1、全球最大的螺旋型磁約束託卡馬克裝置——日本LHD。什麼是託卡馬克？說得通俗一些就是“小太陽”。託卡馬克（Tokamak）裝置最早是前蘇聯在20世紀50年代發明的，該裝置能夠產生穩定聚變能。但之前由於技術限制，相關結果都是短脈衝產生，因此，持續時間不長。

核聚變約束主要有兩種慣性約束和磁約束。慣性約束要用到鐳射，屬於是千赫茲的鐳射技術上。磁約束需要擁有封閉的磁力線來約束等離子體，因此，就出現了“甜甜圈”——大的通電線圈做成的環形。此時，形成的同心圓磁力線，內側磁場大於外側，等離子體受磁力梯度影響，電荷會進行分離，導致等離子體整體向外側漂移。如果再加一個垂直環面的磁場將等離子體向內推一推，即可將等離子體穩定。因此，託卡馬克裝置磁場一般都由三部分構成：環形磁場+等離子體電流磁場構成環形螺旋磁場，極向磁場（垂直環形面）控制等離子體位置。

值得一提的是，中國早在2017年，全超導託卡馬克核聚變實驗裝置就實現了穩定執行101.2秒，成為世界上首個可以穩定執行100秒以上的裝置，執行溫度更是達到了太陽核心溫度6倍以上的1億攝氏度。

2、全球單一國家中最先進的超導託卡馬克裝置。日本JT-60(U)和升級版JT-60SA。 JT-60託卡馬克裝置是日本原子能研究所在1985成功執行的託卡馬克裝置。JT-60 是以實現臨界等離子體條件(能量增益因子超過 1.0)為目的的大型託卡馬克實驗裝置，日本的JT-60與 美國的TFTR，歐洲的JET 是世界三大託卡馬克裝置。

世界上可望達到等離子體臨界條件的核聚變裝置4座:美國的TFTR、蘇聯的T-15、歐洲共同體的JET和日本的JT一60。

該裝置共耗資 2300 億日元(大約 153 億人民幣)。它的主要目標是:達到臨界等離子體條件;確認在此條件下的約束定標律、二級加熱及雜質控制。

日本曾在2004年以2000萬攝氏度的爐中溫度狀態下將高約束穩態等離子體維持了31分45秒，2006年在1億度狀態下將穩態等離子體由原先的16.5秒維持時間提升到了28.6秒。

3、世界下潛最深度深海無人探測機。日本“海溝7000”“海溝7000II”。據新華網訊息，日本無人海底探測機早在2013年11月25日 就拍到8000米深海影片屬世界首例。深海中蘊藏極為豐富資源，比如在海底及海洋中蘊藏著6000億億噸的礦產資源。海底錳的藏量是陸地的68倍，銅的藏量為22倍，鎳為274倍，製造核彈的鈾的儲藏量高達40億噸，是陸地上的2000倍。因此，海洋是個無比巨大的能源庫，全世界海洋中儲存著2800億噸石油，近140億立方米的天然氣。所以，海洋底的探測和太空探測類似，具有極強的吸引力及挑戰性。

日本“海溝”號曾經創下潛水世界紀錄的就是——馬裡亞納海溝。馬裡亞納海溝是世界上海洋中最深的海溝。

日本海洋科技中心於1995年3月24日上午7時54分，日本“海溝”號經過三個半小時，潛水器到達查林傑海淵的底部。當時深表的水深值是10903.3米，修正水深為10911.4米，由此，“海溝”號創造了事實上的世界潛深記錄。

此前的世界記錄是由“的里亞斯特”號在1960年創造的，潛深為10912米，由於當時的測量技術不發達，實際深度沒有這麼深。“海溝”號的潛水深度實際上比“的里亞斯特”號深了15米。日本“海溝”號用機械手將一塊書有“海溝”字樣的紀念碑樹立在海底上。

2003年5月29日，日本科學家利用“海溝”號在日本高知縣東南大約130公里左右的海域進行海底調查作業時失蹤。“海溝”號成了日本人的驕傲。“海溝”號失蹤使不少科學家痛心不已。對日本的深海科研來說，損失無法估量。一些科學家甚至將“海溝”號比作航天界的“哥倫比亞”號。他們認為，這個價值5000萬美元的探測器是獨一無二的，它的失蹤對科學研究是一個重大損失。

4、世界上效能最強的宇宙暗物質探測器——東京大學XMASS。日本的暗物質探測器比一般的探測器敏感度高出50倍。它除探測暗物質，還探測超低能量太陽中微子。利用雙β衰變的實驗探索中微子質量

所謂暗物質(Dark Matter)，是一種比電子和光子還要小的物質，不帶電荷，不與電子發生干擾，能夠穿越電磁波和引力場，是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小，但是數量龐大，因此，它的總質量很大，它們代表了宇宙中26%的物質含量。其中，人類可見的暗物質只佔宇宙總物質量的5%不到。暗物質無法直接觀測得到，但它能干擾星體發出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到。

