基礎研究や応用研究の意味は?違いや分類、それぞれの研究のスタンスを解説

アカリクコラム
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基礎研究や応用研究という言葉を聞いたことがあるでしょうか。

研究室配属の際の研究室紹介や、就職活動の企業説明会などで耳にしたことがある人も多いかもしれません。

今回のコラムでは、基礎研究と応用研究、そして開発研究の違いやそれぞれの研究の立ち位置について解説します。

また研究計画の策定についても触れたいと思います。

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研究の位置付け

基礎研究と応用研究について考える前に、研究テーマの設定について考えてみましょう。

一般的に、研究には「研究背景」があり、「研究の位置付け」があります。

論文では「緒言」や「Introduction」に該当する部分です。

その研究がターゲットにしている社会課題や従来技術の問題点などです。

誰のための、あるいは何のための研究かという部分になります。

言い換えれば、その研究が計画通りに進行した場合に、社会に対してどのような影響を与えることができるか、ということです。

研究発表であれば、どのような研究結果が期待されるのかということを発表の冒頭で明らかにするという意味合いがあります。

また、研究費の申請やフェローシップの応募書類などであれば、その研究がどのようなインパクトを持っているのかを説明する部分となります。

Frascati Manualにおける分類

経済協力開発機構(OECD)は各国の研究政策の策定支援として、Frascati Manual(フラスカティ・マニュアル)という国際マニュアルを策定しています。

この中で、研究開発活動(Research and Development activity;(R&D))を基礎研究、応用研究、そして開発研究の3つに分類しています。

ここでは、このFrascati Manualにおける研究の分類をご紹介します。

参考: OECD (2015) 「Frascati Manual 2015: Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development, The Measurement of Scientific, Technological and Innovation Activities

参考: 科学技術・学術政策研究所(2016-09-25)「STI Horizon Vol.2, No.4, Part.1:(レポート)科学技術・イノベーションの推進に資する研究開発に関するデータのより良い活用に向けて:OECD『Frascati Manual 2015(フラスカティ・マニュアル2015)』の概要と示唆(後編)

参考: 文部科学省(2014-04-22)「戦略的な基礎研究の在り方に関する検討会(第1回) 配付資料3-2 戦略的な基礎研究に関する現状整理

基礎研究

Frascati Manualでは、基礎研究とは以下のように説明されています。

Basic research is experimental or theoretical work undertaken primarily to acquire new knowledge of the underlying foundations of phenomena and observable facts, without any particular application or use in view.

OECD(2015)Frascati Manual 2015 Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development, p.45.

和訳すると「基礎研究は実験的または理論的な研究で、特別な応用や用途を直接考慮するのではなく、仮説や理論を形成することや観察できる事実に関して新たな知識を獲得することを目的として行われるもの」という意味になります。

従って、理論研究か実験中心の研究かということではなく、研究が特定の用途や応用先を目指しているものではないという点がポイントになります。

応用研究

Frascati Manualでは応用研究について、以下のように説明されています。

Applied research is original investigation undertaken in order to acquire new knowledge. It is, however, directed primarily towards a specific, practical aim or objective.

OECD(2015)Frascati Manual 2015 Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development, p.45.

和訳すると、「応用研究とは、新たな知識を得るために行われる独自の研究である。しかし、それらは主に特定の実用的な目的や目標を目指したものである。」となります。

応用研究についてはイメージ通りかもしれません。

特定の用途や目的を狙って行われる研究が応用研究に当たります。

開発研究

Frascati Manualでは基礎研究と応用研究に加えて開発研究という分類を設定しています。

開発研究は以下のように定義されています。

Experimental development is systematic work, drawing on knowledge gained from research and practical experience and producing additional knowledge, which is directed to producing new products or processes or to improving existing products or processes.

OECD(2015)Frascati Manual 2015 Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development, p.45.

和訳すると、「開発研究は、研究や実際の経験から得られた知識を利用して、新しい製品やプロセスの生産、または既存の製品やプロセスの改良に向けて、新たな知識を生み出す体系的な研究」となります。

これは少し難しい定義になっていますが、既に行われた研究成果を基にして行われる次のステップという風に言い換えることができるかと思います。

実用化研究という言葉を耳にすることがありますが、それがまさにこの開発研究に当たるかと思います。

例えば、ある企業の研究所で新物質の合成に成功したとします。

この物質合成自体は特定の用途を持っていたわけではないため、基礎研究に分類されるべきですが、その新物質を実際に製品として販売するための商品開発はこの開発研究に当たると考えられます。

