中高生のための研究キャリア・サイエンス入門

2019. 夏号

vol.47[ サムワン ]

海
航
の
へ
ト
イ
トワイラ
生命に満ちる水〈特集１〈特集２

someone vol.47 contents
P ０３

P １８

特集

特集

トワイライトへの航海
０６

トワイライトを切り裂く閃光で，世界初の海中通信を

０８

海中世界を覗き，未来を支える計測技術

０９

シビレエイが教えてくれる海底世界

生命に満ちる水
１９

水の動きを可視化する，シミュレーション

２０

めぐる水は謎だらけ

２２

脳の中にある，水の新たな通り道

イベント pickup
１２

マリンチャレンジ 2019 採択チーム決定！

こむぎ倶楽部
１４

小麦をおいしくする方法は，小麦の乳酸菌が知っている研究者に会いに行こう
１６

自分の気持ちを信じて進んだ，放線菌研究の道となりの理系さん
２４

奥山 映美さん

東京大学教育学部附属中等教育学校 6 年生

あなたのあるく一歩先
２５

生き物大好き小学生が，最高の動物医療を届ける研究者を目指す

実践検証サイエンス
２６

誰もがトライアングルを上手に奏でられるようにイベント pickup
２８
２９キャッスル研究費リバネス賞
サイエンスキャッスル 2019

Hatch ！歩き出せ新米研究者
３２

Episode4：他の可能性はないのかな？

うちの子紹介します
３３

小さな体に秘められた，壮大な進化のはなし カタマイマイ

2トワイライトへの航海

トワイライト・ゾーン
そこは，海面から水深 200 〜1000m
太陽光がわずかに達する世界。
宇宙船のようなクラゲが漂い，金色に光るダイオウイカが潜む，
神秘の海域。
波打ち際から海の底まで，広くて深い海の世界には，他にも多くの謎が残されている。
ぼんやりと照らし出された海の姿を追い求めて，
さぁ，ぼくらも航海に出かけよう。

3

トワイライトへの航海

地球上の実に 7 割を占める海。1872 年から1876 年に行われたチャレンジャー号探検航海をきっかけに，数多くの海洋生物が発見され，海水の成分や海底地形など海の姿が少しずつ明らかになってきました。け
れど，広くて深い海の研究には常に多くの課題がつきまとい，研究者たちの行く手を阻みます。

生き物のリアルに迫る，
バイオロギング
ペンギンやサメなどの海洋生物に，カメラや温 度計を取り付けて生き物の行動を観測する手法。生き物の行動を直に観察することができます。これにより，いままで観 察することが 難しかった， 生き物の知られざる生態に迫ることができるようになりました。

近代海洋学の幕開け，
チャレンジャー号探検航海
世界初の大規模な海洋調査航海がイギリス「チャレンジャー号」によって行われました。3 年 半 か け て 世 界 中の 海 を 航 海し，約 4000 種の新 種を発 見。 他にも世界中の海水温の測定などを行い，現代の海洋学の礎を築きました。

4

Chronology

１８７２年〜１８７６年
近代海洋学の幕開け，チャレンジャー号探検航海

１８９３年〜１８９６年
ナンセンによる北極探検

１９２０年
音響測深法の開発が進む

１９６０年
探査船トリエステ号が最も深いマリアナ海溝チャレンジャー海淵に到着

１９６４年
バイオロギングの先駆けとなる，ロガーでアザラシの行動観測を行う

１９６８年〜
深海底を掘削する深海掘削計画が始まる

１９７０年代後半
衛星を用いた海洋観測が始まる

１９７７年
深海の熱水噴出孔で生命が発見される

２０００年
全海洋を観測するＡＲＧＯ計画が始まる

２００８年〜
環境ＤＮＡを用いた研究が加速する

コップ一 杯 の 水 から生 息する生物を調べる，環境 DNA
水中など 環 境中に存 在する，生物由来のDNA を「環境 DNA」と呼びます。今までの生物 調 査では， 実際に捕 獲して図 鑑など

宇宙から海を調べる，
衛星海洋学

で 生き物の特 徴を細かく調べなければいけませんでした。しかし，環 境 DNA を利

人工衛星を用いて，海水温や植物プラ用することで，ある生物がその場所にいたでの調査では船が何ヶ月もかけて，少ど，様々な生物情報をたった一杯のコップた。しかし，宇宙から衛星を使って観なりつつあります。

ンクトンの量などを調べる学問。今まのか，どんな生物がどれくらいいたのかな

しずつ調 べていくしかありませんでしの水から明らかにすることができるように測をすることが可能になり，世界中の海を常時モニタリングすることができるようになりました。

様々な技 術革新とともに， 海の研 究は進んできました。
それでもまだ，海には多くの謎が残されています。海の世
界をもっとくわしく知るために，少し視点を変えた研究が今日も進められています。
5

トワイライトを切り裂く閃光で、世界初の海中通信を深海生物や海底資源の探査など，私達が本格的に海を調べ始めてから約 150 年が経ちますが，海にはまだ誰も知らない世界が隠されているといわれています。海の調査を難しくさせていた理由のひとつが，水中での通信が限られていることです。探査機にケーブルを繋いで通信するか，または音波を使って通信するしかないため，調査範囲や獲得できるデータに制限があり，水中で撮影した映像すら，自由に共有することができません。この課題に光の技術で立ち向かっているのが海洋研究開発機構の澤隆雄さんです。
視光通信とは，高速に光を明滅させることで情報

電波でも音でもなく，可視光でを伝達する技術です。水中への応用は 1960 年代

情報を無線で送るためには，情報を変換して，頃から注目され，海中を最も透過する青色（波長例えば電波などの波に変換して送信します。電波

450nm 付近）を使った通信技術の開発が試みらは大量の情報を送れるものの，水中では波が弱くれてきました。しかし，実際の海中はプランクト

なりやすい（図 1）。このため，水中では波が弱くンなどの浮遊物が多く，光が遠くに届く前に減衰ならない音波が通信に使われてきましたが，一度してしまいがちです。そのため，実用化のためにに送れる情報量が少ないという大きな弱点があり

は，浮遊物の影響をうけない高出力，かつ，高速ました。たとえば，スマートフォンで通信制限がに点滅させられる応答性の高い光源が必須でした

かかると 130kbps 程度まで遅くなることがありが，その光源の開発は進んでいませんでした。しますが，音波はその 1/10 以下の 10kbps 程度の速かし，近年，LED のような高出力で応答性も高い，度しか出ません。これでは静止画の通信もままな

通信用の光源として適切な小型デバイスが安く手りません。そこで，澤さんが注目したのが，水中に入るようになり，実用化に向けた道が大きく開でも遠くまで波が届き，通信量も大きい，可視光

けたのです。

を用いた無線通信でした。

世界初！水中光無線通信

あきらめかけられていた技術を信じる

より通信速度が速く，太陽光などの外乱光に負もともと音波を使った通信の研究をしていた

けないレーザーダイオードを光源に使った通信装という澤さん。
「音波についてあらゆる性質を調置の開発を行い，2017 年についに実際の海でのべ，強みも弱点も理解していました。だからこ通信に成功しました。水深 750 ｍの深海で水中ロ

そ，水中での音波の限界を感じていました」。可ボット同士の無線通信を試みたところ（図 2），ロ

6トワイライトへの航海▲（図 1）水中における電磁波と音波の減衰曲線

それぞれの波が水中で吸収される程度を示しています。縦軸の吸収減衰が高いほど波は遠くまで届きにくく，低いほど遠くまで届きます。周波数 400 〜 750 × 1012Hz にあたる可視光は，▲（図 2）澤さんが実海域試験で行った水中光無線通信の概略図きるのです。横軸は周波数を表し，右に行くほど，波の幅は細なデータを取得する装置も搭載した水中光無線通信装置からは吸収減衰が非常に低く，水中でも波を遠くまで届けることがで片側の水中光無線通信装置から緑色光，もう片方の海の中の様々

かくなり，伝達できる情報量は増えていきます。

青色光を照射し，双方向の無線通信に成功しました。

ボット間の距離 120m で，速度 20Mbps の通信がンが家電量販店に並び，誰でも海を探検できるよできたのです。これは，音波を用いた場合のおよ

うにしたい」と，澤さんはワクワクしながら未来

そ 1000 倍で，ハイビジョン動画をスムーズに見を描きます。もし近所の店で水中ドローンが買えられるほどの速さです。さらに，相手ロボット側

るようになったら，未知なる海の世界を解き明かにあるコンピュータを遠隔操作するという高度なしていくのは，みなさんかもしれません。

通信にも成功したといいます。濁りのある実際の

（文・滝野 翔大）海で，このようなロボット同士で実用的な水中光無線通信に成功したのは世界で初めてです。
「世の中の流れを知り，役に立つものを生み出すために様々な技術を組み合わせて開発しています。ものづくりが好きな私にとってその瞬間が一番楽しいです。
」と，澤さんは話します。

