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日本两项新发明影响深远

来源:经济参考报 作者: 时间:2010-01-22

 
 

    日本是一个科技发达国家,每年都有不少新的发明和专利技术产生。日本发明协会等机构每年也都要通过评选,对那些影响社会经济生活的发明和专利技术进行表彰。2009年,获得“内阁总理大臣奖”的“纤维强化复合材料(FRP)热熔接技术”和获得“日刊工业新闻社奖”的“超急速冷冻方法与装置(CAS)”值得一提。

  超急速冷冻:让金枪鱼卖出天价

  日本发明振兴协会主办的第34届发明大奖日前公布,日本ABI股份公司社长大和田哲男开发的“超急速冷冻方法与装置(CAS)”摘获“日刊工业新闻社奖”。
  于1975年创设的日本发明振兴协会发明大奖旨在表彰中小企业的优秀产品和技术,促进日本科技产业的发展。此次获奖的CAS设备在冷冻食品时,可以保护细胞在冷冻过程中不受损害,解冻的食品与冷冻前保持几乎相同的新鲜度。该发明在食品、医疗等领域有广阔的应用前景,有望对人们生活带来深刻影响。
  CAS的发明者大和田哲男1944年出生,一直从事与食品有关的工作,从1975年起就开始开发生奶油冷冻机。1989年,他创立了ABI公司,开始进行CAS的开发,并于2001年首次研发出可实际应用的冷冻系统,受到各国的广泛关注。大和田哲男认为,当今日本第一产业的平均年薪仅为160万日元,这是一个让人绝望的数字。其中很大的一个因素就是肉类、蔬菜、水果等农产品的保鲜问题。在这个背景下,ABI公司致力于通过冷冻保鲜的方式促进农产品在更广范围的流通。
  在使用一般冰箱冷冻食品时,食品中的水分结冰时会膨胀、破坏细胞膜。CAS则通过特殊的手段在保护细胞膜和食物中各种组织不受到破坏的前提下进行冷冻,其原理就是将食品冷却到零度时,在多种磁场的作用下,把细胞中的水分子控制在“过冷却状态”(低于零度但并未结冰的状态),然后将食品急速冷冻。这样一来,食品中的水分子基本不会膨胀,不会导致细胞壁破裂,且排列均匀,抑制食品的酸化和变质,从而解冻后的食品就与冷冻前一样新鲜了。
  前不久,ABI公司还利用CAS装置将鲜活的玫瑰快速冷冻,以零下40度的温度保存一段时间,在解冻后玫瑰成功开花,这在全球尚属首次。
  2009年5月9日,时任日本首相的麻生太郎在视察ABI公司研究所时,品尝了已经冷冻7年的金枪鱼、墨鱼、生柿子和大米。当他得知该技术可以让农产品、渔产品以更高的价格出售时说:“利用这项技术,有望提高农业和渔业从业者收入,在产地直接进行食品加工还可以为农民和渔民带来更多的附加价值。农业和渔业有望得到更进一步的发展。”
  目前,CAS装置已经走出实验室,开始应用于食品运输业。据报道,日本大丸和松扳屋旗下的大型食品流通企业已经引进ABI公司开发的CAS装置,应用于金枪鱼等海产品的冷冻运输,今后还将扩展到青菜和加工食品,以食品的新鲜度为卖点来扩大市场。日本岛根县和鹿儿岛县等地也积极引进该项技术和设备,以加工和保存高品质的海产品。
  高知县的一家远洋金枪鱼捕捞渔船搭载了CAS设备。他们将在远洋捕捞到的黄鳍金枪鱼用CAS进行冷冻运回日本出售。2009年9月16日,在东京著名的鲜鱼交易市场——筑地市场,该渔船运回的黄鳍金枪鱼以每公斤1.1万日元(约合800元人民币)的高价出售。一般方式冷冻的黄鳍金枪鱼在市场上每公斤只能买到3000日元左右。
  此外,该技术还被广泛应用于医疗领域。大和田哲男介绍说,早在2004年,与日本广岛大学的共同研究中,曾将拔下的智齿用该装置进行冷冻,如今冷冻多年的智齿解冻后进行的牙齿移植手术也已取得成功。现在ABI公司正在与东京大学等48所高校在脏器保存、组织再生医疗等领域进行共同研究,以期让CAS在医疗上有更广泛的应用。

  热熔接技术:玻璃钢也能焊接

  日本东丽集团一个研发团队开发的“纤维强化复合材料(FRP)热熔接技术”,在2009年度日本全国发明表彰会上夺得“内阁总理大臣发明奖”。该技术首次实现了纤维强化复合材料的高速焊接,有着广泛的应用前景。
  纤维强化复合材料(FRP)俗称玻璃钢,是一种重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高温的材料,被广泛应用在航空航天、汽车、家电、医疗等多个领域。长期以来,因无法焊接,纤维强化复合材料不能用于批量生产形状复杂的产品,在实际生产中,厂家不得不将零散的纤维强化复合材料小部件进行组装,而且组装过程非常繁杂、成本很高,组装结合部也存在强度不够高等问题。
  FRP热熔接技术的价值就在于成功实现了能像金属焊接那样对纤维强化复合材料进行高速热熔接,通过加热和施压,将不同形状、不同部位的材料“焊接”在一起,并拥有出众的结合强度,解决了上述应用过程中的难题。
  据悉,该技术除应用于风力发电、航空航天、汽车船舶、电器以及医疗等多个领域外,在节能减排和高科技领域也将得到广泛应用。
  日本全国发明表彰奖是由日本发明协会主办,日本文部科学省、经济产业省等政府部门支援的全国性权威奖项,创立于1923年,主要对那些新的科学技术的发明者、应用者和在新发明的人才培养领域作出杰出贡献的人士进行表彰,设有“恩赐发明奖”、“内阁总理大臣发明奖”、“文部科学大臣发明奖”、“经济产业大臣发明奖”等多个奖项。

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