Chapter-90　ヴォイニッチの科学書スペシャル
「平成17年版　科学技術白書」を読み解く

おわび 　Chapter-90 携帯電話のコンデンサに関する話題で「清水焼（きよみずやき）」のことを「しみずやき」と読んでしまいました。リスナーの皆様、京セラ株式会社の皆様、清水焼の関係者の皆様に不快な思いをさせてしまったことをお詫びいたします。 　今後はより一層固有名詞の取り扱いに注意を払う所存ですので、今後ともヴォイニッチの科学書をよろしくお願いいたします。

2005年12月31日

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科学技術白書・・・科学技術基本法に基づき、科学技術活動の動向、科学技術の振興に関して講じた施策を報告し、今後の科学技術振興の方向性を示した文書で、平成17年版は2005年6月10日に報道発表されました。

　科学技術に関する知的国際競争は欧米先進国のみならず、中国や韓国なども含めて激しさは増しているため、日本においても科学技術力を一層高めることが求められています。一国の科学技術力というものはノーベル賞受賞者数や論文数ばかりではなく、産官学が連携した研究活動とその成果、そしてそれを担う科学技術人材、研究環境や研究資金など様々な要素からなる研究基盤とその将来の可能性といった多元的な観点から考えなければなりません。
　また、日本国民の科学技術に対する関心の低下については科学技術白書の中では科学技術の高度化・細分化に伴って理解が困難になっていることに加え、科学技術の成果が国民の間に深く浸透したためにかえって意識しにくくなっているとも指摘しています。これをふまえ、平成17年版科学技術白書では具体的な事例や研究者、研究施設について詳細にかつわかりやすく解説することも試みられています。
　つまり、科学技術白書は先端技術に関与している産官学の関係者だけではなく、一般の国民にも読んでもらうことを希望している報告書です。しかし、実際にこの報告書は400ページ近くもあり、表現や図表の理解にある程度の知識を求めていることも事実です。今回のヴォイニッチの科学書スペシャルでは科学技術を読み解くきっかけになればと考え、平成17年版科学技術白書の要点を解説したいと思います。

携帯電話に見る科学技術の進歩

　平成5年に携帯電話の販売が自由化されて以降、その普及はめざましく、普及に対応するように携帯電話も進化を続けています。昭和62年には750グラムもあった携帯電話は平成3年には200グラムに近づき、平成8年には100グラムを切るに至りました。機能も初期の単純な電話機能のみの機種から、メール、カメラ、ゲーム、音楽プレーヤや電子マネーなど機能の拡張もとどまるところを知りません。このように私たちの生活にとけ込んだ携帯電話には日本オリジナルの科学技術が満載されています。
　たとえば液晶画面。電卓用として世界で初めて液晶画面を量産したのは日本のシャープで1973年のことでした。その後昭和60年に同じくシャープによってカラー液晶が初めて商品化され現在の携帯電話のほとんどに搭載されています。また、自分で光を発することのできない液晶画面を見やすくするためにバックライトとして発光ダイオードが多く利用されています。この発光ダイオードも日本が世界をリードする技術で、現在においても発光ダイオード生産の世界占有率は日本企業が上位を占めています。また、携帯電話の長時間利用を可能にし小型軽量化にも貢献しているリチウムイオン電池は1991年に日本企業であるソニー・エナジー・テックが世界で初めて量産化に成功しました。また、携帯電話のリチウムイオン電池を取り外しても記憶内容は消えませんが、これは白川英樹博士の発見した導電性ポリマーの技術を応用したポリマー電池が内蔵されているためで、白川博士はこの発見で平成12年のノーベル賞を受賞しました。さらに、折りたたみ携帯電話の２つのパーツはフレキシブルな基盤でつながれていますが、このフレキシブルな基盤の製造には日本の伝統的な和紙の紙漉の技術が応用され、基盤上に巡らされた銅の配線は江戸時代から伝わる金箔を作る日本の伝統技術が使われ、西暦1700年創業の福田金属箔粉工業株式会社が1956年に世界ではじめて銅箔の生産を実用化し、日本のメーカー5社で世界市場の50％のシェアを持っており、特に、携帯電話やノートパソコンなの極薄高規格品はほとんど日本メーカーの独占市場となっています。また、電子回路を構成するために必須な積層チップセラミックコンデンサ市場では日本のメーカーが世界市場の80％を占め、そのうちの一社である京セラは日本の伝統工芸品京都清水焼をルーツとしています。

