AIST： 産業技術総合研究所 - 平成28年度...産業技術総合研究所 (1) Ⅰ．総 説 1．概 要 任 務：...

平成28年度

目 次

Ⅰ．総 説 ····························································································· 1

１．概 要 ··························································································· 1

２．動 向 ··························································································· 4

３．幹部名簿 ·························································································· 19

４．組 織 図 ·························································································· 20

５．組織編成 ·························································································· 21

Ⅱ．業 務 ···························································································· 23

１．研 究 ·························································································· 23

(1) 研究推進組織 ······················································································ 25

1) エネルギー・環境領域 ············································································ 27

①領域長・研究戦略部長・研究企画室 ································································ 27

②創エネルギー研究部門 ············································································ 28

③電池技術研究部門 ················································································ 35

④省エネルギー研究部門 ············································································ 39

⑤環境管理研究部門 ················································································ 49

⑥安全科学研究部門 ················································································ 58

⑦太陽光発電研究センター ·········································································· 63

⑧再生可能エネルギー研究センター ·································································· 70

⑨先進パワーエレクトロニクス研究センター ·························································· 75

2) 生命工学領域 ···················································································· 81

①領域長・研究戦略部長・研究企画室 ································································ 81

②創薬基盤研究部門 ················································································ 82

③バイオメディカル研究部門 ········································································ 86

④健康工学研究部門 ··············································································· 110

⑤生物プロセス研究部門 ··········································································· 116

⑥創薬分子プロファイリング研究センター ··························································· 123

3) 情報・人間工学領域 ············································································· 131

①領域長・研究戦略部長・研究企画室 ······························································· 131

②情報技術研究部門 ··············································································· 132

③人間情報研究部門 ··············································································· 139

④知能システム研究部門 ··········································································· 153

⑤自動車ヒューマンファクター研究センター ························································· 161

⑥ロボットイノベーション研究センター ····························································· 162

⑦人工知能研究センター ··········································································· 170

4) 材料・化学領域 ················································································· 177

①領域長・研究戦略部長・研究企画室 ······························································· 177

②機能化学研究部門 ··············································································· 178

③化学プロセス研究部門 ··········································································· 185

④ナノ材料研究部門 ··············································································· 192

⑤無機機能材料研究部門 ··········································································· 196

⑥構造材料研究部門 ··············································································· 204

⑦触媒化学融合研究センター ······································································· 209

⑧ナノチューブ実用化研究センター ································································· 214

⑨機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター ··············································· 216

⑩磁性粉末治金研究センター ······································································· 220

5) エレクトロニクス・製造領域 ····································································· 225

①領域長・研究戦略部長・研究企画室 ······························································· 225

②ナノエレクトロニクス研究部門 ··································································· 225

③電子光技術研究部門 ············································································· 237

④製造技術研究部門 ··············································································· 248

⑤スピントロニクス研究センター ··································································· 258

⑥フレキシブルエレクトロニクス研究センター ······················································· 261

⑦先進コーティング技術研究センター ······························································· 265

⑧集積マイクロシステム研究センター ······························································· 269

6) 地質調査総合センター ··········································································· 274

①センター長・研究戦略部長・研究企画室 ··························································· 274

②活断層・火山研究部門 ··········································································· 274

③地圏資源環境研究部門 ··········································································· 290

④地質情報研究部門 ··············································································· 297

⑤地質情報基盤センター ··········································································· 316

7) 計量標準総合センター ··········································································· 325

①センター長・研究戦略部長・研究企画室 ··························································· 325

②工学計測標準研究部門 ··········································································· 326

③物理計測標準研究部門 ··········································································· 334

④物質計測標準研究部門 ··········································································· 340

⑤分析計測標準研究部門 ··········································································· 349

⑥計量標準普及センター ··········································································· 357

8) フェロー ······················································································· 376

(2) 内部資金 ························································································· 377

(3) 外部資金 ························································································· 402

1) 国からの受託収入 ··············································································· 405

①経済産業省 ····················································································· 405

②文部科学省 ····················································································· 425

③環境省 ························································································· 434

④その他省庁 ····················································································· 435

2) 国以外からの受託収入 ··········································································· 435

3) その他の収入 ··················································································· 574

２．事業組織・本部組織業務 ··········································································· 920

(1) 本部組織・特別の組織 ············································································· 920

1） コンプライアンス推進本部 ······································································· 921

2） 監査室 ························································································· 922

3） 評価部 ························································································· 922

4） 企画本部 ······················································································· 923

5） イノベーション推進本部 ········································································· 942

①イノベーション推進企画室 ······································································· 942

②技術マーケティング室 ··········································································· 943

③ベンチャー開発・技術移転センター ······························································· 943

④知的財産・標準化推進部 ········································································· 945

⑤産学官・国際連携推進部 ········································································· 949

⑥地域連携推進部 ················································································· 974

6） 環境安全本部 ··················································································· 978

①環境安全企画部 ················································································· 978

②安全管理部 ····················································································· 978

③建設部 ························································································· 980

④情報基盤部 ····················································································· 981

⑤情報化統括責任者 ··············································································· 981

7） 総務本部 ······················································································· 981

①人事部 ························································································· 981

②経理部 ························································································· 982

③業務推進支援部 ················································································· 983

④ダイバーシティ推進室 ··········································································· 984

⑤イノベーションスクール ········································································· 985

8）TIA推進センター ················································································ 986

(2) 事業組織 ························································································· 989

1) 東京本部 ······················································································· 990

2） つくばセンター ················································································· 990

3） 福島再生可能エネルギー研究所 ··································································· 991

4） 臨海副都心センター ············································································· 992

5） 北海道センター ················································································· 993

6） 東北センター ··················································································· 994

7） 中部センター ··················································································· 996

8） 関西センター ··················································································· 997

9） 中国センター ··················································································· 997

10） 四国センター ··················································································· 998

11） 九州センター ··················································································· 999

Ⅲ．資 料 ·························································································· 1003

１．研究発表 ························································································ 1004

２．兼 業 ························································································ 1006

３．中長期目標 ······················································································ 1007

４．中長期計画、年度計画 ············································································ 1018

５．職 員 ························································································ 1062

Ⅰ．総 説

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(1)

Ⅰ．総 説 １．概 要 任 務：

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下、「産総研」という。）は、平成13年4月の発足以来、基礎的研究の成果を「製品化」に繋ぐ役割を担い、基礎的研究から実用化研究まで一体的かつ連続的に取り組んできた。同時に、研

究分野や研究拠点の枠にとらわれることなく全産総研の視点から人材、施設・設備、予算等の研究資源を最適化し、

社会的・政策的課題に応じて研究実施体制を見直すなど、イノベーション創出と業務の効率化を進めてきた。結果と

して、産総研の技術シーズに基づいた社会インパクトのあるいくつかの実用化事例も創出してきているが、数多くの

革新的技術シーズを事業化にまでつなげるため、更なる強化を図る必要がある。 現下の産業技術・イノベーションを巡る状況を見ると、これまで我が国企業は世界最高水準の品質の製品を製造・