1915年，愛因斯坦根據他的相對論得出推論：宇宙的形狀取決於宇宙質量的多少。愛因斯坦認為: 宇宙是有限封閉的。假如如此，宇宙中物質的平均密度必須達到每立方厘米5×10的負30次方克。但迄今可觀測到的宇宙的密度，卻比這個值小100倍。也就是說，宇宙中的大多數物質“失蹤”了，科學家將這種“失蹤”的物質叫“暗物質”。

5、中子束照射分析裝置——日本spica。全世界僅有2臺能實時觀察原子排列變化蓄電池用中子束照射分析裝置。中子束是描述中子通量的物理量。所謂中子(Neutron)，是組成原子核的核子之一。中子是組成原子核構成化學元素不可缺少的成分(注意:氫元素H不含中子)，雖然原子的化學性質是由核內的質子數目確定的，但是如果沒有中子，由於帶正電荷質子間的排斥力(質子帶正電，中子不帶電)，就不可能構成除氫之外的其他元素。

6、世界第一的行星探測能力。日本subaru昴星為世界最大單一主鏡片光學紅外天文望遠鏡，在目前發現的距地球最遙遠的10顆星系中有9個是日本科學家利用它發現的，其中包括最遠的那顆，並在2012年打破了新銀河的最遠觀測記錄。

日本本subaru昴星，是一臺8米口徑的光學紅外望遠鏡。它有三個特點： 一是鏡面薄，能透過主動光學和自適應光學獲得較高的成像質量；二是可實現0.1″的高精度跟蹤；三是採用圓柱形觀測室，自動控制通風和空氣過濾器，使熱湍流的排除達到最佳條件。

7、世界最大規模射電望遠鏡陣列ALMA。觀測能力遠超哈勃太空望遠鏡，因為哈勃望遠鏡無法觀察從這些塵埃雲團背後發出的亞毫米射線。ALMA由日本領銜建造，已正式投入使用。ALMA最終建成，它將包含66個協同工作的最先進天線，就像一臺超強的毫米/亞毫米波段射電望遠鏡。ALMA將觀測銀河系中冷分子氣體塵埃雲的輻射，直到宇宙大爆炸後的背景遺蹟，可以幫助天文學家研究星系、恆星、星系乃至宇宙的起源。

ALMA將是世界上波長在0.3－9.6毫米範圍內最靈敏的望遠鏡，由日本主導建造)以及4座12米和12座7米天線組成的輔陣列電波望遠鏡，由北美和歐洲主導建造50座直徑12米天線組成的主陣列電波遠望鏡。

ALMA望遠鏡建在了南美洲智利北方海拔5千米的阿塔卡馬沙漠沙漠，2013年3月全部竣工並投入使用。該望遠鏡共由66個天線構成，總長度達到9.9英里(約合16公里。ALMA望遠鏡是一個國際合作的天文設施，由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作運作。

ALMA的建設和操作由以下機構實際負責:比如代表東亞的日本國家天文臺(NAOJ)，代表歐洲的ESO，代表北美的美國國立射電天文臺(NRAO)，。三家共同組建ALMA聯合觀測臺(JAO)，統一領導、管理ALMA的建設、試執行和科學操作。

8、石化領域最關鍵的一種母機——在PP PE大型擠壓造粒機上，擁有完全自主設計兼製造能力的全球就3家（日本佔兩家），其中日本製鋼所的無齒輪泵式可以做到100th(87萬t年)的世界最高水準，而日本神戶制鋼則擁有全球最高佔有率。

PP PE大型擠壓造粒機組，是大型乙烯成套裝備中的最核心關鍵裝置，是將在乙烯工程中催化聚合而成的聚丙烯或聚乙烯樹脂，根據工藝的要求，與其它輔料按嚴格的比例均勻混合，並透過機組對其進行混煉、塑化、擠出、切粒、分離乾燥，最終加工成規則的樹脂顆粒製品。

長達幾十年，此項技術和市場一直被日本德國等國外公司所壟斷。

而直到2019年，國產首臺套年產35萬噸聚丙烯擠壓造粒機組及國產首臺套年產35萬噸聚乙烯擠壓造粒機組研製成功，雙雙填補國內空白。打破了國外廠商在這一領域的壟斷地位，併為國內聚烯烴生產企業採購成本下降近3成。

國產首臺套年產35萬噸聚丙烯擠壓造粒機組在大連橡膠塑膠機械有限公司下線，該機組具有完全自主智慧財產權，是目前為止國內最大的國產化聚丙烯擠壓造粒機組。大連橡膠塑膠機械有限公司成為世界第四家大型擠壓造粒機組的製造商。

9、日本HTV飛船。世界上運載能力最強之一、唯一能向ISS運送加壓和非加壓貨物的貨運飛船的日本HTV。

日本HTV貨運飛船，是日本航空航天探索局(JAXA)專門為國際空間站(ISS)計劃研發、由三菱重工製造的不載人貨運飛行器。2018年8年9月23日2時52分，日本在鹿兒島縣種子島宇宙中心發射一艘"鸛"號貨運飛船，為國際空間站送去小型回收艙等。

HTV飛船又名“鸛”，是日本宇宙航空研究開發機構研製的一次性貨運飛船，用於向“國際空間站”（ISS）運送補給物資。在歐洲自動轉移飛行器（ATV）退役後，HTV已成為國外載貨能力最大的現役貨運飛船，僅次於中國的“天舟”貨運飛船。