近所で水中ドローンが買える日
今後，まるで陸上の Wi-Fi 環境のように水中で無線通信ができるようになれば，水中ロボットを

取材協力：国立研究開発法人海洋研究開発機構 JAMSTEC

遠くに移動させて調査させ，撮った写真や映像をリアルタイムに受け取ることもできるでしょう。

研究プラットフォーム運用開発部門

技術開発部

主任技術研究員

澤 隆雄さん海洋ロボティクス開発実装グループ「将来は，
スマートフォンで操作できる水中ドロー

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海中世界を覗き，未来を支える計測技術
プカプカと海に浮かんだ状態から勢いよく海中へ潜ってみると，海水温がどんどん下がっていくのがわかります。広大な海中世界には水温や水質，濁度，海流など，さまざまな環境要因が存在し，目まぐるしく変化しています。そして目に見えない海の変化や目の届
かない遠くの水中環境を覗くことができるのが「海洋計測」技術です。この技術は私たちにどんな海を見せてくれるのでしょうか。

▲超音波流速計

調査船の船底等に取り付け，4 つの発射口（写真の赤い部分）を対象へ向けて超音波を発射し，浮遊物質に反射した音波を受信する。4 つの発射口から発射した超音波で 3 次元の動きを測定することで，高精度の計測を実現している。

海洋計測で海の今を知る
沿岸域や河口域では，潮の満ち引きにより水位失わない資源開発をするためにや潮流が 1 日の中でも大きく変化します。見た目には見えにくいですが，植物プランクトンが生き多様な環境に富む海の中でも，海洋計測が重要るために必要な窒素やリンなどの栄養塩の濃度もになる場所のひとつに「熱水噴出孔」があります。

また刻々と変化しています。一方で，地球温暖化

それは，重金属や硫化水素などの成分を多く含むに伴う海水温の上昇や海洋酸性化など，100 年単熱水が海底から常に吹き出している場所です。こ位で見てようやくわかる変化もあります。このよ

こから噴出する熱水に溶け込んだ金属成分の析出

うにさまざまな時間軸で海洋環境は変化していま

物は鉱物資源として注目されており，これから開す。こういった海中環境の変化や海水の性質を，発が進むことが予測されます。一方で，熱水に含計測機器での測定や化学分析，得られたデータのまれる化学物質はバクテリアのエサとなり，さら解析により明らかにするのが海洋計測技術です。

に貝類や甲殻類がそれらを捕食するため，そこに海水温の上昇や海洋酸性化など，長い時間をかけは独自の生態系ができ上がります。高温かつ，生て地球規模で起こっている海洋環境の変化を予測

物にとっては毒となる重金属や硫化水素が高濃度し，対策を立てるためには，今現在の海洋環境をで存在する特殊な環境のため，そこに生息する生把握することがとても重要です。

物は特殊な性質をもつ貴重な生物資源でもあるの

8トワイライトへの航海です。この生態系が，鉱物資源開発に伴って受け未来へつながる環境情報

る影響が心配されています。
そもそも噴出孔周辺がどのような環境なのかを調査船から ADCP を水深 500m まで下ろし，そ正しく計測し知っておくことは，生態系への影響

こから海穴内の海底となる水深 1600m までの浮を考慮した開発計画を立てるのに役立ちます。ま遊物質の流速や濃度が測定されました。結果，海た，周辺生態系に実際にどのような影響が出てい

穴内の濁水の動きが少しずつ明らかになってきまるのかを評価する際にも重要なのです。

した。たとえば，海穴内の浮遊物質が一部では上向きに昇る流れがあるものの，主に下向きに沈ん

音波で物質の動きを測れでいることが発見されました。これにより浮遊物

沖 縄 本 島 北 西 の 海 域 に あ る 長 径 6km， 短 径

質は海穴の中に留まっている可能性が示されたの3km，最大水深 1665m の巨大な凹地「伊是名海です。最近では，浮遊物質の動きだけでなく，反穴」。ここには熱水噴出孔が存在し，放出された射した音波の強さから浮遊物質の粒子の大きさも浮遊物質が海穴内に広がっています。この高濁度推定できることがわかってきました。将来的にな海水がどこから来てどこへいくのか，大阪府立

は，濁りの正体がプランクトンなのか，泥なのか

大学の新井励さんは噴出孔周辺の海洋計測に挑んも遠くから計測できるようになると期待されていでいます。通常は海水中を光がどれだけ透過したます。広大な海水中の環境を海洋計測技術で明ら

かで濁度を計測します。しかし，広い海穴の中をかにすることで，今後の海洋資源の適切な活用を

手当たり次第に採水し，深い海へ潜って調査する

促す基礎情報を得られるでしょう。海洋計測技術のは困難です。
そこで新井さんは超音波を使って，は海の今を知り，未来を支える技術なのです。

離れた場所から浮遊物質の動きを計測しようと研（文・仲栄真 礁）

究に乗り出しました。
超 音 波 流 速 計（ADCP：Acoustic Doppler
Current Profiler）は， 海 水 中 に 超 音 波 を 発 し，浮遊物質に当たって反射してきた音波の波長のずれを測定できます。この波長のずれから，浮遊物
質の濁度だけでなく流速・流向を算出できるのです。実際は，水温や塩分，浮遊物質の粒径や密度などの環境に応じて音波が水中を伝わる過程で吸収・散乱されたり，測定器内の温度に受信感度が影響されたりするため，それらを加味した計算式を組み立てなければ，正確な濁度や流速は算出できません。新井さんはより正確に算出するための取材協力：大阪府立大学大学院 工学研究科

計測モデルを組み立てることに成功したのです。

海洋システム工学分野 准教授

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新井 励さんシビレエイが教えてくれる
海底世界「海のことは海の生物に聞くのが一番早い」。
理化学研究所の田中陽さんが所属する研究グル
ープは，海底に生息するシビレエイに小型の発信器を搭載し，海底を調査する世界初の技術を開発しています。人類がたどり着く事すら難しい海底情報を，その環境を知り尽くしたシビレ
エイが教えてくれるという発想です。
によって約 30V もの電気を生み出し相手をしび

海底には地図がない

れさせ，エサにしたり外敵から身を守ります。田

近年の調査により海底には，他の場所にはいな

中さんはその発電によって動く発信器を生きたシ

い特殊な生物が生息していたり，レアアースなど

ビレエイに取り付けることで，シビレエイが生きの鉱物資源，海底火山や熱水噴出孔由来の熱資源て発電し続ける限り，この電気をもとに発信器がといった多くの未利用資源が眠っていることがわ

稼働し，信号を出し続けられると考えました。こ

かってきました。しかし，私達は未だに海底がどの発信器から送信された信号には，発信場所の水のような構造をしており，どこにそれらの資源が深と座標位置が含まれており，定期的に発信されあるのか分かっていません。そのため，この海底る信号の軌跡を追う事で，海底地形図の情報としの謎を解明するためにはまず，海底の地形に関すて利用することができるのです。現在は，シビレる情報が必要です。しかし，海底は，暗く，寒く，エイがつくる電力で発信器を動かし，得られた

そして高い水圧のかかる，人類が向かうにはあま

データが水深の情報として使えそうなことがわかりにも厳しい環境です。そのため人類は，さまざりはじめたばかり。このアイデアを実装するため

まな技術を用いて海底の研究を進めていました。

の実験・調査が進んでいます。

ところが，これほどまでに科学技術が発展した現

生きものの可能性を信じる

在でも，海底資源の把握はおろか，海底地図をつくることすらできていません。そこで，海底にす

じつは，田中さんはもともと海洋は専門ではな

むシビレエイの力を借りようというのが，田中さく，生物の中で起こっている化学反応の解明と，んのアイデアです。

それらの機能を応用した機器の開発などが主な研究題材でした。田中さんのこの専門性をシビレエ

発信器の動力はシビレエイの自家発電

イに応用することで，海底地図情報の獲得が可能になったのです。

シビレエイはその名のとおり，強力な発電器官

10トワイライトへの航海▲試験水槽で遊泳するシビレエイから発信される信号を受信する様子。

また田中さんは，シビレエイのような電磁波を海はひとたび私たちに牙をむくと，恐しい被害出す生物がもつ，地殻変動の予知能力にも注目しを与えうる存在です。その一方で，陸地とは異なています。
「現状はまだ憶測の範囲ですが，いつりまだ多くの資源が私たちの目に触れることなくか彼らが地震の予報をしてくれる日がくるはずで眠っている，大きな可能性を秘めた世界でもありす」と話す田中さんは，生きもののもつ可能性をます。そのため私達は，海との正しい付き合い方

信じ続けています。

を知るためにも，海の事をより深く知る必要があります。次世代にこのフロンティアを託すために新技術でフロンティアに挑む

も私達は，これからも新たな技術を生み，謎を解

海底地形図の作成が進めば，海底に眠る未知の明し，海と正しく付き合う方法を，これからも模エネルギー資源の発見や，レアメタルなどの鉱物索し続ける必要があるのです。（文・小玉 悠然）

資源の発掘するまでにかかる時間やコストを，大幅に下げることが可能となります。また地震や津波といった災害については，海底地形の情報からより高精度な被害予測や，発生時期の予測が可能となります。さらに漁業において，これまでは詳
細な海底地図がないために，どこで，どの水深に網をおろすかについては，漁師の経験や勘がたよりでした。より詳細な海底地図があれば，漁獲したい生物が好む海域を推定することが可能となります。
つまり経験の乏しい漁師であったとしても，より安定した漁が可能となるのです。また漁獲す

