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日経産業新聞　先端技術欄
「Techno Online」（火曜、金曜掲載）
に寄稿した文 　　　　第60回〜第100回

寄稿文

第1部

　第94回　技術進歩、速度に差：遅い分野見極め先行開発を

技術の進歩は一様ではない。分野により異なるのは勿論、同じ分野の中でも差がある。早い分野では複数の技術の相乗効果で一層加速され、遅い分野の技術は孤立して取り残され、ますます遅くなる構造がある。
変化の急速な技術が進歩の方向を左右し、応用される製品を決定する。遅い技術は開発の速度を支配する。進歩のネックとなる技術では多くの場合人間が陰に陽に絡むため単純直線的問題解決は困難で、多面的アプローチが必要だ。

半導体デバイスの集積度や動作速度は経験則が長期間当てはまるぐらい順調に進歩した。その結果、パソコンの性能は急速に進歩したのはCPUとメモリ技術の進歩の相乗効果によるところが大きい。
しかし、パソコンの便利さを享受できない人たちが居るのは、データの入力や操作に関しては大きな変革がなく、
キーボードやマウスなどに依存せざるを得ないからだ。

電気自動車開発の方向はモータやその制御技術で決定され、現実に性能を支配するのは電池の特性である。人間が一日に行動する距離と充電に許容できる時間は大体決まっていて、現在の電池は、まだそれらを満足できない。ハイブリッドカーはガソリンエンジンと確立された給油インフラを使用することでこの問題を巧みに回避した。
ネックとなる技術は、進歩の跛行的構造に由来する現象と見なすべきであるが、それが社会のニーズと認識されている。しかし、それは進歩に乗り遅れた結果なのだ。

一方、取り残された問題があってもその解決を先延ばしして開発が進んでしまう場合がある。その結果、多くの使用者に不便を強要し、開発された技術が社会に受け入れられないことになる。
ジェット旅客機の大型化は一時進んだが、乗客の搭乗のための設備能力が制約要因となった。特に、セキュリティチェックの能力が制約要因となり、多くの乗客にこのための無駄な時間的余裕が強要されている。技術開発の戦略において変化の遅い分野の問題を洞察し、先回りして社会的ニーズになる前に多面的解決を図らなければならない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2009.10.2掲載


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　第93回　保全分野の革新；先端技術を使い価値創出

機器やシステム技術の急速な進歩のかげに、取り残されている分野がある。それは保全技術の分野であろう。
技術のリーデイングエッジ（先端）の部分はよく話題になるが、保全については事故や故障の際だけだ。人工物が劣化するのは避けられないが、劣化の予兆を見出し、適切な保守をすれば、事故は避けられる。我が国のように成熟した社会では、インフラの保全が特に重要であるから、この分野の技術革新の可能性を考えたい。

メーカーにとって保全は本来、利益の源泉となるはずである。年々売り上げた製品が保全の市場を毎年拡大して行くし、保全の作業を通じて使用者から有用な情報も入手できる。ICやソフトウェアにより保全技術の中身は部外者にはみえにくいので、技術の流出が回避できる。実際に保全サービスが大きな利益を生んでいる企業が少なくない。

一方、外部に保全を委託する選択もある。メーカー系列でなく保全サービスだけで事業を営む企業が増加し利益を上げている。この場合、メーカ―系列の技術サービスと競合するので、メーカーからの技術や情報の供与が不十分となり事故が発生した例があった。自由に参入可能で、競争が存在する方が保全ビジネスの成長にとって好ましい。

保全の仕事は、対象の内容を理解し、異常があれば、正常に復帰させるのだから、幅広い知識と経験とが必要だ。技術者の能力差が顕著に出るから育成の成果が現われる。

従来、保全技術は先端技術と無縁で、経験と手間を要する技術と認識されてきた。稼働状況の監視など情報の自動収集、故障の同定、部品やソフトウェアの送達、保全技術者の教育など、保全のすべての局面で情報通信技術などの先端技術を活用して革新し、新たな価値を創出できる。

米国のゼネラルエレクトリックでは製品であるジェットエンジンの機上の動作状態を、機上のセンサ、通信衛星などを介して常時監視し、異常の予兆があれば症状データベースを参照して専門家が判断する。速やかに技術者や部品を到着予定の空港に届けて、稼働停止時間を最小にする保全システムを運用して利益をあげている。
保全技術の革新により、故障による社会的損失を抑え込めるだけでなく、優れた人材を惹きつけることができ、メーカーのビジネスに新たな価値が加わる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2009.9.4 掲載

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　　　　　　　第92回　博士課程修了者；産業界のリーダーに育てよ

　工学系の大学院では博士課程の学生が少なく、ほとんどが修士課程を終えると就職する。博士を目指すのは少数の大学研究者を目指す人と外国人留学生たちだ。企業における研究開発を目指す人は少数で、企業側も博士の卒業生を求めるところが少ない。　
若い社員を社風に合った人材に育てるのを重視する日本企業では、博士は研究者として「とうが立った」人材と見なされる場合もある。
一方、大学は博士課程で、大学や公的研究機関の研究者を養成してきたが、産業界のリーダーとなる人材を育ててこなかった。
　日本の産業は不況で苦しんでいる。そこから抜け出す有効な決め手は新技術の開発である。そこに博士課程の研究者の優れた能力を大いに活用するべきではないか。

博士は専門分野に関し、最先端に通じ、研究者として独り立ちできる人材だ。問題を発見し、課題を同定し、研究計画を立案し、それを実現するリソースを獲得する能力を持つ。
にもかかわらず産業界が求めている人材との間にミスマッチがある。

大学院の育成プログラムでは、研究室に所属し、同じ専門を目指す集団の中で、課題を解決し、得られた知見により成果を挙げつつ専門家に育てられる。しかし、研究開発の前工程である社会のニーズを探り、問題を発見し、研究課題を設定するような体験は困難だ。また、異なる専門家の力を借りたり、チームを組織したりして、研究計画を推進するような教育プログラムは十分ではなかった。

このような能力が企業における研究開発で必ず要求される。　したがって早急に補強しなければならならない。さらにディベートにより、異なる見解との間で切磋琢磨する過程で得られる広い視野と思考の柔軟性などをも強化すべきであろう。
若い博士たちが企業で成果を上げれば、大学院の教育改善が加速する。産業界をけん引する優れた人材が輩出して、我が国産業の国際競争力の向上が期待される。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン　2009.7.24掲載　


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　　　　第91回　電動アシスト自転車の高性能化：乗り手に気配りが必要

　健康とエコ志向で自転車が注目を浴びている。特に坂道で楽な電動アシスト自転車が電池とモーターの進歩で高性能化し話題となった。
　自動車産業の形態が従来の垂直統合型からパソコン産業の様な水平分業型に向かって変化しており、車の電子化による部品の標準化が、その形態変化を加速すると本コラムに書いた。
しかし、自転車産業はすでに水平分業型だ。部品メーカーの支配力が強く、「自転車業界のインテル」と言われる企業があるとか。それ故、部品の標準化が進んでおり、電池やモーターなどの部品の性能向上は、あたかもCPUやメモリの特性向上が、パソコンの性能飛躍に直結するのと同様に技術の進歩が製品の進歩に速やかに伝わる。

交通法規改正で、人のパワーと電動アシストのパワーの比が1対1から1対2まで許容され、性能が強化された。　その結果、人は2分の1のパワーが必要であった所が、3分の1で済むことになる。また、リチウム電池やモーターの改良により充電1回当たりの走行キロ数も大幅に増加した。
一方、人がペダルを漕がなければ、電動アシストが働かないし、一定速度を越えるとアシスト機能を解除するなど安全を考慮した設計になっている。と言うものの、電動アシスト自転車には、運転免許や交通法規の知識がなくても乗れるのが気にかかる。
　人間と機械との接点では、機械のパワーが人間より大きい場合には必ず人間が傷つけられる。したがって、機械の構造や動作に関して、人間の安全を優先した設計が行われる。そうでなければ、社会はその機械を受け入れないであろう。

電動アシスト自転車は機械として前述のような安全設計がなされているが、接触などの事故で接点となるのは乗り手ではなく、通りがかりの人間が被害者となる場合が多い。電動アシスト自転車に乗る人に歩行者や他の自転車に対する安全の配慮が無ければ利便性の高い機械は凶器となり得る。
歩道を恐ろしい速度で走り抜けたり、携帯電話で話しながら歩道を走る乗り手を見ると、技術開発の成果が生かされるには乗り手の気配りが必要と感じる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン　2009.6.15掲載

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　第90回　自動車産業形態の変化：電子化が水平分業を加速
　　　　　　　　　　
環境対応、若者の車離れ、石油資源の将来などの影響を受け、将来の自動車の設計と生産がどう変わるか予想してみた。

ガソリンエンジンの役割が低下し、駆動系の電子化が進むことは必然であろう。その結果、モータや電池、交直変換回路など電子機器やコンポーネントに関する新技術のさらなる発展が期待される。また、現状の閉じた移動空間から社会とシームレスにつながる高効率の移動手段に進化するために通信技術の役割が増える。

