ノーベル賞・吉野彰さん「基礎と応用、両輪が重要」
2019年のノーベル化学賞の受賞が決まった旭化成の吉野彰名誉フェローが9日夜、日本経済新聞のインタビューに応じた。日本の科学技術力、イノベーション力の底上げのためには、基礎と応用の両輪をバランスよく進めていく必要性を強調した。
――日本の科学技術力、イノベーション力が落ちているといわれて久しいですが、どうすべきですか。
「日本の大学の研究は曲がり角にきている。企業の研究も以前とは違うようになってきた。基礎研究は10個に1個当たればいい。現状は無駄な部分だけを取り上げられて予算をカットされる。無駄なことをいっぱいしないと新しいことは生まれてこない。自分の好奇心に基づき、何に使えるかは別にして、新しい現象を一生懸命見つけることが必要。もう1つは逆で、本当に役に立つ研究。これを実現するためにこういう研究をやらないといけないという。企業でも大学でも同じだ。この2つがきれいに両輪として動いていくのが理想的な姿だ」
――記者会見で日本の産業について「（消費者に近い）川下が弱い」と指摘していました。以前、電池の学会にメーカーが来ていないことを危惧されていました。
「確かにそういう傾向がある。ただ、電池そのものは川下じゃなくて川中にあたる。電池業界だけじゃなくて、世界全体の産業変化として、川中がなくなってきた。川下と川上がダイレクトにつながるのが成功パターンになっている。川中に相当する部分の元気がなくなってくるのはしょうがない。自分が川中に来たなと思ったら、川上に行くか、徹底的に川下に行く必要がある。川下は（米グーグルやアップルなどの）GAFAの世界だから手ごわいとは思うが、（日本も）ちゃんとやっていかないといけない」
――リチウムイオン電池はかつては日本が高いシェアを持っていたが、今は中国や韓国が台頭しています。どうやって対抗すればいいですか。
「リチウムイオン電池そのものをみればおっしゃる通りだ。携帯電話やパソコンなどは以前は日本が強かった。それに搭載する電池を日本で作るのは合理的だった。携帯やパソコンが海外シフトした。日本のメーカーが残っていたとしても中国で作っている。それに搭載する電池をわざわざ日本で作るのはおかしいから、しょうがない。リチウムイオン電池に使われているセパレーター、正極、負極などはまだまだ健闘している。中身さえおさえておけばいいというのは、1つの割り切りだ。ただ、川下も押さえられるのが理想ではあるが」
――旭化成は電池メーカーじゃないのにどうしてリチウムイオン電池を開発できたのでしょうか。
「逆に私が電池メーカーの研究者だったら、リチウムイオン電池を開発していなかった。理由は開発の過程の中で随所に材料そのものを自分で見つけていく必要があったから」
ノーベル化学賞に旭化成・吉野彰氏ら リチウムイオン電池開発
スウェーデン王立科学アカデミーは9日、2019年のノーベル化学賞を、旭化成の吉野彰名誉フェロー（71）、米テキサス大学のジョン・グッドイナフ教授（97）、米ニューヨーク州立大学のマイケル・スタンリー・ウィッティンガム卓越教授（77）に授与すると発表した。スマートフォンや電気自動車（EV）に搭載するリチウムイオン電池の開発で主導的な役割を果たした。世界の人々の生活を変え、ITをはじめ産業の発展に貢献した業績が評価された。
日本のノーベル賞受賞は18年の京都大学の本庶佑特別教授に続き27人目（米国籍を含む）。化学賞の受賞は10年の根岸英一氏、鈴木章氏に続き計8人となった。企業所属の研究者では02年の田中耕一氏以来となる。
授賞理由は「リチウムイオン電池の開発」。小型・軽量で高出力の蓄電池が実現したことで、スマホなどIT機器やEVの普及を可能にし、太陽光発電など再生可能エネルギーの導入拡大にもつながると期待している。
同日、旭化成で記者会見した吉野氏は「リチウムイオン電池が受賞対象になったことをうれしく思う。いろいろな分野の若い研究者ががんばっている。そういう人の励みになると思っている」と語った。
ウィッティンガム氏がリチウムイオンを使った蓄電池の基本原理を突き止めた。これを踏まえて、グッドイナフ氏は英オックスフォード大学在籍時代の1970年代後半にリチウムイオン電池の正極の開発に取り組んだ。コバルト酸リチウムと呼ぶ材料が優れた特性を備えることを見いだし、80年に発表した。
