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別紙2

採択課題の概要

課題No.1

法人名:物質・材料研究機構(NIMS)
ハブ名:情報統合型物質・材料開発イニシアティブ (MII:“Materials research by Information Integration” Initiative)

(概要)

物質・材料研究を第4の科学であるデータ駆動型へと変革させる潮流が起きている。この変革を早期に新材料設計に実装できた企業が特許獲得や国際競争で圧倒的優位に立てる。そのためには、物質・材料分野における膨大なデータ群の蓄積、最先端のデータ科学・情報科学の取り込みなど、大胆な新手法構築やデータベースなどの基盤整備が必要であり、産学官の力を結集し、集中的に取り組むことが求められている。

そこで、これらの取り組みを推進するため、物質・材料研究の中核的機関であるNIMSに、新しい物質・材料研究を進めるオープンイノベーションのハブ(情報統合型物質・材料開発イニシアティブ)を構築する。

本ハブでは、使いやすいデータベースの構築を進めながら、最先端の情報科学・データ科学の材料開発への実装を図り、産業界における物質・材料に関する課題・ニーズに対する有効なソリューションを短期間で開発・提供することを目標とする。具体的課題としては、社会的に波及効果の高い磁性材料・蓄電池材料・伝熱制御材料などの開発・実装を目指す。

将来的には、広範囲の物質・材料系へ展開し、人工知能の基礎技術などを取り込みながら、情報統合型の物質・材料開発システムをプラットフォーム化することを見据える。また、新しい物質・材料研究手法の開発・蓄積・普及とそれに関わる人材育成を組織的に展開し、ハブの持続的発展に向けて取り組む。

第4の科学・・・「実験科学」「理論科学」「計算科学」に続く新しい科学といわれる「データ科学」。近年の情報量の急激な増大に伴い、情報の効率的処理とそれを有効に活用することにより有用な知識を引き出すことを目指す。コンピューターやネットワークを利用した帰納的手法。

課題No.2

法人名:宇宙航空研究開発機構(JAXA)
ハブ名:太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けたオープンイノベーションハブ

(概要)

宇宙探査の進展により人類の生存圏・活動領域を拡大することは、新たな宇宙開発利用の価値創出に繋がる。今後10〜20年の宇宙探査は、民間企業を含む多様なプレイヤーが参画し、国際協働・競争による月・火星への探査に向けた活動を中心に進められようとしている。本事業では、宇宙探査に新たな産業が参加できる場を設けるとともに、非連続的に人類の生存圏・活動領域を拡大させるための革新的な宇宙探査技術へ挑戦することで新たな技術イノベーションの実現を目指す。

日本はものづくりにおいて高い技術と国際競争力を持つものの、宇宙産業においてはプレイヤーが限定的で、保有する技術力が存分に発揮されているとはいえない。この状況を変えるために、これまで宇宙開発に取り組んだ実績はないものの優れた技術力・アイデアを持つ企業や大学などから、広く人材や技術力を糾合し、JAXAを結節点とするオールジャパンの開かれた研究ハブを構築して研究開発を進める。

本事業では、宇宙探査ミッションの大型化、長期化、高コスト化などの課題を解決し、宇宙開発利用の在り方を変えうるゲームチェンジングテクノロジーに挑戦する。特に、地上技術との類似性が高く、民間企業や大学が持つ技術の応用・発展が期待される最先端ロボティクス技術、エネルギー再生技術などのさまざまな分野から意欲ある優秀な研究者・技術者を結集し、研究課題設定の段階から、JAXAの施設を使った研究活動まで一貫して協働するというJAXAにとっても新たな試みとなる。

本事業により実現される技術は、宇宙産業のみならず日本全体の産業競争力の底上げに繋がるとともに、国際協働・競争で行われる宇宙探査において主導的役割の獲得や日本の交渉力の維持・向上など、さまざまな波及効果をもたらすものとなる。

課題No.3

法人名:防災科学技術研究所(NIED)
ハブ名:「攻め」の防災に向けた気象災害の能動的軽減を実現するイノベーションハブ

(概要)

近年激化している局地的・突発的な気象災害に関する早期予測技術の開発は急務であり、その技術は産業界や地域社会への多様な波及効果も見込まれる。本提案では、局地的・突発的な気象災害が発生する予兆を早期に観測・予測する手法を確立し、被害の能動的な軽減および社会実装を目指して産学官の人材・技術を結集するハブを形成する。

具体的には、積乱雲が引き起こすゲリラ豪雨などの極端気象と、それにより引き起こされる雪氷・土砂災害について、「センシング解析技術」・「シミュレーション技術」をコアとした早期予測技術を確立する。ここから創出される早期予測情報をもとに、ステークホルダー(①交通インフラ(鉄道・道路)、②自治体・地域、③民間気象事業者)との一貫した連携体制を構築し、リスクコミュニケーション手法などを活用して現場への展開を図る。本取り組みを通じて、アラートシステムやハザード評価システムなどを各ステークホルダーにとって革新的かつ実用的なシステム・サービスとして社会に実装する。

上記により、これまでの「守り」の防災から「攻め」の防災への転換を図る。

(FSにおける検証内容)

課題No.4

法人名:理化学研究所(RIKEN)
ハブ名:疾患ビッグデータを用いた高精度予測医療の実現に向けたイノベーションハブ

(概要)

ヒト疾患に関連する膨大なデータが蓄積し、それらの解析が、発症予測、予防、治療法選択などの医療戦略に貢献することが期待され始めている。ここでは、医療ビッグデータ活用による予測医療実現に向けて、新しい計算科学の領域と応用を加速するプラットフォーム開発のハブの形成、さらにこの基盤の強みをいかした多分野融合型の新たな研究分野の創成を目指す。知識基盤として疾患ビッグデータの数理科学的解析技術の開発と疾患の発症メカニズム研究を行い、それらの成果の一体化によりビッグデータに意味付けをする技術を開発する。これらの知識や技術を一元的に扱いうる統合型プラットフォームの構築と、予測医療のための一気通貫の解析パイプラインの構築と高度な知能化に関わる研究を行い、個別化医療などへのフィードバックを目指す。

(FSにおける検証内容)

Garuda Platform・・・特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構が中心となり、国内外30程度の研究機関と共同で、システムバイオロジーやバイオインフォマティックス関連ソフトウェアとデータベースアクセスの連動性を高めるために開発されたソフトウェア・プラットフォーム。