バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国...

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バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国の取組 平成30年9月25経済産業省 生物化学産業課長 上村 昌博

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Page 1: バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国 …...バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国の取組 平成30年9月 25 日

バイオエコノミーの実現に向けた国際動向と我が国の取組

平成30年9月25日

経済産業省生物化学産業課長

上村 昌博

Page 2: バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国 …...バイオエコノミーの実現に向けた国際 動向と我が国の取組 平成30年9月 25 日

バイオエコノミー(Bioeconomy)という概念が国際的に提唱されている。

OECDは、2030年のバイオ市場はGDPの2.7%(約1.6兆ドル(約200兆円))に成長と予測。

工業(industrial application)の割合が一番。

The Bioeconomy to 2030. OECD (2009)

バイオ市場予測(2030年)約1.6兆ドル

健康, 25%

工業, 39%

農業, 36%

1

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戦略/政府目標 強み 狙い/アプローチ 研究開発

米国

「National Bioeconomy Blueprint」(2012)【2030年目標】・ 石油由来燃料36%代替・ 2300万トンのバイオ由来製品・170万人の雇用と2000億ドルの市場

※NRC(全米研究評議会)が技術開発ロードマップ策定

・ 豊富なバイオマス資源・ バイオ・ITベンチャー・ 最新ゲノム編集技術

○自国資源を活用した新産業創出

○IT技術によるテクノロジーPush型

DARPA: Living Foundries・2011-2014(35M$): ゲノム合成~微生物機能評価の

自動化システム開発・2014-2018(110M$):1000種類の化学物質の試作

※米政府全体では600M$以上投資

欧州

「Innovation for Sustainable Growth: A Bioeconomy for Europe」(2012)

【2030年目標】・ 7年間で40億€以上を投資・ 輸送燃料25%代替・ 石油由来製品の30%代替

・ 大規模生産技術(発酵・培養、プロセス管理)・ 環境意識

○サステイナビリティ○規制誘導による市場

Pull型

Horizon2020・2014-2020(10億€)

+民間30億€: R&D、実証プラント、革新的工場

にそれぞれ3分の1

中国

【2020年目標】・ バイオ産業市場をGDP比7%に倍増

・ 豊富なバイオマス資源・ 低賃金・ ゲノム編集への懸念低

○バイオ産業を戦略育成分野に位置づけ

○欧米技術の積極導入

バイオものづくり分野の研究所を新設(2006-)(中国科学院 天津・青島)

日本

・ バイオテクノロジー戦略大綱(2002)-2010年に国内市場約25兆円

・ ドリームBTジャパン(2008)-11の強化策(数値目標なし)

・ 大規模生産技術(発酵・培養、プロセス管理)・ 出口産業の広がり

強い機能性化学品

NEDO:スマートセルPJ・2016-2020(約100億円)※前身の関連事業・2011-2016 微生物ゲノムデザイン事業

(約15億円)

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欧州各国のバイオエコノミー戦略策定状況 (少なくとも11か国が既に戦略を策定)

ドイツ「National Policy Strategy on Bioeconomy」(2016-2020)

フランス「A BIOECONOMY STRATEGY FOR FRANCE」(2017)

オランダ「Biomaterials driver of the biobased economy, Strategy for a Green society」(2013)

ベルギー「Bioeconomy in Flanders」(2013)

イタリア「Bioeconomy in Italy : A unique opportunity to reconnect economy, society and the environment 」(2016)

フィンランド「The Finnisch Bioeconomy strategy 」(2014)

デンマーク「Growth Plan for Foods, Growth Plan for Bio and Environmental Solutions 」(2014)

スウェーデン「Swedish Research and Innovation Strategy for Biobased economy」(2013)

ノルウェー「Invest in Norway Bioeconomy SustainableInnovation in Food and Bio-based Industries 」(2016)オーストリア

「BIOŌKONOMIE Hintergrundpapier」(2013)

スペイン「The Spanish Bioeconomy 2030 Horizon」(2015)

NordBio (2013)

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アジア各国もバイオエコノミー戦略やバイオ産業関連政策を策定

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マレーシア「Bioeconomy Transformation Programme」(2013)「National Biotechnology Policy 」(2016-2020)豊富な生物資源に付加価値を加えるため、熱帯農業、再生可能な生物資源、医療、工業バイオ分野で研究開発、産業振興を打ち出し、2020年に1500億リンギット(約4兆円)の市場創出を目指す。

タイ「THAILAND‘S BIOECONOMY INDUSTRY」(2017)豊富な資源を持つバイオ分野ではエネルギー、医療、農業、水産、工業分野に注力、10年計画で約1兆7000億円の投資呼込みを狙う。

