The Fourth Industrial Revolution
Klaus Schwab
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第四次産業革命
クラウス シュワブ
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目次
はじめに
1. 第4次産業革命
1.1 歴史的背景
1.2 深刻でシステミックな変化
2. 推進要因
2.1 メガトレンド
2.1.1 フィジカル (物理的 )
2.1.2 デジタル
2.1.3 バイオロジカル( 生物学的 )
2.2 転換点
3. インパクト
3.1 経済
3.1.1 成長
3.1.2 雇用
3.1.3 仕事の性質
3.2 ビジネス
3.2.1 消費者の期待
3.2.2 データを活用した製品
3.2.3 コラボレーティブ・イノベーション
3.2.4 新しい事業モデル
3.3 国家とグローバル
3.3.1 政府
3.3.2 国、地域、都市
3.3.3 国際安全保障
3.4 社会
3.4.1 格差と中流階級
3.4.2 地域社会
3.5 個人
3.5.1 アイデンティティー、道徳、倫理
3.5.2 人とのつながり
3.5.3 公的情報と私的情報の管理
進むべき道
認識の必要性
付録 ディープ・シフト
1. 移植可能な技術
2. 私たちのデジタル・プレゼンス
3. 新しいインターフェースとしての視覚
4. ウェアラブル・インターネット
5. ユビキタス・コンピューティング
6. ポケットの中のスーパーコンピューター
7. 万人のためのストレージ
8. モノのインターネット
9. コネクテッド・ホーム
10. スマートシティ
11. 意思決定のためのビッグデータ
12. ドライバーレス自動車
13. 人工知能と意思決定
14. AIとホワイトカラーの仕事
15. ロボティクスとサービス
16. ビットコインとブロックチェーン
17. シェアリングエコノミー
18. 政府とブロックチェーン
19. 3Dプリンティングと製造
20. 3Dプリンティングと人の健康
21. 3Dプリンティングと消費者製品
22. デザイナー・ビーイング
23. ニューロテクノロジー
指摘している
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2. 推進要因
数え切れないほどの組織が、第4次産業革命を推進するさまざまなテクノロジーをランキングしたリストを作成している。
科学的ブレークスルーと、それが生み出す新技術は無限に見えますし、実にさまざまな前線で、さまざまな場所で展開されています。
私が選んだ注目すべき主要テクノロジーは、世界経済フォーラムによる調査と、同フォーラムのグローバル・アジェンダ・カウンシルのいくつかの活動に基づいている。
2.1 メガトレンド
すべての新しい発展や技術には、デジタル化と情報技術の浸透力を活用するという、ひとつの重要な特徴がある。
本章で説明するすべての革新は、デジタルの力によって可能になり、強化されている。
例えば、遺伝子配列決定は、コンピューティング・パワーとデータ解析の進歩なしには不可能性があります。
同様に、人工知能なくして高度なロボットは存在せず、それ自体、コンピューティング・パワーに大きく依存している。
メガトレンドを特定し、第4次産業革命の技術的原動力を幅広く伝えるために、私はこのリストを物理、デジタル、生物学の3つのクラスターに整理した。
この3つはすべて相互に深く関連しており、様々なテクノロジーは、それぞれがする発見や進歩に基づいて、互いから利益を得ている。
2.1.1 物理的
テクノロジー・メガトレンドの物理的顕在化には、主に以下の4つがある：
- 自律走行車 - 3Dプリンティング
- 高度ロボット工学
- 新素材
自律走行車
運転手のいない車がニュースの主役だが、トラック、ドローン、航空機、ボートなど、自律走行する乗り物は他にもたくさんある。
センサーや人工知能などの技術が進歩するにつれ、これらすべての自律走行マシンの能力は急速なペースで向上している。
低価格で市販されているドローンが、潜水艇とともにさまざまな用途に使われるようになるのは、ほんの数年先のことだ。
ドローンが周囲の環境を感知し、それに対応できるようになれば（衝突を避けるために飛行経路を変更する）、送電線の点検や紛争地帯での医療品の配達といった仕事ができるようになるだろう。
