2015. 冬号

いつもあなたのそばにサイエンス

vol.34[ サムワン ]〈特集〉

そうじをしよう 生きていくためにsomeone vol.34 contents
P ０４

特集

そうじをしよう 生きていくために０６

汚れと戦う私たち

０８ 巣を守り、命をつないでいくためのそうじ
１０

細胞の中のちっちゃなそうじ屋さん

サイエンストピックス
０３

あなたの足元の微生物が不治の病を治す !?

〜 2 億人を失明から守った薬〜

Ah-HA ！カフェ
１３

腸内細菌
１４

ゴミで走る自動車の燃料

おなかから新しい生きた細菌を発見する！

Mission-E 未来のエンジニアへ
１６

強まる風雨、荒れる波

腸内菌ハンター

風車を守る命づな 〜受け継がれた技術で新たな挑戦を〜

研究者に会いに行こう
１８

あなたはなぜあの人を見たのか、説明できる？

FOCUS ヒト モノ ギジュツ

２０ ［ヒト］自分の発明で世界の見方を変える
２２ ［ギジュツ］人工ファージで世界を救う

イベント pick up
２４サイエンスキャッスル 2015

２５

キャッスル研究費

全国 3 会場で開催 !!

２６

サイエンスキャッスルに会いに行こう！

日本初の試み！中学生、高校生の研究活動をパックアップします！
挑戦の先に見えてきたヒトとイヌの絆

ポケットにサイエンス
２７

新種を発見できるかも！？課題研究におすすめ～微細藻類培養キット～
腸内細菌がくり広げる、おなかの中の陣取りバトルをボードゲームで！

となりの理系さん
２８

大倉 智貴さん

生き物図鑑 from ラボ
２９

立教池袋中学校・高等学校

うちの子紹介します

第 35 回

高校 2 年生

世界の医療を変える動物 「ブタ」

2

あなたの足元の微生物が不治の病を治す！？

サイエンストピックス〜 2 億人を失明から守った薬〜

私たちが飲む薬の中には，微生物からつくられ中を移動する幼虫は想像するだけで気持ちが悪いているものがあることを知っていますか。抗生物ですが，もっと恐ろしいのはそれが死んだ後。全

質といえば，聞いたことがある人も多いはず。今身にまわった死骸は激しいかゆみを引き起こしまから 90 年ほど前にアオカビから発見されたペニす。眼に侵入した幼虫の死骸で失明に至れば，視シリンが，世界で最初の抗生物質です。それを皮力が戻ることはありません。

切りに，抗生物質を生み出す微生物を探す研究がこのおそろしい病気を治療したのは，なんと静世界中に広がった結果，細菌や真菌に対するさま

岡県の土から発見された微生物がつくる抗生物質

ざまな抗生物質が見つかり，それらが医療に使わでした。効き目もさることながら，年 1 回飲めれるまでに至りました。1981 年に発見，開発さばいい手軽さと，医師でなくても配布できる安全れた「イベルメクチン」もその中のひとつで，こ性が，医療の充実していない土地に広がるオンコの成分をつくる微生物を発見したのが，北里大学

セルカ症患者に効果を発揮しました。病に苦しむ

特別栄誉教授大村智博士，2015 年のノーベル生

数千万人の患者にとってこれほど救われる薬はな

理学・医学賞受賞者です。

かったでしょう。

発見された当初，イベルメクチンは家畜に寄生

大村博士が発見した化学物質は 471 個，そのする線虫を退治する抗寄生虫薬として効果を発揮

うち 26 個もの物質が薬となり多くの人を救ってしました。その後，アフリカや中南米の熱帯地域います。その中でもイベルメクチンは，熱帯地域に住む人に広がっていた「オンコセルカ症」を引に住む 2 億人を感染と失明のリスクから守った

き起こす線虫にも有効であることがわかったので画期的な薬だったのです。人類を平和へ導いた大す。線虫は，昆虫のブユに潜んでいて，ブユが人

村博士は，その功績をたたえられノーベル賞を受を刺すことで体内に侵入し，1 年かけて育った成賞することとなりました。熱帯地域に住む人々の虫はさらに幼虫を放出します。ウヨウヨとからだ

笑顔に囲まれる未来を夢みた結果、創薬の研究をひそすすめるための強い意志が生まれ、偉大な発見につながったのではないでしょうか。
土１g の中には，微生物が数十億個存在し，その中には誰も知らない新種がまだまだたくさんいるといわれています。地球上のどこでも，あなたの足元にいる微生物が，未知の成分を隠し持って発見のときを待っているかもしれません。

3（文・吉澤 紫津葉）

そうじをしよう 生きていくために掃いたり，拭いたり，吸いこんだり—
私たちは家をそうじします

でも，これってじつは，人だけではないんですね

虫だって，動物だって自分の家をそうじします

なんと，私たちのからだをつくっている，ちっちゃな細胞
ひとつひとつの中でも，そうじは行われているのです4

「そうじ」

そこには私たちがまだ気がついていない世界が広がっているようです
さぁ，一緒にのぞいてみましょう！

5

汚れと戦う私たち
もうすぐ大そうじの時期がやってきます。
学校でも家でも，そうじ用具を準備して新年を気持ちよく迎える準備に入るのではないのでしょうか。毎日使っていると，いろいろなところが汚れます。
た何もしなくたってチリやホコリは溜まります。そうじをしないと，身の回りが汚れでいっぱいになります。いかにこれらを取り除き，清潔に保つか……。
私たちは日々汚れと戦っています。
その戦い方をいくつか見にいきましょう。

用途によってさまざまなものがあります。洗浄溶

汚れをからめとる

液は界面活性剤の性質をもっています。界面活性

床の上には糸くずやダニの死骸，髪の毛などが剤とは，ひとつの分子の中に，水になじみやすい

落ちています。そのような汚れをからめとって取部分（親水基）と水になじみにくい部分（疎水基）り除くことができる素材がマイクロファイバーでがあるものです。界面活性剤の分子の疎水基のほす。マイクロファイバーは，その名の通り「超極うが，油汚れを取り囲むようにくっつくことで，細の化学繊維」
です。ポリエステルなどを約 8μm

汚れを浮かせて取り除くことができるのです。

（マイクロメートル；1μm は 1000 分の 1mm）以

汚れを溶かす下の細さに加工したもので，繊維の断面を鋭角にすることで，汚れをかき取りやすくしています。

洗浄溶液にときどき，オレンジやグレープフ

さらに，電気が流れやすい導電性繊維も編み込む

ルーツなどの柑橘類の成分が入っているものを見ことにより除電もでき，拭いたところに静電気にたことがあると思います。これは柑橘系のいい香

よって新たにホコリがくっつくのを抑えるようにりをつけるためなのでしょうか。

おさ

じつは，このいい香りの正体は「リモネン」といすることもできます。

う柑橘類の皮に含まれている成分です。このリモ

汚れをつつむ

ネンには汚れを溶かす性質があります。しみなど

清掃用品の売り場に行くと，ずらっと並ぶ洗浄の汚れは主に油分のため，疎水性のリモネンが汚溶液。台所用，窓用，トイレ用など，使う場所のれとよくなじみ，分解して表面上に浮き立たせる
ことで油汚れをよく落とすことができるのです。

