Science Academy of TsukubaNo.

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September. 2013

http://www.science-academy.jp/▶巻頭言：つくばのさらなる発展を目指して▶特集Ⅰ：つくばの新しい胎動▶特集Ⅱ：つくばの研究Ⅲ 食品の科学▶つくば賞その後：
超伝導フィーバとBi 系酸化物高温超伝導体の発見▶科学の散歩道：
科学リテラシーの個と集団の違い―日本人の場合▶研究室レポート：
世界一多様な藻類カルチャーコレクションを目指して

賛助会員企業訪問記

巻 頭 言

つくばのさらなる発展を目指して（財）茨城県科学技術振興財団
つくばサイエンス・アカデミー

今年はつくば研究学園都市建設の閣議了解から 50

江崎

会長

玲於奈

区においては次の 2 名がこれに該当する。

年、筑波大学の開校から 40 年という節目の年を迎え

１）	「最先端サイバニクス」により、人の能力をたのである。そして、つくばの街が整備され、多くの支援・拡張するロボットスーツの実現

移転されてきた研究機関の活動が正常化してから約30 年を経た。さて、つくばの新しい胎動を前にして、
この間、どのような「優れた研究」が行われ、どのよ
うな「優れた成果」を挙げているかを名だたる賞の受賞という観点から検証してみよう。

筑波大学

山海

嘉之氏

柳沢

正史氏

２） 睡眠・覚醒の謎に挑む
筑波大学

さらに、2013 年現在、9 件が採択されている「世界トップレベル研究拠点プログラム」の拠点長たちもそのためには、
まず「つくば賞」と「つくば奨励賞」の受賞者たちの優れた研究成果が挙げられるであろ優れた研究を続けていると考えられる。つくば地区においては、次の 2 名がこれに該当する。

う。さらにその中から一層優れたものを選ぶとすれば

１）	マテリアル・ナノアーキテクトニクス「つくば賞」を受賞した後、「学士院賞」受賞に結びつ

新材料開発のための新しいパラダイム

いたものであろう。次の 3 名はこれに該当するが、さ物質・材料研究機構

らに「つくば賞」に関係なく「学士院賞」受賞者

川崎 信定氏を追加しなければならない。
ドセリンの同定とその生理活性
眞崎和生氏

ン系の分子生物学的研究

２）	睡眠覚醒機構の解明を目指し、基礎から臨床
筑波大学

柳沢

正史氏

ム FIRST」の中心研究者との兼務である。
この他に、筆者も 1959 年に受賞したが、物理関係の分野で権威ある賞として認められているものに

村上

和雄氏

「仁科記念賞」がある。受賞者の研究は優れたものと３）	02 年「学士院賞」カーボンナノチューブの考えてよいであろう。つくば地区における受賞は少な

発見		

くないが、一部の例を挙げるとすれば次のとおりである。
日本電気株式会社

飯島澄男氏

４） 94 年「学士院賞」 一切智思想の研究
筑波大学

川崎

１）
	94 年「仁科記念賞」格子量子色力学の大規
模数値シミュレーションによる研究

信定氏

筑波大学

次に、課題 30 に限定されている「最先端研究開発

B正和氏

	柳沢正史氏は「最先端研究開発支援プログラ２）
	96 年「学士院賞」レニン・アンギオテンシ
筑波大学

青野

までを網羅する睡眠医科学研究拠点１）	94 年「学士院賞」 強力な血管収縮物質エン
筑波大学

－

岩崎

洋一

宇川

彰

支援プログラム FIRST」の中心研究者達はきわめて

高エネルギー物理学研究所

大川正典

優れた研究をしていると見做せるであろう。つくば地

京都大学

福来

正孝

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

賛助会員企業訪問記

２）
	98 年「仁科記念賞」 トップクォーク発見に対する貢献

筑波大学

近藤

都登

３）
	04 年「仁科記念賞」 ジョセフソン接合素子を用いた 2 個の量子ビット間の量子もつれ状態の実現－量子コンピュータへの道
日本電気株式会社・理化学研究所のほかにも数多くの優れた基礎研究や技術開発がなされていることは言うまでもない。
つくばでの研究成果によるノーベル賞受賞者はまだ輩出していないが、これら研究成果全体を俯瞰する

蔡

兆申

４）
	12 年「仁科記念賞」 格子量子色力学に基づく核力の導出

もちろん、ここに示したのは氷山の一角でこれらと、ここ 30 年ばかりの間にかなり見事な業績を挙げたと言っても過言ではないであろう。

筑波大学

青木

慎也

統計によると（2011 年）、日本の研究者の中で民

筑波大学

石井

理修

間企業（産）には約 49 万人、公的機関（官）には約

理化学研究所

初田

哲男

4 万人、そして大学（学）には約 31 万人働き、総数

なお、（４）は、12 年「つくば賞」も受賞してい約 84 万人となっている。ところで、つくばは約１万ることを付言する。

6000 人の研究者を抱えているので、日本の研究者

量子色力学とは素粒子の強い相互作用を記述するのうち、約 1.9%がつくばで活動していることにな理論であるが、多くの人には馴染みの薄い言葉なのでる。また、つくばには省庁に所属する多くの研究所が簡単に説明を加えよう。湯川秀樹さんの時代には原子集まっているので、そこで働く研究者は推定 1 万人の核を構成する陽子や中性子が物質の究極的な構成要とするならば、公的機関で働く日本の研究者の実に約素、すなわち素粒子であると信じられていた。しかし、25％がつくばに集中しているということになる。以実はこれらはクォークとクォーク間の相互作用を媒介前調べたところによると、これらの研究者のうち、約するグルーオンからできた複合粒子であることが明ら半数が博士号取得者で、約 15%が博士号取得者であかになってきた。そして、このクォークやグルーオン

る民間企業の研究所よりもより高度な研究能力を備えを支配する力学が量子色力学と呼ばれるゲージ理論でていることになる。

あることが 1970 年代に確立したのである。言うま

ここで、つくばのさらなる発展のためにまず問わでもなく、これら原子核物理学分野の研究成果は実際ねばならないことは、「常に評価し、評価され、刷新的な応用などは全く考えられない基礎研究に属するのしていく」という研究機関には欠かせないプロセスがである。

十分なされているかということであろう。かつての官

ここで応用、特に研究成果の企業化に目を向ける

僚機構に定着していた「平等主義、年功序列、終身雇用」

ことにしよう。企業化された技術に与えられる著名なを脱し、「実力本位制度（メリットシステム）」に移行「井上春 ( はる ) 成 ( しげ ) 賞」がある。
「つくば賞」おできたか。ノーベル賞級の画期的な成果はもちろんのよび「つくば奨励賞」の受賞者のなかでこの賞の受賞

こと、いずれの優れた研究業績も個人の創造力発揮に者に次の 4 名が挙げられる。

基づくものであるから、それを喚起するためには、研１）	07 年「井上春成賞」 ビスマス系高温超電導
線材

物質・材料研究機構

前田

究機関を生ぬるい「共同体志向の協調的環境」ではな

弘

く、厳しい「個人志向の競争的環境」に移行しなけれ

２） 08 年「井上春成賞」 欠陥制御育成による高ばならないのである。そこで、活躍する研究者に求め機能光学結晶られるものは、「失敗を避ける用心深さ」ではなく、「リ

物質・材料研究機構

北村健二

スクを冒して成功に賭ける勇気」ではないであろうか。

３）	09 年「井上春成賞」 酸化マグネシウム系トサイエンスの象徴がプログレスであるならば、つンネル磁気抵抗素子及びその量産技術

くばは常にプログレスを続け、未来につながる街でな

産業技術総合研究所

湯浅

新治

ければならない。

４）	11 年 「井上春成賞」 白色 LED βサイアロ
ン蛍光体の開発
物質・材料研究機構

廣﨑尚登
Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

今年は、1963 年に筑波地区に研究・学園都市を建設することが閣議了解されてから 50 年、筑波大学発足から 40 年という節目の年である。また各省庁研究機関の移転が終了（昭和 55 年）してからも、すでに 33 年が経過した。この間、多分野の優れた研究者が集積するつくばは、世界的にも存在感を高めてきている。一方で、つくばエクスプレス開業とともに、生活環境は一変し、スマー
トな東京近郊都市としての性格も併せ持つようになってきた。
そしてこの約 40 年の間に、つくばの研究者たちも大きく代替わりした。急激なグローバル化の進展する今日、つくばの研究機関・研究者たちは、より一層、先導的な立ち位置を築くべく、社会との連携を深め、異分野交流にも力を注いでいる。
本特集では、この約 40 年を顧みるとともに、最先端に立つ研究者・若手研究者など、また研究支援機関からのご意見をいただき、新しい胎動を迎えつつあるつくばの姿を浮き彫りにすることを試みた。

筑波移転 before and after
筑波大学名誉教授・日本学術会議連携会員

前川

2

孝昭

私は東京教育大学大学院修士課程農学研究科農業工

学生定員数の減少をデメリットとして議論されたよう学専攻を昭和 42 年 3 月に修了し、その年の 6 月に同大です。特に博士課程を 5 年一貫制とし、修士課程を環学農学部の教務員になりました。学部では農業機械境科学研究科にしたために、農林学類（現在は生物資学を学びましたが、就職後はポストハーベストを研究

源学類）の学生定員は 120 名になりました。博士・修領域とする農産機械学研究室で教育研究に当たりまし

士課程の学生定員と学類定員を合わせた学生の総定員た。農学研究科は、1 学科をスクラップし、農業工学

で考えれば、私は極端な学生定員減でないと理解して科と生物化学工学科に改組・再編して昭和 40 年に新いました。しかし、多くの農学部の先生方は、大学教設され、学部生数は 240 名になっていました。農学部

育の裾野となる学類定員の減少に危機感を持ったよう助手に就いて数年後、昭和 38 年 8 月に閣議決定されてです。筑波大学の建学理念は、「教育と研究の分離（講いた筑波移転計画が大学改革論議の中で浮上しまし座制の廃止）」、「学際的研究」、「国際的に開かれた大学」

た。東京教育大学の教授会間の意見のずれや学生の反の 3 点です。教員定員の考え方は、大学院博士課程の対運動も相まって、体育学部を除いた各学部の入学試

柱を基準にしておりました。これに基づき、修士課程

験が不可能になったほど反対運動が激しくなりましおよび学群・学類の学生定員が算出されました。つまた。この混乱を乗り越え、昭和 48 年 10 月に筑波大学

り教育ニーズに対して、教員数が決められる方式でしを開学し、翌年４月に新入生を迎えました。

た。この教員を「学系」に貼り付け、学系を教員の原移転反対を決議した農学部教授会の中で筑波移転に籍集団としていました。即ち、学系は教育ニーズに応関して、博士審査権の獲得をメリットとして、農学部

じて、可塑性を持った柔軟な研究組織としての位置付

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

特集Ⅰ

つくばの新しい胎動です。学系が教員の原籍集団ということは、人事管理の旧 3 研究科を束ねた生命環境科学研究科の構築に貢は学系に付託されていることになります。人事の発議

献できました。

権は、学系にもありますが、研究科や学群・学類にも在職中、JST の戦略的研究プロジェクト (CREST) のあるので、人事決定に至る審議時間は長くなる欠点がPL として活躍できたこと、また定年間際には 21 世紀ありました。

COE プロジェクト構築に貢献できたことは良き思い

また、博士課程の 5 年一貫制教育体系と学系が対応出です。また、定年退職前に VB を立ち上げ、「微細する教員配置では、主査を教授だけに置く博士課程の藻類から航空燃料の製造」の研究を行い、2013 年 4 月

設置審規定を踏襲し、欧米のように准教授に学位審査

5 日に日本農学賞並びに読売農学賞を受賞しました。

権を与える考え方がなかったために、教育研究に油のこれは、筑波大学の建学理念が後押しをしてくれたものった助教授が大学院生と一体になって研究を推進しのと思っております。

にくい環境が生まれました。私は助教授でも主査にな

筑波大学は様々な試みを行っていると退職後に聞いれる修士課程環境科学研究科の教育を担当することにています。今後は教育研究組織の改組・再編など様々

よって、院生とともに研究を推進することができまし

な試みがなされると思いますが、筑波大学がグローバた。学際的研究を遂行するためには中堅の助教授、講ルな視点を持った国際的な大学に飛躍的に発展するこ師の教育上の地位を高める必要を痛感し、当時修士課と祈念いたします。

程長であった石塚哠造教授（応用生物化学系）、田中秀雄教授（応用生物化学系）及び樋口貞三教授（農林学系）と私が中心になって修士課程バイオシステム科の新設を試みました。生物科学系との調整は主に石塚修士課程長が折衝し、農学系から環境科学研究科とは性格の異なる新研究科を平成４年に新設しました。懸案であった筑波移転前の学部学生定員の目減りを補う
新規教員の配置に成功しました。この時の文部省大学院担当者との交渉経験は、その後大研究科構築にも役立ち、農学研究科、生物科学研究科、地球科学研究科

前川孝昭

1967 年 3 月	東京教育大学大学院農学研究科修士課程農業工学専攻修了
1977 年 6 月
農学博士（北海道大学）
1985 年 8 月	米国州立ハワイ大学熱帯農学
部農業工学科客員研究員
1992 年 2 月
筑波大学農林工学系教授
2000 年 4 月
筑波大学農林工学系長
2006 年 1 月
国際農業工学会事務局長
2006 年 3 月
筑波大学退職現在	筑波大学名誉教授、国際農業工学会名誉会長、株式会社筑波バイオテック研究所
表取締役

代

つくば国際戦略総合特区の推進に向けて
つくば市

１．はじめにつくば市のある、筑波研究学園都市は、今年、閣議了解決定より 50 年という歳月を迎えたところである。
平成 17 年 8 月につくばエクスプレスが開業し、都市化が進展している。

国際戦略総合特区推進部

科学技術振興課長

東郷公咲

これまでに、200 社以上のベンチャー企業の創出やトンネル磁気抵抗素子、ロボットスーツ HAL など影響力のある成果を上げてきている。
一方で、国際的に評価の高い実績が十分とは言えず、
また、つくばの研究成果が直ちに新事業・新産業の創つくば市内には、我が国の 3 分の 1 にあたる 32 の公出に結びついた例は必ずしも多くなく、本クラスター

的研究機関が集積し、一大クラスターを形成し、約 2が持ちうるポテンシャルを十分に発揮できていないと万人を超える研究者が日々研究活動に従事しており、いう課題を抱えている。
Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

グローバルな都市間競争も激しい現在において、こ３．4 つの先導的プロジェクトとはのような課題を乗り越えるべく、期限を限って具体的［ライフイノベーション分野］

な成果を生み出すための「共通の目標」を定めて、短次世代がん治療（BNCT）の開発実用化

期間に新事業・新産業の創出に繋がるよう、組織の垣生活支援ロボットの実用化

根を超えて連携・協力し、私どもつくば市では、茨城［グリーンイノベーション分野］

県、筑波大学、各研究機関と連携して、『つくば国際藻類バイオマスエネルギーの実用化

戦略総合特区』の推進に取り組んでいる。

TIA-nano

２．つくば国際戦略総合特区とは世界的ナノテク拠点の形成

４．つくば国際戦略総合特区の取組みについて

国の総合特区制度を活用した「規制緩和」や「税制・財政・金融」上の特例措置等を効果的に活用し、“つ総合特区の詳細については、以下の web ページで情報を発信しているので、ご参照下さい。

くばを変える新しい産学官連携システム ” を構築する

1）つくば国際戦略総合特区とともに、“4 つの先導的プロジェクト ” に取り組み、http：//www.tsukuba-sogotokku.jp

5 年以内に目に見える成果を上げることにより、ライ

2）つくばグローバル・イノベーション推進機構

フイノベーション分野・グリーンイノベーション分野

http：//tsukuba-gi.jp

で、我が国の成長・発展に貢献することを目指した枠組みである。平成 23 年 9 月 29 日の総合特区の指定申請から現在まで、多くの関係者の方にご協力いただきながら現在、取り組みを進めている。これからも引き続き、“TSUKUBA” がもつ資源を活かしたオールつくばの体制で、オープンイノベーションを支える地域経営に邁進していきたい。

東郷

公咲（とうごうこうさき）

昭和 57 年
入庁
平成 22 年
環境生活部 企画監
平成 24 年
市長公室 政策調整監
平成 25 年 4 月	国際戦略総合特区推進部
科学技術振興課長

研究者の責務について
産業技術総合研究所ナノスピントロニクス研究センター長

湯浅

4

新治

私は、産業技術総合研究所において 2004 年に結晶

ク (HDD) がすでに製品化されて広く普及し、さらに性の酸化マグネシウム (MgO) をトンネル障壁に用い同素子を記憶素子に用いた高性能な不揮発性メモリ

た高性能な磁気トンネル接合 (MTJ) 素子の開発に成STT-MRAM の実用化も秒読み段階にある。これまで

功し、これにより平成 21 年度（第 20 回）つくば賞を

MgO-MTJ 素子を用いた研究開発に携わってこられた

拝領しました。受賞当時、デバイスメーカーと共同

全ての方々に、この場をお借りしまして深くお礼申し

で MgO-MTJ 素子を用いた不揮発性メモリ（MRAM）

上げたい。

の研究開発を進めていたが、栄えある同賞の受賞が大さて話は変わるが、「基礎研究をやるべきか、応用

きな励みになったことを今でもよく覚えている。すをやるべきか」というような二者択一的な議論をよくでに MgO-MTJ 素子はスピントロニクス応用の主流技

耳にすることがある。特に若い研究者は、この問題で術となり、世界規模の研究開発が展開された結果、同悩むことが多いように思われる。また、ベテラン研究

素子を再生磁気ヘッドに用いた超高密度ハードディス

者の間では、基礎研究者は応用を軽んじ、応用研究者

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

は基礎を軽んじる傾向がしばしば見受けられる。しか奇心を満たす余地はあまり残されていないかもしれな

し、私には、このような議論は「研究の手段が目的化い。その代わり、技術革新による画期的な利便性の向している」ようにも見える。以下、私の考えを述べて上やワクワクするような新サービスの実現、環境負荷みたい。本来、基礎研究は、研究者が己の好奇心の赴の低減などを通じて、人々に夢を与えることが十分可

