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はじめに概要研究実施報告関連データ研究代表者索引Adobe Reader インストールガイド


新たな手法の開発等を通じた先端的な計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の創出

メディア芸術の創造の高度化を支える先進的科学技術の創出

安全・安心な社会を実現するための先進的統合センシング技術の創出

通信・演算情報量の爆発的増大に備える超低消費電力技術の創出

次世代高精度・高分解能シミュレーション技術の開発

代謝調節機構解析に基づく細胞機能制御に関する基盤技術の創出

光の究極的及び局所的制御とその応用

生命システムの動作原理の解明と活用のための基盤技術の創出

高セキュリティ・高信頼性・高性能を実現する組込みシステム用の次世代基盤技術の創出

異種材料・異種物質状態間の高機能接合界面を実現する革新的ナノ界面技術の創出とその応用

ナノデバイスやナノ材料の高効率製造及びナノスケール科学による製造技術の革新に関する基盤の構築

社会的ニーズの高い課題の解決へ向けた数学/数理科学研究によるブレークスルーの探索(幅広い科学技術の研究分野との協働を軸として)

精神・神経疾患の診断・治療法開発に向けた高次脳機能解明によるイノベーション創出

高信頼・高安全を保証する大規模集積システムの基盤技術の構築

新原理・新機能・新構造デバイス実現のための材料開拓とナノプロセス開発

細胞リプログラミングに立脚した幹細胞作製・制御による革新的医療基盤技術の創出

最先端レーザー等の新しい光を用いた物質材料科学、生命科学など先端科学のイノベーションへの展開

プロセスインテグレーションによる次世代ナノシステムの創製

持続可能な社会に向けた温暖化抑制に関する革新的技術の創出

花粉症をはじめとするアレルギー性疾患・自己免疫疾患等を克服する免疫制御療法の開発

人間と調和する情報環境を実現する基盤技術の創出

異分野融合による自然光エネルギー変換材料及び利用基盤技術の創出

神経細胞ネットワークの形成・動作の制御機構の解明

気候変動等により深刻化する水問題を緩和し持続可能な水利用を実現する革新的技術の創出

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戦略目標
新たな手法の開発等を通じた先端的な計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の創出

1.名称

新たな手法の開発等を通じた先端的な計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の創出

2.具体的な達成目標

 全く新しい発想に基づく技術開発、新原理の探索を通した新たな手法の開発等、多方面の先端科学技術分野における創造的な研究活動を支える新たな計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の確立を目指す。
特に、細分化、多様化が進む先端分野の研究開発において、画期的な進展もたらすため、あるいは全く新しい領域を切り拓くため、従来技術では不可能であった現象や事象について、新たな方法論の開拓と多分野の技術の融合等を併行して進める。具体的には、例えば、以下のような領域について、先端計測分析機器の開発につながる基盤技術を確立する。

  • 無機材料や有機材料、生体・環境試料中に含まれる極微量物質の化学形態を計測・分析する基盤技術の確立
  • 無機材料や有機材料、生体・環境試料の固体−固体界面、固体−液体界面の状態を計測・分析する基盤技術の確立

3.目標設定の背景及び社会経済上の要請

 我が国が科学技術分野で真に諸外国を先導するためには、世界最先端の研究データ、独自の研究データを取得できる先端計測分析技術・機器を整備していくことが重要である。世界最先端の研究データ・独自の研究データは、具体的な研究ニーズに基づく創意工夫による技術開発や、新たな方法論の開拓や多分野の技術の融合を通じた新しい測定機器によって生み出されるものであるが、このような新しい手法の開発等を通じた測定機器の開発自体も極めて新規性・独創性の高い研究である。
また、新しい手法の開発を通じた先端的な計測・分析技術基盤の確立は、次の開発段階である実用化・汎用化をすることにより産業応用も可能となるものであり、社会経済上大きな波及効果も期待できるものである。
具体的には、例えば、生体中又は環境試料中の極微量物質が、生体又は環境に与える影響は、化学物質の存在形態により大きく異なるものであり、このような極微量物質の存在形態を可視化することは生体反応・化学反応を設計する基礎的知見を与えるものである。また、次世代の超高集積化素子を実用化する際にはナノ(10億分の1メートル)領域の界面の制御技術が鍵となり、物質界面の化学状態を明らかにすることは重要である。さらに、ナノレベルの材料が生体内にどのような影響を与えるかを解析するためには、ナノ材料と生体物質の接触界面の情報を明らかにすることが重要である。
このような技術の開発は、ライフサイエンス分野における分子認識に基づく生命現象の解明、ナノテクノロジー(10億分の1メートルのレベルの精度を扱う超微細技術)・材料分野における物質間の相互作用の解明、環境分野における生体影響の解明等の他様々な分野において鍵となるものであり、また、新規ナノバイオ(分子のレベルで物質を操るナノテクノロジーと、生命の仕組みを解明するバイオテクノロジーを組み合わせて、医療や環境の中に存在する微量物質の検出などに応用する新しい研究領域)材料の開発、新規集積化素子等の開発に資するものであり、多大な経済効果も期待できるものである。
これまでは、我が国においては、新しい測定機器に関する研究・技術開発を、各研究機関及び個々の研究者・技術者が個別に進めてきたが、これらの研究を行うにあたっては分野横断的に体系的に基盤技術を確立していくことが重要であり、また、本基盤技術の確立のためには、全く新しい発想に基づく研究が適切な規模で長期間実施される必要がある。
以上のことから、我が国においても、本基盤技術の開発について早期に国家的に取り組む必要がある。

