国⽴情報学研究所 第57回 教育機関DXシンポ

共⽤研究機器は⽇常的に研究データを⽣みだす場：
⼤阪⼤学コアファシリティにおける研究DX
⼤阪⼤学

科学機器リノベーション・⼯作⽀援センター/
コアファシリティ推進室
副センター⻑/副室⻑

古⾕浩

志

10/21/2022

全学部局の研究リソースを、“全学”でも共に活⽤する
機器共⽤

マトリックス支援レーザー脱離
イオン化飛行時間型質量分析計

ESI (or DART)-LITOrbitrap型質量分析装置

フーリエ変換質量分析システム

電子スピン共鳴装置
透過電子顕微鏡

２次元迅速測定X線回折装置(湾曲IPX線回折装置)

核磁気共鳴装置（600MHz NMR）液体用・固体用

レーザーラマン分光計

サーマル電界放出型
走査電子顕微鏡

高周波プラズマ発光分析装置

電子プローブマイクロ
アナライザー

円二色性分散計

核磁気共鳴装置（700MHz NMR ）液体用

フーリエ変換赤外分光光度計（赤外顕微鏡付）

波長可変OPOパルス
レーザー／ナノ・マイクロ秒
時間分解分光測定システム

学内利⽤者
学部⽣
ポスドク

⼤阪市⼤

学外利⽤者

院⽣

⺠間企業
他⼤学
地域機関

若⼿
研究者
研究者

ポータルサイトを中⼼に展開
⺠間仲介会社

地域連携
機関

学内連携
学内の共共研究拠点など■蛋⽩質研究所■レーザー 研■微⽣物病研究所

ポータルサイト
測定相談
技術相談

開催

相談
ヘルプ
議論

化合物ライブラリスクリーニングCOne Stop 窓⼝(⼊⼝)

利⽤講習会
セミナー

全学
機器共⽤システム■創薬サイエンス研究⽀援拠点

会計
事務

共通予約
会計システム

科学機器
リノベーション
⼯作⽀援センター
オープン
ファシリティ
推進⽀援室

利⽤
予約

学内プラットフォーム事業■NMR共⽤プラットフォーム（蛋⽩研）■ナノテクプラットフォーム（産研・超⾼圧電顕センター）■光ビームプラットフォーム（レーザー研）学内共⽤組織など■インタラクティブ物質科学

