40才。妻子持ち。技術系職員のキャリアデザインについて相談させてください。

なぽりんさんに似たような感じですがやはり大学だったりの人脈から見つけていくのが近道でしょう。

年齢という面で不安視していますが、逆に考えてみたり。
色んな職に触れて広く浅くとはいえ経験がつまれているのではないでしょうか。

まったく違う観点から見ていくと、型にあてはまらないいい考えが浮かぶかもしれません。

コミュニケーションは苦手と言っても必ず人と話すことが大事な世の中ですから、仕事とはまったく関係のないところで、人と話す機会を作ってみたりするのもいいと思います。
趣味の話をしたりすると、「あれ、意外と話せるもんだな」って感じになることもあると思いますよ（体験談）

と、小僧が勝手なことを言ってみます(^_^;)

子曰、
「吾十有五而志于学、
三十而立。
四十而不惑、
五十而知天命。
六十而耳順、
七十而従心所欲不踰矩。」

いきなり、論語からの引用を書かれてイラっとしませんでしたか？
別にＨＮ位どうでも良いだろうと思われるかもしれませんが、最初にこの質問を拝見し、ダイアリーも拝見してどういった性格の方だろうと考えながら有名な言葉から始めることをようやく決意した次第です。

別にフランス語をＨＮで使うのはさほど問題ではありませんが、御質問に回答する上で一番気になったことです。

　人とのコミュニケーションは苦手です。営業職や管理職になれるようなキャラクターでは、ありません。

私の父も仏語が得意でね。８０を過ぎた現在でもシャンソンを歌い、人様に聞かせています。しかも有料で。
でもね、そういった場なら良いんです。しかし、私の行きつけのカラオケスナックでやられた時にはたまったもんじゃなかったです。そういった歌を歌う場所じゃないですからね。
ここは推測ですが、コミュニケーションが苦手なのはそういったところに理由があるのではないでしょうか？御自身はそんなの知っているのが常識で、知らない人はアホだとまでは思っていないまでも、ついそういった内容や単語を使って話してしまう。
私もこの前やってしまったところです。専門学校でＣＡＤをやっていますと言うから、「建築系？機械系？電気系？どのＣＡＤ使っているの？」って聞いてしまいました。
２年前には旧帝大の工学部でセラミックを研究して修士を卒業する遠縁の者と、セラミックエンジンの話しをし掛けて、途中で止められました。彼はセラミック自体は私よりは知っているのでしょうが、応用製品のことは知らなかったということです。
専門家というのはそんなことをちょくちょく忘れがちです。

さて回答に入りますが、まず他の分野に転職するのは難しいと考えます。元々国立大学の理学部を卒業されて、すぐに就職されず、転々とされたことから、大学の専門課程でのキャリアアップも難しく、現在も非正規の雇用となっているのでしょう。
今回、ここで相談されたのも、収入が上がらないことに不満があってのことと推測されます。

で、私の周辺にいて、ある程度知っている方であれば、まず予備校講師のバイトを始めることから勧めます。生物というのは人気がない分講師も少ないので、そちらを狙うか、英数国の人気科目という講師の需要の多い科目を狙うかは任せます。

ただし、少なくとも私が学んだ３５年前とは国語ですら教え方が違っていますからね。Noir et Blancさんもその点は確認された方が良いでしょう。

で、慣れてきたところで塾の講師に転職でどうでしょう。少なくとも４５０万円よりは上の年収は狙えます。

＞業務を大量にスピードアップしてこなしてみるために、プログラミングを習得してみるとか、考えたりしました。

業務の効率化が見込めるのでしたらプログラミングを覚えるのもいいかもしれませんが、分析機器の管理業務についているのなら、今まで経験してきた実験計画のノウハウを基に、実験、ひいては業務が円滑に進めるようなサポートを作る方がいいと思います。

私があなたなら、数理計画法などを学んで、機器管理の面から業務の効率化を行うような方法を模索し、実行の選択肢の一つとしてプログラムも学習して、成果を上げるように努力します。

少し異なったアプローチとしては、新たな技術を身につけたり、努力して自分を変えていくというよりは、これまでの経験を生かす方向性を変えていけばよいと思います。

教育的な方面に転職をしていくということは1つの手ではあろうと思います。今後は、膨れ上がった教育機関が淘汰される時代になるので、新たに教育系への転職は困難であろうと思いますが、一旦職についてしまうと日本の教育機関では解雇は難しいのでオススメです。

名の知れたところを選り好みしなければ、比較的安定し、専門的内容に関して教えるという形で、慣れないコミュニケーションばかりにはならないと考えられます。