　このように私たちの生活に欠くことのできない携帯電話一つ取ってみても、そこに採用されている先端技術のほとんどすべては日本の技術なのですが、空気のように私たちの生活に浸透しているが故にかえって携帯電話が日本の科学技術の成果の固まりであることを実感することができにくくなっています。

　一方で、科学技術の進歩には光と影があることが多くの国民の周知することとなり、特に近年その「影」の部分がクローズアップされ始めました。科学技術の進歩によって人間の活動は巨大化し、ものの大量生産、大量消費、大量廃棄が続き、ついには地球の許容量を超えようとしています。資源の枯渇や地球温暖化、自然生態系の破壊などの懸念が人類の生存の根幹にまで影を落としています。また、科学技術の進歩がかえって先進国と途上国の間を拡大し、先進国の中でも貧富の差が拡大し続けており、これらの影は世界秩序にも影響を及ぼしかねないところまで来ている点は否定することができません。

　日本の科学技術は非常に広い範囲にわたりますので、そのすべてを短い番組時間内に述べることは到底不可能ですが、平成17年版科学技術白書では日本が世界に誇る多くの技術の中から9つをピックアップして紹介しています。そのうちの3つをここで紹介します。

　まず、青色発光ダイオード。最近では発光ダイオードを使った信号機が各所に配置されて、直射日光が当たっても色を区別できるようになると共に、球切れによる交通事故の防止や省エネルギーの観点でも効果を上げています。青色ダイオードが初めて試作されたのは1971年アメリカのことでしたが、この最初の青色発光ダイオードは実用化にはほど遠いものでした。青色ダイオードの研究において1980年代以降、原料や製造方法に関して次々に新たな発見がなされましたが、それらのほとんどは日本人研究者によるものでした。すなわち1985年当時名古屋大学の教授だった赤崎ら、1988年当時NTT厚木研究所の松岡らによって結晶や薄膜の開発が続き、1991年頃当時日亜化学の中村らによって高輝度化、量産化へのブレイクスルーが達成され青色発光ダイオードの市場が生まれました。2003年時点での市場規模は1000億円以上、近い将来、車輌の前照灯や室内の照明に発光ダイオードが普及すればその市場規模は莫大なものになることが予想されます。現在の世界市場占有率上位3社が日本のメーカーですが、この3社だけで世界市場の8割を占めています。

　２つめは光触媒。これは光を当てるだけで汚れが落ちるという不思議な物質で、すでに建築用タイルやガラス、車のサイドミラー、サニタリーなどの什器で利用されています。もともと光触媒は1968年頃に当時東京大学の本多・藤嶋らが酸化チタンに白金の電極を使い、酸化チタンに光を当てると水が酸素と水素に分解されることを発見し、その4年後に雑誌「Nature」に発表して世界驚かせた触媒効果に端を発しています。この触媒効果は発見者の名を取って本多・藤嶋効果と世界中で呼ばれています。その後、東京大学とTOTOの共同研究で光が当たると水との親和性が高まる不思議な現象「光励起親水性化現象」が1994年に発見され、これら二つの現象を組み合わせてセルフクリーニング機能をもつ材料が実用化されました。今では光触媒技術に関する特許のほとんどすべては日本の企業や大学によって確保されています。

