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施策目標10-7 新興・融合領域の研究開発の推進

(基準年度:15年度・達成年度:19年度)

  幅広い応用可能性を有する新たな先端的融合領域を積極的に発掘し推進することにより、わが国の科学技術・学術の高度化・多様化、ひいては社会ニーズへの対応と経済社会の発展を図る。

主管課(課長名)

  • 研究振興局基礎基盤研究課(大竹 暁)

関係課(課長名)

  • 研究振興局基礎基盤研究課量子放射線研究推進室(林 孝浩)
  • 研究振興局基礎基盤研究課ナノテクノロジー・材料開発推進室(高橋 雅之)

評価の判断基準

  • S=「想定以上に順調に進捗」
  • A=「概ね順調に進捗」
  • B=「進捗にやや遅れが見られる」
  • C=「想定したとおりには進捗していない」

平成19年度の状況と総合評価結果

  A

平成19年度の状況

  平成19年度においては第3期科学技術基本計画等を踏まえ、幅広い応用可能性を有する新たな先端的融合領域における融合的研究等を積極的に推進した。
  なお、テラヘルツ光を利用した医療用システム及びその関連技術の開発、テラヘルツ光を利用した高感度・高効率検出を可能とする検出技術の研究開発においては、医療用システム開発に必要な要素技術はすべて開発され、実用化に向けた開発の着手が期待されるほか、テラヘルツ光の性質を利用して、衣服の下に隠匿した危険物の検地等のセキュリティ分野にも応用可能であることが確認され、検出技術の開発の可能性を高めた。
  また、レーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術の研究開発においては、レーザーによるポジトロン放出核種製造の基盤技術の開発及びガン検診に最適なトレーサー開発やがん検査の対象人数の拡大に向けた、PET検査の前段階での簡便で低コストのスクリーニング技術の開発、PET検査の時間短縮及び診断精度の向上に向けた、PET装置や画像処理装置の高度化技術開発についてそれぞれ、要素技術の開発に概ね成功し、一部においては臨床試験において技術の性能向上が確認されるなど、各達成目標がそれぞれ「概ね順調に進捗」だったことから、平成19年度の基本目標の達成度合いについては、「概ね順調に進捗」と判断できる。

総合評価

  平成15年から19年度までのリーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」、新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトの5年間の研究において、中間評価で委員による指摘を踏まえた事業の見直しを行い、研究資金の重点化を図るなど柔軟な研究開発を行ったことにより、今までにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合が図られ、各大学、企業等のポテンシャルの結集による産業基盤の構築につながったほか、それぞれの事業において当初目標とした研究の要素技術は概ね開発され、一部の技術においては企業から製品化されたことから、本目標は概ね達成できたと判断される。

必要性・有効性・効率性分析

必要性の観点

  幅広い可能性を有する新たな先端融合分野の研究開発を推進することにより、各重点科学技術分野や社会経済における解決困難な課題に対応し、イノベーションを促進する可能性が向上することから、昨今、その重要性が高まってきている。
  特に、世界市場への拡大が予測される光産業については、産業利用への観点から、汎用性の高い先進的・革新的な計測技術等として要素技術開発を行う必要性がある。そのため、平成15年から平成19年度まで、リーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」、新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトの研究を実施した結果、各大学のポテンシャルを結集し、要素技術開発が行われるとともに、一部の技術においては、企業から製品化されるなど、産業利用が図られつつあり、新興・融合領域の研究開発の必要性が確認された。
  しかし、この流れを一過性のものとせず、先端科学技術分野や産業分野での国際競争力の強化に向けて、世界をリードする次世代光源・ビーム源や計測機器、ビーム制御技術等の研究開発の発展を促進するため、全国に散在する光・量子科学技術のポテンシャルをネットワーク研究拠点等の構築を通じて結集することを目的とした「光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発」について平成20年度から実施している。

有効性の観点

  リーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」、新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトにより、今までにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合した結果、各大学、企業等のポテンシャルの結集による要素技術の開発が進むとともに、一部の技術においては、企業から製品化され、産業利用が図られるなど、新興・融合領域の研究開発の有効性が確認された。

効率性の観点

事業インプット

●新興・融合領域の研究開発の推進に必要な経緯
  • 「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」 441百万円(平成19年度)
  • 新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクト 220百万円(平成19年度)

