2018. 春号

中高生のための研究キャリア・サイエンス入門

vol.42[ サムワン ]

〈特集〉

学ぶ。

そのときあなたは変わったsomeone vol.42 contents
P ０４

特集

学ぶ。そのときあなたは変わった

０６ 巨
 大な脳をもつイカとタコが教えてくれる、生きものが学ぶ意味
０８

機械は人から学んでいる？

１０

運動上達の秘密は、失敗を学習する脳に

１２

数学を解くあなたの頭の中をのぞいてみよう

サイエンストピックス
０３

なんとしてでも 8 本

Ah-HA ！カフェ
１５

フリーズドライのしくみ

研究者に会いに行こう
１６

よい家のつくり方を考え、みんなに伝えたい

１８

気持ちを大切にした社会のしくみをつくりたい

１７

地磁気逆転を追いかけ続ける

私のみらい創世記
２０

散らばった熱を、町内で使えるエネルギーに

海の何を知りたいの？
２２

重心をとらえて海の輸送の安全を守る

イベント pick up
２３

マリンチャレンジプログラム 2017 年度全国大会 見学者募集！

２６

サイエンスキャッスル 2017 結果発表

２４

TEPIA ロボットグランプリ 2017 開催！

となりの理系さん
２８

増本 雛乃さん

生き物図鑑 from ラボ
２９文京学院大学女子高等学校

うちの子紹介します

第 43 回

高校 1 年生

淡水・海水で巧みに身体を変化させる

2

オオメジロザメサイエンストピックス

なんとしてでも 8 本

毎冬世間を騒がせるインフルエンザウイルス。

研究チームは，8 本のうち 1 本を遺伝子操作で取私たちに脅威を与える一方で，じつは自分の力だ

り除いたウイルスをつくり，細胞に感染させまけでは増殖ができない，なんとも不安定な奴らした。しかし，増殖した子孫ウイルスは「1+7」です。彼らを含め，ウイルスは，核酸（DNA やの RNA をもっていたのです。8 本目がいったいRNA）の設計図を，殻タンパクで包んだ単純などこから来たのか調べると，なんと宿主細胞の構造をしています。自身ではコピーをつくって増RNA を奪い 8 本をそろえていました。おどろい

殖できないため，感染した宿主細胞を利用します。

たことに，この奪った RNA には失くした設計図

感染すると細胞内で殻タンパクを脱ぎ，まずは自の代わりになる情報は含まれていません。増殖の身の設計図のコピーをつくるための酵素を，宿主ためには，RNA に刻まれた情報ではなく，「1+7」細胞につくらせます。それを使い設計図を一気にという配置をとることが重要なようです。

増やし，それを元に殻タンパクなどの体の部品を8 本にそろえ「1+7」に配置するしくみの解明

つくらせ，自身のコピーを増やします。最後は細は，まだ始まったばかり。ウイルスに顔があるわ

胞から飛び出し，新しい細胞へと感染し増殖をくけではありませんが，必死に 8 本を集めているり返すのです。

表情が思い浮かべられてしかたありません。

インフルエンザウイルスは 8 本の RNA を設計



図としてもち，それらは 1 本を中心に 7 本で取（文・花里 美紗穂）

＊最新の英語論文に挑戦！

り囲んだ「1+7」という特徴的な配置をとること

この記事の論文を web で検索してみよう。

が知られていました。2018 年 1 月，東京大学と論文タイトル： Importance of the 1+7 configuration ofribonucleoprotein complexes for influenza A virus genome

京都大学の共同研究によって，彼らが増殖するた

packaging.

めには，設計図に書かれた情報そのものよりも，

雑誌名：Nature Communications（2018）9, 54.

この配置が重要であることがわかってきました。

3

学ぶ。

そのときあなたは変わった4

新しい数学の公式を覚え，歴史上の人物の名前を暗記する。
机の上での勉強はあまりにも当たり前で，日常のなかで流れていくことかもしれない。
でも，じつは私たちの毎日は「学び」にあふれている。

机の上での勉強だけが学びだろうか？
学ぶのは人間だけだろうか？
そもそも，学ぶとはどういうことか？

さぁ行こう。
まだ見ぬ景色が，待っている5

巨大な脳をもつイカとタコが教えてくれる、生きものが学ぶ意味とうそくるいむ

イカやタコは頭足類に分類され，軟体動物（貝の仲間）です。軟体動物は無せきつい脊椎動物であり，ヒトよりもはるかに原始的な生物です。しかし，頭足類は体のサイズの割に巨大な脳を持ち，高い学習能力を持つといわれています。イカやタコの学習を紐解くことで，生きものはなぜ学ぶのか考えてみませんか。
槽に別のタコをいれると，エサをもらっている様

他のタコの行動をまねるタコ

子を観察し，それをマネするようになったのです。

タコ が 学 習 能 力 を 持 っ て い る こ と は す で にサルにも難しいといわれている観察学習が軟体動1950 年代から知られていましたが，とりわけ高物にもできることがわかり，世界中の動物学者をい学習能力が示されたのは 1992 年。イタリアの

おどろかせました。

研究者によって発表された，
タコが
「他人
（他タコ）

上下関係があるイカ社会で生き延びるイカをマネできる」という研究成果でした。他人の行動を観察して学習し，自分もそれをまねるというイカはタコよりも長く飼育することが困難なた

行動は「観察学習」と呼ばれ，じつは非常に高度

めにこれまであまり学習に関する研究が行われてな学習です。この研究では，まず赤と白のボール

きませんでした。イカはとてもデリケートな生きのうち，赤いボールを触るとエサがもらえるといものなのです。琉球大学の池田譲さんはイカの飼う条件を一匹のタコに覚えさせます。次に隣の水育技術を持っており，群れをなして暮らすアオリ
イカの社会性について学生たちと研究を進めてきました。その結果，群れの中にはエサを食べる順
番をめぐり，順位らしきものがあることがわかりました。さらに，群れの中には，1 個体のイカとしか関係性を持たないものがいる一方，複数のイ
カと情報伝達を行う中継者となるイカもいることがわかりました。このような非常に高い学習能力
が，複雑な社会の中で生き残る力を支えているの▲熱帯に生息するタコ（Callistoctopus aspilosomatis）の、図形を使った学習実験（撮影：川島菫）です。

6

学ぶ。そのときあなたは変わった◀トラフコウイカと円筒形の飼育水槽

殻と引き換えに得た大きな脳

異なる点があります。それは，イカもタコも短命

イカやタコはどのようにしてこれほど高い知能で，親は産卵後に子育てをすることなく死んでしを発達させたのでしょうか。池田さんは，進化のまうため，学習の結果が次の世代に伝わらないと中で「貝殻を捨てたこと」が大きなターニングポいうこと。イカやタコの高い学習能力は，短い生イントだったのではないかと言います。殻の退化

涯の中で早く確実に生き延びる方法を身につけるには，身軽ですばやく動けるというメリットと同ために使われているのです。しかし，ヒトの学習時に外敵に食べられやすいというデメリットがあ

結果は世代を超えて蓄積されていきます。だからります。そこでイカやタコは脳を大きく発達させこそ，大きな環境の変化にも適応することができることで，高い運動能力と知能を手に入れたと考るのでしょう。
「イカやタコの祖先が誕生したのえられています。また，無脊椎動物としては大きはカンブリア紀，ヒトよりもはるかに先輩です」

く高性能な眼を持つことも，大いに関係していると池田さん。はたして人類はこの先，高い知能やのでしょう。イカやタコは普段の暮らしの中で高学習能力を活かして，イカやタコが歩んできた度に発達した脳と眼を使い，とても「人間くさい」ほどの年月を生き延びることができるのでしょう