くままに進めればよいものだったと思われる。また、

能であり、与えていかなければならない。このように、古来、自然科学の研究は、パトロン（王侯貴族など）それぞれの研究分野・研究テーマによって夢の与え方を満足させることで、その義務を果たしてきた。しかは様々であり、基礎研究、応用研究というような切りし、科学技術の高度化に伴って、研究に必要な資金は

分け方は、夢を実現するための手段の分類にすぎない

急速に増大している。一方で、グローバルな産業競争と私は考えている。

のために、日本に限らずどの国でも社会や組織の効率

筑波研究学園都市には、主に純粋基礎研究を担う高的な運営やコスト削減、利益の創出などが強く求めら

エネルギー加速器研究機構から、主に産業応用の研究れており、研究者の自己満足のための基礎研究がどこ開発を担う産業技術総合研究所まで、多種多様な研究まで許容されるのかという問題が生じている。このよ機関が存在する。その主な研究資金提供者は、納税者

うな厳しい状況下で、現在のパトロン（狭義では納税である日本国民である。私自身も含めて各研究機関の者などの資金提供者、広義では人類社会全体）に何ら研究者は、自分の研究によって現在のパトロンにどのかの「夢」を与えることが、研究者に課せられた最低

ような夢を与えることができるかについて、常に真剣限の責務だと私は考えている。たとえば、素粒子物理に考えていくべきである。また、多種多様な研究開発

学や宇宙物理学では、物質や宇宙の成り立ちを知りたが行われるつくばの地から、色々な夢が生み出されていという人類の純粋な知的好奇心や根源的欲求を満たいくことを期待したい。

すことで、人々に夢を与えることができる。また、山中先生の iPS 細胞の研究は、健康で長生きしたいという人類の長年の夢を叶える可能性があるため、大きな期待を集めているわけである。では、私の専門分野であるエレクトロニクスや材料科学では、どのような夢を提供できるだろうか。長い歴史の中で発展を続け、すでにかなり成熟した分野であるため、純粋な知的好

湯浅

新治

産業技術総合研究所ナノスピントロニクス研究センター長。1991 年 慶應義塾大学理工学部物理学科卒業。1996 年 慶應義塾大学理工学
研究科物理学専攻博士課程修了、博士（理学）取得。 MgO-MTJ 素子の開発とその産業応用の業績により、つくば賞、朝日賞、内閣総理大臣賞、日本 IBM 科学賞、日本学術振興会賞、
井上春成賞、丸文学術賞、市村学術賞、東京テクノ・フォーラム 21 賞、IEEE-DL 賞などを受賞。

つくばが生み出す新たな創薬への期待
アステラス製薬株式会社

研究本部

化学研究所

内藤

良

くすりは人類の健康と幸福に大きく寄与することが自らの手で生み出す数は到底その数には及ぶことはな

できる。ただ、創薬へ至る道のりは非常に険しく、基い。しかし、研究者のうち誰かには偶然と必然が絶妙

礎研究から承認・発売までに 9 ～ 17 年の年月と多額に絡まった結果として、自らの手で新薬を生む機会がの研究開発費が必要であり、新薬を目指してつくられ訪れる。

た化合物がくすりになるまでの成功確率は、本邦では我々が過活動膀胱治療剤であるソリフェナシンの創おおよそ 3 万個に 1 個である（日本製薬工業協会 製薬

製でつくば奨励賞実用化研究部門にて受賞したのは、

協 DATA BOOK 2012）。創薬研究者が一生のうちに2009 年、日本発売後 3 年のことで、企業における研究
Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

開発活動が評価されたことに対して非常に光栄に思う

創薬による人々の健康への貢献という最終目標を達成のと共に、嬉しく感じたのを昨日のように思い出す。

するような、深くしなやかで大きな連携が重要になる

わずかの可能性もあきらめずに評価し、提案し、挑戦と考えている。

したことが一つのくすりとして結実したことは感慨深

一方で、研究者個々の力が一層注目を浴びることにい。その後、70 以上の国々の医療の場で供され、昨なるであろう。如何に優れた経営手法や研究戦略、そ年度は 1000 億円超の売上高に到達し、ブロックバス

れにオープンイノベーションなどの「仕組み」に頼っ

ターの仲間入りを果たすことができた。創薬研究に携てもそれだけでは望む成果を一片も生みだすことはでわる者の一人として、引き続き世界中の多くの人々のきない。一人の研究者に対して、これまでの科学の成健康に貢献できることを心から願っている。

果に基づき、更に高いレベルで何としても新薬をつく

新薬の研究開発は上記の通り非効率で生産性が低るという強い意志、それに、自分の専門領域と異なる

く、21 世紀を迎えた頃より、つくばで創薬研究を行

学問分野を統合して新しいものをつくる高い実行力がう製薬会社の数は減少しているが、錚々たる薬を生み求められる。くすりをこの世で初めて手にするのはた

だしたつくばの地から人類の健康に貢献する新薬が今だ一人の研究者であるにしても、一人でくすりをつく

後も生まれてくることを期待している。現在でもつくることは到底不可能である。今後も種々の連携先のたばを含む世界中のいたる所において人知を尽くして次

くさんの優れた仲間と創薬という壮大なことを為し得代の新薬への種がまかれており、そのうちの一握りはるには、個の力、統合して新しいものをつくる高い実

これから萌芽の季節を迎えるだろう。成功のための行力に加えて、高度な連携の能力がこれまで以上に必キーワードは「個」と「連携」の力の結集だと私は考要となるのは言うまでもない。

えている。オープンイノベーションという言葉が単な

時間は有限である。与えられた時間を如何に生かしる掛け声から実績を伴いごく普通に成果を生む仕組みていくかを考え、使命感を静かに燃やしながら、仲間となり、いろいろな垣根や障害を取り除きながら、新とともに今後も挑戦し、つくば発の新しいくすりづく

たな視点や能力を集めることで新しい成果を得ることりに貢献する所存である。

は、先行している他業種のことだけではなくなってきた。高い技術力・専門性、真の目標を目指した高度な試行錯誤、他領域・分野の実績の視点を変えた高度な応用などにより、一社ではとても為し得なかった取り組みが今後新しい薬剤の候補となる日も近い。また、創薬支援ネットワークや産学官連携の推進など、全体にその機運が高まっている。枠を超えるだけではなく、

内藤良（ないとうりょう）

アステラス製薬株式会社 研究本部 化学研究所
創薬化学第三研究室 主管研究員
専門分野：創薬化学
1990 年九州大学大学院薬学研究科修士課程修了、同年山之内製薬株式会社（現アステラス
製薬株式会社）入社、2006 年博士（薬学）（九州大学）、2010 年化学研究所創薬化学第五研究室室長を経て 2012 年より現職。

筑波研究学園都市と共に
つくば研究支援センター（TCI）
当社は、1988 年 2 月に民活法のリサーチコアの整備・次々と進出する中で、先端的・独創的な研究開発を促

運営を行う会社として設立され、翌 89 年 7 月に開業以進するため、ラボやオフィスを提供すると共に、機関来、約 25 年を筑波研究学園都市と共に歩んできた。

誌の発行や FAX により、また各種セミナーを通して、

開業当時、つくばには研究開発を指向する企業が6

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

最先端の研究情報の提供や企業と研究者の交流の場づ

特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

くりに取り組んできたが、2000 年頃を境に企業の研近年では、茨城県やつくば市からの委託を受け、地究開発支援からベンチャー企業の育成・地域企業の技

域中小企業が現下の厳しい経営環境を乗り切れるよ

術力強化などの支援へと業務の軸足が移ってきた。

う、産・学・官をつなぐコーディネーターを配置し、現在、つくばには 200 社を超えるベンチャー企業が成長分野への参入促進や、海外の販路開拓支援、自社存在しているが、1998 年の「大学等技術移転促進法の強みを活かした知的資産経営の支援など、企業の技（TLO 法）」や 1999 年の「独立行政法人通則法」の制

術力・経営力の強化の支援にも力を入れている。

定、2000 年の大学教官等の兼業禁止の緩和等を契機

当社は、このように機能の拡充を図りながら時代のに、大学や公的研究機関から技術移転等が活発に行わ要請に応えてきた。筑波研究学園都市が今年で閣議了れ、2000 年以降多くのベンチャー企業が誕生してき解から 50 年の節目を迎えている中で、つくばでは、「つた。

くば国際戦略総合特区」や「環境モデル都市」、「つくこうしたベンチャー企業創出の動きに対応し、当社

ばモビリティロボット実験特区」などの取り組みが本では、起業を目指す方を支援するため、机一つのシェ

格化しており、つくばのさらなる飛躍に向けたエンジ

アードオフィスを整備するほか、起業家等のあらゆるンとして期待されている。当社では、こうした動きを、相談に応えるインキュベーション・マネージャーの養地域中小企業の技術開発・製品開発に活かすべく、関成や、会計・税務・労務などの専門家とのネットワー

係者との調整を進めているところである。

クを構築するなど、ベンチャー企業のスタートアップ
を支える体制を整えてきた。

昨年末に発足した新たな政権の下、株高、円安が進
み景気の明るさが見えてきたが、産業の国際競争がま

併せて、その後の成長・発展を後押しするため、産すます激しくなっており、我が国のイノベーション創学官金の連携や県内外の産業支援機関とのネットワー

出拠点として筑波研究学園都市への期待が一層高まっ

クの下、新たな製品開発・技術開発のための公的資金ている一方、回復の兆しを息の長い景気回復へとつなの獲得の支援や、展示会への出展や大手企業とのマッげていくためには、企業の努力も不可欠である。

チング等による販路開拓の支援など、企業の成長段階に応じた支援体制づくりを進めてきた。

このため、今後とも微力ではあるが、つくばにおける研究開発や実証実験等のプロジェクトの協力をさせ

また、入居企業等に対し、公的助成や金融、税制なていただきながら、そこから生み出される力を最大限どのお得な情報をタイムリーに提供する「耳よりセミに活用し、新たなベンチャー企業の創出・育成や地域ナー」の開催や、毎月 10 日、20 日、30 日には「0 の中小企業の競争力強化に力を注ぎ、地域産業の振興をお茶会」と称して、入居企業交流のティータイムを設通して筑波研究学園都市のさらなる発展に貢献していけるなど、きめ細やかなサービスにも努めている。

きたい。

次世代の実験植物ミナトカモジグサ
理研環境資源科学研究センター・バイオマス工学連携部門・バイオマス研究基盤チーム 特別研究員

氷室泰代

私がつくばで研究生活を始めたのは 2 年前である。

ができることに心から感謝している。本稿では、環境つくばの第一印象は、‘ 広い道路に整然とした街並み ’やエネルギー問題に触れつつ、自らの研究対象である程度であったが、様々な分野の研究者に出会えたこと

次世代の実験植物について紹介する。

で次第に世界最大級の研究学園都市であることを実感

近年、地球温暖化を防止するために、植物を活用しし、今では多くの研究者に刺激を受けながら日々研究た取り組みが注目されている。化石燃料に依存しない
Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

低炭素社会の実現は、地球温暖化を抑制して持続的な2010 年に発足した理研のバイオマス工学研究プログ

社会を構築するための世界的な課題である。植物など

ラム（BMEP）が紹介するまで、この植物はほとんどのバイオマスの利活用は課題克服の方策として期待さ知られていなかった。BMEP は革新的技術を開発すれているが、現在行われているバイオエタノールをはることで、化石燃料を消費する社会から、植物がつくじめとするバイオマス由来の有用物質はトウモロコシ

り出すバイオマスを利用した持続型社会への転換を目やサトウキビのような食用作物を原料として生産され指している理研内の組織横断型のプログラムである。

ており、食料の高騰につながる懸念がある。このた

私も 2 年前からこのプロジェクトに参加し、ミナトカ

め、今後開発されるエネルギーやバイオリファイナ

モジグサの栽培や遺伝子組換え技術の改良に取り組ん

リーの生産を目的としたバイオマス作物は、食料生産でいる。ミナトカモジグサの栽培を始めた当初は、草との競合を避けつつ栽培できることが不可避であり、丈の調節が難しい、稔性が低く充実した種子が得られこれまで耕作不適とされてきた不良環境地帯で行われないなどの問題が存在していたが、光量や光周期を調ることを想定した技術開発が必須である。現在、世整し、湿度管理も徹底するなど室内での栽培条件の最界の不良環境地帯、すなわち乾燥地や半乾燥地は陸適化を図り、発芽率の安定した充実種子が得られるよ

地面積の 41.3%を占めており（Millennium Ecosystem

うになった。そこでシロイヌナズナ由来のオリゴ糖生Assessment, 2005）、開発すべきバイオマス作物には合成に関わるガラクチノール合成酵素遺伝子をミナト

このような土地での生カモジグサへ導入して過剰発現させたところ、通常よ育に耐え得る高度の環りも高い乾燥ストレス耐性を与えることに成功した。

境適応能力が求められこのようなミナトカモジグサを使った研究成果を大型る。単子葉の草本植物の牧草など実用的な草本植物に応用すれば、半乾燥地

はその有力な候補と考のような、農業に利用されていない土地を活用してバえられる。

イオマスを生産できると考えている。研究をさらに進

図1

ミナトカモジグサ

一方で植物の環境応

めて行くことで、将来は環境ストレス耐性や生産性を答に関する研究は、実飛躍的に高めたエネルギー作物の開発が可能になると験植物であるシロイヌ

確信している。

ナズナを中心に多くの成果が蓄積されており、それら

ミナトカモジグサは進化的にコムギやオオムギに近を活用できれば課題の解決に近づくことができる。しい植物であることから、研究成果は干ばつに強い食用

かし、双子葉植物のシロイヌナズナの研究成果を単子作物の開発にも活用できる。地球環境を守りつつ世界

葉である草本植物のバイオマス研究へそのまま移転しの発展につながる研究として意欲的に取り組んで行くようと思っても、系統的に離れているためそう簡単でとともに、ミナトカモジグサの研究コミュニティを盛はない。単子葉のモデルとしてはイネが広く使われてり上げることで、植物研究の新たな胎動につながるこ

いるが、通常の実験室内で多数の実験系統を栽培するとを期待している。また、女性研究者としての自身のことは簡単ではない。そこで、私はミナトカモジグサ

キャリアパスについて考えることも少なくないが、研（図 1）という新しい実験植物を活用しようと考えて究社会で成果を出すとともにプライベートの充実も図いる。

り、後に続く女性研究者のロールモデルになれればと

ミナトカモジグサ（Brachypodium distachyon）は中東原産のイネ科草本植物で、草丈が小さく（15-30cm）、生活環も約 3 ヶ月と短いため実験室内での栽培に適している。2010 年にイチゴツナギ亜科の植物としては初めて全ゲノム塩基配列が解読された。また、
遺伝子組換えが可能であることからムギ類のモデル
実験植物として海外で注目されている。我が国では、
8

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

思っている。
氷室

泰代（ひむろやすよ）

2011 年宮崎大学大学院農学工学総合研究科修了。博士（農学）。同年、独立行政法人理化学研究所入所。現在、理研環境資源科学研究センター・バイオマス工学連携部門・バイオマス
研究基盤チーム、特別研究員。理研バイオリソー
スセンター実験植物開発室にてミナトカモジグ
サのリソースや研究基盤整備に従事。

特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

学際的で自由な発想の研究ができるつくばの環境～胃の消化現象をコンピュータシミュレーションで解析する研究を通して～
筑波大学大学院

1．導入

生命環境科学研究科

生物機能科学専攻

博士後期課程神津博幸～筆者が感じるつくばの特徴～

筆者は 2005 年に筑波大学に入学し、現在同大学で博士課程に在籍している。つくば市といえば、「閉鎖された学園都市」というイメージを持っていた筆者だ
が、研究をするようになった今では、研究分野・研究
関係者に対して開放的な環境が整備された場所であると感じている。

単一キャンパスの環境である。筆者の学部は農学系の

図1
ヒト胃のぜん動運動が引き起こす内容物の流れ場の CFD シミュレー
ション結果

分野であったが、他学部も同じキャンパスにあるた要である。そこで筆者らの研究グループでは、実際にめ、気軽に情報学部や数理系の学部の講義も受講して胃の構造をコンピュータ上でモデル化し、ぜん動運動

いた。そのため、学部の頃から分野の垣根の感覚が良に誘起される内容物の流れ場をシミュレートすること

い意味で低下したのではないかと考えている。

により、新しい視点での消化現象の研究を行っている学部生時代に印象に残っているのは、所属学部以外の講義でも興味があれば容易に受講できる筑波大学の研究活動を始めてから気づいたことは、隣接する研（図 1）。シミュレーションを行うことで、内容物の流究機関の多さと、活発な大学との交流である。つくば

速や流体のせん断力など、定量的な知見も明らかにには 300 以上の研究機関があり、大学から研究所へのなってきている。

インターンシップも活発だ。実際、筆者もインターン

3．まとめ

シップを利用し、農研機構食品総合研究所で研究を行わせていただいた。
このようなつくばの環境は、現在の筆者の研究活動

数学的手法は農学系の分野では敬遠されがちであるが、学部時代に隣の棟の情報学部の講義も受けていた
せいか、筆者はこの数値シミュレーション手法にも抵に大きな影響を与えている。

抗がなかった。また、所属する研究室では蓄積されて2．研究紹介いなかったシミュレーションのノウハウも、インター

筆 者 ら は こ れ ま で、 ヒ ト の 胃 の 消 化 現 象 を コ ン

ン先の研究所で、既に同様の手法を使っていた研究者ピュータでシミュレートする研究を行ってきている。

の方に教えていただくことができ、結果として成果に胃では、ぜん動運動と呼ばれる胃壁のしごき運動によ結びついたと考えている。このような学際的研究が比り、消化が促進されることが知られているが、具体的

較的容易に行える環境が整っていることが、つくばのに胃の内部でどのような現象が起こり、定量的にどの最大の強みであると感じている。

程度消化に寄与しているのかは分かっていない。逆に、このような知見を定量的に整理できれば、消化特性を予測・制御することによって、個人の消化能に合わせたオーダーメイド食品の設計も可能になると期待され

神津博幸 （こうづひろゆき）

2009 年筑波大学第二学群生物資源学類卒業。
2011 年筑波大学大学院生命環境科学研究科
生物資源科学専攻博士前期課程修了。同年キリンビール株式会社。2013 年より現所属。

る。そのためには、従来の医学や生理学の臨床的視点に拘らず、工学的なモデル化や数学的な計算手法も必Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅰ

つくばの新しい胎動

Development of HOM Nanomaterials for Detection,
Simple Removal of Radioactive Cesium137 in Water
National Institute for Materials Science（NIMS）, 1-2-1 Sengen, Tsukuba-shi 305-0047

Sherif A. El-Safty

The environment protection and preservation

very short time however; the current technology

from various types of pollutions (radioactive andused approximately one kilogram of material, leading

heavy metals as well as biological toxin) is theto reduce the amount of radioactive waste thatmost crucial issues in the contemporary world [1-8].

reaches tons around the world (Fig. 1).

