2021. 夏号

中高生のための研究キャリア・サイエンス入門

vol.55[ サムワン ]〈特集1

いきものたちとの
ものづくり

〈特集２

暮らしに知性が宿る日

someone vol.55 contents
P ０３

P １７

特集

特集

いきものたちとのものづくり
０６

微生物のチカラで高機能性プラスチックをつくる

０８

木材は 5 億年かけてつくられた最先端材料

１０

細胞が希少物質の生産工場に変身！

暮らしに知性が宿る日
１８

人の感性と協調した AI が感動を生み出す ⁉

２０ 「人を知る」が自動運転技術向上のカギ
２２

動きにかくれた病気のサインを見逃すな実践！検証！サイエンス
１２

伝統野菜「花みょうが」の有効成分を自分の目で確かめる！

研究者に会いに行こう
１４

一致団結して、イルカの社会に迫れ！

１６ 「→」に秘められた化学の未来となりの理系さん
２４

菅波 光騎さん岡山県立岡山一宮高等学校 3 年生

イべント pick up
２５
２６サイエンスキャッスル 2021

マリンチャレンジプログラム

発表演題募集2020 年度全国大会 実施／ 2021 年度採択チーム 決定

叡智へのいざない
２８

寄り添い、生きる世界を教えてくれる生き物図鑑 from ラボ
２９

第 56 回 大家族生活での感染対策

目黒寄生虫館

シダクロスズメバチ2いきものたちとのものづくり
わ たした ちは限りある恵 み をわ かちあう 仲 間知 恵と 力を 合 わ せ れ ば

地 球 の恵 み はぐるりとめぐり

暮らしは もっと 豊 か に なる
そ れ はきっと地 球 にとっても 優しい かた ち3

ものづくりは、
革新のときを迎える
地 球に暮らす多種 多様な生き物たち
彼らは 4 6 億 年の進化の過 程で獲 得した優れた機 能を 備えています。
我々人 間のテクノロジーは，
まだそのほんの 一 部しか再 現することが できません。
生き物たちに学び， その 潜 在 能 力を引き出すことで我々の 社 会を支えるものづくりは，
大きく変わろうとしています。
二酸化炭素を増やさないプラスチック
か

石油に代
石油に
代わり，植物バイオマスを原材料としたプラス

チックの開発が進んでいる。光合成を行う植物を出発材料とすることで地球規模での炭素循環を促す。これ
まで強度や耐熱性に課題があったが，それを克服する研究成果が出てきている。

4

木から生まれた超軽量素材の車
植物由来の次世代素材として注目されるセルロースナノファイバー。木材から化学的・機械的処理により取り出したナノサイズ繊維状物質で，軽さ，強度，耐膨張性などに優れており，自動車，家電，住宅・建材などへの普及が期待されている。

蜘蛛の糸でつくられたドレス

あわ鋼鉄を上回る強度とナイロンを上回る伸縮性を併鋼鉄を上回る強度とナイロンを上回る伸縮性を併せ持つ新素材繊維「QMONOS」。微生物にクモ糸の成分であるタンパク質をつくらせ，ポリマーを化学繊維のように糸にして用いる。

ミドリムシがつくるジェット燃料
ジェット燃料に適した油脂をつくる微細藻類，ミドリムシ。これを大量培養し，石油に代わって燃料として活用しようという研究が進められている。ミドリムシがつくる国産オイルでジェット機が飛ぶ日が来るかもしれない。

カイコがつくる薬
生物の細胞内で有用タンパク質の生産を効率的に行う方法が研究されている。植物や微生物を活用する他，省スペース・
短期間で分子量の大きい複雑な物質をつくり出すことができるカイコも有力な選択肢のひとつだ。

5

微生物のチカラで高機能プラスチックをつくる
2020 年 7 月より国内のスーパーやコンビニ等でレジ袋有料化がスタートしました。プラスチックの原料に用いられる化石燃料の消費を減らそうという動きは世界的にも盛んになっています。また，化石燃料の代わりに植物を原料とするバイオマスプラスチックの利用も始まっています。

植物から高機能プラスチックはつくれるか？

微生物が実現する化学反応

私たちの生活に欠かせないプラスチック。その2020 年，大西さんらは微生物が長い進化の過多くは，石油などの化石燃料を原料につくられて程で獲得した機能を応用することで，ついに植物います。化石燃料は再生に長い時間がかかるたの繊維成分を抽出した紙パルプだけを原料としめ，植物等の持続可能な原料をもとにつくられたて，PBI をつくることに成功しました。今回新しバイオマスプラスチックが近年注目されていま

くつくられた「バイオ PBI」は，世界最高レベル

す。レジ袋などによく使用されているポリエチレの耐熱性をもつだけでなく，素材としての強度やンなどのプラスチックも，バイオマスプラスチッ

軽量性にも優れており，さまざまな用途が期待さ

クへの置き換えが進んでいます。しかし，そのよれます。

うなプラスチックの多くは熱に弱く，用途が限ら開発成功の立役者となったのは，微生物たち。

れるという課題がありました。

植物の主成分であるセルロースから，バイオ PBI

一方，軽くて丈夫という基本性質から工業製品をつくるためには 2 つのステップがあり，どちらの材料としても活用されるプラスチックですが，も微生物の力を借りています。1 つ目は，セルロー

使う場面に合わせて，高い機能性が必要とされる

スをグルコース（糖）に分解するステップです。

こともあります。例えば，ポリベンズイミダゾー

微生物のなかには，セルロースをグルコースに分ル（PBI）は非常に高い耐熱性を持ち，600℃近い

解できるものがいて，その微生物の働きを活用し温度でもなかなか分解しません。その特徴を活かて反応を進めます。2 つ目は，グルコースを発酵して，航空宇宙製品の部品等にも利用されていまさせてプラスチックの原料となる物質を合成するす。東京大学大学院の大西康夫さんらの研究グステップです。こちらは発酵食品と同様，生きた

ループは，これまで主に化石燃料を原料としてつ

微生物の力をそのまま利用しています。
「生物のくられてきたこの PBI を，植物由来でつくり出す

なかで起こる化学反応は，人間が工業的に実現しための研究に長年取り組んできました。

ようとすると難しいものが多いのです」と大西さ

6

いきものたちとのものづくり▲︎大西さんらの研究グループが作製に成功した世界最高耐熱の PBI（Ami-PBI）（北陸先端科学技術大学▲︎その原料の紙パルプ（製紙会社提供，画像は院大学・金子達雄教授提供）

神戸大学・荻野千秋教授より）

んは語ります。

テップを経てつくられており，そのステップごとでも反応を進めるために熱を投入したりと，多く置き換えで，脱石油化をめざせのエネルギーを消費しています。原料を微生物で例えば，工業的にアンモニアを合成するには生産するだけでなく，これらのステップひとつひハーバー・ボッシュ法が広く用いられますが，とつを微生物の力を活用したものに置き換えてい600℃という高温と大気圧の 1000 倍という高圧くことで，全体として消費するエネルギーを大きの反応条件が必要です。けれども，ある植物の根く削減することにつながります。

に共生する微生物は，大気中の窒素を変換して，植物由来の高機能プラスチックが誕生したこと

植物の栄養となるアンモニアをつくることができで，今後は様々な種類のプラスチックがバイオマます。この反応は，高温も高圧も必要としませスプラスチックに置き換えられていくかもしれまん。
「自然の進化の中で獲得してきた微生物の力せん。化石燃料資源に頼らない持続可能なプラス

は，私たち人間の想像をはるかに超えます。そのチック社会への歩みは，もうすでに始まっている

うち，人間が活用できているものはまだほんのわのです。

（文・西村 知也）

ずかにすぎません」。
PBI に代表されるような高機能プラスチック

取材協力：東京大学大学院
応用生命工学専攻

は，化石燃料を原料としていくつかの化学反応ス

7

農学生命科学研究科

教授

大西 康夫さん木材は5 億年かけてつくられた最先端材料
か

石油からつくるプラスチックや炭素繊維に代わる新しい素材として，木材などの植物資源からつくられる「セルロースナノファイバー（CNF）」が注目を集めています。この材料を活用して，自動車などの開発が進んでいるのです。