  平成15年から19年度までのリーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」、新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトの5年間の研究において、中間評価で委員による指摘を踏まえた事業の見直しを行い、研究資金の重点化を図った。

事業アウトプット

  本事業の実施により、これまでにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合が図られ、要素技術開発の開発や企業から製品化が行われるなど、新たな市場創出と高い経済活性化に寄与する成果が生まれた。

事業アウトカム

  新興・融合領域の研究開発の推進に必要な経費を確実に措置することにより、これまでにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合が図られ、各大学、企業等のポテンシャルの結集による産業基盤の構築につながり、わが国の科学技術・学術の高度化・多様化、ひいては社会ニーズへの対応と経済社会の発展に貢献することが期待される。
以上から、新興・融合領域の研究開発が効率性の観点で妥当であることが確認された。

今後の課題及び政策への反映方針

予算要求への反映

  これまでの取組を引き続き推進

機構定員要求への反映

  「光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発」事業を拡充するにあたり、当該事業を含む中性子科学技術に関するプログラムの推進等を行う「中性子利用推進係長」を要求。

具体的な反映内容について

  平成15年から平成19年度まで、リーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」、新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトの研究を実施した結果、各大学のポテンシャルを結集し、要素技術開発が行われるとともに、一部の技術においては、企業から製品化されるなど、産業利用が図られつつあり、新興・融合領域の研究開発の必要性が確認されてきたが、この流れを一過性のものとせず、先端科学技術分野や産業分野での国際競争力の強化に向けて、世界をリードする次世代光源・ビーム源や計測機器、ビーム制御技術等の研究開発の発展を促進するため、平成20年度より、全国に散在する光・量子科学技術のポテンシャルをネットワーク研究拠点等の構築を通じて結集することを目的とした「光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発」を実施するとともに、戦略的創造研究推進事業において、最先端の光源等を使い尽くした利用研究を推進している。平成21年度においては、光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発プログラムを戦略的・積極的に推進するために、拠点及び課題数を追加募集する。
  また、平成21年度には、新興・融合分野の新たな発展を目指し、我が国の優れたナノテクノロジーの研究ポテンシャルを環境技術のブレイクスルーに活用するため、ナノテクノロジーを活用した環境技術開発を実施するとともに、数学・数理科学を軸として他分野との融合を促進するための新たな施策を推進していく。

関係する施政方針演説等内閣の重要施策(主なもの)

  特になし

関連達成目標

  なし

達成目標10‐7‐1

  テラヘルツ光を利用した医療システム及びその基盤技術を開発するとともに、テラヘルツ光高感度検出・イメージング等の検出技術を研究開発する。

(基準年度:15年度・達成年度19年度)

1.評価の判断基準

  各判断基準の結果の平均から判断する(S=3、A=2、B=1、C=0と換算する。)

判断基準
  • S=計画期間内に医療用テラヘルツ光診断システム等に必要な要素技術が開発されるとともに、当初想定以上の性能のシステム開発が成功した場合
  • A=計画期間内に医療用テラヘルツ光診断システム等に必要な要素技術が想定どおり開発された場合
  • B=計画期間内に医療用テラヘルツ光診断システム等に必要な要素技術の一部が開発された場合
  • C=計画期間内に医療用テラヘルツ光診断システム等が全く開発されなかった場合

2.平成19年度の状況

  本プロジェクトでは、政府が主導し、テラヘルツ光の新しい産業基盤ツールとしての用途を開拓し、幅広い産業分野における本格的な実用化を図るため、テラヘルツ光を利用した医療用システム及びその関連技術の開発、テラヘルツ光を利用した高感度・高効率検出を可能とする検出技術の研究開発等を行うことにより、テラヘルツ光技術の有用性を実証する。
  平成19年度においては、医療応用や食品検査及び工業的応用等への応用を図ることを目標とし、テラヘルツ光を活用して病変部分を画像で判別するためのセンサー等の開発に加え、病理組織をテラヘルツ光で画像化する際の標本となる病理組織の作成方法、画像化に最も適したテラヘルツ光の波長を検討の結果、画像診断技術の高度化を図られ、医療用におけるテラヘルツを用いた光診断システムの実用化の可能性が確認された。
  また、このテラヘルツ波を使用した診断装置の試作についても取り組み、医学領域の協力を得て、患者に適用した結果、臨床診断に応用できることが確認されたほか、テラヘルツ光の性質を利用して、衣服の下に隠匿した危険物の検地等のセキュリティ分野にも応用可能であることが確認された。
  一方、テラヘルツ光源として半導体材料を採用する研究も並行して進め、光源の高度化・小型化にも成功しており、医療応用とテラへルツ光源の高度化の両面で、事業は概ね順調に進捗した。なお、当該光源を利用した「テラヘルツスペクトル分光装置」は民間企業から市販されるまでに至った。
  平成15年から19年度までのリーデングプロジェクト新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクトの5年間の研究において、今までにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合が図られ、各大学、企業等のポテンシャルの結集による産業基盤の構築につながり、テラヘルツ光を活用した医療システム及びその関連技術の開発に向けた要素技術の開発に成功したほか、セキュリティ分野における検出技術開発の応用可能性が確認された。また、「テラヘルツスペクトル分光装置」は民間企業から市販されるまでに至るなど、経済活性化に向けて貢献がなされた。

