Sustainable Digital Transformation in Biotechnology: Insights from Global Research Trends

バイオテクノロジーにおける持続可能なデジタルトランスフォーメーション：世界の研究動向からの洞察

デジタル経済の持続可能性研究の計量書誌学的マッピングが、バイオイノベーションの未来にどのように示唆を与えるか

#### エグゼクティブサマリーデジタル経済と持続可能性は、世界的に不可分の優先課題となっており、Humanities and Social Sciences Communications（Nature Portfolio）に掲載された最近の計量書誌学分析は、この進化する研究の状況を体系的にマッピングしている。この研究は、研究活動の3つの段階—初期の安定、漸進的な加速、そして最近の急増—を明らかにしており、中国、米国、英国が科学的成果において先頭を走っている。中核となるテーマには、デジタル経済、デジタル変革、持続可能な開発が含まれ、環境ガバナンス、炭素排出、エネルギー消費に焦点を当てた急速に成長するクラスターも存在する。バイオテクノロジー分野にとって、これらの知見は、AI駆動の創薬からグリーンバイオものづくりに至るまで、自らのデジタルかつ持続可能な変革を進めるための戦略的レンズを提供する。グローバルなデジタル経済はもはや初期段階の概念ではなく、経済成長、政策立案、そして産業横断的なイノベーションを推進する基盤となっている。バイオテクノロジーは、知識集約的でデータに富む分野として、デジタル技術と持続可能な開発の交差点に位置している。バイオものづくりが自動化、人工知能、リアルタイムデータ分析を採用し、精密医療がゲノミクスとバイオインフォマティクスに依存するにつれて、この分野はデジタル経済研究で捉えられているトレンドを体現している。最近の計量書誌学研究「New insights into the frontiers and trends of sustainable development in the global digital economy」は、世界中の研究者がこの収束をどのように探求しているかについての包括的な地図を提供している。本稿では、この研究の主要な発見を要約し、バイオテクノロジー産業、臨床研究、そして持続可能なヘルスケア・イノベーションの未来への影響を考察する。計量書誌学分析は、研究分野の構造、進化、フロンティアを調査するために用いられる定量的手法である。Web of ScienceやScopusなどのデータベースの出版データを分析することで、研究者は影響力のある著者、機関、国、キーワードクラスターを特定できる。参照された研究は、この方法論を用いて、デジタル経済における持続可能な開発の研究状況を評価し、学術論文のコーパスに基づいてパターンを明らかにし、将来の方向性を予測している。G20の定義によるデジタル経済は、デジタル化された知識と情報を主要な生産要素とし、高度な情報ネットワークを媒体とし、情報通信技術（ICT）を効率性の推進力として用いる経済活動を包含する。一方、持続可能性は、国連の持続可能な開発目標（SDGs）に沿った、分野横断的な優先事項となっている。これらの分野の交差点は、特にバイオテクノロジーにおいて重要であり、AI、機械学習、ビッグデータなどのデジタルツールが、研究の生産性を高め、環境フットプリントを削減するためにますます導入されている。

#### 研究結果

計量書誌学研究は、研究環境における3つの時間的フェーズを特定している。すなわち、初期の安定期、緩やかな加速期、そして過去2年間（2024年～2026年）にピークを迎えた最近の出版急増期である。この軌跡は、デジタル技術のより広範な世界的採用と、気候変動対策への緊急性の高まりを反映している。

地理的には、中国、米国、英国が研究生産をリードしており、特に中国と米国の間には強い共同研究のつながりが見られる。この国境を越えた協力は、国際的な研究コンソーシアムや官民パートナーシップが標準的な慣行となっているバイオテクノロジーにとって重要である。キーワード分析により、「デジタル経済」「デジタルトランスフォーメーション」「持続可能な開発」がこの分野の主題の中核を形成していることが明らかになった。環境ガバナンスを中心に特にダイナミックなクラスターが出現しており、「炭素排出」や「エネルギー消費」といった用語が繰り返し登場している。これは、デジタル化が炭素排出量を削減し、資源利用を最適化する方法に学者がますます注目していることを示唆している。こうした問いは、エネルギー集約型のバイオ製造プロセスに直接関連している。

この研究はまた、デジタル経済研究の5段階の進化の軌跡を構築し、今後の研究のロードマップを提供している。次のフロンティアは、デジタル経済とグリーンイニシアチブ、イノベーション、そして強固なデジタル経済エコシステムの開発とのより深い統合を伴うであろうと予測している。これらの発見は、デジタル投資を持続可能性のベンチマークに整合させようとするバイオテクノロジー関係者に有用な枠組みを提供する。

#### 業界への影響バイオテクノロジー産業にとって、この研究の知見は実際的な重要性を持つ。バイオ製造はエネルギーと水を大量に消費し、プロセス分析技術（PAT）、デジタルツイン、AI駆動の最適化などのデジタルツールは、収率を向上させ廃棄物を削減するためにすでに導入されている。環境ガバナンスと炭素排出に焦点を当てたこの研究は、カーボンニュートラルな生産と循環型バイオエコノミーモデルへのこの分野の高まるコミットメントと一致している。さらに、デジタル経済の持続可能性研究における中国と米国のリーダーシップは、バイオテクノロジー投資のより広範な世界的分布を反映している。本研究で特定された協力パターンは、データ、インフラ、ベストプラクティスを共有するための国際的パートナーシップの重要性を強調している。創薬においては、AIと機械学習が標的の同定と臨床試験の設計を加速させている一方、デジタルヘルスプラットフォームは遠隔モニタリングとリアルワールドエビデンスの生成を可能にしており、これらの両方はデジタルトランスフォーメーションの物語に組み込まれている。デジタルと持続可能性の優先事項の融合は、新たなイノベーションエコシステムも生み出す。例えば、バイオファウンドリーとクラウドラボラトリーは、合成生物学のためのデジタルインフラとして登場しつつあり、ハイスループット実験とデータ共有を可能にしている。この研究のグリーンイニシアティブとのより強力な統合の予測は、持続可能性とデジタルを統合した枠組みを積極的に採用するバイオテクノロジー企業が、規制との整合性、投資家への魅力、長期的な競争力の面でより有利な立場に立てることを示唆している。

