(cache)未来技術2025-2034 全産業編

Critical and Emerging Technologies

ビジネスの将来を左右する
「新興技術」100件超を
世界の産官学研究
から探索。
可能性と課題、主要産業への
インパクトを
独自に評価。

未来を変える「新興技術（クリティカル＆エマージング・テクノロジー）」を100件超探し出し、将来性を独自に評価したレポートです。様々な技術テーマごとに、今後10年間、あるいはその先を展望したとき、実用化によって社会やビジネスに大きなインパクトがもたらされるシーズを選んでいます。こうした技術シーズは「すでに起こっている未来」と言えます。技術でビジネスをする企業は現行の事業や所属する業界にこだわらず、多様な技術シーズに目配りする必要があります。取り上げた技術テーマは「サイバーフィジカルシステム」「人間増強・ハプティクス」「次世代半導体」「ロボット・自律システム」「ライフサイエンス」「サステナビリティ」「宇宙・航空」など18の領域を展望しています。探索先として、米DARPA（国防高等研究計画局）のように国が主導し、巨額の投資をしているシーズに注目、米国だけではなく中国やEUが取り組む技術シーズも視野に入れています。企業単独では投資できないこうしたシーズから、イノベーションが起きることがあるからです。技術の評価軸は4点。活用される市場の広がりを示す「市場性」、経済安全保障にかかわるデュアルユースの可能性を含む「機微度」、間もなく使えるのか研究開発の段階が続くのかを示す「成熟度」、その技術が他の技術と組み合わせやすいかどうかを表す「技術融合性」です。2023年2月に発刊した『未来技術2023-2032 全産業編』に比べ、技術テーマを拡大し、評価軸をより詳しくし、その技術の特徴と可能性を一望できる図表を加えており、解説文はすべて刷新しています。

...など
18領域を
探索

未来を変える
18領域の「新興技術」

データ・IoT・通信

あらゆるモノにAIが合体

あらゆるもののデータをとり、インターネットを介して集め、AI（人工知能）がデータから学び、人を支援し、機器を自動制御する。AIoT（Artificial Intelligence of Things）の時代が来ます。要所要所に入るエッジAI、通信の管理やネットワーク構成をソフトウエアで制御するプログラマブルネットワークが支えます。重要なデータを守るためにブロックチェーンが使われます。光通信やオープンIPプロセッサーなど通信やコンピューティングの基本技術も進化します。

サイバーフィジカルシステム

DARPA発、イノベーションの源流

コンピューティングの能力と物理的な機構の能力を結びつけ、両者を協調させる。20年以上も前に米国のDARPA（国防高等研究計画局）の研究から生まれたこのコンセプトにそって研究開発が続けられ、デジタルツインの源流になりました。産業や事業分野を問わず、このコンセプトの適用でイノベーションを起こせる可能性が高まります。そのためには何を達成したいのか、ミッションを定め、達成するシナリオを書き、モデルをつくってシミュレーションするミッション・エンジニアリングが求められます。

身体の活用

「身体のインターネット」が可能に

IoB（Internet of Bodies/Behaviors）、身体や人の動きをデータとしてとらえ、それらを集約する技術が登場しています。身体から直接、機器を制御することも可能になります。DARPAはタッチスクリーンの指圧力、歩幅、音声などから、健康状態を把握する研究に投資しています。脳と機械（コンピューター、AIを含む）を直接または間接的につなぐBMI（Brain Machine Interface）の研究も進みます。

人工知能（AI）

情報システムの開発で威力を発揮

AIが力を発揮しやすい領域として情報システムの開発やコード生成があります。さらに情報システム以外の設計においてもAIが参画しつつあります。AIの基盤と言える大規模言語モデルの次世代版が登場すれば、利用者の意図をより深く理解し、よりリアルタイムで対話ができます。テキスト、音声、画像、動画、センサーなど異なる情報（モダリティ）から学ぶマルチモーダルAIを使い、産業用ロボットは今までにない繊細な作業をこなします。

人間増強・ハプティクス

超人を目指しヒトを増強

人間そのものを強化する技術も開発されつつあります。パワードスーツや、人間の体内に小型デバイスを埋め込み、体内のデータをリアルタイムに集める体内増強技術があります。各種のデバイスを用いて記憶力、注意力、判断力、空間/時間認識力など人間の認知機能を補完する技術も登場しています。触覚グローブ、嗅覚ディスプレイ、味覚ディスプレイなど新たなデバイスが開発され。ハプティクス（触覚を与える技術）の研究が進みます。

脳・ニューロ

脳というフロンティアを開拓

脳は残されたフロンティアの一つと言えます。脳の神経信号を解読してデバイスを操作するBCI（Brain Computer Interface）や、脳の活動を高精度で計測する神経イメージングが研究されています。脳波などのニューロン情報を記録する脳波センシング、失った手足の感覚を脳が感じ取れるようにする逆脳波センシングがあります。脳へのインタフェースは一部の医療現場で使用され、コンピューターとのサイレントコミュニケーションや自律ロボットの制御へと発展します。

