前言 交叉科技改變人類的未來

第1章 交叉時代的來臨 

·都市的Digital Twin——利用虛擬都市探討城市開發

·時間地圖——利用城市街道、開發閑置房屋

·ART（新一代城市交通繫統）——無人駕駛型公共交通工具

·自動代客泊車——改變停車場使用方式

·萬億傳感器社會——管理多達一萬億的傳感器

·ICT區域管理——徹底利用城市的一切空間

·數據公開——數據的廣泛流通是關鍵

·區塊鏈——提高交易效率

·現實世界遊戲——實現“動員人力”的理念

第2章 科技期待度排行榜

·科技期待度排行榜調查概要

第3章 生命科學領域的交叉科技

再生醫療

多種細胞技術轉向臨床階段/ 030

·自體培養細胞膜片——移植到受損部位，促進自我再生/ 030

·功能性人造皮膚——應用於頑固性潰瘍的愈合治療

·神經再生誘導管——促進末梢神經再生

·用iPS細胞治療帕金森病——世上首例臨床試驗已經開始

·iPS 細胞心肌膜片——利用約1億個細胞

·iPS細胞庫項目——存儲廣泛通用的細胞

·Muse細胞——治療腦梗塞和急性心肌梗塞

·用細胞創建立體結構——將細胞團刺入“劍山”並制造血管

合成生物學

制造生物，理解機制

·Minimal Cell ——分裂、增殖的人工生命體

·GPWrite——基因組合成的國際項目取得進展

·長DNA 的合成——在枯草芽孢杆菌中連接DNA片段

·縮小基因組大小——去除生存不必要的序列

·Crispr Cas9 ——促進生物體的合成研究

·TargetAID——無需切斷便可編輯DNA

·PPR——國產的泛用基因組編輯技術

·代謝途徑設計——在試管內再現體內的化學反應

·用脂質雙重膜構成的人工細胞——以乳酸為原料生產乙醇

·微生物設計平臺——美國積極推進其產業化

·硅板上的DNA合成——可以長時間保存的存儲介質

·由微生物生產物質——日本希望通過AI挽回局面

第4章 AI和IoT帶來的技術變革

住宅

提供安全、安心、舒適的服務

·確認木造住宅安全性的服務——通過互聯網掌握地震、水災的受災情況

·IoT 家庭網關——延長住宅的使用壽命

·木造住宅專用地震儀——判定受災程度，預測坍塌可能性

·IoT 住宅專用建材——使用AI聲控成為可能

·空調的AI 故障診斷——ChatBot自動應答

·利用空調提供看護服務——獲取細微的身體變化信息

·智能家居數據庫——制造商的跨行業合作成為可能

·ZEH（零能耗住宅）——安裝先進的能源管理設備

零售業

利用AI改變實體店

·安裝AI攝像頭的商店——通過700個攝像頭掌握商品的變動和顧客的行為

·菜品評分繫統——豬排蓋澆飯的外觀評價

·AI無人便利店——JR的車站實驗店

產品制造

現實與DigitalTwin將改變制造業

·Digital Twin 預測性診斷——在產品狀態圖像上添加實際運轉時的數據

·配件傳感器化——通過表面的電流來測量施加力

·輪胎傳感——非傳感器把握輪胎狀況

·Digital Twin 的PLM 工具——三維設計數據與收集數據的聯合

基礎設施維護

從路面檢查著手，提高維修效率

·道路損傷診斷繫統——從圖像判斷老化程度

服裝

自動量身技術推動低價定制時代的到來

·3D 人體測量儀——訂購適合自己體型的服裝和鞋子

·率預測繫統——AI建議合適的數值和時間

保險

針對每個人的風險繫數量身定制服務

·健康促進型保險——通過IoT掌握用戶的健康行為習慣

·住院概率、住院天數的預測評估模型——通過AI擴大保險承保範圍

·安全駕駛支援服務——根據駕駛員的分數給予保險費用優惠

·事故預防服務——通過可穿戴設備趕走瞌睡

第5章 由AR、VR、數字藝術構成的交叉科技

生活

選擇中意的形態和方式交流

·數字分身——讓分身活動起來

·語音助手——促進聲音AR發展的“聲音代理人”

·遠程呈現（Telexistence）——機器人遙控向實用化發展

醫療

康復與手術導航的應用

·利用VR 的運動康復治療儀——定量把握恢復狀態，制定切實可行計劃

·利用VR\\AR\\MR

 輔助手術——立體展示血管、肌肉、髒器的內部影像

·通過VR

 體驗類似疾病癥狀——理解患者“看世界的方式”

·利用VR

 治療幻肢疼痛——通過訓練減輕幻覺的肢體疼痛

·利用沉浸式VR

 改善空間認知——挑戰腦中風患者的“半側空間忽視”