6

そうじをしよう 生きていくために汚れを寄せつけない

グしておくことで，水滴は一様に広がり薄い水の外気にさらされているところは，空気中に漂う膜となります。そのため，光の散乱はなくなり曇

微生物や細菌，また風によって運ばれてきた微生らなくなります。超親水性の表面では水が表面と物の死骸や砂ぼこりなどにさらされています。そ汚れの間に入り込み，汚れを浮き上がらせ，そののようなところに活躍するのが「光触媒」です。

結果，雨が降ったときに汚れが洗い流される働き

光触媒の表面に光が当たると，活性酸素という酸もするのです。このことは，カビや藻が生えたり化力の強い物質がつくられ，細菌や微生物，生物することを防ぎ，清潔に保つことにつながります。

の代謝物や糞を分解を分解することができます。

こうした光触媒は現在，建物の外壁やビルのガラ

種類もいろいろあり，酸化亜鉛 (ZnO)，硫化カド

ス，トンネル内の電灯や看板などに使われ大活躍

ミウム (CdS)，酸化タングステン (WO ₃ )，二酸化

しています。

チタン (TiO ₂ ) といったものがあります。

このように，いろいろな手法で汚れと戦ってい光触媒にはもうひとつ，超親水性という性質がる私たち。生活している限り，汚れはつきもの。

あります。光触媒の塗ってある窓ガラスや鏡の表

そうじをするときに，このようなしくみや反応に面に光が当たると，その表面が超親水性になり，想いを馳せるだけでも，そうじの時間が楽しくな

付着した水滴は横に広がって膜のようになりま

るかもしれません。

はす。窓ガラスや鏡が水蒸気で曇ることがあります
が，これは，ガラスの表面に細かい水滴がたくさん付着し，水滴ひとつひとつが光を散乱するためです。酸化チタンなどをガラス表面にコーティン

7（文・花里 美紗穂）

巣を守り、命をつないでいくためのそうじ
30,000 ～ 45,000 個以上もの部屋からなる立派な巣をつくるミツバチ。住環境にとても気を配る昆虫で，巣内はいつも清潔，温度や湿度なども一定に保たれているようです。豪邸をきれいに維持するにはそうじが大変ですが，ミツバチはどのようにしてその大きな巣を清潔に保っているのでしょうか。

新人の仕事は，そうじから！

外観のそうじも忘れずに

さなぎから羽化して成虫になったばかりの働き

そうじといっても，部屋のそうじだけではありバチがまずすること，それはそうじです。六角形ません。羽化後しばらくして外に出られるようにの部屋で生まれた働きバチの幼虫は，数日間エサなった働きバチは，巣の外もそうじします。巣箱を与えられた後，部屋にフタをされてその中でさでハチを飼っていると，雨が降ったとき、入り口

なぎになります。成虫になると，そのフタを自らに溜まった泥を鋭いアゴを使って削りとってき

かじって外へ出てきます。そして，幼虫時代に出

れいにします。
「そのへんに巣箱を置いておくと，したフンやさなぎの殻を捨てたりと，自分の部屋

巣房の周りに生えてきた草を全部刈り取っちゃうや空いている部屋をそうじするのです。

んですよ。」と話すのは，ミツバチ研究に 30 年以

部屋のそうじは，病気を防ぐためだと考えられ上従事されている玉川大学ミツバチ科学研究センています。巣はワックスでできているため水をはターの中村純さん。

じくことができ，微生物が繁殖しにくくなってい

じつは，ミツバチにとってそうじは，天敵であます。そこにゴミや水分を含んだものが溜まってるスズメバチから身を守るためにも重要です。ス

いては，微生物が繁殖して病気のまん延につながズメバチはミツバチのよい巣を見つけると，そのります。ミツバチが一番避けたいことは，幼虫が巣に目印となるフェロモンをフンとともに付け，病気に感染することです。働きバチは寿命が約１仲間に知らせて呼び集めて，巣を乗っ取ることがか月と短いため，その数を維持するためには幼虫あります。それに対してミツバチは巣が襲われるが無事に成長することが大切なのです。そこで女ことを防ごうと，スズメバチの付けたフェロモン

王バチは，卵を産むときには部屋に頭を突っ込み，を懸命に削り取るのです。

たきちんとそうじされているかどうかをひとつひと

ワークスタイルはハチそれぞれ

つチェックします。そして女王バチは，１日にな

働きバチの仕事は，からだの生理状態が変化しんと 1000 個もの卵を産むのです。

8

そうじをしよう 生きていくためにていくにつれて変わっていきます。羽化してすぐで換気を行うと，他の仕事がストップしてしまいにそうじ係を務めた後は，育児係，巣づくり係，

大きなリスクとなりますが，このように感じ方のハチミツをつくって貯蔵する係などを経て，最後違いを利用することで，他の仕事も続けながら緩に巣の外で花粉やハチミツを集めるという一番危やかに調節を行うことができます。
「でも冬は寒険な仕事をしてその一生を終えます。しかし中にいから，炭酸ガス濃度が上がっても我慢して換気は，同じ仕事を貫き通すスペシャリストもいます。

をしないんです」と言う中村さん。巣箱内の温度

そのひとつが葬儀屋です。働きバチに背番号をつ

変化などを測定すれば，ミツバチが巣箱の中でどけて 1 匹ずつ観察すると，毎回同じ働きバチが死のように行動しているかがわかるそう。からだの

体を捨てに行く様子が観察されています。この働生理状態によって分担される仕事，スペシャリス

きバチは，他のものよりも死臭に強く反応するのトの仕事，全員で行う仕事をうまく組み合わせるではないかと考えられます。葬儀屋の仕事も，巣ことによって，ミツバチは大きな集団を柔軟に運を清潔に保ち，病気を防ぐために重要なものなの

営して，命をつないでいるのです。

です。

（文・中島 昌子）

いざというときの協力プレー
からだの生理状態によって分担されている仕事の他に，時にはその仕事を捨ててまでもやらなけ
ればいけないことがあります。それが換気です。
巣内の温度や湿度，炭酸ガス濃度は一定に保たれていますが，この環境状態を保つときに，個体による感じ方の違いが役立ちます。たとえば，温度
はね

変化に敏感な働きバチは，少しでも暑くなると翅かを動かして巣の中と外の空気の入れ替えを始めます。それでも足りないと，最初は換気をしていな

取材協力：玉川大学ミツバチ科学研究センター

かった働きバチも次第に参加していきます。全員教授

9中村 純（なかむら じゅん）さん

細胞の中のちっちゃなそうじ屋さん
部屋をそうじしないと，いつのまにかゴミで散らかります。不要になったものは捨てていかなくてはいけません。
私たちの体を構成している細胞の中でも，古くなったタンパク質などのゴミがでてきます。細胞はいったい，こうしたゴミをどうしているのでしょうか。

るそのはたらきは，自分（auto）を食べる（phagy）

細胞の中にはゴミがたくさん !?