10、世界上最精密的鐘表“鐿原子光晶格鍾”。日本產業技術綜合研究所曾經發表公報說，每6500萬年誤差1秒，此產物已被國際度量衡委員會定為下一代國際時間標準的參照物後選。

世界上但由於此前一直沒有高效的計測手段，時鐘精確度只能確認到小數點後14位。日本資訊通訊研究機構使用了獨立研發的超高精確度光纖頻率傳輸系統，將開發的“光晶格鍾”與直線距離24公里外的東京大學的“光晶格鍾”用60公里長的光纖連線起來，進行頻率比較實驗。結果顯示，雙方的時鐘能準確地區分千萬億分之一秒的差異，相當於運轉6500萬年才會出現1秒的誤差。

日本的公報說，這次的成果讓利用日本提案的“光晶格鍾”重新定義作為國際標準的1秒更具備了現實性。 如果未來精確度能再提高一個數量級，時鐘還可應用於地球科學等領域。

“光晶格鍾”是由東京大學科學家香取秀俊於2001年提出的一種新的光原子鐘。它以獲得2005年度諾貝爾物理學獎的“光梳”技術為基礎。“光梳”擁有一系列頻率均勻分佈的頻譜，這些頻譜彷彿一把梳子上的齒或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用來測定未知頻譜的具體頻率，其精確度目前已經達到小數點後15位。把原子封閉到被稱為“光晶格”的“容器”裡，這樣原子的各種外來擾動被消除，可以充當鐘的振盪器。

鐿原子受電磁波輻射的影響小，其核自旋也較小。理論上，鐿原子光晶格鍾可達到運轉137億年誤差不足一秒的精確度。日本產業技術綜合研究所準備今後進一步提高鐿原子光晶格鐘的精確度和穩定性，使其成為更理想的標準器。

所謂原子鐘就是以原子中電子的振動為振子的時鐘，其中以光波段的電子振動為振子的時鐘稱為光鍾。光晶格鍾是光鐘的一種。

11、日本超級計算機的巔峰“京”。日本在另外一個超級計算機排行榜（Graph500）中再次排名全球第一，它的超算與國內的神威太湖之光研發方向不一樣，因此，並稱超級計算機界兩大巔峰。與TOP500的作用類似，Graph500也用於比較超級計算系統的效能，不過更偏重分析超級計算機在模擬生物、安全、社會以及類似複雜問題時的吞吐量，而非TOP500偏重傳統的數值運算能力。

日本共同社2020訊息，評選全球超級計算機效能的專家專案“TOP500”曾經發布運算速度排行榜，日本理化學研究所計算科學研究中心（神戶市）的新機型“富嶽”以每秒41.553京次（1億億為1京）的運算速度，躍居全球首位，遠超上次冠軍美國的超級計算機。

除了運算速度，日本富嶽在其他三個部門也是第一，成為全球首個“四項冠軍”。其他三個部門分別為計算手法效能，用於人工智慧領域的計算效能，及成為大資料解析指標的解析效能。

上一次日本在運算速度上居榜首是大約9年前，由超級計算機“京”在2011年達成。

富嶽的效能被認為達到去年11月上次排行榜冠軍美國橡樹嶺國家實驗室“頂點”（每秒14.86京次）的約2.8倍，“頂點”此次退居第二。

12、日本超短脈衝高速快點火式人造太陽。世界第一個兼最大的超短脈衝高速快點火式人造太陽裝置。日本大阪大學鐳射工程研究所研發的firex-1（lfex），自上世紀80年代，日本實現全球第一個鐳射聚變裝置GEKKO-XII起就積累了最好的光參量啁啾脈衝放大技術，保證了不需要將鐳射總功做到太高，但最終同樣可以達到內爆的目的，事實上，根據日本大阪大學最官方成果報告來看，LFEX-II已很接近將鐳射功率提升到10PW級。

核聚變裝置俗稱“人造太陽”，它釋放出的巨大能量並可用於發電。日本、歐盟等七個國家和地區將把“JT60SA”的研究成果運用到正在建造的國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）中去。ITER位於法國，計劃在2020年啟用。

中國中核集團獲悉，2020年12月4日14時02分，新一代“人造太陽”裝置——中國環流器二號M裝置(HL-2M)在成都建成並實現首次放電。標誌著中國自主掌握了大型先進託卡馬克裝置的設計、建造、執行技術。中核集團稱，HL-2M裝置是中國目前規模最大、引數最高的先進託卡馬克裝置，是國內新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置。

13、全球首臺重離子加速器。世界上首臺兼效能最高的超導重離子放射線束加速器裝置——日本理化學研究所RIBF。超導加速器是用超導性的加速腔或超導性的主磁體建成的加速器。它是20世紀60年代以來隨著超導技術的發展逐漸成熟起來的一類有前途的新型加速器。利用超導加速腔可以在很小的微波功率下產生很強的加速電場;利用超導磁體則可以在很小的激磁功率下產生強大的約束磁場，二者都可大大縮減加速器的尺寸，降低加速器的功率消耗，使超導加速器在經濟上和技術上具有巨大的優越性。

