第 24 回
理工系学生科学技術論文コンクール

科学技術と日本の将来「イノベーションの創出を目指した XR 空間での多様性の理解と国際競争力強化」

福岡工業大学大学院工学研究科生命環境化学専攻修士課程 1 年
鶴嶋真紅

1.

はじめに
私は海外留学や海外での研究に興味があり、大学では留学を視野に入れていた。しかし

COVID-19 のパンデミックにより様々な行動が制限され留学も断念した。その中で、海外日本人研究者ネットワーク （UJA）を知り、その運営部で活動を始めた[1]。UJA は国内外の研究者や大学生で構成され、日本人研究者のキャリアや留学希望者への情報提供や相互支援の場として活動している。海外の研究者と交流することで私には多くの気づきがあった。そこで本論では UJAの活動を通して見えてきた日本の課題と、それに対する施策を提言する。

2.

「多様性の欠如」と「国際競争力の低下」が日本の課題
UJA の活動を通して、私は日本が抱える課題として「多様性の欠如」と「国際競争力の低下」を感じた。
「多様性の欠如」は大学を比較すれば分かる。海外の大学の講義は、質疑応答や積極的な発言など議論中心の講義が多く、日本のそれとは全く異なる。また海外の大学の研究室は、外国人ばかりで自国の人が少ない例が多いそうだ。海外では多様な考えに触れ、思考の言語化の機会が必然的に多くなる。人種・性別・年齢など多様性に富み、またそれを受け入れる意識が整っている。「国際競争力の低下」はさらに深刻だ。日本からの発表論文数や注目度の高い論文数は、2000 年代前半から低下している[2]。足立剛也氏（UJA 代表理事／慶應義塾大学）らの研究から、日本はビッグデータ解析や異分野融合が脆弱で、オープンアクセス論文が少ないことが明らかにされた[3]。日本が抱える「多様性の欠如」と「国際競争力の低下」は、実は学術研究の入口である大学を取り巻く状況に起因する可能性が挙げられる。これについて「大学生」「大学教員」「教育格差」の 3 つ観点から考える必要がある。
まず「大学生」の目的意識の課題がある。学生の多くが入学直後に「学びたいことが本当に見つかるか不安である」と感じている現実がある[4]。多くの学生は高校時代に本当に学びたいことを明確にできないまま進学し、なんとなく興味のある学問を手探り状態で探し数年間過ごしている。大学入学前後で学生が多様な学問や先人に触れ、本当に学びたいことを自ら発見できる機会の構築が急がれる。
次に「大学教員」の研究時間の減少が挙げられる。2002 年と 2018 年の比較では、研究にかける時間が 47％から 33％と大きく減少している[2]。アメリカでは、教員一人当たりの指導する大学院生は 2.2 人、日本の国公立大学では 2.1 人で大差なく見える[5]。しかし、アメリカではポスドクや研究補助員の分担により、十分な指導ができる体制が整っている。一方、日本ではポスドクや研究補助員がいる研究室は少なく、大学教員による実質的な指導不足に陥り、十分に教育指導できていない可能性が挙げられる。
最後に「教育格差」の解決も必須である。日本財団による 18 歳意識調査の結果、半数が「教育格差を感じる」と回答し、3 分の 2 が「今後も格差が広がる」と回答している[6]。これでは多様な人材が育成できない。SDGs の目標の一つである「誰ひとり取り残さない」点からも地域や生活環境に起因する教育格差は解決すべき課題である。
大学運営を取り巻く状況を改善し、日本の「多様性」と「国際競争力」を強化する施策を次の項目で提案したい。

3.

