戦略的創造研究推進事業の戦略目標策定におけるサイエンスマップ等のデータ活用例の紹介

2017年1月25日
斉藤 卓也
文部科学省 研究振興局 基礎研究推進室長

戦略的創造研究推進事業（新技術シーズ創出）

平成２９年度予算案：４５８億円（平成２８年度予算額：４６７億円）※運営費交付金中の推計額● 文部科学省がトップダウンで「戦略目標」を定め、科学技術振興機構（JST）に通知● ＪＳＴが「戦略目標」を踏まえ、公募する研究領域・研究総括を設定● 大学等の研究者から提案を募り、組織・分野の枠を超えた時限的な研究体制（バーチャル・ネットワーク型研究所）を構築して、イノベーション指向の戦略的な基礎研究を推進

戦通 知略目標科学技術振興機構
研究総括【ＣＲＥＳＴ】
研究チームの公募・選定
インパクトの大きなシーズを創出するためのチーム型研究。
〈研究チーム〉
研究期間：５年半 研究費：１チーム当たり 総額１億５千万～５億円程度

アドバイザー

研究代表者

研究者【さきがけ】
未来のイノベーションの芽を育む個人型研究。
研究期間 ３年半
研究費：１人あたり総額 ３～４千万円程度

個人研究者 研究総括の公募・選定

アドバイザー

個人
研究者
領域会議

【ＥＲＡＴＯ】
独創的な研究を、卓越したリーダ－（研究総括）のもとに展開。
研究期間：５年間
研究費：総額１２億円程度を上限

研究総括

研究グループ研究グループ1

戦略的創造研究推進事業（新技術シーズ創出）の特許への貢献
戦略的創造研究推進事業の成果
本事業の成果①～科学的にも社会・経済的にも優れた成果～○世界的に大きなインパクトを与える我が国発の成果を多数創出（「Science」誌が発表する各年の科学１０大成果において、日本人が貢献した成果のうちの多くが本事業によるもの）
過去10年の日本人が貢献した成果の一覧

2016年
2014年
2013年
2012年
2011年
2009年
2008年
2007年

（計18件のうち、9件（赤字）が本事業が貢献した成果）○類人猿が他者の心を読む能力を持つことを証明○マウスのiPS細胞から培養で卵子を作製[斎藤通紀/さきがけ-CREST-ERATO]○脳のように情報を処理するチップの開発、○光で記憶を置き換える実験○新たなゲノム編集ツールの開発、○ミニ臓器の作製に成功、○宇宙粒子加速器の発見○腸内細菌の健康への役割[原英二/CREST、大谷直子/さきがけ]○ヒッグス粒子の発見、○幹細胞から卵子を作製 [斎藤通紀/ERATO、林克彦/さきがけ]○光合成タンパク質の結晶構造解析 [沈建仁、梅名泰史/さきがけ]、○小惑星の色と組成に関する謎の解明（はやぶさの成果）○劣悪環境に応答する植物ホルモンの応答経路解明 [石濱泰/さきがけ]○細胞の初期化 [山中伸弥/CREST]、○新しい高温超伝導体 [細野秀雄/ERATO-SORST]○ヒトiPS細胞の樹立 [山中伸弥/CREST]、○宇宙線の起源に関する成果、○量子スピンホール効果 [永長直人/CREST]○我が国のトップレベル研究者を多数輩出（出典：ＪＳＴ調べ）（自然科学系でノーベル賞受賞有力候補と目されるトムソン・ロイター引用栄誉賞において日本人受賞者２３名中、１２名（うち1名は史上初の2回受賞）が本事業で大きく飛躍した研究者）
2002-2016の日本人受賞者一覧
分野

名前：本事業の研究者

トピック＜化学＞

新海 征治

ナノスケールの機械製造およびマイクロエレクトロニクスの大幅な発展を約束する、分子自己集合に関する先駆的研究＜医学・生理学＞

西塚 泰美

＜物理学＞

中村 修二

＜物理学＞

十倉 好紀

2つの基礎的生化学プロセスを明らかにした細胞シグナル伝達に関する画期的貢献
窒化ガリウムを基盤とした半導体を用いた、青色レーザーおよび青、緑、白色発光ダイオード（LED）の発明--データ保存技術、すなわち発光デバイスにおける偉大な躍進に対して超伝導化合物の発見を含む、強相関電子酸化物に関する傑出した研究、および巨大磁気抵抗現象に関する研究