日本資本主義之父澀澤榮一1917年設立的大型自然科學研究機構——日本理化學研究所（RIKEN）成立。RIKEN的籌建工作可追溯到1913年。時年六月，有日本資本主義之父之稱的澀澤榮一召集了一百二十多位社會名流在東京聚餐，聽取著名化學家、“腎上腺素”發現者高峰讓吉（Jokichi Takamine）的演講。演講中，高峰讓吉認為世界上機械工業的大潮已經過去，而新一波的熱潮是科學工業，即物理和化學工業。他極力要求日本政府創立一個注重純粹科學的研究所。

高峰讓吉的演講讓澀澤榮一大受鼓舞。後者繼而在1917年的一篇文章裡寫到，“讓一個國家從模仿變得有創造力，純粹的物理和化學研究是唯一的方法，而這就是為什麼我們需要一個理化學研究所”。在高峰讓吉等人的極力推動下，RIKEN於1917年3月20日正式創立。

14、世界最高強度質子線加速器。日本大強度質子加速器(J-PARC)的一個核心裝置2008年正式啟用,今後科研人員將主要利用加速器產生的中子進行高效能材料和新藥開發等研究。

位於茨城縣東海村的日本大強度質子加速器是由日本原子能研究開發機構和高能加速器研究機構共同建設的。它由一個330米長的線性加速器和兩個同步加速器組 成。質子速度經過3個階段提升可接近光速。用如此高速度的質子轟擊金屬的原子核,原子核會被擊碎並釋放出中子、反質子、μ介子、K介子等粒子。

利用釋放出的中子,科研人員可探究物質的細微構造,以幫助開發新藥、高溫超導材料、奈米材料以及燃料電池新材料等。

質子加速器是探索宇宙形成和粒子微觀物質結構的基礎研究裝置之一,日本大強度質子加速器是該領域利用中子進行研究的重要裝置,也是目前全球最重要的大強度質子加速器。

2021年2月，中國科學院近代物理研究所獲悉，該所獨立自主研製的加速器驅動次臨界系統（ADS）超導直線加速器樣機在國際上首次實現束流強度10毫安連續波質子束176千瓦執行指標，事實上，採用全超導直線加速器加速5毫安以上連續波質子束此前從未在國際上被驗證或實現。因此，他們在國際上首次實現了10毫安連續波質子束加速，實現10毫安下的束流快速恢復和穩定執行，功率達到176千瓦，供束可用性達到90%以上，再次重新整理自己創造的連續波質子束流強度和束流功率世界紀錄。

15、日本世界最高脈衝強度中子源 u介子發生裝置。值得一提的是，這個中子源 u介子發生裝置將自己保持的紀錄提升14倍。世界最高脈衝強度中子源 u介子發生裝置——是日本j-parc-mlf專用生成設施。

16、全球唯一一套GeV級超核gamma分光探測裝置。由日本東北大學prof.hirokazu tamura開發。

日本東北大學是一所國立大學，是繼東京大學、京都大學之後日本第三個國立大學，是規模巨大的綜合性國立大學。2002年諾貝爾化學獎獲得者田中耕一等均出自此校。

17、日本的世界最精密光學天象儀。經世界吉尼斯紀錄認定的世界最精密光學天象儀——來自日本五藤光學，這臺當今世界上最先進的光學天象儀能準確投影1億4千萬顆恆星，日本五藤光學和日本柯尼卡美能達加起來在此領域已握有全球7成左右份額。

日本五藤光學研究所向多摩六都科學館（東京都西東京市）交付的天象儀“CHIRON II”被吉尼斯世界紀錄認定為“最先進的天象儀”。該天象儀使用LED光源，可在大型穹頂上投影的恆星總數多達1.4億顆，獲得業界好評。

CHIRON II曾經利用12張恆星原版，可投影出共計1.4億顆星星，其中除了7萬顆8等星之外，還包括構成銀河的18等星。“憑藉可顯示暗至18等星的細緻表現力，可清晰反襯出銀河中的黑暗部分”（五藤光學研究所）。

星體的亮度透過在恆星原版表面的金屬膜上用蝕刻工藝形成的開孔大小來表現，最小的開孔直徑僅為數μm。能夠演示出1.4億顆星體的星象儀目前世界上只有CHIRON和CHIRON II這兩臺。星體的位置及亮度等以美國海軍天文臺及名古屋大學等的大量觀測資料為基礎。

18、日本先進的重粒子癌放療裝置。成為全球醫療硬體的巔峰。 全球僅有的6臺投入使用的重粒子癌放療裝置曾經有5套在日本，全球選擇不開刀而接受重粒子線放療的患者中有80%是在日本進行的。

所謂重離子放療，是當前國際上先進的腫瘤放射治療方法之一。在傳統的放療中，放療在殺傷癌細胞的同時，仍然傷害正常細胞，從而產生很大的副作用。而重離子放療可以準確靶向腫瘤病灶，實現定點照射，在強力殺滅腫瘤細胞的同時，可以較大程度減少對健康組織和器官的損傷，日本重離子放療水平處於世界領先水平。1994年日本在世界上率先開展重粒子線治療。