裏庭の木が高性能材料に？

万分の 1 の太さでありながら，鋼鉄の 5 倍以上の京都大学の矢野浩之さんは，ある嵐の日に風に強度を持つことがわかっていました。パルプをナ負けずに倒れない木を見て，その強さの秘密に興ノスケールまで解きほぐし CNF をつくり，シー味を抱いたそうです。この日を境に，矢野さんはト状に乾燥させた後，樹脂を染み込ませ，圧縮し木材を用いて，世界で最も強靭な植物材料をつくました。すると，鋼鉄の 5 分の 1 の軽さで鋼鉄並る研究を開始しました。その結果，強靭さの鍵を

みの強度を持つ植物由来の材料をつくることがでにぎるのは，セルロースナノファイバー（CNF）

きたのです。我々にとって，木材はあまりに身近を骨格とした構造にあることがわかったのですで気に留める機会は少ないですが，じつは高性能（図 1）。CNF は直径 3 〜 4 nm 程度で髪の毛の 2材料になる可能性を秘めているのです。

▲︎図 1：木材の階層構造とセルロースナノファイバー。セルロースナノファイバーは，植物の細胞壁の骨格となる成分で，植物の繊維をナノサイズまで細かくほぐすことで得られる。

8

いきものたちとのものづくり

木からつくるミライのクルマ
CNF を活用することで，環境に優しいものづくりが期待されています。その理由として，石油，
石炭を原料としないため，化石燃料の消費を抑える点が挙げられます。さらに最も重要な点は，CNF が植物由来の材料を原料とすることです。
植物は，光合成を行い大気中の CO2 を吸収しな
がら，ナノ繊維の材料をつくってくれているのです。人間の技術でナノ繊維をつくるとなると，必▲︎写 真 1：セルロースナノファイバーを用いたミライのクルマ「Nano Cellulose Vehicle（NCV）」

ず CO2 が発生し，非常にコストもかかってしま
います。こうした中，CNF の用途として特に注目を浴びているのが，自動車等の機械部品への応用です。その実証に向けて，矢野さんたちは，木にある木材を有効に活用することで，日本独自のからつくるミライのクルマ（写真 1）の開発に挑産業を起こしたいと考えています。ただそのとき戦しています。この車体には CNF や CNF とプラに，「人間が上から目線で，生き物をコントロー

スチックを混ぜた複合材料が使われています。そルしているようなことを誇ってはいけません。植うすることで，鉄などの金属を主な材料とした自物が陸上に上がったのは約 5 億年も前です。それ動車に比べて，約 16% 軽量化でき，燃費を 11%から長い時間をかけて，地球循環系の一部に組向上させることに成功しました。

み込まれてきました。この時間の差が，人間の力でつくったプラスチックなどとの違いです。
」とその力，使わせていただきます

矢野さんは語ります。私たちが木材などの植物が日本は国土の 7 割が森林に覆われた世界有数の持っている力を「使わせていただく」という視点

森林国です。そして，スギやヒノキといった人工を持つことで，持続的で地球環境に優しいものづ

林を建築資材や紙の原料として使っているのにもくりが推進されていくのではないでしょうか。

関わらず，毎年 7500 万 m の木材が増加してい

3（文・中島 翔太）

ます。これは，CNF 量に換算すると約 1500 万トン。日本が一年間に使用しているプラスチック

取材協力：京都大学生存圏研究所教授

矢野 浩之さんの 1.5 倍の量です。矢野さんたちは，日本に豊富

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細胞が希少物質の生産工場に変身！
微生物の細胞内で希少な物質を生産する研究が進められています。スマートセルと呼ばれるこの技術は，バイオとデジタル技術を組み合わせることで，生き物に備わった能力を引き出します。

キノコがつくる希少な一品
希少アミノ酸のひとつ，エルゴチオネイン。優れた抗酸化作用を持つ天然物で，キノコ等の一部の微生物によって生産されることが古くから知られていました。2005 年には，私たちの体にもこのエルゴチオネインを取り込むしくみが備わっていることが明らかになり，近年注目が集まっています。どうやらヒトをはじめとする哺乳類，魚類，▲︎エルゴチオネイン。ヒスチジンによく似た構造を持つ。強い抗酸化作用があり，長寿

植物など多くの生物がこのエルゴチオネインを細ビタミンとして注目されている。

胞内に溜め込んで，活用しているようなのです。
ところが，体内での蓄積量は加齢に伴って減ってしまいます。そこで，サプリメント等として摂取でした。環境にやさしい方法でこの物質をたくさすることで，老化によって進行する脳機能の低下

んつくれるようにするために，長瀬産業株式会社を改善したり，紫外線による肌老化を防いだりすの仲谷豪さんらは微生物を用いてエルゴチオネイる効果が期待されています。長寿ビタミンとも呼ンを安価に生産する挑戦を始めました。この研究

ばれるこの物質は他の抗酸化物質に比べて，熱やのポイントは，エルゴチオネインを生産すること酸に対する安定性も非常に高く，安全性も確認さのできる微生物が持つ，細胞内の酵素反応を最大れている優れものです。

限に引き出すことにあります。最新のバイオ技術とデジタル技術の掛け合わせがそれを可能にした生産効率 UP の鍵は，かしこい細胞？

のです。

とても魅力的な物質ですが，これまではキノコ

まずはエルゴチオネインを生産するための最適などに含まれる微量の天然物を抽出するか，環境な代謝経路をコンピュータ上で予測。その代謝経負荷が大きい化学合成法を用いるしかありません

路を組み込んだ数千の微生物株の中から，もっと10いきものたちとのものづくり▲︎スマートセル技術によって，生物の機能が最大限に引き出され，地球環境にやさしく革新的なものづくりを目指す。
（出典：NEDO スマートセルプロジェクト https://www.jba.or.jp/nedo_smartcell/project/）

も機能の優れたものを選んでいきます。また，生晶を前にした瞬間の感動を今も覚えています」と産のエンジン部分となるエルゴチオネイン合成酵

話す仲谷さん。現在は，事業化に向けたプロセ

素の働きを高めるための改変を行いました。さらスの最適化を進めているそうです。希少アミノ酸に，細胞内で作ったエルゴチオネインを取り出すとされるエルゴチオネインを高純度で大量につく

しくみも強化。これらの複数の独自技術を組み合ることが可能になれば，食品，化粧品，医薬品な

わせて最適化することで，新たな発酵生産プロセ

どの幅広い分野での利用が進んでいくと思われまスが誕生したのです。

す。
「生き物に思い通りのものをつくってもらうのはとても難しい。けれどそれが同時に面白いと手のひらいっぱいの真っ白な結晶

ころでもあります」。スマートセル技術によって，この微生物の細胞を生産工場として使う革新的

これまでつくるのが難しかったまだ見ぬものが，な方法により，生産性が従来にくらべて約 1000

どんどん生まれてくるはずです。
（文・中嶋 香織）

倍に向上。世界最高レベルの生産効率を達成する

取材協力：長瀬産業株式会社

ことができました。
「真っ白で，キラキラした結11

ナガセ R&D センター

仲谷 豪さん実践！検証！サイエンス

全国から集まった実践！検証！中の研究テーマについて，研究者からのアドバイスを添えて紹介します。読者のみなさんもぜひ挑戦してみてください。

伝統野菜「花みょうが」の有効成分を自分の目で確かめる！
ブドウやリンゴ，チョコレートには，健康に良いとされる「ポリフェノール」が多く含まれています。しかし，なぜからだによいのか，どのような食材に含まれているのか，じつは詳しくは知らない人も多いのではないでしょうか。西大和学園高等学校
うの黒田愛さんたちは，世間で言われている情報を鵜の呑みにしていてはいけないと研究を始めました。
「地
元奈良県の伝統野菜である花みょうがの新たな活用方法にもつながれば嬉しい」と，普段食べている部