Therefore, we have been devoted our efforts in thefield of environmental remediation due to fabricationand development of high-order-mesoporous (HOM)
composites like nanosponge for selective adsorption
and recovery of hazardous elements such as Arsenic,
mercury, lead, chromium ……etc. [1-8]. Since the firstweeks of the Fukushima Daiichi nuclear disaster, alarge amount of radioactive radionuclide (31I (150 ×1015 Bq), 134Cs and 137Cs (3 × 1015Bq)) were diffused
into the environment. El Safty group`s developed ananocaptor materials for radioactive strontium (90Sr),
and iodine (131I) adsorption/recovery systems. Thesematerials showed possibility to optical capture and  
remove 0.02 g of Iodine and 13 mg of strontium per
1 g of nanocaptor; assuming the possibility to remove
I131 and Sr90 with equivalent of 90 × 1012 Bq and 65 ×
109 Bq respectively, in aqueous solution. Following-up
studies, the newly developed nanocaptor designs are
based on the use of a high-order glassy silica (HOM)/
metal oxide (MOx) composites in millimeter monolithor nanoparticle shapes as platforms. These HOMMOx featured unique atomic arrangements in the

Figure 1
Fabrication of optical mesoporous HOM-MOx
captors for visual detection and removal of non- andradioactive cesium (A), as evidenced from the changeof the reflectance spectra (B) as signaling indication ofrecognition and removal of cesium.

walls with thermally and hydrothermally stable (>1000℃ and under steaming for months, respectively),

Using technology of nanostructure HOM-MOx,

micrometer or nanoscale particle size, high surface

the following products have been manufactured;2

3

area (300-1000 m /g) and pore volume (~1.0 cm /g),with innumerable, well-defined pores having a size of

1-Highly sensitive optical sensor for radioactive
contaminants

only several nanometers inside the material cavities.

2-Full removing with high selectivity towards a

Experimentally, one gram of HOM-MOx is enoughwide concentration range of radioactive elements

material to completely remove radioactive
10

137

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

Cs ins (1 - 100,000,000 Bq / L) of water, air and soil

特集Ⅰ

3-Safe and magnetic nanocaptors for personal use(Pocket filter)
4-Nanometer covers design to enhance the security
inside the nuclear reactors.

つくばの新しい胎動

References:

1. S. A. El-Safty, T. Hanaoka, F. Mizukami, Adv. Mater.
2005, 17 (1), 47-53.
2. S. A. El-Safty, T. Hanaoka, F. Mizukami, Chem. Mater.
2005. 17, 3137-3145.
3. S.A. El-Safty, M. A. Shenashen, A. A. Ismail, Chem.
Commun. 2012, 48, 9652–9654.

Characteristics of HOM-MOx products;
1-High sensitivity in low concentrations up to partper trillion

4. S. A. El-Safty, A. Shahat, W.Warkocki, M. Ohnuma,
Small, 2011, 7, 62-65.
5. S. A. El-Safty, et al. Adv. Funct. Mater.  2007, 17, 3731-

2-Full decontamination of radioactive in a wide
concentration range.
3-Fast response time (in min) with high removal

3745.
6. S. A. El-Safty, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45,
7202- 7208.
7. S. A. El-Safty, et al., Adv. Funct. Mater. 2008. 18, 14851500.

efficiency.
4-V isual color change to detect radioactive
elements

8. S.A. El-Safty. M. A. Shenashen, M. Ismael, M.Khairy,Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3013–3021.

5-E xcellent reusability without affecting theadsorption efficiency.
6-H igh thermal and hydrothermal stability ofmaterials.
7-High magnetic-gradient property, which makes it
easily used in the purification of both soil and air
In fact, the ultimate objective of HOM-MOx
products is an early warning of radiation, remove
radioactive elements leaked and improve worker
safety and security of nuclear reactors. Therefore,
the nuclear radiation hazards can be controlled fordeveloping the nuclear reactors for safe energy withhigh security.

Sherif A. El-Safty is currently working

as a Professor at Waseda University,
Japan, in major Nanoscience and NanoEngineering. He is also leading an
independent group of nano-dynamic
materials designs (NDMD) at National
Institute for Materials Science (NIMS),Japan. This group is actively supporting
the goal of nano-technological materials
designs for environmental cleanup systems of soil, water and air.
He obtained his Ph.D. in 2000 under supervision of Professor
John Evans, Southampton University, UK. He established hisscientific activity and research life in nanomaterials based
nanotechnological applications in Research Institutes andUniversities with full grants of 5 million US $ in the last five
years. He has 20 patents and published over than 150 papers
in advanced materials and related chemistry journals. In 2012,
He was recognized as one of the first-class work for applicablefeasibility.

サイエンス・フロンティアつくば 2013
（SFT2013）のご案内
今年はつくば研究学園都市建設の閣議了解から 50 年、江崎玲於奈博士のノーベル賞受賞から 40 年という節目の年です。これを記念し SAT では、11 月 2 日（土）午後、つくば国際会議場にて、－先
端科学・技術をビジネスへ－をテーマに、シンポジウム SFT2013 を開催いたします。本シンポジウム
では、ノーベル化学賞受賞者の根岸先生のご講演のほか、江崎先生－根岸先生の対談、つくば内外の著
名な先生方によるパネル討論が予定されています。
これからのつくば、ひいては日本の科学・技術のあり方を考える貴重な機会、多くの皆様のご参加をいただきたく、ご案内申し上げます。
http://www.science-academy.jp/pdf/SFT2013.1.pdf

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ 食品の科学

これからの日本にとって、健康で長寿な社会の構築は喫緊の重要課題である。このような社会構
築のための食品の重要性は言うまでもあるまい。
食品が実際に消費者によって消費されるまでには、生産・加工・流通・・と何段階もの過程が必要である。また、食品がその機能を発揮するには、そもそもどのような機能を持つべきか、素材がどのようであるべきか、体内でどのように栄養化が進むかについての検討も必要であろう。安全性についての評価も欠かすことができない。
本特集では、上記のような食品の特性を俯瞰し、素材から消化に至るまでの各過程につて専門家からご寄稿いただいた。読者諸賢には、本特集によって、食品の重要性を認識していただくとともに、自分たちの事業・研究が食品科学との新たな連携の契機とならないか、そのように改めてお考えいただくことを期待したい。

食のストレス予防・改善作用筑波大学生命環境系・教授

宮崎○はじめに：

均

口は異なっていても、どれも持続すると我々の内分泌

国民医療費が遂に 35 兆円に達し、その削減対策は系や自律神経系に異常を来す。上記のストレスは、動日本の将来を左右する国家的課題と言える。その中で、脈硬化、癌、アルツハイマー症などの疾病だけでなく、

「食」
、
「運動」
、
「休息」が、「如何に健康に長生きする

皮膚のシワやシミ、老化の促進をも引き起こす。また、

か」を実現するために重要視されている。多様且つ多これら疾病の発症・進展や老化に酸化ストレスが深くくの疾病がストレスに起因することが分かってきてお関わることも知られている。従って、「様々のストレり、これら 3 つは、いずれもストレス改善のために必ス→酸化ストレス→疾病の発症・進展と老化」という須なものと言える。ここでは、食によるストレスの予図式が描ける。酸化ストレスとは、スーパーオキシド

防・改善に焦点を当て、地中海沿岸地域の食文化を形に代表される活性酸素（種）による生体の酸化反応と成するオリーブの成分を例にとり話を進めたい。「医抗酸化反応（抗酸化物質や抗酸化酵素による）とのバ薬に比べれば食の機能性なんて」と考えられている方ランスが、ストレスや老化などにより崩れ酸化反応がも、本稿を読まれて食の力を見直して頂ければ幸いで亢進すること、と定義づけられる。だからこそ、緑茶ある。

成分（カテキンなど）、赤ワイン成分（レスベラトロー
ルなど）、オリーブ成分（ヒドロキシチロソルなど）○ストレスと活性酸素種：
ストレスといっても多種多様である。熱中症に繋がなど、様々な抗酸化化合物が疾病の予防・改善、即ちストレスの予防・改善に効果的と期待されている訳でるような物理的ストレス、不安感のような心理的・情ある。

緒的ストレス、不眠症のような生理的・身体的ストレ○抗酸化機能とは：ス、職場での人間関係のような社会的ストレス。入り
12

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

一般の方々は食由来の抗酸化化合物の作用として、

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

スカベンジャーとして体内で発生した活性酸素を直接捕捉する作用を描くであろう。勿論、これも抗酸化化合物として重要な機能である。しかし、スカベンジャーとしての機能に加え、第二、第三の機能も重要になってくる。第二の機能とは抗酸化酵素の発現誘導や活性化であり、第三の機能とは活性酸素種産生を抑制する機能である。我々はこれまで 20 種以上の食に含まれる抗酸化化合物を扱ってきたが、化合物により上記 3
つの機能全てを有するもの、一部の機能のみを有するものなど、化合物により様々であることが分ってきた。
また、抗酸化化合物は抗酸化酵素の発現誘導のパターンから幾つかに分類できることも見出した。因に、オリーブの機能性成分ヒドロキシチロソルは 3 つ全ての機能を有する。
○オリーブのストレス予防・改善作用：
ここでは、オリーブのストレス予防・改善作用の例
として、生殖系への作用と血管内皮細胞に対する作用

図 2：
オレウロペインによる暑熱ストレス依存的な排卵数減少の改善作用。
2 種類の性腺刺激ホルモンの投与による通常の排卵数は 40 − 50 個であるが、暑熱ストレスにより顕著にその数は減少する。オレウロ
ペインはこの減少を完全に回復させる。

を紹介する。
話に登場するオレウロペイン（乾燥オリー

閉鎖に陥り退縮する。一方、排卵に至る卵胞では顆粒

ブ葉 100g 当たり 5-20g 含有）とヒドロキシチロソル（エ膜細胞が生存を続ける。従って、顆粒膜細胞の生存・

キストラバージンオイル 100 ml 当たり 70 mg 含有）

死が卵胞の閉鎖・排卵の運命を決定すると言える。

の構造を図 1 に示す。尚、オレウロペインは体内に吸収されるとヒドロキシチロソルに変換される。

我々は以下のような実験を行った。まずラットを用い、35℃の暑熱ストレスが通常のストレス同様に体内で酸化ストレスに変換されることを確認した。次にオリーブ由来の化合物をそれぞれ培養顆粒膜細胞に作用させ、24 時間後に化合物を培地から完全に除去し、酸化ストレスとして H2O2 を添加した。その 16 時間後に細胞の生存率を測定した。化合物無添加群は細胞死を起こしたが、ヒドロキシチロソル添加群では顕著な細胞死抑制が観察された。これは、ヒドロキシチロソ
ルが 24 時間の間に細胞に酸化ストレス耐性を付与し：ヒドロキシチロソル及びオレウロペインの化学構造

・卵巣への作用：たことを意味している。調べたところ、少なくとも抗酸化酵素のカタラーゼ、ヘムオキシゲナーゼ 1（HO1）、スーパーオキシドジスムターゼ− 1、− 2 の発現人の場合、精神的ストレスや激しい運動などの物理を増加させていた。ラットに 35℃の暑熱ストレス負的ストレスが原因で、生理や排卵に異常を来す場合が荷を与えたところ、排卵数は 1/2 から 1/3 に減少するよくある。畜産の分野では、夏の暑熱ストレスが繁殖（図 2 参照）。ところが、体内でヒドロキシチロソルに力を低下させ、昨今の地球温暖化と相まって大きな問変換されるオレウロペインを経口投与したところ（5

題となっている。人を含め多くのほ乳類では一回の性mg/kg 体重と 1.5 mg/kg 体重）、排卵数減少は完全に周期に多数の卵胞が発育するが、多くは卵胞を形成す回復した。実際に卵巣での抗酸化酵素の発現増加も確る顆粒膜細胞（卵子を囲む細胞）の細胞死により卵胞認された。これを単純に 60kg の人に換算すると、オScience Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

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特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

図 3：ヒドロキシチロソルの酸化ストレスの予防・改善作用の分子機序

リーブ葉乾燥物（オレウロペイン 20％含有の場合）

第一は、自らがスカベンジャーとして活性酸素種を捕を 1 日僅か 450mg 摂取すればよいことになる。その他

捉しその濃度を低下させる。第二は Foxo3a 及び Nrf2の実験結果を総合すると、オリーブ成分ヒドロキシチという転写因子を介し、抗酸化酵素であるカタラーゼ

ロソルは、暑熱というストレスを少なくとも活性酸素と HO-1 の発現をそれぞれ増加させる。HO-1 はヘムを種のスカベンジングと抗酸化酵素の発現誘導により改基質として、CO、ビリベルジン、Fe2+ を産生するが、善すると考えられる。ここでは暑熱というストレスをこのビリベルジンは還元されてビリルビンに変換さ用いたが、精神的なストレスに対しても同様のことがれ、活性酸素種のスカベンジャーとして働く。第三と起きると考えている。

して、ビリルビンは NADPH オキシダーゼによる活性・血管内皮細胞に対する作用：

酸素種の産生を抑制する。血管内皮細胞には、TNF

血管内皮細胞は血流と直接接する血管の一番内側をαをはじめ NADPH オキシダーゼの活性化を介して活構成する細胞である。酸化ストレスや高血圧によるこ性酸素種を産生させる様々な因子が作用する。このよの細胞の傷害は、動脈硬化の発症・進展に密接に関わうな因子による酸化ストレスには、ビリルビンはかなる。

り有効と思われる。以上のように、ヒドロキシチロソ

培養血管内皮細胞は H2O2 による酸化ストレスで細ルは血管内皮細胞に対する酸化ストレスを、抗酸化の胞死を起こす。これに対し、顆粒膜細胞と同様にヒド

3 つの方法全てを用いて保護していると考えられる。

ロキシチロソルは内皮細胞に対しても酸化ストレス耐

これは、卵巣の顆粒膜細胞の酸化ストレスからの保護性を付与することが分かった。また、傷害を受けた内についても同様と予想している。

皮細胞に対し治癒効果を示す化合物は動脈硬化の発症・進展を負に制御できると考えられる。ヒドロキシ

おわりに：チロソルは内皮細胞に対してこの治癒効果を示すこと

今回はオリーブ成分を例にとり話しを進めたが、食も分かった。酸化ストレス改善作用を詳細に調べたとの中には多種多様なストレスの予防・改善に有効利用

ころ、図 3 に示すようなことが細胞内で起こっていた。

可能な抗酸化化合物が存在する。ヒドロキシチロソル

14

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

はカタラーゼと HO-1 の両方の遺伝子発現を誘導できるが、ローズマリーに含まれるカルノシン酸は HO-1の発現のみ、コーヒー豆に含まれるカフェオレキナ酸
はカタラーゼの発現のみを誘導する。このような抗酸化化合物の作用機序が明らかになるにつれ、より効果的な食によるストレスの予防・改善も可能になることが期待できる。最後に一言。食の効果の基本はあくまでも予防とある程度の改善効果であり、医薬のような治療効果を過度に期待すべきものではない。また、健康維持や疾病予防には、最初に述べた「運動」と「休息」も重要であることは言うまでもない。

宮崎均

1985 年 3 月：筑波大学大学院農学研究科博士課程修了（農学博士）
1985 年 11 月：筑波大学遺伝子実験センター・講師
1993 年 7 月：同上・助教授
2005 年 10 月：筑波大学北アフリカ研究セン
ター・教授
2010 年 4 月：大学発ベンチャー株式会社アレナビオ・取締役
2011 年 4 月：筑波大学生命環境系・教授
昇圧酵素レニン及び昇圧ペプチドとその受容体、さらには動脈硬化の発症・進展に関わるチロシンホスファターゼに関する分子生物学的・細胞生物学的研究に長年従事した。7 年前に食機能探査科学という研究分野を立ち上げ、現在、食べ物に含まれる健康機能性成分に着目し、食による人、家畜、魚介類の健康向上と疾病予防を目指した研究に取り組んでいる。

最近の調理技術「これはおいしい『ごはんパン』」
独立行政法人はじめに

農研機構・食品総合研究所穀類利用ユニット長

奥西智哉

1．「ごはんパン」はおいしかった

日本の食糧自給率は 40%を下回っている。主に食糧食品として求められることはまず美味しいというこ

安全保障の立場から自給率を上げる対策が講じられてとである。冒頭に述べたように米を利用するとき、わおり、米を従来の主食としての炊飯米利用だけでなくれわれ日本人は生米を炊飯し「ごはん」として食べて他の用途例が開発されてきた。そのひとつとして今回いる。栄養学な側面ももちろんあるが、炊飯すること紹介させていただく「ごはんパン」があり、他にも米によって食味が格段にあがることも事実である。米を粉パンや米粉麺が耳にする機会が増えている。