取材協力：国立研究開発法人 理化学研究所

るだけでなく，魚の産卵場保護を目的とした，漁生命機能科学研究センター 集積バイオデバイス研究チーム
チームリーダー

業禁止領域の設定にも貢献できます。

11

田中 陽さん全国の中高生が，海にかかわる研究に挑戦しています
マリンチャレンジプログラムでは，海・水産分野・水環境に関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，研究者によるアドバイスなどの研究サポートを行っています。まだ誰も答えを知らない課題やなぞにあふれた海の研究に，あなたも一緒に挑んでみませんか。

2018 年度 全国大会を開催しました！
2019 年 3 月に開催された「マリンチャレンジプログラム 2018 全国大会 〜海と日本 PROJECT 〜」では，プログラムに参加した全国 60 チームから選抜された 15 チームによる最終成果発表が行われました。
全国大会発表テーマ一覧
最優秀賞⃝今治市近海に生息する海岸生物の寄生虫に関する調査
愛媛県立今治西高等学校

日本財団賞⃝ニセクロナマコのキュビエ器官について
那覇市立古蔵中学校⃝農産物残渣を用いたウニの短期養殖
神奈川県立海洋科学高等学校

JASTO 賞

⃝日本海漁業資源調査⃝塩害土壌でおいしい低カリウム野菜を栽培する⃝ヒラメは川で生きられるか

リバネス賞

長崎県立長崎鶴洋高等学校⃝ヤバいほどアユが遡上しすぎる魚道の開発⃝季節による十八鳴浜の変化

岡山理科大学附属高等学校

宮城県気仙沼高等学校

特別賞⃝藻類を活用し海水中の有用な金属イオンの回収を試みた基礎的な研究⃝小水力発電の普及～アミミドロによる Mg 回収を目指して～

山梨県立甲府第一高等学校⃝シロアリが日本を救う!?
清風高等学校～ヒレグロの秘密にせまる～

兵庫県立香住高等学校

福島県福島市立渡利中学校

学校法人福島成蹊学園福島成蹊高等学校～シロアリ配合飼料が魚体に及ぼす影響～⃝遺伝子マーカーを用いた淡水魚類に寄生する扁形動物門吸虫綱の生活環の解明⃝水環境の指標動物となるミズダニの研究

白陵中学校・高等学校

山梨英和高等学校⃝降河回遊種モクズガニにおける海と川の連続性の評価から，⃝災害時の使用を想定したポータブル海水淡水化デバイスの開発

増殖へのアプローチ

国立大学法人千葉大学 教育学部附属中学校

金光学園中学・高等学校

122019 年度採択チーム決定！
全国 40 チームの中高生が，海にかかわる研究に挑戦します2019 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。
全国から多様な研究テーマが集まり，選考の結果 40 チームが採択されました。また，各ブロックにてマリンチャ
レンジプログラム 2019 認定証授与式を開催し，チームによる研究ピッチや研究の進め方講座，研究アドバイザーとのキックオフミーティング，交流会が行われました。

北海道・東北ブロック：6 チーム
関東ブロック：11 チーム
関西ブロック：9 チーム
中国・四国ブロック：8 チーム
九州・沖縄ブロック：6 チーム★発表テーマ例⃝ヒトデの行動をコントロールする⃝外来種のカラドジョウは在来種のドジョウを絶滅に追いやるのか⃝藻類からオイルを効率よく取り出せないか⃝イソギンチャクの生態にせまる⃝魚の腸内細菌叢を活用できないか⃝海洋ゴミを減らせ！マイクロプラスチックを回収するには⃝タコの認知能力を解き明かす⃝美ら海とサンゴを守りたい！

地区ブロック大会開催予告
下記日程・会場にて，各地区ブロック大会を開催します。
見学参加が可能ですので，同年代の挑戦をぜひ見に来てください。
（参加無料・要事前申込）

北海道・東北ブロック

2019 年 7 月 26 日（金）郡山ビューホテル（福島県郡山市）

関西ブロック2019 年 8 月 9 日（金）鳥羽水族館（三重県鳥羽市）

関東ブロック

中国・四国ブロック
九州・沖縄ブロック2019 年 8 月 2 日（金）KFC Hall & Rooms（東京都墨田区）
2019 年 8 月 23 日（金）高松東急 REI ホテル（香川県高松市）

2019 年 8 月 30 日（金）TKP ガーデンシティ鹿児島中央（鹿児島県鹿児島市）

参加申込はマリンチャレンジプログラム HP から
マリンチャレンジプログラム Web サイト

https://marine.s-castle.com/

採択チームの詳細や各チームの活動の様子も随時報告しています。
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。

13

小麦をおいしくする方法は、
小麦の乳酸菌が知っている
焼き立てふわふわのパンー想像するだけでお腹が空いてきます。このふわふわ
は，発酵過程で二酸化炭素ガスをつくる酵母という微生物の働きの賜物です。酵
母の他にもパンづくりで活躍する微生物に「乳酸菌」がいます。乳酸菌といえばヨーグルトやチーズを連想をするかもしれませんが，小麦粉を乳酸菌で発酵させた「発酵種」をパン生地の材料に加えると，酸味があり，しっとりとしたやわら
かさが長持ちする風味の良いパンになります。これは，乳酸菌が乳酸や酢酸，そして保水性をもたらす多糖類をつくるおかげなのです。
乳酸菌は現在見つかっているだけで 300 種類以上。人が個性をもつように，乳酸菌も種類が同じでもそれぞれに異なる特徴をもっています。中には，パンづくりに適したものや，そうでないものもいます。そこで，敷島製パンの猪股大祐さんは，パン製造に適した乳酸菌を探すため，2 年をかけて帯広畜産大学と共同研究を行いました。じつは乳酸菌は自然界のあちこちに存在します。猪股さんは，小麦から見つかる種類であればパンづくりに適しているのではないかと考え，国産小麦品種「ゆめちから」に注目。調べ始めると，ゆめちからの小麦粉から同種を含む約 30 株（株：同じ DNA をもつ集団）が見つかりました。そこから，小麦やパンづくりに使用される栄養源から①酸をつくる能力，②多糖類をつくる能力の 2 つを調べ，パン製造に活用できる候補を 3 種類 6 株までに絞ることに成功したのです。これらを小麦の名前に由来し「ゆめちから乳酸菌」と呼んでいます。
このうちの 1 株を用いたパンの製造がすでに始まっており，2018 年冬には販売もされました。もともと長持ちするイタリアの伝統的なパン「パネトーネ」に
ゆめちから乳酸菌を用いることで，おだやかな酸味とやわらかさを長持ちさせることができたのです。
「株によってできあがるパンは大きく変わります。それぞれの特徴を活かす研究をしていきたい」と語る猪股さん。ゆめちから乳酸菌の今後の活躍が楽しみですね。

（文・仲栄真 礁）

この方に取材させていただきました

敷島製パン株式会社 (Pasco) と株式会社リバネスは，中高生と一緒に学校の中で国産小麦「ゆめちから」を栽培し，その小麦で自分が食べるパンを自分でつくるという研究に挑戦しています。
「ゆめちから」をもっと知りたい人はこちら

https://www.pasconet.co.jp/yumechikara/
自給率 200% プロジェクト「ゆめちから」栽培研究プログラムについては，右ページで紹介してます敷島製パン株式会社
研究開発部基礎研究グループ
猪股 大祐さん14

エントリー募集中！
栽培研究を通して，国産小麦の自給率向上にあなたも挑戦しませんか？

自給率 200% プロジェクト「ゆめちから」
栽培研究プログラム

みなさんが口にするパンの多くは，海外から輸入された小麦粉からできています。
「国産小麦のパンを届けたい」という研究者たちの努力の結果，2008 年に日本でも生産できる小麦の新品種「ゆめちから」が誕生しました。
誕生から 10 年を経て生産量も増え，自給率も少しずつ向上しています。この夢がつまった小麦を学校で育ててみませんか？ 2018 年度の「ゆめちから」栽培研究校を募集しています。
「自分と自分以外のもうひとり」のため※にパンをつくり自給率 200% を目指しましょう！

※「自分と自分以外のもうひとりの 1 食分のパンをつくる」ことを狭義の意味で自給率 200% と表現しています。

プログラム内容
10 月の種まきから，翌 6 月の収穫時期まで水やり・観察を行います。課題研究のテーマとしても最適です。ぜひ栽培方法と収穫量の関係について調べてみましょう。収穫後にはパンづくりにも挑戦してみましょう。みなさんの活動の様子は特設ブログで発信したり，全国の参加校の様子も見たりすることが可能です。
詳細は Web サイト（http://www.yumechikara.com/）をチェック！

選べる 3 つの参加方法①課題研究校 対象：関西地域の中学校・高等学校 3 校
	内容：肥料のやり方と収穫量をテーマとした研究に挑戦します。任命式，播種教室，工場見学，発表会などへの参加が必須となります。
②自由研究スタートアップ校
対象：全国の中学校・高等学校 4 校
内容：自由なテーマで研究に挑戦します。年 4 回，ビデオ通話でのアドバイスを受けることが可能です。
③自由研究校 対象：全国の中学校・高等学校 40 校程度
内容：「ゆめちから」の栽培，もしくは自由なテーマで研究に挑戦します。

