サイエンスZERO

 

 NHK教育で放送されていた硬派科学番組「サイエンスアイ」が終了して約1年、後継番組が登場しないことが惜しまれていたのだが、03年4月についにその血脈を受け継ぐ正統派科学番組が登場することになった。それがこのサイエンスゼロである。放送時間は火曜日の深夜0時といったサイエンスアイよりもさらに悪い時間帯であるが、番組の内容はなかなか濃いものがあり、初心者から上級者までレベルに応じて楽しめる科学番組である。司会は高市佳明氏にアシスタントが真鍋かおり嬢。アシスタントの名前にちなんだ「ZEROからまなべ」というコーナーが初心者向け解説コーナーであるようである。

 ただ今回の司会の高市氏は文系の出身とのことで、理系の出身で自身も研究者としてこの手の科学番組に並々ならぬこだわりを持っていたというサイエンスアイ司会の山口勝氏に比べると、なんとなく軟派な印象は拭えない。番組全体としてもサイエンスアイと比べた場合、中途半端に軟派な印象がつきまとっており、この手の硬派系科学番組をもっと一般にウケるものにしたいという意図は分かるのだが、火曜日の深夜という非常に条件の悪い枠とも相まって、番組のターゲットを絞り切れていないということを感じさせられる。この辺りにどう整理をつけていくかが、この番組の今後の課題のように思われる。

('03.4.30)

2004.4.11追加

 本年度4月より、新装開店。新コーナーなどを増やすと共に、放送時間も土曜の7時に放送が行われるなど、この番組にとっては恵まれた状態になってきたようである。目出度い。

 

2007.6.23追加 

 この春より放送時間が11時に変更、アシスタントも真鍋かをり嬢から安めぐみ嬢に変更になった。時間枠的に悪くなった上に、看板であった真鍋嬢が交代することで番組の先行きが心配されたが、現在のところは渋い落ち着いた番組として独自のペースを保っているようである。目下のところは内容的にもそれなりのレベルを保てているようである。もっとも、例によって再放送が多いという傾向は相変わらずだが。

 

エンターティーメント度 C

情報信頼度 A

タイプ分け 知識型

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2015/6/14 サイエンスZERO「洞窟で発見!やわらかい新物質」

 今回のテーマは洞窟の奥で発見されたまるでチーズのように柔らかい鍾乳石。ムーンミルクと呼ばれるこの物質は成分は鍾乳石と同じなのに、なぜこんなことになったか。これは長年の謎だったのだが、ようやく原因が分かってきたのだという。

 番組前半は川口浩探検隊よろしく洞窟の奥に学術調査に潜るところから。迷路のような洞窟を抜けて到達した奥地にあったのが、柔らかい鍾乳石が一面に広がる風景。

 さてこの問題の物質なのだが、要は鍾乳石が結晶化せずにいるわけだが、なぜそのようになったか。鍵を握るのはバクテリアであるという。洞窟内のコウモリの糞などに含まれるバクテリアの中に鍾乳石の結晶化を防ぐ働きのあるものがいるのだとか。各地のムーンミルクを分析した結果、バチルス属のバクテリア(多分新種とのこと)が見つかったという。

 と、ここまでは良いのだが、「ところでこの研究、面白いけど何かに役に立つの?」という考えが浮かぶところ。そこで番組では言い訳のようにこの後に続くのが、温泉で炭酸カルシウムの析出による管の閉塞で困っているので、それにこのメカニズムを使用できないかという話題。ただ、高温の温泉水の中ではバクテリアどころかタンパク質も分解されてしまうので、「このバクテリアが行っているメカニズムを無機物質などで再現できれば」という気の長い話。結局は研究的には面白いが、何かの実用技術につながるような研究ではなさそうだ。まあ世の中にはこういう研究も貴重なのであるが(特に大学においては)。

 

2015/6/7 サイエンスZERO「生命研究のブレイクスルー 生物透明化」

 生物の標本観察は結構大変だが、今回は生物自体を透明化してしまうという研究について。

 この方法だが、基本的には2種類の液につけ込むだけ。まず最初はアミノアルコールと尿素を含む溶液に一週間サンプルを漬け、これで細胞表面の脂質を溶かし出すのだという。その次には糖分を含む溶液に3日間つけ込む。この液は細胞と屈折率が同じになるように調整してあるので、これがサンプル中の水分と置き換わることによって細胞が透明化するのだとか。実際にこれで透明なマウスの脳の標本を作っているが、まるでプラスチックの模型のようである。

 透明化するメリットは今までのようにスライスして観察する必要がないこと。スライスすることで標本が痛むし、何よりスライス片を観察して全体の構造を知るのはかなり大変である。しかし透明化したサンプルなら、シート照明顕微鏡という横から面状の光を当てる顕微鏡により、短時間で全体の構造を組み上げることが簡単にできるという。しかもこのデータ、ズームインして見ていくと一つ一つの細胞レベルまで見えてくるとか。

 また標本を透明するだけでなく、生きている動物を透明することも研究されている。現在実用化されているのは透明なメダカや金魚、カエルなど。色素のない突然変異体などから育成したようだ。従来からメダカは水質検査などに使用されていたという。その場合には肝臓に溜まった有害物質を処理する酵素の量を調べるために肝臓を取り出してすりつぶしていたのだが、透明メダカの場合には酵素と反応して物質を使用することで生きたまますぐに調査が出来る。またメダカを殺す必要がないので、そのメダカで引き続き調査をすることで個体差の問題も解決するのだとか。

 色素がないといえば透明人間を連想してしまう。まさに今回登場した標本などは透明人間さながらである。もっとも現在生きている動物を害のないかたちで色素を抜くというのはかなり困難だろう(この研究もされているらしいが)。 

 ところで存在感が微妙だった江崎アナ(サイエンス作家の竹内薫氏が普通に番組を進行してしまっていたから、江崎アナの立ち位置が最後まで曖昧なままだった)がリストラされてしまってから大分経つが、未だにOPは江崎アナを抜いただけでそのまま使っているのがどことなく違和感がある。

 

2015/5/17 サイエンスZERO「がん治療を変える新しい免疫療法」

 今回のテーマはがん治療。画期的な新しい免疫療法が登場したというのである。

 ただがんの免疫療法と言えば、今まではあまり効果がないということで専門家の間でも半信半疑であった。がんの免疫療法が効かない理由は、がん細胞が免疫細胞であるT細胞の働きを抑える能力があるため、いくらT細胞などを増やしても効果が上がらなかったのだという。

 今回登場した新しい療法は、このT細胞の働きを抑えるブレーキとなるタンパク質PD−1を保護してしまって効かなくする免疫チェックポイント阻害剤というものだという。特にメラノーマなどに劇的に効果が上がっている例があり、しかも効果が出るとそれが長期間持続することで、長期にわたってがんの拡大を阻止している例もあるのだとか。

 もっともこの薬剤も万能なわけではなく、残念ながら患者の中でも効果が確認されるのは2〜3割程度であるという。それはT細胞のブレーキシステムが複数あることや、がん細胞が変異したりすることが影響しているとのこと。現在、T細胞のブレーキを外すと同時にアクセルを全開させるような方向での新たな研究が進んでいるという。

 いろいろと提案されているがんの治療法の一つのようである。今後の研究の進展に期待したい。

 ところで今回はT細胞とがん細胞の関係の説明をCGではなくて着ぐるみを使用して行っていた。おかげで番組の印象がまるで「ガッテン」。イメージチェンジかCG代をけちったのかは定かではないが。「今日はCGじゃないんですね」と冷静な声でツッコミを入れる奈央ちゃんが素敵(笑)。

 

2015/4/18 サイエンスZERO「細胞技術が毛髪再生を変える」

 今回は頭が寂しくなってきたお父さん必見の最新薄毛治療について。

 毛が生えてくる毛根には、毛包と呼ばれる毛を作る部分とその指令を出す毛乳頭細胞に分かれる。毛乳頭細胞が毛母細胞を刺激することで髪の毛が生産されるのだとか。この毛包の働きには毛周期と呼ばれる周期があり、毛髪が成長する成長期が2〜6年あり、その後に細胞分裂が衰える退行期が3〜4週間あってから、細胞分裂が停止する休止期が1〜2ヶ月あり、これが周期的に繰り返されているという。しかし男性ホルモンなどにはこの周期を乱す性質があり、成長期が短くなることにより薄毛が発生するのだという。薄毛の人によくある産毛のような毛だけが生えているという状態である。

 薄毛治療の薬としては、現在は男性ホルモンの働きを抑えるような薬があるが、これは使い続けないといけないという問題があるという。そこで登場した抜本的治療法が、毛乳頭細胞の下にある毛球部毛根鞘細胞を利用する方法。この細胞は毛乳頭細胞を刺激して活性化させる効果があるのだとか。だから毛が残りやすい後頭部などから毛包を取り出し、その中のこの細胞を人工培養して頭皮に注射してやることで、毛乳頭細胞が刺激されて毛が生えてくるということらしい。

 ただこの方法は毛包が残っている人にしか適用ができない。そこでさらに革新的な方法は、毛包自体を作り出す再生医療だという。毛包には毛乳頭細胞と上皮性幹細胞という二つの細胞があるが、これは発生の過程で分化した細胞であり、この二種類の細胞が密着して反応しあうことで毛包を生成するのだという。そこで粘性の高いコラーゲンゲルの中で上皮系細胞と間葉系細胞(毛乳頭細胞の元になる)の固まりを作って接触させて培養させることで毛包の生成に成功したという。この技術はまさに「臓器を作る」と言うことであり、毛包の生成だけでなく将来的には人工臓器の製造なども睨んでいるとのこと。

 さらにiPS細胞を使用してこれらの細胞を製造する技術の開発も進んでいる。現在、上皮系の細胞をiPS細胞から生成して、これに間葉系細胞を組み合わせることでの毛包の生成に成功したとのことであるが、まだ間葉系細胞の生成ができていないという問題があるとか。

 以上、臓器生成という観点からの薄毛治療最先端情報である。高ストレス社会のせいか、シャンプーの副作用か、添加物まみれの食品のせいか、はたまた原発から垂れ流しされてきた放射能のせいかは定かではないが、現在は薄毛に悩む人が急増している。実際に私も久しぶりに大学の同窓会に参加したら、後輩の多くが見事なハゲになっていて驚いたことがある。そういう点では朗報ではある。ちなみに以前に私は「日はまた昇る」の替え歌で「毛はまた生える。どんな人の頭にも」という歌を聞いたことがあるが、それが本当になる日も近いかもしれない。

 また人工臓器の開発が進めば、医療そのものも大きく変わるだろう。例えば糖尿病の治療なんかも、薬物療法だけでなく、機能の落ちた膵臓を丸ごと取り替えるなんて治療法が出てくるかもしれない。まあ非常に期待の大きい技術ではあるが、本当に大丈夫かと心配もなきにしもあらずである。

 ところでこの番組、アシスタントが眞鍋かをりから始まって、今の南沢奈央嬢が3代目。芸能人としてのオーラはともかく、なかなか頭の良さそうな印象を受ける子である。時々「おー」と妙に低い声で相づちを入れるのがやけに印象に残ったりする。ただやや華に欠けるところがあるのが難点か。

 

 

 

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2/6 サイエンスZERO「ZEROスペシャル 細胞の新常識!生命現象に迫る」

 今回はいわゆる総集編というやつ。ミトコンドリアとリボゾームと言った細胞内の組織についての回のダイジェストである。

 ミトコンドリアと言えば今までは教科書の絵では何やらヒダヒダの得体のしれない球体が描かれていたが、最近になって生きたミトコンドリアの姿が観測できるようになり、現実のその姿が明らかとなった。顕微鏡の下に登場したその姿は細長く活発に動き回る菌のようなものである。実際、ミトコンドリアは元々は異なる生物だったものが細胞の中に共生するようになったものだと言われている。

 このミトコンドリアはエネルギーであるATPを作り出すのであるが、その働きも明らかになってきているという。またミトコンドリアの働きが低下することで糖尿病などの生活習慣病が発生することが分かっており、運動によってミトコンドリアが増加することも確認されているとか。

 一方、リボゾームについては今まではお重ね餅のようなボヤンとした姿しか分かっていなかったが、この度、X線構造解析によってその正確な構造が明らかになってきたという。この研究に携わった科学者はこの功績でノーベル賞を受賞したとのこと。構造が明らかになったことで、リボゾームがタンパク質を合成するメカニズムも解明されてきているという。

 以上、最先端の生化学の分野について。生命というものの本質が分子レベルで明らかになりつつあるということであり、これは新薬の開発などへの応用が期待できる。ただ一方で、この分野が進めば進むほど生命観や倫理と言った側面、さらには宗教観にまで結びついてくるので、難しい問題をはらんでいる。分子生物学をあまり突き詰めていくと、虚無主義的な世界に落ちていく危険もあるし。何にせよ社会的影響の大きい分野である。

 

'10/1/23 サイエンスZERO「最新科学が見つめる生と死3 長寿遺伝子が見つかった!」

 今回のテーマは長寿に纏わる遺伝子が発見されたとのお話。その遺伝子とはサーチュインというタンパク質の遺伝子だとか。番組ではこのサーチュインをキャラクター化しているのだが、これが可愛くない(というよりも不気味)。キャラクター作るならガッテン御用達の光子館に頼んだ方が良いのでは。

 さてこのサーチュインだが、DNAの損傷を防ぐ働きがあるのだという。DNAが損傷しやすいのはコピーの時だが、このDNAが巻き付いているヒストンがアセチル化して性質が変化するとDNAが損傷しやすくなるとのことで、このアセチル基をぶった切るのがサーチュインだとか。またサーチュインは活性酸素を抑える働きも確認されており、実験では酵母の寿命が延びたなどという研究結果もあるという。

 ではこのサーチュインを活性化するにはどうするかだが、カロリー制限がよいと言われているという。実際にカロリー制限した猿としなかった猿ではした方が長寿になるという結果が出ており、これがサーチュインの働きが関係しているとのこと。

 なおサーチュインを活性化する物質の研究も進んでいるが、その一つが赤ワインに含まれるポリフェノールの一種であるレスベラトロール。こう言うと「老化防止のために赤ワイン」ということになりそうだが、こういう単純な発想を「あるある的発想」という。というのは効果がある量を取ろうとすると1日にボトル100本とのことなので、老化防止の前にアル中になってしまう。

 またこういう研究が出ると、早速「レスベラトロール配合でサーチュインを活性化」とかもろに「サーチュイン配合」なんて名乗るインチキサプリがまず間違いなく登場するが、そう言うのに飛びつこうとするのも「納豆症候群」である。別の研究ではサーチュインを活性化すると癌が進行しやすくなるというものもあり、実際に皮膚癌の一種であるメラノーマ細胞の増殖が促進されることも確認されているとか。やはり世の中万事バランスというわけである。

 まあ死というのは個体にとっては悲劇だが、種全体としてみると絶対必要な新陳代謝の一つであるからどうしようもないだろう。そうやって世代が更新していくことで種が活力を保っていくわけである。例えば、新入社員がドカドカ入ってきたのに、いつまでも無能な上司が定年もなしに延々と居座り続けている会社というのを想像してみたらよい。結局はそれでは何も成立しないというわけである。そう言うわけだから、寿命に限りのある我々としては、とにかく最後を迎える時に悔いを残さない生き方をすることを考えるしかないわけである。

 

7/13 サイエンスZERO「ナノの世界に"輝く"光 近接場光」

 近接場光というナノの世界に特有の光が注目されているという。

 さてこの近接場光だが、番組の説明によると、ナノの世界で材料に光を当てた時などに、ナノレベルの先端部では内部からの光が外に出ることが出来ずに、まるで水道の先端で水が膨れるように光がはみ出したような状態になるのだとか。この光は拡散しないのでそのままだと見ることが出来ないのだが、金属膜などをナノレベルで接近させたりした時に、これが拡散して見えるようになるとのこと。

 ・・・と言われても今一つイメージが出来ない。光が表面張力を持つわけではないし。はっきり言って一応は理系の私でも理解に苦しむんだから、こりゃ一般人はお手上げだろう。まあ興味のある人は自分で勉強するしかないわけだが、とりあえずこの今一つ正体の分かりにくい近接場光が先端ナノ技術の世界で応用が進みつつあるのだとか。

 一つ目は分析の世界。カーボンナノチューブはその構造によって物性が変わるのだが、これらに近接場光を当てることで違いを見極めようと言うことらしい。構造が違うので反応する波長が変わるらしい。

 二つ目は記録ディスクへの応用。ディスク内部で近接場光を発生させるメカニズムを作ることで、ブルーレイディスクの数十倍の容量を持つディスクも可能ではないかという話。表面のアンチモンを塗布して、レーザーを当てることで反応させるのだとか。既に実用化の一歩手前まできているとのことだが、これが実用化されたらブルーレイも短命に終わって時代の徒花になるかも(最近はこんな規格ばっかりだが)。

 三つ目はガラスのナノ研磨。現在では数ナノレベルまでの研磨しか不可能だが(これでも信じがたいレベルだが)、このガラスを塩素を充満した中に入れ、レーザーを当てて近接場光を発生させると、近接場光が発生した突起部が塩素と反応して吹っ飛ばされて、結果として0.1ナノ以下レベルにまで研磨できるのだとか。もうこうなったらイメージの世界を超えていて、私にはもうついて行けません。

 最後は近接場光で原子を動かそうというもの。近接場光を使うと原子の誘導も可能ということらしい。これが実用化されたら分子レベルでの材料の設計が可能になる。気が遠くなりそう。

 はっきり言って、最近のナノテクの進化には私のようなレトロな人間はついて行けなくなっています。とんでもない世界が実現しつつあるものである。

 

7/6 サイエンスZERO「遺伝子をあやつる不思議な仕組み DNAのメチル化」

 DNAの発現を抑制するシステムとして、メチル化があるという。これはDNAの4塩基のうちで、シトシンとグアニンが連続する部分で、このシトシンにメチル基がつくことでDNAの機能が抑制されるのだという。

 花などではこの働きによって、同じ遺伝子配列でも色が変わるというようなことが起こったりするという。またこのメチル化は生物の細胞分化に影響していると見られ、間質細胞のメチル化の程度を変えることで異なる細胞が生成することが実験で確認されているという。これを利用することで再生医療に利用できるのではないかという研究もなされている。

 また蜂の研究で、遺伝子改造でメチル化を抑制したところ、女王蜂の発生確率が増えたなどの結果が得られているという。一般に女王蜂はロイヤルゼリーを与えることで誕生すると言われているので、食べ物でメチル化が影響される可能性もあるという。また遺伝子パターンの全く同じ一卵性双生児も、環境要因によってメチル化の違いが現れ、これが個性の違いにつながっていくとのことである。だから一卵性双生児でも、異なった環境で育てられると違いが大きくなっていくのだとか。

 さらにガンにおいて、メチル化によって抑制遺伝子の機能が抑えられることで発生するという報告もあるとか。今後の研究が注目されている。

 メチル化は初めて聞いた現象であるが、非常に興味深い現象である。またこの話を聞いていると、事前に遺伝子ですべてが制御されているという遺伝子万能論が的はずれであることも言えるような気がする。

 

6/28 サイエンスZERO「骨や臓器をつくりだせ 驚きの3D技術」

 3Dモデリングの技術はかなり進歩しており、現在では立体プリンタを使用することで、試作品などを迅速に製作するというような技術が実用化されている。この技術を医療に応用しようと言う試みを紹介している。

 まず最初に登場するのが人工骨への応用例。骨が欠損などした場合、そこを補うには人工骨をピッタリの形に合わせる必要がある。それをCRTのデータと3D整形技術を組み合わせることで可能にするのだという。骨の成分に近いリン酸カルシウムで人工骨をつくることで、ピッタリのものが出来ると共に、患部との融和が非常によいことから、自然骨との置き換えもスムーズに進行したとのこと。今後の課題は腕や足などの強度が必要な部分に対する対応をどうするかだという。

 またこの技術で人工臓器をつくろうという研究がある。細胞を増殖させるための足場を3D技術を使用して、水で徐々に分解するプラスチックて製造し、その中で肝臓などの細胞を増殖させて人工臓器をつくり出す研究がなされている。またインクジェットプリンタの技術を応用して、実際に細胞を狙った形に打ち出すことで、立体的に細胞を積み上げるといった研究も紹介されている。

 3Dモデリングの技術が、海洋堂以外でも応用されていたという例(笑)。3Dプリンタなどを使用すると、内部の精密構造も作ることができるというのはかなりの強みである。確かに人工臓器を作ろうと思えば、細胞を膜状に培養したのではどうしようもないので(人工皮膚や人工角膜ならそれで十分だろうが)、このような技術は不可欠になると思われる。それにしても技術の進歩ってすごい・・・。

 

6/7 サイエンスZERO「不思議な関係!?共生の謎に迫る」

 世の中には種々の共生関係にある生物がいるが、その共生の謎についての解説。

 共生については遺伝子レベルでの対応があるとのこと。粘菌と大腸菌を混ぜた状態にすると、粘菌が大腸菌を食べていくのだが、培地にいくつかコロニーを作って実験すると、中には粘菌が大腸菌を食べ尽くすのをやめて粘液の固まりのような中で共生する関係が成立するということがあるという。この研究は大阪大学大学院の四方哲也教授によって詳しく研究されているが、共生関係が成立した大腸菌の遺伝子を調べたところ、共生が発生した後に遺伝子の発現が強化されていたという。

 また珊瑚と褐虫藻のように、体内に取り込んで共生関係にあるようなものもあるが、面白い生物として筑波大学の井上勲教授が研究している「はてな」と命名した生きものがあるという。奇々怪々な生物なので「はてな」と名付けたそうだが、このはてなは体内に藻類を取り込んで共生関係を結ぶのだという。そしてこのはてなが分裂して増加する時は、体内の藻類は片方にだけ集中し、そちら側は光合成でエネルギーを得る植物のような生活をし、反対側は口が出来て動物のような生活をするのだという。そしてこの動物体側がまた新たに藻類を取り込むことが出来ると、今度は口の部分が光を感知する機関に変化し、植物的な生活に入るのだという。植物細胞の葉緑体が体外から取り込まれたものだと言われているが、そのような進化のメカニズムの解明につながるのではとされている。

 また体内に多くの原生生物を飼っているのがシロアリ。シロアリは腸内で原生生物を飼うことで、セルロースを分解できるという。またその原生生物を調べるとその原生生物の中に細菌がさらに共生しているとのこと。理化学研究所の研究によると、この細菌はアミノ酸とビタミンを合成する能力が非常に強いもので、これらを原生生物やシロアリに与えることで共生関係が成立しているという。この細菌を研究することで、木くずなどを原料にしたバイオエタノールの合成に使えるのではと期待されている。

 以上、共生関係について。共生関係とは要はギブアンドテイクの共存共栄の関係であるが、生物の世界ではそれが遺伝子レベルで刻み込まれているということらしい。一方、共生とは似て非なるものに、寄生というのがある。共生は共存共栄だが、寄生は一方のみが依存するという歪な関係にあり、やがては宿主を滅ぼしてしまうこともある。こちらの寄生主の選び方は遺伝子レベルに刻まれているんだろうか?

 なお人間においても共生関係を結べる相手もいるが、共生と言いつつその実は寄生しかしないという輩もいる。人間界も自然界に負けず劣らず複雑である。

 

5/31 サイエンスZERO「チャンス発見学最前線」

 膨大な情報の中から、隠された重要な情報を選び出す手法である「チャンス発見学」(データの中から情報を発掘するという意味で、専門用語では「データマイニング」と呼ばれるが)について紹介。

 まずは安めぐみ嬢がスーパーでの購買データを元に、鮮魚を売るためにはどういう対策を考えられるかという実習を行っているが、データとして相関性の高い要素だけでなく、登場頻度の少ないデータでも重要なものがあるということに注目していたのが特徴的である。またキーワード検索で製品開発の参考にしたメーカーも登場。要望などのキーワード分析の結果、多色ボールペンのノックの音を小さくするという開発を行ったとのこと。

 主に番組で紹介されているのは東京大学工学系システム創成学専攻の大澤幸生准教授の研究。土曜スタジオパークに出演した時の安めぐみ嬢の発言から、彼女の発言の中で「視聴者」という単語がキーワードになっているということを分析したり、地震の発生地の情報の相関性から各地の地震の関連性を求めるというような事例について紹介していた。

 最後に登場するのは、交渉の出来るコンピュータを作ろうという研究で、これは交渉におけるキーワードをコンピュータで分析しようと言うもの。実際の交渉の中から言葉の相関性を導き出し、キーワードを抽出するということを行っている。

 今回の分析で共通している手法は、相関性の高い言葉の群れに注目するのではなく、独立した群れ同士を結ぶ位置にある言葉に注目していること。これらの単語は各テーマをつなぐ鍵になっているという考えらしい。とは言うものの、実際はこの手法ばかりで常にうまくいくというものではなく、試行錯誤が必要になるのだが。番組中で専門家が発言していたが、この手の手法は「今まで気づかなかったところに気づかせる」というのがもっとも重要な役割であり、この分析だけで何でもうまく行くわけではない。

 正直言うと、データマイニングについては私は全くの素人というわけではないのだが、それでも今回の内容はなかなか分かりにくかった。特に今回登場した「テキストマイニング」の世界は特に分かりにくい(あまりに根拠が抽象的なのである)。実のところ、番組製作スタッフもよく分かっていないのではないかと思われる節があったのではないか。実際に説明があまり整理されていなかったように思われる。通常の発想と全く異なる世界なので、一朝一夕に理解しにくいのは事実であるが。

 

5/24 サイエンスZERO「不思議生物粘菌の力をいかせ」

 ネンキンとは厚生年金、共済年金、国民年金の三種があるが、社会保険庁の杜撰な管理によって役人によって着服されていたということが明らかになった・・・というべたなボケはともかくとして、今回のテーマはあの南方熊楠が研究したことで知られている粘菌である。ただ今回のスタンスは、粘菌の生物としての特性がどうこうと言うよりも、粘菌の挙動を主に情報科学的観点から応用している例について。

 まず登場するのは北海道大学電子科学研究所の中垣俊之准教授。彼の研究室を安めぐみ嬢が訪問しているのだが、そこで見せられるのが「粘菌が迷路を解く」という実験。迷路のパターンを作った寒天上で粘菌を培養して、出入り口のところに餌を置いておくと、出口と入り口をつなぐ最短経路の部分の栄養の行き来だけが盛んになり、それ以外の部分の粘菌はなくなっていき、最終的には最短経路だけが残るのだとか。このようなアルゴリズムをカーナビの最短経路探索などに応用しようとしているとのこと。極めて単純ルールだけで全体が統制的に動くのが粘菌のアルゴリズムのポイントらしい。

 同様の研究がなされているのが、システム制御工学が専門という東北大学工学部の石黒章夫教授。彼は単に伸び縮みが出来るだけのロボットを使用して、粘菌の移動を再現した。3つのロボットを連結した時、3つが同じリズムで伸縮しても動かないが、タイミングが変わることで全体が動くのだという。例えば赤外線が当たるとタイミングが早くなるように設定すると、赤外線の方向に向かって全体が動くことになるとのこと。このロボットの数が増えた場合をシミュレーションすると、全体が実際の粘菌のように生物的に動き、しかも半数のロボットが機能停止した状態を想定しても全体が動くことが出来、生存性の高さが示されたとか。

 最後に登場するのは細胞型粘菌の動きに対する化学的考察。立命館大学生命科学部の長野正道教授によると、細胞性粘菌はサイクリックAMPという物質によって集まる性質があることが知られているが、そのサイクリックAMPの濃度について、細胞性粘菌の回りのサイクリックAMPの濃度が低下した場合に、一定の濃度になるまでそれが分泌されるという法則を取り込めば、実際の細胞性粘菌が集合して一定の数が集まるプロセスが再現されたという。

 以上、いずれも情報工学的なスタンスから粘菌モデルに注目していたことが興味深い。この粘菌システムのポイントは、個々は出来るだけ単純システムでいながら全体が制御できるということ。もっともこのようなシステムは自然界には決して少なくなく、群れ全体がシステム的に動く蜂やアリもこのような要素があるし、人間でさえ洗脳で個々の思考能力を奪って単純化したら、ナチスや北朝鮮のような全体主義国家という一つの生物になってしまうし、某巨大宗教組織なんかもこれに似たようなもんだ。

 なお「粘菌と言えばやっぱり風の谷のナウシカだな」と思っていたら、しっかり「ゼロのツボ」で登場。さすがにオタクの多いNHKはこういうツボははずさないようである。

 

5/10 サイエンスZERO「江戸前の魚を守れ」

 東京湾の海は「江戸前」と呼ばれて豊かな漁獲資源が寿司などに利用されてきた。しかしこの江戸前の海に危機が迫っているという。

 実際に寿司屋の店主に聞いたところでは、江戸前のネタが減っているとの証言が。実際に水産技術センターの調査でも明らかに減少傾向があるのだという。

 問題の一つと考えられるのが、海中の酸素濃度。特に夏になると、酸素濃度が極端に低い貧酸素水塊と言われる現象が見られるのだという。この貧酸素水塊の中では生物は生きることが出来ない。これが漁獲量に影響を与えると考えられているという。貧酸素水塊が発生する原因だが、大量発生したプランクトンが死んで海底に降り積もり、そこでバクテリアによって死骸が分解される時に酸素が大量に消費されるのだという。さらに夏には対流が減少するために、表面の酸素が海底まで循環しないのだという。またプランクトンの大量発生の原因は、いわゆる富栄養化で、川から流れ込む栄養分が大きな影響を与えている。

 一方、海を守る活動として、アマモを植えるというような活動が行われている。アマモは酸素を作ると共に、魚などの住処になることが期待されている。

 以上、江戸前の海の現状について・・・なんだが、今更言われるまでもないことが多かったような。富栄養化を抑えるという意味では、江戸前で貝の養殖をするのも良いかも。広島湾が牡蠣の養殖で知られるが、あそこが牡蠣の生育にとって好条件なのは、適度に富栄養化した水が流れてくるからとのこと。貝類には富栄養化した海水を浄化する能力があるので、江戸前でも貝類の養殖をしてみたら結構成長するかも。

 なお科学∞は、ブログなどに載せるアニメを簡単に生成するという技術について。それは良いんだが、レポートに行った山田賢治アナが作成した新ポーズが「なんでやねん!」っていうのは・・・。彼って関西人? 調べてみたら、前任地が松江放送局とのことだが、元々は千葉県の人間ってことで、関西関係ないやん。

 

4/26 サイエンスZERO「ここまで見えた知られざる太陽」

 現在、太陽観測衛星「ひので」が打ち上げられて最新の太陽映像が送られてきているが、そこから判明した太陽の姿について紹介。

 番組では実際の映像が紹介されているが、太陽表面から吹き上げるガスが明瞭に観察されており、思わず「CG?」と聞きたくなるような鮮明な映像である。

 太陽の黒点は太陽活動の活発さと相関すると見られているが、その黒点観測でもひのでは成果を挙げている。黒点の生成や消失などの際の磁場の観測を行うことで、黒点の生成には太陽内部から湧きあがってくる磁場が影響していることが明らかになっているという。

 また100万度から1億度というコロナの高温の理由については今まで不明で、これは「コロナの加熱問題」と呼ばれて天文学最大の謎の一つだったとか。しかしこの問題について、ひのでの観測によって従来に観測されていた垂直方向の磁力線だけでなく、水平方向を向く磁力線があることが観測されたことから、これが磁力線に揺らぎ(アルベン波)を与え、その結果としてコロナにまでエネルギーを与えることになるとの推測がなされているという。さらに今回の観測データから、アルベン波が直接に観察されたとの報告もあるという。

 また太陽風の予測などにも利用されようとしているとか。太陽表面でフレアという爆発が起こった場合、強烈な太陽風の発生で、人工衛星などの機器にダメージを与えるなどの事故が起こる可能性があるが、現在は予測がまだ難しい。そこでひのでの観測データと地球シミュレーターを利用した計算によって、このフレアを予報しようという試みも行われているという。

 CGにしか見えないひのでの鮮明な映像はかなりのインパクトがあった。太陽活動は地球の状態とも密接に関係があるのだから、今後も太陽の研究が進むことを期待するところである。ところで今回のゲストには書道家が登場していたのだが、このゲストって意味あるの? この番組の場合、あまりに科学の素人すぎる人物をゲストに置く意味ってよく分からない。

 

4/19 サイエンスZERO「変わる科学ミュージアム」

 日本全国で515もの科学博物館があるという。そんな科学博物館の現状を紹介。

 まずは安めぐみ嬢が最新の科学博物館を体験するところから。最近は体感型の科学博物館が増えており、彼女が訪問したのもそのような博物館の一つ、静岡科学館る・く・る。そこで暗闇の中を手探りで歩いたり、上下が逆さに見える眼鏡を掛けたりして、人間の感覚について学習するという仕組みを体験している。ちなみに館名の「る・く・る」は「見る・聞く・触る」の意味だとか。

 また博物館が積極的に外に出る試みなどもなされている。兵庫県立人と自然の博物館では標本を小学校などに貸し出してミニ博物館にするなどという取り組みが行われている。また同館の八木剛主任研究員によると、「あかねちゃんクラブ」なる組織を地元で結成し、地元の人たちを巻き込んでミヤマアカネの生態調査などをするなど、科学に対する好奇心を喚起する取り組みを行っている。

 また博物館の標本が生態系保護に役に立った例がある。兵庫県立人と自然の博物館の三橋弘宗主任研究員は、武庫川の上流での河川改修の際、兵庫県からの生態調査の依頼に基づいて調査に取りくみ、過去の標本などを調べることで河川改修予定地から非常に貴重な標本が多数採取されていることを発見したという。兵庫県では三橋氏のアドバイスに基づき、水路に水の淀む水路を造ることなどによって生態保護に取り組んだという。

 さらに一般人への発信を考えて、博物館の展示も変わりつつある。最近リニューアルした日本科学未来館では、新たに最新医療の展示を行うに当たって医学博士の科学コミュニケーターと先端医療の素人である展示のプランナーがコンビを組んで、互いの視点を補い合って展示を決めたという。

 理系離れが叫ばれて久しいが、科学博物館は科学への興味を喚起する最前線となるので、是非とも頑張ってもらいたいところ。確かに最新の科学博物館は展示も凝ったものが多く、私も富山市科学博物館に行った時に、最新の体感型展示に感心したものである。ただ全国を見てみると、標本を並べているだけのマニアックすぎるところや、建造当時はそれなりに予算をかけて作ったと思われるのに、その後に全くリニューアルした様子がなく、わびさびの情緒が漂ってしまっているような施設もある。担当者の熱意もさることながら、自治体などが十分な予算をかけるかということも重要なのである。

 

4/5 サイエンスZERO「"流れ"が勝負を決める スポーツ工学最前線」

 スポーツの世界で流体力学の応用が進んでいる。

 軟式野球の世界では、硬球よりも飛びにくい軟球の飛距離を伸ばすため、流体力学を応用しての新設計がなされたという。表面の状態を変更することで空気の抵抗を減らし、従来のものよりも10メートルぐらい飛距離が伸びたとか。なお番組では安めぐみ嬢が実際にそのボールを打ってみていたが、かなり良いスイングをしていたところを見ると、彼女は以前にソフトボールか野球を経験しているのか?

 サッカーの世界にも流体力学での研究が進んでいる。今注目を浴びているのがボールに回転を与えない無回転シュートとか。回転を与えられていないボールは、気流によって不規則な動きをしてコースが読めないのだとか(野球で言うところのナックルボールと同じである)。ただこのシュートはプロでも確実に打てるわけではなく、6割ぐらいの確率だとか。そこでこの無回転シュートをどうすれば打てるかなどの研究もなされているという。

 最後は水泳について。水泳では従来はS字ストロークが最速と言われていたが、イアン・ソープはI字泳法と呼ばれる水をまっすぐ下に掻き出す泳法を取り入れたとか。この泳法はS字泳法がストロークの後半で推進力が高まるのに対し、ストロークの前半で推進力が高い泳法で、その時に肘ではなく腕全体を使えるので疲れにくいというメリットがあるとか。現在、流体シミュレーションに基づいて最速の泳法の研究が行われており、そこから出てきた一つの解答は、従来のS字泳法を改良したようなものとのこと。

 以上、流体力学のスポーツへの応用について。なお流体力学はコンピュータの進歩の恩恵を最も受けている分野の一つである。高度な計算を繰り返す必要がある流体シミュレーションは、コンピュータの進歩があってこそ精度を上げて実用化することが可能になった。最近では車や航空機の設計などで大がかりな風洞実験の前段階として利用されるようになっている。

 ただ個人的には、スポーツ工学という分野はどうも無粋に思えて仕方がない。そこまで理詰めで記録を追究するのって、スポーツの本来の目的だろうか?

 

3/1 サイエンスZERO「夢の万能細胞に挑む」

 京都大学の山中伸弥教授が開発した人の皮膚から作り出した万能細胞・IPS細胞が世界中の注目を浴びているが、今回はその山中教授を招いてその開発の経緯などを聞いている。

 山中教授はそもそも臨床医だった。しかし救えない患者の多い現状に限界を感じ、基礎研究に転じたとのこと。彼が開発したIPS細胞は、脊椎損傷を始め多くの患者を救える可能性があると期待されている。

 IPS細胞は皮膚の細胞に遺伝子を4つだけ加えたものだという。受精卵を原料にしたES細胞と異なり、倫理上の問題がクリアできることも期待されているし、本人の皮膚細胞から培養することから拒絶反応の問題もないと考えられる。

 開発で苦労したのはその4つの遺伝子を見つけること。山中教授は遺伝子に鍵があると考えていたが確証がなかったという。しかし京都大学の多田高准教授の研究で、体細胞とES細胞を融合させると体細胞が万能細胞科することが明らかになり、ES細胞がなんらかの遺伝子を活性化させるのではと推測できたという。その遺伝子を解明するには数万の遺伝子を一つずつ確認するという気の遠くなる作業になるという。そこで参考になったのが理化学研究所の林崎良英氏の研究だったという。彼は遺伝子の機能を徹底的に調べたデータベースをまとめており、それを使用することで候補遺伝子を100ほどに絞り込むことが出来たという。つまりは様々な研究の相互作用で開発に成功したのだという。だから山中氏は、苛烈かする世界との競争を勝ち抜くために、日本の選りすぐりの研究者を集めてチーム日本で開発を進めることを提案している。

 実際、海外では医療への応用の実験を始めたり、遺伝子操作でなく化学物質によってIPS細胞を作る研究などもなされており、次世代の基礎技術を狙って各国の研究者が必死で競争をしている。

 久々の日本初の大きな技術だから、ここは是非ともこのリードを保っていってもらいたいところ。アメリカの製薬会社などに特許を独占されるようなことにでもなれば世界中が不幸になってしまうので、是非ともそれは阻止してもらいたい。このような重要技術は、どこかの営利企業に独占させては駄目で、広く社会全体で共有する必要があるのだから。そのためには日本が政府主導プロジェクトなどで特許等を独占ししてしまう必要がある。

 

2/23 サイエンスZERO「"赤谷の森"多様な生態系を守れ」

 群馬県の赤谷の森で長期間にわたって大規模に行われるという生態調査について紹介。観察のポイントは、各地に置いたセンサーカメラ。動物の体温などで反応して撮影をするという。するとカメラを設置した環境でどのような静物が活動しているかが分かることになる。するとイタチは水場に現れることが大半であるが、テンは様々な環境にまんべんなく現れているとか、そのようなことが明らかになるのだとか。また同時に糞などを調べると、その職制だけでなく森の環境なども分かることになるという。このような生態系全体を見渡したような景観生態学と呼ぶとのこと。

 同地域にはクマタカが生息しているが、繁殖の成功率は低く、餌となる小動物が少ないのではないかと考えられているという。小動物を増やすには、森を意図的に伐採して光を入れるなどの積極的に手を加えた方がよい場合があることも、このような観察から明らかになったりしているとのこと。

 ようやく自然全体を視点に入れての観察が開始されたというお話。興味はありますが、ネタとしてはやっぱり地味だな・・・。

 

2/16 サイエンスZERO「速さへの挑戦 次世代新幹線」

 飛行機との競争も熾烈な新幹線はさらなる高速化を目指している。現在、320キロの営業運転を目指して東北新幹線に投入される予定になっている新型車両の実験車がファステックとのこと。このテスト走行に安めぐみ嬢が取材に行っている。

 現在、ファステックは実際の路線を使用したテストを行っている。この車両の特徴は先頭が非常に長いこと。16メートルもあって世界最長とのこと。またこの車両は、カーブを高速に走行するために2度まで車両を傾けることが出来るようになっている。この回の走行テストでは335キロから急ブレーキをかけて、どれだけの停止距離で停止できるかをテストしていた。この時の停止距離は3.8キロとのこと。なお運転台も紹介されていたが、先端部を長くしたためにかなり狭い作りになっている。番組では「まるで飛行機のコックピット」と紹介していたが、私のようなオタク人間には巨大ロボットの操縦席のようにも見える。

 列車の高速化のために重要になるのは軽量化である。単に速度を上げるためだけでなく、線路の傷みを減らすためにも軽量化は重要である。ファステックでは強度を上げつつ5%の軽量化を行うためにかなりの苦労があったという。その手法の一つは障害物を跳ね飛ばす排障装置の軽量化や、さらに電圧変換のための主変換装置の冷却を従来のファンによるものから、水冷と外気取り込みによる冷却を組み合わせたものに変更したとのこと。

 また単に高速化すればよいのではなく、環境についても考える必要がある。まず問題になったのはトンネル出口で車両による空気の圧縮によって微気圧波と呼ばれる気流が発生して、爆発音のような激しい騒音が発生するという減少である。これを解決するため、ファステックでは先頭車両にアローラインという丸みを帯びた形状のものと、ストリームラインと呼ばれる直線的な形状のものを用い、その効果のほどをテストしたという。その結果、アローラインの方が10%程度ほど抑制効果が高いことが分かったとか。

 さらに騒音についての解析を行っている。その結果、従来の車両ではパンタグラフによる騒音が大きいと言うことが判明したので、ファステックでは新型のパンタグラフを導入して騒音の抑制を図っている。

 以上、新型新幹線の開発について。かつては将来の高速列車は車輪を持ったタイプでは不可能ですべてリニアモーターカーになるなんて言われた時期もあったが、現実にはリニアモーターカーはどう考えても採算が合いそうにないことから、従来型車両の改良も同時に進められている。技術は常にこのように複線化で考えることが重要である。かつては車輪付車両で300キロを超えることは不可能なんて言われた時期もあったのであるが、現実は既にそれを超えている。

 なお私の個人的要望としては、ローカル線の劣悪路線でも安定してより高速運転できる車両の開発というのはできないものだろうかと思う。ローカル線が競争力を回復するためには、高速化というのも課題の一つだと思うので。まあ新型新幹線の開発よりも難易度の高い課題になりそうなくせに、地味な課題だから、やろうとする者がいるとは思えないが。

 

2/2 サイエンスZERO「"細胞の顔"糖鎖 その不思議に迫る」

 糖鎖とは複数の糖が連なった物質であるが、細胞の表面に存在して一種の識別票のような役割も果たしている。血液型の違いとは、赤血球の表面のこの糖鎖の一つが異なるだけの違いであることも分かっている(当然ながら、その程度のことが性格なんかに影響するはずもない)。

 この糖鎖を医療に応用しようと言う研究がなされている。愛知県がんセンターの神奈木玲児氏はがんの転移と糖鎖の関係を研究している。大腸癌の細胞は血管を通じて転移するが、このガン細胞が血管壁にとりつく時、シアリルルイスAという糖鎖が効いていることが明らかになったのだという。これは白血球が持つシアリルルイスxと類似の構造であり、白血球が細胞壁にとりつくメカニズムを使用して血管壁にとりついていたのだとか。これを阻止することでがんの転移を阻止することが考えられるとのこと・・・なんだが、下手をすると白血球の機能も阻害することにならないか?

 また産業技術総合研究所の成松久氏のグループでは、がんの早期発見のための腫瘍マーカーを糖鎖の研究で開発しようとしている。レクチンアレイという装置を用い、レクチンとガン細胞との反応を調べることで、癌によって固有の糖鎖を解明し、それを利用した高精度の腫瘍マーカーを開発するのだとか。

 以上、細胞表面の糖鎖について、その医療への応用。どうも癌絡みのネタばかりだが、ガン細胞が固有の糖鎖配列を持つことからこうなるようだ。ガン細胞の特有の構造が明らかになれば、ガン細胞を狙い撃ちする治療薬なんてのも可能になるのではと期待できるのであるが。ただ、抗ガン剤なども次第に効かなくなったりするし、ウィルスなんかは表面構造を変えて耐性菌が出来たりするなんて話を聞くと、ガン細胞の糖鎖も変化しないのかが気になるのであるが。

 

1/26 サイエンスZERO「世界最強!日本の磁石研究最前線」

 現在、世界最強の磁石であるネオジウム磁石は、日本で開発されたものである。従来の磁石の10倍の強さを持っているという。

 今やこのネオジウム磁石は産業の各分野で応用されている。モーター類はネオジウム磁石を使用することで大幅な消費電力削減につながっている。電気自動車などの開発にも不可欠のものである。また冷蔵庫などの冷却器への応用も研究されているという。

 ただこのネオジウム磁石には弱点がある。耐熱性が低く、高温に加熱すると磁力を失ってしまうのである。これの対策としてはジスプロシウムの添加がこうかがあることが知られている。しかしここで問題になるのはネオジウムもジスプロシウムも共にレアアースであり、現在の産地は中国に偏っていることである。中国がレアアースの輸出を制限し始めたことで価格が高騰しており、日本も資源の確保が国家戦略として重要化しているのである。

 そこでその対策として、磁石メーカーでは加工の過程で削られるクズからレアアースを回収すると共に、産業技術研究所では各地の地層サンプルを調査することで、レアアースを含む地層を解明し、新規な採掘地の探索を行っている。またジスプロシウムを使用しない高耐熱性ネオジウム磁石の開発も進められている。これは磁石の微粒子を小さくすることで磁力の喪失を防ぐという方法とのこと。ただし現状ではまだまだ問題も多い。

 意外なことであるが、磁石開発に関しては日本の独断場だったらしい。ただレアアースの問題は深刻で、磁石に限らず各分野で戦略物資化している。中国もそれを意識して囲い込みに走っているわけで、注意しないと日本の産業が日干しにされかねないのである。そういう事情があるから、どこぞの馬鹿政治家のように中国といたずらに無意味な対立を煽るのは亡国行為なわけである。日本はアメリカにご追従しているだけでやっていけるほど甘くもないわけである・・・まあこれは科学とは別の世界の話だが。

 

1/12 サイエンスZERO「アートと科学のフシギな関係」

 今回は、縁遠いと思われている科学とアートの関係について紹介。

 まずは安めぐみ嬢が体験するのは新宿で開催されている科学とアートの関わり合いを示す展覧会(「サイレント・ダイアローグ−見えないコミュニケーション」展)。ここで展示されているのは、蘭が人間の存在に反応して流れる電流を音で表現した作品や、植物が発芽する際に発生する光を検出して表現した作品など。中には植物を動かすことで植物が新たに進化するかも?という作品もあるとのこと。

 またアートの世界から科学の世界と結びついた人物も登場。埼玉県の彫刻家の金沢健一氏は、鉄を用いた作品を作っている内に、鉄をこすった時に現れる定在波を利用した作品に行き着いたとか。また別のアーティストは美しい形を追究する過程でカオス理論に当たったとのこと。

 さらに科学の将来に疑問を投げかけるような作品も登場。クローン問題を扱った作品なども登場。

 うーん、科学とアートの関係と言っているが、アートと言うものは常に口実を必要とするもので、かつてはそれが宗教などに求められたが、ルネサンス以降は人間に求められるようになり、現代では科学文明万能時代を反映して科学にも求められるようになってきたというだけの話に思えるのだが。

 実際のところ、今回登場した作品などは、科学を批判した作品以外は別に科学的に見える材料から取り出すべき必然性はないから。屋根から落ちる雨だれのパターンからでも、浜辺に打ち寄せる波をとっただけでも、本人が「アートだ」と主張すればアートになってしまうのが現代だから。もっともその作品が他の人間にもアートと認識されて歴史に残るかは別問題だが。ちなみに私は、現代は「すべての人間が自らを芸術家と名乗った時代」と後世に言われるような気がしてならない。今のアートは、とにかく「誰でも出来る」作品ばかりですから。つまり思いついた者勝ち。

 

12/23 サイエンスZERO「2007 科学10大ニュース」

 いよいよ年末。となると恒例のお約束行事である。いつものパターン通り、専門家と視聴者の双方にアンケートをして決定している。

 まず専門家のランキング。10位は新潟県中越沖地震。9位は日本でのバイオガソリンの発売。8位はIPCC(気候変動に関する政府間パネル)が6年ぶりの報告書とかなり地味系のネタ。さらに7位が北極海の氷が急速に減少、5位が氷河が急速に溶ける、4位が猛暑最高気温の更新と地球温暖化ネタ。飛ばした6位は冥王星が準惑星にいう占星術界を震撼させた話題。番外編が花を咲かせるフロリゲンの発見、動く分子の撮影に成功。

 専門家の上位に行く前に、まず視聴者の下位ランキングの発表になる。

 視聴者編は10位が探査機はやぶさ地球へ、9位が太陽系外に地球型惑星発見、8位は衛星タイタンにメタンの湖か、7位が北極海の氷急速に減少、6位が猛暑最高気温の記録更新、5位が氷河急速に溶ける、4位が冥王星が準惑星、3位が宇宙の暗黒物質分布地図、と言うわけで宇宙ネタが一般ウケするということがよく分かる。

 後は上位の発表。

 で、上位視聴者2位が月探査機かぐやで、これは専門家も同じく3位。専門家の2位はノーベル平和賞に地球環境問題。視聴者も専門家も共に1位は人の皮膚から万能細胞といったところ。

 内容的には大体そんなところだと思う内容だが、視聴者は専門家に比べて宇宙ネタが好きだということが分かったのと。専門家の2位は視聴者の10位以内にも入らない地味なテーマだったということから、専門家の方が地球環境問題に注目しているということもうかがえる。この辺りは非常に特徴的。素人は宇宙開発などの派手なテーマに目を惹かれるが、専門家は地球環境問題のような足下の危機を警戒するという視点の違いである。このようなパターンの違いがあるから、専門家が高く評価する貴重な研究が世間から注目されなかったり、予算がつかないなんてこともあるんだが。

 

12/16 サイエンスZERO「驚きの再生力!骨髄幹細胞」

 損傷した臓器などを再生する再生医療が近年注目を浴びているが、今回のテーマは骨髄幹細胞を使用した臓器再生の試みである。

 骨髄幹細胞が以前から造血細胞として白血病の治療などに用いられてきたが、骨髄移植を受けた女性の腸が炎症を起こした時、その患部に男性染色体を持つ細胞が集まっていることが分かったことから、骨髄幹細胞が臓器の再生などに関与することが判明したのだとか。つまりこの女性は男性の骨髄幹細胞を移植されており、その骨髄幹細胞が腸の治療のために移動したのだという。

 骨髄幹細胞の万能細胞としての能力はES細胞や、最近話題になったiPS細胞などよりは若干劣るとのことだが、ES細胞は受精卵から作るために倫理上の問題があるし、iPS細胞は遺伝子操作によって生み出すので安全性がまだ検証される必要がある。これに対して骨髄幹細胞は既に骨髄移植などに広く使われており、その安全性は既に確立されているというメリットがあるという。

 ドイツでは既に心臓病に対する臨床試験が行われているという。心筋梗塞で心筋細胞の一部が弱ってしまった患者の血管のの閉塞部に骨髄幹細胞を注入したところ、そこから新たな血管が生成して弱っていた心筋細胞が回復したという。

 同様に日本でも札幌医科大学で脳梗塞治療の臨床試験が開始されている。脳梗塞で左半身に麻痺が出ている患者の患部に骨髄幹細胞を注入したところ、注入してから5時間後に早くも患部の縮少が見られ、運動機能の回復が見られたという。骨髄幹細胞が脳の回復を促していると考えられるという。

 骨髄幹細胞が患部に集まるメカニズムについてだが、脳梗塞などが起こった時にSDF−1というタンパク質が増加することが確認されており、これが骨髄幹細胞に指示を与えてるらしきことが分かったとのこと。

 どの程度の能力があるのかはまだ未知数だが、脳の神経細胞まで再生できるとなればこれはかなり画期的な治療法となり得る可能性が高い。今後の研究が待たれるところである。

 

12/9 サイエンスZERO「いにしえの謎に迫れ 情報考古学最前線」

 今回のテーマは考古学分野に最先端科学取り入れる例。

 最初に安めぐみ嬢が訪問するのは奈良先端科学技術大学院大学の千原國宏教授の研究室。彼はバーチャルリアリティで平城京の復元を行っている。足にセンサーを取り付けることで、実際にバーチャルリアリティの中を歩き回れるようになっている。このようなイメージを作ることで、実際に平城京の中はどうなっていたかを考える参考にするのだとか。なお最初に安めぐみ嬢が復元された朱雀門を訪れているが、本当にここは何もないところにいきなり門だけが建ってるんだよな・・・平城京の敷地の中を鉄道も通ってるし、実際に現地に行くと光景が異様だから驚きますよ。

 次に登場するのが、遺跡を3Dデータにしようという試み。例えば倒壊の危機に瀕しているアンコールワットの遺跡などを測定して3Dデータにして残すと共に、研究に使用しているのだとか。東京大学大学院の池内克文教授の研究室が、バイヨン寺院を3Dデータにして調査したところ、尊顔とよばれる多数の人面像について、今までは1つのモデルから作られていると言われていたが、実は3種類の原型があるということが分かったとか。実際の写真では汚れやコケなどで分かりにくい形態が、コンピュータに取り込むことで明確に分かるようになるとのこと。なおコンピュータと3Dデータの組み合わせは、土器の破片の復元などに応用する研究も進められているという。これに取り組んでいるのは岩手大学工学部の今野晃市准教授で、現在のところはまだ研究段階のシステムだが、将来の実用化が期待されているとのこと。

 また古代人の足跡を探るなどという分野にも情報科学が応用されている。同志社大学専任講師の津村宏臣は貝塚の分布のデータなどから、シミュレーションの手法を駆使して、縄文時代に集落がどのように拡散していったかなどの推定がなされている。番組では房総半島の内陸部に集落が拡散していく経過などをビジュアルに示している。このような集落のネットワークが当時は形成されていたと考えられるとか。

 また九州国立博物館にはX線CTスキャンが導入されており、文化財の内部などを非破壊検査出来るようになっているという。番組では蒙古軍がもちいた火薬兵器「てつはう」の内部を調査し、殺傷力を上げるために鉄片などを入れていたのが観察されている。

 この調査の結果から察すると、従来は火と爆音で相手を混乱させる兵器と考えられていたてつはうが、実は現在の手榴弾のように殺傷能力の高い兵器だったということだろうか。これは従来のてつはうに対するの解釈に対し、蒙古軍が単なる虚仮威しの兵器を使うとも思えないし、鎌倉武士もただ単に爆音だけであんなに総崩れになるほど軟弱ではないだろうという私の考えとも合致する。

 以上、今回のサイエンスZEROは考古学と最先端科学について。かつての考古学と言えば、血道に遺跡ほじくり返しては、発掘品から推理するだけの学問だったが、最近は科学分析というのは不可欠になっている。そのうちにタイムふろしきが開発されて、発掘品の製造時の姿が再現されるように・・・なるわきゃないが。ただ最先端の分析での結果、過去の学説が覆る例がかなり増加してはいるようだ。今回の場合は通常の科学分析だけでなく、情報科学というのが興味深いところ。3番目に登場した集落の拡散シミュレーションは、以前に登場した渋滞シミュレーションを応用した山火事の広がりシミュレーションなんてのとイメージが似ていたな。遺跡の3Dデータについては、これを一般公開したら、この場所を舞台にしたゲームが登場しそう(笑)。そういえば、イギリスの大聖堂だったかを舞台にした殺戮ゲームが「冒涜行為だ」として訴えられたとかいう話を聞いたが、アンコールワットを舞台にした戦争ゲームとか出したら、顰蹙買うだろうな。

 

12/2 サイエンスZERO「光る生物の力をいかせ」

 自然界には様々な光を発する生き物がいるが、それを医療などに活かそうという研究を紹介。

 最初に紹介されるのは実際に光る生物の例。ここで紹介されるのはウミホタルなどだが、ウミホタルは刺激を受けると上唇腺という器官からルシフェリン(発光物質)とルシフェラーゼ(発光酵素)が分泌され、これが混合されることで海水中の酸素と反応して発光するそうな。このルシフェリンについては生物によっていろいろあるようだが、ホタルのルシフェリンはセンサーなどにも利用されているとか。

 東京の癌研究所の今村健志部長は、ガン細胞にホタルのルシフェラーゼを作る遺伝子を組み込むことで、がんの転移のメカニズムの解明などの研究をしているという。さらにクラゲの蛍光タンパク質を細胞に組み込むことで、細胞レベルでの移動を観察している。全体の様子を見るには生体に影響の少ない発光物質が、細かい部分を見るには光の強い蛍光タンパク質が有効なのだとか。