農業では、ドローンとデータ分析を組み合わせることで、例えば肥料や水をより正確かつ効率的に使用できるようになる。
3Dプリンティング
アディティブ・マニュファクチャリング（積層造形）とも言っていました。
この方法ですと、これまであるものを作る方法である減法的製造とは正反対で、目的の形状が得られるまで材料から層を剥がしていきます。
対照的に、3Dプリンティングは、ゆるい材料から始まり、デジタルテンプレートを使って物体を3次元形状に作り上げる。
この技術は、大型のもの（風力タービン）から小型のもの（医療用インプラント）まで、幅広い用途で使用されている。
現時点では、主に自動車、航空宇宙、医療産業での用途に限定されている。
大量生産される製造品とは異なり、3Dプリント製品は簡単にカスタマイズできる。
現在のサイズ、コスト、スピードの制約が徐々に克服されるにつれて、3Dプリンティングは、回路基板のような統合電子部品、さらには人間の細胞や臓器まで含めて、より広く普及するようになるだろう。
研究者たちはすでに、熱や湿度などの環境変化に対応できる新世代の自己変化する製品を作り出すプロセスである4Dに取り組んでいる。
この技術は、衣服や履物だけでなく、人体に適応するように設計されたインプラントなどの健康関連製品にも使用される可能性があります。
高度なロボット工学
最近まで、ロボットの使用は、自動車産業など特定の産業における厳密に制御された作業に限られていた。
しかし現在では、精密農業から介護まで、あらゆる分野、幅広い作業でロボットの活用が進んでいる。
ロボット工学の急速な進歩により、人間と機械の協働が日常的な現実となる日も近いだろう。
さらに、他の技術の進歩により、ロボットは、
複雑な生物学的構造（自然のパターンや戦略を模倣するバイオミミクリーと呼ばれるプロセスの延長）から着想を得た構造的・機能的設計により、より適応的で柔軟なものになりつつある。
センサーの進歩により、ロボットは環境をよりよく理解し反応できるようになり、家事などのより多様な作業に従事できるようになっている。
自律型ユニットを介してプログラムされていた過去とは対照的に、ロボットは現在、クラウドを介して遠隔地から情報にアクセスすることができるため、他のロボットのネットワークに接続することができる。
次世代ロボットが登場すれば、人間と機械の協働がますます重視されるようになるだろう。
第3章では、人間と機械の関係がもたらす倫理的・心理的な問題を探っていきたい。
新素材
数年前には想像もできなかったような特性を持つ新素材が市場に登場しつつある。
全体として、より軽く、より強く、リサイクル可能で、適応性に優れている。
現在では、自己治癒力や自己洗浄力を持つスマート素材、元の形状に戻る記憶力を持つ金属、圧力をエネルギーに変えるセラミックスや結晶などが応用されている。
第4次産業革命の多くの革新がそうであるように、新素材の開発がどこにつながるか知っているのは難しい。
鉄の約200倍の強度を持ち、人間の髪の毛の100万分の1の薄さで、熱と電気を効率よく伝えるグラフェンのような先端ナノ材料を例に取ろう。
グラフェンが価格競争力を持つようになれば（グラフェンは地球上で最も高価な材料のひとつであり、マイクロメートルサイズの薄片は1,000ドル以上する）、製造業やインフラ産業に大きな打撃を与える可能性があります。
また、特定の商品に大きく依存している国にも大きな影響を与える可能性があります。
その他の新素材も、私たちが直面するグローバル・リスクを軽減する上で大きな役割を果たす可能性があります。
例えば、熱硬化性プラスチックの新たな技術革新は、これまでリサイクルがほぼ不可能とされてきた再利用可能な素材を、携帯電話や回路基板から航空宇宙産業の部品に至るまで、あらゆるものに使用できるようにする可能性があります。
最近、ポリヘキサヒドロトリアジン（PHT）と呼ばれる新しいクラスのリサイクル可能な熱硬化性ポリマーが発見されたが、これは設計上再生可能であり、成長と資源の必要性を切り離すことで機能する循環型経済への大きな一歩である。
2.1.2 デジタル
第4次産業革命が可能にする物理的応用とデジタル応用をつなぐ主な橋渡しのひとつが、モノのインターネット（IoT）である。
最も単純な形では、モノ（製品、サービス、場所など）と人との関係が、コネクテッド・テクノロジーと様々なプラットフォームによって可能にしたものと言える。
