客觀日本

科學記者展望日本的2026:多領域明確目標且看發展

2026年01月27日 經濟・社會

過去的2025年是一個重要的起點之年:人工智慧通過新材料探索、AI製藥、實驗自動化、科研論文的自動解析等方式輔助科研人員,推動了科學研究取得了顯著進展。同時,作為「國際量子科學與技術年」,各類相關活動相繼舉辦,量子技術也迎來了快速發展。隨著機器人技術的進步,生物工程以及材料與生物融合等領域不斷取得突破,跨領域融合正孕育出新的創新成果。另一方面,美國川普政府推行的移民政策和「美國優先」方針,給被認為不受國界限製的基礎科學帶來了分裂;再加上人工智慧武器在多地被投入實戰,科學技術的負面影響同樣在這一年被凸顯出來。在諸多事件交織、全球格局持續深刻變化的背景下,活躍在各個領域的記者,又將如何展望2026年呢?本文將匯集多位記者對2026年的觀察與前瞻。

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【第7期基本計畫】

若要真正實現科學再興,變革無法繞過

日本的第7期科學技術與創新基本計畫將於3月底在內閣會議上決定。此前就已反復討論。第7期的重大要點可以說有三點:作為知識基礎的「科學復興」、技術領域的戰略性重點化、科學技術與國家安全的有機銜接。

首先,最為重要的根基在於通過重振科學來強化基礎科學實力。沒有紮實的基礎能力,重要技術開發也難以取得重大突破。文部科學省的相關建議指出,要推動具有挑戰性和萌芽性的研究,並變革既有學科體系。計畫將以青年研究人員為主的挑戰性研究課題數量翻倍,擴大日本研究人員的海外派遣規模,計畫在5年內累計派遣3萬名研究人員,同時推動學生出國留學,實現累計38萬人出國留學的目標。此外,還將把博士階段入學人數和博士學位獲得者人數擴大至2萬人;通過推進「AI for Science」,力爭將各領域中AI相關論文數量佔比提升至世界第五位,並把科研設備的共享使用率提高到30%。同時,還提出要將具備世界一流水平治理能力的研究型大學數量提升至20所以上等一系列量化目標。

要實現上述目標,需要進行大規模的資金投入。對此,部分專家認為,應通過推動科學技術與國家安全保障的有機結合,將安全保障領域的研究經費引入大學。不過,即便是在美國大學,在接受國防部等安全保障相關預算時,相關研究通常也並非在大學校園內開展,而是設立獨立的「衛星機構」進行,與大學的基礎研究相對分離。在間接經費比例較高的美國大學,這類經費(當時如此,現已在川普政府時期被大幅下調)能夠為大學本體帶來可觀收入;但日本的間接經費比例較低,無法實現顯著的收入增長。因此,需要改變根本性環境。

在技術領域的戰略性重點布局方面,各省廳分別將以下領域列為由本部門重點支持的新興與基礎技術領域:造船相關技術、航空相關技術、數字與網路安全相關技術、農業・林業・漁業相關技術(包括食品科技)、資源與能源安全及GX(綠色轉型)相關技術、防災與國土韌性強化相關技術、創藥與醫療相關技術、製造與材料(重要礦產、關鍵零部件與材料)相關技術、移動出行・運輸・港口物流(物流)相關技術,以及海洋相關技術。此外,作為政府整體重點推進的國家戰略技術領域,還包括:人工智慧與先進機器人相關技術、量子相關技術、半導體與通信相關技術、生物與健康醫療相關技術、聚變能源相關技術,以及航太相關技術。

這些領域與日本成長戰略本部的危機管理投資、成長投資的戰略領域重合,因此,預期會有一定規模的投資。

這些接近應用和實用性高的領域容易被國民理解,也容易通過吸引產業界參與獲得資金,但實際上運營費交付金等基礎科學投資卻較難以確保。近期雖然依靠補充預算勉強保證了最低限度的金額,但若要真正實現科學再興,必須對現行的預算規則等進行根本性改革。

為實現第7期基本計畫中最重要的科學再興,啟動後第一年的舉措值得關注。(記者K)

【AI基本計畫】

不要被使用,而要去使用

AI法案制定後,首個AI基本計畫得以彙總成型。

世界各國不斷推進AI的應用,其成為可左右國力的因素,全球正在進行開發競爭。另一方面,據稱日本在AI的官民研發投資以及社會應用率等方面相對水平較低。

在此背景下,日本要想找到製勝之道,首先需要在整個社會層面加以實際應用,同時還應推動利用日本優勢所在的高質量數據和社會基礎設施來開展研發。這些都是至關重要的方向。例如,近年來能夠自主執行業務的 AI 智慧體,以及用於驅動機器人等實體系統的「物理 AI(Physical AI)」,都可以說是能夠充分發揮日本廣泛技術基礎優勢的領域。