パン材料として供する場合、本来のパン材料である小研究のきっかけとしては「現代農業」2010 年 12 月

麦粉を真似て米粉として用いられることが多いが、米号に寄稿した文章がわかりやすいので抜粋する。
『2008

粉は生米の粉砕品である。食味の観点からは材料の段

年初夏、当時、北陸研究センター（旧北陸農業試験場）階から炊飯米を用いるのは当然の発想である。

にいた私は米の新しい利用法が何かないかと考えていさて「ごはんパン」の美味しさはどうであろうか。

た。本当に、本当に、思いつきであるが、炊飯米つま試食試験を行ったところでは炊飯米を添加することでり炊いたごはんを使ってみたらおもしろいんじゃない

パンとしての評価は高まり、最適な米置換率は 30％かという考えがたまたま浮かんだ。早速、実験室にあっであった（図 1、奥西智哉（2009）食科工 , 56（7）：たごはんの水分を計って、ちょこちょこっと計算をし424-428）。パンの一般的な評価以外にもこのパンの特て、ホームベーカリーのレシピを変換して「ごはんパ徴である、もちもち感・しっとり感・甘味を評価した（図ン」のレシピを完成させたのである。すぐさま、家に2）。今後、これらの新しいパン特性の評価手法の開発

いるカミさんに電話して作ってもらった。春先からカが求められる。

ミさんの要望で我が家にもホームベーカリーがあったのです。帰って感想を聞くと大好評で、「よし、これを研究のネタにしてやろう」と「ごはんパン」研究が始まったわけです。』

2．「ごはんパン」のサイエンス
米をパン材料として用いるときの最大の問題点は、米のタンパク質はグルテンを形成しないということでScience Academy of Tsukuba, No.24, September. 201315

つくばの研究Ⅲ

食品の科学
100

10%RF
20%RF
30%RF
control
10%CR
20%CR
30%CR

80
漏出ガス量（ml）

2

1

60
40
20

300

280

260

240

220

200

180

160

ごはん率

図１．ごはん添加率と官能評価
図１．ごはん添加率と官能評価

0
140

40%

120

30%

80

20%

100

10%

60

0%

40

0

0

官能評価���評価�

3

20

特集Ⅱ

発酵時間（分）図３．発酵中パン生地からの漏出ガス量

図３．発酵中パン生地からの漏出ガス量
総合

しっとり

色

もちもち

香り
ごはんパン(20%)
ごはんパン(30%)
すだち

米粉パン

図２．ごはんパンの特徴
図２．ごはんパンの特徴ある。小麦ではグリアジンとグルテニンという 2 種の図４．米品種別のパンの膨らみ
図４．米品種別のパンの膨らみ
3．農業界に向けての情報発信

タンパク質が生地を捏ねている間にグルテンが生成さ米には様々な特性を持った品種がある。また、同時れ生地に弾力と粘りが与えられパンの膨らみの基となに品種特性を評価する指標も多い。例えば、デンプンる。このパンのふっくらとした膨らみはおいしさと直中のアミロース含量や、タンパク質含量といった成結しており、米をパン材料として用いる場合、パンの分割合であったり、炊飯米の硬さや粘りといった物

品質はどうしてもこの部分で不利になる。そこで、1）

理特性が評価指標として用いられている。「ごはんパ小麦粉ベースで低い米粉置換比率（20％程度）にとどン」の膨らみに対して米品種がどのような挙動を示す

めるか、あるいは 2）グルテンや増粘多糖類を添加す

かは、品種特性指標で説明できる（図 4）。成分指標

ることが、製パン性が悪いことに対するこれまでの対ではアミロース含量が負の相関、炊飯米物性では粘り処法であった。

が正の相関をそれぞれ高い相関係数とともに示した「ごはんパン」はグルテンが含まれていないにも関（Iwashita, K. et al.（2011）Food Sci. Tech. Res.、
17（2）わらず、パンが膨らんだ。パンは酵母が発酵時に発生： 121-128）。つまり、柔らかく粘る米飯になる低アミ

させる炭酸ガスを膨らみの原動力にする。このガスをロース品種ほどパンを膨らませることができる。同じ如何に生地中に保持するかがパンを膨らませるポイン

品種でも炊飯方法やその加減によって、炊飯米の特性

トであるが、小麦粉パンで大活躍するグルテンが米には変わる。その影響も含め、ごはんの特性とパンの品は含まれないので別の何かがガスを捕まえる役割を

質の関係をより詳細に明らかにし、適正な製造法を示行っている。確かに炊飯米の添加により発酵ガスの漏していく必要がある。

出が少なくなっており、発酵中の生地内部は糊化した
澱粉がガスを包む様子が観察されている（図 3）。ごはんの粘りがグルテンの代わりにガスを保持している
のである。
16

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 20134．パン業界に向けての情報発信
パン生地を機械で作成するとき、まず油脂以外の材料を入れ、低速および高速ミキシング操作を行う。油

特集Ⅱ
油脂前L

油脂前M

油脂後L

油脂後M

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

油脂後H

5

4

すり混ぜ

ミキシング時間 分(

3

)
2

行わない

行わない

均一になるまで

生地にまとまるまで

1

20

30

図７．「ごはんパン」コース搭載ホームベーカリー

0
0

10

20

30

0

10

20

30

0

10

20

30

0

10

20

30

0

10

ごはん配合率(％)
図５．パン製造条件の提案

大学と行っているが、この一部を手伝わせていただい図５．パン製造条件の提案た。地元パン業者に数社に技術指導を行った。この他

脂を投入後、低速、中速および高速ミキシングを行い、にも、岩手一戸町の一野辺製パン株式会社も独自に「ご生地形成を完成させる。油脂前の低速ミキシングでははんパン」を販売されているが、筆者も何度か意見交

水を含めた材料の混和が重要であり、筆者は飯粒がよ換を行った。

くすり混ざっていることが重要であると提唱している。ごはんの割合が多くなるほど生地にまとまるまで

5．食品関連業界に向けての情報発信の時間（青い部分）が長いが、すり混ざるまでの時間

産業用あるいは家庭用において食品関連の機器が増（赤い部分）は短くなり、小麦粉（0％）の場合に比べえている。機器メーカーがデバイス開発するにあたり、て、少し長い低速ミキシングを行う。その後の中速ミ

食品素材としての特性挙動は非常に重要である。近年、キシングは小麦粉に比べかなり短くてよい。油脂と生

家庭で簡単にパンを作るためにホームベーカリーが注

地をなじませる油脂後低速ミキシング工程では、小麦目されている。パナソニック株式会社は平成 23 年 9 月

粉生地では油脂と均一になり、さらになじませる余裕に業界に先駆け「ごはんパンコース」搭載の機器（図（赤い部分）があるが、ごはんの割合が多くなると徐々7）を発売したが、研究成果が参考にされた。

にその余裕はなくなる。油脂後中速・高速では生地をおわりに鍛えることは考える必要がなく、ごはん割合が多くな

日本人は食に対して保守的であると言われるが、そると高速ミキシングは行わなくてもよくなる（図 5）。

れでも食品をとりまく状況には日進月歩の変化があ

各種パン（図 6）に関しては、新潟県佐渡市の（有）る。消費者のニーズに細やかに対応するためや新たな

中川製パンは地元のスーパー等に各種パンを卸してい需要を掘り起こすためにかなりのスピード感をもってる。
「ごはんパン」は地元高校で販売されているとの商品開発がすすめられている。産業界の開発者がどこことである。また、長野県佐久市は特産品開発を信州をどう突き進むかを予測しながらフィールドを整備す
るのもサイエンスの大事な使命でもあるので今後も彼らのスピードを殺さないためにも下支えとなる研究成
果を積み上げていきたい。
奥西図６．各種ごはんパン例

智哉（おくにしともや）（独）農研機構・食品総合研究所穀類利用ユニット長2000 年京都大学博士課程修了後、農林水産省に入省。食品総合研究所穀類特性研究室に配属。米品種判別の定量化技術の開発。2005
年６月農研機構・北陸研究センター稲収量性研
究北陸サブチーム主任研究員。稲栽培条件が米食味に与える影響についての研究。2009 年４月より現職。現在は「米のパン等への加工利用技術および品質評価技術の開発」および「油糧原料としての米糠安定化技術の開発」に関する研究に従事。農学博士。
研究分野・著書など：食品科学、『高温障害に強い稲』（共著、養賢堂）、『米
粉とことん活用読本』（共著、農文協）
表彰歴：平成 18 年ＦＳＴＲ（食科工英文誌）論文賞（品種判別定量化）、
平成 24 年ＦＳＴＲ論文賞（ごはんパン）

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

17

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

干しいも（蒸切干）加工用サツマイモ品種の開発
独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

はじめに
サツマイモから加工される「干しいも」（「蒸切干」
あるいは「乾燥いも」とも称される）は茨城県を中心に生産され、地域の重要な特産品となっている。以前
は事業者が農家の加工品を集めて販売することが多かったが、最近は農家が直売する場合や、事業者自身
による加工販売も増えている。加工に向けられるサツ
マイモの栽培面積は約 1,400 ヘクタール前後で推移しているが、茨城県以外に、群馬県、三重県をはじめ東
北から九州地方まで小規模ながら産地がいくつか存在している。品種としては「タマユタカ」が圧倒的に多く栽培されてきたが、最近では新品種の導入が各地で積極的になされるようになり、新しい展開を迎えている。この背景には、近隣国からの干しいも輸入が増えてきたことに伴う品質面の差別化、後述する「タマユタカ」の品質上の課題がある。ここでは、特に品種開発面から、干しいもを取り巻く技術開発について述べる。
1．サツマイモ育種の特徴
サツマイモは栄養繁殖作物であり、有望な親系統間の交配により得られた後代の中から優良個体を選抜し、以後はその個体の栄養繁殖により種苗を生産していくことになる。新品種の開発は、交配の他に芽条変異を利用した選抜があるが、主には前者によっている。
現在、農研機構内の研究所が宮崎県都城市と茨城県つくば市の 2 か所で品種開発を担っており、ここで紹介
する干しいも用の他、青果用、デンプン用、焼酎用、色素等原料用など幅広い育種を進めている。交配と実生選抜から始まり、最終的な生産力検定試験まで、新品種の開発には一般に 7 ～ 8 年の年月を要している。
2．従来の品種と問題点「タマユタカ」は 1960 年に品種登録された古い品種であるが、多収性であることや干しいもの食味が比較的良いことなどから現在まで主力品種となってきた。
しかし、夏季に暑く乾燥した天候が長く続くと、「シロタ」と呼ばれる品質障害の発生が目立ち、産地では近年大きな問題となっている。この「シロタ」は、干しいもの一部が白色不透明となり（図 1）、食感が硬くなるとともに食味が劣化し、処分されることで製品歩留まりを低下させる。
「シロタ」発生の原因の一つとして、圃場の土壌水分減少がある。この減少が、い18

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

作物研究所

主任研究員

藏之内

利和

図 1 「タマユタカ」の干しいもの外観
上：正常な干しいも
下：「シロタ」（白く変色した部分）の発生した干しいも

もの水分減少につながり、さらに蒸煮加工時のデンプン糊化不良、ひいては「シロタ」発生につながることが分かっている。
「 タ マ ユ タ カ 」 以 外 の 干 し い も 用 品 種 と しては、
1930 年代に民間で育成された「泉 13 号」があげられる。
干しいもが良食味で外観の優れることから高級品向けの品種として作付けされているが、収量性が大きく劣ることなどから、栽培面積は限定的である。
３．最近育成された品種について「タマユタカ」の品質上の問題などから、産地では新たな品種への期待が高まってきている。これに応えるべく、干しいも品質や収量性、病虫害抵抗性の優れた新品種がいくつか育成されてきた。ここでは、その代表的なものについて紹介する。
「べにはるか」：農研機構九州沖縄農業研究センター
により育成され、2010 年に品種登録された。元々は青果用として開発されたが、いもの貯蔵に伴って糖化が進みやすく、糖度の高い干しいもが作製できること、
いもの収量が比較的多いことから、干しいも加工用としても作付けが広まっている。干しいもの色調は黄白で良好な仕上がりとなり、食味は「タマユタカ」よりやや優れているが、「シロタ」の発生が見られることがある。
「ほしキラリ」：農研機構作物研究所により育成され、2011 年に品種登録された。いもの収量は「タマユタカ」の 5 割強と少ないが、良食味品種「泉 13 号」より多収

特集Ⅱである。干しいもの食味は「泉 13 号」並みまたはより優れ、「タマユタカ」より明らかに優れている。「シロタ」の発生はほとんど見られない。いもに含まれる
でん粉の糊化開始温度が「タマユタカ」等の通常品種
より 5 ～ 6℃程度低く、蒸煮加工時の糖化が進みやす
いことも特長である。干しいもの色調は黄白で黒変が少なく、美しい仕上がりとなる。なお、苗床での萌芽がやや遅く、立枯病にはやや弱い。高級蒸切干製品としての販売へ活用が期待されている。
「ほしこがね」：農研機構作物研究所により育成され、2012 年に品種登録申請を実施した。いもの収量は「タマユタカ」の 9 割程度と比較的多収である。いもは形状の揃いが良く、条溝が少なくて目が浅く、皮むき作
業がしやすい（図 2）。干しいもの色調は淡黄で良好な仕上がりとなり（図 3）、食味は「タマユタカ」よりやや優れる。
「タマユタカ」で問題となる「シロタ」の発生がほぼ見られないことも大きな特長である。いもの貯蔵時にでん粉の糖化が進みやすいので、早期の加工に適しており、年内出荷に向く。これは、お歳暮向けの需要に応えられ、有利な点でもある。なお、いもに裂開を生じることがあり、立枯病には弱い。「タマユタカ」の一部に置き換えて普及が期待されている。
４．今後の品種開発目標
生産者・消費者から、干しいもの色調にバラエティーを持たせてほしいとの声が、しばしば寄せられている。

図 2 「ほしこがね」の塊根の外観
左：「ほしこがね」、右：「タマユタカ」、横線は 10cm

つくばの研究Ⅲ

食品の科学紹介した 3 品種を含め、干しいも加工用として近年育成された品種は、肉色が黄白～淡黄のものが多い。したがって、これらと明らかに異なる肉色の品種の開発が重要である。橙肉色の品種では「ヒタチレッド」や「ハマコマチ」といった干しいも加工用品種が育成されているが、いもの裂開や病害抵抗性に問題があり、普及面積は限定的である。紫肉色の品種は、現在までのところ収量性や蒸切干の食味がやや劣ることなどから普及品種育成には至っていない。そこで、作物研究所では、橙色や紫色などの肉色を有する有望品種の育成を急いでいる。橙肉色の品種はカロテンを、紫肉色の品
種はアントシアニンを有することから、機能性の面もアピールできる。さらに、これら成分をともに含み、全く新しい外観の干しいもが得られる品種の開発も目指している。
青果用として開発された「クイックスイート」は、でん粉の糊化開始温度が一般品種よりも 20℃程度低く、蒸煮時にでん粉の糊化が早まることで糖化が促進される特長を持つ。この特性を干しいも加工用品種に取り込むことも重要である。また、糖化に関わるβア
ミラーゼの活性や耐熱性が高いことも、糖度が高く食
味の良い干しいもを得る上で重要である。こうした面からの品種開発も継続して進めていく予定である。
干しいも加工用サツマイモの栽培は、加工の関係で冬季に乾燥した気温の低い条件となることが望まれる
ため、経済栽培地帯の北限に多く分布している。また、品質・コスト面から、青果用サツマイモで多いマルチ被覆栽培が少なく、無マルチ栽培が主流である。そのため、特に生育初期で低地温にさらされることが多く、低地温耐性も重要な特性と考えられる。この克服は、
従来の品種よりも明らかな多収性を有する新品種の育成を可能とする突破口となる可能性を秘めており、長期的な視点で取り組みを続けている。
以上、品種育成面から、干しいもをめぐる技術開発の一端を紹介した。昔ながらの食品という印象の強い
干しいもであるが、新技術の活用が積極的に進められ、新製品が開発されていくことが大いに期待されている。それに応えるべく、今後はパッケージングも含め、さらに幅広い分野と連携した製品開発が重要であ
ろう。
藏之内利和

図 3 「ほしこがね」の干しいもの外観
左：「ほしこがね」、右：「タマユタカ」

1984 年 農林水産省北海道農業試験場
2000 年 農林水産省農業研究センター
2001 年 農研機構作物研究所
同年
農学博士（北海道大学）
現在に至る
一貫して作物育種に従事（対象作物はサツマイ
モ、テンサイ）

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

19

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

食品の消化挙動を評価する胃消化シミュレーターの開発
筑波大学
独立行政法人生命環境系

市川

農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所

1. ヒトにおける食品の消化
消化は食事で摂取した食物を体内で利用可能な栄養素にするプロセスであり、ヒトの生命活動に不可欠である。ヒトの体内での消化プロセスは、唾液や胃液などによる化学的消化、咀嚼（そしゃく）やぜん動運動
による物理的消化、および腸内細菌による生物的消化に大別される。この消化プロセスにおいて、胃と腸を含む消化管では、消化酵素や pH などの化学的な作用に加え、ぜん動運動に誘起される内容物の流動が生じており、食品の消化に影響を与える重要な物理的因子と考えられる。
胃における食品の消化状態は、その下流の腸における栄養成分の吸収に大きく影響すると考えられ、食品の消化挙動を観察・評価して、食品の物理化学的特性との相関を明らかにすることは、消化特性が制御された食品の設計・開発に有用である。
本稿ではまず、消化管における食物の消化、特に胃のぜん動運動に誘起される胃内容物の流動に関して概説した後、筆者らが進めている食品の消化挙動を評価するための胃消化シミュレーターの開発について紹介
する。