多くの機能を統合したシステムであると同時に、大衆からマニアまでを対象にした商品である車の開発・生産形態も大きく変化する。多種類の部品を集めて組み立てるカーメーカーを頂点とした垂直統合型から、標準化された部品を集めて組み立てる水平分業型に移行するのではないだろうか。

カーメーカーの設計に適合した系列企業の部品を集めて、閉鎖的な独自技術を構築する垂直統合型産業の代表が従来の自動車産業であり、ほぼ1世紀続いた。一方、部品が標準化されたインターフェースを共有することにより技術がオープン化された水平分業型産業の典型はパソコン産業であろう。

車の開発・生産形態がパソコンのそれに近付くのは奇異であるが、車の電子化電動化や社会システムとの融合が、この100年に一度の産業形態変革の背中を押すことになる。
その結果、標準化された部品をいろいろと組み合わせて、性格の異なる車の設計や生産が行われる。さらには使用者の多様な要求にソフトウェアの変化で対応する部分が増えてこよう。例えば加速などの運動性能重視か、燃費など経済性重視かに応じて制御ソフトウェアを選ぶことができるようなる。

このようなソフトウェアの比重増加が標準化を加速し、競合する車メーカが連携してソフトの標準化組織が構築された。また、ハードウェアの標準化が、独自技術を囲い込む形から技術のオープン化を推し進めることになる。結果としてリサイクル設計や再利用が容易になり、資源循環の流れをも加速するであろう。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2009.5.8掲載

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　　　　　　　　　第89回　安定な新エネルギー地熱を見直そう

地球は深さ30〜50kmも掘れば、どこでも1000℃を越えるマグマが存在し、ほとんど無尽蔵の熱源を持つ。　実際に利用可能な地域は数km程度の掘削で約300℃の蒸気が得られる火山などマグマが地表に近く存在する場所である。

日本列島は地球プレートの境界に位置し、多数の火山が存在するから地熱資源に恵まれている。
現在19の発電所で約530MWの電力を生産しているが、日本の総発電量の0.2%、利用可能とされた地熱推定発電容量の２％強に過ぎない。現在世界で最大の地熱発電量を持つのは米国だが、やはり総発電量の0.3%にすぎない。オバマ政権の新しいエネルギー政策で注力し始め、今年は地熱の年というニュースもある。

地熱の特徴は出力が安定していることと、純国産のエネルギーである点だ。
開発の問題点は蒸気を取り出す井戸掘削の高いコストである。熱源のマグマがあり、それにより加熱された熱水が地層の中に貯留されていなければならない。井戸から噴出した蒸気や熱水を熱源として利用するだけではなく、熱を取り出した熱水を別の井戸で地中に戻すクローズドループ方式があり、さらに地上から送る水を加圧して地底の岩石に割れ目を設け貯留層を作る方式は高温岩体発電と呼ばれる。

もう一つの問題は地元の反対だ。地熱のあるところには、しばしば温泉や国立公園などがある。地熱開発により、温泉の温度低下や湯が出なくなるとの不安がある。温泉の井戸の深さはせいぜい数百メートル程度で、地熱発電の井戸は,はるかに深く1500〜3000mであるから、実際に影響はないと思われる。しかし、地下の状況は見えないので反対されるのであろう。これに対して熱水を循環再使用するクローズドループ方式や高温岩体発電方式が解決策となる。
太陽光や風力は需要と無関係に発電量が変化するので、電力の貯蔵や変換などに余分なコストがかかる。
新エネルギーの評価は効率やクリーン度に捉われがちであるが、地熱エネルギーの安定性を重視すべきである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞　テクノオンライン　2009.4.3掲載


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　第88回　空気が読める機械

　社会の至る所に導入された自動化機械やシステムは、自動と言っても人間が機械の構造や動作原理によって定められた操作を正しい順序で実行して、人間の意思を伝達しなければ動作しない。すなわち，融通の利かない機械の都合に人間が合わせざるを得なかった。近年、センシング技術の進歩で、人間の意図や意思を読みとり、それに沿って人間の希望を実現する機械がでてきて，機械が人間に合わせてくれる傾向が見えてきた。

デジカメの手ぶれ自動補正では，カメラ内蔵のセンサが動きを検出し、撮影者がシャッターを押す瞬間に無意識に加わった手ぶれを補正する。しかし、撮影者が動く対象を追って流し撮りで意図的にカメラを振った動きには補正を加えないし、加えてはならない。センシング・インテリジェンスが人間の意図を動きから読み取り，補正するか否かを決める。このセンシング・インテリジェンスがセンサの情報と状況の知識とから判断し、必要な動作を引き出す。わが国では、「インテリジェンス」というと「知性」と訳されことが多いが、ここでは相手が出そうとしなくても、必要な情報なら種々の手段を使って獲得する情報機関、米国CIAのインテリジェンスの意味に近い。

また，剪断力センサを備えたタッチパネル画面を持つ携帯電話端末は、指で画面を撫でるだけで撫でた方向に画面をスクロールできる。従来の押しボタンやキーボードで論理的に機能を選択するのに比べれば、直感的操作でも機械が人間の意図を読みとって対応してくれる感触で使い勝手が良い。

人間と機械との情報交流において論理的な手続きで機能を選択するのは客観性に優れるが、一方、直感と感性を通じた情報交流は伝達性に優れていて心地よい。センシング・インテリジェンスの発展により、機械が人間の意図を読み取る感性を持って、進んで人間に合わせる時代が近づいた。空気が読めない人間が増えてきたといわれるが，逆に機械の感性が空気を読めるようになるのではないか。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン　2009.2.13掲載

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　第87回　情報化社会におけるプライバシーとセキュリティ

今年は日英国交150周年にあたるので、両国の交流に関わる行事が多かった。
日本工学アカデミーは英国の工学アカデミーとシンポジウムを英国大使館で共催し、両国が共有する問題を取り上げた。主題は「情報化社会におけるプライバシーとセキュリティ」で、日英の専門家から興味ある話題が提供され、討論に熱が入った。

英国では400万台以上の監視ビデオカメラが設置されている。ロンドンでは、一人の市民が街で1日平均約300回も画像に収まるという。したがって個人のプライバシーは侵食されているが、テロの犯人はすみやかに検挙され、犯罪は減少した。多数の監視カメラのビデオ画像を処理して、指定された特徴を持つ人物を選択する作業は膨大で、高い能力を持つ機器とソフトウェアに依存しなければならない。結局、プライバシーとセキュリテイとのジレンマが存在する中で、英国は現時点でセキュリティを選択した。

一方、日本では個人情報の管理が不十分なために行政の効率が悪い。個人のプライバシーと行政の効率との間に相反関係が存在するからだ。その典型的な例は年金問題であろう。個人情報が正確に把握されていれば、年金問題は全く異なる状況になった。長年日本を支配してきた漢字表現による個人情報管理が、コンピュータを使用した数字による管理へ切り替った時期に問題が多く発生している。すべての国民一人一人に番号をつけて一元的に管理すれば状況の把握は容易になるが、その方式は、住民基本台帳問題に見られるようにプライバシーが問題視され、広く受け入れられていない。一方、省庁を横断して個人情報を共有しワンストップサービスを実現する計画の検討が進んでいる。

両国に共通する問題は情報システムからの個人情報の流出で、個人のプライバシイとセキュリティを損なうリスクが発生する。　さらにリスクはネットワーク情報化が進むほど増大する。
進歩した情報技術の成果が政策として実施される場合、社会が受け入れるかどうか、政策はもちろんのこと、情報管理の枠組みに対する信頼感により左右される。この点で、情報化が進んだ日英両国は共通の問題を抱え、情報管理の枠組みに対する信頼感においても同様の認識を共有すると感じた。
　　
日経産業新聞テクノオンライン2008.12.26　掲載

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　　　　　　　　　第86回　年寄りに優しい先端技術

放送に寄せられる高齢者からの意見の中で、ラジオやテレビのアナウンサーが早口すぎて話が聞き取りにくいとの苦情が多いそうである。事実、しゃべる速さは増加している。

NHK放送文化研究所の調査によると数十年前は毎分約250語であったのが、今は毎分320〜400語に、人によってはそれ以上とも言われている。この聞き取りにくさは、老化による脳の音声認識速度の低下が原因とされているため補聴器などでは解決できない。

NHK放送技術研究所では波形の伸縮により、音質劣化が無く聞こえが自然な話速変換方式を開発した。話速を下げるための波形の伸長時間は、テレビ画面の口の動きとの不一致や次の言葉との重なりで不自然にならないように話の間や息継ぎの無音時間で補償される。個人の声の特有のピッチを抽出して、その周期で波形の一部を繰り返す様に挿入するから声の高さは変わらない。話し始めや強調される部分の波形の伸長を特に大きくし、一息で発声される長さを単位として最初は遅く、徐々に速度をもどす適応型で効果的な話速変換方式を実現した。