センサーをはじめ、物理世界のモノを仮想ネットワークに接続する数多くの意味が、驚異的なスピードで増殖している。
より小型で、より安価で、よりスマートなセンサーが、家庭、衣服やアクセサリー、都市、輸送やエネルギー・ネットワーク、そして製造工程に設置されている。
現在、インターネットに接続されているスマートフォン、タブレット、コンピューターなどのデバイスは世界中に数十億台ある。
その数は今後数年間で劇的に増加すると予想され、その幅は数十億から1兆を超えると見積もられている。
これにより、資産や活動を非常に細かいレベルまで監視し、最適化することが可能になり、サプライチェーンの管理方法は根本的に変わるだろう。
その過程で、製造業からインフラ、ヘルスケアに至るまで、あらゆる産業に変革的な影響があるだろう。
IoTの広範な応用例である遠隔監視を考えてみよう。
あらゆるパッケージ、パレット、コンテナにセンサー、トランスミッター、
RFID（Radio Frequency Identification）タグを取り付けることができるようになり、企業はサプライチェーンを行動しながら、それがどこにあるのか、それがどのように機能しているのか、どのように使用されているのかなどを追跡できるようになった。
同様に、顧客は期待している荷物や書類の進捗状況を（実質的にリアルタイムで）継続的に追跡することができる。
長く複雑なサプライ・チェーンを運営する企業にとって、これは大きな変革だ。
近い将来、同様のモニタリング・システムは、人の移動と追跡にも応用されるだろう。
デジタル革命は、個人や組織の関与や協力のあり方に革命をもたらす、根本的に新しいアプローチを生み出しつつある。
例えば、ブロックチェーンはしばしば「分散型台帳」と表現され、取引を記録し承認する前に、コンピュータのネットワークが集合的に検証する安全なプロトコルである。
ブロックチェーンを支えるテクノロジーは、中立的な中央機関、つまりカストディアンや中央台帳を介することなく、お互いを知らない（つまり信頼の基礎となるものがない）人々が協力することを可能にすることで、信頼を生み出す。
要するに、ブロックチェーンとは、共有され、プログラム可能で、暗号的に安全で、それゆえに信頼できる台帳であり、一人のユーザーが管理することはなく、誰もが閲覧することができる。
ビットコインは今のところ最もよく知られたブロックチェーンアプリケーションだが、この技術はすぐに無数の他のアプリケーションを生み出すだろう。
現時点では、ブロックチェーン技術はビットコインのようなデジタル通貨で行われた金融取引を記録するものだとすれば、将来的には出生証明書や死亡証明書、所有権、結婚許可証、学位、保険請求、医療処置、投票など、基本的にコードで表現できるあらゆる種類の取引を記録するものとなるだろう。
すでにブロックチェーンの可能性を調査している国や機関もある。
例えば、ホンジュラス政府は土地の所有権を処理するためにこの技術を利用しており、マン島は会社登記での利用をテストしている。
より広範なスケールでは、テクノロジーを駆使したプラットフォームが、現在オンデマンド経済（ある者はシェアリングエコノミーと呼んでいる）と呼ばれているものを可能にしている。
スマートフォンで簡単に利用できるこれらのプラットフォームは、人や資産、データを集め、商品やサービスを消費するまったく新しい方法を生み出す。
企業や個人が富を創造するための障壁を低くし、個人的・職業的環境を変える。
ウーバーのモデルは、こうしたテクノロジー・プラットフォームの破壊力を象徴している。
こうしたプラットフォーム・ビジネスは、洗濯からショッピング、家事から駐車場、民泊から長距離移動のシェアリングまで、新しいサービスを提供するために急速に拡大している。
これらに共通するのは、非常に利用しやすい（低コストの）方法で需要と供給をマッチングさせ、消費者に多様な商品を提供し、双方が交流してフィードバックすることで、これらのプラットフォームは信頼を生み出すということだ。
これによって、十分に活用されていない資産、つまり、これまでは自分自身を供給者と考えたこともなかった人々の資産（車の座席、自宅の空き部屋、小売業者と製造業者間の商取引上のつながり、宅配や家の修理、事務作業などのサービスを提供するための時間と技術など）の有効活用が可能になる。
オンデマンド経済は、根本的な問題を提起している： プラットフォームと原資産、どちらを所有する価値があるのだろうか？
