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1 農林水産省と経済産業省の連携による 次世代バイオ農業戦略(仮称) の策定の方向性 生物機能の高度活用による新たな農業と新産業の創出 平成29年６月２日 農林水産省 農林水産技術会議事務局 経済産業省 産 業 技 術 環 境 局 経済産業省 商 務 情 報 政 策 局

2 内容 1. 情勢 背景 2. 4 つの目標 1) 種苗開発における国際競争力の強化 2) 種苗開発を起点としたフードバリューチェーンの構築 3) 食のヘルスケア産業の創出 振興 4) 革新的バイオ製品による新産業創出 市場拡大 ( バイオ マテリアル革命 ) 3. 4 つの目標 達成に向けた 4 つの戦略的取組 の方向性 4. まとめ

3 1-1 育種 品種改良 に関する技術革新 ゲノム情報を利用した育種が実用化 育種期間を短縮 有用形質のみを導入 生物情報ビッグデータとAI技術の活用により 画期的な品種の開発が可能に ゲノム編集技術により 遺伝子の狙った箇所を書き換え 精密な育種が可能 １ ゲノム情報を利用したＤＮＡマーカー育種 で作出された実用品種 機能性成分を多く含み食味も優れる野菜品種 タキイ種苗が ファ イト リ ッ チ シリーズ として 15品種を販売 ３ ゲノム編集技術の登場 ゲノム編集技術は 特別な はさみ で遺伝子の狙った 箇所を切断し 変異を起こす技術 放射線育種と異なり 精密な育種が可能 従来の遺伝子組換えと異なり 外来遺伝子を残さない ことができる ２ 生物情報ビッグデータとAI技術の活用 修復される時にエラーが起こると DNA解読技術の革新により 膨大なゲノム情報が蓄積 AI技術が実用レベルに AI技術を利用した育種技術 ゲノミックセレクション ゲノム編集の基本原理 DNA多型データ 予測モデル 選抜対象集団 選抜個体 機械学習でゲノム情報 形質データから遺伝的能力を予測 優良個体の効率的選抜 複数遺伝子が関わる形質の改良が可能 高日持ち性トマト 高日持ち性トマト 単為結果トマト 天然毒素のないジャガイ モ 天然毒素のないジャガイモ ゲノム編集を利用した品種開発が進行中 超多収イネ 1

4 1-2 種苗開発への民間参入促進 世界の種子企業の動向 農業競争力強化のため 民間参入を促進 世界の大手種子企業は 再編により資本力 研究開発力等を強化 また バイ テク農作物を開発 バイオインフォマティクス企業と連携しゲノム育種を推進 １ 農業競争力強化のための種苗開発への 民間参入の促進 農業競争力強化プログラム 関連法の制定 種苗開発 への民間 事業者の 参入促進 良質で 低廉な 種苗の 供給 ３ 世界の大手種子企業の動向 世界大手種子企業各社はゲノム編集作物を開発中 モンサント デュポンは基本特許保有者と提携 BROAD研の勝利 カリフォルニア大が上訴 投資 ２ 世界的な種子業界の再編 エディタス メディスン クリスパー セラピュー ティック モンサント 世界の主要な種苗会社の再編の動き ジュノ セラピュー ティクス ベンチャー 基本特許３ カリフォルニア大 /ウィーン大 BROAD研/MIT Google 基本特許２ 特許係争 基本特許１ ヴィリニュス大 クロス ライセンス カリブー バイオサイエ ンシズ インテリア セラピュー ティック バイエル 医療関係 バーテックス 農業関係 ノバルティス デュポン ワキシーコーン開発 リジェネロン 情報協力 SIP 新たな育種体系の確立 １系 モンサント シンジェンタが イスラエルのバイオイン フォマティクス企業と連携し ゲノム育種を推進 2