ロボット・自律システム

用途を明確に絞り、実用化へ

人手不足の解消、現場の自動化といった要求は根強く、ロボットあるいは自律によって動くシステムは研究から実用に入りつつあります。携行品などを運搬し、いつでも携行品を使用できるように常に人間と一緒に行動するロボット、医療機関の外で医療従事者以外でも高度な医療や応急治療ができるロボットの実用が期待されます。小型ロボットにワイヤレスで給電するレーザー技術が後押しします。

セキュリティー

技術が生む問題は技術で解く

サイバー攻撃の対象はコンピューターや制御システムに加え、偽情報やプロパガンダによる人々の認知にまで広がりました。激しくなる攻撃から情報システムや制御システムを守らなければなりません。技術が生み出す問題は技術で解く、デバイスそのものをセキュアにするトラステッドマイクロエレクトロニクスやセキュアネットワークシステムの取り組みが進みます。ここではAIやブロックチェーンが守りの技術として使われます。

量子

量子情報科学の競争を見極める

量子情報科学（QIS）の研究開発に米国、中国、EUがしのぎを削ります。「QISにおける国家戦略の展望」によると米国は量子センシング/コンピューティング/通信ネットワークに積極投資します。中国は「量子通信などの戦略的新興産業を育成し、国際競争において圧倒的な高地を押さえ開発の利点を構築」という姿勢です。中国では量子通信ネットワークに関する産業チェーンまでが構築されつつあります。世界の動向を見ながらQISの研究開発を進めなければなりません。

先端製造

製造のコンセプトが一新

「デジタル・ファブリケーション」、「フレキシブルマニュファクチャリング」、「クラウド製造」といったコンセプトの製造技術が開発されつつあります。3Dプリンターや3Dスキャナー、AI、デジタルツイン、XR、ロボット、IoTを組み合わせ、開発・製造時間の短縮、コスト低減、品質と安全性の向上、データに基づく製品の改善・改良・維持管理を目指すものです。時間によって製造物を変化させる、4Dプリンターも研究されています。

次世代半導体

シリコンを継ぐ素材を追求

通信機器の発達、電気自動車の出現により、高出力・高集積のパワー半導体が求められ、シリコンに続く次世代の素材の研究開発が活発です。その中でダイヤモンド半導体は高電圧・高温での動作が可能で、熱伝導度が良く、高電圧・高温下で使用されるセンサー、生体センサー、量子メモリーへの利用が可能です。一方、電気と光を使って信号を伝達するフォトニック集積回路の研究もされています。光信号を使い、帯域の拡大、高速通信・低遅延、省電力を目指すものです。

先進材料

環境問題が新材料を生む

環境の悪化、エネルギー問題などを受け、ハイレベルの材料が世界で求められ、金属やプラスチックなど2種類以上の材料を組み合わせる複合材料、耐熱材料、多孔性金属錯体、バイオプラスチックなど様々な研究が行われています。1原子レベルで設計できる多孔性金属錯体は二酸化炭素や有害物質などの吸着剤、ドラッグデリバリーなど医療向け応用、イオン伝導やキャパシタなどエネルギー分野への利用が見込まれます。損傷があった場合、自ら修復できる自己修復機能材料も登場しています。

エネルギー

温室効果ガス対策に投資

カーボンニュートラルという大テーマのために、新たな電力源や二酸化炭素の回収技術の研究開発に投資が集まります。全固体電池や全樹脂電池などの次世代二次電池はゼロエミッション施策の切り札として実用が始まりつつあります。電気化学エネルギーを貯蔵できる炭素繊維も研究されています。二酸化炭素を回収・利用・貯留する技術、クリーン水素を製造・輸送・貯蔵する技術への投資も進みます。

バイオ

AIと生物学が融合

生物を利用するバイオテクノロジーの研究開発は多岐にわたります。センシング、医療、エネルギーなど応用先も広範囲です。DARPAは迅速かつ簡便に病原体を複数～1000種類以上、検出・診断できる次世代バイオ検出デバイスの開発を進めています。遺伝子組換え、細胞融合、培養などによってタンパク質や抗体、核酸（DNAやRNA）など生体物質からなる医薬品や治療薬を生産できます。バイオの分野にもAIは浸透しており、AIで生物学的プロセスを理解、設計、操作することが研究されています。

ライフサイエンス

新たな取り組みが続々登場

人の寿命や健康に直結する医薬や治療法はクリティカルな技術領域であり、産官学により、多様な研究開発がなされています。DARPAはAI、バイオエレクトロニクス、再生医療を組み合わせて筋肉損失を伴うケガを回復させる再生電子プラットフォームの開発に資金を提供しています。マイクロバイオーム（体内の微生物群）を使った検査や移植の技術、医薬品が開発されています。光を使って生命現象や生体分子・疾患などを観察・検出・分析するオプトバイオロジーの研究も進みます。