メディア・ストラテジストのトム・グッドウィンは、2015年3月のテッククランチの記事でこう書いている：
「世界最大のタクシー会社Uberは乗り物を所有していません。
世界で最も人気のあるメディアを所有するフェイスブックは、コンテンツを作成していない。
世界最大の小売企業アリババには在庫がない。
世界最大の宿泊施設提供者であるAirbnbは、不動産を所有していない。」
デジタル・プラットフォームは、個人や組織が資産の使用を共有したり、サービスを提供したりする際に発生する取引コストや摩擦コストを劇的に削減した。
各取引は非常に細かい単位に分けることができるようになり、関係者全員に経済的利益がもたらされるようになった。
さらに、デジタル・プラットフォームを利用する場合、製品、商品、サービスを追加生産する際の限界費用はゼロになる傾向にある。
このことは、第3章で探っていくビジネスと社会に劇的な影響を与える。
2.1.3 生物学的
生物学、特に遺伝学の分野における革新は、息をのむようなものばかりである。
近年、遺伝子配列決定のコスト削減と簡便化、そして最近では遺伝子の活性化や編集において大きな進歩があった。
ヒトゲノム・プロジェクトが完成するまでには、27億ドルをかけ、10年以上の歳月を要した。
コンピューター能力の進歩により、科学者たちはもはや試行錯誤を繰り返すのではなく、特定の遺伝子の変異が特定の形質や病気を生み出すことを検証している。
合成生物学は次のステップである。
DNAを書き込むことで生物をカスタマイズする能力を提供します。
倫理的な問題はさておき、こうした進歩は医療だけでなく、農業やバイオ燃料の生産にも直接的かつ多大な影響を与えるだろう。
心臓病からがんに至るまで、難治性の健康問題の多くには遺伝的要素がある。
このため、（日常的な診断に使用されるシークエンシング装置によって）効率的かつコスト効率の高い方法で個々の遺伝的構成を決定する能力は、個別化された効果的な医療に革命をもたらすだろう。
腫瘍の遺伝子構成から情報を得て、医師は患者のがん治療を決定することができるようになる。
遺伝子マーカーと疾患との関連性についての理解はまだ不十分だが、データ量の増加により精密医療が可能になり、治療成績を向上させる高度な標的治療の開発が可能になる。
すでにIBMのスーパーコンピューター・システム「ワトソン」は、病気や治療の履歴、スキャンデータ、遺伝子データを、最新の医学知識の（ほぼ）完全な世界と比較することで、わずか数分でがん患者に個別化された治療法を推奨することができる。
生物学を編集する能力は、事実上あらゆる細胞タイプに適用することができ、遺伝子組み換えの植物や動物を作ったり、人間を含む成体生物の細胞を改変したりすることができる。
これは、1980年代に行われていた遺伝子工学とは異なり、以前の方法よりもはるかに正確で効率的、かつ使いやすくなっている。
実際、科学は急速に進歩しており、今やその限界は技術的なものよりも、法的、規制的、倫理的なものとなっている。
より経済的な、あるいはその土地の条件に適した飼料で飼育できるように動物を改良する能力から、極端な気温や干ばつに耐えられる食用作物を作る能力まで、潜在的な応用例は事実上無限である。
遺伝子工学の研究が進むにつれ（例えば、遺伝子編集と治療におけるCRISPR/Cas9法の開発）、効果的な導入と特異性という制約が克服されるだろう。
原理的には、植物も動物も、医薬品やその他の治療法を生産するために操作される可能性があります。
血友病患者に欠乏している血液凝固因子を牛の乳で生産するよう、牛が遺伝子操作される日もそう遠くはないだろう。
研究者たちはすでに、ヒトへの移植に適した臓器を大きくなっていくことを目標に、ブタのゲノムを操作し始めている。（異種移植と言っていましたが、人体による免疫拒絶反応や動物からヒトへの病気感染のリスクがあるため、これまでは可能性がありませんでした）
異なる技術がどのように融合し、互いを豊かにするかという先ほどの指摘に沿えば、3D製造は遺伝子編集と組み合わされ、組織の修復や再生を目的とした生体組織を製造する-バイオプリンティングと呼ばれるプロセスである。
これはすでに、皮膚、骨、心臓、血管組織の生成に用いられている。
最終的には、印刷された肝細胞層が移植臓器の作製に使われることになるだろう。
私たちは、私たちの活動レベルや血液化学をモニターするデバイスを埋め込んで使用する新しい方法を開発しています。