この研究成果は日本ビクターとの共同開発により同社のラジオとテレビで実用化された。私自身が高齢者の一人として試みた結果、確かに聞きやすく、効果が実感された。とくに、外国語は聞き取りやすくなった。

音声の話速変換を行う電子回路はビクターにより1個のLSI（大規模集積回路）にまとめられたので、製品化においてコストの増加は十分に小さいという。先端技術の成果には高齢者にとって近づきがたいものが多いが、逆に高齢者に優しい技術開発の成功例として今年大河内記念技術賞に輝いた。

話速変換の動作で、波形の一部を間引くことにより話速を早めることもできる。若い世代からは、仕事が忙しい間に多数貯め込んだ録画ソフトの早視早聴きで時間を節約したいという希望が強いとのこと。この技術には、時間の伸縮により、世代を超えて広く先端技術の恩恵を経験させる可能性がある。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2008.11.28掲載

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　　　　　　第85回　生物の能力や構造に学ぶ：バイオミメテイック手法

理研のバイオメミメテイックコントロール研究センターが15年にわたる研究活動を終了した。その成果報告会が開催されため、評価委員の一人として参加した。

　バイオミメテイックとは聞きなれないと多くの人が思うであろう。人をはじめとして永い進化の歴史を通り抜けた生物が持つ能力や構造の優れた点を取り入れて、それを先端技術開発に活用する手法である。
この研究センターでは「制御」をキーワードとして、脳や神経系の情報処理、手足などの運動機能、あるいは体の内外の情報を収集して情報を統合して活用するセンシング機能、環境変化に適応する柔軟なロボット機能などの工学的機能を対象とした。　例えば、幼児が転んでは起きる動作を繰り返す過程で、先天的な知識なしに自然に二足歩行の技術を獲得する制御技術や、音源の方向を左右2個の耳で上下方向まで3次元的に識別する技術など、身の回りに活用する可能性がある新技術が研究成果の一部として紹介された。研究成果は企業との共同開発プロジェクトに引き継がれて担当の研究者たちも移動した。

今後の先端技術を推進する有効な手がかりとして、バイオミメテイックというキーワードは魅力的かつ独創的と思われるのに、理研の研究領域から消えてしまうのはいかにも惜しいと思われた。　多くの人工物は何らかの形ですでに生物の機能や構造を取り入れているではないかという反論もあるが、評価委員たちはバイオミメテイックの概念を明確化し、さらに一層深く掘り下げ、新しいドメインを切り開くべきではないかと感じた。

　既製の学問や技術が縦割りの枠組みで細分化されるのに対して、バイオミメテイックという横断型手法を活用して研究すれば、器用で省エネ効果の大きい生物の行動制御や速やかに環境変化に適応する技術、柔軟で合理的な構造など、文明の継続的発展に新しいブレークスルーを期待できるのではないか。　また、研究成果が逆に生物や医学の研究にも新しい知見をもたらすかも知れないと本手法の将来を期待している。　

日経産業新聞テクノオンライン2008.10.3掲載

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第８4回　産学連携の新発想

産学連携が話題になっている割合に成果が上がっていないのは何故だろう。

大学で生まれた技術シーズを新しい技術を獲得しようとする企業のニーズに結びつけるのが本来の狙いと認識されている。　それが成果を生まないのは、ニーズとシーズ、特に企業のニーズと大学のシーズの間にミスマッチがあるために、両者が結びつけられないのではないか。大学と企業では本来の役割が異なり、科学や技術についての認識の差も大きい。

　もし、逆に大学のニーズと企業のシーズとを結びつけたらどうか。大学で必要だが得られないのは高度なもの作りの技術で、特に熟練を要する技術が欠けている。　大学では、継続的なものづくりをしないから、熟練技術が育ちにくい。人を育てて社会に送り出すのが大学の役割だから、熟練技術者が育っても、その能力が大学内では十分生かされない。
　企業が持つ固有技術をシーズとし、それを大学のニーズに結びつけられたら大学の持つ先端的な技術シーズが生きてくる。その有力な接点は研究品の「試作」である。そこで生まれた大学との連携から企業の技術の裾野が広がることも期待される。

このユニークな着眼から産学連携に大きな成果を上げている人達がいる。川崎市産業振興財団の櫻井亨氏らである。同氏らは多数の大学を訪れた結果、大学共通のニーズとして試作が浮かび上がった。そのニーズを企業側に投げかけたところ多くの企業から手が挙がったという。　

　一方、現役をリタイアした技術者達が知識と経験を活用して中小企業を支援しようという技術者集団がある。彼らが活動を始めるにあたり櫻井氏らの発想と実践的活動に注目した。そこで公開セミナーを開催して一般の人達を交えて同氏の話を聞くことになった。

大学と企業とが相手が持たないものを相互に補完する形で連携するのが自然であり、産学連携が進む。そして、試作による実証が不可欠である科学技術の大きな進歩が期待される。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2008.9.5掲載

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　第83回　アナログ回路は先端技術

　ディジタル回路による信号処理が中心である電子機器の中で、アナログ回路の役割は機器の外的環境と信号処理の主体とのインターフェースである。現実の世界はアナログの世界であり、機器が働きかける対象も多くは人であり、アナログの世界である。アナログ回路はセンサやアクチュエータやディスプレイなどを介して人や実世界につながっており、カメラにおける画質、マイクロホンやスピーカーを持つ機器の音質など直接感性に訴える部分を支配する。

　最近、センサが人と機械との情報交流に介在して商品に新たな価値を創り出し、センサがキーコンポーネントとなる例が目立つ。センサは人の五感に対応するので、商品が五感を備えて適切な情報を提供することで、人の感性に訴え、あるいはゲームのように人を夢中にする。また、人の意図が機械に自然に伝われば、直感的な機器操作が可能になる。センサが人の感性に近づけば、その出力を増幅するアナログ回路にも特殊な特性が要求され、その実現が人の感性を満足させる。センサ信号を入力信号とするアナログ電子回路はセンサ・インタフェース回路と呼ばれ、その特性は人の感性に訴える部分であるから、最も大切で、技術的にも面白い分野である。それ故、アナログ回路の優れた設計者になるには独創力や知識など技術的素養に加えて、豊かで鋭い感性が望まれる。

　今センサの活用で商品価値が左右される時代が来て、センサ技術の革新がおきつつあるが、その革新の背中を押しているのはアナログ回路技術と言っても過言ではない。また、それが画一的で、違いを主張しにくいディジタル回路技術との重要な相違であり、差別化のカギとなる。

　このようにアナログ回路技術の重要性と面白さが認識されてきたにもかかわらず、多くの企業でアナログ回路の設計技術者の不足が深刻だ。ところが、養成する大学や高専においても教えられる専門家が不足しているから急速な充足が困難である。今後の先端電子技術の重点戦略として育成に力を入れてほしい。志のある若い人にとって挑戦の価値がある世界と確信している。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2008.7.18掲載

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　第82回　奥が深い触覚センサ：感覚の表現が困難で未開拓

　センサは人や動物の感覚機能を再現して性能を高度化した機械だ。いわば五感の機械化であるが、センシング技術の進歩は一様ではなく感覚により異なる。

触覚センサは人の感覚と比較すると未開拓である。触覚は単純に対象の存在の有無を検知する場合から、対象表面の状況、粗さ、硬さ、形状、温度、材質などの情報を含む複雑な複合感覚まで広がりがある。

検出される感覚量の特徴を表現するモデルが複雑性により構築しにくいためにセンシングの原理や構造の選択が困難となり、触覚センサ開発を遅らせる。

触覚には他の感覚と大きく異なる特徴がある。他の感覚ではセンサが受動的に待ち受けて情報を得る。触覚では能動的に対象に接触して情報を獲得する。そのため、触覚センサの構造は接触を実現するアクチエータと一体となる。
また、センサが目、耳あるいは舌などの感覚器官にのみ集中しているのに対して、触覚はセンサが体中に分布しながら、指のように高感度が必要な所にはセンサが多数集中して情報の感度と質とを向上している。

触覚は感覚情報の中で奥が深い。偽札を発見するのは多くの場合手触りだそうで、目はごまかせても指をだますことはできない。さらに点字のように接触した表面の形状や符号を脳で画像化してよみとる機能は触覚イメージングと呼ばれている。

ロボティックスをはじめとして医療・福祉、バーチャルリアリティーなどの分野で触覚の重要性が増しつつある。
ロボットや自動機械が微妙な触覚が得られれば、より高度な仕事が可能になる。医療や福祉の分野では、触覚を介して人と機械との情報交流が一層密になる。