申込方法

Web サイト（http://www.yumechikara.com/）の「イベント」をご確認ください。
締め切り：①課題研究校

7/20（土），②自由研究スタートアップ校・ ③自由研究校

注意事項：申込は学校単位となります。
参加を希望する生徒の方は，学校の先生に申し込んでもらってください。

15

9/30（月）「ゆめちから」を使っていることをしめすマークです。
「ゆめちから」
で日本の食料自給率を上げたいという気持ちの象徴ともいえる印です。

Presented by Pasco

研究者に会いに行こう

自分の気持ちを信じて進んだ、放線菌研究の道
高橋 洋子 さん北里大学 北里生命科学研究所
創薬資源微生物学寄附講座 コーディネーター
北里大学 名誉教授
北里大学の名誉教授である高橋洋子さんは，
2015 年にノーベル医学・生理学賞を受賞した
大村智博士の元で放線菌の分離と分類をし続けた，その道のスペシャリストだ。半世紀近くも放線菌の研究を続けてきた高橋さんは，放線菌の魅力について終始笑顔で語ってくれた。

クチンという物質を作る放線菌をはじめとし，薬になる物質を作る菌がいくつも含まれている。

実は人類の救世主！

多様な顔をもつ放線菌

放線菌とは，乳酸菌や納豆菌といったバクテリアの仲間で，土の中に生息している。あまり馴染

放線菌の魅力的な特徴のひとつは，細菌なのにみがないと感じるかもしれないが，雨の日やガー

カビのように複雑な形に分化することだ。
「同じ

デニングのときに感じる土の匂いの正体は，放線属の仲間でも，数珠のように連なったり，コイル菌が放っているゲオスミンという物質。意外と身状になったり，バラのようにトゲが生えたりと菌近な存在なのだ。

ごとに形は全然違うんです」。一般的な細菌だと，また，病院で処方される抗生物質の多くは放線球状や棒状の細胞が分裂して同じ形の細胞が 2 個菌に由来する。特に有名なものは，結核菌に効果になるが，放線菌は複数の細胞から成る菌糸を作があるストレプトマイシンだ。これを作り出す放り，その先に胞子を付ける。電子顕微鏡で観察す線菌が発見されていなかったら，結核は未だに不ると，その形の複雑さがよく分かる。放線菌の多治の病として恐れられていたかもしれない。この

種多様な形態に魅かれた高橋さんは放線菌の分ように，放線菌の仲間は様々な化合物を作ること

離・分類の研究に夢中になっていった。

が知られており，人間を助けてくれているヒー

自分を信じて，世界の常識を覆した

ローのような存在だ。
大村研究室では，放線菌を分離培養し，彼らが高橋さんにとって特別思い入れがある放線菌作る物質の中から新しい薬になりそうな物質を探は，自らが名付けた「Kitasatospora setae ( キタ

し出す研究を行っている。高橋さんはこのなか

サトスポーラ セタエ )」。
「この菌は菌糸と胞子がで，特に放線菌の分離のステップを担当してきた。

すぐバラバラになってしまうせいで，顕微鏡で観その研究人生で見つけた新しい放線菌は実に1 科察すると 2 種類の菌がいるように見えたんです」。

13 属 53 種にものぼる。その中には，大村先生が化学的な分析をしてみても同じように 2 種類の菌

ノーベル賞を受賞される理由となった，エバーメがいるという結果が出たので，周りは皆コンタミ

16

▲寒天上で生育した菌▲液体中で生育した菌▲ Kitasatospora setae KM-6054T の走査型電子顕微鏡写真

寒天上では，細胞が数珠状に連なる。しかし，液体中で生育させると糸状と円筒状の 2 種類の菌がいるように見える。

▲ Streptomyces( ストレプトマイセス ) 属放線菌の走査型電子補助員として雇われ，大村研究室に配属されたこ

顕微鏡写真（白いバーは 1 ㎛）とだ。当時は，病院の検査技師になろうと思い，同属の菌同士でも形が大きく異なり個性があるのが，放線菌の魅力の一つだ。

専門学校の二部に通っていた。しかし，次第に放線菌の魅力に引き込まれ，自分のアイデアを試し

ネーション だろうと考えた。
「でも，何回分離してみたいと思い，そして実際に行動に移したことても，培養している途中でまた 2 種類いるようにで，人生をかけて取り組むテーマを見つけた。
「自見えるので，これは絶対 1 種類の菌だ！って思い分が人生を捧げるようなテーマはたくさんの経ました」。高橋さんは自分の考えを信じて，この験をして決まっていくものです」。若い頃は焦っ菌の特徴を明らかにしたいと大村先生に直談判して将来を決めるより，「面白い！これやってみた

た。反対されるかもしれないと覚悟していたが，い！」と思ったら実際に行動してみることのほう

大村先生は「君がそう思うならやってみなさい」

が大事だと高橋さんは話す。
「チャンスは，行動と研究を後押ししてくれた。

できる人の元にやってきます」。高橋さんの様子＊

高橋さんは胞子を慎重に分離し，培養の過程でからは，自分の研究テーマを心から楽しんでいる菌糸が伸びて，糸状の形態と円筒状の形態が混在ことがまざまざと伝わってきた。皆さんも「面白する様子を撮影することに成功した。さらに，まい！」と思ったら行動に移し，自分が夢中になれ

るで 2 種類の菌がいるかのように思われた化学分るテーマを見つけてほしい。

（文・宮野 嶺）析の結果は，胞子と菌糸で細胞の成分が変わるためであるということも証明してみせた。これは当高橋洋子（たかはし ようこ）プロフィール

時の常識を覆す発見であった。

1967 年（社）北里研究所に入所。抗生物質探索のた「自分のアイデアを大切にして，一歩一歩目的

めの放線菌の分離，分類，培養について学び，50 年にたどり着くために工夫を凝らすのが研究の楽し

以上放線菌の分離と分類に従事。1985 年に保健学いところです」。自分の考えを実行に移す熱意と博士号を取得。1988 年に第一回日本放線菌学会研

それを応援してくれる環境が，大きな成果につな

究奨励賞 ( 現浜田賞 ), 2004 年に日本放線菌学会学がったのだ。

会賞 ( 現大村賞 ), 2011 年に住木・梅澤記念賞 ( 公益財団法人日本感染症医薬品協会 ) を受賞。2008 年よ面白いと思ったら，とにかく挑戦する！

り二期 4 年放線菌学会会長。2014 年より現職。同2014 年日本放線菌学会名誉会員となる。2016 年よ

高橋さんが放線菌に出会ったきっかけは，研究り北里大学名誉教授を兼任。

ある 1 種類の菌しかいないところに別の菌が混ざってしまうこと

＊

17

生命に
満ちる水
地表面の七割は水
人体の七割も水われわれの最も深い感情も思想も水が感じ

水が考へてゐるにちがひない大岡 信 『故郷の水へのメッセージ』より

18

第二回 水はめぐる
水の動きを可視化する，シミュレーション
生きること，それは，水がからだをめぐる

いったいこの水たちは，どこへいくのでこと。全身の細胞が酸素を得るのも，栄養

しょう？いつでも，どこにでも，たくさんあを得るのも，二酸化炭素を排出するのも，老る，小さな分子，水。どうすれば，目的の分廃物を排出するのも，細胞どうしがコミュニ

子だけを区別できるのでしょう。ここに，研ケーションをするのも，からだを水が流れ，究の難しさがあります。ここでは，からだを

水がいろいろなものを運ぶからできることな

流れる水の解明に関する研究を紹介します。

のです。
水は，からだのすみずみを縦横に，しかも，

運動器
尿・蒸 散 系

一定の秩序をもって流れています。あなたが今，コップ１杯の水を飲んだとしましょう。
たくさんの水分子は，のどを下り，胃に流れ

神経系

心筋

落ち，小腸と大腸の細胞から血管の中に取り肺入れられます。

右心静脈

水の行き先は様々です。血液として心臓か

左心

皮膚ら送り出される水，腎臓から尿として体外に口

賢臓

出される水，汗として皮膚で蒸発して私たち
胃の体温を下げてくれる水，リンパ管に入り免疫細胞を運び外敵と戦う手助けをする水，消

膵臓

消化器系

化液として胃から分泌され食べ物を溶かしこむ水 ...