カデットプログラム（基･⼯･理）■附属共同研究実習センター(医)太陽エネルギー
化学研究センター

理学
研究科
（主幹）
NMR
質量分析
分光分析

基礎⼯学
研究科

産業科学
研究所

⼯学
研究科

化学スペクトロスコピー
ソリューション

太陽エネルギー
化学研究センター

薬学
研究科
（主幹）

産業科学
研究所（主幹）
電⼦顕微鏡
X線回折
表⾯分析

産学共創
本部

理学研究科

基礎⼯学研究科

ナノ構造量⼦解析
ソリューション

バイオイメージング
基礎薬学解析
創薬スクリー
ニング

⽣命機能研究科

ライフ・バイオソリューション

リユース機器共⽤

全学共用機器の台数
約250台
38

共⽤機器の運⽤台数・学外対応機器数の推移

240

⼤阪市⼤奈良⾼専（阪奈機器共⽤NW）

220

210
200

運⽤台数

180

新規登録台数

160

191

187

153

学外対応台数

140
120
105
96

95

100
83

80
8070

6355

60
3640

31

23
20
3567

9H22

H23

H24

H25

1616H26

H27

22

21

220H19H20

H21

設備サポートセンター
整備事業開始H28

H29

先端研究基盤共用促進事業開始

H30

R1R2

阪奈機器共用ネット
ワーク（SHARE事業）開始

全学で共⽤利⽤できる機器の例（２）多様なバリエーション

化学スペクトロスコピーソリューション全174機器

56 機器

NMR
多様なサンプル物質の様々な物質状態、測定条件に対応

270 MHz

400 MHz

液体
低温
無機材料

600 MHz

700 MHz

ゲル
室温
有機物質

固体
⾼温
⽣体物質

質量分析
多様な質量分析法・イオン化法、様々な分析条件に対応
質量分解

能
イオン化法

⼆重集束MS

TOF/TOF-MS

Orbitrap-MS

FT-ICR-MS

20000

30000

1000001000000

FAB

MALDI

DART

EI/CI

ESI

学内での利用件数
年間約7万件の利⽤件数 ⇒ 共⽤機器は⽇常的に研究データを⽣み出す場

7万件
1,500

80,000

部局内利⽤（リノが関与）

67734

1285

1186

1028

68950
61896

60,000

1038

1033
984

1,000

40,000

664
556

28902

500
343

18817
16643
13850

13334

211

15754

20,000

14909

9500

62
3185

330

部局内利用
部局内利⽤

部局間利用
部局間利⽤

1364

部局内利⽤

部局間利⽤

部局間利⽤

4828

00H20H21H22H23H24

設備サポートセンター
整備事業開始H25H26H27H28H29H30

先端研究基盤共用促進事業開始

R1R2

阪奈機器共用ネット
ワーク（SHARE事業）開始

民間企業等による学外利用件数
共⽤機器の利⽤ ⇒ 研究データコラボレーションの出発地点

140

学外利⽤も継続的に増加（⺠間企業の利⽤が殆ど）

学外利⽤者の内訳（R2年度）

128
121120
4103

19100
80

105

725660
⺠間企業⼤学等

46

その他
38

40
1620
678H22H23H240H20H21H25

H26

H27

H28

H29H30

R1R2

⼤阪⼤学コアファシリティ構想

⽂部科学省先端研究基盤共⽤促進事業（R3~R7年、5年間）【1】 5年後の｢達成⽬標｣とその｢姿｣研究スタイルの変⾰により世界屈指のイノベーティブな⼤学として、新しい社会創造に貢献• コアファシリテイ機構(仮称）を中⼼に強化・拡⼤された全学共⽤体制→ 研究⼒強化、• 地域連携ネットワークの拡⼤
効率化に寄与• 技術職員の能⼒向上と活躍促進【2】 これまでの取組と解決すべき課題
これまでの取組◯機器共⽤システムの構築
設備サポートセンター事業（2011－2013）、先端研究基盤共⽤促進事業（2017-2019）◯部局間連携・地域連携ネットワークの構築
先端研究基盤共⽤促進事業（2017-2019）、阪⼤ソリューション⽅式（2017－）
SHARE事業（2019－2020）◯戦略的機器導⼊、計画策定・活⽤
令和２年度第２次補正予算事業・第３次補正予算事業（2020,2021)
本部事務機構との連携による機器導⼊の検討〇OUDXイニシアティブ始動（2021－）
解決すべき課題◯本学の強み・特⾊である共同利⽤・共同研究拠点等との連携強化◯⾃動化・遠隔化により収集されたデータの活⽤が限定的◯技術職員の⼈⼿不⾜、能⼒拡⼤の機会の⽋如【3】 ⽬標達成に向けた戦略研究DXの中核となる 研究DXを活⽤した 研究DXにより集約
技術職員の技能向上
⾼度な機器共⽤体制構築 産学共創活動の推進 されたデータの利活⽤ と活躍促進
・測定データの集約
配信の⾃動化・共同利⽤・共同研究拠点等との連携、阪奈機器ネットワー
クの拡⼤
・ Electronic Lab
Notebook 導⼊

・企業との協働研究所
や共同研究講座との連携強化
・企業との技術交流
及び地域企業への技術指導等

・最先端AI・ビッグデータ処理技術に基づく研究データ
⾼度利活⽤・データマッチングに基づく異分野融合研究及び新分野創成

・教員・URA及び技術職員の⼀体配置（講習・教育プログラム）

・技術研修制度を活⽤した技術⼒向上
・認証制度の創設・顕彰制度活⽤・関⻄⼥性技術職員
ネットワークとの連携

8
10 1

⼤阪⼤学コアファシリティ構想

⽂部科学省先端研究基盤共⽤促進事業（R3~R7年、5年間）【1】 5年後の｢達成⽬標｣とその｢姿｣研究スタイルの変⾰により世界屈指のイノベーティブな⼤学として、新しい社会創造に貢献【2】 これまでの取組と解決すべき課題• コアファシリテイ機構(仮称）を中⼼に強化・拡⼤された全学共⽤体制→ 研究⼒強化、• 地域連携ネットワークの拡⼤効率化に寄与• 技術職員の能⼒向上と活躍促進