 さらに特徴的な物質を使うことによる研究もある。理化学研究所の宮脇敦史氏はヒユサンゴが持つ蛍光タンパク質を脳神経の研究に使用している。ヒユサンゴの蛍光タンパク質は、紫外線を当てることで色が緑から赤に変わるので、これを利用して脳細胞の観察の時などに特定の細胞に紫外線を当てることで、その細胞の神経線維だけを色を変えたり出来るのだという。こうして特定の細胞の繊維だけを識別し、脳神経の成長などを観察できるのだとか。

 以上、生物発光の応用についての研究。生物発光はエネルギー効率としては結構高いので、照明器具などの研究もなされましたが、化学反応で発するというのが難点で(つまりは物質を加え続ける必要がある)、照明器具よりはむしろ玩具や飾りなどの方が実用されている見たいです。

 なお番組最後は久々の科学∞。今回のネタはヤマメからニジマスを産ませることに成功したという研究。東京海洋大学の吉崎悟朗准教授は、ヤマメの稚魚に雄のニジマスの精原細胞を移植することで、ヤマメにニジマスの卵を産卵させることに成功したのだという。従来から、始原生殖細胞を移植するとこのようなことが可能なことは知られていたが、始原生殖細胞は稚魚にしか存在しないために制約があったのだが、今回の研究で精原細胞を用いることが可能なことがわかったことで、応用範囲が広がったらしい(精原細胞はオスのニジマスならみんな持っている)。この精原細胞は凍結保存が可能なことから、絶滅寸前の魚の保護に使用できるのではと考えているとのこと(卵は大きすぎて凍結保存は出来ないとか)。

 いよいよ絶滅種を遺伝子で残すという話が現実化してきたような感じである。ただ地球上からは生物がいなくなり、遺伝子ライブラリーだけに残っているなんて状態は御免蒙りたいところ。しかし今のままでは、野生の生物どころか人間までそうなりかねない。

 例によって地味ネタだが、興味深い情報が多々提供されたという内容。この番組、最初の頃は一般人を意識した科学情報番組を目指していた節があったが、時間枠変更後には明らかに一般視聴者を切る方向に向かいつつあるような。だけどそれは正解だと思う。所詮はいくらレベルを下げても一般視聴者はこの手の番組は見ないし、レベルを下げすぎると理系の連中も見なくなるから。所詮は「玄人ウケする番組」を目指す路線しかないだろう。まああまり地味すぎると、私でも眠くなることはあるが(笑)。

 

11/24 サイエンスZERO「知られざる南硫黄島 25年ぶりの上陸調査」

 人の手が全く入っていない絶海の孤島の南硫黄島で、25年ぶりの上陸しての学術調査が実施されたとのことで、その模様についての報告が今回。

 火山島であり急峻な斜面に囲まれたこの島は、上陸からして苦労したようである。船は近寄れず、ボートも接岸できないため、最終的にはダイバーが泳いで資材を運搬したとか。

 なお完全に孤立した状態でいたこの島では、独自の生態系が存在しており、今回の調査はその実態を明らかにするのが目的。それだけに外来生物の持ち込みには極端に神経を使ったようである。持ち込む荷物については事前に徹底的にチェックし、植物の種などが入っていないように注意したとか。このような閉鎖生態系は非常に脆いため、危険なのだとか。実際に恐いのは、難破した船などからネズミが上陸すること。現地の鳥などは天敵がいないために警戒心が薄く、ネズミなどの生物が上陸すると全滅する危険もあるらしい。今回の調査では、幸いにしてネズミが上陸している気配はなかったらしい。

 ちなみに警戒をしたのは生物の持ち込みだけでなく持ち出しもであり、調査に使用した資材は1日冷凍して、生きた生物が持ち出されないように注意したとのこと。実際、後で機器の中に入り込んでいたトカゲの死体が発見されたらしい。

 今回、この島だけで進化した新種のカタツムリが発見されたとのこと。外来の生物が独自の進化をするうちに新種になったらしい。またカタツムリがこの孤立した島にやって来たメカニズムとしては、鳥に食べられたカタツムリが、生きた状態でたどり着いた可能性があるとか。実験をしてみたところ、糞の中に生きて出てくる例もあることが確認されたとか。

 また採取されたサンプルのDNAを分析することで進化のメカニズムを解明するとか、かなり興味深い研究成果が出ているらしい。

 秘境探検シリーズです・・・とは言うものの、川口浩探検シリーズなどとは違い、地味です(笑)。内容的にはかなり濃いのですが、それだけにマニアックですね。植物学や部類学の類にはほとんど興味のない私には少々辛い内容(笑)。

 なお今回は生物の持ち込みに極端に注意してましたが、実際に外来生物に環境を破壊されてしまう例はかなり多く、進化の箱庭と言われているガラパゴス島でも、観光客が持ち込んだ猫のせいで大変なことになったという話を聞いたことがある。オーストラリアがやはり外来の犬によって多くの生物が絶滅に追い込まれたことがあったようだが、孤立生態系ではよそから入り込んだ生物は容易に「最強生物」になってしまう可能性があるようである。確かにネズミなんてたちが悪そうだ。環境とか生態系って、破壊するのは簡単だが、回復させるのは不可能だし、維持するのも大変なのである。そう言えば日本の琵琶湖もとんでもない状況になっているとか。先に天皇がそのことを懸念する発言をしたそうだが。

 

11/10 サイエンスZERO「体をうるおす謎の穴 アクアポリン」

 体内において水分というのは重要であるが、細胞の表面においてその水を通すための穴になっているというタンパク質がアクアポリンである。これの発見でノーベル賞が受賞されたという。

 細胞膜は本来は水をなかなか通さないものであるが、実際には多くの水分のやりとりが必要である。その時に活躍するのがこのアクアポリンで、アクアポリンには3オングストロームの穴があり、この中を水分子は通過できるが、大きな他の分子は通過できないのだという。

 このアクアポリンの働きを医療で応用しようという研究もなされているという。ドライアイが問題となっているが、その中でもシェーグレン症候群というのは目にゴミが入った時などでも涙が出ないという重症なもので、この患者の場合涙腺の細胞のアクアポリンがなくなっていることが分かったとのことで、何らかの刺激を加えることでこのアクアポリンを集めることが出来ないかが研究されている。

 また脳が損傷した場合などに脳が膨れて圧迫される脳浮腫という症状があるが、これもアクアポリンが関与しているという。脳が損傷した場合にアクアポリンが増加してしまうのだとか。そこでアクアポリンを抑制することで脳浮腫を抑制する研究もなされているとか。

 以上、アクアポリンの最前線について。アクアポリン自体は以前にガッテンで登場したことがあるが、より詳細な紹介というのが今回。アクアポリンは分子の大きさで通過分子を規制しているわけであり、こういうメカニズムはなかなか面白い。なお化粧品メーカーが肌の潤いという観点で注目していると言うが、一つ間違うと細胞を水浸しにしてしまいかねないので要注意。それにこれは、クリームなどに混合したからと言って効果があるものとも思えないし。宣伝が先行したら、また胡散臭い商品が出そうで。

 

10/20 サイエンスZERO「コウノトリ 野生復帰の舞台裏」

 今回はコウノトリについて。前半のコウノトリ野生復帰の顛末等については各地で既出なので割愛。

 今回、この番組で取り上げているポイントは、コウノトリの繁殖に当たっても遺伝子の多様性というものに注目しているとのこと。

 かつて日本で最後に残った12羽の野生のコウノトリの遺伝子タイプを調べる研究を行ったのが、兵庫板大学の山本義弘氏。彼の研究はコウノトリの標本の羽から採取した細胞の、ミトコンドリアのDNAを調査したのだという。ミトコンドリアのDNAは母型の遺伝によって左右されるので、その血筋が分かるのだという。DNAのパターンのある一部のパターンで分類して、その分類のことをハプロタイプと呼ぶのだそうだが、これが最後の12羽では既に全部同じになってしまっていたのだという。つまり遺伝子の多様性がなくなっており、これが絶滅をさらに促したことになるのだとか。数が減ると多様性が減り、そのことによって数が減るというような「絶滅の渦」という状態になったのだとか。

 そこで繁殖センターでも、ハプロタイプに注目したペアリングを行って、多様性の確保に努めているという。またロシアで新たなハプロタイプのコウノトリを譲り受けたりしているという。ただ人間側がいくら意図的に望ましいペアリングを使用しても、コウノトリ同士の相性というものもあるので、なかなか意図したとおりにいくとは限らない(今までにも失敗が非常に多いという)とのこと。この辺りは人間も同じである。

 なおこのハプロタイプ、他の鳥の人工繁殖でも応用されており、例えば沖縄のヤンバルクイナでも適用されているとか。もっともトキの場合は既にハプロタイプは1つになってしまっており、そういう意味ではかなり危険な状態だという。

 遺伝の多様性というのは重要な要素で、実はこれがないために、ある程度増えていた種が突如全滅って可能性もある。一度絶滅寸前までいっている種はこれが危なく、一時期数頭まで減ったというチーターの場合、例えば臓器移植などをしても拒絶反応が出ないぐらい遺伝的多様性が減少しているという。こういう動物は一つの病気で全個体がやられてしまう可能性が高いので、ある意味では風前のともしびとも言える状態。まだコウノトリはそこまでいっていなかったのは不幸中の幸いか。

 ちなみに遺伝の多様性が産まれる一つの要素として、突然変異というのもあります。なお障害者などについては、本来備わるべき機能が備わらなかった欠陥というようなとらえ方が一般的ですが、実は遺伝の多様化の実験としての仕組まれた突然変異という可能性もあります。常にある一定の割合で、突発的に障害者が産まれることを考えるとその可能性もありでしょう。例えば、もし何らかの要因で人類が暗闇の中で暮らすことを余儀なくされたとしたら、視覚障害者の方が生存に有利になる可能性というのもあるわけですし。

 なお多様な要素が必要というのは、人間の組織でも同じ。だから東大卒ばかり集めた官庁は、時代の変化について行けなくなって組織的破綻寸前になっているってわけ。エリートばかり集めた一流企業が意外と脆いなんてのもここに起因している。会社にとってお荷物にしか思えなかったような社員が、実はある時に得がたい人材になるということも場合によったらあるんですよね・・・って、なんか生物とは無関係の話になってしまった。

 

10/13 サイエンスZERO「進化するエコカー 電気自動車の挑戦」

 今回は、地球温暖化などで再び注目を浴びている電気自動車の開発最前線を紹介。

 まず最初は、安めぐみ嬢が、某自動車メーカーのテストコースを訪問して、最新の電気自動車を紹介・・・なんだが、メーカー名を言わなくても、画面に三菱マークがデカデカと映っている。多分、これを条件にして取材に協力してもらったんだろう・・・。

 なんて裏事情はどうでも良いが、この電気自動車、確かに性能的には大分良くなっている。実際にベースとなっている同型のガソリン車と加速競争をすれば加速性能は上。ガソリン車は高速になるほど加速性能が頭打ちになるのに、電気自動車はリニアに加速すると以前に別の番組で聞いたことがあるのだが(某番組で、レーサーの片山右京が「電気自動車の加速はガンと来てグーッと」とまるでミスターみたいな説明をしていたのだが・・・)、やはりその通りのようである。性能向上にはリチウムイオン電池の開発による電池能力の進歩と、モーターの改良による軽量化が大きいとか(それでもガソリン車よりは重い)。なお試乗した安めぐみ嬢によると、まずエンジン音が静か(当然である)、さらに重心が低いので安定性が良い感じがしたとか。

 現在エコカーとして開発されているのは、電気自動車以外に燃料電池車、さらに既に実用化されているハイブリッド車がある。現在はこのハイブリッド車をさらに進歩させて、家庭用電源から充電することで電池のみでも装甲できるプラグインハイブリッド車の開発を国内メーカーが進めているという。

 また電気自動車ならではの特性を生かした新しい車の開発も行われている。神奈川のメーカーが開発している車(またメーカーは伏せているが、日産マークがもろに見えている)は、4輪が自在な方向を向くのが特徴。しかも運転席まで回転できるので、真横を見ながらまっすぐ横に走って縦列駐車するなんて芸当が出来る。この車は厚さ6センチのインホイールモーターで4輪を独立駆動しているので、このような芸当が可能になる。これはドライブシャフトで動力を伝えるガソリン車では絶対に不可能なこと。

 さらに横浜国立大学の藤本博志准教授は、この電気自動車のフレキシビリティを安全性向上に使用しようとしている。彼が試作している車は、センサーでスリップなどを検知すると、タイヤのトルクを個別に制御して、人間が意識しないでも車体を安定化させるようなシステムを開発している。濡れた路面などのスリッピーな環境で威力を発揮する。

 しかし現在電気自動車の最大のネックは電池である。現在のリチウムイオン電池を使用した電気自動車は走行距離で100キロ程度が限度である。そこで経産省は2030年までに電気自動車の航続距離を500キロまで伸ばすという目標を掲げ、産学協同での開発を促進している。

 首都大学東京の金村聖志教授は、リチウム金属を使用した新しい電池の開発を目指している。リチウム金属を使用することで、電池の容量は理論的には2〜3倍になるはずだが、従来のような溶液系ではデンドライトと呼ばれるリチウムが電極に生成して電池寿命が縮んだり、電極がショートするのだという。金村氏が使用したのは固体電解質。固体電解質を使用することでデンドライトが生成しなくなるのだとか。さらに電極の密度を上げることで、効率も上げるのだとか。

 以上、電気自動車開発の最前線について。確かに電気自動車は画期的なバッテリーが登場すれば一気にブレイクする可能性はあり。また高性能バッテリーは、例えば夜間電力の有効活用などにも活かせる可能性があるので、是非とも開発を進めてもらいたいところ。恐らくこれは次代のキーテクノロジーとなるので、この技術を押さえた国が次の時代の科学技術を牛耳る可能性もある。各国が力を入れるのもこれは当然。日本にも絶対に負けてもらいたくない。

 

10/6 サイエンスZERO「カエルツボカビ最新報告」

 生態系に甚大なダメージを与える可能性があるとして警戒されているカエルツボカビだが、その状況についての最新報告。

 カエルツボカビは両生類の皮膚に感染するカビの一種で、人間には感染しない。このカビは両生類の皮膚に感染するとツボのような形のものが出来、ここから遊走子と呼ばれる胞子のようなものを出して繁殖するのだとか。このカビに寄生されたカエルは毒や皮膚呼吸の阻害で死に至るとのこと。中米やオーストラリアではこのカビのせいで絶滅に追い込まれた両生類も存在するとのこと。今までアジアでは見つかっていなかったのだが、日本でペット用に輸入されたカエルからツボカビが発見されて問題視されている。

 さてこのツボカビだが、日本で調査を行ったところ、ヨーロッパなどで発見されているものとは遺伝子パターンの異なるツボカビが発見されたのだという。このことは、ヨーロッパから入り込んだツボカビが日本で変異したか、もしくは日本にも固有のツボカビが存在したかのどちらかであるのだが、それについては現在調査中とのこと。

 またツボカビに感染した時、すぐに死に至るような種と、比較的耐性のある種と言うように分かれるらしい。日本でも何種類かのカエルにツボカビを感染させて調べてみたところ、日本の種は比較的ツボカビに強かったらしい。もっともこれがすべてに言えるわけではないので、警戒が必要なのは間違いないが。なお日本の種がツボカビに強いのなら、やはり日本には在来のツボカビがいた可能性も強くなってくると思われる。

 またツボカビへの対策だが、抗しん菌剤などを用いた治療法があるので、専門医に相談してくださいとのこと。とにかくペットがツボカビに感染した場合に最重要なことは、慌てて捨てたりしないこと。これはペットの飼い主に厳に知らしめる必要がある。

 以上、ツボカビについて。今回の内容は比較的明るい情報が多かったように思われるが、これが油断につながらないことが重要である。この病気もペットブームの負の面である。私個人としては「そこに存在しない動物を遠くから連れてきて飼って、それに何の意味があるんだ」とペットブームには極めて批判的であるが、かといってペットを禁止できるわけでもなく、対策を考える必要がある。

 

9/22 サイエンスZERO「驚きの液体磁性流体」

 今回のテーマは磁性流体。磁性流体とは10メートル程度の酸化鉄の粒子を界面活性剤を使用して有機溶剤の中に拡散させたものである。液体でありながら磁石につくという性質を持っている。

 この磁性流体の使用例としては、スピーカーのコイルの部分などがあるという。従来のスピーカーでは使用によって発熱し、そのことによって高音が出にくくなるという問題があったという。しかし磁性流体を使用することで熱を逃し、それを防ぐことが出来るのだとか。またハードディスクにおいても、ディスクの回転によって発生した静電気を逃すため、軸受け部に使用されている(いわゆる流体軸受けというやつか)。磁性流体は「磁石につく」「摩擦が小さい」「熱伝導率が高い」「電気を通す」などの特徴を持っているので、それをうまく利用しているのだという。

 さらに磁性流体を医療に利用する研究などもなされている。肝臓のガンの診断に利用されている例を紹介。血液中に磁性流体を注入すると、肝臓細胞にあるクッパー細胞という細胞に磁性流体が取り込まれることで、肝臓が黒く写るのだが、ガン細胞にはクッパー細胞がないためにその部分が白抜きのように見えるのだとか。

 また直接ガン治療に応用する研究もなされている。中部大学で行われた実験では、マウスのガン細胞に磁性流体を注入し、交流磁場を加えることで発熱させ、ガン細胞を熱で死滅させるという試みがなされている。またこの実験の過程で、ガン細胞を発熱させることでガン細胞に対する免疫自体が活性化され、磁性流体を注入しなかったガン細胞まで死滅したという結果が出ているという。もっともこれはまだ動物実験の段階で、人体での効果を調べるにはまだまだハードルが高そうである。将来的には磁性流体の粒子にガン細胞に反応する抗体などを付加し、選択的にガン細胞に作用させることなども考えられるとのこと。

 以上、磁性流体について。なお科学∞では、伝導性の透明セメントが東京工業大学の細野秀夫教授によって開発されたというニュース。現在透明電極には高価なインジウムが使用されているが、これを代替することが出来れば、劇的にコストを下げることが出来るという。

 今回は新素材系についての情報。磁性流体については考え方自体はそう新しいものではないが、酸化鉄微粒子の微分散技術によって実用が進んできたということ。なお透明セメントについては非常に興味があるのだが、安定性や性能などはどうなんだろう。こういう内容は非常に地味なんだが、この手の番組を見ている理系の人間はこういうのに食いつくんだよな。

 

9/15 サイエンスZERO「食卓から魚が消える?」

 最近、国際的に魚の消費が増えているが、それと共に資源の枯渇の心配が増してきている。

 例えば日本の近海について言えば、サバの漁獲などに異常が現れているという。今年に捕れたサバを調査したところ、大半が3歳のものなのだという。去年の調査では2歳のものが圧倒的に多く、つまりある特定の年のサバばかりが捕れているのだという。これが1980年頃の調査だと、2歳以上のいろいろな年齢のサバが混ざっていた。サバが卵を産むのが大体2歳以上なので、今の3歳のサバを取り尽くすと事件の枯渇の恐れがあるという。

 一方、ノルウェーなどでは資源の保護によって漁獲量の回復が出来たという。ノルウェーでは国立海洋研究所の調査員が漁船に乗り込み、魚資源の状況を調査して管理している。その結果に基づいて、今後卵を産む年代の魚を保護することによって、1980年代の倍に魚が増えているとのこと。

 持続可能な漁業を進める意味で、イギリス発祥の「海のエコラベル」という考え方がある。持続可能な漁業を行っている業者について、調査の結果それを認定するマークを発行するのだという。

 日本でも舞鶴がこのエコラベルの取得を目指しているという。舞鶴ではズワイガニの減少に歯止めをかけるべく資源の管理を行っている。ズワイガニとアカガレイについてエコラベルの取得を目指しているが、この際に問題になったのは、アカガレイをとらえる時にズワイガニが捕まる混獲だった。そこで漁協では一部に目の粗い選択網を組み込んだ網を使用することで、ズワイガニだけを逃せるようにしたという。

 また魚資源の保護のための情報収集も進んでいる。農林水産省のプロジェクトとして、海水温などの細かい調査を行っている。魚の繁殖などは水温との関係が深いので、それによって漁業資源の適切な管理を目指すものである。

 以上、漁業の問題について。NHKスペシャルなどでは国際的な魚争奪戦の状況について紹介されたが、この番組ではあくまで科学の視点からのみこの問題に迫っていた。この番組の性質から行ったらその方向は妥当だろう。それにしてもサバの現状については私は知らなかったので、特定の年齢のサバしか捕れていないというのはなかなかショッキングだった。このまま行けば、いずれ鯖寿司も幻の味になってしまうか。それは御免願いたい。

 

8/11 サイエンスZERO「イライラ解消 渋滞の最新科学」

 今回のテーマは渋滞。このシーズンになるとこれにイライラさせられることが多いから、タイムリーなテーマである。

 まず最初は安めぐみ嬢が渋滞学の専門家という東京大学大学院工学系研究科の西成活裕准教授と共に、車で渋滞観察に出かける。渋滞の先頭はどうなっているかを観察しようという趣向である。走ったのは土曜日の午前11時頃の東名高速道路。順調に走っていた車がまず渋滞に出くわしたのは横浜市内。この渋滞はインターチェンジでの合流が原因となっていた。ここをすぎるとまた車はスムーズに流れ出すが、またも突然に渋滞。しかしここは何があるでもなくしばらく行くと急に解消する。実はこの謎の渋滞がくせ者らしい。

 この渋滞の原因は実は上り坂なのだという。上り坂になることで車の速度が落ち、車間が短くなることで次の車がブレーキをかけるということが連続するうちに渋滞になってしまうのだとか。実際、東日本高速道路が分析した去年の渋滞原因では、渋滞量で見た場合、上り坂が事故の倍以上で最大の原因になっているという。だからこのようなポイントでは「速度低下注意」の標識を出しているという。

 とは言うものの、ここでいうパラメータの「渋滞量」とは渋滞時間と距離から出しているから、慢性的に起こりやすい上り坂渋滞がトップになったのだろう。我々が渋滞という言葉でイメージするような「車が全く動かなくなってしまう」というような渋滞に関しては、やはり事故が一番の原因だと思うのだが。

 なお上り坂だけでこれだけ影響すると言うことは、高速道路でまともな速度を出せない下手くそドライバーとか、速度さえ出さなければ安全運転だと思いこんでいて、場にそぐわないノロノロ運転をする勘違いドライバー(私が「道交法原理主義者の渋滞テロ」と呼んでいるやつ)などがどれだけ危険な運転であるかと言うことである。こういうことはもっと啓蒙する必要があると思うのだが。特に運転技術の未熟は仕方ない部分があるにしても、「どんな時も速度を出さない=安全」という迷信はそろそろ払拭してもらわないと危ない。

 次は狭い出口に人が殺到した場合の実験。実はこれについては以前に「トライ&トライ」で全く同じ実験を見た記憶がある・・・と言っていたら、番組がここで終わってしまいました(笑)。実は私が使用している録画機器の不調で、録画がここで終わっちゃってました・・・と言うわけで、続きはもし再放送がうまくチェックできればと言うことで。中途半端ですみません。

 

8/4 サイエンスZERO「高感度地震計で地下を探れ」

 地震被害の多い日本だが、地震研究においては先進国である。今回は地震研究について。

 今回の鍵となるのは高感度地震計のネットワーク。これは人体に感じられないような微少な地震も検知するもので、神童を避けるために100メートルの深さの井戸に設置しているという。現在は全国で800カ所に設置してネットワークを形成している。

 先の中越沖地震では、この高感度地震計によって、地震波の伝播の時間的経過が追えるだけでなく、細かい震源まで推定することが出来るので、断層沿いで余震が多数発生している模様がハッキリと現れている。またこの高感度地震計を使用して、地震速報が実用化された。これは最初の揺れを検知してから本震が来るまでの数秒の間に警告を発するものである。ただ今回の地震では、柏崎市では震源に近すぎたために間に合わなかったという。

 またこの地震計を使用することで地下の構造などを判断することも出来る。その結果、プレートの境界部分で深部低周波微動が発生していることなども明らかになったという。巨大地震の予兆ではなどとも議論になったが、現在のところは巨大地震の直接的前触れではないと見られているという。

 また人工的に起こした振動をこの地震計で検出することで、地下の状態を調べる研究などもなされている。地震の起こる前にはその状態に急激な変化などが起こる可能性があるのではというわけである。

 またこの高感度地震計のデータはインターネットで公開されているので、このデータを利用して地球内部の構造の解析に取り組んでいる研究者もいるという。

 以上、高感度地震計を使用した地震研究最前線。中越沖地震が発生したところなので、タイムリーなネタとして扱ったのだと思うが、いささかネタとしては地味だった感も否定できずという印象。高感度地震計のネットワークのことはともかく、地震波を使用しての研究については、多くは既出だったような気がする。

 

7/14 サイエンスZERO「解明進む 痛みの科学」

 病気などが完治しても、痛みが慢性化して治らないなどの症状が発生することがある。今回はその痛みの問題を脳なども絡めながら紹介。

 まず最初に安めぐみ嬢が訪問するのはJR東京総合病院。ここの花岡一雄院長は痛みを数値化する装置を開発したという。これは電極を使用して、電圧を上げることで痛みを加え、今ある痛みを超えたと思った時にスイッチを押すということで痛みを数値判定しようというもの。痛みを研究しようにも痛みの程度は測定できないことに問題があったが、これで数値化が可能になったとか。ただ本当に「痛みが超えた時」って正確に分かるのか? なお鎮痛剤についても紹介していたが、これには3タイプあるという。一つは患部に直接作用する消炎鎮痛剤、次が痛みを伝える神経に作用する局所麻酔薬、最後は倉庫に厳重に保管されている麻薬モルヒネである。これは脳に作用するために強力な鎮痛効果を持つが、使用を誤ると中毒症状を発症するために厳重に保管されているわけである。

 次に脳の観点から痛みを見る。帯状疱疹などの後、痛みだけが慢性化して残ることがあるのだという。慢性痛の起こるメカニズムについては幻肢痛との関連で明らかになってきたという。幻肢痛とは切断した腕などに痛みを感じる症状であり、幻肢痛を発生している患者の脳を調べたところ、痛みを感じる神経回路ができてしまっていることが分かったという。幻肢痛のある患者では、たとえば全く関係のない唇を動かしただけで失った腕の運動と感覚を司っている部分が活性化されていることなどが見られたという。痛みが持続的に発生することで、触覚の神経と痛覚の神経が接続してしまって、触覚が痛覚として感じられるようなことがあることが分かってきたという。つまり持続的な痛みを与えるのが危険であるということで、痛みの情報を脳に刻まないためにはどうするかという研究もなされているという。

 この脳に刻まれた痛みを軽減するためのリハビリも行われているという。幻肢痛の患者に行われるのが鏡療法というもので、鏡を使うことで失われた手足を動かしているように思わせて(反対側の手足を動かしているのを、鏡で映して脳を錯覚させる)脳を刺激することで痛みを和らげる方法や、脳に直接に磁気刺激を与える方法などが行われているという。ただこれらの方法については効果のない人もいるのが問題だとか。またアメリカではバーチャルリアリティを使って痛みを和らげる方法なども研究されているとか。

 最後はモルヒネについて。モルヒネは中毒症状があるということで使用をためらう患者が多いのだが、最近の研究によると、痛みのない人がモルヒネを服用すると快楽物質であるドーパミンの分泌量が増加して依存症状を起こすが、痛みのある人の場合はドーパミンの分泌量はあまり上がらないことが分かったのだという。つまりは痛みのある患者においては、適切に管理してモルヒネを使用することで中毒にはならずに痛みを抑えることができるという。このことから、痛みの除去に積極的にモルヒネを使用する病院もあるとのこと。痛みを抑えることでガンの症状自体が改善した患者もいるという。

 以上、痛みについての科学。この痛みというのは多分に主観的な物であるだけに、特に西洋医学にとっては苦手な分野であったのだが、最近はQOL(生活の質)との絡みで研究が進んできたのだとのこと。私も実は今回のテーマを聞いた時に、東洋医学的な話が中心になるのかと思っていたのだが、今回は西洋医学の範疇での研究の紹介であった。最新の西洋医学がこの分野に注目することは大いに重要なことであると感じる。

 

7/7 サイエンスZERO「水中ロボット開発最前線」

 今回は水中探査などのために開発された水中ロボットの紹介とのこと。ロボットといえば、陸上で二足歩行などを連想するところだが、今回は一風変わったロボットが登場する。

 最初に安めぐみ嬢が紹介するのは、東京工業大学の広瀬茂男教授の研究室が開発している蛇形ロボット。このロボットはくねくねと蛇のように地面を這うだけでなく、浮力を水と釣り合わせているとのことで、まさに海蛇よろしく水中をくねくねと水深5メートルまで潜れるのだとか。細長い体で水中を自在に動けることから、配管の検査などに適用できるのではないかと期待しているとのこと。

 また水中探査のための自立型ロボットの開発も進んでいる。東京大学生産技術研究所の浦環教授の研究室が開発したTri-Dog1はCCDカメラの映像などを判断しながら、自力で障害物を避けたりしながら水中の探査を行うのだという。たTri-Dog1では障害物の探知にソナーとレーザー光を用いているという。しかし鹿児島湾でテストをした時は、海中からあがる火山ガスの気泡を障害物と判断して、探査の最中に浮上してしまったとのこと。そこでレーザー光の反射で泡を判断するようなシステムに変更、無事に任務を達成することができたとのこと。サツマハオリムシの水中での分布を調査したマップは、生物学者にも注目されたという。

 さらに登場するのは、港湾空港技術研究所が開発した水中を6本足で歩行する測量用のロボットや、大阪府立大学の有馬正和准教授が開発した水中グライダー。水中グライダーは海に沈みながらまさにグライダーのように滑降して動力なしで進行するのだという。また内蔵している窒素ガスを使用して浮上も可能で、浮上と沈降を繰り返しながら数ヶ月から半年ぐらい移動を続けることが可能であるという。これに探査装置を搭載することで、広く海洋を調査することが可能になると期待しているとのこと。自立型のグライダーをネットワークでつなぐことなんかも考えているとか。

 なおおまけの科学∞は、マウスなどに変わってメダカが実験用動物として注目されているという話。飼育コストがかからない上に、ライフサイクルが短いことから薬物などの影響の判定がしやすいのがメリットとか。さらには実験用に体の内部が見えるメダカなどもあり、かなり注目されているらしい。マウスなどを用いる必要がない実験の場合、これを使用することで効率のアップにつながりそうである。

 やはりインパクトとしては、水中をうねうねと動く蛇形ロボットが抜群だった。蛇の生態の観察から開発されたというが、うねうねしているだけで水中を進める原理が、物理学に疎い私には残念ながら今ひとつ分からない。

 なお水中探査の自立型ロボットなんてのはこれから開発が進む分野だろう。ただこの技術が、馬鹿ブッシュなんかにかかると、水中を自律的に動きながら敵艦船を攻撃する自動機雷なんてのに応用されてしまいそうである。常に技術には裏と表の面があり、馬鹿にかかるとその裏の面ばかりが引き出されてしまうから要注意。

 

6/30 サイエンスZERO「ここまで見えた新型顕微鏡の世界」

 顕微鏡といえば、一般的には電子顕微鏡と光学顕微鏡ぐらいしかイメージできないが、その顕微鏡の最前線を紹介とか。

 まず最初に安めぐみ嬢が訪問したのは理化学研究所。ここの高感度高速レーザー顕微鏡は生きた細胞をそのまま観察できるのだという。この顕微鏡はレーザー光を使用し、さらに蛍光色素と組み合わせることで、従来の光学顕微鏡では今ひとつはっきりとは見られなかった生きている細胞内の観察が可能になったという。従来の電子顕微鏡だと、サンプルに強力な電子線を当てるためにサンプルが死んでしまう(その上に電子顕微鏡は高真空が必要なのでサンプルを乾燥させる必要があるはずだ)。この顕微鏡を使用することで、細胞内でのゴルジ体の動きまで観察できたという。

 また東京大学大学院医学系研究科の河西春郎教授は、大脳皮質を顕微鏡で観察して記憶のメカニズムを探ろうとしている。彼が用いたのは赤外線を断続的に照射するレーザー光で、これを使用することで細胞にダメージを与えずに深くまで観察できるようになったという。この観察で神経細胞のネットワークの突起が深くまでのびている様が観察できたという。さらに神経の刺激を受け取るスパインが学習に相当する刺激によって大きくなることが観察でき、これが記憶が強化される原理ではないかと推測されるという。

 さらに細胞内を分子レベルで観察する試みもなされている。理化学研究所の徳永万喜洋教授の研究室では、分子レベルでアレルギーのメカニズムを解明しようとしている。ごく弱いレーザー光を照射することで狙った分子だけを観察する原理だという。リンパ球とマクロファージが接触した時のタンパク質のの移動などが観察され、免疫の研究の進展への貢献が期待されているという。

 今回はさらに科学∞が付属。医学生の訓練に使われるシミュレーション技術について紹介。ゲームメーカーと共同開発しているという問診シミュレーション(画面内のCGと対話することによって問診する。問診が不適切だったら好感度が減少して、最後は失恋してしまう・・・っていう恋愛シミュレーションとは違うが、はっきり言って雰囲気はそっくりだ。)や触診のシミュレーション装置などが紹介されていた。医師の技術向上には現場の経験が不可欠なのだが、患者をモルモットにするわけにもいかないので(昔はもろにそうだったのだが)、その狭間をシミュレーションで埋めようという試みである。ただ恋愛でもそうなんだが、所詮はシミュレーションと実践は違うので、その隙間をどうやって埋めるのかが問題。

 顕微鏡については、今まで「死んだサンプル」しか観察できないというのが限界であったので、現在は生きたまま観察するライブイメージングの方向に向かっているようである。実際、このような「現場」をいかにしてそのまま観察するかというのは、化学の分野などでも重要であり、化学の分野ではまさに化学反応が起こっている現場を観察する(in situ)という分析技術の研究もなされている。まあやはり、いずこのジャンルでも考えることは同じである。

 

6/23 サイエンスZERO「進化する人工筋肉」

 今回のテーマは人工筋肉。まず最初は安めぐみ嬢が東京理科大を訪れてマッスルスーツを体験するところから。開発しているのは小林宏準教授。このマッスルスーツはゴムチューブとナイロン繊維を組み合わせて、空気圧で制御するというもの。これでサポートすることで大きな力を生み出すことが出来るので、介護の現場などへの応用を考えているという(ただ実用化のためにはまだ装置が大がかりすぎる)。

 なおスタジオでは同じく空気圧型の手袋型の人工筋肉の実演をしていたが、これを装着した安めぐみ嬢と熊倉悟アナが握手をしたところ、熊倉アナが手をつぶされそうになって絶叫する羽目に。そこで次にペットボトルを握りつぶす実験をしたところ、一瞬にしてペチャンコ。あまりの威力に熊倉アナが「ゲッ」という表情を浮かべたのが一番印象に残ることに・・・よほど痛かったんだろう。

 さて人工筋肉は空気圧制御のものだけでない。理化学研究所バイオミメティックコントロール研究センターが開発している人工筋肉は、薄い樹脂に電気を流すことで屈曲させるというもの。イオンの移動によって体積の変化がおこるのだとのこと。これを使用するとかなりなめらかな動きが可能となる。先ほどの空気圧式よりもより生物の動きに近くなる。携帯電話の小型カメラの制御やカテーテルの先端への応用などが検討されているという。今までのようにモーターを使用していたらとても実現可能な小型の駆動装置が出来るのが最大の強みである。

 さらに電気で人工筋肉を動かすのではなく、人工筋肉を動かして電気を生み出す研究もなされているという。日米共同で開発されている静電気を帯びた人工筋肉は、力が加わって伸びるたびに電力を発生するという。これを使用して波力発電などの実験がおこなわれているとのこと。またこの人工筋肉を使用した旗のようなものを大量に作り、風力発電なども考えられるという。

 最後は生物の筋肉を元にした人工筋肉の研究。北海道大学の角五彰助教授はホタテの貝柱のアクチンミオシンを使用した人工筋肉の研究をしている。アクチンを束ねた大きな繊維を作り、これをATPで化学的に動かすのだという。大きな繊維を作って人工筋肉にするだけでなく、マイクロマシンの駆動装置などに使用できないかなどが考えられるという。

 以上、人工筋肉について。なお科学∞で人工降雨への取り組みも紹介。雲の中にドライアイスを撒くことで人工的に雪を降らせようと言う研究が気象庁気象研究所でなされており、どのような条件の時にどのぐらいの効果があるかというようなことを明らかにしたいとのこと。

 人工筋肉と言っても、最初に出てきた空気圧制御のタイプは、実用化は近いように感じるが、あまりにメカニカルにすぎるので人工筋肉としての旨みは少ない。本来の意味での人工筋肉という観点では、次に登場した樹脂型のものの方が本命だろう。最後のタイプになると人工と天然の境界が曖昧になってくるので、生体親和性は良さそうだが、放っておくと腐りそうだ(笑)。これは番組中で話が出ていた、自分の筋肉を使ったナノマシンで抗ガン剤を運搬するなんてところが実用化できれば面白いが。

 

6/16 サイエンスZERO「驚き 江戸のテクノロジー」

 江戸時代といえば、鎖国によって外国の先進文明と切り離された科学未開の時代というように一般には思われがちであるが、実は独自の科学文化が花開いていたというのが今回のテーマである。

 まず最初に登場するのは新装なった国立科学博物館の展示から。ここには日本人が自分で作った顕微鏡や時計などの展示がある。当時の日本人は西洋から入ってきた顕微鏡を元にして、自分たちで独自のものをすでに作っていたという。またそれを使って、麹などの微生物や雪の結晶を観察した記録が残っている。ただ単に西洋文化を取り入れたのではなく、独自の研究も行っていたのである。

 また宇宙に迫る観測もなされていた。国友の鉄砲鍛冶であった国友一貫斎は自作の反射望遠鏡で、木星や土星、さらには月を観測した記録を残しているという。また彼の望遠鏡に使われた技術は非常に高く、その反射鏡に用いた銅と錫の合金は現在でもなかなか作れないほどの高品位のものであるだけでなく、鏡の精度についても現在の望遠鏡に匹敵する精度を持っていたという。

 さらに当時は和算という日本独自の数学が高度に発達していた。その中には微分積分に匹敵する概念も存在していたという。和算の特徴としては実地での応用を重視していたことで、農業技術などとも密接に結びついていたという。日本はこの和算の発達があったからこそ、明治以降に西洋文化をただちに取り入れることが可能であったのだという。

 最後は、江戸のカラクリを現在の製造現場に取り入れている例。愛知県岡崎市の大手自動車メーカーの工場(三菱自動車?)では、無動力搬送台車というものを用いているのだが、部品を運搬するこの台車は動力を使用していないという。これを開発した生産技術本部の池田重晴氏は、子供の頃に見たカラクリをヒントにして、バネなどを組み合わせたシステムを作り上げたのだという。この台車では部品の重みが動力となり、部品を下ろした後は部品の重みで圧縮されたバネの力で元の位置に戻るという仕掛けになっているのだという。動力を使用しないので、コストの低減につながっている上に、装置の保守なども容易になるのだという。

 江戸時代の科学技術は実は侮れないレベルがあったというのは聞いていたが(特に日本では、西洋からの文化をそのまま取り入れるのではなく、必ず独自のアレンジを加えている)、やはり相当のレベルがあったと言うことを感じさせてくれたのが今回の内容。それにしても最後の台車カラクリは理系人間のハートを熱くするものがある(私は訳あって化学に進んだが、本当は機械工学をやりたかった)。こう言うのを見ていると、日本の若者が理系離れをしているというのはいかにも悲しい。

 今回の内容は、今までのこの番組の傾向から言うと毛色が少々異なるが、なかなかに面白い内容であった。最新科学の紹介だけでなく、こういう「身近に存在する科学」という切り口もありだな。

 

6/9 サイエンスZERO「ここまで来た再生医療」

 損傷した臓器などを再生する再生医療が近年注目を集めている。今回紹介するのはその最前線。

 まず最初は生物の再生のメカニズムについて。安めぐみ嬢が訪問するのは国立遺伝学研究所の清水裕氏の研究室。彼女がここで見せてもらったのは、非常に強力な再生力を持つ「ヒドラ」。ヒドラと言ってもこれは怪獣ではなく、クラゲやイソギンチャクの仲間である。このヒドラの身体をメスで2つに切断しても、4日もすると完全に再生する。ヒドラの再生力の秘密は幹細胞と呼ばれる細胞の存在で、この細胞が分裂して、いろいろな細胞に分化していくのだという。

 この幹細胞を使用した再生医療は、現場への応用も始まっている。番組で紹介される事例は薬品による角膜損傷で視力を失ってしまった中学生の事例。彼の場合は右目の角膜の幹細胞も失ってしまっており、通常の角膜移植では回復は不可能なのだという。そこで目の幹細胞を培養して、それを角膜にまで成長させ、幹細胞を含むこの角膜を移植したという。もっとも簡単な技術ではないため、3回目の移植手術でようやく良い結果が得られたという。

 ただ角膜のような均一な組織はともかく、臓器のような複雑な組織の再生はまだまだ困難である。東京理科大学の辻孝教授の研究室では、マウスの歯の再生に挑戦していた。複雑な内部構造を持つ歯の組織の再生は困難である。マウスの胎児から歯の元になる歯胚の細胞を取り出して調べたところ、上皮細胞と間葉細胞の2種類からなっており、彼らはまずこの両細胞から歯胚を再生することに挑戦したが、両細胞を接触させて置いておいても、細胞が流れ出してしまって失敗したという。そこで粘りのあるコラーゲンを用いて、その中に細胞を固定することで、歯の組織や血管などを再現できたという。この技術を応用すると、身体の他の部分の上皮細胞と間葉細胞から歯の組織の再生が可能になると期待できるが、組織の再生のためには細胞に指令を与える必要があるという。

 東京慈恵会医科大学の横尾隆氏は腎臓の再生に挑戦している。彼は人の骨髄から取り出した間葉系幹細胞を取り出して、ラットの腎臓に移植したところ、腎臓の組織のようなものが再生されたことを確認したという。彼によると、細胞が分化していくには場所が重要なのだという。恐らくその部位には細胞に指示を与えるホルモンのような物質が存在していると考えられるので、それが解明されると臓器の再生などが可能になることが期待できるという。

 あらゆる臓器を作り出せる可能性がある万能細胞として注目されているのがES細胞であるが、ES細胞は受精卵からしか得ることができない。ES細胞を使用せずに万能細胞を作り出す研究もなされている。京都大学再生医科学研究所の山中伸弥教授の研究では、マウスのES細胞では4つの遺伝子の働きによって機能していることが明らかになったという。そこでマウスの他の細胞でこの4つの遺伝子を活性化したところ、ES細胞のようにいろいろな細胞に分化できることが出来たという。彼はこれをiPS細胞と名付けている。人間の細胞でも同様のことが出来れば、臓器再生の可能性が出てくるとのことである。

 急速に進む再生医療の最前線であるが、やはり問題になるのは倫理面であろう。この手の医療が進歩すればするほど、生命とは何かという問題に行き当たってしまう。再生医療というのは、生命を生体パーツの集合体として見て、損傷したパーツを新しいパーツで置き換えていくという考えである。しかしこれであらゆるパーツが置き換え可能になってきたら、一体生命の本質は何なんだという問題は絶対に浮上するだろう。この問題の解答は単純に科学研究だけからは出てきそうにないだけに大問題になりそうである。既に、臓器移植の段階でも臓器にも魂があるようなことを言い出している連中がいるのだから・・・。

 

6/2 サイエンスZERO「"におい"の不思議に迫る」

 他の感覚に比べると研究が遅れていて謎が多いのが嗅覚である。その嗅覚がらみの研究の紹介。

 最初は安めぐみ嬢が香料メーカーを訪れるところから、その香料メーカーの話によると、バラの香りだけでも数百の成分が含まれており、主要な成分は数十種類からなっているのだという。匂いとはかくも複雑らしい。ちなみに番組では安めぐみ嬢をイメージした香りを合成してもらったなどと言っているが、テレビ放送では匂いが伝えられませんの・・・・残念!

 で、その匂いを伝えるマシンというのも開発が進んでいるのだとのこと。東京工業大学の中本高道準教授の研究室では、嗅覚ディスプレイの開発を進めている。このディスプレイでは32種類の匂い物質をセットし、この組み合わせで匂いを再現するのだという。混ぜ方で異なる匂いを表現できるとのこと・・・・であるのだが、問題は実際の匂いをその32種類の匂いに還元できるかという点にもある。これをクリアできないと例えば放送などで匂いを伝えるというのは無理だろうな・・・それにいちいち匂い物質を補充する必要があるというのもなんとなく間抜け(しかも古くなったら匂いが変わってしまうなんて可能性も)。

 また人間の嗅覚センサーは数百種類あるということは分かっていたのだが、たった数百のセンサーで数十万種類の匂いをかぎ分けられるのは謎だったのだが、そのメカニズムについて解明を行ったのが東京大学の東原和成準教授。彼の研究によると同じセンサーでも異なる匂い物質に反応するのだという。複数のセンサーが匂い物質の種類によって複数反応するので、その組み合わせによって多くの匂いが判別できるのだと言うことが、脳の研究で分かったらしい。

 さらに匂いセンサーを実用面で利用しようという研究も。九州大学の都甲潔教授(やけにテンションの高い人だが)が開発したロボットは、匂いセンサーで焦げ臭いに匂いを判別して警告する機能を持っている。このロボットはアンモニアセンサーと水素センサー、さらに2種類の匂いセンサーを持っており、これらの組み合わせで問題のない匂いと焦げ臭い匂いを判別するらしい。

 以上、匂いセンサーについて。なお最後には臍帯血の幹細胞を使用した再生医療の研究についても紹介していたが、これは次週にもつながる模様。

 さて嗅覚であるが、これはもろに化学物質そのものを感知するというものであり、視覚や聴覚などと異なり、物と直に接するというベタな感覚であるが、味覚や触覚よりは遠距離性があるという中間位置になっている物である。ただその中途半端さが災いしたのか、今まで研究はあまり進んでいなかった。しかしその分野も、近年はこんなに研究が進んできたということらしい。なお組み合わせで複雑な物を判別するというメカニズムは、味覚でも同じことをしているのだろうと感じられる。

 

5/12 サイエンスZERO「ここまで進化 未来のテレビ」

 今回は年に一度のNHK放送技術研究所のPRである。毎年の年中行事だな、これは。

 まず最初に安めぐみ嬢が体験するのは、立体めがねを使わずに立体を再現できるというテレビ。このテレビのポイントは、多くのレンズを組み込んだフィルターを使用していること。これらのレンズ使用することで、一つの物をあらゆる方向から録った像が撮影され、これを同じく多くのレンズを持ったフィルターを通して投影することで、どの位置からでもそれらの映像が見えると言うこと(私自身もこの原理をイマイチ理解できていない)。ただ一見して分かるように、かなり画素が荒いので、これを上げるのが課題だろう。

 2つ目に登場するのは、マトリックスなどで使用された一瞬のうちに回りを周回する映像を撮影する技術。大河ドラマの「宮本武蔵」でも使用したらしいが、この時はデジタルカメラをズラリと並べたそうだが、それをデジカメでなくてビデオカメラにして、撮影した映像をPCで処理してリンクすることで、好きなタイミングに好きな角度から見られるようにするもの。処理速度がかなり上がって、簡単に操作できるようなったことから、スポーツ番組で使用したいとのこと・・・なんだが、コンピュータの処理技術を上げたというだけで、この技術自体は何も新しいところがない。

 さらに最新の映像技術が研究の分野に使用されている例として、高速度カメラで花粉が鼻に吸い込まれる様子を調査している例や、白内障治療で濁った水晶体の破壊に使われる超音波発生器の撮影などが紹介されていた・・・が、正直どっちでも良いような映像だな。

 最後に登場したのは、ダミーヘッドを使用しての音響において高い臨場感を再現するシステム・・・・ったって、この技術自体は滅茶苦茶古い技術なので、一点マイクの録音からコンピュータ処理でこれを再現できるようにする技術の紹介・・・にしても、あまり新味はないわな。

 なんか全体的に新味に欠けたという印象の内容。放送技術研究所もネタに苦しんでいるのか。毎年のようにアピールのタネを出さないといけないが、それがないので無理矢理に引っ張ってきたという印象の強いネタ。何やら、期限に迫られて苦し紛れにまとめた自由研究のように見えなくもない。

 

5/5 サイエンスZERO「宇宙を満たす暗黒物質の謎」

 宇宙論の進化に伴い「暗黒物質」と呼ばれる物質が注目を浴びている。

 そもそもこの暗黒物質であるが、ビッグバン宇宙論に基づいてシミュレーションを行った時、現在の宇宙に存在する物質量では重力が小さすぎて銀河などが生成しないという物理法則からの要請で考えられたものである。その特徴としては、あちこちに存在していて質量はあるが、観測が出来ないということであり、物質の5倍の量が存在するとされている。

 今年一月、ネーチャーに暗黒物資の分布地図が作製されたとの記事が掲載された。この研究はハッブル宇宙望遠鏡を用いたプロジェクトの成果で、重力によって光が歪むという重力レンズの効果を使用して解析されたものだという。50万個もの銀河の歪みが調査されて、満月9個分に当たる面積の解析が行われたという。その結果、暗黒物質の多い場所と普通の物質が多い場所はかなりだぶっているという。

 暗黒物質を実際に観測しようという試みもなされている。暗黒物質は未発見の素粒子だと考えられている。京都大学を始めとする研究グループでは、暗黒物質を捕らえる実験を実施している。このグループではアクシオンが暗黒物質だと考えており、強力な地場を使うことでアクシオンが出す電波を捕らえようとしているという。

 岐阜県の神岡鉱山では東京大学のグループが、ニュートラリーノという素粒子が暗黒物質だと考えてその検出を目指している。ニュートラリーノが原子核に当たった時に発生する光を捕らえようとしているのだという。

 一方、ビッグバンを再現しようという試みもある。ジュネーブの郊外に1集27キロメートルの加速器の建設が進んでいる。これを使用して陽子を光速に近い速度で衝突させることで、ビッグバンに近い状態を再現しようとしている。

 なお現在の研究では観測されている物質は4%にすぎず、22%の暗黒物質と74%の暗黒エネルギーと呼ばれるものが存在すると考えられているという。これは宇宙背景放射の分析から得られた結果だとか。

 うーん、理系の私ですが、物理系ではなくて化学系の人間なので、このような話を聞くと「ホンマかいな?」という気がしてなりません。化学屋というのは物理屋と違い、実際に観測できるものしか信じませんので、理論の要請から新しい物質が推測されたなどと言われると「そんなもん、理論の方が間違っとるんと違うんか」と考えてしまうんです(この辺りが化学屋が物理屋から「泥臭い」とか「頭悪い」とか言われる所以でもありますが)。正直なところ私には、ダークマターなんてまるでスターウォーズのフォースと同じ次元に聞こえてしまいます。なんとなく現代のエーテル(大昔、空間には力を媒介するためのエーテルという物質が充満していると考えられていた。低沸点で可燃性の有機溶剤のことではないので注意。)に思えてならないんです。まあダークマターの存在が観測で証明されるのは、物理屋さんの活躍に期待しておきましょう。

 

4/28 サイエンスZERO「昆虫の不思議な力に学べ」

 昆虫の持つ能力を研究することで、技術開発へ応用しようという研究の最前線を紹介。

 まずは安めぐみ嬢が多摩動物園の昆虫園を訪れるところから番組は始まる。ここで紹介されるのが蝶のオオゴマダラ。この蝶は交尾のためにメスの後をオスが追っかけるのだが、この蝶の雄雌は実は紫外線で見ると一目瞭然なのだという。蝶は紫外線も見える複眼によってメスを追跡しているとのこと。

 この昆虫の複眼をセンサーの原理に応用しようという研究がなされている。東京大学の下山勲教授は、超小型機械の開発を研究しているが、そのためのセンサーとして複眼の原理を応用した視覚センサーを使用しようとしている。複眼は小さな個眼が集まった構造なので、焦点距離が短く小型化できるのだという。現在縦4ミリ横5ミリの広さに104のレンズを並べたセンサーを開発したという。厚さが0.1ミリのために柔軟性があり、曲面に貼ることも出来るので、これを使用すると昆虫のように複眼で広い範囲をカバーするということが可能になるとのこと。

 またコオロギの尾部には感覚毛と呼ばれる微妙な空気の流れを感じる感覚器があるが、下山教授はこの原理も応用して、手をかざしただけで反応するセンサーなどの開発も進めているという。

 また昆虫の脳のメカニズムを調べることで、人類の脳の解明につなげようという研究もある。東北大学の水波誠教授の研究室では、コオロギを使った実験によって、長期記憶に作用する酵素が存在することが確認されたという。この酵素の働きを抑えたコオロギでは、長期記憶が固定されず、学習によって学ばせた記憶(水と模様を結びつける実験を行った)が翌日には失われたとのこと。昆虫の脳は人間の脳よりも単純なので、より単純な脳で研究した結果をもっと複雑な脳で検証するということが可能なのだとか。

 以上、今回のテーマは昆虫。内容的にはまずまずだが、昆虫が苦手の私にはキツイ(笑)。なお、分かっているようで意外とまだ何も分かっていないのが昆虫のメカニズムだったりするようで。学術的興味は尽きない研究対象ではあります。私は苦手だけど(笑)。

 

4/21 サイエンスZERO「新エネルギーで地球を救え」

 化石燃料の使用が限界に来つつあることは誰もが感じているところである(石油業界と癒着した馬鹿ブッシュだけは分かってないかもしれないが)。そこで新エネルギーの開発が各方面で進められている。

 まず最初に上がるのはバイオマスエネルギー。最近になってバイオエタノールが注目されるようになった。しかしこれの原料にトウモロコシなどの穀物を使っているようだと、食糧問題が発生する。そこでいかに穀物以外からバイオエタノールを製造するかが鍵になる。

 安めぐみ嬢がまず訪れているのは、東京農業大学の鈴木昌治教授の研究室。ここでは生ゴミを原料にして、酵母を利用してバイオエタノールを製造しているという。生ゴミ中に含まれるデンプンを酵母が分解し、3日後にはエタノールが生成するという仕組みである。ただこのシステム、どうもまだ効率に問題がありそうな気がする。

 次に紹介されるのはセルロースを分解してバイオエタノールを製造する技術。セルロースを原料に出来れば、草などからバイオエタノールを製造できるので、劇的に資源面で有利になる。ただセルロースを原料にした場合に問題になるのは、セルロースを分解するとグルコースやキシロースなど数種類の糖が生成するため、それぞれを分解する微生物が必要なため、プロセスが複雑になってしまうのだという。地球環境産業技術研究機構の湯川英明氏のグループは、この課題に対し、遺伝子改造によって複数の糖を分解できる機能を取り込んだ微生物を製造したのだという。ただこの微生物は、発酵の過程で生成する物質によって分裂が阻害されて死んでしまうという問題が発生したので、それを解決するのに酸欠状態で発酵させることで、微生物の分裂を抑制することで死滅が避けられるようになったとのこと(ただやはりコスト面の問題はまだまだありそう)。

 バイオマスの次に登場するのは、今や古典的新エネルギーというイメージさえある太陽電池である。アメリカでは新型太陽電池の開発が進められているが、あるベンチャー企業の場合、鏡で光を集めると共に太陽を追尾するシステムを用いることで、使用するシリコンの量に対しては発電効率を上げるという方法での低コスト化を目指している(太陽電池自体は特に新型でなくても、システム全体で効率を上げようというトライで、ある意味では現実的対応)。

 一方、太陽電池自体を新たな素材でつくる研究もなされている。桐蔭横浜大学の宮坂力教授は、植物の葉緑素と同じ機能を持つ色素を使用することで、新たな太陽電池を作る研究をしている。色素を使用した場合、フィルムに塗布して製造することが出来るので、画期的に製造コストを下げることが可能になる(どうもまだ電池自体の効率には問題がありそうだが)。

 最後の科学∞では燃料電池を使用した車椅子を紹介。国と機械メーカーが共同(メーカー名は出していないが、車椅子の側面と登場した技術者の作業着の胸に、しっかりと「クリモト」と書かれています(笑))で、燃料電池を搭載した車椅子を開発しているという。この燃料電池は車椅子に搭載できるサイズにするために空冷式にし、また水素貯蔵合金を内部に使用した水素ボンベカートリッジを使用することで、10時間の稼働が可能になったとか。

 以上、新エネルギーについての最前線の紹介。こっちの方面の技術について関心の高い私としては、初めてというネタはほとんどありませんでしたが(燃料電池車椅子だけは初めて聞いた)、一般人に対してはこれらの技術はどんどんアピールしていくべきでしょう。ただ一つだけ気になっているのは、新エネルギーが本当に採算ベースに乗りだした時、アメリカなどの石油産業が強い国では、石油業界がこれらをつぶしにかからないかということである。実際、最近の企業経営者は極論すれば「地球が滅んでも自分が儲かったら良い」という感じの近視眼的な利益しか考えない輩が増えているので(こういう連中が幅をきかす世の中が「グローバリゼーション」らしいんだが)、人類100年の計よりも、四半期後の自社の株価だけを考えそうな気がしてならないのだ。だから、このような「抵抗勢力」になりそうな連中を、いかに取り込んでいくかという駆け引きも将来は必要になりそうである。

