1.分野別の比較

 すでに最新の国際比較として示したが、ここで再掲し、その根拠となるデータも示す。

(1)環境・エネルギー分野

① 科学技術力の国際比較表

全体  欧州~米国>中国~日本>韓国
基礎  欧州~米国>日本~中国>韓国
応用  欧州~米国>中国~日本>韓国

② 根拠となるデータ

 以下に示すのが、上記国際比較の元データであり、JST/CRDSの国際俯瞰報告から、筆者が独自の手法で作成したデータである。

基礎のデータ:基礎フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
12283011
2711132519
17
×
基礎のデータ

○応用のデータ:応用フェーズでの国際比較表の◎、◎、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
13243018
2417121814
21
×
応用・開発のデータ

○分野全体のデータ:基礎のデータと応用のデータを足し合わせ、分野全体のデータとしたものである。

 日本米国欧州中国韓国
25526029
5128254333
141138
×
分野全体のデータ

(2)システム・情報科学技術分野

① 科学技術力の国際比較表

全体  米国>欧州~中国>日本>韓国
基礎  米国>欧州>中国~日本~韓国
応用  米国>中国~欧州>日本~韓国

② 根拠となるデータ

 以下に示すのが、上記国際比較の元データであり、JST/CRDSの国際俯瞰報告から、筆者が独自の手法で作成したデータである。

基礎のデータ:基礎フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
311410
28221917
15
×
基礎のデータ

○応用のデータ:応用フェーズでの国際比較表の◎、◎、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
321216
27211013
19
×
応用のデータ

○分野全体のデータ:基礎のデータと応用のデータを足し合わせ、分野全体のデータとしたものである。

 日本米国欧州中国韓国
10632626
55432930
1334
×
分野全体のデータ

(3)ナノテクノロジー・材料分野

① 科学技術力の国際比較表

全体  米国~欧州>日本~中国>韓国
基礎  米国>欧州>日本~中国>韓国
応用  米国~欧州>日本~中国>韓国

② 根拠となるデータ

 以下に示すのが、上記国際比較の元データであり、JST/CRDSの国際俯瞰報告から、筆者が独自の手法で作成したデータである。

基礎のデータ:基礎フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
16282211
17122119
12
×
基礎のデータ

○応用のデータ:応用フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
112321
2211112216
14
×
応用のデータ

○分野全体のデータ:基礎のデータと応用のデータを足し合わせ、分野全体のデータとしたものである。

 日本米国欧州中国韓国
27514319
3917234335
26
×
分野全体のデータ

(4)ライフサイエンス・臨床医学分野

① 科学技術力の国際比較表

全体  米国>欧州>日本~中国>韓国
基礎  米国>欧州>日本>中国>韓国
応用  米国>欧州>日本~中国>韓国

② 根拠となるデータ

 以下に示すのが、上記国際比較の元データであり、JST/CRDSの国際俯瞰報告から、筆者が独自の手法で作成したデータである。

基礎のデータ:基礎フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
153023
19122017
16
×
基礎のデータ

○応用のデータ:応用フェーズでの国際比較表の◎、○、△、×の個数を数えた表である。

 日本米国欧州中国韓国
3018
251614
1126
×
応用のデータ

○分野全体のデータ:基礎のデータと応用のデータを足し合わせ、分野全体のデータとしたものである。

 日本米国欧州中国韓国
21604115
4411283425
2142
×
分野全体のデータ

2.各分野の経年変化

 この経年変化も、最新の動向として既に示したが、これを再掲し、併せて根拠となるデータを示す。

(1)環境・エネルギー分野の動向

① 環境・エネルギー分野の科学技術力経年変化

環境・エネルギー分野の経年変化(2021年)
環境・エネルギー分野の科学技術力経年変化

② 根拠となるデータ

 各年度の俯瞰報告の国際比較表の◎、○、△、×の個数を数え、既に示した手法で数値化したデータである。

 2008年2009年2011年2013年2015年2017年2019年2021年
日本1.001.000.990.960.890.880.850.81
米国0.940.920.980.891.000.950.950.94
欧州0.990.991.001.000.991.001.001.00
中国0.370.380.540.670.600.640.790.82
韓国0.510.500.650.570.600.510.550.55
根拠となるデータ