というもので，「自分の一部を食べる作用」ともい

私たち人間のからだはおよそ 37 兆個もの細胞えます。細胞の中で機能しなくなった小器官やタから成り立っていますが，単に「細胞」といってンパク質，いわゆるゴミが溜まってくると，細胞も，皮膚や血管，骨，筋肉，神経など，それらをの中に「隔離膜」という膜が生じます。その膜が形成している細胞の種類はさまざまで，約 200 種

伸びてゴミを包み込み，オートファゴソームとい類もあります。細胞の寿命もまちまちで，たとえう球状を形成します。オートファゴソームはそのば赤血球は 4 か月，皮膚の細胞は 1 か月，腸はな

後，分解酵素を含むリソソームと融合し，「オー

んと 2 日という短さで，新しい細胞と次々に入れトリソソーム」と呼ばれる状態になり，中にある

替 < か > わっていきます。一方で，神経細胞や心小器官やタンパク質などを分解することで，細胞

臓の筋細胞の寿命は非常に長く，ほぼ一生入れ替

内の「そうじ」を行うのです。分解されたものはわりません。

栄養素として細胞内で再利用されます。例えば，た細胞は，からだに取り込んだ栄養素などから，

神経細胞内に機能が低下したミトコンドリアが溜細胞内にあるミトコンドリアなどの小器官や，タ

まってしまうと，パーキンソン病という神経の病

ンパク質を生み出します。しかし，それらはやが気を発症してしまう可能性が指摘されています。

て変性したり , 損傷したりして細胞内の不要なゴ

どうやってゴミ袋を見分けるの？

ミとなることがあります。それでは，特に寿命のオートファゴソームに分解酵素を運んでくるリ長い細胞の中は，こうしたゴミであふれ返ってしソソーム。いったい何を目印にして，オートファ

まっているのでしょうか。

ゴソームにくっつくのでしょう。じつは，まだゴ

細胞内のそうじ「オートファジー」

ミを飲み込む途中で口がふさがっていない状態のじつは，細胞には自分の中をそうじする機能がものには見向きもせず，口がふさがって，完全な備わっているのです。
「オートファジー」と呼ばれ球になったオートファゴソームにしか融合しない

10

そうじをしよう 生きていくために

細胞

リソソーム

分解酵素

シンタキシン17

オートリソソーム
隔離膜

オートファゴソーム▲オートファジーによる細胞内での分解のしくみ。

はどうやって消えるのか……。

ことがわかっています。
2012 年，東京大学の水島昇さんは，リソソー

オートファジーの異常により病気が起こる可能

ムがオートファゴソームを認識するしくみを発見

性がわかってきていますが，水島さんは基礎的なしました。どうやら，「シンタキシン 17」と呼ば研究を大事にしている，と話します。
「研究で明れるタンパク質が，その目印になっているようならかになったことの中から，一部は病気の治療にのです。オートファゴソームの球が完成すると，使えるものが出てくるかもしれない。でも，私がシンタキシン 17 がオートファゴソームの膜に移この研究をしている大きな原動力は，生物への理

動して来ます。これをリソソームが認識している解をもっと深めたいということなんです」。生物のではないかということがわかってきました。シ

のことをもっと知りたい，という純粋な探究心が，ンタキシン 17 は通常，細胞質ゾルや他の小器官

生命の不思議で複雑な世界の解明を通じて , やがに存在していますが，オートファゴゾームができては病気の治療につながっていくのかもしれませ

ると直ちにそこに移動するのだと考えられていまん。

（文・高瀬 麻以）す。
では，シンタキシン 17 はどのようにしてオー
トファゴソームの完成，つまり隔離膜の穴が閉じて球状になったことを認識しているのでしょうか。これを明らかにすることが，水島さんの次の目標です。

研究を前進させる，純粋な興味
世界各国の研究者がオートファジーの研究に取り組んでいますが，まだまだわからないことがた
くさんあります。そもそもゴミを取り込む膜はどこから来るのか，オートファジーを経てタンパク

取材協力：東 京大学 大学院医学系研究科

質が分解され，細胞質に放出されたアミノ酸は何

分子細胞生物学分野に使われるのか，役割を終えたオートリソソーム教授

11

水島 昇（みずしま のぼる）さん時間がたてば散らかって，汚れてしまいます
そうすると，私たちはそうじをしなければなりません
時におっくうに感じてしまう「そうじ」
でも，じつはすべてのいきものが，そうじをしています
すみ か

住処のそうじ細胞の中のそうじ—
今，こうしている間も，
あなたのからだの中では，そうじが行われているのです
かたちはいろいろあるけれど生きるためにはとても大切なことそれが「そうじ」なのです12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。
今年は，有名な映画で「タイムスリップ
した未来の年」なんだってさ。

昔描いていた未来の技術が，いくつリカちゃんか実現したと話題になっていたわね。

ユウくん

映画にも出ていた「ゴミで走る車」を，実際に日本人が開発していたのが熱かった。

ゴミで走る車はどこまで実現しているのかしら。

その疑問，私がお答えしましょう！

ゴミで走る自動車の燃料

ハカセ

トウモロコシ，サトウキビ，ジャガイモ……。

いう研究が進められているのです。

単に食べ物を並べているのではありません。これ

今回の燃料として利用されたゴミ

らすべて，自動車の燃料となる「バイオマスエタ

は，古くなった衣服。国内では，年ノール」にすることができる材料です。バイオマス

間約 200 万 t の衣服がゴミになっています。そのう

エタノールは，化石燃料とは異なり大気中の CO2

ち6 割を占める綿繊維からエタノールをつくるこ

を取り組んでいる植物からつくり出すため，燃やとができれば画期的な技術になります。セルロー

してもCO2 が増えない燃料として注目されていまスをグルコースに変換する酵素が開発されたことす。トウモロコシなど，デンプンからなる糖類は，により，生産コストが大幅に下がり，実用化に至酵母によってアルコール発酵が行われます。一方

りました。

もみ がら

で籾殻，パルプ，綿などをつくっているセルロー

この技術では，
綿1t から理論上 718 L のエタノー

スも糖類の一種ですが，そのままだと酵母は分解ルをつくることができます。ゴミとなる綿繊維 120

できないため，前もって酵素で糖に分解してから万 t をすべてエタノールに変えると，その量は 86

発酵させます。

万 kL（キロリットル），全部使うと1,000 万 kmも最近，環境志向が高まっていることでますます走れます。ゴミをエネルギーとして利用すること

バイオマスエタノールが必要となり，トウモロコ

は夢ではなく，着実にリアルになってきています。

シの価格が高騰するという問題も発生しています。

未来の燃料で走る車から目が離せませんよ。

そこで，ゴミをうまく分解して利用できないかと
バイオ燃料はこれから期待できるエネルギーになりそうね！

日本が技術の先陣をきっているんだ。今後が楽しみだね。

（文と構成・藤田 大悟）

13おなかから新しい生きた細菌を発見する！
腸内菌ハンター
腸内菌といえば，
ビフィズス菌，
乳酸菌，
大腸菌などが有名ですが，これらのように種類がわかっている腸内菌は，おなかにいる腸内菌
全体のたった 3 割ほどで，残りの 7 割はまだ誰にも知られていな
い未知の腸内菌です。その種類は 1000 種類以上，その重さはな
んと 1.5 キログラムもあるというのです。辨野義己先生は，ヒトのうんちから，新しい生きた腸内菌を探す研究をしています。