インドネシア「Bioeconomy in the Grand Strategy of Indonesian Agricultural Development」

(2015-2020)生物の多様性を生かした農業、ヘルスケア産業、森林資源からバイオエネルギー転換、CassavaやJatrophaの廃棄物からバイオ燃料の生産などに注力

欧州からの旺盛な技術開発協力

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欧州におけるプラスチック・バッグ規制

○ストローや皿など、一部の使い捨てプラスチック製品の使用禁止する方針を発表(2018年5月28日)

使い捨てプラスチック袋禁止

課金額として、生分解性のものは0.02€以上、ポリエチレン製は0.64€以上とすることを義務づけ

【フランス】再利用可能な厚手のバッグを除き、レジ袋を禁止野菜・果物の計り売り用のプラスチックバッグは、生分解性かつバイオマス素材のもの(※)に限り使用可※2017年30%→2025年60%と含有量増加を義務づけ

【オランダ】 バイオ素材以外に高い課金

【イタリア】

【スペイン】【ドイツ】

○EU指令8b:有償化厚さ50ミクロン未満を有償化、もしくは同等効果の措置を講じること。

○EU指令8a:枚数制限指令2019年90枚/人/年、2025年40枚/人/年に削減するための施策を講じること。

2018年までに店頭で配布されるプラスチック袋の80%有料化

プラスチック袋有料化

バイオ素材以外の使用を禁止レジ袋については生分解性のものについては除外規定15ミクロン未満の使い捨て袋については生分解性もしくはバイオベース度に関する除外規定あり

プラスチック袋禁止に向け法制化15から50ミクロンのプラスチック袋の使用禁止50ミクロン以上のプラスチック袋についてはリサイクル率に除外規定あり※現在法制化中

【イギリス】 使い捨て袋の有償化大型小売店における使い捨て袋の有償化(2015年~)欧州における規制に関する対応のばらつきは、各国の廃棄物処理方式に影響されており、埋め立て処理を行う国が厳しい措置

を講じている傾向がある。

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米国における政府調達制度

5100

9000

14400

6701800 2300

2900

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

20

40

60

80

100

120

官需 民需 商品累計数製

品数

商品

累計

農業法改正(2002)

農業法改正(2008)

農業法改正(2014)

米国:

○米国農務省では、バイオ由来製品の購買促進を目的に本制度を2002年設立、随時適応カテゴリを拡大

USDAが定める97のカテゴリー(洗浄剤、カーペット、塗料など)について、全ての連邦政府がバイオ由来製品を購入することを義務づけ

USDAの基準を満たす製品をラベル化し、消費者のバイオ由来製品購入を促進。適応カテゴリーごとに最低バイオベース度をUSDAが設定し申請が合った商品を認証。

・政府調達対象97カテゴリ:バイオベース度はカテゴリごとに個別設定官需及び官需・民需双方で14400製品が登録されている。

・その他:最低バイオベース度25%と一律基準カテゴリーの追加が可能であるがUSDAの調達対象カテゴリ以上に追加の申請はない。

【政府調達制度】

【表示制度】バイオ由来材料製品の表示・認証制度を推進

官需・民需双方への登録

官需の登録商品数の上昇に合わせてラベルを用いる民需の登録数も上昇。

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バイオものづくりの市場・・・ ものづくり分野でも、バイオプロセスによる高機能品市場の拡大・・・ 化石資源由来ポリマーからバイオベースポリマーへの転換も拡大する見込み・・・

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

2009 2013

キサンタン

抗生物質

ビタミン関連

有機酸(乳酸が20%)

酵素

アミノ酸

生物による高機能品の世界市場(発酵生産)(100万ドル)

約2.5兆円

出典:Bio-based Chemicals (IEA Bioenergy)

3.55.1

17

1.5

2

4.3

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0

5

10

15

20

25

2011年 2013年 2020年

バイオベースポリマー生産量(左軸)

全ポリマーに対するバイオベースの割合(右軸)

出典:Bio-based Building Blocks and Polymers in the World (short version, Nova-Institute)より経済産業省作成

バイオベースポリマーの生産量と将来予想100万トン %

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・各国のバイオエコノミー戦略は総論のみで、各論が不十分。(税制、イノベーション、産業、農業、廃棄物、貿易等の広範な

政策が不十分。)

・需要面(調達、規制、基準、表示、消費者等)の政策が必要であるが、見過ごされる傾向。

・民間での投資促進に、長期・安定的な政策対応が必要。炭素価格や炭素税等のインセンティブの検討。

・国際連携などバイオマスの持続可能な活用の仕組が必要。

・バイオファウンダリーのネットワーク化の検討。

OECD最新レポート(2018年4月)のポイント

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本年4月にベルリンにて開催された第2回GBSには、世界70カ国以上から800名以上が参加。世界の各地域におけるバイオエコノミーの取組等を論議。

