日本科學技術振興機構(JST)針對日本未來經濟的增長和實現「2050年碳中和」的目標啟動了「革新性GX技術創造事業(GteX)」 項目。該項目旨在集結頂級研究人員專注於將「蓄電池」、「氫」和「生物製造」等儘早實現社會化。本文將介紹項目總負責人魚崎浩平和3個領域項目負責人的設想,以及GteX的實施方針與發展前景。
面向3個領域的社會應用
創造出新技術種子
魚崎:GteX項目的特色在於,它最大限度地利用了日本學術界,基礎研究能力的潛能與積累,致力於推動有助於日本經濟增長和實現「碳中和」目標的技術研發。具體劃分為「蓄電池」「氫」和「生物製造」3個領域,採用頂尖研究人員相互合作的團隊型研究體制,推進以獲得最終結果為目標的技術研發。
在GteX項目中,為了向研發目標切實推進研究,尋求研究體制的推陳出新,早日實現技術的社會應用,導入了「階段-關口評估」機制。該機制將在第3年度、第5年度對研究的進展情況進行評估,並決定今後是繼續、中止還是進行調整等。如果在此階段出現了有前景的技術種子,將通過向「新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)」進行業務拓展,或者向企業進行技術轉移等方式,快速實現技術的社會應用。
為了高效地開展這些研發活動,我們正積極推動研究設備的共享、研究數據的整合、同步輻射設備和超級計算機等大型設備的利用,為技術的社會應用做準備的開放/封閉策略以及智慧財產權的管理等。JST自2010年起推行了「尖端低碳化技術開發(ALCA)」項目,現在的GteX項目繼承了其精神,與「尖端碳中和技術開發事業(ALCA-Next)」項目合作,以創造改變遊戲規則的技術作為目標,促進和培養年輕研究人員的項目參與,以及加強國際合作,旨在成為GX(綠色轉型)進程中的全球網路的核心。
革新的GX技術創出事業(GteX)の運営體制——革新性GX技術創造事業(GteX)的運營體制
從研製電池到建立數據庫(DB)
桑田:新一代蓄電池的開發與太陽能和風力發電的電力儲存、電動汽車(EV)、高性能移動設備等技術一樣,是實現「2050年碳中和」目標的最重要技術之一。在蓄電池領域,我們將以日本積累的世界領先的技術為基礎,推動團隊型開發,無縫銜接的建立新的學術理論和解決產業界的技術難題。該項目涵蓋了從材料開發,電池研製到電池整體系統性能評估的整個過程,以及建立用於探索新的電池系統的數據庫。
在本次的項目徵集中,我們採納了先進的鋰離子電池、高安全性能的電池、不受資源約束的新概念電池、輕量·緊湊·大容量的電池、構建用於探索新電池系列的數據庫等7項基於新穎想法的團隊型的研究項目,以及6項研發新一代蓄電池基礎技術所需革新性要素的技術研究的項目。
在未來的發展中,我們的目標是取得有助於早日實現技術社會應用的成果,同時培養視野開闊,具備開拓能力的人才並構建人才梯隊,從產學雙方的角度提出團隊間加深合作所需的建議,從而實現科研成果的最大化。
儘早開展製造、儲存和利用
内田:日本擁有自1970年以來的太陽能製氫和燃料電池開發等方面的約50年的研究積累。在氫領域,我們的目標是利用前人的研究成果,開發出通過再生能源產生氫、儲存氫和利用氫的先進技術,並早日將其應用於產業界。
具體而言,我們以水電解、氫儲存和燃料電池為主題,各個主題均以能構築兼具高效、高密度、高耐久、低成本為一體的團隊型研究為形式,開展了重點為技術社會應用擴大規模的可行性以及年輕研究人員的培養的公開徵集活動。在革新性要素技術研究方面,我們除了重視獨創性和創新性外,還重視項目與團隊型研究的融合併為之做出貢獻的可能性。
本次項目徵集的結果中,團隊型研究方面採納了水電解、氫儲存和燃料電池相關的項目各1項。革新性要素技術研究方面採納了水電解相關項目1項,燃料電池相關項目2項以及氫儲存相關項目2項,合計共5項。項目啟動後,我們將致力於與領域顧問一起提供解決問題的建議,注重領域管理包括推動團隊間就共同存在的問題展開合作,以期早日實現技術的社會應用。
追求微生物與植物的先進功能
近藤:在包括化學、紡織、食品飲料在内的眾多行業中,圍繞生物技術製成的新材料和可永續利用的航空燃料等革新性技術的競相開發,正在全球範圍内火熱推進。在生物製造領域,我們對兼顧GX和經濟增長的革新性技術包括微生物與植物和生物之間相輔作用、生物製造的評估與分析技術等進行了公開徵集。
在徵集項目的評審過程中,我們從有利於產業競爭力提升和溫室氣體減排的革新性技術的創造、技術的社會應用的路線圖、團隊型的研究推進體制,以及通過團隊間合作產生協同效應的潛力等方面進行了評估。同時還考慮了通過資訊科學運用數據,藉助機器人進行多樣本與自動處理等技術。
最終,我們採納了拓展微生物功能的設計-構建-測試-學習技術(Design-Build-Test-Learn)、先進植物生物製造平台、微生物與植物相輔作用育種、大規模並行蛋白質列印機系統,以及先進組學測量和分析平台等5項團隊型研究以及5項革新性要素技術研究。我們將把整個領域視為「一個團隊」來加深團隊間的合作,從致力於早日完成技術開發的同時重視人才梯隊建設的角度開展領域管理。(TEXT:森部信次、PHOTO:石原秀樹)
原文:JSTnews 2024年3月號
翻譯:JST客觀日本編輯部