(2)システム・情報科学技術分野の動向

① システム・情報科学技術分野の科学技術力経年変化

システム・情報科学技術分野の経年変化(2021年)
システム・情報科学技術分野の科学技術力経年変化

② 根拠となるデータ

 各年度の俯瞰報告書の国際比較表の◎、○、△、×の個数を数え、既に示した手法で数値化したデータである。

 2008年2009年2011年2013年2015年2017年2019年2021年
日本0.850.820.810.680.710.710.720.72
米国1.001.001.001.001.001.001.001.00
欧州0.840.840.820.790.830.790.880.81
中国0.430.430.490.530.540.550.680.76
韓国0.580.580.590.540.500.440.460.51
根拠となるデータ

(3)ナノテクノロジー・材料分野の動向

① ナノテクノロジー・材料分野の科学技術力経年変化

ナノテクノロジー・材料分野の経年変化(2021年)
ナノテクノロジー・材料分野の科学技術力経年変化

② 根拠となるデータ

 各年度の俯瞰報告の国際比較表の◎、○、△、×の個数を数え、既に示した手法で数値化したデータである。

 2008年2009年2011年2013年2015年2017年2019年2021年
日本1.001.000.990.920.890.920.890.89
米国0.980.951.001.001.001.001.001.00
欧州0.940.950.950.950.950.970.940.95
中国0.350.410.480.470.540.670.790.80
韓国0.570.570.650.610.600.560.590.59
根拠となるデータ

(4)ライフサイエンス・臨床医学分野の動向

① ライフサイエンス・臨床医学分野の科学技術力経年変化

ライフサイエンス・臨床医学分野の経年変化(2021年)
ライフサイエンス・臨床医学分野の科学技術力経年変化

② 根拠となるデータ

 各年度の俯瞰報告の国際比較表の◎、○、△、×の個数を数え、既に示した手法で数値化したデータである。2008年は臨床医学分野が評価されておらず、データから外した。

 2009年2011年2013年2015年2017年2019年2021年
日本0.710.690.700.710.730.740.78
米国1.001.001.001.001.001.001.00
欧州0.860.890.960.930.900.920.90
中国0.310.390.490.490.550.630.67
韓国0.340.420.530.460.460.460.47
根拠となるデータ

3. CRDSの2021年調査

 前記の分野別比較の元データとなる、CRDSの国際比較の調査方法について概略を述べる。

(1)俯瞰報告書と国際比較

 CRDSでは、研究開発の大きな流れを研究開発立案の基礎資料とすることを目的として、俯瞰報告書を取りまとめている。2021年の場合には、①環境・エネルギー分野、②システム・情報科学技術分野、③ナノテクノロジー・材料分野、④ライフサイエンス・臨床医学分野の4分野に分け、その分野ごとの研究開発状況を整理し可視化した俯瞰報告書を作成している。

 この俯瞰報告書では、CRDSの関係者がそれぞれの分野の専門家との意見交換やワークショップを通じて研究開発現場で共有されている情報を確認し、主要国(原則として日本、米国、欧州、中国、韓国)を対象とした研究開発領域ごとの国際比較を掲載している。

(2)国際技術力比較の詳細

①研究開発領域ごとの比較
 技術力の比較は、基礎および応用・技術開発という2つの観点で行っている。
・基礎:大学 ・ 国研などでの基礎研究レベル
・応用:研究・技術開発(プロトタイプの開発含む)のレベル

 これらに関する各国の技術力の「現状」を、◎:他国に比べて顕著な活動・成果が見えている、 ○:ある程度の活動・成果が見えている、 △:他国に比べて顕著な活動・成果が見えていない、 ×:特筆すべき活動・成果が見えていない、の4段階で行っている。

②国・地域
 国、地域のカテゴリーは、原則として、日本、米国、欧州、中国、韓国とし、その他の国、地域は必要に応じて追記している。

(3)全体の研究開発領域数

 2021年の俯瞰報告書の4つの分野における研究開発領域数は、下記に示すとおり全体で133に上っている。これらの詳しい研究開発領域名は、別添の参考に示すとおりである。これらの研究開発領域に関して、2年の期間をかけて国内の専門家の英知を結集してとりまとめている。

分野研究開発領域
環境・エネルギー30
システム・情報科学技術36
ナノテクノロジー・材料31
ライフサイエンス・臨床医学36
合計133

参考1 CRDSの2021年報告書及び掲載HP

・「研究開発の俯瞰報告書 統合版(2021年)~俯瞰と潮流~」 国立研究開発法人科学技術振興機構 研究開発戦略センター 2021年5月
・掲載HP  https://www.jst.go.jp/crds/pdf/2021/FR/CRDS-FY2021-FR-01.pdf