行動を取ると池田さんは笑います。たとえば，タか。

（文・宮崎 悠）

コが観察学習するときは，他のタコの行動を興味
深げにじっと見入るのだとか。

イカやタコは学習の大先輩

取材協力：琉球大学理学部

海洋自然科学科生物系

海洋生物生産学講座

一方で，イカやタコの学習とヒトとでは大きく

7

教授

池田 譲さん機械は人から学んでいる？
好きな芸能人のニュースを知りたいとき，友達と遊ぶ場所を調べるとき，私たちはスマートフォンで検索をします。最近では文章検索だけでなく，音声でもできるようになってきました。人が何を探したいのか，じつは機械が完璧にわかっている
わけではありません。人の意図にもっと近づける技術をつくるため，検索技術を支える機械も人について学習し，日々進歩しています。

文章の奥にある知りたいこといとき，文字で「人，馬」といったキーワードを

今，検索技術では人の考えている「文脈」を読入力しますが，そうすると，「人が馬を引いている」

み取る技術が進んでいます。たとえば，「りんご」

写真や「人が馬にニンジンを食べさせている」写と打つと，「りんご」の絵やりんごという単語が真など，さまざまな画像が検索結果としてあがっ入っていなくても，「りんご」に関連する製品が出てきます。佐藤さんの技術では，画像の中の人とてきます。書かれてはいないけれど，本当は探し馬の位置を検索窓で自由に変えられるので，本来ていると思われるキーワードや関連する項目まで探していた画像イメージとより近い画像が検索結探すことが，「文脈を読む」という技術です。人間果の上位に現れます。

のより深いところにある意図を探ってくれる技術

機械にも画像の意味を読み取らせたいとも言えます。
国立情報学研究所の佐藤真一さんが検索をより「これは犬だな」と判断したり，「お母さんが来

人間の意図に近づけるために注目しているのが，た」と登場人物の行動の意味を読み取ったりと，画像です。
「描く」ことは話すことや書くことなど

人は何かを見ているとき，周囲の情報や経験と照より「文章外」にある人間の直感的な意図を表しらし合わせて，「考えること」がセットになっていていると考えられるからです。

ます。佐藤さんは，人間と同じように，機械にも画像の意味を読み取らせたいと考えています。
「人

人と馬は何をしているかと馬を検索する技術は，画像の中の主語を見つけ佐藤さんがやりたいことは，ひとつの絵の中のることに当たります。静止画の中に写る『登場人A と B の関係性を機械が見つけられることです。

物』の判定だけでなく，登場人物が『何をしていたとえば，人が馬に乗って走っている画像がほしるのか』を見つけられるようになるのです」。

8

学ぶ。そのときあなたは変わった▲検索結果は人と馬の位置関係で変化する。

機械と人にはまだわかっていないなぜ？がある

機械が人の目になる道のりは遠い
機械が人の目のように，見ると同時に何かを認識したり判断していく日は，将来やって来るので人がどうやって犬を「犬」と認識しているかは，

しょうか。
そのために解決すべき課題のひとつが，じつはまだなぞに包まれています。犬と判断でき

情報処理のスピードだと佐藤さんは言います。たる脳の回路とそこで働く物質の存在がわかってい

とえば，人はいくつかの犬の絵をくり返し見る中ても，そこでどうやって「犬」と判断されているで，どんな犬でも「犬だ」と類推することができのかはわかりません。同じように機械も，犬と他ます。しかし，機械が同じことをすると，何百万を区別する計算式を持っていたとしても，なぜそ

枚の犬やそれ以外の画像を読み込む，いわば丸暗の式で犬だという結果を出せるかはわかっていま記が必要となります。静止画の中に写る「登場人せん。機械がより人間の意図に近い判定ができる物」の判定だけでなく，登場人物が「何をしていように，人についての学習が進められています。

るのか」を機械が判定するためには，より多くの

人は，機械を使うことを学び，多くのことができ情報処理が必要です。さらに，動画の場合，一瞬るようになってきました。人と機械，相互に学び一瞬の画像の判定だけでなく，前後の情報からスながら，いつかそのしくみがわかるときが来るのトーリーを把握する必要も出てきます。
「現在のでしょうか？

技術とまったく違う技術が生まれてこないと難し

ふうに使いますか？

いのではないでしょうか」と佐藤さんは言います。

そのとき，あなたは機械をどんな（文・環野 真理子）

取材協力 : 国立情報学研究所 コンテンツ科学研究系教授

9佐藤 真一 さん

運動上達の秘密は、 失敗を学習する脳に毎日の部活や習い事など，スポーツや楽器を練習するとだんだんと上達していきますよね。こうしたからだの動きの調節にかかわる学習が「運動学習」です。
どうしてこのようなことができるのでしょうか。それは，私たちの脳が経験を積むごとに変化していくからなのです。

かりゅういます。顆粒細胞とプルキンエ細胞が形成するシ運動を制御するしくみ

ナプスにおいて，情報を渡す側の顆粒細胞には神えん ずい

私たちの脳は，大脳・小脳・延髄などの各部分

経伝達物質が蓄えられており，信号によって細胞に分かれ，それぞれ別の役割を担っています。そ

外に放出されます。一方，情報を受け取る側のプの中で運動学習を行っているのは，後頭部あたり

ルキンエ細胞には，神経伝達物質を細胞外で感知に位置する「小脳」です。ここには脳全体の半数

し細胞内に情報を伝えるための「AMPA 受容体」

以上にもなる神経細胞が詰まっており，なめらかと呼ばれるタンパク質が細胞表面に存在していまなからだの動きや，バランス感覚，そして，歩行す。このような特定の細胞どうしをシナプスでつや水泳をするときの効率的な動きを制御する役割

ないだ神経回路が，小脳の運動制御，運動学習のをしています。

基盤になっているのです。

小脳は，大脳をはじめとする多くの脳領域から運動学習の正体はシナプスの変化

送られてきた情報をもとに運動の司令を調節します。そこで働くのが小脳内に存在する「顆粒細胞」

では運動学習はどのようにして行われているのと「プルキンエ細胞」という神経細胞です。まず，でしょうか。運動を失敗してしまうと，そのエラー

顆粒細胞から伸びた平行線維は，大脳からの運動

信号は，延髄の「下オリーブ核」内にいる神経細に必要な情報をプルキンエ細胞に送信し，その入胞から登上線維を介してプルキンエ細胞へ送信さ力信号をもとにプルキンエ細胞がどのような運動れます。すると，顆粒細胞からの運動情報がプルをするべきかの信号を脳全体へ送ります。

キンエ細胞に伝わりにくくなり，その運動を抑制

とじょうします。つまり，間違った運動をした場合には，細胞への情報伝達を担うもの

その運動を抑制することで運動学習が起こるので神経細胞どうしの接続部分は「シナプス」と呼す。

ばれ，ここで細胞間の情報の受け渡しが行われて運動情報の抑制には，シナプス自体の変化がカ10

学ぶ。そのときあなたは変わった

プルキンエ細胞運動をするのに必要な情報

平行線維

入力

◀運 動学習にかかわる神経回路の概略

入力

登上線維
エラー信号

顆粒細胞

(延髄下オリーブ核)
出力ギを握っています。下オリーブ核からエラー信号というアミノ酸の一種が，デルタ 2 グルタミン酸を受け取ると，それが合図となり，顆粒細胞 – プ

受容体に結合することを引き金として起こりまルキンエ細胞間のシナプスにあった AMPA 受容体

す。マウスを使った実験では，この結合を阻害しは細胞内に取り込まれ，数を減らします。すると，てしまうと運動学習の成績が低下したり，学習し同じ量の神経伝達物質が顆粒細胞から放出されたたことをうまく記憶できなくなったりすることもとしてもプルキンエ細胞は，運動情報を受け取りわかってきました。おもしろいことに，小脳内のにくくなるのです。こうした小脳で起こるシナプ