西大和学園高等学校

分（可食部）ではなく，葉などの廃棄されていた不可食部に着目しています。

実験 1

代表者：3 年生

黒田 愛さん（前列中央）

共同研究者：源 優介さん、野呂 淳史さん、小栗 怜さん

千 愛里さん、出雲 楓乃さん、石垣 心さん

花みょうがの葉に含まれる成分を抽出

花みょうがの可食部にはポリフェノールが含まれていることが報告されていたものの，不可食部である葉に含まれているかは知られていません。そこで，まずは花みょうがの葉にもポリフェノールが含まれているかを調べるために，含有成分を抽出する実験を行いました。

実験材料・器材

実験方法•花みょうがの葉① 花みょうがの葉を有機溶媒と一緒にミキサーで粉々にします。

•有機溶媒•メタノール② ドロドロの液体から葉のカスを取り除くために，吸引ろ過器を使ってろ過を行います。

•ミキサー③ 減圧濃縮装置を使って濃縮します。

•吸引ろ過器④ 不純物を取り除き乾固させたものを，メタノールで溶かし抽出液とします。

•減圧濃縮装置

結果
花みょうがの葉からポリフェノールが含まれると予想される抽出液が調製できた。

▲︎①の様子▲︎④の様子

参考文献 奥田拓男ほか“フウロソウ属およびトウダイグサ科植物から Geraniin の単離 .”YAKUGAKUZASSHI 99.5 (1979): 543-545.

実践！検証！サイエンス

テーマ募集

本コーナーでは，みなさんから取り上げてほしい研究テーマを募集します。
自分たちが取り組んでいる研究，やってみたいけれど方法に悩んでいる実験など，someone 編集部までお知らせください！研究アドバイザーといっしょに，みなさんの研究を応援します。
E-Mail：ed@Lnest.jp

メールタイトルに「実践！検証！サイエンス」といれてください。

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お世話になった大学の先生からのアドバイス
身近な植物に「科学の目」を向けて研究してみよう，という姿勢がとてもよいと思います。きちんとポ
リフェノール成分を抽出できていたと思いますが，薄層クロマトグラフィーの結果をよりきれいに取得するためにはコツがいくつかあります。薄層クロマトグラフィープレートは，シリカゲルという水分を吸着する素材でできているので，空気中の水分を吸ってしまうと分離能が落ちてしまいます。そのため，使用前にオーブンで熱してその水分を飛ばし，常温に戻したプレートをすぐに使用するとよいでしょう。また，
プレートに滴下する液量を変化させてみるとよいかもしれません。薄層クロマトグラフィーはむずかしい
技術ではありませんが，きれいな結果を得ることは簡単ではありません。試料にあわせて試行錯誤してみるとよいでしょう。
近年では，分析装置の技術革新には目をみはるものがありますので，今後大学に進学し，研究の世界に入ってきてもらえれば，きっといい研究ができるのではないでしょうか。

実験 2

薄層クロマトグラフィーを活用し抽出成分を調べる

実験 1 で，花みょうがの葉の含有成分の抽出液ができました。そこで次の実験では，実際にその抽出液にポリフェノールが含まれているのか，薄層クロマトグラフィーを用いて検証しました。

実験材料・器材

実験方法

•抽出液

① 薄層クロマトグラフィープレートの上に，抽出液を滴下する。

•展開溶媒：ブタノール，酢酸，水•4% 塩化鉄（Ⅲ）水溶液（検出方法Ⅰ）② ポリエチレンボトルに展開溶媒をいれて，プレートの下端を展開溶媒にひたす。

•薄層クロマトグラフィープレート③ 蓋を閉めて 30-40 分待つ。

• 紫外線ランプ（検出方法Ⅱ）〈検出方法Ⅰ〉4% 塩化鉄（Ⅲ）水溶液の場合は吹きかけて呈色を観察• ポリエチレンボトル④ プレートを取り出し観察する。
〈検出方法Ⅱ〉紫外線を当てて，物質の移動度（Rf 値）を測る※物質の移動度（Rf値）
は，溶媒によってその物質に固有の値を示すので，物質の判定基準に用いられる

結果〈検出方法Ⅰ〉塩化鉄（III）を吹きかけると黒色に呈色したため，花みょうがの葉から抽出した溶液にポリフェノールが含まれると考えられる。
〈検出方法Ⅱ〉紫 外線を当てるとスポットを検出することができた。算出した Rf 値を用いた詳しい解析は現在進行中。
今回の実験では，花みょうがの葉にポリフェノールが含まれていることが示唆された。
◀︎左：塩化鉄（Ⅲ）をかけて黒色に呈色した様子。スポット位置を◀で示した。
◀右：白 色光では見えないスポットが，紫外線ランプ照射によって検出された様子。
点線から実線までを「溶媒の移動距離」，点線からスポット位置（◀）までを「物質の移動距離」として，Rf 値（＝物質の移動距離／溶媒の移動距離）を計算する。

今後の研究 今後はこのスポットの Rf 値を測り，すでに知られているさまざまな物質の Rf 値と比べることで，より詳しく種類を調べていきます。また，花みょうがの可食部とも比べながら，どん
な種類の成分がどれくらい含まれているかを明らかにすることによって，いままで廃棄していた葉から有効な成分を見出し，サプリメント等に活用することができるかもしれません。高校 3 年生になった黒田さん，
今後は「いろんな分野の学問を学び，領域を横断して新たな価値を生み出すことができる研究がしたい」と目指す研究者像についても教えてくれました。

13

研究者に会いに行こう

一致団結して、イルカの社会に迫れ！
酒井 麻衣 さん近畿大学

農学部水産学科講師「幼い頃，水族館でイルカに魅了されたことをきっかけに，イルカと関われる仕事を探していた近畿大学の酒井麻衣さん。高校に入って研究者という存在を知り，暗記科目だと思っていた「生物」が，研究の世界ではわからないことだらけの学問であることに驚いたという。
「イルカを対象に，知らないことを知る仕事ができたらいいな」。酒井さんは当時の夢を叶え，20 年以上イルカの社会性の研究者として活躍している。

いたという。その 2 週間後，あるガイドから「ほっ東京都にある野生イルカの聖地

ぺちゃん」という若いメスが，産んだはずのない

み くらじま伊豆諸島の御蔵島の周りには，野生のミナミハ

子どもを連れているという情報が入った。そこでンドウイルカが約 140 頭定住している。島ではりんごちゃんの子どもと，ほっぺちゃんが連れてシュノーケルで海に入り水中でイルカを観察するいる子どもの写真から特徴の照合を試みると，な

イルカウォッチングが人気で，毎年観光客が訪れんと同じ個体であることが判明したのだ。さらている。1994 年から実施されている個体識別調に，ほっぺちゃんは当時 8 歳でまだ繁殖経験はな

査によって，多くのイルカの性別や年齢，母子関かったが，授乳などの実の母子で生じる世話行動

係がわかっている。このような環境は，イルカ研も観察された。実親ではない個体が孤児を育てる

究の分野において世界的にも非常に珍しい。そんいわゆる “里親行動” が，世界で初めて野生のイな聖地ともいえる御蔵島に，酒井さんは 2000 年

ルカで観察された瞬間だった。

から訪れている。

「ほっぺちゃんには孤児の世話をするメリットがあるのだろうか」。例えば実親と里親が親戚関

世界初，野生下での里親行動を発見！

係にあった場合，自分の遺伝子を残すことにつな

2012 年，「りんごちゃん」という母イルカが魚がる。また，2 頭が親しい関係にある場合は片方網に絡まり死んでしまったという知らせが酒井さの子どもを助ける可能性も考えられる。そこで酒んの元に届いた。島のガイドや観光客，そして酒井さんは，りんごちゃんとほっぺちゃんの血縁