​

重離子被國際上公認為21世紀最理想的放療用射線，特別適宜於外科手術、化療、常規放療無效或易復發的難治病例。

19、日本質子束放療加速器。是日本醫療科技硬體兩大最高峰的另一個，由日立與北海道大學發明，整套裝置售價2億dollar+，全球裝機量不超15臺。

所謂質子束療法，其原理是利用物理方法裂變粒子，醫學上常使用氫原子。讓質子從氫原子核中裂變出來，然後經同步或迴旋加速器加速到接近光速後直接高速轟擊癌細胞，破壞癌細胞核內的DNA從而殺死癌細胞。

質子療法相對於傳統放療的治療目標更加精準，對癌旁正常組織損傷更小，特別是腦腫瘤或部分兒童實體腫瘤患者案例，質子束療法應用效果最佳。

臨床上，質子束療法通常可以治療前列腺癌、頭頸部腫瘤、部分兒童腫瘤、胰腺癌，甚至部分早期乳腺癌和肺癌等。

質子粒子極其微小，一萬億個質子排成直線只有一毫米長。質子帶正電，可以經電場使之高速運動，達到極高的能量。使用質子加速器產生高能質子束，在精確控制下射入人體，將能量準確地釋放到病變部位，達到治療效果，這就是質子治療的技術優越性。

日立的質子束癌症放療裝置。日本的質子束癌症放療裝置曾經在全世界醫院癌症科NO.1的美國MD安德森進行了2400+例項。日立的質子束癌症放療裝置同時已在歐洲最大規模腫瘤科的德國海德堡大學醫院為癌症患者進行放療。

20、全球唯一一臺突破奈米級加工精度的慢走絲電火花加工機——來自日本沙迪克。沙迪克公司是全球數控電火花加工製造廠商的先驅者。創業以來，透過電火花加工控制的研究和數控系統開發，使得加工精度飛躍提高，為全世界的物品製造做出巨大貢獻。沙迪克公司著名的口號：“世界上沒有的東西由我們自己製造”。事實上，所有沙迪克的產品，也都繼承了這種開發精神。

​

21、日本發那科數控機器人。 日本法那科數控工業機器人全球銷量穩居第一，並且曾經佔據了全球70%市場份額，

發那科公佈全球安裝統計資料顯示，截至2019年，發那科機器人全球累計安裝臺數超過60萬臺，重新整理了工業機器人單一品牌的全球裝機量記錄。從全球汽車製造到iPhone訂單，可以說到處都有發那科機器人的身影。發那科尤其以高收益聞名，淨利率長期保持20%以上、毛利率常年維持在40%以上。

22、世界最高精度與第2臂展的引力波望遠鏡——日本LCGT(kagra)（鐳射干涉計超過3km的實物只有美國的2臺）。引力波蘊含著宇宙起源的奧秘。探測引力波能夠讓科學家們驗證宇宙起源和演化模型，探尋宇宙起源之謎。

引力波是物體移動時引起空間扭曲如波浪一般發散的現象。若引力波望遠鏡互相配合或與傳統光學望遠鏡協作，則有望從更多方面解析宇宙結構。

望遠鏡工作原理為，從實驗室朝著藍寶石鏡同時發射鐳射，觀測反射回來的光。若引力波造成空間扭曲，則可透過光反射回來的時間差獲知。

阿里原初引力波專案首席科學家張新民曾經說，世界上海拔最高的引力波探測望遠鏡目前已經在西藏阿里地區建成觀測倉，預計將於2020年開啟對原初引力波的追尋。據其介紹，海拔5000多米的西藏阿里大氣透射率高、水汽含量少、環境清潔，能夠很好地避免訊號干擾，為探測原初引力波開闢了一個得天獨厚的視窗。

美國鐳射干涉引力波天文臺（LIGO）在2016年宣佈成功探測到由雙黑洞併合產生的引力波，三位科學家次年即因此榮獲諾貝爾獎。

23、日本的大型衍射光柵刻劃機。光學產業最重要母機之一的大型衍射光柵刻劃機，全球只有3-4個國家有能力造，日本日立保有最高刻劃精度10000g/mm。

日本日立公司的衍射光柵在世界多個領域獲得了高度評價。比如日本的國立基礎生物學研究所的岡崎教授曾經使用90cm*90cm的衍射光柵（刻有36條15cm*15cm的光柵格子）實現了一種人造彩虹，其強度是赤道處太陽光的20倍。美國宇航局發射的探測衛星的極紫外分光光度計也採用了日立變間距平面和凹面衍射光柵。

​

，

光柵刻劃技術是世界上一種罕見的技術之一，使用機刻光柵能夠製造出高質量的單色器。日本日立公司優異的衍射光柵刻制技術，能夠將光柵刻槽精確到nm級別。光柵刻劃機一般使用金剛石刀具，這樣製作的光柵衍射效率高，同時凹槽設計具有像差校正功能。

