科学者が選んだ重要課題
2014年
環 境
気候変動による温室効果ガスの自然的な発生と吸収・固定のメカニズムの解明
フロンティア
災害監視衛星、通信衛星、GPS、無人飛行機などを活用して、災害の監視、発生後の災害状況の把握および迅速な対応(必要なところに必要な情報を配信する)を可能にする危機管理システム
フロンティア
二酸化炭素等温室効果気体放出の国際規制についての、発展途上国における削減も含めた全地球的な合意形成
フロンティア
海洋を含む日本全土をカバーする一元的なデジタル国土管理・利用システム（地球観測衛星のデータとGPS,通信衛星、GIS等を活用して土地利用、海洋情報、地図等の情報をデジタル化する）
社会基盤
巨大地震発生時の構造物や地盤の挙動を正確にシミュレートする技術
社会基盤
高層建物やタンクなどにおける、長周期構造の海溝型地震に対する耐震性評価と補強技術
社会基盤
地震や火山、洪水等の自然現象、あるいは人為的事故に伴う災害リスクポテンシャルを住民が認識、理解し、行政と協力して減災策を構築できるシステム
産業基盤
女性の人的資源活用のため、結婚、出産、育児と仕事の両立化を推進する社会的環境（例えば上場企業の3割で託児保育施設の設置される等）が我が国で実現する
社会基盤
地域のコミュニティに基づく防災・福祉活動の能力を向上させるための効果的な情報システム・社会制度構築
社会基盤
非破壊検査により既存構造物の健全性を調査し、合理的な補強をする技術
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2015年
保健・医療・福祉
動脈硬化の発症機構の解明
社会基盤
大規模災害時における効率的な被害把握・拡大予測システムに基づく、効果的な応急対応活動戦略策定技術
農林水産・食品
遺伝子組換え植物・食品に関する一般市民のポジティブな理解とコンセンサスの形成
製 造
自律適応、多種少量生産、短納期をサポートする日本オリジナルの製造用ソフトウェア技術
フロンティア
東京湾、大阪湾等利用密度の高い海域を対象とする湾全体の総合的利用・保全技術
フロンティア
地震予知に利用される地震・地殻変動総合観測装置を大都市、山間部、大陸棚等に均質に密に配置するための技術
情報・通信
悪質なハッカーの攻撃から個人や集団のプライバシーや機密が保護されるような信頼度の高いネットワークシステム
エネルギー・資源
新たな経済尺度・基準を前提とした、再生原料や再生品を生産・流通・消費する循環システム
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2017年
環 境
長期的に安心でき、安全にCO2を処理できる実用的かつ新規な技術の芽の発見
社会基盤
降雨短時間予測と雨水管理（輸送、貯留、処理）の技術および警報・避難・規制システムの高度化による、河川・道路等の災害がもたらす人的被害の大幅な削減
環 境
大規模プラント事故による被害拡大防止、被害回復技術
社会基盤
廃車のごみ問題をほぼ完全に解決する自動車のリサイクル技術
エレクトロニクス
10Gbps光加入者系システムが家庭で一般化
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2018年
保健・医療・福祉
がんの転移機構の解明
環 境
日本で利用される資源について、世界における枯渇の予測・評価技術
社会基盤
大規模停電や長期断水などによる広域かつ甚大な都市機能マヒの発生時の復旧支援技術
製 造
ビーム技術（イオン、電子、レーザなど）、装置の制御技術およびセンサ技術の高度化による、オングストロームオーダーの超精密プロセス技術（加工・分析・試験・in-situモニタリング）
社会技術
大規模災害発生時に、衛星からの画像、レーザレーダ装置による解析等を用い広域にわたり災害状況を監視し、迅速で安全な避難誘導が可能となる広域災害状況監視システム
製 造
設計、開発、製造、運用、保守、廃棄などの生産活動を支援（最適化・効率化・許認可申請など）する高度なバーチャルマニュファクチャリングシステムと運用システム
製 造
熟練者の判断過程や技能・ノウハウを明示化して、他の者による再利用や学習を可能とするサポートシステム
エレクトロニクス
ほとんどの室内照明が半導体光源に置き換わる
社会基盤
地震発生確率の長期評価手法の確立に基づく、地震リスクマネジメントの一般化
保健・医療・福祉
院内感染を克服する予防技術
環 境
メソスケール（10kmメッシュ程度）での降雨シミュレーション
製 造
研究開発・設計の期間短縮、製品競争力強化を狙いとして、強度､性能、信頼性、環境性、生産性など製品評価項目の全てを評価できるデジタルモックアップ技術
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2019年
社会基盤
信頼性の高い水害、土砂災害予測情報が提供できるような精度の良い降雨予測技術
製 造
ものづくり､製造技術の暗黙知（基本技術・技能、ノウハウ､経験など）を形式知化する技術の確立による、技術の伝承が着実におこなえる技術教育プログラム
社会基盤
劣化した社会基盤を壊さずに再生する技術や、超寿命化を可能とする維持・管理技術
ナノテク・材料
寸法、形状が１nm 級の精度で制御できる産業加工技術
エレクトロニクス
少量多品種に対応でき、設備投資を現状より２桁低減可能なミニ半導体工場
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2020年
ライフサイエンス
そううつ病の原因の分子レベルでの解明
製 造
多種製品について、製品ごとの生産量を迅速かつ柔軟に調整することのできるリコンフィギュラブル（再構築可能）な製造システム
フロンティア
降雨・積雪、集中豪雨等のメカニズムの解明
社会基盤
商用原子力発電所の廃止措置に対応できる、安全でかつ合理的な解体撤去技術
情報・通信
地震検出システムに連動し、非直下型地震の地震波到達までの時間を利用して人命の安全確保を図るビルディング統合管理システムやホームセキュリティシステムの一般化
農林水産・食品
BSE発生の完全な解明による予防・診断・治療技術
ナノテク・材料
変換効率20％以上の大面積アモルファスシリコン太陽電池
ナノテク・材料
がんや難病の発病リスクを的確に診断するとともに、治療指針を示すための情報をごく短時間に供給するバイオチップ診断システム
社会技術
公共・集客施設、空港・港湾、鉄道等の交通インフラにおける、極微量の爆薬、麻薬、放射性物質、病原微生物の迅速かつ正確な検知システム
