長 からのメッセージ球と生命の起源を 探 求する

東京工業大学学長

東京工業大学 地球生命研究所

益 一哉

所長

地球生命研究所（ELSI）は2012年、東京工業

廣瀬 敬

り組むこと、そして研究の最前線における数々地球はどのように形成され、初期地球はどの球と生命の起源解明を目指した異分野融合研

大学が文部科学省の世界トップレベル研究拠の困難を克服すること。そこにおいて鍵をにような様子だったのか？ 初期の地球上で生命究の推進、そして運営面でも改革を進め、日点プログラム（WPI）に申請し、採択されて設ぎる 要 素 の 一 つ はDiversity−多 様 性 で す。

はいかに出現し、進化したのか？ そしてこうし本の大学に世界に開かれた組織を構築する上立されました。現在では、本学の研究拠点組

ELSIは 多 様 な 研 究テーマ に 取り組 む「ひと」た疑問に対する答えは、地球外生命が存在すで先導的役割を果たすこと、などです。織の中核研究所となっています。国際公募にの多様性で、本学の先頭を走っています。

る可能性について何を示唆するのか？ 地球生

より研究者の約半数が外国人であること、世界トップクラスの研究者からなる共同研究ネットワークを築き上げたこと、真に国際的な研究環境を提供していることなど、ELSIは東京工業大学の誇りです。「創立150周年を迎える2030年までに世界トップ10に入る研究大学を目指 す」本 学 にとって、ELSIはその 先 導と位置づけられます。
新たな発見をすること、新しい研究分野に取ELSIは 学 長 のリーダーシップで 運 営される、本学の恒久的で独立した研究拠点であり、国内外の様々な研究支援組織から資金を獲得しています。こうした実績から、ELSIの未来は明るく、WPIプログラムの実施期間が終了し命研究所 (ELSI) は、これらの問いに取り組む研究機関として2012 年に設立されました。以来他に類を見ない「地球と生命の起源」をテーマとした、国際的にその名を知られる世界レベルの研究所に成長しました。

究者を雇用している他、短期・長期で数多くの研究者を招聘し、新しいアイデアを日々発展させています。また科学教育や一般の方々東京工業大学内の世界トップレベル研究拠点への情報発信（アウトリーチ活動）にも力を注展開して行くでしょう。

（WPI 拠点）として、ELSI にはいくつものミッいでいます。私たちは、地球とそれが支えるELSIと本学はこれからも共に歩み、未来に向かって成長を遂げて行きます。

ションがあります。世界中からトップレベルの生命の起源の解明という「探求の旅」に興味研究者が集い交流する環境を整えること、地をお持ちのすべての方々を歓迎いたします。

WPI についてELSIのネットワークはグローバルに広がっており、国内外の5つのサテライト機関と緊密に連携して研究を世 界トップ レ ベ ル 研 究 拠 点 プ ロ グ ラ ム（World行っています。また、国際的研究協力の成果として多くの論文が出版されています。

Premier International Research Center Initiative:WPI）は、世界から第一線の研究者が集まる「目に見North AmericaAsia

究しています。出身国も研究分野も様々な研た後もELSIは発展を続け、活発な研究活動をグローバルリサーチネットワーク

EuropeELSI は、生命を地球の一要素と考え、地球・その他の惑星の起源と生命の起源を同時に研USA
JapanAfrica
South America
Australia

サテライト拠 点事業として2007年に開始されました。WPI拠点には要● 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター

件として「世界トップレベルの研究水準」「融合領域の● 東京大学大学院 理学系研究科創出」「国際的な研究環境の実現」「研究組織の改革」

地球惑星科学専攻● プリンストン高等研究所 学際研究プログラム● ハーバード大学 生命起源イニシアチブ● コロンビア大学 天体物理学研究所

この図は、発表された共著論文の数をもとに、各地域の研究機関との連携の度合いを表したものです。

える研究拠点」の形成をミッションに、文部科学省のが求められています。ELSIは2012年に本プログラムに採択されました。

地球と生命の 謎 を解き明かすELSI

AB

惑星地球の形成
なぜ地球に水があるのか？
最初の大気はどんな組成だったのか？
● 第一原理的な惑星形成論の再構築（planetary physics）

初期地球生命系
生命はいつ、どこで、どのように生まれたのか？
最初の生態系はどのようなものだったのか？

● 原始生態系ゲノム推定（database, sampling）

地球生命研究所（ ELSI ）では、地球と生命の起源を探るべく4つの問いを研究の目的● 原始地殻・マントル・コア組成の決定（high pressure experiment）

としています。

● 冥王代熱水場の化学エネルギー環境復元（hydrothermal experiment）

CD

地球生命進化
固体地球変動・銀河変動は生命をどう進化させたか？
なぜ大気に酸素があるのか？

宇宙における生命生命を宿す地球は宇宙の中で特殊なのか？
それとも普遍的なのか？ 地球外生命をどう探すのか？

研究設備
高分解能同位体比質量分析計(Thermo Scientiﬁc™ 253 Ultra™)

分子の起源情報 は、そ の 分
子 の 水 素 から
硫 黄 まで の 生
元素の安定同位体に組み込
ま れて い ま す。

● 生命惑星・天体の探査法

本装置は複数(exploration technology, spectroscopy)( A ) 太陽系において地球はどのようにして形成されたのか？（ 惑星地球の形成 ）( B ) いつ、どこで、どのように地球生命系は誕生したのか？（ 初期地球生命系 ）の重い同位体が入った分子の計測を可能にし、初期地球及び地球外の環境や生命活動の新たな指標作りに利用されて( C ) その後、地球生命はどう進化したのか？（ 地球生命進化 ）います。