井さんも皆，残された子イルカの行方を心配して関係や過去に起きた社会行動の解析を行った。そ14▲︎写真中央▲︎御蔵島での調査風景の結果，興味深いことに彼女らは近い親戚ではなるための方法はとてもシンプルで，自分の目と筆く，親和的関係も見られなかったのである。

記用具さえあれば可能だという。今回の里親行動

ほっぺちゃんが里子を連れている様子（撮影：森阪 匡通）

水中でイルカの動画を撮影する酒井さん（撮影：石濱 愛子）のように，研究者でなくても観察を続けていれば研究者だけでは明らかにならなかった成果

何かに気づくことができるのだ。
「水族館で，お今回の里親行動に対して，酒井さんは「イルカ客さんが水槽の前に一瞬だけ立ち止まって移動がもつ複雑な社会を考えれば，個体自らの生存してしまうのが少しもったいない」。酒井さんにや繁殖に直結する行動だけではなく，このようよると，15 分ほど眺めていれば個体を見分ける

な利他的な行動が起きてもおかしくないかもなとことができたり，胸ビレで他の個体を触る，泡を思った。それよりも，この事例が研究者による調出すなど色々な行動をしていることに気づくそう

査だけではなく，ガイドや観光客の協力で明らかだ。みなさんも水族館へ訪れた際は，1 度ゆっくになったことに感動した」と語る。例えば，識別

り立ち止まってイルカの観察をしてみてはいかがに必要だった孤児の写真は，その多くがガイドやだろうか。研究者も知らない，世界で初めての発観光客から提供されたものだった。また，ほっぺ

見に出会えるかもしれない。

（文・高橋 力也）

ちゃんに繁殖経験がないことは個体識別調査に
よって，個体のデータが長年蓄積されていたから
こそわかったことである。この世界初の発見は，

酒井 麻衣（さかい まい）プロフィール

御蔵島でイルカを見守り続けてきた人たちが，一2006 年東京工業大学大学院 生命理工学研究科 博士丸となって動いたことで，もたらされた成果だっ

課程卒 博士 ( 理学 )。京都大学 野生動物研究センター

たのだ。

や，東海大学 創造科学技術研究機構で日本学術振興会特別研究員を経験後，2015 年より現職。野生とイルカの社会をのぞいてみよう

飼育，両方の環境において，鯨類の社会や行動・認知の研究をしている。現在は鯨類の子育て期間に注

ひイルカ社会の掴み所がない複雑さに惹かれてい

目し，母イルカの世話行動がその後子イルカの生活るという酒井さん。その複雑さ故に研究が難しいにどう影響するのかについて研究を進めている。

分野ではあるものの，生き物の社会行動を研究す15研究者に会いに行こう「→」に秘められた化学の未来
森本 祐麻 さん

大阪大学

工学研究科

生命機能化学研究室

助教

生き物の体の中では，金属元素が大切な役割をしている。例
えば，動物の血液の中にあるヘモグロビンは鉄を使って酸素を運び，植物の葉緑素はマンガンを利用して水と二酸化炭素から酸素と養分をつくる。これらの反応を引き起こしているのは，
きんぞくさくたい

金属元素が複雑な構造をもった有機物に囲まれている金属錯体という化合物の仲間だ。大阪大学の森本祐麻さんは，金属錯体の反応のメカニズムを解明する研究を行っている。

反応プロセスを解明することで化学反応式の「→」に着目

環境問題を解決する！？

例えば，化学の授業で教えてもらう反応式「2H2＋ O2 → 2H2O」は，水素と酸素が反応して水が化学反応中に何が起きているのかを理解するこできることを表している。しかしこの式の「→」と，それは環境問題の解決にもつながると森本さの中で何が起きているのかを，森本さんは突きんは言う。
「例えば，生き物の体内で活躍する金詰めたくなった。化学反応の中でも特に着目した

属錯体は，銅や鉄などの自然界によくある金属元のは，金属錯体が起こす分子を掴んだり，引きち

素でできています。しかし人間では再現できない

ぎったりする反応だ。しかし，このプロセスを解ような複雑で多様な反応を起こすことができるの明するのはとても難しい。なぜなら，金属錯体はです。生物の反応プロセスはまだまだ学ぶところ

反応の前後で形を変えず，反応相手の物質と結合が多く，まさに化学反応の見本市です」と森本さして構造が変わるのはほんの一瞬だけだからだ。

んは目を輝かせる。金属錯体の反応プロセスを解明することができれば，酸性雨の原因物質の分解観測に成功した秘けつは溶媒

や，温室効果ガスのアルコール化が，より簡単に

森本さんは，なんとかして反応を直接観察した実現できるのではないかと考えているのだ。森本

いと考えた。研究対象とした鉄四価オキシド錯体

さんのように，反応式の「→」の中で何が起こっは，幅広い生物の代謝反応で酸化力を発揮する金ているのかに興味を持ち，それを明らかにするこ属錯体の一種だ。しかし，その強力な酸化作用とで今まで実現困難だった化学反応も実現できるにより，目的の物質より早く溶媒を酸化してしまかもしれない。

う。このことが原因で，今までは目的の物質が（文・小山 奈津季）

森本 祐麻（もりもと ゆうま）プロフィール

酸化する様子を明確に観察することができなかっ2009 年に大阪大学工学部卒業，2013 年には同大学た。森本さんは，この鉄四価オキシド錯体とは反大学院工学研究科博士後期課程短期修了博士（工学）。

応しない特殊な溶媒を発見し，その溶媒を使うこ

日本学術振興会特任研究員（PD）や同研究科特任助とによって世界で初めて「反応途中」の様子を詳

教を経て，2017 年より現職。遷移金属錯体の研究

しく観測することに成功した。

者として，環境負荷の小さい触媒反応系の構築や，金属錯体の新機能の発現に関する研究に従事。
16

暮らしに知性が宿る日
私たちは，物事を知り，考え，判断する「知性」をもっています。
この知性を工学的に再現しようと，
1956 年には「人工知能（Artificial Intelligence; AI）」という言葉が生まれ，
コンピュータによる迷路の解読や言語の翻訳などの研究が進められました。
情報科学が発展してきた今，より多くのデータを扱えるようになり，
AI が私たちの代わりにできることが増えてきました。
将来，必要な食事の提案や，家事の手伝い，まだない音楽をつくってくれるなど，
私たちの暮らしに溶け込んだ，身近なパートナーとして AI が活躍するでしょう。
自分以外の「知性」と暮らす日が，すぐそこまでやってきています。

17

人の感性と協調した AI が感動を生み出す！？
誰かがいつも自分が気に入るものをオーダーメイドでつくってくれればどんなに素晴らしいことでしょう。関西学院大学の長田典子さんは，人間のものの見方と感じ方を再現できる AI を用いて，そんな願いを叶える方法を研究しています。人の好みを理解し，新たなものを生み出す AI とは一体どんなものなのでしょうか。

は，長田さんが開発した，お客さんの好みに合っ

色や形だけでなく印象をとらえるたスーツの生地を提案してくれる「感性 AI ソム

もともと，AI がものを考えるしくみについて

リエ」にも活かされています。例えば，みなさんの研究を行っていた長田さん。あるとき，真珠のは，普段自分の服の好みを伝えるときに，「赤い」

鑑定を自動で行う装置を開発してほしいと依頼をなどといった服の特徴の他に，「すっきりした」や受けました。これまで鑑定士が長年の勘や経験で「真面目に見える」などといった服を着た時の印行っていた鑑定を，AI を使って自動で行おうと

象を伝えることが多いと思います。そこで，洋服いうのです。最初は，形や色などといった物理的の色やスタイルなどの特徴と，それを見た人がどな特徴の情報から鑑定する方法を考えましたが，んな印象をもつのかのパターンを学習させたのでうまくいかなかったといいます。研究の末，鑑定す。感性 AI ソムリエは，お客さんが回答したスー