4.目標設定の科学的裏付け

 新しい手法の開発を通じた先端的な測定機器を確立する基盤技術の研究開発は、各研究機関又は各研究者・技術者個人において独自に取り組みが行われているものの、未だ不確定な要素が多く、全く新しい発想による体系的な取り組みが必要となる。
本戦略目標は広汎な先端科学技術分野において根本かつ普遍的な価値を有する基盤技術を確立するものであり、国家として戦略的・長期的に取り組む必要がある。また、技術動向に応じて適宜新しい技術を確立していく必要もあるので、次世代を担うべき若手研究者の育成も重要な課題となっている。 以上のことから、複数の技術開発を同時並行的に競争的環境下で進めることにより、最も有用な計測・分析技術を抽出し、世界に先駆けて世界標準となる基盤技術を確立することが重要である。さらに、20代、30代の若手研究者・技術者の育成にも重点を置く必要がある。
また、本戦略目標は、新しい手法の開発を通じて新規性・独創性を有する計測・分析基盤技術を確立するものであるが、その開発の推進にあたっては、我が国において実施されている他の先端計測分析技術・機器を開発する事業と情報交換をしつつ、連携をとりながら推進していくことが重要である。

5.重点研究期間

 平成16年度から平成19年度までの4年間にわたり、新規研究課題の募集を実施する。研究期間は1研究課題につき概ね5年の研究を実施する。(なお、優れた研究成果を挙げている研究課題については、厳正な評価をした上で、研究期間の延長を可能とする。)

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研究領域 研究総括
物質現象の解明と応用に資する新しい計測・分析基盤技術 田中 通義
(東北大学 名誉教授)
 本研究領域は、物質や材料に関する科学技術の発展の原動力である新原理の探索、新現象の発見と解明に資する新たな計測・分析に関する基盤的な技術の創出を目指す研究を対象とするものです。
  具体的には、新材料や新規なデバイスの創出、新規な微細加工技術の創出等に資する計測・分析技術、環境中等に含まれる極微量物質の化学的存在形態に関する新規な計測・分析技術等を対象とします。また、ナノスケールでの物質の形態に応じた物性や、表面、界面の化学組成や物性に関する新規な計測・分析技術も対象とします。
  さらに、既存の基本原理に基づく技術であっても、計測・分析の速度、感度、精度を飛躍的に向上させる技術あるいはその限界に挑む技術等、新原理の探索や新現象の発見と解明に資する研究や物質科学技術にブレークスルーをもたらすことが期待できる研究を含めます。
(所属・役職は、平成23年3月時点のものです。)
 
河田 聡 (大阪大学大学院工学研究科 教授)
「プラズモニック走査分析顕微鏡」  (241kb)

小宮山 進 (東京大学大学院総合文化研究科 教授)
「半導体量子構造の探索とテラヘルツ波計測技術開拓」  (654kb)

末永 和知 ((独)産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センター 上席研究員)
「ソフトマターの分子・原子レベルでの観察を可能にする低加速高感度電子顕微鏡開発」  (694kb)

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研究領域 研究総括
生命現象の解明と応用に資する新しい計測・分析基盤技術 柳田 敏雄
(大阪大学大学院生命機能研究科 教授)
 本研究領域は、生命系科学技術の発展の原動力である未解明の生命現象の解析に資する新たな計測・分析に関する基盤的な技術の創出を目指す研究を対象とするものです。
  具体的には、生命現象を司る生体分子の作用機構の本質に迫る解析技術や、生体または細胞中での生体分子のその場観察技術、単一細胞レベルでの分析技術、個体から生態系にわたる多様なスケールでの新規な計測・観測技術などを対象とします。また、環境試料中に含まれる極微量物質が生体に与える影響を計測・分析するための新規な技術も対象とします。
  さらに、既存の基本原理に基づく技術であっても、計測・分析の速度、感度、精度を飛躍的に向上させる技術あるいはその限界に挑む技術等、新原理の探索や新現象の発見と解明に資する研究や生命系科学技術にブレークスルーをもたらすことが期待できる研究を含みます。
(所属・役職は、平成23年3月時点のものです。)
 
佐々木 裕次 (東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授)
「高精度1分子内動画計測から見える生体分子構造認識プロセス」  (1239kb)

中山 喜萬 (大阪大学大学院工学研究科 教授)
「カーボンナノチューブを用いた単一生体分子ダイナミクスの計測」  (1169kb)

樋口 秀男 (東京大学大学院理学系研究科 教授)
「in vivoナノイメージング技術の開発と生体運動機構の解明」  (336kb)

宮澤 淳夫 (兵庫県立大学大学院生命理学研究科 教授)
「細胞内標識による生物分子トモグラフィー」  (458kb)

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