この成果を生かし、リチウムイオン電池の「原型」を作ったのが吉野氏だ。グッドイナフ氏らが開発した正極の対になる負極として、炭素材料を採用することを考案。正極と負極を隔ててショートするのを防ぐセパレーターなどを含め、電池の基本構造を確立して85年に特許を出願した。
91年にソニーが世界に先駆けて商品化した。ノート型パソコンや携帯電話などに採用され、同社の看板として一時代を築いた。
リチウムイオン電池は世界中の人の生活を大きく変えた。とくに携帯電話はインフラの整っていない途上国にも普及し、インターネットの発展とあいまって世界の通信環境を変えた。
自動車業界も一変させた。ハイブリッド車だけでなくEVが登場。国際的な環境対応の流れもあり、需要が伸びている。パナソニックが世界大手と位置づけられるほか、旭化成や東レなど材料分野でも日本企業が重要な役目を担っている。
電池の性能向上に伴い、発電量が安定しにくい太陽光発電などの電気を蓄電しておき、需要に合わせて利用できるようになった。再生可能エネルギーの普及を促す役割が期待されている。
市場投入から四半世紀が経過したいまも総合的な性能でリチウムイオン電池を上回る電池は登場しておらず、需要は伸びている。調査会社の富士経済（東京・中央）の予測では、22年のリチウムイオン電池の世界市場は17年比2.3倍の7兆3900億円にも達するという。
吉野氏は同日、日本経済新聞のインタビューに「無駄なことをいっぱいしないと新しいことは生まれてこない。自分の好奇心に基づいて新しい現象を見つけることを一生懸命やることが必要」と強調した。
授賞式は12月10日にストックホルムで開く。賞金は900万スウェーデンクローナ（約9700万円）で、3氏が分け合う。
旭化成名誉フェロー 吉野彰氏 「歴史を自分でたどり近未来を予測」
若者と考える未来 大志をつなぐ
日本経済新聞社は11月5日、東京学芸大学付属高等学校（東京・世田谷）で「自分で仮説を立ててみよう」をテーマに特別授業を開催しました。リチウムイオン電池を発明した吉野彰・旭化成名誉フェローが研究課題の克服への苦闘を語ったほか、イノベーションを起こす発想法なども示してくれました。聞き手役を木村恭子編集委員が務めました。学生からは活発に手が挙がり、質疑も盛り上がりました。
《今回のテーマ》自分で仮説を立ててみよう
聞き手（木村恭子編集委員） 皆さんがお持ちのスマートフォン（スマホ）の中にリチウムイオン電池が入っているのはご存じですか。今日はこの電池を発明した吉野彰先生とお話を一緒にさせていただきます。まずは先生、どんな学生でしたか。
吉野氏 小学生のとき、担任の先生にファラデーの『ロウソクの科学』という本を勧められました。自然現象をわかりやすく説明した名著で、理系を選んだ原点です。高校に入ってからも化学だけは負けないぞ、という気持ちはありました。
遺跡発掘は化学に通じる
聞き手 京大工学部に進まれて、遺跡の発掘もなさっていたとか。
吉野氏 当時、工学部で最先端の石油化学教室に入ったものですから、逆に一番古いところに入るのがおもしろいかなと。それで考古学サークルを選びました。
聞き手 とんがってますね（笑）。ご自分の人生の中では大学時代はどんな時期だったのでしょうか。
吉野氏 振り返ると、2つの意味で役立ったと思います。1つは考古学とは歴史ですよね。10年後を予測しなさいと言われて、現在から見ようとします。それだと、混乱するだけで全く見えてきません。しかし、20年、30年前の歴史を自分でもう一回、たどってみる。そうすると、なぜ今、こんな状況になっているのかがわかりますよね。その延長線上で何か未来が見えてくるはずです。
もう一つは「トレンチ」という発掘手法が化学に通じているのです。発掘ではむやみに掘ると、遺跡を壊してしまう。例えば、100メートル四方の遺跡があったとしたら、縦横4本ぐらい、幅1メートルほどの溝を試掘します。そうすると、何かにぶち当たるわけです。それをつないで全体像を理解した上で全面的に掘るのが、トレンチです。仮説を立てて、検証する研究開発そのものです。
モノをつくって、世に広めたい
京大では考古学サークルに所属し、遺跡発掘に携わった（1966年、前列左から3人目が吉野氏）
聞き手 大学の研究室に残る選択肢もあったわけですが、なぜ旭化成に入られたのですか。
吉野氏 やはりモノをつくって、それを世の中に広めたいなというので、企業を選びました。
聞き手 1981年にリチウムイオン電池の発明につながる研究をされましたが、その前に幾つか失敗されたそうですが。