 

4/14 サイエンスZERO「未知の深海に挑む」

 日本のしんかい6500は現役の世界の潜水調査船の中では最も高い深海潜行能力を誇るが、そのしんかい6500による探査性かを紹介。

 まずはお約束で、安めぐみ嬢がしんかい6500に実際に搭乗してみる(と言っても当然潜行はしないが)という企画。しんかい6500の居住スペースはかなり狭く(トイレはポータブルを使うそうな)、内部は「暗い、凍える、怖い」の3Kだそうな。

 番組ではしんかい6500による熱水鉱床の調査のドキュメントも伝えていたが、300度の熱水を採取し、チムニーのサンプルなども蒐集している。

 しんかいが見つけた生物などにはかなり特徴的なものもあるという(クジラの死体にだけ棲息する鯨骨生物群集とか)。中でも注目を浴びたのは、多量の重金属を含むブラックスモーカーと呼ばれる熱水噴出口で発見されたウロコフネタマガイ(スケーリーフット)だという。この巻き貝はなんと硫化鉄のウロコを持っているとのことで、体内に硫化水素から硫黄を取り出すバクテリアを飼っており、この硫黄と熱水中の鉄分から硫化鉄のウロコを作り出したと考えられるとのこと。このウロコは硫化鉄とタンパク質の二重構造になっており、柔軟性と強度を兼ね備えた優れた素材になっているという。

 さらにしんかい6500は巨大地震を起こす断層の調査などに使用されているとか。

 以上、部分的に興味深い情報はあったが(スケーリーフットの話とか)、全体的には今一つ地味という印象。しんかい6500の成果についても、大抵は「どこかで聞いたことがある」という内容が多かったので(既にNスペなどで紹介されているものが多い)、例によって新味が薄い。次回に期待したいところ。

 

4/7 サイエンスZERO「神秘の世界 土星探査最新報告」

 放送時間変更と共に、ナビゲータが真鍋かをり嬢から、安めぐみ嬢に変更になっての第一回である。テーマは土星探査。

 最初はナビゲータの変更に伴い「ZEROから学べ」から「めぐみの一歩」に変更になったいわゆる訪問編。安めぐみ嬢が訪れたのは国立天文台。ここで土星を実際に見ようという話なのだが・・・以前に全く同じことを真鍋嬢がやっているので、安めぐみファン以外にはあまり意味なし。

 この後はカッシーニの探査結果についての概説。登場するのはタイタンの話とエンケラドスの話。タイタンについてはカッシーニから探査機を着陸させて観測させた結果、炭化水素の海がある可能性が示されたという話題。エンケラドスについては極地方で内部から水が噴き出しているらしきことが観測されたことから、地球の噴火活動みたいなことが水で起こっているようであることが見つかったというエピソード・・・なのだが、どっちも今までにどこかで聞いたような。

 なおこの2つのエピソードの合間に、ZEROのつぼなる解説コーナーがあり、zeroboなるキャラクターが登場。これが声があのカオリンと同じことから、ナビゲータ変更に伴い新装されたコーナーであるらしいことが分かる。

 最後には「プラスZERO」から転じた「科学∞」というコーナーで、ここで紹介されるのは国際プログラミングコンテストについて・・・なんだけど、これも以前に聞いたことのあるような・・・。

 まあナビゲータ変更に伴い、コーナーの名前などは変更になっているが、構成自体は全く変わっていないといういかにもNHKらしいリニューアル。ただそれは良いんだが、中身のネタも以前にどこかで聞いたことがあるようなものばかりというのは・・・・。以前からこの番組で惑星探査ネタを出す時って、ネタ自体には新味が全くない場合が多いのも事実。もう少し気合い入れないとじり貧になりますよ。

 

3/24 サイエンスZERO「"世界一"注目されている日本人研究者」

 今回の主役は世界で最も論文引用回数の多い日本人研究者である。その研究者とは大阪大学の審良静男氏。彼の免疫に関する論文は世界中で各分野に引用されているのだという。

 まずは審良氏の論文の要旨について、真鍋嬢が「世界一受けたい免疫学講座」(どこかで聞いたことのあるような・・・裏番組やんけ!)と題して、直接に審良氏に説明を聞きに行っている。それによると、人間の免疫には最初に病原菌などを無差別に攻撃する自然免疫と、病原菌などに応じた専用武器で攻撃を行う獲得免疫があるのだが、実は自然免疫が獲得免疫に対して指示を出していたということを発見したのだという。

 審良氏の研究自体は最初から順風満帆だったというわけではないという。世間の関心が獲得免疫の方に向かっている時に、彼はあえて自然免疫に注目して研究を行っていたのだという。その過程で自然免疫を司る細胞にトル様受容体があるということを発表した論文を見つけ、彼はこれトル様受容体が病原菌を判定するセンサーであると推測して研究を行い、論文を発表しようとしたが、その論文は発表寸前にアメリカの研究者によって先を越されてしまったのだとか。しかし彼はそこで諦めず、さらに研究を重ねることでトルが獲得免疫に指示を出していることを明らかにしたのだと言う。

 彼の論文は多くの分野に引用されているが、その中の一つがガン治療の研究。北海道大学の西村孝司教授は、トルを刺激するCpGという物質を使用して、キラーT細胞を活性化する研究を行っている。マウスでの実験では、ガン抗原にCpGを加えて与えることで、明らかにガンの発生が抑止されたという。

 また生物分野への適用例もあるという。北海道大学の瀬谷司教授はヤツメウナギのトルの研究をしているのだが、彼の研究によると人間のトルのいくつかは進化の過程で使用されなくなり消滅したのだという。これに対してヤツメウナギは水棲の細菌に対するトルなどを持っており、これらのトルを人間に加えることでコレラなどの水由来の感染症を防止できるのではないかと考えているとか。

 以上、世界に影響を与えた日本の基礎研究について。論文の引用回数が多いというのは、それだけ重要な研究であると言うことを示しているので、学者の功績を計る指標になることはよく知られています。ただなぜか日本ではこういったことがあまり評価されず、ろくに引用もされない論文しか書かない研究者が、国から多大な費用を引き出して巨大プロジェクトの責任者に治まったりするんですよね・・・中にはろくな研究もせずに、その金を運用して儲けていたというとんでもない奴もいましたが。

 プラスZEROのコーナーは、電気の使用量で、震災時などの被害を見積もるという試みについて。これなどは観点としてはなかなか面白い。

 ところでこの春から、この番組の放送時間が変更になるとのこと。土曜日の11時45分からの放送になるという(昔のサイエンスアイの頃の枠だな・・・)。さらに長年この番組のアシスタントをしてきた真鍋嬢が卒業するとか・・・・正直、この番組もこれで終わったのではという嫌な予感がしてしまう。実際、視聴率を稼ぐ意味では真鍋嬢がこの番組のライフラインになっていたから。それに時間枠の変更もこれは明らかに左遷。確かに7時枠の番組としては、明らかに数字がとれていなかっただろうことは推測できるが。

 まあ深夜枠に移動して、地味で硬派な番組としてコツコツやっていくというのも一つのあり方ではある。ただ一端こうなると二度と浮上できなくなる可能性大。先が不安だな・・・・。多分私は最後までつきあいますがね。

 

3/17 サイエンスZERO「ふたご研究最前線 環境と遺伝のひみつに迫る」

 人間の性格や行動パターンさらには体質などは、いわゆる「遺伝」によるものと「環境」によるものの影響がある。それを一卵性双生児と二卵性双生児を追跡することで調査しようという試みについて紹介。

 登場するのは慶應義塾大学文学部の安藤寿康教授。彼は双子について20年にわたって観察をしているのだという。一卵性双生児は遺伝子パターンは全く一緒なので、それで違いが出る部分というのは環境や偶然の何かの要素によって違いが出た可能性が大きい。ただ共通点については単に遺伝によるものとは判定しにくい。それは彼らの育った環境が大抵は同じであるからである。そこで二卵性双生児と比較して有意な差があれば、それは遺伝によるものと考えられると言うわけである(二卵性双生児も同じ環境で育っているはずだから)。

 そのような視点で見た場合、身長などには遺伝の要素が大いが、例えば50メートル走のタイムのような身体的能力に関しては、環境(つまりは後の訓練など)による要素がかなり大きく反映するという。また子供を対象にした行動パターンの調査などでは、一卵性双生児ではかなりの類似性が見られたという。さらに大人になってからの行動パターンなども追跡することで、その後の影響なども観察中だという。また脳についての研究では、言語に関しての能力には遺伝による影響が大きく見られたが、逆に数学の能力などは後天的な訓練の影響が大きいことが分かったという。

 さらに医学的な研究もなされている。中高年の双子の健康状態を調べることで遺伝の病気与える影響を見たところ、コレステロールの値は遺伝の影響が大きいが、中性脂肪は環境の影響が大きいことが分かったという。またガンについては特殊な遺伝的なガン以外では体質の影響は小さいというデータが出ているという。

 以上、双子研究による遺伝と環境の効果について。なお現代社会の最も愚かな迷信の一つである血液型占いは、人間の性格に対する環境の影響を全く考慮していないという一点だけで、全くの正当性を持たないということは明らかである(しかも性格は一生変わらない上に、世の中の人間の性格が4パターンしかないとしているのだから馬鹿の極み)。今後、遺伝と環境の研究が進むことでこういう馬鹿な迷信が一掃されればよいが、あの手の詐欺師は、血液型が駄目になると次はゲノムでも持ち出そうとするのがオチだから、科学に携わる人間としては、先回りにしてそのようなインチキがはびこる余地をつぶしておく必要があるのだが・・・。

 

3/10 サイエンスZERO「生物に学べ 最新環境技術」

 生物はいろいろな優れた仕組みを持っているが、それに学ぼうというのが今回のテーマ。環境技術と銘打っているから、いわゆるエコロジー関係かと思っていたのだが、どうも違うようである。

 最初は真鍋嬢が日本大学理工学部の安田邦夫助教授のもとを訪問。安田氏の専門は航空工学らしいが、彼は植物の種から高効率の航空システムを学ぼうとしているらしい。例えば東南アジアのアルソミトラ・アクロカルパという植物は、種に大きな羽のようなものがついているのだが、その重心の位置が絶妙で、そのおかげで動力もないのに風に乗ると1キロも飛行することが可能なのだという。またカエデやボダイジュの種はヘリコプターの羽のようになっているのだが、実は羽の表面に翅脈と呼ぶ細い筋があり、それが空気の流れの効率を上げることに影響していることが明らかになったという。飛行機の表面もこのような加工をすることで効率が上昇すると考えられるとのこと。

 またカタツムリの殻から油汚れをしにくい製品の開発も行われたという(愛知県の住宅機器メーカーとのこと、社名は伏せているがINAXか?)。カタツムリの殻はただの炭酸カルシウムの板と違い、油が付きにくくなっているのだという。カタツムリの殻の表面には土などの薄い層があり、そこに微細な穴があることで水の層ができて、これが油をはじいているのだという。同じような加工をタイルの表面にすることで、油汚れのしにくいタイルが開発できたという。

 理化学研究所の工藤俊章研究員の研究室では、シロアリが持つバクテリアから木くずを分解してバイオエタノールを作る研究をしている。シロアリの体内のバクテリアにセルロースの分解能力があることは知られていたが、空気触れると死ぬので培養が難しかったという。そこでその遺伝子を麹菌に取り込んで、酵素を作ろうとしたのだという。その結果、木くずが分解されていることが確認されたので、5〜10年後の実用化を目指しているという。

 さらに岩手大学の伊藤菊一教授は雪の中で花を咲かせるザゼンソウに注目し、そのエネルギー産生のメカニズムを研究しているという。ザゼンソウは根にため込んだ炭水化物を花の部分で熱に変換していたのだという。熱が産生するのはザゼンソウの花の細胞内のミトコンドリアで、本来は植物にはない脱共役タンパク質という動物が体温を保つためのタンパク質を持っていることが分かったという。この能力をさらに研究して、新しいエネルギー技術に結びつけようとしているという。

 最初は環境と全く無関係だったのだが、最後の方のネタになってかろうじて環境に結びついた。だけどこれって、環境技術と言うよりも新エネルギー開発では?

 最後はプラスZERO。土星探査機カッシーニの最新データの報告である。土星の衛星のエンセラダスでは表面で水の噴出が、タイタンではメタンの湖が観察されたという。

 以上、どうもネタ的には地味という印象がつきまとった。無理矢理に環境に結びつけた感があるが、環境に結びつける必然性はあったのだろうか?

 次回は双子の研究によって、性格や行動などに人の個性に対する遺伝と環境の関係について説明するとか。ちなみにこれって、血液型占いが根本的にインチキであることの証明でもあります(人間の性格に対する環境要素を全く考慮していない。同じ意味では占星術もそうです。)。

 

3/3 サイエンスZERO「未来を切りひらくスーパーコンピューター」

 今回のテーマはハイテクの先端分野で不可欠のスパコンについて。

 まず最初は真鍋嬢が東京工業大学の最速コンピュータのTSUBAMEを紹介。このスパコンは複数のコンピュータを接続したいわゆるグリッドコンピュータになる。なおこれはCPUにAMDのOpteronを使用していることでも有名なのだが、この辺りのことは番組では解説していない(細かく言い過ぎるとAMDの宣伝になりそうだし)。番組で紹介してるのは乱流のシミュレーションを極めて高精度で行っている例。

 巨大グリッドコンピュータとして既に実用化されているのが地球シミュレーターだが、これでは気候のシミュレーション、血管内での血流のシミュレーションや身近なところでハードディスク上での気流のシミュレーションなども実行されているという。また自動車の衝突シミュレーションなども今日ではスパコンで行われるようになってきたという。実際に衝突実験を実施すると費用もかかるし制限もあるのだが、この手法によって様々な条件で何度でも実験が出来る上に、各部品ごとの衝突時の変形なども求めることが可能になったとのこと。また核融合炉内部のプラズマのシミュレーションといった例もあるという。

 現在、CPUの開発能力を持っているのは日本とアメリカだけで、両者は熾烈な争いを繰り広げている。地球シミュレーターは登場当時には世界最速マシンとしてアメリカに大きな衝撃を与えたというが、その後再びアメリカに抜き返され、TSUBAMEも世界順位では9位にすぎないという。そこで理化学研究所では次世代の世界最速コンピュータの研究が進められている。ここで問題視されたのはCPU同士の通信。電子で情報をやりとりするのでは遅すぎるので、光でやりとりするのだという。そのために電子を光に高速で変換する素子や、光のままスイッチングするシステムなどが開発されており、それが次世代のスパコンには導入されることになるとか。

 まさにハイテク日本の象徴のような分野である。メイドインジャパン技術で世界を取ってもらいたいところ。新世代スパコンが登場する頃になると、地球シミュレーターなんかも既に旧型になっているんだろうな・・・。

 今日ではシミュレーションというのは最先端の科学分野に不可欠の存在になっている。今後もその進展に期待したい。

 

2/17 サイエンスZERO「驚きの透視パワー 不思議の波テラヘルツ波」

 今回のテーマはテラヘルツ波。ヘルツというからにはこれは振動数であり、テラはキロ、メガ、ギガと来て次の単位である。最近はHDの容量などが既にこの域に到達しつつあるが・・・これは無関係(笑)。

 テラヘルツ波と言えば聞き慣れないが、従来の電磁波区分で行くと、電波と可視光の中間に当たるとのこと。今までこの領域の電磁波は発生させるのも検出するのも困難だったので、ちょうど空白域のようになっていたのだが、それが最近になって半導体でテラヘルツ波を発生させる技術が開発されたことで、注目されるようになったのだという。

 テラヘルツ波の特徴は「中途半端な透過力(笑)」。例えばX線などは透過力が強いため、人体を透過させると密度の高い骨など以外はすべて透過してしまう。これに対してテラヘルツ波は水に良く反応するので、人体を透過できないらしい。その性質を逆手にとって、タンパク質の検出に使ったり、植物中の水の測定に使ったりなどが可能だという。

 テラヘルツ波の利用については各種考えられているという。1つは封筒などの中に入れられた禁止薬物などの検出。理化学研究所でこの研究がなされており、研究リーダーの大谷知行氏によると、化学物質によってテラヘルツ波に対する反応に固有のパターンがあるので、それを利用すると覚醒剤などを検出できるのだとか。これ以外にも遠隔から爆発物の検出をするなどというセキュリティ面への応用も可能ではないかとのこと。

 医学方面への応用も研究されている。福井大学医学部の三好憲雄氏は、テラヘルツ波を使用したガンの診断を研究しているという。ガン組織は他の細胞と水分や脂肪などが異なっているので、その違いを検出することでガンを判断できるのだという。この技術を応用すれば、標本検査などに比較して、素早く簡単にガンの検出が出来るのではないかとしている。

 産業面への応用を研究しているのは大阪大学基礎工学部の安井武史助手である。彼はテラヘルツ波を使用して内部の検査をする方法を研究しているという。例えば塗装したアルミの表面にテラヘルツ波を当てた場合、塗装がうまくなされていると塗膜表面とアルミ表面から2本の反射が検出されるが、塗装がうまくいっていないとアルミ表面の一本だけになり、塗膜に浮きがあると空気層でも反射して3本になるのだという。この技術には自動車産業が注目しているほか、例えば橋脚などの接近しにくい部分の検査などに使用できるのではないかと期待されるとのこと。なおテラヘルツ波の応用については、最近ではスペースシャトルの断熱材の気泡の検査などにも応用できると言うことでNASAの方でも研究が進んでいるとか。テラヘルツ波を利用すると手軽な全数検査が可能なので、効率を上げることが可能だとか。

 最後は久々のプラスZERO。今回は両生類にとって脅威であるツボカビの話。ツボカビは両生類にのみ感染し、皮膚などに致命的なダメージを与えるとのこと。海外ではこれのせいで絶滅に追い込まれているが、現在は日本では自然に検出されていない。しかし最近になってペットとして輸入されたカエルなどからツボカビが検出される例が増えており、これが自然界に漏れ出すことが懸念されている。輸入ガエルなどがおかしな症状を示したら、まず感染症に詳しい獣医の元に持ち込むことと、死亡した時にそれを埋葬したりせずに焼却するか生ゴミで捨てるように、また水槽の水はそのまま捨てずに殺菌するようにとのことである。

 以上、テラヘルツ波については興味深いが、ネタ的には非常に地味という印象(笑)。まあ科学ネタでそんな派手なネタなどそもそもないが。現在、あらゆる電磁波が利用されているが、テラヘルツ波もその一環としてその性質を活かした利用が今後されていくだろうという話である。

 最後のツボカビについては、これもペットブームの副産物である。いろいろな生物が世界を移動することは、よろしからぬ病気が行き来することにもなる。今まで一地域にしか存在しなかった風土病が一気に世界中に蔓延する危険があるということである。このツボカビについては両生類にしか影響がないので、どうも社会的注目度が低いが、同じような病気で人間に感染する危険のある病気があったら、もっと大問題になるはずである。自然界に蔓延させないことが重要なので、ペットの飼い主はキチンと責任を持って対処するように(感染した場合、専門の獣医で殺菌等の治療は可能ですので)。

 

2/10 サイエンスZERO「ここまでわかった花粉症研究最前線」

 これからのシーズンになるとつらいのがこれ。実のところ、私も数年前から花粉症を発症するようになり、このシーズンになると苦しんでいる(私の場合は、特に目のかゆみと言った症状がよく現れる)。この花粉症の研究の状況を紹介するとのこと。

 まず最初は、真鍋嬢が花粉の飛散情報などがどうやって調べられているかという状況をレポート。東京都などでは観測点を設け、実際にガラス板などで飛散している花粉を収拾し、その数をカウントしているのだという(実にローテクである)。ただこの方法だと熟練者でも時間がかかるので、レーザーを使用して花粉量を自動測定する装置なども開発されたので、1時間単位での花粉の飛散の予報なども可能になるとのこと。

 さて花粉症の原因だが、これは一般に言われているように免疫の誤作動である。ではなぜ誤作動が起こるかであるが、その原因は種々言われている。舗装が原因だ、住宅の気密化が原因だ、ストレスだ、食生活だ、大気汚染だなどといろいろ言われているが、最近注目されているが感染症の減少が原因だという説である。

 以前からBCGを打った人は打たない人よりも花粉症が少ないという指摘があったのだという。理化学研究所でのマウスを使用した実験によると、BCGを打ったマウスの方が確かに抗体の量は減ったという。ここで注目されたのがNKTという細胞、この細胞はBCGに反応するのだが、これが増殖する際に免疫のB細胞(抗体を作る)を抑制するという効果が明らかになってきたとのこと。この結果から、将来はワクチンの開発も期待しているという。

 また花粉症の薬はいろいろあるが、根治が難しいことと、人によって効果が出にくいとかが問題になっている。現在の根治療法の一つは減感作療法であるが、長期にわたって医師に通って注射をする必要があった(だから続かなくなる)。最近登場している方法に舌下減感作療法というものがあり、これはパンなどにアレルゲンを染み込ませ、舌下で2分ほど放置して粘膜からアレルゲンを吸収する方法だという。医師に定期的に通う必要がなく、家庭で簡単に出来るというメリットがあるが、現在はまだ保険適用外とか(なんでやねん)。

 さらに薬が体質によって効いたり効かない場合がある問題については、遺伝子のタイプを調べることによって体質を見極めるという試みがなされているという。岐阜大学によって子どもの血液サンプルに基づいた遺伝子分析と病歴、生活歴(ペットを飼っていたかなど)を照らし合わせた結果、特定の遺伝子と薬の効きやすさの相関関係のようなものが見えてきたとのこと。これを利用することで、その患者に一番あった薬を処方できる可能性があるという。

 また理化学研究所の石井保之氏のグループが研究しているのは、免疫のB細胞に花粉を異物と認識させないようにする方法。B細胞内部に花粉成分を取り込ませることで、花粉を異物として認識させないようにするのだとか。この際に利用するのがリボソームで、この中にスギ花粉成分と免疫の働きを調整する成分を入れ、花粉症のワクチンを製作したとのこと。現在、マウスでの実験では効果が見られているとのことだが、まだまだ今後の臨床試験などが必要であるとのこと。

 花粉症の根治にまで踏み込もうとすると、やはり遺伝子レベルの話は不可欠なんだなと感じたのが今回の内容。それだけにまだまだ一筋縄ではいかないと思われる。

 なおこれは全く別の話になるが、最近はゲノムブームで遺伝子云々が大流行だが、そのうちに遺伝子の特定の部分だけを取り上げて、性格などと相関するなどと言い出すゲノム占いが登場するのではと私は懸念している。あの手のエセ科学を持ち出すペテン師共は、常に次のネタを探しているので、これだけゲノムブームだと目をつけないはずはない。血液型占いのような荒唐無稽なものでも「科学的」だと信じている者が多いという日本国民のリテラシーのレベルを考えると、血液型よりもさらに「科学的」と感じられるゲノムを持ち出されると、多くの者がコロッとダマされそうである。専門家の方には是非とも今のうちに一般人に予防ワクチン的な情報を積極的に流しておくことを期待する。

 この番組は科学的に情報の扱いが厳密なのが以前からの特徴だが、今回については「あくまで仮説なので断定はできない」とか「まだマウスのレベルだから臨床が必要」などとさらに強調していたように感じられたのは、やはりあの事件の影響か。こんなに厳密にやっている番組にまで影響は出ているんだな・・・。世間の反応がヒステリックになりすぎて、気をつけないと魔女狩りに近い状況になりつつあるのに懸念を感じる今日この頃。

 

2/3 サイエンスZERO「男と女の不思議に迫る」

 今回はこの番組初のエロネタ・・・のわけはありません。例によって極めて学問的に迫ります。間違っても、そこらの週刊誌の特集とは違いますので誤解のないように。

 まず、性と言えば雄と雌の2種類と考えがちであるが、実は自然界にはそうでない例も多いのだという。ミドリゾウリムシには性が4つあり、それぞれの組み合わせで生殖が可能なのだという。さらにテトラヒメナという生物になると、7種の性があるのだという。性が多いメリットは、性が二つだけなら全体の50%しか生殖の対象に成り得ないが、4つだと75%、7つだと86%と生殖の対象が増えることだという。なるほど、人間も性が4つぐらいあれば、私のような相手にあぶれてしまう者の数が減ったのか・・・・。

 また雄と雌の場合、精子と卵子には決定的な大きさの違いがあるが、このような進化を遂げたのにも理由があるのだという。緑藻の研究によると、波打ち際に棲息するヒトエグサでは配偶子(精子・卵子に当たるもの)の大きさにオス・メスでほとんど違いがないのに対し、深いところで棲息しているハネモ(ヒトエグサから分かれて進化したと考えられるとのこと)の配偶子は、オスとメスとで大きさが異なっている。つまり配偶子の大きさに生息環境が影響していると考えられるのだという。ヒトエグサは密集して暮らすので配偶子が出会いやすいのに対し、ハネモはまばらに棲息しているので配偶子の出会いが起こりにくくなるのだという。配偶子が出会いやすい環境では、配偶子が互いに大きい方がすぐに成長できるが、配偶子が出会いにくい環境では配偶子を小さく動きやすくすることで出会いの確率を上げる必要があるのだという。しかし双方の配偶子が小さくなると、出会った後に栄養が不足して成長できないので、結果として一方の配偶子を小さくするという形になるのだとのこと。大きさの異なる配偶子を作った種の方が厳しい環境への適応力が高いのだという。どうやらこの頃から、オスはメスを巡って争うことを宿命づけられたようである。

 また男女で免疫力が違うという研究も行われているという。秋田大学医学部付属病院の茆原順一教授によると、免疫に男女の違いがあるという結果が出ているという。その一例が高齢の女性がぜんそくを悪化させるケースがあることだという。ぜんそくは免疫が過剰に働くことに原因があるので、女性ホルモンの減少が免疫細胞に影響を与えているのだと考えられるとのこと。実際に、免疫細胞に女性ホルモンを加えると活動が抑制されたという研究があるとか。

 またホルモンが脳に影響を与えるという研究もあるという。山口大学医学部の篠田晃教授によると、マウスの実験によって男性ホルモンが脳のレセプターに働きかけている姿を確認できたという。マウスにおいてはそもそもは女性脳であるのが、精巣から性ホルモンが働きかけることで脳の機能が変化するのだという。またアメリカの研究で、女性の月経周期により空間認知に関わる能力が変化したという報告もあるとか。女性ホルモンが脳に働くことにより、海馬の部分のスパインと呼ばれる部分が増加したとのこと。

 以上、性差についての非常に学術的なお話でした。男女は性機能以外には大差はないと言われていた時期もありましたが、最近の研究は、やはり男女には得手不得手があるというものに変わってきています。もっともこれをそのまま男女差別にすり替えてしまう、前近代的な頭脳の持ち主がいたりする(特に政界に多いようです)のが問題だったりしますが。また性差についてもあくまで平均の世界であり、男性よりも空間認知能力の高い女性もいますし、その逆もありますので、結局はすべてについて断定できるわけではないわけです(男性でも女性よりも力の弱い者もいるわけですから)。気をつけないといけないのは、こういう最先端科学の隣接領域に、エセ科学が進出しやすいということ。どれが本当の情報で、どれがデマかということを見分けるのも重要になってくる領域です。

 

1/20 サイエンスZERO「驚きの冬眠パワーに迫る」

 六甲山中で遭難した男性が「冬眠状態」になったことによって無傷で保護されたなどというニュースがあり、にわかに注目を浴びた冬眠であるが、今回はそれがテーマ。この番組にしてはなかなかタイムリーなネタである。

 まず冬眠とはいかなるものであるかを真鍋嬢が「ZEROからまなべ」。冬眠状態のヤマメの観察を行っているが、体温は周囲の温度よりもわずかに高い程度にまで低下し、心拍数は毎分数回というレベルにまで低下している。さらに昆虫の冬眠についても調査しているが、やはり心拍数が極端に低下するとのこと。冬眠とはこのように「凍死」と紙一重の状況で生存している状態であり、一般の睡眠とは本質的に異なるものである。

 さらに冬眠を誘発する物質の研究も進んでいるという。三菱化学生命科学研究所の近藤宣昭氏の研究によると、冬眠をするシマリスと冬眠できないシマリスを比較することで、冬眠するシマリスの脳内でHPと呼ばれるタンパク質が増加することが分かったのだという。冬眠するシマリスにおいては、冬眠のシーズンになると血液中のHPが減少し、これが脳内に移動することが確認されたのだという。また冬眠が寿命に影響しているらしいことも明らかになったという。冬眠しないシマリスが3年以内に死ぬのに対し、冬眠するシマリスは最長で11年生存したという。これは単純に冬眠した分だけ長生きするということではなく、温度を上げて双方が冬眠しない条件下で飼育しても寿命に差があったという・・・・とのことだが、私が一つだけ疑問に感じたのは、冬眠をしないシマリスというのは、冬眠を出来ないという何らかの障害が身体にあって、その障害が直接に短命につながっているのではないかとの可能性である(そもそも冬眠には無関係に短命になってしまっている可能性)。ここはどう確認しているのだろうか。

 また岩手大学農学部の鈴木浩一教授は、冬眠中の昆虫が作り出す物質を医療に利用できないかの研究を行っている。コガタルリハムシは6月から4月までという長期にわたって休眠をする昆虫であるが、この時期の地中はカビや細菌の活動が活発で、地中で休眠するのは危険である(一つ間違うと、冬虫夏草みたいになりかねない)。そこで鈴木教授は休眠中のコガタルリハムシの体内に、何らかの保護物質があると考えたらしい。彼はDSPという物質を昆虫の体内から発見し、このDSPがカビの繁殖を抑制する働きがあることが分かったという。またヤママユという昆虫の幼虫からは、ヤママリンという休眠物質が発見されており、こちらはガンを抑制する効果が期待されているとのこと。

 以上、冬眠についての最新研究。ただ内容が少なかったのか、最後に久々のプラスZEROのコーナーがひっついている。テーマはサイエンスコミュニケーション。科学の興味や問題を一般人に伝えようという活動だという。日本の学生を見ると、科学についての学力は高いのだが、極端に関心が低いという傾向が現れているのだという。そこで大阪大学が取り組みを開始しているのがサイエンスショップという試み。ここは市民が様々な科学に関する課題を持ち込み、大学でその内容について審査した上で、学生に研究させるのだという。学生はその研究で単位を得られ、結果は一般に公開されるとか。

 日本ではとかく専門家と一般人の乖離が起こっており、その結果が怪しいエセ科学の蔓延という状況になっていることを考えると、一般人の科学に対する興味をかき立てるこのような試みは今後重要になろう。それにしても、あるあるの納豆ダイエット捏造事件発覚直後という、これ以上ないタイムリーなテーマになってしまったが(笑)。

 

1/13 サイエンスZERO「人間ロボット ヒューマノイドの挑戦」

 今回のテーマはいわゆる人型ロボット。この研究では日本は世界の最先端を行っている。

 まず最初に真鍋嬢が訪問するのはロボット一家。と言っても、鉄腕アトムの家族という意味ではなく、家族でロボットを作っているという一家である。今はサッカー大会に向けてロボットを調整中。現在は人型ロボットを製作するためのキットなども登場しており、かなり誰でも作れるものになっているという。動作についてもコンピュータで入力できるようになってかなり設定が簡単になったとか。

 とは言うものの、これはまだお遊びの世界。研究の最先端ではいかに動作をスムーズに行うかなどの研究もなされている。

 産業技術総合研究所では工事現場などで実際に役に立つロボットの開発を目指している。ヒューマノイドHRP−2型というロボットは、人間とほぼ同じ体格をしており、人間と一緒に荷物を運ぶなどの複雑な動作をこなす。自立行動制御研究グループの横井一仁氏は、ロボットに一連の複雑な動作をさせる研究をしており、HRP−2は3つのカメラで対象の位置を把握して、複雑な動作をこなしていく。実はこれはかなり高度なことであり、例えばロボットにとっては「冷蔵庫のドアを開けて缶を取り出し、机の上に置く」という人間が何気なく行っている動作でも、冷蔵庫に対する立ち位置が悪いと缶を見失ってしまったり、ドアを閉じる時に手に持った缶があたってしまったりなど、かなり難しい判断が含まれているのだという。つまり我々人間はそれだけ複雑な動作を自然にこなしているということ。なおこのロボット、いかにも昔のSFロボットアニメに登場しそうな外観をしているのは、明らかに制作者の趣味なんだろう(笑)。

 大阪大学知能・機能創成工学専攻の石黒浩教授は、人間に似せたアンドロイドの研究を行っている。彼の研究によると、単純に外観を似せただけでは人間はロボットに対して不気味さを感じるだけで、人間に近いものを感じるには動作にポイントがあるのだという。例えば、人間は話をしている時、身体を動かしたり視線をそらしたりなどという無駄な動きがあるが、こういうものがないと人間らしく感じないのだという。またロボット(これはアンドロイドタイプではなく、明らかに機械と分かる外観のもの)に人間に触られたりした時などに反応するようにプログラムを組み込んだ時、100%プログラム通りの動作をするよりも、80%反応するように設定した方が、より人間らしさを感じたという(つまり無視されることが20%あるという状態)。ロボットが人間に似るほど人は親しみを感じるが、ある程度以上似ると今度は不気味に感じるようになる「不気味の谷」と呼ばれるものがあるので、それをいかにして超えるかがポイントだとのこと。なお石黒教授の研究室が作成している大人の女性をモデルにしたアンドロイド、どうもTBSの小林麻耶に見えるのだが、これは制作者の趣味なのだろうか(笑)。

 最後は「成長するロボット」について。人間の赤ちゃんは、親とのコミュニケーションで学んでいくのだが、そのようなロボットを作ろうという研究。大阪大学の浅田稔教授が研究しているロボットは、人の発声をまねて発声を学習するロボットや、赤ちゃんが親の視線を読んで同じものを見るという「共同注意」という行動を自然に学習するロボット。親と赤ちゃんのコミュニケーションを参考にすることで、自然に人間とコミュニケーションをとれるロボットの開発を目指しているのだとか。これはロボットが将来自律的に動くことを考えた時に、不可欠な技術ではある。

 以上、ヒューマノイド研究の最前線について。この手の内容は今までに既出なので、いかに新しいネタを加えるかに腐心していた模様。今まではヒューマノイドと言えば二足歩行に焦点を当てていたことが多いので、必然的にASIMOなどの登場が多かったが、今回はあえて二足歩行は省いて、コミュニケーションに力点を置いていた。この切り口は正解。

 ただロボットが人間に似てくれば似てくるほど、ロボットと人間の関係をどうするかという倫理・哲学的問題が発生するのは必定。昔から多くのSFなどでこのテーマが扱われているが、これが現実の問題として浮上してくる日も、そう遠くないかもしれない。今でも2Dの世界に入り込んでしまって生身の女性を相手に出来ないなどと言われている若者がいるのに、これが3Dの世界になってくると・・・実はこれはかなりやばいことかも。

 

12/17 サイエンスZERO「見えてきた"宇宙の謎" 日本の最新天体観測」

 今回は日本が飛ばしている3機の観測衛星の成果についてとのこと。

 1つめは赤外線天文衛星の「あかり」だが、これは宇宙全域を赤外線観測することを目指しているという。赤外線で銀河を観測することで、星の生まれる現場など今まで見えなかったものが見えてきているという。

 これ以外ではX線天文衛星「すざく」、電波天文衛星「はるか」があるという。この中で「はるか」は既に任務を終えて、そのデータが解析中とのこと。X線衛星の「すざく」では星の中で炭素が生成していることが確認されたという。ブラックホールの観測などに活躍しているらしい。また「はるか」については、地上のアンテナと組み合わせることで、超大口径のアンテナに匹敵する観測データを取るというVLBIの手法で、銀河中心から吹き出すジェットの詳細解析などに活躍しているという。

 さらに最近、太陽観測衛星の「ひので」が打ち上げられ、太陽の詳細な観測を開始したとのこと。

 一方、観測は宇宙だけで行われているわけではない。南半球の南米に電波望遠鏡を設置しての観測なども行われているとのこと。

 以上、日本の最新観測事情について。なおゲストで出演していたJAXAの小杉健郎氏が11月26日亡くなられたとのこと。ご冥福をお祈りいたします。それにしてもこの番組の収録がいつだったかは分からないが、収録直後に亡くなられたということだろうか。番組で見る限りはお元気に見えたのに・・・。

 日本でも独自の天体観測をしており、小粒でもピリリと辛い成果を上げている。アメリカのような派手さはないのだが、基礎科学の分野ではこういう観測が重要なのである。今後にも期待したい。

 なお番組構成の方だが、あまりに総花的で成果の羅列になっていたので、内容が今ひとつ分かりにくいきらいがあった。構成にもう一工夫欲しかった印象。

 

12/10 サイエンスZERO「竜巻をとらえろ」

 今年は北海道で9人が犠牲になった竜巻を初めとして、竜巻の被害が多かった印象があるが、その竜巻のメカニズム及び、予報のための技術を紹介するというのが今回のテーマ。

 まず日本の竜巻についてであるが、アメリカなどと違って日本では竜巻が発生しにくいようなイメージがあるが、確かにアメリカのような規模の竜巻は発生しないが、年に10個ほどは被害の出る竜巻は発生しているという。分布を見ると、海沿い地域、特に関東平野などに多いことが分かる。

 竜巻被害の恐ろしいところは、突然に発生すること。そしてその強風に煽られた飛来物の破壊力である。台風の被害を受けた地域を視察すると、壁に飛来物が突き刺さっていたり貫通している光景がよく見られる。実際に風速80メートルで飛来物の破壊力を想定した実験では、角材が見事に壁を突き抜けてしまった。

 竜巻といえば積乱雲から発生するが、そのメカニズムを解明しようとしているのが名古屋大学の坪木和久助教授である。彼が1999年9月に豊橋で発生した竜巻のデータをコンピュータでシミュレーションしたところ、地表からの上昇気流が台風からの風に煽られて竜巻になっていくことが分かったという。この時、積乱雲の末端が釣り針状に変形する現象が見られたとのこと。このような積乱雲の中に回転が出来て釣り針状の構造を示すことはスーパーセルと呼ばれているという。これは典型的な竜巻のパターンであり、かつてアメリカではこのようなレーダー画像を元に竜巻の警報を出していたという。

 しかし実はそのような典型的な例ばかりではないという。そこでアメリカではドップラーレーダーによって大気の状態を監視し、渦が発見された時に警報を出しているという。現在アメリカでは、竜巻が発生する前、平均13分で警報を発令できているという。

 また竜巻の研究の世界的権威であるオクラホマ大学名誉教授の佐々木嘉和氏によると、アメリカでの竜巻発生に異常が見られるという。竜巻の分布が東海岸付近などで増加しているのだという。これは温暖化によってメキシコ湾流から供給される熱量が増加したことと関係すると見られるという。

 さらに竜巻は非常に変化が激しいため、ドップラーレーダーでも観測が間に合わない例があるという。ドップラーレーダーではレーダーを回転させながら観測の精度を上げていくので、周囲の雲を観測するのに5分ほどかかるが、竜巻の変化がこれを越えると間に合わないのだという。現在アメリカでは新型レーダーの開発が進められている。フェーズド・アレイ・レーダーでは固定式レーダーに多数の素子を組み込むことで、従来のレーダーより高速の1分で観測が可能となったという。

 また最近注目されているのが、今までの春から夏にかけての竜巻だけでなく、冬に発生する竜巻も特に日本海側などで見られるということらしい。2005年に山形県で発生した脱線事故では、この竜巻が原因との見方もあり、メカニズムの解明などが急がれているという。

 以上、竜巻についての情報の特集。北海道での竜巻被害以来、NHKを初めとして各社で竜巻についての特集番組も多かったので、内容的には「どこかで見たことがある」ようなものも多くなったのは仕方ないところか。今回の内容もその一部は、以前に「クローズアップ現代」で既出である。恐らく制作チームが同じだったのではと思われる。

 日本ではどちらかといえば台風被害の方が多いために、今まで竜巻はあまり注目されてこなかったが、竜巻は一端発生するとその被害地域は狭いものの深刻な被害を出すことも明らかになっている。竜巻多発地域などでは竜巻の観測網も強化する必要があるのだろう。しかしそれにしても、地震に台風、洪水に火山など、日本という土地は自然災害のネタには尽きない地域である。そうなってくると予算の配分が難しい。というわけで、どうしても竜巻対策などは後回しになりそうな気がする。

 

11/18 サイエンスZERO「赤ちゃん 秘められた力に迫る」

 無力な存在と思われている赤ちゃんだが、もう既にそこにはいろいろな能力が秘められているという話。

 まずは真鍋嬢が生後24時間の赤ちゃんとふれあう企画から始まるのだが、同行した東京女子医科大学の小西行郎教授によると、生後24時間程度の赤ちゃんでも、人の顔真似のような反応はするし、実際に持ち上げて歩かせるような動作をすると、歩くように足を動かすのだという。既に人としての基礎は出来ているのである。赤ちゃんはしきりに身体を動かすが、これは何も外から気を送られたからではなく、自身の感覚を確かめる行為なのだという。

 シェフィールド大学のオリビエ・パスカリス博士の報告によると、赤ちゃんには大人にない能力もあるのだという。赤ちゃんに対して、見たことのある顔と初めての顔を見せると、赤ちゃんは初めての顔の方により注意を示す。これ自体は大人にもある反応だが、赤ちゃんが違うのは同じ実験をサルの顔でした時も同様の傾向を見せるのだという。これに対して大人の場合はサルだと認識した時点で固体の識別は行わないことから、サルの顔の識別に関しては赤ちゃんの方が優れているのだという。同様に言語に対しても、赤ちゃんはあらゆる言語の発音を区別していることが明らかになっているという。ただこれらの能力は9ヶ月頃に消滅し、後は大人と同じように反応するのだとか。つまりは不要な能力は取捨選択して捨て去り、必要な能力のみを伸ばすのである(こんなことを言うと、馬鹿な親が語学の早期教育とかに走りそうだが、なぜ不要な能力が捨てられるかということにも想像をしておく必要がある)。

 滋賀県立大学の竹下秀子教授は、赤ちゃんの能力からほ乳類の進化を探ろうとしている。サルの赤ちゃんと人間の赤ちゃんを比較した時、サルの赤ちゃんの方が握力の発達は早く、はいはいも早くからするのだが、座ることに関しては明らかに人間の赤ちゃんの方が早いのだという。これはサルは子供の頃から母親にしがみついて移動する必要があるのに対し、人間は道具を使うための手の発達というのが大事だからだと考えられるとのこと。

 また赤ちゃんの運動の発達について観察すると、逆戻りの時期があるのだという。東京大学大学院教育学研究科の多賀厳太郎助教授の研究によると、赤ちゃんの手足の運動を観察すると、生後14日には盛んに動いていた赤ちゃんの手足が、生後2ヶ月ではあまり動かなくなるのだという。しかし生後5ヶ月になるとさらに以前よりも広く動くようになるのだという。生後2ヶ月頃は赤ちゃんの脳内での神経の発達が盛んな時期で、この時期に筋肉が連携して協調性の高い運動が出来るようになるのだという。つまりよりレベルの高い運動をするための準備期間がこの2ヶ月の時期だというのである。つまり後退することも発達の過程の一部なのだとか。

 以上、赤ちゃんの能力について・・・なんだが、実は以前にNHKスペシャルで同様のテーマが放送されていた。私はその放送についてはキチンとチェックしていないので断定できないが、どうも内容が重複しているのではないかという気がする。

 赤ちゃんはいろいろな発達に対する準備の期間ということで、非常に可能性もあると共に重要な時期であるということである。というわけで最近は幼児教育が重視されているのだが、極端な幼児教育で発達をゆがめることのないようなことだけは注意してもらいたいものである(幼児期から英語を仕込もうとしすぎて、日本語も英語も中途半端になったという救いがたい事例もある)。

 

11/11 サイエンスZERO「不思議の海 富山湾」

 富山湾は他の海とは違う独特の特徴があるという。それを紹介。

 まず、富山湾と言えば蜃気楼が有名だが、真鍋嬢が現地を訪れてレポートしている・・・と言っても、蜃気楼などそうそう都合が良く発生するわけではない(一定の条件が必要である)。そこで蜃気楼について研究している富山県立滑川高校の木下正博教諭を取材している。彼が開発したのが、蜃気楼発生装置。木の板の数10センチ上にアルミ板が固定されており、このアルミ板が電気で100度程度まで暖められるようになっているというシンプルな装置。アルミ板に暖められた空気が、下の冷たい空気と層をなすことで、光が空気の界面でゆがめられて蜃気楼が発生するのだという。なお木下教諭は富山大学と合同で現地を調査し、その調査の結果、実際に蜃気楼が発生する時には温度差のある空気の層が出来ているということを確認したとか。この空気の層が出来る原因は必ずしもはっきりはしていないが、富山湾の地形に原因があると考えられる。

 富山湾の特徴は非常に傾斜がきついこと。狭い湾にかかわらず、最深部は1000メートルほどの水深があるという。富山湾の背後に控える北アルプスから急峻な斜面になっているのだという。

 その富山湾では世界的に見て珍しい生き物が多々発見されているという。水深300メートルではオオグチボヤの群生が見つかった。この生物が群生しているのは初めての発見だという。この生物は大きな口のように見える入水口から水と一緒にプランクトンを取り込んで食料としており、脊椎動物の原始的な祖先と見られており、脊椎動物の進化の解明につながるのではと期待されているという。

 また富山湾は豊かな漁場として知られているが、その特徴は本来は深海にしかいないような魚類が、沿岸部にまで浮上してくること。これは富山湾の海底には多くの谷筋があるので、それに沿って泳いだ魚が沿岸にまで誘導されてしまうためだという。

 さらに富山湾の豊かな生態系を支えるのは海底湧水という栄養豊富なわき水。調査の結果、この水は北アルプス中腹で地面に染み込んだ水が湧き上がっていることが分かったという。山の腐葉土を通過して栄養豊富になった水が、そのまま直接海底から湧き上がることで、植物プランクトンや海草を養い、それが豊かな生態系の元になっていたのだという。

 以上、富山湾について、以前にNHKスペシャルで富山湾の特集があったのが、やはり予想通りその内容とかなり重複している部分が多かったようである。

 なお個人的には一番印象深かったのは最後の海底湧水のエピソード。森が海を養うと言われているが、まさにそのことが富山湾で行われていると言うことである。これからの時代、漁業のことを考えると森の保全も大切だと言うことを考えさせられる。

 

10/27 サイエンスZERO「不思議な流体 超臨界技術に迫る」

 超臨界状態とは、高温・高圧下で液体と気体の区別がなくなった状態である。気体の拡散性の高さと、液体の溶解力を持ち合わせるために、その性質を利用した技術の開発が進んでいる。

 ある香料メーカーでは超臨界の二酸化炭素をコーヒーなどあらゆるものの香り成分を抽出している。二酸化炭素を用いた場合、40度程度で超臨界に出来るので、香りの成分を損なわずにすむのだという。またビールメーカーでは麦芽を超臨界処理することにより、麦芽からの成分を効率よく抽出したビールを製造できるとしている。

 また超臨界の技術の環境への応用も行われている。例えば難分解性のPCBだが、これを超臨界の水で処理すると分解可能である。今までの焼却処分ではダイオキシン発生の問題があったが、この方法だと有害物質を生成しない。

 さらに最近注目されているバイオエタノール燃料であるが、これは原料に糖が必要とされるため、食糧資源とパッティングすることが問題となっていた。しかし食料とならない木くずなどを超臨界で処理してセルロースから糖を取り出して、これをバイオエタノールの原料にしようという研究も行われている。

 さらに既に実用化されている技術としては、化粧品において微粒子を分散させるのに超臨界を用いた例などがあるという。また福井大学工学部の堀照夫教授の研究室では、今まで染色が難しかったアラミド繊維に対して、超臨界の二酸化炭素を使用したことで染色を行うことに成功したという。さらにこの原理で銅をアラミド繊維に染み込ませることで、導電性のあるアラミド繊維を製造することに成功したという。アラミド繊維は銅線の10倍の強度を持ち、重量も軽いためにこの応用が期待できるという。

 以上、超臨界応用の最前線について。実用化されている技術や未来技術の紹介などで興味深かった(香料の抽出やPCBの分解などは既にかなり有名であるが)。

 

10/13 サイエンスZERO「安全を目指せ 航空新技術の挑戦」

 今回はこの番組では比較的多い航空ネタ。

 まず最初は材料について。現在、新型の国産ジェット機の開発が進められているが、この機体に使用されるのが炭素繊維とプラスチックの複合材料。これをいろいろな方向に重ねて焼けば、軽くて剛性の高い材料となる。これを炭素複合材と呼ぶ。引っ張り強度を見てみると、従来のアルミ合金が7.88キロニュートンなのに対し、炭素複合材は48.99キロニュートンと6倍もの強さがある。しかもこの材料は一体成形出来るので、リベットの数を大幅に減らすことが出来、メンテナンスも容易になると言う。この素材はボーイング787にも使用されることになっており、主翼のほとんどはこの材料が使用されるとのこと。

 次は事故を起こす原因の解析について。フライトレコーダーの分析などから、積乱雲の中だけでなくその周辺でも乱気流が発生することがあることが確認されているが、雲が全くないのに乱気流が起こる例があるのだという。これを晴天乱気流と呼ぶのだが、これは雲の中の水滴の動きで風速を測定する従来のドップラーレーダーでは測定できない。そこで宇宙航空研究開発機構の井之口浜木リーダーのグループでは、赤外線レーダーを使用して空気中のちりの動きから晴天乱気流を測定する装置を開発しているとのこと。

 最後は落ちない飛行機を目指す研究について。飛行機は翼に沿って空気が流れる時に揚力が発生するが、翼の角度があまりに急になりすぎると、気流が翼からはがれる状態になって揚力を失う「失速」状態になる。翼が傾いた時に気流を翼に貼り付ける役割をするのが、ショートバブルと呼ばれる小さな渦なのだが、失速状態ではこれが消えてしまうとのこと。東京大学の李家賢一教授の研究によると、翼の表面に薄い板を貼ることで、ショートバブルが発生して失速を防ぐということが分かったとのこと。

 またこの番組のコメンテーターとして出演の多い、東京大学の鈴木真二教授が研究しているのが、飛行機の機能に損傷が生じた時でもニューラルネットワークを使用したシステムが異常を検知して、自動操縦でそれを補うというシステムだという。トラブル時にはパイロットに非常な負担がかかるが、それを軽減することが出来るとのこと。

 以上、航空機の最新事情・・・とのことだが、どうもいずれもどこかで聞いたことがあるような気がするネタが多い。しかも全体的に寄せ集めの感が強く、番組全体を貫くテーマが見えてこないというのが構成として辛いところ。どうもネタに苦しんでいる最近のこの番組の傾向が現れているように思えて・・・。

 

10/6 サイエンスZERO「生命の営みをになうタンパク質」

 生体内において、種々の機能を担っているタンパク質。その研究最前線を紹介するとしている。

 最初はタンパク質をガンの治療に利用しようという研究。国立がんセンター研究所の山田哲治部長の化学療法部ではタンパク質を用いて、膵臓ガンなどの早期発見が困難なガンの発見方法を開発しようとしているという。ガン患者の場合、血液中に特定のタンパク質が検出されることがあるので、そのタンパク質を検出することでガンを発見しようということだという。質量分析装置で血液中の数百のタンパク質を分析したところ、4つのタンパク質の組み合わせで初期の膵臓ガンを90%の確率で発見できることが分かったという。

 またガンに関連するタンパク質にどんな物質が作用するかを研究しているのが、財団法人癌研究会の癌化学療法れセンターの矢守隆夫部長のチーム。今までガンに効くと分かっている物質でも、どういうガンにどのように効いているかが分からなかったという。彼のチームではあらゆるガン細胞に物質を組み合わせて効果を測定することで、数多くのデータを照らし合わせてZSTK474という物質が、ガンの増殖や転移に関わるPI3Kというタンパク質に作用していることが分かったという。PI3Kが持つ穴にZSTK474が入り込むことで、作用を阻害することが分かったとか。この原理を応用して新たな物質の設計も期待されているという。

 またタンパク質の機能を考える上では、タンパク質の構造が重要なのだが、現在、タンパク3000プロジェクトいうものが実行されておりいるという。これは3000種類のタンパク質の構造を明らかにすることで、タンパク質の機能などを解き明かそうというものだとか。タンパク質の構造決定にはSPring−8を使用したX線の構造解析や、NMRなどが使用されているという。

 ここで求められた立体構造を元に新たな研究も始まっている。理化学研究所の佐藤万仁氏は、SARSウィルスのタンパク質であるプロテアーゼの持つくぼみの部分に入り込むことで、プロテアーゼの効果を止める物質を調べているという。コンピュータを用いて、この隙間にあう物質を設計することで、最適の新薬を見つけようという試みだとか。

 さらに一歩進んで、人工的にタンパク質を合成する研究も実行されている。理化学研究所の磯貝泰弘氏と東京工業大学の太田元規助教授の共同研究で、世界で3例目になる人工タンパク質の合成に成功したとのこと。彼らが行ったのが、自然界にあるラムダクロというタンパク質と同じ構造のタンパク質を、全く異なるアミノ酸の組み合わせで人工的に作ったのだとか。最初に太田助教授がコンピュータでアミノ酸の組み合わせを計算し、ここで選び出された200種類の候補構造から、磯貝氏が安定性などの要素を組み入れたシミュレーションを実施して候補構造を絞り込み、実際に合成してみたのだという(大腸菌に遺伝子を組み込むやり方)。その結果、ラムダクロに近い構造のタンパク質が合成されたのだという。

 以上、生命科学に不可欠なタンパク質について、自然物の解明から現在は人工タンパクの合成にまで至っているという状況について紹介した。

 タンパク質は生命現象の根幹に関わっているだけに、今後も研究が進んで行くであろう。ただ個人的に印象に残ったのは、この分野ではかなりコンピュータによるシミュレーションが広汎に用いられていること。コンピュータシミュレーション技術の進歩も、この分野の研究の発展には大きく寄与しているようである。

 なおタンパクの研究は重要であるが、気をつけないととんでもない猛毒タンパクなどを作ってしまう危険もある。そのような危機をどうやって回避するかなどということも、これからはかなり重要になってくるような気がする。

 久々にまともな内容の番組だったという印象(ここのところは再放送や総集編ばかりだった)。この番組の本領はこういう難しいテーマを分かりやすく紹介することにあるので、今後とも頑張ってもらいたいところ。

(10/12補足)

 人工タンパク合成に関して、太田助教授と磯貝氏の担当が逆になっているとの指摘を受け、修正しました。情報感謝。

 

9/16 サイエンスZERO「恐竜時代を生き抜け ほ乳類進化の秘密」

 ほ乳類の先祖が登場したのは、恐竜の先祖とほぼ同じ2億2千万年ほど前だという。当時のほ乳類はネズミほどの大きさで、昆虫などを餌にしていたと考えられるという。しかしこの時に既に恐竜の祖先は1メートルぐらいの大きさになっており、ほ乳類の先祖は彼らに補食されていたという(実際に胃の中から骨が見つかっていたりする)。

 その後、恐竜は巨大化を始め、スーパーザウルスのような超巨大なものや、ティラノザウルスのようなものまで登場したのに、ほ乳類の方はその間もほとんど大きくなっていないという。

 身体の方は大きくならなかったほ乳類だが、その中身の方に劇的な進歩を遂げていた。最初は卵を産んでいたほ乳類が、やがては有袋類に進化し、ついには胎盤を持つようになった。そのことによって子孫の生存率が高まって、ほ乳類は生存に有利になったのである。

 しかしその過程において、重要な環境の変化があった。それが被子植物(花)の登場だという。昆虫を受粉の媒介にする被子植物の登場により、昆虫の種類が増え、これが昆虫を食料としていたほ乳類の多様化に貢献した。また果実自体がほ乳類の食料になっていたことも考えられるという。高カロリーの食料が増えたことが、胎生という母体に負担のかかる方法をとることを可能にしたのだという。

 またもう一つ忘れてはいけないのは、この時期の酸素濃度の上昇だという。胎盤に隔てられて母体から酸素の供給を受ける胎児は、酸素濃度の減少に弱いという。ほ乳類登場の頃の地球の酸素濃度は10%程度しかなかったのだが、これが被子植物の登場の頃から増加し始めて、現在の値に近づいたという。これは被子植物は裸子植物よりも葉の密度が高く、光合成の効率が高いせいではないかと考えられるという。太古より花はほ乳類の仲間だったのだとか。

 以上、ほ乳類進化の物語なんだが・・・・これがまた以前のNHKスペシャルからの完全な流用なんだな。おかけで冒頭の真鍋嬢が恐竜博2006を訪れるシーンなんて、「恐竜博は既に終了しています」というテロップが出るというかなり痛い内容になっている。で、次回も真鍋かをりスペシャルだし・・・。かなり制作に問題が生じているのでは?

