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2021年科學技術與創新白皮書:邁向實現Society 5.0 令和3年版科学技術・イノベーション白書:Society 5.0の実現に向けて
2021/01
日本文部科学省
https://www.mext.go.jp/b_menu/hakusho/html/hpaa202101/1421221_00023.html
一、第一部 邁向Society 5.0的時代
日本科學技術暨創新基本法將「創新產出」定義為:「藉由科學的力量創造新的發現與發明,並使新產生的價值能夠普及,進而達成社會經濟的改變。」為了因應時代變遷,日本政府於2020年首次修訂該法,除將「創新產出」的概念納入白皮書之核心環節之外,也將以往並未明文規定的人文社會科學相關領域納入法條範圍。配合法律名稱的調整,本白皮書也正式更名為「科學技術暨創新白皮書」。本白皮書旨在簡白說明日本政府希冀透過科技創新政策達成的未來藍圖,並概述與其相關之政策與作為,以期能助長讀者對Society 5.0社會內涵的理解。在理想的Society 5.0環境中,現實與虛擬系統高度融合,從「以人為本的社會」之大原則出發,建構「具永續性與韌性,能確保國民之安全與安心之社會」以及「使具備個體性及多樣性的幸福得以實現之社會」。本白皮書第一部第一章,即針對各種為實踐「現實與虛擬融合」之技術與應用提供說明。

在Society 5.0環境中,透過ICT收集到的各種數據資料將會聚集在虛擬空間。在該環境中,各種社會問題及構成元素得以接受高度精密的分析,其分析結果再進一步反饋並應用在現實社會。透過反覆這樣的步驟,可以使人類社會變得更加富足宜居。欲達成此目的,不可或缺的基礎建設有:超級電腦、量子技術,以及可以執行預測或判斷等任務,用以輔助數據分析應用的人工智慧技術等。超級電腦是指具備高速且大規模運算能力的電腦。在2012年超級電腦「京」啟用後,2014年旋即展開其下一代超級電腦「富岳」之研發計畫,並在2021年3月正式與其他系統連線展開協作。「富岳」曾在2020年7月九州豪雨成災之時,在災情來襲12小時前預警出災情的概率。因此,在今後的防災任務中,「富岳」可說是備受期待。

儘管超級電腦的應用十分受到注目,但畢竟半導體加工技術仍是有其侷限。因此,科學家同時亦在研究如何以全新的計算方式來執行更加龐大的演算,其中「量子電腦」最受到矚目。此外,人工智能在被稱為第4類科學的數據驅動型科學的重要性與日俱增。日本理化學研究所附設之革新智能整合研究中心(理研AIP中心)專責於開發全新的人工智慧基礎技術,亦探討如何加以應用在解決社會問題上。此外,自動駕駛、可自律行動之機器人、替代身體特質之機械、綠能減碳技術以及防災技術等,皆是實現Society 5.0時不可或缺的元素。

此外,在社會問題日益複雜的今日,由於科學技術的發展與人類社會的樣貌密不可分,檢討科學技術與創新計畫等解決方案時,須融合自然科學與人文科學的知識專業。因此,日本在2020年展開「以人文學及社會科學為基軸之學術共創計畫」。本白皮書亦列舉了多項各個領域的實際案例。
本白皮書亦提到為實現Society 5.0所需加強之基礎研究能力。進入21世紀以來,日本在自然科學領域中取得諾貝爾獎的人數有18人(世界第二,僅次於美國);如欲延續這樣的表現與競爭力,核心學者提攜後進之態度與作為,以及支援制度的整頓可說是至關重要。在具體努力方面,本白皮書提到的有:創造10兆日圓規模的大學基金、增進博士後期課程學生待遇,以及支持年輕學者勇於挑戰未知領域研究之資金提供等等。

Covid-19疫情對科學技術的進程帶來的改變亦不可忽視。在疫情爆發之後的2020年9 月至10月期間,文部科學省轄下之學術政策研究所
(NISTEP)針對專家網絡中曾經接受過「科學技術預測調查」的2,000名學者為對象,進行了二次調查。在調查中,受訪者普遍認為,因疫情需要而將比想像中更早成熟的技術包括:應用機器人技術而實現之無人工廠與店舖、應用人工智慧之自動建設工程管理技術、高度使用虛擬實境(VR)技術而達成之遠端工作體驗及作業流程革新、可迅速判別傳染病確診者之微型感應器、大規模傳染病預測及警報系統等公衛技術等。