教授

創作

主任研究員

小林

功

2. 食品の消化と胃のぜん動運動
固形食品は、咀嚼により 2 mm 程度のサイズまで粉砕を受けると共に唾液と混合され、嚥下により食道を通って胃へと送られる。胃の上部は、主に食物の貯蔵機能を担っており、最大で 3 ～ 4 リットル程度まで胃内容物（食物と胃液の混合物）を貯蔵できる。一方、胃の下部（幽門部）では胃壁を伝わる進行波によりぜん動運動が生じ、胃内容物の流動、ならびに十二指腸への排出が行われている。

象を評価することは困難である。
コンピュータを活用した in silico による検討では、胃の構造をコンピュータ上で再現し、胃壁で進行波を発生させ、これにより誘起される胃内部の流れ場を計算している。進行波の振幅が大きい幽門部で顕著な流れが生じており、この流れにより胃内容物が混合されていると考えられる。しかし、固形食品を含む胃内容物など多相系の流動シミュレーションは困難であり、食品の消化挙動を in silico で評価することは現状では難しい。
食品の消化挙動を検討する最もシンプルな in vitro
実験は、フラスコなどの容器内で胃や小腸の環境（人工消化液、温度など）を模擬することで行われている。
この方法では、例えば試験管を約 100 往復／分の速度で振とうして、ぜん動運動に誘起される内容物の流動現象を模擬している。しかし、振とう強度の妥当性について検証されているわけではない。
消 化 管 を 模 擬 し た 精 巧 な in vitro 実 験 装 置 も 提案 さ れ て い る。 例 え ば、 胃 と 小 腸 の モ デ ル TNO
Gastrointestinal Model-1（TIM-1）がオランダのグループにより開発されている。また、胃の環境を模擬した
Dymamic Gastric Model（DGM）もイギリスのグルー
プにより開発されている。これらの装置は、薬剤や機能性食品に含まれる生理活性成分の消化管における安定性や吸収特性を評価するために開発された。このため、各器官における pH や酵素などの化学的環境は比較的忠実に模擬されている。しかし、ぜん動運動に誘起される内容物の流動については定量的に検討されておらず、固形食品の消化挙動の評価に適しているとは言い難い。また、これらの装置は複雑で高価であるため食品開発などに安易に利用することは難しい。

3. ぜん動運動を考慮した食品の消化に関する研究
ぜん動運動を考慮した消化管における食品の消化に関する研究は、ヒト被験者による in vivo 研究、コン
ピュータシミュレーションによる研究（in silico）、および装置を用いた in vitro 研究の 3 つのアプローチで進められている。
核磁気共鳴画像法（MRI）を用いて被験者の胃の動作を可視化する in vivo 研究から、ぜん動運動の進行
波の速度、発生周期、および振幅は、健常者の場合、それぞれ 2.5 mm/s、20 s、および 18 mm 程度であると報告されている。胃の疾患では、このぜん動運動に異常をきたす例が知られている。これらの in vivo 研
究では、胃のぜん動運動を観察することはできるが、胃内部での食品粒子の崩壊の様子や、内容物の流動現

4. 食品の胃消化シミュレーターの開発
胃の物理的および化学的な環境を模擬し、食品の消化プロセスを直接観察できる in vitro 消化試験装置
として、「胃消化シミュレーター（Gastric Digestion
Simulator; GDS）」の開発を進めている。開発に当たっては、胃の複雑な構造をシンプルな構造モデルに置き換えつつ、ヒトの胃のぜん動運動により誘起される内容物の流動状態が装置内で再現されるよう配慮した。
具体的には、胃の構造をコンピュータで忠実に再現
してぜん動運動に誘起される内容物の流動状態をシ
ミュレーションにより求めた既往の研究を参考にして、ぜん動運動と内容物の流動が生じている胃の幽門部を単純化したモデルをコンピュータ上で構築した（図１(a) から (b)）。このモデル化した幽門部で、ぜん20Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

特集Ⅱ
流動ｼﾐｭﾚｰ ｼｮﾝ

胃消化ｼﾐｭﾚｰ ﾀｰ GDS
流動実験

胃内容物の
流動ｼﾐｭﾚｰ ｼｮﾝ
幽
門
部
の
モ
デ
ル
化

逆流
渦流れ

(a)

10
5

(Pal et al., 2004)

消化90分後食品の科学

消化180分後

装
置
の
設
計
・
製
作

0

[mm/s](b)

図1

豆腐投入直後つくばの研究Ⅲ(c)(d)

食品の胃消化シミュレーター
（Gastric Digestion Simulator; GDS）の開発

動運動により引き起こされる内容物の流動状態を流体
シミュレーションにより求め、胃の構造を忠実に再現したモデルにおける流動状態と比較した。その結果、胃内容物の流速はぜん動運動の収縮部で最大となり、ぜん動運動の進行方向に逆行する流れが生じると共に、その後方部分で渦流れが生じるという流動状態が一致した（図１(a) と (b) におけるグレーの太矢印）。この結果、幽門部を単純化した構造モデルにおいて、胃のぜん動運動により誘起される内容物の流動状態が再現できることがわかった。
次に、コンピュータ上で構築した幽門部のモデルか
ら胃消化シミュレーター（GDS）の装置設計を行った（図１(b) から (c)）
。この GDS では、幽門部を単純化した構造容器の両側面にゴム板を張り、ローラーで圧縮することでぜん動運動の動きを模擬した。装置容器は透明な素材で作製し、内部の流動状態や食品の消化試
験の過程を直接観察することができる。GDS においてぜん動運動により引き起こされる内容物の流動を観測した結果（図１(d)）
、シミュレーションで求められた流動と対応しており、GDS により胃の内容物の流動状態を再現できることが確認された。
5. 胃消化シミュレーターによる固形食品の消化開発した GDS を用いて、固形食品である豆腐の消化挙動を調べた。一辺 5 mm の立方体にカットした豆腐粒子を人工唾液と混合した後、人工胃液と共にGDS に投入して消化試験を行った。GDS により、腐粒子が経時的に消化され微細化される過程を直接観察できた（図２）。また、消化の進行に伴い、豆腐由来の微小粒子や消化物により液相が徐々に白濁する様子も観察された。
胃の幽門は 2 mm 程度までの大きさの粒子を通し、十二指腸に送るといわれている。GDS による消化試
験を 180 分行うと、豆腐の総タンパク質の約 70%が 2.36mm 以下の画分に移行したことがわかった。
GDS による消化試験後の豆腐粒子の形状は様々であり、不定形であったのに対して、フラスコによる振とう消化試験（115 往復／分）では試験前の立方体に相似した形状の粒子が多く観察された。ぜん動運動を模擬していない振とう試験では、人工胃液の化学的作用により、豆腐粒子表面から消化が進行し、当初の立方体の形状を維持したまま小さくなったと考えられる。一方、ぜん動運動を模擬した GDS では、化学的

図2

胃消化シミュレーターによる豆腐の消化挙動の観察な作用に加えて、ぜん動運動の物理的作用により豆腐粒子が破断し、当初の立方体の形状が失われたと考えられる。
6. 課題と展望
胃の幽門部をモデル化し、ぜん動運動を具備した
胃消化シミュレーター GDS の開発について紹介した。
GDS により、食品の消化プロセスの直接観察や食品
粒子の形状・サイズ分布の評価、さらには、消化による化学的変化の評価など、固形食品の複雑な消化プロ
セスのモデル解析が可能となりつつある。
食品の消化に関する研究では、ヒトを被験者としたin vivo 研究から得られる知見は極めて有用であるが、被験者の負担を考慮すると様々な条件での検討は難しく得られる情報は限られる。そのため in silico や invitro モデルを用いて簡便に再現性良く食品消化の研究を行い、より多くの知見を蓄積する必要がある。今後は各手法による研究が進展し、互いの成果が補完しあうかたちで食品の消化プロセスの解明が進むことを期待したい。
摂取した食品が体内で消化されるプロセスの定量的な解析・評価が進めば、乳幼児や高齢者、疾患を抱えた方でも容易に消化できる食品の開発など、消化特性が制御された食品の設計 ･ 開発に有用な知見となる。
また、食品成分のバイオアベイラビリティの評価や、食の安全性評価にも役立つと考えられる。

市川創作（いちかわ

そうさく）

小林

いさお）

1995 年東京大学大学院化学生命工学専攻博士課程修了。同年農林水産省 食品総合研究所
科学技術特別研究員。1997 年筑波大学応用
生物化学系 助手。2012 年より現職。

功（こばやし2003 年筑波大学大学院農学研究科博士課程修了。同年日本学術振興会 特別研究員（筑波大学応用生物化学系）。2005 年独立行政法人
食品総合研究所 研究員。2008 年より現職。

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

21

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

生鮮野菜の安全性を向上させるための微生物制御技術
独立行政法人１

農業・食品産業技術総合研究機構食品総合研究所食品安全研究領域

はじめに

主任研究員

根井

２

大介

芽もの野菜の食中毒

生鮮野菜はビタミン類および食物繊維が豊富に含ま数多くの微生物が我々の周辺に存在している中で、れている重要な食品であり、その消費量は増加傾向に

ヒトの健康に危害を与える食中毒菌を摂取した時に食ある。一方で、加熱食品と比較して生鮮野菜のような中毒が発生する可能性が出てくる。芽もの野菜を生産

非加熱食品は、食中毒菌による汚染・増殖のリスクがする過程で、どの段階で食中毒菌に汚染されるかを知

高く、生鮮野菜が原因食品の食中毒事例も少なからずることは食中毒を 防ぐ上で重要である。芽もの野菜

報告されている。
特に、緑豆もやし、カイワレダイコン、の場合には病原菌が原料の種子に付着しているケース

アルファルファもやし、ブロッコリースプラウトなどが多く、生産工程の初期段階で汚染が始まっているこの芽もの野菜による食中毒は、国内の報告例は少ないとが特徴である。芽もの野菜を生産するために原料種ものの世界的には多く発生している（表 1）。直近の子を発芽させるが、その環境は高温・多湿である。そのため、病原菌が種子に付着していた場合には発芽処
理中に菌数が急激に増殖することがある。最終的に、食中毒を引き起こすのに十分なレベルの病原菌が付着した芽もの野菜を生食あるいは十分に加熱されていない状態で喫食することで食中毒が発生するリスクが高まるものと考えられている。したがって、生産工程の初期段階で原料種子を効果的に殺菌することが、芽もの野菜の食中毒を防止する上で重要な役割を果たす。

表1

芽もの野菜が原因食材の食中毒発生状況

３

原料種子の殺菌
芽もの野菜の原料種子を殺菌するのに用いられる方

深刻な食中毒事例としては、2011 年にドイツを中心法としては、次亜塩素酸処理が最も一般的である。日に欧州各国で発生した腸管出血性大腸菌 O104 のアウ

本国内では、50 ppm 程度の次亜塩素酸ナトリウム水

トブレイクがある。このアウトブレイクでは欧州諸国

溶液に原料種子を所定の時間浸漬する方法がとられて

および北米で 4000 名以上の食中毒患者が発生し、50いる。原料種子上の病原菌に対する殺菌効果は限定的

名近くの死者が確認されており、フェヌグリークスプ

であるが、汚染種子から非汚染種子への交差汚染を防ラウトが原因食材と結論付けられている。この他にも、げることが期待できる。国内と比較して、海外では非

腸管出血性大腸菌およびサルモネラによる大規模な食

常に高濃度の次亜塩素酸が使用されることがある。米中毒が報告されている。また、芽もの野菜のリステリ

国の National Advisory Committee on Microbiological

ア汚染が原因のリコール事例も発生している。食品のCriteria for Foods（米国食品微生物基準諮問委員会）

安全性に対する消費者の関心は極めて高く、食品産業

は、芽もの野菜の原料種子の生菌数を 5 log CFU/g 以

にとって軽視できない重要な課題である。ここでは、上低下させることを推奨しており、20,000 ppm の次

生鮮野菜の中でも特に芽もの野菜の食中毒を防ぐため

亜塩素酸カルシウム処理を一例としてあげている。一の微生物制御技術について紹介する。

方で、病原菌の汚染レベルがある程度高い場合には、
このような高濃度の次亜塩素酸で処理を行っても菌数を「ゼロ」にすることは一般的に難しく、その後の環

22

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

特集Ⅱ

図1

酢酸ガス処理装置の試作機

図2

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

酢酸ガスの大型処理装置

境条件次第では再び食中毒を引き起こす菌数にまで増考えた時に、単に菌数を減らすことのみを追求するの殖する可能性もある。次亜塩素酸のみならず、種子殺ではなく、殺菌処理後の原料種子が十分な発芽能力を菌に適用できる殺菌方法の多くでは、種子に付着した残しているかが重要となる。酢酸ガス処理がカイワレ病原菌を完全に死滅させることは難しい。種子の十分種子およびアルファルファ種子の発芽能力に及ぼす影な発芽率を維持するために、過度の殺菌処理を加える

響を調査したが、発芽率の大幅な低下は認められなことができないことも一因である。原料種子の殺菌処かった。

理により食中毒を完全に防止できるのではなく、あく実験室内で少量のサンプルを使用して得られた結果

まで食中毒リスクを低減するものであることに留意すを踏まえて、そのまま商用規模にスケールアップしたる必要がある。

としても同様の結果が得られるとは限らない。そのため、大型のガス殺菌装置をして試験し（図 2）、ガス

４

効果的な殺菌技術の開発

殺菌を使用する上で実務上の問題点がないかを確認し

4-1

酢酸ガスを利用した殺菌技術

た。大型殺菌装置の基本的な構造は小型試験機と同様安全性のより高い原料種子を提供するために、次亜であるが、大型試験機では一度に数 10 kg 単位で原料

塩素酸処理に代替する殺菌方法の開発を行ってきた。

種子を殺菌処理することができる。本装置を使用してそのひとつとして、ガス状の酢酸を利用した殺菌方

大腸菌を接種したアルファルファ種子を処理したとこ

法を紹介する。図 1 にガス処理装置の小型試作機を示

ろ、実験室規模で得られた結果と同様に、生菌数をしたが、その構造はシンプルであり、装置に投入した

5log CFU/g 以上低下させることが可能であった。ま

酢酸を加熱により気化し、ガス化した酢酸とともにサ

た、処理条件次第では菌数をほとんどゼロにまで低減

ンプルを密閉し殺菌処理を行うものである。酢酸ガス

させることができることが示され、安全性の高い原料処理により得られる殺菌効果は非常に高く、殺菌処理

種子を生産できる技術として期待できる。

に 2-3 時間を要するものの、原料種子に接種した大腸

4-2

酸性化亜塩素酸ナトリウムの利用

菌 O157:H7 およびサルモネラの生菌数を 5 log CFU/g

酸性化亜塩素酸ナトリウム（ASC）を利用した殺菌以上低下させることができる。処理条件次第では、生方法について検討してきた。これは亜塩素酸ナトリウ

菌数を 6 log CFU/g 以上からほとんどゼロに近いレベ

ムに食用に認められている有機酸を混合したもので、ルにまで低減することが可能であることがわかってい二酸化塩素と低 pH により殺菌効果を得るものである。現在広く使用されている次亜塩素酸では、1-2 log

る。広く使用されている次亜塩素酸は、処理条件次第

CFU/g ほどの殺菌効果が期待できるが、これと比較

では有機塩素化合物の生成が起こり、それにともなっすると酢酸ガスの殺菌効果は非常に高い。殺菌処理をて殺菌効果が低下することがある。一方で、ASC は
Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

23

特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ

食品の科学

次亜塩素酸と比較して活性低下が起こりにくいとされている。ASC を 200-1,200 ppm の濃度範囲で処理することにより、緑豆種子に接種した大腸菌 O157:H7 の菌数を最大で 3 log CFU/g 程度低下させることが可能であった。単純に比較することは難しいが、ASC の殺菌効果としては次亜塩素酸処理と同等以上であると考
えられる。
4-3

加熱処理の利用

加熱処理は簡便で古くから利用される殺菌方法であり、芽もの野菜の原料種子にも適用可能である。原料
種子に適用する場合、種子の発芽能力が維持できる範図3

囲で加熱処理を加えなければならない。一般的に、加商用規模での加熱殺菌試験

熱処理で得られる殺菌効果は、次亜塩素酸などの殺菌剤に比べて大きい。本研究室では、85℃での熱水処理ても、加熱処理は高い殺菌効果を示したが、種子に接を検討しており、緑豆種子を対象とした実験室規模の種した病原菌を完全に死滅させることはできなかっ試験では、少なくとも 10 秒間処理することにより次た。殺菌処理は食中毒リスクを低減する上で重要な役

亜塩素酸以上の殺菌効果が得られるこ とが示されて割を果たすが、殺菌処理のみで食中毒を完全に防げるいる。しかしながら、緑豆種子の発芽能力を維持できとは限らない。効果的な殺菌処理とともに、最終製品

る範囲での加熱処理では、汚染レベルが高く種子に付の細菌検査を併用することにより、病原菌に汚染され着した病原菌数が多い場合、病原菌を完全に死滅させた食品を消費者の手に渡らないようにする必要があ

ることは難しい。殺菌処理後の環境条件次第では病原る。

菌が急激に増殖し、食中毒を引き起こすレベルに達することがある。このような「菌の再増殖」を防ぐことを目的として、加熱処理の後に次亜塩素酸処理を行ったところ、発芽処理中の病原菌の増殖は認められず、食中毒リスクを低下させる処理方法として期待できる。加熱処理の殺菌効果については、商用規模でも試験を行っている（図 3）。商用レベルの処理量であっ

根井

大介（ねい

2006 年だいすけ）

 州大学大学院生物資源環境科学
九府博士後期課程修了
2006 年 （独）農研機構食品総合研究所研究
員契約研究員2008 年 （独）農研機構食品総合研究所研究
員
2012 年より現職

テクノロジー・ショーケース 2014のご案内

SAT のメインイベントである「テクノロジー・ショーケース 2014」は、来年 1 月 24 日（金）、つくば国際会議場にて開催されます。多分野の研究者が一堂に会し交流するつくばならではの有意義な交流イベント、今回は、通常のポスター発表・インデクシングのほか、各研究機関からの世界トップ研究の紹介や高エネルギー加速器研究機構を中心としたミニシンポジウム・特別講演も行われます。
現在、ポスター発表募集中です。多数のご発表・ご参加をお待ち申し上げます。
http://www.science-academy.jp/showcase2014.shtml