 ネタはないこともないと思うのですが・・・。燃料電池はこの番組が始まった頃に一回だけ出てそれっきりのようだし、有機ELとかもサイエンスアイの頃以来登場していないと思うし、これ以外でもエイズ治療のその後とか、いくらでも最新の科学のトピックはあると思うのだが・・・。知らない間にカオリンとかも登場しないようになっているし、全般的にトピックを集めてくる能力自体が低下してるんじゃないかっていうところが一番心配である。

 

9/2 サイエンスZERO「ふたたび月をめざせ 探査競争の舞台裏」

 アポロの月着陸以来、いささか低調な印象のある月探査だが、最近になって各国が再び探査競争を行っているという。月をめざす探査機は日本がセレーネ、アメリカがルナー・リコナイサンス・オービタ、中国がジョウ娥1号、インドのチャンドラヤーン1号、以上の4機が来年から再来年に相次いで打ち上げられるという。またヨーロッパからはスマート1が打ち上げられており、これが現在月をめざしているとか。

 各国共にいろいろと思惑があり、アメリカは月面開発を狙っており、月面に宇宙基地を建設する際に不可欠になる水の探査を狙っているという。これに対して、インドや中国は宇宙開発市場を狙った技術のPRの面が強く、インドはヨーロッパなどの下請けを、中国は独自の宇宙技術をアピールして衛星打ち上げ市場などでアメリカやヨーロッパと対抗することを考えているという。

 これに対して日本はどうも純学術的目的が強い。月の重力などの測定により、月の成り立ちに迫る研究を目指しているとのこと。月の表と裏との観測によって、月の生成にまつわる仮説を証明しようとのことらしい。

 どうも番組の尺に比べて情報がほとんどなかった印象。時間を埋めるためか、真鍋嬢が「月の表面に近い」という青木ヶ原の溶岩洞窟に潜ったりしていたが、それでも時間が余ったのか、最後の15分ほどは大学対抗のロボコンの模様を伝えるという構成になっていた。

 で、次回はまたZEROスペシャルということで、総集編の模様。なんか最近、特に制作がきつそうなんですがこの番組。大丈夫なんでしょうか? 今では珍しい硬派な科学番組だけに、もっと頑張ってもらいたいと思うところです。

 

8/26 サイエンスZERO「都市水害の謎に迫る」

 最近、都市型水害と呼ばれる都市特有の洪水が発生して問題となっている。都市型水害の特徴は、短期間にあっという間に水がでるという状況である。日本の都市は時間雨量50ミリ程度の雨を想定して設計しているが、最近は時間雨量100ミリを超えるような雨があり、以前の東海地方の水害の時にはなんと600ミリを超えていたという。

 番組ではまず真鍋嬢が京都大学防災研究所の実験所を訪れて実際に水害を体験しているが、外の水位が30センチを超えて地下街に水が流れ込んできたという想定の施設では、階段を上るのに一苦労し、ドアに到っては全く開かなくなるということを実演している。

 また都市では思いがけない水没が起こることがある。都心のある地域では何度も水没が続いているという。その地域は川から遠いにもかかわらず水没したのだという。その地域の下水管は地域の排水をするのに十分なはずなのだが、周辺の地域よりも低くなっているために、舗装された地面を流れて他の地域から大量の水が流れ込んで下水管の排水量を超えたのだという。さらに雨水と汚水を同時に流すタイプの下水道の場合、汚水があふれ出すことがあり、内水氾濫と呼ばれているという。実験によると、下水管が一杯になったとたん、地表からの水が流れ込まなくなり、一気に水が噴き出すのだという。都市化の進行によって川の水位の上昇ピークが急峻になっているという。下水管を太くするなどの対策も取られているが、皮肉なことにある地域で対策を取ると、その分の負担を下流にかけることになってしまうのだという。

 洪水対策としては、まず豪雨の実態を調査するために、防災科学研究所では従来の気象レーダーよりも細かい観測の出来るMPレーダーという新型レーダーの研究を行っているという。また自治体でも地下貯水水槽を建設したり、透水性舗装を採用する、雨水浸透ますという地中に雨水を浸透させる設備を過程に導入するなどの対策を実施している。しかしこれらの対策は時間雨量50ミリぐらいしか想定されていないという。やはり時間雨量が100ミリを超えるような雨では対応できないので、浸水危険のある地域を予想する災害ハザードマップの作成も進められている。

 以上であるが、どこかで見たことがあるようなという内容が多く、残念ながら新味がない。時期的にテーマの選定は良かったのだが、この分野での目に見える新技術などの登場がなかったのか、内容的にかなり弱い印象になったのは否定できない。まあ既にどこかで言われていることでも、知らない者もいるので繰り返してアピールするのにも意味はないわけではないが、この番組の視聴者層を考えた場合、今回の内容は視聴者にとっては大半は公知のことだったのではと思えてならない。

 

8/5 サイエンスZERO「尾瀬の自然 復活に挑む」

 独特の湿地生態系で知られ、年間30万人もの観光客が訪れるという尾瀬。しかしその一方で環境破壊も深刻化しているという。その尾瀬の環境を守るための取り組みを紹介するとか。

 尾瀬は多くの花などで知られているが、このような生態系になったのは尾瀬の地質が泥炭層からなり、栄養分が貧困であるために樹木などが生えることが出来ないことが理由になっているという。また多くの池がある尾瀬はあらゆるトンボが生息していることが知られており、また栄養が少ない環境で生きるために、食虫植物も多いという。

 しかしこの環境は弱く、一度破壊されると回復するには長い期間が必要なのだという。

 尾瀬にある花の山と呼ばれているのが至仏山。ここは蛇紋岩からなるために植物の成長が阻害され、そのために特別な植物だけが生育するのだという。しかしこの至仏山が登山道に沿って荒れ地が広がるという状態に陥っている。登山道を一時的に閉鎖しての植生の回復などが試みられたが、まだ十分ではない状態だという。

 航空写真や地質のデータなどを組み合わせたデータマップの分析によると、登山道は雪食凹地という雪による浸食で出来た窪地を通っていることが多く、この雪食凹地で荒れ地化進んでいることが分かったという。雪食凹地は蛇紋岩の粘土の上に泥炭層が薄く存在しているのだが、その泥炭層を人間が踏んで足跡などが付くと、雨などで表層の泥炭層が流れ出しやすくなるのだという。

 踏み締めの原因となるのが、登山道の渋滞に伴う踏みはずしである。そこで登山客の流れをGPSを使って調査し、シミュレーションを実施したという。すると登山客を2割減少させれば渋滞はほとんど起こらないということが分かったという。ただ登山客の数量規制をするとなると、それはそれで問題は多い。

 以上、尾瀬を守るための試みの現状である。どこでも言えることだが、観光客の流入が増加すると環境の破壊は劇的に進んでしまう。世界で見ても秘境ブームなどでガラパゴス島などでも在来種に危険が迫り、現在は動植物などの流入を阻止するためにかなり厳しい規制が敷かれているという。同様の環境破壊はギアナ高地などでも問題になっており、対策が急がれているという。規模こそ違え、尾瀬でもどうしても同じようなことが起こってしまっているようだ。破壊を防ぐには観光客を啓蒙することも重要だが、それでもやはり観光客の数が多いとアホの数も増えてしまうし、アホがいなかったとしても多くの人間が入り込むだけでも尾瀬のか弱い環境は破壊されることになる。

 根本的にはしばらくの間、観光客の流入規制などをするしかないのだろうが、そうなると観光に依存する地元の経済の問題なども絡んでくるわけである。そういう側面まで入ってくると非常に問題が複雑になるわけだ。

 

7/29 サイエンスZERO「最新恐竜学2 ティラノサウルスの真実」

 最強の肉食恐竜と言われているティラノサウルス。しかし今まで思われていたその姿とはかなり異なっているのではということが、最新の研究で明らかになってきたという。

 例えば、映画のジュラシックパークにも登場するティラノサウルスは、車にさえ追いつくような猛スピードで走り、その強力なアゴで獲物を仕留めている。しかしこれは現実とはかなり異なる姿だということが唱えられているという。

 ティラノサウルスの骨格を見ると、腕が極端に退化していることが分かるが、これでは獲物をうまく捕らえることは出来なかったのではないかと言われている。またティラノサウルスの足の骨格などから考えると、高速で走れたとは思いにくく、実際にはせいぜい時速15キロ程度(自転車並み)が限界だったのではないかという。だからティラノサウルスは狩りをせずに、実は死肉を食らっていたのではないかという説もあるという。

 ただそのアゴの力は凄まじく、ワニなどとの比較からすると大体3トン程度の力を持っていたのではないか(ワニで1トン)と考えられるという。これだけの力があれば、それこそ車などでも噛みつぶせる力であり、そのアゴが絶大な武器であったことは間違いない。

 なおつい最近の発掘で、ティラノサウルスの直系の先祖にあたる恐竜に羽毛が生えていたことが明らかになり、ティラノサウルスは羽毛恐竜であったことがほぼ間違いなくなったという。またティラノサウルスの歯の化石の断面を調べたところ、ティラノサウルスは10代の頃に急激に成長することも明らかになった。この結果から考えられるティラノサウルス像は、子供の頃には羽毛が生えていて素早く動くことが出来るタイプの恐竜であり、10代を境に急激に身体が大きくなると共に羽毛がなくなっていき、身体に比して相対的に足も短くなるというように、劇的に身体が変化していくものだという。

 さらにティラノサウルスの仲間である恐竜が20匹以上もの群れをなしていたことを示す化石が発見されたことから、ティラノサウルスは成長段階の異なる家族の群れをなし、敏捷に動ける子供が獲物を親の元に誘導し、親が強力なアゴでその獲物を仕留めるという分担作業で狩りをしていたと推測されているという。

 以上、恐竜の最新研究について・・・・なのだが、先週と同様でまるっきりNHKスペシャルのダイジェスト。相も変わらず、放送資料の有効活用だな・・・。ちなみにこの素材、さらに他の番組で使う予定らしいことがNHKの番組紹介で見えている。おいおい。

 

7/22 サイエンスZERO「最新恐竜学1 巨大恐竜誕生の謎」

 今回のテーマは恐竜。最新の研究成果を報告するというのだが・・・。

 1億5千万年前、地球上では恐竜が大繁栄をしていた。巨大なステゴザウルスやアロザウルスが戦う中、全長33メートル、体重40トンという地上の王者が現れる。最大の恐竜スーパーザウルスである。草食で毎日500キロもの植物を食べ、寿命は100〜200年もあったと推測されているという。

 このような巨大な恐竜が出現したのは、地球温暖化が関係しているという。デューク大学のラム・オーレン博士のグループが、森林の中に二酸化炭素を放出して実験した結果、二酸化炭素の増加によって植物の成長が促進されることが分かったという。恐竜の時代にはパンゲアの分裂に伴って大量の二酸化炭素が地中から放出され、二酸化炭素の濃度が上がっていたと考えられるという。また北海道大学の小池孝良教授の研究によると、二酸化炭素が増加した環境下では、植物の成長が促進されるが、その一方で植物の栄養分自体は減少するという。だから高濃度二酸化炭素の元で育った植物に付いた虫は、栄養分を摂取するためにより多くの葉を食べたという。デンバー自然科学博物館のケネス・カーペンター博士によると、恐竜の時代も栄養価を摂るには多くの葉を食べる必要があるため、巨大な消化器官が必要になり、巨大な身体になったという。

 また恐竜が巨大化するには、身体の構造にも秘密があったという。スーパーザウルスの肋骨を刻んでみたところ、骨の中に空洞があることが分かったという。これは気嚢システムで、スーパーザウルスでは肺だけでなく気嚢にも空気を蓄積することが出来たのだという。これによって恐竜は大量の酸素の取り込みが可能になり、巨大な身体を支えるエネルギーを生み出すことが出来たのだという。

 はっきり言って、7/16に放送されたNHKスペシャル「は虫類VSほ乳類」の内容のまんま。NHKお得意の「放送素材の有効活用」であるのだが、流用レベルではなく、そのまま持ってきていた。今回の番組はNHKスペシャルの要約と言っても良いレベル。せっかくの番組だから、最大限使いたいのは分からないでもないが、これではあんまりね・・・・。

 

7/15 サイエンスZERO「1億ボルトの驚異 雷の正体を探る」

 この時期になると増加する雷。今回はその雷がテーマである。

 まずは眞鍋嬢が国士舘大学を訪れ、実験施設で雷を観察することから始まる。工学部電気電子工学科の乾昭文教授の研究室では、人工的に雷を発生させてその研究を行っているという。その装置は本物の雷の1/10の電圧を発生させ、これを放電させるというメカニズムになっている。電圧を上げて行くにつれ、針の先端からセントエルモの火と呼ばれたコロナ放電が発生することを確認している。ここでは合わせて、雷の時に車の中は安全だとか、木の近くにいると雷が飛んでくることがあるといった基礎知識も紹介している。

 なお雷の生成メカニズムだが、雲の上から落ちてきたアラレと、雲の下から上昇していった雪が衝突した時、電荷が分かれて雲の上部にプラス、下部にマイナスが蓄積するのだという。

 この雷の挙動を解明する研究が大阪大学でなされているという。工学研究科の森本健志助手は雷が発生する電磁波を干渉計で測定し、雷の中で起こっている現象の観測を行っているのだとのこと。彼の観測の結果、雷雲の内部で起こる複雑な放電現象が分かったとのことで、将来的には雷の予測などにつなげたいという。

 また雷が起こす意外な被害として、風力発電機への落雷があるという。中部大学の角紳一教授の実験の結果、中空になっている風車の羽根の中に潮水などが入ることで、導電状態になった内部に向かって外から電気が流れ込んで羽の破壊が起こることが推測されたという。対策として羽を密閉して中に乾燥剤を入れたところ、実際に落雷をさせた実験の結果でも羽は破壊されなかったという。

 また雷の意外な効果としては、雷が落ちることでキノコが活性化するという現象があるという。九州大学農学部の大賀祥治教授の研究によると、キノコの培地に高電圧を加えることで、キノコの収量が増加したり、キノコが大きくなるといった効果が見られたという。電気刺激を加えることで、キノコの菌糸が多突起状になり、ここからキノコが成長していたという。電気刺激を加えることでラッカーゼと呼ばれる酵素が増加したことから、これが何らかの影響を与えていると考えられるという。

 さらに雲の上空に見られる謎の発光現象について、雷と関係が深いことが判明したという。この現象はスプライトと呼ばれ、雷雲の上空に発生するのだという。雷雲上部のプラス電荷が直接に地上に落ちた時、電荷的に不安定になり、これが上空の電離層と作用するのがスプライトの原因だとのこと。

 以上、雷についての紹介。雷については今まで漠然としか知らなかったが、最近はかなり研究が進んでいるのだなと驚かされた。

 なお、ここ数日は雷続きで、つい先日も出先で雷による豪雨にあってひどい目にあった。また雷による停電のせいで、録画予約をしていたPCが飛んでしまったり、最悪の場合は電源が破壊されてマシン自体が起動しなくなってしまった例もあり、雷に対しては個人的には恨み骨髄に達している。雷を消滅させる技術なども開発してもらいたいところ。

 そういえば、スプリング8は雷が恐いので梅雨から夏にかけての時期は運転を休止していると聞いたことがある。雷の被害はやはり馬鹿に出来ないようである。

 

7/8 サイエンスZERO「最新科学でペットのココロに迫る」

 現在はペットブームだが、その一方で飼い主と性格が合わないなどの理由で捨てられるペットも増加している。今回はペットのココロの研究の最前線を紹介するという。

 まずは犬のボディーランゲージについて、犬の行動を観察していると、群れで暮らす犬の間では挨拶など多くのボディーランゲージが存在し、それは狼の頃からの習性だという。とりあえず、人間が犬に対する場合に犬が一番嫌がるのは目を見ながら接近されることだとか。犬に警戒させないためには、目を見ずに斜めから接近し、また自ら腰を落とすことで犬に近い目線にすることだという。

 またペットショップなどでは幼い犬がよく売られているが、離乳前に子犬を親から引き離すことは、子犬の精神の発達に大きな影響を与えてしまうことが分かったという。ネズミの実験によると、離乳前に親から引き離された子供は、精神的に不安が強くなり、攻撃性が増したという。また脳の発達の遅れも見られたという。また生殖行動や母性行動が弱まるという結果も出ているという。子犬にとって生後4ヶ月までは社会化期と呼ばれ、社会性を身につけさせる重要な時期だという。そこでこの時期に子犬をしつけるパピークラスなるものがあるとか。

 また犬は犬種によって性格が違う(柴犬は攻撃的とか、ゴールデンレトリバーはおとなしいとか)ことが知られているが、遺伝子と性格の関係があるという。岐阜大学の村山美穂助教授の研究によると、神経細胞のシナプスのドーパミン受容体に関わる遺伝子が犬種によって長さの違いがあることが分かったのだという。これを利用すると事前に犬の正確を判断でき、盲導犬に適性の高い犬を選ぶことができるようになるのではないかとされている。

 また九州のある島での野良猫の生態調査の結果、今まで猫は雌が雄を選んでいるとされていたのが、島の猫については雄も雌を選んでいることが分かったという。またその選択は単独の個体に集中することはなく(人間で言うところのモテモテ男や女はいない)、自然に分かれたという。近親交配を避けるために血縁関係のない個体を選んでいるのではないかと推測されているという。

 以上、動物の精神に関しての研究。ただ私はペットは嫌いですので(匂いと毛が駄目です。アレルギーが出ます)、ペットのことには全く興味がないです。ただ子犬を親から早く離しすぎると精神に問題が出るという件についてはさもありなんと感じた。しかしここで出てきた症状って、まさしく現代の子供について言われている症状のまんまなのには愕然とした。馬鹿ガキが増えている原因は、やはり親の育児放棄にあるのではないかという気がしてならない。そして元を辿れば、その親自体が子供の時にまともな育児をされていなかったということになるのだろう。

 ペットブームも結構だが、最近は子供だけでなくてペットのしつけもまともに出来ていない飼い主が増えて、ペットが好きでない者には非常に迷惑な場合が多くなっている。ペット愛好家に考えてもらいたいことは「あなたにとってはかけがえのないペットかもしれないが、こっちにとってはただの犬っころ」ということを忘れないで欲しいということ。飼い主がペットの下僕になるのは勝手だが、それを万人に強制するなと言いたい。

 

7/1 サイエンスZERO「専門医を育成せよ」

 医療事故の報道などが増えているが、優秀な医師をいかにして養成するかは社会的問題でもある。

 奈良先端科学技術大学院大学で開発されているのが、バーチャル手術システム。CT画像などを元にした人体の模型がコンピュータ内で組み立てられ、人間の体内をコンピュータ内で3Dグラフィックで表現されているものである。このシステムの特徴の一つは、ペン型のセンサーを使用して、内臓の感触も触感でフィードバックされるというもの。これを使用すると動脈硬化した血管の感触というのも実感できることが出来る。この触感についてはベテラン医師10人によって検討されているとのことなので、かなり実地に近いらしい。

 京都大学医学部心臓血管外科の米田正始教授は奈良先端科学技術大学院大学と連携して、バーチャル手術システムの検討を行っている。患者のデータを取り込んでコンピュータ上で事前に手術を行ってみるのだという。そのことによって手術の手法についての検討が行えるのだという。また研修医などの訓練にも使えるのではないかと期待されている。

 また若手医師の腕前を評価する試みもなされているという。6月、全国から集まった24人の若手心臓外科医が集まり、手術の腕を競うコンテストが行われた。課題は豚の心臓を使った心臓バイパス手術。これを第一線の外科医が評価して成績を定めるのだという。他の医師の前で執刀する緊張などが本番にも役に立つのだという。ちなみに優勝した医師はスーパーで豚の心臓を買って練習を行っていたという。

 また高い技術を持つ医師を学会が定めた専門医制度というのも始まっている。東北大学では4人のガン薬物療法専門医が誕生したことから、抗ガン剤の使用法についてのプロトコルが制定され、今まで診療科ごとでバラバラだった使用法が統一されることになったという。同大学ではこのプロトコルをやシステムを地域に広げる試みもなされているという。ただ現行の専門医制度も問題はないわけではないという。学会事に認定基準がまちまちであるのが現状であるとのことで、その辺りの見直しも必要だという。

 以上、医師をどう育てるかに絡んだ話題。医師は単に知識だけでなく、職人的技術も必要な職業(特に外科ではその傾向が強い)であるので、訓練の方法が重要である。今までは実地で訓練を積んでいたのだが(悪く言えば患者を練習台にしていた)、最近のように医療が高度化してくるとどうしてもそれだけでは経験が不足するということがあるので、それを補う意味でもバーチャルな訓練なども重要となろう。ただ気になるのは、バーチャルがそのまま非現実感覚(ゲーム感覚)につながってしまわないかという点。初めての内視鏡手術に素人だけで挑戦して患者を殺してしまった慈恵医大病院の事例では、被告となった医師は人間の命を扱っているとは思えないほどのいい加減な態度で手術に臨んでいた。こうならないためには、技術的なものだけでなく、人格的なものも非常に重要になってくるわけであるが。

 

6/24 サイエンスZERO「ストレスをとらえろ」

 現代病ともなっているストレス。今回はそのストレス研究の最前線を紹介するという。

 まずは帝京大学医学部付属病院を訪問した眞鍋嬢が、心療内科の中尾睦宏助教授の元で、ストレスチェックを受けるというお決まりのパターンから始まる。交感神経の働きを調べるセンサーをつけて、暗算というストレスをかけることで覿面に交感神経が働き始めるという結果である。ストレスとは危機に瀕した動物がスタンバイ状態になっているようなものであり、脳から副腎への指令によって分泌されるのがストレスホルモンだという。その結果、心拍や血液が上がることになる。そしていざ危機に瀕したら、最大パワーで筋肉を動かすということになるのだという。ただホルモンが過剰になると内臓などにダメージが来るという代償はあるという。ちなみにこのストレスホルモンとは視床下部から副腎に直接指令がいって副腎皮質から分泌されるのがコルチゾールであり、交感神経系を経由して副腎の髄質から分泌されるのがアドレナリンやノルアドレナリンだとか。

 このストレスを定量的に測定する研究も進んでいる。富山大学工学部の山口昌樹助教授は唾液中のアミラーゼの量から、ストレスの度合を測定する機械を開発した。ストレスがかかるとアミラーゼが増加するのだという。今までは血液検査などを行わないとストレスが測定できず、人によるとこの採血自体がストレスになって正確な測定が困難だったが、この簡易なシステムによって継続的にストレスを測定することが可能になり、ストレスと病気の関係の解明などが期待されているという。

 さらに諏訪東京理科大学の篠原菊紀教授は唾液中のアミラーゼと脳の血流を測定することで、脳の活動とストレスの関係を研究しているという。実際に被験者に自己紹介をして貰うなどのストレスをかけたところ、脳の血流量とアミラーゼの量に相関が見られたという。

 またストレス測定が医療の現場でも使用され始めたという。患者が不調を訴えるものの内科的検査では異常が発見されない不定愁訴は、ストレスと関係していると考えられている。そこで患者のストレスを数値的に測定することで、治療が功を奏しているかどうかを測定できるというわけである。

 またストレスの中にはたちの良いものも悪いものがあるが、その中で達の悪い慢性ストレスをどう評価するかという研究もなされている。徳島大学の六反一仁教授は遺伝子レベルで急性ストレスと慢性ストレスを区別するという試みを行っている。学生の採血によるストレスの調査の結果、急性ストレスで働きが強くなる遺伝子70と、慢性ストレスに関わる24の遺伝子が分かったという。両者の遺伝子ははっきりと違い、共通しているのは2つしかなく、病気と関わるストレスの発見の可能性が出てきたという。将来は集団検診などに応用したいと考えているという。

 適度なストレスとは人生に不可欠なものであるが(ストレスがゼロだと、人間は緩みきってしまう)、過度なストレスは万病の元である。特に現代社会はいろいろな複雑なストレスが増加しているのは事実であるので、ストレスの研究が成されるのも必然であろう。ただストレスの測定と並んで、ストレスを緩和する環境の整備も必要なのだが、これは医療の世界だけでどうこうなるものでもなかろう。悪いことをしている一部の金持ちだけを優遇して、一般庶民は生活さえ苦労するような世の中にしようとしている政府の元では、ストレスの緩和と言っても土台無理な話なのである。私などにとっては、あの嘘つき総理が存在しているだけで多大なストレスである。あの底意地の悪さを示す冷たい笑顔を見ると、ストレス係数が跳ね上がる。

 

6/17 サイエンスZERO「"海のゆりかご" 干潟の危機」

 干潟には多くの生命が棲息しており、これらが海中のプランクトンを取り込むことなどによって水質の浄化に貢献している。しかし近年は埋め立てなどで干潟が減少しており、海の浄化能力が落ちてきている。しかもそこに来て、さらなる危機も発生しているという。

 アサリ漁が盛んで、日本一の漁獲量を誇る三河湾で最近異変が発生したという。三河湾にアサリの稚貝を供給している六条潟でアサリが大量死するという事態が発生し、アサリ漁が大打撃を受けたのだという。周辺の海底の著佐野結果、六条潟から4キロ離れた位置にある深さ3メートルの浚渫窪地がこのアサリの大量死と関係があることが判明したのだという。

 窪地の深さは3メートルしかないにもかかわらず、窪地の底には生物が棲息しておらず、土砂がヘドロ化していたのだという。こうなった原因は、窪地に塩分濃度の高い重い水が溜まることで水が混ざらなくなり酸欠になり、そのことによって硫酸還元菌というバクテリアが繁殖して硫化物が発生、そのことによってさらに酸欠が進むという悪循環に陥ったのだという。そして台風などの影響で、この硫化物を含む無酸素状態の水が干潟を直撃、アサリが全滅したのだと考えられるとのこと。硫化物を含む無酸素状態の水は青潮の原因にもなるという。

 また窪地の影響はこれだけではない。千葉県の三番瀬では浚渫窪地のために江戸川からの土砂が流れ込まなくなり、干潟が年々痩せていっているという。シミュレーションによると、この窪地を埋め戻すことで干潟の減少は防止できるという。

 実際に埋め戻す作業にかかっているのが先程の六条潟だという。最近になって2つあった窪地の1つを埋め戻すことが終了し、海底の調査によると埋め戻した海底には生物が戻ってきて酸素濃度も増加しているという。現在、この調査の結果に基づいて、埋め戻しの効果を事前に予測するシステムの検討もなされているという。

 埋め立てによる干潟の消滅が直接に海の環境与える影響については考えていたが、干潟が残っていても浚渫窪地によって悪影響を受けるということについては初めて知った。今後もさらなる研究が必要なのだろう。それにしても今回の内容を見ていても、諫早湾干拓事業が天下の大馬鹿事業なのがよく分かるのであるが。

 

6/3 サイエンスZERO「あなたを動かす"時計遺伝子"」

 生物には体内時計が存在し、これがあらゆるリズムを司っていると言われているが、今回はこの体内時計がテーマ。

 まずはこの体内時計を体感するとして、眞鍋嬢が汐留にあるホテルの部屋を訪問する。この部屋は体内時計などの研究家である国立精神・神経センターの白川修一郎室長が、電機メーカーなどと連携してよい眠りをするためのシステムを開発したというのである。この部屋では眠りやすくするために照明からは青白い成分を除去した赤っぽい光を使用し、眠りにつこうとするとスクリーンにはリラックスさせるための映像などが表示される。眞鍋嬢が体験しているが、彼女が眠りにつくとセンサーがそれを感知して、自動的にベッドの角度やスクリーンが反応したとのこと。

 起床の時には25分前から照明が段々と明るくなり、起床時には普通の部屋の照明の5倍の明るさの1700ルクスになるという。この時の明かりは就寝時とは逆に、青っぽい成分を含んだ光になっている。体内時計にあわせたシステムになっているのでスッキリと目覚められるのだという。体内時計は視交叉上核にあり、ここが光の刺激などに基づいて松果体に指示を出し、メラトニンを分泌させることで睡眠を促したりするので、このシステムを使用するのだという。

 ちなみにこのシステムを体感した眞鍋嬢は「スッキリ目覚められた」と証言していたが、果たして実際にはどの程度の時間寝ていたのだろうか? 明らかに実験は昼に行われていたし、彼女は寝る前も起床直後もバッチリ完璧にメイクしていた状態だったので、そんなに長い時間は寝ていないはずとは想像つくが・・・・。

 時計遺伝子について研究しているのが、神戸市にある理化学研究所発生・再生科学総合研究センターだという。ここの研究の結果、24時間周期で働く遺伝子が発見されたという。時計遺伝子で2つの遺伝子の間でタンパク質をやり取りしながら、活動を周期的に繰り返すことでリズムを刻んでいるという。

 また遺伝子レベルでなくても分子レベルでも周期が現れるという報告も最近発表されたという。名古屋大学のグループによると、シアノバクテリアの体内時計について研究していたところ、カイCと呼ばれるタンパク質とリン酸化合物を試験管の中で混ぜ合わせると、両者がついたり離れたりする化学反応が24時間周期で起こったという。体内時計はかなりシンプルなメカニズムでも発生する可能性があるということである。

 また体内時計を医療などに使用しようという研究もある。日本大学薬学部の榛葉繁紀助教授の研究では、ラットに昼だけに餌を与える場合と、夜だけに餌を与える場合で体重の増加が異なったという。これは体内のビーマル遺伝子というものの働きが夜に活発化するため、夜に食事を摂った方が脂肪の蓄積が増加するのだという。夜食は太ると言われるが、それが証明されたのだとのこと。

 さらに身体のリズムを病気の治療に取り入れようというのが時間治療である。腎臓透析をしている患者は骨からカルシウムが溶け出しやすくなり、腎性骨症と呼ばれる骨がもろくなる病気になることがあるという。その予防に使われるのがカルシウムの吸収を助けるというビタミンDであるが、副作用が出ることがあるという。ビタミンDを飲むことで血液中のカルシウム濃度が上昇しすぎ、集中力の低下や倦怠感が現れたり、さらには動脈硬化につながることがあるのだという。そこで血液の中のカルシウムの行き来に注目したところ、昼は骨から血液に、夜は血液から骨にというリズムがあるということが判明したという。だからビタミンDを夜に摂取することで、骨へのカルシウムの定着を促進すると共に、血中カルシウム濃度の増加を防ぐ効果が期待できるのだという。同様に抗ガン剤などについても昼と夜で使い分けることで副作用を抑えることが出来るという事例もあるという。

 以上、タイトルは時計遺伝子となっていたが、実際はもっと広く体内リズムの話になっていた。体内リズムが健康には重要であることは最近認識が広がっており、体内時計のズレなどに対する治療も行われるようになっている。とにかく不規則な生活は健康に悪いと言うことが科学的に証明されてきたと言うことである。最近は科学の発展によって、今まで「当たり前」と言われていたことがようやく証明される事例が増えてきたが、これもこの一環と言えるだろう。

 なお番組的にも今回は論旨も明快でストーリーも通っているし、いかにもこの番組らしい内容であった。

 

5/20 サイエンスZERO「最先端テレビがひらく未来」

 今回はNHK放送技術研究所の紹介。

 最初に紹介されるのが「考えるテレビ」。画面が小型化してくると、単純に全画面を小さくしたのでは見にくくなってしまうので、例えばサッカーの中継の場合、ボールを追いかけてその周辺部だけを切り取るなどということを自動的に行うテレビだという。このテレビは倍率も考えているので、アップになった時にはカットをしないのだという。また個人がどのようにテレビを見るかということのデータをとって、その人に併せた再編集を自動的にするテレビなどもあるという。例えばこれを使うと、私などの場合はつまらないバラエティ番組は最初から見ないですむ(笑)。また「あるある」などの場合は、ゲストの与太話になった途端にカットさせるなんてことも可能なようだ(笑)。

 さらには従来よりもハルカに小型になった超高速度カメラや、シリコンで出来ているために強酸、強塩基、高温下などの悪条件でもクリアな音を録ることが出来るマイクなども登場、これらによって今まで記録できなかった世界も録ることが可能になる。

 またNHKは走査線が4000本以上というスーパーハイビジョンを開発中であるが、このデータは従来の16倍以上にもなるために、従来の方法ではデータの送信が無理である。この場合に重要になるのが圧縮技術である。従来の圧縮技術のように画面全体を均一に圧縮するのではなく、人間の目を惹く部分以外を圧縮することで全体の映像の質が落ちたようには思わせない仕組みだという。また圧縮技術を応用して、出来るだけ小さな機材で生中継できるようにした装置なども開発されており、これはリュック一つにおさまるレベルになっている(眞鍋嬢がこの機材を背負って、一人でNHKの楽屋をレポートしていたが、見覚えのある光景だったな・・・・)。

 最後は小型の超高感度カメラ。このカメラは今までなら真っ黒になってしまうような条件で、綺麗なカラー映像をとれるのが特徴。深海の映像や夜間の映像、さらには光学顕微鏡に組み合わせての超倍率撮影(倍率を上げると画面は暗くなってしまう)などに使用され、最先端の科学にも貢献しているという。

 毎年、このシーズンになるとあるNHK放送研究所のCMである。身内の宣伝という印象は拭えないが、題材を選んでいるおかげか意外と面白かった。また近年はデジタル放送の宣伝色が強かった(国策ですから)のだが、今年はもっと基本的な部分を中心にしていたのが、意外と面白くなった理由か。

 

5/13 サイエンスZERO「かびから発見 驚異の新薬」

 今回は、科学技術発展に貢献した人物に与えられる日本国際賞を受賞した遠藤章博士の研究についての紹介である。遠藤氏は青カビからコレステロールを下げる物質であるスタチンを発見した功績が評価されたとのこと。なおこのスタチンは高コレステロール治療のみでなく、アルツハイマー病などにも使用できるのではないかと注目されているという。

 製薬企業で研究に携わっていた遠藤氏は、カビの中にコレステロールの合成を阻害する物質を持つものがいるのではないかと推測し、それを見つけるための研究を行ったとのこと。ペニシリンのように、カビは自分が増殖するために他のカビや菌の繁殖を阻害する物質を分泌する例があるので、細胞形成に重要な成分であるコレステロールの合成を阻害する作用も持っているはずだと、彼は今までの経験から直感したのだという。そして会社と交渉して2年間の研究期間をもらって研究に打ち込んだ結果、見事にスタチンの発見につながったのだという。現在、スタチンは高コレステロール症の治療のために広く使用されているという。

 スタチンは肝臓におけるコレステロールの合成酵素の働きを止めることで、コレステロールの生成を抑えると共に、肝臓における血液中のコレステロールの取り込みを増加させるのだという。さらに最近の研究では、血液中のコレステロールを低下させるだけでなく、一旦進んだ動脈硬化を改善させる効果もあることが分かってきているとのこと。さらに抗炎症作用も持っているなどの多面的効果を持っているとのこと。だから神経の病気やアルツハイマー病などのような炎症反応がかかわる病気にも効果が期待できるとのこと。

 なお遠藤氏その後大学に転進し、現在は東京農工大学の名誉教授となっているが、彼の弟子である蓮見恵司教授はかびから血栓を溶かす物質を発見しており、さらに今後が期待されているとか。

 地味な研究が脚光を浴びたという内容である。現在は生物関係の研究はゲノム絡みが脚光を浴びているが、こういう血道な研究分野は本来は王道であったわけで、この分野に携わる人間には勇気づけられる成果だろう。また今回の内容は、最新の研究成果を一般人に分かりやすく解説するというこの番組の主旨にもっとも合致している内容で、なかなか面白かった。

 次回は、どうやら年に一度のNHK放送研究所の研究成果宣伝の模様。毎年必ずあるんですよね、この時期に。そう言えば「その時、歴史が動いた」でも、また意味のない地上デジタル宣伝企画をしてたし。

 

4/29 サイエンスZERO「人類の進化に学ぶ ダーウィン医学最前線」

 ダーウィン医学と言ってもピンとこないが、要は進化の考え方を医学に取り込もうと言うことらしい。

 例えば動物で見た場合、パンダは笹を食べているが実は明らかに過去に肉食をしていたことが身体の構造から分かるという。パンダの腸は牛などに比べるとかなり短く、実は植物の消化には適していない。だからパンダに餌を与える場合はそのことを考慮する必要があるという。また人間に近いゴリラでは、脳が発達したために起きる固有の病気として、神経性の下痢があるのだという。このように進化について考えることで、固有の病気が見えて来るという。

 最近増加している腰痛についてだが、サルでも二足歩行の訓練をさせることで1年ぐらいで背骨がS字型になることから、人類は二足歩行を始めたかなり初期から背骨がS字型になったのだと考えられるのだという。また人間の腰骨は5個であるが、これはヒヒなどの7個に比べると少ないが、ゴリラの4個に比べると多い。この数が多いとどうしても腰が脆弱になって二足歩行時にトラブルを起こしやすくなるのだが、ゴリラのように少ないと今度は腰の自由度が減るために、人間の腰骨は妥協の産物なのだという。

 また肌の進化とのガンの関係なども考察できるという。肌に紫外線を当てるとガンになりやすいと言うが、実際には肌よりもさらに深いところにも損傷を与えており、白血球の増加などが視られるという。これを防ぐには肌を黒くしてメラミンを増やすことが効果があるので、森から発祥した人類は最初は肌が黒くなったのだという。しかし紫外線を遮ることはビタミンDの製造の上では不利なので、太陽が少ない北方に移動した人類は今度は肌が白くなったとのこと。

 また結核菌などにも進化が関わっているという。今問題になりつつある結核菌は、毒性が弱いタイプの結核菌だという。この菌は分裂が盛んでないため治療薬が効きにくいのだとか。また毒性が弱いと言っても、数日で死ぬか数ヶ月で死ぬかの違いであるので無害というわけでないので、この菌にやられると徐々に身体を蝕まれて死ぬ危険があるとかで恐れられているという。このような菌が発生したのは、治療薬が普及した環境に合わせて結核菌が進化したのだという。

 以上、進化論を医学に取り込むとのことだが、まあ考え方としては分かるし、言っていることもその通りなんだろうと思うが、「だから何に役に立つの?」というところがさっぱり分からん。その病気がどのようにして発生したかを説明しても、それが治療法の解明などに結びつかないと何の意味もないのだが、そこのところがかなり曖昧だった印象。それに確かに綺麗に説明がついているが、そんなもの今更言われるまでもなく当たり前のことばかりだったような気が・・・・。特に目新しさを感じなかったのが本音。

 

4/22 サイエンスZERO「事故の瞬間をとらえろ 車と船の安全SP」

 船の安全を守るシステムと、車載カメラなどで事故を分析する装置について紹介した回の総集編+新情報である。

 前半は去年の7/16に放送した回。眞鍋嬢が実際に船の操作を行うという回で、彼女のコスチュームが最大の売り(笑)という眞鍋かをりコスプレSP(オイオイ)である。AISなどを紹介した後に新情報になる。

 先日、高速船がクジラに衝突(実際は流木だったようだが)するという事件があったが、最近は高速船とクジラが衝突する事故が増加しているという。やはり船舶とクジラの衝突に悩んでいるアフリカのカナリヤ諸島では、水中のクジラの声をマイクで聞くことでクジラの位置を確かめるというシステムを開発中だという。

 後はシミュレーターの話があって、後半は車のドライブシミュレーターについての総集編。

 ということで、新情報と大々的に謳っていた割には、新情報はほんの数分だった(笑)。まあこんなもんなんでしょうね。

 

4/15 サイエンスZERO「地球温暖化 環境の崩壊を回避せよ」

 最新のシミュレーションが予測する将来の地球についての後編である。

 温暖化が進行した場合に問題となることが予測されている事態の一つに疫病の流行がある。去年9月、台湾の高雄では東南アジアなどで流行する熱病であるデング熱が発生したことから、大規模な殺虫剤の散布が行われた。デング熱を媒介するのはネッタイシマカである。台湾はその生息域の北限であり、今までは冬になるとネッタイシマカは寒さで死亡していたのだが、ここ数年は冬の平均気温が20度を超えるようになったことから、ネッタイシマカが台湾で生き延びることになり、大流行を発生させることになったのだという。現在の調子で温暖化が進行すると、2080年代になると日本でもデング熱が広がる危険があるという。またデング熱だけでなく、マラリアの流行なども懸念されている。

 また温暖化の進行は森林にも影響を与える。ブラジルのアマゾンの熱帯雨林では、去年8月〜10月にかけて記録的な渇水が起こり、川が干上がるという事態が発生した。温暖化の進行によって海上で発生した湿った空気が、アマゾンに至る前に海の上で雨を降らせてしまったのが原因だと考えられている。イギリスの生態系水文学センターのピーター・コックス博士のシミュレーションの結果、2100年にはアマゾンの2/3が消滅して、アラビア半島を上回る広大な砂漠が広がることになると恐るべき事態が推測されている。

 ではこのような事態を阻止するにはどうすれば良いかだが、世界的な取り組みとして行われているのは京都議定書である。ただ日本では2010年までに6%の排出削減をする必要があるのだが、現状は7.4%増加してしまっているというのが現状である。そしてこの増加の原因は一般家庭での排出の増加にある。

 番組ではここで環境省のチーム・マイナス6%が提案している6つのアクションを紹介している。

  1. エコ製品を選んで買う。
  2. 過剰包装を断る。
  3. エコドライブをする。
  4. 冷房は28℃、暖房は20℃。
  5. コンセントからこまめに抜こう。
  6. 蛇口はこまめにしめよう。

 どれも実に簡単なように思えるのだが、さていざ実行するとなると意外と問題が多い。ちなみに眞鍋嬢は1しか実践できていないと言っていたが、そんなものだろう。1はエコ製品は概して価格が高いし、2は断るにも既に過剰包装されてしまっていて、それを捨てるところさえない。3は都会においては非現実的。政策レベルで渋滞の解消に取り組む必要がある。4は冬の20℃はともかく、夏の28℃は私は身体が持ちません。5はこれをしているとビデオのタイマー録画が出来ません。6は比較的やりやすいですが、そもそもシャワーを長時間していると無意味。やっぱり家庭でのCO2削減は、かなり根性をいれてかかる必要がありそうだ。

 将来にわたっての気温上昇は産業革命の頃と比べて2℃以内に抑える必要があるという。それは試算によると2℃を超えた途端に飢餓や水不足の影響が飛躍的に上昇するからだという。しかし実は既に0.6℃上昇してしまっているので、後は1.4℃しか余裕がないという。これを実現するには国立環境研究所の試算では、10年後以降にはCO2の削減に入り、2050年には60〜80%の削減が必要だという。こういう数字が出るとほとんど不可能にしか思えないが、石炭・石油の使用を現在の1/4に減らし、天然ガスも4割削減、原子力は新設なし、そしてバイオマスなどを5倍に増加させ、エネルギー総量の使用は40%削減するという試算で可能だとする。

 しかし現実はかなり難しそうに思えてならない。特に環境意識の高いEUや、やるとなったら仕方なくやる傾向のある日本人はともかく、贅沢漬けのアメリカ人には絶望的に思えてならないし、これから消費が急増するであろう発展途上国の場合、技術水準の問題もあって困難に思える。結局はどうやって世界中を巻き込んでいくかだが、やはりネックはアメリカ。21世紀の世界的課題はやはり「Stop the USA」になりそうな気配。馬鹿ブッシュは世界を滅ぼすってことである。

 今回も予想通りであるが、前半部分はNHKスペシャルの流用である。ただ後半部分に具体的施策を細かくつけたのは正解か。家庭で取り組める温暖化対策という観点はなかなか良い。

 

4/8 サイエンスZERO「異常気象が世界を襲う 地球シミュレーターの警告」

 5120台のスーパーコンピューターを接続した地球シミュレーターで、100年後の地球気候の予測を行うプロジェクトが実行されている。この地球シミュレーターは40兆/秒の計算能力を誇り、地球を20キロ四方のグリッドに区切って気候の計算シミュレーションが可能である。

 そこに現れた未来は恐るべきものであった。世界的な気候変動が予測された。まず日本では四季が全く変わり、夏は2ヶ月長くなり、実質的に冬はなくなる。今は桜のシーズンに行われている入学式が、青葉の中で行われることになるわけである(当然であるが、農業にも深刻な影響がある)。

 当然ながら問題は入学式に桜がなくなるなんてレベルではおさまらない。ヨーロッパでは今年は熱波で高齢者を中心に死者まで大量に出たが、このような熱波が頻繁になる。その結果、100年後の東京では熱射病による死者が10倍以上になると推測されている。また気温上昇によって土壌中の水分量の減少も予想されている。

 また今年はアメリカで巨大台風「カトリーナ」(私はこの台風については、被害を深刻化させた責任者の名前をとって「ジョージ」と呼ぶべきだと提案している)による甚大な被害が出たが、このような巨大台風の発生が頻繁になると推測されている。

 また干ばつと集中豪雨など気象が極端化することも指摘されている。日本では西日本は降水量が増え、東北地方は降水量が減少することになるという。中国などでは南部は降水量が増加するのに北部は減少する。既に現在、その将来を先取りするかのように、南部では洪水が頻発しているのに対し、北部では深刻な渇水が進んでいる。

 以上、今回が第1部ということで、来週が第2部とのこと。で、予想通り、ほとんどの内容が以前にNHKスペシャルで放送したものの使い回しだった。NHKお得意の放送素材の有効活用である(笑)。

 アメリカなどは未だに「温暖化は問題ない」という政府にとって都合の良い御用研究にすがって、温暖化対策の取り組みを必死で妨害しているが、このように精度の高いシミュレーション結果が出てきたら、現実対策を考えざるを得なくなってくるだろう。それがこのような研究の意義の一つでもある。もっとも100年後の予測となったら、財界の守銭奴共は「そんな自分たちが死んだ後のことなど知らない」と言いそうな気もするが・・・・。

 

4/1 サイエンスZERO「ここまできた遠隔医療」

 通信技術の発達によって、医療にも距離の制約をなくそうという動きがある。遠隔医療の発達である。

 遠隔医療というと一般に一番連想しやすいのは遠隔地手術等だろう。そのためのマニュピレーターを開発しているのが、東京大学大学院工学系研究科教授の光石衛氏の研究室である。光石教授の研究室で開発しているのは、遠隔操作可能な手術ロボットである。テレビモニターを見ながら手元のコントローラーを操作すると、マニュピレーターがそのまま動くというシステムになっている。このようなシステムを使うと、遠隔地から操作が可能なだけでなく、例えば手の細かい震えなどは吸収できるので、より細かい操作などが可能になるのだという。実際に脳外科用に開発されているロボットなどでは、1ミリの脳の血管を縫うことができるようになっているという。単に遠隔操作が可能というだけでなく、医師をサポートするロボットになりつつある。

 そこまでのハイテクでなくても、通信を使った遠隔での医療という試みは既に実用化されている。大阪大学高度救命センターでは周辺の4つの病院とテレビ電話をつなぎ、24時間態勢で医師に対するアドバイスなどを行っている。また旭川医科大学付属病院では、離れた病院の手術室と映像回線をつなぎ、ベテラン医師が手術中にアドバイスを送ったり、若手医師の臨床学習として利用したりなどが行われている。

 また遠隔医療がもっとも威力を発揮するのは僻地医療や在宅医療である。福島県西会津町では、町ぐるみで遠隔医療を病気の予防に利用している。ここではケーブルテレビの回線を使用して、毎日脈拍や血圧のデータを保健センターに送り、異常が見つかった場合に病院での診察を勧めるなどといったことを行っている。システムの導入にはコストはかかったものの、医療費は逆に抑えられることになったという。また岡山市では携帯のテレビ電話を使った育児サポートシステムの開発を進めている。テレビ電話で家庭と岡山大学医学部付属病院を接続し、子供の状態についてアドバイスを仰げるのである。また喘息患者の様態などを携帯メールを使用して医師に送るなどという試みもなされている。症状について的確に把握できることで治療に貢献しているという。

 以上、遠隔医療について。後半の通信を使っての診療はあまり目新しさがないので、やはり本命は遠隔手術などだと思われるが、これはまだまだ技術的なハードルもある。番組でも言っていたが、データ送信に時間差があるので映像が微妙に遅れるなどといったこともあろうが、これだけでなく通信の安定性なども問題になろう。もし手術の最中にシステムがダウンしたり、どこぞのバッカーがシステムに侵入してきたりしたら大変である。

 またさらに根本的な問題として、手術の名人がマニュピュレーターを操る名人とは限らないということである。現在も「ゴッドハンド」と呼ばれる名人的外科医は数人いるが、果たして彼らがマニュピュレーターを遠隔操作して、自分が普段行う手術と同じことが出来るか。はっきり言って外科医は職人性が強いだけに、これはかなり心許ないと思う。やはり最終的に目指すべきは自動手術になりそうな気がするが、そこまですべてを機械に託せるようになるのはまだまだ先だろう。

 

3/25 サイエンスZERO「2005年度科学ニュース特集」

 今回はこの番組に出演した専門家27人のアンケートで選んだ今年の10大ニュースだという。かなり久々に登場のカオリンが選ばれたニュースを紹介してくれる。

 9位は「JR福知山線脱線事故」、「世界初の顔面の移植手術」、「写真フィルム製造縮小」、「第10惑星発見?」の4題。

 8位は「活躍!野口宇宙飛行士」、「愛・地球博開催」、「インド洋大津波から1年」の3題。

 5位は「ディープインパクト」アメリカの衛星探査機の件。 4位は「鳥インフルエンザ」

 3位は「ハリケーン被害と地球温暖化」いわゆるカトリーナの件。ただ私はこの台風の被害の原因は、石油業界の利益のために温暖化を放置し、イラク戦争の戦費のために堤防工事を怠ったブッシュにあることを考えると、この台風の名前はジョージに変更した方が良いと考えている(笑)。

 2位は「はやぶさの挑戦」 1位は「論文捏造事件」韓国における人クローンES細胞の実験に関する捏造の件である。ただこれ以外にも日本でも阪大などで論文捏造があった。成果主義の悪しき側面でもある。

 番外編は「量子テレポーテーション」これは光子などの量子で起こる現象で、光子に情報をのせて瞬時に転送するという技術。これを量子コンピュータに適応しようとしている。

 「発見!抗老化ホルモン」これはテキサス大学の黒尾誠助教授の研究でマウスから発見されたクロトーホルモンというもの。細胞内への必要以上の糖の取り込みを制御するホルモンだという。

 「巨大耐震実験装置」これは兵庫県三木市の防災科学研究所に設置された実物大の住宅で耐震強度を研究できるという装置について。

 普通はこの手の企画って年末にやるものなんだが、テレビ局の場合は春が締めなんだろう。総集編的に1年を振り返るというのも悪くはない。ちなみに私の場合、この中だったら「インド洋大津波」と「ハリケーン被害」、「論文捏造」といったとこだが、よく考えるとどれも科学ネタというよりも社会ネタである。眞鍋嬢も言っていたように、私もこの番組を社会派番組として見ていたのか(笑)。それにしても確かに今回のトップ10、純粋に科学ネタと言えるものが少ないのが特徴だが、それは純粋な科学ネタはどうしても地味だからである(笑)。

 

3/18 サイエンスZERO「ネット社会の未来をさぐる」

 今回はネットについて。ブログの女王眞鍋かをり出演の番組らしい内容ではある。

 まずは眞鍋嬢がネットの基本常識についての解説。久々に登場のカオリンと共に、ブログとは何か、IPアドレスとは何かと云った超入門用語についての解説である。

 次に登場するのはSNSについて。これはインターネットの掲示板などでは不特定多数が対象だけにどういう連中が入ってくるか分からないので、ある程度素性の分かっているメンバーの中で閉鎖的なコミュニティーを結成するという話である。確かに趣味のサークルなどの場合、こちらの方が適している。

 さらにはネットを利用する例として登場するのは、インターネットを経由して家のペットの状況を監視できるシステムや、タクシーなどの情報をネットにつなげることで、例えばワイパーの使用状況などの情報でどこに雨が降っているかなどが分かるというシステムについて。

 最後はインターネット悪用の例として、ボットで他のコンピュターを操作してサーバーアタックの踏み台などにする例について紹介。このようなものを防ぐにはウィルス対策を行っておくことが重要である。

 以上、予想通りと言えるが「何を今更」という内容が多かった。ゲストの黒崎氏も、今回の内容は「こんな当たり前のことを何を今更と言う人もいれば、えっ、そんなことになってるの大変だという人もいるでしょう」と言っていたが、確かにこの手の知識についてはばらつきが多いのが事実である。もっともこのページを見ている人の場合「こんな当たり前のことを何を今更」と感じる人がほとんどじゃないかと私は思いますが。

 もっともこの手の情報をテレビでやることには意味があるでしょう。テレビしか見ない人の場合、多分この手のことは知らないでしょうから。ただそんな人は、ネットという言葉が出てきた時点で、自分とは関係のない世界だと考えてしまう場合が多いのですが。

 なお眞鍋嬢がブログを始めた理由に「更新などが簡単」という理由を挙げていましたが、私のこのページについても更新などは最小限の労力で行えるようにするため、ページのデザインはこのような気の抜けたものになっております(笑)。ですから実のところ、ブログが世の中に登場した時には「何を今更」って思ったのが私の正直な感想です(笑)。

 

3/4 サイエンスZERO「700万年の歩み 人類進化の謎を追う」

 最古の人類が登場したのは700万年前と言われているが、その進化の道筋は一本ではなかったという。現在のホモサピエンスの系列だけではなく、途中で分岐した系列としてアジアに広がっていたジャワ原人や、ヨーロッパで広がっていたネアンデルタール人などもいるが、後にアフリカから全世界に広がっていったホモサピエンスに駆逐されてしまったのだという。もっとも1万年前まで、ジャワ原人の末裔である身長1メートルの小型人類であるフローレンス原人が棲息していたとのこと。

 なお700万年前の最古の人類の化石と思われるものは、フランスの人類学者のミシェル・ブルネ博士のチームによって、アフリカのサハラ砂漠の南のチャドで発見されたという。彼らが発見した化石はトゥーマイと名付けられたが、完全な頭蓋骨が見つかっていなかったため、これが本当に人類であるかどうかには議論が分かれたという。そこで博士らは変形した頭蓋骨をコンピュータで復元したところ、背骨の付き方が明らかに二足歩行を示すものであることが分かったのだという。また同じ地層で発見された化石から、彼らは水辺の森林地帯で生活していたと推測されているという。

 また人類の脳の発達において大きな影響があったのは肉食を始めたことだという。肉食で栄養が豊富になったことと、肉食のためには狩りをする必要があることから、一気に脳の容量が増加したという。また人間の脳が高度化すると共に、抽象的な思考を操れるようになり、南アフリカで最古の芸術ではないかと思われる痕跡が見つかったという。今から8万年前に人類が暮らしていた洞窟から、幾何学模様を刻まれた鉄鉱石が見つかっており、これは人類最古の芸術(デザイン)だと考えられるという。

 また人類の祖先は歌を歌った猿だという。複雑なフレーズを操れる生き物は、脳の大脳皮質運動野と延髄の発生制御系が密接に結びついた構造をしており、このような構造を持っている動物は、人類以外ではジュウシマツやザトウクジラなどであるという。これらの生物は求愛のための複雑な歌を歌うことが知られており、人類の祖先もおそらく同じような行動をとっていたのだという。

 以上、人類の発祥についての情報だが、映像的にもネタ的にも以前にNHKスペシャルで放送された題材とかなりダブっていた印象である。それと二足歩行になったのは、メスに渡す贈り物を多く持てるようにするためとか、やけに今回の内容は求愛にこだわっていたのが特徴的だったが、これは今回の番組のオブザーバーの考えに沿ってのことだろうか。

 なおジャワ原人もネアンデルタール人もホモサピエンスに駆逐されて滅んだとのことだが、いかにもアジア人的な顔をしているジャワ原人と、いかにもヨーロッパ人的なネアンデルタール人を見ていると、それは本当だろうかとの疑問もある。地域によって混血した可能性はないのだろうかというのがひっかかるところである。

 

2/25 サイエンスZERO「筋肉があなたを救う」

 現在、筋肉を強化することで病気が改善したりするなどの効果が注目されているという。

 国立健康・栄養研究所では中高年を対象にした筋力トレーニング研究を行っている。真鍋嬢も参加してみているが、40分のコースは結構ハードだという。しかしこれに1年半参加した中高年の話によると、かなり足腰がしっかりしたという。実際に筋力テストをすると、同年代に比べてかなり足の力が強化されている。今までは加齢よって筋力か必然的に低下すると思われていたが、有酸素運動と筋力トレーニングを組み合わせることで中高年でも筋力強化が図れることが明らかになったという。

 筋力強化によって2型糖尿病が改善した例があるという。入院が必要なレベルの糖尿病を発症した62歳の男性が、毎週2回、2万歩をあるくことで改善したのだという。糖は筋肉で消費されるが、彼の筋肉では糖を取り込むためのGLUT4(ガッテンで言っていたところのグルット君である)にインスリンからの指令が伝わりにくくなっていたため、糖の消費が出来なくなっていたのだが、運動の刺激を与えることで筋肉内のGLUT4の働きが良くなり、糖の消費が増加したのだという。糖尿病に対して、運動は減量の効果だけでなく、直接に細胞に働きかける効果もあったと言うことである。

 またガンに対する筋肉の影響も注目されている。ガンになると筋肉が極端に落ちた悪液質という状態になり、治療が困難になる例が多いことが知られている。このメカニズムとして、筋肉中のジストロフィンという成分が損なわれることで、筋肉が損傷しやすくなるということが明らかになったのだという。このジストロフィンが先天的に欠けているのが筋ジストロフィーという病気であることから、筋ジストロフィーの治療方法がガンにも応用できると考えられるという。ジストロフィンを補うことがガン患者の延命につながると期待されている。