士はかたちや色を見て，「透明感がある」「中がメツに求める印象を最もよく表す特徴をもった生地

ラメラしている」など，どのような印象を受けるを，多くの候補の中から見つけ出してくれます。

かで，その価値を判断していることが明らかにな

このシステムは現在百貨店でも使われており，おりました。人はものの物理的特徴を五感を通じて客さんからも高い評価を受けています。そして読み取り，そこから受ける印象に価値を感じた結

日々，お客さんのデータを蓄積しながら，提案の

果，
「美しい」
「欲しい」などと感動します。真珠精度を高めているといいます。

かんの特徴と鑑定士が受ける印象の関係を学習させる

あなただけのオリジナルの生地を生み出す

ことで，真珠の価値を判断する装置を開発するこ「すでにある生地から探し出すだけでなく，おとに成功したのです。

客さんの好みに合わせて全くオリジナルの生地を

この生地はいかがですか？

自動で生成してくれるしくみも出来上がりつつあります」と語る長田さん。どのように新しい生地

人がものから受ける印象に注目するという点

18

暮らしに知性が宿る日▲︎求める印象に応じて AI が服の柄を提案（クチュールデジタル株式会社，株式会社センチュリーエールとの共同研究）をつくり出すのでしょうか。人が「あたたかみがのどのような物理的特徴に対して，どのような印ある」生地を見た場合，そうした印象を受けた理象を受けて価値を感じるのか。その感性のメカニ

由となる生地の特徴が必ずいくつかあります。生ズムを理解することが重要です。AI をうまく使地の色や「モコモコしている」などの質感，模様

えば，私たちの心を動かす美しさを届けてくれるの輪郭などがそうです。この新たな AI は，感性可能性があります」。長田さんは服の生地の他にAI ソムリエのように，求める印象に対応する生も，車の内装，楽曲，バブル浴の泡のデザインに地を選ぶだけでなく，その生地を特徴づける色や至るまで，私たちの生活に関わるさまざまなもの

質感に，別の生地から抽出した柄の輪郭などの特を研究対象とし，人の心を動かすものづくりに挑徴を組み合わせることで，全く新たな生地を画像

戦しています。近い将来，あなたの暮らしのあらとして提案してくれるのです。

ゆる場面に，感動的なものづくりをサポートしてくれる知性の存在を感じられる日が来るかもしれあらゆるものに感動をません。

（文・石尾 淳一郎）

こうして生み出される新たな生地には，まだ「微妙」なものも多いそうです。しかし，中にはこれまで誰も思いつかなかったような素晴らしい

取材協力：関西学院大学

デザインのものもあるといいます。
「人が，もの19

工学部教授

情報工学課程

長田 典子さん

「人を知ること」が自動運転技術向上のカギ
運転手がいなくても，自動車を使って気軽に移動できる社会。そんな未来を実現するための自動運転技術は日々確実に進歩しており，一部はすでに使われ始めています。そのさらなる発展のためのカギを握っているのが，AI 技術。追手門学院大学の庄野修さんが取り組むのは，AI 技術
を用いて過去の運転映像から未来の映像を予測する技術の開発です。

情報をたくさん集めて素早く処理する

人の「予測する」能力を運転技術に活かす

自動車を運転するときは，運転手が足でアクセ

まるで熟練のドライバーのように自動車を制御

ルやブレーキを踏んで走行速度を変え，ハンドルする技術は，どのように実現できるのでしょう

を手で動かして移動の向きを変える。今まではそか。庄野さんは，これまで人間の脳がどのようにれが当たり前でしたが，最近では，一時的に運機能して行動を起こすための意思決定をしている

転手がハンドルから手を放したり，進行方向からのか，そのしくみを解明して人工的に再現する研目線をそらしたりしても道路から外れずに走行で究に取り組んできました。着目したのは，人間がきる機能をもち，運転手の運転操作をサポートすもっている「目で見て得た情報を元に，次に起こる自動車も販売されています。車に設置されたセることを予測する」能力です。この能力を，運転

ンサーや GPS によって，車線の位置や周囲の車，

映像のデータを学習させたコンピュータで再現し標識などの情報を集め，それを元に車の走行を制ようと考えました。
「入ってきた情報に対して反御するのです。

応するのに比べて，これから起こることを予測で自動運転システムがどれくらいスムーズに車をきればより素早く余裕をもって反応できます。こ操作できるかどうかは，走る場所や交通状況にのしくみを自動運転技術に応用することで，よりよって変わります。たとえば，高速道路ではス

スムーズな自動運転操作を実現できると考えたのムーズに走れても，市街地の場合は難しくなりまです」。

す。高速道路とは異なり，歩行者がいたり，信号

0.1 秒先の未来がわかるか？

や交差点があったり，高速道路より取得すべき情報が増えるため，それらの情報をすべて処理し庄野さんは，ドイツ市街地を運転した際の運転て，車の走行を安全に素早く自動制御できるよう席から見える景色を撮影した映像データを入手にするための工夫が必要なのです。

し，40,000 〜 50,000 枚のもの画像に切り分けて，

20

暮らしに知性が宿る日▲︎上段：実際の画像，中段：既存の予測モデルによる予測画像，下段：庄野さんらによるモデルによる予測画像。
上段の画像と比べて違いが小さく，鮮明な画像を出せるモデルは精度が高いといえる。青色の線で囲まれた部
分に注目してみると，中段の画像はぼやけており，タイヤの形が歪んでいる。一方，庄野さんらによる予測画
像（下段）は，上段の実際の画像と差がわからないほど鮮明に写っている。

出典：O. Shouno. Photo-Realistic Video Prediction on Natural Videos of Largely Changing Frames. arXiv preprint arXiv:2003.08635, 2020 - arxiv.org

自身で開発した AI に学習させました。そして，につながるでしょう」と庄野さんは話します。

別の映像データから切り出した，0.1 秒間隔で連

人間への理解が新たな移動社会につながる

続した 10 枚の画像を AI に示したときに，11 枚
目以降の画像をどれだけ精度よく予測できるかを人は周囲の状況から次に起こることを予測し，確認しました。予測の精度が高いと，実際に 11行動を決定しています。
「人間の意思決定プロセ枚目以降に現れる画像データと同じ景色が鮮明な

スは，運転技術に限らず，一般家庭で今後導入さ画像として出力されます。庄野さんが用いたモデれるようなロボット機器の開発においても求めら

ルから導き出された予測結果は，交差点を曲がるれています。人間への理解が今後は重要になるでときなど，景色の変化が大きくて正確な予測が難しょう」。自宅から目的地まで，子どもでもお年しい場面でも，他の研究グループが出した結果よ

寄りでも，まるで熟練ドライバーの運転のようにりも鮮明で精度のよい画像を導き出せることがわ感じられる自動運転車で移動するという未来がかりました。学習データに使う映像と予測をしたやってくるには，私たち自身のことも見つめ，理い場面との間で，たとえば国が違う，天候が違う

解を深める必要がありそうです。
（文・仲栄真 礁）など景色が大きく異なる場合は予測の精度が落ちてしまいますが，「この予測技術が自動運転シス

取材協力：追手門学院大学 心理学部心理学科

テムに活かされた場合，安全性や乗り心地の向上

人工知能・認知科学専攻

21教授

庄野 修さん動きにかくれた病気のサインを見逃すな
お医者さんでないと判断がつきにくいような病気の症状を，ゲームをしているだけかで診断できてしまう。人の専門知識や経験を，コンピュータに代わり学ばせることのできる機械学習を使った研究や技術の開発が，医学の分野でも行われています。