ナノテク・材料
ナノメ－トルスケールの3次元集積加工技術
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2021年
フロンティア
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性に関する評価技術
社会基盤
地殻の歪みの分布や過去の地震履歴の分析等により、中期的(5～10年程度先)な大規模地震(M8以上)の発生を予測する技術
製 造
不用製品の回収・処理に関する製造者責任が法的に規定され、使用材料の９０％以上がリサイクル（サーマル、マテリアル）される設計・製造・回収・再利用システムの一般化
製 造
「設計→生産→使用→廃棄」の生産システムと「回収→分解・選別→再利用→生産」の資源循環システムが一体となった、動脈・静脈並立型（ものづくり－ものこわし型）製造システム
環 境
煤塵、NOx等が出ないクリーン燃料（水素を除く）
製 造
いつでもどこでも使える超小型のウェアラブル機器を実現する、オプトエレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス、マイクロマシン等が複合化された数μｍレベルの実装技術
社会基盤
すべての陸上・海上交通機関における、現行自動車排出ガス規制値をクリアする排気対策技術（現行のガソリン・乗用車の規制値(g/km)は一酸化炭素1.27(0.67)、炭化水素0.17(0.08)、窒素酸化物0.17(0.08)。試験モードは10・15Mで、数値は１台当たりの上限値、カッコ内は形式当たりの平均値）
社会基盤
燃料電池(Fuel Cell)を搭載した交通機関(自動車、船舶など)
エレクトロニクス
実時間で論理機能を変更する100Mゲート規模のLSI
社会技術
人畜の感染症の早期発見と影響の予測、事故や災害による環境影響の早期警報など、専門家による早期警報、早期予知のシステムが確立し、科学技術によって対処すべき課題の早期発見、影響評価が可能になる
エレクトロニクス
クロック周波数50GHz以上のマイクロプロセッサLSI
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2022年
ライフサイエンス
統合失調症の原因の分子レベルでの解明
フロンティア
火山噴火に至る火山体内部のマグマの状態の推移をリアルタイムに観測・評価し、噴火の時期、規模を予測する技術
フロンティア
実用的な数年規模の気候変動予測技術
農林水産・食品
地域農林業資源・有機性廃棄物などのバイオマスエネルギーを利用する、ゼロエミッションを指向した低コスト農林業・農村の実現
ナノテク・材料
太陽光で水を分解する水素生産プロセス
農林水産・食品
マイワシ等主要漁業資源の適正管理のための、資源量長期変動予測技術
フロンティア
建物を識別できる約100～500mメッシュで、数時間先の大気汚染、都市型洪水等を予測できる高精度地域環境モデル
環 境
海洋汚染の世界的規模のモニタリングシステム
フロンティア
二酸化炭素ガスの国別吸排出量を人工衛星により高精度で観測する技術
保健・医療・福祉
感染症の薬剤耐性克服法
ナノテク・材料
体内の標的細胞内部の任意の部位に薬や遺伝子を運ぶ、外部からの信号によって誘導されるナノキャリアシステム
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2023年
製 造
非化石エネルギー（風力、地熱、太陽光・熱、廃熱等）利用、コージェネレーションシステム、据え置き型燃料電池システム等のCO2排出の少ないエネルギー源を用いた製造工程が一般化
環 境
気候変動を原因とする異常気象災害の予測技術
エレクトロニクス
地震発生数分前の予知を可能にする地殻変動センサ
情報・通信
生態系や環境などの大規模システムのモデリングおよびシミュレーション技術の進展による病気や災害等の予測
ライフサイエンス
生体内の任意の位置にある１mm以下のガン組織の検査技術
エレクトロニクス
ゲート長3nmのトランジスタを集積したLSI
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2024年
農林水産・食品
有害化学物質（内分泌かく乱物質、重金属など）のヒト、作物、家畜、生態系への長期的な影響の解明による、そのリスク管理技術
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2025年
フロンティア
メタンハイドレート採掘利用技術
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2026年
フロンティア
地震発生域規模での地殻内の広域応力場の測定を可能とする技術
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2027年
フロンティア
大気・海洋の組成や生態系そしてこれらにまたがる物質循環も同時に扱う地球システムモデルによる数十年規模の地球環境変動予測技術
ライフサイエンス
花粉症やアトピーなどのアレルギーを引き起こす免疫制御機構や環境要因の解明に基づく、即時型アレルギーの完全なコントロール技術
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2028
保健・医療・福祉
がん化の機構の解明に基づく治療への応用
製 造
ナノメートルのスケールで原子や分子を操作･制御したり、物質の構造や配列を制御することによって革新的な機能・特性を発現させる製造技術
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2030年
フロンティア
プレート境界地震と内陸地震それぞれについて、被害の発生が予想されるマグニチュード7以上の地震発生の切迫度（場所と時期）を人的災害の軽減につながるような高精度で予測する技術
ライフサイエンス
がんの転移を防ぐ有効な技術
ライフサイエンス
アルツハイマー病の進行を阻止する技術
環 境
日本における一人当たりエネルギー消費量が半減する
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2032
エネルギー・資源
高レベル放射性廃棄物の地層処分技術
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