サステナビリティ

気候変動や生物多様性維持に挑む

気候変動への対処、生物多様性の担保、いずれも難題ですが、達成を支援するテクノロジーが用意されつつあります。ここでも技術が生んだ問題は技術で解く。地球環境のリモートセンシングにシミュレーション技術を加え、気温、海面上昇、降水量を予測する研究がされています。地域や生態系における種の多様性を評価するために、地球観測データを利用した生態系の評価、各種の画像を利用した特定種のモニタリングが模索されています。

海洋

食料危機への切り札に

海洋も残されたフロンティアの一つです。食料危機への対策として沖合養殖の実用化が始まっています。ロボットによる水揚げや選別、洗浄の省人化、ドローンによる生簀の状態監視や給餌、魚群に対する刺激誘導、IoTとAIによる最適な給餌など、様々な技術の融合が志向されています。海洋を生かすためには水上・水中のロボットが必要です。水中における位置計測、無線通信といった技術の研究開発も進みます。

宇宙・航空

複数の技術を一新する極超音速

宇宙・航空の領域で情報通信やセンサーに関わる電子機器と制御ソフトウエアの研究開発が進み、材料、自律制御、航法など他の領域にも影響を与えるイノベーションが生まれる可能性があります。極超音速を実現するためには、飛翔体の素材、エンジン、レーダーなど探知手段、情報通信などの革新が欠かせません。また宇宙空間の静止軌道上に大型のソーラーパネルを展開、太陽光を電力に変換し、マイクロ波やレーザーを用いて地球に送電する技術も研究されています。

※写真はイメージです。本レポートに掲載しているものではありません。

新興技術100件超を
4ステップで探索

「市場性」、「機微度」、「成熟度」、「技術融合性」
を評価

STEP 1

新興技術の目利きが
世界の研究を精査

ビジネスや社会の将来を左右する新興技術（クリティカル＆エマージング・テクノロジー）に詳しい専門家チームが米国を筆頭に中国、EUなど世界の研究を探索し、有望かつ重要な技術を100件超抽出し、どのような技術なのか、概要を分かりやすく簡潔に記述しました。

STEP 2

「市場性」、「機微度」を
評価し、
今後10年間の
インパクトを展望

100件超の新興技術について、製造、流通、金融、サービス、医療、公共など分野ごとに使われる可能性を予測、「市場性」を評価しています。さらにデュアルユースなど安全保障への関連度合い、セキュリティーなど取扱注意の度合いを基に「機微度」を評価します。これらの評価に基づいて当該技術が今後10年間にもたらすインパクトを展望します。

STEP 3

「成熟度」、「技術融合性」を
評価し、
今後の課題を分析

100件超の新興技術の成熟度を評価します。NASAの技術成熟度レベルで6以上（プロトタイプあり）は「高」、5ないし4（実験室ないしシミュレーションで評価中）は「中」、1～3（構想からPoCまで）は「低」としています。また、その技術が他の技術と組み合わせやすいかどうかを表す「技術融合性」を評価し、今後の課題を分析します。

STEP 4

世界の産官学から
代表的な研究例を集約

探索した各技術について代表的な研究例・開発例を世界の研究機関やリーダー企業から探し出し、記載しています。これまで数々のイノベーションを生み出してきた米国のDARPA（国防高等研究計画局）など官が投資する研究例の動向を把握しておくことは重要です。民間企業では実施できない、思い切った研究が行われているからです。

レポートの構成

一つの新興技術について、3ページの解説文とその技術の特徴と可能性を一望できる1ページの図表で評価しています。オンラインサービスを利用すると、図表や解説文をボタン一つでパワーポイントにダウンロードできます。

※オンラインサービスを利用する場合は、「書籍とオンラインサービスのセット」を購入してください。

■解説文（3ページ）

■図表（1ページ）

主要産業への
インパクトを展望

探索した100件超の新興技術が持つ応用の可能性を
主要産業ごとに探ります。
各産業にインパクトを与える可能性がある技術が
分かります。イノベーションは産業と産業の
融合に
よっても起きますので、自分が所属していない
産業の動向を見ておくことも重要です。

電機・電子/
機械産業
通信業
農林水産業
小売・物流業
化学産業
防衛・
セキュリティー産業
資源・
エネルギー産業
ヘルスケア産業
ライフサイエンス
産業

グローバルトレンドを展望

産官学が一体となった研究開発とイノベーションの
生態系の中で革新的な技術は育ちます。
さらに技術が世の中の流れや社会のニーズに沿ったもの
であるとき、エコシステムは成長し、
技術はさらに広がり、成熟していきます。
世の中の流れや社会ニーズの動向を7点からとらえ、
新興技術の研究開発の方向性、成熟するまでの
シナリオ、インパクトを展望します。

デジタル化・
データ活用
知能化
分散化
横断的な結合・
データ流通
セキュリティー
融合化
標準化

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監修・著者：生天目章（東京理科大学上席特任教授、
防衛大学校名誉教授）
著者：井上孝司（テクニカルライター）ほか15名
2024年12月27日発行
レポート：A4判、664ページ
- 価格：
- 書籍とオンラインサービスのセット：
  990,000円（10％税込）
- 書籍のみ：660,000円（10％税込）
発行：日経BP

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