仮想患者からグリーン水素まで:2020年の注目すべき新興技術トップ10を善用するには

National University of Singapore's Kang Lifeng shows a sample of a microneedle patch that his team of researchers have pioneered at the university in Singapore September 11, 2014. The microneedle patch, made up of dozens of needles 600 microns long (0.6 millimetre) and half as wide, can deliver encapsulated dosages of drugs into the bloodstream through the skin painlessly, as compared to injections. According to Kang, the innovation, which is awaiting clinical trial, can be used potentially for cosmetic and skincare purposes to deliver collagen to inner skin layers, as well as non-invasive administration of drugs such as painkillers and insulin for patients in homecare settings. REUTERS/Edgar Su (SINGAPORE - Tags: HEALTH DRUGS SOCIETY) - GM1EA9B10L301
National University of Singapore's Kang Lifeng shows a sample of a microneedle patch.Image: REUTERS/Edgar Su
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  • 新興技術は、COVID-19のような世界的な課題を解決する鍵となるだろう。

  • 世界経済フォーラムとサイエンティフィック・アメリカンは、2020年の注目すべき新興技術トップ10を特定した。

  • それには、仮想患者、グリーン水素、量子センシングが含まれる。

COVID-19のパンデミックは、人々の生命と経済に壊滅的な影響を与え続けており、世界はますます科学の世界に答えと解決策を求めている。

技術の進歩は、常に変化の重要な原動力であってきた。過去20年間、世界はコンピューティングや人工知能からバイオテクノロジーやナノテクノロジーに至るまで、前例のないペースで技術革新を目の当たりにしてきた。

世界経済フォーラムとサイエンティフィック・アメリカンは、今年の「トップ10新興技術」レポートで、2020年の新興技術を10件特定した。それらは次のとおりである。

  • 痛みのない注射と検査のためのマイクロニードル

  • 太陽光を利用した化学

  • 仮想患者

  • 空間コンピューティング

  • デジタル医療

  • 電動航空

  • 低炭素セメント

  • 量子センシング

  • グリーン水素

  • 全ゲノム合成

これらの技術は、私たちが直面する最も差し迫った世界的な課題の一部を解決する助けとなる可能性を秘めている一方で、誤用や管理の不備があれば重大なリスクももたらす。ここに3つの重要な要点を示す。

1. 新興技術は重要な味方になりうる

現在の健康危機、気候変動、食料安全保障、水不足、そして増大するエネルギー需要を含む世界的課題との戦いにおいて、私たちの重要な味方の一つは新興技術となるだろう。

例えば今年、医療システムが直面している混乱への対応に役立つ多くの技術的成果が見られた。マイクロニードル装置は、製造コストが低く、より使いやすいため、現在十分なサービスを受けられていない多くの地域でワクチン接種を可能にするだろう。これは、特に現在のパンデミックを考慮すると、非常に喜ばしい進展である。

さらに、スマートデバイス向けのデジタル健康アプリを開発する一部の企業は、重篤な心疾患の兆候となりうる不規則な心拍の検出で画期的な進展を遂げた。また、パーキンソン病、アルツハイマー病、自閉症を含む疾患に関連する症状の検出や追跡を目的とした同様のアプリも開発が進んでいる。

最後に、デジタル化能力における目覚ましい進展により、人間の臓器をデジタルで再現することが可能になりつつあり、これは間もなく薬剤試験における人間の利用を大幅に削減することにつながるだろう。また、ますます多くの全ヒトゲノムの解析も可能になり、やがて医師がほとんどの遺伝性疾患を治療できるようになるだろう。

気候変動への対応として、経済に二酸化炭素排出量を削減するためのより多くの手段をもたらしうる多くの最近の進展がみられる。(従来の化石燃料の利用とは異なり)電気エネルギーを使って水素を製造することは、ますます可能になりつつあり、専門家が必要と見なす、炭素を排出しない水素の製造につながっている。これは、年間100億トン以上の二酸化炭素を削減するというパリ協定の目標を達成するために必要とされている。

電力は航空分野を変革する可能性も秘めており、多くの企業、投資家、そして企業が電動モーターの開発で進展を遂げている。実用化されれば、排出を排除するだけでなく、燃料費や整備費、さらには騒音公害も大幅に削減できるだろう。もう一つの、潜在的に大きな変革をもたらす技術開発は、低炭素(あるいは無炭素)セメントである。セメントは人類が製造する最も広く使われている材料であるため、これは世界規模での排出量の大幅な削減につながりうる。

最後に、太陽エネルギーの利用効率を高め、廃棄二酸化炭素を医薬品、洗剤、肥料、繊維に利用可能な化学物質へと転換する技術の進展は、化学産業を根本から変革し、真に廃棄物ゼロの循環型経済へと発展させる可能性を秘めている。

2. しかし、リスクへの備えも必要である

これらの強力な新しいツールにはリスクが伴う。例えば、多くの技術的解決策はデータに基づいているが、このデータの安全性とプライバシーを確保する方法はまだ見つかっていない。

特に健康関連のアプリケーションではそうである。全ゲノム工学は、偶発的な誤用や兵器化につながる可能性がある。マイクロニードル装置については、患者の年齢や体重、注射部位、投与方法が投与法の有効性にどのように影響するかがまだ明らかではなく、そのため治療効果の低下を招くおそれがある。したがって、利用者がいかなる限界も理解し、関連する保健当局による厳格な管理と監督が緊急に必要とされている。

私たちはこれらの技術的困難と不確実性を克服することができる。例えば、水素の利用はかつて非常に危険だと考えられていたが、技術の進歩により、今では従来の燃料よりも安全であることが証明されている。標準化と実践の創出および導入を加速させれば、新しい技術でそこに到達できる。

3. 利益の実現には協働が鍵となる

新興技術は、世界が直面する最も困難な課題の一部への対応を助ける可能性を秘めているものの、それ自体で変革の原動力となることはできない。政府、企業、科学界、学術界、そして一般市民の協働が、地域的にも国際的にも必要である。

一方で、これらの技術の多くは、社会や産業への統合を実現可能かつ拡張可能なものにするために、成熟度と価格水準に到達するための多大な資金と研究をいまだ必要としている。いかなる企業や政府もこれを単独で保証することはできないため、社会がこれらの技術の恩恵をできるだけ早く享受できるよう、官民が資源を結集し、研究データを共有する必要がある。

他方で、これらの技術に伴うリスクの多くは、その利用と影響が国境を越えるため、世界的な政策によってのみ対処可能である。政策立案者は、新たな規制を定めるために世界規模で協調した行動をとる必要があり、これらの技術の導入を始めている企業は、いずれの技術についても悪用の可能性が最小限に抑えられるよう、ベストプラクティスを絶えず交換し、新たな標準を定める必要がある。

私たちが炭素排出量を最低限まで削減し、遺伝性疾患を根絶し、疾患を早期かつ正確に診断して効率的に治療できる世界は、技術的にはまもなく実現可能になるだろう。それを現実のものとするかどうかは、世界の意思決定者次第である。

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