　３つめはアテネオリンピックで北島康介選手を支えた科学技術です。2004年のアテネオリンピックでは北島康介選手が水泳の100メートル、200メートル平泳ぎで金メダルを獲得し、特に200メートルはオリンピック記録を塗り替える快挙でした。北島康介選手自身に卓越した能力が備わっていたことはもちろんのことですが、日本の国立スポーツ科学センターもスポーツ医学、スポーツ科学の観点から北島選手を支援していました。国立スポーツ科学センターはMRIなどの高度な医療器械から、動作や画像を解析する高度な分析機器、標高3000メートル程度の低酸素状態を作り出す宿泊・トレーニング施設などを備えた世界最先端のスポーツが科学施設です。ここで北島選手は水中映像をコンピューター解析してストローク、キックを最適化し、医療機器でモニターしながら低酸素トレーニングの効果を最適化し、飛び込みのごくわずかな角度の調整までも行いました。また、コンピューターグラフィクス技術で北島選手の体を再現し、北島選手に最適な水着を作り出し、高度な流体シミュレーション技術で表面構造や縫い目の一つまでも最適化することに成功しました。北島選手の二冠は日本の技術がスポーツ科学の領域でも世界のスポーツ先進国の科学技術と対等に戦えるレベルにあることを明らかにし、また、北島選手の快挙が他の選手達を精神的に支える効果も発揮してアテネオリンピックでは日本史上最高の37個のメダルを獲得しました。

　さて、日本の科学技術が世界の中でどの程度の水準にあるのかについて考えてみたいと思います。冒頭でお話ししましたように、科学技術の水準はノーベル賞受賞者数や論文数だけで評価されるものではなく、様々な科学技術環境が複雑に絡み合っています。
　まず、政策についてですが、世界各国の研究費総額について政府支出・民間投資の合計で見ると2003年時点ではアメリカが40兆円でトップ。単独の国家としては2位が日本で17兆円ですが、ＥＵ主要15カ国合計で28兆円となっています。近年科学技術の進展著しい中国・韓国については、中国は最新のデータが2001年となりますが、約8兆円で世界4位ですが1999年にすでにドイツを追い越しています。中国の科学研究費ののびは著しいため、現在では日本も追い越している可能性もあります。韓国はフランス、イギリスに次いで世界第8位約4兆円となっています。対国内総生産で見ると日本はトップとなりますが、政府負担研究費については日本は横ばいで民間企業による投資が科学技術を支えていることが読み取れます。

　研究者の数ではアメリカが正確な人数は把握できていないものの百数十万人でトップ。ついでEU15カ国の100万人強。日本と中国はほぼ同数の80万人です。ただし、日本では毎年数万人の微増にとどまっているのに対し、中国は1998年レベルと比較するとほぼ倍増しています。また、人口あたりの科学技術者数の割合は日本が世界でトップです。

　科学技術政策が国の重要な課題の一つであることは各国共通しており、科学技術の進歩が経済や社会福祉の向上に大きな原動力となっていることについて2004年のOECD閣僚会合で各国閣僚によって共同で確認されています。
　ただし、具体的な政策については各国の背景によって異なっており、アメリカでは「科学こそ永遠のフロンティア」のフレーズの元に、自国の永遠の産業・経済の発展に科学技術への投資が必須であるとされ、また多くの国が特にライフサイエンスやビジネスに結びつく科学技術開発に重点を置いていることと対照的に、科学技術への投資が安全保障に直結しているという考え方も特徴的です。EUでは高度な科学技術の知識に基づく経済活動の増大を見据え、活力ある知識経済の構築を目標としています。また、人材について、EUやアジア各国が優秀な人材の流出を懸念材料としており、主な流出先であると思われるアメリカが流入人材に科学技術が依存してしまうことに対して将来への危機感を表明していることも興味深い点です。

　日本の重点分野は重要度の高い方から順に、ライフサイエンス、情報通信、環境、ナノテクノロジー、エネルギー、製造技術、となっており、環境問題への取り組みを重視している点が特徴的です。また、アメリカやイギリスでは20年以上の時間をかけて取り組む大型科学技術への取り組みに対するロードマップも策定されており、日本においては民間や大学主体で行われている長期的取り組みへの政府のより一層の支援と方針の策定は今後の検討課題であると思われます。

　研究の質を示す指標としてしばしば用いられる論文の数や、他の論文に引用される数については1990年以降日本の研究者の論文は著しい伸びを見せており研究の質の向上がめざましいことを示しています。論文数ではトップのアメリカに次いでイギリスと2位を競っており、中国・韓国は2000年以降に急速に伸びてきていますがまだ日本の数分の一に留まっています。