日常生活で使用する機器の設計において視覚に訴える形状のデザインは重視され、グッドデザインとして評価される。同様に触覚を介して感性に訴える優れたデザインは、それが新しいものの価値を生むことで高く評価されるべきだ。
それには触覚に訴求するデザインの客観的な評価基準の確立が必要。その過程で神経科学的理解など触覚情報の構造が明確になり、触覚情報がどのように脳で処理されるのかも解明されるのではないか。それらの知見が触覚センシング技術をさらに推進することになる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン 2008.6.10 掲載

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　　　　　　　　第81回　　理科離れ深刻：専門細分化、全体像の喪失

若い世代の理科離れが止まらない。七五三と言われているが、小学校では理科が好きな生徒が七割いるのに、中学校では五割、高校生になると三割に減る。教育システムに問題があり、特に大学の教員養成課程が文系に織り込まれたのが原因ではないかと思っていたが、問題の根は深い。他の先進諸国でも理科離れが見られる。

時間的にルーツを遡ると、78年前のスペインの哲学者オルテガの著書「大衆の反逆」にたどり着いた。技術が進み、皆がその恩恵を享受しても、大衆は技術やその根源となった科学に関心を持たない。あたかも文明社会に連れてこられた未開人の様に、成果の利便を体験しても、それが自然にできたものと思い、成果に至る努力や実現した技術の内容を理解しない。したがって自身がさらなる発展に貢献したいとは思わないと述べている。

現在の技術状況はより深刻である。細分化が進み、一般の知識レベルと先端のレベルとの差が増大し、細分化した専門教育も細部をブラックボックスとして行われる部分が多い。高度に発展した技術の先端に、次世代の若者を早く送り込んで能力を発揮させるための方策でもあるが、知識の断片のみで、全体像が伝わりにくい。

78年前に理科離れの構造を推察したオルテガが、さらに、専門家がタコつぼにこもり専門外には無知である傾向にも同書で警告を発している。科学者や技術者が専門の細分化が進んだ結果、専門外の分野については興味や知識が乏しく、文明社会における未開人と同様に無知な大衆にすぎない。しかし、自身がそれに気がつかないことが科学技術の健全な発展を阻害すると論じている。

理科離れの根は深く、高度専門化社会の構造に由来するので解決は容易ではない。しかし、旧来の専門の壁を克服する高い志と広い視野を持った専門家が若い世代に科学の構造や効用を伝えるならば、説得力のある話として若い人達をひきつけられるのではないか。

専門細分化された科学技術に挑戦するには全体像と新鮮な切り口を示す必要がある。それらを分かりやすく話せば、若い人たちの知的好奇心を刺激すると期待できるからだ。
　　　　　　　　　　　
　日経産業新聞　テクノオンライン2008.5.23掲載

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　第80回　微妙なバイオスフィア地球：ミニ地球が示唆する地球生態系のバランス

　小さなガラス球の中に海水や空気と藻、砂利が封じ込まれ、更に小さなエビが数尾と水中の老廃物などを分解するバクテリアとが加わり小さな生態系を形成する。光以外は外部との出入りが遮断された小空間で、エコスフィアと呼ばれる商品である。

適切な温度条件下で、光を当てていればエビと藻との閉じた生態系が維持され、エビは長く生き続ける。しかし、この小空間と言えども微妙なバランスでなりたっているので、光を当てればよいのではなく、当てすぎてもバランスが破壊されてエビは死ぬ。

これよりはるかに大規模なガラス張りの実験空間が米国アリゾナ州の砂漠に建設され、「バイオスフィア２」と呼ばれた。ちなみに「バイオスフィア１」は地球である。いろいろな植物や土壌を持ち込み、男女各4人と家畜となる動物とが農業と牧畜による自給自足の生活を始めた。外部から供給されるのは太陽光のほかには、生活空間の照明などの電力だけである。
物質の出入りは一切なくても、閉じた空間で人間が長く生活できる計画であった。この実験は、宇宙空間に人間が長期間滞在するための基礎データを収集する狙いもあったと言われている。

　しかし、実験は計画通りにいかず中断された。主な理由は酸素の不足である。酸素不足の原因は、当初の計算に入っていなかった土壌中のバクテリアが消費する酸素であったという。バクテリアの生態についての知見が不足していたのであろう。　また、内部に風が吹かないために植物の生育が不十分なことも災いした。

　バイオスフィア２の計画において実験開始後に顕在化した問題は、事前に予測されて対策が立てられたらとも思われるが、それは結果論であって、貴重な実験の成果であった。

　実験結果が示唆するのは、地球（バイオスフィア１）の生態系が深く相互に、しかも複雑にからみあって微妙なバランスを成立させている事実である。今、その微妙なバランスが崩れかけているが、それは実験ではなく、我々の生存がかかっていることを深く認識しなければならない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2008.3.14掲載

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　第79回　センサによる製品変革：　機械が人間に合わせる社会

　社会の中で重要な役割を果たしているにもかかわらず、センサは黒子的存在と見なされていた。それが、商品に新たな価値を創り出すキーコンポーネントとして表舞台に飛び出してきて、ビジネスと技術に変革をもたらしている。

小さな加速度センサを持ったゲーム機が大ヒットした。ゲームの操作器に内蔵されたセンサが、動きを検出し、プレーヤーの行動とその背景にある意図をゲームの画面に映し出す。その仕組みにより人と機械との一体感が高められ、人をゲームに没入させる。巧みなユーザーインターフェース技術である。

別の例を示すと、デジカメやビデオカメラの標準機能となった手ぶれ補正だ。手ぶれを角速度センサで検出し、光学系や画像センサの位置を手ぶれの影響が最小になるように自動制御して手ぶれを補正する。

さらに、デジカメで画像センサの画像から人の顔を認識して、焦点や露出などを顔に最適にする自動認識機能も標準機能となっている。

これらは従来にない新たな価値を持つ製品と評価されて、広く受け入れられた。その理由は、センサとその信号処理技術の働きによる効果が直接人の感性に作用し、人をひきつける機能が実現されたからだ。

手ぶれの補正システムでは、使用者の意図によるカメラの動きと無意識な手ぶれとを識別しなければならない。また、いろいろな背景の中から顔の特徴を利用して顔を認識表示するためには、顔に関する知識を活用した信号処理が不可欠である。これらの技術の完成がセンサの新しい働きを可能とした。

センサは人の五感に対応する。機械が感覚を備えて、人の行動や意図を読み取り、適切な動作をおこなう。その結果、人と機械とのインターフェースにおける情報交流が改善され、交流が自然に感性に訴えるようになった。　別の見方によれば、今までは人が機械の都合に合わせていたところが、逆に機械が人に合わせるようになった。そこにセンサによる変革の大きな意味がある。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞　テクノオンライン　2008.2.5掲載

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　第７８回　食のトレーサビリティ；信頼が基準の行動を

今年を漢字一字で表現すると「偽」だそうで、食品表示の真偽について話題が絶えなかった。食品の産地や製造年月日などの起源を探る意味で「トレーサビリティ」が使用された。

私がこの言葉に出会ったのは全く別の用途で、計測器や測定器の表示する値の信頼性を意味していた。計測は対象量を数値で表すが、その値の起源を国家標準までたどれるという意味であった。
計測の正確さを期するために機器を定期的に校正するが、より正確な基準として上位の計測器や基準器を使用する。その基準値も、より正確な基準を使用して定期的に校正しなければならない。このように、より上位の基準値の根拠を求めて国家標準までたどれる場合、計測値のトレーサビリティが確立しているという。我が国では産業技術総合研究所などで維持管理される国家標準の値が末端の計測器まで校正を介して供給され、計量法などの法律で実施手続きが定められている。したがって、我々は疑うことなくスタンドで給油し、食品の量り売りなどを利用できる。また、国家標準の値も国際比較により計測値の国際的な同等性を保証する仕組みがある。近年量目不足などの不正を耳にしないのは計測値の信頼性がトレーサビリティで保証されるからであろう。

食品の表示について、品質や出自に関するトレーサビリティが確立すれば、現在の問題が解決できるか。数値だけで表せないため品質の比較は困難で、また、比較のための基準確立が容易ではない。有名な老舗で問題が起きて話題となった。そこでは永年にわたり築かれた信頼が基準となっていた。食料自給率が低い我が国においては国際的にトレーサビリティの確立も求められるが、輸入牛肉の例にみられる様に困難がある。

分業社会においては、生産者と消費者との間には、お互いに顔が見えないけれども、製品を通して形成される信頼感があり、それが原点だ。顔が見えないのをいいことに利に走った生産者が最も大切な信頼を失った。ICチップなどによるトレーサビリティの保証や法による規制は手段にすぎない。問題の解決は、結局生産者の倫理と信頼を重視した行動とによらねばならない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞　テクノオンライン2007.12.28掲載　

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　第７７回　電気・電子工学離れ：身近な例から入門を

　若い人たちの物理離れを心配していたら、大学で電気・電子工学の学科に学生が来なくなったという。優秀な学生を集める人気学科であったのに、なぜこうなったのか。

生活のいたるところに電気が作用しているが電気は見えない、空気の様な存在である。電子製品はディジタル化し、中身はブラックボックスで全く見えなくなった。それらが若い人たちを惹き付けなくなったと思われる。