5 1-3 食による健康長寿社会実現への期待 健康食品の市場規模は毎年拡大 平成２７年度から 機能性表示食品制度が開 始 公表された機能性表示食品約９００件のうち 生鮮食品はわずか８件 日本食の健康維持 増進効果が指摘されているが 科学的エビデンスが不足 ２ 機能性表示食品制度の導入 １ 健康食品の市場規模の拡大 億円 健康食品市場規模の推移 平成27年4月から機能性表示食品制度が開始 見込 2017 (予測) 出典 矢野経済研究所プレスリリース 健康食品市場に関する調査 を実施 2017年 を基にグラフを作成 ３ 食品の健康維持 増進効果に関する科 学的エビデンス 論文数 日本食 130論文 地中海食 2042論文 PubMedでの検索結果 2013年6月19日 出典 日本人の長寿を支える 健康な食事 のあり方に関する研究 H における東京大学 佐々木敏教授資料より 出典 消費者庁パンフレット 機能性表示食品 って何 平成29年5月24日時点の機能性表示食品の公表 件数は925件 うち 生鮮食品はわずか8件 温州みかん めめはな茶 β-クリプトキ サンチン 骨代謝のはた らきを助ける メチル化カテ キン 目鼻の不快 感を緩和 3

6 1-4 バイオ経済の拡大と世界の動向 OECDが バイオ経済 の考え方を提唱 2030年に約1.6兆ドルに拡大すると予測 米国ＩＴ企業等がバイオベンチャーに積極的に投資 １ OECDが バイオ経済 の拡大を予測 ２ ｸﾞｰｸﾞﾙ ﾏｲｸﾛｿﾌﾄ等がﾊﾞｲｵﾍﾞﾝﾁｬｰに投資 OECDの２０３０年バイオ経済市場予測は約1.6兆ド ル うち 工業分野は39 農業分野は36 米 EU 独 英等はバイオ経済に関する戦略を策定 世界バイオ市場 約1.6兆ドル 2030年 健康 25 工業 39 OECD報告書 2009年 The Biotechnology to 2030 農業 36 OECDの予測 1-5 情勢 背景のまとめ 農業とバイオに関する戦略の策定 ① ② ③ ④ ⑤ バイオ分野の技術革新 農業競争力強化のための民間参入促進 世界の大手種子企業の動向 健康長寿社会実現への期待 バイオ経済の拡大と各国の取組 農業とバイオテクノロジーに関する 戦略を取りまとめ 政府 民間企 業 生産者 研究機関 大学等が協 働して 新たな農業と新産業の創出 を図ることが必要 4

7 1-6 農林水産分野のバイオ技術利用における日本の強み 弱み 日本のイネ等のゲノム研究 ゲノム育種の水準は世界トップレベル トマト等のゲノム編集農水産物の開発が進行 健康関連市場の急速な拡大 アジアにおける食市場の拡大で 日本の農林水産物の市場開拓 拡大の機会 バリューチェーンの構築が不十分 育種等の研究開発において消費者 実需者のニーズを的確に捉えきれていない 弱み (W) 強み (S) 生産から消費までのバリューチェーンの構築が不十分 育種 栽培 日本の農家が高品質な農作物を生産 技術 流通加工技術の研究開発がバラバラに行われ 消費者 実需 イネ等のゲノム情報の蓄積 ゲノム育種は世界トップレベル イネ トマト ジャガイモ マグロ等のゲノム編集農水産物の研究開 者のニーズを的確に捉えきれていない 規模の小さな生産法人 食品企業が多く 研究開発投資 研究人材 発が進展 が少ない 豊富な植物遺伝資源 世界5位 や育種素材を保有 我が国独自の遺伝子組換えカイコを用いた有用物質生産技術 大規模コホート研究が不十分 健康増進 維持効果の評価が不足 日本食のエビデンスが少ない AI人材 バイオインフォマティシャンの不足 高品質な農作物 育種素材 機会 (O) 生体情報の蓄積 新たな育種技術 生産者 生産法人 生産者団体 流通加工業 中食 外食産業 消 費 者 多様なニーズ バリューチェーンの構築 脅威 (T) 世界の大手種子企業が 再編により研究開発力 マーケティング 健康関連市場の急速な拡大 アジアにおける食市場の拡大 農業競争力強化プログラム関連法等による民間事業者の参入促 力を強化 世界の大手種子企業がゲノム編集農作物の商業栽培を計画 国 進 生物情報ビッグデータの蓄積とゲノム編集技術の登場 新たな育 際機関との共同育種プログラムや 基本技術の開発者と特許に 関する提携の動き 種技術の確立による高付加価値農作物の生産 流通の可能性 欧米を中心に野菜 果樹の国際プロジェクトが複数進行している が日本の貢献は弱い 国内では 遺伝子組換え農作物等に対する受容性が低い ゲノム編集に対する規制 管理が定まっていない 科学的根拠に乏しい いわゆる 健康食品 の氾濫 国産農産物の輸出力強化 機能性農産物 食品開発 5