　日本の科学技術の歴史を見ると、明治維新前後と第二次大戦直後の2回大きな科学技術の流入がありました。江戸時代以降日本は世界トップの教育水準を維持しており、高度な伝統工芸を受け継いでいるなどの素地があり、そこに日本人特有の勤勉な労働力が相まって鉄鋼、家電、自動車などの産業に伴い科学技術が進展してきました。日本はもともと欧米先進国へのキャッチアップを旨としていましたので、外国から効率的に科学技術を導入し実用重視の科学技術展開に力を発揮してきました。これは他国にはない組織への帰属意識の強さ、チームワークの良さ、規律性の高さ、手先の器用さが遺憾なく発揮されたもので、決して物まねの一語で一蹴されるべきではない誇るべき技術です。

　反面、日本の科学技術に対する考え方の欠点として基礎を軽視し、成果のみを効率的に活用しようとする考え方、独創性よりは安全確実性を重視し、自分の能力を生かすための活発な人材交流よりは自分を抑えてでも組織への忠誠尽くすことを重んじることなどが最近クローズアップされてきていると共に、日本語という世界では圧倒的少数派の言語を使用しているため、内向き思考で国際的な発信をあまりせず、海外での発表が遅れてしまう点も不利に働いていることは否定できません。

　日本の科学技術においても従来の延長である携帯電話などに代表される科学技術のみならず、地球シミュレーター、スーパーカミオカンデ、ヒトゲノム解読などこれまで日本が世界の中であまり活躍できなかった基礎的な研究においても最近は国際的に高い評価が得られるようになってきており、これはビジネスに直結しない研究に投資を続けてきた民間企業の地道な努力や政府の科学政策の成果の芽が出始めてきているとも考えられ、こうした取り組みを一層進めていく必要があります。

　最後に、日本が重点をおいている科学技術戦略について各論をお話しします。

　最重要課題はライフサイエンス分野です。ライフサイエンスは生命現象のメカニズムを解明する科学で、その成果は医療の発展や食料・環境問題の解決につながるなど、国民生活の向上と国民経済の発展に大きく関わるものです。
　分野別ではまずゲノム科学の推進が挙げられ2003年に宣言されたヒトゲノム完全解読完了の次の段階としてタンパク質の構造・機能解析を推進し、ヒトゲノム解読の成果を医療や産業へ応用することが求められています。また、データベースやシミュレーションを駆使するITと生命現象を探求するライフサイエンスを融合したバイオインフォマティクス技術はヒトゲノムの応用に欠かせない新たな技術領域です。また、ヒトの遺伝子は個人個人で遺伝子多型と呼ばれるバリエーションがあることが知られており、疾患に関連する遺伝子を解明することにより、従来の平均的治療よりもより効果の高いオーダーメイド医療の実現も目指さなければなりません。
　また、社会生活の質の向上や医学の向上のために脳科学研究も精力的に進められています。脳の領域では文部科学省を中心として脳の機能を探る研究が、厚生労働省を中心としてアルツハイマー病やパーキンソン病などの疾患から脳を守る研究が推進されています。また、再生医療の基礎として発生・分化・再生科学も幹細胞・ES細胞の研究を軸として法整備や倫理的問題の解決を考慮しながらイギリスなどに遅れないよう研究を推進する必要があります。

　情報通信分野ではネットワークが隅々まで行き渡った社会への対応と世界市場の創造に向けた高速で信頼性の高い通信システムを構築する技術開発が重点課題となっており、そこにはユビキタスネットワーク技術の開発、電子タグの高度利用活用技術の開発、アジア・ブロードバンド衛星基盤技術の開発、量子情報通信技術の開発、知的資産の電子的な保存・活用方法の検討、次世代半導体の開発製造への挑戦などが含まれています。

　環境分野では地球観測や変動予測などの地球環境問題解決のための研究として人工衛星によるより高度な地球観測、気候変動・地震・火山噴火予測技術の研究、公害防止、地球の物質循環や人間や産業が排出する物質の地球への影響の算出と将来予測、二酸化炭素排出抑制対策技術の実用化などが推進され、循環型社会を構築するための戦略が検討されます。

