バイオエコノミー研究部門

部門概要

バイオエコノミー研究部門

イノベーション創出に関する調査・研究を通じた、バイオエコノミー実現への貢献

バイオエコノミーという概念が注目されている。産業のエネルギー源は1600年代頃までの木材から、1700年代半ばには石炭に主役が移り、蒸気機関による第一次産業革命が起こった。続いて、石油へのシフトに伴い、1800年代後半から1900年代前半にかけての第二次産業革命では、鉄鋼・機械・造船などの重工業や、肥料・化学繊維・医薬品などの化学工業での技術革新が進んだ。1900年代後半に入り、電子工学の進歩によって第三次産業革命が起こった。現在は、IoT(Internet of Things)、AI(人工知能)、ビッグデータの活用が産業構造を変化させつつある、第四次産業革命の途上である。

経済成長の負の側面の1つが、化石資源の大量消費による地球環境の悪化である。持続可能な仕組みでの経済成長が現代社会の課題であるが、近年、解決策として生物資源の利用が現実味を帯びてきた。再生可能な生物資源をエネルギー源として化石資源に代替させるだけでなく、工業製品の素材などに利用することで、化石資源の使用を総合的に減らそうという取り組みである。生物資源とバイオテクノロジーの活用により、経済成長と地球環境対策の両立を図る概念は、その実現に向けたさまざまな研究開発や産業政策、経済活動などを包括し、バイオエコノミーと呼ばれている。

OECD(経済協力開発機構)の予測では、2030年のバイオ市場はGDPの2.7%(約200兆円)に成長し、そのうちの約4割を物づくりに生物資源を活かすインダストリアル・バイオ分野が占めるとされている。予測の背景には、ゲノム(遺伝情報)解析を劇的に効率化した次世代シーケンサーの出現、AIやオートメーション(自動化技術)の急速な発展と、ゲノム編集やDNA合成などの合成生物学の分野での目覚ましい技術革新がある。つまり、近年急速に進歩したデジタルテクノロジーとバイオテクノロジーの融合が、生命現象を解明し、生物機能の産業への応用を可能にしたことで、第五次産業革命ともいえる時代を迎えつつある。

一方でバイオエコノミーの実現には、これら先端技術だけでは足りない。技術上のブレークスルーをイノベーションにつなげ、経済的価値・社会的価値を創出しようとする企業家精神と、経済・経営の視点での戦略が不可欠である。本研究部門は、先端バイオ工学分野におけるイノベーション創出に関する調査・研究を通じて、バイオエコノミーの実現に貢献することを目指す。

バイオエコノミーの潮流

近年の世界では、最新のテクノロジーと生物資源を用いて、地球規模の課題の解決と経済発展の共存を目指す考え方が台頭している。

最新のテクノロジーと生物資源を用いて地球規模の課題の解決と経済発展の共存を目指す考え方が台頭

地球規模の課題解決と経済発展の共存

次の経済の潮流は経済成長と幸福度がもたらすバイオエコノミーだ。
ー フィンランド政府(2014)ー

次の経済の潮流は経済成長と幸福度がもたらすバイオエコノミーだ。ー フィンランド政府(2014)ー

※出所:日本バイオ産業会議「進化を続けるバイオ産業の社会貢献ビジョン」

本格的なバイオエコノミー時代の到来へ

世界的バイオ市場は、農業、健康・医療、工業等、幅広い分野において、約200兆円(OECD加盟国)の規模に成長すると予測されている。

世界的バイオ市場は幅広い分野において約200兆円(OECD加盟国)の規模に成長すると予測

※出所:OECD(2009) The bioeconomy to 2030.

合成生物学の勃興と情報技術の融合

バイオテクノロジーの主眼は、生物を「知る・観察する・解析する」時代から、「デザインする・利用する」時代へ・・・。

  • ヒトのゲノムの全塩基配列を解析するヒトゲノム計画は1990年に始まり、DNA構造の発見から50周年となる2003年に完了しており、結果、あらゆる生物のゲノム情報が容易に入手できるようになった。(理論的には、様々な生合成経路が人工的に再構築可能である)
  • 近年、AI(人工知能)やオートメーション(自動化技術)と、それらを統合化するためのIoTやクラウド技術等を包括したデジタルプラットフォームと、ゲノム編集やDNA合成といった合成生物学(バイオテクノロジー)の融合が急速に進んでいる。

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技術革新によって、微生物/植物/動植物細胞/藻類等の生物資源を使い、有用物質を安定的かつ大量に生産し、利用することが可能に!

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農業、健康・医療、工業(ものづくり)など、幅広い分野へ貢献
~「デジタル×バイオ」時代の到来~

米国の動き:合成生物学分野におけるバイオベンチャーの台頭

DNA合成

TWIST

  • DNA研究者のEmily Leproust博士(現CEO)らにより2013年に設立。
  • 従来技術に比べ、高効率・短納期・低価格で、DNA合成を可能とする独自技術を開発・保有しており、顧客ニーズに応じたDNAを合成し、顧客に提供する。
  • 従来型のプラスチックプレートではなく、独自開発したシリコンプレート上でDNAを合成することでそのプロセスを効率化した。新薬発見・新素材生産・農業・学術研究・医療診断や、DNAストレージ等、幅広い分野への応用が期待されている。
  • 2018年NASDAQ上場。
株主資本:$329M
総合受注型
GINKGO BIOWORKS
  • インターネットの始まりとなったARPANETやLISPワークステーションの開発者の一人で、その後、「合成生物学の父」と称されるようになったDr. Tom NightとMIT出身の生物研究者5名(30才台中心)によって、2008年に創業された。
  • デジタル技術を活用し、高度に自動化されたプロセスを持ち、顧客の要望にあわせて、菌株の改良、添加物の開発、人工酵素の開発等を行う総合受託型ベンチャー。

株主資本:$429M

コンシューマ向けビジネス

BOLT Threads

  • 米カリフォルニア大学サンフランシスコ校出身の研究者が、2009年に創業したバイオベンチャー。
  • 微生物の遺伝子を組み換え、酵母菌を使った発酵プロセスによって、グラム単位ではなくトン単位でクモの糸を人工的につくることに成功した。
  • アバレルメーカーやアウトドア専門店等と提携し、人エクモ糸とニットをブレンドしたキャップ帽や、菌糸体を使用して創り出した革のような新素材で製造したバッグなど、コンシューマ向けビジネスを展開している。
株主資本:$238M

メンバー

山本一彦 教授

神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科 教授
同・大学院経営学研究科(兼任)

忽那憲治 教授

神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科 教授
同・大学院経営学研究科(兼任)

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