参考2 研究開発領域の一覧表

1. 環境・エネルギー分野

(1)エネルギー

資源探査・開発技術、CCS
火力発電
原子力発電
太陽光発電
風力発電
バイオマス発電・利用
その他の再生可能エネルギー発電(水力、海洋、地熱、太陽熱)
電気エネルギー利用(エネルギーマネジメントシステム)
電気エネルギー利用(電力貯蔵)
熱エネルギー利用(産業熱利用)
熱エネルギー利用(民生熱利用)
化学エネルギー利用
地域熱供給(地域冷暖房)
エネルギーシステム評価
反応性熱流体
トライボロジー
破壊力学
計算工学

(2)環境

気候変動観測
気候変動予測
水循環(水資源・水防災)
水利用・水処理
除去・浄化技術(大気、土壌・地下水)
有機化学物質分析・毒性評価
無機化学物質分析・動態把握
生態系・生物多様性の観測・評価・予測
社会-生態システムの評価・予測
循環利用とライフサイクル評価
都市環境サステナビリティ(気候変動適応、感染症、健康)
農林水産業における気候変動適応・緩和

2.システム・情報科学技術分野

(1)人工知能・ビッグデータ

知覚・運動系のAI技術
言語・知識系のAI技術
エージェント技術
AIソフトウェア工学
意思決定・合意形成支援
データに基づく問題解決
計算脳科学
認知発達ロボティクス
社会におけるAI

(2)ロボティクス

ソフトロボティクス
生物規範型ロボティクス
インタラクション
システム化技術
モビリティーロボット
フィールドロボット
生活支援ロボット
サービスロボット
産業用ロボット
農林水産ロボット
ロボティクスと社会

(3)社会システム科学

デジタル変革
サービスサイエンス
社会システムアーキテクチャー
メカニズムデザイン
計算社会科学

(4)セキュリティー・トラスト

IoT・制御システムセキュリティー
サイバーセキュリティー
データ・コンテンツのセキュリティー
トラスト

(5)コンピューティングアーキテクチャー

プロセッサーアーキテクチャー
量子コンピューティング
データセンタースケールコンピューティング
データ処理基盤
IoTアーキテクチャー
デジタル社会インフラ
ブロックチェーン

3.ナノテクノロジー・材料分野

(1)環境・エネルギー応用

次世代太陽電池材料
蓄電デバイス
パワー半導体材料・デバイス
エネルギーキャリア
分離技術

(2)ライフ・ヘルスケア応用

バイオ材料
ナノ医療システム
バイオ計測・診断デバイス
バイオイメージング

(3)ICT・エレクトロニクス応用

新機能ナノエレクトロニクスデバイス
集積フォトニクス
スピントロニクス
MEMS・センシングデバイス
ロボット基盤技術
量子情報・通信
量子計測・センシング

(4)社会インフラ応用

構造材料(金属)
構造材料(複合材料)

(5)物質と機能の設計・制御

分子技術
元素戦略・希少元素代替技術
マテリアルズ・インフォマティクス
フォノンエンジニアリング
トポロジカル材料
低次元材料
複雑系材料の設計・プロセス
ナノ力学制御技術
共通基盤科学技術 微細加工プロセス
積層造形・レーザ加工
ナノ・オペランド計測技術
物質・材料シミュレーション

(6)共通支援策

ナノ・マイクロマテリアルのELSI/EHS、国際標準

4.ライフサイエンス・臨床医学分野

(1)健康・医療

低・中分子創薬
高分子創薬(抗体)
感染症(抗菌薬・抗ウイルス薬・ワクチン等)
AI創薬・インシリコ創薬
再生医療・幹細胞治療
細胞治療(CAR-T等)・遺伝子治療
ゲノム医療
バイオマーカー・リキッドバイオプシー
ヘルスケアIoT(ウェアラブル・生体埋め込み計測)

(2)バイオエコノミー

微生物分子生産
植物分子生産
植物由来材料
植物・農業
植物工場
水産
畜産
林業

(3)基礎基盤科学技術:組織(生理・恒常性)

免疫
生体時計・睡眠
老化
マイクロバイオーム
感覚器
脳・神経
臓器連関

(4)基礎基盤科学技術:分子・細胞

遺伝子発現機構(RNA・エピゲノム・クロマチン)
細胞外微粒子・細胞外小胞
一細胞オミクス
ゲノム編集・エピゲノム編集
オプトバイオロジー
ケミカルバイオロジー
合成生物学(人工生体高分子・人工細胞合成)

(5)基礎基盤科学技術:分析・計測技術

構造解析
光学イメージング
トランススケールイメージング
計測×AI
BMI・BCI