 ただ中高年の筋トレには危険も潜んでいるという。年齢と共に筋サテライト細胞と呼ばれる筋肉修復に働く細胞の量が減少するので、中高年が無理なトレーニングをすると、筋肉が修復されずに逆に筋量が減少することにつながる可能性があるという。だから無闇矢鱈にキツイ運動を突然始めるのではなく、個々人の能力に合わせて適度な運動を行う必要があるという。

 最後は真鍋嬢の指導で全員で筋力運動を行って終了。今回はまるでガッテンのような内容である(笑)。

 筋力トレーニングが体によいのは当然と考えられるが、今まではどちらかと言えば減量に効果のある有酸素運動の方が重視されていた傾向があったが、どっこい筋トレも重要であると言うことが明らかになって来たということである。なお筋力トレーニングは高齢者の寝たきりを防ぐという観点でも注目されている。筋トレで足腰がしっかりすれば、自ずと寝たきりにならなくて済むという原理である。

 そう言えば先程101歳で大往生を遂げられた三浦敬三氏(三浦雄一郎氏の父である)は、日頃から筋力トレーニングを欠かさず、99歳になっても山スキーをするという化け物だった(笑)。そこまでなろうとは思わないが、少しはあやかりたいものである。

 

2/11 サイエンスZERO「漢方薬の新潮流 西洋医学との融合」

 今までその働きに謎の多かった漢方薬だが、その薬効の科学的解明が進むにつれ、西洋医学との融合も進んでいるという。

 漢方薬が西洋医学の薬と最も異なるのは、自然の中から薬効を持つ動植物(生薬)などを配合していることである。成分を化学合成している西洋医学の薬は単成分系であるのに対し、漢方薬はいろいろな成分が複合している。

 多くの成分を複合させることで現れる効果もあるという。例えば漢方薬の十全大補湯というのは10種類の生薬を配合した漢方薬で、病気の後などに回復を促すのに使用されるという。科学的調査の結果、十全大補湯を加えるとリンパ球が増殖する働きがあることが分かっているという。しかしここから桂皮だけを取り除くと、リンパ球の増殖効果は大幅に弱くなるという。また桂皮単独ではリンパ球を増殖させる効果はないことは確認されている。つまりこれらがすべて組み合わされることで初めてこのような効果が出る。

 先端医療に漢方薬を使用する例も現れている。日本大学医学部附属板橋病院では、抗ガン剤治療による白血球減少などの副作用を抑えるのに漢方薬を併用している。早川智助教授の研究によると、抗ガン剤に漢方薬を併用することで白血球減少を抑えることが出来ることが分かったという。慶應義塾大学病院では腸の手術後に腸のマヒによってガスが貯まるのを防ぐのに、大建中湯という漢方薬を使用している。従来の下剤などのような効果の激しさがないので、制御がしやすく予後によいのだという。

 漢方薬の作用の研究も進んでいる。富山大学医学部(昔から富山は薬売りの伝統がある)の白木公康教授は、葛根湯が体内で働くメカニズムの解明を行った。インフルエンザを感染させたマウスの実験では、葛根湯を投与することでIL−12という物質の量が増え、逆にIL−1という物質の量が減少したという。IL−12は免疫細胞を活性化する作用があり、IL−1は発熱や関節の痛みなどの全身症状を発生させる作用があるのだという。葛根湯は絶妙な働きをしているのである。また落合宏教授の研究では、麻黄がインフルエンザウィルスと結合してウィルスが細胞に感染することを防ぐ効果があることが分かったという。

 ただ漢方薬も良いところばかりではない。慢性肝炎の治療に使われていた小柴胡湯を服用していた患者が、間質性肺炎で10人もなくなるという副作用が発生し、厚生省が警告文書を出したという事例がある。漢方薬といえども副作用がないというわけではないということである(考えれば当然のことなんだが)。

 最後は体験プラスゼロと称して、東洋医学に基づく健康チェック法を紹介している。例えばみぞおちや右あばら骨下をおして痛みや不快感がある場合、ストレスが貯まって肝臓や胃がよろしくないのだとか。眞鍋嬢が「思い当たる」と言っていたが、確かに昨今の彼女は相当いろいろと貯まっていそうである。人気の上昇と共に仕事もタイトになってきているし大変なんだろう。私の素人見立てでも、明らかに疲労とストレスが肌に出ている。

 なお舌を見た場合、舌の輪郭がデコボコしている場合は水毒といって舌の腫れている状態だという。これは体内に水が溜まっているとか。また舌が黄色いのは胃炎、白っぽいのは気虚と言って身体のパワーが落ちている状態、真っ赤なのも気と血の両方が落ちている状態で高齢者などに多いという。

 また東洋医学では西洋医学のように病名ごとに判断するわけでなく、例えば「気虚」とか「お血」とか「水毒」などというように(「お血」って「悪血」?「汚血」?)状態別に視るので、全く異なる病気でも共通する症状があるのだという。実際に痛風とベーチェット病といった全く異なる病気の患者の血液を調べたところ、共通して特定のタンパク質が増加していたという。そこでお血を改善する桂枝茯苓丸という漢方薬を処方すると、いずれの患者もこのタンパク質が減少し、症状が改善したという。

 以上、漢方薬の新しい使い方である。なお中国や韓国などでは東洋医学と西洋医学は厳密に区別されており、両者を混合して使用するなどということはなく、このような取り組みが行われているのは日本だけだという。

 漢方薬が西洋医学と結びついて有効利用されるようになってきたことは良いことである。ただ気を付けないといけないのは、世間にはびこっている「漢方なら安全」という迷信だ。つい最近も漢方を名乗るインチキダイエット薬で死者まで出たが、漢方の中にはこういういかがわしい薬も少なくはない。その点で、まず科学的実験による効果の確認がまず最優先されるべきだろう。科学的に効果の確認された漢方薬はその薬効のメカニズムの研究を行い、効果が確認されないものはインチキ薬として駆除する、その選別が重要になっていると考えられる。

 

2/4 サイエンスZERO「極限環境生物の不思議に迫る」

 従来はとても生命など存在できないと考えられたような環境でも、生存している生命があることが近年明らかになってきた。今回はそのような極限環境生物についての紹介である。

 まずネムリユスリカという昆虫の幼虫。アフリカの半乾燥地帯に棲息するこの生物の成虫は、卵を水たまりなどに産み付けるのだが、このような水たまりは乾期に簡単に干上がってしまう。この時に幼虫は乾燥状態の中で休眠に入って次の雨期まで生き延びるのである。ネムリユスリカの幼虫は、辺りが乾燥してくると自身の体内の水分を3%にまで下げ、活動を停止することで生き延びるのだという。この時、体内でトレハロースという糖を大量に合成し、これを水分と置き換えて細胞を守るのだという。この状態で幼虫は何年にも渡って生き延びることが出来、それどころか液体窒素や70度のお湯に漬けられたり、アセトンをかけられるなどということをされても、再び水をかけると見事に甦るのだという。この原理を例えば移植用臓器の保存などに利用できないかと注目されているという。

 極限環境生物は深海底にも存在する。無人探査機がマリアナ海溝の震度1万メートル以上の海底から採取した土砂の中からは、多くの有孔虫が見つかったという。ほとんど栄養分が存在しない上に、強烈な水圧のためタンパク質の合成などがうまくいかない(大腸菌等なら死んでしまうという)深海底ではバクテリアぐらいしか生きられないと考えられていたが、それよりも遙かに高等な生物が存在していたのである。これらの有孔虫は太古の生物に近く、大昔の生物が競争相手のいない深海底で生き延びたのではないかと考えられているという。また深海において海老の仲間も観察されており、このような極限環境で生きていける生物もいるのだという。

 しかしほとんどの菌が増殖を行えないような高水圧下でこのような生物がどうして生存できるかであるが、これを海洋研究開発機構の安倍文快氏は酵母を使った実験で確認した。ポンプを使って深海と同じ圧力をかけると、ほとんどの酵母は増殖が出来なくなるのに対し、数千万匹に一匹の割合で高圧力下でも増殖できる酵母があることに気づいたのだという。高圧力下で酵母が増殖できなくなるのは、増殖に不可欠なタンパク質の細胞内への取り込みが圧力によって阻害されることによるのだが、増殖可能だった酵母はタンパク質の取り込みチャンネルの数が普通の酵母よりも多かったのだという。しかもこのような変異は1200万個ある酵母のDNAのうちのたった1つの変化で生じていたという。この辺りに生物の環境への適応力の強さが潜んでいるのではとのことである。

 また放射線を浴びても生きていける細菌も存在していることが見つかっている(デイノコッカス・ラジオデュランス)。この細菌はガンマ線などによって切断されたDNAを修復できるメカニズムを持っているのだという。この細菌が持つPpr遺伝子はDNAの修復をうながすタンパク質を生成するのだという。このメカニズムは遺伝子改造などにも応用されているという。

 さらには有害な6価クロムを酸化クロムに還元して無害化する菌も見つかっている。この菌を培養することでクロム汚染の浄化が期待できるが、6価クロムの存在しない環境下では他の菌に邪魔されて培養が出来ないので、還元された6価クロムを再び電気的に酸化することで、この菌だけを選択的に培養する技術が開発されているという。

 以上、信じられないような環境で生きていける生物の紹介だが、番組中でも言っていたように、視点を変えて彼らから見れば、我々が生きている環境の方がよほど極限環境なのかもしれない。生物もいろいろと自分に適した環境があるということだ。ただこのような細菌などが見つかると、すぐにどう応用するかという話になるのだが、我々とはかなり異なる環境で棲息しているものだけに、思わぬ環境汚染の元にならないかと言うことだけが気になる。下手なことをしてバイオハザードのようなことにだけはならないように注意が必要である。

 

1/21 サイエンスZERO「交通事故の瞬間をとらえろ」

 飛行機などでは事故が発生した時にその原因を解明するためにボイスレコーダーが取り付けられている。現在、自動車においてもその事故の記録を残すためのドライブレコーダーの開発が進んでいるという。

 ただ運転を記録すると言っても始終記録をとっているのでは容量が大変である。そこで加速度センサーなどを組み合わせて、事故が発生した場合の前後の一定の時間の記録を残すようになっているという。番組では眞鍋嬢が東京農工大学共生科学技術研究員の永井正夫教授の元を訪れ、実際にドライブレコーダーを体験している。運転するのは数ヶ月ぶりという眞鍋嬢、颯爽とキャンパス内で運転を始めたものの、そこで横から突然に子どもが飛び出してくる(実際は子どもの人形が投げ込まれたのだが)。ドライブレコーダーはその事故の模様から、パニックになった眞鍋嬢の表情まですべてを記録していたという次第である(眞鍋嬢によると人形が飛び出すことは聞いていなかったという)。

 これを使用することで水掛論になりやすい事故の責任の有無に関しても明らかに分かる。例えばある交差点での出会い頭衝突事故の例の場合、双方のドライバーが「信号が青だった」と主張したというが、ドライブレコーダーにはっきりと信号が映っていたという。またさらに相手側ドライバーが信号が青だと勘違いした理由が、その交差点での信号取り付け位置が高すぎるために、1つ先の信号を誤認していたのだということも現場の検証で明らかになったという。このように事故の解析によって新たな事故を防止する効果も期待されるという。

 さらに事故に至らないまでもいわゆるヒヤリハットの記録を残すことで、運転者に対してより効果的な安全運転教育を行うために利用できる。あるタクシー会社では全車にドライブレコーダーを搭載して、ヒヤリハットの情報を共有することで事故が2〜3割減少したとのこと。

 もっともこれではまだ数万円から十万円ぐらいするというドライブレコーダーを個人ドライバーが導入する動機にはなりにくい(導入のメリットがドライバーにとってあまりない)。そこで日本大学工学部の西本哲也助教授によって現在開発が進んでいるのが「救急救命ドライブレコーダー」というものである。これはドライブレコーダーに運転者の病歴などの情報をインプットしておき、万一事故が起きた時には病院などに直結して情報がすみやかに転送されるというものである。また遠隔でドライバーの状況をチェックしたり、ドライバーが意識がない場合などにもシートに内蔵したセンサーで脈拍などを調べるということが出来るという。

 以上、ドライブレコーダーについての紹介であるが、これの搭載を広げようと思うなら、ドライバーに対してのメリットもさることながら、法による義務付けなどで新車に最初から搭載するなどの措置が必要であろう。いくら救急救命に使えるといっても、やはりこれだけではわざわざ搭載しようと考えるドライバーは少ないのではないか。私なども正直なところそれだけの予算があるなら、カーナビをまず搭載する(笑)。

 今回は交通事故の事例などについても解析してくれるのかと思ったら、結局はドライブレコーダーの紹介だけで終わってしまった。正直なところ私が期待していた内容とはかなりずれていた印象。またドライブレコーダーと言えば単に運転の記録を録るというだけだから、機器としてそんなに新味のあるものではない。ドライブレコーダーの紹介というだけでは番組内容としてもやや面白味に欠けたと言わざるをえない。同じやるなら他の安全機構とまとめての紹介の方が良かったのではないか。

 

1/14 サイエンスZERO「海外が見た日本の科学」

 カナダのディリープラネットという科学番組で、日本の科学が紹介されたそうだが、今回はその内容を伝えて日本の科学が海外からどのように見られているかを考えるという趣向。

 まず紹介されているのが、日本の電気自動車エリイカ。以前にNHKでも紹介された8輪の電気自動車である。4秒間で100キロまで加速できるパワーがあるとのことで、体験したレポーターが「Wao!」とやけに叫んでいたのが印象に残った。そう言えば以前のNHKの番組でも、テストドライバーとして試乗したレーサーの片山右京氏が「加速がギュンときてグワーンと」と、かなりボキャブラリーの少なさを露呈していたのを思い出した(笑)。

 次に紹介されたのは雪対策用のフェンスの開発と言うところはいかにもカナダの番組らしい。長岡雪氷防災研究所では、自然の雪と全く同じ人工雪を作って、道路を雪から守るフェンスの開発のための実験を行っている。柵のデザインによってどのように効果が違うかを実験している。

 最後に紹介されたのが、日本酒というのが奇妙であった。イギリス人の杜氏が日本酒の製造工程を紹介するという趣向になっていた。これ以外でも日本の混雑ぶりを紹介するためにカプセルホテルや立体駐車場が紹介されているというのは、いかにもカナダっぽい。またレストランなどの食品模型なんかも彼らには珍しいらしく、題材として扱われているとのこと。これ以外でも日本刀を扱った「侍の科学」やプリント着物地の紹介などもあったが、これは番組の出演者も言っていたように、最先端の科学とは言い難いのは確かである。

 最後は日本の科学技術と言えばやはりロボットと言うことで、ロボットについて扱っている部分を総集編していた。登場していたのは以前にこの番組にも登場したバッティングロボットと、早稲田大学で研究している人間の動作などを理解するロボット、大阪大学工学部で研究されている人間そっくりのアンドロイドなどが紹介されていた。なお眞鍋嬢が「ロボットからからくり人形につなげるというのは、外国人の視点でないとできない」と言ってましたが、そんなことはありません。日本の番組でもロボットの紹介ではからくり人形は散々出てます。

 番組の意図としては、科学についても外国の視点から見ればこんなに見方が違いますということを考えるというものであったらしく、ゲストの黒崎氏も眞鍋嬢も、しきりに「注目点が違う」というようなことを強調していたが、残念ながら私には「ああ、やっぱり科学番組となったらどこの国でもほとんど変わらないな」という印象しか残らなかった。科学というのはそもそも万国共通であるのが基本であるから、カナダの科学番組だからと言ってそんなに極端に日本と変わるとは実際は思いにくい。これが文化を紹介する番組だったら、視点の違いというのが露骨に出てきただろうが、それはこの番組の範疇ではないので・・・。今回の内容について意図は分からないではないが、どうも結果としては不発の印象。以前にも紹介していた世界科学番組プロデューサー会議の関連で、海外の科学番組を紹介しようとしたのだろうが。

 

11/26 サイエンスZERO「動き出したアンチエイジング医療」

 アンチエイジング、つまり老化防止であるが、現在医療の分野でもっともホットな話題でもある。今回はこれの特集。

 まずは熊倉氏がいきなり眼の老化度を測定してもらうという企画。彼の目は老眼の傾向は現れていなかったが、角膜内皮細胞の数の測定では、やや少なくなり気味という結果が出たという。

 次はシミの治療薬を研究している聖マリアンナ医科大学を眞鍋嬢が訪問して紹介。ここの難病治療研究センターではナノトレチノインという薬剤を使用したシミ取りの研究をしているとのこと。このナノトレチノインは皮膚の新陳代謝を促すので、シミが消えるという原理だという。

 実際に治療に取り組んでいるのが東京大学医学部付属病院である。ここでは治療にはナノトレチノインと同じ成分を含んでいるトレチノインを使用しているという。ただ確かにシミを消す効果は高いのだが、皮膚に赤い湿疹が出ることがあるという副作用が日本人の場合は起こりやすいという。この薬剤は元々はアメリカで開発されたとのことだが、やはりアメリカ人に比べると日本人は皮膚が弱いのだろう。

 またアメリカでは1990年代から成長ホルモンなどを補うアンチエイジング法が普及したが、この治療を受けることで糖尿病や関節の痛みやむくみなどの副作用が多発することが分かって翳りが出ているという。つまり減ったものを無闇に補充すれば良いというものではないということである。さて「あるある」で大宣伝をしていたCoQ10、アルファリポ酸、L−カルニチンのサプリ三部作は果たしてどうなんだろうか・・・。

 最近になって老化防止に効果があるとして注目されている酵素がSODだという。これは体内での活性酸素の働きを抑制するのだとか。このSODの働きを良くするには血中のインスリンの量を低く保つことが重要だと考えられており、アメリカの国立加齢研究所の研究でもインスリンの量が少ない人の方が長寿だという結果が出ているという。これはインスリンの刺激でSODの生産が抑えられるのが原因だと推測されるとのことで、東京都老人総合研究所の白澤卓二部長の研究の結果、マウスを使った実験でインスリンの刺激を感じにくくしたマウスの方が長生きしたという。

 この研究については正直なところ、まだ怪しげなところもあるというのが私の感想だ。例えばアメリカでの統計の結果だが、血液中のインスリンの量が少ないということは、成人病の類を患っていないという意味であり、それが結果として長寿につながったのではないかという疑問がある。また白澤氏の研究については「インスリンの刺激を感じにくいマウス」というのをどうやって作っているのかが分からないのでなんとも言えない。

 なお実は一番気になったのは、マウスの老化を促進するのに高酸素濃度下環境に置いていたこと。こうすることで活性酸素濃度が上がって老化が促進されるのだという。巷では酸素が身体に良いとありがたがって酸素バーなどに通う者もいるようだが、やっぱりこれって、老化を促進していただけだった(笑)。そういえば老化防止のために毎日酸素テントで寝ていると言われていたマイケル・ジャクソンの今の状態って、見るも無惨ですからね・・・・・。

 とかくインチキな情報が多いのがこのアンチエイジングの分野である。それだけにインチキ健康食品や、それの提灯を持つインチキ健康本にインチキ健康番組なんかも多いので要注意だろう。とにかくあまり怪しげな情報には飛びつかない慎重さが重要である。科学のインチキな説に騙されないポイントを1つ上げておいたら、ある研究者だけが「実験で証明した」と言っているだけの説は眉に唾をつけてかかることだ。複数の研究者によって検証されてこそ、初めて「少なくとも現段階の科学では真実だろうと思われる」というレベルになるわけであるから。

 この後はプラスゼロで、先週の世界科学番組プロデューサー会議の続編。例によってのNHKの自画自賛が結構あった(笑)が、いくつかの番組は私も見てみたいと感じたのは事実である。また地球シミュレーターを使ったというNHKの気候大異変はなかなか期待できそう。

 

11/19 サイエンスZERO「ZEROからまなべスペシャル 生物の異変に迫る」

 お馴染みの眞鍋かをりスペシャルである(笑)。今回のテーマはエチゼンクラゲの大発生とイルカのストランディング、それに外来生物の問題である。

 エチゼンクラゲについては、元々非常に繁殖力が高い生物であることが分かった上に、最近では魚の減少によって競合相手が減り、それがエチゼンクラゲの増加を促すことになっているという。また中国近海などにおける富栄養化の影響の指摘もなされている。

 イルカのストランディング(大量に砂浜に打ち上げられる現象)については原因はまだ不明であるが、遠浅の砂浜の場合、音波でものを見るイルカにとってはそのことが分からないのではないかとの指摘がある。

 外来生物については、クワガタなどの昆虫類の輸入解禁によって、野に放たれた外来種が在来種を駆逐する危険が指摘されている。現に雑種のクワガタなども発見されており、雑種は攻撃性が強いことから在来種にとっての驚異になることが懸念されている。またこれらに付随して入り込んだ寄生虫などによる影響も懸念されており、近年でもアフリカヤマネについて入り込んだレプトスピラという細菌の人間への感染が懸念されている例があるという。

 以上、生物関連のネタの総集編である。

 なおこの後、プラスゼロとして今回NHKがホスト局となって開催された「世界科学番組プロデューサー会議」について紹介していた。これは世界中の科学番組のプロデューサーが集まって、情報交換やパネルディスカッションなどを行うというもの。イギリスでの火山の噴火の影響をドラマ構成で扱った番組や、胎児の成長から出産までを扱ったというユニークな番組が紹介された。また「日本を良く知ろう」というセッションではNHKや民放の番組も消火され、その中で「NHKスペシャル」、「ガッテン」とか「サイエンスZERO」などが紹介され、ガッテンなどにはドイツの放送局から引き合いがあったという自画自賛もあった(笑)。今後は歴史や美術などと科学番組の融合などや、ドキュメンタリーとドラマを組み合わせた分かりやすい表現などがトレンドになっているという。また地球環境に対する関心なども高まっているという。

 より優秀な科学番組が増加することは私の願いでもあるので、NHKにも今後とも頑張ってもらいたいところである。また一般人に対するより一層の啓蒙といったことにも努力して貰いたい。実は私のサイトも、そもそもはそういう高邁な理念を持っているものであるつもりなのだが・・・・実のところは単なる個人の趣味ですな(笑)。

 

11/12 サイエンスZERO「快音をめざせ 騒音対策最前線」

 今回は騒音について。

 最初は眞鍋嬢が超音波スピーカーという面白いスピーカーについての紹介。これは目的となる音波を超音波に乗せて送り出すというもので、そのままでは超音波のために耳には聞こえないが、強い超音波を使用すると空気の振動によって音が聞こえるのだという。この時に特定の場所にだけ音が聞こえるようにすること言うことが出来るらしい。このスピーカーは清水寺の案内などに導入されているという。余計なところに余計な音が聞こえないようにするというメリットがある。

 次に紹介されたのが住宅内の騒音の問題。現在の住宅は遮音性が高くなり、外からの騒音は入ってこなくなっているが、そのことが皮肉にも室内の音が目立つということにつながっているのだという。ある住宅メーカー(と名前はNHKらしく伏せているが、登場した研究員の胸に明らかにSEKISUIと書いてある辺りが微妙なのだが)によると、換気扇の音やドアの音が響くなどの指摘がユーザーからされているという。遮音性が高いことでノイズが減って室内騒音が目立つようになっただけでなく、遮音性をあげたことで反響時間が長くなったことが原因だという。そこでこのメーカーでは音を吸収する素材を壁に使ったりして室内の騒音対策にも乗り出しているという。また現在は響きやすい赤ん坊の声に注目しての残響時間の低減に取り組んでおり、これが育児ストレスを下げることにつながるのではないかとしている(本当か?)。

 また音を減らすだけでなく、心地よい音にしようという研究もなされている。中央大学の戸井武司教授の研究室には、家電メーカーからの相談が多いというが、戸井教授が用いているのが音響シミュレーションという手法である。その手法では実際の家電品の騒音を取り込んで、その波形を分析、さらにはその中の特定の波長成分を操作することで騒音がどのように変化するかをシミュレーションできる。いわゆる耳障りな音だけを除くという分析が可能になるのである。これを用いて掃除機から特定の周波数を吸収する吸音材を組み合わせた快音掃除機をメーカーが販売して、予想以上の売れ行きを示した例があるという。

 スタジオでも実際に不快な音の代表である歯医者のドリルの音を使って、特定の音波成分をフィルタリングすることでかなり印象が変わることを実演した。またトイレのゴボゴボという音を消して、小川のせせらぎのようなさわやかな音にするというのには爆笑である。なお音の快不快については、民族性の違いなどもあるとのこと(アメリカ人はとにかくでかい音を「パワーがある」といって好むというのは爆笑したが)。

 最後は「音を音で消す」という取り組み。国道43号線に設置された新しい遮音壁は、このシステムを取り入れているという。これは騒音の逆音波を発して音を打ち消すという原理である。いわゆるアクティブノイズコントロールというものだが、これは実は万能というわけでなく、ゲストの戸井教授も言っているように、綺麗に逆音波を出すというのが実は困難なのである(間違って波長がずれると、最悪は騒音が倍になりますから)。

 さて室内騒音というのは私もかなり悩まされている。PCのファンの発する爆音のせいで、最近は高調波が聞こえにくくなっており、社内の健康診断でも難聴が指摘されたという始末。室内の騒音対策というのはこれから重要性を増しそうである。まあうちの場合は、騒音源の対策の方が一番大事なんだが。 

 

11/5 サイエンスZERO「夢は一流プログラマー 全国高専プログラミングコンテスト」

 今回は高専対抗のプログラミングコンテストである。略称プロコンなどと呼ぶところに、ハードの対決であるロボコンに匹敵するイベントにしたいというNHKの意図が見える(笑)。

 部門は課題部門と競技部門に分かれ、課題部門は自由課題でプログラム開発を行うものだが、ここで優秀賞を受賞したのは画像センサーで降雨を判断し、外出先からメールの指示で洗濯物を取り込むというシステム。

 さてメインイベントである競技部門は、一枚の画像とそれの部分を切り出した画像とを比較し、どこに当てはまるのかを判断するというもの。しかし切り出し画像は回転させていたり白黒変換されていたり、果ては関係ないダミー画像まで入っているというかなり高度なもの。単純に総当たりでチェックすると1日はかかってしまうため、7分の競技時間で正解を出すにはコンピュータの処理をかなり高度がする必要があるという仕掛け。

 画像の三原色の情報に注目したり、逆に画像をグレースケールに変換して情報量を減らしたりなど各校が趣向を凝らしたが、グレースケールを用いた学校は、明度の差の少ない画像であえなく撃沈なんてところに、出題者側も事前にどんなプログラムが登場するかを先回りして予想しているのが感じられる。

 結局勝負は久留米高専と大阪府立高専という去年も激戦を戦った本命同士のリターンマッチ、両校と共、コンピュータだけに処理を頼るのではなく、人間の目も合わせて処理するというシステムを導入している。共に直前までプログラムの変更を続けており、大阪府立高専などは徹夜で作成したプログラムにバグがあり、予選オチして敗者復活戦に出場するという大波乱もあったが、最終的には両者の決勝戦での対決は、久留米高専が勝利し、リターンマッチに成功という結果。

 なお今回はプラスゼロのコーナーが登場、熊倉氏が画像処理による顔認識の最前線を紹介していた。このシステムは顔の特徴をバーコード暗号化し、それをデータベースと比較し、その一致度を光学的に判断する(バーコードが完全に一致すると、互いに消しあって画面パターンが真っ黒になる)というデジタルとアナログを組み合わせた興味深いシステムであった。それにして12年前の熊倉氏の写真が、眞鍋嬢も言っているようにやけに老けている。やっぱ業界人は若返るのか?(笑)

 彼らが4000行にも及ぶというプログラムを直前まで修正しまくっているのが驚き。これは将来有望と言うことで、プログラム会社からは引きがいくらでもありそうだ。なるほど、この辺りが「理系の甲子園」たる所以か(笑)。しかしやはりこれぐらい高度な処理になると、まだまだ最後は人間の眼で判断するしかないようである。上位のプログラムがいずれも最後は人間の眼で判断していたという辺りは、現状の画像処理技術の限界を示してはいるのかもしれない。

 ところでモンゴルの大学も参加して、凄い成績を収めたらしいんだが、そっちのプログラムも紹介して欲しかったな・・・。

 

10/22 サイエンスZERO「ZEROからまなべスペシャル 宇宙の謎を解き明かせ」

 今回は別名「眞鍋かをりスペシャル」。よくこの番組がする総集編である。ただ単に総集編をするだけでは芸がないと考えたのか、テーマを宇宙の謎にまとめている。

 1つ目は土星のタイタン観測に向かった探査船カッシーニについて。2つ目は惑星ハンターについて。3つ目は宇宙の地図を作るという話から未知の物質ダークマターについて。4つ目が加速器による粒子衝突の観測からビッグバンに迫るという内容。

 いずれも過去にこの番組で放送したものなので、今更復習するまでもないこと。ただ少しでも視聴者の気を惹こうという涙ぐましい努力は見える。意味もなくスターウォーズのパロをやってみたり(NHKの科学系のスタッフはスターウォーズが好きだな)、クイズを入れてみたり(いずれもこの番組を見ていたか科学に詳しければ楽勝の内容だが)など、なんとか変化をつけようとの工夫をしているようだ。ただその努力が残念ながらスベリ気味なのが少々悲しいのだが。

 

10/15 サイエンスZERO「巨大構造物を襲う 謎の長周期震動」

 近年になって大地震などに付随する長周期震動が問題となっている。長周期震動とは普通の地震波のような1秒間に何回と言った細かい揺れでなく、1周期が数秒あるような周期の長い揺れである。これが巨大建造物に固有の共振周波数と一致した時、揺れが増幅されることになってしまう。

 先の新潟の中越地震では、東京の高層マンションが大きな揺れに襲われるという現象が起こった。最上階の37回で揺れを体験した人物によると、とても立ち上がれるような状態でなく、何かに捕まっていないと身体を保つことが出来なかったという。番組でも眞鍋嬢が法政大学の実験施設を訪問して、長周期地震を体験しているが、ゆっくりした大きな震幅のためにあっちにゴロゴロ、こっちにゴロゴロという感じで振り回され、とても立ち上がることが出来なかったという。

 長周期震動が注目され始めたのは、十勝沖地震でのタンク炎上火災である。震源から200キロ以上離れた苫小牧の石油貯蔵タンクが長周期振動の影響で損傷、全国の1/3の化学消化剤を投入しても鎮火が出来なかったという大火災が発生した。この火災の原因は、長周期振動によってタンク内の原油が共振して液面が激しく揺れ動くスロッシングという現象によってタンクの浮き屋根が損傷したためだった。

 京都大学名誉教授の入倉孝次郎氏によると、長周期振動は今までも多くの大地震で被害を発生していたのだが、そのたびに土壌液状化や津波などの他の被害の方が注目され、無視されることが多かったのだという。しかし近年になって巨大構造物の増加と共に注目されてくることになったという。

 苫小牧で長周期振動による被害が発生したのには、地形も影響しているという。苫小牧の地下はすり鉢状になった固い岩盤の上に柔らかい地層が蓄積した形になっており、このすり鉢の中で地震波が何度も反射して長く振動が続くことになったのだという。しかし同様の地形は、大抵の平野部の大都市で共通しており、東海・東南海・南海地震の同時発生パターンのシミュレーションによると、大阪、名古屋、東京、さらには福岡、宮崎などの都市部で10分以上の長時間にわたって、長周期振動が発生するという結果が出ているとのこと。

 長周期振動が建物に加わると、柱や梁などに甚大な被害が出る可能性が高いという。そこで最近は鋼材ダンパーと呼ばれる変形しやすい金属を梁に組み込んで、衝撃を吸収するという制震システムなども開発されている。しかし既に建設されている超高層などにこれらの補強を行うためには莫大な費用を要するため、既に建設されているビルには手がつけられていないのが現状である。

 また最新の制震システムを導入されたビルでも思わぬ弱点が露呈した。新潟県中越地震では最新の制震システムを導入したビルで、ビル本体はほとんど揺れていないにもかかわらず、エレベーターのケーブルが大きく揺すられ、ゴンドラにひっかかってエレベーターが停止し、中に人が2時間にわたって閉じこめられるというトラブルが発生した。現在、ケーブルの引っかかりを防ぐと共に、センサーを設置して、地震発生時には最寄りの階にエレベーターを安全に止めるようなシステムを導入しているという。

 最近の大地震で問題になっている長周期振動について注目した回。なお今回もNHKスペシャルなどからの放送素材の有効活用(笑)がかなり見られました。この番組などは制作費もかなり厳しいんでしょう。皆さん、受信料はキチンと払いましょう(笑)。

 現代の高層建築は柔構造によって地震を受け流すように出来ているのだが、長周期振動はその落とし穴であったわけだ。昔は短い地震動しか注目されていなかったので、柔構造で受け流せば建物の損傷を免れると思われていたのだが、柔構造にしたせいで長周期の固有振動数を持ってしまったわけである。今の対策は、ダンプなどによってその特性がなるべくシャープに出ないようにするというものである。昔、設計が悪かったせいで、道路の振動と共振してユサユサと揺れるビルが出来てしまった例なども聞いたことがある。共振の問題というのは、実は意外に難しかったりするのだ(オーディオを趣味にしたことのある人間なら、共振との戦いは経験があると思う。対策の基本は、重量で押さえつけるか(鉛)、ダンパーで吸収するか(ブチルゴム)ぐらいしかない。)。

 ところで、カオリンはどうなった?

 

10/8 サイエンスZERO「地下水が消える?ひそかに迫る世界の水危機」

 今、全世界的に地下水の枯渇が問題となりつつある。原因は農業用水の大量の汲み上げである。

 まず日本の地下水の利用の現状から。東京においては以前は工業用水への地下水大量汲み上げによって地下水位の低下やそれに伴う地盤沈下が問題となったが、地下水の汲み上げを規制して数十年で地下水位は数メートルのところまで復活しているという。そこでこの地下水を有効利用しようという動きもある。東京慈恵会医科大学附属柏病院では地下水を限外濾過膜などで濾過し、病院内の調理や医療用水に使用している。同病院では阪神大震災での水道の寸断を見て、それに対する備えとして地下水の利用を進めているとのこと。

 しかし比較的地下水に恵まれている日本と違い、世界ではかなり危機的な状況が発生している。

 インドでは食料自給率100%を達成したが、その影には地下水を使用した大規模な農業の発達があった。しかし大規模灌漑農業を行っているパンジャブ州では、年々地下水位が低下しており、井戸が次々と涸れていっている。以前は50メートルも掘れば十分だったのが、今では100メートルを超えるようになってしまっているという。

 またアメリカのカンザス州では、センターピポットという大規模な灌漑システムによって農業が営まれているが、その水源となっているオガララ帯水層では急激な水位の低下が起こっている。地域によっては既に枯渇してしまった地域もあり、このままでは25年で飲み水さえなくなってしまうと試算されている。しかもこの地下水は補充がほとんどないため、再び蓄積されるまでには数千年かかるのではないかと見られている。

 一方インドのラジャスタン州では古来よりのため池であるジョハドを復活させることで、地下水が戻って来つつあるという。また日本の鳥取大学などでもできるだけ少ない水でトウモロコシの栽培が出来るシステムなどの研究を行っている。

 見たことのあるような内容が大半でしたが、実は以前にNHKスペシャルで放送した「ウォータークライシス」の第2回とほとんどネタが共通で、同じ素材を使用して番組を制作しています。NHKがよくやる「放送素材の有効活用」というやつです(笑)。まあこのテーマは重要なテーマですから、1回で終わらせずに、何度もアピールするのも良しとしておきましょう(多分、次はNHK教育の子ども向け番組にでも流用するだろう(笑))。

 地下水の枯渇の問題は、経済効率だけを優先する近代農業固有の問題で、結局は近代農業とは自然からいかに効率よく収奪するかが目的となっているので、実は資本主義の原理に従っている限りは、解決できない問題なのである。儲け優先で考えると、アメリカの農家のオッサンが言っていたように、地下水が涸れるまで使い尽くすのがもっとも儲かるわけである(地下水はただなので、使い切ってしまったらあとは野となれ山となれという無責任な姿勢ですが)。つまりは現在の経済原理を変更できるかどうかということに尽きるわけなのである(持続可能な成長なんて概念は、本来の資本主義には存在しない)。

 

10/1 サイエンスZERO「実現間近! "着るコンピューター"」

 今回のテーマはウェアラブルコンピューターである。ウェアラブルコンピューターとは洋服を着るような感覚で身につけられるコンピューターで、いわゆるモバイルよりもさらに人体への親和性を増しているものである。サイバーの象徴のように言われており、SFの世界には既に普通に出てきている。

 まず最初に眞鍋嬢が東京大学情報工学系研究科の川原圭博助手のところを訪ねている。彼は着て運動をするコンピューターというのを開発しているとのことで、このスーツには加速度感知器などがあるので、ジョギングなどをした時にペースなどをコンピューターが判断してアドバイスするのだという。

 既に実用化されている例もある。神奈川県秦野氏の精密機器メーカーの物流センターでは、広い倉庫から様々な部品を集めるという作業に従事している作業員にウェアラブルコンピューターを装着させている。ヘッドマウントディスプレイに情報が送り込まれ、その情報を見ながら部品を集めてバーコードで確認するというシステムになっている。かつては伝票を使用していたのが、これは間違いなども多く、また片手が使えないという問題があった。新しいシステムの導入で作業効率はなんと3倍になったという。

 また医療の現場へ導入しようという試みも行われている。救急救命士に小型カメラを内蔵したヘッドマウントディスプレイを装備させ、医師がその映像を見ながらアドバイスを送るというシステムである。このようなシステムを過疎地医療に使用しようという試みや、整備マニュアルなどをヘッドマウントディスプレイに表示するというシステムも検討されているという。

 東京大学先端科学技術研究センターの廣瀬通孝教授は、視覚センサーや脈拍センサー、さらにGPSや温度湿度センサーを装着したウェアラブルPCによって、体験したことを丸ごと記録するということも考えているという。脈拍センサーがついているのは、その時の緊張などが記録に残るためであるという。さらにこのシステムを活用しようと考えているのが奈良先端科学技術大学院大学の木戸出正継教授である。彼の研究室では、このようなPCで記録されたデータを検索することで、人間の記憶をサポートするシステムを考えている。例えば、今会っている人の名前が思い出せないような時、データベースを遡ることでその人の名前を調べたりするようなシステムである。

 また常に装着して使用するPCとなると、入力デバイスなどにも工夫が必要となる。神戸大学工学部の塚本昌彦教授(いかにもサイバーな人物なんだが)は、既に数年間に渡ってウェアラブルPCを装着し続ける生活をしているとのことだが、やはりマウスやキーボードでは机がないと使えないため、外では使い物にならないという。彼の研究室では首を傾けることでコマンドを選択するシステムや、親指だけで文字入力を出来るようにするシステムなどを開発しているという。

 さらに先の東京大学先端科学技術研究センターの廣瀬通孝教授は語感を使って人に情報を伝えるシステムの開発も行っており、例えば特定の場所で特定の匂いが出るなど、嗅覚を使用した情報伝達のシステムも研究している。

 まさにサイバーパンクの世界そのままだったが、これが進みすぎると、それでなくても世の中がバーチャルになってきて現実感覚が喪失してきている若者が増えていると言われているのに、それに拍車がかかるような懸念も感じられた。どうやらコメンテーターの黒崎政男氏も私と全く同じ懸念を感じていたようだが、それに対してゲストの東京理科大学の板生清教授が、技術性善説的な考えが濃厚で、この手の心配をほとんどしていないというのがいかにも技術屋的で印象的。多分、社会的影響なんていう観点はほとんど考えていないんじゃないだろうか。しかしケータイだけでも若者が猿になったと言われているのに、こんなものが普及したらサル以下になるように私は感じてしまうのだが・・・。それに体験をまるごと記録なんて、これを政府や会社にやられた日には一体どうなるんだ? 私は御免蒙る。

 実用的なウェアラブルPCを目指すのなら、私は実用に耐える音声入力システムの開発を行って欲しいと思う。これが開発されるだけで、PCの実用性はかなり上がると思うんだが。

 ところでカオリンはどこに行った?

 

9/17 サイエンスZERO「小惑星の謎に挑む 国産探査機「はやぶさ」」

 日本の小惑星探査機「はやぶさ」は小惑星イトカワに接近して、その観測及びサンプルを持ち帰ろうという意欲的な探査機である。

 はやぶさが打ち上げられたのは2003年5月9日、それから2年4ヶ月をかけてはやぶさは小惑星イトカワに接近した。はやぶさを駆動するのはイオンエンンであり、これは今後の新しいエンジンとして注目されている。これはJAXA宇宙科学研究本部が15年かけて開発したもので、従来の水素と酸素の化学反応によるものではなく、太陽電池を使用して、イオン化したガスを噴射することで推進力をえるため、推進剤は化学エンジンの1/10で済むのだという(その代わりに推進力自体は弱そうに思えるが)。

 7月下旬にはやぶさはイトカワに接近し、これからは画像を手がかりにイトカワに接近した。8月下旬にはイトカワ上空に静止させるために姿勢制御エンジンが動かされ、2週間をかけてイトカワ上空20キロに静止させたという。

 はやぶさがイトカワに対して行う観測の中で意欲的なものとしては、11月下旬に予定されている小型探査ロボットミネルバの投下があるという。小惑星の表面は重力が非常に小さいため、従来のようなタイヤなどの機構では飛び上がってしまって動くことが出来ないが、ミネルバは内部のホイールを回転させることで、その反動によってイトカワの表面を跳ねながら動き回ることが出来るという。

 さらに意欲的な計画としては、はやぶさをイトカワの表面に着陸させ、サンプルを採取して帰ってくるというサンプルリターンが計画されている。はやぶさはイトカワの表面に1秒だけ着陸し、この時にサンプラホーンと呼ばれる筒から弾丸を撃ち込み、この時に舞い上がる破片を回収するのだという。こうして採取されたサンプルは、炭素繊維と樹脂で作られた耐熱カプセルに入れられ、大気圏に突入する予定だという。こうして採取されたサンプルを調査することで、太陽系の起源が明らかになるかもしれないと期待されている。

 カオリンとまなべのコーナーは 1.痛くないと思いこむことで同じ刺激を加えても痛みを感じにくくなることが、兵庫医科大学とアメリカウェイクフォレスト大学による脳の活動調査で確認された。 2.アオコの天敵になるウィルスを水産総合研究センターが発見した。 3.ほ乳類のゲノムの98%の遺伝子は無意味であると考えられていたが、理化学研究所の研究の結果、70%の遺伝子は遺伝子の作用の場所を特定するなどの働きをしていることが発見された。 以上の3題である。

 はやぶさのネタについてはあまりにホットなので、内容をキチンと整理できているかが不安だったが、今回はまだ探査結果が特に出ているわけではないので、はやぶさの紹介という点でよくまとまっており、分かりやすい内容だった。問題は次に探査結果が出てきた時に、いつ頃どのようにまとめるかだろう。速報性と内容の質を両立させるのはかなり難しい。カオリンの3題の方については、理化学研究所のゲノムの解析結果が面白かったが、ネタとしては1つ気になったのは「痛いと思いこむことで同じ刺激でもより痛くなるのか」も調査して欲しいと思った(笑)。

 ところでこれは全く無駄話ですが、今回の眞鍋嬢の衣装、まるでマタニティスタイルに見えるんですが。

 

9/3 サイエンスZERO「IDCロボットコンテスト」

 夏休みの間再放送が続いていましたが、今回もテーマはロボコンと言うことで、中身はないです(笑)。しかも来週は眞鍋かをりスペシャル(正式にはゼロからまなべスペシャルと言う(笑))。やっぱりまだ夏休みが続いているようです・・・・。

 さて今回はロボコンと言うことで細かいことをゴタゴタ書く気はしません。なおいつも思うんだが、常に優勝するチームにはパターンがあるということ。結局は機動力と攻撃力に勝るチームが優勝すると言うことである。今回もひたすら大量得点を狙うタイプのロボットを作っていたチームがあったが、こういうチームは当初の目論見が狂った場合と、敵方の妨害を受けた場合にもろさを露呈する。こういう「段取り」がすべてのタイプは概して本番ではしんどい。やはり機動力のあるロボットだと、目論見が狂った時なども新たな対応がしやすいから強いし、機動力はそのものズバリの攻撃力につながる。毎回のことだが、最終的には相手の邪魔をした方が最終的には勝利に結びついているようである(今回も、結局は中央でのボールの落とし合いが死命を制していたようである)。そして常に思うのだが、日本人は防御の発想は優れていても、概して攻撃の発想は苦手のようである。遊牧民族と農耕民族の違いだろうか。

 

8/6 サイエンスZERO「実用化をめざせ 超電導開発最前線」

 最近よく耳にする言葉の一つがこの超電導であるが、内容はよく分かっていない者が多いと思われる。そこでこの超電導について解説しようということらしい。

 番組ではまず眞鍋嬢が芝浦工業大学の村上雅人教授の研究室を訪れ、超電導を体験するところから始まる。超電導状態の特徴の一つは、磁石を近づけた時に反発する(マイスナー効果と呼ばれる)ことであるが、これは電磁誘導によって発生した環電流が電気抵抗がないことから消滅せず、永久磁石と同様の状態になることに起因する。番組では眞鍋嬢が実際にこのマイスナー効果で浮き上がった円盤の上に乗っかる等の体験をしている。超電導磁石は永久磁石の10〜100倍の磁石を作り出すことが出来るという。

 通常の金属では原子が激しく振動しており、そのことによって電子がまっすぐに進めず、これが電気抵抗になるのだが、超伝導物質では原子の振動が極端に小さくなっているので、電子がやって来た時に電子に引き寄せられることでプラス性の強い部分が生じ、次にやってくる電子がここに引き寄せられることで通りやすくなるので、超電導状態になるのだという。(私は以前に「超電導状態では電子が2つ対になって動く」と聞いたことがあるが、それはこういうことか。なおこの説明は「金属の場合」と言っていたが、セラミック型の超伝導物質の場合、やはりメカニズムは違うはずである。)

 超電導磁石の強力な磁力が使用されているのが医療機器として有名なMRIである。最近の機器では超電導磁石を使用することで格段に性能が向上している。

 またある製紙工場では水質浄化に超電導を活用しているという。この工場では排水に鉄の粉を混ぜ、排水中の汚れを鉄に付着させた上で、超電導コイルを用いることで汚れを鉄粉ごと吸い付けている。こうして今まで浄化槽では除去できなかった汚れも除去できるようになったのだという。しかも設備がコンパクトになるというメリットもあるとのこと。

 さらに超電導は落雷対策にも使用されている。半導体工場などで落雷による電圧変化を避けるため、超電導コイルを用いて電力を磁気の形で蓄えることで工場の電圧を一定に保つのだという。この装置を使えば従来の蓄電池の30倍の電気を蓄えられるという。また化学変化の形で電気を蓄える蓄電池よりも、電池自体の寿命も長いというメリットがあるという。

 さて超電導性を示す物質だが、かつては金属系が中心だったが、近年にセラミックスが登場したことで、劇的に超電導温度が上昇し、液体窒素で冷却することで超電導性を示す物質が開発されたことで脚光を浴びた(冷却コストにして液体ヘリウムの50分の1だどいう)。しかしセラミックスの弱点としてはもろくて加工がしにくいということである。そこでさらに研究も続けられている。

 東京の大田区の町工場で高温超伝導物質を使用して従来の1/30まで小型化をしようという研究が行われている。このモーターではコイルではなく、バルク(固まり)の超伝導物質を使用するのが特徴だという。開発に参加している東京海洋大学の和泉充教授によると、冷却部分の小型化がポイントになるという。エンジンなどに代わって船の動力などに使用することが期待できるという(それで東京海洋大学の教授がさんかしているのか)。

 アメリカでは老朽化した送電線に代わって、超電導を使用した送電線を2030年までに張り巡らそうというプロジェクトが進められているという。これによって送電ロスを下げようという計画である。これに関わる超電導ケーブルを制作しているのが日本の会社であり・・・・・

 というところで録画がぶった切れました。8/6は外出したためにこの番組をビデオ録画していたのですが、高校野球が伸びたために番組の放送時間が変更になったとのことです。腹立たしい限り。だから私はこのくだらない球遊びが大嫌いなのである。この続きは再放送でも捕まえることにする。

 それにしてもこのくだらない球遊びがいつまで大きな顔をしてのさばっているのだろうか。だから私は個人的には、巨人のナベツネがアホなことをしまくって、野球が国民からそっぽを向かれるようになれば好ましいと本音では考えているのだが。

 

7/23 サイエンスZERO「彗星の正体に迫れ」

 7/4にNASAの探査衛星であるディープインパクトが、彗星の核にインパクターと呼ばれる探査機を打ち込むことに成功した。その最先端について報告するのが今回である。

 まずは彗星についての解説。眞鍋嬢が厚木市子ども科学館の菅原賢学芸員の指導の元に「彗星を作る」といういかにもの企画から始まる。作業は至って簡単。土と水とドライアイスを混ぜるだけというもの。要はこの固まりが彗星の核と同じ(と考えられている)であるという趣向である。これに太陽に見立てたライトの光を虫眼鏡で集めてやると、表面が溶け始め中からガスが噴出するという次第である。ディープインパクト計画は、この彗星の核に弾丸であるインパクターをぶつけて内部を調査しようというものである。番組では実際に眞鍋嬢が彗星の核をモデルガンで撃ち抜くという意味のあるような意味のないような表現で説明している。

 インパクターは画像処理による自動制御によって操作されている。観測を成功させるためにはインパクターは彗星の日向の部分に命中する必要があったのだが、インパクターは2回の噴射による制御で見事にそれに成功したのである。(この辺りはNHKスペシャルで放送していた内容をほとんどそのまま流用していた)

 彗星の表面からの物質の飛び散り方などでも彗星の固さなどの情報が分かる。東京大学の杉田清司助教授は彗星に見立てた様々な物質に弾丸を衝突させる予備実験を行った。インパクター衝突の瞬間の映像の分析からは、大量の噴出物が飛び散ったことが観測され、これは砂に対して弾丸を衝突させた場合に類似しているという。またブラウン大学のツュルツ教授による映像分析の結果では、表面に雪のような柔らかい層があり、その下に固い層があるというように推測されているという。(以上もNHKスペシャルで放送していた内容の流用である)

 また彗星はカイパーベルトと呼ばれる冥王星軌道よりも遠くにある小惑星のベルトや、オルトの雲と呼ばれる貸与受けを取り巻く塵の固まりから来ている。この地域にある塵は太陽系創世時の物質がそのまま保存されていると考えられており、そのために彗星を調査することで、太陽系の起源をたどることができるのではないかと見られている。

 彗星に含まれる物質で注目されているのは有機物である。生命の起源が彗星から持ち込まれた有機物に発していると考える立場からは、水星の探査で生命の起源が解明できるかもしれないと見ている。北海道大学の香内晃教授の実験によると、太陽系が出来る前の宇宙空間の条件を実験室で再現したところ、アミノ酸の基本となるグリシンの元になる物質が生成したという。このことから彗星の中にアミノ酸が含まれる可能性があるという。

 以上、ディープインパクトに対する特集だが、予想通り先に放送されたNHKスペシャルとの共通素材がかなり多かった。実際のところ、実験は成功したというものの、まだデータの解析はこれからであるから、現時点では何もまだ解明されていない状態であることを考えると、材料が不足気味になるのは仕方ないというところか。数ヶ月後あたりの続報に期待するところ。

 

7/16 サイエンスZERO「海の安全を守れ 海難事故防止最新技術」

 船舶による座礁や衝突などの海難事故は去年1年間で2883隻の海難事故が発生しているという。今回は大型船の事故防止技術についての紹介である。どうやら「海の日」に合わせた企画のようである。

 まず最初は、眞鍋嬢が東京海洋大学の練習船・汐路丸に乗船体験から始まる・・・のだが、何やらこの企画、眞鍋嬢のコスプレ企画のようにしか見えない(笑)。これはファンサービスか?(笑) まあ、それはともかくとして、ここで番組が視聴者に見せようとしているのは、大型船では見張りなどの多くのスタッフが連絡を取りながら船舶の運航を行っているということと、大型船舶は急旋回や急停止などの急な運転操作は不可能であるということである。

 さてこのような細かい操作が苦手な大型船舶がひしめいているのが東京湾である。この難所を管制しているのが東京湾海上交通センター(通称・東京マーチス)である。ここではレーダーを使用して船の管制をしているが、問題になるのは船の名前が分からないことである。共通の無線で船に呼びかけることになるが、個別の船に呼びかけるにはまず船名を確かめる必要がある。そこで去年の7月、AIS(船舶自動識別装置)が導入された。この装置は定期的に船名や目的地、位置などの情報が東京マーチスに送られるというもので、航路をはずれた貨物船に対して、船名を直接に呼びかけることで事故を未然に防いだ例などもあるという。ただこのシステムはすべての船舶に搭載されているわけではなく、また大型船にしか搭載されていないという問題点がある。

 また海難事故の原因で圧倒的に多いのは人的ミスである。このミスのメカニズムを、シミュレーターを使った訓練によって事故の原因を解明しようという試みもなされている。この番組で登場したケースでは、エンジントラブルに気を取られて、前方から接近する貨物船に対する対応が遅れて、あわや衝突という状況が発生した。心理学的な盲点である。

 さらに船員の負担を増やすため、ブロードバンド通信などで船舶と地上をつなぎ、地上からバックアップするシステムも研究されている。また東京海洋大学の練習船の汐路丸には、ブロードバンドを使用して、地上から船舶の舵を切ったりなどの操作が可能になるシステムが実験用に搭載されているという。また第五浪速丸にはエンジンの状態を携帯端末で記録し、コンピュータにデータとして蓄積して、異常が発生した時にはエンジンメーカーのエンジニアと直結して対処のアドバイスを仰ぐというシステムが搭載されているという。これらのシステムが発達すれば、船員の負担も孤独感も減少するのではないかと考えられるとのこと。

 以上、船舶の安全確保のための研究の最前線である。船舶の管制システムが進歩するにつれ、航空管制システムと類似してくるのが印象的であった。なおブロードバンドを使用した遠隔制御システムについては、眞鍋嬢は「無人操縦も可能になるのでは」と言っていたが、これは技術的に可能であっても安全面で絶対に無理だろう。ブロードバンドなどから制御していれば、もしテロリストのハッカーがシステムを乗っ取って、原油を満載した大型タンカーが湾岸の工業地帯に突入でもしたら悪夢である。ただ遠隔からの監視システムは、世界的規模で監視網を作れば、事故防止などだけでなく海賊対策にも役立ちそうな気がする。

 番組最後、カオリンとまなべについては、 1.エイズ感染を防ぐ遺伝子の特徴的な塩基配列が見つかった。 2.望遠鏡の大気の揺らぎによる画像の歪みを補正する研究が行われ、すばる望遠鏡などへの応用が予定されている。 3.NASAによる彗星突入作戦(ディープインパクト)が成功した。 の3題である。

 

7/9 サイエンスZERO「ヒートアイランド現象を防げ」

 昨年、東京では40日間連続で真夏日になるなど、温度の上昇が著しく、ヒートアイランド現象が原因ではないかと言われている。そのヒートアイランド現象を防止するための研究の最前線を紹介するとのこと。

 真夏日などになると熱中症で体調を崩すものが急増するが、去年でも東京の気温が39度を超えた日には40人以上の人々が熱中症で救急車で搬送されたという。信州大学医学部の能勢博教授は人工気候室を使って、熱中症のメカニズムを調べている。彼の実験は、この人工気象室で39度の気温を再現して、その中でワイシャツにネクタイ姿の学生に自転車を漕いで貰うという見事なもるもっと実験である(笑)。実験の結果、30分間で体内から800グラムもの水分が失われたという。体重の3%以上の水分が失われると、熱中症になる恐れがあるという。今回の実験の結果、1時間半で熱中症のなると試算されたという。体内の水分が減少しすぎると、発汗が抑制され、体内の温度が急上昇する。これが熱中症であるという。今年から環境省が熱中症注意報を出すことを検討しているという。

 東京23区内の小学校にはヒートアイランド現象解明のための設備がある。東京都環境科学研究所が中心となって整備したその設備は、メトロスと呼ばれる気象観測網である。これは百葉箱の中に気温と湿度を10分ごとに記録する装置を入れたという簡単なものである。このような簡単なものであるが、ポイントは非常に緻密な観測網を設置できること。例えばアメダスだと東京23区内に4ヶ所しかないが、メトロスは100ヶ所に設置されている。このメトロスの観測データから、都心部の暑い空気は日中に海からの風に乗って北部に移動し、逆に夜には都心部に戻ってくる。そして風がやむ朝には、都心部に人工的な低気圧のようなものが生成し、その中に熱気が閉じこめられているということが分かったのだという。これが東京で熱帯夜が増加した原因と考えられるとのこと。

 ヒートアイランド現象の原因の一つ考えられるのがエアコンの廃熱である。この廃熱を外に出さないシステムの開発も進められている。東京文京区のあるビルでは、エアコンの廃熱を下水中に放出する下水熱システムが採用されている。また東京大学生産技術研究所の大岡龍三助教授の研究室では、熱を地中深くに放出する地中熱システムの研究を行っている。地中は夏でも20度ぐらいに冷えているので、冷房の効率も上昇するという。もっともこれらの方法も、例えば下水熱だと下水の温度が上昇して海水温が上昇するなどという危険もあるので、アメリカなどでは下水温の上昇は5度までに規制されているという。

 つくばにある建築研究所の足永靖信上席研究員は地球シミュレーターを使って、自然の風を活かしてヒートアイランドを防ぐ都市の設計を研究しているという。東京の建物を5メートル単位でシミュレーションに取り込んでいるのだという。これで風の流れなどを考えて、都市計画の参考に出来るという。また東京工業大学の梅干野晃教授は緑化の効果を計算できるシミュレーションソフトによって、都市の設計を考えているという。その結果、単に緑化するだけではなく建物の形状まで変更することで温度抑制の効果が見られることが分かったという。

 以上、ヒートアイランド対策の最前線ということだが・・・早い話がすぐにはどうにもならんということじゃん・・・。結局のところ、異常な過密や都市計画のまずさに原因があるのだが、まさか都民を地方に強制移住出来るわけもなし、既に建っているビルをなぎ倒して都市計画をやり直せるわけもなし、根治療法はかなり難しいようである。下水熱にしても、地下熱にしても、今の東京でこれを導入したところで、下水が灼熱してしまったり、地温まで上昇してしまうのがオチで、まさに焼け石に水である。エネルギーの大量消費の原因となっている異常過密をなんとかしないといけないのだが、それには東京一極集中をなんとかする必要がある。しかしそれには間違いなくあの都知事は全面反対するからな。とにかく権力志向の固まりの彼は、自分が権力をふるえる対象の人間の数が減ることを何よりも嫌がるから。

 かおりんとまなべはお題は3つ。1.NASAの実験機がマッハ9.6という速度世界記録を出した。 2.マンモスの細胞のDNAの研究の結果、アジアゾウと共通の祖先から進化したことが分かった。 3.すばる望遠鏡が太陽系外惑星を発見した。

 

6/25 サイエンスZERO「イルカ・クジラ 漂着の謎」

 イルカやクジラは知能の高いほ乳類として知られるが、ストランディングと呼ばれる群れが丸ごと砂浜に打ち上げられるなどの奇怪な行動を起こすことで知られている。そのストランディングがなぜ起こるのかについての解説。

 まず番組ではイルカの知能の高度さを調べるために、眞鍋嬢がいわゆる「イルカの曲芸ショー」に参加している。イルカは人間の送る合図に従って40種類ぐらいのレパートリーをこなすと言われている。また彼らに送る合図には、身体による仕草だけでなく、いわゆる犬笛のような高周波の笛によるものもあるとか。イルカは音波によるコミュニケーションを行っており、例えば目が見えない状況でも、音波によって障害物を察知することが出来るという。視界が悪いことがある海中生活への適応である(こうもりなどと同じパターンである)。

 ストランディングであるが、よく起こるのは遠浅の海岸であることが分かっているという。このような遠浅の海岸では音による探知がしにくく(音波が帰ってこない)、そのことがストランディングの一因になっていると考えられている。ただそれだけですべてが説明つくわけではなく、寄生虫によって方向感覚が狂わされるという説や、地磁気が乱れた時に方向感覚を失うという説などもあるという(個人的にはこれ以外にも、環境ホルモン説、海中音波による撹乱説、果ては個体数の増えすぎを防ぐための集団自殺説まで聞いたことがあるが)。

 また鯨種によってもストランディングをしやすい鯨種があることが知られているという。よく曲芸などをするバンドウイルカはストランディングをしにくいイルカだが、カズハゴンドウは群れ丸ごとがストランディングしている例が多々見られるという。この両者では群れの特徴が異なり、バンドウイルカでは思春期を迎えたメスイルカは群れを離れて、他の群れと合流するため、群れ全体が他人であるのに対し、カズハゴンドウではそのような離脱がないため、群れ丸ごとが血縁関係にあるという。そのためにカズハゴンドウでは群れの一部の個体が打ち上げられてしまうと、他の個体もその場を立ち去ることが出来ずに群れ丸ごとが座礁してしまうのではないかとの説があるという。

 イルカ・クジラの研究が進む一方で、イルカの音波探知を魚群探知機に活かそうという研究もなされている。イルカの出す音波は多くの波長成分を含む複雑なものであるので、反射波は物質の性質によってパターンが異なることになり、イルカはこれによって例えばプラスチックと金属の判別が可能であるという。現在、単純な音波によって反射だけを見ている魚群探知機のソナーを、より複雑な音波によってその反射を解析することで、魚種まで判別するソナーが可能になるのではないかとの研究がなされているとのこと。

 以上、イルカ及びクジラについての研究。なおカオリンとまなべについては、1.地球と同じように岩石で出来た太陽系外の惑星(系外惑星)が見つかった。2.神戸で大規模災害時の救助用ロボットの展示会が開催された。3.日本列島上の各元素の存在分布を現した地球化学図(産業技術総合研究所制作)が今年度の環境賞を受賞した。

 何やら一段と眞鍋嬢の出番が多くなり、眞鍋かをりショーの様相を呈し始めたこの番組。ただ私は彼女は嫌いではないですが、時折彼女が見せる芝居がかった喋りは少々鼻につくことがあり気になります。なんとなく幼児向け教育番組にありがちなわざとらしさのようなものを感じるのですが、彼女の経歴にそういう番組に携わったキャリアはありましたっけ?