D– セリンは生後の発達期に豊富に存在しており，

ス間の情報伝達効率の変化が，運動学習の実体な幼い頃の運動学習にかかわっていると考えられま

のです。

す。
運動学習を担う「シナプスの伝達効率の変化」

運動学習のもうひとつのしくみをもたらすメカニズムは，一通りではなく，成長

下オリーブ核からのエラー信号に加え，顆粒細

時期によっても異なるようです。近年の研究技術

胞 – プルキンエ細胞間シナプスの情報伝達効率のの進歩により，運動学習に伴うシナプス変化のし変化を引き起こす新しいしくみが明らかになってくみが少しずつ明らかにされてきています。このきました。慶應義塾大学の掛川渉さんらは，顆粒ように，スポーツや楽器の練習をして運動学習が細胞 – プルキンエ細胞間シナプスにおいて，プル

なされるとき，私たちの脳は確実に変化している

キンエ細胞側にある別の受容体「デルタ 2 グルタ

のです。

ともな

ミン酸受容体」が，AMPA 受容体の細胞内への取（文・浅野 さくら）取材協力：慶應義塾大学 医学部 生理学教室

り込みを促し，シナプスの伝達効率を低下させる

准教授

ことを突き止めました。この低下は，D– セリン

11

掛川 渉さん数学を解くあなたの頭の中をのぞいてみよう
12 × 4 ÷ 6 × 5 ＝？

あなたならこの問題，どのように計算しますか？

私たちは数学の問題を解くとき，普段自覚することはないかもしれません
が，多くのことを理解した上で答えを出しています。授業で学習する数学ですが，問題を解くときに頭の中で起こっていることを知れば，上達するヒントが得られるかもしれません。

き込みをしたり，何がいえることになるかを考え「問題を解く」までの頭の中たりしながら，式を立てる必要があります。立式

速く計算するのが苦手。例題は解けたのに，応できれば，最後はそれを計算して答えを出します。

用問題は解けないなど，数学の問題が解けないとつまずきポイントを探せ！

きは，それぞれつまずくポイントが異なります。
学習でつまずくポイントがどこにあるのかを研究

新たに出題された問題に対して，頭の中では多している横浜国立大学の鈴木雅之さんは，数学の

くのプロセスをたどって答えを導き出しています

問題を解くときは，大きく分けると，問題を理解

が，数学での「学習」とは，過去のどの知識を使する過程と問題を解決する過程の２つのプロセス

うべきなのかを素早く判断し，数式や図を道具のをふむと言います。

ように操り解けるようになることなのです。

あやつ

たとえばまず，「反比例」の意味や平行四辺形の鈴木さんは，これらの数学の問題を解くプロセ

性質など，個々の問題文が言っていることを理解

スの中のどこで生徒がつまずくのかを調べるた

します。次にそれらをつなげて図表にしたりしてめ，調査を行いました。
「COMPASS」という，数全体状況を把握します。ここまでが問題理解の過学の問題を解くプロセスのどこでつまずいている程です。習った問題なら，演算がどうなるかすのかを調べることを目的に開発されたテストを，ぐにわかりますね。たとえば，2000 円の商品を総数 682 名の中学 2 年生を対象に実施し，調べた

20% 引きで買うというときに，値段は 2000 × 1.2

ところ，約 7 割の生徒が , 単純そうに見えてじつで求められるのか，2000 ÷ 0.2 なのか，2000 × 0.8

は十分に身につけていない能力が明らかになりまなのか。私たちは過去の学習をもとに選ぶことがした。それは「速く計算できるように工夫する力」

できます。しかし，難しい問題になると，図に書

でした。

12

学ぶ。そのときあなたは変わった

必要な能力

プロセス
プロセス
理解過程

数学で使う言葉やルールがわかる

文単位の理解図表・グラフ・式など
意味と使い方がわかる

状況の全体的理解

問題文の意味を図に表すことができる
基本的な文章題が解ける

解決過程

すじみちを立てて考えられる解法の探索

図表を使って解き方を見つけられる計算の実行

数式の計算のしかたがわかる
素早く計算できる▲数学の問題を解くときにふむプロセスと必要な能力

計算の工夫を身につけるとテストでも有利
最初に出した，12 × 4 ÷ 6 × 5 ＝？

という問題

では，左から順番に計算していくこともできま

スピードが上がったという結果が見られました。

「理解する」を理解するのはまだまだこれからだかすが，12 ÷ 6 × 4 × 5 と並べ替えるだけで，2 × 4 ×「一生懸命勉強しているのに成績が上がらない

5 ＝ 40 と計算がしやすくなります。このように，と悩む子をなくしたい」と鈴木さんは言います。

計算のしかたを少し工夫することで，がむしゃら

成績が上がらないのは「適切な学び方」をしていに順番通りに解くよりも速く正確に解けるようにないだけ。計算問題ひとつをとっても，頭の中でなるのです。テストのときなどに速く計算ができはたくさんのプロセスを踏んで，答えを導き出しると，「図にして考える」などの時間もとりやすくています。自分がどのようにして「理解」をしてなり，決められた時間に多くのことを考えられる

いるのか，その道筋を「理解」する力を育むことようになります。
「多くの人は工夫できるかを検ができれば，それは決して数学だけではなく，す討せずに，とにかく目の前の計算を始めてしまい

べての学ぶ力につながっていきます。自分はどのます。まずは式全体をよく見ることが重要です」。

ようにして学んでいるのか。自分だけの学びの近実験では，17 × 4+17 × 6 を 17 × (4+6) のように同道を探してみませんか？

（文・岸本 昌幸）

じ数字どうしでまとめる計算方法や，25 × 102 を
25 × (100+2)=25 × 100+25 × 2 のように計算しや

取材協力：横浜国立大学 教育学部
講師

すく分解する方法を生徒に紹介したところ，計算

13

鈴木 雅之 さん

ここまでのページをめくったあなたは，
もはや前のあなたとは違う。

「学ぶ」とはどういうことか。
それは，何かを経験することで，変化が起こることだ。

たったひとつの公式でも，それを学んだ後の私は，前と同じ私ではない。
気づいていないかもしれないが，学ぶことであなたは確実に変身している。

さぁ学ぼう，そして変わろう。
まだ見ぬ自分に会いに行こう。

14

Ah–HA！カフェ
最近よく耳にする話題の「キーワード」。
それに関する疑問に，研究者が答えます。
今度登山をするんだけど，何を持って行ったらいいかな？

栄養があっておいしくて，持ちリカちゃん

運びしやすい軽い食べものはど

ユウくん

うかしら。

そんな都合のいい食べものがあるの？

フリーズドライはどうかしら？

でもあれってどうやってつくっているんだろう。

その疑問，私がお答えしましょう！

フリーズドライのしくみ

ハカセ さんフリーズドライは，食品などを長期保存すされた空間の状態のこと。圧力るために欠かせない技術です。重要なのは，を極めて低くした真空状態では，保存するものから水分を取り除くこと。水分水は固体（氷）から気体（水蒸気）がなくなれば酵素や微生物の働きが抑制さに直接変わります。メリットは，れ，常温でも添加物なしで長期保存が可能に

熱を加えないので栄養素や組織が壊れにくいなるのです。

こと，氷があった隙間がそのまま残るので水保存食の歴史は人類の歴史とも言えます。

やお湯を注ぐだけですぐに復元できること，冷蔵庫などもちろんない太古の昔，まだ腐敗何より軽く携帯に便利なことです。技術が進の原因が科学によって証明される前から，干歩し，長期保存可能なことはもちろん，食感