SDGs等へのバイオエコノミーへの貢献や、日本での機能性材料開発(バイオプラスチック等)の産業的取組を紹介。研究開発や能力開発など、国際協力の重要性を確認。

国際協力に向けた議論(20日午後)

グローバルバイオエコノミーサミット(GBS)の概要

◆GBS2015コミュニケから追加された項目a)気候変動、健康への影響との関連b)デジタル化と融合技術c)コミュニケーションと信頼d)教育と訓練e)生物多様性f)海洋のバイオエコノミーg)革新的な資金調達方法h)都市におけるバイオエコノミー

◆日本からの主な参加者-産学官の多くの機関から参加-本会議: 日本バイオプラスチック協会 石塚前会長

経済産業省 江崎統括調整官ワークショップ:JABEX / JBA、三菱ケミカル、カネカ、経済産業省 等他の参加者:日立製作所、東京大学、農林水産省、JETRO、NEDO 等

◆展示されたバイオエコノミー商品の例

✔One Planet意識の下、持続可能なバイオマス利活用が重要✔国連、世銀、OECDなど、様々な国際フォーラムにおいてバイオエコノミーが注目されることが重要

(出所)JABEX/JBAの報告をもとに作成

→必ずしも難度の高い技術の開発に限らない

おがくずで作った方にキノコの菌糸を生やして作られた発砲スチロールの代替品 など

Courtesy of German Bioeconomy Council

Courtesy of GermanBioeconomy Council

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バイオ×デジタルの融合による技術革新が導くバイオエコノミー

バイオとデジタルの融合による生命現象理解と生物機能活用を通じ、①健康・未病社会、②炭素循環社会、③革新的新素材による成長社会を実現。地球規模の課題解決に貢献。

②炭素循環社会(Circular Economy)

③革新的新素材による成長社会①健康・未病社会食品の健康増進・疾病予防機能を解析、「未病社会」 や生体親和性の高い健康・快適社会を実現できる可能性

生物の物質生産機能を解析・強化、化石資源に頼らない「炭素循環型社会」を実現できる可能性

生物材料の持つ機能を利用した新規素材開発による「革新的新素材による成長社会」を実現できる可能性

スパイバー社人工クモの糸

鋼鉄の340倍の強靱性、ナイロンを上回る伸縮性。THE NORTH FACEのパーカーに使用・販売予定。

車体外装部品等に使用。光沢や発色、低変色などに優位性。

三菱ケミカル「DURABIO」(バイオ素材)

生分解性バイオプラスチックをスマートセル生産。カネカ「PHBH」(バイオプラスチック)

マイクロバイオームが様々な疾患や体質に関係。その制御に向けた創薬が進展中。

腸内マイクロバイオーム(微生物相)の制御に向けた創薬(武田など)

産総研アレルゲンフリー卵

アレルゲン物質を産出する遺伝子を除去、アレルギー低減卵を実現

マイクロソフト社DNAストレージDNA配列にデータを埋め込み長期保管用ストレージとして活用。1 mm3に1 exabyte (10万Tb、フラッシュメモリの1000万倍以上)、500年以上の長期保管が可能。3年以内に実用化予定。

バイオ×衣料

バイオ×情報保管

バイオ×素材

バイオ×食品

バイオ×腸内環境制御

バイオ×自動車

画像等は各社ウェブページ等より引用 10

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世界および我が国の社会・経済が直面する課題 世界では人口増加、貧困や格差、地球規模での気候変動、食料・資源確保などの課題に直面。

我が国においては経済の好循環は着実に拡大しているものの、先進国に共通する「長期停滞」が課題。持続可能性、地球規模での課題に対応しつつイノベーションを実現するための新たな枠組みが必要。

持続可能な開発のための「2030アジェンダ」(2015年9月国連本部):飢餓の削減やエネルギー確保、健康、環境保全など、2030年に向け取り組むべき17の持続可能な開発目標(Sustainable Development Goals, SDGs)が採択。

Sustainable Development Goals, SDGs

パリ協定に基づく「地球温暖化対策計画」

パリ協定が採択(2015年12月COP21):今世紀後半に人為的な温暖化ガスの排出を実施ゼロに。我が国では「地球温暖化対策計画」を閣議決定(2016年5月)、「2030年度に2013年度比26%削減」、「2050年までに80%削減」という目標を設定。

新たなイノベーションの枠組みが必要:バイオテクノロジーが鍵

世界経済フォーラム:サーキュラーエコノミー

世界経済フォーラムでサーキュラーエコノミーの検討プロジェクトが進行(2014年~)。「国際競争力の向上」「持続可能な経済成長」「新規雇用創出」を目的に、EUではバイオエコノミーを含むサーキュラー・エコノミーの実現を経済成長戦略の一つとして位置づけ。欧州委員会がサーキュラー・エコノミーの実現に向けた新たな戦略を採択(2015年12月)。