 さて今回の内容であるが、結局はクジラのストランディングの原因については「はっきりとは分かっていない」というのが結論のようであり、正直なところ気が抜けた部分がある。しかし実際にまだはっきりしていない以上はそうしか言いようがないのは確かなのだろう。

 それについては別に問題ではないのだが、イルカのストランディングの話題の最中に突然に新型魚群探知機の開発という全く毛色の違うエピソードが挟まれたのが、話の流れをぶった切っている印象で、構成として疑問を感じた。だから今回の私の要約では意図的にその部分を入れ替えてあるのでご了承を。

 

6/18 サイエンスZERO「大津波の正体に迫れ」

 昨年末、スマトラ島沖地震による巨大津波は各地に甚大な被害を与えたが、その津波研究の最前線である。

 まず眞鍋嬢が横須賀市の港湾空港技術研究所に出向いて、津波の体験をするところから始まる。この施設では奥行き184メートル、深さ12メートルの水路で最大2.5メートルの津波を起こすことが出来るという。まずは厚さ3センチのベニヤ板を用意し、これに高さ1.5メートルの津波を当てたところ、なんとベニヤ板はひとたまりもなく真っ二つになる。またこのベニヤ板の3倍の重さの鉄板でも、物の見事に折れ曲がってしまうのである。津波の破壊力の凄まじさを物語るものである。

 なおここで施設の見学に行った眞鍋嬢があまりのすごさに絶叫しているが、それは理解できる。津波は最初はかなり地味に現れるのだが、それがベニヤ板に当たった途端に10メートル以上の水しぶきを上げ、轟音と共に板を真っ二つに割ってしまうのだから、恐怖を感じて当然である。ちなみに厚さ3センチの合板は私は以前にオーディオラックに使用したことがあるが、はっきり言って、小錦が上に乗ってブレイクダンスを踊ってもびくともしないと思われるような代物である。

 高さ1.5メートルの津波でもこの破壊力なのだが、先の地震では最大20メートルの津波が発生したと言われている。もはやその破壊力は想像も及ばない世界である。ちなみにこの番組ではその20メートルの津波の絵をCGでスタジオに合成するのだが、はっきり言ってその絵だけでも恐怖感を感じずにはいられない代物である。

 日本の調査船なつしまはスマトラ島沖の海底を探査し、その結果、海底に大きな亀裂が発生していることを発見した。非常に脆い海底に未だに跡が残っていることから、これは先の地震によって発生したものと判断される。この亀裂は45キロに渡って続いていると考えられ、そこで巨大な海底隆起が起こり、それが津波の発生源になったと考えられるという。今まで津波の跡からその規模を測っていたのが、今回の観測で直接に津波の規模の推測がつけられるようになったという。

 今回の津波は多くの映像が残されているが、いずれも共通しているのは、沿岸の人々が直前まで逃げ出していないことである。このようなことが起こっているのは、海岸から見る限りでは津波と普通の波の区別がつきにくいからだという。津波の圧倒的な破壊力の根源は、その水の多さである。普通の波は海岸部分で砕けると勢いが弱るのに対し、津波の場合は次々と水が押し寄せるため、波が砕けた後、むしろ勢いや速度を増すという。そのため、海岸から5キロも内陸の町にまで津波が押し寄せたという。

 この津波に備えるべく、日本では室戸岬沖にGPS津波計が設置されている。GPSにより津波計の動きを調べることで、いち早く津波の到達を察知できるという。また海底津波計、海洋センサーなども開発されているとのこと。

 最後、カオリンとまなべのお題は2題。1.大マゼラン雲で星の死骸が発見された。 2.アメリカの火星探査機オポチュニティーがクレーター内の砂地で動けなくなっていたが、無事に脱出に成功した。 以上である。

 スマトラ島沖津波の件についてはあちこちの番組でやり尽くされた感があったのだが、この番組では津波のメカニズムの点に絞って科学の観点から解析したことによって結構見応えのある内容になっていた。さすがにあの津波の破壊力には絶句したし(やけに眞鍋嬢の絶叫ばかりが目立ったが、これは誰かの趣味か?)、20メートルの津波の絵は正直なところ悪夢のような光景で、思わず震えが来そうになった。

 日本は津波の研究の点では最前線であるらしいから(昔より津波被害を何度も体験しているためである)、さらに研究を進めて世界的な貢献をして欲しいものである。

 

6/11 サイエンスZERO「植物からプラスチックを作れ」

 植物原料のプラスチックが注目されている。石油原料のプラスチックの場合、焼却処分時に二酸化炭素を排出するが、植物原料のプラスチックの場合はもともと大気中の二酸化炭素から植物によって原料が出来ているので、トータルとしてはゼロエミッションになる。またポリエチレンが主体の石油原料プラスチックは生分解性がないため、いつまでも環境中にゴミが残る(C−C結合は500年は切れないという)という問題性がある。しかし植物原料のプラスチックでは、主鎖に酸素原子を含むため、そこから分解することが可能である。

 現在、トウモロコシを原料としたプラスチックの開発が進んでいる。トウモロコシ1本から100グラムのプラスチックが生産できる。以前は耐熱性が低いという問題があったが、プラスチックの結晶を密にすることで耐熱性が上がったという。

 トウモロコシ原料のプラスチックの大量生産に成功したアメリカ大手の穀物商社の子会社では、トウモロコシの糖分を原料に、乳酸を作り、これを加熱によってポリ乳酸にすることで生分解性プラスチックとして利用している。同社ではトウモロコシ生産が過剰になったため、それの利用法を検討した・・・とのことであるが、番組では言っていないが、実は身体に有害な可能性があるということで不人気きわまりない遺伝子改変トウモロコシを抱えた商社が、どうしようもなくなって用途開発に精を出しているというのが実際である。

 日本の自動車メーカー(愛知県に本社のある世界第二位の自動車メーカーって、どう考えてもトヨタしかないじゃん)では自動車の原料に植物原料プラスチックの使用を開始している。同社ではサトウダイコンやサトウキビなど、トウモロコシ以外の原料を用いている。インドネシアでは同社の子会社がサツマイモの栽培を行っており、これを原料にした植物プラスチックを開発中であるという。

 さらにもっとすごい原料を用いる研究も行われている。九州工業大学の白井義人教授は、生ゴミを原料にしたプラスチックの研究を行っている。生ゴミ中の糖分から乳酸を作り、これをポリ乳酸にしようと言う試みである。生ゴミ20キロから1キロのポリ乳酸が製造可能であるという。さらにこのポリ乳酸も使用後には乳酸に分解して再利用することを狙っており、究極のリサイクル社会が実現できるとしている。

 またポリ乳酸の生分解性を利用して、医療への応用も図られている。神奈川リハビリテーション病院では、骨折患者の骨の固定に金属ビスに代わってポリ乳酸によるビスを使用している。金属ビスと違って後で取り出す必要がないので患者に負担がかからない上に、治りが早くなるという。

 以上、植物原料プラスチックについて。トウモロコシを原料にするというのは知っていたが、さすがに生ゴミは知らなかった。食料にもなり得る穀物を原料にするよりは、こちらの方が実用性が高いので注目である。ただ生ゴミとなると、どうやって不純物を除くかが鍵となると見られ、製造コストの低減が一番の問題になるだろう。エコロジーに関する技術は、常に最大のポイントはコストであった。地球の負荷を考えなかったら、資源を使い捨てにするのが一番経済的には安くなってしまうというのが最大の問題である。やはり地球の負荷も何らかの形でコストにくわえ込めるような経済体制が必要なんだろうが、これはなかなか難しい。

 カオリンとまなべについては、1.早稲大学がロボットの実験のための「ロボットの家」を建設。2.無人深海探査機・かいこう7000がお目見え。3.ひまわり6号が運用開始 の3題。台風シーズンを前にやっとひまわりが動き始めたのはホッとするニュース。

 

6/4 サイエンスZERO「森の力を解き明かせ」

 植物の効果について科学的に解析しようというのが今回の内容。

 まず最初は、緑と言えばリラクゼーション効果が言われるが、それを実際に体験しようというもの。眞鍋嬢が千葉県の豊富どんぐりの森に出かけ、森林総合研究所の宮崎良文チーム長の元で、実際に癒し効果について実験である。額の部分に血流を測定するための機器をつけて、森林を十分に体験する前後で血流を調べたところ、2.8%減少していたとのこと。これは額に当たる部分の脳の働きが沈静化したことを意味し、脳が癒されたことが分かるのだとのこと。なお被験者を街の中に連れて行ったところ、9.8%の増加が見られ、やはり街の中では脳が緊張することが確認されたという(森林では3.2%減)。この手法で森林浴の効果を定量的に測定できるという。

 リラックスすることで脳の血流が減少するというのが、分かったような分からないような。私の感覚では、脳が癒されることで脳がスッキリし、血流量は増加するのではと思ったのだが・・・。森林で癒されっぱなしだとお馬鹿になる?(笑)

 二つ目は温暖化に対する森林の二酸化炭素吸収効果についての測定が開始されているという話。森林総合研究所の大谷義一室長は山梨の富士吉田市の森林の上に高さ32メートルのタワーを組んで、ここに観測機器を設置している。ここの観測機で、森の二酸化炭素の吸収量と放出量が分かるという。森が二酸化炭素を吸収すると、上空に比べて二酸化炭素の濃度が減少するので、その差で吸収量が分かるというシステムである。このような観測は地球各地で行われており、データが集められているという。その測定データを地球シミュレータでシミュレートしたところ、温暖化の進行に伴い、2099年にはシベリアや南米アマゾンなどで二酸化炭素の吸収能力が低下するという結果が出たという。温暖化が進行することで地球全体の森林で二酸化炭素の吸収能力が低下し、さらに温暖化が進行するという危険性が指摘されているという。

 温暖化はある限度を超えた途端に破局的に進行する危険があるということが前から指摘されているが、その仮説をさらに補強する要因になるかもしれない事実がここで登場である。破局を免れるには人間の叡智しかないのだが、叡智のかけらさえ感じさせない日米の指導者の顔を見ていると先行きが真っ暗に思えてくる。

 最後は「緑のダム」という森林の保水効果について。ただ木が生えているだけだと緑のダムとしての効果が出ない可能性があるという。

 日本では戦後に植林されたヒノキやスギの林が多いが、これらの森では間伐がされていない例が多い。このような森では地表に日が届かないため下草が生えていない場合が多い。しかし防災科学技術研究所の実験によると、下草が生えていないヒノキ林では地面の保水力が低下するのだという。降り注いだ雨はヒノキの葉に溜まり、水滴の大きさが5倍になるが、この巨大な水滴が地面に落ちる時、地面の土を砕き、その中から細かい粒子を流し去る。結果として地表にはクラストと呼ばれる水を通しにくい固い層が出来、これが地表の給水力を奪うのだという。下草が存在すれば、雨粒が直接に地表を叩かない上に、下草によって保持された枯葉などによって新しい土が作られるため、クラストなどが生成しないのだという。

 またここでも登場した里山の荒廃である。経済効果だけを優先して、国内の林業を衰退するままに任せていたら、さらにとんでもないところに影響が出るという話である。日本の山林をこんな異常な状況にしたのは日本人のせいなのだから(経済性だけを優先して、スギや檜だけを一斉に植えた)その始末は人間がしてやるしかないらしい。

 カオリンとまなべは 1.液体の沸騰時の泡のシミュレーションを東京工業大学と日本原子力研究所が開発 2.スマトラ島沖の地震で海面隆起が発生し、新しい島が出来たり海岸線が移動したことが確認された 3.宇宙開発研究機構でオーロラ観測軽量衛星INDEXが開発された の3題。

 ところでこの番組、ナビゲータが熊倉悟氏に代わってから、まさしく彼の役目は「ナビゲータ」だけであって、進行などのメインキャスターは完全に眞鍋嬢がやることになっているようです。どんどんと番組に眞鍋色が強くなっているイメージ。となると、この番組の今後は眞鍋嬢の人気と一蓮托生か。時代が変わったというかなんと言うか(サイエンスアイの時の中森友香嬢はあくまで「アシスタント」であって、それ以上でもそれ以下でもなかった)。

 

5/14 サイエンスZERO「生きものの楽園 サンゴ礁の危機を救え」

 多くの魚などの海洋生物の住処となっているサンゴ礁。このサンゴ礁に危機が迫っているという。

 現在、海水温の上昇などによってサンゴの白化が問題になっている。サンゴ虫は褐虫藻と呼ばれる植物プランクトンと共生している。褐虫藻は光合成で生成した栄養分をサンゴに与え、サンゴは褐虫藻に住処を与えるという関係にある。しかし海水温が上昇することで、褐虫藻もサンゴもどちらも弱るために共生が出来なくなり、サンゴの中から褐虫藻が出てしまって白化するのだという。こうなるとサンゴは死んでしまう。

 また海水温の上昇でサンゴが弱ることで、サンゴに腫瘍が出来るという奇病も流行しているという。原因ははっきりしていないが、この腫瘍が出来ることでサンゴの骨格が非常に弱体化するのだという。人間で言うところの骨粗鬆症のような状態になっているのである。またこの腫瘍が出来ることでサンゴの生殖能力が低下することが分かっており、由々しき問題である。またこのような状態で弱っているサンゴに拍車をかけるのが、赤土の流入とオニヒトデの繁殖である。特にオニヒトデは残ったサンゴを集中的に狙うことになるので、サンゴが根絶やしになる可能性がある。

 サンゴ礁の復活に取り組んでいるプロジェクトも始まっている。東京海洋大学の岡本峰雄助教授は新しい方法でサンゴ礁の復活に挑戦している。産卵したサンゴは幼生になり、これが地面の隙間などに着床して繁殖するが、人工的に作った着床具を産卵時期に海洋に沈め、幼生を定着させる。こうして幼生が定着した着床具を、サンゴが死んだ海底に植え付けることでサンゴの復活を目論むという植林の発想である。今年度からこの事業は環境省の事業に採用されて本格的に取り組みが始まったという。

 またサンゴの幼生は離れた海から流れてくることも近年の研究で確認されたという。例えば沖縄の慶良間諸島のサンゴが産卵した幼生は、沖縄本島に流れ着いているなど、海洋ネットワークで生態系が結びついていることが分かったという。このような産卵地域を保護することが、サンゴの保護に重要であると考えられるという。

 カオリンとまなべのお題は 1.早稲田大学と北九州のロボット制作会社が、人を乗せて階段を上り下りできるロボットを世界で初めて開発し、発表した。 2.ショウジョウバエの中に睡眠時間の短い個体が存在するが、それが遺伝子の効果であることが分かった。 3.観測史上最大のガンマ線が射手座方向から観測されたが、それが中性子星の爆発による者であることが判明した。

 以上であるが、予測していたよりも地味な内容だったなというのが正直な印象。確かに情報内容には過不足なかったのだが、例えばサンゴの死滅が海洋環境にどのような悪影響を与える恐れがあるかというところの具体的なデータがもっと欲しかったところ。それがなかったから、一般視聴者にサンゴ礁に迫る危機に対する切迫感が今一つ伝わらなかったのではないかとの懸念がある。番組的に下品な煽りは入れるべきではないが、危機意識を抱かせるためには、迫り来る危機がどれだけ深刻なものであるかというイメージは持たせる必要があろう。

 

5/7 サイエンスZERO「ガン転移の謎に迫れ 驚異の細胞接着物質」

 この度、科学技術における独創的成果を挙げた人に与えられる日本国際賞を受賞したのが、理化学研究所の竹市雅俊氏である。彼が発見したのは、細胞を結びつける働きをするタンパク質であるカドヘリンである。このカドヘリンについて解説したのが今回の内容。

 カドヘリンとは細胞の表面に存在するタンパク質であり、このカドヘリンが隣の細胞のカドヘリンと結びつくことで細胞同士が接着されるのだという。このカドヘリンの働きを抑制する酵素などを加えると、接着していた細胞がバラバラになることが顕微鏡下でも観察できるという。またこのカドヘリンには数種類が存在し、同種のカドヘリン同士しか結合しないことから、これは生命の発生段階における細胞の組織化にも関与していると考えられるという。

 竹市氏がカドヘリンを発見したのは京大の助手を行っていた時代。細胞の接着メカニズムを研究していた彼は、研究に行き詰まり、気分転換も兼ねて当時先端の研究が行われていたアメリカのボルティモアのカーネギー研究所に留学した。そこで彼は研究助手を与えられた環境で、かつて京大で行った細胞の塊を分解してから再結合させる実験を行ったところ、なぜか京大での実験結果が再現しなかったことが、この大発見につながったのだという。

 細胞の塊が再結合しなかった理由は、研究助手が作成した溶液にEDTAが加えられていたことで、EDTAはカルシウムをトラップすることから、竹市氏はカルシウムが細胞の結合に影響していると睨んで研究を続け、カドヘリンの発見に結びついたのだという。カルシウムはカドヘリンを保護するため、カルシウム存在下では酵素によってカドヘリンの働きを抑制しても、残存したカドヘリンで細胞が再結合できるに対し、カルシウムが完全に除去された環境下では、カドヘリンが酵素で完全に分解されてしまうため、細胞が結合力を全く失ってしまったのだという。なおカドヘリンというネーミングは竹市氏によるものだが、これはカルシウムのカに、英語で接着を意味するアドヘレンス(adherence)を引っ付けたものであるという。

 このカドヘリンをがんの転移抑制に使用しようという研究も開始されている。国立がんセンターの廣橋説雄所長によると、ガン細胞が無秩序な構造を持つのはカドヘリンの働きが悪いためだと考えられるとのこと。またカドヘリンの働きが悪いことで、剥離してこぼれたガン細胞が他の組織に移動して転移を行うのだという。そこでガン細胞のDNAを調査したところ、カドヘリン生成を司る部分のDNAが異物により阻害されていることが明らかになったという。そこでこの異物を除去する5アザデオキシシチジンを使用して、乳腺にガンを持つマウスによる実験を行ったところ、これを投与したマウスでは肺への転移が抑制されたことが確認されたという。

 またカドヘリンは脳の神経の結びつきにも影響しているという。正常な神経細胞ではカドヘリンの働きで神経細胞の突起部分が強く結びつくのに対し、カドヘリンの働きが悪くなるとこの結びつきが弱くなるのだという。脳内のカドヘリンの働きが悪くなることで、マウスの実験では刺激に対する反応性が悪くなるなどの行動への影響が見られたという。

 以上、最先端の科学的発見に対する解説。あまりに最先端すぎて私もこの物質については全く知らなかったので、実に興味深く見ることが出来た。このような最先端の成果に対する分かりやすい解説というのは、まさにこの手の番組の真骨頂とも言えるだろう。今後もこの手の紹介を行って欲しいところ。

 なおカドヘリンの研究自体は竹市氏が語っていたように完全な基礎研究なのであるが、これががんの転移抑制に使用されようとしているなど、実に応用範囲の広い物である。昨今は大学でも成果主義が導入され、とかく基礎研究がおろそかになりがちなのだが、優秀な基礎研究失くして応用研究もないということを考えさせられる例でもある。ガン転移が抑制されれば、ガン手術の成功率や予後の生存率の飛躍的向上が期待できることから、今後が期待される技術である。

 なお番組最後の「カオリンとまなべ」で紹介されたトピックは、1.ハッブル望遠鏡によるわし星雲の新画像がNASAによって公開されたという話題。2.東京大学や国立天文台のグループが原始星の画像を撮影し、その構造を解析したという話題。3.今年度打ち上げ予定の地球観測衛星ALOSが筑波で公開されたという話題。の3題である。なお今回から、カオリンのキャラクターが、以前のイケイケねーちゃん風から、女性研究者風に一変し、大幅なイメージチェンジをした。これは知性派タレントで売り込み中の眞鍋かをり嬢の戦略とシンクロしているのかは定かではない(笑)。

 

4/23 サイエンスZERO「半導体レーザーが未来を開く」

 CDやDVDのピックアップなどに使用されているのが半導体レーザーである。半導体レーザーは特徴として、小型である、エネルギー効率がよい、低価格(半導体量産技術を応用して大量生産している)、丈夫で長持ち(ミラーの調整などのメンテナンスの必要がない)などがあり、近年になって急激に応用が広がっている。

 情報通信研究機構の水谷耕平博士のグループでは大気中にレーザー光線を発射し、雲や大気中の微粒子(エアロゾル)からの反射を見ることで、大気の流れを測定することを行っている。山形県の庄内平野などでは季節風によっては農作物に大被害が出ることがあるが、水谷博士のグループの測定の結果、場所によって風の強さなどが異なることが分かり、今後さらなる測定のよって農作物被害の防止などに応用できると期待されている。

 また半導体レーザーの直進性は構造物の歪みの測定にも使われているという。ある建設現場ではトンネル中に光ファイバーを張り、地上の工事の影響によってこのファイバーが歪んだ場合、レーザーの反射が変化する現象を使用して監視を行っているという。

 半導体レーザーが特定の波長の光線を出すという性質の利用も進んでいる。東京大手町の某ビルの地下では、農業の将来の可能性を示すために人口の光を使用して農作物を栽培するという実験を行っている。この施設の技術指導を行っている東海大学の高辻正基教授の研究によると、光合成の効率は赤色の光を当てた方が良くなるとのことである(そもそも葉っぱが緑色なのは赤色の光線の吸収が多いせいなのだから、考えれば当然か)。なお植物によって最適波長は微妙に違うので、その植物の最適波長を選択すると効率が上がるとのこと。従来は発光ダイオードが使用されていたが、半導体レーザーの方が効率がよいのだという。

 さらに医療分野への応用も進んでいる。特定の波長に反応する試薬を用いて、これをガン細胞に吸着させてからレーザーを当ててガン細胞を破壊するというPDT(光線力学的療法)というガン治療法があるのだが、これに半導体レーザーの使用が認可されたという。半導体レーザーを使用することで装置が大幅に小型化(従来は畳三畳分もあって移動不可だったが、十分に移動させられる大きさになった)し、またより長波長の光を発することが出来るようになったので、ガン組織のさらに奥に入って効果を発揮する薬も使用できるようになったとか。さらにこの半導体レーザーを使用してのガンの診断の研究も行われているという。

 レーザーの利用はエネルギーの輸送などにも広がっている。近畿大学理工学部の河島信樹教授は、レーザーを使用して遠隔地にある装置にエネルギーを与えて操作することを研究している。これを使用すれば、例えば太陽の届かない月のクレーター内にある探査車などにエネルギーを与えるということが可能になるとのこと。さらに大阪大学のレーザーエネルギー学研究センターでは、レーザーを使った核融合の研究もなされている。レーザーのエネルギーは一点に集めやすいため、核融合開始に必要な超高温状態の生成も可能になるというのである。

 最後のカオリンとまなべのコーナーは、今回は小ネタ集である。

 1つ目はJR東日本が360キロの運転を目指す新型車両の開発を進めているというもの(以前に「晴耕雨読」の方でふれたことがありますが)。2つ目は和歌山で熱帯のイソギンチャクが発見されたということで、地球温暖化の影響もあるのではというもの(イソギンチャクぐらいならまだ直接の害は少ないですが、マラリアを媒介する蚊でも繁殖すれば大変。このことは「宇宙船地球号」で以前に扱ってましたね。)。3つ目は東京のヒートアイランド現象の対策として、植物を増やすなどの施策を政府が考え始めたというもの。

 以上、レーザー研究の最前線についての紹介。レーザーが各分野で応用されていることは知っていたが、個人的にはレーザー核融合ぐらいしか直接には知らなかったので、なかなか面白い。なお今回は多くは触れていなかったが、現在ブロードバンドの中心となっている光通信は半導体レーザーの技術が不可欠のものである。波長を短くすることでより情報量を増やすという話は番組中にも登場したが、これ以外にも複数波長を使い分けてさらに情報量を増すという研究もなされているようである(大昔にサイエンスアイの頃に紹介された)。やはり今は光り物が旬である。

 

4/16 サイエンスZERO「生物発生のメカニズムを医療に生かせ」

 生物は最初は一つの受精卵から始まり、それが各機能を持つ細胞に分化していく。このメカニズムを解明することで、医療に役立てようという研究の最前線である。

 アフリカツメガエルは以前より受精卵の研究によく使用される生物であるが、東京大学大学院総合文化研究科の浅島誠教授によれば、その細胞分化をうながす物質が明らかになってきたのだという。その物質はアクチビンと呼ばれる物質で、細胞が分化する頃にこれが大量に分泌され、その濃度によって細胞が何になるかが決まってくるのだという。例えばアクチビンの濃度が1ミリリットルあたりに100ナノグラムだと心臓が、10ナノグラムだと腎臓に、100マイクロクラムだと目になるのだという。人の場合も同様の指令物質があると考えられているが、それは100以上あると考えられるとのこと。しかしこれが解明できれば、再生医療などへの応用が可能になる。

 その鍵を握ると言われているのがES細胞である。これはまだ分化していない細胞であり、これをうまく誘導すれば、身体のすべての臓器が作れると考えられている。京都大学再生医科学研究所所長の中辻憲夫氏によると、今までマウスでの研究が進められていたが、最近になってほ乳類のカニクイザルのES細胞の培養に成功したという。現在、このES細胞を様々な細胞に分化させる研究もなされているという。

 京都大学大学院医学研究科の高橋淳講師はパーキンソン病の治療の研究を行っている。パーキンソン病は脳の伝達物質であるドーパミンを作る細胞が減少することによるが、カニクイザルのES細胞にFGF2とFGF20という2種類のタンパク質を作用させることによって、ドーパミンを作る細胞を分化させ、パーキンソン病にかかったカニクイザルにこれを移植し、症状を改善することに成功したという。

 理化学研究所発生・再生科学総合研究センターの笹井芳樹ディレクターは、マウスのES細胞を脳神経細胞に分化させる研究を行っている。今まで大脳の神経を作ることがうまくいかなかったのだが、研究の結果、指令物質を阻害する物質を加えることで大脳の神経細胞を作れることが分かったという。

 また不妊治療にもこの技術は応用されている。現在の体外受精では、受精から2日ほど培養したの受精卵を子宮に戻していたが、これでは着床する比率は3割以下と低かった。そこで受精卵をさらに培養して着床寸前の胚盤胞と呼ばれる状態にまで持って行ってから、子宮に戻そうという研究がなされている。研究の結果、2日後以降の胚の培養液にはブドウ糖を増加させるなどの管理が必要であることが分かったという。こうして胚盤胞まで育てた胚を子宮に戻すことで、着床率を4割まで高めることが出来たという。

 「カオリンとまなべ」のコーナーで紹介されたのは、地球シミュレーターを使用したオーロラのシミュレーション。オーロラは原子レベルでのミクロな現象と、地球と太陽の関係といったマクロな現象までが関与してくるので、従来はシミュレーションが困難であったのが、地球シミュレーターによる分散処理によって可能になったのだという。同様の技術は例えば台風のシミュレーションなどに使えるので、より正確な進路予想なども期待できるとのこと。

 以上、再生医療についての最前線。ただ、この世界は人間の誕生に関わってくる部分だけに、どうしても倫理の問題がつきまとってくる困難さがある。決して技術先行しすぎで倫理問題がなおざりにされることがないようになしないといけない。ただ気を付ける必要があるのは、そこでアホな宗教家などを介入させないこと。ああいう狂信家が介入するとすべて発展が止まって、人間が原始時代に戻ってしまう。宗教なんてものは人類が進化するためにはいつか克服していく必要がある旧弊であるから、倫理の問題は宗教観ではなく道徳観に基づいて議論する必要がある。

 ところで「カオリンとまなべ」だが、カオリンというと、どうしてもセラミックの原料の土を連想してしまうから、個人的にはウーンなネーミングだな。

 

4/9 サイエンスZERO「惑星発見 第2の地球を探せ」

 新年度を迎えたこの番組、OP及びセット(と言ってもCGだが)を一新し、ナビゲータも熊倉悟氏に代わったようである。軟派な印象のあったは高市佳明氏に比べるとやや地味な印象がある。

 さて今回のテーマは惑星探索。しかしここでいう惑星は太陽系の惑星ではなくて他の恒星系の惑星である。しかし他の恒星系の惑星は直接に視ることが出来ない。それを観測する方法であるが、惑星の重力によって恒星が微妙に振り回されることになるので、恒星から来る光の波長に揺らぎが生じるのだという(いわゆるドップラー変位だな)。この観測の結果、銀河系内だけで100億個の恒星が惑星を持っていることが分かったという。

 なおこの解説をハンマー投げで説明していたが、これは分かりやすいような分かりにくいようなである。ハンマーを振り回した時には頭が回っていると説明していたが、重心が前に引っ張られる分、頭が後ろにそったというだけのことである。確かに説明としての間違いはないが、どうもしっくり来ない。

 惑星ハンターのミッシェル・マイヨール博士は、太陽によく似た恒星を根気よく調査した結果、ペガスス座51番星が規則的に動いていることを発見し、4.2日で一周する惑星があることを発見した。彼の発見をきっかけにして発見された惑星の中にはいろいろなものがある。巨大な惑星が恒星のかなり近くを回っている灼熱惑星、恒星に近寄ったり離れたりをしている楕円軌道惑星などが存在しているとのこと。

 日本の惑星ハンターも負けていない。2003年日本の惑星ハンター・佐藤文衛博士が、それまでの太陽型の恒星ではなく、巨星のまわりに惑星を発見したと発表した。このことにより、巨星のまわりにも惑星が存在することが証明されたわけである。

 またここまで発見された惑星はいずれも木星クラスの巨大惑星ばかりだったが、観測機器の進歩によってもっと小さな惑星の発見も行われている。アメリカのカーネギー研究所やカリフォルニア大学のチームが地球の21倍の重量の惑星を発見したという。この惑星は暗くて小さい恒星の極めて近くの軌道(地球と太陽の距離の3/100)を高速で回っていたという。東京工業大学の井田茂助教授の分析では、この惑星は氷と岩石で出来ていると推測され、恒星に常に同じ面を向けているため、惑星全体に海が広がり、恒星の側を向いている方で沸き上がった水蒸気が、まだ氷の残っている反対面に向かって流れ出しているのではないかと推測している。

 すばる望遠鏡を使って、惑星の誕生の現場を発見しようという試みもなされている。恒星の近くの惑星は恒星の光で隠されるため、コロナグラフという目隠しを使用しての観測の結果、微惑星が誕生しようとしている現場が発見されたとのこと。

 このような最新の研究からは、今まで考えられていた以上に多くの惑星が宇宙に存在していることが判明したことから、いよいよ生命の存在の可能性が高まってきたという。そうなるとどこかの星の生命体と接触する可能性も増しているようだ。願わくはその接触が幸せなものであることを祈りたい(ブッシュとかだと、いきなり宇宙戦争をやりかねないから)。

 最後は新設コーナー「カオリンとまなべ」(おいおい、なんてネーミングだ)。眞鍋かをりをモデルにしたアニメキャラクター「カオリン」(これがまた彼女の特徴をよくとらえているな)が最新の研究について紹介するというミニコーナーである。以前に「かをりのゼロトピック」というミニコーナーがあったが、それが知らない間に消えてしまったのだが、どうもリニューアルしての再開の模様。それにしてもこの番組、とことん眞鍋かをりのキャラに頼るな・・・彼女の人気だけが命綱のようだ。

 で、内容の方だが、恐竜の骨格の中から血管などの細胞が発見されたという話題。普通は化石は骨格しか残らないが、頑丈な骨の内部からは有機物が見つかることもあるということらしい。この細胞からDNAを取り出す試みもなされているとのことで、そうなれば恐竜の生物学的特徴が明らかになるかもしれないと期待されているとのこと。

 DNAが取り出せれば、クローンニングの技術などで「恐竜再生」などということも言い出すのではないか。まさに「ジュラシックパーク」の世界。ただ、クローンニングによる過去の動物の再生は、以前に冷凍マンモスで試みられたが、予想以上にDNAの損傷が激しかったことから挫折している。

 以上、新装開店しての第一回。かなり盛りだくさんな内容を盛り込んでいた印象である。リニューアルで気合いが入っているのだろう。ただ、眞鍋依存度がさらに上がっているように見えたのは、少々懸念材料。目下のところ、彼女とこの番組は二人三脚の関係にあるが(番組は彼女の人気に頼り、彼女はこの番組によって知的イメージを売り込める)、この後どう展開するかは不明。

 

3/26 サイエンスZERO「脳神経再生に挑む」

 脳神経は一度傷つくと再生は不可能と言われていたが、最新の医療ではこの脳神経の再生の可能性が検討されているのだという。その最前線について紹介する。

 まず脳神経の再生は、実は生物の中では不可能なものではないという。まず紹介されるのはヤマトヒメミミズという生物。これは歴とした脳を保つ生物であるが、これの身体を5つぐらいに切り分けてやると、それぞれが独立した個体として再生し、5日後ぐらいになると脳が完全に再生するのだという。またカエルの場合、カエルになってから脳の匂いを感じる部分を切除したカエルは嗅覚がないのに対し、オタマジャクシの時に脳を切除した時は、カエルになった時に再生しているという。一般的に魚類は脳の再生が可能であり、両生類もオタマジャクシなど尾がある生物は再生が可能であるが、カエル以上の動物は通常は脳の再生が出来なくなるのだという。

 ただ脳細胞再生の鍵を握ると思われる細胞がある。それは神経幹細胞と呼ばれる細胞で、これは神経細胞の元になる細胞であるという。オタマジャクシではこの細胞が多いのに対し、カエルになると減少するのだという。だからオタマジャクシでは脳が損傷しても神経幹細胞が損傷部位に移動して脳神経細胞を再生するのに対し、カエルではそれが出来ないのだという。そこでカエルにこの神経幹細胞を移植したところ、脳が再生したという。

 この神経幹細胞、人間の場合は多いのが胎児であるが、実は大人でも脳室下帯と呼ばれる部分に神経幹細胞はあるのだという。この細胞を自家移植して脳の機能回復を行う可能性も考えられるとのこと。

 またこの自家移植をより簡単に行うため、他の細胞から神経幹細胞を作れないかという研究も行われている。札幌医科大学脳神経外科の本望修講師は骨髄細胞から神経幹細胞を発生させることに成功したという。また脳梗塞にかかったラットに対して、骨髄細胞を注射で注入したところ、脳梗塞で運動機能が損なわれていたラットの運動機能が回復したという実験結果も得られている。骨髄細胞を移植することによる能才性のメカニズムとしては、1.骨髄細胞が神経細胞に変換する 2.骨髄細胞から出た何らかの成分が、脳内の神経幹細胞が神経細胞に変換する。 3.骨髄細胞が傷ついた神経細胞を助ける の3つのメカニズムが推測されるが、そのどれであるかはまだよく分からないとのこと。骨髄移植の技術は既に確立されていることから、今後は臨床試験が待たれるとのこと。ただそのためには、注入した骨髄細胞が確実に脳だけに作用するか、脳腫瘍などが発生する可能性がないかなどを検討する必要があるという。

 私も、実際は臨床試験のためにはハードルはあると考える。現在の脳梗塞治療は血栓溶解剤によるものが主であるが、本望氏が骨髄細胞の移植がもっとも効果があると考えられるとしている急性期の脳梗塞に対しては、この血栓溶解剤よる治療も効果が高いため、臨床試験を実施すると言うことは、確実に効果が期待できる治療法を捨て、まだ不確実な治療法を試みるということになるので、人体実験という側面を否定できないからである。将来性の高い治療法だけに、あせって不透明な状態で実験を実施してしまうなどということだけはないように願いたいものである。

 今まで脳細胞は一度死ぬと再生不可能と言われていたが、そうではないと言うことが分かってきたということである。同様に脳細胞は大人になっても生成することが分かってきたことから、人間は死ぬまで勉強する余地も価値もあるということが明らかになってきた。つまり20才そこそこで人生を見切るのはまだまだ早いということである。

 なお次回は眞鍋かをりスペシャル・・・じゃなかった、ZEROからまなべ!スペシャルとのこと。体の良い総集編&眞鍋ファンサービスである。ところで今回の眞鍋嬢、メイクの加減か、最初に見た時に井上和香に見えてしまって、思わず「ほえ〜」と叫んでしまったのですが(ついこの番組の前の枠で放送していた番組の影響を受けてしまった)。

 

3/19 サイエンスZERO「ニセ札を防げ 偽造防止技術最前線」

 最近、偽造紙幣の増加が問題となっているが、偽造を防止する技術についての紹介である。

 日本の紙幣は最先端の偽造防止技術がなされていることで有名である。まずは眞鍋嬢が国立印刷局を訪問して最新の紙幣の偽造防止技術を紹介している。一つは有名な透かしであるが、今度の紙幣にはさらに紙幣を斜めにした時に文字が浮かび上がる潜像、また角度によって3種類に変化するホログラム、さらにマイクロ文字(1文字0.2ミリメートル)などの仕掛けがなされている。さらに紫外線を当てることで日銀総裁の印章などが光るようにされている。これは特殊インクを使用してのものである。

 最近のニセ札犯罪の特徴は、自動販売機がターゲットにされていることである。コンピュータやプリンタの発達によって素人でも簡単にニセ札が作れるようになり、中学生のグループがニセ札を作っていた例もある。このような犯罪を防止するにはセンサー技術の開発が求められる。ニセ札判別用のセンサーを開発しているメーカーの松村善秀氏によると、磁気インクのパターンの微妙な差を見分けたりすることでニセ札を判別しているのだという。また可視光センサーのみだと紙幣を折り曲げた時に可視光反射率が変わるなどの問題で本物をニセ札と判断することがあるので、赤外センサーなど複数のセンサーを組み合わせて、本物を判別するのだとか。

 さらに最近はヨーロッパで摘発されたニセユーロの例などではホログラムまで偽造がされていたという。そこからカラーホログラムの開発も進んでいるという。カラーホログラムは通常のホログラムよりも格段に高度な技術を必要とするため、偽造が困難なのだという。さらに最先端のホログラムとしては、見る角度によって映像が動くホログラムなども開発されているとのこと。

 さらに遺伝子技術を使用した究極の偽造防止策として、合成DNAを使用したDNAインキなども開発されているという。いくら絵柄を似せたところで、DNA鑑定を行えば真贋が判定できるという塩梅である。ただしこの手法は即効的判断は出来ない(2日ほどかかるという)ので、用途は限られるようである。

 以上ニセ札防止技術の最前線について。なおニセ札を製造したり使用した場合、殺人や強盗などに準ずる扱いであり、無期懲役などの罪に問われることがあるという。これは紙幣という国の信頼の根幹を揺るがすことに対する制裁でもある。まあその程度の罪になるのは当然必要だろう。先ほどのニセ札を作った馬鹿チュー連中も無期懲役にしてやれば、一罰百戒で見せしめ効果があると思うのだが。

 ニセ札を防止するには技術面の開発も必要だが、法的整備も必要であろう。とにかく最大の対策は、ニセ札を早期に発見してそれを製造行使した者に厳罰を科すること。経済犯には常に言えることだが「採算が合わないようにする」ことが最大の抑止となる。

 

3/12 サイエンスZERO「遺伝子タイプで選ぶ治療法」

 人間の身体は実はそれぞれ微妙に体質の違いなどがあり、人によっては薬が効かなかったり、最悪は害が出るような場合まである。今回は遺伝子研究の進展によって注目されているオーダーメイド医療についての紹介である。

 遺伝子はDNAというタンパク質から出来ており、ここにはA(アデニン)G(グアニン)C(シトシン)T(チミン)という4種類の塩基が並んでおり、この塩基配列で遺伝情報が記述されているのは有名である。

 さてそのDNAであるが、人間と酵母といった全く違った生物の間で、タンパク質を合成する遺伝子の配列を比べたところ、。塩基配列の70%は共通しているという。ショウジョウバエだと75.3%、フグで77.8%、ニワトリで86.3%、ハツハネズミで91.9%が共通している。カニクイザルだと98.7%、チンパンジーに至っては99.9%も共通なのだという。人とチンパンジーの間では、DNA全体で見ても98.8%も一致しているという。なお人の間では99.7%が共通であるとのこと。つまり個人の差など遺伝子上では0.3%にすぎないというのである。そういうことを考えると、白人優位主義などの人種差別がいかにナンセンスかが分かるというものでもある。

 オーダーメイド医療が肥満の治療に使われた例があるという。京都のある女性は高血圧の治療のために遺伝情報に基づいた肥満治療を受け、1年で20キロの減量に成功したという。京都市立病院の糖尿病・代謝内科の吉田俊秀部長は、肥満が原因で高血圧や糖尿病を患っている患者に、オーダーメイド医療を施している。その手法は採血により肥満に関わる遺伝子を調査し、肥満の原因を解明するのだという。彼女の場合は白色脂肪細胞が脂肪を放出しにくく、褐色脂肪細胞の働きも悪いタイプであり、基礎代謝が少ないことが分かったのだという。このため彼女の場合は通常よりも摂取カロリーを少なくする必要があり、通常のダイエット食よりもさらに200キロカロリー減らす必要があったのだという。そこで彼女は食事前にキャベツを食べて空腹を紛らわす方法でダイエットを行ったという。

 さてこういう話を聞いて私を含むほとんどの視聴者は、本音ではガクッと来たのではないか。つまりオーダーメイド医療によるダイエットなどと言っていたが、結局は「あなたは人よりも痩せにくい体質ですから、よりカロリーを減らす必要があります」と診断されるだけで、それに合わせた楽なダイエット方法が出てくるわけではないからである(彼女のダイエットは正直なところ、かなりキツイと思う)。これだと正直なところ「そんなこと教えてもらわない方が良かった」と思うものもいるだろう(私も自分が痩せにくい体質なのはうすうす分かっているが、はっきりとそう診断されたら逆にダイエットの意欲がなくなりそうだ)。遺伝子タイプに合わせたやせ薬なんて便利なものが登場するのは、まだまだ未来の話のようである。なおそうなったとしても、今の若い女性などがやりたがっているようなダイエットに使用できる薬が出来ると思いにくい。というのも、今時の女性がやろうとしているダイエットの大半は、健康な状態にある身体を不健康な状態にしようとしているものであるからである(雑誌などに登場するガリガリのモデルなんて、あれは明らかに病的な痩せであり、不健康そのものである。だからああも醜いのだ。)。

 オーダーメイド医療の本領はやはり薬の副作用の回避などだろう。結核の薬であるイソニアジドは2割近くの患者が肝機能障害などの副作用を起こすことが知られている。これは同じ量を飲んでも、人によって血中濃度が変わることによる。人によっては濃度が上がりすぎて肝機能障害を起こすのに、別の人では逆に濃度が上がらずに結核菌を殺せないというようなことが起こる。大阪大学薬学研究科の東純一教授の研究によると、この薬を分解する能力には個人差があることが分かったとのこと。そこでその能力に応じて薬の服用量を調整する必要があるのだという。遺伝子タイプの判定によって、患者がどのタイプに属するかを判断することで、薬の量を調整して効果を上げることが可能なのだという。

 ただし、遺伝子判定を行うためには、どの遺伝子がどんな病気と関係するかの情報が不可欠である。それには多くのデータを集めて、データ処理によって相関性を導き出すしかない。東京大学医科学研究所の中村祐輔教授の研究室では、全国の病院に協力して貰って蒐集したサンプルを機械処理によって解析し、病気と遺伝子の相関性を導き出すプロジェクトを実施している。

 以上、遺伝子解析に基づいたオーダーメイド医療についてであった。今までの十把一絡げの医療ではなく、個人の体質に合わせた適切な医療を選べるというのが最大のメリットであるが、まだまだ研究途上の部分も多い。なおここからさらに進むと遺伝子治療の話もあるのだが、これは倫理の問題などを含んでおりなかなか難しいものがある。実際のところ、遺伝子が人間そのものにどの程度重要性があるのかはまだ完全に明らかではない。そのために遺伝子万能神話のようなオカルトまで登場している(人間の性格までが遺伝子で規定されているなどというおよそ科学的とは言えない思想。血液型占いの隆盛もこれと相関している。なおもっとひどいのになると、遺伝子に未来の運命までが規定されているという正気の沙汰ではない思想まである。)のが現状であり、正しい研究の進展が望まれるところである。

 

3/5 サイエンスZERO「絶滅危惧種はなぜ増える 忍び寄る化学物質汚染」

 現在、地球上で多くの生物が絶滅に瀕している。かつては種の絶滅というと、人間による乱獲や生息域の破壊というのが原因の大半であったが、最近は公害の影響が増加しているという。

 伊吹山でイヌワシの生態の観察を続けている獣医師の須藤明子さんと、夫で写真家の須藤一成氏によると、最近イヌワシの繁殖率の低下が続いているのだという。彼らがイヌワシの死体や孵化しなかった玉子を調査したところ、PCBなどの化学物質が高濃度で蓄積していることが分かったという。またダイオキシンが高濃度で蓄積してることも分かり、これは1980年代にアメリカの五大湖で奇形が続発したミミヒメウの体内に蓄積していた量と同レベルであるという。これらが原因になって、玉子を産めなくなっている可能性があるという。

 なおここの下り、以前に見たことがあると感じたのだが、やはりNHKスペシャル「63億人のデータマップ9 いのちの地球へ〜野生生物からのメッセージ〜」で放送していたようである。この番組で用いたのと全く同じカットが使用されており、NHKがよくやる素材の流用のようである。

 なおイヌワシの体内にこのように高濃度の汚染物質が蓄積される理由としては、食物連鎖が原因であることは容易に想像がつくが、これを実際に調査したのが森林総合研究所の安田雅俊博士である。彼の調査によると、土や植物などに蓄積されたダイオキシンは鳥の体内では2400倍に濃縮されているという。ちなみにこの結果も先の番組に登場していたが、安田博士の表が登場しただけで、彼自体がテレビに出演するのは初めてである。多分、あの番組で未編集素材を流用したものと思われる。

 同様の生体濃縮は海でも起こっている。愛媛大学の田辺信介教授の調査では、イルカの体内でPCBなどが高濃度に蓄積されていることが分かった。また汚染物質の一つであるDDTは体内でDDEという物質に代わり、これが高い雄の個体では男性ホルモンが減少することが分かったという。これは雄イルカの発情を阻害し、出生率の低下につながる可能性があるという。

 野生生物にこれだけ影響が出ていると、人間への影響も心配されるところだが、千葉大学医学部付属病院が行った胎児のへその緒の調査によると、母体も胎児も化学物質に汚染されていることが分かったという。胎盤は有害物質をフィルタリングする機能があるのだが、PCBなどにはこの機能が働かないということであり、たとえ母体には影響のないレベルの濃度であっても、より有害物質に弱い胎児に悪影響がないかが懸念されるという。

 一方で化学物質の使用を減らすことで野生生物を復活させようという試みもある。かつてはコウノトリの棲息地だった兵庫県の豊岡、ここでは無農薬の水田を作り、生態系が復活したところでコウノトリを放そうと計画している。実際に無農薬の田んぼでは生態系が復活してきており、ついに中国からの野生のコウノトリの飛来も見られたという・・・という内容だが、これも先の番組からの流用である。

 以上、絶滅危惧種について環境汚染の問題から斬り込んだ・・・ということなんだが、流用の多さから分かるようにNHKスペシャルで放送したものの焼き直しにすぎなかった。どうもこの番組、制作がかなりしんどいのではないかとうかがわれる。

 

2/19 サイエンスZERO「アルツハイマー病 早期発見に挑む」

 老人に多い認知症(最近「痴呆症」から名称変更になった)の原因の半数はアルツハイマー症である。そのアルツハイマー症の研究最善を紹介する。

 アルツハイマー症の進行を抑えるには早期の診断が重要である。その方法としてはまず一般的なものは、アルツハイマー症患者に障害が出やすい記憶力などについてのテストである(最近、色々な番組で流行しているので体験した人も多いのでは)。ちなみに番組では眞鍋かをり嬢がそのテストを受けているが、当然であるがまだ若い彼女は「異常なし」であった。

 これ以外の検査の方法として、最近は脳脊髄液を検査する方法もあるという。アルツハイマー病は脳細胞中に異常なタンパクが蓄積することによって脳が萎縮するのが症状であるが、この時に蓄積する異常タンパクであるタウが、脳細胞が死滅すると脳神経細胞にから解放されて脳脊髄液中に流れ込んでいくからであるという。このタウの量を測定することでアルツハイマーの診断が可能になるのだとか。ただこの試験についてはまだ保険が適用されていないので少々コストがかかるとのことである(確実な手法なのなら、早期の保険適用が望まれるが)。

 また埼玉医科大学で行われている方法は、脳の血流を直接に画像診断するという手法である。多くのアルツハイマー症患者の脳の血流を解析した結果、頭頂部から後頭部にかけての30分ほど前の記憶を思い出す時に働く部分に該当する箇所の血流が低下していたという。この方法を使えば、先の認知テストで高得点を収めた被験者の脳からもアルツハイマー症の前兆を見つけることが出来たという(被験者は3年後にアルツハイマー症を発症したとのこと)。

 さてアルツハイマーを診断した後の治療法だが、残念ながらまだ根治療法は存在していない。進行を遅らせるには薬物療法や生活療法があり、薬物療法としてはドネペジルが認可されている。このドネペジルは情報伝達物質アセチルコリンを分解する酵素の働きを抑えるのだという。ただ残念ながらこの薬が効果を示す患者は3割ほどだという。また生活療法としては音楽療法などがある。アルツハイマー病になると往々にして意欲の低下が見られるので、懐かしい歌などによって昔の記憶を引っ張り出すなどの刺激を与えるという療法である。実際に音楽療法によって認知テストの結果が向上したり、脳の血流が増加するなどの効果が現れているという。介護する家族の支えなどによって症状の悪化が食い止められることもあるという。将来的にはワクチン療法などが期待されるとのことだが、これはまだ研究段階である。

 プラスゼロについては縄文人の食生活について。国立環境研究所の米田穣氏によると、骨のコラーゲンを分析することで縄文人の食生活が分かるとのことである。炭素や窒素には炭素13や窒素15などの同位体が存在するが、木の実や動物の肉はこれらの同位体が少なく、魚や貝にはこれらの同位体が多いので、どのような食生活を送ったかが同位体の比に反映するのだという。例えば長野の保地遺跡の人骨の分析結果からは、鮭が食べられていたのではないかということが推測されたという。酸性土壌の日本では魚の骨のような小さな骨は残りにくいが、この手法を活用すればそのような場合でも当時の食生活を推測できるのだとか。

 なおこのような分野は「環境考古学」というらしい。実は私は現在この環境考古学についての本を読んでいる最中であり、この同位体による分析手法もそこで紹介されていた。今まで同位体による分析法といえば、放射性炭素14によるものがほとんどであったが、この分析法は炭素13を使用するというのが面白いところである。

 以上、今回は主にアルツハイマーの発見法についてであったが、現在根本的治療法がない以上、早期に発見して進行を食い止めるしか手段がなくこれが最も効果的な方法であるのは確かである。ただ、やはり根本対策がないというのはどうしてもしんどい内容になる。番組的にはもう少し希望を持たせる内容にしたいのだろうが・・・今後の研究が待たれるところ。

 

2/12 サイエンスZERO「探査機着陸 土星衛星タイタンの素顔」

 このほどNASAの土星探査船カッシーニから分離された探査機ホイヘンスが、土星の衛星のタイタンの地表に到達した。タイタンには生命が存在する可能性があるということで期待されているのだが、その最新情報である。

 まずなぜタイタンで生命の存在が期待されているかについて、ゼロから学べのコーナーで紹介している。要はタイタンの大気の組成が原始地球に近いと考えられることが一番のポイントである。番組ではここで生命の創世に関する可能性の一つの有名な実験を紹介している。これはメタンや窒素が入った容器の中で放電を行うと言うものであり、実際に実験を行うと40分ほどで容器にはソリンと呼ばれる複雑な有機化合物の集合体が生成する。つまりこれが生命の誕生につながるのではということである。生命の起源については諸説あるが、これは最も有力な仮説の一つである。そしてこのソリンがタイタンの大気中に存在しているという。