24、日本的原子奈米級全息電鏡。具有可以將微觀世界探索帶入另一個時代的全球唯一一臺原子奈米級全息電鏡也已經被日本開發成功了——來自日本日立。

1969年，日立開始著手開發FE-SEM技術，僅僅三年時間後，日立將FE-SEM技術實現實用化，並於1972年將其配備在掃描電子顯微鏡上，研製成了世界第一臺商用FE-SEM——HFS-2型。2012年初，為表彰1972年由日立製作所、日立高新開發出的FE-SEM的實用化功績，電氣和電子工程師協會(IEEE)授予日立場發射掃描電子顯微鏡“IEEE里程碑(IEEE Milestones)”獎。

日本的日立（HITACHI）公司，被稱為隱秘的日本製造之王。這家企業從創立至今，已超百年曆史。企業從最初一家制造電機的修理車間發展成為涵蓋家電、能源、重型機械、資訊通訊等多元化企業，業務型別超過18種。幾乎很少有人知道它的收入排在索尼、松下、軟銀之前。日立背後事實上控制著1000多家子公司，曾經被業界形容為“可以生產一切”。

25、日本的全自動對刀儀。根據統計，全世界70%的精密機床都搭載著由日本Metrol研製的世界最高精度的微米級全自動對刀儀。所謂對刀儀是為了應對機械在隨工作時間加長切削軸熱膨脹加劇後切削刀尖產生磨損，致使座標跑偏的必備測量兼修正工具。

對刀儀的核心部件是由一個高精度的開關(測頭)，一個高硬度、高耐磨的硬質合金四面體(對刀探針)和一個訊號傳輸介面器組成(其他件略)。四面體探針是用於與刀具進行接觸，並透過安裝在其下的撓性支撐杆，把力傳至高精度開關;開關所發出的通、斷訊號，透過訊號傳輸介面器，傳輸到數控系統中進行刀具方向識別、運算、補償、存取等。對刀儀的使用，減少了機床的輔助時間，降低了返工和廢品率。

美德龍株式會社(METROL)是由松橋章先生於1976年創立，在1976年發明了世界上第一臺用在數控車床上的數控機床用對刀儀。1995年，metorl的創始人被日本科技省授予科技長官獎。

26、全球唯一一臺鐳射弧焊機器人。全球唯一一臺世界最高速度7軸鐳射弧焊機器人6 MOTOMAN——來自日本著名的安川。

日本安川電機（Yaskawa Electric），1915年建立。日本安川電機株式會社，是一家在機器人、驅動控制、運動控制及系統工程領域擁有強大品牌影響力的國際巨頭。該公司率先提出了著名的“機電一體化”概念。

1977年，安川電機研發出日本首臺全自動工業機器人，並將其命名為“莫託曼1號”（MOTOMAN）。隨後，安川電機又研發出了焊接、搬運、裝配、噴塗等多種型別的工業機器人。該公司生產的機器人在樹脂橡膠、汽車製造、電子電氣、機械加工等行業都有十分廣泛的應用。

全球機器人四大家族在各個技術領域內各有所長，比如瑞士ABB 的核心領域在控制系統，德國KUKA 在於系統整合應用與本體制造，日本發那科在於數控系統，日本安川在於伺服電機與運動控制器領域。值得一提的是，安川的AC伺服和變頻器市場份額穩居世界第一，

日本安川是從電機開始做起的，因此它可以把電機的慣量做到最大化。安川的機器人最大的特點就是負載大，穩定性高，在滿負載滿速度執行的過程中不會報警，甚至能夠過載執行。因此安川在重負載的的機器人應用領域，比如在汽車行業市場應用是相對較大的。

相比日本發那科機器人來說，安川機器人的精度沒那麼高，但在同等價格的基礎上，若客戶要求精度高的話，往往會選擇發那科的機器人。但安川機器人價格優勢十分明顯，可以說是四大品牌中價格最低，價效比較高的。

27、日本HDS諧波減速機。世界上任何尖端工業機械上都不可缺少的的傳動部件，日本HDS的高精密大扭矩輕量化回力小的諧波減速機在全球擁有40%以上份額，特別是歐洲空中客車公司、德國著名光學巨頭蔡司外科手術鏡等都是靠它來傳遞反饋裝置的停走動力轉向精度定位的。

28、日本的全球最大證件母機制造商。世界最大證件母機制造商日本unomatic，曾經包括面向中國出貨的存摺製造裝置，我們的公民的2代身份證的裝置。

29、日本金融系統紙幣鑑別模組。日本日立金融系統透過高效能紙幣鑑別模組，具有同機存取款偽鈔識別、拒收迅速、支援新紙幣高速紙幣傳送、處理自助辦卡等豐富功能，其中，工、交、光、招行均採用此裝置。

30、日本希森美康的血細胞分析儀。日本希森美康的血細胞分析儀曾作為某些國家標準，以此來審查檢測所有血細胞計數裝置的質量和日常精確度管理的提升。

31、全球氧化鋅避雷器領先企業： 日本東芝三菱電機產業系統株式會社(tmeic)向世界上線路最長的天然氣輸送專案——國內的西氣東輸二線工程提供全部高壓變頻器與高速電機。東芝三菱電機產業系統株式會社同時保有世界最大容量的電壓源型變頻器與高速電機。

32、日立的光伏逆變器：日立曾與東方電氣集團在華的合資公司東方日立，向國內乃至全球最大規模水力光伏互補光伏發電站提供上百臺高出力高轉換率的光伏逆變器。光伏逆變器是將太陽能電池所發出的直流電逆變為交流電，並承擔系統保護作用的光伏電站關鍵裝置之一。