8 2-1 ４つの目標 目指すべき方向 生物機能の高度活用による新たな農業と新産業の創出の ４つの目標 農業改革 目標１ 種苗開発における国際競争力の強化 バイオ技術の活用と民間の参入促進により 我が国の種苗開発体制を抜本的に強化 目標２ 種苗開発を起点としたフードバリューチェーンの構築 消費者 実需者ニーズにあったマーケットインの発想に基づく 育種 種苗開発 栽培技術開発 流通加工技術開発を推進 もって 生産者の所得向上につなげる 新産業創出 目標３ 食のヘルスケア産業の創出 振興 農林水産物の健康維持 増進効果の評価技術の開発 機能性農林水産物 食品の開発 等により 食のヘルスケア産業 を創出 振興 ﾊﾞﾘｭｰﾁｪｰﾝの構築 農林水産物の高付加価値化により 生産者の所得を安定 向上 健康寿命の延伸 増大する医療費の抑制に貢献 (平成27年度の医療費 約42兆円) 目標４ 革新的ﾊﾞｲｵ製品による新産業創出 市場拡大 ﾊﾞｲｵ ﾏﾃﾘｱﾙ革命 生物機能の活用により 炭素循環型産業システムの構築 革新的バイオ素材による 経済成長を実現 6

9 2-2 目標１: 種苗開発における国際競争力の強化 世界の平均気温は今後の1世紀で最大5 近く上昇 人口は2050年には97億人に達する見込み 穀物生産は伸びるものの需要に追い付かず 世界的な食料需給は逼迫する可能性 地球規模の気候変動や爆発的な世界人口増加に日本の育種技術で対応し 世界をリードすべき 新たな緑の革命 世界の地上気温の経年変化 年平均 1950年から2100年までの 気温変化 観測と予測 世界人口の推計 穀物需給の推移と見通し 生産量 消費量 期末在庫率 出典 IPCC 第5次評価報告書 2013 出典 総務省 平成25年度版 情報通信白書 出典 農水省 海外食料需給レポート2015 対応方向 ＤＮＡマーカー等を駆使した干ばつに強い作物の開発 低リン酸 低窒素等不良な土壌条件下でも健全に生育する作物の開発 高温による不稔を回避する早朝に開花する作物の開発 稲のいもち病や大豆のさび病といった世界的に広がりを見せている重要病害の抵抗性品種の開発 緑の革命 は多収性品種の導入と多施肥による食料増産を実現した 今般は 効率よく肥料成分を活用できる品種の導入により 環境と経済性に配慮しつつ世界的な 気候変動に対応した食料安定供給を図る 新たな緑の革命 を実現 7

10 2-3 目標２: 種苗開発を起点としたﾌｰﾄﾞﾊﾞﾘｭｰﾁｪｰﾝの構築 農産物の実需の過半が加工 業務用となるなど 生活様式 嗜好や流通 消費構造の変 化により 消費者 実需者のニーズが変化 多様化 バリューチェーンの構築が不十分な ため ニーズのミスマッチや廃棄ロスが発生 生産者に価値を十分還元できていない マーケットインの発想に基づく 品種改良と連動した流通加工技術の開発等により 情 報 と モノ の両面から フードバリューチェーンの構築を支えることが必要 AI IoTによる 情報 のバリューチェーンの構築 モノ のバリューチェーン 中食 外食 種苗 開発 従来育種 スマート育種等 農作物生産 流通加工 小売り 栽培 施肥技術 スマート農業技術等 海外輸出 高品質 定コスト加工技術 品質保持技術 貯蔵 包装 殺菌 鮮度評価技術 成分管理技術等 消費者 消費者 実需者のニー ズに基づいて技術開 発課題を明確化 マーケットインの発想に基づき 品種改良等と連動した流通加工技術の開発を実施 品質保持期間の長期化等により 加工 業務向けの定時 定量 高品質 定品質 の出荷等が 可能となり 生産者の所得を安定 向上させるとともに 廃棄物ロスの低減等が可能になる 8