います。手首付近を通っている神経が圧迫され自宅で気軽に健康診断て，手がしびれ，上手く動かせなくなる症状が出

例えば今から 60 年後，みなさんが 70 代のおじます。患者さん自身が症状に気づきにくいことがいちゃんやおばあちゃんになっても，毎日元気に多いため，病院で診断を受けたときにはすでに悪過ごしたいですよね。日本人の平均寿命が男女と化していて，治療のために外科手術が必要になっもに 80 歳を超えて，今も延び続けている中，健てしまうこともあるといいます。
「初期症状の場

康上の問題が無く生活できる期間「健康寿命」が合は投薬などで治療ができます。普段の生活を送注目されています。それでも，体調が悪くなった

るなかで，患者さん自身が早期に症状に気づくよ

場合，一番頼りになるのはお医者さん。診断を受うな検査ツールがつくりたかったのです」。杉浦

けるために，これまでは通院や往診など，私たちさんの研究グループは，この疾患では親指を動かかお医者さんどちらかが移動する必要がありまし

しづらく手で OK マークをつくりにくいという特た。しかし，最近では遠隔医療など，自宅にいな徴に着目して，スマートフォンで遊びながら手根

がら医療サービスを受けられるしくみだけでな管症候群かどうかを判断できるゲームアプリケー

く，お医者さんの代わりに機械が診断をしてくれ

ションを開発しました（図 1）。

るサービスなども出てきています。
「患者さんの異常を検知して正解を導き出す

病状を見て，判断する」という仕事をコンピュー

ゲームの中ではいったいどのように症状が判断

タに学習させることで，なんと機械がお医者さん

されているのでしょうか。そのしくみで使われたの役割を果たすのです。

のは，コンピュータに訓練用のデータを学ばせる

OK サイン，つくれますか？

ことで，それを経験として与えられた問題を解決

慶應義塾大学の杉浦裕太さんは，東京医科歯科

していく，機械学習と呼ばれる方法です。本来，大学の藤田浩二さんと一緒に，手 根管 症 候群と手根管症候群の患者さんがゲームをするときの指いう中高年女性に多い疾患について研究をしての動きを記録して，それを訓練用データとしたい

しゅ こん かん しょう こう ぐん

22

暮らしに知性が宿る日◀︎図 1

ゲームプレイ中のアプリケー

ションのイメージ図。プレイヤーは，
親指でウサギのキャラクターをタッチして操作し，野菜を集めます。野菜は円周の 12 方向のいずれかに現れます（A）。野菜を集めると，次の野菜が円の中心に現れたり（B），別の方向に現れたり（C）します。

◀︎図 2

右手でプレイした場合に野菜を集めるのにかかった平均時間。

健康な人（青線）と比較して，患者さん（オレンジ線）は 6 〜 9 方向で野菜を集めるのに時間がかかっている。

出 典（ 図 を 一 部 改 変 ）：T. Koyama et al. A Screening Method

Using Anomaly Detection on a Smartphone for Patients With
Carpal Tunnel Syndrome: Diagnostic Case-Control Study. JMIR
Mhealth Uhealth 2021; 9(3): e26320

ところですが，十分なデータ量を集めることが難気は密接に関係しています。だからこそ杉浦さん

しいという課題がありました。そこで逆転の発想

は，「センサやコンピュータなどが日常の暮らしです。杉浦さんの研究グループは，健康な人のの中に溶け込むように存在して，それらを活用しゲーム操作時の指の動きを訓練用データにして，て人に役立つ技術の開発を進めたいです」と話し

この正常な指の動き「ではない」場合を検知できます。手根管症候群の早期診断の研究を例に取る

るように設計したのです。その結果，専門のお医と，今回開発した検査機能を利用頻度の高い検索者さんが，実際に症状を見たときの判断と同じ程アプリや地図アプリに持たせることができたら，度か，それ以上の性能で，健康な人と患者さんをゲームを立ち上げるひと手間を省くことができま

区別することができました。また，患者さんは親す。スマートフォン以外にも，他の家電が検査

指を伸ばして遠くの場所を触ろうとするときに，ツールとして利用できるようになれば，もっと多とくに時間がかかることがわかりました（図 2）。

くの人たちを対象に，普段の行動から病気の発見
や健康チェックが可能になるでしょう。少し先の生活に溶け込むお役立ちツール

未来，私たちがからだの心配について相談する相

普段の生活の癖や習慣が起点となって，ある病

手は，身の回りにある家電や家具になっているか気にかかり，それがまた別のさらに重大な病気をもしれませんね。

呼んでしまう。実は私たちの日々の過ごし方と病取材協力：慶應義塾大学

23（文・井上 剛史）
理工学部 情報工学科

准教授

杉浦 裕太さん自らの「興味」を追求し，科学の活動を始めた理系さんを紹介します。

今号の理系さんす が な みみ つき

管波 光騎 さん岡山県立岡山一宮高等学校（３年生）

コンピュータ部でロボットを動作させるプログ
ラミングに取り組んでいる管波光騎さん。高校の授業の一環で始まった課題研究では，農家の重労働を解決するために，単純な農作業を機械で遠隔操作するシステムの開発に取り組んでいます。

も忙しそうに作業をしている姿を見ていたことから，◆開発したシステムはどのようなものですか？

生産者が抱える課題の解決に取り組もうと思いまし今開発しているシステムは，農業用ハウスに温度，た。僕自身も，農作業に関わったことがあるため，そ湿度，照度，土壌水分，将来的には二酸化炭素のセンの大変さを知っています。その経験をもとに，ハウスサを設置し，そこで得られた情報をウェブ上でモニタ内の環境を調整する作業を遠隔操作するシステムを自リングすることができるものです。既存の装置では，分でつくり出すことができれば，家族だけでなく多くハウス内の様子を遠隔で確認できますが，急な対応のの農家の負担を減らせると考えました。

場合，現場で作業する必要があります。美味しい作物◆管波さんが考える，未来の農業の世界についてを育てるためには 24 時間どんなときでもハウス内の環境変化を知り，すぐに対応できることが重要です。

教えてくださいそこで僕たちは，手持ちのデバイスから照明の点灯，

近年では，ロボット技術や情報通信技術等の先端技

消灯や窓の開閉を遠隔で調整する機能を加えた装置を術を活用して，超省エネルギー化や高品質生産を可能開発しました。そのなかで僕が特に注力したところとする，スマート農業が注目されています。全行程をは，農家の方がハウス内の情報を視覚的により理解しロボットが行ってくれるのは魅力的ではありますが，やすい表示にすることです。自作のミニチュア農業用

実際に僕が農作業にかかわった実感として，すべてをハウスを使って，気温等のグラフと同時に作物の映像

ロボットやシステムで管理するのは難しいと感じていも確認できるプログラムをつくりました。

ます。例えば，美味しい作物を消費者に届けるためには，収穫やパック詰め，箱詰めは品質を保つために人◆「農業」のテーマを立ち上げたきっかけを教えてくださいの手で行うほうがよいです。だから未来では，ロボッ

僕 が こ の テ ー マ を 立 ち 上 げ た き っ か け は， コ ン

トに全てを委ねるやり方ではなく，人にしかできない

ピュータ部で学んだプログラミングを活かせるテーマ

作業は人がする，ロボットと人とが協力し合う農業のにしたかったこと。そして実家が農家で，両親がいつ世界になっていてほしいと思います。

管波さんはロボットと人，そして自然が調和する世界を創造する次世代の指揮者

ロボットと人が調和して農作業を行う風景が広がる世界を夢見る管波さん。彼が仲間を集め，つくり出した「農業ハウスリモートコントロールシステム」では，今後どのように多くの生産者が抱えている課題を解決していくのか，目が離せません。

（文・正田 亜海）

24

発表演題募集！

サイエンスキャッスル 2021

エントリー締切

海外大会 9/10（金）国内大会 9/30（木）

中高生のための学会「サイエンスキャッスル」は，今年で 10 周年を迎えます。サイエンスキャッスルは，取り組んだ研究の成果の発表する場というだけではなく，これから実験や開発を始めたいアイデアを発表したり，
自分の研究のメンターを探すことができたりと，みなさんのテーマをより発展させていく場，そして，メンターや同世代の研究者との交流を通じて新たな仮説や共同研究が生まれる場へ進化します。

