合成産業はいかにして天然資源に取って代わり、世界を変えていったのか

これまで自然にしかできなかったことを、人ができるようになったとき、この新しいテクノロジーは、ある分野の可能性を完全に変え、古いやり方を陳腐化させることができます。そして、そのすべては驚くほど短期間に実現します。

アイデアを思いついてから最初の実用的なデモンストレーションが現れるまでの時間は非常に長いものですが、最初の実用的なデモンストレーションからそのアイデアが一般的になるまでの時間は非常に急激なものとなります。

飛行 – 神話から現実へ

洞窟画は、人類が長い間、鳥のようになることを想像していたことを示唆しています。インドネシアのスラウェシ島で発見された石器時代の絵には、もっとも古くから知られている神話の人物が描かれているようです。その中には、人間と鳥のような特徴が混在しているものもあります。

何千年にもわたり、芸術作品には翼のあるライオン、翼のある馬、翼のあるドラゴン、翼のある人間、翼のある神々が描かれてきました。しかし、人類の歴史の中で、人間が空を飛ぶということは空想に過ぎませんでした。

ライト兄弟が初めて動力付きの飛行機で飛んだのは、1903年末のことでした。数千年来の夢が現実となったのです。そして、その現実は、わずか10年あまりの間に、当たり前のものになろうとしていました。

1914年、世界初の旅客定期便がフロリダ州セントピーターズバーグ ― タンパ間（距離にして約10マイル、約15キロメートル）で運航されました。1919年には、ロンドン ― パリ間で初の国際定期旅客航空便が就航しました。わずか15年の間に、飛行機は夢のような存在から、定期的に運航されるようになったのです。

この特徴は「ディスラプションのパターン」の一部です。あるアイデアが定式化され、非常に長い間SFのままであったものが、その後、誰もが想像するよりも早くSFファクトに変わってしまうのです。

今日の食糧難は100年以上前に予見されていた

今、私たちは、食料、エネルギー、輸送などに関する多くの産業で、同じように初期の「離陸」の時期を迎えています。動物を使わずに肉やミルクを育てるなど、根底にある考え方の多くは、今生きているどの人間よりも古いものです。

1894年9月、化学研究者のマルセラン・ベルテロ教授はパリの事務所で、McClure誌に「2000年の食品」と題する幅広いインタビューに答えています。「未来の美食家は、人工の肉で食事をすることになる」と彼は述べています。「牛や羊の群れ、豚の群れが飼育されなくなり、牛肉や羊肉、豚肉がその成分から直接製造されるようになるからだ。」

そして、「やがて人工乳をつくるべきではないだろうか…… 一度手法を確立すれば、一年のどの季節でも、自然のものよりも良い牛乳、良い肉、良い芋をつくることを妨げるものは何もないだろう」と続けています。

当時、ベルテロの思想は、不条理とまでは言わないまでも、周縁的なものとして捉えられていました。しかし、1世紀以上の歳月を経て、今まさにそのアイデアが実現されようとしています。ベルテロの「ガラスの牛」で合成された牛乳のタンパク質は、精密発酵や細胞農業のベンチャー企業によって販売され、彼が想像した「真鍮のビーフステーキマシン」から最初の肉が生産されるようになりました。

航空旅行は数十年で商業産業になりました。このような駆け出しの食品を商業的な産業にするには、もっと長い時間がかかると考えるべきでしょうか？

ベルテロ教授のインタビューでは、クリーンで豊富なエネルギーや、その元素からつくられる新素材は、土地利用や人々の暮らしにどのような意味を持つのか、などなど、先生の思索は食品・飲料から染料・輸送へと広がっていきました。

カラー革命と繊維産業の変貌

今日、私たちは、衣服の色彩が豊富にあり、安価であることを当然のことと思っています。もし、ファッションモデルの一団がほんの数世紀前にタイムトラベルすることができたとしたら、当時は染料が限られ、コストが高かったために、彼ら・彼女らが着ている色のパレットが膨大であるという理由だけで、奇妙で派手な生き物に見られるかもしれません。

人類の初期の居住地では、衣服は自然の色である淡いグレーや白を使う傾向がありました。文明が発達すると、天然染料が使われるようになりましたが、その多くは性別や階級を区別するために控えめに使われるようになりました。しかし、安価な合成染料が登場すると、繊維産業や文化的規範が一変し、色彩はかつてのような厳密な社会的意味を持たなくなりました。

ベルテロは、染料のディスラプションも一部予見していました。「化学者が純粋な藍を成分から直接つくることに成功し、まもなく商品化されるでしょう。そうなれば、藍畑は廃れ、工業試験場がその地位を奪うだろう。」