さらにうがった見方がある。電気・電子産業は他の産業と比較すると給料が安かったが、仕事の魅力に惹かれて家庭や趣味を犠牲にして働いた技術者が多かった。そのおかげで日本の電気・電子技術は世界をリードした。ところが先年の不況の際に電機関連企業がリストラに走り、かって骨身を削って働いた中堅たちを見放した。現在はその息子たちが進学する年頃になり、父親達が電気・電子はやめておけと反対するというのである。説得力はあるが、日本以外の先進国でも同様の傾向がみられるので、そうだとは断定できない。

　ロボットなど動く対象を扱う学科は人気があるから、テレビの影響で映像の世界に慣れ、見えないものに興味を惹かれなくなったのが主たる理由であろう。物理離れも同様の理由と考えられる。質点系の力学の様に抽象化が進んだモデルから入るため、身近な現象とかい離して敬遠されるのでないか。

　私の経験では、学生の理解には二つのタイプがある。第一は身近な具体例を理解し、実例を積み上げて一般的知識を構成するタイプである。第二のタイプは逆で、一般則を理解してから、身近な具体例を理解する。「なぜ」と深く考えるのに、どちらのタイプが優れていると一概に言えない。数理科学や見えない現象を理解するには第2のタイプが向いており、力学や電磁気などの教科書の記述は一般則から入るのが多い。しかし、電気・電子工学の教育でも、第一のタイプの存在を考慮して興味を惹く身近な例から入るのはどうか。例えば、新幹線電車のモータがいかなる変化をして、電車が高速化し、かつ省電力化したか、社会に大きな影響を与える革新が目の前で実現しているのを知らせるやりかたがあるのではないか。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞　テクノオンライン2007.12.14掲載

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　第７６回 戦争と先端技術：日本，悲劇を伝える義務

　原爆投下から６２年が過ぎた．巨大な先端技術開発の成果が人類に恐ろしい悲劇をもたらしたことを知る世代が，戦後生まれで悲劇を直接理解しにくい世代に交代しつつある．日本は唯一の被爆国として後世にそれを伝える義務がある．　
　
　１０年ほどほど前に米国スミソニアン国立航空宇宙博物館では，半世紀前，広島に原爆を投下した爆撃機Ｂ29（エノラゲイ）の機体と原爆の被害を示す資料を展示する企画をたてた．しかし，企画は議論の末実現しなかった．

一部の旧軍人達が強く反対したため，展示の規模が大幅に縮小され，広島の災害を示す展示も削除された．その直後に博物館を訪問した私は機体の一部のみが展示され，被害を示す資料が無いのに非常に失望した．　

原爆投下について「しようがないと考えている」との発言が問題視され防衛大臣が辞任したが，この発言が，米国で一体どのように表現され報道されたか．「しようがない」は微妙なニュアンスを含むので，表現の差異に興味を持った．

米国に住む知人によれば，ニューヨークタイムズの直訳は「第２次世界大戦中，日本に対する米国の原爆使用を正当化した発言により防衛相が辞職せざるを得なかった」であった．「しようがない」は，受け身であきらめの気持ちを示すが，米国の報道はより積極的で，原爆投下を肯定する米国人を勇気づけたに違いない．

原爆使用の正当性を主張していたエノラゲイの機長の死去が先日報道された．彼の論拠は原爆で戦争を早く終了させれば，戦争が続くことで犠牲になる多くの人命を救えるというものであった．
しかし，同様の論理で，その後のベトナム戦争や最近の対イラク戦争などでも新開発の技術成果が使用され，多くの一般市民の命を奪っている．新技術の破壊力と環境汚染の大きさや近代の戦争が持つ無差別殺りくの非人間的構造を明らかにし，その悲劇性を後世に伝えなければならない．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2007.11.16掲載


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　第７５回　　　電池充電時間の短縮：　火災などのリスクに配慮を

リチウムイオン二次電池の安全がノートＰＣや携帯電話の発火事故がきっかけで問題になった．また，電池の製造工場において火災事故が起きている．

リチウムイオン電池が普及した理由は体積あるいは質量当たりの蓄積エネルギーの密度が高く，従来の２次電池と比較してコンパクトなエネルギー源だからである．しかし，空間的な密度だけでなく，時間的な密度にも注目する必要がある．

　使う立場からは，充電に時間がかかるのは非効率だから，出来るだけ短時間に充電できることが望ましい．コンパクトなエネルギー源であれば，大電流の放電が可能なことも要求される．したがって，これらの要請はエネルギー貯蔵や放出の時間的密度を高めることを意味する．

電池は電気エネルギーと化学エネルギーとの間の変換により充放電が行われるから，エネルギー変換の空間的密度と時間的密度の両方を同時に高めることが要請されている．
リチウム電池においては充電時に電流に応じた発熱を伴うので，急速充電は空間的，時間的に高密度な発熱を生ずる．従って，充電時間のさらなる短縮は変換されるエネルギーと発熱の時間的密度を高め，爆弾に近づくことになる．何故ならば，発熱が瞬時に蓄積されているエネルギーの解放に繋がるからである．

この状況はリスクの増加を覚悟で利便性を買っていることにならないか．その上，充電は，機器を放置して充電する場合が多く，近くに人が不在のために災害に発展する危険がある．なお，先日の電池工場の火災も充放電試験のプロセスで発生した．

先端技術の開発において，利便性や効率と安全性とを両立させたいが，多くの場合はトレードオフになる．高密度は高効率に寄与するが，自然や人工の災害，環境の破壊のいずれにおいてもリスクを増大する．また，効率を考える上で，空間的な高密度のみにとらわれず，リスクにより深く関わる時間的な密度にも十分留意する必要がある．　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2007.10.23　掲載

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　第７４回　　　先端技術と倫理：知識より技術者の姿勢が重要

　最近生産に携わる技術者の倫理が問われる事件が相次いでいる．　ペットの餌に使用禁止の原料を使用した結果，ペットが死んだ．また，エレベータの構造材料に強度不足の鋼材が使用されていた．結果が生産者の知識で予想されたにもかかわらず，目前の利益を優先したとしか思えない．

　国際的に拡大された分業社会で，消費者には生産者の顔は見えないが，製品を通じて相互の信頼感で両者が結ばれている．分業社会では，生産者と使用者との間に専門知識の差が生じるのはやむを得ない．専門知識は生産者側に偏る．知識の偏りが職業倫理の欠如と結びつくと問題の種となる．

しかも，偏在が進むほどそれを有利に活用しようとする動機になりやすい．しかし専門知識を持たないために不利益や危険をこうむることがあってはならない．それは社会正義である．
専門知識の偏在を利用して不当な利益を得られない様に法や規制などが整備されて正義を守り，分業社会を支えてはいる．だが，生産者の職業倫理に依存するところは大きい．
　
　さて，先端技術が開発，実用化されて社会に導入される場合を考えると，新しい途を切り開くのは優れた専門技術者であろう．したがって，専門知識の偏在は成熟技術の場合の比ではなく，先端的であればあるほど著しく偏る．

しかし先端技術には未知の要素が残るから，それに対して専門家は謙虚でなければならない．いわんや専門技術者が専門知識の偏在を利用して不当な利益を得たり，社会の安全を脅かすようなことがあれば，その技術は社会から拒否されるであろう．

それ故，先端技術に携わる人達には専門を極めて貴重な知識を獲得したとき，技術者の倫理を一層強く意識して欲しい．社会は知識ではなく，技術者の姿勢で先端技術の未来を判断する．
　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞テクノオンライン2007.7.27　掲載

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　第７３回 　復活するか飛行船　７０年の空白がカギ

先日，友人の好意で飛行船に乗った．ツェッペリンＮＴである．子供の頃，絵本でみたツェッペリン号は１００人乗りの大型で豪華，大西洋を横断していた．特に，船室にグランドピアノが置かれていたのが印象的であった．それが事故で失われた結果，交通手段としては飛行機に取って代わられ，飛行船は終わったと思われていた．

それから７０年，新しい技術の進歩を活用して再登場した．ＮＴはニューテクノロジーの意味である．　　
　
船体には新しい材料が使用され，コックピットにはジェット機のようなフライバイワイア技術が使用されている．浮上させる気体は水素ではなく，安全なヘリウムである．また，空気を出入りさせるタンクを持ち，その圧力を加減して船体の浮力を制御する．

飛行機は空に浮くために化石燃料を使用して移動しなければならない．それが高速移動の目的に合うが，離着陸に長い滑走路が必要だ．飛行船の特徴は浮上するための燃料が不要で，移動のためだけに燃料を使用する省エネ性とヘリコプターと同様な垂直離着陸できる点である．

当日上空３００ｍから見た東京の景観は素晴らしかった．ヘリと異なり，推進のためのプロペラが離れているため，静かな上，地上の様子がよく見える．したがって，大都市の生活が身近に感じられるスローな観光であった．同時に，都心にいかに多くのヘリポートが設けられているかが分かった．