腸内菌を育てる難しさ

たった 2 年間で10 種も生きた腸内菌を発見！

辨野先生は，おなかにいる腸内菌を調べるため

このように培養の難しい腸内菌たちを育てるたに，ヒトのうんちを対象にして行う研究を 40 年

めに，辨野先生はさまざまな培養法をあみだして以上続けています。実は，うんちの成分は 80％

きました。その１つがメンブランフィルターを用が水分，のこり 20％が固形分で，その 3 分の 1 は，いた培養法です。この方法では，0.02 マイクロ腸内で増殖した腸内菌たち。うんちと一緒に出てメートルの穴があいた膜（英語でメンブラン）できた彼らを酸素のない培養法で選択して，その遺仕切られた，2 層の柔らかい寒天培地を使います。

伝子の解析し，どんな種類の腸内菌がいるのかを

0.02 マイクロメートルの穴は，腸内菌自体は通れ

調べています。このように腸内菌を選択するためませんが，それらが出す物質だけ通すことができに使われるのが「寒天培地」。これは，腸内菌のる大きさなのです。腸内菌が産生する物質のやり生育に必要な栄養成分を含む寒天を，滅菌シャー

とりを邪魔することなく，腸内菌どうしをメンブ

レという透明で薄いフタ付きのお皿に流し込んでランフィルター使って別々に増殖できるので，共使います。この寒天培地の上に，大便の希釈液を生関係にある腸内菌をわけてとりだすことができ塗布します。すると腸内菌は寒天の中にある栄養るのです。この方法を使って辨野先生は，さまざ

成分を食べて育つのです。しかし，ここで増殖でまな新事実をつきとめました。たとえば，ヒトのきる腸内菌は，ほんの一握り。ほとんどの腸内菌

うんちから分離されたファスコラルクトバクテリ

は，必要な栄養分が足りなかったり，嫌気状態がウム BL377 という腸内菌は，単独では増殖でき悪かったり，さらに共生関係にある他の腸内菌がなかったのですが，メンブランフィルターの下層

そばにいないために生きられなかったりして，育にバクテロイデス ドレー BL376 という腸内菌がつことができないのです。

増殖しているときだけ，メンブランフィルターにある寒天内に増殖するのです。つまり，両菌は共14

生関係にあり，増殖するために，それらの間で物

新しい腸内菌。その大半がファスコラルクトバク

質のやりとりが必要である可能性を突き止めましテリウム BL377 のように培養が難しく，そう簡

た。さらにファスコラルクトバクテリウム BL377

単に私たちの前に正体を現してはくれません。辨

を詳細に調べたところ，これまで発見されたこと

野先生はそんな気むずかしい腸内菌に，長年真摯

のない新規の腸内菌だったのです。つまり，これに向き合い続けています。かつて，先生が腸内菌まで，この新しい腸内菌を育てて増やし，その遺研究を開始したころ，うんちに存在する腸内菌に伝子を解析することはできなかったのです。この着目する研究者はほとんどいませんでした。しか方法を使って辨野先生は，たった 2 年間で 10 種

し，研究者魂として，「今を疑い，夢を疑わない。

もの新しい生きた腸内菌をうんちから見つけ出し

そして自分をあきらめない」を掲げ，新しい生きています。辨野先生は，今後 5 年間で，100 種類

た腸内菌を見出す研究に没頭。その結果，新規な以上の新しい腸内菌を見つけるという目標を掲げ培養法であるメンブランフィルター法を考案したています。そして，その発見をヒトの健康の増進のです。それを使った独自の研究は，現在，大変や病気の予防に役立てたいと考えています。

注目されている腸内菌研究の進展に貢献しています。まさに今この瞬間にも，皆さんの腸内に棲ん７割はだれも知らない腸内菌でいる大多数の正体不明の腸内菌。辨野先生の手

腸内菌の 7 割は，まだ誰にも見つかっていないでその正体が明らかになる日は近いのです。

取材協力：辨野

義己（べんのよしみ）

国立研究開発法人理化学研究所イノベーション推進セン
ター辨野特別研究室特別招聘研究員
酪農学園大学獣医学科卒 , 東 京農工大学大学院を経て，1974 年理化学研究所に入所，2003 年から理化学研究所
バイオリソースセンター微生物材料開発室室長。2009 年
から同職。

15

Mission-E
未来のエンジニアへ
第3回

強まる風雨、荒れる波風車を守る命づな～受け継がれた技術で新たな挑戦を〜「最新の係留技術でも，ベースには昔の理論がきちんと活かされていることがおもしろい」と語るのは，
新日鉄住金エンジニアリング株式会社の大久保寛さん。石油の備蓄基地や巨大滑走路など，海に浮かぶ
けいりゅう

さまざまな施設の「係留」に携わってきました。これまでの経験を活かして，浮体式洋上風力発電所の係留システムの開発にも挑戦しています。
セル」には，ブレードからの回転を発電機に必要流されない風力発電所をつくる

な回転数まで上げる増速機や，発電機などの機器

湖に浮かぶボートも，海を渡る大きな船も，停が入っているため，ただでさえ重い状態。さらに，まっているときには，錨を下ろしたり，ロープな

3 枚のブレードが受ける風によって大きな荷重がどで港につないだりして，流されたり，となりのかかります。長い支柱の上が重くて下が軽い風車船にぶつかったりしないようにしています。このの構造は，とても不安定。どうやって支えている

ように「つなぎ止める」ことを「係留」といいます。

のでしょうか。浮体を大きくすれば，下も重く

いかりなってバランスが取れるのでは？

洋上風力発電所も，波や風で流されたり大きくくいと考える人も揺れたりしないように，海底の地盤に杭などを打多いでしょう。しかし，その考えだけでは，浮体

ち，チェーンやケーブルなどで係留されています。

に使う材料が増えて建設コストが上がるうえに，しかし，海の上では常に一定の波が来るわけでは使用する海面積が大きくなるため，その領域の漁ありません。波どうしがぶつかって，打ち消し合っ

業や船の行き交いに影響を及ぼしてしまうかもしたり，大きくなったり。大きなうねりがやって来れません。

ることもあります。ピーンと張ったケーブルで海伝えられ，磨かれてきた技術の「結晶」

底につないでしまうと，大きな波に乗ったときに浮体がケーブルに引っ張られ，海の中に引きずり

じつは，浮体を大きく，重くしなくても，係留を込まれてしまいます。そのため、流されない程度工夫すれば浮体の傾きや揺れを防ぐことができまに「ゆったり」とケーブルを張るという工夫も必要す。たとえば，海底とつないだケーブルなどで浮です。