1894年当時、この化学者は、1878年にアドルフ・フォン・バイヤー氏が藍染料を化学的に合成する方法を発見したこと（この功績でノーベル化学賞を受賞）をたしかに知っていました。1897年には、ドイツのBASF社が、最初の合成藍を商業的に生産する方法を発見していました。しかし、新しいテクノロジーによく見られるパターン通り、この合成藍は当初、既存メーカーから懐疑的な目で見られていました。1900年3月、ビハール州藍栽培者協会会長のW.B.ハドソン氏は、インド政府に手紙を書き、「天然インディゴ染料は人工染料よりも耐久性のある色を与えるが、後者は長期的に天然染料に取って代わることはない」と述べています。

彼は間違っていました。人工インディゴは天然染料に取って代わりました、しかもすぐに。ハドソン氏が手紙を書いた頃には、すでに合成藍による天然藍のディスラプションがはじまっていたのです。1897年当時、植物原料の藍は年間1万9,000トン生産されていました。1914年には、天然藍の生産量は1,000トンにまで激減し、わずか17年の間に95％近くも減少しました。

バージニア・ポストレル氏は、2020年の著書 The Fabric of Civilization: How Textiles Made the World の中で「特にインドでは、その移り変わりが急激であった。1895年3月までのピーク時には、英領インドは9,000トン以上の藍染を輸出していた。10年後、その量は74パーセントも激減し、収入は85パーセントも減少していた。」と書いています。

なぜ、賢い組織の賢い人々は、ディスラプションを予期できないのか？

染料のディスラプションが前代未聞だったかというと、そうでもありません。天然赤色染料アリザリンが合成赤色染料によってディスラプトされたのは、その約20年前のことであり、これもドイツの化学者の研究によるものであることは、’X Marks Disruption’（Rethinking Climate Change 33ページ）でも指摘されています。

アイオワ州立大学のジュディス・ロペス博士の博士論文によると、合成の赤色染料アリザリンは、天然物（マダー植物など）に取って代わって急速に普及したそうです。マダーは何世紀にもわたって「世界でもっとも広く、継続的に使用されてきた赤色染料」でした。しかし、1870〜1885年までの約15年間で、天然のマダー染料は商業的な用途で完全に駆逐されてしまいました。

これは単に1対1の置き換えではなく、安価な合成染料が市場全体を拡大させたのです。1880年代後半には、合成染料で染められた布の量は、15年前の天然染料で染められた布の量の5倍以上になっていました。

賢い組織の賢い人々がディスラプションを予測できない主な理由は、既存産業の前提や考え方にとらわれがちだからです。その多くは、天然資源からの染料生産のように、何世紀、あるいは何千年も前から存在しています。その多くは、天然資源からの染料生産のように、何世紀、あるいは何千年も続いてきたものです。現状維持の無敵さを信じることが、思考を支配しています。そして、新しい産業が持つ根本的に異なる力学や可能性を理解できないために、「同じことの繰り返し」という下降スパイラルに陥り、衰退を加速させるだけなのです。

そして、石油からつくられる染料の普及と同じディスラプションのパターンが、コスト、効率、性能が飛躍的に向上した精密生物学のイノベーションによって、これもまたディスラプトされるかもしれないのです。

生物学者のタミー・スーとミッシェル・チュウが設立したカリフォルニアの新興企業 Huue は、遺伝子組み換えバクテリアから藍を商業的に生産しようとしています。スー氏は、Fast Company 誌のインタビューで、「私たちは、生物学的プロセスを使って藍を生産しています」と述べています。「藍の生産に石油ベースの原料を使うのではなく、つまり、有毒化学物質を必要とせずに、文字通り細菌、微生物をプログラムして、藍を成長させ、分泌させることができるのです。」

フランスのバイオテクノロジー企業 Pili Bio やイギリスの Colorifix も同様のアプローチをとっています。これは SF ではなく、遺伝子組換え微生物でピンクに染めた衣服がすでに販売されているのです。Fast Company 誌の別冊インタビューで、Colorifix は「従来の染色工程は高温で5時間から8時間かかり、しばしば5回もの洗濯を必要とするが、Colorifix の工程は3時間、1回の洗濯で済む。」と述べています。

世界の水質汚染の約20％が繊維産業に起因していることを考えると、繊維の染色方法を改善することは、環境と人々の健康に大きな利益をもたらす可能性があります。

ゴム革命

コールタールや石油を原料とする合成化学は、最初の人工染料や製薬産業を生み出しました。また、プラスチック、人工繊維、合成ゴムなど、さまざまな用途に使われるようになりました。1894年、ベルテロ教授は、「ゴムの木が商業的な需要を満たせなくなることが約束されるずっと前に、合成ゴムがその隙間を埋めるだろう」とインタビューに答えています。

