バイオエコノミー社会の実現と、生命科学・医学研究のDX実現に向けた連携協定を東京大学やNTT東日本、ニコンほか3社が締結

2024年1月4日 By ロボスタ編集部

近年のゲノム解読のコスト低下、革新的なゲノム編集技術の登場、バイオ研究とAI/ITなどのデジタル技術の融合により、従来の健康・医療分野だけでなく、環境、エネルギー分野、素材・材料分野、食料分野等、あらゆる産業においてバイオ技術が用いられ、社会課題が解決される社会、「バイオエコノミー社会」の実現が期待されている。

バイオエコノミーとは、バイオテクノロジーや再生可能な生物資源等を利活用し、持続的で、再生可能性のある循環型の経済社会を拡大させる概念で、日本でも、「2030年に世界最先端のバイオエコノミー社会を実現すること」を目標に、持続可能性、循環型社会、健康(ウェルネス)をキーワードに産業界、大学、自治体等の参画も得て推進しているイノベーション戦略である「バイオ戦略2020」が策定され、2030年に世界最先端のバイオエコノミー社会を実現するための産官学一体となった取り組みが開始されたところだ。

このような流れより、この度、国立大学法人東京大学大学院医学系研究科、医学部附属病院、東日本電信電話株式会社、日本電子株式会社、株式会社ニコン、株式会社ニコンソリューションズは生命科学・医学分野において今後必須となる大規模データの共有と利活用、遠隔での実験等を可能にするリモート研究環境の構築および、その基盤となる要素技術やシステム開発により、我が国における研究デジタルトランスフォーメーション(リモートバイオDX)を推進する連携協定を2023年12月21日(木)に締結した。

同取り組みの背景と課題

バイオエコノミー社会に向けた研究現場では、人の手技が問われる従来型の実験だけでなく、大容量データを活用した実験の重要性も増しており、ロボット等を用いた実験の自動化やデータ・AI駆動による研究の促進といったデジタル技術の活用が求められており、研究の進展・複雑化に伴い、様々な専門分野の、協働によるオープンイノベーションも重要と言われている。その一方で、現在は物理的な距離が離れていると、大容量データを柔軟に転送・共有する事や、同じ機器・画像をリアルタイムに操作し、共同実験を行う事に一定の課題が生じている。

同取り組みの目的

こうした背景や課題を踏まえ、人と人とが場所にとらわれず、距離が離れていても円滑にコミュニケーションができる仕組みや、大容量データを高速かつセキュアに共有し、AI等も活用した先端的な研究がおこなわれる基盤が整備されることで、よりバイオ領域におけるイノベーションが加速し、バイオエコノミー社会の実現が近づくことが期待されており、今回の連携協定ではこのような将来像を実現することを目的とした連携協定となっている。

同取り組みの概要

今回は、主に「遠隔での研究機器操作、データ取得と解析を実現するデジタルインフラ」「遠隔での画像データ等の共有化による指導・対話・教育システム」「大規模生命科学・医学データの安全性の高い保管・移動・解析を可能にするデジタルインフラ」の3つの実現への取り組みを行うことでリモートバイオDXの実現を目指している。

遠隔での研究機器操作、データ取得と解析を実現するデジタルインフラの実現

日本電子とニコンの先端的な機器(顕微鏡、画像解析装置)を、NTT東日本が提供するAPN IOWN1.0(通信ネットワークの全区間で光波長を専有するオールフォトニクス・ネットワーク(All-Photonics Network：APN)サービス)等の高品質で低遅延なネットワークで接続することで、遠隔からでも現地で操作するのと同等の操作性を目指す。さらに取得した膨大な実験データを高速に転送し、研究者間で安全にシェアできる仕組みを開発する。

遠隔での画像データ等の共有化による指導・対話・教育システムの実現

バイオ領域の実験では、複数の専門家が1台の顕微鏡からの画像をリアルタイムで見ながら議論を行うことも珍しくない。また、操作にあたり専門知識が必要な機器も多く、その指導を遠隔で行えることは重要であるため、リアルタイムにコミュニケーションが可能になり、遠隔地からでも同じ場所にいるかのように共同研究ができる世界(Remote World Collaboration)の実現を目指していく。

大規模生命科学・医学データの安全性の高い保管・移動・解析を可能にするデジタルインフラの実現

バイオ領域では、最大でペタバイト級の膨大なデータ量を扱うことも多く、そのデータの転送は従来のネットワークの帯域だけでは不十分と言われている。また、経済安全保障の観点からも重要な実験データを安全に国内で運用・保管できる仕組み(ブロックチェーンの活用等)は研究者からも求められているため、今後爆発的に増加するバイオ領域のデータを安全に格納保存できることはもちろん、データ自体を高速に転送し、かつ高性能なAIサーバを用いて解析できる仕組みを目指す。

役割分担・体制など

各大学、企業の役割分担と体制は以下の通りだ。

東京大学大学院医学系研究科・医学部附属病院

国内トップの研究教育機関として、先端的かつ多様なバイオ研究・医学研究を推進し、多数の研究プロジェクトを実施しています。その中で蓄積した実験データや、培われてきた実験技術、ノウハウを提供し、リモートバイオDXに資する研究環境の評価を担当。

NTT東日本

地域通信事業者として長年培ってきた経験を基に、“通信を介して地域に根差したバイオコミュニティの形成”へ貢献します。ICT分野ではIOWNやREIWAプロジェクトによる安心安全な地域エッジクラウドサービスや高品質な回線サービスを提供することで、リモートバイオDXの実現を担当。

日本電子

理科学・計測機器メーカーとしてのノウハウを活かし、“世界の科学技術を支えるニッチトップ企業”として、バイオ研究領域における実験機器部分を担当。

ニコンおよびニコンソリューションズ

光利用技術と精密技術の可能性に挑み、イノベーションを通じて“人々のクオリティーオブライフの向上を支援する企業”として、バイオ研究領域におけるイメージングソリューション部分を担当。

今後の展開

今後は、2024年3月に「“リモートバイオDX”に向けたキックオフシンポジウム(仮称)」を開催する予定だ(詳細は別途案内)。また、2024年度中に、世界最高レベルの顕微鏡等機器の遠隔操作ならびに、コミュニケーションのリアルタイム化に取り組み、Remote World Collaborationの実現に向け取り組んでいくことになっている。

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