ストークスによる分類

基礎研究、応用研究の分類としてはストークスの分類というものもあります。

研究の動機(研究背景)には根本原理の追求と現実の具体的な課題解決の2つが考えられます。

これらの研究の動機に従って研究をボーアの象限、パスツールの象限、エジソンの象限に分類するのがストークスの分類です。

ストークスに従った研究プロジェクトの分類
(引用: 科学技術・学術政策研究所(2011-12-13)「『科学における知識生産プロセス:日米の科学者に対する大規模調査からの主要な発見事実』[調査資料-203]の結果公表について」)

以下、各象限について説明していきます。

ボーアの象限

ボーアの象限は具体的な用途を考慮しない根本原理の追求を目指した研究が該当します。

「純粋基礎研究」、英語では「pure basic research」と呼ばれる領域で、基礎研究と聞いて思い浮かべる人が多いのがこの領域ではないでしょうか。

こうした研究は学術的な価値が高かったとしても、直接的には利益に繋がりにくく、企業では予算を投じて行うことが難しいと考えられます。

こうした研究の成果は科学技術の基盤となる公共財としての意味合いが強いと言われています。

パスツールの象限

パスツールの象限は用途を考慮した基礎研究と呼ばれる領域です。

英語では「use-inspired  basic research」と呼ばれます。

ストークスによれば根本原理を追求するだけでなく用途を考慮することによっても誘発された研究であるとされます。

イメージするのが難しい領域ですが、イノベーションに繋がる研究として近年、国家の持続的な競争力の根源として重視されています。

エジソンの象限

純粋応用研究、英語では「pure applied research」と呼ばれる領域です。

根本原理の追求を対象とせず、特定の用途を目指して行われる研究です。

企業で行われる商品開発などがイメージしやすいのではないでしょうか。

研究の計画の策定

ここまで基礎研究と応用研究についてご紹介してきました。

ある研究が基礎研究にあたるか、応用研究にあたるかというのは研究のコンセプトによる違いですから研究計画の段階で決まってきます。

ここでは、研究計画の策定についても少し触れておきたいと思います。

基礎研究でも「意味」は必要

基礎研究であっても研究背景やその研究が何の役に立つのか、計画段階で考えておくことが重要です。

もちろん、研究成果が直接何かの製品として発売されたりといったことは基礎研究では難しいと思われますが、研究費をかける以上、研究成果が何の役に立つのかといった研究の意味が必要です。

入口から考えてみる

自分が持っている知識や所属研究室で持っている研究シーズ・ノウハウを活かしてこれまでの社会課題に立ち向かうというのがひとつのアプローチです。

同じ学科や同じ領域に分類される研究をしている人は少なくないかもしれませんが、突き詰めていけば自分とまったく同じ研究をしている人はほとんどいないはずです。

そういった意味では、あらゆる研究者が(もちろん学生であっても)その道での唯一無二の専門家であるはずです。

自分ならではの切り口でこれまでの課題をクリアできるかどうか考えてみると良い研究計画を立てられるかもしれません。

出口から考えてみる

逆に出口から考えてみるのもひとつの手です。

ストークスの分類における「用途を考慮した研究」は、そのような研究の例として当てはまりますが、そのまま何か応用できるようなものでなくても良いでしょう。

例えば、ある手法が確立できれば、これまでの技術を応用して新たな理論や技術を生み出すことができるなどといったものが考えられます。

言い換えればニーズをもとに自分の研究との接点を考えてみるという手法です。

先人の足跡を辿る

過去の論文や学会発表の研究背景は研究計画を考えるうえで、とても参考になります。

自分と同じような分野で他の人がどのような研究背景を描いているか確認してみましょう。

また、研究費の申請書は競争もあるため、魅力的な研究背景がたくさん書かれています。

例えば、科学技術振興機構(JST)が運営する「研究課題統合検索(GRANTS)」では採用された科学研究費の研究課題を検索することが出来ます。

参考:国立研究開発法人科学技術振興機構「研究課題統合検索(GRANTS)

まとめ

今回のコラムでは基礎研究・応用研究についてご紹介しました。

研究の分類には複数の定義があり、また文脈によっても若干意味合いが変化することがありますが、これらの分類は研究のコンセプトがどのようなものであるかを示しているものです。

その研究が何の役に立つのかという点で、特に基礎研究では応用先が見えづらい場合もありますが、そのような研究背景の部分をしっかりと説明できれば、研究発表やグラントの応募でも一歩リードできるかと思います。

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