海外大会

国内大会

マレーシア大会 10/16（土）ASEAN 大会 11/5・6（金・土）

詳細はサキャッスル Weイエンス
にてお知らせしb サイト
ます。

関東大会 12/19（日）＠東京
関西大会 12/19（日）＠大阪
中四国大会 1/23（日）＠岡山 New
東北大会 1/29（土）＠宮城

https://s-castle.com/

今年度のサイエンスキャッスル，2つのポイント
1.早期エントリーすることで，研究コーチと出会える！
6 月 1 日から 9 月 30 日までのエントリー期間の中で，早期にエントリーしたテーマを，順次，研究コーチたちに紹介していきます。コーチが興味を持ち，サポートを申し出た
場合は研究チームとマッチング。現役の研究者による助言を受けながら研究を進められる体制を作っていきます。

2.結果が出ていなくても発表OK！
「まだ計画を立てている段階で，冬までに研究が終わらない」と，参加を見送る必要はありません。今年度から新しく，「仮説・研究計画発表部門」を設立。そのテーマの着想に至った独創的な視点や，考え抜いた実験の計画をエントリーしてください。そして，その自らの考えの魅力を発表し，12月の学会で，共に研究を進める仲間を捕まえましょう。

エントリー条件・中学校，高等学校，高等専門学校（3 年生まで）の生徒，及びこれらに相当する年齢の人・グループ，個人どちらでもエントリー可能 （同テーマでの2大会以上のエントリーも可能です。）

エントリー方法・ サイエンスキャッスル Web サイトより https://s-castle.com/entry/
エントリー方法をご確認ください。

お問い合わせ info@s-castle.com

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海に関わるあらゆる研究に挑戦する中高生を応援します
マリンチャレンジプログラムでは，海・水産分野・水環境にかかわるあらゆる研究に挑戦する中高生を対象に，研究費助成や，研究者によるオンラインでのメンタリング，連携できる大学研究者の紹介など様々な研究サポートを行っています。あなたもまだ誰も答えを知らない海の謎や課題に挑戦してみませんか？

マリンチャレンジプログラム 2020 年度全国大会を実施しました！
2021 年 3 月 7 日（日），2020 年度プログラムの最終成果発表会として「マリンチャレンジプログラム 2020 全国大会

〜海と日本 PROJECT 〜」をオンラインにて実施しました。
本大会では，5 つの地区ブロック大会を経て全 40 チームから選抜された 15 チームによる口頭での研究発表が行われ，審査によって最優秀賞および各賞を決定しました。
受賞チーム一覧
賞名

テーマ

学校名

最優秀賞

ハクセンシオマネキのウェービング
画像解析と信号処理による分類

日本財団賞

牡蠣殻を用いて干潟の生物多様性を回復する手法の確立に向けて

JASTO 賞

ハスノハカシパンの累代飼育

リバネス賞

藻類を用いた汚染水処理を目指して～福島の海に汚染水を流さないために～

福島成蹊高等学校

イノカ賞

クラゲの大量発生抑制に関する研究

文京区立音羽中学校

宮崎北高等学校
岡山学芸館高等学校
聖ウルスラ学院英智高等学校※学校名は 2021 年 3 月時点の所属です

最 優秀 賞

最優秀賞に選ばれたのは宮崎北高等学校の黒木美花さんらの研究テーマ「ハクセンシオマネキのウェー

ビング

画像解析と信号処理による分類」です。干潟に生息するハクセンシオマネキという小さなカニの求愛行動を，自分たちで開発した画像解析ソフトを使って分析しました。実験の組み立てやデータ分析の精度に加え，研究対象である生き物への深い興味が伝わってくるプレゼンテーションでした。

マリンチャレンジプログラム 2020 全国大会の詳しい内容はこちらからhttps://marine.s-castle.com/

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マリンチャレンジプログラム 2021年度採択チーム決定
2021 年度も引き続き，海・水産分野・水環境にかかわるあらゆる研究を行う中高生研究者の挑戦を応援します。今年も全国から多様な研究テーマが集まりました。去年に引き続き，様々な分野の若手研究者がみなさんの研究をサポートします！ 4 月には研究がスタートする前に，オンライン授与式を実施しました。

★ 2021 年度採択テーマ一覧
関東ブロック⃝ポリグルタミン酸を用いた汚水問題解決のシステム研究と開発⃝観賞用熱帯魚・海水魚の病気治療に関する研究⃝魚類の索餌行動における匂いの嗜好性と視覚による認識⃝メダカの遺伝子研究～突然変異の割合～

北海道・東北ブロック⃝都市の湧水枯渇～おとめ山公園における湧出量減少の要因～⃝トウホクサンショウウオの生態を探る～豊かな自然を持続させるために～⃝ボラはなぜ跳ねるのか～平潟湾における溶存酸素量との関係～⃝八幡川河口干潟の生物調査⃝猿田川の土壌や水生動物に含まれるマイクロプラスチックの研究⃝ムチンの増加・抽出の研究 〜ミズクラゲからの贈り物〜⃝持続可能性をもったハンディポッドの活用エリア拡大に向けた研究⃝会津メダカから見る遺伝的攪乱の研究～環境 DNA 調査による検証～⃝ウキクサと微生物による水質浄化のための培養方法の確立

中国・四国ブロック

⃝駿府城堀の水質調査⃝アマモによる物質循環および干潟生物多様性の保全に関する研究⃝人工繁殖させた３種のメダカにおける性決定に与える影響⃝荒川水系におけるドンコの分布の現状について⃝カブトガニの保護啓発 ～海の豊かさ豊かな未来～⃝藻類から作る安全なクレヨン⃝ニホンウナギの縄張り意識⃝水中蛇型ロボットに脚をつけたら蛇足か？
～テトラポドフィスの真実を求めて～⃝子ボルの早期摘出による生育への影響⃝宍道湖に生息するシジミに対するマイクロプラスチックの影響調査

関西ブロック⃝入野海岸の微小貝からわかる海岸環境〜微小貝の魅力に迫る！〜⃝カシオソームの動態の軌跡⃝イソギンチャクと周波数～イソギンチャクの好みの音は一体～

九州・沖縄ブロック⃝関西創価学園周辺における池の環境悪化の調査
及び改善方法の確立⃝ヘドロを用いたアマモ実生苗確立の基礎的研究～熊本豪雨災害からの復興～⃝プラナリアの活動量と環境変化の関係について⃝放射相称であるウニ類の体の方向性とその要因⃝光環境でメダカの繁殖効率を上げる⃝カワゴケソウ科とカワゴケミズメイガの密？な関係⃝石川の魚類相とその変遷⃝さかなの腸内細菌 ～抗菌作用はあるのか？～⃝日焼け止め成分が珊瑚に与える影響～肌も珊瑚も守りたい～⃝魚がプラスチックを誤飲してしまう原因を調査しよう！

⃝タナゴ類と二枚貝類の分布から見る絶滅の危機⃝海水が混じる川の泥の沈殿の反応について⃝池及び海の水を抜かずにヘドロを除去する装置等の研究☆地方大会
2021 年 8 月に各地区ブロック大会を開催します。オンラインなどで見学参加が可能ですので，中高生の熱い研究をぜひご覧ください。
（参加無料・要事前申し込み）※開催形態など大会の詳細につきましては，
公式ホームページをご確認ください。

このプログラムは，次世代へ海を引き継ぐために，海を介して人と人がつながる “日本財団「海と日本プロジェクト」” の一環です。

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叡智への

有形・無形に関わらず，学芸員を始めとした
プロフェッショナルたちの手によって，世界の歴史が保存・研究・集積されている博物館。
まだ知らない興味深い世界を，「研究の種」を，見つけに行きませんか。