し肉や魚の日干しなど乾燥による保存食は利や風味の復元にも強みが発揮されるようにな用されてきました。

りました。

フリーズドライでは，食品を凍結（フリー

災害用備蓄や宇宙食などの食品だけでなズ）させてから真空状態に置き，水分を昇華

く，ふわとろの親子丼などにも活用されていによって取り除くことで乾燥（ドライ）させるフリーズドライ技術。さらには血液や精子ています。ポイントは，真空と昇華。真空との保存，津波被害を受けた古文書の再生にもは，通常の大気圧より低い圧力の気体で満た利用されています。

何かあったときの備蓄用に買っ保存食なのにおいしいから，ておかなくちゃね。

食べてしまいそうだよ。

（文と構成・飯島 祐樹）

15

研究者に会いに行こう

よい家のつくり方を考え、みんなに伝えたい藤田 浩司

近畿大学 生物理工学部
人間環境デザイン工学科

講師

自分でも理由はわからない。小学生の頃から「住宅」に興味があり，理想の家の平面図を描いたり，近所の建築中の家を見に行ったりして遊んでいた。大学では建築学科を選び，「住宅の温熱環境」という研究テーマに出会う。研究を通じて「よりよい家づくりの方法を伝えていきたい」と話すのは，近畿大学の藤田浩司さんだ。

を通ったりして逃げてしまう。外気温，断熱の度床下暖房で，まんべんなくポカポカに合い，地盤の熱伝導率などの条件が異なるとき，

冬は，家の中でも場所によって大きな温度差がどれくらいの熱をかければいいのだろうか。藤田ある。あたたかい部屋から寒い脱衣所に移動し，さんは 2017 年に，一般の住宅設計者でも必要暖

熱いお湯につかる―からだが急激な温度差を感房能力を見積もることができる計算式を提案しじると，それに合わせて血圧も急変動する。
「ヒー

た。藤田さんが，コンピュータを用いずに値を出

トショック」と呼ばれ，高齢者や血圧の高い人にせる「誰でも使える計算式」にこだわるのは，建とっては，脳出血や脳梗塞，心筋梗塞などの原因

材メーカーで働いていたときに，家づくりにかかにもなる現象だ。
「1 年間の，ヒートショックにわる人はみんな，よい家をつくりたいのにどうしよる死者の数と交通事故による死者の数を比べるたらいいかわからずにいることを知ったからだ。

と，じつはヒートショックの方が 3 〜 4 倍も多近畿大学生物理工学部には，医学や工学など，いんです」。藤田さんは，ヒートショックが起こ

さまざまな専門の研究者が集まる。分野融合が起らないような家をつくることはできないかと考こりやすい環境なのが特徴で，実際，藤田さんにえ，「床下暖房」を推奨している。床下は部屋ごも共同研究の声がかかっている。藤田さんの研究との区切りがない大きな空間になっているため，は，そのフィールドを拡大しつつ，よりよい家づ

各部屋はもちろんのこと，浴室やトイレ，廊下をくりのための新しい知識を生み出していく。

含む床全体をあたためることができる。床から熱が放射されるので，エアコンの風がからだに直接（文・磯貝 里子）
藤田 浩司（ふじた こうじ）プロフィール

当たる不快感もない。

神戸大学大学院工学研究科建築学専攻を修了後，建誰もがみんな，いい家をつくりたい

材メーカー等での勤務を経て，神戸大学大学院同研究科の博士後期課程に入学。2008 年，博士号取得

床下暖房を行う場合，床下では，基礎に断熱材

後，4 月より助教を務める。2014 年 4 月により現職。

を入れ，空気が外に逃げないように換気口を閉め博士（工学）。専門は建築環境工学で，住環境（温熱

るのだが，それでも熱が，地盤に伝わったり隙間

環境・空気環境）について研究している。
16

研究者に会いに行こう

地磁気逆転を追いかけ続ける岡田誠

茨城大学 理学部
地球環境科学領域

教授
かん地球の歴史に千葉県の名を冠した「チバニアン（千葉時代）」という名称が今まさに刻まれようとしている。茨城大学の岡田誠さんがこの偉業の立役者だ。地球の記録媒体である「地層」から地球の歴史を読み解く。

起こっていたことを突き止めた。このことは，地層の状態や調査のしやすさなどの点から，今回調地磁気のなぞを追いかけ 40 年

べた千葉の地層が，この頃のできごとをより正確に読み解くのに優れていることの証明にもなった。

方位磁針の N 極が常に北を指すのは，地球自体がひとつの大きな磁石だからだ。地球は北極点

チバニアン誕生！？

付近が S 極，南極点付近が N 極になっている。
この地球がもつ磁力「地磁気」はじつは過去に何

カンブリア紀やジュラ紀といった有史以前の時

度も N 極と S 極が入れ替 わっている。中学生の代の名前は，その時代に起こったできごとをよりとき「地磁気の謎—地磁気は気候を制御する」と正確に教えてくれる「モデル地層」がある地名かいう本で地磁気のなぞに出会ったことが，岡田さら付けられていることは知っているだろうか。

んの研究の原点となった。
未だなぞに包まれた「地

ジュラ紀であれば，フランスからスイスに広がる磁気逆転」のしくみの解明に挑み続けている。

ジュラ山脈が名前の由来だ。現在岡田さんらは，か

最後の地磁気逆転の詳細を教えてくれた千葉の地

千葉の地層から読み取る最後の逆転

層を，約 77 万年前から 12 万 6 千年前のモデル

岡田さんは地層を「記録媒体」だと言う。用い地層として国際学会に申請中だ。申請が認められる地層は言ってみれば深海で堆積したただの泥。

れば，千葉の地名に由来した「チバニアン」がこ

ところが，そこには地球で起こった過去のできごの時代の名称となる。

とが克明に記録されている。たとえば，地層に含「ここまでの研究から地磁気の変動が細かくわまれる微生物の化石が，現在赤道直下に生息する

かってきている。今後は時代をさらに遡り，過去

種類と類似する場合，当時の海水温度が高かった

300 万年間の地球の環境を千葉県の地層から復元といったような推定ができる。このように，地層する」と言う岡田さん。地球の歴史に「チバニアを丹念に調べ，現在の状況と地層の情報を組み合ン」の名が刻まれるのか，そして地磁気逆転のなわせることで，数十万年前の海の姿を探ってゆく。

ぞは解けるのか，今後の地層研究の展開から目が地層を見るだけで，数十万年前の海の中にタイム離せない。

こくめい

さかのぼ

スリップできるのだ。

（文・小松 大祐）

岡田 誠（おかだ まこと）プロフィール

岡田さんらの研究チームは，千葉県の地層に含1965 年 生 ま れ。1987 年 静 岡 大 学 理 学 部 卒 業。

まれる火山灰や鉱物，花粉，微生物などについて

1992 年東京大学理学系研究科地質学博士課程修了。

調べ，これまで約 78 万年前と思われていた「地博士（理学）。研究分野は，古地磁気学，古海洋学など。

球の歴史上最後の地磁気逆転」が約 77 万年前に17

研究者に会いに行こう

気持ちを大切にした社会のしくみをつくりたい辻順平

神奈川大学 工学部 電気電子情報工学科
知能情報システム研究室 特別助教
「あのアトラクション，今なら空いてるから行こうよ」「でもみんなが押し寄せたら，逆に混むんじゃない？

だったらこっちの……」テーマパークに行くと，私たちは見た情報だけでなく，他の人の行動までも予測し判断をしている。そこには人どうしの複雑な相互作用があり，社会がつくられる。
その社会をコンピュータ上に再現し，そこで起こる現象を研究しているのが，神奈川大学の辻順平さんだ。

まるで神様の気持ちになって

ひとりひとりの気持ちを大切に「野球チームをつくるゲームにはまって，どう混み合ったテーマパークを思い浮かべてほししたら強い選手を育てられるかずっと考えているい。空いているアトラクションの情報をもらえば，ような少年でした」。コンピュータが好きだった