 さらに生命が発生するには海の存在が必要だと考えられる。つまり液体中でこれらの有機分が濃縮されて反応することで、より高次な組織が生成するのである。タイタンに着陸したホイヘンスのセンサーからの報告では、地表にメタンの海が存在する可能性が指摘されている。センサーによる測定結果から、ホイヘンスが着陸したのはメタンの海の干潟のようなところではないかと推測されるとのこと。またタイタンと地球では内部構造にかなりの違いがあるという。地球で言うマグマにあたるところにタイタンでは水かあるという(火山ならぬ水山の噴火なんてのもあり得るのか?)。

 さらにカッシーニの測定写真にはメタンの雲ではないかと推測される映像が存在しており、メタンの雨が降っていると推測されるという。メタンの雨は有機物を海に洗い流して濃縮させると見られており、実際に有機物が蓄積していると見られる黒い河なども観察されているのとこと。これらのデータも生物の存在の可能性を上げるのではないかと考えられるとのことである。

 生命の可能性を期待させるデータを列挙していたが、一つ気になったのは、有機系の生命体を想定しているのに液体メタン系の生態系を想定していることだ。確かに液体メタン系の生態系があり得ないと断言する気はないが、問題は液体メタンが存在するような極低温では有機系の反応速度が著しく低下するということである。これは化学反応を生体エネルギーとする有機系の生命体が生きて行くには非常に問題が多い。そうなると従来の発想である有機系の生命体を考えている以上、存在は難しいのではないかと思われる。液体メタン系で生命と呼べるものがもし存在するとすれば、我々がイメージする有機系の生命ではあり得ないのではないかということである。

 今までこの惑星探査シリーズの時は、ただ単にデータを羅列するだけでどうも番組的にこなれておらず、内容的に退屈な回が多かったが、今回は「生命」という観点に的を絞って、そのための内容を事前に用意していた様子である。おかげで今までのこのシリーズの中では比較的まとまりも良くて見やすい内容だった感がある。最新の情報については速報性も必要だが、この手の番組の場合はそこからさらに切り込む必要があるので、そういう構成の工夫は不可欠である。 

 

2/5 サイエンスZERO「人工知能で名人を超えろ」

 コンピュータの進歩と共に人工知能の進歩が著しいが、既にコンピュータはチェスでは人間の名人に勝つところまでいっている。そのような人工知能の最前線である。

 まず眞鍋嬢がコンピュータとオセロで対戦しているのだが、まだ勝負の決着がつかないうちから、コンピュータが「きさまの技は見切った・・・(実際は「コンピュータは完全に読み切りました」)」と出て、「お前はもう死んでいる・・(実際は「56石差でコンピュータの勝ちです」)と完全にコンピュータに手玉にとられてしまうというオチ。コンピュータは総当たり的に先の手を読んでいるので、このような読み切りが出来るのである。

 さてチェスではコンピュータは既に名人に勝っているが、将棋ではまだコンピュータは名人には勝利していない。これは将棋の方が盤のマス目が多いこと、駒の数が多いこと、そして何より、取った駒を打てるために駒の総数が減らないことが大きく効いている。そのため手の選び方の総数はチェスでは10の123乗通りなのに対して、将棋では10の226乗通りだという。

 しかしコンピュータの進歩によって、既にアマチュアのトップクラスにはコンピュータが勝つ事例が出ているという。静岡で行われた遠州将棋まつりにコンピュータのチームが参加、並み居る強豪に圧勝したとのこと(15戦で13勝2敗)。インターネットでの調査によると既にアマチュア5段に相当するぐらいまで来ており、2012年にはプロ名人に匹敵する強さになるというのが、静岡大学助教授でコンピュータサイエンスを専門にしながらプロ棋士6段でもある飯田弘之氏の見積もりである。

 2004年5月に将棋プログラム最強を目指す、世界コンピュータ将棋選手権が開催され、43チームが参加した。コンピュータ同士の対局は人間と異なり、ほんの数秒で終わってしまうという(2秒で30手)。これは多くのプログラムが膨大な序盤戦の棋譜を記憶しているからだという。さら終盤になると、突然に勝負が終わってしまうということも発生する。これは互いのコンピュータが詰みを見切ってしまったことによる。これこそコンピュータの特徴だという。

 駒が入り乱れる中盤では、コンピュータは人間の思考を参考にしている。人間はは駒の損得や王の守りなどを総合的に判断して手を決めているわけだが、コンピュータではこれを点数化した評価関数によって判断している。実際のプログラムの強弱は事実上この評価関数の善し悪しにかなり左右されていると言うが、これ以上は直感力をコンピュータに組み込む必要があるという。羽生プロに協力して貰ってのテストによると、彼は盤面を見て2秒ほどで最良の手を判断していたという。彼の判断の根拠になっているのは膨大なルール(と番組では説明していたが、いわゆる定石のことでは)であると考えられ、現在、これらのルールをコンピュータに取り込むことも行われているという。

 さて久々のプラスゼロは全国高専対抗のプログラムコンテストなるものの紹介。各高専が課題に即したプログラムを開発し、その処理の速さなどを競うという。今回の課題は画像処理で、バラバラにされた写真をいかにして元に戻せるかというもの。今回は大阪府立高専が紙一重の差で優勝を納めた。ところでこれって、アイディア対決ロボットコンテストのプログラム版? IT時代に対応と言うことかもしれないが、やはりロボットがガチャガチャやるのと違って絵的に地味なので、どうしてもテレビの番組にはならないだろうな・・・。なお理系の甲子園などと言われるロボコンであるが、強豪校と言われるところはロボコン用の特別予算を組むなんてことも行われており、財力のある高専でないと優勝できなくなってきているという(高専の卒業生から聞きました)。なんかこんなところまで「甲子園化」しているようである。ここまで来ると、果たしてこれが正しいのかはいささか疑問。今に仙台育英高校みたいに金に飽かせて選手をかき集める(あの学校は駅伝大会に黒人留学生などが選手として登場するので有名。地元では「金に物言わせて勝つための手段を選ばないアホな学校」と馬鹿にされているということも聞いたことがある。)ところまで出てこないか心配である。

 

1/29 サイエンスZERO「海底下7000m 地球深部を探る」

 海底の地層を探査できる調査船「ちきゅう」。ちきゅうは海底の地層を掘削してサンプルを採取することが可能であり、それらのサンプルを調査することによって、地球の履歴を知ることが出来るという。ちきゅうは2年をかけて7000メートルまで掘削する予定である。海底には堆積層、火山岩による岩石層、その下のマントルなどの層になっているが、ちきゅうではマントルにまで達する調査が期待されている。

 海底の堆積層を分析することで地球の過去を知ることが出来る。国際協力で行われた北極海の海底の調査では、北極海に氷が張り始めたのはこれまで考えられていた100万年から300万年前ではなく、4000万年前であることが分かったという。海の堆積層を調べるメリットは地上と違って浸食などの影響を受けないことがあり、謂わばタイムカプセルのような存在である。

 岩石層では地震の原因などの解析が行われる。地震などの原因となる断層はこの層に現れる。東海大地震に備えて地下の調査が行われている。エアガンと呼ばれる装置で海底に音波を発射し、その反射を海底地震計や計測器で調査するのである。その調査の結果、紀伊半島の熊野灘沖に分岐断層と呼ばれる津波を起こしやすい断層が存在することが分かったという。ちきゅうには、この分岐断層付近を直接に掘削調査することで地震のメカニズムの調査なども期待されている。またそこにセンサーを設置することで、地震発生時に地震波が到着する前(数十秒前)に地震の発生を察知し、早急に対策を打つことなども考えられるという。

 地下の調査では生物の調査も期待されている。地下には意外に多くの原始に近い生命が存在していることが知られており、マントル層の調査によって生物が発見されれば、生命の可能性というものが大いに広がるのだという。場合によっては生命が発生する元になったものが発見されるのではないかと期待されるとのこと。

 以上、海底の地層探査についての最新情報である。ただ一つだけ気になったのだが、地下の生命の調査は結構だが、そのことによって地下に封印されていた細菌などが地上に開放され、我々の生態系に悪影響を与えるという危険性は懸念されないのだろうか? 確か以前に「宇宙船地球号」で永久凍土が溶け出すことによって凍土中に封印されていた太古の細菌が解放され、それが地球環境に大きなダメージを与える危険性が啓発されていた。マントル層に存在していた細菌となれば、まかり間違った時の影響力は永久凍土の比ではないのではないかと心配してしまうのであるが、そこのところはキチンと警戒しているのだろうか。正直なところ、少々不安である。

 

1/15 サイエンスZERO「感染爆発を防げ 新型インフルエンザ」

 冬になるとインフルエンザが流行するが、近年では新型インフルエンザの流行が懸念されている。インフルエンザは今まで3種類が大流行したことがあるが、今懸念されている新型インフルエンザとは、これらとは異なる全く新しいウィルスで、免疫を持っている者が全くいないために大流行することが心配される。もし新型インフルエンザが発生したら、日本国内だけで2500万人が感染し、17万人が死亡すると厚生省が予想している。

 この新型ウィルスは鳥インフルエンザがヒト型に変異することで発生すると警戒されている。ウィルス中の500個以上のアミノ酸の中で、トリ型とヒト型の違いはたった2つしかなく、容易にヒト型に変異する可能性があるのだという。

 またタイで新型ウィルスに感染した患者が見つかったが、この時のウィルスはヒト型に変異しておらず、トリ型のままであったという。ヒト型に変異しなくても、ウィルスに大量に接した場合には感染することがあるという。

 インフルエンザにはHAタンパク質15種類、NAタンパク質9種類の組み合わせで15×9=135種類の組み合わせが存在するが、動物によって感染するタイプが異なっている。しかしカモはこれらのウィルスのすべてに感染することから、インフルエンザはそもそもカモから発祥したのではないかと考えられている。そしてカモからニワトリに感染したウィルスはニワトリの間で感染を繰り返すうちに、より病原性が増していくのだという。また変異ウィルスの場合、通常のインフルエンザと違って呼吸器や消化管以外への感染が可能であり、全身の細胞が破壊される強度の毒性を持つという。

 さらに新型インフルエンザの問題はワクチンの製造にも関連する。従来は玉子を使用してワクチンを製造していたが、新型インフルエンザは病原性が強いために玉子が死んでしまい、この方法ではワクチンが製造できない。そのためにウィルスを弱毒化する必要があるのだが、そのためにはかなりの手間がかかるので、複数の医薬メーカーが共同でワクチンを開発する体制を整えているという。

 ワクチン以外のインフルエンザ対策としては抗インフルエンザ薬がある。これらはウィルス型に影響されないというメリットがあるが、症状が出始めてから48時間以内に使用しないと効果が出ないという制限がある。

 時期的にタイムリーな話題であるが、それだけにあまり新ネタがなかったようである。特に「本当は恐い家庭の医学」で既に新型インフルエンザ特集は行っており、どうしても内容的にダブる部分が増えてしまうのはどうしようもない。番組の主旨からして、無闇に恐怖を煽るわけでなく現在開発中の対策の方に力点を置いていたのは評価できるが、情報的には面白味に欠けたのは残念なところ。

 

12/18 サイエンスZERO「二酸化炭素を封じ込めろ」

 現在、地球の急激な温暖化の進行と共に、二酸化炭素対策が重要になりつつある。世界レベルで二酸化炭素削減に取り組もうとした動きが京都議定書であったが、自分たちが儲けるためなら地球が滅んでも良いと考えているブッシュ政権のせいで発効することなく葬られかけていた。しかしこの度ロシアが批准に合意したことで、先進国全体の排出量の55%以上という議定書の条件下を満たしたことで、2005年に京都議定書が発効することになった。しかし発効はよいが日本がその目標値を達成するのは実は困難である。日本は2008年度時点で1990年時点の二酸化炭素発生量から6%削減することを求められているのだが、実は2004年時点では逆に8%増加してしまっているのである。そこで目標を達成するためには二酸化炭素の排出を削減するだけでなく、もっと積極的に二酸化炭素を回収して封じ込めようなどの対策が検討されているのである。

 まず最初に紹介されるのは関西電力の南港発電所。ここでは発電所から発生する二酸化炭素を効率よく回収するシステムの研究がなされている。ここのシステムのポイントは、排ガス中の9%にすぎない二酸化炭素を吸収液を使用することである。この吸収液をかねつしてやると再び二酸化炭素を放出するので、このシステムを用いれば濃度の低い二酸化炭素を効率よく回収できるとのこと。現在のシステムで1日に2トンの二酸化炭素を回収できるが、現在のところこのシステムはまだ実験装置であるので、回収した二酸化炭素は結局は煙突から排出しているという。

 新潟県の長岡市では二酸化炭素を地中に封じ込める実験が開始されている。1年半で9000トンの二酸化炭素が地中に送り込まれたとのこと。ここでは地下1100メートルの帯水層に二酸化炭素を封じ込めているのだという。この層の上部にはキャップロックと呼ばれる水やガスを通さない層があるので、二酸化炭素が地上に戻ってくることはないとのこと。ちなみに日本でこのような処理が可能な量は35億トンであるが、先の二酸化炭素の削減量をすべてこれで補うとすると、20年しか保たないとのこと。だからあくまで時間稼ぎの処置ではあるという。

 また二酸化炭素を石炭中に封じ込めようという検討も行われているという。石炭には細かい穴があるので、ここに二酸化炭素を吸着して封じ込めようとの考えである。現在、北海道の夕張で試験が行われている。また石炭層に二酸化炭素を注入することで、高濃度のメタンが発生することが分かっており、これを燃料に使おうとの研究も開始されているとのこと(メタンをそのまま排出してしまうと、二酸化炭素以上の温暖化ガスになってしまう)。なおこの方法で貯蔵できる二酸化炭素は日本全国で6億トンとのこと。

 また二酸化炭素を吸着するためのセラミックも研究されている。川崎市の東芝の研究所(番組では「大手電機メーカー」という言い方をしているが、映像には看板がはっきり出ている。取材に協力する代わりに、露骨な宣伝にならないような形で宣伝を依頼したのだろう。)ではリチウムシリケートを使って二酸化炭素を吸着する研究を行っている。リチウムシリケートは多孔質であり、その細孔の中に炭酸リチウムの形で二酸化炭素を取り込むことが出来るという。リチウムシリケートは自身の重量の1/3程度の二酸化炭素を取り込むことが出来るので、コンパクトな二酸化炭素吸収装置を作ることを目指しているとのこと(先ほどの石炭に比べるとかなり吸着量は多い)。

 以上、二酸化炭素の封じ込め技術の最前線であるが、やはり所詮は一時しのぎであることは否定できない。結局は自然エネルギーの開発などの非化石燃料の普及や、省エネルギー技術の開発などが不可欠であることは忘れてはいけないだろう。またいくら京都議定書の加盟国が真面目に頑張ったところで、アメリカがアホな戦争や不必要な贅沢で二酸化炭素を垂れ流したら無意味になってしまう。だからこそアメリカに世界中が圧力をかけていくことが必要であろう。アメリカに対しては「アメリカはアンフェアだ。アメリカは卑怯だ。」との大合唱を起こし、アメリカ製品の不買運動などでプレッシャーをかけていくしかなかろう。「アンフェア」という言葉で精神的にプレッシャーをかけ(彼等はアンフェアと言われることを嫌う)、不買運動で直接的に経済的プレッシャーをかける(近年特に拝金主義的傾向が強まっているアメリカ企業としては、経済的な動機がないと二酸化炭素排出規制には動かないと考えられる)といった物心両面からの攻撃である。またもう一国、中国も巻き込むことが必要である。あの国の場合は先進国に仲間入りしたいという目標があるので、そこのところの自尊心を巧みにくすぐることがポイントだろう。そのためには、「およそ先進国たるものは二酸化炭素の排出規制ぐらいは行わないといけない」というように持っていく必要がある。だからこそそのためには、まずアメリカを先に巻き込んでおかないといけないのである。

 

12/11 サイエンスZERO「宇宙の起源に迫る 消えた反物質の謎」

 今回のテーマは素粒子理論。マニアックで高度に専門的な世界であるが、この番組ではそれをどう扱うつもりだろうか。

 昔は物質は原子から出来ており、この原子は電子と原子核からなり、原子核は陽子と中性子から出来ているというところで終わりだったのだが、近年の研究ではこれよりさらに細かい粒子であるクォークなるものが存在すると言うことになっている。

 さてこのような物質の根源であるが、それは宇宙創生の頃まで遡る。ビックバンにおける高エネルギー状態の中でエネルギーから物質が生まれた。その時、現在の物質と性質が反対になる反物質なるものが誕生するはずである(理論的には)が、今日では少なくとも我々が確認できる世界には物質しか残っていない。それはなぜかというのが現在の物理学のテーマの一つでもある。

 高エネルギー加速器研究機構では加速器を用いて素粒子の研究を行っている。ここでは電子と陽電子を検出機内で衝突させ、その時に発生する高エネルギー状態を観察することで粒子と反粒子(B中間子と反B中間子)の性質の研究を行っているのだという。生成したB中間や反B中間子の壊れ方の違いによってその性質を解明するのだという。この研究の結果、粒子と反粒子で分解の仕方が違うと言うことが確認されたという。

 素粒子物理の発展には日本人が大きく貢献している。1973年、小林誠博士は益川敏英博士と共に、粒子と反粒子に性質の違いが出るためには、クォークは6種類あるとの理論を発表した(当時はクォークは3種類しか発見されておらず、全部で4種類と考えられていた)。その後、実験によってクォークが6種類あることが確認され、小林益川理論の精度は高いことが分かったのだという。

 しかしこの小林益川理論ですべてが説明できるわけでもないのだという。Bファクトリーの実験の結果、B中間子が崩壊する過程で50倍の質量を持つ粒子が生成していることが確認されたという。これを説明するための新たな理論も期待されているのだという。

 あまりにもマニアックで高度なテーマだっただけに、キチンと説明できていたと言い難い部分がある。それに何よりも、内容があまりに浮世離れしすぎているので、どうしても一般人には理解が困難ではないか。理系の素養を持っており、電子などには非常に親しんでいるはずの私でも、素粒子物理の世界はちんぷんかんぷんで理解が困難である。番組進行の高市アナや眞鍋嬢も理解が出来てはいないことが漂っており、番組全体としてかなりしんどい印象である。しかも素粒子が解明できたからと言って、それがどう我々の生活に関わってくるかというところはないし、少々テーマが高尚すぎたきらいがある。

 この番組のつきまとうジレンマだが、ターゲットをどういう層に絞るかということがある。一般人にするのか、大学生にするのか、理系の大学生にするのか、理系の研究者にするのか。多分最後なら視聴率は1%もいくまい(笑)。通常のこの番組だと、理系に興味のある一般人や大学生なら十分について行けるレベルだが、今回の内容に関しては理系の大学生の一部でないとしんどい。 

 

11/28 サイエンスZERO「なぜ起きた 巨大クラゲ大発生」

 現在、日本海側で巨大クラゲが大発生して漁業に影響を及ぼしているという。このクラゲはエチゼンクラゲといい、傘の直径は1.5メートル、触手の長さは8メートルにも及ぶ世界最大級のクラゲだという。

 クラゲは卵からイソギンチャクのようなポリプになり、このポリプの先端がくびれて、このくびれが切り離されるような形でエフィラというクラゲの子供が分離する(1つのポリプから7つ前後のエフィラが出来るという)、それが成長してあのクラゲになるのである。クラゲは環境が悪い場合は、ポリプの形で生き延びるのだという。そして環境が発生に適した状態になった時、大量発生することになるのだとのこと。

 クラゲの大発生は漁業に悪影響を与える。定置網にかかったクラゲの毒で魚が傷んだり、網が破れたりなどの被害が出ているという。1920年以降、5回の大発生が起こっているが、ここ数年は立て続けに大発生が起こっているのだという。エチゼンクラゲの生態は分かっていないが、日本近海では小さなものが見つからないことから、発生しているのは日本の沿岸ではないと考えられているという。クラゲの目撃記録から見ると、対馬海流に乗ってやって来ているはほぼ確実であるという。

 九州大学総合理工学研究院の磯部篤彦助教授の研究室では、エチゼンクラゲの発生地をシミュレーションで求めようとしている。シミュレーションの結果は長江河口の北側となったという。この海域は近年、中国の経済発展と共に富栄養化が進行しており、このことが影響しているのではないかと考えられるという。

 富栄養化がクラゲや魚にどういう影響を与えるかを東京湾で研究しているのが、東京海洋大学の石井春人氏である。彼によると東京湾でのミズクラゲの大発生は、動物プランクトンの種類が変わったことが影響しているとのこと。動物プランクトンには小型のものと中型のものがいるが、近年は小型の動物プランクトンが増えており、このことは餌を眼で探す魚より、触手に触れたものをすべて取り込むクラゲに有利になっているのだという。また富栄養化に伴う貧酸素状態は、酸素濃度低下に強いクラゲに有利になっているという。

 さらにエチゼンクラゲの大発生には、人間による乱獲に伴う魚の減少も影響しているという。同じ餌を取り合う関係にある魚が減少することで、クラゲにとって有利になる上に、増加したクラゲは魚の卵や稚魚を餌にすることで、さらに魚を圧迫するのだという。

 広島大学生物圏科学研究科の上真一教授の研究室では、エチゼンクラゲを飼育してその増殖のメカニズムを解明しようとしているという。上教授の研究によって判明したことは、エチゼンクラゲのポリプは細胞を残しながら移動することで、1つのポリプから大量のポリプが発生するのだという。これが水温が上昇することによってエフィラを生成するのだという。

 クラゲという地味な生き物について照準を当てた内容。今回の内容を見ていると、クラゲが大発生するそもそもの原因はクラゲにあまり利用価値がないことから、積極的にクラゲを捕らないことが影響しているように思われる。となれば、対策は人間が積極的にクラゲを捕ることか。うーん、クラゲの利用法を開発しないといかんな。中華料理を大流行させて全部食ってしまう・・・クラゲばかり食うわけにもいかんし・・・誰かクラゲの利用法を研究してください。

 

11/14 サイエンスZERO「脳とからだの老化を止めろ」

 以前に敬老の日SPで放送していたが、日本にも100歳を超えた日舞の師範や、現役スキーヤーなどの化け物がいるものである。この誰もが憧れるような化け物にどうすればなれるかという研究の最前線である。

 まずは真鍋かをり嬢(23歳だったんですね、もう少しいってると思ってました、失礼)が高加齢医療センターなるクリニック(やけに豪華な設備である)で筋肉量、骨密度、血管(動脈硬化をみる)、ピント調節能力などをチェックする(つまりこれらの部分に老化が現れるということ)。真鍋嬢はほぼ年齢相応という結果でまずまずである。なお本筋には無関係ながら少々気になったのは、彼女は筋肉量がやや少ないと出ていたが、見た目は結構筋肉質なんですがね、彼女は(笑)。ちなみに私はこの検査を受けたことがないが、受けたら50代以上と言われそうである(20歳代の時に、運動能力テストで体力年齢60歳代と言われた経験あり)。

 老化と共に起こることとして、臓器の萎縮があるという。これをどうして防止するかが老化抑制の鍵である。先ほどの化け物の方々は100歳を超えているにもかかわらず、体力的には70歳代ぐらいなのだという。老化の原因は活性酸素と見られており、活性酸素によって傷つけられた細胞が死ぬことで臓器の萎縮が起こるというのだ。また長寿になりやすい家系というものも存在し、彼らは活性酸素に強い体質を持っているのではないかと見られているという。

 アメリカでの最新研究では摂取カロリーを抑制することで、寿命が延びるのではないかということが、マウスでの実験結果から提唱されているという。カロリーを過剰に摂取するとそれによって活性酸素が発生し、老化を進めるのであるという。もっともまだ人間で同様のことが言えるかは研究段階である。気の早いアメリカ人の中にはカロリー制限協会なる健康マニアの会合があるようだが、いきすぎたカロリー制限のために骨粗鬆症や免疫機能に問題が起こる例などもあるので注意が必要であるとのことである。なおこれは元々カロリーが異常に高すぎるアメリカ人の場合であって、日本の高齢者の場合は低栄養状態の人もおり(東京で7%とのこと)、彼らの場合はむしろ栄養補充の必要があるという。また成長期にはカロリー制限は絶対に行わないというのは鉄則であるという(中高生のダイエットなど百害あって一利なしである)。基本は20代30代の時の体重を維持することが目安であるという。

 また活性酸素に抵抗できる身体を作るということが重要であり、それには運動が有効であるという。運動によって一時的に活性酸素が増加することで、それを打ち消す物質の分泌が盛んになるのだという。ちなみに運動は筋トレでも有酸素運動でもどちらでも良いとのこと。

 また最近までは一度死滅した神経細胞は再生しないというのが定説であったが、近年の研究によって、刺激が多い環境を与えることで神経細胞が新たに生成することが明らかになったのだという。つま呆け防止には刺激のある豊かな環境を作ることが重要なのだという(死ぬまで仕事を持っていた人がなかなか呆けないという例は確かに多い)。死ぬまで健康を保つサクセスフル・エイジングの研究はまだ開始されたばかりであるという。

 内容的には以前に敬老の日SPとしてNスペで放送された内容と大幅にダブっていた。明らかに同ネタで再編成したんだろう。NHKによくある「リサイクル」というパターンである。うーん、エコロジー・・・違うって。

 正直なところ、既に人生の先が見えてきた私(笑)にとって、老化の問題はそろそろ気になってきている。このままいくと100歳どころか、定年後の生活さえなくなりかねない(入社時から定年後の生活を夢みている人間)。やっぱり運動しないと・・・。

 

11/7 サイエンスZERO「ツキノワグマ」

 今年はツキノワグマによる被害が急増しているが、その背景について斬り込んだのが今回である。

 まずツキノワグマの生態から、ツキノワグマとは食肉目になるのだが、雑食性であり、木の実などをよく食べる。またクマといえば大きいというイメージがあるが、ツキノワグマの場合は成獣で1メートル少しぐらいで、意外と小さいようである(確か、ヒグマはもっと大きかったと思う)。本来は臆病な動物なので人間を避けるのだが、突然に出くわした時などが危険で、パニックになって襲いかかってくることがあるという。

 また人里にクマが下りてくるのが多くなるのは、森の中の食糧が不足した時で、ブナの実の豊凶作とツキノワグマの捕獲数は見事に連動しているという。また今年の場合は台風が森の餌不足に影響していると考えられるが、また北陸ではミズナラがカシノナガキクイムシなどの害虫の繁殖によって枯れる被害も発生しており、東北ではブナの実りかたのリズム的に今年は不作であったということもあり、これらも影響しているのではとのことである。

 さらに最近増加しているのは、人間を恐れない「新世代クマ」といわれるクマである。このようなクマが登場した背景は、ハンターの減少や禁猟区域の増加によって人間の怖さを知らないクマが増えたこと、山村の高齢化によって人間の数が減ったこと(クマを追い払う若者がいないので、やはり人間の怖さを体験しない)、などが考えられるという。また人間の生ゴミなどを漁るクマ(以前にNNNドキュメントでは「ゴミ熊」と呼んでいたが)が増加したことから、クマの肥満度が増加しているとのデータもあるという。

 対策としてとられているのは、電気柵などがあるが、さらに学習放獣という方法があるという。これは捕獲したクマにトウガラシ成分の入ったスプレーなどを吹き付けて、人間の怖さを十分に知らしめた上で自然に放すという方法である(もっともこの方法でも懲りない常習クマがいて、その場合は駆除もやむを得ないというのは、先のNNNドキュメントでもあったが)。

 なお最後には少し話題が変わるが、最近北上高地で白いツキノワグマが発見されたという。これはアルビノという先天的色素欠損であるが、これはクマの生活域が分断されることで近親交配が増加した結果ではないかと見られており、現在これらの白いクマの生態の調査が進んでいるという。

 今、話題になっているクマの問題であるが、つまりすべて「人間の問題」であったということに尽きるのである。この番組でも山村などの過疎化が上げられていたが、まさに里山の荒廃が問題になっているわけである。そういう意味での「日本の原風景」をいかにして取り戻すかということにもつながるのだが、経済至上主義の今日ではなかなか妙案がないのがしんどいところである。

 

10/30 サイエンスZERO「土星探査最新報告 生命誕生の謎に迫る」

 7年がかりでNASAの探査機カッシーニが土星に到着し、我々の知られざる土星のデータを送ってきている。今回はその最新報告についてであるという。

 まず土星探査船カッシーニであるが、全長6.8m、重さ5.7tという実は非常に大きなものである。この巨大なカッシーニはアメリカとヨーロッパの国際協力により開発され、1997年の10月に打ち上げられた。その後、惑星の重力を使用するいわゆる「スイングバイ」で速度を稼ぐため、まず金星に接近、さらにもう一度金星に接近した後、さらに地球を経由、3年2ヶ月後には木星でスイングバイを行い、ようやく土星に到着したという。カッシーニがこのような回り道をしたのは、カッシーニのような巨大な探査船に対し、太陽の重力圏を脱出するだけの速度を与えられるロケットが存在しないことによるという。その後、土星に接近したカッシーニは今年の7月1日、土星の軌道に乗るための逆噴射に成功したという。今後、土星を周回しながら土星や環、衛星の探査を続けるという。

 カッシーニによる土星の環の探査によると、土星の環は氷や塵で出来ていることも確認された。また土星のリングは縞模様で出来ていることは知られているが、それがどのようにして出来たのかを調べようとしているのが、国立天文台の台坂博氏である。彼は土星リングの粒子の動きをコンピュータシミュレーションで探っているという。彼は1万個の粒子の運動をコンピュータで再現した結果、環の内側と外側で速度が異なることで、粒子同士の粒子などで自動的に縞模様が出来るとしている。これはまだあくまで仮説であるので、カッシーニの探査結果が待たれるところだ。

 また窒素系の大気が存在し、生命が存在する可能性があるのではないかと期待されているタイタンを調査するのが、カッシーニが搭載する探査機ホイヘンスだという。12月25日、カッシーニから切り離されるホイヘンスは、タイタンに降下しながら、タイタンの大気の成分などを測定しながら、地表への着陸を目指すという。着陸に成功すればね地表のサンプルなどを調査し、地球に送ることになっているという。NASAエームズ研究所の今中宏氏の研究によると、タイタンの模擬大気に紫外線などを照射することで有機高分子が生成することが確認されており、タイタン上に生命が存在する可能性はあるという。

 土星探査船のことは聞いていたが、あんなに巨大なものだとは思っていなかった。あれだけ巨大なものを宇宙空間に打ち出せただけでも驚異だが、それを土星に向かう軌道に正確に乗せられたのにはさらに驚かされる。

 土星は有名である割りには今までその正体はよく知られていなかった。そういう意味ではこれで土星のことが解明されれば、それはひいては地球自身に対する理解にも深まるように思われる。もっともタイタンに生物が見つかった場合、科学的には興味深い華々しい成果だが、政治的・哲学的には難し問題が発生するだろうことは確実なのであるが。

 

10/16 サイエンスZERO「生物をまねろ 驚異のナノテク繊維」

 繊維と言えば古い工業のイメージがあるが、最近は生物の原理に基づいたハイテク繊維が登場しているとのこと。

 番組冒頭、いきなり眞鍋かをり嬢がウェディングドレスを着て登場するのだが、このドレスは光を当てる角度によって微妙に色彩が変わるようになっている。これはモルフォチョウという蝶を参考にしたいわゆる構造色を再現したものである。モルフォチョウは実に美しい青色をした蝶なのであるが、実はこの蝶は青色の色素を持っていない(色素を抽出しても赤い色素しかなかったと聞いたことがある)。モルフォチョウの色彩は細かい鱗粉のひだが特定の波長を反射することで発色しているのである。

 しかしそのための糸を安定して生産するのはかなり困難であり、開発には8年の歳月を費やしたという。ナノ単位の細かい構造を作った原理は「金太郎飴」の原理だという。つまり最初は大きく作って、それを引き延ばしたものだという。今ではこの繊維を短く切って自動車の塗装に加えたり、漆器の中に加えたりなどという使い方もされているという。

 また分子レベルでの制御により超強力繊維も開発されている。超強力ポリエチレンは従来のポリエチレンの3倍以上の強さを持っている。従来のポリエチレンは炭素鎖が折りたたみ構造になっている上に、一本の分子の長さも短いのに対し、超強力繊維は伸びた構造になっている上に分子鎖も長い。超強力ポリエチレンは、超高分子量ポリエチレンを高温の液体に溶かしてから、両側から引っ張ることで合成するという。

 さらに剛直性の高い分子を分子設計の手法によって設計した(亀の甲が連なったような構造だと剛直性が高い)のがPBO繊維である。断面積1平方ミリメートルで500キロを支えることが出来るという。鋼鉄の1/5の重さで2倍の強度を持っているという。またこの繊維は耐火性が高く、650度まで耐えられるという。このため消防服などにも使用されているという。(個人的に調べたところでは、東洋紡のザイロンなどがあるようだ)

 さらに蓮の葉を参考にして撥水性の布なども開発されている。蓮の葉は表面の細かいうぶ毛で水をはじくのだが、6マイクロメートルの超極細繊維を表面に織り込むことで水をはじくのだという。さらに蛾の目の構造を参考にして、微細な凹凸をつけることで深い黒を発色する繊維なども開発されている。さらに髪の毛のキューティクルを再現したカツラなども登場する。これは合成繊維の表面にわざと凹凸をつけることで自然な感触にしているという。

 また人工腎臓などに使われる中空糸もナノ繊維である。この中空糸は3ナノメートルと7ナノメートルのものを高精度に分けられるフィルターであるという。また敗血症などの治療のための血液浄化器には毒素を分解するマイクロ繊維が使用されている。この繊維は細い上に表面に凹凸があることで表面積を増やして効率を上げてあるという。一本の血液浄化器の表面積はテニスコートの1.6面分もあるという。

 人工肝臓の開発にもハイテク繊維が使用されている。本物の肝臓には酸素を運ぶ肝動脈と、栄養を運ぶ門脈が存在するが、従来の人工肝臓では一本の中空糸で双方を兼ねていたため、肝細胞の量を増やすと酸素が不足するという限界があったという。しかし新たにナノ中空糸でこの両方を分けた人工肝臓の開発が進んでいるという。

 さらに蚕の糸を作るメカニズムを解析することで、より高効率な製糸方法を確立しようという研究もなされている。蚕は体内に絹糸腺という器官があり、ここに糸の原料になるゼリー状の物質が蓄えられている。しかしこの物質と糸では分子構造が異なっている。糸では伸びた分子構造になっているのに対し、原料の方は曲がりくねった構造をとっているという。蚕は吐糸管という器官を持っているが、ここには非常に細くなった部分があり、ここを通ることで分子の構造が変化するのだという。これを応用すればもっと省エネなプロセスで繊維が作れるのではないかと期待できるとのこと。

 以上、最先端のナノ繊維についての紹介である。眞鍋かをり嬢のウェディングドレスはファンサービスか? 惜しむらくは様々な光沢を出すというハイテク繊維の効果が今一つ明瞭でなかったことか。なお構造色を利用した衣類は他にも検討されており、水着なども考えられたらしいが、水を被ると色が消えてしまう(場合によっては透き通ってしまう)ことから没になったとか(笑)。

 

10/9 サイエンスZERO「脳の疲れ」

 慢性的に疲労を感じている者が多くなっている現在。しかもこれは一晩寝れば回復するというものではない。このような疲れの原因が何であるかというところに迫っているのが今回である。

 まず最初は身体の疲れと頭の疲れはどう違うかである。男女二人にまず自転車を1時間半こいでもらったところ、疲労物質は急増した。しかしこれは1時間半の休憩をとってもらうとほとんど回復する。次に1時間半の計算をしてもらったところ、1時間半後にはヘロヘロの状態になり、脳の反応テストを行ってもらったところ、これも当然ながらかなり成績が落ちている。次に1時間半の休憩をとってもらってからのテストだが、こちらの方はほとんど回復しなかったという。つまり精神的な疲れは1時間半程度では回復しないのである。総合医科学研究所の梶本修身氏によると、精神疲労はゆっくり休むことをしないと回復しにくいのだという。

 視覚による作業を行いながら、機能MRIを使って脳の機能を調査した結果によると、最初は広い範囲で増加した血流がだんだんと低下してくる現象が見られたという。このことによって神経細胞がダメージを受けているのだという。さらに脳のどの部分が疲労を感じ取っているかを調べたところ、眼窩前頭野、前帯状皮質、内側前頭前野の3カ所であることが分かったとのこと。脳細胞が疲労してくると、この部分に信号がいき、この部分が脳を休めるように指示するのだという。しかし今行っている作業が重要だったり面白かったりなどの場合は、意欲を司る前頭前野がこれらの部位の働きを抑制することがある。これがいわゆる「夢中になると疲れを忘れる」という状態だとのこと。またこの疲労を検出する部分自体が疲労してしまうのが慢性疲労症候群であるという。

 慢性疲労症候群とは強烈な疲労と共に目眩などの身体の様々な不調を訴える病気だが、慢性疲労症候群の患者の脳を調べたところ、前頭葉などと共に自律神経を司る部分などの機能が低下していることが分かったという。これが身体に不調が現れる原因であるのだという。同時に多くの箇所の機能が低下しているのが最大の特徴だという。

 最後は疲労回復法について。緑に接すると人間は癒されると言うが、アカゲザルの脳の調査の結果、緑の香りを嗅ぐことで前帯状回という集中力を司る部分の血流が増加することが分かったという。このような脳の癒しの効果については、緑以外にも動物(アニマルテラピー)、笑い、眠り、照明などにもあるとのことである。要は心を落ち着けるようなものなら良いということなんだろう。それなら私の場合はテレビか・・いや、いくら何でもこれは神経が休まらん(笑)。やっぱりパソコン・・・いや、なおのこと神経が休まらん。絵でもゆっくり見るのが良いのか・・・美術館まで出かけていたら今度は身体の方が疲労するぞ(笑)。なかなか現代人にとっては疲労の回復は相当に難しそうである。

 感覚的には分かっていたが、やはり脳の疲れは身体の疲れよりも抜けにくいということが科学で証明されたようである。現代人のストレスのかなりの部分が職場から来ていることを考えると、やはり日本の生産性向上のためには職場の環境改善が最優先のようだ。そう言えばいるよな、職場の生産性を一人で下げているような管理職って・・。

 ところで全くの余談であるが、今まで滅多にスカートをはいているのを見たことがない眞鍋かをり嬢なんだが、ここのところ1ヶ月ほどはずっとスカートである。何かの心境の変化か、それとも体型の変化か(笑)、謎は深まるばかり・・・(オイオイ)。

 

10/2 サイエンスZERO「生体磁気が医療を変える」

 我々の身体は電気信号で制御されていることが知られているが、電気の流れるところには磁気が発生する。生体磁気とはそのように身体で発生している磁気のことである。最近はこの生体磁気を医療に利用しようとの研究が進んでいるのだという。

 番組ではまず眞鍋かをり嬢が東京電機大学の磁気センサーで生体磁気を測定してもらうところから始まる(緊張で顔がこわばっている眞鍋嬢が印象的)。彼女が肩を動かしたり目を動かしたりすることで、磁気が発生していることを確認している。もっともこのような生体磁気は、心臓で地磁気の100万分の1、筋肉で1億分の1、脳に至っては10億分の1とのことで、かなり大規模な装置でないと測定は不能である。

 このような微弱な磁気を測定することを可能にしたのが超伝導コイルの開発である。超伝導コイルの使用で微弱な磁気によって発生した誘導電流が衰弱することなく検出できる。また環境磁気の影響を排除するための磁気シールドも重要である。このシールドには鉄とニッケルの合金を三層にも重ねたシールドルームが使用されている。

 この生体磁気の医療への利用だが、例えば心臓の観察に使用した場合、心電図は身体の組織によって歪みが生じるのに対し、磁気の場合はそのような影響を受けないという。だから心電図に異常の現れないような初期の狭心症でも見つけることが出来る。その上に電極をつける必要がなく測定も10秒で終わるなど測定が簡単であるメリットがある。また母体内の胎児の心臓の状態まで観察することが出来るという。

 さらに脳の磁気を測定することで、脳の診断が可能である。仙台の広南病院・東北療護センターでは脳の磁気の測定装置を導入し、患者の診断に役立てている。脳腫瘍患者の各機能を司っている脳の位置を確認する(脳における各機能を司る位置は個人差があるのだという)ことで、手術による機能障害を防止したり、またてんかん患者の病巣を特定することで、手術による治療を可能にしている。現在、脳磁計を診断に使用している施設は十数カ所あり、去年からてんかんの診断に保険が適用されるようになったとのこと。

 このように応用範囲の広い生体磁気の測定装置であるが、現在の弱点は装置が大がかりになることである。現在の磁気測定装置はヘリウムによる冷却が必要であり、装置が大型になるのでシールドルームが必要になる。しかし某メーカーが開発した装置は、従来のものよりも60度高温で使用可能なYBCOという超伝導物質を使用することで、液体窒素のでの冷却で十分であり、装置を小型化することに成功したという。また早稲田大学で開発している装置は、マウス測定用の長さ18センチという小型のものである。これによってマウスに負担をかけずに測定できることから、心臓病のマウスの長期にわたる観察などが可能になり、心臓病の研究に貢献できるとのこと。

 生体から磁気が出ているであろうことは分かっていたが、それを利用する研究がここまで進んでいたとは知らなかった。ただ生体磁気がこれだけ身体の状態を反映しているなら、逆に磁場が生体に影響を与える可能性もありそうに思える。そちらの方は研究が進んでいるのだろうか? よく俗に「磁場が悪い」とか言ったりするが、磁場が生体に影響を与えるなら、これもあながち嘘ではないかも(笑)。

 

9/25 サイエンスZERO「画像解析で国宝壁画の謎に迫れ!」

 壁画で話題になった高松塚古墳。この壁画の解析には最新の撮影技術が使用された。

 ここで使用されたのは8800万画素という特別なデジタルカメラである。これを使用して半年かけて壁画を撮影したという。しかし壁画が描かれていた石室内は広さ1.5畳ほどで高さは1メートル、しかも入り口は人が一人滑り込むのがやっとの狭さである。しかも石室の中は湿度100%という機械にとっては極めて過酷な条件である。そのためにこのカメラは、分解・組み立てが出来るように加工され、さらにレンズが曇らないように乾燥剤も取り付けられた。また万一石室内でカメラが転倒して壁画を傷つけるようなことがあっても大変なので、カメラの台座も安定の良いように重心を低く改造されている。このようにカメラに対しても特殊な加工が施されているという。

 また今回使用された技術に蛍光撮影がある。蛍光撮影とは特定の波長の光を壁画にあて、このことによって発する蛍光を撮影するテクニックである(化学における蛍光分析の原理である)。元来は犯罪捜査における指紋の検出などに使われていたとのこと。日本画に使用されている絵の具には鉱物などを使用した顔料系の絵の具と、植物などから色素を抽出した染料系の絵の具の二種類がある。このうち染料系は退色しやすいと言われているが、この染料系が蛍光撮影によく反応するのだという。だから蛍光撮影を行うことで、ほとんど消えかかっている壁画の詳細が見えるのだという。さらに蛍光撮影の過程で、非常に強い蛍光を発する部分があることが分かり、その部分の絵の具をX線で分析したところ銅が含まれていることが確認され、近赤外線などに対する反応から見て、どうやらラピスラズリが顔料として使用されているのではないかと推測されたとのこと。ちなみにラピスラズリはアフガニスタンなどでしか産出されないものであるから、この時代の日本が海外と交易していたことが考えられる。

 ちなみに日本ではラピスラズリが顔料に使われている例は希有であると言うが、ヨーロッパでは青色の顔料として使用されていた。しかしヨーロッパにおいてもこの顔料は極めて高価であるので、その後にプルシアンブルーが開発されている。ちなみにこのプルシアンブルーは日本にも渡ってきてペロ藍と呼ばれて北斎などが使用したとのことで、この辺りは3/27の「美の巨人たち」で解説されている。

 最後に問題になっているのが壁画の保存である。現在、この壁画は温度・湿度を一定に保つようにして保存されているのだが、つい最近、壁画にカビが生えていることが確認されて問題になった(キトラ古墳などではカビだけでなく壁画の剥離も問題になり、ついに剥がして保存されることになった)。カビは除去する必要があるのだが、下手な防カビ剤を使用すれば逆に壁画にダメージを与える恐れがあるので、防カビ剤の絵の具に対する影響についても研究をされているという。

 壁画の調査にデジタルカメラが使用されたであろうことは予想していたが、こんな特殊なカメラが使用されていたとは知らなかった。また壁画にラピスラズリが使用されていたらしいという情報などは驚きである。ちなみに最後に出てきた保存はかなり問題になっており、カビだけでなくここ数年で著しい退色も進んでおり、壁画の保存のあり方が議論されている。ところで無関係な話であるが、キトラ古墳の壁画の取り外しについては、いずれはプロジェクトXネタになりそうな気がしてならないところである。

 

9/11 サイエンスZERO「猛暑と豪雨 異常気象はなぜ起きた」

 今年は猛暑などの異常気象に難儀させられたが、その鍵は太平洋高気圧にあるとする。

 今年の6月は各地で最高気温の記録を更新したが、この時期の天気図を見ると、太平洋高気圧が日本付近を覆っていることが分かる。これは元来は夏の気圧配置だという。夏型の気圧配置であるから、元来は夏に来るべき台風も6月に襲来したのだという。また新潟地方を襲った豪雨や、関東地方に発生した異常熱波も同じく発達した太平洋高気圧が原因になっている。

 太平洋高気圧は高さが1万5千メートルと通常の高気圧に比べると桁違いに大きなものであり、それ故に持続性もあり、気象に与える影響力も大きいとのこと。

 6月の太平洋高気圧の発達の原因は、フィリピン沖の海洋で上昇気流が活発化していたからだという。しかしフィリピン沖の上昇気流は7月には弱まっており、7月になっても太平洋高気圧が発達し続けたのはこのメカニズムでは説明できないという。これを説明するには偏西風の蛇行が原因になっているとの考え方があるという。海洋研究開発機構地球シミュレーションセンターの榎本剛研究員のシミュレーションによると、ギリシア上空での低気圧の発生が、遠く日本の太平洋高気圧の発生に影響するという。

 また去年は日本では冷夏にさいなまれ、ヨーロッパは記録的な熱波に襲われたが、これも偏西風(太平洋高気圧にリンクしていた亜熱帯の偏西風でなく、もう一方上の寒帯地域の偏西風)の蛇行が原因となっているのだという。今年はちょうど去年と逆のパターンであり、ヨーロッパと日本の気候が互いに偏西風で結ばれているのだという。

 なお異常気象の解析にはデータの蓄積が必要なのであるが、そのための高感度気象レーダーの開発についてはプラスゼロのコーナーで紹介。千葉大学助教授の鷹野敏明氏が開発しているレーダーは従来のレーダーのセンチ波と違って、ミリ波を使用することで従来のレーダーでは写らなかった薄い雲も観測できるようになっているとのこと。

 以上、今年の異常気象についてのきれいな説明なのであるが、巨大地震の解析などと同じで、結局は説明が後付なのが隔靴掻痒の感がある。それに今年の異常気象の原因が偏西風の蛇行で説明がついたとしても、そもそもその蛇行がなぜ起こるかは複雑すぎてはっきりとはしない。この辺りに現状の技術の限界が見えるようである。

 

8/7 サイエンスZERO「外来生物が日本の自然を脅かす」

 現在、ペット用などに多くの生物が日本に輸入されているが、これが自然環境中に逃げ出したり捨てられたりすることで、日本の在来種に悪影響を与える事例が増加している。

 例えばマングースなどはヤンバルクイナなどの天然記念物を脅かしているし、ペットとして輸入されたもののその飼いにくさのために捨てられたアライグマ(例のラスカルの悪影響である。アライグマは気性が荒いので人間が簡単に飼える代物ではない。悲しいことに、なぜかペットマニアにはそういったことを考えない馬鹿が多いようだ。)が、農作物などに被害を与えている例が知られている。

 また5年前に外国産のカブトムシやクワガタムシの輸入が解禁されてから、逃げ出したこれらのクワガタと日本の在来種が雑種を作っている例が増加しているという。これらの雑種は非常に攻撃的であるため、日本の在来種を駆逐してしまう可能性があるという。

 さらに病気の蔓延の危険もある。クワガタなどにおいても外来種のクワガタと一緒に入り込んだダニが、日本のクワガタを殺してしまっている例がある。また西アジア原産のヒョウモントカゲモドキからクリプトスポリディウムという寄生生物が見つかったりなど、何らかの寄生生物を持っている場合が大半であるという。特にアフリカヤマネから発見されたレプトスピラは人間に感染した場合、腎臓を患って命にかかわることがあるという。

 外来生物を農業に利用する例などもある。北海道ではセイヨウオオハナマルバチがトマトの受粉のために導入され、省力化による栽培面積の増大につながっている。しかしこうして導入されたハチが野生化、野外で巣を造っていることが発見された。セイヨウオオハナマルバチは盗蜜といって花びらに穴を開けて蜜をとる習性があるため、受粉を阻害して生態系に甚大な影響を与える恐れがある。このことからこのハチの輸入を禁止しようとする意見もあるが、農家では今まで以上に管理を強化することでなんとか使い続けることが出来ないかと模索している。

 一方で外来生物によって破壊された環境を取り戻す取り組みもなされている。栃木県の鬼怒川では、道路の斜面を緑化するために導入された、南米産のシナダレスズメガヤが急激に増加し、在来の植物を絶滅の危機に追い込んでいる。特にカワラノギクが急減しているという。東京大学の村中孝司氏氏と国土交通省は共同で、カワラノギク再生のプロジェクトに取り組んでいる。重機を使ってシナダレスズメガヤと砂を取り除き、カワラノギクの種を撒いたのだという。

 外来種の問題はかなり深刻で、今回は登場しなかったがブラックバスの例などもある。救いがたいのは、概して非常に安直に外来種が持ち込まれていること。ブラックバスの場合など、日本の河川への放流を煽った釣り雑誌さえあったようだ(まさしく文字通りの「釣り馬鹿」である)。私の個人的見解としては、先ほどのハチの例などならともかく、ペットとしての持ち込みは何の益もないわけであるから、ペットとしての外来生物の持ち込みは全面禁止しても良いと考えるが、なかなかそういう乱暴なことも出来ないのだろう。しかし「人の飼っていないようなペットが欲しい」というペットマニアのつまらない見栄のために日本の生態系が危機にさらされるなら、そんな馬鹿げたことはない。

 

7/31 サイエンスZERO「生命を支える脅威の超ミクロマシン」

 今回のテーマは現在注目されているナノテクノロジーのようである。

 サルモネラ菌のべん毛はナノスケール(30nm)のモーターである。これの研究をしているのは大阪大学の難波啓一教授である。彼の研究によると、このべん毛モーターは30種類のタンパク質からなり、しかもこれらは自動的に組み上がっているという。このモーターはなんと1800回/分もの回転速度を誇る。

 このようなナノマシンは我々の身体の細胞にも存在する。細胞内のミトコンドリアにはATP合成酵素という10nmの分子モーターが存在する。この酵素は回転しながらATPを合成している。この分子モーターを観察したのが、東京工業大学の吉田賢右教授である。分子モーターはそのままでは小さすぎて顕微鏡では観察できない、彼はこの分子モーターに繊維を結びつけて、その動きを観察したのだという。彼の研究の結果、このモーターは6000回/分の回転を行っていることが分かった。

 またこのATPが働く先の筋肉も一つのナノマシンである。筋肉内の筋原繊維にはミオシンとアクチンという部分が存在し、このミオシンがナノマシンとして働いている。ミオシンがアクチンを引き込んで筋肉が縮むのだが、そのメカニズムを明らかにしたのが大阪大学の柳田敏雄教授である。彼の研究の結果、マイナスに帯電したミオシンがアクチンのプラス部分と結合しているのだが、これがATPと反応した時にはずれ、その時に水分子によるブラウン運動によって、アクチン内の強くプラスに帯電した部分に引き寄せられるということを繰り返すことで筋肉が収縮しているというのである。

 ナノマシンは脳内にも存在している。脳内においては神経細胞内の微小管と呼ばれるレールの上を神経伝達物質が運搬されているのだが、東京大学の廣川信隆教授の極低温電子顕微鏡を用いた研究によると、キネシンと呼ばれる物質が特定の物質を捕らえて、レールに沿って運搬する働きを持つのだという。マウスでの実験によると、神経伝達物質を運搬するキネシンを増加させたマウスでは、学習効果の向上が見られたことから、痴呆症などの治療への応用が期待されているという。

 またATPを制御する分子モーターを操作しようという取り組みも成されている。某光学機器メーカーの伊藤博康氏(どうやらメーカーから公的研究機関に派遣されているのでは)は、分子モーターの軸に磁石を取り付けた上で、電磁石によって分子モーターを回転させようと試みている。これによって分子モーターを制御して、ATPを自動で合成しようと言うのだ。

 以上、最新のナノマシンについての研究成果である。最近は生物はタンパク質で出来た一種の機械のようなものであり、それを技術として使用しようという研究が増加しているので、その最前線と言える。ただこのようにタンパク質を機械として扱い出すと、生物と機械の境界さえ曖昧になってくることから、遺伝子技術などと同様、いずれ倫理的な問題も発生してきそうに思えてならない。ナノマシンによって埋め込み型人工臓器を作り出すという辺りまでなら可だろうが、それがいずれ人体を丸ごと作り出したりなどとなってきた時に大問題になりそうである。

 

7/17 サイエンスZERO「脳こうそく治療最前線」

 脳の血管のトラブルといえば、脳の血管が破れる脳出血と脳の血管が閉塞する脳梗塞が存在する(ちなみに脳卒中とはこの両者を合わせてこう呼ぶのだとのこと)。近年は脳出血は減少しているのだが、脳梗塞は増加する傾向にあるという(食生活の影響)。

 現在治療に使われる薬品としては、血栓溶解薬ウロキナーゼがあるが、これは閉塞部分の近くまでマイクロカテーテルを入れて、そこから点滴することになるので、全国でもその技術を持っている病院は限られる。これに代わって最近登場した新しい試薬が、t−PAと呼ばれるものである。これは血栓に優先的に吸着する性質があり、血液成分によって阻害されにくいので、静脈に点滴することで効果が発生するのだという。日本では現在使用のための審査中であるとのこと。

 ただしこれらの薬品が使えるのは時間の制限がある。血管が閉塞して時間が経つと、血管の壁が脆くなって、血流が復活した後に脳出血が起こる恐れがある。ウロキナーゼを使えるタイムリミットは閉塞発生後6時間以内、t−PAでは3時間以内だという。

 このように治療には時間が重要なのであるが、一番血栓溶解薬の効果が期待できる軽度・中度の脳梗塞の患者は、病院に来るのに時間がかかる例が多いとのこと。また専門医でないと脳梗塞の症状に気がつかないことがあるし、救急病院などでも脳梗塞に24時間の対応が出来ないところが多いという。

 これに対してアメリカでは先進的な取り組みが実施されている。救急車の出動を要請されたコールセンターは、症状を聞いて脳梗塞の疑いがあると判断すると救急車を優先的に配車し、救急隊員は患者の容態を見て脳梗塞と判断すると近くの設備のある病院に患者を輸送する。するとその病院に中央のセンターから当番の専門医が派遣されるのだという。

 日本でも熊本などでは、救急病院とリハビリテーションの病院を分けることで、救急病院が24時間患者を受け入れられる体制を整えているという。

 どうやら治療技術云々よりも治療体制の方が重要であるといった印象である。日本は設備面では比較的整っていると言われているにもかかわらず、なぜか医療の体制の面での立ち後れが目立つ。この辺りも医療界の改革が必要なんだろうなということは痛感する。特に日本は救急医療体制には非常に問題があることは指摘されており、助かる可能性のあった命がむざむざ失われている現状があるという。この辺りは是非ともなんとかしてもらいたいものだ。

 

7/3 サイエンスZERO「着陸から6ヶ月 火星探査機は何を見たか」

 スピリットとオポチュニティが火星に着陸して6ヶ月、その間、この二機は数万枚に達する火星の写真を送信してきた。それらの写真を分析することで、火星にかつて水が存在したことなどが明らかになってきた。

 現在オポチュニティの方は火星の内部の様子を探るべく、近くにあるクレーターを降りて行っているところであり、一方のスピリットは当初に目標にしていたクレーターがあまり調査場所として良くなかったため、目標をコロンビアヒルズと呼ばれる小高い丘に変更して移動中とのこと。これらの探査機が目的地で各種の分析を行うことで、生命の有無などの火星の本質にさらに迫るのではないかと期待されている。

 以上、現在のところの途中経過であるのだが・・・・本当に途中経過しかないじゃないか。多分、また続報もあるんだろうが、ある程度データがまとまってから続きをやった方が良いと思うのだが。

 

6/26 サイエンスZERO「マイクロバブル 微細な泡の驚異のパワー」

 マイクロバブルとは直径5/1000mm程度の微少な気泡である。特徴としては、微少なために浮力が弱いのでゆっくりと浮上することなどがある。これを使用して水中のゴミを除くことに利用できるという。大きな泡だとゴミに接する前に浮上してしまったり、ゴミと接してもゴミから離れて泡だけが浮上してしまうことがあるが、マイクロバブルの場合、そういうことがないという。養殖の牡蠣にマイクロバブルで体内の菌を殺菌するためなどにも使用されているという。