これまでの取組や経験を活かしてこれまでの取組◯機器共⽤システムの構築
設備サポートセンター事業（2011－2013）、先端研究基盤共⽤促進事業（2017-2019）◯部局間連携・地域連携ネットワークの構築
先端研究基盤共⽤促進事業（2017-2019）、阪⼤ソリューション⽅式（2017－）
SHARE事業（2019－2020）◯戦略的機器導⼊、計画策定・活⽤
令和２年度第２次補正予算事業・第３次補正予算事業（2020,2021)
本部事務機構との連携による機器導⼊の検討〇OUDXイニシアティブ始動（2021－）
解決すべき課題◯本学の強み・特⾊である共同利⽤・共同研究拠点等との連携強化◯⾃動化・遠隔化により収集されたデータの活⽤が限定的
第4期中期計画で実施する◯技術職員の⼈⼿不⾜、能⼒拡⼤の機会の⽋如

研究DX活⽤やデータ利活⽤を全学的に加速し研究効率化や研究⽀援･研究創発⽀援を強化→「OU-DX」の⼀翼を担うことに【3】 ⽬標達成に向けた戦略研究DXの中核となる 研究DXを活⽤した 研究DXにより集約
技術職員の技能向上
⾼度な機器共⽤体制構築 産学共創活動の推進 されたデータの利活⽤ と活躍促進
・測定データの集約
配信の⾃動化・共同利⽤・共同研究拠点等との連携、阪奈機器ネットワー
クの拡⼤
・ Electronic Lab
Notebook 導⼊

・企業との協働研究所や共同研究講座との連携強化
・企業との技術交流
及び地域企業への技術指導等

・最先端AI・ビッグデータ処理技術に基づく研究データ
⾼度利活⽤・データマッチングに基づく異分野融合研究及び新分野創成

・教員・URA及び技術職員の⼀体配置（講習・教育プログラム）

・技術研修制度を活⽤した技術⼒向上
・認証制度の創設・顕彰制度活⽤・関⻄⼥性技術職員
ネットワークとの連携

910 1

研究担当理事

当⾯のコアファシリティ事業 推進体制

運営委員会

研究推進本部

機構化（R4年度予定）まで

コアファシリティ推進室
R3年10⽉1⽇設置

室⻑
副室⻑

研究⽀援⼈材
育成部⾨実務担当
実質的に⼀体運営

科学機器
リノベー
ション・
⼯作⽀援センター

室員

共創利⽤⽀援部⾨

データ利活⽤･機器デジタル変⾰(DX)⽀援部⾨

放射線科学ソリューション

放射線基盤機構

放射線関連機器

ものづくり･基盤技術
ソリューション

リノ･低温セ･産研

⼯作⽀援 低温 寒剤

ライフ･バイオソリューション

薬・⽣命･蛋⽩クライオ電顕 超解像顕微鏡 バイオ関連

ナノ構造量⼦解析
ソリューション

産研･理・基・超⾼圧電顕電⼦顕微鏡 Ｘ線回折 表⾯分析

理・⼯・基･蛋⽩ＮＭＲ ＭＳ 分光分析

化学スペクトロスコ
ピーソリューション

機器タイプ･研究分
野ごとに部局横断で全学ユニット形成（阪⼤ソリューション⽅式）10コアファシリティがもたらす好循環・相乗効果
単なる機器の共⽤
ではない
意識の改⾰
変⾰への助⾛共⽤マインド醸成
部局の壁の打破研究⽀援基盤の整備
部局横断に全学で組織化
機器データベース構築
⽀援体制の強化
⽀援⼈材の配置