　ナノテクノロジー分野ではセラミクスや金属など新しい素材の発明や機能発現のメカニズムの解明、産業への応用を中心に、アクティブ原子配線、オプトメディア結晶などの情報処理プラットフォームへ応用できる材料の研究、生体分子をナノレベルで動態撮影することによる生命科学領域への新技術の提供、マイクロマシンによる産業・医療分野の改革、テラヘルツ帯利用技術の開発、ナノ界面制御による新しい磁気記録技術の開発、あるいは、コヒーレント科学、時空間機能材料、エキゾティック量子ビームなど理論物理学領域技術の実用化なども視野に入れられています。

　エネルギー分野では地球温暖化防止に有効である原子力エネルギーの安全確保と防災対策、核燃料リサイクルに関する研究や、医療・工業・農業領域への放射線の利用の研究。燃料電池、太陽光、バイオマスなどの新しいエネルギー源の研究開発と共に、従来の化石燃料をよりクリーンにより効率良く利用するための研究などが行われます。また原子力を平和利用するための技術開発や世界各国への働きかけは日本が世界の中心になって果たすべき重要な課題であると考えられます。

　宇宙開発利用分野では宇宙の起源や様々な現象などに対する知識の獲得や宇宙開発利用で必要とされる技術開発を目指して科学技術の開発が行われています。宇宙科学の分野ではJAXAが中心となり月周回衛星、太陽観測衛星、赤外線望遠鏡衛星などを打ち上げる計画があります。また通信・放送などに人工衛星を利用することは多くの利点があり、すでに多くの民間企業で技術開発・利用が行われていますが、民間では対応が困難なリスクの大きい先端技術開発など将来の宇宙利用を見据えた技術開発を政府主導で行っていきます。その他、有人宇宙技術、宇宙環境の利用促進、宇宙インフラストラクチャーの開発、宇宙分野の国際協力の推進などを目的とした技術開発にも注力します。

　その他、製造技術分野、防災科学技術、海洋開発利用、など日本が安心、安全で質の高い生活のできる国になることを目指して科学技術政策の策定が行われています。

　最後に、これからの日本の科学技術はどこへ向かっていくのかについて考えてみたいと思います。
　現在最も重されなければならないことが環境保護と経済発展の両立です。現在の地球環境問題の取り組みに関する基本的な考え方は1987年に「環境と開発に関する世界委員会」報告書にある「将来の世代の欲求を満たしつつ、現在の世代の欲求も満足させるような節度ある開発を行うこと」とされています。このように将来の世代への持続的発展を維持するために気候変動に関する政府間パネルの報告書では温室効果ガスの削減による気候変動問題の解決を最重要課題としてあげています。

　また日本の科学技術は国際競争の激しい渦の中にあります。冷戦構造の集結や交通網、通信網の発展により国境を越えた技術や商品の交流が活発化しています。中国やインドの著しい経済的成長やエネルギー輸出国としてのロシアの発展も見落とせません。ASEAN諸国も新興工業国としての発展を模索しており、いずれの国にも近接している日本が果たすべき役割はこれら諸国との間で環境問題や、感染症など地域共通の課題への対応することであると共に、アジアの研究者ネットワーク構築などを通じてアジア地域の科学コミュニティのを先導していかなければなりません。2004年12月のスマトラ島沖地震において、津波対策先進国の日本が地球シミュレーターでスマトラ島沖地震を再現することに成功し、インド洋における津波早期警戒システムの構築を呼びかけたように国際社会における科学技術活動を積極的に展開する必要があります。

［エンディング・他局の科学番組放送予定］

□サイエンスゼロ　（NHK教育　毎週土曜日　19:00〜）
　1/7（土） 放送予定 地下水が消える？ひそかに迫る世界の水危機 (再放送)

□地球ドラマチィック　（NHK教育　毎週水曜日　19:00〜）
　『世界ジャングル紀行』３回シリーズ
　　2006年1月4日（水）第2回『コンゴ』
　　2006年1月11日（水）第3回『アマゾン』

□素敵な宇宙船地球号　（テレビ朝日系　毎週日曜日　23:00〜）

□サイエンスチャンネル　（SkyPerfecTV 765ch）