＜物理学＞

中沢 正隆

世界中で高速光ファイバー通信ネットワークに革命をもたらしたエルビウム添加ファイバー増幅器（ EDFA）の開発に対して

＜物理学＞

飯島 澄男

物理、化学分野の革命を起こすきっかけとなったカーボンナノチューブの先駆的な研究に対して

＜物理学＞

戸塚 洋二

ニュートリノ振動および質量の発見における指導的役割に対して＜医学・生理学＞

審良 静男

トール様受容体と先天免疫の研究＜医学・生理学＞

小川 誠二

fMRI(磁気共鳴機能画像法)の基本原理の発見＜医学・生理学＞

山中 伸弥

人工多能性幹細胞（iPS細胞）の開発

＜化学＞

北川 進

多孔性金属-有機骨格の合成法および機能化学の開拓、およびその水素とメタンなどの気体の貯蔵、精製、分離などへの応用

＜物理学＞

大野 英男

希薄磁性半導体における強磁性の特性と制御に関する研究＜医学・生理学＞

竹市 雅俊

細胞接着分子カドヘリンの発見

＜化学＞

藤嶋 昭

本多・藤嶋効果（酸化チタンの光触媒反応）の発見

＜化学＞

春田 正毅

金の触媒作用の独自な基盤的発見＜医学・生理学＞

大隅 良典

オートファジーの分子メカニズムおよび生理学的機能の解明＜医学・生理学＞

水島 昇

オートファジーの分子メカニズムおよび生理学的機能の解明

＜物理学＞

細野 秀雄

鉄系超伝導体の発見＜医学・生理学＞

森 和俊

小胞体内の変性タンパク質の検出と修復によるメカニズムを独自に発見＜医学・生理学＞

坂口 志文

制御性T細胞と転写因子Foxp3の特性と機能に関する独創的な発見＜医学・生理学＞

本庶 佑

プログラム細胞死1 （ PD - 1 ）およびその経路の解明により、がん免疫療法の発展に貢献

＜化学＞

前田 浩

がん治療における高分子薬物の血管透過性・滞留性亢進（EPR）効果の発見

＜化学＞

松村 保広

がん治療における高分子薬物の血管透過性・滞留性亢進（EPR）効果の発見

新しいマルチフェロイック物質に関する先駆的研究（出典：トムソン・ロイター社ホームページ）

2

戦略的創造研究推進事業（新技術シーズ創出）の特許への貢献
戦略的創造研究推進事業の成果
本事業の成果②～科学的にも社会・経済的にも優れた成果～○ 世界に先駆けたヒトiPS細胞の樹立やIGZO液晶ディスプレイとして製品化された成果などの顕著な業績や、質の高い論文の生産性の高さなど、優れた成果を創出。
論文指標

 TOP10％論文、TOP1％論文の割合は、それぞれ約24%、約3%と高水準であり、質の高い成果を創出。
 世界三大科学誌とされる「Nature」,「Science」,「Cell」誌に投稿された国内論文のうち、２割程度が本事業によるもの。
（出典：ＪＳＴ調べ）

社会・経済に波及効果をもたらした顕著な業績例

出典：JST成果集 http://www.jst.go.jp/seika/index.html
3

戦 略 目 標 等 の 策 定 プ ロ セ ス
STEP1：基礎研究を始めとした研究動向の俯瞰
国 内 動 向 の 俯 瞰

世 界 動 向 の 俯 瞰○ 科研費等の競争的資金による成果等を網羅的に参照できるデータベースを構築。
○ データ分析により、研究活動の盛衰や新たな研究概念の登場などの我が国における研究動向を把握。