販売することで世界をリードしてきたが、近年、大企業においても基礎研究から応用研究・開発、事業化の全てを自

前で対応することは一層難しくなってきている。さらに、技術の複雑化、高度化、短サイクル化が加わるなど、産業

技術・イノベーションを取り巻く世界的潮流は大きく変化している。他方で、我が国にはまだ事業化に至っていない

優れた技術シーズが数多くある。イノベーションは、技術シーズが企業や研究機関など様々な主体の取り組みにより、

事業化に「橋渡し」されることで、初めて生み出されるものである。その意味で、革新的な技術シーズを迅速に事業

化につなげていくための「橋渡し」機能の強化によるイノベーション・ナショナルシステムの構築が、我が国の産業

競争力を決定づける非常に重要な要素となっている。 こうした中、我が国としても「橋渡し」機能の抜本的強化が必要との認識の下、経済産業省の産業構造審議会 産業技術環境分科会 研究開発・評価小委員会の「中間とりまとめ」（平成26年6月）において我が国のイノベーションシステム構築に向けての提言がなされ、「日本再興戦略」改訂2014（平成26年6月24日）、「科学技術イノベーション総合戦略2014」（平成26年6月24日）、及び「科学技術イノベーション総合戦略2015」（平成27年6月19日）においては、産総研及び新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）において「橋渡し」機能強化に先行的に取り組み、これらの先行的な取り組みについて、適切に進捗状況の把握・評価を行い、その結果を受け、「橋渡し」機能を担う

べき他の研究開発法人に対し、対象分野や各機関等の業務の特性等を踏まえ展開することとされている。 加えて、「まち・ひと・しごと創生総合戦略」（平成26年12月27日閣議決定）においては、地域イノベーションの

推進に向けて、公設試験研究機関（公設試）と産総研の連携による全国レベルでの「橋渡し」機能の強化を行うこと

等を通じて中堅・中小企業が先端技術活用による製品や生産方法の革新等を実現する仕組みを構築することとされて

いる。 さらに、平成28年10月に産総研が特定国立研究開発法人に指定されたことにより、厳しい国際競争の中で科学技術イノベーションの基盤となる世界最高水準の研究開発成果を生み出し、我が国のイノベーションシステムを強力に

牽引する中核機関となることが期待されている。 また、地質情報や計量標準等の知的基盤は、国民生活・社会経済活動を支える重要かつ不可欠な基盤であり、国の

公共財として国民生活の安全・安心の確保やイノベーション促進、中堅・中小企業のものづくり基盤等、国民生活や

社会経済活動を幅広く支えており、社会資本と同様に国の責務として整備すべきソフトインフラである。 中でも地質情報については、東日本大震災以降レジリエントな防災・減災機能の強化の必要性が高まる中、その重

要性が再認識されているところである。また、計量標準については、イノベーション創出の基盤であり、昨今の高度

化する利用者ニーズへの対応を図ることが求められている。 こうしたイノベーションを巡る世界的潮流や国家戦略等を踏まえ、産総研の平成27年度から平成31年度までの新たな中長期目標期間においては、以下の通り取り組む。 第一に、産業技術政策の中核的実施機関として、革新的な技術シーズを事業化に繋ぐ「橋渡し」の役割を果たすこ

とを目指す。このため、技術シーズを目的に応じて骨太にする「橋渡し」研究前期及び実用化や社会での活用のため

の「橋渡し」研究後期に取り組むとともに、「橋渡し」研究の中で必要となった基礎研究及び将来の「橋渡し」の芽

を産み出す基礎研究を目的基礎研究として推進する。この「橋渡し」については、これまでの産総研における取り組

み方法の変革が求められること、我が国のイノベーションシステムの帰趨にも影響を与えうること、所内でも多くの

リソースを投入し取り組むことが不可欠であることから、最重要の経営課題と位置づけて取り組む。また、地域イノ

ベーションの推進に向けて、公設試等とも連携し、全国レベルでの「橋渡し」を行うものとする。さらに、産総研が

長期的に「橋渡し」の役割を果たしていくため、将来の橋渡しの基となる革新的な技術シーズを生み出す目的基礎研

総 説

(2)

究にも取り組む。 第二に、地質調査及び計量標準に関する我が国における責任機関として、今時の多様な利用者ニーズに応えるべく、

当該分野における知的基盤の整備と高度化を国の知的基盤整備計画に沿って実施する。また、新規技術の性能・安全

性の評価技術や標準化等、民間の技術開発を補完する基盤的な研究開発等を実施する。 第三に、これらのミッションの達成に当たって、新たな人事制度の導入と積極的な活用等を通じて研究人材の拡充

と流動化、育成に努めるとともに、技術経営力の強化に資する人材の養成を図る。 組 織： 産業技術総合研究所は、平成17年度に非公務員型の独立行政法人へ移行したことに伴い、柔軟な人材交流制度を構築するなど、そのメリットを最大限活用することにより組織のパフォーマンス向上を図っているところである。平

成27年からの産総研第4期中長期計画の開始に伴い、研究推進組織・事業組織・本部組織の再編を行った。 現在、研究推進組織としては、平成27年度から新たに組織を再編し、「領域」、「地質調査基盤センター」、「計量標準普及センター」を設置している。このうち、「領域」の下に領域の研究開発に関する総合調整を行う「研究戦略部」、

企業への「橋渡し」に繋がる目的基礎研究から「橋渡し」研究（技術シーズを目的に応じて骨太にする研究（「橋渡

し」前期研究）及び実用化や社会での活用のための研究（「橋渡し」後期研究））まで一体的に取り組むとともに、中

長期的キャリアパスを踏まえて研究人材を育成する「研究部門」、領域や研究部門を超えて必要な人材を結集し企業

との連携研究を中心に推進する時限組織の「研究センター」の3つを設置している。 事業組織としては、再編・統合を経て現在では「東京本部」、「北海道センター」、「東北センター」、「つくば中央第

一事業所」、「つくば中央第二事業所」、「つくば中央第三事業所」、「つくば中央第五事業所」（平成27年10月に統合した旧「つくば中央第四事業所」を含む）、「つくば中央第六事業所」、「つくば中央第七事業所」、「つくば西事業所」、

「つくば東事業所」、「臨海副都心センター」、「中部センター」、「関西センター」、「中国センター」、「四国センター」、

「九州センター」、「福島再生可能エネルギー研究所」を設置している。 本部組織としては、第4期中長期計画においては「企画本部」、「コンプライアンス推進本部」、「イノベーション推

進本部」、「環境安全本部」、「総務本部」、「評価部」、「監査室」を設置している。 また、特別の組織として「TIA 推進センター」を設置している。（いずれも平成29年3月31日現在の情報） さらに、平成28年度から新たな組織として「オープンイノベーションラボラトリ（OIL）」及び「連携研究室・連

携研究ラボ（冠ラボ）」の設置を行った。 大学等内に産総研の研究拠点を設置する OIL 事業を推進することで、これまで以上にきめ細かな連携と協力関係

の構築を目指し、基礎研究、応用研究、開発・実証研究をシームレスに実施し、クロスアポイントメント制度の活用

による研究の加速化、リサーチアシスタント制度の活用による若手研究者の育成を行った。OIL は、名古屋大学、東京大学、東北大学、早稲田大学、大阪大学、東京工業大学の6大学に設置した。

なお、大学連携の取り組みとして平成27年12月24日閣議決定の「まち・ひと・しごと創生総合戦略（2015改訂版）」に基づく、平成28年3月22日「まち・ひと・しごと創生本部」決定の「政府関係機関移転基本方針」を踏まえ、平成29年１月11日に九州大学にラボラトリの設置を行った。 「連携研究室・連携研究ラボ（冠ラボ）」は企業の戦略に、より密着した研究開発の実施を目指し設置するもので、