体を下向きにきつく引っ張ります。すると，浮体がゆ

浮き上がろうとする上向きの力と，ケーブルによる倒れやすい風車を支える，海の下の努力

下向きの力が互いに作用し，浮体が安定するので風車を浮かべる洋上風力発電施設が，他の海洋す。一方で，この方法には，地盤への負荷が大き

構造物と大きく異なるのは，「高い位置で大きないというデメリットがあります。そこで，ある程度力を受ける」ところ。支柱のてっぺんにある「ナ

揺れてもよい場合は地盤に負荷がかかりにくい方

ブレード～係留のかたさ～

ナセル

波に合わせて
動ける

タワー
（支柱）

係留索
（ケーブルなど）
係留

アンカー

ケーブルに
ひっぱられる

ピン！

ゆったり
16

式を使うなど，浮かべる構造物の種類や環境に合ていきたいですね」と大久保さんは話します。そわせて最適な方法を選ぶのです。

の結晶を受け継ぎ，さらなる磨きをかけていくのは，「いま使われている技術は，いろいろな人の工夫

情熱・先端 Mission-E「エネルギーアイランドプロ

がぶつかり合ってできた『結晶』なんです。先人ジェクト」に参加するみなさんなのです。

たち，先輩たちが蓄積してくれたものに，自分たち（文・磯貝 里子）

も何か新しい技術成果を加えて，次の世代に渡し▲新日鉄住金エンジニアリング（株）の大久保寛さん。風・波浪下における浮体式風車の動揺実験（左）や海洋工事（右）を通じて，海と対峙している。

不安定な構造のものを浮かべる難しさを体験！
＊ someone 編集部が挑戦してみました＊

風車は，長い支柱の上が重くて下が軽いという，とても不安定な構造をしています。これをできるだけ小さな浮体で浮かべるために，どんな工夫が考えられるでしょうか。

①今 回も，浮体はポ②ちょっと傾いていますが，なんとム で つ く り ま す。

れ以上高くすると，浮体はひっく

リスチレンフォー
消しゴムは風車のナセル，竹串は支

か風車を支えています。重心をこり返ってしまいました。

柱のつもり。

浮体の面積：5×5 ＝ 25cm2③浮体を大きくすると，もう少し重心が高くても風車を支えることがきます。

④こ こでひと工夫。浮体の大きさは変えず，下に重りをつけて重心を浮体の面積：

下げてみます。すると，

5×5 ＝ 25cm2①では浮かべることのできなかった重心の高い風車を浮かべることができました！
浮体の面積：6×6 ＝ 36cm2

他にも，いろいろな工夫ができそうですね！
Presented by 新日鉄住金エンジニアリング株式会社～風車が倒れない工夫～
浮体を大きく
重くする

重心を
下げる

17

下から
ひっぱる

研究者に会いに行こう

あなたはなぜあの人を見たのか、説明できる？
小濱剛

近畿大学 生物理工学部 システム生命科学科

准教授

テレビを見ていて文字が表示されたり，スマー
トフォンの画面を見ているときにメールの通知が表れたりすると，その場所を無意識に見てしまう。
学校で廊下を歩いているとき，すれ違う人の中に気になっている人がいたときも，視線がその人の方にすっと向くだろう。なぜそんな動作が自然に起こるのか，あなたは説明できるだろうか？

きか決めているのは脳だからだ。しかし，頭蓋骨眼が動く不思議の中にある脳を生きたまま直接計測するのはとて身の回りにあふれるさまざまな情報の中から，も難しい。そこで，小濱さんは，神経細胞のネッ

自分が関心をもつものだけを処理対象として選ぶ

トワークをモデル化し，計算科学の手法を用いて，機能を「注意」という。近畿大学の小濱剛さんが脳の視覚情報処理のメカニズムを解き明かしていこのテーマに興味をもったのは，大学院時代の研こうと決めた。

究で，画面上に表示される文字を見る眼の動きを

2 つの注意に潜む謎調べているときの発見だった。視線が向いた位置と，読み取られた文字の位置が違っていたのだ。

注意には，「受動的な注意」と「能動的な注意」「視線を動かす前に，移動先にある情報を脳が先の 2 種類がある。眼に飛び込んできた画像情報

読みしているのだろうか」。
「何かに視線を向けらの中には、目立ちやすさの分布があり，そのピーれるとき，どのようにして眼はコントロールされク付近に自然に関心を向けるのが「受動的な注意」ているのだろう」。小濱さんはさまざまな疑問をだ。一方，状況判断に必要とされる特徴をもってもち，教科書や論文を読みあさった結果，「注意」

いるものを意図的に探すときに使うのが「能動的の機能が関係しているかもしれないことがおぼろな注意」。私たちは，これらの 2 つの注意を組みげに見えてきた。
「注意の全体像を語れるように合わせることによって外の世界を知覚している。

なりたい！」。そう思った小濱さんは，眼の動きをそのため，注意の全体像を理解するには，両方の計測することで「注意のメカニズム」を解き明かしくみを解き明かさなければならないのだ。
「受

したいと考えたが，それだけでは不十分だった。

動的な注意」は，コンピュータ上でもかなり再現

眼で見た情報を処理して，どこに注意を向けるべできており，そのしくみが明らかになりつつある。

18しかし，「能動的な注意」はそもそも，状況に応じた対象がどのようにして選ばれるのかすら解明されておらず，ゴールが見えないテーマとなっている。
そこで小濱さんは，似たようなかたちをした複数のものの中から，ある特徴をもったものを探す
ときの「視線の動き」をシミュレーションすることにした。

仮想の眼と脳で視線を再現▲先生が研究に使用する脳の活性部位を見る装置。この他にも脳を多角的に研究するための装置がラボには揃っている。

まず，過去のさまざまな研究論文を紐解いて，視覚的な注意に関わる前頭葉や頭頂葉などの働き方を調べ，これを数式で表すことで「眼の操作に関わる脳の情報処理モデル」をつくる。そのモデみの中から友だちを見つける際に脳内で起きていルに画像情報を入力すると，神経細胞間の情報伝る情報処理の全貌が説明ができるようになるだろ達が生じて，その結果引き起こされる眼の動きをう。
小濱さんの研究は，シミュレーションによる予再現することができるのだ。
小濱さんが特に注目しているのが「視覚探索」

測にとどまらない。眼科や脳外科の研究者と一緒中の眼の動きだ。
「同じかたちの短い棒がたくさに，眼に疾患をもつ患者の眼球運動を計測したりん並んでいる中から，ひとつだけ傾きと色が異なするなど，さまざまな観点から眼と脳を理解しよるものを探してみてください」。脳の視覚システ

うとしている。注意のしくみは，まだ断片的にしムは，まず，特徴に近いものがありそうな場所にかわかっていない未完成のパズル。
「いつか注意注意を向けて先読みし，次に視線を移動させ，目の全体像を解き明かしたい」という想いをもって，標とするものかどうかを判断する。見つからなけ