コアファシリティ

⼈材の育成
技術連携コーディネータの育成
AO経験を通した学⽣教育

研究開発“加速”⽀援
共創創発システム

研究⼒の強化
広範な先端機器群のワンストップ利⽤総合ソリューションの提供

協奏・共創のインキュベーション
共⽤を通したヒューマン
ネットワークの形成

⺠間企業や他⼤学からの受け⼊れも11

機器共⽤を介した地域連携･リモート・遠隔測定技術の活⽤実験
研究機器相互利⽤ネットワーク導⼊実証プログラム（SHARE事業）（R1-R2年） ⽂部科学省 先端研究基盤共⽤促進事業（⼤阪⼤学）（⼤阪市⽴⼤学）

123

阪奈機器共⽤ネットワークでの遠隔化･⾃動化に関する新聞記事など
2020年
10/23

11/19

⽂部科学省 先端研究基盤共⽤促進事業 NMR共⽤プラットフォームシンポジウム2020において、本ネットワークでのNMR遠隔化･⾃動化の取組を紹介
http://nmrpf.jp/event.html#title1448
⽇刊⼯業新聞と同社運営のニューススイッチで阪奈機器共⽤ネットワーク事業での取組が紹介される「ＮＭＲを遠隔で共⽤ 阪⼤が仕組み確⽴、分析データの安全確保」（⽇刊⼯業新聞）
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00578843「これは快感!？阪⼤が世界最⾼レベルの測定装置を遠隔で使える仕組み確⽴」（ニューススイッチ）
https://newswitch.jp/p/24708

11/30

本ネットワークでの研究DX化（⾃動化･遠隔化）の取組を⼤阪⼤学URAメールマガジンで紹介
⼤阪⼤学URAメールマガジンVol.70 「研究の新潮流「DX」を考える」特集【3】研究機器の共⽤化と研究DX化：⼤阪⼤学のこれまでとこれから (阪奈機器共⽤NWを紹介）
https://www.ura.osaka-u.ac.jp/uramagazine/vol_070.html

2021年
1/7

⽇刊⼯業新聞と同社運営のニューススイッチで阪奈機器共⽤ネットワーク事業での取組が紹介され「研究開発が開く未来 課題と展望／広がる機器の遠隔・⾃動化」 （⽇刊⼯業新聞）
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00584275?gnr_footer=0057028「遠隔・⾃動化広がる研究機器。コロナ対応へ⼤学各所で購⼊の気炎上がる」 （ニューススイッチ）
https://newswitch.jp/p/25403

1/10｢⽣産と技術｣誌において、阪奈機器共⽤ネットワーク事業やJEOLハイエンドの遠隔活⽤実験を紹介「所有からシェアへー分析機器と技術のコアファシリティ化−」
http://seisan.server-shared.com/731/731-78.pdf

3/15

次世代NMRワーキンググループ 第2回ワークショップ｢⽣体系 NMR 法の最前線 基礎から学ぶ最新NMR解析法–リモートNMR測定｣において、阪奈機器共⽤ネットワーク事業でのNMRリモート測定技術の活⽤を紹介
https://nextnmr.jp

3/15

阪奈機器共⽤ネットワーク事業で進めた先端分析機器の⾃動化・遠隔化・共⽤ネットワークについて、⽇本セラミック協会の協会誌｢セラミックス｣のトピックス欄で紹介｢先端分析機器の⾃動化・遠隔化・共⽤ネットワーク化：新型コロナ対応− New Normal も悪くない｣
https://www.ceramic.or.jp/ihensyub/topics/topics2021.3.pdf