二、第二部 科學技術與創新產出之振興政策
日本的科技行政的實踐,是以「科學技術暨創新基本法」為依歸所制定之「科學技術基本計畫」為依歸。該計畫自首期頒布以來,以5年之週期定期改版修訂,自2021至2025年迎來該計畫之第6期。在行政實務方面,設置綜合科學技術暨創新委員會。轄下有6個專門委員會,除制定新創產出之戰略外,也掌有對各種產官合作計畫擴大專案(PRISM)之政策、預算及制度等方面的審議權。

自第5期計畫始,當局便期待透過科學技術與創新活動的總體發揮,可以有效對社會問題作出回應,並達成各個領域的目標。
第一,永續與區域社會的自主發展。環境與能源領域方面是以2020年制定的「革新的環境創新戰略」以及「2050年碳中和目標暨相關綠能成長戰略」等為主要準則。為確保能源與資源之穩定供給,主要發展重點項目有:太陽能發電系統、洋上風力發電系統、地熱能發電技術開發、功效能火力發電與石炭利用技術、原子能安全與和平用途促進之相關研究、核融合發電技術、蓄電池功能強化相關研究、新材料的研發、稀土與稀金屬的利用節約以及替代資源研究、生質能研究、以及食料品供給安定化之相關技術等。

第二,超高齡化與人口結構減少狀態下之社會永續發展。首先要建構出一個健康的長壽社會。除針對冠狀病毒傳染病加緊研究步伐外,亦就醫藥品、醫療器材及長照、細胞再生與基因療法、基因組數據解析、基礎疾病研究、種子型研究等六個領域展開跨領域的合作計畫等。其次,就區域發展方面,本白皮書提到的重點研究方向主要有:更為「小巧」的造鎮計畫、交通系統的創新研究、生活照護系統的強化,以及基礎建設的保養與長壽化等。

此外,在應對自然災害方面,強調的是預防能力與預測能力的增進,特別是對首都圈造成莫大威脅的南海海槽特大地震。由白皮書所舉陳之「基礎火山觀測網(V-net)」系統,或是近年導入的海嘯高度預測手法(tFISH)等,皆可窺知日本在災害的防治與事後應對方面投入許多資源。如在東北大地震的重建方面,是以區域振興以及核災補償兩大主軸持續努力。在國際方面,由日本政府編修之白皮書當中,吾人可窺知其在全球規模的問題解決中,一直希望扮演更舉足輕重的角色。其訴諸之著力點主要有:氣候變遷觀測及解決方案的輸出、超級電腦與數據分析,以及對生物多樣性的保存等。而在海洋及宇宙航太等新興探索領域方面,則認為其與國家戰略與安全保障息息相關,故亦有許多計畫如火如荼展開中。
「人才」本應是科技發展與創新最關鍵的一環。因此,在人口結構不斷老化的日本,人才素質的提升與效能的發揮更加重要。首先是確保青年學者有安定的研究環境,如2016年展開的「卓越研究員事業」迄今協助了394名青年研究員。此外尚有「青年科研費支援計劃」及「產官合作青年研究者發掘及支援事業」等。除了研究者本身之外,對於計畫管理人才,乃至於研究所教育改革,皆在日本培育人才之大架構內。此外,日本也藉由各項專案從高中階段培養高度數理研究潛力之學生,期望培養出次世代人才。在人才多樣性方面,著重於促進女性的活躍,以及充實日本學者與國際間的研究網絡等。除了各項推廣專案的執行,也著重於增加國際共同研究,如宇宙探勘及深海挖掘等。

在推廣科學技術與創新時,須與社會各個層面的利害關係人充分對話,方能獲得支持與必要的協助,達成「共創型」的創新。除了公家機關的推廣活動外,也透過公營的科學館與博物館建立官民間的對話機制。在研究的公正性方面,基本上透過各個省(相當於台灣的行政部會)個別制定的方針進行嚴密的管控。本白皮書所述諸多活動與政策,是由「綜合科學技術創新會議」發揮統籌機能,強化各大學及國立研究開發法人等執行單位的能力。因此,本白皮書對於各個單位將來的制度改革方向,亦在末尾篇章稍有著墨。
李哲源
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