3件の連携研究室及び2件の連携研究ラボを設置し、「橋渡し」研究を加速した。 平成29年3月31日現在、常勤役員13名、研究職員2,269名、事務職員681名の合計2,950名である。

沿 革： ① 平成13年1月

中央省庁等改革に伴い、「通商産業省」が「経済産業省」に改組。これにより工業技術院の本院各課は産業技術

環境局の一部として、また工業技術院の各研究所は産業技術総合研究所内の各研究所として再編された。 ② 平成13年4月

一部の政府組織の独立行政法人化に伴い、旧工業技術院15研究所と計量教習所が統合され、独立行政法人産業技術総合研究所となった。

③ 平成17年4月 効率的・効果的な業務運営を目的とし、特定独立行政法人から非公務員型の非特定独立行政法人へと移行した。

④ 平成27年4月 独立行政法人通則法の改正に伴い、独立行政法人産業技術総合研究所から国立研究開発法人産業技術総合研究所

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(3)

へ名称を変更した。 ⑤ 平成28年10月 特定国立研究開発法人による研究開発等の促進に関する特別措置法の制定に伴い、特定国立研究開発法人に指定

された。 産業技術総合研究所の業務の根拠法：

① 独立行政法人通則法 （平成11年7月16日法律第103号） （最終改正：平成26年6月13日（平成26年法律第66号））

② 国立研究開発法人産業技術総合研究所法 （平成11年12月22日法律第203号） （最終改正：平成26年6月13日（平成26年法律第67号））

③ 特定国立研究開発法人による研究開発等の促進に関する特別措置法（平成28年5月18日法律第43号） ④ 独立行政法人通則法等の施行に伴う関係政令の整備及び経過措置に関する政令

（平成12年6月7日政令第326号） ⑤ 国立研究開発法人産業技術総合研究所の業務運営並びに財務及び会計に関する省令

（平成13年3月29日経済産業省令第108号） （最終改正：平成27年3月31日経済産業省令第25号）

主務大臣： 経済産業大臣 主管課： 経済産業省産業技術環境局技術振興・大学連携推進課 産業技術総合研究所の事業所の所在地（平成29年3月31日現在）：

① 東京本部 〒100-8921 東京都千代田区霞が関1-3-1 ② 北海道センター 〒062-8517 北海道札幌市豊平区月寒東2条17-2-1 ③ 東北センター 〒983-8551 宮城県仙台市宮城野区苦竹4-2-1 ④ つくばセンター 〒305-8561 茨城県つくば市東1-1-1（代表） ⑤ 臨海副都心センター 〒135-0064 東京都江東区青海2-3-26 ⑥ 中部センター 〒463-8560 愛知県名古屋市守山区下志段味穴ケ洞2266-98 ⑦ 関西センター 〒563-8577 大阪府池田市緑丘1-8-31 ⑧ 中国センター 〒739-0046 広島県東広島市鏡山3-11-32 ⑨ 四国センター 〒761-0395 香川県高松市林町2217-14 ⑩ 九州センター 〒841-0052 佐賀県鳥栖市宿町807-1 ⑪ 福島再生可能エネルギー研究所 〒963-0298 福島県郡山市待池台2-2-9

総 説

(4)

２．動 向 産総研の領域別年間研究動向の要約 Ⅰ．エネルギー・環境領域 １．領域の目標 世界的規模で拡大しているエネルギー・環境問題の解決に向けたグリーン・イノベーションの推進のため、再生

可能エネルギーなどの新エネルギー導入促進や省エネルギー、高効率なエネルギー貯蔵、資源の有効利用、環境リ

スクの評価・低減などを目指した技術の開発を進めている。エネルギー・環境領域（以下、「エネ環領域」）ではエ

ネルギー・環境問題の解決に取り組み、持続可能な社会の構築に向けて、以下の5項目の重点戦略を策定し、これに沿った研究開発を実施している。 (1) 新エネルギーの導入を促進する技術の開発

太陽光についてはコスト低減と信頼性向上を実現するとともに、複合化や新概念に基づく革新的な太陽電池の

創出を図る。また、再生可能エネルギー大量導入のためのエネルギーネットワーク技術、さらには大規模地熱利

用技術等にも取り組む。 (2) エネルギーを高密度で蓄蔵する技術の開発 再生可能エネルギー等を効率良く水素等の化学エネルギー源に変換し貯蔵・利用する技術を開発するとともに、

電源の多様化にむけた車載用、住宅用、産業用の蓄電技術を開発する。 (3) エネルギーを効率的に変換・利用する技術の開発

省エネルギー社会を実現するために、ワイドキャップ半導体パワーエレクトロニクス技術、熱エネルギーの有

効利用技術、自動車用エンジンの高効率燃焼技術、高温超電導コイル化技術等を開発する。 (4) エネルギー資源を有効利用する技術の開発

メタンハイドレート等のエネルギー資源の有効利用にかかわる技術を開発する。 (5) 環境リスクを評価・低減する技術の開発

産業と環境が共生する社会の実現に向けて、ナノ材料等の環境リスクを分析、評価する技術、レアメタル等の

資源循環を進める技術並びに、産業保安を確保するための技術を開発する。

２．領域の組織構成 エネ環領域では、3つの研究センター（太陽光発電研究センター、再生可能エネルギー研究センター、先進パワーエレクトロニクス研究センター）、5つの研究部門（創エネルギー研究部門、電池技術研究部門、省エネルギー研究部門、環境管理研究部門、安全科学研究部門）を中心に研究開発を行っている。なお、エネ環領域以外の研究

領域とも強く連携を取りつつ、上記重点戦略目標達成に向け、研究開発を進めている。

３．主な研究動向 平成28年度の主な研究動向は以下のとおりである。 (1) 新エネルギーの導入を促進する技術の開発 ・酢酸蒸気暴露によるセル電極試験法が、セル電極の優劣を簡便かつ高速に判定可能な普遍的試験法であることを

証明した。また多用途展開可能な難燃軽量モジュールを世界で初めて開発した。 ・最大出力2.5 MW（国内最大）、入力電圧1.5 kV の大型 PCS に対する単独運転防止試験を世界で初めて実施し、国際標準を5件提案した。

・ナセル搭載ライダーによる突風検知後数～数十秒後に発生する風車の過回転を、フィードフォーワード制御の適

用により防止することを可能にした。 ・福島県会津盆地において、地下水流動・熱輸送モデルによる地中熱ポテンシャル評価と現地水文調査結果を組み

合わせたポテンシャルマップを作成した。 (2) エネルギーを高密度で蓄蔵する技術の開発 ・高容量で安定性が高く、資源制約の少ない Na 系蓄電池設計への展開に向け、新規正極材料として電気化学的方法により Na2MnO3の合成に成功した。

・Ir ナノ粒子を担持した Ir/Ti4O7触媒を固体高分子型水電解アノード触媒に適用することで、世界最高レベルとなる従来触媒の2倍の質量活性を実現した。

(3) エネルギーを効率的に変換・利用する技術の開発 ・つくばパワーエレクトロニクスコンステレーション（TPEC）に12億円規模の企業資金を獲得し、6インチ対応

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(5)