い
な
ざ
い

寄り添い、生きる世界を教えてくれる

目黒寄生虫館

約 300 点もの標本や資料により，寄生虫がおりなす生態系，人獣と寄生虫とのかかわりについてわかりやすく展示するだけでなく，研究所としても機能する，世界でも珍しい「寄生虫」をテーマにした博物館です。
取材協力：公益財団法人目黒寄生虫館

館長 倉持 利明さん（右） 研究員 髙野 剛史さん（左）オススメの展示について教えてください

1 階入り口にある「寄生虫の多様性」についてまとめたパネルを，まず確認してください。

進化の歴史のさまざまなタイミングで，枝分かれして多くの生物のグループが生まれました。それぞれの仲間のうち，他の生き物に頼った方法で生き延びることを選択した動物たち，それらをまとめて「寄生虫」と呼んでいます。だから，生物の分類では寄生虫としてひとくくりにはされません。生物にとって「寄生」は立派な生存戦略のひとつなのです。生態系を広く見渡してみると，程度は違えどみなさんが思っている以上に生物たちは随所で寄生虫とかかわっています。今まで見えていなかった，寄生生物の生態を，知りたくなってきませんか？

▲著名な寄生虫学者山口左仲博士（1894―1976 年）お手製の寄生虫図鑑

中高生への一言「寄生虫」と聞いて思い浮かんだ今のイメージを，一度捨てて来てみてください。単に細長いだけでなく，彼らはからだの形をさまざまに進化させてきました。「なぜこんな形をしているんだろう」。その意味を考えながら観察してみてください。きっと，これまでとは異なる姿をみせてくれるはずです。
（髙野さん）
学校の教科書には，なんでもわかっているかのように書いてありますが，実際には今もなお多くの不思議が世界中にあります。学校では学べない，知ることができない「自分のはてな」を，ぜひ探しに来てください。（倉持さん）

目黒寄生虫館ウェブサイト

28

生き物図鑑

from

ラボ

第 56 回
大家族生活での感染対策
シダクロスズメバチ▲交尾中のシダクロスズメバチ

女王はこのオス以外に，複数のオスと▲黒と白のしま模様が特徴

体長約 10 mm ほどで，毒性や攻撃性は交尾するそこまで強くない

研究者が，研究対象として扱っている生きものを紹介します。毎日向き合っているからこそ知っている，その生きもののおもしろさや魅力をつづっていきます。
黒と白のしま模様を持つシダクロスズメバチ

中で生活していて，東海地方では飼育対象になっは，本州では低山地から山地に分布し，主に土のていたシダクロスズメバチに白羽の矢を立てまし

中に巣を作り集団で生活し，花粉より小型の昆虫た。調査の結果，崩壊した巣からカビが生えた女や死んだ直後のカエルや魚など動物の肉を好んで王バチを見つけ，カビの感染が死因になると考え食べます。東海地方では食用昆虫として地元のたのです。そこで，地元の蜂愛好家の協力を得て，人々が飼育，採集し「ヘボ」
「ジバチ」
「タカブ」
「ス

幼虫の死体から糸状菌というカビを採取し，それガレ」の愛称で親しまれてきました。

を複数の働きバチに感染させ，生存日数の差を調血のつながった家族で集団生活するシダクロス

べました。すると，父親が違う個体間ではカビのズメバチは，子の世話や，巣の管理などを家族で感染後の生存日数に差があり，病原菌への抵抗性

分業して行います。子を産む役目は 1 匹の女王バが異なることが明らかになりました。この結果か

チが担い，複数のオスと交尾します。そうしてそら，遺伝的に多様な家族をつくることで，感染対れぞれ異なる父親を持つ子どもたちが生まれるこ策を行っている可能性があることが，スズメバチとで，遺伝的多様性が高まり，密集した環境で暮科で初めてわかったのです。

らす家族に病気が広がっても全滅しないと考えら

その凶暴性で有名なオオスズメバチと比べるれてきました。しかし，シダクロスズメバチだけと，知名度は決して高くないシダクロスズメバ

でなくスズメバチ科のいずれの種でも，今までそチ。地域でひっそりと人の生活にかかわっていたの真相を確かめることができていませんでした。

裏方が，スズメバチ科の種が「３密」状態でも大岐阜大学特別協力研究員の佐賀達矢さんは，仮家族を維持できる秘密を解き明かす立役者になり説の検証をするために，病原菌が多く生息する土

つつあります。

（文・尹 晃哲）
取材協力：岐阜大学特別協力研究員／

岐阜県立多治見高等学校教諭
29

佐賀 達矢さん私たち株式会社リバネスは，知識を集め，コミュニケーションを行うことで新しい知識を生み出す，日本最大の「知識プラットフォーム」を構築しました。教育応援プロジェクト，
人材応援プロジェクト，研究応援プロジェクト，創業応援プロジェクトに参加する多くの企業の皆様とともに，このプラットフォームを拡充させながら世界に貢献し続けます。
（50音順）

アサヒ飲料株式会社株式会社アトラス
株式会社イヴケア
株式会社池田理化
株式会社イノカ
インテグリカルチャー株式会社
株式会社エアロネクスト
株式会社荏原製作所
株式会社オリィ研究所
株式会社 KAKAXI
川崎重工業株式会社
関西国際学園KEC 教育グループ
京浜急行電鉄株式会社
株式会社木幡計器製作所
株式会社サイディン
サンケイエンジニアリング株式会社
サントリーホールディングス株式会社
敷島製パン株式会社株式会社ジャパンヘルスケア
株式会社小学館集英社プロダクション
株式会社新興出版社啓林館
株式会社人機一体
成光精密株式会社

セイコーホールディングス株式会社
SCENTMATIC 株式会社株式会社チャレナジー
株式会社デアゴスティーニ・ジャパン
THK 株式会社
東レ株式会社
日鉄エンジニアリング株式会社
日本ハム株式会社
日本ユニシス株式会社
ハイラブル株式会社株式会社浜野製作所
株式会社バンダイ
株式会社日立ハイテク
株式会社フォーカスシステムズ
株式会社プランテックス
株式会社 MACHICOCO
株式会社 Manai Enterprise
株式会社ミスミグループ本社
株式会社メタジェン
株式会社ユーグレナ
株式会社ルナロボティクス
ロート製薬株式会社
ロールス・ロイスジャパン株式会社
Lockheed Martin Corporation

30

■読者アンケートのお願い■＋＋ 編集後記 ＋＋

なが

表紙・裏表紙の謎解きを楽しむ。目次をさっと眺め

今後の雑誌づくりの参考とさせていただきた

た後，一旦ページを閉じて一番心に残ったコーナーかく，アンケートへのご協力をよろしくお願いします。みなさまからの声をお待ちしています。

ら読み始める。イラストと記事を交互に見比べる。研
究テーマをつくるヒントにする。紹介された先生や施設に連絡を取ってみる。みなさんが someone をどう読んで，活用してくれるのかを想像しながら，この編
集後記を書いています。
周囲の状況がまるっきり変わってしまったように感じることも多いですが，これまでの皆さんの人生や地球の歴史の昔・今・これからはつながっています。直面している出来事にも，視点を変えると次に進むヒン
トが見えてくるかもしれません。

2021 年 6 月 1 日（井上 剛史）

発行

someone 編集部 編
staff
編集長

井上 剛史
神山 きの

art crew

泉 雅史
村山 永子
さかうえだいすけ
清原 一隆（KIYO DESIGN）
編集

河嶋 伊都子／滝野 翔大／仲栄真 礁／
中嶋 香織／前田 里美

記者石尾 淳一郎／小玉 悠然／小山 菜津季／
正田 亜海／髙橋 力也／中島 翔太／
西村 知也／濱口 真慈／尹 晃哲

若手研究者のための研究キャリア発見マガジン『incu・be』（インキュビー）

発行人

丸 幸弘

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リバネス出版（株式会社リバネス）〒 162 - 0822 東京都新宿区下宮比町 1- 4
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