○ サイエンスマップを活用しつつ、研究論文の共引用関係又は直接引用関係を分析し、世界における研究動向及びその中での我が国の参画状況等を把握。

STEP2：知の糾合による注目すべき研究動向の特定○ 最新の研究動向に関して知見を有する組織・研究者に対する意見聴取を実施。
○ 意見聴取で得られた結果を踏まえて、研究動向の注目度、発展可能性等の観点から検討し、注目すべき研究動向を特定。
STEP3：科学的な価値と社会経済的な価値の創造が両立可能な戦略目標等の決定○ 研究者と産業界などの識者との対話から、注目すべき研究動向に関する研究の進展等による社会・経済の展望等を検討するワークショップ等を開催。
○ 科学的知見の革新性や社会・経済に与えうる影響の大きさ、広さ等の観点から検討を行い、研究者による根本原理の追求と社会経済的な価値の創造が両立可能な戦略目標等を決定。
4STEP1：基礎研究を始めとした研究動向の俯瞰○ サイエンスマップ2012に示された研究領域の相関図を活用し、 TOP1％論文数の多い研究領域や日本シェアの高い研究領域について、科研費DB上の情報も含めて分析。
【分析イメージ】○ 赤枠内におけるコアペーパー数の多い領域例

Science Map 2012
AB

C

D

123

○ 科研費の研究課題情報（2008-2013）を対象として、新規特徴語及び近年出現頻度が増加している特徴語を抽出
分野
特徴語

45

分科

生物学

タキフグ属
継代飼育
花形態
通し回遊魚
処理空間
トランスクリプトーム
次世代シーケンサー
昆虫学
河川生態系
チトクロームcオキシダーゼサブユニットI

ITS領域
概日時計
遺伝的種分化分科の中での総課題数

基礎生物学
出現する課題の数

2008年

2009年

2010年

2011年

25322111235478

2512244490

291123444976253364817588

2012年

2013年

223141139576897579

1110302147106551

検定結果
p < 0.05
p < 0.01
p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.01
p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05

5

STEP2：知の糾合による注目すべき研究動向の特定○ 最新の研究動向に関して知見を有する組織・研究者に対し、アンケートを実施。
＜STEP1で作成した分析資料＞

専門家に
アンケート

分野

分科

生物学
特徴語

タキフグ属
継代飼育花形態
通し回遊魚
処理空間
トランスクリプトーム
次世代シーケンサー
昆虫学
河川生態系
チトクロームcオキシダーゼサブユニットI

ITS領域
概日時計
遺伝的種分化分科の中での総課題数

基礎生物学
出現する課題の数

2008年

2009年

2010年

2011年

25322111235478

2512244490

29112344497

625
3364817588

2012年

2013年

223141139
5768
97579

1110302147106551

検定結果
p < 0.05
p < 0.01
p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.01
p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05⇒ 「注目すべき研究動向」に関する1,000件を超えるアンケート結果を収集【専門家ネットワーク（約2,000名）の構成】○ JST研究開発戦略センター（CRDS）○ AMEDの科学技術顧問○ NISTEPの専門家ネットワーク
6

STEP3：科学的な価値と社会経済的な価値の創造が両立可能な戦略目標等の決定○ 分析資料やアンケートをもとに、「注目すべき研究動向（案）」を作成。
○ サイエンスマップにおいて関係する研究領域における論文数及び日本シェア割合から、「世界スコア」・「日本スコア」や「コアペーパ増加率」を付与した上で、「注目すべき研究動向」を決定。
○ 産業界・学術界の識者によるワークショップを開催。科学的な価値と社会経済的な価値の両面から作りこみ、戦略目標を決定。
＜STEP1・２の分析資料及びアンケート＞「世界スコア」・「日本スコア」や「コアペーパー増加率」を付与
分野

分科

生物学
特徴語

タキフグ属
継代飼育
花形態
通し回遊魚処理空間
トランスクリプトーム
次世代シーケンサー
昆虫学
河川生態系
チトクロームcオキシダーゼサブユニットIITS領域
概日時計
遺伝的種分化分科の中での総課題数