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Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

つくば賞その後

つくば賞その後マスコミに情報を流し優先権を主張し始めた。沈着冷

超伝導フィーバとBi 系酸化物高温超伝導体の発見

末頃には室温超伝導まで出現してしまう異様な雰囲気（独）物質・材料研究機構

静なはずの研究者の人たちがである。その結果、6 月

特別名誉研究員

前田弘に包まれた。7 月頃になると、90K を超えたデータは
全て USO（Unidentified Superconducting Object、未確認超伝導物質、UFO に準えて作られた造語でウソとも読める）で、測定上のミスや試料の不完全さに因るものと判り、次第に落着きを取り戻してきた。
金材技研においても、熱風が吹き荒れ、多くの研究

超 伝 導 は、 既 に 1 世 紀 前（1911 年 ）Kamerlingh

者が一分一秒を競う新物質探索に駆り立てられ、研究

Onnes によって発見され、電気抵抗が完全にゼロにな

室は全て不夜城と化した。私はといえば , 当時、超伝るため、電力の損失なしに送電できる夢の物質と期待

導関連の研究グループ長に成ったばかりで、超伝導にされてきた。金属材料技術研究所（金材技研、現物質・関しては素人同然だった。グループ（玄人集団）内の材料研究機構）では、1960 年代から超伝導研究に取

熱気の中には割り込めず、かといって、管理職に徹す

り組み、
超伝導線材の開発では世界をリードしてきた。

ることも出来ず、悶々としていた。が、乳鉢と炉さえ

が、
如何せん、
超伝導になる臨界温度（Tc）が 20K（－あればと、早朝、休日に細々と試料作りを始めた。生253℃）程度と低く、冷媒として高価な液体ヘリウム

来の天邪鬼は、最初、皆が取り組んでいる Cu 酸化物を必要とするため、応用範囲は MRI、超伝導リニア、は無視し、Mo 酸化物に取り組んだが、無駄骨ばかり。

高エネルギー加速器等の国家的プロジェクトに限定さ

空しさと闘争心が交錯する状態が 6 月末まで続いた。

れてきた。

その後は、新年度から立ち上げる大プロ（超伝導マル

超伝導が科学技術分野だけでなく、一般社会の注目

チコアプロジェクト）の立案に没頭する毎日で、研究を集め、世の中の雰囲気を一変させたのは、27 年前のことなぞ忘却のかなたに。11 月に入ってようやく（1986 年）、IBM チューリッヒ研究所の J.G. Bednorz

一段落し、すこし暇が出来てくると、またぞろ研究のと K.A. Muller が銅酸化物高温超伝導体を発見したの虫が頭を擡げだした。周りを見ると、何となく「もうに始まる。彼等の物質は La 系（La-Ba-Cu-O）で Tc が

Y 系を超える超伝導体は無いのではないか？」との暗40K 級であったが、ほぼ 1 年後、忘れもしない 1987 年

雲が漂いかけていた。将来への見通しは（？）と自分

2 月 16 日に突然、「液体窒素温度を超える 90K 級の超に問い掛けると、陰鬱な気持ちになった。

伝導体発見」とのニュースが世界中を駆け巡った。米

もう Bednorz の物真似でもしゃあないと、Cu 酸素

国ヒューストン大学の P. Chu らの成果で、その物質系に取り組み始めた。立てた指針は極々簡単。これが Y 系（Y-Ba-Cu-O）であることが確認されるに及んまでの成果から、Cu 酸素系超伝導体は、｛ 3+ イオ

で、世の中が一変した。これまで使用してきた高価なン（希土類 La, Y 等）｝-{ 2+ イオン（アルカリ土類 Ba,

液体ヘリウムの代わりに、50 分の 1 程度で買える安価

Sr, Ca）}-Cu-O から成り立っている。この形態を踏襲

な液体窒素で間に合う。こりゃ何かご利益があるのでしょうと、まず（1）3+ イオンとしては希土類以外のはないかと、科学・工業界はもちろん、一般大衆、マBi, Tl, In, Sb 等を、次に（2）2+ イオンのアルカリ土

スコミ、政治をも巻き込んだ熱気、いわゆる超伝導類（Ba, Sr, Ca）は Cu とペロブスカイト構造をとるのフィーバが起こった。その渦中にいた者は、一生に一に不可欠、だが、これまでのように 1 種類ではなく、度味わえるかどうかの刺激的な日々を送った。多くの2 種類以上の含有も OK。これらの条件設定によって、研究者が「今日発表しないと誰かに追い越されてしま

Cu-Cu 間距離が調整でき、Tc が上がるかも（？）まう、明日ではもう遅い」との脅迫観念に囚われ、それたひょっとして、新しい構造の超伝導酸化物が作れらしき兆候を見つけると、超伝導の確認を十分せずにるかも（？）との淡い期待をもった。予備実験で、Bi

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25

4Ｋ
11
→
8Ｋ
10

図１

→

0

→
Ｋ
→
85
Ｋ
80 →
Ｋ
75

電気抵抗（任意スケール）

つくば賞その後

60

100

80

120

温度（K）

60

160

180

新しい Bi 系酸化物高温超伝導体 (Bi-Sr-Ca-Cu-O 系 ) の存在を示唆する電気抵抗 - 温度曲線

図２

Bi 系酸化物高温超伝導体（Bi2Sr2Can‒1CunO2n+4）の理想的結晶構造

系で導電性の良いものが得られることがわかり、11を浪費してしまった。1 ヶ月も経つと、もうそろそろ

月末頃から Bi-（Ba, Sr, Ca）-Cu-O 系の試料作りに本発表しないと、誰かに先を越されてしまうとの脅迫観

腰を入れ始めた。作製した良質な十数個の試料を同グ念に私自身も知らずしらずの内に取り付かれてしまっ

ループの田中吉秋さんに渡し、電気抵抗の測定を依たのかも知れません。あの当時は魔物が住み着いてい

頼した。忘れもしない、12 月 24 日、クリスマスイブ

たから誰にも。

の夕方 5 時頃、彼がにこにこしながら急ぎ足で部屋に論文を書くのさえ忘れていた。1 月 21 日夕方プレ入って来て、「急いで測定したので汚れているけど、ス発表を終えて、霞ヶ関からつくばに辿り着くと、隣早く見せたくてと、記録チャートを示しながら、超伝室の小川恵一さん（後横浜市大学長）が論文は書いた導を示すのが 3 個、その内 1 個はどうも 100K 以上のだろうねと、まだだと答えると、そりゃだめだ！研究Tc らしい」と、彼は確信をもって言い切った。本当のオリジナリティは論文だ！一晩で書き上げろと。誰かな？と一瞬疑った。そんなに簡単に見つかっていいにも頼めず、徹夜で草稿し、翌日早朝からグループのかな？

いままで何百回厚い壁に跳ね返えされてき総がかりで加筆、添削し、夕方漸く JJAP（Japaneseたことか？信じがたい。翌朝、一晩かけてゆっくり昇Journal Applied Physics） に フ ァ ッ ク ス で 投 稿 し温して測定したチャート（図 1）を見てどうも本物らた 次 第。 そ の 甲 斐 あ っ て、 論 文 ”A New High-Tc

しい。ようやく辿り着いた安堵感と同時に嬉しさがこSuperconductor without a Rare Earth Element” はみ上げてきた。

1993 年に Citation Classic 入りし、現在、引用件数

少し落ち着いて改めて図を見ると、2 段に遷移して3000 件以上に達している。新聞発表と同時に、プレいる（2 相共存）のが気になってしかたがない。何とス発表用の原稿を国内の主だった所にファックスししても Tc=110K の高 Tc 相の単相試料を作りたい。福た。翌朝までにはほとんどの所で Bi 系超伝導体を確

富勝夫、浅野稔久さんにも応援を頼み、4 人で取り組認したようであり、また、4 日後の 26 日にはもう同じんだ。最初は、正月休み開けには決着がつくだろうとような Bi 系超伝導体に関する論文が米国から投稿さ高をくくっていた。が、4 人がかりで昼も夜も無く実れている。当時の高温超伝導に関する関心の高さ、そ験を繰り返しても、正月はおろか、10 日になってもの対応の速さはまさに驚異的だったと言えよう。

15 日になっても分離には成功せず、もう自分達の手振り返って思うに、最初に作った 20 ー 30 個の中に、に負えずと、特許の出願を待って、1988 年 1 月 21 日

新しい Bi 系超伝導体が入っていたのである。運とし

新聞発表に踏み切った。学問上最も重要な、試料の組

か言いようがない。神様がクリスマスイヴに我に与え成や結晶構造を決めずに、Y 系よりも高 Tc の物を作てくださった最大の贈り物であると、僕の力では決しりたいとの一心で、単相化のためにのみほぼ 1 ヶ月間てないと。しかも、高 Tc 相（Tc=110K）と低 Tc 相

26

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

つくば賞その後（Tc=80K）が一度に見つかったのである。ツキまくっエネルギー化が可能と試算され、米国、ロシア、日本ていたのだと言えよう。

等で、超伝導ケーブルシステムが実系統に接続され、発見の最大の要因は、前述のように、2 種類のアル長期の安定送電に成功している。

カリ土類（Bi 系では Sr と Ca）を含有したことにある。

特に、311 東日本大震災によって原子力を中心としその中で Ca が、図 2 に示すように、CuO2 面を積み上たエネルギー政策が見直され、今後、大規模な太陽光げ、その面数を増やすことにより Tc を高めることが発電や風力発電の採用なしにはエネルギーの確保とできる」という重要な役割を演じていることを見出し

CO2 削減という重要な課題を達成していくことは不可た。これは、当時の常識－ Cu 酸化物超伝導体には「1能になろう。その際、生み出される低電圧の直流電力

種類のアルカリ土類の含有で十分」－を破るとともを大電流、低損失で長距離を運ぶには、超伝導（直流）に、上述の Ca の重要な役割を見出した点で、全く画送電が不可欠で、これを全国的規模で実現するために期的な発見となった。この発見は、当時漂っていた暗は、さらなる Tc の上昇が望まれる。願わくば、室温い雰囲気を払拭するとともに、その後に合成された多超伝導体が出てきてほしい。どなたか挑戦しては！

くの Cu 酸化物高温超伝導体、Tl 系（Tl-Ba-Ca-Cu-O）

大きな発見の多くは、Serendipity（ツキ、偶然、運）（Tc=125K）、Hg 系（Hg-Ba-Ca-Cu-O）（Tc=135K）等に依存しているように思う。素人にも発見のチャンスの発見の切っ掛けを与えたと言えよう。このような観点は十分ある、むしろ、先入観をもたない素人の方が有から、Bi 系超伝導体は、La 系、Y 系とともに酸化物高利なのでは？とさえ思えてくる。何時の日か神様がそ

温超伝導体における3 大発見の1つに数えられている。

の機会を与えてくださるかも！そう願って止まない。

しかし当初から Ca の重要な役割を予測したわけで所詮、挑戦しなければ夢のまた夢で終わってしまう。

は決してない。今振り返ってみると、研究空白の 3 ヶ淋しくありませんか？

月間、飛び交っている情報は全く入らず、頭の中が空っ

最近ようやく、ああ少しは役立つことをしたのかな、

ぽに。もちろん、当時の常識「アルカリ土類は 1 種類と安堵した気分になっている。私が成した仕事は、発で十分」も知らなかった。だからこそ、原点に返って見に至るまでで、その後の重要な材料開発や応用展開

極めて単純に捉えることができたのだと思う。25 年の部分は多くの研究者のご尽力よるものです。この場

たった今も、知らないことの大切さ、無知になることをお借りして、心から感謝申し上げます。特に、岡田の重要さをかみ締めている。これまで私は、あまり予

雅年氏（元金材技研所長、現物質・材料研究機構名誉

備知識なしに研究を続けてきた、急がず我が道を探し顧問）にはいろいろご配慮いただきました。厚く御礼求めて。時間はかかるが、意外と楽しい道程であった。

申し上げます。

その中で Bi 系超伝導体も発見した。幸運としか言い（余禄）超伝導の熱気は表彰にも影響を与えたのかようのない出来事でしたが、一人歩きのゆっくり旅も？

だったからこそ、大きなダイアモンドを拾えたと思っ

年のノーベル物理学賞に輝き、私も論文発表翌年のている。

1989 年につくば賞（第一回）の栄に浴した。正に前発見後、5 月に京大の高野グループが Bi の一部をPb で置換し、高 Tc 相の単相化に成功し、その後すぐ、金材技研のグループが低 Tc 相と高 Tc 相の高結晶配向化の方法を見出すに及んで、漸く大電流を流せる目途も立ち、線材等の応用開発が世界中で開始されるようになった。現在、臨界電流 Ic が 200A を超える実用線材が製造され、それを用いたケーブル、マグネット、モータ等の実規模のプロトタイプが開発されている。
中でも、超伝導ケーブルはその要にあり、従来の電力ケーブルに比べて 10 倍以上の容量をもち、50％の省

Bednorz、Muller 両氏は、論文発表翌年の 1987

代未聞の出来事では！
前田

弘（まえだ

1958 年
1958 年1971 年
1972 年
1985 年
1995 年
1996 年
1999 年
2001 年
2001 年
2003 年

ひろし）

金沢大学理学部物理学科卒業
科学技術庁金属材料技術研究所（現
物質・材料研究機構）研究員
理学博士（広島大学）
 気磁気材料研究部磁性材料研究室長
電極 低温機器材料研究グループ総合研究官
極限場研究センター長
東北大学教授金属材料研究所
北見工業大学教授機能材料工学科
退官
フロリダ州立大学客員研究員
独立行政法人 物質・材料研究機構特別名誉研究員

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 201327

科学の散歩道

気象庁は毎年、地方別に入梅日を発表する。その後

科学の散歩道晴天が続くとテレビは、「梅雨に入ったと思いきや・・・」

科学リテラシーの個と集団の違い―日本人の場合
ＳＡＴ編集委員

角田方衛

とか「梅雨入りしたはずなんですが・・・」と揶揄的に報道するが、「梅雨に入っていないから晴天が続いているのでしょう」とは言わない。梅雨前線の北上は一方向的ではなく時々逆方向に進路を変えるので、入梅日を特定するのは無理と思われる。梅雨明け宣言後梅雨前線が南下して雨が降ると、「梅雨に戻ったような天気」というが、「梅雨に戻ったようです」で何がまずい●日本人の伝統的科学リテラシー
論語や儒教の影響で伝統的に教育が重視されていたのか。元々不確かな梅雨入りと梅雨明けの月日をわざ
わざ特定するのにどんな意味があるのだろうか。

せいか、江戸時代、多くの庶民が寺子屋で読み・書き・「梅雨がない北海道」と断定的な言い方をするが、ゆ算盤に励んでいる。そのため日本人は昔から比較的識

らぎがあるから北海道に梅雨がある年があっても別に字率が高く、科学・技術に対する優れた理解力やモノ

不思議ではない。

づくり力を持っていたようだ。

◇定期検診の効果：

欧米に比べて科学・技術レヴェルが低かった日本がいくつかの部位のがんについて、定期検診を受けた

明治維新を無事切り抜けられたのは、伝統的教育力を人と受けなかった人で余寿命に統計的には有意差がな

背景に自発的により高い西洋の科学・技術を学んだこいという報告がある。それは、極度のストレスが寿命とも要因の一つである。敗戦後はゼロから出発して、を縮める以外に、早期発見したがんの治癒効果が薬の科学技術力・勤勉さ・組織力などを基にモノをつくり

副作用・感染症・合併症・麻酔事故・X 線 CT 検診によ続けて、世界トップの経済競争力を得た。研究分野でも、る被曝（日本の場合定期健診でがんリスク約 3％上昇）
・

自然科学系ノーベル賞受賞者は 16 名で、これは米英独等で相殺されるからだろう。しかし、メディアや病院に次いで 4 位である。

関係者の間では、“ 定期検診はがんによる死を防ぐ有効ダーウィンの進化論が日本に入ってきた時、原理主な方法で、早期発見で治癒率は向上します ” とか “ がん義者ではない多神教徒の多くの日本人はそれを抵抗なは治りやすい病気になりつつあります ” という論調が優く受け入れることができ、アメリカのプロテスタント

勢で、リスクの部分が殆ど聞こえてこない。日本人のが起こした進化論裁判（モンキー・トライアル）のよ

約 4 割ががんに罹り、約 3 割ががんで死ぬというという

うな騒動は起らなかった。戦争中、多くの日本人は天

厳しい現実がある。この数値が昔―定期検診が今ほど皇が（現人）神ではなく、我々と同じ種のヒトである

普及しておらず、検診機器も精度が悪かった例えば 50ことを知っていた。それを言える空気ではなかったか

年前―に比べて、どの位小さくなったかを示さないと、ら、みな言わなかっただけである。この “ 空気 ” が時々、定期検診によるがん早期発見有効説は説得力がない。

自発的という形で共同体内の人々に非合理的発言や行◇自転車事故死とエスカレータ事故死：

動を強制する。

自転車事故死は毎年、約 600 件起きている。一方、エ

優秀な個の日本人が構成員である集団でも、普段かスカレータ事故死はめったに起こらない。自転車もエら論理的に議論し考える習慣がないと、その場の空気

スカレータも社会が抵抗なく受け入れている乗り物、に影響されて時々分かりにくいことが起る。以下は科

しかし、メディアの事故に対する反応は全く異なる。

学的説明が足りない―集団の科学リテラシーが関係し自転車事故は件数が多すぎるせいか殆どニュースになていると思われる―現象の例である。

らないが、エスカレータ事故は新聞の 1 面を飾り、「悲
惨な事故を二度と起こさない」調の大きなニュースに●日本人集団の科学リテラシー◇入梅日や梅雨明け日の特定：28

