀儀器上附著的針頭扎入你的手指，你便能讀出自己的血糖含量，并將這一數據傳給你的診所。一個內置式的視像電話使你可以面對面看醫生。假設你患了感冒，只需將一根頂端裝有照相機的微型小棍放入口中，醫生就能在數英里之外檢查你的呼吸道。

????視像電話和其他通訊器件是另一個日本生產廠商激烈競爭的領域。今年 7 月，京瓷公司（Kyocera）開始向市場出售世界上首部視像移動電話 VP-210，這款移動電話能夠傳送、接收通話者的影像。到 2001 年春天（這個時間至少比歐洲領先一年，比美國領先二至三年），日本將成為第一個普及使用“第三代”電話的國家。

????第三代電話將使用一種稱為 CDMA（碼分多址）的新型無線寬頻技術。大約在 2003 年或 2005 年，松下、三菱電氣、NEC 和京瓷等公司將開始銷售一種非常薄、外形象錢包的裝置，其中包括一部普通電話（這部電話能舉行多個用戶之間的視像電話會議），一部傳真機和一臺與互聯網相連、最快傳輸速度能達到每秒兩兆的微型個人計算機。

????在這個傳輸速度下，閃電式上網、多個頻道的全息視像和即時數據下載都可以實現。換句話說，假如你是一位愛鉆牛角尖的信息資料查詢者，你可以在不到五分鐘的時間里把全部 32 卷《大不列顛百科全書》下載完畢。研究人員預計，手表大小的第三代電話將于 2010 年上市。這種有史以來最小的顯示器要求配以特殊的內容：日本移動通訊的巨擘 NTT 移動通訊和 CNN（《財富》雜志的母公司時代－華納下屬的公司）都已經開始測試第三代新聞服務，這種新聞服務能為新聞標題配以 20 秒種的電視畫面。

????如果日本的工程師們能夠如愿以償的話，那么人們很快就可以在超高清晰度的平面顯示屏上欣賞系列劇《海岸警衛隊》（Baywatch）了。平面顯示屏的革命可以追溯到 70 年代初。那時候數字手表最多能閃現黑色和灰色兩種顏色的數字。但是，當時在夏普公司任職的前大阪市立大學教授三戶佐內仍在研究，手表上使用的液晶顯示器（一種硅晶片與化學制品交成的“三明治”）能否改裝而用來閃現其他影像呢。

????現在幾乎所有的筆記本計算機上都在使用三戶佐內領導的液晶顯示器（LCD）研究小組的科研成果。采用液晶顯示器的筆記本計算機屏幕內存有化學物質，它們受電流影響后生成彩色影像。今天，世界上約 80％ 的筆記本計算機屏幕采用這種工作原理。三戶佐內發起的這場轟轟烈烈的研究革命還遠未結束：現在這項技術正在重新塑造電視機工業。

????自從電視機于 30 年代出現以來，體胖身沉、耗電量大的陰極射線管（CRT）一直是標準技術。由于這種顯像管要足夠堅固以支撐其真空狀態而不至于爆裂，并且還要頻繁地向一英尺甚至更遠處的一塊厚的電視屏幕發射電子束，所以這種陰極射線管監視器顯得笨重厚實。如果日本人在所謂的平面電視上的研究能一直保持目前的沖勁，笨重的陰極射線管很快便會成為歷史。

????在平面板的顏色變化、屏幕壽命以及側面的可視性上，還有待開發者進行更多的改進，不過，平面顯示屏的技術水平正逐步逼近陰極射線管。各家公司組成的聯盟正致力于開發至少四種不同的可替代陰極射線管的平面板，其中一些較早的版本已在全球銷售。富士通（Fujitsu）、日立、NEC 和松下在積極開發等離子顯像板，經過電離的氣體能在這種顯像板上生成彩色影像。佳能（Canon）和東芝（Toshiba）傾向于場電流發光顯示器，這種顯示器上的數百萬個微型電子槍使得電視屏幕上的畫面栩栩如生。三菱電子和德州儀器（Texas Instruments）合作開發數字光學處理器，這種處理器利用超微型的鏡子把數字化的光反射到平面顯示屏上。夏普公司和索尼公司（還有荷蘭的飛利浦電子公司（Philips））正在開發等離子液晶顯示器，這項技術進步將會使液晶顯示屏變得更大、更明亮。