そこに行く人は多いだろう。しかし，その情報をという辻さんは，大学は情報工学が学べる情報エ

来場者全員がもっていれば，同じように行動する

レクトロニクス学科に進んだ。そこで出会ったの人が増え，結局そのアトラクションが混んでしまが，社会シミュレーションという学問だ。コンう。もし，情報を受け取る人を限定したり，与えピュータ上に人工的な社会をつくり，その中に住る情報の内容やタイミングを変えたらどうなるだ

む人，規則や環境などさまざまな条件を変えていろう。辻さんは今，テーマパークを舞台にシミュくことで，社会全体としてどんな現象が起きるか

レーションを行っている。これまでの研究で，来をシミュレーションするのだ。
「まるで神様が，場者の何割かのみに混雑状況を伝えることで，全社会をミニチュアのように眺めている気持ちで員がアトラクションを効率的に回れることがわす」。この分野はたとえば，災害時の避難経路やかっていた。しかし，「長く並んでも乗りたいア

渋滞しにくい道路の設計，催し物をしたときの街

トラクションがある人もいる。好みや優先したいの経済変化の予測など，さまざまな場面で役立てことなど，それぞれの価値観も組み込めないか」られている。ひとりひとりの行動が相互作用しと考えた辻さん。個人にあったプランを提示してあった結果，思いもよらない現象を導くことがああげれば満足度が高まるのはもちろんのこと，結るのがおもしろいと話す。

果として特定のアトラクションへの集中が避けら

18▲仮想空間上のテーマパーク。アトラクションの好みに関する情報を組み込んだ来場者を動かすシミュレーションを行う。

の恩師に「君にとって役に立つって何？」と問われるのではないかと考えたのだ。

れた経験が今の辻さんの考え方をつくっていると幸せになるのは自分だけじゃないいう。テーマパークの中でも，多くのアトラクショ

コンピュータ上につくった仮想空間にテーマンに乗りたい人，おいしいごはんが食べたい人，パークの敷地を表現し，アトラクション，入退場

小さい子どもの好みを優先させたい人。人の数だ

口，道路を配置する。その中に，アトラクション

け多様な願いがある。これまではただ「待ち時間の好みに関する情報を組み込んだ人を配置して動を短縮させる」という目的のために行われていた

かしていった。人それぞれにあった情報を提示し研究に，ひとりひとりの価値観も加えるというアながらシミュレーションを行った結果，個人の好イデアを加えたことが，じつは突破口だった。誰みに合わせながらかつ，来場者全体の待ち時間がか特定の人の役に立とうとすると，その人の課題

5% も減ることがわかったという。自分が好きなしか見えてこない。でもすべての人の願いを大切

アトラクションの待ち時間が少なくなりながら，にできる世界をつくりたいと純粋に思ったとき，他の人の待ち時間も減らせるようなしくみがつく

そこにしかない答えが隠されていることを辻さんれることを示した結果だった。これまでこの分野は教えてくれた。

（文・岸本 昌幸）

では，個々の待ち時間をいかに減らすかという方向でしか研究されていなかったが，辻さんの視点
によって人々の価値観を取り入れるという新しい辻 順平（つじ じゅんぺい）プロフィール

研究の方向性が見えてきたのだ。今後は，シミュ北海道大学工学部卒業。同大学情報科学研究科で博レーション結果を現実世界に適用してみたいと意

士号（情報科学）を取得。国立研究開発法人産業技気込む。

術総合研究所を経て，2016 年より現職に至る。マ目指す世界に向けて

ルチエージェントシミュレーションを主な専門とする。研究のほか，数学好きを集めてプレゼンテーショ「多様性が許容される世界をつくりたいと思っンなどをし合う「日曜数学」という活動にも力を入ています」と辻さん。大学時代，ばく然と社会のれ数学の魅力を発信している。

役に立つことがしたいと考えていたころ，研究室

19

私のみらい創生記

散らばった熱を、町内で使えるエネルギーに
宮内 正裕 さん
ADMIEXCO エンジン設計株式会社
代表取締役

エアコンやトースターなど，私たちの日
常生活に欠かせない電化製品。
じつは，
使っているときに捨ててしまっているものがあるのを知っているだろうか。それは熱だ。
ADMIEXCO エンジン設計株式会社の宮内正裕さんは，普段ゴミとして捨てられている熱を，宝のように有用な熱に変える技術
で，世界を変えようと挑戦している。

利用価値のない熱と価値のある熱

実際に熱エネルギーを利用するときには，エネル

鍋にお水を入れ，コンロでお湯を沸かすときをギー量そのものだけではなく，「エクセルギー」

想像してみよう。火の熱が鍋の水に伝わり，やがと呼ばれる有効なエネルギー量を考えなければなてお湯が沸く。じつはこのとき，火から得られるらない。

熱の 50% 程度しかお湯を沸かすために使われて散らばった熱を集める両替機いない。コンロのそばにいるとあたたかく感じるのは，熱が周辺に広がっている証拠だ。中学校

宮内さんは，エネルギー総量としてはたくさんの理科で習う，運動エネルギーと位置エネルギー

存在する「散らばった低い熱」を集めて，エクセの総和は変わらないという，エネルギー保存の法

ルギーを最大化するための研究を行なっている。

則を覚えているだろうか。熱エネルギーにも同様散らばった熱を集めるのに使われるのが「ヒートの保存則があり，火の熱（100）＝水に伝わったポンプ」だ。これは，エアコンや冷蔵庫にも使わ熱（50）＋周囲に広がった熱（50）というようれている装置で，通常は高温から低温へと移動すに，そこにあるエネルギー量は変わらない。しかる熱を，低温から高温へと移動させるためのポン

し，50 はお湯として利用できる有効な熱で，残プだ。ポンプの中では「冷媒」が熱を運ぶ役割をりの 50 はたとえ同じ量でも使いみちのない熱だ。

している。

れい ばい

20

熱を地産地消する

たとえばエアコンは，沸点が低く気化しやすい
代替フロンなどの冷媒の「気化熱」を利用して熱比較的高い温度の熱が大規模に生じる発電所やを集めている。暖房の場合，室外機中で外気の熱

工場での排熱利用と，家庭レベルで外気の熱でおを奪って気化した冷媒が，パイプを通って室内機

湯を沸かす程度の熱利用は，国の政策や大企業のへ。そこで圧縮されると液化するとともに放熱。

技術開発によって進んできている。しかし，そその熱を室内に送り，液化した冷媒はまた室外機の中間に位置するような，工場内の散在した小型へと循環する。外気中に散らばった熱を集め，暖機械などから出る低温の熱は，活用されずゴミと房としてエクセルギーを高めている例だ。
「ヒー

して捨てられているのが現状だ。この領域は，大トポンプはお金の両替機のようなもの」と言う宮学の研究機関や大企業では取り組んでいない。大内さん。そのままだと使いにくい 1 円玉 1,000 枚

学，企業と渡り歩いてきた宮内さんは，2014 年

を，使いやすい千円札に替えてくれるのだ。

についに会社を起こした。誰もやっていない，しかしそれが実現すればボディブローのようにじわ

気体の膨張・圧縮を利用する

じわとエネルギーの課題解決に効いてくるはず

気化熱を利用したヒートポンプでは，上げられだ。

る温度は 80℃程度までが限界だ。これは，どの「小さいサイクルで，エネルギーを地産地消で温度・圧力のときに気体・液体・固体の状態をときる世界を実現したい」と宮内さん。熱移動によるかは物質ごとに決まっており，冷媒の気体⇔液