の SiC デバイス量産試作ラインを構築した。 ・TPEC 事業として1.2 kV 耐圧クラスの量産化技術開発に加え、微細化により、市場で入手可能な最も低いオン

抵抗 SiC-MOSFET の開発に成功した。 ・次世代の電力制御用パワーデバイス材料として期待されているダイヤモンドを用いてトランジスタを作製し、良

好な MOS 構造の形成により、パワーデバイスにおいて重要なノーマリーオフ特性を有する反転層チャネルMOSFET の動作実証に世界で初めて成功した。

(4) エネルギー資源を有効利用する技術の開発 ・エネルギー自給への貢献が期待されるメタンハイドレート（MH）資源からの天然ガス生産研究開発において、

世界トップレベルの MH コアサンプル分析技術を通じ、高精度な砂層型貯留層モデルを構築した。これを使用して東部南海トラフにおける第2回海洋産出試験候補地の条件最適化を行った。

・単塔式流動層反応装置を用い、800℃、4気圧にてメタンのベンゼン直接転換プロセスを実施することにより、ベンゼン最大生成速度を約2倍まで向上させることに成功した。

(5) 環境リスクを評価・低減する技術の開発 ・次世代シークエンサー解析と共焦点反射顕微鏡法を融合し、水処理膜閉塞の原因を解析する新手法を開発した。

これを実産業排水に適用し、新たな膜閉塞モデルを提案した。 ・人工合成した蛍光 RNA プローブをヒト細胞内に導入し、細胞内 RNA 分解速度の差を利用して簡単・迅速に化学物質の有害性評価可能な技術を開発した。

・室内製品暴露評価ツール（ICET）を公開し、業界団体での講演会実施により、国内企業の効率的かつ人健康に配慮した製品開発を支援した。

Ⅱ．生命工学領域 １．領域の目標 健康で安心して暮らせる健康長寿社会や、環境負荷を抑えた持続可能な社会の実現が求められている。そのため、

生命工学領域では、新たな健康評価技術や創薬推進技術の開発、あるいは個人の状態に合わせて健康維持・増進・

回復を推進する技術の開発により、ライフ・イノベーションに貢献する。また、バイオプロセスを用いた環境負荷

低減技術の開発によりグリーン・イノベーションに貢献する。

２．領域の組織構成 当領域は1つの研究センター（創薬分子プロファイリング研究センター）と、4つの研究部門（健康工学研究部門、バイオメディカル研究部門、生物プロセス研究部門、創薬基盤研究部門）、および大学内産学官連携研究拠点

である2つのオープンイノベーションラボラトリ（産総研・早大 生体システムビッグデータ解析オープンイノベーションラボラトリ、産総研・阪大 先端フォトニクス・バイオセンシングオープンイノベーションラボラトリ）

から構成され、バイオテクノロジーから医工学までの幅広い研究分野の研究開発を実施している。また、バイオ技

術と情報技術を融合させた研究など、分野融合研究を推進することにより、新領域の技術開発にも積極的に取り組

んでいる。

３．主な研究動向 以下に平成28年度の主な研究動向を示す。 (1) 創薬基盤技術の開発 これまでの古典的創薬プロセスから脱却し、創薬開発を加速させるために、新薬探索や医薬リード化合物の最

適化を効率よく進めて、創薬開発を加速できる技術の開発を目指す。そのために、ロボットやナノテクノロジー、

数理解析技術を駆使した創薬最適化技術、電子顕微鏡などによるナノスケールでのバイオイメージング技術、糖

鎖などのバイオマーカーによる疾病の定量評価技術など、新しい創薬の基盤となる技術を開発する。 以下に代表的研究成果を示す。

・薬剤を投与した際の細胞内の影響を解析することを目的として、細胞内の情報伝達を担うタンパク質リン酸化酵

素の活性状態をアレイ上で検出し、数理ネットワーク解析によって網羅的にプロファイリングするシステムを構

築した。 ・溶液中の生細胞試料やナノ粒子溶液を非染色・非固定・非侵襲の状態で観察することが可能な誘電率顕微鏡の開

発を進め、試料調整方法や画像解析技術の改善により10 nm 以下の分解能を達成した。 ・胆管・肝内胆管がんに特異的な血清中 MUC1糖タンパク質の糖鎖変化を発見し、抗体とレクチンを併用した新

総 説

(6)

規糖鎖マーカー検出系を開発した。8施設634症例で有効性を検証し、医薬品製造販売承認の最終段階に入った。 ・リウマチ性疾患を示す血清中の希少な糖鎖マーカーを発見し、これを識別するレクチンと抗体を併用した検出系

を構築することで、診断の精度を大幅に向上させることに成功した。 ・動物実験と臨床試験を代替するマイクロ臓器チップ開発を進め、2臓器8条件または4臓器4条件を同時に測定可能なマルチスループット細胞培養デバイスを作製し、肝臓で代謝されて抗がん作用を発現する薬剤 Tegafur の作用を実証した。

・体内で安定的に存在し悪性脳腫瘍を認識する新規ペプチドを同定した。このペプチドに抗がん剤を結合させた薬

剤を脳腫瘍モデルマウスに経口投与すると脳腫瘍に集積し、腫瘍細胞の増殖を著しく抑制することを見出した。 ・ヒト完全長 cDNA と不溶化タグ技術を利用して2万種のタンパク質を合成し、質量分析の標準物質リソースとして利用することで、ヒトタンパク質を定量化するシステムを構築した。

(2) 医療基盤・ヘルスケア技術の開発 豊かで健康的なライフスタイル実現のために、医療基盤・ヘルスケア技術の開発を行う。そのために、損傷を

受けた生体機能を幹細胞等を用いて復元させる再生医療の基盤となる幹細胞の標準化と細胞操作技術の開発、健

康状態を簡便に評価できる技術や感染症などの検知デバイスの開発、さらに、生体適合性や安全性の高い医療材

料や医療機器の開発を行う。 以下に代表的研究成果を示す。

・特定の遺伝子とレクチンを用いて、ヒト間葉系幹細胞の骨や軟骨への分化能を評価するためのマーカー遺伝子を

同定した。本遺伝子を対象として、民間企業と共同で幹細胞の分化能評価キットを開発した。 ・2種類の祖先種が異種交配して全ゲノム重複したとされる、アフリカツメガエルの複雑なゲノムの全構造を明らかにした。祖先種から受け継いだ2種類のゲノムを特定し、重複ゲノムの進化過程を解明した。

・国内機器メーカーと共同で光イメージングによる血栓検出センサの開発を進め、大型動物実験において臨床使用

に十分耐えうる血栓検出性能を実現した。また、遠心血液ポンプ内動圧軸受部の赤血球流動を可視化することに

成功した。また、血流によるせん断応力が血液凝固を抑制する作用において、両者の定量的な相関性を明らかに

するとともに、血小板活性とは独立して関与する血液凝固因子を見出した。 ・メソポーラスシリカナノ粒子が単独で抗腫瘍免疫を誘導し、特に免疫グロブリン分泌や細胞性および体液性免疫

サイトカイン分泌、骨髄・リンパ節・脾臓での CD4および CD8陽性エフェクターメモリーT 細胞の増強に寄与することを明らかにした。

・プラズマ処置による止血並びに低侵襲性となるメカニズムを解明し、低温大気圧プラズマを利用した低侵襲な止

血技術を確立した。また当該装置の国際標準となる規格書 IEC60601-2-76-WD を作成して各国回覧に到達した。 ・企業との共同開発により、マイクロ流路を用いた往復送液と蛍光検出技術を実装したリアルタイム PCR 装置を