阪奈機器共⽤ネットワークでの遠隔化･⾃動化に関する新聞記事など
2020年
10/2311/19

⽂部科学省 先端研究基盤共⽤促進事業 NMR共⽤プラットフォームシンポジウム2020において、本ネットワークでのNMR遠隔化･⾃動化の取組を紹介
http://nmrpf.jp/event.html#title1448
⽇刊⼯業新聞と同社運営のニューススイッチで阪奈機器共⽤ネットワーク事業での取組が紹介される「ＮＭＲを遠隔で共⽤ 阪⼤が仕組み確⽴、分析データの安全確保」（⽇刊⼯業新聞）
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00578843「これは快感!？阪⼤が世界最⾼レベルの測定装置を遠隔で使える仕組み確⽴」（ニューススイッチ）
https://newswitch.jp/p/24708

遠隔利⽤についての⾒解

本ネットワークでの研究DX化（⾃動化･遠隔化）の取組を⼤阪⼤学URAメールマガジンで紹介
1. 遠隔利⽤は、⽇本に数台しかない等「遠隔利⽤してま⼤阪⼤学URAメールマガジンVol.70 「研究の新潮流「DX」を考える」特集【3】研究機器の共⽤化と研究DX化：⼤阪⼤学のこれまでとこれから (阪奈機器共⽤NWを紹介）で利⽤する価値がある際」に⼤いに役⽴つ

11/30

https://www.ura.osaka-u.ac.jp/uramagazine/vol_070.html

2021年
1/7

2. ⽇常利⽤へのメリットは限定的

⽇刊⼯業新聞と同社運営のニューススイッチで阪奈機器共⽤ネットワーク事業での取組が紹介され「研究開発が開く未来 課題と展望／広がる機器の遠隔・⾃動化」 （⽇刊⼯業新聞）
3. 遠隔利⽤に不適な機器も多くある
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00584275?gnr_footer=0057028「遠隔・⾃動化広がる研究機器。コロナ対応へ⼤学各所で購⼊の気炎上がる」
https://newswitch.jp/p/25403（ニューススイッチ）

4. 測定も⼤切だが、データはもっと⼤事（本質）。
1/10｢⽣産と技術｣誌において、阪奈機器共⽤ネットワーク事業やJEOLハイエンドの遠隔活⽤実験を紹介
測定データを「どう流通させ活⽤するか」が、「所有からシェアへー分析機器と技術のコアファシリティ化−」
http://seisan.server-shared.com/731/731-78.pdf
研究DXの本質ではないか？
3/15

次世代NMRワーキンググループ 第2回ワークショップ｢⽣体系 NMR 法の最前線 基礎から学ぶ最新NMR解析法–リモートNMR測定｣において、阪奈機器共⽤ネットワーク事業でのNMRリモート測定技術の活⽤を紹介
https://nextnmr.jp

3/15

阪奈機器共⽤ネットワーク事業で進めた先端分析機器の⾃動化・遠隔化・共⽤ネットワークについて、
⽇本セラミック協会の協会誌｢セラミックス｣のトピックス欄で紹介｢先端分析機器の⾃動化・遠隔化・共⽤ネットワーク化：新型コロナ対応− New Normal も悪くない｣
https://www.ceramic.or.jp/ihensyub/topics/topics2021.3.pdf

根本課題：共⽤機器はネットワーク“⾮接続”！
（多くの場合）•••分析機器制御PCはウイルス感染防⽌、古いOS等の理由によりネットワークから隔離が殆ど
ユーザーへの測定データの提供は、DVDにデータを焼き込みやUSBメモリで提供
いちいちDVDを焼く⼿間（ユーザーの⼿間、機器担当者の⼿間。USBメモリ：ウィルス感染のリスク⼤

機器制御PCは完全にネットワークから隔離

DVD
機器ユーザー

測定
データ

機器担当者
（利⽤⽀援）

機器附属PC
電⼦顕微鏡

SEM制御＋データ取得

データ解析

USBメモリ

多⼤な⼿間とセキュリティリスク

小規模分析室向け測定データ集約・配信システムによる測定データのネットワーク経由での集約・配信
学内でのデータ共有も簡単に迅速に

S3

⼩規模分析室向け
測定データ集約・配信システム

構築した⼩規模分析室データ集約配信システム• 専任ネットワーク管理者のいない⼩規模な分析室（1〜3名程度）でも運⽤できるように配慮⇒ シンプルなシステム構成で最⼩限の管理でOK ⇒ 分析担当者でも管理可能に• 今後の多数導⼊のためシステムを標準化• ハードウエア購⼊、システム設定・設置まで協⼒企業に委託