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ドイツ連邦教育研究大臣Anja Karliczek氏「『Biologisationのアジェンダ(別名From Biology to Innovation)』で『国家研究戦略バイオエコノミー2030』に社会とともに誠実に取り組む。」

ドイツ連邦食糧農業大臣Julia Klöckner氏「我々はバイオベース経済への移行を習得したい。」

FAO次長 Maria Helena Semedo氏「FAOと国際WGが持続可能なバイオエコノミーのガイドラインを策定中。」courtesy of German

Bioeconomy Council

courtesy of German Bioeconomy Council

courtesy of German Bioeconomy Council

モーリシャス元大統領Ameenah Gurib-Fakim「アフリカの品種は世界平均の2倍の速度で消えている。」

courtesy of German Bioeconomy Council

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米国ジョージア大学John Schramski45億年かけて貯めたエネルギーの電池を急速に消費している。ライフスタイルを変えなければならない。

ドイツバイオエコノミー評議会共同議長 Joachim von Braun氏持続可能なバイオエコノミーの創造はこれまで以上に緊急の課題である。 サミットへの反響は大きく、グローバルな政策交換が必要である。

courtesy of German Bioeconomy Council

courtesy of German Bioeconomy Council

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courtesy of German Bioeconomy Council

GBS2018におけるバイオエコノミーの定義

バイオエコノミーとは、関連する知識、科学、技術、イノベーションを含む生物資源の生産、利用、保全であり、持続可能な経済を目指してすべての経済分野に情報、製品、プロセス、サービスを提供するもの。

バイオエコノミーは、ダイナミックで複雑な社会変革プロセスであり、長期的な政策の視点を必要とする。

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プレナリーセッションの4テーマ

○バイオエコノミー、その現状と新興概念の明確化、そしてチャンス

・国際的な展開状況

・概念・原理の理解、定義、計測・評価

・教育・人材育成

・促進策

○バイオエコノミーと持続可能な発展

・地域の発展に係る経験の共有

・生物圏における生産能力と限界

・SDGsや気候変動への対応における貢献

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○バイオエコノミーによるイノベーション

・ 変化をもたらす技術開発の促進、合成生物学

・ 持続可能な新素材、バイオプラ、海洋プラごみ撲滅

・ グローバルな資金調達システム

・ 産業エコシステム、バリューチェーン形成

・ バイオセンシティブ都市

○グローバルでのバイオエコノミーの調和と政策

・ 政策立案・実施に係る経験・知識・人材、先進国と途上国

・ 規制等のハーモナイゼーション、標準化、産業化、デジタル化

・ 関連する国際的な政策プロセスとのリンク、イニシアティブ

(生物多様性・資源活用、気候変動、海洋、貿易、イノベーション)

・ 社会受容

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第2世代シークエンサーの開発

7年間で解読コストが1/1万

ディープラーニング等によりAI技術が非連続に発展

CRISPR/Cas9

→固有の特性を人工的に付加した生物の作製が可能に

IT/AI技術の進化 ゲノム編集技術の登場

解読コストが7年前の1/1万(※ヒトゲノム計画時(1990年)と比して1/百万以下)

デザイン通りに生物機能を合成する技術が登場

2013年初めにゲノム編集技術(クリスパーキャス:CRISPR/Cas)が登場。

ゲノム解読コストの低減・短時間化

次元1(今後0~2年)・画像・動画の認識・異常検知・将来予測

次元2(今後3~5年)・試行行動を伴う異常検知・仮説生成・高度なシミュレーション

次元3(今後5~10年)

全ての生物情報を安価にデジタル化AIによりゲノム配列と生物機能の関係解明が進みデザイン可能に 狙った生物機能の発現が可能に

(cf.) 1990年 現在(ヒトゲノム計画時)

30億ドル 13年 1000ドル、1日

高度に機能がデザインされ、機能の発現が制御された生物細胞(スマートセル)を創出すること(合成生物学)により、これまで利用し得なかった“潜在的な生物機能”を引き出し、利用することも可能に。

“Bio is the new digital”(バイオこそ、デジタルの次の革新的技術)(MIT Media Lab founder Nicholas Negroponte)デジタル技術と同様、様々な異分野とconnectする次世代の基盤的革新技術に成長する可能性

スマートセル技術は、世界経済フォーラムも、10のEmerging Technologyの1つして位置づけ

近年、生物機能のデータ化が急速に進展。 バイオ×デジタルの融合により、生命現象を理解し、生物機能を最大限活用をすることが可能に。

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バイオ×デジタルが拓く世界〔生物機能の理解・活用〕

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新たなものづくり、生物資源の高度利用の出現(広範な産業構造の変革)

Cf. 個別化医療の実現バイオ医薬品再生医療体内代謝制御 など

新たな医療手法の出現(医療技術の変革)