建築/ 城市

領先一步、展望未來

·利用數字藝術完善建築——辦公室和店鋪裡的常設展示

·用數碼藝術協助城市建設——在公共場所實現豐富的體驗

第6章 自動駕駛與機器人的交叉科技 

公共交通

可持續的後一公裡移動

·自動駕駛的國際性研發

·自動駕駛的深度學習網絡——自動觀察周圍、判斷狀況成為可能

·動態地圖——實時提供三維道路信息

物流

貨車自動駕駛和無人機送貨上門

·貨車隊列行駛——前車司機駕駛，後隊無人駕駛

·無人機送貨上門——助力人口稀疏地區的購物

土木工程

未來的重型機械和工作車輛

·四倍加速器——分析重型機械操作，安裝控制繫統

·除雪車的自動駕駛——使用衛星，輔助駕駛

·LANDLOG——土木工程專用物聯網平臺

·通過AI 實現重型設備自動化——發揮日本的優勢

建築

使用機器人七成以上人工

·Shimz Smart Site ——多個獨立機器人建造大樓

辦公

機器人同事

·RPA——期待流程自動化·辦公室裡的快遞機器人——代替快遞員派送快遞

·辦公室用清掃機器人——可兼用於安保

·分身機器人——協助遠程辦公交流

第7章 保障安全的交叉科技 

安全防御

AI、IoT、自動駕駛、機器人總動員

·馬拉松安保繫統——使用移動攝像機和AI保護運動員和觀眾

·陪跑警察用穿戴式攝像頭——警察的奔跑式實況轉播

·無線電波探測阻斷裝置——惡意無人機通信的阻斷

·無人機探測繫統——300米範圍的探測、跟蹤和拍攝

·用於探測可疑人物的AI圖像識別繫統——從人群中發現可疑人物

·AI 推測人群流量——檢測人群的運動和擁擠狀態

·排隊時間預測——不管是直線還是S形隊形均可正確估算

·自主移動監視機器人——檢測爆炸物和危險物品

·向導機器人——配備AED，顯示操作方法

·保安機器人——通過面部識別發現可疑個體和特定人員

·搭載自主研發LIDAR的自主移動安全機器人——即使在人群中也可移動

·水下聲音海岸監測繫統——防止可疑人員從海上入侵

·港灣監控網絡繫統——使用Deep Learning分析聲音

防御設備

用硬件保護生命安全和重要設施

·撞不壞的Rising Bollard——控制失控車輛，使其無法運行

·家用核避難所——保證爆炸時的密閉性

第8章 展望未來的技術

·商業用無人機——用於航測、農業、外牆調查

·AI專用處理器——邊緣推論，雲端學習

·使用二維碼支付——來自中國的新浪潮

·IoT 工場——收集從前無法獲取的數據，提高生產力

·固態電池——可提升電動汽車性能的創新型電池

·金屬3D

 打印機——打印金屬零件

·協作機器人——不設置安全欄，在旁輔助人類

·量子計算機——IT巨頭競相研究

·免疫檢查點抑制劑——避免癌細胞的免疫逃避機制

·LPWA——傳感器網絡遍布日本全國

·新一代防病毒軟件——通過攻擊者的行為檢測

前言 交叉科技改變人類的未來

回首2018 年，可謂是“逆轉的一年”。這一年裡發生了太多意想不到的災害，在大自然的威力面前，人類的智慧顯得力不從心。意外的集中暴雨，意外的巨型臺風，意外的地震災害，甚至於，“雖然成功預測，但是卻缺乏充足準備”之現實，都出乎人們的意料。像征著人類智慧的科技力量，在面對大自然的挑戰之時，雖然不是全然無力，但不可否認的是，依然顯得手足無措。

與此同時，稍加注意就會發現，從SF 小說(1) 中走出的超越人類大腦的AI（人工智能），以及自動駕駛汽車、飛行汽車、送貨無人機、利用自身組織的再生醫學等，這一類的科技成果，正日益實現其實用性轉化。

大自然的威力帶來的意外破壞，從表面上看是技術未能趕上現實變化，但事實上，正是因為我們人類的想像力還存在局限，將技術上升到實用階段，就依然存在著眾多的發展空間。我們面對大自然時的無能為力，證實了在技術發展這條道路上，還存在著眾多有待解決的課題。雖然如此，我們可以看到事情的另一方面，人類雖然並非全能，所開發的技術卻日益進步，尤其是近年以來，呈現加速度發展之勢，這又是為什麼呢？

其中一個背景就是不同的技術、不同的專業、背景迥異的人群等眾多不同的要素彙聚在一起，產生了新的化學反應，誕生了新的交錯，“交叉型”科技開發應運而生，並且加速發展。戰勝了職業棋手的AI 棋手，實際上

在支撐著自動駕駛技術發展。貌似沒有任何關聯的基礎材料的進化，為量子計算機的發展帶來了戲劇性變化，又潛在性地加速了再生醫學的實用化發展……我們認為，SNS（社交網絡服務）時代的虛擬關繫，超越了現實的時間和空間，加速了交叉科技的發展，為我們的生活帶來了更豐富的內容。

日經BP 社（Nikkei Business Publications）擁有近二百位的科技記者，報道業務涵蓋電子學、機械、半導體、計算機、通信、建築、土木、醫藥技術等領域，長期致力於通過電子媒體和紙質媒體報道的科學技術。日經BP 社舉全社之力編撰的、通俗易懂的《100 項技術》繫列，如今已經進入第三個年頭。較之前面兩期，這一本內容更加充實。本書不但加入了預測技術未來發展路徑的時間表，而且增加了由日經BP 社調查得出的“技術期待度排行榜”，提示了不同技術間交叉領域的分類，介紹了各個專業領域領軍人物的寄語，在簡單易懂地呈現未來技術方面，做出了新的努力。

2018 年10 月1 日，京都大學的本庶佑教授因在癌癥免疫治療方面所做出的貢獻而被授予諾貝爾生理學或醫學獎，關於這一成果，本書亦有介紹。

本書的編纂人員衷心希望這本書能夠超越人群、領域和國家的界限，為所有致力於加速交叉型技術創新的朋友們貢獻一份力量。

日經BP 社 首席執行委員 技術媒體總局長

寺山正一