33、世界最先進HFC-23分解回收裝置。日本月島環境工程與旭硝子株式會社、大金工業根據《京都議定書》中的清潔發展機制專案(CDM)、世界最先進的有效破壞率超過99.99％的HFC-23分解回收裝置，佔據了全球銷燬HFC-23氣體所需裝置的3成以上份額。

HFC-23又稱氟利昂23，是全球氣候變暖的元兇，屬極難銷燬型，必須控制它流入到空氣中。

34、極具相當話語權的海水淡化及廢水利用。日本在海水淡化、廢水再利用、超純水製備中被廣泛使用的反滲透膜等膜工業領域，尤其以日東電工、東麗、帝人、旭化成為首的日本化工企業在全球擁有掌握相當的話語權。

35、全球常年排名第一的加氫反應器。加氫反應器是大型化工廠的必備，在為數不多有能力建造加氫反應器的國家中，日本神鋼與日鋼的熱壁加氫反應器常年保持在全球第1，2位（最大外徑、重量、溫度、壁厚），神鋼同樣是唯一在設計 核心材料、組裝的整條製造過程中具備完全自主能力的廠商。

36、核心卷繞裝置皮帶張緊機。全球9成以上份額被日本JDC的RB21和Beltbridle兩種型號霸佔。在所有板材加工領域(鋼板、汽車、家電、建築)都必要用到的給與板材張力的核心卷繞裝置皮帶張緊機。

37、焦炭生成器。住友重機械是全球老牌的化工母機制造商，掌控著冶金制鐵，基礎原料焦炭的焦炭生成器大部分市場，美中英及中東大型石油公司都是其客戶。

38、全球領導力的動力總成精密測試裝置。有人說，無論是是天上飛、海里遊、還是地上跑的，只要是移動型的機械物體就需要發功，而發功的前提是測功——日本Horiba(堀場製作所)在引擎傳動制動底盤排放等全套動力總成精密測試裝置領域具有全球壓倒性領導力，尤其在汽車，坦克，飛機等領域都有不可或缺的作用。

39、日本的特殊類鋼材。世界最大特殊類鋼材製造商日本daido steel，它出品的引擎用傳動軸和船舶柴油引擎用開關閥分別佔到了全球3成、6成份額，特別在傳動軸市場是當之無愧的全球NO.1，歷來是波音及空客旗下主力客機引擎之首選。

40、世界最快速全成型電腦橫機。世界最快速全成型電腦橫機記錄保持者，來自日本和歌山市的島精機制作所。同時它還握有此領域全球6成份額。電腦橫機與工業縫紉機並稱為紡織業界的兩大母機。

值得一提的是，日本島精機出品的電腦橫機在崇尚高階時裝的歐洲人眼裡被稱為針織機械界的“勞斯萊斯”，董事長島正博先生曾被授與義大利國家級榮譽勳章。

41、日本在熱轉化處理領域。世界最大處理能力、最高耐壓的工業冷卻板式熱交換器——日阪製作所，其份額與瑞典阿法拉伐並列全球第一，另外，日阪製作所利用熱轉換技術首創於全球的高溫高壓滅菌系統，已被廣泛應用在生產醫療輸液器械、中草藥製劑、家常菜食材、調味料、啤酒、軟包裝飲料等領域的殺菌工序環節中，市場佔有率7成。

42、電波暗室。全球最大規模電波暗室製造商是日本TDK，被稱為磁學的頂峰。全球各種機械、電子成品只要身上存在半導體零件就需要進行電磁波環境測試，測量電磁相容最重要的裝置就是電波暗室。

43、日本的高階光纜。nict與住友電工、橫濱國立大學、optoquest株式會社共同開發出36光芯兼每條光芯都可以3種模式傳遞資訊的世界最強效能多功能光纖，併成功開闢了利用單根光纖進行10pbps級超大容量傳輸的可能性 。

44、SDN-軟體定義網路。日本曾經以nec為首的日本IT企業在研發應用化階段處於絕對的全球領跑位置。

最新興前沿的IT技術——software defined network(SDN-軟體定義網路)，在加強底層選擇度與系統整合性並提升對網路和資源訪問控制精細度的低成本平臺下，讓運營商或企業機構以更靈活的可程式設計化實現不同業務特性適配，使網路的流量控制和轉發依賴於硬體裝置的傳統模式架構發生跟本性改變。SDN的最初概念由stanford大學研究組提出，

45、物聯網安全解決方案。成為今後物聯網發展的重點。日本三菱電機與立命館大學利用大規模積體電路在作動時產生的獨特微細個體差異，創造出目前最先進的IoT(物聯網)安全防護解決方案——lsi指紋id。

46、日本的化妝品產業。化妝品行業需要精細化工，醫療，生物方面的科研積累，同時還需要營銷，設計。世界上化妝品產業份額基本被日本、法國，美國，德國佔領。

化妝品產業擁有很大的利潤，比如歐萊雅來說， 早在2016年歐萊雅在全球銷售總額為258.4億歐元（約合1892億人民幣），營業利潤為45.47億歐元（約合333億人民幣）。