NAS（ネットワークハードディスク）HD 3 TB x 6 （RAID 6）
実効容量12 TB
ファイル共有プロトコル
SMB、NFS、AFP、S3に対応

ルーター （8 Port）
セキュリティ対策のためUTM（統合脅威管理）ソフトウエ
アを導⼊

無停電電源

⼯学研究科 分析センター
接続した共⽤分析機器：NRM装置 3台 ＋ 質量分析装置 5台 （合計8台）
機器担当者：2 名

R3年度 利⽤件数：19070 件
R4年度からUSBメモリ使⽤を停⽌し完全ネットワーク配信へ移⾏導⼊した
⼩規模分析室データ集約配信システム

⼯学研究科 分析センター

データ集約配信システムへ接続したNMR制御⽤PC
ONION（Amazon S3)とNASの連接NMR３台･質量分析計５台とNASとのローカル接続

基礎⼯学研究科 NMR/ESR室
接続した共⽤分析機器：NMR装置 2台
機器担当者：1 名

R3年度 利⽤件数：6500件
USBメモリ使⽤からネットワーク配信へ導⼊した
⼩規模分析室データ集約配信システム

納⼊システムに接続するPC• ⺠間企業や他⼤学とデータコラボできる場があれば良い（ONION：配信はAnyone、アップロードは本⼈のみ）• 研究データの⽇常的な⼀次⽣産場である共⽤機器が
 データ流通ネットワークに載り 省⼒化・研究プロセスの効率化（便利に） 研究データエコシステムのサイクルに組み込まれる
S3

⼩規模分析室向け
測定データ集約・配信システム• ⺠間企業や他⼤学とデータコラボできる場があれば良い
小規模分析室向け測定データ集約・配信システムによる（ONION：配信はAnyone、アップロードは本⼈のみ）
測定データのネットワーク経由での集約・配信• 研究データの⽇常的な⼀次⽣産場である共⽤機器が
 データ流通ネットワークに載り
 研究データエコシステムのサイクルに組み込まれる
S3

⼩規模分析室向け
測定データ集約・配信システム

データコラボ
学認RDMを活⽤すれば“システム構築なし”に実現できる！

共⽤機器から⽣まれる研究データをネットワーク経由で⼀気通貫に流通・利活⽤

基本構想
附属図書館

サイバーメディアセンター

コアファシリティ

AI等の活⽤を推進する研究データエコシステム構築事業
コアファシリティ推進室/科学機器リノセンターも本事業に参画することに共⽤分析機器から⽣み出される研究データの流通・利活⽤に関する“ユースケース”を作る

今後の展開1. ⼩規模分析室向け測定データ集約・配信システムを研究データエコシステム構
築事業や学内予算で、現在の5セットから15セット程度に学内拡充
2. 同様のシステムを、阪奈機器共⽤ネットワーク参加校（奈良⾼専や⼤阪公⽴⼤）にも導⼊してもらい、阪奈研究データ連携を展開
3. ONIONや学認RDMとの連接を推進し、研究データコラボレーション基盤の整備。
研究データエコシステム構築へ
⼩規模分析室向け
研究データ測定データ集約・配信システム

S3

コラボレーションシステム

課題（Future Work)「研究データの管理」 や「研究公正の確保」という研究DXの重要な機能が含まれていない「研究データの⽇常的な⼀次⽣産場である共⽤機器が、ネットワーク経由でデータ集約システム（ONION)に繋がる」
ことを活かせば、解決できると考えている。
例えば、ONIONに転送された時点でDOIのような研究データIDを振って管理「研究データIDを振る」 「管理し使う」
メカニズムやシステムの構築がFuture Workか研究データ
コラボレーションシステム

ご清聴ありがとうございました！
ワニ博⼠
⼤阪⼤学