XR 空間の活用で多様性を理解し国際競争力を強化する
前述の課題を解決するために、「クロスリアリティ（XR）空間を活用した新しいコミュニティ構築」を提案する。XR とは現実空間と仮想空間を融合することで現実にはないものをコンピュータ内で再構築する技術だ。自分の分身であるアバターで XR 空間内に入室し、同じ空間内にいる人との交流が可能となる。
XR 空間の最大の強みは、場所や立場、年齢など様々な枠に縛られないボーダーレスなコミュニケーションを取れる点である。様々な属性を超えて交流することで、日本に不足している「多様性」に触れることができる。異文化交流では文化的な違いが大きな壁となるが、アバターを介することで外面的な壁はなくなり、自動翻訳機能を搭載すれば言語の壁もなくなる。これによりミスコミュニケーションが減り、スムーズな交流を推進できる。この技術を活用することで、先に述べた「学生」「大学教員」「教育格差」の 3 つ観点を再考したい。
学生が「本当に学びたいこと」を見つけるために、既存の教育のカリキュラムや制度などの変更はすぐにはできない。しかし、補助的に XR 空間を活用すれば、学生は興味関心のある分野を発見できなだろうか。Zoom や Teams と異なり、XR 空間にアバターとして入室し交流することは認知力や記憶力での向上が知られている[7]。空間内では細胞空間や宇宙空間、恐竜時代や戦国時代なども再現できる。そういった空間に自由にランダムに入室できる仕組みを構築すれば、これまで接点のなかった人や情報に生で触れることができる。これにより、学生は自分の本当に学びたいことに出会える可能性が高まる。
「大学教員の指導不足」の課題に対しては、XR 空間に「バーチャル研究室」を構築する。実験装置は IoT 化させ、XR 空間から現実空間の実験装置を操作できる仕組みを作る。学生はベテラン研究者や技術者から空間内で指導を受ける。これにより分野横断的な交流も実現し、新しい研究分野やテーマの創出の可能性が広がる。最近では、ChatGPT のような人間に近い感覚で会話ができる対話型 AI の開発が進んでいる。これを発展させ XR 空間内に AI アバターを配置する。具
体的にはノーベル賞クラスの研究者の思考を深層学習させ、知識や経験、思考を模倣した AI アバターをつくる。この AI アバターと自由に議論できる場を設けることで、今までにない新たな教育支援システムの構築し、指導不足の解消を図る。
このような XR 空間は、あらゆる壁がなく様々な人が自由にアクセスし交流できる場である。
各地域の図書館や市民会館など公共施設に設置したり、 次世代移動通信システムを搭載したノートパソコンなどを提供したりすることで、いつでも、どこでも、だれでも入室できるようにする。
これにより、「教育格差」の解消が十分に期待できる。
以上の施策を通して、「多様性の理解」と「国際競争力の強化」を実現した上でどのようにイノベーションを創出するのか次の項目で考察したい。

4.

多様性の理解と国際競争力強化でイノベーションの創出が期待できる日本は海に囲まれ、歴史的に外国人との交流が少なかった。その一方で外の文化と日本の文化を上手く融合させアレンジし、新しいものを生み出してきた。ラーメンやカレーライスなど日本で独自の進化を遂げた食文化などは最たる例である。
「科学技術の日本」といったイメージを牽引している製品も多い。例えば、世界を風靡したテレビゲームや、低コストで高性能な自動車など、世界に誇れる技術開発は賞賛に値する。このような高い技術力がありながら、パソコンやスマートフォン、mRNA ワクチンなどの開発競争で日本は国際的に遅れをとっている。これは独自性を追求しすぎ、多様性への配慮が不足したことから、日本国内のみでのシェアに甘んじてしまったのではないだろうか。
本論文で提案する施策を通し XR 空間を「ボーダーレスな知の集積場」として活用することでセレンディピティによる日本発のイノベーションが創出できないだろうか。XR 空間を活用できれば、多様性を知り、新たな人材を育成し、知的好奇心を加速させ、異分野融合を推進できる。
仮想空間と現実空間が融合することで、これまで存在していた様々な壁が取り払われる。多様性を理解した上で、日本人が得意とする独自性を最大限に引き出すことで、日本発のイノベーションが創出でき、日本が世界でリーダーシップを発揮できると私は信じている。これにより、日本経済の回復、社会構造の変化、福祉制度の充実、産業活性化など、その波及効果は計り知れない。

(以上、3175 文字)

参考文献
1.

一般社団法人 海外日本人研究者ネットワーク
https://www.uja-info.org/(参照日 2024 年 1 月 25 日)

2.

文部科学省科学技術・学術政策研究所「大学の研究力の現状と課題 2021」
https://www.mext.go.jp/kaigisiryo/content/000148080.pdf(参照日 2024 年 1 月 25 日)

3.

足立剛也
「研究インパクト評価に基づく 戦略的研究推進について」
https://www.ruconsortium.jp/uploaded/attachment/122.pdf(参照日 2024 年 1 月 25 日)

4.

山下仁司
「
【調査研究】学生が大学で本当に学びたいことを見つける事を、どのように支援するか」
https://berd.benesse.jp/koutou/topics/index2.php?id=4178(参照日 2024 年 1 月 25 日)

5.

National Center for Education Statistics. (2023).
Characteristics of Postsecondary Faculty.
Condition of Education.
U.S. Department of Education, Institute of Education Sciences.
https://nces.ed.gov/programs/coe/indicator/csc.
(参照日 2024 年 1 月 25 日)

6.

日本財団
「18 歳意識調査

第 33 回テーマ：教育格差について」

https://www.nippon-foundation.or.jp/who/news/pr/2021/20210107-52334.html(参照日 2024 年 1 月 25 日)
7.

Reggente, N., Essoe, J.K.Y., Baek, H.Y. et al.
「The Method of Loci in Virtual Reality: Explicit Binding of Objects to Spatial
Contexts Enhances Subsequent Memory Recall」
J Cogn Enhanc 4, 12–30, 2020.
https://doi.org/10.1007/s41465-019-00141-8(参照日 2024 年 1 月 25 日)