遊覧飛行だけではなく，空中で停止するホバリングが可能な特徴を活かして電波の中継などが試みられている．　地震の被災地の調査にも適しているが，ヘリが持つ機動性に勝てるかどうか．

新幹線とジェット機を活用する現代の忙しい旅行とは異なり，間近に景観を楽しみ，ゆったりと空を飛ぶロマンを感じる新しい旅の形が創り出せれば，飛行船は最も快適な移動手段である．
多様な交通システムの中に飛行船が居場所を獲得するには，空港などアクセス環境の充実や航空法の整備など，７０年の空白が埋められなければならない．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2007.6.15 日経産業新聞「Techno online」掲載　　　　　　　　　　　　　　


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　第７２回　大学の研究成果の移転　：オープン化により利用促進を

新しいアイデアや開発の労苦に報いるのに，独占的な権利を認める特許のみがベストなやり方だろうか．問題は時間がかかり，閉鎖的であることだ．

技術開発の競争が国内からグローバルな規模となり，技術の融合が進み，変革のスピードが加速している現在，必要な技術を広く速やかに入手できる体制が望まれる．企業経営者にとって望ましいのは，オープンな市場で必要な時期に，必要な技術を適切なコストで入手できることであろう．

技術開発の成果をデファクト標準として普及させ，開発の成果を大きく拡大する戦略をとる場合には，研究開発の過程をクローズではなく，その標準化を支持するグループ内においてオープン化して支持者を拡大するのが戦略上有利である．

大学と企業との連携においても，背景にある考え方は同様なオープンな研究開発である．大学は新しい知を獲得し，それを構造化して教育を通して共有資産として成果を社会に還元するのが本来のミッションである．したがって，知を広げるオープンな研究開発が向いており，そこに、知を囲い込む閉鎖的な研究開発体制を持ち込むのは大学の本来の機能と両立しにくい．

大学で生み出された研究成果を特許化し，さらに実用化した果実を大学の研究者に還元すると同時に，経営の原資を得るビジネスモデルに基き技術移転機構（ＴＬＯ）が多数設立された．しかし，このモデルが機能し順調に活動しているＴＬＯはごく一部だ．経営に苦心しているところが多く，また，大学に還元された利益も期待ほどではない．理由は特許化して利益を得る過程に時間がかかるからだ．

大学の研究成果をオープンな枠組みで企業に移転し，社会に還元させるとともに，大学がオープンな取引を通じて研究の資金をより早く得られるやり方を構築する必要がある．これが実現すれば，日本の技術開発の競争力は確実に強化されよう．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2007.4.21日経産業新聞「Techno online」掲載

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　　　　　　第７１回　新発見は偶然から：柔軟に実験続けて結実

以前から訪ねたかった京都市にある島津創業記念資料館を見学した．初代および２代目島津源蔵が開発や発明した多数の機器が展示されている．彼らはＸ線装置や蓄電池などを国産化し，その改良や普及に力を注ぐだけでなく，理科教育の実験に役立つ器材を学生の興味をひくように工夫し，様々な機器を開発した．それらにうかがわれる執念とユニークな着想に感心した．

　時代を追った展示の最後にノーベル化学賞に輝いた島津製作所の田中耕一氏の業績が紹介されている．受賞されたソフトレーザー脱離イオン化法の誕生の背景に，試料調合の段階でアセトンの代わりにグリセリンを加えてしまう誤りがあった．　田中氏は高価な試料なので捨てずに実験したところ，結果が良く，タンパク質のような大きな分子の質量を計測し，分析できる世界最初の成果が得られたという．

それで思い出したのは，同じくノーベル化学賞を受賞された筑波大学の白川英樹名誉教授の業績である．プラスチックに電気電導性を与える過程で，実験者が桁違いに多い触媒を誤って加えた試料が，意外に良い結果を示した．実験における誤操作がノーベル賞につながる良い結果を生んだ点で共通する．

科学上の発見をはじめとして，我々が新しい事実を「分かる」と言う過程はどういうことなのか．それがなかなか分からない．

確立された知の領域の周りに，未知の領域があるが，既成概念や科学の枠組みに妨げられて，見えず踏み出せないでいたところ，予測できない誤操作のおかげで，未知の領域に踏み込んでしまった．そこまでは偶然である．そこで柔軟な思考のもとに注意深く実験を繰り返したところが大切な点であろう．

実験をしなければ，幸運の女神が成功をちらりと見せることはない．島津の先覚者達も実験の大切さと楽しさを十分理解していた．
　「世界で永遠に分からないことは，それが「分かる」ということだ」これはアインシュタインの言葉である．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　2007.3.13　日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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第７０回　滑走路誤認事故：潜在的要因分析し再発防止を

１月６日に秋田空港で大韓航空の旅客機が滑走路ではなく，誘導路に誤って着陸した．もし，誘導路に別の航空機や車などが入ってくれば大事故になるところであった．

調べてみると，過去に着陸時に滑走路を誤認した例は多く，大きな事故になった例も少なくない．今回は副操縦士と空港の管制官は，着陸寸前にそれぞれ異常に気が付いたが，時期が遅すぎたので，操縦していた機長に注意をしなかったという．

当時はおひる頃で，小雨だが視界は確保されていた．したがって，直接の原因は，機長の誤認と思いこみと判断される．このように機長のエラーとして済ませるのは簡単だが，それでよいだろうか．木を見て森を見ずではなく，木を見て，さらに森も見る必要があるのではないか．

浅い角度（通常約３°）で進入する場合，上空から俯瞰した場合と異なり，滑走路は遠くに小さく見え，また，空港全体が見渡しにくい．機長は，秋田空港に着陸経験はあったが，当日は風向きの関係で，以前と異なる逆方向からの進入で，それは初めてであった．

逆方向からの進入には電波の誘導がなく，視界のみを頼りにせざるを得なかった．2500ｍの滑走路に並行してほぼ同じ長さの誘導路があれば，浅い角度で遠くから見たときに滑走路と誤認しやすいことが想像される．

地方の空港では，滑走路が１本だけのところがほとんどで，ほぼ同じ長さの誘導路が滑走路に平行に走る配置が多い．したがって，他の空港でも同様な誤認が生ずる潜在的要因がある．さらに，風向きは日常的に変化するから，横風に対する注意も必要で，進入時には注意するべき点が多い．

離着陸数が少ない地方空港でも電波による誘導設備が必要と思われるが，最小限遠距離からの視覚に届く標識や照明の十分な整備が必要であろう．
木を見て，さらに森を見ると，今回の出来事は重要な示唆を与えていると思われてならない．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2007.1.30日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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　　第６９回　脳の研究で人間性への理解が不可欠

脳科学の進歩とともに，聖域と言われた脳の内部状態を探る無侵襲センシング技術が発展した．その成果を利用して，脳磁計で認知症の早期発見と予防とを狙った研究が石川県で進みつつある．比較的高齢化が進んだ同県で，予防型医療社会システム構築を目指して，先端技術開発プロジェクトが産学官連携で進行中だ．

脳磁計は脳が発する微弱な磁気を脳の外で検出し，脳活動の時間的空間的変化を推定する．脳の磁気は地磁気の１０億分の１と言われるほど微弱なので，検出には超伝導現象を利用した超高感度の磁気センサ群と外部から磁気ノイズの侵入を遮断する磁気シールドが必要である．

一方，頭や体に電極をつけたり，薬剤を使用しないので，無侵襲で応答が早く，空間的分解能も高い計測手法である．認知症予防の手がかりを得るには被験者にストレスを与えないで平常な状態で検査して予兆を早期発見しなければならない．

現在，軽度な患者や健常者に依頼して基礎データを収集している段階だ．閉鎖的な地域社会の中では，本人や周囲への配慮が欠かせない．

研究テーマには実験用小動物を対象とする小型脳磁計の開発もあり，成果が得られた．小動物用の脳磁計は，実証的医療研究の中で人に直接適用できない手法には不可欠で，創薬にも貢献する．

脳という最も人間的な部分の病態解析に先端技術がチャレンジするのは，技術と社会との関係として大変好ましい．しかし，人格の尊厳に直接対面するので，研究者には人間性に対する深い理解が要求される．また，「いやし」の解明という野心的な研究も課題の一つであった．しかし，いやしのモデル構築が難しく壁に直面している．

この先端技術研究プロジェクトを通じて人の脳活動の奥深さを考えさせられた．その結果，人に対する優しさが優先されるべきこと，研究者は未踏分野へのある種の謙虚さが必要であることを痛感した．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2007.1.5 日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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第６８回　研究所の老化を防ぐ

　先日，理化学研究所のフロンティア研究システムの２０周年記念講演会があった．　　　同研究システムは理研の研究組織だが，新しい研究領域を探索し，開拓する先端的役割を担う．
いまや理研最大の研究組織である脳科学総合研究センターはフロンティア研究システムから1997年に分離し，成長発展した．