????日本不遺余力地推進研究與開發，目的就是想在不遲于 2003 年的時候生產出只有一英寸厚，甚至更薄的電視屏幕，其重量也將相應大為減輕。這一年也是日本推出數字式地面電視（即數字電視信號的傳輸是通過傳統的天線而不是衛星或電纜）的時間。日本人堅持認為數字式電視將有助于增加平面顯示屏的銷量。生產商的基本思路是：既然你已經計劃轉用數字式電視，那為什么不買一臺帶平面顯示屏的呢？這個計劃會奏效嗎？平面顯示屏的日本生產商們信心十足，這種輕盈的新型電視將很快吸引數以百萬計的舊式電視機使用者改用新產品，根本不需要強迫他們。夏普公司的小林勉說：“一旦你欣賞過采用平面板的超薄電視之后，你再也不會掂記著那些使用顯像管的笨重電視了。”

????然而，采用平面板技術的電視僅僅是個開始。你觀看電視的方式和位置也將發生變化。奧林巴斯公司（Olympus）生產的頭戴式電視監視器 Eye-Trek，可以通過裝配在一個掌上照相機大小的調諧器上的天線來接收電視訊號。 Eye-Trek 可以像眼鏡一樣架在鼻梁上，它的兩個微型顯示屏可以展示與 62 英寸監視器一樣的影像（Eye-Trek 電視監視器在日本和歐洲的售價為 800 美元左右，在美國還沒有上市）。

????Eye-Trek 成為了頭戴式計算機的前身。但是，科學家們考慮的卻更遠。丹尼斯?諾邁爾（Dannis Normile）是派駐東京的一位工程師兼科普文章作者，他談到頭戴式計算機就像是一位“經驗豐富、知識淵博”的家庭總管。例如，它能從你的談話中感覺到你要吃午飯了。一個內置式的全球定位系統便會立即確定你目前的位置，隨即計算機便將有關的餐館信息輕輕送入你的耳中，或者在你的眼鏡上予以展示。諾邁爾說：“盡管這種裝置聽起來像是科幻小說中的東西，但實際上它們已經在研制中了。這些裝置裝配到你身上的速度遠比 50 年前真空顯像管和用銅線連接的計算機走向辦公桌的速度快得多。”

????影像革命還將引發出版業的革命。夏普公司的小林勉預計，到 2005 年“紙張型計算機”（也有人稱之為“電子紙”）便可問世，其塑料監視器的大小、重量、靈活性和清晰程度均可以與《財富》雜志媲美。計算機里的內容可以從互聯網上下載，而且通過先進的平面板技術，下載的內容可以像今天的網絡雜志一樣重新播放，但其清晰度更接近印刷雜志。目前夏普公司正在研究的另一種技術（不過在 2005 年或 2010 年之前似乎還不會投入生產）是將雜志的頁面內容下載到一臺大小、外形都酷似一支巨大鋼筆的投影機中。小林勉說：“你可以從筆的圓柱面中抽出屏幕（其方式就像抽出卷尺），裝在這個裝置側面的鏡頭能將縮小的雜志頁面投影到屏幕上。”

????到 2010 年，一種稱為有機電致發光材料可能會徹底改變屏幕生產技術。它的工作原理是這樣的：當把電場分布到一張如卡片般厚薄的聚合紙上時，這張紙便能發光，從而產生影像，但不會散發熱量。未來技術研究所的調查中提出一個可行的想法，叫做“情緒轉換電視”（其實就是“電視墻紙”），它能夠即時轉換房間中的氛圍。夏普公司一個促銷電視片便以這種設想為主題（這種產品距離真正上市銷售還有一段時間）：臥室的天花板變成了巨大的屏幕，上面展現催眠的圖像，星星在夜空中閃爍，或者是大群的羊兒放牧在草場上，等你來數一數。日本、美國、英國的科學實驗室都在爭相改進這項技術。去年 9 月，三洋電子公司（Sanyo Electric）和柯達公司（Eastman Kodak）展示了兩家公司聯合開發的一項裝置，這項裝置所采用的技術使人們對超薄屏幕產品有了匆匆的一瞥：世界上首次使用全彩色有機電致發光顯示器的數碼相機和個人數字助理。由于驅動這種輕巧的屏幕只需極少的能量，因而它使用小號電池，這就進一步減輕了它的重量，這項技術是移動設備上的一大飛躍。