るロスも少なくてすむので，同じ工場内や町レベ

体の状態変化が起こる温度範囲での上げ下げにしルの小さな範囲で「地産地消」することでエクセか活用できないためだ。そこで，より価値の高い

ルギーも最大化しやすい。同じ量でも，散ればゴ

温度へと両替するため，宮内さんは気体の「膨張・ミ，集めれば資源になる。重要なのはその収集範

圧縮」に伴う「吸熱・放熱」を活用するヒートポン

囲・利用範囲だ。熱は輸送が面倒なので小さな範プに注目した。空気を「あたためると膨張」し「冷囲でまわす必要がある。
「目指す未来は，ゴミをやすと収縮」するのはイメージがつくだろう。逆

燃料に走るバック・トゥ・ザ・フューチャーのデに，気体を膨張させると周囲から熱を奪い，圧縮

ロリアン」。世の中にある「熱のゴミ」は，集める

すると発熱させることができる。ピストン状の装と資源になる。熱の伝導師，宮内さんの挑戦は始置で，冷媒となる気体の膨張・圧縮を繰り返すこ

まったばかりだ。

ともなとで熱を運ぶのだ。この「スターリング方式」の（文・瀬野 亜希）

宮内 正裕（みやうち まさひろ）プロフィール

ヒートポンプであれば，冷媒が気体である温度範

東京大学大学院 工学系研究科 舶用機械工学専攻にて囲まで，温度の限界を広げることができる。宮内

修士号を取得。エネルギー管理士。山形大学工学部

さんは冷媒としてヘリウムガスを使い，熱を集電子情報工学科で助手を務めた後，フリーエンジニ

めて 160℃程度まで引き上げることに成功していアとして伊藤忠，日本工営，日揮などの企業での研る。将来的には，300℃までスターリングヒート

究開発に携わり，2014 年 ADMIEXCO エンジン設

ポンプ熱源で供給できるようにしたいそうだ。

計株式会社を設立。

21

船が行き交う海の上から，海底奥深くの海淵まで，さまざまな顔をもつ海。海に挑む研究者たちは，いったい何を知りたい・
突き止めたいという思いをもって研究しているのでしょう。研究者が見つけた，海での「知りたい！」を紹介します。

重心をとらえて海の輸送の安全を守る
長方形の貨物を満載したコンテナ船を見たことはあるでしょうか？

島国の日本では，食料・雑貨など海外からの物資の輸出入の 99.6% が船で行われています。港に着いた海上コンテナは，そのままトレーラーに載せられ各地へと運ばれます。港に着いてからも含めた海上貨物の輸送の安全を守るための研究が，東京海洋大学の渡邉豊さんにより行われています。
巨大な海上コンテナを積んだトレーラーの事故原因の 4 割を占めるのが「横転・転落」
です。カーブするときにかかる遠心力によってバランスを崩し横転が起きます。横転するかどうかには，走行速度に伴い大きくなる遠心力の「大きさ」もですが，「力のかかる位置」が大きくかかわります。遠心力はコンテナの重さの中心「重心」にかかるので，重心位置が低ければ，ある程度大きな力がかかってもバランスは崩しません。しかし，重心が高いと少しの力でも簡単に横転します。重心位置によって横転に耐える限界速度が異なるのです。重心がわかれば，それに応じた速度を守れば横転を防げるのですが，コンテナのように，いろいろな密度や大きさのものがどう詰まっているかわからないものの重心を求めるのは簡単ではありません。
一方，貨物船の世界では，各貨物の量や積載位置があらかじめ決まっているので，そこから簡単に重心を割り出しています。重心から船の揺れを計算し，どれくらいの波や遠心力に耐えられるか予測してから出航するのです。渡邉さんは，この船での常識とは逆の発想で，センサーで感知した「揺れ」をもとに，コンテナの中身を調べることなく重心を見つける方法を開発しました。すでにトレーラーの横転予防のために導入され始めています。さらに船の転覆防止への応用も進んでいます。船の重心は簡単に計算できるといいましたが，じつは航行中に刻々と変わります。たとえば，船が走るほど船底に積んだ燃料は減り，漁船なら魚を獲るほど船上の積載量が増えます。すると重心位置が上がり転覆しやすくなります。そこで，変化する重心を揺れから計算することで，その上がり過ぎを見張ろうというのです。より安全な海の輸送を実現するため，コンテナや船の複雑な重心をいかにとらえるかがカギになりそうです。
取材協力：東京海洋大学 流通情報工学部門
渡邉 豊さん22

全国 59 チームの中高生が，海にかかわる研究に挑戦しています2017 年度全国大会 見学者募集！

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。

参加費無料（ 要事前申込み）2017 年度 全国大会を開催します2018 年 3 月に開催する全国大会では，2017 年度にプログラムに参加した全国 59 チームの中から選抜された 16 チームが最終成果発表を行います。発表
チーム以外からも見学参加を募集していますので，同年代の挑戦をぜひ見に来てください！

日
場時：2018 年 3 月 28 日（水）10:00 ～ 18:10（予定）

所：品川フロントビル B1 階 会議室（東京都港区港南 2-3-13）

スケジュール（予定）：
10:00 〜 10:15

開会式

15:30 〜 16:15

研究者講演

10:15 〜 15:20

16:15 〜 17:00
17:10 〜 18:10★発表テーマ一覧

研究者講演

口頭発表 1 〜 16

「環境 DNA 分析が切り開く生物モニタリングの未来（仮）」表彰式・閉会式「環境 DNA」によって，簡単に，正確に，あらゆる場所の水中生物の分布

龍谷大学 理工学部 環境ソリューション工学科 講師

山中 裕樹 先生がわかることは，どのような未来につながるのでしょう。

懇親会・ポスター発表

研究テーマ詳細や参加チームは HP で見られます

北海道・東北ブロック⃝海洋環境保全のためのバイオセメンテーション技術の開発⃝藻類を活用し，海水中の有用な金属イオンを回収する基礎的な研究⃝ヘドロは本当に肥料になるのか？

〜ＭＡＰ（リン酸マグネシウムアンモニウム）作りに挑戦〜⃝宮川の浄化力に関する研究 ～地元の河川からみる自然の浄化作用～⃝イワノリの陸上養殖に向けた基礎研究

中国・四国ブロック⃝膜を用いた” 海水淡水化”への挑戦 ～イオン分析による膜の性質の調査～⃝CO2 がミズクラゲに与える影響～捕食行動に着目して～

関東ブロック⃝小型ＲＯＶについて⃝降河回遊種モクズガニの遡上経路としての海と川の連続性の評価⃝海草と漁場

九州・沖縄ブロック⃝トビハゼが転がる方向に規則はあるのか
関西ブロック⃝兵庫県沿岸の海産魚のエラに寄生する Microcotyle 属単生類の形態・分類学的研究および系統分類確立に向けての試み⃝ハレム形態を持つ雌性先熟魚 2 種におけるハレム構造・生態の違い

は全国大会の見学申込み
こちらから⃝サンゴの卵を回収するシステムの開発⃝魚類の感じるストレスや影響，それに対する逃避行動について⃝捨てられるウニと菌で農業を元気に2018 年度
採択チーム公開（ 3 月末）

マリンチャレンジプログラム HP https://marine.s-castle.com/

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TEPIA チャレンジ助成事業 2017

TEPIA ロボットグランプリ2017 開催！
11 の中高生チームが「学校生活で活躍するロボット」を開発
中高生のためのロボット開発助成事業「TEPIA チャレンジ助成事業 2017」に採択されたチーム
が，2017 年 11 月 4 日（土），TEPIA 先端技術館において約半年間の開発の成果を発表しました。
北は青森から南は鹿児島まで総勢 11 チームの中高生が参加。
「学校生活で活躍するロボットを開発せよ！」というテーマのもと，各チームさまざまな課題に着目し，アイデアを実現するロボット開発に挑戦していました。本番では審査員が舌を巻くほどのハイレベルなチームが続出しましたが，自動で運動場に高精細な白線を引けるロボット「LINE MAKER」を開発した京都の洛星高校がグランプリを獲得しました。
受賞チーム
グランプリ