フロンティア研究システムは幾つかの研究プログラムから構成されるが，すべて，任期制研究者からなる時限組織であることが特徴である．そして，時限は最長15年である．
理研の中で任期制研究者が増加しつつあるのは，この組織の運営が理研全体の活性化につながると判断されたからであろう．

　ロシアの科学者カピッツァは研究所には寿命があり，老化を防がねばならないと言った．最初から研究組織の寿命を設定し，任期制研究者を集めた組織は積極的に老化を回避する仕組みである．　
　ただ，研究場所と建物，設備を用意し，それから研究者を集める研究組織がまだまだ多い．研究の目的や領域が決まっている場合は必然的にその形をとる．定年制の研究者がそこに所属し，設備や建物により研究の方向が束縛されると老化の影響は避けられない．多くの大学では，学問の伝統の名の下に研究組織としての老化が進行しがちである．

　人工物である設備や建物の経年的な劣化は防げないが，悪影響を回避するため，劣化を予知し，更新などの手段がある．しかし，研究者集団である研究組織の劣化を予知し，更新し，その影響を避けるのは容易ではない．

　フロンティア研究システムの創始者達は２０年前にこの問題を洞察し，さらに，理研の中に新しい研究の流れを創り出す探索組織を創設した．いま，研究の国際化，多分野の融合化の中で組織活性化の中心であるが，同時にさらなる新領域開拓の成果が期待されている．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2006.11.21 日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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第６７回　劣化の制御

　すべての人工物において劣化は避けられない．多くの場合，劣化が見えず障害や事故が発生することで劣化に気付く．

劣化が安全，安心を向上する上で障害となる．劣化を顕在化して設備や機器の信頼性を評価するモデルとして，故障率の時間的経過を表現するバスタブ形の曲線が知られている．故障率は初期には高く，初期故障期間と呼ぶ．それが過ぎるとバスタブの底の様に故障率が低い偶発故障期間が続く．その後，故障率が再び増加し，寿命あるいは摩耗故障期間と呼ぶ．設計段階においては，動作条件や環境を選び，故障率を下げ，寿命を延ばす対策がなされる．劣化を遅らせる配慮だ．

初期故障は弱点を持つ欠陥品が良品に混入しているために生じる．したがって，出荷前において定格条件より厳しい条件で動作させ，欠陥品の劣化を加速して除去する．その劣化を見やすくし，製品の信頼性が確保する手法である．

しかし，劣化が見えない対象が増加し，障害が目立つようになった．それは人の組織の劣化である．

　３年前に起きた米国東部の大停電は樹木が生長し，高圧線に接触したことが発端だ．生長を監視し，伐採することを委託された組織が機能しなかった．先日の東京の大停電はクレーン船の高圧線への接触が原因．河川上を横断する高圧線があることは知っていたが，次の作業準備に気を取られて事故が起きた．

いずれも組織の初期には正常に機能したのに，時間経過とともに機能が劣化した．

人の組織では，担当の交代などがあり，役割は引継という細いリンクで伝えられるので，機能の劣化が見えず，大問題を引き起こすまで気付かれない．

人の組織の機能劣化は見えず，それを表現するモデルもない．一定期間経過後に組織を全面的に入れ替えることが，事故を防ぐための劣化の制御方法にならざるを得ない．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2006.1013　日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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　　　　　　第６６回　日の目を見た国民車構想：技術の流れを創る

1955年頃，庶民には高嶺の花と思われていた乗用車を国内で安価に生産できるようにしようという通産省（現経済産業省）の国民車構想があった．

当時「日本で米国に対抗して乗用車など作れるはずがない」と，タクシーやハイヤー業界が国会議員に働きかけて，米国乗用車の輸入枠拡大を要求した． これに危機感を持った通産省が国産乗用車育成を考えたのが国民車構想であった．

軽量で安価だが，３〜４人乗りで時速１００キロ以上，１０万キロ以上の走行寿命，価格は２５万円程度．しかも，燃費が時速６０キロで１リットル当たり３０キロは走るというもの．
これらの条件を満たす最優秀の試作車を作ったメーカー１社に補助金と税制の優遇措置を与え，年産２万台以上生産させる案であった．

検討した当時の自動車メーカーは実現不可能とこぞって反対したので，この構想は日の目を見なかった．「自動車に生きた男たち」刀祢舘正久著に紹介された話だ．１社だけが選ばれるという構想が，横並び体質の企業に受け容れられなかったのかも知れない．

現在でも２５万円では自動車を買えない．しかし，この国民車が構想された時期は，大学卒の初任給が１万円程度の時代であったから，現在の価格に換算すれば少なくとも５ないし１０倍となる．

この国民車構想は高い志を持つ自動車技術者をとりこにした．それがきっかけとなり，優れた軽自動車や小型車が続々と開発された．今日，高性能で，低燃費，しかも高信頼度の日本の小型車が米国市場で米乗用車に挑戦している．

半世紀後の現在，国民車構想のレベルが十分に凌駕され，構想は実質的に日の目を見ただけでなく，日本の自動車産業を育て上げた．しかも車は高嶺の花ではなくなった．

構想は役人の作文と言う見方もある．しかし，私は先見性を賞賛されるべきだと思う．技術開発の優れた構想力とは，技術と社会のあるべき関わりを洞察し，時代の常識を越えた高い目標を提示し，新しい技術の流れを創り出す能力と考えている．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2006.9.8　日経産業新聞「テクノオンライン」に掲載

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　　第６５回　　スイス機械式腕時計の復活：　時計のイメージの変化

スイスの時計産業は，日本のクｫーツ時計の影響で，一度壊滅状態になった．しかし，現在世界のリーダーとして復活している．スイス時計協会の資料によると，スイス時計の輸出額は年率10％の伸びで約100億ドル，日本は10分の１の約10億ドルである．

日本製時計の世界シェアはムーブメント（内部の機構）を含めて数量ベースで６割を押さえるが，金額ベースとなるとスイスが７割，日本は１割台である．

この状況を実現したのはスイスの機械式時計の復活である．クォーツより桁違いに時間精度が劣る機械式時計が非常に高価で売られ，世界に浸透しつつある．

時計技術は時刻の正確さが生命と，機械式から電子化によるクォーツ，さらに電波時計と極限まで進んだ．しかし，普及した携帯電話に時計機能がついているためか，装飾品としての腕時計の役割が増し，正確さは重要ではなくなった．また，電子化による生産革新で価格が下がり，一般的普及品のコモディテイ商品になった．

一方，スイス時計はデザインとブランドを重視し，二極化した価格構造のうち美味しい部分を押さえた．電波時計ではほとんど触れないリューズは不要な機能に近いが，機械式の高級腕時計では日常的にいじるリューズをステータスシンボルとして大きくした．

商品化を目標とした先端技術開発では，一つの評価軸に沿って一路邁進していると，その軸が変更されて優位を失う．開発戦略の重要性を思い知らされる．

スイスの時計産業は，多数の企業で生産された部品を集めて組み立てる水平分散型の構造で，デザイン優先と多品種少量生産に対応しやすい．

日本の時計産業は，少数の企業による垂直統合型の生産構造だから，自動化と大量生産に向いている．今後さらなるデザインの強化とブランドイメージの確立が望まれる．

高級機械時計に取り組む場合はオーバーホールや修理に高度な技術者が必要で，その育成が課題だと思うが，そう考えるのは消えてしまった工業製品としての時計のイメージに対する筆者のこだわりであろうか．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞　2006.7.14 掲載

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　　　　第６４回　シニア技術者による新技術開発：　支援する枠組みを

　日本の将来を左右する先端技術開発と言えば，体力気力に恵まれた若い技術者の役割と考えがちだが，少子高齢化時代に入ったわが国では，数が先細りになる若手だけに頼れない．知的好奇心の強い積極的なシニア技術者の力を活用すべきではないか．なぜならば，30代40代中間的年代が今日明日の仕事で忙しく，その先までは手が回りきれないからである．

　技術開発は，それが独創的であるほど失敗の確率が高い．したがって，開発の過程で遭遇する多くの失敗をいかに克服するかが重要だ．若い開発技術者の育成には，挑戦に値する困難なテーマを与え，失敗を繰り返す過程で自ら出口を見出せるように指導する．やがて得られた成功体験が背中を押して失敗を恐れない開発技術者が育つ．「失敗は成功の母」は真理だ．

　一方，シニア技術者は，残された時間を気にするせいか失敗を恐れがち．また，過去の成功体験にこだわり過ぎて失敗の予兆を見逃し，新しい成功にたどり着きにくい．したがって「成功は失敗の母」も正しい．また，変化が早い先端技術分野では，過去の知識や体験が役に立ちにくい．

それではシニア技術者が技術開発に携わる強みは何か．永い間に形成された幅広い人脈が強力な武器となり得る．異分野の知識や体験，あるいは柔軟な発想のアナロジーなどが課題解決の糸口となる．