3.評価結果

  A

判断理由

  テラヘルツ光を活用した高感度・高効率検出を可能とする検出技術の実現に向け、特に医療分野における病理組織の画像診断技術について検討を行った結果、短時間での診断を可能とする、皮膚病変を始めとした医療用におけるテラヘルツを用いた光診断システムの実用化に向けた要素技術等の開発がなされ、実現の可能性が確認された。また、同技術の開発においてテラヘルツ光の性質を利用して、衣服の下に隠匿した危険物の検地等のセキュリティ分野にも応用可能であることが確認された。
  一方、テラヘルツ光源の高度化・小型化にも成功したほか、当該光源を利用した装置の一部が市場化につながったことを考慮すると、テラヘルツ光の新しい産業基盤ツールとしての用途を開拓すべく要素技術が開発されたほか、一部においては実用化が図られ、テラヘルツ光高感度検出・イメージング等の検出技術の研究開発が概ね進捗したと評価される。

4.今後の課題及び政策への反映方針

  本事業は平成19年度末をもって事業廃止されるが、テラヘルツ光の医療応用に向けた技術の高度化や測定ノウハウ(病理組織の測定・検知など)の要素技術は開発されたことから、今後の実用化が期待されるともに、他の分野への産業利用の展開が期待されるところである。

5.主な政策手段

政策手段の名称
[19年度予算額(百万円)]
概要 19年度の実績 21年度の予算要求への考え方
新産業基盤「未踏光学(テラヘルツ光学)」開発・創生プロジェクト
(220百万円)
DNA解析の高度化、がんの診断の他、様々な製品の非破壊検査、農作物検査など幅広い産業分野で利用が期待されているテラヘルツ光について、本格的な実用化を図るため、テラヘルツ光を利用した医療用システムの開発とその基盤技術の開発を行うとともに、テラヘルツ光の高感度検出・イメージングなどの研究開発を行う。 これまで未利用であった電波と光の間にあたる波長領域のテラヘルツ光を、幅広い産業分野における基盤技術として実用化の端緒とすることを目的として医療用システム及び関連技術の開発や、テラヘルツ光の高感度検出技術の開発プロジェクトが概ね順調に進捗した。
  特に、皮膚病変を始めとした光診断システムの開発においては、実現の可能性が確認されたほか、セキュリティ分野にも応用可能であることが確認された。
  さらに、テラヘルツ光源を利用した装置の一部が市場化につながった。
19年度で廃止。

達成目標10‐7‐2

  がん等をごく初期の段階で発見、早期治療を可能にするレーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術等を開発する。

(基準年度:15年度・達成年度:19年度)

1.評価の判断基準

  各判断基準の結果の平均から判断する。

判断基準
  • S=計画期間内に光技術を融合した診断・検診技術等に必要な要素技術が開発されるとともに、当初想定以上の性能の技術開発が成功した場合
  • A=計画期間内に光技術を融合した診断・検診技術等に必要な要素技術が想定どおり開発された場合
  • B=計画期間内に光技術を融合した診断・検診技術等に必要な要素技術の一部が開発された場合
  • C=計画期間内に光技術を融合した診断・検診技術等に必要な要素技術の大部分もしくは全く開発できなかった場合