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

なる。
毎年約 4500 人が亡くなっている自動車事故も、メディ科学の散歩道

アはあまり問題にしない。エレベータ事故死はめった

遊びやスポーツの場でその輪の中に入らない子供をに起こらないが、起こるとエスカレータ事故死と同じへそまがり視（問題視）するような社会や教育のありように大きく報道される。

方は、集団のムラ化教育に無意識に加担している。例

今の科学では予測できないヒューマンエラーと偶然

えば、福島県の生徒が放射性物質による被曝を避けるのために 100％安全な技術は存在しない。エスカレー

ために他県に避難する時、教室の空気を察して友達にタもエレベータも自転車も自動車も必ず事故を起こす。

別れも告げずにこそっと、ある日突然いなくなったそメディアが報道する命の軽重にはどんな基準があるのうだ（『朝日新聞』夕刊、2011/12/04）
。

だろうか。

個は対象に純粋に論理的に対峙することが容易である。しかし、集団になると、その集団にとって重要性●空気支配のムラ共同体論理が優先し易い日本人社会の高い何か―例えば英霊、共同体維持、和、評判、利益、日本人は議論に慣れていないので、論破された側は等―がその場の空気を通して議論に大きな影響を与え、人格まで否定されたように受け取りやすい。そのため論理の積み重ねをやり難くする。個の科学リテラシーに日本では種々の問題が昔から、論理の積み重ねを回は空気に無力である。そういう意味では、科学はオー

避して “ 話し合い・全員一致 ” で結論に到るケースがルマイティーではない。そこでは優秀な個でも空気を少なくない。その場合、集団はムラ化、つまり運命共読むようになる。

同体化している。福島第 1 原子力発電所過酷事故の時

コンピュータ科学者で MIT 教授のマービン・ミンス

それが顕在化した。メディアは、「原子力ムラ」「原発

キーは、蟻・魚・鳥のような非知能的個体は集まると安全神話」「人災」「空気」という言葉を使った。巨大非常に優れた集団行為を示す、と『知の逆転』（NHK 出地震・巨大津波は想定されていたが、事故前は原発の版新書 395、2013）で述べている。集団になると空気の安全性を問うのはタブーと化していた（『朝日新聞』、

せいで愚かな選択をする可能性があるヒトは、日本人

2011/05/14）。

に特有なことではなく、進化の結果なのだろうか。

ムラの中では、リスク回避のために論理の積み重ねが必要な時でも醸成された空気が支配して、科学的・技術的正論が憚れる。前原子力委員長代理は原発事故
後間もなく、「高速増殖炉は難しい、もっと足元を固めて研究してはどうかと書いたら、ものすごい攻撃を受けた。まさに村社会で、異論を許さない。
・・・原子力村の問題は日本社会全体の問題でもある」と朝日新聞(2011/05/20) で述べている。
ムラを批判すると、“ その場の空気を知らないから言えるのだ ” と反論される。それを最初に指摘したのは『空
気の研究』（文藝春秋、1977）の著者・山本七平である。
合理的集団のはずの旧海軍も戦争末期には、運命共同体論理が優先し、その場の空気が戦艦大和を沖縄に向けて出撃させたという。山本は、日本は将来、空気支配のため大きな過ちを繰り返すことを予言していた。
約 10 人の児童と先生が輪になって、道具を使って立って遊戯をしている。一人の女の子は輪の外で、輪に背を向けてしゃがみ、ニコニコしながら何かに夢中になっている。 “ へそまがり ” という題が付いている（『朝日新聞』、全日本写真展、2013/08/04）。

角田
・略

方衛

歴：福 井市生まれ／ 1962 年 九州大学工学部大学院修士課程修了後科学技術庁金属材料技術研究所入所／ 1972 年 東京大学工学博士、ＭＩＴ客員研究員（1 年）／
1998 年 定年退職／ 2002 年
シンガポール国立大学客員教授
等（3 年）／現在（一財）新技術振興渡辺記念会 事務参事
・受賞：科学技術庁長官賞、日本金属学会論文賞、日本バイオマテリ
アル学会科学功績賞、など
・監修共著：
『金属系バイオマテリアルの基礎と応用』、アイピーシー、
2000、／『生体医工学の軌跡―生体材料研究先駆者像―』、
米田出版、2007、／『バイオマテリアル―材料と生体の相互作用―』（大学院教科書）、内田老鶴圃、2008、／など
・著
書：
『21 世紀初頭のシンガポール―その街角から―』、文藝春秋
企 画 出 版 部、2005、 ／『2011.3.11 東 北 地 方 太 平 洋 沖M9.0 地震・巨大津波による東京電力福島第 1 原子力発電所
過酷事故に関する風評被害の実態―主としてマスメディア情報に基づく―』、（一財）新技術振興渡辺記念会・調査研究報
告書、2013、／など

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 201329

研究室レポート

研究室レポート

世界一多様な藻類カルチャー
コレクションを目指して
国立環境研究所

生物・生態系環境研究センター

生物資源保存研究推進室長

河地

正伸

図１

マイクロピペットで分離している様子（左）、藻類の培養室（中）、凍結保存タンク（右）年続けることで突然変異が蓄積する危険性や不慮の事■はじめに故で失われることがある。そのため保存株はできるだ

藻類は水の中を生息場所として、酸素発生型の光合成

け液体窒素タンク内で凍結保存するのが望ましい（図を行い、水界の基礎生産者として重要な役割を果たし１右）。

ている。進化・系統的な多様性を背景に、細胞構造や生理、生化、遺伝学的に高い多様性をもつ生物群でも■藻類カルチャーコレクションの役割ある。国立環境研究所の微生物系統保存施設（NIES

藻類を含む様々な微生物のカルチャーコレクションでコレクション）では、様々な藻類や原生動物（無色プ

は、研究に使われた貴重な保存株を研究者から受け入

ロティスト）の培養株を系統保存して、利用者に提供れて、定期的な植え継ぎ作業や生育・無菌検査、凍結している。また保存培養技術の開発や藻類の多様性研保存を行うとともに、ユーザーからの依頼に応えて保究も行っている。現在、つくば国際総合戦略特区にお存株を分譲・提供している。こうした業務活動に加え

いて、藻類バイオマスエネルギーの実用化を目指したて、NIES コレクションでは保存株の培養や凍結保存研究が進行しているが、国内外で類似の研究開発が進条件の検討、保存株情報や文献、DNA 情報等の付加

められている。藻類への関心は急速に高まっている。

情報の整備、新たな保存株の収集といった活動を行っ

本稿を通じて藻類の多様性やカルチャーコレクションている。培養株を確立して、保存するのは、研究者個の果たす役割について、少しでも認識を新たにして頂

人でも行っていることだが、カルチャーコレクション

ければ幸いである。

では、組織的に、長期に渡って保存株を維持し続けて、ユーザーに提供している。研究者が自身の研究に使う■保存株とは？

ために確立した株が、カルチャーコレクションを通じ藻類の多くは、光学顕微鏡下観察で識別可能で、先をて公開されることで、様々な研究に利用されることに細く引き延ばしたマイクロピペットを操り、顕微鏡下なる。新種記載等、分類学的研究に使われた株も受けで細胞を分離して、培養株を確立する手法がよく使わ入れており、分類学や多様性研究に果たす役割も大きれている（図１左）。１細胞ずつ分離された細胞は、い。カルチャーコレクションにおける微生物の保存は、各々に合った培地に移され、温度と光がコントロール

生物資源の生息域外保存の典型とも言える。これに関された条件下（図１中）で培養を行う。うまくいけば

連して、生物多様性条約に盛り込まれた重要課題の一分裂を繰り返して増殖を始めることになる。細胞の増つ、『遺伝資源の取得の機会及びその利用から生ずる殖とともに培地中の栄養分が消費されるので、定期的利益の公正かつ衡平な配分 (ABS)』への対応についてに新しい培地に細胞を植え継ぐ作業（継代培養）が必

国内でも検討が進められているが、微生物資源を管理要となる。このように単一の細胞からスタートして、する立場として、カルチャーコレクションの果たすべ継代培養が安定して行えるようになった状態が保存株

き役割は今後更に拡大するものと思われる。

である。保存株は遺伝的に均一な細胞で構成されており、同じ保存株を用いることで、再現性の高い実験を■世界一多様な藻類コレクションを目指して繰り返し行うことが可能となる。一方、継代培養を長

地球上で最も多様に分化、繁栄している生物は、多細30

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

研究室レポート

胞化して複雑な組織が作られていった陸上植物と後生しい生物の発見は、今後も続くことになるだろう。こ動物と言えるだろう。しかし元を辿れば、陸上植物はうした研究の動向に注意を払い、利用者のニーズや社

車軸藻という藻類の仲間から、そして後生動物は単細会的要請に応えて、新奇で多様な保存株を整備、拡充

胞性の襟鞭毛虫の仲間から派生したグループで、真核できるコレクションはその分野を牽引する大きな力と生物全体の多様性から見ると、微生物の一部の系統かなるに違いない。

ら多様化したことが分かる（図２）。地球上の生物のつくば国際総合戦略特区で藻類バイオマスエネル

多様性を真に理解するには、もっと藻類や微生物の世

ギーの研究材料として使われているボトリオコッカ

界にも目を向けるべきだろう。真核生物の系統図で（図ス (Botryococcus) という緑藻（図３）は、石油代替燃

２）、藻類は無色プロティストの枝の中に点在してい料として利用可能な炭化水素を産生することで、注る。藻類の多様性や進化、そして微生物の食物網等の目を浴びている。我々の研究 (Kawachi et al. 2012) か生態的役割や物質循環について研究する上で、こうしら、Botryococcus braunii という一つの種が、分子系統

た無色プロティストの保存株は貴重と言えるのだが、学的に大きく 3 つのグループに分かれ、炭化水素の合培養に有機物や餌となる生物が必要で、少々藻類保存

成経路の違いや炭化水素のタイプが系統と密接に関連株の保存とは勝手が異なる。NIES コレクションでもすることが明らかになった。こうした遺伝的、生化学

限られた系統群の無色プロティストが保存されている的な違いばかりでなく、株ごとに増殖速度、至適な温に過ぎない。真核生物全体を網羅する多様なコレク

度や pH 等の生理特性にも大きな違いが認められていションの整備は、藻類コレクションでしか行えないこる。実用化に向けた様々な取り組みの中で、目的に合っとであり、是非実現したいと考えている。

た培養株を収集、選抜する工程は極めて重要なものとなっている。一つの種が包含する多様性への理解を深めることで、実験材料として、より優れ、より扱いや
すい保存株を選抜することが可能になるだろう。

図２

真核性藻類と無色プロティストの多様な系統とNIES 株（N は NIES- の略で数値は株番号）

新たに発見された藻類の中には、既知の藻類には

図３オイル産生藻のボトリオコッカスのコロニー（左）と細胞（右、細胞の周りに分泌・蓄積したオイルが見える）

ない興味深い特性や現象が見つかることがある。例
えば 2002 年に新綱として設立されたピンギオ藻綱

世界には大小様々な規模の藻類コレクションが存在(Pinguiophyceae) は、5 属 5 種 が 知 ら れ る だ け だ が、する。その中で 2,000 株以上の保存株を保有するコレ

いずれも高度不飽和脂肪酸の EPA (eicosapentanoic

クションとして、USA の NCMA( 旧 CCMP) と UTEX、acid) の含量が高いという共通の特徴が認められてい

ヨ ー ロ ッ パ の CCAP、RCC、SAG、 そ し て 我 々 のる。2008 年には Moore らによって、サンゴと共生関NIES コレクションがある。NCMA は海産の微細藻類、係にある新規な植物門、クロメラ (Chromela) 植物門

UTEX は陸水産の藻類、RCC は海産ピコプランクトが設立された。クロメラは、よく知られるサンゴ共生ンといった特色をもつ。NIES コレクションの場合、藻の Symbiodinium（渦鞭毛藻）とは異なり、マラリア

赤潮やアオコなど環境問題に関わる微細藻類が多数保原虫に近縁で、葉緑体をもつ新奇な系統群である。新存されているという特色に加えて、絶滅の危機に瀕しScience Academy of Tsukuba, No.24, September. 201331

研究室レポートている淡水産大型藻、他のコレクションには存在しな■おわりにい新規分類群や新種記載に用いられた分類学上重要な顕微鏡の倍率を上げていくと、微生物の世界の多様性

保存株、光合成研究や細胞分裂のモデル生物、藻類とと魅力が迫って来ます。大学時代にその虜となって四近縁な無色プロティスト、水産養殖の餌料藻、有用物

半世紀が過ぎました。保存株の情報に加えて、藻類に質を産生する藻類等、多岐にわたる保存株が維持され関する様々な情報を整備しつつある我々 NIES コレクている。分類群ごとの保存株数を公開しているコレク

ションのホームページ（http://mcc.nies.go.jp）を是

ションは少なく、また分類群の分け方も一様ではない

非ご覧下さい。

ため、単純な比較は難しいが、最も古い藻類コレク
ションである CCAP と NIES を比べてみると（表１）、
NIES は高次分類群の数で勝っているが、株数や種数は少ないことが分かる。利用者や研究コミュニティからの意見・要望に耳を傾け、他の藻類コレクションや研究コミュニティとの連携を深めることで、様々な保存株や情報を収集するとともに、コレクションを活用する研究プロジェクトを展開することで、NIES コレ
クションの独自性を保ちながら、世界一多様な藻類コレクションを目指していきたいと考えている。
表１

CCAP と NIES における保存株数と分類群数の比較

CCAP
NIES

綱
23
52

属
540
360

種
1,309
728

株
2,809
2,380

河地

正伸（かわちまさのぶ）

1993 年

筑波大学 生物科学系 助手（第 35
次南極観測隊員併任）
1994 年 筑波大学 博士（理学）取得
1994 年 ㈱ 海洋バイオテクノロジー研究所
研究員
1998 年 国 立環境研究所 生物圏環境部
主任研究員
（2002

年 筑波大学大学院生命環
境科学研究科 連携大学院准教授 併任）
2012 年 国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター 室長
専門分野：藻類学、系統分類学、微生物生態学、微生物資源学

第 10 回江崎玲於奈賞・第 24 回つくば賞及び第 23 回つくば奨励賞の授賞式及び受賞記念講演会
第 10 回江崎玲於奈賞・第 24 回つくば賞及び第 23 回つくば奨励賞の受賞者が以下のように決定されました。各賞の授賞式及び受賞記念講演会は、11 月 26 日（火）、つくば国際会議場にて開催されます。
【江崎玲於奈賞】「革新的な多孔性金属錯体の開発」
北川 進 （きたがわ すすむ）
（京都大学大学院 工学研究科 合成・生物化学専攻 教授 / 物質－細胞統合システム拠点 副拠点長）【つくば賞】「哺乳類ミトコンドリアゲノムの生理基盤とその破綻病理に関する研究」
林 純一 （はやし じゅんいち）（筑波大学 生命環境系 教授）【つくば奨励賞（実用化研究部門）】「鋼のナノ組織化を用いた高強度精密ねじの量産化を世界で初めて実現− CO2 排出量 50％削減に成功−」
鳥塚 史郎 （とりづか しろう）
（物質・材料研究機構 中核機能部門 材料創成・加工ステーション ステーション長）【つくば奨励賞（若手研究者部門）】「超高感度ナノメカニカル膜型表面応力センサー（ＭＳＳ）の開発」
吉川 元起 （よしかわ げんき）
（物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 MANA 独立研究者）

32

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

事務局より「SAT フォーラム 2013」報告

第 9 回賛助会員交流会報告2013 年７月 26 日（金）、つくば国際会議場中ホール

つくばサイエンスアカデミー（SAT）主催の第 9 回

300 に於いて、「SAT フォーラム 2013」を開催しまし賛助会員交流会が、平成 25 年 6 月 10 日（月）午後、た。

つくば国際会議場 402 号室にて開催されました。賛助

講師は、東京大学医科学研究所

幹細胞治療研究セ

会員企業（SAT ホームページ企業訪問記参照）を中

ンターのセンター長であり、幹細胞治療分野の教授で心に、研究サイドの皆さんも含め交流していただくこ

いらっしゃる中内啓光先生でした。

とで、「知の触発」につなげよう、本交流会はそんな

演題は『iPS 細胞から臓器を作る～次世代の再生医療を目指して～』。
今まさに話題の iPS 細胞ということで、医学生や医趣旨で開催されております。今回は、合計で 37 名の方にご参加いただきました。
第 9 回交流会の内容は以下のようです。（敬称略）

療関係者はもちろんこと、一般の方々のご参加も多く
1．SAT 総務委員挨拶ありました。
会場質疑では、時間内に終わらず、打ち切りさせて

2．SAT 紹介・本交流会開催趣旨・経過説明・訪問
企業紹介：溝口コーディネーター

いただくほどのご質問があり、中内先生が丁寧に、そして分かりやすくご説明くださいました。
大盛況で SAT フォーラム 2013 を終えることができ

3．賛助会員講演（各 30 分、敬称略）

計 60 分

①「茨城経協の活動とつくばへの期待」

ました。ありがとうございました。

㈳茨城県経営者協会

専務理事

清水賢一

②「環境バイオテクノロジーを利用した環境保全と資源・エネルギー開発」㈱中外テクノス
つくばバイオフロンティアセンター
所長
4.

藤原和弘

つくば研究者講演（各 30 分、敬称略） 計 90 分①「セシウム安定とじこめ材料」、（独）物質・材料研究機構環境再生材料ユニット
触媒機能材料グループ
ご講演中の中内先生

阿部英樹②「日本における夏季降水量の将来変化と地形の関係」（独）防災科学技術研究所
災害リスク研究ユニット

常松展充③「リアルタイム変形が可能な
新肝切除シミュレーションソフトの開発」
筑波大学医学医療系消化器外科
5.

大城幸雄

まとめおよび交流の可能性について講演と懇談（溝口）45 分

6.