別の分野では出口が見えているのに，専門の壁に阻まれて見えないことが多い．その専門や固定観念の壁を破るのが幅広い人脈による横断的な情報流通である．シニア技術者が人脈の支援により，所属組織や専門を超えて，横断的で柔軟な思考で問題解決のアイデアや手法にたどり着ける．　

これからの日本の先端技術開発を担うのは，失敗を恐れない若い技術者と横断的な思考で失敗を巧みに回避できるシニア技術者ではないだろうか．そのためにはシニア技術者が活躍できるように研究費などを支援する枠組みが必要である．また，それが人脈形成にも役立つ．
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　日経産業新聞　2006.6.27 掲載

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　　第６３回　マイクロリアクター：卓上の化学プラントに

化学プラントは巨大設備とされてきたが、少量生産の場合は大型装置が不必要なばかりか、無駄を生産する設備となる。

マイクロリアクターは、混合や分離に代表される物質移動、熱の移動、化学反応などを小型チップ内など微細な空間で実現するマイクロ反応器である。　異なる機能を持つリアクタを複数結合するとマイクロ化学プロセスを構成できる。

さらに反応条件を最適に自動制御するためのマイクロセンサやアクチェータなどを埋め込むことにより、オートメーション化されたマイクロ化学プラントが実現する。　これは生産量が少なく付加価値の高い医薬品や香料、色素などの生産に適しているうえ、省資源、省スペースで環境にやさしい。　

　化学プラントの効率は生産量に依存するから、所要の生産量に応じてプラントサイズを変更できれば、高効率の連続的生産を維持できる。　しかし、現在のプラントでは困難なので、稼働効率が低い間欠的生産をするバッチプロセスとなっている。

マイクロ化学プラントならば、同種プラントを複数並列に結合すれば所要な生産規模に対応する連続プロセスができる。　最適化されたパイロットプラントを結合してスケールアップも実現できる。　

　マイクロ化学プラントの研究段階を半導体デバイス技術の発展段階と対比すると、基本デバイスであるトランジスタやダイオードの特性改善に相当する前IC段階とみられる。　成分分析の様に特定用途を狙うシステムが確立されれば、ICの様に集積化されるだろう。

マイクロ空間において反応速度や熱移動の高速性が確認されており、これらはサイズ縮小に由来する重要な特徴と言えよう。

マイクロ空間の現象は基礎科学としての興味があり、その先にサイズがデスクトップ程度のファインケミカルプラントの実現が期待される。さらに先走ると、「コンビナートオンチップ」も視野に入ってくる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　日経産業新聞「Techno Online」2006. 5.19掲載

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　　第６２回　四半世紀かけた革新製法：企業トップの見識にも称賛

　いろいろなプラスチックの中で、ポリカーボネートは高性能な材料として広く使用されている。身近な例ではＤＶＤやＣＤ、車のランプのレンズやカバー、ノートＰＣのケースなど、耐衝撃性、耐熱性、成形性、透明性などを併せ持つプラスチックとして使用される。

このプラスチックの新しい製法を開発した旭化成の技術者達が、平成17年度大河内記念賞を受賞した。従来は毒ガスとして知られたホスゲンや一酸化炭素など、危険な物質を原料とする製法が定着していた。受賞者達は安全で、安定な化学活性の低い二酸化炭素を原料に使い、安全な上に効率が良く、全く新しい製法を開発し、製造プロセスを実用化した。新製法で作られるポリカーボネートは純度、品質に優れており、あらゆる点で従来の製法をしのぐ生産革新を実現した。

　この新製法の開発と実用化には25年と言う長い期間を要した。毒性が強く、活性が強いホスゲンなどに代わり、化学活性の低い二酸化炭素を活性化する困難を克服し、高効率の連続プロセスを開発するなど、幾つかの障壁を乗り越えなければならなかったためである。

それらを成し遂げた受賞者らには、リーダーをはじめ現役を退いた人達も見られた。四半世紀の間、一つの目標に向かって挑戦し続けた技術者たちの執念に全く頭が下がるが、その間、業績の浮き沈みにかかわらず、このプロジェクトを支え続けた企業のトップの見識も称賛されるべきだろう。

　話を聞いて意外に思ったのは、最初に建設された実用化プラントは台湾で、日本国内ではなく、二番目のプラントも台湾とのこと。日本国内が設備過剰気味で、プラント新設の余地がないからとの理由であった。いずれ外国に行きわたり標準化され、国内に戻ってくることになろう。大きな変革となると、実用化が技術以外の要因に左右されるのは避けられない。日本発の新技術が育ち、日本以外で世界に定着する新しい形として成長を見守りたい。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　日経産業新聞「Techno Online」2006. 4.11掲載

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　 　 　　第６１回　学生の物理離れ　敷居を下げる工夫を　　　　　

　敷居が高いとの理由で若い人達に背を向けられていたクラシック音楽だが，風向きが変わってきた．名曲の聞き所を集めたＣＤが幾つかベストセラーになったという．今年はモーツアルトの生誕250周年で，親しみやすい彼の曲を耳にする機会も増えた．愛好者で作る日本モーツアルト協会は，彼の誕生日である１月27日にコンサートを開きお祝いをし，盛況であった．

一方，数式を使う抽象的表現を敷居が高く感じるのか，学生の物理離れに歯止めがかからない．

理科の科目の中では物理よりも生物や化学が選択される傾向がある．
　クラシック音楽復権には携帯電話の普及も関係している．　着信メロディとして多数のクラシック曲のさわりが聞けるので，
それらが若い人達を惹きつけている．

　トリノ冬季オリンピックで荒川静香選手がプッチーニの歌劇「トゥーランドット」のメロディに乗り，見事な演技で金メダルに輝いた．開会式では，イタリア人テナーのパバロッティがこの曲を歌った．同じ曲で栄誉を得られたのは運命的だったと彼女はふり返っている．この曲も着メロとして配信されている．

原曲の全体構成にとらわれず，名曲の聞き所をCDに集めるだけでなく，フィギュァスケートの数分の演技に合うように編曲したり，さらに数十秒の着メロとして曲の魅力を巧みに伝える編曲技術と電子楽器による多彩な表現とがクラシック復権を推進している．確かにクラシック音楽は形を変えて身近になりつつある．
　
昨年はアインシュタインが特殊相対論や光電効果の革新的な論文を出してから丁度100年に当たり，これを記念した国際物理年だった．それを契機に物理学を広く普及させる試みがあったが，身近になったかどうか疑問である．

物理の本質を失わず，しかしながら，伝統的な体系にとらわれず，物理学の面白さや身近な実例を示し，魅力を短くまとめて学生に現象を深く考える楽しさを伝える方法があるのではないだろうか．
物理現象を説明するのに数式を避けるべきだと述べたのは，他ならぬアインシュタインなのだ．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　日経産業新聞「Techno Online」2006. 3. 3掲載

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　　第６０回　携帯が学生証：講義中，OFFを忘れず　　　　　　2006.2.1

　JR東日本がモバイルスイカのサービスを開始した．従来のＩＣカードにかわって携帯電話の端末をかざすだけで自動改札を通ることが出来る．４月から神奈川県のある私立大学が携帯電話とＩＣカードを学生証として採用すると発表した．スイカカードの機能が携帯電話端末に取り込まれるのは予想されたが，学生証に使用するのは意外だった．学生の携帯電話を先生達は敵視していたからである．

講義中の私語は気になる．いきなり外部から飛び込む携帯電話のノイズは集中を妨げ，許せるものではない．　大学教授の友人は「講義中の私語は近頃いくらか減ったが，携帯でメールをやりとりする「指語」が増えた．」と嘆いていた．私語は耳障りでだが，指語は目障りだとのことだ．したがって携帯電話を学生証として皆が所持している状況を想像出来なかった．

携帯電話端末に専用のアプリケーションをダウンロードして登録すれば学生証になる．教室内のカードリーダにかざすと授業への出席が登録される．先生は出席をとる手間が省ける．内蔵カメラがノートの代わりになるかも知れない．学生食堂や自動販売機はキャッシュレスになる．大学に来なくても大学のホ−ムぺージにアクセスすればキャンパス情報が入手できるというから確かに便利である．

近年，要素技術の進歩が著しい電子機器の機能が急激に拡張されて，多機能化する傾向が見られる．ＡＶパソコンや携帯電話が代表的である．とくに携帯電話はデジタルカメラやＩＣカード，音楽プレーヤなどの機能を取り込み利便性が向上し，パーソナルモバイル情報ステーションに進化した．モバイルスイカは情報表示機能を利用して新幹線などの指定席にチケットなしで乗れるようになるだろう．

ただ，便利な多機能が実現された反面，周囲に思わぬ影響が生ずることがある．周囲に対する暖かい配慮を忘れずに，車中の老人優先席の近所や，講義中の教室では携帯電話の電源をオフにする事を忘れないで欲しい．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
日経産業新聞「Techno Online」2006. 2. 7掲載

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