肝臓脾臓

んの水分子のそれぞれがこのあとどうなるの

小腸か，すべて説明できる人はこの世にはまだい

大腸

ません。

19

動脈

水はからだの中をめぐります。そのたくさめぐる水は謎だらけ
私たちは毎日飲み物や食べ物から水分を摂取し，またそれらを尿や便として身体から排出しています。では摂取から排出までの間，からだの中をめぐる水
分子は，体内のどこをどのように流れるのでしょう。からだ全体の水の分布と流れを理解するための研究が進められています。

そこで，間質液をはじめとする水の流れを知る

水の流れのシミュレーション

ためには，各臓器に達した水がどのような速さでヒ ト の か ら だ の 6 〜 7 割 を 占 め る 水 の う ち，血管，間質，組織の細胞に流れていくかのシミュ

5% は血液として血管内に，40% は各臓器の細胞

レーションモデルが開発されています。これによ内に，のこりの 15％は血管と臓器細胞の間の「間り飲んだ水分子が，どこに，どれだけの量，どん質」という部分に間質液として存在しているといな状態にあるのかが予想できます。これまで誰にわれています。水分をとりすぎると，血液や細胞もわからなかった，水分子の行き先が，詳しくわ

内の水ではなく，間質液が多くなります。手足やかるようになるかもしれません。

顔がむくむのは，この間質液がたまった状態をい

水分子の動きを直接見たい！

います。

水が透明で，組織のなかでの動きを直接的に観察できないことも，研究を難しくしている理由のひとつです。近年，水が上皮細胞の層の内外をどう拡散していくかを，直接観察することも可能になっています。使われているのは，日本に数台しかない水分子そのものを観察できる特殊な顕微鏡，CARS 顕微鏡です。
ＣＡＲＳ顕微鏡は，ラマン散乱という現象を使っています。散乱とは，物質にあたった光の一部が，四方八方に散らばることで，大部分の散乱
光はあてた光と同じものです。しかし，ほんの一部の散乱光は，当てた光とは違った光になって散

20

始めは水
次に重水を
流す

細胞ボール

細胞
ボール

全体がシグナル

細胞の中に

を出す水に

少しシグナルをひたっている

出す水が残っている

0s

1.1s

3.3 s

▲ラマン散乱シグナルを出す水から，出さない水に交換している。細胞ボールの中の水は，周りから数秒遅れて抜けていく。

乱します。これは光のもつエネルギーの一部が水内側に入りこみ，内外で均一になることが明らか

分子とやりとりされたことで起こる現象で，ラマになりました。細胞の内と外では，とても早いス

ン散乱と呼ばれます。ラマン散乱の仕方は，物質

ピードで水の交換が行われているようです。しかによって決まっています。そこで，水分子に特有も実際のからだの中では，その水の交換が緻密にのラマン散乱に着目し，さらに 2 つの光をつかっコントロールされて，からだの血液や細胞の中のてその違いを増幅することで，水を直接観察する

水が細胞の外に流れ出てしまわないようにバランことができるようになるのです。

スを保っています。

球形のふくろ状に培養された上皮細胞を用い，からだの中をかけめぐる水ＣＡＲＳ顕微鏡で，水がどのように透過するかを測定することで，細胞内外における水分子の動き研究を進めていくと体の中を水が縦横無尽に，を調べることができます。ここで使われるのは，それでいて秩序をもってかけめぐっていることがある条件でラマン散乱を起こす水と，起こさない

わかってきます。まだまだ謎に包まれている水の水，重水です。重水とは，少し重たい水素と酸素動きですが，これから少しずつ明らかになっていでできている水のことです。水と重水を交換しなくことでしょう。私たちのからだを，水がどのよがら，ラマン散乱をＣＡＲＳ顕微鏡で観察するこ

うにめぐっていくのかより深いレベルで理解できとによって，水が上皮細胞の層の内外をどう拡散るようになれば，私たちと水との付き合い方も進していくかがわかります。球状に培養した細胞化していくはずです。食事の前後や激しい運動を

ボールを水に浸し，CARS 顕微鏡を使って水の移した後など，状況に合わせた体にいい水分の取り動を観察すると，水はわずか 3 秒で細胞ボールの方を知ることにもつながると期待されます。

21

脳の中にある，水の新たな通り道
せき

頭がい骨の中は，脳脊髄液や間質液などの細胞外液に満たされていて，脳はその液体に囲まれています。脳が正しく働くためにはこの細胞外液の制御がかかせません。今，血管と脳細胞の間にあるわずかなすき間とそこにある脳脊髄液の流れに，世界の注目が集まっています。
くも 膜

脳内をたえずめぐる水血管

私たちにとって脳はとても大切な器官です。そのためか，脳は頭がい骨だけでなく，硬膜，くも膜，軟膜と呼ばれる 3 層の膜に包まれ守られてい軟膜ます。今回注目するのは，くも膜と軟膜の間。そこには，脳脊髄液があり，絶えず循環しているの脳脊髄液が通る、
血管のまわりのすき間です。ヒトの脳には，約 130mL の脳脊髄液があるといわれており，24 時間に約 500 mL も産生されていることから，1 日に約 3 〜 4 回も入れ替▲脳の内側に入り込む血管と，その断面図わっている計算になります。よく口にするジュースのペットボトルとほぼ同じ量のこの液体，頭の脳は睡眠中に血管のまわりのすき間をぐっと広げ中でどういう道筋をたどって，どこに行くのでることで，脳の老廃物を流し出すスピードをあげしょう？ 実はこの問いへの答えが，私たちの脳ているのではないかと，と考えられ始めています。

の健康に大きく関係していたのです。

脳の水の流れを解明して健康に

夜間は脳のお掃除タイム？

脳脊髄液は，脳の血管の周囲のスペースなどを脳脊髄液の通り道として注目されているのが，常に流れることで，老廃物を取り除くだけでな

脳の内側に入り込む血管と大脳を包む軟膜の間にく，脳細胞に酸素や栄養を供給し，シグナルを伝空いている，わずかなすき間です。脳脊髄液は，達するなどの役割を担っていると考えられます。

このすき間を通り，脳内を循環すると考えられて

今後，水の流れが詳細に解明されることで，新しいます。さらに近年，脳が深い睡眠状態にあるとい薬や治療法，睡眠と覚醒のサイクルの解明など，

きは，起きているときにくらべて，脳脊髄液の循

より健康に過ごすための方法が明らかになること

環速度が上がることがわかりました。ここから，

でしょう。

22

生徒の状態を知る新「ワクワク」の計測を 6
リバネス教育総合研究センターでは、子ども達の好奇心、ワクワクから

調査の結果

生まれる主体的な行動こそが学びを生み出し、新しい価値を創造できる以上が実際にWAKWAK プロジェクト推進中！
someone 読者向け 研究調査アンケート協力者大募集

人材への成長の糸口であるという仮説を立て研究活動を行っています。
そ

私達が想像しの中で、高校生の現在の「ワクワク」を測る指標と分析方法を、東京大学

している状況

の正木郁太郎先生と都内の5つの高校と、山形県内の1つの高校の協力のだちと話す」ともと開発しています。

などの自己完を実施しました。本調査では、生徒がいま何かに興味関心を持っているが今後の課題

そして何かの行動につながったのか？というような「ワクワク」状態を測る

は学校間でほここで言う環境認識とは、
自分のワクワク感を行動に移し、なにかを実現でセンターでは、昨年から、そんな中高生の皆さんが探究的な活動を通した「ワクワク」があったのでこの度、その指標を用いて、高校1年〜3年の653名の生徒に対して調査
何かについて、ワクワクして自分から思わず行動することで、結果的に学んでいく。

リバネスでは、これには答えのない問いに向かって、試行錯誤を繰り返しながら探究か？そしてその関心度合いはどのくらい高く、どのような心理状態なのか、的な活動を通して解決していくことが大切だと考えています。リバネス教育総合研究
項目と、性格や環境認識といった生徒の特徴を測る項目を調べています。
について研究プロジェクトをスタートしました。
昨年、600 名以上の高校生へ行ったアンケート

一方で、自分がワクワクすることに対して、自差がでました上する学校のいった、生徒自身が自分が置かれている状況をどう感じているかを指して査をもとに、何います。

進めていきま行動
していないことがある」と回答しました（下図、内側の円）
。

さらに、本

きるという効力感や、行動した時には周りが受け止めてくれる受容感と

図1.興味関心を持っているものの有無とその後の行動について

では、8 割以上の生徒が「自分がワクワクする

加する」
といっ

図

4

ない

3

分で調べたり、先生や親に聞いたり、自分で実験してみたり、と積極的に行動を取っている生

行動した

ある

徒は 6 割いることがわかりました。

2

1

昨年分かってきた結果をもとに、今年は研究を▲リバネス発刊

したり、調査をしたり、課題に思ったことを解

先生向け冊子『教育応援』vol40 号より抜粋「ワクワク」計測を皆様の学校でも実施で決しようとする学校の探究活動において、どんリバネス総合教育研究センターでは、今回実施した「ワクワク」計測を学校評価サービスとしな取り組みがより皆さんのワクワクを引き出しれぞれの学校の生徒に対して実施致します。
これまでに蓄積された他校のデータ（学校名・生くことが可能になります。
テストの成績や進学実績に変わる指標として「ワクワク」計測をやってているのか研究したいと思っております。

「ワクワク」
計測サービス概要

そこで今回の someoneでは、 探究活動においてどんな時にワクワクするのかアンケートを実● 紙またはオンラインでのアンケート調査を行います
施します。 この結果は、 9 月1日に発刊される 『someone』と、『 教育応援』（リバネス● 計測結果はレポートとして提供します● 信頼性の高い調査には1学年ごとに50人程度の調査の実施を推奨しています
が全国の先生方に配布している冊子） で公開します。 ● 計測には費用がかかります（10万円～）
詳細についてはWebページをご確認ください

https://lne.st/wakwakq/
アンケートは全部で10 問。 所要時間は約 5 分。 オンラインフォームでの回答になります。
回答受付期間は 6 月1日〜 6 月 30 日の1 ヶ月間です。
また、 回答していただいた読者のみなさんの中から、抽選で 2 名の方に腸内細菌ボードゲーム「バクテロイゴ」をプレゼントします！
たくさんのみなさんのご意見、 お待ちしております。