11 2-4 目標３: 食のヘルスケア産業の創出 振興 国民の健康長寿への関心の高まりから 保健機能食品等へのニーズが拡大 農林水産物が有する健康機能性 栄養機能性等をいかし 農林水産物を食事として摂取すること で 国民の健康の維持 増進を図ることが可能 食のヘルスケア産業 を創出 振興し 健康寿命の延伸と医療費の抑制に貢献 食のヘルスケア産業 社会 経済的な背景 動向 １ 高齢化に伴う健康長寿 ニーズの高まり 現在 健康食品 サプリメント市 場は約1.5兆円と推定されている が 潜在ポテンシャルは現在の2 倍以上との予測あり 2012年 株 インテージ社調査 ２ 食品の機能性表示制度 が開始 平成29年5月24日時点の機能性 表示食品の公表件数は925件 ３ 増え続ける医療費問題へ の対応 医療費増大は2025年度には約 60兆円に達する見込み 医科の 医療費 約29.3兆円 のうち 3分 の1は生活習慣病関連 公的保 険外の健康管理サービス等の創 出により 医療費の抑制が必要 生産者 食品製造業 食関連ｻｰﾋﾞｽ (機能性作物生産) (機能性保持加工) 配食 栄養指導等 新たなシーズの開発 ヒト への効能確認 健康 未病状態の見える化 食事 機能性農林水産物 食品の開発 SIP 玄米 γ-オリザノール 柑橘 ノビレチン 健診 オリーブ マスリン酸 データベース 構築 血液 他 ビックデータ 解析 ヒト介入試験で実証 自分の健康を維持す るために自分で食や 食生活をデザインする 新たなシステム 長期間 追跡調査 軽度の 不調 未病 病気 健康 をチェックする 指標を選定 血液 尿中 ストレスマーカー マーカー 遺伝子発現 腸内細菌 メタボローム 解析 唾液 涙液内生理活性 睡眠の質 物質 mirna解析 認知機能 アミノ酸インデックス 活動量 など 大規模コホート研究 期待される効果 未病検診ｻｰﾋﾞｽ ﾍﾙｽﾁｪｯｸ機器 未病検診技術の確立 健康 体格 融合 国 民 未病バイオマーカーの探索 開発 国民の健康の増進 健康寿命の延 伸 超高齢社会におけるQOL向上 医療費の抑制 国産農産物の付加価値向上 注 未病とは 健康と病気を 二分論 の概念で捉えるのではなく 心身の状態は健康と病気の間を連続的 に変化するものとして捉え この全ての変化の過程を表す概念 9

12 2-5 目標４: 革新的バイオ製品による新産業創出 市場拡大 バイオ マテリアル革命 生物の優れた機能を活用し バイオプロセスによる革新的な製品を開発 生産 工業分野 エネルギー 環境分野 農林水産分野の産業システムを改革 炭素循環型産業システム 革新的バイオ素材による経済成長等を実現 スマートセルインダストリーの鮮明な図を挿入 10

13 ３-1. ４つの目標 達成に向けた ４つの戦略的取組 の方向性(概要) 戦略的取組１ 研究開発システムの改革と戦略的な研究開発の推進 ４つの目標 達成のための研究開発プロジェクト等の推進 ｽﾏｰﾄ育種ｼｽﾃﾑ の開発 構築 農林水産物の健康増進 維持効果の評価技術の開発等 ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ ﾏﾈｰｼﾞｬｰ(PM)の導入等により 農水省の研究への民間企業の中核的参加を促進 知 の集積と活用の場 の加速化等による オープンイノベーションを推進するプ ラットフォームの形成 遺伝資源 生物素材 生物情報 バイオ技術等の民間への提供体制の構築 等 戦略的取組２ 産業化 事業化促進のための環境整備と支援 社会実装直結型の育種や情報共有 マッチングの推進等による 種苗開発への民間企業の 参入促進 我が国の種苗開発体制の強化 農林水産物 食品に適した健康維持 増進効果の評価方法について検討が必要 ゲノム編集技術利用に関するルールの明確化 規制上の取扱に関する国際的調和の推進 長期を要するバイオ分野の研究開発について民間投資支援策やベンチャー支援の検討 等 戦略的取組３ 国民 社会とのコミュニケーション等を通じた国民理解の浸透 バイオテクノロジーの利用等に関し 国民との双方向コミュニケーションの強化 科学的根拠に基づく規制の実施 安全に関するガバナンスの強化 等 戦略的取組４ 知的財産の適切な管理 活用 知財の管理 活用におけるオープンとクローズの的確な使い分け 研究開発段階からの戦略的な知財マネジメントの計画 実施 等 11