 マイクロバブルはこれ以外にも、船底に発生さして水との摩擦を減らして速度を上げるとか、ガンの診断にも使用することが研究されている。マイクロバブルは超音波に反応するため、これを体内に流し込むことでガンの診断が可能になるのだという。正常細胞では常に血液が一定の流れを保っているが、ガン細胞内では血管が滞っていることが多いので、マイクロバブルを体内に流し込んで超音波診断にかけると、ガン細胞が浮かび上がってくるのだという。

 このマイクロバブルはベンチュリー管と呼ばれるくびれた管が使用される。この管に水と空気を一緒に吹き込むことでマイクロバブルが発生するのだという。

 マイクロバブルは5分ほどで消滅するが、これを意図的に破壊することで発生するエネルギーを利用する研究もなされている。マイクロバブルが消滅する時、温度数千度、気圧数千気圧にまで達するエネルギーが発生する。これをホットスポットという。これを利用して腎臓結石の破壊などに使用しようという研究も行われている。これは結石表面にマイクロバブルを発生し、それが消滅する際に発生する衝撃波で結石を砕こうというものである。実験では本物の腎臓結石が見事に粉砕されている。従来の衝撃波による治療法よりも細かく粉砕されるので、容易に体外に排出されるようになるという。

 さらに東京大学の松本研究室では、マイクロバブルを使用したガン治療も研究されている。診断のところでもあったようにマイクロバブルはガンに集中するので、そこにさらにエネルギーを集中することでガン細胞を焼いてしまおうという試みである。身体を切らずにすむので患者に対する負担が少ないというメリットがある。

 プラスゼロのコーナーは最先端の脳科学が発毛に結びついたという面白い例。理化学研究所の脳科学総合センターの研究の結果、脳の神経細胞を成長させるBMPというタンパク質が、頭皮では発毛に関わっているのだという。山田真久氏の研究によると、実際にマウスでの実験において、BMPの働きを抑えることで脱毛したという。BMPが毛母細胞周辺の受容体に結合することで、ケラチンが発生してそれが発毛に結びつくのだという。

 売れる製品のキーワードは「痩せる、生える、立つ」だそうな。つまりダイエット食品、リアップ、バイアグラである。それからいけば、これが実用化されたら相当売れる製品になりそうである。「最新の脳科学の成果から開発された発毛システム」CMのキャッチとしても抜群である。もう既にこの番組を見て山田研究室を訪問した製薬メーカーもあるのではないかなどと想像してしまう。

 マイクロバブルについては面白い技術であると思えるので、色々な分野に応用できそうである。例えばマイクロバブルを利用した洗濯機とかなどはすぐにも開発できるのではないだろうか。

 

6/19 サイエンスZERO「省エネ家電で地球温暖化を防げ」

 地球温暖化の絡みで、近年は家電の省エネ化が進行している。その最前線の報告である。

 最近は家電製品の省エネ化が進められており、店頭表示においても省エネ基準の達成率を明示したラベルが掲示されるようになっている。この時に導入されたのがトップランナー方式というものである。これはその当時のもっとも省エネが進んだ機種を基準として、そのレベルをクリアすることを求めるというメーカーにとっては厳しいものであった。しかし電機メーカーは技術革新によってそれに対応した。

 調査の結果、家庭の消費電力の16%を冷蔵庫が占めることが分かり、この冷蔵庫の省エネ化が家庭における消費電力抑制の鍵であった。最新の省エネ型冷蔵庫はインバーターを搭載している。従来の交流モーターは周波数によって圧縮機のモーターの回転数が制御されるためにモーターの回転数が変更できなかったが、インバーターの導入によって状況に合わせてモーターの回転数の制御が可能となった。さらに断熱材にも真空断熱材という新素材が導入された。従来の断熱材は気泡によって熱の伝わりを防ぐものであったのだが、気泡の中にはガスが含まれているので、徐々にではあるが熱は伝わっていく。これに対して真空断熱材とはこの部分を真空にして熱が伝わらないようにするものである。このタイプの断熱材は気圧に耐えるためにガラス繊維を含んでいるという。

 さらに大気の熱を利用した給湯器なども開発されている。これはエアコンの原理と同じであるが、ポイントは冷媒にフロンではなくて二酸化炭素を使用していることである。湯を沸かす場合はフロンよりも二酸化炭素の方が適しているのだという。またコンビニなどにおいて冷凍庫や冷蔵庫の排熱を空調に使用するといった試みもなされている(コージェネ的発想である)。

 またセンサーを利用した技術を導入されたハイテクビルなどもある。センサーとブラインドを連動させることで晴れの時はブラインドを閉じて、曇りになるとブラインドを開けるなどの技術や、人がいる部分のみの照明器具をつけるようにするなどの技術が開発されている。

 プラスゼロのコーナーは人形ロボットの技術用の分散制御の技術を自動車に導入しようというものである。未来ロボット技術研究センターで開発されている電気自動車は、8台のタイヤの1つずつにモーターと頭脳が搭載されており、それぞれのタイヤが車体のバランスの制御を行いながら連動することで、例えば車体の姿勢を変えずに障害物を乗り越えるなどの滑らかな動きが可能になっている。この技術のポイントは、中央からすべてを制御するのではなく、中央処理装置は各々の制御装置の連携を行うだけということであるが、中央ですべてを制御するのと、分散制御をするのとどちらがより効率が良いのかというのは実は結構難しい問題である。中央集権がよいのか、地方分権がよいのかという政治の問題にも類似している。

 京都議定書の締結などによって日本でも省エネが求められているが、これ以上の省エネには家庭での省エネが必要であるとしての取り組みである。しかし省エネという言葉は、個人的には非常に耳が痛い。私の場合、パソコンの排熱と戦う日々であり、実はこれが極めてエコロジーに反しているのを認識しているだけに・・・。パソコンの排熱で空調をしたり、湯を沸かしたりするシステムってないものだろうか・・・。

 

6/12 サイエンスゼロ「低酸素トレーニングで記録を伸ばせ」

 現在スポーツ選手の間で注目されているのが低酸素トレーニングというものである。これは酸素濃度の低い環境下で運動を行うことで身体に負荷をかけ、持久力の向上につなげるというものである。

 低酸素トレーニングが注目されたのは、ローマオリンピックでのマラソンのアベベの活躍である。エチオピア出身の彼は酸素の薄い高地でのトレーニングを行っていた。高地トレーニングを実施すると、赤血球の増加や血管の増加などがあり、身体に取り込める酸素の量が増加するので持久力がアップするのだという。さらに低酸素トレーニングは筋肉の疲労回復能力の向上の効果も確認されているという。

 現在は地上で低酸素室を用いてのトレーニングも行われている。低酸素状態といっても常に同じ状態でいれば選手も慣れてしまって効果が上がらなくなるので、体調に合わせて酸素濃度を変化させるなどのことも行えるという。

 さらに近年は低酸素トレーニングを持久力の向上だけでなく、100メートル走などのような瞬発力を使用する競技にも応用出るのではないかとの研究もなされている。低酸素トレーニングを重ねることで、無酸素状態で筋肉から生み出せるエネルギーの増加が見られるとのことである。

 プラスゼロのコーナーは薄型燃料電池の開発について。東京工業大学精密工学研究所の早瀬仁則氏の開発した燃料電池用電極は、厚さ250ミクロンと向こうが透けて見えるほどの薄さである。シリコンの微細加工の技術を応用することで、このように薄い電極を作ることに成功したとのことである。もっともまだ出力的にはそう高くないようであるが、今後の技術開発が期待できるところではある。

 今回は最新のスポーツ医学についての紹介であったが、個人的には疑問を感じないでもない。最近の選手はメダルを取るための機械という雰囲気になっており、元来のスポーツの主旨と完全にずれているのではないかという疑問である。低酸素トレーニングなどについても、私にすれば、所詮は合法的ドーピングにしか思えない。こういう機械的な強化がありなのなら、そのうちにドーピングについても「身体に害がない(と思われる)薬物については可」ということになるんじゃないだろうかという気もするのである。別に競技種目について云々するつもりもないが、あまりメダルがどうこうで騒ぎたくないのが本音である。どうも最近のスポーツは不自然で不健康という印象はどうしても拭いがたいのである。やっぱりスポーツなんて楽しんでやっているうちが花のような気が・・・。

 

6/5 サイエンスゼロ「"アマモ場"で魚たちをよび戻せ」

 都市近郊の海洋は汚染がかなり進行しているが、この環境を再生するためにアマモの草原であるアマモ場が注目されているという。アマモとは元々は陸上で生活していた植物が海に戻ったものであり、砂地の海岸などに自生しているという。アマモ場は海の中でも生物のすみかになっており、海を養う効果があるようである。かつては日本の沿岸に広く分布していたアマモ場であるのだが、今は激減しており、特に東京湾周辺ではほとんどなくなってしまっているという。

 東京湾でアマモが激減したのは、アマモが育つ浅い砂地が埋め立てによって消滅したことが原因になっている。アマモ場の減少は東京湾の生態系に影響を与えている。東京湾では江戸前の漁場として未だに漁がされているが、比較的深い海で育つシャコなどはあまり影響を受けていないのに対し、アマモ場で育つカレイなどの漁獲量は激減しているという。

 アマモの環境浄化能力は、成長の過程でリンや窒素などの栄養分を吸収することによる。またアマモの葉に生える藻を食べる葉上動物の存在もアマモによる環境浄化に大きく貢献する。アマモの表面の藻をこれらの植物が食べることで、また藻が生え、その過程で窒素やリンが吸収されるのである。またプランクトンなどを捕らえる生物も存在し、これらは赤潮などの防止につながる。計算によると、アマモ場が存在することでかなり広範囲に水質の浄化効果が現れるという。

 このアマモの水質浄化能力を活かすために、アマモの人工繁殖が計画されている。現在問題なのは、アマモの発芽率が極めて低いことにあるという。アマモの発芽率を上げるには、塩分濃度の影響があるという。その結果、海水では発芽しないアマモの種も、真水に一度触れさせることで発芽率が向上するのだという。海水中では2〜3%の発芽率のアマモの種が、この方法で50%にまて向上するとのことで、こうして育てられたアマモの苗を移植することも考えられているという。

 さらに人口干潟を用いた実験によって、アマモの生育にとって波があることが重要であるということが分かったということで、これを利用して人口干潟を作る計画もあるという。

 このようにアマモの生える干潟というのは環境にとって非常に重要なのであるが、実際の日本では残念ながらこの正反対の方向に進んでいる。その愚かさの最たるものが諫早湾の干拓である。諫早湾の干潟の存在が有明海の環境に与えていた影響は非常に大きいことは明らかなのに、国は何の意味もない公共事業によってあの干潟を死滅させ、案の定、今現在有明海はとんでもないことになっている。人口干潟を作る以前に、天然の干潟を守ることがもっと重要であるのはいうまでもない。やはりあの諫早の暴挙は直ちに中止すべきなんだろう。

 

5/22 サイエンスゼロ「新世代テレビが暮らしを変える」

 今回のテーマは次世代テレビ。毎年定期的にあるNHKの新技術のアピールである(笑)。

 まず最初は真鍋かをり嬢がNHK放送技術研究所を探訪して、新技術を紹介するというもの。ここで紹介されたのは立体テレビ(眼鏡不要)及び現在のハイビジョンの4倍の走査線があるというスーパーハイビジョンなどであるが、これらはまだ技術的に解決しないといけない問題がある。そして既に実用化目前になっているのは、デジタルテレビ対応型の携帯テレビであるとのこと。

 さてこの携帯テレビだが、放送をデジタル化して圧縮することによって余裕の出来た帯域に携帯テレビ用の電波を流すことになっているのだという。つまり通常の放送を受信するのではなく、それようの電波を受信するらしい(解像度などを犠牲にしてその分ノイズ対策などを施すらしい)。

 次に紹介されたのが、移動体(つまり車)用ハイビジョン受信機。移動体においては、現行技術ではハイビジョンはモザイク上になるなどで良好に受信することは不可能であったとのことだが、これを複数のアンテナからの電波を組み合わせて処理することで、移動体でもハイビジョンを良好に受信することが可能になったという。

 最後はメタデータについて。テレビの情報というのは情報量には優れているものの検索性がない。それをメタデータという形で放送データ中にインデックスのようなものを打ち込むことで、録画内容から検索をかけることが可能になるのだという。また開発中のチューナーではインターネットを組み合わせることで、インターネットからの情報をリンクさせることも可能であるという。また放送と文字をリンクさせた本のような形式のメディアも考えられているという。

 以上、最新メディアの宣伝であったのだが、これらが本格的に普及すれば放送の形態自体が変わるのではないかとされている。今は時間を決めて一方的に放送を流すだけであるが、これからはサーバ型になって、視聴者が自分の予定に合わせてデータにアクセスするというタイプになるのではとのこと。

 確かに新技術の開発は従来の放送の形態をも変える可能性があるが、問題は放送を送り出す側も、受け取る側も技術に合わせて進化するとは言えないということである。現に、デジタル双方向通信はBSデジタルで以前より現実化されているが、未だにこれを生かしたプログラムがあるとは言いがたく、結局はテレビ視聴の形態を劇的に変更するには至っていない。またサーバ型で情報を集積する形になるということは、コンテンツ提供側には膨大なコンテンツを用意する必要が生じるのだが、それを供給できるのか、またそうしてコンテンツを供給した場合、どうやってビジネスとして採算をとるのかといった、社会システム的なものの方が問題である。

 

5/15 サイエンスゼロ「最新科学で考古学の謎にせまる」

 考古学の世界に最新の科学の導入が進んでいる。今、注目されているのは炭素14を使用した年代測定法だ。炭素14は自然中に存在する放射性炭素であるが、これは例えば樹木などの場合、生きている状況では一定の濃度が保たれているのだが、切り倒されるなどして自然から切り離された途端に一定の割合(半減期が5730年)で減少していくのである。このことから炭素14の量を調べれば、その木がいつ切り倒されたが分かるという原理である。

 これを利用して、出雲大社から発見された柱の後からその柱の年代が測定され、その結果から、かつて出雲大社にあったといわれている高さ48メートルの巨大神殿の存在が実証されつつあるという。

 また最近この手法がさらに注目されるようになったのは、分析の制度が向上したこと(かつては誤差が100年ぐらいあったものが、今は40年ぐらいとのこと)。さらに加速質量分析装置などの進歩で、かなり少量の炭素原子からも測定が可能になり、貴重な文化遺産からも少量のサンプルを取り出すだけで測定が出来るので、さらに調査が進んでいるのだという。今では土器に付着するわずかなコゲなどから土器の年代を定めることも可能になっている。

 このような最新技術の進歩の影で、考古学の現場と技術の現場が乖離しつつある問題がある。先の遺跡ねつ造事件の余波を受けて、考古学会などでも技術部門と考古学の部門との連携が図られつつあるという。

 プラスゼロのコーナーはマントルの研究である。東京工業大学理工学研究科の廣瀬敬助教授の研究室では、マントルの成分を合成することで地球の構造を解明しようとしているという。珪酸マグネシウムに125万気圧の圧力と2200度の熱をかけることで、マントル最深部の地下2900キロの環境を再現できるのだという。その環境下でのX線解析を行うことでポストペロブスカイトをなしていることが明らかになったという。

 炭素14を使用した年代測定法は知っていたが、考古学の分野で実用的に使用が可能になるほどの精度が出てきているとまでは認識していなかった(半減期が5730年とかなり長いために、考古学における数百年というスケールでの精度を持っていないと思っていた)。技術の進歩は凄まじいものである。こうなってくると考古学者も科学的知識が不可欠なのだが、その辺りが心もとなかったりする。また日本では考古学と歴史学の区分も曖昧だったりなど、学会などの体質に問題があったりする。

 

5/8 サイエンスゼロ「ここまできた最新養殖技術」

 現在、いろいろな魚が養殖されており、ブリや鯛などは市場に出回っている8割方、ウナギに至ってはほとんどが養殖品であるという。その養殖技術の最前線を紹介している。

 現在のウナギの養殖は天然で捕獲したシラスウナギを成長させており、完全養殖は技術的に確立されていない。近年シラスウナギの漁獲量が減少しており、養殖への影響が懸念されていた。この課題に挑戦したのが水産総合研究センター養殖研究所の田中秀樹氏である。ウナギは卵からレプトケファルスという幼生体を経由して、シラスウナギへと成長するのだが、この段階で普通の餌を摂取せず、養殖は不可能と言われていたのだ。唯一レプトケファルスが興味を示した餌はアブラツノザメの卵だが、これだけだと栄養不足でまともに成長できなかった。田中氏はレプトケファルスの体の構造に注目したところ、消化器官が未熟であるために栄養を吸収できていないことが分かった。そこで田中氏が開発したのが、大豆ペプチドなどを加えた独自の餌である。この餌に対してレプトケファルスは興味を示し、シラスウナギへの成長が確認されたとのことである。この研究はウナギの完全養殖への道を開くものとして注目されている。

 南伊豆栽培漁業センターでは今まで困難と言われた伊勢エビの養殖に挑んでいる。伊勢エビの幼生体はフィロゾーマと呼ばれているが、非常に弱々しい体をしているために、密集することで体を損傷しやすい。また餌の養分だけを吸収するために餌が水中に残りやすい貯め、バクテリアの発生により病気になりやすいなどの問題があった。村上恵祐氏はこれらの問題を回転する新型水槽の導入で解決への道筋を確立した。この技術により幼生の生存率が3倍になったという。

 養殖されているトラフグには寄生虫がつきやすいことから、これを駆除するためにホルマリンを使用していたことが、安全面と環境面から問題になった。この問題の解決を目指しているのが、電力中央研究所である。ここで行われているのは陸上で人工海水を使用した養殖である。この際、技術の鍵になるのが人工海水の浄化技術である。水質を保つための障害になるのは排泄物中のアンモニアであるが、これを硝化菌という菌を使用することで、害の少ない硝酸イオンに変換することで解決したという。現在のところはまだ海での養殖よりもコストが高くなっているが、将来的には広く実用化されることが期待されている。

 今回ゲストに招かれていたのは東京海洋大学海洋科学部教授の竹内俊郎氏であるが、彼の開発している閉鎖循環式養殖システムは、閉鎖環境の中でティラピアと植物プランクトン、動物プランクトンを同時に育て、その間で酸素をやり取りするシステムである。閉鎖環境の中で生態系を確立しているので、将来的には宇宙での養殖までも考えているという。

 以上、養殖技術の最前線である。食糧問題の解決のためには養殖技術の開発が急がれるところである。特にウナギの完全養殖の確立は緊急の課題であると思われる。なお若干気になったのは、ゲストの竹内氏があまりに技術偏重のきらいが見られたところだ。彼は「完全に管理することで病気なども防げて安全性が高められる」との信念を持っているようだが、これは一歩間違うと自然を軽視することにつながりかねず、手痛いしっぺ返しを食らう可能性もあるので、それは注意して欲しい。

 プラスゼロは重粒子線を使用したガン治療について。重粒子線とは炭素やヘリウムの粒子を加速したものであり、これが体内で停止する時にエネルギーを放出し、ガン細胞を破壊する。深さを制御することで、ガン細胞を狙い撃ちできるのがメリットである。日本でこの治療が出来るのは千葉の放射線医学総合研究所であるが、HIMACと呼ばれる重粒子線発生装置がかなり大がかりであるために普及が進んでいない。そこでECRイオン源と言われる部分を小型化することでコストの低減を進めているという。このことによって装置全体がコンパクトになり、建設費も1/3になることが期待できるという。

 以前に陽子線治療が紹介されていたが、それとかなり類似している。この手の治療法ではどうしも加速器の類が大型化するため、どこでも治療を受けられるというわけにはいかないのが最大のネックである。治療用の小型の装置の開発は急がれるところである。

 

5/1 サイエンスゼロ「光触媒」

 環境技術などで注目されている光触媒。その先端動向を紹介しようと言うのが今回のテーマである。

 光触媒と言えばポピュラーなのは酸化チタンであるが、酸化チタンは紫外線を受けることで有機物などによる汚れを酸化浄化することが出来る。これは酸化チタンの表面で酸素や水が活性酸素となる反応による。これらの材は、ビルの外壁やテント材などに使用されているという。

 中部国際空港では光触媒を塗布したガラスを使用している。光触媒の作用でガラスが汚れにくく、従来なら年6回必要であった清掃が年1回ですみ維持管理コストの低減に貢献している。また空気清浄機メーカーでは光触媒を脱臭フィルターに使用している。

 光触媒の原料である酸化チタン(チタニア)であるが、イルメナイトと呼ばれる鉱石に6割程含まれており、これを処理することによって生成される。安定して供給されていることや、人体に悪影響がないことから、塗料や化粧品などに幅広く使用されている。従来はその光触媒性能のためにチョーキング現象(塗料の表面にチタニアの粉末が浮かび上がってきて、チョークの粉をふりかけたようになる現象。恐らく光触媒作用による樹脂の分解が原因だろう。)などで難儀しており、それを起こさないように表面処理をして使用していたという。

 このチタニアを使用したNOx分解触媒の開発も進んでいる。そのままではチタニアがNOxを吸着する作用が弱いので、チタニアをランタン処理することでNOxの吸着を増すことができたとのこと。既に実際の道路での試験も行われているという。またこの光触媒によってVOC(揮発性有機化合物)の浄化も可能だという。

 さらに光触媒を水質浄化に使用しようという動きもある。川の中に含まれているエストロゲンなどの環境ホルモンを光触媒で分解しようというものである。

 しかし現状の光触媒は紫外線を使用するという性質から、屋内の光などでは反応しない。そこで現在、可視光線を吸収する光触媒の開発が進んでいる。愛知県の自動車メーカー(名前は伏せているが、愛知の自動車メーカーと言えばトヨタしかないではないか)の実験室ではチタニアに窒素を入れることで可視光を吸収するチタニアを製造することに成功、さらにこれを布の繊維につけることにも成功したという。今後の応用が期待されている。

 プラスゼロのコーナーはアルツハイマー病に対する遺伝子治療について。理化学研究所の神経蛋白制御研究チームでは6年前からアルツハイマー病の研究に取り組んでいたが、脳内に蓄積してアルツハイマーを起こすと言われているアミロイドβペプチドを分解するネプリライシンという酵素を使用した治療をマウスで実験的に行ったところ、アミロイドβペプチドの減少が見られたのだという。この手法は脳の細胞にネプリライシンを生成する遺伝子を導入するというものであるという。今後、さらなる研究が期待されてるという。

 以上、光触媒の最新動向についてである。この番組だけを見ていると光触媒技術にも限界がある。ゲストの神奈川技術アカデミーの藤嶋昭氏がやたらに「光触媒は表面反応である」と繰り返していたが、これは光触媒は表面(それも光の当たっている)だけでしか反応を出来なので、反応の効率としては非常に悪いということである。普通の触媒実は表面だけでなく、その内部でも反応が起こる。また表面でしか反応しない触媒でも、多孔化などの技術で表面積を増加させることが可能なのであるが、光触媒は光を当てる必要上、それも制約があると言うことである。さらに言えば、可視光吸収の触媒の開発が説明されていたように、現行の紫外線を使用する触媒は効率が悪い(地上の太陽光中の紫外線の量はかな少ない)ことなどから、まだまだ技術開発が必要である。

 

4/24 サイエンスゼロ「最先端ロボット登場」

 アトムが誕生してもう1年ということになるらしいが、今や二足歩行ロボットなどの先端ロボットが花盛りである。そのようなロボット技術を紹介しようというのが今回のテーマ。

 まず最初に登場したのがソニーのQRIO。これは二足で歩くだけでなく、人の顔を認識する能力もあるという。

 東大の石川正俊教授の研究室で研究されているのはバッティングロボット。このロボットはストライクコースに来た球は100%打ち返すことが出来るという。このロボットのカメラは1/1000秒ごとの動きを把握することが出来るとのこと。

 また産業用ロボットと視覚センサーの組み合わせで、従来のロボットよりも柔軟性の高いロボットを作ることも出来るという。従来のロボットはロボットがキチンと取ることが出来るように、事前に部品を所定の位置に配置しておく必要があったが、視覚センサーを使ったロボットでは自分で部品の位置などを認識できるようになるという。

 またロボットの利用としてメリットがあるのが災害救助などだが、それに向けたロボットも開発が進んでいるという。この場合、災害救助の専用ロボットだと用途が狭いので、普段は別の用途に使用し、一朝事あった場合に災害救助に出動するというイメージである。現在、床下の白アリ検査を出来るロボットの開発が行われている。このロボットはもしもの災害の時には、瓦礫の下の人を見つけるのに活躍する。

 以上、最先端のロボットについてである。それにしてもロボットの紹介となると、必ず「鉄腕アトム」がキーワードになるが、ゲストで登場していた産総研の人物が「鉄腕アトム伝説」という言い方をしていたのが妙に印象に残った。

 

4/17 サイエンスゼロ「これが最新防犯システムだ」

 犯罪の増加と共に注目を浴びているのが防犯システムである。防犯カメラの映像が事件解決の決定打になることなどが相次いだことで、防犯カメラの売り上げ台数が増加しているという。渋谷の商店街には警視庁により防犯カメラが設置され、犯罪の抑止に貢献している。

 また家庭における防犯システムに対する関心も高まっており、侵入者を防止するシステムを完備したマンションなども登場している。このマンションでは鍵は使わずに、入居者はIDカードによってドアを開ける。また建物の入り口を入るとエレベータが直通運転をされ、エレベータ内での犯罪を防ぐようになっているという。またある地域では、ネットワークを利用して近所で防犯に関する情報を交換したり、外出先で部屋の様子を監視できるシステムなどの試験導入も行われているという。

 しかし防犯カメラなどが普及するにつれ、注目されているのがプライバシーの問題である。ネットなどを使って映像をやり取りする場合は特にハッキングなどによる情報漏洩が心配され、映像の暗号化などの技術が注目されているという。

 以上がメインテーマの防犯システムについての話。新設されたプラスゼロのコーナーでは、微生物が昆虫の食性を決めているというもの。昆虫によって食べる植物は大体決まっているが、それは昆虫自体の習性として決まっていると思われていたのだが、実は昆虫の体内に共生する微生物がそれを決定していたということだ。その証拠に、体内の微生物を抗生物質などで殺すと、今まで繁殖していた植物の上で繁殖できなくなるなどの現象が発生したという。これを応用すれば、新しい害虫駆除の方法が考えられるのではないかとしている。

 防犯が注目されるのは時代の流れとして仕方ないのかもしれないが、ある意味ではこのようなものに気をつけないといけないというのは悲しいことではある。安全と水はただなどと言われた日本であるが、昨今はどちらも高くなってきたようだ。

 

4/7 サイエンスゼロ「ICタグが生活を変える」

 ICタグとは小型の半導体とアンテナを組み合わせたものである(CDなどに電線が環状についた薄いシートを見たことのある人もいると思うが、あれである)。これを利用することで生活がどのように変わるかである。

 まず最初に眞鍋嬢が体験するのが、ICタグを利用した荷物の仕分けシステム。これを使用すれば、海外旅行の時にICタグのついたラベルを手荷物につけて宅配業者に託すことで、荷物を持たずに飛行機に乗って、現地の空港で荷物を受け取ると言うことが可能であるという。現在空港での荷物の分配に使用されているのはバーコードのついたラベルであるが、これは認識率が90%しかないのに対し(10%ぐらいはラベルが荷物の下敷きになるなどで読みとれない)、電波を使用するICタグでは100%に近く認識が可能であるとのこと。2006年には実用化のメドであるという。

 またICタグを園児の名札に仕込んだ幼稚園もある。この幼稚園では園児のICタグを追跡することで、園児がどこにいるのかが分かるので、親はネットから自分の子供の映像を見ることが出来る(園児の位置を感知したシステムが、適切なカメラの映像を選ぶ)という。

 また視覚障害者用のナビゲーションシステムにICタグを使用することが、国土交通省によって検討されている。これは道路の点字ブロックなどにICタグを埋め込み、杖の先の読みとり器から情報を読みとって、音声で情報を教えてくれると言うものである。これはうまく使用すれば視覚障害者だけでなく、道を知らない健常者にも利用できそうである。

 さてこのICタグの未来であるが、若手芸人のアンジャッシュが紹介している。ここで紹介されているシステムは、商品などにICタグをつけることで、冷蔵庫に何があるか、メニューを考えたときに何を買えばよいか、またスーパーの商品などについてもどこの産品かなどを表示することが可能であるという。またレジなしでの会計なども考えられると言う。

 このように便利なICタグであるが、プライバシーの問題が指摘されているという。イギリスで問題になった例とは、商品のかみそりの箱にICタグを組み込み、客が商品を手に取ったときに客の顔写真を無断で撮っていたというものである。これはICタグを万引き防止に使用するための実験だったらしいが、プラバシーの侵害であると消費者団体などが抗議しているという。またスーパーなどの割引カードに住所氏名などの個人情報が入力されており、知らない間に個人情報が盗まれる可能性も指摘されている(ICタグは電波を使用するため、持ち主に分からない間に情報を読み出すことも可能)。先の消費者団体の人物よれば、商品にICタグがつけられると、どんな荷物を持っているか、女性がどのメーカーの下着をつけているかまで読みとられる恐れがあり、深刻なプライバシー侵害であるという。通産省はICタグ使用のガイドラインを制定しようとしているが、あくまで自主規制のようなもので、法的規制は検討していないとのことで、業界自体にもルールを求める声があるという。

 ICタグが商品の監視システムに使用されてようとしている背景には、アメリカなどではシュリンケージと言った内部犯行で商品がなくなる例(つまり横流しや万引き)が、全商品の30%もあると言われていることによるという。日本ではそこまで倫理崩壊していないので、もっと使用法についても考える必要があるとしている。

 番組がリニューアルされ、土曜日の7時という良い時間帯に再放送枠を確保できたことなどもあってか、番組内容も見直しがされたようである。いかに分かりやすく、しかし正確に伝えることが出来るかが勝負になろう。

 

3/16 サイエンスゼロ「火星に水は存在した "火星探査"最新報告」

 火星の最接近に伴って火星探査が花盛りになったが、その最新成果の報告である。今回、火星着陸に成功したのはアメリカのローバーであるが、そのデータを中心にしての紹介である。

 まずローバーの火星着陸について。実はこれがかなり綱渡りであったという実状である。火星と地球では距離がありすぎるため、着陸はすべてローバーの自動制御に頼ることになるのだが、着陸直前に突風で姿勢を崩したりなどのトラブルもあったのだが、逆噴射ロケットだけでなく姿勢制御ロケットなどを搭載していたのが幸いして、見事着陸に成功していたという。

 そして今回の探査結果での目玉と言えるのは、火星に水が存在した痕跡が見つかったと言うことである。メリリアニに着陸したローバー2号機は、水成岩の一種であるヘマタイトが地表に存在すること、近くの岩に水中に岩がいたときに起こる表面の空洞や、流れの激しい水の中で生成する斜交層理と言われる縞模様、さらには硫酸塩鉱物などを発見しており、これらはすべて火星に水が存在したことを示しているのだという。

 さらに驚いた発見は、メリリアニの岩のそばには多くの丸い玉が見つかったことだという。このブルーベリーと言われる岩について、岐阜大学の川上伸一助教授によると、魚卵岩と言われる海中で転がりながら生成した結晶とそっくりであり、これこそが火星に海があった証拠だとのことである。

 今後は実際に火星からサンプルを送り返すことなども検討されており、いよいよ生命の痕跡についての調査に入るとのこと。研究成果が期待される。

 さて次は新コーナー。最先端の科学の現場に携わる人の話を聞く、PlusZEROのコーナー。今回は小柴昌俊氏が登場。これは今後、新コーナーとして定着するんだろうか? 小柴氏が参加された高校生に最新の科学を紹介する「楽しむ科学教室」についての紹介である。昨今は理系離れが著しくなっているので、高校生などに新鮮な科学に触れ合う機会を作ることで、理系に対して興味を持つものが増えてくれるとよいのだが。

 どうもここのところ構成が一定していない印象。試行錯誤をしているのだと思われるが、最適な形を見つけるのは難しいだろう。ただ一視聴者として思うのは、専門家の話を延々と流すだけの内容は退屈である。と言うのは、研究者と言われる人で「人に聞かせるための話」を上手に出来る人は皆無と言ってよいので、そのまま肉声を伝えただけでは内容は分かりにくいし、しんどいという印象がある。やはりそこはかみ砕いて分かりやすく解説する必要があろうし、それこそがこういう番組の使命だろう。

 

3/9 サイエンスゼロ「バイオフィルム 細菌社会の脅威」

 バイオフィルムと言ってもピンとこない人が多いと思うが(かくいう私もそうだ)、早い話が配管などによくできるヌメヌメした膜のことである。これは細菌の集合体であり、物の表面に取り付いた細菌が、多糖類を分泌することで膜を形成するという。ごく普通にありがちに思われるこのバイオフィルムであるが、思わぬ問題を起こすことがあるという。

 ある廃液処理施設においてはステンレスに穴が開くという被害が発生した。調査の結果分かったことは、ステンレスの表面にバイオフィルムが発生し、それが酸を発生し、ステンレスの表面をボロボロにしていたという。またある病院では、尿路カテーテル内に発生した緑膿菌のバイオフィルムから院内感染が発生したという事例がある。

 バイオフィルム発生のメカニズムは、表面に取り付いた細菌が粘液を出し、そこに他の菌なども入り込むことで生成するとされている。岡山大学医学部の実験では、バイオフィルムに抗生物質を投与しても、粘液に阻まれてほとんどの菌を殺すことが出来なかったとされている。また日本大学の別府教授の研究では、バイオフィルム内で菌同士が連絡を取っているという。二種類の菌をセロハン膜(いわゆる半透膜と言われるものである)で仕切って隣接されたところ、単独では生存できない菌が、半透膜を通して何らかの指示を出すことで、繁殖を促されたというのである。この実験の結果から、何らかの物質を介してバイオフィルム内の細菌が連絡を取っていると考えられるという。

 さて、このようなバイオフィルの発生を予防する方法だが、ある食品メーカーでは蛍の発酵酵素を使ってバイオフィルムを生成する菌を検出する方法を開発しているという。この酵素は菌と反応することで発光するので、この光を検出することで菌の有無を判定するのだという。この方法でバイオフィルムの発生を事前に予防することが出来るという。

 さらに水自体にバイオフィルムを阻止する機能を持たせる研究もなされている。これには酸性電解水という水を用いる方法で、酸性電解水の殺菌効果によってバイオフィルムを生成する菌を殺すという。酸性電解水は人体に悪影響を及ぼさないとされているので、野菜などの加熱をしにくい食品を殺菌する方法として期待されているという。

 最後は若手お笑い芸人のアンジャッシュが自然界のバイオフィルムを探しに行くコーナー(何やら新設である)。ここで彼らが見つけたのは川の中の石。よく石の表面がヌルヌルしていることがあるが、これがバイオフィルムである。このようなバイオフィルムは、自然界において各種物質の分解などの働きをしており、生態系に貢献している。

 またバイオフィルムを利用する技術の開発も進んでいる。砂粒などにバイオフィルムを生成させることで、水の浄化に利用できるという。バイオフィルムになることで、菌単独の場合と働きが変わるという。

 バイオフィルムという目新しい言葉が印象的であったが、内容的にはバイオフィルムが云々と言うだけでなく、細菌をどう生活に活かしていくかという観点であった。細菌の中には人間に有害な物もあるが、そもそも細菌が存在しなければ生態系は存続できないのであるから、細菌自体は悪いものでも良いものでもないのは当然である。

 なおここ数回は番組の構成に試行錯誤が見られているようだ。眞鍋かをり嬢の朗読があったり、若手芸人を登場させたりと、ソフトムードを演出しようとしているのは、視聴率対策との印象が強い。しかしこの手の番組はどうあがいたところで視聴率は期待できないものである。中途半端な軟派路線に走ると番組にとって致命傷になりかねないから要注意である。くれぐれも、最先端の科学の情報を素人にも分かりやすく説明するという主旨を、科学に全く興味のない者がなんとなく見るというのと混同しないように。科学に全く興味のない者は、この手の番組は最初から見ないし、無理矢理にタレントなどで気をひいて見せたとしても、結局は何も残らない。この手の番組の宿命として、あるレベル以下の視聴者は切り捨てざるを得ないという一線があるから、それをどこに設定するかである。

 

2/11 サイエンスゼロ「月探査ラッシュが始まった」

 アポロ計画から30年あまり、アメリカのブッシュ大統領が月に有人基地を作る計画を発表した(選挙を前にして、泥沼化しつつあるイラクの問題から国民の目をそらそうという姑息な意図は見え見えであるが)ことによって、月探査がにわかに注目を浴びている。と言うわけで、その最新情報の紹介であるとのこと。

 日本は月探査のためにセレーネという衛星を打ち上げ、立体カメラなどで月の表面を撮影、月に氷が存在するかどうかなどを探査する予定であるという。さらに短波によって地下の状態の探査も行うという。またハイビジョンカメラによる探査も行われる(というわけでNHKも協力しているわけである)。

 セレーネの目的は月の生い立ちの解明にあるという。マグマの状態を探査するために、衛星からは探査用の子衛星を打ち出すことになっているが、これの制御系をシンプルにして安定化させるために、バネによって回転を与えるシステムを開発中とのこと(ライフルの弾が安定するのと同じ原理だが、バネを使用するなんていう細かい芸はいかにも日本的)。

 月の生い立ちについては、分裂説(地球から遠心力で分離した)、巨大衝突説(巨大隕石の衝突などで地球から分離した)、兄弟説(地球と同時に誕生した)などの説があるが、月の核を解明することでこれらが解明できるという。月の核が地球と同じで大きければ兄弟説、核が小さければ巨大衝突説、全くなければ分裂説であることが分かるとのこと。

 月の内部の解明のためには月の地震波の解析が行われる。この地震計はルナAから地上に打ち込まれるもので、2メートルぐらいの深さに打ち込まれることになるが、その衝撃に耐えるための特殊な地震計も開発されているという。

 また月着陸船と地上探査用のローバーの実験機も開発されている。ローバーは自立型の一種のロボットで自分で判断の出来るものである。なお既に同様のものはアメリカで火星探査用に以前から研究が進んでいるので、日本が目指しているもののどこに新味があるのかが今ひとつ分かりにくい。

 

 月探査に対する日本の取り組みの最前線を紹介するとのことだったが、テーマがやや散漫であった印象が拭えない。何となく全容がつかみにくかったように思える。なおセレーネの打ち上げは2005年に日本のロケットで行われるとのことだったが、H2ロケットの失敗が散々続いている今の状況で本当に大丈夫なんだろうか? まあこのような学術調査は、宇宙開発事業団NASDAの流れではなく、もう一つの学術研究の方の流れだろうから(種子島でなくて九州から打ち上げている方)直接は関係ないのかもしれないが、確か宇宙関係の組織は最近統合されたんじゃなかったっけ?

 なお今回は真鍋かおり嬢の朗読があったり、クイズが出たりといつもと趣向を変えてきていたのが印象的。あまりに番組が地味なので、変化をつけようとしているのだろう。何となくカメラワークその他がまるっきり真鍋かおりプロモーションビデオといった趣があったので、番組全体の中でやけに浮いていた(笑)のが印象的。またあまりに作りすぎ(笑)の真鍋嬢の喋りもやや違和感あり(彼女って、子供向け番組の出演経験ありましたっけ?)。

 また以前は「かおりのゼロトピック」という、真鍋かおり嬢がコメンテーターの人に最新のトピックについて聞くコーナーがあったが、コメンテーターの顔ぶれが決まっている(3,4人しかいなかったと思う)ことなどから話題的にしんどくなって来たのか、コメンテーターがゲストの専門家と対談するという形に変更になったようだ。素人の真鍋嬢に対して、必ずしもその分野の専門家とも言い難いコメンテーターの方が講義するという形よりは、内容的に深く専門的になることが出来るが(ゲストはその分野の専門家だし、対談するコメンテーターも真鍋嬢よりは科学系の素養があるだろうし)、内容的により地味でアカデミックなりがちであるので、この番組の放送時間を考えると、視聴者の眠気を誘うことになりかねない危険はある。というわけで、番組の序盤に真鍋嬢がクイズを出すというのは「最後まで見てください」という意味なんだろう。内容が地味な番組だけにスタッフが相当に苦心しているのがうかがえる。そろそろ春の番組改編期を控え、各番組ともテコ入れの時期が来ているんだろうというテレビ局の諸事情が透けて見えたりするのだが・・・。

 

2/4 サイエンスゼロ「脳科学と教育」

 現在、脳科学が急激に進歩するにつれて、この成果を教育や高齢者のリハビリに利用しようという動きが起こっているという。

 東北大学・川島教授の研究によると、単純計算や音読などの単純作業で脳全体が非常に働いており、特にコミュニケーション能力などを司る前頭連合野が活性化されていることが分かったとのこと。このような訓練を高齢者の痴呆対策に導入して効果をあげているという。

 東京大学の酒井助教授によると、脳の中に文法を司る部分があり、そこを発達させることで語学がマスターできるという。この研究に使用されたのが、ファンクショナルMRIという装置で、これによる測定によると、英語の文法などを学習することによって文法中枢が活性化されていたという。またイタリアでの研究では、生後5日の新生児にイタリア語を聞かせたところ、脳に反応があったとのことである。これらの解明がさらに進めば、効果的に語学の勉強を行うことが可能になるかもしれないとのこと。

 一方、教育学の観点からは、脳科学の解明によって虐待などの問題行動などの治療法が確立するのではないかとの意見がある一方、脳神話的なものが先行して過大評価されてしまうことを懸念する声もあるとのこと。

 最後は脳科学を実際に教育に使用しようという例である。子供の脳は柔軟で吸収力に富むが、その能力が最も高くなる時期を臨界期というという。そこでこの時期に外国語を教育してバイリンガルを養成しようという保育園などが存在するという。この臨界期というのは脳の成長には重要なもので、臨界期に縦縞しか見なかった猫は、横縞を認識できなくなるという実験結果もあるという。なおこの臨界期を人工的に操作しようとの研究もなされており、脳内の抑制細胞というものを働かされることで人工的に臨界期を持ってくることが可能になるかもしれないとのこと。

 以上、最新の脳科学を教育に利用する例であるが、果たしてこれがすばらしいのかどうかには半信半疑である。こういう部分が中途半端に進歩すれば、不毛な受験勉強に応用され、肝心の人格の方を歪めてしまう可能性もなきにしもあらずと感じる。また臨界期を人工的に誘導することで記憶力を上げられるようなことをいっていたが、これはほぼ間違いなく副作用をもたらすと思っている。

 

1/21 サイエンスゼロ「バイオメトリック認証」

 バイオメトリック認証とは、指紋や顔など身体の特徴によって個人を識別するシステムである。近未来のシステムというイメージであるが、既にアメリカなどでは出入国管理におけるバイオメトリック認証が義務づけられているという。

 アメリカなどではセキュリティの面からバイオメトリック認証を取り入れようとしているようだが、日本の空港では搭乗手続きの簡素化のために研究が進んでいるという。これは顔などの情報を二次元バーコードにして記録することで、本人確認をするシステムである。

 バイオメトリック認証に使用されるのは、指紋・目の虹彩のパターン・音声・耳の形などがあるという。

 顔認証システムは、顔から特徴を抽出してそこに注目することで個体判別を行っている。また自動的に顔を認識して、データベースと照合することで判別を行うシステムも開発されている。また手の静脈のパターンを判断して個人識別を行うシステムも存在するという。

 またバイオメトリックス技術をセキュリティの面から導入の推進を図っているアメリカなどの動きを受けて、バイオメトリックスの国際標準化の流れも起こっているという。

 ただしバイオメトリックス技術の進歩と共に問題点も発生している。一つ目は技術的課題であり、二つ目は社会的課題である。技術的課題としては偽造の防止をどうするかということがある。指紋にしても虹彩にしても共に偽造の方法があり、信頼性を向上させるにはまだ技術的検討が必要であるとのことである。二つ目はバイオメトリックス情報などの悪用をどう防ぐかという問題である。バイオメトリックス情報はかなり高度なプライバシーの範疇に属することになるので、悪用された場合の被害が大きい。関連する法律などの整備が必要であるし、情報の漏洩などを防ぐ技術も必要だという。

 人間が個体識別をする場合は、顔などのバイオメトリックス情報で判別していることを考えると、機械による個体識別もバイオメトリックスになるのはある種の必然のようにも思える。ところで日本ではバイオメトリックスは利便性を中心に検討されているのに対して、アメリカではまずセキュリティの問題が先に立っているというのは、それぞれの国の事情を反映していて興味深い。

 

1/7 サイエンスゼロ「バイオマス」

 バイオマスエネルギーと言えば、自然物を元にした再生可能エネルギーとして現在注目されているものである。現在でも生ゴミを発酵させて得られたメタンガスによってゴミ収集車を動かすなどという技術が実用化されているという。

 バイオマス資源として最も比重が高いのが木材であるが、収拾コストの問題などから未だに利用が進んでいるとは言いにくい状況があるという。日本でも山林の荒廃と共に、間伐材などが資源として有効利用されないまま放置されているのが現状だという。これらをバイオマス発電の燃料として使用することが出来れば、山林の再生にもつながることが期待できるという。ただし木材はそのままでは密度が低く、輸送コストが高くなるため、これを圧縮してチップ化することなどが行われているという。

 バイオマス燃料として最近実用化がされているのは、生ゴミなどを原料にしたRDF燃料である。しかしRDFは最近、爆発事故などが相次いで問題になっている。この原因について調査したところ、RDFに水を加えることによって微生物の作用で可燃性ガスが発生することが分かったとのこと。バイオマス燃料を扱う場合は、微生物の作用については常に考慮しておく必要があるという。

 バイオマスは燃料としてだけではなく、素材としても注目されているという。木の繊維を結びつけているリグニンから抽出したリグノフェノールを用いると、例えば紙の繊維から再生木材と呼ばれる固い板を作ることなどが可能になるという(このネタは以前にサイエンスアイの時に全く同じ内容を見た記憶があるが)。この再生木材のメリットは、プラスチック並に自由に成形ができることと、溶媒でリグノフェノールを溶かし出すことで、再利用が容易に可能であるということであるとのこと。

 資源が有限であることを考えると、再生可能なバイオマスは今後社会のキーワードになっていくことだろうと思われる。ところで先の再生木材、これだけ優れたものならもっと利用が進んでいても良いように思えるのだが、そうでないところを見ると、まだ技術的に問題があるのではないかと思われる(リグノフェノールの抽出に大量の木材が必要になるとか、抽出過程が複雑でコストがかかるとか)。技術開発が待たれるところだ。なおさらに気になったのは、すべてをバイオマスで置き換えるということは不可能であろうということ。やはり「腐らないプラスチック」が必要な分野もあるはずであるから。要はすべてバランスであって、必要以上に資源を浪費しない手法が必要なのである。

 

9/30 サイエンスゼロ「PETボトルリサイクル」

 最近生産本数が急激に増加しているPETボトル。包装容器リサイクル法によって回収が義務づけられることとなったが、まだまだ課題が多い。

 まず回収のコスト。現在これは自治体が負担することになっているが、その負担が大きくのしかかっている。また再利用の方法についても、従来はシャツや毛布などに再生されていたが、コストが高く新品の材料に対して競争力がない。

 やはり本道はPETボトルからPETボトルに再生することだが、これには大きなハードルが存在する。まず回収したPETボトルをフレークにしたものをそのまま熱融解しただけでは、PETの分子量が低下しているせいで粘度が低く、ボトルにすることが出来ない。そこであるメーカーが増粘剤を添加してPETボトルにする方法を開発した。しかしこうして製造したボトルは新品のものと比べると、微妙に着色しているなど製品としての品質に問題がある。

 このような問題が発生するのは、実は一口にPETボトルと言っても多くの種類があるからだという。通常のPETボトルに対して、耐熱性を持たせたり耐圧にしているボトルはみなPETの分子量が異なっている。再生ボトルではこれらが混ざってしまうため、どうしても透明度が落ちるのである。

 それを解消する方法も開発されている。あるボトルメーカーの開発したその方法は、PETを化学的に分解して、原料のエチレングリコールとテレフタル酸にもどすという方法である。ただしこの方法は、かなりの量を一気に処理しないと採算が合わないため、ペットボトルの消費量をもっと増やす必要があるという矛盾を抱えている。

 リサイクルというものの難しさを感じさせる話である。しかし元来は正しくはゴミの減量の方が筋であることを忘れては行けないのだろう。

 

9/2 サイエンスゼロ「地震予知」

 最近、宮城県で連続して大地震が起きたりなどで、地震の予知がいよいよ期待されるものとなっている。その地震予知の最前線はどういうものかというのが今回のテーマ。

 まず最新の地震予知の現場では、人工衛星が使用されている。地上にGPSアンテナを設置することで、センチ単位での地面の動きを読み取ることが出来るのである。地震はプレートの移動によって地盤が引き込まれることによって起こる。この時にプレートと摩擦を起こす部分をアスビリティと呼ぶらしいのだが、このアスビリティが破壊されて地表が一気に戻ることで大地震が発生する。

 また地震の前兆として現れる現象に「ゆっくり滑り」と呼ばれるものがあるとのこと。これは引き込まれていた地盤が徐々に滑りながら戻る現象で、大地震の前兆である場合があるとのこと。ただし「ゆっくり滑り」のすべてが地震の前兆というわけではなく、むしろ逆に地盤のエネルギーを徐々に解放する安全な滑りもあるので、この見極めが難しいという。

 また予知と言っても現状では数年単位での予想がせいぜいで、「明日地震が起こる」とかの予測は不可能であるらしい。この辺りはまだ今後の研究が待たれるところである。実際「今から10年以内に東海大地震が確実に起こります」と予測されたところで、住民は神経がすり減るだけでとても対策はとれそうにない。またそういう予測が出れば、東海地域の地価の暴落や流通が滞るなどの経済的問題が発生しそうである。しかも最悪は、地震の本番の時には住民の緊張感が既になくなってしまっているという恐れもあるだろう。

 地震の予測のための新たな試みとしては、GPSだけでなく合成開口レーダーといった地表を観測できるレーダーを搭載した衛星を打ち上げて、GPSアンテナを使わずに直接に地面の動きの観測を行う技術も開発されてているという。また海底局と言われる観測機を海底に設置して、海底の動きを求めるシステムも実験がされているとのこと。このようなデータを集めることで、今後に地震予知の精度の向上も期待できそうである。もっともこの開発は後2、3年では無理であるので、現状では「備えあれば憂いなし」としか言いようがないか。

 

7/1 サイエンスゼロ「最先端の鉄」

 鉄は炭素を加える量によってその硬度が変わることは有名であるが、この炭素濃度を表面が高く、内部が低くしたものを浸炭鋼という。浸炭鋼の特徴は表面が非常に固く、なおかつ内部に炭素濃度の低い鉄を持つことで、粘り強くなる効果もある。例えば自動車のエンジンのピストンなどのように、柔らかさと摩耗に耐える堅さの両方が必要な部分などに使われるという。

 この浸炭のために利用される最先端の技術が、プラズマ浸炭技術とのこと。これはプラズマ浸炭炉中でメタンをプラズマ化し、生成した炭素を鉄に浸透させる方法である。プラズマを利用することで、短時間に均質に浸炭することが可能であるとのこと。またこの手法を使えば、異種金属を複合材料にすることも可能になるのではないかと期待されているとのことである。

 最先端の鉄と言えば、純鉄(極限まで不純物を除いた純粋な鉄)が以前に話題になったのだが、こちらの方はどうなったのだろうか。確か純鉄は鉄にもかかわらず錆びないなどの特徴があったと記憶しているのだが。日本の鉄鋼業界も鉄鋼生産では韓国などに負けているので、このような新素材に業界の将来をかけているようである。 

 

6/3 サイエンスゼロ「有毒アオコ・大発生を防げ」

 夏になると湖などでよく発生するアオコ。しかしこの中にはかなり強い毒を持つものがおり、その毒による水質汚染が問題になっているという。特にその中で問題視されているのがミクロシスチンLRという毒物。このミクロシスチンは青酸カリの10倍もの毒性を持っており、これが体内にはいると肝臓癌を引き起こすという。幸いにして日本では浄水技術が高いこともあって未だに被害は報告されていないが、中国などアジア各国では問題になりつつあるという。もっとも日本でも水質の汚濁と共にアオコの発生が増加しており、ミクロシスチンの環境基準が設定されようとしているとのこと(と言うことは、今まで環境基準が設定されていなかったということでは・・・本当に被害が出ていないのか?)。

 当然ながらこのアオコの繁殖を抑える研究もなされている。アオコの繁殖の原因は、窒素分やリン分の増加による富栄養化にあるので(そもそもこんなことになったのは、農地への合成肥料の大量使用なども原因にあるはずなのだが)、湖内からこれらを除去するのが一番有効である。宍道湖などではシジミがこれらを体内に取り込み、そのシジミを人間が食べることで窒素やリンが湖から排出されることになり、アオコの発生を抑制することになっているとか。それと同様な効果を期待するには、何らかの生物に窒素やリンを吸収させ、それを湖から摂るというのが大事である。現在葦などが育てられていることがあるが、問題は葦は一般に利用されないので、費用がかかることになること。それを補うためには、人間が食べられる植物を栽培するのがよいとのことで、クレソンを育てることなども検討されているという。

 最近も世界水会議が日本で開催されたが、地球全体で見ると水は明らかに不足している。しかもその少ない水がアオコによって汚染されるとなると重大な問題である。この分野でも日本が技術的に協力できる部分は多いと思われるので、新規な技術開発が期待される。

 

5/27 サイエンスゼロ「ガン・陽子線治療」

 ガンについては以前から放射線治療が行われているが、放射線治療はガン細胞だけでなく正常細胞も傷つけるため副作用が起こりやすい。そこで現在注目されているのが陽子線治療だという。

 陽子線治療に使用されるのは加速器で高エネルギー状態にした陽子だという。陽子は体の組織を通過するが、その際にはほとんど人体に影響は与えず、人体内で停止したときにエネルギーを放出、細胞の染色体を破壊するとのことである。つまり陽子の速度を調整することで、ガン細胞内で停止するようにすれば、ガン細胞などを選択的に破壊することが可能とのこと。そのためには人体内の癌組織を精密に測定して、その形に応じて特殊な樹脂を切り出した上で、それを速度調整に使用するとのこと(樹脂の厚い部分ほど、そこを通り抜けるときに陽子の速度が低下する。)。

 陽子線治療の特徴としては副作用が少ないことだが、そのために高齢者などでも体に負担をかけずに治療が出来る。また通院による治療も可能であるという。さらに特徴として、治療効果の高さがある。肺ガンなどの5年後生存率は70%ほどで、これは手術にも匹敵する数字だという。

 このように実にすばらしい技術であるように思われる陽子線治療だが、問題点もある。まずどんな癌にも使用できるというものではないということ。適用可能なのは前立腺癌や肝臓癌など、胃ガンなどの消化器系の癌には使用できないと言う。さらに、転移がかなり進んだ癌にはどうしようもないという。また加速器などを使用するため、どこでも治療が出来るというものではなく、現在のところ全国で5カ所(今年中に6カ所目が建設されるということだが)しかなく、予約はかなり過密な状況であるらしい。

 癌治療に関しては研究が進んでいるので、新たな治療法が続々と登場しているようである。ただ、今回の陽子線治療も決定打というわけではなく「害が少ない放射線治療」というのが実態のようである。しかし治療の選択肢が増えることは望ましいし、患者の生活の質を考えた場合にもメリットが多い方法であるのは事実のようである。今後の研究に期待したいところだ。

 

5/6 サイエンスゼロ「スペースシャトル事故」

 実は今回は第5回である。そして私がこの番組を見始めたのは第2回からである(コメントはしてないが)。この番組が始まることは話として聞いていたのだが、曜日も時間も完全に変わってしまっているせいで、番組表を見落として第1回を見逃してしまったのである。再放送プリーズ!!

 さて、今までは「ゲノム」「人工臓器」「地震」などと比較的正統派なテーマを扱ってきたこの番組であるが、今回はややセンセーショナルな感のあるテーマである。

 この番組によると事故の原因は、外部燃料タンクから剥離した断熱材が翼の前の縁に衝突、翼の耐熱性を上げるために前縁に取り付けてあるRCCパネルを直撃、RCCパネルのつなぎ目を塞いでいるTシールが脱落、大気圏再突入時にTシールがなくなった隙間から高温の空気が侵入、高温がRCCパネルの更なる脱離を促し左翼が損傷、バランスを失ったシャトルは空中分解したとのことである。

 なお技術的な問題だけでなく、今回はNASAの組織としての問題も浮上していた。今回の事故に関しても事前に警告していた専門家が数人いたにもかかわらず、彼らの意見はなぜか上層部には届かなかったようである。この辺りは組織の体質の問題もあるが、既にシャトルの建造から長い年月が経っており、当時の設計スタッフの多くは既にリタイアしていることも大きいようである。

 もっとも私に言わせると、コロンビアのような既に博物館行きに思われていた機体を、未だに現役で使っていたということの方が問題だろう。ソ連との争いという最大のドライビングフォースを失った今、アメリカの宇宙開発もかなり失速しつつあるようである。

 

 

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