産業を横断する技術の融合がイノベーションを加速させています。特にAI、バイオテクノロジー、サステナビリティ分野で進展し、第5次産業革命が近づいています。
バイオプリンティングとAI主導のバイオ製造は、創薬や持続可能な燃料などの分野に変革をもたらし、各セクターでバイオ経済の成長を推進しています。
バイオ経済における融合技術の障壁を乗り越え、その可能性を最大限に引き出すには、マルチステークホルダーの協働と長期的な投資が不可欠です。
今世紀に入り、デジタル、物理、生物の各分野の融合によって、人工知能（AI）などの新しいツールが主流となり、バイオテクノロジーのように成長が緩やかな産業も加速しました。
第4次産業革命の恩恵を実感する段階を経て、主要な産業領域にわたる技術の融合から生まれる第5次産業革命へと向かっています。
第5次産業革命では、認知知能を備えたスマートマシンが、人間の能力に匹敵する作業を機械ならではの効率性で行う未来が期待されます。
技術の融合は、第5次産業革命が人々や地球、そして収益性にもたらす恩恵へと近づく原動力です。持続可能性は、電池製造など既存産業の技術開発における中核要素となり、データセンターのエネルギー効率向上も後押しします。
世界経済フォーラムはこれまで第4次産業革命を推進してきました。また世界は、技術開発やその新たな応用が話題のピークを迎えるずっと前から、その可能性を見据えてきました。例えば、次のような刊行物があります。2024年の注目すべき新興技術トップ10に関する報告書は、技術、医療、環境、インフラ、サステナビリティにおける世界的課題の解決に役立つ、初期段階の画期的なイノベーションとその影響の特定に貢献してきました。
AI、量子コンピューティング、バイオエンジニアリング、拡張現実と仮想現実、ロボティクス、先端材料、次世代エネルギーなどの主要な技術領域で開発の結びつきが生まれ、今日、技術進化に飛躍がもたらされています。
新興技術分野であるバイオプリンティングでは、 AIと積層造形の技術領域が交差し、技術融合が成功した例が生まれています。機械学習アルゴリズムにより、複雑なバイオ製造プロセスの自律性が高まっています。
バイオ経済の成長を促進
先端バイオマテリアルの特定が進み、原材料の開発が加速しています。3Dプリンターなどのロボット制御システムの活用により、バイオテクノロジーに関わる複雑な工程での人的ミスが大幅に減少しています。
これらのシステムは、人間には難しい面倒で反復的な作業を、より速く、再現性と精度を高めて実行します。
バイオエンジニアリングが主導し、3Dプリンターや合成生物学のプロセスを用いるバイオ製造によって、必要に応じた組織の設計が急速に進展しています。バイオプリンティングは、研究室から臨床応用へと進みつつあります。
第4次産業革命は、3Dプリンターをよりスマートで高性能にする動きを後押ししました。新時代の材料研究は実験台からデスクトップコンピューターへと移り、インシリコのアルゴリズムが、長年にわたって収集された過去の大規模データセットを基盤とする機械学習ツールを活用しました。
次の進化では、スマートマテリアルと、さらに高度な機械が人間の入力を取り入れ、患者一人ひとりに合わせた解決策を生み出し、個別化された治療や療法の時代へと向かいます。
技術の融合がバイオ経済関連の経済生産を高める影響を探ることは、各国政府が期待する飛躍を理解するうえで重要です。インド政府の政策であるBioE3は、バイオ分野の雇用機会を促進し、国のバイオ経済を加速させ、バイオ環境ソリューションを支援することを目的としています。
同様に、カルナータカ州のバイオテクノロジー発展ロードマップは、バイオテクノロジー産業と、より広範なバイオ経済を発展させる技術を支援するための道筋を示しています。
技術主導型バイオ経済の加速
赤（医薬品）、緑（農業）、白（産業）、青（海洋）の各バイオテクノロジー分野で注目すべき融合が進んでおり、これらは技術主導型バイオ経済の加速を可能にし、技術の進歩によって強化されるバイオ経済に向けて、マルチステークホルダーの取り組みを結集するというフォーラムの構想を前進させます。
レッドバイオテクノロジー：創薬におけるAIなどのソリューションの活用、新薬開発に向けた植物由来の天然化合物の機械学習による特定、動物実験への依存を減らすマイクロ流体バイオプリンティング対応の臓器チップの統合。これらは、フォーラムのイノベーター企業であるEnvedaやNext Big Innovation Labsなどが、業務プロセスにおける技術融合を通じて推進しているソリューションです。
グリーンバイオテクノロジー：合成生物学におけるAI主導のプロセスの進歩と融合が、航空部門の脱炭素化に貢献する、手頃で持続可能な航空燃料の開発を推進しています。例えば、LanzatechはAIを活用し、産業排ガスとバイオマスを持続可能な燃料や化学品へと転換するプロセスを最適化しています。
ホワイトバイオテクノロジー：ディープラーニングアルゴリズムの活用により、Enzymitは、植物油やその他の脂肪廃棄物を、プラスチックの分解に対して環境中で耐性を持つドロップイン型バイオ燃料に変換する酵素の、産業規模での製造プロセスを設計しています。
ブルーバイオテクノロジー：フォーラムのバイオ経済およびバイオプラスチックのイノベーションに関する取り組みは、合成生物学と機械学習を通じて生分解性プラスチックを生み出す画期的な進歩を紹介しています。青い海が持つバイオ経済の可能性を最大限に活用することを目指すこれらのイノベーションは、サステナビリティ目標に取り組みながら、石油化学由来のプラスチックへの依存を減らします。
技術融合を推進し、各国に経済的価値をもたらすとともに市民のウェルビーイングに寄与するには、マルチステークホルダーによる取り組みが不可欠です。
第4次産業革命期のガートナー・サイクルのように、こうした機能横断的な技術領域の進化を描く技術融合指数があれば、縦割りを解消し、データ共有を促進し、機能を横断する技術進化を追跡する助けとなります。
長期的なベンチャーキャピタル資金の提供によって、技術融合ソリューションが研究室から市場へ移行するための時間を確保できます。マルチステークホルダーの連携と国境を越えた協調により、地政学に起因するサプライチェーンのボトルネックや、国家安全保障法に縛られた重要な研究開発データの共有ルールなどの障壁を取り除けるでしょう。
各国政府が技術融合を規制し、支援すれば、バイオ経済などの機会を切り開き、バイオテクノロジーやその他の先端ツールが次の産業時代を牽引できるでしょう。