閉会挨拶（SAT 総務委員）

5 人の講師からは、それぞれ興味深い話をしていた
中内先生と江崎理事長のトークセッション

だきましたが、そのあと、「まとめと交流の可能性にScience Academy of Tsukuba, No.24, September. 201333

事務局よりついて」ということで、各講演に共通する課題として、
私の方から二つの論点①地球温暖化に伴う気候変化・
生態系変化・生活条件変化、②有限要素法の衣服設計など広い分野への利用、をとりあげ議論に入りました。
①について、気候変動の農業関係への影響については検討が進んでいるとのご意見がありました。気象変動は、微生物の生態、温熱環境、防災など広い範囲で影響を与えます。つくばでは、将来を見据えた総合的な検討が可能と思われますので、SAT が中心になって新しい取り組みをはじめるべきかもしれません。
②有限要素法の活用については、広くソフトマテリ
アルの変形を取り扱うことが可能と思われますが、こういった点から出発して、理科教育に積極的にビジュ
アル化を取り入れていくことの重要性が議論されました。手術技法の継承や理科教育の充実など、ディジタ
ル面での新しい取り組みが要請されているように思われます。
5：45pm からの第 2 部意見交換会（サロンレオ）
では、気楽な、しかし熱のこもった交流が進みました。
さすがつくばで、全体として本賛助会員交流会は非常に有意義なものであったように思います。
ご講演の皆様、ご参加の皆様、ご協力有難うございました。

（SAT コーディネーター、溝口記）

第 10 回賛助会員交流会のお知らせ
SAT では、賛助会員間、賛助会員‐研究者間の交流を目的に「賛助会員交流会」を開催しております。
この交流会では、わかりやすく興味深いご講演をもとに全員参加の議論が展開されます。このたび、下記のように「第 10 回賛助会員交流会」を計画いたしました。皆様のご参加をお待ち申し上げます。
日 時 平成 25 年 11 月 27 日（水）1:30 ～ 7:00pm
会 場 つくば国際会議場
プログラム
Ⅰ . 講演会（1:30 ～ 5:30）●賛助会員講演○キッコーマン株式会社 ○㈱池田理化●研究者講演（敬称略）○「半導体ナノ構造の機能化による新奇デバイス応用への挑戦」深田直樹○「抗原特異的結合性を有する新しいシルク素材‘アフィニテイシルク’の創出」佐藤○「操作性とデザイン性を両立した作業用電動義手」吉川雅博
Ⅱ . 懇談会 研究会終了後（5:40 予定）～ 7:00pm 会議場 4 階「サロンレオ」 会費 2000 円
連絡先：つくばサイエンス・アカデミー

34

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013充

academy@epochal.or.jp

賛助会員企業訪問記

賛助会員企業訪問記 －抜粋 (7) －http://science-academy.jp/㉗一般社団法人 茨城県経営者協会㉘水戸商工会議所

http://www.ikk.or.jp/

http://mito.inetcci.or.jp/

つくばサイエンス・アカデミー（SAT）の賛助会
員訪問、これまで製造業 26 機関の事業所・研究所を訪問させていただきました。製造業について一応の区切りになりましたので、これから非製造業を訪問させていただこうと思います。
非製造業として、第 1 回は（社）茨城県経営者協会をお訪ねしました（2010 年 10 月 18 日、野上、溝口）。
ご対応は同協会清水賢一専務理事です。今回は、具体的な技術課題を挙げてお答えを頂戴するのではなく、これからの社会のあり方・技術のあり方を議論させていただいて、その上で、SAT はどのように進むべきか、あるいはどういう協力をお願いするかなど、これからの SAT としての取り組みが浮かび上がるようなインタビューをお願いしてみました。
いつものように簡単な SAT 紹介の後に、Q ＆ A を行いました。
（感想）
茨城県経営者協会は、もとは労働組合対策ということですし、製造業ばかりでなくサービス業その他広い分野の経営者が参加しておられます。しかしその中でも、技術開発の重要性は強く認識しておられるようで、当方からの大上段に振りかぶった質問にも、ご迷惑であったかもしれませんが、従来の歩みを踏まえた上で、一つ一つに丁寧にお答えいただきました。
多様な問題が輻輳するなか、技術開発については「交流の場つくり」に徹するという姿勢はよく理解できます。これからはどの分野でも世界的な競争は免れない時代、茨城県の特長を生かした産業発展のため、「交流の場つくり」に SAT として協力させていただきたい、そのように思いました。また、壁を越えるような姿勢を持った研究者とのつなぎの役がほしい、と言っておられましたが、SAT はそういうことのお役に立つようにも思います。
はじめて製造業以外の賛助会員をお訪ねするということで、どのようなインタビューをお願いするか、多少の戸惑いがあったのですが、結果的には十分議論させていただいたという満足感の残る充実した訪問とな
り ま し た。 有 難
うございました。

水戸商工会議所は、商工会議所法に基づき地域経済の振興を目的に運用されている特殊法人で、設立は 1896（明治 29）
年と、非常に伝統のある組織です。
会員数は約 4,000 にものぼり、管内商工業者の約３分の１が加入しています。
会員の方々が、地域の社会的・経済的な諸問題に協議・相談して取り組み、必要に応じてその意見を国や県・市、あるいは関係機関等へ提言しています。また、企業の抱える経営上の諸問題について、身近な相談のパートナーとして、金融・税務・労務等の窓口相談や巡回相談を行うほか、講演会、研修・福利厚生に 役立つ活動、会員交流事業、各種検定事業なども行っています。
水戸商工会議所は、他の経済団体とどのように差別化を図っているのでしょうか？地域の特色をどのように活かして活動しているのでしょうか？商業のイメージが強い組織の中で、製造業者はどのような活動をしているのでしょうか？
平成 22 年 10 月 18 日、水戸商工会議所を訪ね、山形剛生振興部長及び谷川健一商工振興課課長補佐にお付き合いいただきました（溝口、野上）。
事前に多くの資料を用意してくださり、丁寧に説明していただきました。また、SAT 同様に会員の皆様からの収入で活動・
運営しており、最近は会員減少に頭を悩ませているなど、共通の話題も多く、話が大いに盛り上がりました。
さらに、平成 22 年８月から運用を開始した SAT ホームペー
ジの「会員情報コーナー」への今後の記事掲載の協力についてもご快諾をいただき、和やかに Q&A に入りました。
（感想）
今回の訪問は、最後に小川俊明専務理事にも加わっていた
だいたこともあり、面談が 2 時間近くに及びました。
お互いに会員の減少という大きな問題を抱えていることから、会員の福利厚生向上のために種々新しい取り組みを試みるなど、共通の話題も非常に多く、話が弾みました。
100 年を優に超し３世紀にわたり活動している誇りを胸に、歴史と伝統に胡坐をかくことなく独自の事業を展開しようとする姿勢には頭が下がりました。
水戸市関連では、水戸浪士を主人公とした映画「桜田門外の変」が 10 月 16 日（2010 年）から全国で公開されるなど、日本の３名園の一つ偕楽園や水戸藩の藩校弘道館といった水戸市の歴史遺産にばかり目が行きがちですが、水戸芸術館とのコラ
ボレーションといった芸術・文化資源を生かした取り組みなど、つくばを始め他地域でも参考となる取り組みをたくさん聞くことができ、有意義な訪問となりました。
また、水戸は商業都市のイメージが強く、製造業は肩身が狭いのではないかと危惧していましたが、工業の会員の方々も、危機感を覚えながら、少数精鋭で商業・サービス業の会員に負けないよう新しい取り組みを試みているのも、他の商業都市の参考となるのではないでしょうか。
茨城県は、県域の民間テレビ局とＦＭ放送がない唯一の県で、ＰＲが下手であると常々言われていますが、つくばや東海の有する知的財産、日立・ひたちなか・鹿島といった工業都市に加え、県都である商業都市水戸が水戸商工会議所を中心として活性化していけば、茨城県の未来も明るいのではないかと考えながら、水戸商工会議所を後にしました。
（野上 記）

茨城県経営者協会の活動内容

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 201335

賛助会員一覧／編集後記

つくばサイエンス・アカデミー賛助会員一覧（五十音順）
2013 年 8 月 30 日現在■企業・団体アステラス製薬株式会社 筑波研究センター
荒川化学工業株式会社 筑波研究所
育良精機株式会社
株式会社池田理化
一般社団法人 茨城県経営者協会
茨城県信用組合
インテル株式会社（独）宇宙航空研究開発機構 筑波宇宙センター
エーザイ株式会社 筑波研究所
株式会社 S・Labo
オークラフロンティアホテルつくば
独立行政法人 科学技術振興機構
カゴメ株式会社 総合研究所
キッコーマン株式会社 研究開発本部
株式会社クラレ つくば研究センター
クリタ分析センター株式会社
株式会社クレフ
公益財団法人 国際科学振興財団
コクヨ北関東販売株式会社
株式会社 Scientific Language
株式会社 JTB コーポレートセールス株式会社 常陽銀行
関彰商事株式会社
株式会社セノン 茨城支社
大陽日酸株式会社 つくば研究所
高橋興業株式会社
筑波家田化学株式会社
株式会社つくばエッサ
公益財団法人つくば科学万博記念財団
筑波学園ガス株式会社
社団法人つくば観光コンベンション協会
株式会社 筑波銀行
株式会社つくば研究支援センター
株式会社カスミツジ電子株式会社
テスコ株式会社
東京化成工業株式会社
戸田建設株式会社 技術研究所
株式会社ともゑ
日京テクノス株式会社
株式会社日本触媒 筑波地区研究所
日本新薬株式会社 東部創薬研究所

今年は、つくば建設の閣議了解から 50 年、それを記念して

市

知る先生から最先端研究者・大学院学生まで広い年代にわたっ○ 2013 年 11 月 27 日（水）第 10 回賛助会員交流会て、また企業や外国人研究者からも原稿をお寄せいただきました。つくばの新しい胎動を知るにふさわしい構成になったように思います。

○ 2014 年 1 月 24 日（金）テクノロジー・ショーケース 2014

また、テーマをある程度決めて、幅広い分野から議論していただこうということで、「食品の科学」について特集が組まれ編集委員■内山俊朗／筑波大学 芸術系■川添直輝／（独）物質・材料研究機構

超伝導フィーバ時代のご苦労から今日までをお書きいただきま■熊谷した。刺激的でまた役に立つお話と思います。

■角田方衛／（一財）新技術振興渡辺記念会「科学の散歩道は」は、編集委員でもある角田先生からのご寄稿です。日本人の科学リテラシーを、研究者らしい視点から描いていただきました。
研究室レポートは、国立環境研河地室長による「世界一多様な藻類カルチャーコレクションを目指して」です。つくばでは、研究開発のおおもとの基礎的テーマで、精力的で地道な研究が進められています。

亨／（独）農業・食品産業技術総合研究機構■竹中明夫／（独）国立環境研究所■中村英慈／（株）クラレつくば研究センター■松崎邦男／（独）産業技術総合研究所■宮本重幸／（株）日本電気 スマートエネルギー研究所

SAT 編集事務局■岡田雅年／つくばサイエンス・アカデミー副会長■丸山清明／つくばサイエンス・アカデミー総務委員長■篠田義視／つくばサイエンス・アカデミー事務局長■溝口健作／つくばサイエンス・アカデミー

36

Science Academy of Tsukuba, No.24, September. 2013

（1 市町村）○ 2013 年 11 月 26 日（火）江崎賞・つくば賞受賞記念講演とになりました。巻頭言は江崎先生にお願いし、この 50 年を「つくば賞その後」は、今回初めての試みです。前田先生に、

■自治体
つ く ば

○ 2013 年 11 月 2 日（土）サイエンス・フロンテイアつくば 2013

本号では、「つくばの新しい胎動」ということで特集を組むこされ、いかにもつくばらしい俯瞰的な特集になりました。

（58 企業・団体）

平成 25 年度 SAT の主な行事予定

編集後記ています。素材から人間に摂取されるまでの一連の流れが追跡

日本ハム株式会社 中央研究所
日本エクシード株式会社
日本電気株式会社 筑波研究所
日本電子株式会社
日立化成工業株式会社 筑波総合研究所
株式会社日立製作所 日立研究所
不二製油株式会社 つくば研究開発センター
独立行政法人 物質・材料研究機構
ペンギンシステム株式会社
独立行政法人 防災科学技術研究所
三菱化学株式会社 RD 戦略室 筑波センター
水戸商工会議所
公益財団法人 山田科学振興財団
理想科学工業株式会社 K&I 開発センター

コーディネーター

個人会員（財）茨城県科学技術振興財団

つくばサイエンス・アカデミー

入 会 申 込 書

（FAX

TO：029-861-1209）※入会をご希望の方は、本申込書を FAX または郵送にて下記事務局宛にお送りください。

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□学生

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女
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称

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属

部

課

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内

ＦＡＸ
学

入会申込年月日歴□学生線

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□学士

□修士

□博士

□その他

最終学位取得年

年（西暦）関連所属学会
専門分野
これまでの主な業績
受賞記録
代表的な論文テーマ
簡単な履歴
得意とする講演テーマ●太枠内のみにご記入ください。
●経歴書、プロフィール等お待ちの方は、添付していただいて結構です。
●学生会員として入会を希望される方は、学生証等の証明書のコピーを合わせてお送りください。

連

絡

先

自宅  ・勤務先

入会申込みについて■ 個人会員

１．入会申込書

入会申込書に必要事項をご記入の上、本会事務局宛お送りください。入会の承認は、諸手続きを経ますので、若干時間を要します。事務手続きが終了次第、会員番号を記載した入会承認書と会費納入方法に関する書類をお送りいたしますので、指定された方法によりご入金をお願いいたします。

２．会

費

本会では、入会金は不要です。下記の年会費のみお支払いください。
一般会員
5,000 円
学生会員
3,000 円特別会員 10,000 円■賛助会員
１．入会申込みについて

下記事務局にご連絡ください。所定の申込書をお送りいたします。

２．会

費

賛助会員

1 口 50,000 円（複数口のご協力を期待しています。）■申込み・問合せ先（個人・賛助会員とも）（財）茨城県科学技術振興財団 つくばサイエンス・アカデミー 事務局〒 305-0032 つくば市竹園 2-20-3 つくば国際会議場内
TEL：029-861-1206 FAX：029-861-1209 E-mail:academy@epochal.or.jp

Contents 24
No.

September 2013

表２ ●巻頭言

		

２

		

		
		
		
		
		
		
		
12

		

		
		
		
		

つくばのさらなる発展を目指して

江崎 玲於奈 （財）茨城県科学技術振興財団 つくばサイエンス・アカデミー 会長●特集Ⅰ

つくばの新しい胎動●特集Ⅱ

つくばの研究Ⅲ 食品の科学

筑波移転 before and after
前川 孝昭 筑波大学名誉教授・日本学術会議連携会員
つくば国際戦略総合特区の推進に向けて
東郷 公咲 つくば市 国際戦略総合特区推進部 科学技術振興課長
研究者の責務について
湯浅 新治 産業技術総合研究所ナノスピントロニクス研究センター長
つくばが生み出す新たな創薬への期待
内藤 良 アステラス製薬株式会社 研究本部 化学研究所
筑波研究学園都市と共に
つくば研究支援センター（TCI）
次世代の実験植物ミナトカモジグサ
氷室 泰代 理研環境資源科学研究センター・バイオマス工学連携部門・バイオマス研究基盤チーム 特別研究員
学際的で自由な発想の研究ができるつくばの環境 ～胃の消化現象をコンピュータシミュレーションで解析する研究を通して～
神津 博幸 筑波大学大学院 生命環境科学研究科 生物機能科学専攻 博士後期課程
Development of HOM Nanomaterials for Detection, Simple Removal of Radioactive Cesium 137 in Water
Sherif A. El-Safty National Institute for Materials Science
食のストレス予防・改善作用宮崎 均 筑波大学生命環境系・教授
最近の調理技術「これはおいしい『ごはんパン』」
奥西 智哉 独立行政法人 農研機構・食品総合研究所穀類利用ユニット長
干しいも（蒸切干）加工用サツマイモ品種の開発
藏之内 利和 独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構 作物研究所 主任研究員
食品の消化挙動を評価する胃消化シミュレーターの開発
市川 創作 筑波大学 生命環境系 教授
小林 功 独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 主任研究員
生鮮野菜の安全性を向上させるための微生物制御技術
根井 大介 独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所食品安全研究領域 主任研究員

25 ●つくば賞その後
超伝導フィーバと Bi 系酸化物高温超伝導体の発見
前田 弘 （独）物質・材料研究機構 特別名誉研究員

		28 ●科学の散歩道		
科学リテラシーの個と集団の違い ― 日本人の場合
角田 方衛 ＳＡＴ編集委員
30 ●研究室レポート		
世界一多様な藻類カルチャーコレクションを目指して
河地 正伸 国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター 生物資源保存研究推進室長
33 ●事務局より「SAT フォーラム 2013」報告		
「第 9 回賛助会員交流会報告

		35 ●賛助会員企業訪問記 抜粋㉗一般社団法人 茨城県経営者協会
		㉘水戸商工会議所

36 ●賛助会員一覧
表紙

写真提供：UR 都市再生機構（2 点）、Prof. Sankai University of Tsukuba / CYBERDYNE Inc.、JAXA・エプシロン

Science Academy of Tsukuba
つくばサイエンス・アカデミー

Ｃ

発行：
（財）
茨城県科学振興財団つくばサイエンス・アカデミー
事務局
http://www.science-academy.jp/■（財）茨城県科学振興財団つくばサイエンス・アカデミー
つくば市竹園 2-20-3 つくば国際会議場内 〒305-0032
TEL：029-861-1206 FAX：029-861-1209 Email:academy@epochal.or.jp

発行日：2013 年 9 月 30 日
発行人：江崎玲於奈
編集人：岡田雅年 丸山清明
内山俊朗 川添直輝
竹中明夫 中村英慈

篠田義視
熊谷 亨
松崎邦男

溝口健作
角田方衛
宮本重幸