世界人口の増加に伴い、水と食料の需要も高まっています。解決策が水道管を増やし、作物を多く栽培することだけなら簡単でしょう。しかし、問題はそれほど単純ではありません。地球全体の気候は地域によって異なる形で温暖化し、人々の都市への移住も進んでいます。どちらの状況も、すでに限られている資源に負荷をかけています。こうした複雑な課題には複雑な解決策が必要です。そのため、MITはアブドゥル・ラティーフ・ジャミール世界水・食料安全保障研究所を設立しました。
2014年秋、ジョン・リエンハード教授の指揮のもとで発足した同研究所は、キャンパス全体の研究を支援し、調整する役割を担います。それによって、生産性の向上を目指す産業界と、発展を目指す地域社会の双方を支援できます。リエンハード氏によれば、学際的なアプローチとMITならではの能力が同研究所を際立たせ、革新的な解決策を実現します。
地域ごとの課題に取り組む
同研究所は、土木工学を専攻したモハメド・アブドゥル・ラティーフ・ジャミール氏（78年卒）からの寄付により設立されました。世界の食料と水の問題、およびそれらに影響する要因の相互作用に取り組むことを目的としています。たとえばアラビア湾岸諸国は乾燥しており、農業の可能性が限られています。水の大半は海水を淡水化して得られ、食料の多くは輸入されています。リエンハード氏によれば、人口が急増するこの地域は、今後さらに高温・乾燥化し、異常気象にさらされることになります。
赤道沿いでは、気候変動が農業地域に特に大きな影響を及ぼします。こうした地域の一部では温暖化がより速く進みますが、リエンハード氏は、より大きな問題は食料生産性の分布が変わることだと述べています。赤道付近では一部の作物の生産性が下がり、極に近い地域では高まるため、栽培できる作物が変わり、これまで生産性の高かった地域が低くなり、その逆も起こります。食料の生産には常に水が必要であるため、生産量の増加に向けて管理方法を変えることが答えになるのかが問われます。肥料はよく知られた資材で、手軽な解決策にもなり得ます。しかしリエンハード氏が指摘するように、肥料は流出して水路に入り、生態系に損害をもたらします。
こうした具体的な考慮事項は、同研究所が直面する課題の本質を表しています。「これらの課題はそれぞれ地域固有の問題であり、それぞれの文脈に即して検討する必要があります」とリエンハード氏は述べ、さらにこう付け加えます。「洗練された発明や新技術から、すべてに通用する答えが生まれるわけではありません。」
同研究所は、理学、工学、建築・都市計画、人文科学、芸術・社会科学、経営学など、各学部・研究科の教員と連携することで、この複雑さに取り組みます。また、淡水化に使えるグラフェン膜や、配管の漏水を特定できる無線通信信号など、さまざまな研究室で進められている研究も活用します。「異なる分野の人々を一緒にすると、課題に対するまったく新しい発想やアプローチが生まれます」と同氏は述べています。
食料問題への取り組み
同研究所がMITにもたらす特別な機会の一つは、世界の食料需要の解決に明確な役割を果たすことです。人口増加の影響は中心的な課題です。1960年の世界人口は30億人でした。現在は70億人で、2050年には90億人になると推定されています。リエンハード氏によれば、この3倍の増加と開発の継続により、2050年までに必要な食料は、現在の生産量より50％、場合によっては70％多くなります。課題は、世界の氷のない土地の3分の1以上がすでに農業に使われていることです。熱帯雨林の伐採などによって農地をさらに増やすのは現実的ではないため、より効率的な生産技術や、異なる食の選択が答えとなる可能性があります。同氏によれば、全作物の3分の1は家畜用であり、牛肉の生産には同量の穀物を生産する場合の15倍の水が必要です。
もう一つの課題は都市化の進展です。すでに人口の50％以上が都市に暮らしています。リエンハード氏によれば、2050年までには先進地域の86％、開発途上地域の64％が都市に暮らすと推定されています。そのため食料の大半は都市で消費されます。そこで、食料供給の一部を担う手段として、水とエネルギーを効率的に使う都市農業を発展させられるかどうかも問われています。
こうした課題の多くはすでに知られ、研究されていますが、行動方針はまだ定まっておらず、まして実行には至っていません。同研究所は、課題に対応するため、キャンパス内にすでにある食料関連技術を特定できます。さらに、食料関連の用途を想定していなかった研究であっても、応用できるものを見つける手助けができます。
食品の劣化を例に考えてみましょう。MITのナノテクノロジー研究プログラムの一つでは、化学兵器を検知できるセンサーが開発されました。このセンサーは、食品の熟成や腐敗の検知にも使えます。これにより、サプライチェーン全体で食料の流通を改善し、廃棄や腐敗を減らせる可能性があります。リエンハード氏によれば、廃棄される食料は、世界の飢える人々を養うのに必要な量の4倍と推定されています。この問題を解決できれば、大きな障害を取り除けます。
パートナーを探して
次の、そして不可欠な段階は、大学内だけでなく産業界とも協力することです。リエンハード氏によれば、同研究所は新しい水・食料技術やアプローチを開発・実用化できる世界各地のパートナーを探しています。それだけでなく、パートナーが自社の事業課題に取り組む支援も行います。環境負荷の低減を目指す企業もあります。飲料や水などの製品を国際市場で展開するうえで課題に直面する企業もあります。そうした企業は、現地の人々と競争する一方で、異なる品質基準にも対応しなければなりません。リエンハード氏によれば、同研究所は商業活動と、国内利用のための資源共有との間で、公平な均衡を見つける支援ができます。
同研究所は設立されたばかりのため、今後の活動がどのようなものになるかには未知の部分があるとリエンハード氏は述べています。一方、パートナー候補には確かなこともあります。「MITと連携できるのです」とリエンハード氏は言います。つまり、世界的に評価される教員、多数の大学院生と博士研究員、研究所関連プロジェクトから毎年発行される約120件の米国特許、そして年間20社のスピンオフ企業がある環境で活動できると分かっているのです。
MITの取り組みを導く全体的な理念もあります。MITは研究を研究室の中にとどめず、研究成果を実社会で活用できる形にすることに重点を置いています。人口増加と気候変動が進むなかで、十分な水と食料を供給するのは大きな課題です。しかしリエンハード氏によれば、まさにそれこそMITが取り組んでいることです。「基礎科学を人々のニーズに応用し、問題を解決します。」
MIT Newsとの共同掲載 MIT News
著者：スティーブ・ケイルチマンは、MITリエゾン・プログラムのメンバーです。
画像：2010年3月16日、雲南省広南県の村にある、部分的に干上がった池の様子。REUTERS。