吉野氏 イノベーションを起こすには、研究開発で何か新しいものを見いださないといけないですよね。普通、研究テーマを決めて2年ほど探索して、見込みがあれば、もう2年続けましょうと。ダメなら別のテーマを探すことになります。
聞き手 2年間で見通しをつけることが必要なんですね。
吉野氏 そうです。結果としてリチウムイオン電池の開発につながったのが、4番目の研究テーマでした。1〜3番目は失敗しました（笑）。
聞き手 リチウムイオン電池開発の経緯を簡単に教えてください。
吉野氏 皆さんが使うパソコンの中に丸い電池がありますね。これが4本、6本セットで入っています。筒状の内部には薄い正極と負極の間にセパレータがあって、それらをぐるっと巻いたものが入っています。正極が金属酸化物で、負極がカーボン材。負極にカーボンを使うというのが安全性を高めるためのポイントになりました。
聞き手 そこに気づかれたというのが、発明のポイントだったのですか。
吉野氏 そうです。実は2000年にノーベル化学賞を受賞した白川英樹先生が発見されたポリアセチレンという、電気が流れるプラスチックに関心を持ったのがきっかけでした。当時、2次電池の商品化に失敗していて、負極に問題点があることがわかっていました。ポリアセチレンを応用したらおもしろそうだなと。
聞き手 なるほど。
吉野氏 その後、ポリアセチレンの評価を進めたときにもっとコストが安い、カーボン材料でも十分役割を果たすことがわかり、現在のリチウムイオン電池の開発につながりました。
聞き手 製品化までのべ15年の月日を費やされましたね。
吉野氏 皆さん、（研究者としての）勝負は36.8歳ですよ。歴代のノーベル化学賞を受賞された人が「あなたはこの受賞の研究を何歳から始めましたか」という質問を必ず受けます。平均が36.8歳なんですよね。少々リスクを負ってでも、俺はどうしてもこれをやるんだという年齢なのだと思います。そのときに備えて勉強していけば、イノベーターとして世界で認めてもらえるのではないかなと思います。
バズワードを調べてみる
吉野氏 これも覚えておいてほしいのですが、さきほど未来を読むのに過去の歴史からさかのぼって未来を予測してみようと言いました。もう一つは、buzzword（バズワード）という言葉をぜひ、調べてみてください。
聞き手 学生のみなさんは、バズるとか、そういう言葉を使わないかしら？
吉野氏 世の中が変わる10年ぐらい前に、まず言葉が先に生まれます。これがバズワードです。1995年にIT（情報技術）革命が起きる10年前、85年に"インターネット"というバズワードが世界にあふれました。もう一つの言葉が"マルチメディア"。1つのメディアで世界中の人と情報を共有できますよと。今になって「何だ、スマホのことか」と。必ず実現するのです。今まで聞いたことがない単語に出合ったら、必ず調べてください。それがバズワードの可能性があります。
◇ ◇
《質疑応答》
技術革新にどう向き合う？〜環境問題の解決重要
学生 実験で予想外の結果がでた場合、自分の予想が間違っていたと疑うべきか、実験の方法が間違っていたと考えるべきですか。
吉野氏 実験の検証は大事ですが、予想に反する結果が出たときは、ひょっとしたらとんでもない何か新しいものがそこに潜んでいる可能性を考えてみましょう。
旭化成の吉野彰名誉フェローに質問する生徒（東京都世田谷区の東京学芸大付属高校）
学生 企業に入った場合、研究の自由度はどのくらいありますか？
吉野氏 技術者の主な配属先は製造現場、顧客に自社の技術を説明する「技術営業」と呼ばれる営業職、それから研究所の3つです。自由度が高いのは研究所で、探索研究や基礎研究を手掛けます。ただし、1人で孤独な作業です。
研究者1人当たりの年間予算は約3000万円と想定されています。そこまでは割と自由に使うことが許されます。1億円を超えてくると、「成果はどうだ」とか言われるようになっちゃう（笑）。
学生 イノベーションと今後、どう向き合えばいいのでしょうか？
吉野氏 非常に重要な質問ですね。科学の進歩は人類を幸せにするのか、という問いですね。ルネサンス以前は宗教の力が強大で、科学や芸術がそれに奉仕する格好でした。ルネサンス以降は科学の発達が目覚ましく、産業革命が起きて人間が環境破壊を引き起こしたわけです。環境問題を解決することはあなたの問いへの1つの答えになるでしょう。また、これからの製品、技術には芸術的センスが求められるようになると思いますよ。人の心をくすぐる、まさに芸術の役割ではないですか。