アンケートはこちら
お問合せ

リバネス教育総合研究センター

someone アンケートプロジェクト

Email：ed@lnest.jp
23

担当：前田

サイエ

12月23，

ク」計測に

告、実際

ます。質疑

ル関東大

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
お く や まえ い み ー

奥山 映美 さん
東京大学教育学部附属中等教育学校（6 年生）

2018 年にサイエンスキャッスル研究費第３回
リバネス賞の採択を受けた奥山さん。学校の生物部に所属する彼女は，バレエのレッスンで生じた疑問を研究に落とし込んでいます。彼女の研究に対する主体性やモチベーションの源泉はどこにあるのでしょうか。

◆奥山さんは今，どのような研究をしているのですか？

関心を持ってもらえるのではと思いました。研究テーマを

私は，音楽の種類がマウスの行動の変化に影響を与える

後のマウスの生存期間が延びたという帝京大学の新見正則

かどうかを実証する研究を行っています。形状や大きさを先生の研究（2013 年にイグ・ノーベル賞を受賞）を知りま一定にした自作のフィールドに一定時間マウスを放ち，ホした。そこで，音楽の影響でマウスにも自分が感じたようワイトノイズ ，クラシック，ジャズ，ロックと曲想の異な行動の変化が起こるのか確かめたいと思い，この研究をなる音楽を聞かせた場合の移動距離や時間を計測していま始めました。

す。マウスの個体差によるばらつきを統計処理して結果を◆自分のアイデアを 1 から形にしていくことは大変ではなかったですか？

模索する中で，オペラなどの音楽を聞かせると，心臓移植＊

比較することで，音楽の種類がマウスの行動に与える有意な差を探索しています。

初めは，決められた実験系がなくて苦労しました。でも，＊全ての周波数帯を同等に含む雑音のこと

研究コーチと何度もディスカッションを重ねることで，マ◆研究テーマを決めるときにこだわったポイント
はどこですか？

ウスの不安行動を防ぐことのできる実験フィールドの考案

私は，5 歳からクラシックバレエを習っています。レッ

可能な実験系を立ち上げることができました。今は関心のスンのときに，長調のテンポの速い曲では脚が上がりやすあるスポーツ科学の研究にも取り組んでいます。バレエのく，なめらかな曲では手を伸ばしやすいなど，曲によって姿勢にあるつま先立ちをトレーニングに取り入れたときに身体の動き方が変わることに気づき，ずっと疑問に思って運動能力が向上するかどうかを，体育の授業前に同級生たいたんです。研究テーマを選ぶときに考えたことは，実体

ちに協力してもらって調べています。これから，しっかり験を活かしたテーマで，踊りだけでなく研究でも自分らしと研究結果をまとめていきたいです。

や統計処理を用いたデータの分析方法など，仮説の検証がさを表現したいということ。そうすることで，色々な人に奥山さんは実体験から生まれた疑問を追求し，研究で自分を表現するバレリーナ

仮説・検証・考察のプロセスを繰り返し，研究を着実に前に進める力を持つ奥山さん。彼女の姿や発言からは，あらゆる場面で自分の関心や個性を発揮したいという確固たる意志が感じられました。その主体性と好奇心を活かし，これからも新たな研究成果を生み続けてもらいたいです。

（文・神藤 拓実）

24

少しだけ先を歩くセンパイたちに，どんなことを考え，経験し，道を歩んできたのか質問してみましょう。あなたも一歩踏み出せば，自分が思い描く未あなたのあるく

一歩さき

来に手が届くかもしれません。

生き物大好き小学生が，最高の動物医療を届ける研究者を目指す
麻布大学 獣医学部 獣医学科

古里 司紋 さん

祖母の家の猫や自分で飼っていた亀，オタマ
ジャクシなど色んな生き物に囲まれて育ち，大人になったら大好きな動物の研究者になりたいと，
小学生の頃から考えていた古里さん。様々な動物のことを，細胞レベルから臓器，生体レベルまで学ぶことができる獣医学科に入学した。そして卒業を控えた今，改めて「動物医療現場を知る研究

小学生時代者」になりたいと考えている。

現在の古里さん

ワードに関連する論文を読みあさりました。調べ

Q：来年度には卒業を控えていますが，ていくと，ピルビン酸という，糖からエネルギー

どんな道へ進もうと考えていますか？

を生む際の中間産物が心機能を増強させるという獣医師として 5 年くらい動物病院で働いて，そ研究を見つけたんです。自分の興味が重なるテーの後大学に戻ってまた研究がしたいと考えていまマで，かつ臨床応用にもつながる意義のある研究す。私の指導教官は，いつも「動物病院など現場だと思います。仮説検証を繰り返しながら，現在で活かされることを想定した研究に取り組め」とは「心機能と心臓のエネルギー代謝の関係」に注

言っています。しかし，世の中で使われることを目して研究を進めています。

想定した基礎研究ばかりではないことに気づき，

Q：将来はどんなことを実現したいですか？

現場に即した研究は大学の中にいるだけでは見えてこないと感じたんです。

人と同じような高水準の動物医療を提供するの

例えば，ペットや家畜の病気にとてもよく効く

が小さい頃からの私の夢です。そのためにも基礎薬を見つけたとしても，毎日 3 回飲ませ続けないと臨床の両方の視点をもって，現場に通じる研究といけないとしたら，使い続けるのは大変ですよを進めていきたいです。最近はデータを活用したね。現場でたくさん課題に触れて，将来の研究に医療が人を対象にした医療現場でも盛んですが，役立てたいと思っています。

動物医療にも同様の流れが起こるだろうと思いま

Q：現在はどのような研究を行っているのでしょうか。

す。症例の少ない疾病に対して，電子カルテのデータを共有するなど，医療の質を上げるための犬の心不全という心臓の病気を防ぐための研究

しくみづくりにも興味をもっています。もちろん，をしています。先輩のテーマを引き継ぐこともで心臓病の研究もさらに突き詰めたいです。様々なきたのですが，自分はいちから研究テーマを立ち経験をしながらその都度自分で考え，夢に向かっ上げたいと思いました。そこで，もともと興味て歩んでいきたいと思います。
（聞き手・尹 晃哲）

をもっていた「心臓」と「エネルギー代謝」をキー
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実践！検証！サイエンス『someone』の名物コーナーがリニューアルして復活。ここでは，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。

誰もがトライアングルを上手に奏でられるように色々な楽器の音を聴いたり，演奏したりするなかで「どうしてこんな音が出るのだろう？」と思ったことはありませんか？増本さんもその一人です。
「最初は誰でも簡単に鳴らせる楽器だと思っていたけれど，少し打ち方を変えてみると，打ち方や角度で音が全然違うことに気づきました」と増本さん。そこで，トライアングルの打ち方と音の関係について調べてみました。すると，振動の種類についての研究は見つかりましたが，「鳴らし方」と「鳴る音」の研究はなかったので，自ら研究することに。
「小さい子や初めての人でも，鳴らしたい音が出せるように教本を作りたい」

文京学院大学女子高等学校と，音楽への情熱を研究へと発展させた増本さんの研究を2 年生見てみましょう。

実験環境準備ますもと ひな の

増本 雛乃さん音の研究を行うための道具開発

研究データを取るためには，トライアングルの音を再現性高く出せる必要があります。そのために，まずは固定器具を作ります。また，他の音が入らない場所・時間帯を探し，場可能な限り同じ環境で実験できるようにします。ポイントは形状・大きさ・太さ・材質をチェックすること。これが異なると発せられる音の性質は変わります。また叩くピーターの違いによっても一部の音の性質は変化します。

実験材料・器材
トライアングル作り方と注意①トライアングル
③糸

固定器具

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④紐

②スタンド

⑤クリップ

研究者からのアドバイス
身近な楽器について，単に音を楽しむだけでな

とらえたいのであれば，各周波数に対する波長，

く音を現象としてとらえ研究として活動されてい空気中の音速，固体中の音速，さらには三角関数る姿に感銘しました。私も過去にお寺の鐘の音色をしっかり学べるとこの現象は解析できる可能性について研究したことがありますが，打楽器が難が大きいです。ヒントとしては

sin 1Hz + cos

しいところは打点を起点として周辺の空気の振動

1Hz はどんな波になるのか？ sin 1Hz と cos 1Hz（気体振動）により発生する音波と，楽器の共鳴（個は波として同じ 1Hz でも何が違うのか理解できれ体振動）により発生する音波等に時間差が生じるとば，この研究はさらに発展できる可能性を秘めてころです。この２つの音波が空気中にて重なり合いると思います。今後の活動に期待しています！

って音色として聞こえますので，たたき方はもちろんたたく場所や角度によっても，気体振動とし今回の研究アドバイザーて伝わる音波と個体振動として伝わる音波の重な立命館大学

り度合いが異なり音色も変化します。

西浦 敬信 さんもし「トライアングルの教本」を物理現象として

実験

情報理工学部にしうら たかのぶ

周波数解析ソフトを用いた音波解析装置ができたところで，次は音の解析です。この実験ではiPad Air を用いて無料の周波数解析アプリ iAnalyzer lite
でトライアングルの音を解析しました。( 後に多数のデータを記録できる 3600 円の iAnalyzer にバージョンアップしています ) 楽器だけでなく，生き物の声や都会の騒音など
様々なものを調べてみると面白いかもしれません。
※ iphone でも使用できるアプリなので誰でも簡単に無料で使用できます。