機能物質を取り出して利用する

【生物機能をデザイン】<最先端バイオ技術>・培養・育種技術・代謝制御・ゲノム編集

【潜在的な生物機能の引き出し】

医療・ヘルスケア従来不可能だった根本治療の実現

工業(ものづくり)超省エネ(常温・常圧)枯渇懸念フリー

Cf.人工クモ糸、香料機能性化学品医薬原料

など

エネルギー化石燃料からの脱却

Cf.バイオエタノールバイオ燃料(バイオジェット、バイオガス)

など

農畜水産業アレルゲンフリー/農薬減少栄養強化作物 など

Cf.栄養価の高い作物アレルギーを起こさないそば粉 など

スマートセル(かしこい細胞)

※高度に機能がデザインされ、機能の発現が制御された生物細胞【スマートセル】を用いた産業群

<生物情報(BD)>・DNA、RNA・タンパク質・代謝物 等

【機能発現を制御】<高度AI・IT技術>・ディープラーニング

新 産 業 創 生(スマートセルインダストリー※)

生体内で機能を発現させる

BD・AI による「第4次産業革命」との融合により、健康・医療から、工業、エネルギー、農業まで、大きなパラダイムシフト。

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スマートセルが変える医療・ヘルスケア分野の未来像

遺伝子治療 再生医療

疾病の根本治療・健康長寿社会の実現

医療分野においてスマートセルが利用され、遺伝子治療や再生医療が加速し、従来は不可能だった根本治療を実現

網膜色素変性症の患者の治療へ応用

網膜の構造視神経細胞に

mVChR1遺伝子投与

細胞シートの移植

糖尿病による重症虚血肢の治療へ応用

糖尿病による重症虚血肢によって下肢切断する国内患者数は年間約3,000人※

心臓移植なしで、重症心不全を治療する技術

死亡率の高い重症熱傷患者の

治療に使用

表皮シート

○心不全の世界の患者数2200万人※

再生医療の市場規模 2050年に38兆円と予測※

※平成24年度 経済産業省調査

18

アステラス製薬が開発中

アンジェスMGが開発中

テルモが販売中

J-TECが販売中投与前

投与後

※東京女子医科大学心臓外科HPより

※ 一般社団法人Act Against AmputationのHPより

筋芽細胞の培養

シート状に加工

心臓へ移植

患者さんの大腿筋肉の一部を採取

画像:J-TEC提供

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超省エネ(常温・常圧)プロセスの実現、資源の枯渇懸念からの脱却

スマートセルが変える工業(ものづくり)分野の未来像

①化学産業プロセスからの転換(高い生産性・低コスト化)

従来:化学合成1,4-ブタンジオール高温・高圧

プロセス

:1,4-ブタンジオール (高機能プラスチックの原料)

②生産困難な物質の生産(新産業の創出):アルテミシニン(抗マラリア剤)

・2030年に200兆円市場(全世界の市場規模。エネルギーを含む)(※)バイオテクノロジーは2030年のOECD諸国の推定GDPの2.7%に貢献。

これを世界全体の推定GDPに換算して算出。

医薬品への応用

医薬品の主流は、生物に作らせたバイオ医薬品(医薬品世界売上げのトップ10品目のうち、7品目)これらの市場規模は合計6.12兆円(2014)

合成ゴム光学フィルム 繊維製品PETボトル

自動車内装

抗体医薬

エボラワクチン生産

インターフェロン汎用的な植物により生産

合成困難な天然物への応用

グルコース(糖)

・とうもろこし・さとうきび

常温・常圧プロセス

省エネ発酵

工業生産困難(ヨモギ属から抽出・精製)

枯渇資源フリー

抗マラリア剤の安定供給・低価格化

・香料 ・機能性食品・漢方薬・セルロースナノファイバーなど

1,4-ブタンジオール

19

アルテミシニン前駆体

例1

例2

出典:OECD「The Bioeconomy to 2030」 (2009年)

バイオテクノロジーを駆使して細胞機能を設計・改変

バイオテクノロジーを駆使して細胞機能を設計・改変

石油

グルコース(糖)

・とうもろこし・さとうきび

常温・常圧プロセス発酵

高効率な工業生産を実現

(10万トン規模)

大型医薬品世界売上ランキング2014年(ユートブレーン社)より

香料様々な機能性素材にて応用拡大中

工業分野においてスマートセルが利用され、製造プロセスの抜本改革(化学産業プロセスのバイオプロセス変換による低コスト化、生産困難な化合物の生産など)

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植物

スマートセルが変えるエネルギー分野の未来像

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バイオジェット燃料

・欧米のエアラインを中心に商業利用(2011年~)