小濱さんはこれからも少しずつ，ピースを埋めてればそこから注意をいったん外して，別の候補といく。

（文・田浦 優磨）

なる場所に注意を移動させるということをする。
これをくり返すことで，目標の発見に至るのだ。

小濱 剛（こはま たけし）プロフィール

同じ課題を仮想モデルに行わせたところ，人とよ1997 年 3 月，豊橋技術科学大学大学院システム情く似た眼の動きをつくり出すことができた。視線

報工学専攻修了。同年，愛知県立大学情報科学部助手。

をある場所から別の場所に向けるという，一見す2005 年 4 月より近畿大学生物理工学部講師，2013

ると単純で簡単そうな動作でも，脳の中では複雑

年より現職。注意機能の全貌解明を目標にして，眼で高度な処理が行われているのだ。

球運動生成メカニズムにおける視覚的な注意の機能

一歩ずつ，「注意のすべて」を解き明かすに関する研究に従事しており，認知プロセス中の眼球運動や脳活動の計測と解析手法の検討や，注意の注意のしくみをひとつひとつ推測して再現して神経細胞ネットワークモデルによるシミュレーショ

いくことで，注意に関わる脳の領域全体がどう動ン解析などに取り組んでいる。

いているのかを，少しずつ予測していくことができる。それによって，いつの日か，私たちが人ご19ヒト モノ ギジュツ

自分の発明で世界の見え方を変える
岩谷 圭介 さん
ふうせん宇宙撮影

宇宙はどのぐらい遠いのだろうか。宇宙飛行士たちがいる国際宇宙ステーション（ISS）は，地上から約400 km 上空にある。直線距離で東京から神戸までの距離と同じだ。じつは，
海外に行くよりも宇宙は近い。
少しだけ見方を変えれば，世界は違って見えてくるのだ。

のゴム風船と同じだ。装置は，風船と減速用のパ風船で宇宙を撮る

ラシュート，カメラを入れた発泡スチロール製の

子どもの頃，手から離れて飛んで行ってしまっ

機体，GPS，それだけだ。装置同様，その原理もた風船はいったいどこまで飛んで行ってしまった

とてもシンプルだ。高度が上がるほど空気はどんのだろう。ひょっとしたら宇宙まで飛んで行った

どん薄くなる。30 km も上がれば，地上の 100 分

かも……なんて想像は，あながち夢物語でもないの 1 程度の薄さだ。空気が薄いほど，風船の中のみたいだ。岩谷さんは，風船を使って宇宙撮影を

ガスは膨張する。上へ上へとのぼりながら，ふく行っている。カメラを搭載した機体を取り付け，らみ続けた風船はやがて破裂する。ISS が浮かぶ

手から放たれた風船は，ぐんぐんと空を登ってい

上空 400 km ですら地上の約 90% の重力が残るよく。風船は，富士山の高さ（3.7 km）を超え，飛うに，宇宙に出ればすぐに無重力というわけでは

行機の飛ぶ高さ（10 km）を超えて，地球大気がないので，破裂した後は重力により落下する，とほぼない場所に到達。宇宙が見えるようになるま

いうしくみだ。そして，上空に吹くジェット気流

ではわずか 90 分。新幹線で東京から大阪に行くなどの気象情報と，機体に付けた GPS の情報をよりも短い時間だ。上空 30 ～ 40 km ほどまで達もとに落下地点を予測し，機体を回収するのだ。

すると，風船が割れて落下してくる。カメラを回ひとりで始めた宇宙への挑戦

収すると，そこには宇宙に行って帰ってくるまでの，幻想的な旅の記録が残っているのだ。

子どもの頃から発明家になることが夢だった岩谷さんは，大学に進学し宇宙工学を学んだ。ロ風船，宇宙へ行く

ケットひとつをつくるのに，数百，数千億円，と使っているのは，最大 15 m くらいまでふくらいう莫大なお金がかかる世界。宇宙を目指しながむ巨大な風船。素材は特殊なものではなく，普通

らも，学べば学ぶほど宇宙は遠い存在だった。そ20

▲宇宙へ向けて出発！

▲風船で撮影した宇宙の風景。

んなとき，ある記事を目にした。アメリカの大学た。実際に自分で確かめてみないとわからないこ

生が自作のバルーンカメラで宇宙を撮影するといとばかりだった。

う内容だった。
「僕にもできるかもしれない」と，昨日と違う世界を見せたい2011 年大学 4 年生のとき，たったひとりで宇宙への挑戦を始めた。そして，翌年 11 号機目の打「僕は『ふうせん宇宙撮影』への挑戦を通じて，ち上げで初めて宇宙の写真を撮ることに成功し自分でやってみて思っていたことと違うことが起た。撮影された 1 万 6 千枚のうち，まともに写っこるということや，地球サイズで考えてみると宇ていたのはたった 1 枚だったが，そこには確かに宙って案外近いことに気づきました。たくさんの宇宙が写っていた。

人にも，見方を変えると新しい世界が見えてくることを伝えたい。それができる発明を僕はしてい小さな宇宙開発が教えてくれた意外な発見

きたいと思っています」と岩谷さんは目を輝かせ開発を始めた頃，記事やインターネットから得ながら話す。次の挑戦は「深海」だそうだ。わか

られる情報はほとんどなかった。そこで，細かならないことが多い深海の世界。距離にするとわず

検証を一から始めた。風船にヘリウムを何 L 入れ

か 4 ～ 10 km。昨日見ていた世界とは違う世界を，たら，何 g のものを浮かせることができるか，ときっとまた見せてくれるはずだ。
（文・瀬野 亜希）

いうことからひとつひとつ調べる。モル計算で出すこともできるが，実際にやってみると計算結果

岩谷 圭介（いわや けいすけ） プロフィールと必ずしも一致しないのだ。

2012 年，北海道大学工学部宇宙環境システム研究室

使う素材を何にするかも重要だ。高度が上がる卒業。同大学在学中より，個人レベルの資金と身のと，気圧だけでなく，気温も下がる。宇宙では，回りの素材を使って切り開いた宇宙開発「ふうせん-60℃にまで到達する。-60℃では糊ははがれ，ゴ

宇宙撮影」を始める。独力で開発を進め打ち上げ 80

ムやプラスチックのヒモは折れてしまう。液体窒

以上の実績を重ねる。2015 年 9 月，
『宇宙を撮りたい，

素で凍らせても粘着力が保てるテープを見つけ出

風船で。
』（岩谷圭介 著，キノブックス）を出版。

し，普通のたこ糸が寒さに強いことがわかってき21

ヒト モノ ギジュツ

人工ファージで世界を救う
安藤 弘樹 さん
マサチューセッツ工科大学
合成生物学グループ
正十二面体の頭部，6 本脚と，細胞に穴をあけるドリルを持つ恐ろしいかたちをしたバクテリオ
ファージ。教科書でもお馴染みのウイルスだが，
21 世紀の技術で，細菌感染症治療に役立つものに生まれ変わるかもしれない。