また、人間の脳がどのように機能するかについても、はるかに多くのことが分かってきており、ニューロテクノロジーの分野でもエキサイティングな発展が見られる。
このことは、ここ数年、世界で最も多くの資金が提供されている研究プログラムのうちの2つが脳科学分野であることからも明らかである。
社会的規範と適切な規制の両方にとって、私が最も大きな課題を感じているのは生物学的領域である。
私たちは、人間であることが何を意味するのか、私たちの身体や健康に関するどのようなデータや情報を他者と共有することができるのか、あるいは共有すべきなのか、そして将来の世代の遺伝子コードそのものを変えることになったとき、私たちにはどのような権利と責任があるのか、といった新たな問いに直面している。
遺伝子編集の問題に話を戻すと、生存可能な胚の中でヒトゲノムを正確に操作することがはるかに容易になったということは、将来、特定の形質を持つ、あるいは特定の病気に耐性を持つデザイナーベビーが出現することを意味する。
言うまでもなく、こうした能力の可能性と課題についての議論が進行中である。
注目すべきは、2015年12月、米国科学アカデミーと米国医学アカデミー、中国科学アカデミー、英国王立協会が、ヒト遺伝子編集に関する国際サミットを開催したことである。
このような審議にもかかわらず、最新の遺伝子技術が登場となるにもかかわらず、私たちはまだその現実と結果に立ち向かう準備ができていない。
遺伝子編集がもたらす社会的、医学的、倫理的、心理的な課題は相当なものであり、解決するか、少なくとも適切に対処する必要がある。
発見の力学
イノベーションは複雑で社会的なプロセスであり、私たちが当然と考えるべきものではない。
したがって、このセクションでは、世界を変える力を持つさまざまな技術的進歩を取り上げてきましたが、このような進歩を確実に継続させ、可能な限り最良の結果に導くにはどうすればよいかに注意を払うことが重要です。
学術機関はしばしば、先進的なアイデアを追求する最良の場所のひとつとみなされる。
しかし、新たな証拠によれば、今日の大学における出世のインセンティブや資金調達の状況は、大胆で革新的なプログラムよりも、漸進的で保守的な研究を支持している。
アカデミアにおける研究保守主義に対する一つの解毒剤は、より商業的な形態の研究を奨励することである。
しかし、これにも課題がある。2015年、ウーバー・テクノロジーズ社がカーネギーメロン大学からロボット工学の研究者や科学者を雇用したが、これは研究所の人的資本のかなりの割合を占めるもので、研究能力に影響を与え、同大学が米国防総省やその他の組織と結んでいる契約にストレスを与えることになった。
画期的な基礎研究と革新的な技術的適応の両方を学界と企業の垣根を越えて育成するために、政府は野心的な研究プログラムにもっと積極的な資金を配分すべきである。
同様に、官民の研究協力は、すべての人の利益となる知識と人的資本を構築する方向でますます構造化されるべきである。
2.2 転換点
これらのメガトレンドが一般論として語られると、かなり抽象的に見えます。
しかし、これらは非常に現実的な応用や発展をもたらしている。
2015年9月に発表された世界経済フォーラムの報告書では、21の転換点（特定の技術的シフトが社会の主流を襲う瞬間）が特定されており、それが将来のデジタルでハイパーコネクテッドな世界を形作ることになる。
これらはすべて今後10年間に発生すると予想されており、第4次産業革命が引き起こす深い変化を鮮明に捉えている。
ティッピング・ポイントは、世界経済フォーラムの「ソフトウェアと社会の未来に関するグローバル・アジェンダ・カウンシル」が実施した調査によって特定されたもので、情報通信技術部門の800人以上の経営幹部や専門家が参加した。
表1は、特定の転換点が2025年までに発生すると予想する回答者の割合を示している。
付録では、各転換点とそのプラスとマイナスの影響をより詳細に示している。
当初の調査には含まれていなかった2つの転換点（デザイナー・ビーイングとニューロテクノロジー）も含まれているが、表1には出現していない。
これらの転換点は、今後待ち受けている実質的な変化（そのシステム的な性質によって増幅される）と、どのように準備し対応するのが最善かを示すものであり、重要な文脈を提供します。
次章で探っていくように、この転換期を乗り切るには、現在進行中の変化とこれから起こる変化、そしてそれらがグローバル社会のあらゆるレベルに与える影響を認識することから始まる。