産油国依存からの脱却、世界のエネルギー需給構造の変革

バイオエタノール

バイオ技術によるエネルギーの代替

環境負荷の軽減カーボンニュートラルの実現・製品ライフサイクルの中でCO2の排出量と吸収量が相殺されプラスマイナスゼロであること。

●バイオジェット燃料●ガソリン・軽油代替燃料等

CO2放出 CO2吸収

生産活動等

生物由来のエネルギー

糖蜜系原料

でんぷん系原料

セルロース系原料

●工業用エタノールガソリンへの混合用

・欧米では、自動車用燃料供給においてバイオエタノールを一定量の使用するように義務づけ。

化石燃料からの脱却

輸送燃料の30%をバイオ燃料に⇒サウジアラビアの生産量

(約1,200万バレル/日)に匹敵

石油需要→輸送燃料の割合は44%※1

9,209万バレル/日※2×44%×30%⇒約1,200万バレル世界の原油生産量

(2014)※1 OPEC報告書「2015World Oil Outlook」※2 平成27年度エネルギー白書

※ 画像は一般社団法人藻類産業創成コンソーシアムのウェブサイトより

※米国 : 「Federal Activities Report on the Bioeconomy」バイオマスR&D協議会 (エネルギー省、農務省等)(2016年)

藻類

メタン・発電 ・有機性廃棄物のメタン発酵プロセス・微生物燃料電池の利用による発電

エネルギー分野においてスマートセルが利用され、バイオ技術による化石燃料代替品生産(バイオジェット燃料、バイオエタノール、バイオガスなどの生産)。【米国は2030年までに輸送燃料の30%を代替を目指す※】

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スマートセルが変える農畜水産業分野の未来像

●連作可能・高収率(生産効率化)

●長期保存性(食糧廃棄削減)

食糧・飼料の供給量拡大と品質の向上

●害虫抵抗性・耐病性(作業簡素化、農薬懸念フリー)⇒化学農薬の使用量減少(20年間で▲37%※)

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生産者メリットの実現

※ISAAA[国際アグリバイオ事業団]報告書より

人口増加(97億人/2050年)※に伴う食糧確保に寄与※国連経済社会局より

農畜水産業分野においてスマートセルが利用され、消費者メリットの付加(アレルギーフリーなど)、高収量・高機能食品等生産者メリットを持つ作出が可能に。世界の飢餓を改善・食糧危機を回避。

●栄養強化(高付加価値食物、栄養不足蔓延率の改善)

●アレルギーフリー(オボムコイドの遺伝子を欠失したニワトリの作製⇒アレルギー低減卵の可能性)

消費者メリットの実現

※産総研ウェブサイトより

(参考)世界の飢餓人口世界では7億9,500万人(9人に1人)が十分な食糧を得ていない

途上国では人口の12.9%が栄養不良※WFP資料(2015)より0.0

1.02.03.04.05.06.07.08.0

小学校 中学校 高等学校 合計

20072013

(参考)国内児童の食物アレルギー罹患状況

• 食物アレルギー罹患率は増加傾向

• 小学生の4.5%が

食物アレルギーを罹患

• 全体でも4.5%の罹患率

食物アレルギー罹患率(%)

※文科省調査資料(2013)より

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「Connected Industries」 経済産業省では、第4次産業革命が産み出す新たな産業群を”Connected Industries”と

位置づけ。バイオ分野はその重点分野の1つとして強力に推進。

※①様々な業種、企業、人、データ、機械などがつながって、②新たな付加価値や製品・サービスを創出、生産性を向上。③高齢化、人手不足、環境・エネルギー制約などの社会課題を解決。④これを通じて、産業競争力の強化、ひいては、国民生活の向上・国民経済の健全な発展を実現。

<5つの重点取組分野>

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米国:IT系VCが牽引するスマートセル技術開発 IT系VCは、バイオ×デジタルの融合領域に対する投資を加速。素材分野でも、2016年には6億ドル超を投資(うち53%は、スマートセル創出のためのプラットフォーム技術への投資)※DARPA Living Foundries PJ 1.45億ドル(2011-2018)を超える投資

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基盤技術開発何でも作れる技術の開発

新素材創出

研究基盤整備等

Sam Altman Bill Gates Eric Schmidt Tim O'Reilly孫正義SoftBank Group

International

Peter Thiel

合成生物学とパーソナルコンピューティングはコンセプト、辿った歴史も似ており、同様もしくはそれ以上の影響を世界に与える未来像を予測

ロボティクス、AIを活用し、スマートセルのデザインと試作DNA合成

人工クモ糸 光る植物など

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産官学による新たなバイオ戦略の策定に向けて 「未来投資戦略2017」で、バイオ分野の戦略策定を閣議決定。(内閣府CSTIで策定中)

バイオ・マテリアル革命

【閣議決定(H30.6.15)】

・バイオとデジタルの融合による革新的な研究開発、実用化を通じ、食による健康増進・未病社会や革新的バイオ素材による炭素循環社会の実現に向けた取組を推進。飢餓、エネルギー、気候変動等SDGsを含む社会課題解決に貢献。