準グランプリ

RT 賞

洛星高等学校
ロボット同好会

市川高等学校
School Concierge「なずな」開発チーム

長野県松本工業高等学校
電子工学部よろずくん開発チーム

白線引きはおまかせ！ 自律ライン引きロボット

大規模校の悩みを解決する AI コンシェルジュ

校内の問題を解決！インフォメーションアシストロボ

LINE MAKER

ロボコンマガジン賞

School Concierge「なずな」

特別賞

よろずくん

特別賞

青森県立十和田工業高等学校
電子機械科

大分県立日田高等学校
科学部

鹿児島市立桜島中学校
ロボットコンテスト部

グラウンドでのライン引きを自動化

校舎の外側の窓の掃除もおまかせ！

桜島の火山灰を掃除するロボット

自動ライン引きロボット

昆虫のまどくん桜風（おうふう）審査委員長 古田貴之先生（千葉工業大学 未来ロボット技術研究センター 所長）からのメッセージ
どのチームも，“学校で使えるロボット” というテーマに対して，非常にユニークな課題設定とレベルの高いロボット開発を行っていました。ぜひ，今日をスタートラインに，出会いを次につなげてほしい。10 年，20 年後に一緒にロボットをつくり，未来をつくる仕事をしましょう！

TEPIA ロボットグランプリ 2017 の様子はこちらから

http://www.tepia.jp/tcs/

中高生の開発したロボットが TEPIA 先端技術
館に展示されています！

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TEPIA チャレンジ助成事業 2018
ロボット開発に挑戦したい中高生募集！

2018 の募集テーマ「中高生がワクワクドキドキする
課題解決ロボットを開発せよ！」
助成金額 20 万円

最大 10 チーム採択！

初心者 OK！

解決したい課題を設定し，その解決に役立つロボットを開発してください。

クワク
中高生がワ
る
ドキドキす
…
は
と
ト
ッ
ロボ

★身近な場所で活躍する★開発する自分たち自身の経験や感覚でデザインされている★同世代の共感を得たり， すごいな！と思わせたりすることができる

今年はそんなロボットを募集します！みなさんの自由な発想を期待します。

2017 年度グランプリを受賞したロボット「LINE MAKER」（洛星高校）★募集対象

開発に挑戦したい中学生，高校生もしくは高等専門学校生（3 年生以下）★募集期間2018 年 3 月 1 日（木）〜 6 月上旬予定（WEB で要確認）★選考基準

募集テーマに沿ったロボットの開発計画書を送付して下さい。
次の要件を総合的に審査し，選考します。
1. 独創性のあるロボットであること。
2. 期間中にロボットを完成できること。
3. 課題解決への意欲および，センサー，コンピューティング，自律駆動などの機能をもったロボットをつくることに挑戦する意欲があること。

★決定・支給時期★参加特権

2018 年 6 月下旬予定⃝開発中は，開発メンタリングと技術アドバイスを受けることができます。
⃝ TEPIA 先端技術館で開催されるコンテストで開発成果を発表し，評価を受けることができます。 審査委員は，千葉工業大学の古田貴之先生をはじめ，教育，
企業，メディアなど多様な方面でロボットにかかわりの深い方々が務めます。
⃝開発したロボットが TEPIA 先端技術館に展示されます。

★詳細・申請方法

下記の WEB ページをご覧ください。
https://www.tepia.jp/tcs/★お問い合わせTEPIA チャレンジ助成事業事務局 担当：三井TEL：03-5474-4967 E-mail : tcs@tepia.jp
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Presented by TEPIA（一般財団法人高度技術社会推進協会）

サイエンスキャッスル 2017
結果発表

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。

2017 年 11月にシンガポール，12 月には九州，東北，関西，関東と全国 4 箇所で開催された世界最大級の中高生のための学会「サイエンスキャッスル」。176 校の学校から 2047 名もの参加者が集まり，合計で 406 件の最新の熱い研究発表がくり広げられました。各会場で最優秀賞に輝いた 5 つの研究を紹介します。

サイエンスキャッスル最優秀賞

結果発表

最優秀賞は，選りすぐりの口頭発表の中から最も「科学技術の発展と地球貢献を実現する」とみなされた研究に贈られました。

九州大会

水生昆虫の飛ぶ前の行動は2 つのタイプに分けられる

東北大会

熊本県立東稜高等学校

宮城県仙台第三高等学校

本田 瀬名 さん

関西大会

オニクマムシの乾眠からの蘇生条件

芦立 美春 さん

関東大会

愛媛県立今治西高等学校

Lemuni Hitam: A Good
Antiseptic Source

お盆のような月の輝きに迫る 続編

岐阜県立岐阜高等学校

池内 明香 さん

関西大会 Local Malaysian Herbs,

プラナリアの生と死の境界

田島 怜一郎 さん

各会場のその他の様々な賞については，
ぜひサイエンスキャッスル HP をご覧ください。

https://https://s-castle.com/2018/02/06/sc2017_all/2018 年度開催決定

来年，研究成果を発表するのはキミだ！サイエンスキャッスル

2018 開催日は以下の通り。これから研究する人も，さらなる発展研究に臨む人も，次回のサイエンスキャッスルでお待ちしています。
Sekolah Berasrama Penuh Integrasi Gombak（マレーシア）

Muhammad Alif bin Shahrum さん

11/12：シンガポール大会
12/23：関東・関西大会

26

12/16：九州・東北大会

エントリーは 6/1を予定しています。

他の学校はどんな研究発表をしているんだろう？

サイエンスキャッスルデータベースを使ってみよう！
2014 年から現在まで，国内のサイエンスキャッスルに参加した学校の研究内容（要旨）を検索することができます。パソコン以外にスマホでも検索が可能です。

チュートリアル 〜スマートフォンで検索してみよう〜

1

2

3

4

「サイエンスキャッスル」を検フリーワード検索に「ＤＮＡ」 検索結果から，興味がある研究

発表年度，研究タイトル，研究

索し，トップページにある「サを入力し，検索をクリック

者名，学校名，キーワード，要

テーマをクリック

イエンスキャッスルデータベー

旨が表示されます

ス」をクリック

おすすめの使い方

こちらでも OK●自分たちの同世代はどんな研究に挑戦しているのかな？
→フリーワード検索で県名や，学校名を検索してみよう。
●◎◎◎をテーマにした研究がしてみたい！他の学校はどんな研究をしているんだろう？
→フリーワード検索で「◎◎◎」を検索してみよう。研究内容を知ることができるよ。
●サンショウウオの保護研究をしているけど，データのまとめ方で分からない事が……。他の学校ではどうしているんだろう？参考に話しを聞いてみたい！→フリーワード検索で「サンショウウオ」を検索してみよう。
その研究をしている学校名や部活動名を知ることができるよ。

27

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

ま す も と

ひ な

増本

の

雛乃 さん

文京学院大学女子高等学校（高校 1 年生）

研究を始めてたった 6 か月で，昨年 12 月のサイエンス
キャッスル 2017 関東大会でポスター最優秀賞を受賞した増本雛乃さん。音楽が好きで，中学では吹奏楽部でフルートを担当し，高校では合唱部で活動しています。そんな彼
いくよう女が研究するのは，たたき方によって幾様にも変わる，トライアングルの音色でした。
増本さん（左）と，研究メンバーの高橋朱里さん（右）にそろいました。測定自体は簡単ですが，何に着目して分◆なぜトライアングルの音に注目したのですか？