染料と同様、ゴムもタイヤから自動車のパッド、靴から電気絶縁材、床材から印刷まで、あらゆるものに使われています。しかし、第二次世界大戦に参戦したアメリカは、絹やゴムをはじめとするアジアからの重要な資材の供給を突然断ち切られました。

Paths of Innovation: Technological Change in 20th Century Americaという書籍で、著者のデビッド・マウリー氏は、次のように述べています。「合成ゴムの製造に不可欠なモノマーやポリマーの中間体を製造する51の工場の建設に、連邦政府は約7億ドルを投じました… 戦時中の緊急目標を達成するために、人的資源を迅速かつ広範囲に動員した点では、マンハッタン計画に次ぐものでした。」

その結果、第二次世界大戦中のアメリカのゴム産業の変貌は、まさに息を呑むようなものでした。「1940年当時、米国ゴム市場の99.6％が天然ゴムで、合成ゴムはわずか0.4％でした」とマウリー氏は書いています。しかし、第二次世界大戦中のアメリカの合成ゴム計画のもと、ほとんどが天然由来だったアメリカのゴム生産は1941年の約75万トンから、5年後には100万トンを超え、その85％以上が合成ゴムとなりました。(米国農務省のカトリーナ・コーニッシュ氏によると、終戦後、世界の天然ゴム生産量は回復し、1960年までの15年間、一時的に合成ゴム生産量を追い越しています。しかし、その後、今世紀に入ってからは、合成ゴムの生産量が天然ゴムの生産量を常に上回っています。)

他の多くのディスラプションと同様、天然ゴムから合成ゴムへの1対1の置き換えではなく、市場全体を大きく成長させる結果となりました。

合成ゴム製造のための前駆体化学物質の製造過程そのものが、戦時中の新産業構築の中で、ある種の「ディスラプションの中のディスラプション」ともいうべき激変を遂げました。フランク・ハワード氏の1947年の著書 Buna Rubber: The Birth of an Industryによると、1943年には合成ゴムをつくるための重要な前駆体分子の生産の大部分がトウモロコシ発酵アルコールからもたらされていましたが、1944年末には前駆体は主に石油から得られるようになりました。なぜ、このような急激な変化が起こったのでしょうか。ポール・ウェント氏の1947年1月の記事 ’The Control of Rubber in World War II’ によれば、ゴム前駆体は「これらの（アルコール系）工場で生産されたものは、石油工場で生産されたもののおよそ5倍のコストがかかっていた」のです。

私たちが「ディスラプションのパターン」で繰り返し見てきたように、新しいテクノロジーが与えられたニーズを満たすのに十分な性能を持ち、かつ既存のソリューションよりも大幅に低コストである場合、古いテクノロジーから新しいテクノロジーへの切り替えが迅速におこなわれる可能性があります。

こうしたディスラプションのパターンに関するさまざまな例は、今日のディスラプションを見る際の最大の危険性のひとつを浮き彫りにしています。これは、真実から遠く離れたものではありません。ある産業が何十年も、いや何百年も、あるいは何千年も支配的であったからといって、それがディスラプションによって競争力を失わないとは限らないし、場合によっては消滅することさえあるのです。しかも、そのプロセスは、一度はじまってしまえば、ゆっくり起こることはまずありません。事実、通常は10〜20年以内に起こります。

インタビューの最後に、ベルテロは、肉、牛乳、染料、ゴムなどを育成・栽培するのではなく、私たちがつくるとどうなるか、推測しています。

馬は牽引に、牛は食用に使われなくなり、田畑から獣がいなくなるのは目に見えている。現在、穀物の栽培やブドウの生産に使われている無数の土地は、人間の記憶から消え去り、農業の骨董品となるだろう… 空気は、化学の力を借りて飛ぶ航空機のモーターで満たされるようになるだろう。距離は縮まり、肥沃な地域とそうでない地域の区別は、今述べたような原因によって、ほとんどなくなってしまうだろう。

「もちろん、これは夢だが、科学は時に夢を見ることを許されるかもしれない」と教授は言い添えています。

今日、もっとも重大なディスラプションは、エネルギー、輸送、食品の各分野で展開されています。急速かつ全面的な変革に備えましょう。ディスラプションのパターンは、古代の夢でさえもすぐに現実のものとなることを示しています。

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著者：ブラッド・リビー（Bradd Libby）RethinkX リサーチフェロー