細菌の力を奪い，殺す

救い始めたころから，すっかり忘れられるようにファージは感染した細菌を殺す。細菌に取りつなってしまった。

き，細胞壁や細胞膜に穴を開け，自身のゲノムを

21 世紀の技術で復活なるか注入する。ファージは，細菌自体の機能を奪ってゲノムをコピーする。これが設計図となって，細そんな「ファージセラピー」にまた注目する時

菌の中で子ファージが増殖する。そのまま増殖ががやってきた。マサチューセッツ工科大学で研究続き，溶菌酵素の発現とともに最終的には細胞壁している安藤弘樹さんは，次世代ファージセラ

を破壊し，中から周りに飛び出す。これを溶菌とピー技術を開発した。この十数年の間に，ファーいい，ファージは溶菌させて細菌を殺す。

ジの設計図の解読が急速に進み，細かい種類違いの設計図もたくさん共有されるようになった。さ日の目をみないファージセラピー

らに，DNA を人工的につなげていって，望みのこの細菌を殺す性質を使って，人に危害を及ぼ設計図をつくることすら可能になった。この技術

す細菌だけを殺せないか。このように考えた研究を用いて安藤さんは大腸菌に感染し，強い溶菌力

者は，約 100 年前から存在していた。その方法を持つファージの脚の設計図をつくり変え，クには「ファージセラピー」という名前がつけられ，

レブシエラ菌やエルシニア菌という別の細菌に熱心に研究された。しかし，実際に「効く」と認感染するものにつくり変えることに成功していめられる治療法にはなかなかたどり着かず，広まる。設計図のなかで脚の部分は全体の 4% ほどをらなかった。さらに，ペニシリンといった抗生占める。DNA をつなげて設計図を合成してしま

物質が見つかり，世界中で感染症に苦しむ人々をう技術はいま日進月歩で発達しており，数年後に22▲▶︎次世代ファージセラピー技術。細菌に感染するウイルス「バクテリオファージ」をオーダー
メイドでつくることができる。

は 100% 人工デザインのファージをつくることも可能になってくるだろう。そうすればどのようなファージでもつくり放題だ。どのような細菌がやってきても，それをやっつけるファージをつくることが可能になってくるだろう。

新しい問題に立ち向かう安藤 弘樹（あんどう ひろき） プロフィール

最近の医療現場では，抗生物質の開発が進んだ

大阪大学大学院医学系研究科で学位取得後，国立国

一方で，それらが効かない耐性菌が登場してきて際医療研究センターを経て，日本学術振興会海外特いることが問題になっている。耐性菌に効く新し別研究員として MIT へ留学。博士課程在籍時に，バい抗生物質を見つけるにはとても時間がかかる。

クテリオファージを用いた細菌感染症治療法（ファー

人工ファージならば耐性菌をやっつけられるもの

ジセラピー）を知り，当該領域で研究したいというをデザインしてくり返しつくることができる。安思いを抱き続けてきた。現在，MIT で合成生物学的藤さんらの技術は，人類がかつて経験したことの手法を用いた人工ファージの創出と応用研究に従事。

ない新しい病気に，いち早く治療法を届けてくれ
るかもしれない。

自身の研究成果を元にした次世代ファージセラピー（文・篠澤 裕介）の事業化を模索中。

23サイエンスキャッスル 2015
全国 3 会場で開催 !!

2015 年 12 月，研究開発に取り組むみなさんの発表が集まる，年に一度の中学生・高校生のための学会「サイエンスキャッスル」が開催されます！ 今年は全国 3 会場で 110 の学校から 200 件の発表が行われます。このページを読んでいるあなたも，
ぜひ年に一度の科学の祭典に参加してください！

東北大会

関東大会

関西大会

社会に根を張る

科学と技術が身近にあふれる

先端研究

創りだす未来課題研究の種

社会課題と向き合う東北大学を舞台に，研究がつくる未来の世界を想像する場となります！

TEPIA 先端技術館を舞台に，次世代の研究者と現代の研究者が高め合う場となります！

日程：12 月 6 日（日）会場：東北大学・カタールサイエン
スキャンパスホール
住所：宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-6

日程：12 月 20 日（日）会場：TEPIA 先端技術館
住所：東京都港区北青山 2-8-44

高校にあらゆる研究者が集まり，好奇心をかきたてる研究の種を語り合う場となります！
日程：12 月 23 日（水・祝）
会場：大阪明星学園中学校高等学校
住所：大阪府大阪市天王寺区餌差町5-44

発表しない人もぜひ来てください！ 3 会場の目玉講演
東北大会

関西大会

ロート製薬株式会社の研究者である佐藤康成さんに，理科好大阪工業大学情報科学部の鈴木基之准教授にロボットと人がきの皆さんに向けて「研究を仕事にする」魅力についてお話しい

感情的な会話のコミュニケーションを行うための技術開発につただきます。また、東北大学東北メディカル・メガバンク機構

いてお話しいただきます。

の布施昇男教授に医療研究の最前線についてを，東北大学大学
院工学研究科の石田壽一教授に会場である最先端のホールデザ
イン設計についてお話しいただきます。
関東大会

関東大会

高校時代に行った，ペンギン型水中ロボットの課題研究を発

犬と人間が見つめ合うことで分泌される「愛情ホルモン」の研

関西大会

展させ，さまざまなメディアにも取り上げられている，ロボッ

究を世界で最も権威ある科学雑誌のひとつ『Science』で今年 4

トいきもの工房 TRYBOTS の仁科拓海氏にその実体験とこれか月に発表した菊水健史教授に，犬と人間の絆についての先端研らの目標についてお話しいただきます。

究をお話しいただきます。

今年の口頭発表校が決定！
＜東北大会＞ 茨城県立竜ヶ崎第一高等学校 茨城県立緑岡高等学校 宮城県宮城第一高等学校 宮城県仙台第三高等学校 国立沖縄工業高等専門
学校 秋田県立横手清陵学院高等学校 青森県立五所川原農林高等学校 静岡県立富岳館高等学校 福島県立新地高等学校 福島成蹊高等学校＜関東大会＞ 横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校 敬愛学園高等学校 札幌日本大学高等学校 山梨県立都留興譲館高等学校 山梨県立韮崎高等学校 神奈川県立平塚農業高等学校 大田区立蒲田中学校 東京大学教育学部附属中等教育学校 由利本荘市立大内中学校 立教池袋中
学校 和歌山信愛高等学校＜関西大会＞ AICJ 高等学校 岡山県立倉敷天城中学校 岐阜県立岐山高等学校 京都市立紫野高等学校 京都府立桂高等学校 吹田市立第一中
学校 清風高等学校 大阪市立汎愛高等学校 大阪府立園芸高等学校 大阪府立岸和田高等学校 大阪府立住吉高等学校 大阪府立富田林高等学校
島根県立益田高等学校 白陵中学校・高等学校 兵庫県立神戸商業高等学校 兵庫県立西脇高等学校 兵庫県立宝塚北高等学校
サイエンスキャッスルに協力いただいている企業・団体・大学（50 音順）（企業・団体）株式会社アトラス、株式会社 THINKERS、新日鉄住金エンジニアリング株式会社、
デーシートレーニングジャパン株式会社、株式会社テクノバ、TEPIA 先端技術館、ニッポー株式会社、
バイテク情報普及会、本田技研工業株式会社、ロート製薬株式会社（大学）麻布大学、大阪工業大学、国際基督教大学、東北大学 高度教養教育・学生支援機構 キャリア支援センター
高度イノベーション博士人材育成ユニット、東北大学・カタールサイエンスキャンパス