析するかが難しかったです。試行錯誤していく中で，音の学校の先生に紹介された『楽器の科学』という本がきっ

余韻ではなくたたいた直後に出る音に着目したり，3 種類かけでした。一見とてもシンプルなトライアングルはたたのたたき方を比較するなど，少しずつ決めていきました。

き方ひとつでさまざまな音が出るんです。けれど，どうた◆半年前，研究を始めた頃の気持ちは？

たけばどんな音が出るか，そしてなぜそうなるのか，そのしくみはほとんど解明されていないことを知り，おどろき

私の学校では授業の一環で研究を行うのですが，私はこました。ひょっとして自分が何か新しい音の出し方を発見

れが初めての研究でした。はじめは具体的に何をすればいすれば，それが音楽の教科書にだって載るかもしれない。

いかわからず，ちゃんとできるのかとても不安でした。サ

まだ世界で誰も知らないことを知りたいと思ったんです。

イエンスキャッスルでの受賞はまったく予想していなかったので表彰式で名前が挙がったときは本当におどろきまし◆音の解析はどのように行っているの？

た。この受賞のおかげで，職人さん手作りの高級なトライ大学にあるような特別な装置は使っていません。iPad

アングルを新たな研究材料として手に入れることができま

アプリを利用して，どんな周波数の音の成分が混ざっていした。音が重厚で奥深く，今までのものと全然違います。

るか測定を行っています。トライアングルは 500 円くらい

また新しい発見をするのが楽しみです。

で購入したものですし，実験に必要なものは学校でも簡単

増本さんは

世界初の発見の可能性に胸おどらせる地道なアーティスト

世界初の発見というと難しいことに思えるかもしれませんが，素朴な興味に従い地道にコツコツ進むことがそこにつながっています。増本さんの音楽が好きという気持ちと，実験ノートの記録からは地道な研究の様子が伝わってきます。半
年の研究期間ですが，その姿は立派な研究者でした。

（文・長澤 知宏）

28

生き物図鑑

from

ラボ

第 43 回淡水・海水で巧みに身体を変化させる
オオメジロザメ▲成体の姿。気性は荒いものの、悠然と泳ぐ
かんろく
その姿はまさに王者の貫禄です。
（海洋博公園 美ら海水族館にて撮影）

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。

サメと言えば「海」の王者というイメージをも東京大学大気海洋研究所の兵藤晋さんは，塩濃

つと思いますが，じつは，海と川，両方で生きら度の低い環境で飼育したときのオオメジロザメのれるサメがいます。それがオオメジロザメ。成長

腎臓やエラなどを調べました。その結果，淡水ですると体長 3m を超え，沖縄の島々でも生息が確

は，細胞膜上に存在して塩分だけを体の中に取り認されている彼らですが，なぜ淡水でも生息でき込むタンパク質が増加していました。淡水では出るのでしょうか。

ていってしまう塩をこのタンパク質で取り込み，

私たちがよく目にする魚たちの場合，海水は，余分な水を尿として捨てることで，体内の環境を体内よりも NaCl などの物質濃度が高いため，体保っていたのです。

内の水は外に出てしまったり，逆に海水中の塩がこのサメが川で生活するのは生後 3 年間程度

過剰に体内に入ってきたりしてしまいます。サメと考えられていますが，兵藤さんの調査によると，は，体の中に「尿素」を蓄えることで，体の中の成体も子どもと同様に塩を取り込む能力は備えて物質濃度を高め，水が体から出ていってしまわな

いました。しかし，なぜ子どもだけが川で生活し，いようにしています。オオメジロザメも海にいる

成長すると海へ行くのか。オオメジロザメはまだときにはこの尿素によって，体内の物質濃度を調わかっていないことがたくさんある，なぞに包ま節していますが，逆に淡水に入ると大量に塩が外れたサメなのです。

（文・田島 和歌子）に出て，水が体の中に入ってきてしまいます。
取材協力：東京大学 大気海洋研究所 海洋生命科学部門
生理学分野 教授 兵藤 晋さん

29

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 IHI

THK 株式会社

アサヒ飲料株式会社株式会社アトラス
アルテア技研株式会社
株式会社池田理化
株式会社インターテクスト
ウシオ電機株式会社
株式会社うちゅう
江崎グリコ株式会社
SMBC コンサルティング株式会社
SMBC 日興証券株式会社
ENERGIZE–GROUPNOK 株式会社
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
関西国際学園
キヤノン IT ソリューションズ株式会社
協和発酵キリン株式会社
協和発酵バイオ株式会社
株式会社クラレ株式会社グローカリンク
KEC 教育グループ
コクヨ株式会社
コニカミノルタ株式会社
小橋工業株式会社
近藤科学株式会社
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
新日鉄住金エンジニアリング株式会社
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
Selfwing Vietnam Co.,Ltd.
大日本印刷株式会社株式会社タカラトミー
武田薬品工業株式会社
株式会社竹中工務店

株式会社テクノバ
株式会社デンソー
東京東信用金庫
東宝株式会社
東洋紡株式会社
東レ株式会社
凸版印刷株式会社
中西金属工業株式会社
株式会社ニッピ
日本たばこ産業株式会社
日本ハム株式会社
日本マイクロソフト株式会社
日本ユニシス株式会社
株式会社浜野製作所
株式会社ビービット
株式会社日立ハイテクノロジーズ
ボンサイラボ株式会社
本田技研工業株式会社
三井化学株式会社
三井不動産株式会社
三菱電機株式会社
株式会社メタジェン
森下仁丹株式会社
森永乳業株式会社
ヤンマー株式会社
株式会社𠮷野家ホールディングス
リアルテックファンド
ロート製薬株式会社
Rolls-Royce Holdings plc
Lockheed Martin Corporation
ワタミ株式会社30（50音順）

■おしらせ■＋＋ 編集後記 ＋＋

この冬，大流行のインフルエンザ。皆さんは大丈「最先端の研究にわくわくする」「自分でも研究がしたい」そんなあなたは「サイエンスキャッ

夫だったでしょうか？

私は見事，流行にのり B 型

んには，『someone』（本誌）が毎号家に届く他，

あ，私の身体の中でもインフルエンザウイルスが『なスル研究員」に登録ください。研究員のみなさにかかってしまいました。高熱にうなされながら「あ中高生向け研究費やイベントの情報がメールでんとしてでも 8 本』の RNA 配置をしているのかな」
は届きます。チャンスを求める人は今すぐ登録くなんて思いを馳 せてみたり。サイエンスを知っていださい！（登録無料）

ると，世界がちょっと違って見えることありますよね。ウイルスに感染している自分も，高熱でウイル

登録方法は「サイエンスキャッスル研究員」でスと戦っている自分も，ちょっと神秘的に思えたり。

検索！

がんばれ私の細胞！とぐっとこぶしを握りしめて

もしくはこちらからエールを送ってみる。まあでも，こんな苦しい思い

https://s-castle.com/castleresearcher/は二度としたくないですけどね。

2018 年 3 月 1 日（上野 裕子）発行

someone 編集部 編
staff
編集長

上野 裕子
神山 きの

art crew

村山 永子
清原 一隆（KIYO DESIGN）
編集

江川 伊織 / 環野 真理子 / 瀬野 亜希

記者

浅野 さくら / 飯島 祐樹 / 磯貝 里子
岸本 昌幸 / 小松 大祐 / 田島 和歌子
長澤 知宏 / 花里 美紗穂 / 宮崎 悠

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

学部・院生のための研究キャリア発見マガジン  2018. 春号

vol.40[ インキュビー ]飯田橋御幸ビル 5 階TEL

03-5227-4198

FAX

03-5227-4199

E-mailsomeone@leaveanest.com（someone 編集部）

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印刷株式会社 三島印刷所

大学に行ったら
学部・院生のための研究キャリア発見マガジンⓒ Leave a Nest Co., Ltd. 2017 無断転載禁ず。

『incu・be』

雑誌 89513-41

31

雑誌 89513-42

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c e d b y リバネス出

版

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