実験方法①トライアングルを固定します。

②打 つ箇所や，角度，持ち方など条件を決めてトライアン
グルを鳴らします。

③トライアングルから一定の距離・方向に固定した ipad の
マイクとアプリを用いて鳴った音を記録します。

④得 られた周波数解析の結果を分析し，他の結果と比較検証します。

サイエンスキャッスル TV でも，増本さんの研究が紹介されています！他にも色々な中高生研究者の動画や，実験レシピがあるので，ぜひ見てみてください！

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 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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サイエンスキャッスル研究費

リバネス賞申請募集中！
サイエンスキャッスル研究費は、オリジナルの研究に挑戦する中高生を後押しするために生まれた研究費です。費用がなくて、現在研究することを諦めていた研究者の卵が、すぐに研究をスタートし科学技術の発展を牽引してくれることを願っています。

サイエンスキャッスル研究費 リバネス賞
募集テーマ
自然科学（物理、化学、生物、地学）、技術開発、社会科学などの分野。
中学生、高校生が行うあらゆる研究テーマを募集します。

SDGs 特別賞

s 特別賞」を賞では「SDG
ス
ネ
バ
リ
の
のうち数
2019 年度の採択テーマ。リバネス賞
た
し
ま
課題
し
設
新
し、世の中の賞として採択
別
特
s
G
SD
件を、
ックアップし生を強力にバ
高
中
る
す
ジ
にチャレン

募集対象
研究活動を行う中学生、高校生、高等専門学校生 (3 年生以下 )

ます。

使用用途

t
e Developmen
ズ：Sustainabl
ー
ジ
ー
ィ
問
デ
界が抱える
SDGs（エス標）とは、世可能な開発目国
Goals 〜持続ために世界各社会をつくる
な
能
可
続
持
です。
題を解決し、のターゲットの目標と 169が合意した 17

研究開発に要する経費（材料費、部品等購入費、設備費、交通費等。ただし、飲食代は除く）

研究期間
2019/7/11（木）（予定）〜 12/31（火）体制

主催：株式会社リバネス

助成内容
採択件数

・研究費

協力：朝日新聞

申請条件

50,000 円

・申請する中学生もしくは高校生・高専生が主体・専門家による研究メンタリング

的に申請すること・保護者もしくは所属する学校の同意があること

5 件程度

・申 請書類に記入すべき情報 ( 連絡先等を含む )の提供が可能であること

応募締め切り2019/6/19（水）16 時

お申込みはサイエンスキャッスル HP からお問合せ
ed@lnest.jp

で研究成果を発表すること
・採択者の情報や研究の内容及び成果（採択者の氏名、年齢、所属学校、顔写真等の個人情報をhttps://s-castle.com/grant/

リバネス教育開発事業部

・サ イエンスキャッスル 2019 いずれかの大会

担当：立花、中嶋

28含みます）が、リバネスが運営する Web サイト、刊行物、SNS その他媒体を問わずメディ
アへ掲載されることに同意いただけることサイエンスキャッスル・マレーシア大会報告
2019 年 4 月 13 日 -14 日，中高生のための学会サイエンスキャッスル・マ

レーシア大会が首都のクアラルンプールで開催されました。2019 年 11 月には，シンガポール大会も開催予定です。国際学会での発表に挑戦するチャンスをお見逃しなく！
大会テーマ「Creative and Innovative Solutions in The Changing World」

マレーシアでは，自国の課題解決や発展のために創造力や革新性の高いアイディアをもった研究者が多く活躍しています。そのような国の特徴を体現したテーマのもと，多くの応募が集まり，マレーシア全土 13 校ならびに日本から 1 校が参加しました。
大会 1 日目には 11 件の口頭発表，27 件のポスター発表が行われ，2 日目には全参加者が混ざり合って先端研究を学ぶワークショップを実施しました。
日本からも岐阜県加茂高校が参加し，「ミドリゾウリムシの謎に迫る！」，「特定外来生物アルゼン
チンアリの環境に優しい駆除方法」という 2 つのテーマでポスター発表を行いました。

最優秀賞「Modification of Cellulose from Coconut Husk for Crude Oil Spill Cleaning」
Mr. Rohit A/L Baskaran（SMK Kota Kemuning）

ポスター発表

口頭発表

生徒交流

生徒交流

ワークショップ

大学研究室見学

参加者の声（岐阜県加茂高校）
・一番印象に残っているのは，相手のプレゼンテーションの勢いです。
・参加していた生徒たちは母国語ではないのにも関わらず英語がペラペラでした。日本人との語学力の差を感じました。
・年下なのに４か国語を話せるすごい子など，いろんな人たちと交流できるので，ぜひ参加してみてください。
・国際大会での発表はめったにない経験だと思うので，とにかく自分の出せる最大限の力を出して笑顔で楽しく頑張ってください。

サイエンスキャッスル 2019 年シーズンについては次のページをチェック！
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サイエンスキャッスルは，全国の中高生研究者が集まり，自らの研究を発表し議論し合う，中高生のための学会です。

研究を通して世界を発展させる未来のリーダーの登竜門

中高生のための学会 サイエンスキャッスル 2019
研究発表演題エントリー開始！

2019 年度は「研究を進める仲間と出会う」をコンセプトに掲げ、参加するすべての人が新たな研究テーマや研究における仲間と出会い、ディスカッションする場を作っていきます。自らの仮説や検証結果をもとにした専門家とのディスカッションは、研究を進める一歩になります。また新しい現象を発見したり、世にないものを作り出したりするためには、ともに研究を進める仲間が大きな力となります。日頃取り組む研究の成果を発信し、同世代や先輩研究者と共に議論しませんか。あなたの研究を一歩前に進めるきっかけが見つかるかもしれません。

サイエンスキャッスル 2019大会共通コンセプト 「研究を進める仲間と出会う」
2019 年 11 月 1 日 ( 金 )2019 年 12 月 8 日 ( 日 )2019 年 12 月 14 日 ( 土 )2019 年 12 月 22 日 ( 日 )2019 年 12 月 21 日 ( 土 )，22 日 ( 日 )シンガポール大会
九州大会
東北大会
関西大会
関東大会

場所：シンガポール国内
場所：熊本県立水俣高等学校（熊本県水俣市）
場所：成田公民館（宮城県富谷市）
場所：大阪明星学園 明星中学校・明星高等学校（大阪府大阪市）
場所：武蔵野大学中学校・高等学校（東京都西東京市）

変更ポイント①
選考と発表形態が変わります！
・発表者は大会ごとに最大 120 件となります。
・ポ スター発表は、48 件が当日ポスター審査対象となります。

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昨年度大会の様子

口頭発表2018 年 11 月，12 月にはシンガポール大会，東北大会，九州
大会，関西大会，関東大会の国内外 5 大会が開催されました。
全国から 2100 人以上の参加者が集まり，400 件を超える研究発表が行われました。

口頭発表は事前審査で選ばれた 12 演題が参加。
研究の成果を発表し，審査員との質疑応答を行います。

ポスター発表

例年大盛況のポスターセッションでは，参加者や審査員たちの間で熱いディスカッションが繰り広げられます。

特別講演
特別講演を実施。最前線にいる研究者たちが今見ている世界について紹介します。

2019 年 6 月 1 日より演題申込開始！

特別企画・ブース展示

登録締め切りシンガポール大会：8 月 16 日

サイエンスキャッスル研究費の採択
演題やパートナーの大学・企業もこの場に集結し，プロジェクトの成果を発表します。

日本国内 4 大会：9 月 30 日

詳細・申込みは HP から

https://s-castle.com/sc2019/

変更ポイント②
演題登録・登壇の仕組みが変わります！

変更ポイント③
表彰・授与が変わります！

・当 日参加者は発表者、聴講者に限らず全員登録が必要になります。

【口頭発表】

・演題登録は、研究代表者個人が手続きを行います。
（メールアドレスが必要です）
・担当教員名は任意項目になります。
・口 頭発表の登壇は原則代表者 1 名となります。演
示等の補佐として必要な場合は複数名の登壇を受け付けます。発表及び質疑応答は代表者のみとなります。

・口 頭発表審査員による審査で選ばれた最優秀賞および各賞が、研究代表者個人に対して授与されます。
【ポスター発表】・口頭発表発表に選ばれた 12 件は、チームに対して優秀賞が授与されます。
・ポスター審査対象に選ばれた 48 件は、審査で選ばれたチームに対して最優秀ポスター賞、および各ポスター賞が授与されます。

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Hatch!
歩き出せ，新米研究者

ハッチは Science 部の高校 2 年生。実験をしながら「こうしたら一体何が起きるんだろう」という気持ちがあふれる。平凡な毎日

でも「世界って不思議」と思うことが増えてきてなんだか楽しい。
最近は「やってみた」から「なぜ，そうなるの？」の答えを求めて，奮闘中の 2 年目研究者。

夏休みにカナダでホームステイすることになったハッチ。大学で語学研修に参加することになったので調べてみると，微生物の研究者がいることを発見！またとないチャンスだと思い，直接メールをして，研究紹介をさせてもらえることになった。

Episode4: 他の可能性はないのかな？
Hatch: I wanted to know which microorganism degrades plastic most efficiently,
and placed three microorganisms onplastic and observed them for a few
days.