在設計及營銷方面做得最好的是法國，日本技術實力最強，尤其以資深堂，花王，kose等為代表；而美國則是二者兼有。

值得一提的是，日本資深堂是全球唯一23次獲得IFSCC最優秀獎的化妝品廠家，遙遙領先其他國際化妝品公司。

47、日本的樂器行業。全球樂器行業為日本，德國二分天下。但世界樂器界的絕對王者——雅馬哈。

雅馬哈鋼琴是全球頂尖鋼琴家們的選擇，也被世界眾多的學校和音樂學院所推崇。日本雅馬哈在樂器界的具有崇高地位，特別是在中高階領域都是全球霸主。除吉他較低外，其餘都具有相當的存在感，雅馬哈曾經佔股全球樂器市場的23%，具有壓倒性優勢。

48、日本的上游電池材料。未來汽車行業，勢必是電動車，氫動力，混合動力汽車的天下最重要的核心屬於電池，目前仍然由日韓壟斷。在上游電池材料供應中，日本住友化學，東麗， 昭和電工，三菱化學在純電動汽車EV上游產業鏈有壓倒性的優勢。其中，東麗，住友化學為松下，LG供貨。

49、日本的海底電纜。目日本住友電工在此領域技術為全球第一，由其開發的全球最輕海底輸電電纜曾經向英國和比利時的海底電纜供貨，長度約130公里，價格為300億日元。

50、日本的cpu/gpu異構式超算系統。 日本的cpu/gpu異構式超算系統的提倡者兼此平臺程式軟體的先驅開發者、超級計算機界最高峰學術賞sidney fernbach award的得主是——東京工業大學全球科學資訊計算中心prof.satoshi matsuoka。

全球幾乎所有高效能超算系統都是此架構的支持者，matsuoka博士也因此獲得了象徵超級計算機領域個人最高榮譽的sidney fernbach award。

51、日本的光纖傳輸。nict kddi研究所和古河電工在太平洋橫斷光纖傳輸實驗中，透過結合三方軟硬技術，成功實現全球首次使單根光纖的容量距離積達到1Exabps 級別，打破了ntt先前保持的世界紀錄。

52、量子計算。東京大學在世界首次採用III族氮化物普及材料(GaN-氮化鎵)作為量子點單光子源成功生成可於常溫下操作的單一光子，邁出了量子計算的第一步。

53、鐳射光量子計算機的電路板。日本和澳大利亞的研究人員已經在可擴充套件性的用鐳射光量子計算機的電路板取得了突破性的進展。東京大學和澳大利亞國立大學已經看到最多數量的量子系統彙集在一個單一的元件跳轉從14到10000。

54、向量超級計算機。日本NEC宣佈已開發完成最新型SX系列向量超級計算機——SX-ACE。這臺採用sun架構的向量超算雖然其總體運算能力(130TFLOPS)排不進世界前五，但卻具備世界第一的單核效能(64GFLOPS)和世界第一的單核記憶體頻寬(64GB/s)，並利用獨到的工業設計實現緊湊化與低耗能。

55、電腦多頭秤。電腦多頭秤的發明者、世界最大計量包裝解決方案提供商——日本ishida(石田)在如今全球電腦多頭組合秤量機市場佔有7成份額。比如聯合利華、達能這類具備巨量產能的跨國食品企業是ishida的忠實支持者。

56、三維圖形轉換軟體。日本靜岡縣濱松市不足70名員工的elysium開發的三維圖形轉換軟體，自本世紀初開始為各非盈利型機構、跨國公司如NASA 波音、達索、IBM、autodesk、西門子、戴姆勒、寶馬、福特等的主要專案提供支援。

elysium的高精確高保真度3D資料轉換軟體，多年來一直貫穿波音、雷諾F1車隊的整個研發週期。

57、複合材料熱壓燒結爐。川崎重工曾經為應對波音b787-9 b787-10增產和未來更大777x系列機型而最新設計打造了——世界最大複合材料熱壓燒結爐。

58、太陽帆飛船等。世界首個成功展開併成功實現光子加速推進技術的太陽帆飛船(太陽輻射加速星際風箏)朝金星進發——日本宇宙航空研究開發機構IKAROS。

59、世界首艘NGH專用運輸船。天然氣水合物(NGH)，日本三井造船在全球首次成功完成一整套“陸上天然氣水合物運送流程”的研究，並建造出世界首艘NGH專用運輸船。以三井造船為首的日企在本領域不僅具備有形資產，無形資產也在世界遙遙領先。

60、微型巨頭岡野工業。日本的岡野工業，員工僅6人，註冊資本金不足1000萬的絕對微型家庭作坊。但其在民用領域，擁有移動裝置用鋰電池不鏽鋼外殼的幾乎100%份額；在軍工領域，是美國隱型戰機和NASA御用的炭素精加工技術提供者，比如是美國國防省鐳射反射器用拋物面天線指定供應商；在醫療領域，利用自己發明的世界第一的衝壓技術、成功幫助terumo研發出世界最細的針尖只有0.02mm的胰島素注射針，從此使糖尿患者打針不再疼痛。