基礎生物学
出現する課題の数

2008年

2009年

2010年

2011年

253221112354782512244490291123444976253364817588

2012年

2013年

223141139576897579

1110302147106551

研究動向

スコア
世界コアペーパ
日本 論文数 増加率

放射光や中性子を用いた大型の研究施設等による材料の高度な構造解析
は、日本の研究力を支える大きな強みである。しかし、各研究者あたりの大型研究施設のリソースは限られており、また、これらのデータから有意な情報を読み解く手法は研究者の経験に頼るところが多く、物質・材料研究への計測技術の貢献は限定的であるのが現状である。現在、例えば、イメー
材料研究を始 ジ画像や中性子計測・放射光計測・大型計算機による大規模計算などからめとする最先 得られる大量の高次元のシグナル群からの高精度な有益データの抽出
端研究におけ や、少ないデータから全体の情報を再現する高度なデータ解析手法（例え108.8
る計測技術と ばSparse Modelling等）が開拓されつつあり、これらの手法をいち早く計測
高度情報処 技術に組み込み材料開発等に実装していくことが国際競争力を向上させる
理の融合ために不可欠である。高度情報処理技術を材料の構造解析技術と融合し、簡易に高精度な分析・解析ができる科学的手法を確立させることにより、例
えば、大規模計算や画像処理、大型研究施設を用いた分析・解析がより幅広いユーザーにとって有用となる他、マシンタイムの効率化や汎用ラボ用の測定機器を用いた高度な構造解析も可能となる。また、同時に他の研究分野における計測技術の発展にも寄与する。

55.1

53.7

電子の持つスピン自由度を活用した新たなエレクトロニクス分野であるスピントロニクスが近年目覚ましい進展を見せている。スピンの制御は電荷の制御に比べて高速・省電力で高集積も可能であることから、電子デバイスに格段の低消費電力化をもたらすものとして大きな期待が寄せられている。また、分子化学反応などの量子論的なプロセスにおいて、その反応過量子状態の程を自在に制御する量子コヒーレント制御技術は、分子の異性化や配列の高度制御によ制御、光分解、量子情報処理システムなど幅広い応用・展開先が期待される新たな物性ている。さらに、フォノン（格子振動）輸送を利用してナノスケール熱制御を 107.6
物理・情報科実現するフォノンエンジニアリング、極低温において原子集団の示す巨視学フロンティア的な量子波動性を応用したボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)など、物質の開拓や光の量子的性質を活かした科学技術フロンティアの開拓が目覚ましい。
こうした近年の進展を背景に、量子状態の高度制御に関する研究開発を包括的・集中的に行うことで、最先端の量子物性、量子多体系など量子物理の本質的な理解につながるとともに、量子情報処理デバイスや高機能材料等の開発等に飛躍的な進展をもたらすことが期待される。

50.3

検定結果
p < 0.05
p < 0.01
p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.01p < 0.01
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05
p < 0.05【ワークショップにおける議論の流れの例】

動向名「注目すべき研究動向（案）」を作成

１）学術界・産業界から関連する取組の紹介
２）以下の項目に関して議論
・社会的･経済的に与え得るインパクトや、その結果実現し得る将来の社会像・特に注目すべき国内外の動向
・将来の社会像具現化等に向けて、現在の研究開発として取り組むべき事

概要「注目すべき研究動向」について
ワークショップを開催して作りこみ
57.3

5,545

47.9%

952

25.6%

戦略目標を決定7

「戦略目標設定におけるデータ活用」から見えてきた課題○ 「どんなデータ分析が必要か」は、政策的な問題設定と表裏一体⇒論
をど 成 文どん 果 だ
うな が け組デ 論 で
みー 文 は合タ に 測
わを 表 れ
せ見 れ なてれ に い分ば く 研析よ い 究
すい 分 活れ？ 野 動
もば複 （情把よ数 報
いの 分 握？デ 野 しー等たタ）いは！

イノベーションにつながる最先端の研究を見出したい！
⇒ 「過去の研究活動」をあらわすデータ群から「これから取り組むべき研究活動」を見出すにはどんな分析が必要？

8

「戦略目標設定におけるデータ活用」から見えてきた課題○ 日々の業務においても、データ分析についての行政的なニーズは大きい
しかし…
 だれに相談をすればよいのかわからない
 １から相談をはじめると多大な労力がかかり、期限に間に合わない 公表されているデータ集は膨大ですべては読み切れず、ほしい情報をピンポイントで得ることが難しい

政策形成の現場で実際にデータを活用していくためには…

 政策立案者とデータ分析を専門とする研究者が日頃からコミュニケーションをとり、気軽に相談できる関係を作ることが重要
 様々な角度からデータを分析できる優れたインターフェースが重要
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