・炭素循環社会の実現に貢献する革新的なバイオ素材の有用性や環境性能、国産バイオマス資源の循環性能を適切に評価する表示・表彰の仕組を検討。・ゲノム編集技術について、その円滑かつ迅速な産業利用を実現するべく、本年度中を目途に、現行法上の遺伝子組換え生物に当たらない範囲を明確化。・健康維持増進が期待される特定保健用食品や機能性表示食品等について、本年度より5年間で科学的知見の蓄積を進め、免疫機能の改善等を通じ保健用途における新たな表示の実現を目指す。

・農業、工業及び健康・医療分野で新たな市場(バイオエコノミー)や雇用を創出。

・市場規模の拡大等具体的な目標、取組等を盛り込んだ新バイオ戦略を、2019年夏を目指し策定。

・「データ駆動型」の技術開発・社会実装を世界水準にまで加速させ、新たなバイオ戦略に盛り込む目標を達成。

・食品としての安全性は適切に確保する前提で、医食同源の思想に基づき、バイオテクノロジーを利用した農林水産物・食品の活用を含め、食による健康増進に関する研究開発の進展に伴い蓄積される科学的エビデンスの保健機能食品制度への反映、機能性分野における表示、成分分析法等の規格化・国際標準化。

未来投資戦略2018AI技術とバイオテクノロジーを強化統合イノベーション戦略2018

産業界提言を踏まえ、バイオ分野への取組を明記。

【第4回諮問会議資料より(H29.3.30)】

【イノベーション創出】• 先端技術、バイオ分野、観光・農業

等をはじめとする研究開発投資の活性化、新型の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)を通じた生産性向上・歳出効率化に資する課題解決型の取組の推進。

経済財政諮問会議

「バイオ戦略検討WG 検討の中間とりまとめ」を公表 [H30.6.13]

【閣議決定(H30.6.15)】

第2期SIP 「スマートバイオ産業・農業基盤技術」が全12課題の1つに選定 [H30-H34]

【閣議決定(H30.6.15)】

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Ⅱ.経済構造革新への基盤づくり[1]データ駆動型社会の共通インフラの整備1.基盤システム・技術への投資促進(3)新たに講ずべき具体的施策ⅰ)データ連携活用基盤の構築①産業データの連携・活用・本年5月に成立した生産性向上特別措置法に基づく産業データ活用事業認定制度に係る制度整備を行い、「自動走行・モビリティサービス」「ものづくり・ロボティクス」「バイオ・素材」などのConnected Industriesの重点分野を中心に、地図データ、素材データ、保安データ等について、協調領域における産業データの共有・連携事例の拡大を図るとともに、実装支援を強化する。

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3-2.ベンチャー支援強化 《KPI》ベンチャー企業へのVC投資額の対名目GDP比を2022年までに倍増することを目指す

⇒2014年~2016年の3か年平均:0.025%

《KPI》(新)企業価値又は時価総額が10億ドル以上となる、未上場ベンチャー企業(ユニコーン6)又は上場ベンチャー企業7を2023年までに20社創出

(3)新たに講ずべき具体的施策

ⅰ)グローバルに活躍するベンチャー企業の創出・育成

・世界で活躍するベンチャー企業創出のため、政府とJETRO、NEDO等が連携し、認定スタートアップに対する海外進出支援等の官民による集中プログラム(J-Startup)を開始するととともに、年度内を目途に参画省庁を拡充する。また、シリコンバレー等の海外エコシステムを活用し、起業家・スタートアップの成長支援及び海外起業家の呼び込みを進める。

ⅱ)イノベーションと創業

・創薬・バイオをはじめとする赤字先行型の研究開発型ベンチャーが新興市場において中長期的視座から評価され、成功例の創出につながるよう、上場前後のベンチャー企業が国内外の機関投資家向けに情報発信する機会を提供するとともに、新興企業の健全な成長を後押しすべく、本年度中に新興市場の在り方を検討する。

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ベンチャーの視点からみた、新興市場に望まれる3つの機能(伊藤レポート2.0「バイオメディカル版」の抜粋)

出所:経済産業省作成

新興企業を支える投資家の増加

魅力的な企業を生み出す上場制度

投資家と新興企業をつなぐ機能の強化

業績以外での企業価値評価を促す「ガイダンス」とそれに基づく対話 等 バイオベンチャーと投資家の対話促進研究会を開催し投資ガイダンスを作成(伊藤レポート2.0「バイオメディカル版」) 特に新興市場を支えるグロスオーバー投資家やアクティブ投資家への普及啓発/ガイダンスの更なる改善を目指す

投資先行型の研究開発型企業が適切に評価される「上場制度」の必要性 等 現状の上場制度が、投資先行型(=赤字先行型)の研究開発企業にとって適切か否かは、他国の制度や産業全体の動向、現