AI基本計畫提出了四個基本方針:使用AI(加速推進應用)、創造AI(戰略性強化開發能力)、提高AI的可靠性(引領治理)、與AI協作(面向AI社會的持續變革)。

基本計畫中明確了為細化各方針,日本政府所應綜合全面且有計畫推行的措施。

特別是在AI開發能力的戰略性強化方面,將通過AI模型與APP相結合的方式創造多樣化服務、開發並導入結合AI與機器人等在現實中執行業務的物理AI、在科學研究中廣泛利用AI的「AI for Science」等作為日本的製勝之道。

具體而言,以日本內閣府為責任單位,包括文部科學省、經濟產業省在內,將戰略性且綜合性地推進AI機器人的公共需求創造、包括導入更高級自動駕駛技術在內的物理AI的研發和實證,助力日本在該領域躋身世界領先行列。此外,文部科學省將推進生命科學及材料領域等的基礎模型開發和應用、包括實驗自動化在內的研究數據創造和應用的高效化、資訊基礎的強化、AI的基礎研究等AI for Science的舉措。

厚生勞動省將推進有助於提高新藥開發效率的創藥AI。以內閣府為中心,相關省廳將在製造業、基礎設施、內容產業、金融、宇宙、海洋、農業等日本擁有優勢的領域,在意識到海外拓展的同時,追求與AI融合的新商業模式。

近年來,測量、分析與解析技術在各個領域不斷取得進展,海量數據得以持續產生。例如,在細胞生物學領域,已經能夠測量單個細胞中 RNA 和 DNA 的表達量,當這一技術應用於數萬乃至上百萬個細胞時,便會產生極其龐大的數據。在電子顯微鏡領域,不僅可以觀察原子結構,還能夠觀測電子狀態;並且通過改變外部環境,能夠進行包含時間向度在內的動態解析。在腦科學領域,通過將 fMRI 等測量數據細分為數百萬個體素並進行即時分析,會生成海量數據,同時也使個體之間的比較成為可能。總之,規模巨大的數據集已成為日常不斷產生的常態,而僅依靠人類自身已不可能完成對這些數據的解析。

然而,重要的是,即使利用AI解析巨大數據,也要依靠研究人員基於經驗的直覺來判斷應關注哪裡,以及不遺漏那些可能引向「偶然發現」的機緣所需要的開闊的視野、勇於嘗試和挑戰的心態。

隨著基本計畫的制定,今年針對AI應用環境將進一步充實。是被AI利用?還是去使用AI?這將是研究人員的能力受到考驗的一年。作為一名記者,我期待能看到更多利用AI取得的研究成果。(記者N)

【「有期限」的社會】

量子技術將使比特幣變得無價值

近兩三年來,日本也出現了連普通百姓都能切身感受到通貨膨脹(物價高漲)的嚴重性。股票、房地產、黃金、虛擬貨幣(加密資產)等所有資產都在持續上漲。

其中,最近備受關注、被認為未來可能失去價值的是比特幣等加密資產。在現有技術條件下,破解加密演算法被認為幾乎不可能,但如果利用量子電脳,就有可能實現對加密的破解。問題在於,這一時刻究竟何時到來。如果是在遙遠的未來、比如50年之後,或許問題不大,但也有人認為,這個時間點可能比想像中來得更早。

例如,谷歌的量子處理器「Willow」僅需2小時就能完成超級電腦需要150年才能完成的計算。

雖然比特幣等正在推進能夠抵禦量子電脳攻擊的「抗量子密碼」的研究,但課題很多,能否成功尚不清楚。如果量子電脳破解了比特幣的密碼,銀行、金融APP、社交媒體等現有系統也都將面臨風險。

最近,日本企業也頻繁遭受網路攻擊,甚至大型企業在系統恢復上都需要數月時間,對銷售額和經營業績造成了巨大影響。即便如此,日本仍有不少中小企業保持著較為傳統、以人工方式為主的工作模式,從安全形度來看,將一切全面系統化反而會帶來更高的風險。

由於安全問題本身難以直觀呈現,企業在安全方面的投進水平差異很大,再加上日本工程師短缺,從成本角度考慮,是否真的應該引入系統化方案,似乎也到了需要重新審視的階段。

至於 AI(人工智慧)消耗大量電力並且正在投入巨額資金用於設備建設,但何時才能收回成本仍不明朗,這一問題也開始引發擔憂。

即使在現有技術上投入資金,但10年、20年後該技術完全不再使用,那麼投資就會變得毫無價值。

除量子電脳外,如果能實現將電子與光相結合的光電脳,就有可能發展出計算速度更快的光量子電脳。一旦利用作為光量子的光量子實現量子網際網路,通信速度也將與現在截然不同。

