今年、スイスのダボスで開かれる世界経済フォーラム年次総会では、地政学的安定と人命に対する脅威を取り上げ、それらに対処するため、より効果的な政治的・経済的・技術的手段の設計を加速させる方法を探る。今の世代が直面する最も困難な課題には、食料・水・エネルギーの不足、気候変動と海面上昇、そして新たな薬剤耐性疾患の拡大がある。
人類はこれまでも存続や地球の健康を脅かす危機に直面してきたが、創意工夫と発明によって、終末を回避し、少なくとも先延ばしにしてきた。今年のダボス会議では、次に人命、地球、経済を救う発見や製品がどこから生まれるのか、また次世代の変革的テクノロジーを後押しするため、私たちがどこに才能と資金を投じるべきかを垣間見ることができるだろう。
クリーンな石炭、迅速ながん検査
生物科学、物理科学、工学の急速な融合は、驚くほど多彩な新しい技術的解決策を生み出すと期待されている。水ときれいな空気だけを排出する石炭火力発電所を想像してほしい。発電所の内部では、設計された酵母細胞が、石炭の燃焼時に放出される二酸化炭素を、床タイルなどの建築資材の原料へと変換する。
あるいは、外科的生検を不要にする、簡単で安価な尿検査によってがんを診断できると想像してほしい。がん治療が必要な場合も、その毒性による打撃はがん細胞を選択的に攻撃し、有害な副作用ははるかに少なくなる。
食料や燃料となる作物が豊富にある未来を想像してほしい。種子の改良と、より効率的な水管理によって、必要な水が少なく、より高密度で育ち、より幅広い温度範囲で生育する作物を実現できる。さらに、データを活用した農業サプライチェーンによって、それらをより効果的に市場へ届けられる。こうした進歩により、経済的・環境的コストを抑えながら、2050年に予想される90億人の人口に食料とエネルギーを供給できるようになる。
これらをはじめとする革新は、いま私たちの前に広がる生物学と工学の融合から生まれつつある。前の世代より幅広い教育を受けた新世代の科学者、技術者、臨床医は、両分野の言語を理解し、かつてない形で協力している。彼らは工学と生物学だけでなく、化学、物理学、数学、計算科学などの分野を越えて対話し、初期の発見から先進的な応用の市場投入まで、イノベーションの新たな道筋を切り開いている。
今日、多くの人が頼るテクノロジーは、20世紀初頭に物理学と工学の発見が並行して融合したことから生まれた。1900年、世界には電気、自動車や航空、電気通信をすぐに利用できる環境はなかった。今では世界の多くの地域で、こうした便利なものを当然のものとして受け止めている。実際、それらを必需品とみなしている。
電磁気の性質や物質の原子構造など、物理世界の仕組みを探る難解な研究として始まったものが、発明家や革新者の手によって、電気通信、新薬、医療画像診断と医療機器、原子力、コンピューターチップ、そしてインターネットへと発展した。現在、地球上の人口を上回る数のモバイル機器がネットワークにつながっている。
電子産業やデジタル産業の製品は、今後も影響力を拡大し、「ビッグデータ」「モノのインターネット」「産業用インターネット」がますます普及するだろう。こうした20世紀のテクノロジーの拡張に加え、新しい千年紀を進むなかで、まだ名前のない、変革をもたらす新たな産業群の登場も予想できる。
同時に、20世紀に物理学と工学の融合が私たちの暮らしを変えたように、生物学と工学の融合の加速が、前例のない発見を促している。それは、イノベーションの新たな基盤、新産業の台頭、そして経済成長をもたらすと期待される。燃料や医薬品の製造ではすでに、複雑な生物学的製品を生み出すよう特別に開発された微生物が活用されている。新しい製造工程では、特別に設計された微生物や、コンピューターで特性を解析した化合物が、幅広い製品に組み込まれるだろう。
同様に、ヒトゲノム1件当たり約4,000万ドルだった遺伝子配列解読の費用が、2003年から現在では約5,000ドルへと劇的に低下したことに加え、計算能力が急速に向上したことで、医療診断検査の速度、精度、信頼性が高まっている。これにより、がんに対するより迅速で効果的な治療法だけでなく、現在は治療が困難な他の疾患に対する同様の進歩も期待される。
21世紀の産業と経済を動かす原動力は、生物学と工学の取り組みがますます一体化するなかから生まれるだろう。この融合こそが、2050年に世界の90億人を支えるために必要な技術的解決策、すなわち十分なクリーンエネルギー、食料、水、そしてより良い健康を実現する助けとなる。
本記事は、 Project Syndicateとの協力により掲載しています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
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著者：Susan Hockfieldは、マサチューセッツ工科大学の名誉学長であり、神経科学教授を務める。また、世界経済フォーラムの財団理事会メンバーである。
画像：2014年6月2日、東京で、Panasonic Corpの社内起業制度のもとに設立されたActiveLink Co.の従業員が、Kubota Corp.と共同開発した「Raku Vest」と呼ばれるARM01を実演している。REUTERS/Issei Kato