Bill:

ハッチ： どの微生物が最も効率よくプラスチックを分解するのか知りたくて，プラスチッ
クの上に 3 種類の微生物を置いて観察し
ました。
ビル：

Why did you think this microorganism
degrades plastic most efficiently?

ハッチ： これが一番速く増えたからです。

Hatch: Because it increased the fastest.
Bill:

ビル：

Do you really think it suggests thedegradation efficiency? Can you thinkof any other reasons why it increased
faster than others?

ビル：

Yes, that may be one of the reasons,too. Try your best to imagine what
could be the possibility that affectedyour result. To support your hypothesis, you also need data that decline
other possibilities.

Vocabular y

ほんとにそれだけで分解の効率がいいと言えるかな？。その微生物が他のより増えやすかった理由は他になにか考えられるかな？

ハッチ： 他のより成長が早いのかも ...?。

Hatch: Maybe it grows faster than others…?
Bill:

どうしてこの微生物がプラスチックを一番効率よく分解すると思ったの？

そうだね，それも原因の一つかもしれない。想像力を働かせて，君の結果に影響するようなものの可能性を考えてごらん。仮説を支持するには他の可能性を否定するようなサポートデータが必要なこともあるんだ。

efficiently: 効率よく。hypothesis: 仮説。

decline other possibilities: 他の可能性を否定（却下）する（＝仮説を証明するのに有利）

皆さんは夏休み，何をして過ごしますか？夏休みだからこそ普段気になっている不思議を調べてみるのもいいですね。海外や遠くに出かける人はその機会を活かして研究室を訪問してみたり，新しい研究対象を探してみるのも楽しそう！※ さて，研究をもっと楽しくするには想像力を働かせてみましょう。事前に調べたことや知っていることから「〇〇なのは，きっと△△が影響しているからだ（仮説）」と考えてみる。実験はそれを検証するために実施するのです。時には，自分の仮説を立証するために「他の要因の影響はない」というデータを示することも必要なんですよ。
※海外から植物や動物などを日本には持ち込めないので，実験は現地で完了させましょう。

筆者プロフィール 伊達山泉（だてやま いずみ）
リバネス国際開発事業部。世界中の人と仕事がしたいと米国大学へ進学。大学院では細胞が薬やホルモンなど外からの刺激を受け，どんな反応をするのかについて研究した。最近は日本と海外の高校生を対象に英語で実験教室を実施。自分とは違った視点を持つ人とアイデアを共有したり，一緒に実験できるって楽しい！

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生き物図鑑fromラボ

第 48 回小さな体に秘められた，壮大な進化のはなし
カタマイマイ▲樹上に生息するカタマイマイ▲カタマイマイ属の殻の多様性

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。
雨の季節の主役といえばカタツムリ。実は日本

東北大学生命科学研究科の千葉先生は，カタマには約 800 種ものカタツムリが生息しています。

イマイ属の適応放散が１つの島だけでなく，よく

特に小笠原諸島はカタツムリの楽園ともいわれて似た環境をもつ小笠原群島の別の島々においてもおり，約 120 種が記録されています。その中の同様に起こっていることを発見しました。つまり，ひとつ「カタマイマイ」の仲間は，小笠原群島を同じ祖先種から分化した島内の種同士のほうが遺構成するほとんどの島々に生息しています。興味

伝的にはもちろん近いのですが，殻の形に関して深いことに黄緑色やピンク色の殻，背が高い殻やは，遺伝的には遠いはずの他の島の似た環境に住

丸っこい殻を持つものなど，実に多様な殻をもつ

む種のほうが似ているということです。この研究仲間が 1 つの属に属しています。

は，「進化も再現可能であることを体現している。」

カタマイマイ属の殻がここまで多様になった要と千葉さんは話します。進化の研究は，再現性が因は，彼らが利用する環境の違いにあります。カ

取りにくく科学的な証明が難しいと考えられてき

タマイマイ属の祖先種は島に移入後，地上から樹ました。しかし，このカタマイマイは，同じ前提上まで幅広く生息場所を広げました。その結果，条件をもつ小笠原群島という舞台で繰り返し適応

たとえば樹上で暮らす種の殻は，太陽光で体温が放散が起こった結果，進化の過程も再現されると上がりすぎないよう明るい色となり，木の根元にいうことを証明してみせたのです。

住む種の殻は，木の根元や葉の隙間に潜り込みやこのように，ひっそり生きているカタツムリにすいよう比較的平たく進化していったのです。こも，実は壮大な進化の物語が秘められています。

のように１つの祖先種から利用環境への適応によ皆さんもこれから訪れる梅雨の季節，カタツムリ

り多数の姿形の異なる種に分化する進化を「適応に目を向けて，身近な進化のロマンに想いを馳せ放散」と呼びます。

てみてはいかがでしょうか。
33（文・秋山 佳央）

取材協力：東北大学大学院 生命科学研究科
千葉 聡 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。

株式会社アーステクニカ

武田薬品工業株式会社

株式会社 IHI
藍澤證券株式会社
アサヒ飲料株式会社株式会社朝日新聞社
アストラゼネカ株式会社
株式会社アトラス
株式会社池田理化
内田・鮫島法律事務所
株式会社うちゅう
江崎グリコ株式会社
SMBC 日興証券株式会社
NOK 株式会社
株式会社荏原製作所
MSD 株式会社
株式会社オプティム
オムロン株式会社
オリエンタルモーター株式会社
オリックス株式会社株式会社カイオム・バイオサイエンス
川崎重工業株式会社
株式会社関西国際学園
関西電力株式会社
協和発酵キリン株式会社
協和発酵バイオ株式会社
ケイ . イー . シー . 株式会社
コニカミノルタ株式会社
小橋工業株式会社
株式会社木幡計器製作所
サントリーグローバルイノベーションセンター株式会社
株式会社ジェイテクト
敷島製パン株式会社株式会社シグマクシス
株式会社資生堂
株式会社新興出版啓林館
EY 新日本有限責任監査法人
セイコーホールディングス株式会社
成光精密株式会社
損害保険ジャパン日本興亜株式会社
大正製薬株式会社
大日本印刷株式会社
大日本除虫菊株式会社
株式会社タカラトミー（50音順）

株式会社竹中工務店
株式会社ダスキン
THK 株式会社
株式会社デンソー
東京東信用金庫
東レ株式会社
凸版印刷株式会社
日鉄エンジニアリング株式会社
株式会社日本政策金融公庫
日本ハム株式会社
日本たばこ産業株式会社
日本ユニシス株式会社
株式会社 パイオニア・コーポレーション
ハクゾウメディカル株式会社
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ノロジーズ
株式会社フォーカスシステムズ
株式会社フロンティアコンサルティング
ボストン・サイエンティフィック ジャパン株式会社
本田技研工業株式会社
株式会社 MACHICOCO
三井化学株式会社
三菱電機株式会社
株式会社メタジェン
ヤンマーホールディングス株式会社
株式会社吉野家ホールディングス
合同会社ユーグレナ SMBC 日興リバネスキャピタル
ロート製薬株式会社
Rolls-Royce Holdings plc
Lockheed Martin Corporation34

■おしらせ■＋＋ 編集後記 ＋＋今号の巻頭特集は、海を愛する若手研究者たち「サイエンスのことがもっと知りたい」

がプロデュースしました。過去にさかのぼってみ「someone を読んでワクワクした」そんなあ

なたはサイエンスキャッスル研究員にご登録くると、someone では約 4 年に一度海をテーマにださい。登録されたみなさんには，『someone』

取り上げていました。けれど、特集の切り口は少（本誌）が毎号家に届く他，中高生向けの研究

しずつ違います。いろんな顔を持つ、まだまだわ

費やイベントの情報がメールで届きます。

からないことだらけの海の研究の魅力をお届けで（登録無料）

きればうれしく思います。

（中嶋 香織）登録方法は「サイエンスキャッスル研究員」で検索！

もしくはこちらからhttps://s-castle.com/castleresearcher/2019 年６月 1 日

発行

someone 編集部 編■読者アンケートのお願い■

staff
編集長

今後の雑誌づくりの参考とさせていただきた

く，アンケートへのご協力をよろしくお願いし

中嶋 香織
神山 きの

art crew

ます。みなさまからの声をお待ちしています。

村山 永子
泉 雅史
清原 一隆（KIYO DESIGN）
編集

瀬野 亜希／前田 里美／井上 剛史／
河嶋 伊都子／金子 亜紀江

記者滝野 翔大／立花 智子／伊達山 泉／
仲栄真 礁／神藤 拓実／秋山 佳央／
宮野 嶺／尹 晃哲／伊地知 聡／小玉 悠然

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

発行所

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

若手研究者のための研究キャリア発見マガジン
2019. 夏号

vol.45飯田橋御幸ビル 5 階[ インキュビー ]

特 集

異世界への
トビラを

TEL

03-5227-4198

FAX

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E-mailed@lnest.jp（someone 編集部）

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雑誌 89513-45

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