如果隻認為社會會沿著現有技術的發展延長線上前行,那麼一旦完全不同的新技術橫空出世,既有技術就可能變得不再適用。在平成時代(1989年起)之初,沒有人能夠想像到個人電腦、智慧手機和網際網路等新技術會如此深刻地改變世界。

有觀點認為,比特幣密碼將在2028年3月左右被破解。雖然比特幣使用橢圓曲線加密,但量子電脳有可能破解。

如果2026年在技術層面出現重大突破,那麼經濟和金融領域也將發生巨大變化。(記者Y)

【核融合能源】

極受期待的技術,示範發電都還遙遠

為實現2030年代進行「發電(可行性)驗證」目標,圍繞聚變能源的實用化,相關研究和論證正在推進之中。在內閣府專家會議之下設立的、負責研究面向社會應用的基本方針特別工作群組,在2025年12月12日提出了基本方針草案,併計劃在本財年內完成彙總。

草案中,圍繞面向發電驗證的階段性舉措,提出了三項主要推進方向和策略。

第一,在成熟技術路徑的基礎上推進聚變能源實用化方面,將繼續以國立研究開發法人量子科學技術研究開發機構(QST)為核心,加快推進ITER計畫/BA活動以及面向原型反應堆的基礎設施建設。鑒於在進入實用化階段後,由QST直接作為發電運營主體並不現實,因此將以原型堆計畫為基礎,明確推動聚變能源商業化的實施主體。

第二,在以初創企業為主體、以發電驗證為目標的相關舉措中,對於那些具備實現可能性、且一經率先在全球取得成功將產生巨大影響的項目,政府將通過提供支持來加速其研發進程。由於這些技術研發具有較高不確定性,將採用「里程碑式」支持機制,根據技術開發進展、組織體制建設等情況,對其可行性進行評估,並在此基礎上逐步加大和完善支持力度。

第三,在面向核融合能實用化的技術開發課題中,關於氚的處理、包層及偏濾器的開發、爐材料開發等共通課題,政府將對國立研究機構、學術界以及初創企業等分工協作推進相關工作的方式給予適當支持。此外,對於材料評價等共通使用的試驗設施和設備,將以QST等機構為中心,建設可向初創企業等開放使用、用於實際規模技術開發的試驗設施與設備群,從而加速面向「發電驗證」的研究開發。

其中,針對「里程碑式」支援,經濟產業省將安排200億日元的補充預算(包括國庫債務負擔行為在內總額600億日元),啟動核融合能發電實證推進事業。在托卡馬克型、螺旋型、雷射型等多種方式中,對於目標在世界範圍內率先實現「發電驗證」的初創企業,將通過補助金進行支持。屆時,將根據政府會議中的討論設定「里程碑式」目標,並根據達成情況對項目進行篩選。

內閣府計入了300億日元的補充預算,以加速研究開發和基礎設施建設。計畫將在QST、核融合科學研究所(NIFS)、大阪大學雷射科學研究所(ILE),整備可供創業公司等使用的實際規模技術開發不可或缺的試驗設備群。

雖然預算已得到確保,相關討論也在推進,但面向「發電驗證」的路線圖的顆粒度仍然較粗。例如,「發電驗證」的定義是能夠實證商用電廠所需的所有主要技術(耐久性、連續運行、維護、氚增殖等),並且之後試圖實現商業化的事業者參與其中。此外,還要能從技術層面展示核融合能發電作為商業是成立的。

產生這種模糊性的原因在於,日本核融合初創企業的技術開發進展程度差異很大。為了對其進行打磨,經產省的「里程碑式」支持所能發揮的效果備受期待。根據實際情況,不僅聚焦於提升技術,還將促進多家企業合併、加強與大企業的合作等,產業政策層面的舉措也愈發重要。

總而言之,在技術開發方面處於最領先地位的,是以 QST 為核心、負責設計 ITER 後繼方案的研究團隊。在這種情況下,也可以設想:QST 的研發團隊在完成原型堆設計並實現技術驗證之後,整體從 QST 獨立出來,成立初創企業,成為發電驗證的實施主體。

預定3月底前完成的彙總報告書中,將出台怎樣的詳細內容備受關注。(記者G)

【智慧農業】

前提是大規模集約化,其實也是幾十年來的課題

與智慧農業相關的技術開發進步令人矚目。在農業人口減少和老齡化的背景下,利用機器人、AI、IoT等資訊通信技術的智慧農業技術,被寄希望於提高農業作業效率、節省勞動力、減輕作業者身體負擔、通過農業經營管理的合理化提高生產率。