開発し、乾電池駆動可能な小型高速リアルタイム PCR 装置を開発した。 (3) 生物機能活用による医薬原材料などの物質生産技術の開発

化石燃料代替物質、化成品原料、医薬品原料、有用タンパク質、生物資材など、物質循環型社会の実現のため

に、遺伝子組み換え技術を用いて微生物・植物・動物の物質生産機能を高度化し、バイオプロセスを用いた医薬

原材料などの有用物質を効率的に生産する技術の開発を行う。 以下に代表的研究成果を示す。

・単独で石炭から直接メタンを生成するメタン生成菌 AmaM 株を世界で初めて発見した。AmaM 株が石炭の構成成分であるメトキシ芳香族化合物をメタンに変換することを明らかにし、天然ガス資源として注目される「コー

ルベッドメタン」の生成メカニズムの解明に大きく寄与する成果を挙げた。 ・CRISPR/Cas9法をニワトリに適用し、従来法では困難だったニワトリの効率的なゲノム編集技術を世界で初めて確立した。さらに卵の主要アレルゲンであるオボムコイドの遺伝子を欠失したニワトリの作製に成功し、低ア

レルゲン性卵の生産へ可能性を拓いた。 ・微生物を利用した放射性セシウム除去技術の開発を目的として、非特異的なセシウム取り込み活性を有する大腸

菌のカリウムトランスポーターを誘導的に発現させ、セシウム取り込み能を最大で28倍上昇させることに成功した。

・植物の遺伝子組換えに利用されているキュウリモザイクウイルスの外皮タンパク質遺伝子を、発現目的遺伝子と

置き換えるベクターを作成し、従来法に比べて目的物質を約8倍発現できる植物遺伝子組換系を構築した。 ・複数の遺伝子発現オミクス情報を用いた代謝ネットワーク解析アルゴリズムを開発し、油脂酵母と糸状菌の油脂

生産等に係る因子の推定に成功した。 ・ミトコンドリアの機能に関与する Thermus thermophilus 由来 RNA 硫黄修飾酵素が、酸素に接すると崩壊する

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(7)

不安定な鉄硫黄クラスターを用いて機能することを初めて同定し、ミトコンドリアによるエネルギー生産を制御

する機構解明に向けた重要な知見を得た。 ・分泌型ルシフェラーゼを用いた核内受容体アッセイ用のベクターを構築し、動物細胞の核内受容体アッセイに利

用できることを確認した。 ・魚類由来の不凍タンパク質（AFP）を見出し、その高純度品を取得する独自技術を開発し、食品メーカーとの共同開発により AFP の製品化を実現した。

・共生細菌スピロプラズマがオスの X 染色体を認識して切断し、細胞死を誘導することで選択的にオスを殺すことを明らかにした。害虫の捕食者を利用した天敵農薬の効率的生産などへの応用展開につながる新知見を得た。

・進化的に始原生物に近いと思われる Thermus thermophilus において、16S rRNA の遺伝子水平伝播を模した実験を行い、異種生物のものと置換しうることを発見した。生物の系統解析に広く利用されている16S rRNA が水平伝播で進化してきたことを示唆する分子系統学的に重要な知見を得た。

Ⅲ．情報・人間工学領域 １．領域の目標 情報・人間工学領域においては、人と共栄する情報技術の分野横断的活用と深化により社会課題へ取組み、産業

競争力の強化と豊かで快適な社会の実現を目指して人間に配慮した情報技術の研究開発を行っている。さらに、柱

である情報学と人間工学のインタラクションによって健全な社会の発展に貢献していくことを目指す。 このミッションを実現するために以下の4つを分野の戦略目標として定めている。 （１）ビッグデータから価値を創造する人工知能技術の開発 （２）サイバーフィジカルシステム技術の開発 （３）快適で安全な社会生活を実現する人間計測評価技術の開発 （４）生活の質と豊かさの向上を実現するロボット技術の開発 また、第4期中長期計画期間中において国際的に最高水準の研究機関を目指した組織体質の改革を実施し研究開

発アセットとして第5期中長期計画に継承する。

２．領域の組織構成 当分野の研究組織は、3つの研究センター（自動車ヒューマンファクター研究センター、ロボットイノベーション研究センター、人工知能研究センター）、3つの研究部門（情報技術研究部門、人間情報研究部門、知能システム研究部門）で構成されている。

３．主な研究動向

(1) ビッグデータから価値を創造する人工知能技術の開発 現在は神経科学的現象を説明する自然科学的モデルにとどまっている脳型人工知能について、工学応用可能な

機械学習アルゴリズムの形に統合した情報処理技術として完成するとともに、有用性を実証することを目指す。

平成28年度は脳型人工知能機構の基本原理に基づく人工視覚野及び人工言語野の実現を目指して、プロトタイプを構築した。 また、データ知識融合人工知能については、連続値と離散値の組み合わせや時間的変化をともなう実世界のデ

ータと知識を融合するための新しい確率モデリング技術の研究開発を実施している。平成28年度には多様なデータを統合した確率モデリングのための実世界データ収集基盤を整備し、人工知能技術や機械学習手法を大規模

実問題に適用するために必要不可欠なデータ・知識融合環境を構築した。さらに人工知能研究開発環境の利用を

進め、基礎的な手法を実問題に適用する場合の評価・検証が容易になることを示した。 点検者の技術に左右されず熟練者並の質の高い点検業務を可能とする、人工知能によるインフラ診断支援技術

の研究開発を実施している。各種センサデータに対する診断事例を収集し、機械学習に基づく手法で解析し、異

常検知やその要因を推定できるシステムを開発する。平成28年度は戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「インフラ維持管理・更新・マネジメント技術」において、高速道路管理会社、装置メーカー等とともに「学習型打音解析技術の研究開発」を行い、橋梁、道路等の実構造物において実証試験を開始し、その結果を

システム開発にフィードバックし改良を進めた。 (2) サイバーフィジカルシステム技術の開発

安全なサイバーフィジカルシステムの実現を目指し、演算性能や電力に制約のある大量のエッジデバイス上で

も実用的な速度で処理が可能な暗号技術と、それを用いたプライバシー保護や認証技術に関する研究開発を実施

総 説

(8)

している。RSA 暗号等の従来技術では、効率性、機能性、安全性のいずれも不十分であり、格子問題等の数学的構造に基づき、エッジデバイスに適した軽量で高機能な暗号・認証技術の実現を目指す。平成28年度は、前年度の成果を発展させ、関数暗号等の高機能暗号について一層の効率化・高安全化と安全性評価手法の構築を進

めた。たとえば、量子計算機に対しても安全と考えられている格子暗号において、ある条件の下で公開鍵サイズ

を9割削減する効率的アルゴリズムを設計した。また、生体情報など、同一物でも計測の度に値が変わってしまうデータを秘密鍵とできる電子署名の安全性証明等を行った。 生産現場、生活場面での人間行動センシング技術と、それを通じて得られる実世界ビッグデータを集約、分析

し、製品の価値向上、サービスの生産性向上に繋げる統合クラウド技術を開発している。平成28年度は、昨年度までに省電力化、小型化したセンサを活用し、7社の企業との資金提供型共同研究を通じて、生産現場、生活場面でのサービス応用技術を研究した。多人数の行動データと属性、環境データを統合して可視化し、サービス

生産性を向上させるためのツール群を整備した。これらの技術を基盤とし、2～3年後に、文脈に応じた製品カスタマイズ、サービスプロセス改善を支援する統合クラウド技術を実現し、企業へのライセンス提供に繋げるこ