14 ３-２ ４つの戦略的取組 に基づく施策の方向 案 ① スマート育種システム の開発 構築 民間事業者の種苗開発参入促進等のため スマート育種システム を開発 構 築し 遺伝資源 育種素材 生物 環境情報 育種技術 育種サービスを提供 遺伝資源の確保 スマート育種システムの活用による 品種開発の加速化 育種データベース 海外遺伝資源 育種素材 実験系統群等 消費者 実需者等 育種ビッグデータの整備 データベース化 スマート育種システム ゲノム情報等のオミクスデータ 形質評価データ 気温 日照等の栽培環境 データ 従来の育種法では作出困難な優良形質を 持つ育種素材 品種の開発 ニーズ 民間事業者等への 育種ビッグデータ 育種 技術 育種素材等の提供 育種素材 品種 開発サービス 民間 公設試 連携 支援 国研 大学 DNAマーカー 育種母本等 育種技術による実証 育種基盤技術の開発等 ゲノミックセレクションの高度化 ゲノム編集技術等 新育種 技術の開発 品種開発 AI, 機械学習等による ビッグデータ解析 遺伝子や交配親の 最適な組合わせ ゲノミックセレクションやゲノム編集 技術等により 遺伝子単離や DNAマーカーや育種母本の開発 を実施 12

15 ３-２ ４つの戦略的取組 に基づく施策の方向 案 ② 農林水産物の健康維持 増進効果の測定 評価技術の開発等 農林水産物の健康維持 増進効果の評価技術の開発 機能性農林水産物の開 発等を実施 簡便で精度の高い健康状態チェックシステムを開発 関心のある自治体などと協働して 機能性農産物を組み合わせた食品 食事を 提案できるシステムを構築 健康維持農産物 食品の開発 製造 食改善支援サービス 生産者 産地 食材の提供 食改善支援サービス業 (配食 栄養指導等) 食料の提供 契約 食品製造業 連携 健康診断サービス 連携 健康診断 栄養状態評価 関心のある自治体等 セルフ フードプラン ニングシステム 機能性表示みかん β-クリプト キサンチン 機能性表示緑茶 メチル化カテキン 機能性の高い農林水産物 栄 養価の高い農林水産物等を開発 先行開発例 高リコピン 高日持ち性 高機能トマト 筑波大 低アレルゲン性卵 産総研, 農研機構 睡眠の質等を 正確に測定 機能性表示飲料 個人の健康の状態を評価するた めの新たなシステムの開発 健康 軽度不調生体マーカー 睡眠の 質 身体機能 代謝機能 ストレス 腸内環境 認知機能等 計測デバイ ス開発 大規模コホート等ヒト試験による実証 センシングサービス提供 フィード バック ビッグデータ データベース 健康維持 増進のための新た な食生活指針の開発 農産物 食品に特化した健康維持 増 進効果の評価プロトコール確立 健康を維持 増進する機能性農林水産 物 食品の開発 日本食 丸ごと農産 物のエビデンス獲得 健康維持 増進のための食生活指針 i-フードガイド の確立 13

16 ３-２ ４つの戦略的取組 に基づく施策の方向 案 ③ 生物資源ﾃﾞｰﾀﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ の構築と 自動合成ﾌｧｳﾝﾄﾞﾘ の確立 技術基盤の整備 公的機関が保有する生物資源について その機能情報 ゲノム配列などマルチオミックス情報 を 分析 協調領域としてビッグデータ化 生物の物質生産機能をＡＩ解析し ゲノムレベルでデザインする自動合成ファウンドリ 生物機能設 計 自動細胞作製システム を確立 14

17 4. まとめ ( 今後の予定 ) 農林水産省 経済産業省が連携して さらに 次世代バイオ農業戦略 ( 仮称 ) の検討を深める 関係機関 企業等からのヒアリングの実施を検討 一部の関係府省との意見交換の開始を検討 総合科学技術 イノベーション会議と情報共有し 政府全体のバイオに関する戦略の検討に反映 アジア最大のバイオビジネスイベント Bio Japan 2017 において 紹介予定 15