????據說有機電致發光技術的一大障礙是要創造出各種不同的藍色，不過隨著科學研究的深入，這個難題一定會得到解決。畢竟，近期日本在解決這一電子學上難以處理的顏色的問題上傳出了令人振奮的消息。這其中還包藏著一個故事，它涉及到另外一項正在改變我們的生活（包括我們的財務預算）的日本產品：世界上第一支散發鮮艷藍色光芒的發光二極管。

????愛迪生發明的白熾燈能夠發光是因為它產生了高溫。與白熾燈相比，發光二極管是可以集中、激活電子束的半導體，它是電致發光而非熱力發光。發光二極管有各種不同的形狀和型號，不過最常見的恐怕就是用來顯示數字的儀器，如汽車的儀表板和航班起落顯示屏。最先用來制作發光二極管的材料能夠產生紅綠光，但就是不能生成波長較短的藍光，許多早期的科研努力都無法解決這一難題。一位年輕的日本科學家中村修二在 1989 年佛羅里達大學的休假期間開始進行科學試驗，經過四年的努力，他終于從氮化鎵制成的發光二極管中找到了答案。

????中村修二是位于偏遠的德島縣一家名為日亞化學品（Nichia Chemical）的小公司一名雇員。自從 1993 年中村修二宣布了他的發現后，由日亞公司申請了專利的氮化鎵發光二極管逐漸風行全球。盡管如此，發光二極管還不至于在一夜之間取代愛迪生發明的已被廣泛使用的白熾燈。發光二極管的生產成本依然很高：生產一個普通的交通用紅綠燈需要 500 個發光二極管，甚至更多，它們的造價要 200 多美元，而使用普通的白熾燈只需兩美元左右。不過發光二極管的使用壽命是普通白熾燈的十倍，而且耗電量極低，據說交通燈的成本在三年內就能收回。費城、斯德哥爾摩、悉尼和其他一些城市已經使用這項新技術。在 2000 年悉尼奧運會上，由成千上萬個發光二極管組成的大燈將為體育場館提供照明。由于發光二極管的發光強度可以強至日光都掩蓋不住的程度，所有它們還被廣泛應用在戶外廣告牌和高速公路的交通指示信號上。發光二極管的使用還被推廣到彩色復印機、掃描機和打印機中。日亞公司希望，由於發光二極管的產量逐漸增加，大規模生產的經濟效益很快將降低其價格。

????最近出版的《我們在燃燒：日本的企業家和電子時代的塑造》（基礎書屋，1999）是一部帶有修正主義觀點的歷史書，它的作者鮑勃?約翰斯通（Bob Johnstone）說，中村修二和他聰明的發明不失時機地提醒了世人，日本工業界仍然充滿了活力。約翰斯通坦言，在 90 年代初，他曾認為自 1945 年發展起來的技術創新精神只會出現在日本戰后的一代人身上。“因為我收集到的有關科研領域突破性成就的故事大部分都發生在 70 年代至 80 年代，”約翰斯通說，“所以我就在想這種創新精神是否就此開始衰退了。”然而 1993 年鮮藍色發光二極管誕生了，而且“完全是在日亞化學品公司自身的努力之下，沒有接受任何形式的政府幫助。”這使得約翰斯通重新回到了他早期的觀點上來：日本工業之所以能夠成功是因為它創造出了一流的成員，而不是像別人常常指責的那樣，日本工業界只是單純的政府委員會下屬的小組。

????約翰斯通說：“日本的創新動力最重要的源泉是人，而并不是政策。”這些被列為 21 世紀日本第一批出口的產品令人為之振奮，因為它們說明，擁有類似于夏普公司的三戶佐內和日亞公司的中村修二這樣優秀人才的國家依然還很活躍，決不能將之忽視。事實上，技術創新上的迸發一定能幫助日本從長期的經濟困境中解脫出來。約翰斯通提醒我們：“日本已經不止一次地展示了迅速復蘇的力量，尤其是當他們身處絕境的時候。”

????譯者：錢志清 王靜媛