とを目指す。 (3) 快適で安全な社会生活を実現する人間計測評価技術の開発

高齢者が自らの残存機能を維持、増進して自立移動ができるようにするために、装着型センサで歩行・走行機

能を計測、評価して可視化する技術を開発している。平成28年度は、高齢者の歩行機能データベースをさらに118例拡充するとともに、そのデータベースを用いることで多様なセンサデバイスに共通基盤的に対応できる歩行評価指標の計算、提示クラウド技術を開発した。5社・7件の資金提供型共同研究を通じて、実用化を図った。これらの計測評価技術を、下肢切断者の義足走行機能評価に適用し、大型の公的資金ならびに企業との資金提供

型共同研究を通じて、義足の適合評価方法を開発した。 (1)高齢ドライバ支援、(2)自動運転、(3)ドライビングプレジャー（DP）に関わるヒューマンファクターを、ドライバの行動、認知（脳活動）、生理計測によって理解し、より安全で楽しいクルマの設計指針を構築してい

る。平成28年度は、(1)については、主に高齢者の補償運転行動の理解と、加齢に伴ってリスクが増加する運転中の健康状態急変に関する検討（下記、AMECC）、(2)については、ドライバ状態定義と安全なモード遷移設計要件の検討、(3)については、DP 評価構造の理解と客観的評価指標の導出を行った。研究実施に加え、自動運転のヒューマンファクター領域の日本企業・大学連合のリーディングおよび欧米との連携を行った（SIP 自動走行システム）。また産総研を中心に、自動車メーカーやサプライヤー等の産業界、医療機関（筑波大学付属病

院）および大学（東京大学）と共同研究型コンソーシアム（健康起因交通事故撲滅のための医工連携研究開発コ

ンソーシアム、AMECC）を設立した。 (4) 生活の質と豊かさの向上を実現するロボット技術の開発

平成28年度は、動力学シミュレーション技術を用いてロボット介護機器の効果評価を行う手法を開発し、機器設計に適用してその有効性を検証した。介護施設等でも利用可能なコストで実現可能な簡易モーションキャプ

チャシステムのプロトタイプの開発を完了した。コミュニケーションロボットの大規模実証評価を実施し、ロボ

ット介護機器としての有効性を見極めた。高齢者移動支援ロボットに外界センサを用いた自律走行機能を実装し、

市街地における自律走行を実現した。 画像センシングおよびパターン認識に関する技術をコアコンピタンスとし、高度な空間情報取得・理解技術を

構築するための目的基礎研究を行っている。平成28年度は、空間情報をより積極的に取得するための次世代センサアレイ技術として、多眼カメラによる多次元空間センシング技術の構築と、その較正技術、更には取得した

多次元情報のパターン認識による解析技術の開発を行った。またこれらの技術を、社会の重要課題を解決するた

めの中核技術とするために、様々な実応用フィールドでの有効性の検証を行った。 災害や、社会・産業インフラの老朽化への対応は喫緊の課題であり、人手不足や危険作業の低減のために、こ

れらを支援するためのロボットの基盤技術の研究開発を行っている。平成28年度は、非整備環境における移動や作業の能力を拡大するための多点接触動作制御技術について開発に着手した。光源の存在によって発生する影

や霧、雨、雪等の災害現場で想定される自然現象がロボットの視覚に与える影響を模擬可能なシミュレータを開

発した。過酷環境下での通信維持による情報収集技術を、実ロボットシステムで検証した。ひび割れ自動検出精

度のさらなる高精度化に取り組むとともに、断片画像からの俯瞰的な損傷図生成技術、劣化損傷の経年変化モニ

タリング技術の研究開発を行った。

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(9)

多品種少量生産のロボット化を目指し、これに必要な把持・動作計画技術、力覚・触覚技術、ならびに視覚認

識技術の開発を行っている。主な取り組みとしては、自動車部品に特化した比較的低コストな視覚認識システム

や把持・動作計画システムの開発を行うことで、組み付け作業の自動化を可能とする。平成28年度は、自動車部品に対応した視覚認識システムや把持・動作計画システムを構成する基盤技術である視覚キャリブレーション、

歪補正、バラ積み物品検出、ロボット動作計画等を企業へ技術移転し、それらを統合した中核システムを用いて

機能検証を行った。 Ⅳ．材料・化学領域 １．領域の目標

材料・化学領域では、材料技術と化学技術の融合による、部素材のバリューチェーン強化の実現を念頭に、機能

性化学品の付加価値を高めるための技術開発、および新素材を実用化するための技術開発を通じて、素材産業や化

学産業への技術的貢献を目指す。第4期における研究開発においては、最終製品の競争力の源となる革新的部材・素材を提供することを目指し、材料の研究と化学の研究との統合によって、グリーンサステイナブルケミストリー

の推進及び化学プロセスイノベーションの推進に取り組む。また、ナノカーボンをはじめとするナノ材料の開発と

その応用技術、新たなものづくり技術を牽引する無機機能材料、および省エネルギー社会構築に貢献する先進構造

材料と部材を開発する。

２．領域の組織構成 当該領域は平成28年度末において4つの研究センター（触媒化学融合研究センター、ナノチューブ実用化研究センター、機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター、磁性粉末冶金研究センター）、5つの研究部門（機能化学研究部門、化学プロセス研究部門、ナノ材料研究部門、無機機能材料研究部門、構造材料研究部門）の

計9研究ユニットで構成されている。

３．主な研究動向 当該領域の先端研究事業の代表例を以下に示す。 国家プロジェクト（PJ）の新規獲得に関しては、昨年度からの継続 PJ に加えて、NEDO 事業「超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト」の採択、NEDO エネルギー・環境新技術先導プログラムにおける「ナノクリスタルエンジニアリングによる材料・デバイス革新」と「ファインケミカルズ製造のためのフロー精密合成の開発」

の2件の採択、さらに、農水省 革新的技術開発・緊急展開事業（うち地域戦略プロジェクト：実証研究型）では「畜舎内環境管理と悪臭対策技術確立による養豚生産性向上」の採択が主要な PJ として特筆すべきものである。

平成28年度の主な研究成果は、以下の通りである。 (1) グリーンサステイナブルケミストリーの推進

(1)「橋渡し」につながる基礎研究（目的基礎研究） ・単層カーボンナノチューブ分散剤として、従来のスチルベン系とは異なり、アゾベンゼンのシス－トランス光

異性化を利用した分散剤を開発することで、光による可逆的な分散制御が可能となった。 ・昨年度までの徐放性に関わる分子会合制御技術を活かし、今年度は水に濡れると内包物を放出する球状ナノカ

プセルの大量合成に成功した。 ・これまで合成が困難もしくは多段階合成を必要とした構造制御シロキサン化合物において、イリジウム触媒と

ホウ素触媒の利用によりシロキサン結合を3つの触媒反応をワンポットで形成する技術を開発した。 (2)「橋渡し」研究前期における研究開発 ・D-アミノ酸の生産技術開発では、昨年度に得られた生産酵素の高次構造情報をもとに、基質特異性の改変を