( D) 初期地球生命の研究を通じ、生命を育む地球の姿を明らかにした上で、太陽系外惑星や月などにおける生命の探索条件を新たに提案し、ダイヤモンドアンビルセル「生命惑星学」という分野を確立する。
（ 宇宙における生命 ）天然ダイヤモンドを用いた● 銀河イベントと地球史

超高圧発生装置です。さら（numerical simulation）

生命は、地球という環境があってこそ存在しています。まずは地球の構造を明らかにし（A）、次にそこにどんな生命が、いつ誕生したのか（B）、そしてどのように進化して いっにレーザーを照射すること● 原始地殻環境での化学進化 : 低分子からアミノ酸・ペプチド・RNA合成までで地球内部を模した超高圧（re-designed experiment）たのか（C）について、いろいろな角度からアプローチします。こうして解き明かされた（Archean ocean crust samples,isotope geochemistry）

原始生命体の遺伝情報をもとに、次のステージ（D）では、「地球とは全く違う環境に超高温環境を実験室に再現● 初期大気組成・圧力とその変動● 海水量進化とその要因

し、地球形成初期から現在（photochemical isotope eﬀect）にいたるマントルと核の成り● 生物/非生物分子判別法（isotopomer approach）

立ちを明らかにします。

● 光合成細菌の作出（molecular biological experiment）

おいても生命は誕生するのか」を探っていきます。

液体クロマトグラフィー質量分析計 (LC-MS)
実験でできた分子を目で見て確かめることはできま
せんが、分子の特徴のひとつである分子質量を計測

地球・生命の起源に関する国際的研究拠点

異分野融合研究を育む取り組み

効率的に研究を行える環境

多様な活動内容可能にするのが質量分析計です。LC-MSを用いれば、混ざりあった分子を分離しELSI の研究者のうち約半数は外国人で、研究員の公募においても海外からの応募が約３分の２を占めるなど、ELSIが目指す、地球と生命の起源の理WPI拠点としてふさわしい設備環境のELSIは地球・生命の起源を研究テーマとして設置さ国際的な環境のなかで様々な研究が行われています。また、海外から の 客 員 研 究 員 も 多 数 迎 えて おり、地球解のためには、多様な分野の研究者整備のため、既存の大学建物を利用れた世界初の研究所として、研究成果を議論、発信と生命の起源を研究する上で世界のハブとしての役割を担うべく、今後も世界に開かれた研究拠点の構築を進の交流が不可欠です。そのため、重した施設（ELSI-2）に加え、2015年にするための様々な活動を展開しています。毎年世界めていきます。

層的な交流の仕組みを様々な形で導は新たに研究棟（ELSI -1）を整備しま

中から研究者が集う国際シンポジウムのほか、研究入しています。

した。ELSI-1は研究室、セミナールー

者向け各種ワークショップや関係研究分野の学生をながら分子質量を計測することができます。

Cray XC30TM
スーパーコンピューター

例えば、頻 繁 に行わ れる所 内 のセミムや実験フロアに加え、「アゴラ」と名対象としたサマースクールやウィンタースクールを開ナーなどを通して異分野の新しい知識付けられたコミュニケーションスペー催。また、アウトリーチ活動として一般講演会を行っの共有や議論の場を提供しています。

ス、情 報 発 信 ス ペ ース（ELSI ギャラたり、ニュースレターやウェブサイトを通じて情報をミュレーションを実行でき、最大でおよそ1000コアを同時に使ったコンピュータシ

また、毎日午後3時のコーヒーブレイリー）、また100名以上 収 容 可 能 なレ発信するなど、ELSIが取り組む研究を身近に感じて惑星形成、月形成、星・銀クは、リラックスした雰囲気の中で研クチャーホール（三島ホール）を備えいただくための様々な活動を行っています。

河形成、マントル進化、地究者同士がアイデアの交換や議論を行ています。近接する2つの施設で効率う大切なひとときになっています。

2015 年に竣工したELSI-1的に研究を進めています。

球 深 部 の 物 質 状 態 な ど、ELSI で展開される多彩な研究に用いられています。

ロゴマークについてアートディレクター福岡南央子氏によるデザイン。右側の、円を基調とした象徴的な形状は、月を作った惑星同士の巨大衝突のようにも、細 胞 分裂にも、また、惑星の軌道のようにも見えます。上下に分かれた系統樹は生物の進化だけでなく、その起源、さらには地球の起源と進化も表しています。「ELSI」の背後には、各文字に共通する、無 限 大 マ ークのようなエレメントが見えます。これは、ELSIの研究で発見・実証されるであろう未知の部分の可能性を表しています。

〒152-8550
東京都目黒区大岡山2-12-1-IE-1
東京工業大学 地球生命研究所
Te l : 03-5734-3414
Fax : 03-5734-3416
E-mail : information@elsi.jp
線
目黒町線
大井
東急

大岡山エリア東急

東京工業大学

石川台エリア
N

大岡山駅
中原
街
道

ELSI-2

石川

文教大学
付属小学校

台駅

東

急

池

ELSI-1

区立洗足池小学校

上線

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