在の投資家保護と将来の投資家に対する果実の育成の両立といった要素も踏まえつつ、着実に検討することが必要である

国内外の機関投資家の運用の参考となる「バイオインデックスの提供」 等 国内外の機関投資家がセクターのベンチマークを測る際に活用することが可能であるため、例えばバイオインデックス(海

外では既に存在)など、国内新興企業の業種別指数の提供が有益だと推察される

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バイオとデジタルの融合農林水産業の革新 革新的新素材による成長社会

健康・未病社会の実現炭素循環型社会の実現

ビッグデータやAI、バイオテクノロジー等を活用した品種改良(「スマート育種」)により、農業等が直面する課題を克服、生産者の所得を向上

環境に優しい農業、気候変動等への対応、世界の食料安定供給に寄与

スマートセル等を利用した新規素材の開発により、新たな市場を創出

地域の生物資源を活用した高付加価値品生産により、農山村地域等に産業・雇用を創出

化学品等のものづくりにおけるバイオプロセスへの転換・スマートセルの活用により、石油依存からの脱却を促進

世界最高水準の医療の提供により健康長寿社会を形成 食のヘルスケア産業の創出による健康増進社会の実現、

生活習慣病等の内因性疾患への予防的対応の強化

炭素循環型社会の実現

新たな産業・市場の創出 スマートセルによって幅広い産業と融合、イノベーションによる新たな産業・市場(バイオエコノミー)を創出

バイオジェット燃料等

バイオテクノロジー、AI、ICT等の活用 スマート養蚕施設 革新的バイオ製品

高機能食品、安全安心な食品

食による健康増進社会

農林水産物の輸出拡大

医療費削減 健康寿命の延伸

生産者の所得向上

戦略のビジョン○バイオテクノロジーを利用する各産業において日本の強みを活かした、デジタル技術との融合によるイノベーションを通じ、市場の創出・拡大、社会的課題の解決を図るとともに、SDGs等への貢献を目指す必要

バイオ戦略検討ワーキンググループ(第4回)資料4「バイオ戦略WG中間とりまとめ(素案)」より 28

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当面必要な取組

1.研究開発ゲノム編集等の先端技術と有用なビッグデータの取得・AI解析等を融合した「データ駆動型」の技術

開発の加速<革新的新素材・製品の創出>

○ 「スマートセル」による化学合成が困難な有用化合物等を工業生産するための技術開発○バイオ製品等を効率的・低コストに生産可能とするため、多種多様なデータを取得し、大量生産

技術にAI解析を導入することによる、生産条件の最適化 等<健康・未病社会の実現>

○個人の健康状態・生活習慣に応じて、健康の維持・増進を図るための食生活をデザインするシステムの開発(食と健康の網羅的なデータの取得・解析等を実施)

○マイクロバイオームを利用して健康増進を図る食品の開発(健常人の腸内微生物叢の網羅的なデータの取得・解析等を実施) 等

バイオ戦略検討WGにおける検討の中間とりまとめ(抄)

○今後、我が国の強みを活かした「データ駆動型」の研究開発・社会実装等を加速するため、当面、以下に掲げる取組の検討・推進を図ることが必要。

2.研究環境<オープンイノベーション>○産学官連携による、基礎から実用化の段階までの研究開発プロジェクトの推進、マネジメントの強化○国研や大学、企業間のデータ協調によるオープンイノベーションを推進するためのルールづくり 等 29

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2.研究環境(続き)<研究拠点>○バイオとデータ科学等の異分野との融合、基礎から実用化までを対象とした、産学の連携研究拠点の整備 等

<研究資源(生物資源、データベース)>○データベースの統合・機械可読化の促進○研究者向けに加え、産業界のニーズに対応した生物資源、データの収集・整備・提供○個人データ等のプライバシー、セキュリティー対策。データやAIなどツールの相互運用性の確保 等

<人材育成>○産業界とアカデミアの連携による、データ科学等異分野融合人材の育成、産業界等への橋渡し 等

<バイオベンチャー>○企業の成長段階に応じた切れ目ない資金調達の環境整備(VC等とのマッチングや投資判断に必要な情報提供の充実)○経営人材等に関する支援、ベンチャー支援人材の発掘・資質向上 等

3.産業利用(社会実装)○ゲノム編集作物に対するカルタヘナ法、食品衛生法における取扱いの早期明確化○ゲノム編集技術をはじめとする先端技術の国民の理解の促進○遺伝子組換え生物の産業利用に係る各種手続きの合理化○生産物質(素材)の有用性やバイオマス製品の環境性能の見える化、公共調達での利用促進○食の健康増進に関する研究の進展に伴い蓄積される科学的エビデンスの保健機能食品制度への反映

機能性表示の規格化・国際標準化 等

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