進め、酵素活性の向上に成功した。また、生産物からは、L-アミノ酸は検出されず、高純度な D-アミノ酸であることが分かった。

・酵母によるエタノール製造に関しては、昨年度に大量培養装置の設計及び予備運転を実施したことで、今年度、

遺伝子組み換え酵母の有効性（2種の糖を同時発酵）をパイロットスケールで確認し、1トンの乾燥バイオマスから380 L 以上のエタノール生産に成功した。

・エネルギーキャリアとしてアンモニアから高純度水素を生成できる新規の Ru/MgO 触媒を共沈法により開発し、1,000 ppm 以下までアンモニアを分解できることを確認し、加えて、10倍スケールでの触媒調製技術を確立した。

総 説

(10)

(3)「橋渡し」研究後期における研究開発 ・天然物（砂など）からのテトラアルコキシシラン直接合成において、本年度は、コルコート株式会社と共同で、

無機脱水剤であるモレキュラーシーブを利用することで、昨年度報告した有機脱水剤を用いる技術よりも高効

率に一段階で直接合成できる技術を開発した。今後2～3年でパイロットスケールでの検証を行い、テトラアルコキシシラン販売の事業化を目指している。

(2) 化学プロセスイノベーションの推進 (1)「橋渡し」につながる基礎研究（目的基礎研究） ・新規高機能界面活性剤として、昨年度の環状ペプチド界面活性剤（サーファクチン）の開発で得られた知見を

活かし、今年度は洗剤酵素を阻害しない新規環状界面活性剤の合成に成功した。 ・界面評価手法「減衰振動法」を活用し、天然由来のカゼインペプチドの界面活性を向上させた。 ・酵素反応場の高度化を目指し、2種類の酵素をメソポーラスシリカに固定化することで、高効率・持続的な酵

素反応を可能にする物質変換システムを構築し、酵素の繰り返し使用への耐久性が5回（昨年度は2回目で急激に低下）へと向上した。

・「高圧 CO2噴霧技術の開発」における成果を活用し、高圧 CO2を利用した大処理量（t/h）を実現できるマイクロ混合器を開発し、黒液(ろ過液)からのバニリン抽出に適用することで、疎水性有価物を含む水溶液から有価物を抽出する高速液液分離技術を実証した。

(2)「橋渡し」研究前期における研究開発 ・CREST 事業で進めている高圧水素製造技術において、昨年度得られた水素製造技術に関する指針を基に、製

造・精製を連続化するため、本年度はイリジウム触媒の利用によりギ酸からの効率のよい高圧ガス発生に成功

し、高圧水素精製法を開発した。 ・省エネ化への膜分離技術開発では、昨年度得られた無機物質の膜化に関する設計指針を踏まえ、企業との共同

研究で高シリカチャバザイト長尺管状膜（1 m）製造の歩留まりをほぼ100 %（昨年度10 %）に向上させた。 ・有機ハイドライド由来水素精製用の炭素膜において、昨年度見出した膜製造条件の最適化により、水素選択性

の要求スペックを満足しつつ水素透過速度を向上させることに成功した。 ・昨年度見出した膜製造技術を膜メーカーへ技術移転し、モジュール化に成功した。 (3)「橋渡し」研究後期における研究開発 ・昨年度得られた改質リグニンと粘土鉱物からなる耐熱性ガスバリア膜材料に関して、膜前駆体である塗工液の

塗布条件検討により長尺膜化に成功し、共同研究先企業において30 cm 幅の均一厚の長尺膜の試作が進んでいる。

・産総研で開発した透明不燃粘土膜「クレースト」をプラスチック表面に塗工することで、軽量、強固、透明性

そして不燃性を有する新規材料ができ、企業と共同でこの材料による不燃照明カバーを開発した。 ・このクレースト塗工技術を用いた照明カバーが東京の地下鉄駅に設置された。

(3) ナノカーボンをはじめとするナノ材料の開発とその応用技術の開発 (1)「橋渡し」につながる基礎研究（目的基礎研究） ・バイオ用蛍光マーカーの高度化を目指し、カーボンナノチューブ（CNT）構造分離技術の中で3種類の界面活

性剤を用いたゲルカラム法で分離した近赤外発光可能な単一構造 CNT を蛍光マーカーに用いることで、血管造影感度が従来と比較して100倍向上した。

・電子顕微鏡等による原子レベルでの評価技術としての適用範囲拡充を目指し、昨年度の構造イメージングの成

功に加え、今年度は電子銃単色化を通じたエネルギー分解能の20倍以上の向上により、CNT1本毎の電子状態や、欠陥構造における原子構造と電子状態を原子レベルで解明した。

・材料機能を原子レベルで理解する上で材料を構成する原子配列を簡潔に表現する手法として、アモルファス材

料などの不規則構造を有する物質の表記のために、多面体タイリングを用いて不規則原子配列を簡単に表記で

きる数理的手法を開発した。 (2)「橋渡し」研究前期における研究開発 ・昨年度の工業用グラフェンの高品質化（透過率95 %、平均シート抵抗130 Ω）に加え、今年度は、良質な粒界

接続により高移動度のグラフェンの合成を可能にする反応容器の H2O 分圧制御法を開発し、連続成膜時に大張力を印加した銅箔基材上で、歪のないグラフェン粒界の接続に成功した。

・物質吸蔵・変換用ナノ粒子の開発において、プルシアンブルーをベースに金属置換、組成制御により、ppmオーダーの希薄アンモニアを短時間で除去でき、多孔質材料では最高の21.9 mmol/g の容量のアンモニア吸着材を開発した。

産 業 技 術 総 合 研 究 所

(11)

・材料機能シミュレーション技術において、機械的劣化現象が重要な対象であるフィラー充填高分子材料におい

て破壊挙動を粗視化 MD シミュレーションで解析し、破壊時におけるキャビティの生成・合一過程がフィラー・高分子間相互作用に依存することを明らかにした。

(3)「橋渡し」研究後期における研究開発 ・カーボンナノチューブ（CNT）に関しては、CNT 合成法として産総研が開発したスーパーグロース法に関す

る蓄積技術を基に、「冠ラボ」or「連携研究室」として「日本ゼオン-産総研カーボンナノチューブ実用化連携研究ラボ」（2016/7/1-2020/6/30年1億円）を設置し、第二工場用の低コスト化技術開発に着手した。

・今年度、NEDO プロジェクトにおいて単層 CNT 融合新材料研究開発機構と共同で世界最高水準の耐熱・高強度の CNT 複合体であるスーパーエンジニアリングプラスチックを開発した。

・これらの研究開発過程で蓄積した複合化技術などの基盤技術を基に、CNT 複合材料の新規用途研究、共通基盤技術研究、部材製造プロセス技術研究、及び営業戦略検討を進める目的で「日本ゼオン・サンアロー・産総

研 CNT 複合材料研究拠点」がスタートした。 (4) 新たなものづくり技術を牽引する無機機能材料の開発

(1)「橋渡し」につながる基礎研究（目的基礎研究） ・チタン酸バリウムナノキューブ集積体における昨年度の特異な高誘電特性の発見について、今年度は、計算科

学的アプローチを用いてこの現象が界面での格子歪に起因していることを明らかにし、基本的原理の確証を得

た。 ・エントロピクス材料では、昨年度の磁気熱量金属材料の部材化促進に加え、本年度は金属絶縁体転移を利用し

たスピン＋電荷の複合エントロピー増大によってセラミックス系に拡張したエントロピクス材料の開発に成功

した。 (2)「橋渡し」研究前期における研究開発 ・ナノクリスタルの開発において、企業との共同研究によって、チタン酸バリウムナノキューブの量産技術とし

て、パイロットスケールでの50 L バッチ合成2回で、約100 g のキューブ状粉末を得ることに成功した（従来のラボスケールでは100 mL 容器で数100 mg）。