#### 臨床・規制の視点書誌計量学研究は臨床的または規制上の問題に直接的に取り組むものではないが、その知見は間接的に関連性を持つ。デジタルヘルス技術およびAI支援診断は、FDAやEMAなどの機関による規制上の監視の対象となることがますます多くなっている。この研究が「デジタルトランスフォーメーション」を中核的な研究テーマとして特定したことは、デジタルバイオマーカー、分散型臨床試験、AIベースの意思決定支援に関するエビデンスが増えていることを示している。規制枠組みはこうしたイノベーションに対応するために進化しており、FDAのデジタルヘルスセンター・オブ・エクセレンスやEUのAI法などの取り組みが市場への道筋を形成している。持続可能性は規制の領域にも及びつつあり、各国政府や国際機関は産業部門の排出量目標を設定しています。バイオ製造業者は、グリーンケミストリーの原則、再生可能エネルギー源、ライフサイクル評価の枠組みを導入するよう、ますます圧力を受けています。本研究が炭素排出量とエネルギー消費を研究クラスターとして焦点を当てていることは、生命科学における環境影響の測定と緩和のための、厳密で証拠に基づくアプローチの必要性を浮き彫りにしています。

安全性と倫理的配慮は引き続き最優先事項です。バイオテクノロジーがよりデジタル化され、データ駆動型になるにつれ、データプライバシー、アルゴリズムの偏り、イノベーションへの公平なアクセスといった課題に対処する必要があります。計量書誌学的分析は研究の国際的な性質を強調する一方で、科学的進歩には責任あるガバナンスと包括的な政策設計が伴わなければならないことも思い起こさせます。

#### 将来の展望今後5–15年を見据えると、デジタル経済と持続可能性の交差点はバイオテクノロジーに深い影響を与えるだろう。この研究は、次のフロンティアがデジタル経済的アプローチとグリーンイニシアチブ、そして強靭な生態系を統合することになると予測している。実際には、これは次のことを意味する：- AIと機械学習は、創薬、ゲノミクス、合成生物学においてさらに中心的な役割を担うようになり、タンパク質構造予測や generative design（生成的デザイン）の進歩が進むだろう。

デジタルツインは、バイオ製造プロセスのシミュレーションと最適化に活用され、エネルギーと材料の消費を削減するだろう。
リアルワールドデータとデジタルヘルスプラットフォームは、継続的に学習するヘルスケアシステムを可能にし、移動の削減やより効率的な治験を通じて、患者の転帰を改善しながら環境負荷を低減するだろう。
循環型バイオエコノミーのモデルは、生物資源の利用方法を変革し、デジタル追跡システムがトレーサビリティと持続可能性を確保するだろう。
グローバルな研究協力、特に中国と米国の間の協力は引き続き重要であり続けるが、地政学的な緊張が新たな力学を生み出す可能性がある。この融合を早期に取り入れるバイオテクノロジー企業（デジタル基盤、サステナビリティ分析、国境を越えたパートナーシップに投資する企業）は、次のイノベーションの波を先導する可能性が高い。政策立案者と資金提供者は、デジタル技術、持続可能性、生命科学を結びつける学際的研究を支援し、社会的影響を最大化すべきである。

#### 結論グローバルなデジタル経済における持続可能な発展の書誌計量分析は、学術的な試みに留まるものではなく、デジタル化と持続可能性という二つの必須課題に取り組む産業界に戦略的な羅針盤を提供するものである。バイオテクノロジーにとって、本研究が明らかにした主要な研究テーマ、地理的強み、将来のフロンティアは、よりスマートで、より環境に優しく、より協力的なイノベーションへと向かうこのセクター自身の軌跡を反映している。デジタルトランスフォーメーションを持続可能性の目標と整合させることにより、バイオテクノロジー産業は、科学的・商業的パフォーマンスを向上させるだけでなく、世界の健康と環境の健全性にも有意義に貢献することができる。- 最近の計量書誌学的研究により、デジタル経済の持続可能性研究の3つの段階が明らかになり、近年の論文発表が急増している。

中国、米国、英国が研究成果でリードしており、米中共同研究が盛んである。
主要な研究テーマにはデジタル経済、デジタルトランスフォーメーション、持続可能な開発が含まれ、二酸化炭素排出とエネルギー消費への関心が高まっている。
バイオテクノロジーにとって、これらの発見は、AI主導のバイオものづくり、グリーンケミストリー、国際的な研究パートナーシップの価値を裏付けている。
今後の課題は、デジタル開発とグリーンイニシアティブを統合し、経済と環境の両方の目標を前進させるイノベーションエコシステムを創り出すことにある。

#### 出典

Mei, Y., Liu, M., Gao, Z., & Chen, H. (2026). New insights into the frontiers and trends of sustainable development in the global digital economy: a bibliometric analysis. Humanities and Social Sciences Communications, 13, Article 571. https://www.nature.com/articles/s41599-026-06780-5