2.平成19年度の状況

  本プロジェクトでは、政府主導のもと、疾病の早期診断を実現するため、トレーサーの研究開発、スクリーニング技術の研究開発、PETの高度化研究を行い、成果の実現を図るため、レーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術の研究開発を行う。
研究開発の成果を図る指標としては、レーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術の開発に必要な以下の要素技術の開発状況を用いる。

  1. レーザーによるポジトロン放出核種製造の基盤技術の開発及びガン検診に最適なトレーサー開発
  2. がん検査の対象人数の拡大に向けた、PET検査の前段階での簡便で低コストのスクリーニング技術の開発
  3. PET検査の時間短縮及び診断精度の向上に向けた、PET装置や画像処理装置の高度化技術開発

  平成19年度においては、

  1. レーザーによるポジトロン放出核種生成の基盤技術の開発に成功した。一方、ポジトロン放出核種として、64Cu(銅)自動製造プロセスに成功し診断研究に提供可能となったほか、半減期の長い放出核種である77Br(臭素)などのハロゲン核種の製造に応用可能な技術開発にも成功し、臨床利用の可能性を向上させた。一方、トレーサー設計の基礎となるガンの代謝特異性の解明に成功し、ガン親和性薬剤の開発の可能性を高めた。さらにガン細胞への優れた集積性を有するトレーサーについて安全性を確認し、臨床評価を実施した。
  2. 当初開発を目的とした細胞分子レベルのスクリーニング技術は中間評価の結果、研究を中止したものの、技術的優位性のある赤外線を利用した乳ガン検査に集中した結果、検査時間の短縮及び検出能が向上した乳ガン検査装置の開発に成功し、がん検出率を60~70パーセントまで高めた。
  3. PET装置の高度化に向けてPET用光検出器である光電子倍増管の性能向上、医療画像診断システム用高速光情報処理技術を開発し、ガン検診に適用可能であることを確認した。開発した小動物用PETの改良を行い、動物実験研究に供するとともに、高スループット・高感度TOF-PET/X線CT装置を開発し、性能評価、臨床試験を実施した。

  平成15年から19年度までのリーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」の5年間の研究において、今までにない全く新しい研究領域と異なる分野間の融合が図られ、各大学、企業等のポテンシャルの結集による産業基盤の構築につながり、レーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術の研究開発に向けた要素技術の開発に成功するなど、経済活性化に向けて貢献がなされた。

3.評価結果

  A

判断理由

  レーザーによるポジトロン放出核種生成のための基盤技術開発をまとめ、臨床実験まで取り組んだほか、検査時間の短縮及び検出能が向上した乳がんに限定したスクリーニング技術が開発され、高確率でのがんの陽性反応が確認された。一方、PET検査時間の短縮に向けた高度なPET装置の開発にあたっては、高スループット・高感度TOF-PET/X線CT装置の開発、小動物用PETの実用化に向けた改良に成功したほか、高速光情報処理技術に基づく医療画像診断システムのガン検診への適用性が確認された。以上から、光技術を融合した診断・検診技術等に必要な要素技術の開発は概ね成功しており、今後の発展が期待される。

4.今後の課題及び政策への反映方針

  本事業は平成19年度に事業を終了したが、今後本研究で得た要素技術をさらに高度化させるとともに、レーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術の開発が期待される。

5.主な政策手段

政策手段の名称
[19年度予算額(百万円)]
概要 19年度の実績 21年度の予算要求への考え方
リーデングプロジェクト「光技術を融合した生体機能計測技術の研究開発」(441百万円) 高齢者が健康で幸福な生き方を実現できることを目標に「がんの克服」のための医療技術の実現を目指し、がん等をごく初期の段階で発見、早期治療を可能にするレーザー、分子バイオ技術、ポジトロンCT(PET)などの最新の光技術を融合した診断・検診技術等を開発する。 レーザーによるポジトロン放出核種生成のための基盤技術開発をまとめ、臨床実験まで取り組んだほか、検査時間の短縮及び検出能が向上した乳がんに限定したスクリーニング技術が開発され、高確率でのがんの陽性反応が確認された。一方、PET検査時間の短縮に向け、高スループット・高感度TOF-PET/X線CT装置の開発、小動物用PETの実用化に向けた改良に成功したほか、高速光情報処理技術を医療画像診断システムのガン検診への適用性が確認された。 19年度で廃止

お問合せ先

大臣官房政策課評価室

-- 登録:平成21年以前 --