政府於2013年圍繞實現智慧農業的路線圖以及將相關技術迅速引入農業生產一線的推進舉措展開研究,並設立了研究會;2016年啟動了「智慧農業實施項目」,將已開發的技術導入生產現場並進行驗證;2024年,《智慧農業技術應用促進法》正式施行。

農研機構於2023年開設了名為「智慧農業成果門戶」的網站,可詢問該項目中獲得的數據分析結果、已導入的技術、各地區相關資訊以及示範驗證成果。

除該項目外,大學等研究機構和以企業為主體的智慧農業技術開發也不斷取得進展。

智慧農業的普及所面臨的挑戰在於:實現高效化導入智慧農業的前提是實現大規模集約化經營,但這卻是智慧農業數十年前就已經被擔憂的問題。

根據農林業部門每5年開展一次的統計調查,最新的2025年農林業普查(去年11月公佈)的結果顯示,農業經營主體數量持續減少,但其中法人經營主體卻增長了7.9%;同時,每個經營主體的平均經營耕地面積增至3.7公頃,呈現擴大趨勢。經營耕地面積在20公頃以上的面積佔比也首次超過50%。由於農地涉及權屬等問題,推進並非易事,但整體來看,應該說正在取得進展。

國際形勢持續動盪不安,從糧食安全保障的角度來看,也期待農業能夠實現進一步的發展與升級。(記者I)

【資訊通信】

AI開發與普及加速
國內外監管動向需要關注
Beyond5G和IOWN等技術繼續發展

就像網際網路一樣給社會生活帶來巨大革新的AI(人工智慧),資訊通信領域今年也將引發諸多話題。人們認為,AI 不僅會被引入並應用於各類產業,還將廣泛進入醫療、教育、行政、金融等社會與日常生活中不可或缺的諸多領域,而且其普及速度預計在今年也將進一步加快。

不僅是回答問題、生成文章和圖像的生成式 AI,能夠自主發現課題、作出判斷並主動採取行動的 AI 智慧體等技術也已問世。其進化之快令人驚嘆。此外,這類 AI 智慧體之間還能相互連接,在分工協作中展開行動的技術也正在開發之中,可以說具備媲美人類工作能力的 AI 正在逐步實現。

另一方面,圍繞以 AI 為代表的各種資訊設備與系統相互連接、實現通信所需的基礎設施(資訊通信基礎),以現有的 5G(第五代行動通信系統)為基礎、面向下一代的 Beyond 5G(6G)研發也正在推進之中。

有觀點認為,Beyond 5G 將在 5G 所具備的超高速大容量、超低延遲以及超大規模同時連接等功能基礎上進一步提升,除此之外,還將需要具備自主性。這是指可藉助 AI 等技術,使各種設備能夠自主協同、根據需求構建最優網路的功能。

日本的NTT、KDDI、軟銀、樂天移動等運營商以及NEC、富士通等供應商正在進行相關研發。在海外,AT&T、中國移動等運營商以及諾基亞、愛立信、華為、三星等供應商都在致力於提供和開發這種自主性網路。這些運營商和供應商的動向今年也值得關注。

在網路技術方面,今年APN(全光網路絡)的開發動向同樣值得期待。特別是NTT推進的IOWN構想,計畫利用光的低功耗特性將APN應用於使用大量電力的AI數據中心的節能化,以及實現光量子電脳。今年會取得怎樣的研發成果令人期待。

另一方面,人們依然擔憂AI被用於網路攻擊等惡意用途以及被用於製作虛假圖片等犯罪行為。2025 年已經確認出現了濫用生成式 AI 的釣魚頁面和誘餌型惡意程式(Lureware),也有美國的調查公司發佈預測稱:今年此類行為還將進一步加速。

雖然有觀點認為可以利用 AI來防範這些犯罪,但現實情況是,犯罪集團等似乎往往搶先一步濫用 AI。在這種大環境下,有必要對AI的開發與使用進行監管。當前,國內外已陸續開展推進 AI監管相關的動作,但這不能受製於那些試圖通過 AI 商業牟利的勢力,而應盡快確立 AI開發與使用的日本國內及國際規則。期待今後的相關進展。

此外,還有多項前緣技術的發展動向值得關注,如:以光量子電脳為代表、正在以多種技術路線積極推進的量子電脳研發;去年10月成功發射第4號機的準天頂衛星;以及利用可在平流層長時間滯空的無人機或氣球,用於與地面站和衛星進行中繼通信的 HAPS(高空平台站,High Altitude Platform Station)等宇宙通信技術的發展。(記者T)

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部