・無機多孔質粒子を用いた抗体医薬精製カラム担体の開発では、昨年度開発した様々な粒子形状を持つ多孔質シ

リカ粒子を用いて検討し、本年度、担体形状と表面構造の最適化によって、企業との共同研究で50回程度の使用に耐えうる高リサイクル特性を実現した。

・Sm-Fe-N 系異方性磁石の開発では、プレス圧力や潤滑材料の検討により、配向度が95 %以上（昨年度80 %）に向上した。

・磁性微粉末合成では、低温での還元拡散法によってサブミクロンサイズの微細粉末の合成に成功し、保磁力

2.5 T 以上(従来のマイクロメーターオーダーの粒子は約1.5～2 T)を達成した。 (3)「橋渡し」研究後期における研究開発 ・ハイブリッドアクチュエータ（HBA）の開発では、薄型点字ディスプレイ開発に向けて企業と共同で HBA

試験用プロトタイプの試作・評価を進めた。 ・健康管理のために開発した呼気ガス検出器に関して、プロトタイプ機を病院に設置し、平成28年度は健康状

態モニタリング実証を進めている。今後は検出器とシステムの課題抽出を行い、平成29年の実用化を目指し改良研究を行っている。

・マイクロチューブ SOFC 高性能化・耐久性向上に関して、産総研研究成果である DFT 法による電気化学評価アルゴリズムを基に企業が開発したインピーダンス解析支援ソフトウェアが販売開始となり、橋渡し研究が順

調に進展した。 (5) 省エネルギー社会構築に貢献する先進構造材料と部材の開発

(1)「橋渡し」につながる基礎研究（目的基礎研究） ・電析バルクナノ結晶合金の熱脆化を抑制する技術として、昨年度第一原理計算で探索した硫黄を無害化する可

能性のある軽元素を添加する技術を開発することで、バルクナノ結晶の耐熱性を向上させた。 ・自己修復機能を有するこれまでにない耐久性に優れた防曇処理技術として、水溶性ポリマーであるポリビニル

ピロリドン（PVP）とアミノ基終端したナノメートルサイズの粘土粒子から構成される超親水性ハイブリッドゲルを用いたコーティング技術を開発した。

・CFRP（炭素繊維強化プラスチック）製造に伴う廃棄物の低減のための再利用化技術として、リサイクル炭素繊維を用いてサイジング剤フリーで高曲げ強度を有する CFRP の成形プロセスを開発した。

(2)「橋渡し」研究前期における研究開発

総 説

(12)

・輸送機器用の軽量構造部材である難燃性マグネシウム合金に関して、晶出物密度の極小化と晶出物形状の球状

化によって、引張強度367 MPa、破断伸び17 %（平均値）と機械的強度を向上させ（昨年度強度352 MPa、伸び14 %（平均値））、1 m 級のマグネシウム合金押出材の作製にも成功した。

・企業・大学等と共同でセラミックス3D 造形法のうち「粉末積層造形法」の開発と技術プラットフォーム構築を進め、今年度、アルミナ多孔体や反応焼結炭化ケイ素を対象に造形条件の探索を行い、従来の成形技術では

作製困難な構造・形状の各種モデル部材の作製が可能になった。 ・セラミックス基高気孔率ファイバーレス断熱材料の開発では、耐熱性の向上と低熱伝導・高強度を両立させる

プロセス因子を検討し、1450 ℃耐熱（平成27年度は1400 ℃耐熱）で、高強度・低熱伝導率（15 MPa, 0.3 W/（m･K））を有する材料が得られた。

(3)「橋渡し」研究後期における研究開発 ・企業と共同で開発した常圧焼結製法によって、高性能な B4C（炭化ホウ素）製スピーカー振動板が企業によ

り製品化され、車載用スピーカーの構成部品として販売開始された。 ・産総研で開発した木質流動成形技術をシーズにした企業との共同研究よって、木・竹材のスピーカー部材（一

体薄肉振動板と任意曲面をもつエンクロジャー）が実用化されるとともに、企業と共同開発した素材「ポリマ

ー・クレイ・ナノコンポジット」がハイルドライバー方式スピーカーの振動フィルムとして実用化された。 ・ミクロ領域の評価装置の実用化研究として、透明プローブと光学顕微鏡を組み合せ、高い圧力が発生する先端

部に光を透過させる顕微インデンターについて、ベンチャーの設立を目指して技術開発を進めている。 ・窒化ケイ素メタライズ放熱基板では、昨年度過酷な温度サイクル化でのメタライズ放熱基板の劣化・損傷メカ

ニズムを解明したことにより、企業との共同実施によって1000回サイクルにも耐えうる高い耐熱温度サイクル性と放熱性を併せ持つ窒化ケイ素メタライズ基板を実現した。本開発技術を基に、今後2～3年で部材供給体制を整備し事業化を目指している。

Ⅴ．エレクトロニクス・製造領域

１．領域の目標 エレクトロニクス・製造領域においては、わが国の産業競争力強化への貢献を目的とし、IT 機器の大幅な省エネ化と高性能化の両立を可能とする世界トップ性能のデバイスの開発と、省エネ、省資源、低コストな先端加工

技術の開発、さらに、先端エレクトロニクスを基礎としたセンシング技術と革新的製造技術を結びつけることに

よる超高効率な生産システムの構築を目指している。当該研究開発を推進するにあたり、以下の4つの研究を重点研究課題として定めている。 (1) 情報通信システムの高性能化および超低消費電力化技術の開発 (2) もののインターネット化に対応する製造およびセンシング技術の開発 (3) ものづくりにおける産業競争力強化のための設計・製造技術の開発 (4) 多様な産業用部材に適用可能な表面機能付与技術の開発

２．領域の組織構成 当領域の研究組織は、4つの研究センター【スピントロニクス研究センター、フレキシブルエレクトロニクス研究センター、先進コーティング技術研究センター、集積マイクロシステム研究センター】と、3つの研究部門【ナノエレクトロニクス研究部門、電子光技術研究部門、製造技術研究部門】で構成されている。

３．主な研究動向 (1) 情報通信システムの高性能化および超低消費電力化技術の開発 ・ナノエレクトロニクス研究部門では、不揮発メモリに関して、超格子型相変化材料を用いて100 nm 以細のメモリ

セルを作製し1 V 以下の低電圧スイッチングを実証した。ロジック向けの低電圧動作デバイスに関して、Si トンネル FET の CMOS 回路動作に成功するとともに、負性容量 MOSFET の10 nm 世代の設計指針を TCAD シミュレーションに基づいて提示した。また、高性能ロジック向けの GeFinFET については、無損傷加工により Si より高いオン電流を達成した。さらに、新原理の情報処理のためのデバイス・回路技術に関して、超伝導量子アニーリ

ング回路の大規模化に適した新規アーキテクチャと集積構造の提案、トンネル FET 構造のシリコン量子ビットの高温動作の実証、不揮発性アナログ型抵抗変化素子（2端子および3端子）の性能向上といった成果を挙げた。

・スピントロニクス研究センターでは、ノーマリオフコンピューティングを具現化できるスピントロニクス技術とし

て期待される超低消費電力の電圧書込み型不揮発性メモリ「電圧トルク MRAM」