24

当日参加者募集中！
お申込み・詳細は HP

まで/
ht tp:// s-castle.com

日本初の試み！中学生、高校生の研究活動をバックアップします！

リバネスはこれまで，中高生のための学会「サイエンスキャッスル」の開催，中高生向けサイエンス誌『someone』の発刊，最先端の研究が体験できる出前研究体験教室など，中学生，高校生の研究活動をバックアップするいろいろな活動を行ってきました。最近では，中高生による研究がさかんに行われるようになり，大学生や大学院生に引けをとらない成果をあげる人たちもたくさんいます。それにもかかわらず世の中には，中高生の研究に対し直接その資金を助成するしくみがありません。そこでリバネスでは，読者のみなさん向けに研究費を設置することにしました。この取り組みにより，みなさんの研究活動がさらに加速することを願っています。

募集分野

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。

対研究活動を行う中学生・高校生

中学生・高校生が行うあらゆる研究テーマを募集します。
象

助成内容

最大 5 万円

採択件数

若干名

申請条件
・研究活動を行っている中学生もしくは高校生が，主体的に申請すること。
・研究を指導する指導者（教員等）もしくは保護者の同意があること。
・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。（申請書をご覧ください）
募集期間2015 年 12 月 1 日（火）〜 2016 年 1 月 20 日（水）決定時期

2016 年 2 月 20 日前後

支払い時期

2016 年 3 月末日前後

支払い方法

申請者の研究を指導している指導者（教員の場合は学校が指定する口座），
もしくは，保護者の金融機関の口座へお振り込みいたします。

申請方法
申請を希望される方は，お問い合わせ窓口により，件名「サイエンスキャッスル研究費申請」とし，メールにてご連絡ください。詳しい申請方法をお知らせします。
助成の流れお問い合わせ窓口へメールにてご連絡
↓
申請書作成
↓
申請書提出 2016 年 1 月 20 日（水）↓審査 1 月 20 日〜 2 月 20 日↓
採択者決定 3 月 1 日（『someone』3 月号にて発表いたします）↓
研究費お振り込み 3 月末日↓
研究実施 研究期間約８か月↓
研究成果発表 2016 年 12 月
中高生のための学会「サイエンスキャッスル」

お問い合わせ株式会社リバネス 教育応援プロジェクト事務局 担当：立花〒 162-0822 東京都新宿区下宮比町 1-4 飯田橋御幸ビル 5 階
電話番号：03-5227-4198
FAX：03-5227-4199
E-mail：educ@lne.st25

サイエンスキャッスルに会いに行こう！

サイエンスキャッスル関東大会・関西大会でご講演されます！

挑戦の先に見えてきた
ヒトとイヌの絆
菊水 健史さん

麻布大学 獣医学部動物応用科学科
伴侶動物学研究室 教授

1万5千年以上前からヒトと共生してきたイヌは，ヒトの最良のパートナーとされている。単にかわいいというだけでなく，ヒトの健康面や精神面，コミュニケー
ションにおいても重要であるとされている。しかし，その関係は科学的には明らかにされていなかった。そこで麻布大学獣医学部の菊水健史さんは，ヒトとイヌの間に科学的に特別な絆があると仮説を立て，世界初の研究に取り組んでいる。

愛情ホルモン「オキシトシン」

キシトシン濃度の上昇が確認され，ヒトとの絆を

幼少期から野生動物が好きだった菊水さんは，形成していることがわかった。異種の動物間で確ヒトを含む動物社会の成り立ちに興味をもってい認されたのはこれが世界初である。イヌと共通のた。特にイヌはヒトと親しい関係を築いてきた祖先をもつがヒトと共生をしないオオカミでは，が，その絆形成のメカニズムについては，ほとん

同様の変化がみられなかった。このことから，イ

ど研究がされてこなかった。菊水さんらは，動物

ヌはヒトと共生していく過程で特別な絆形成のしの絆の形成に重要であるとされている「オキシトくみを得ていたことがわかった。イヌとヒトとのシン」を測ることで，ヒトと犬との間に存在する絆を初めて科学的に証明したこの研究は，有名な特別な絆の証明を試みた。オキシトシンとは脳で科学誌『Science』の表紙をかざった。

つくられるホルモンで，相手への愛情や信頼関係

失敗を恐れるなを生み出す効果があり「愛情ホルモン」とも呼ば今後，菊水さんはヒトとイヌとの間の絆形成のれているものだ。

関連遺伝子を見つけ，さらなるしくみの解明をしヒトとイヌに認められた特別な絆

たいと考えている。
「挑戦的な研究ほど成功率は菊水さんらは，ヒトと交流をもった際のヒトと低い。でも失敗を恐れてばかりでは何も変わらなイヌ体内でのオキシトシンの濃度変化を検証しい。失敗したなら問題点を修正すればいいだけ」。

た。飼い主をよく見つめる群とそうでない群で目に見えない絆を可視化しようとする菊水さんのは，よく見つめる群でヒトでもイヌでも尿中のオ

挑戦は，これからも続いていく。
（文・金城 雄太）

26

ポケットにサイエンス

新種を発見できるかも !?

課題研究におすすめ～微細藻類培養キット～

goods

先端科学実験教材シリーズ

顕微鏡でやっとかたちを見ることができる微細た藻類。そのなかには，
からだの中に油を溜めたり， 「Feel so Science」

微細藻類培養キット

色素を溜めこんだりするものがいます。油はエネルギーとして利用できたり，色素は化粧品に使われたりと，私たちにとって有用なものになります。
微細藻類は，藻類といっても海だけではなく，河川や海辺，土壌といった地球上ありとあらゆると

定価：本体 19,000 円＋税◆キット内容物

ころにいます。みなさんのごく身近なところから

淡水培地，海水培地，海水培地用無機塩類，アガー，滅菌

新種を発見できるかもしれません。すでに知られシャーレ，50 mL チューブ，マイクロチューブ，オートている種類であっても，新たな性質が見つかるこクレーブバック，取扱説明書ともあります。あなたもこうした「発見」に挑戦◆キット以外に必要なもの

つまようじ，オートクレーブ（または圧力鍋），クリーン

してみませんか？サンプルの採取場所や培養条件

ベンチ（もしくはガスバーナー）などを工夫することで，見つかる微細藻類の種類が異なります。最適な培養条件を探るなど，課題

購入可能先：リバネスショップ

http://www.lvnshop.com/

研究にもおすすめのキットです。

腸内細菌がくり広げる、おなかの中の陣取りバトルをボードゲームで！
腸内細菌ボードゲーム バクテロイゴ

ヒトの腸の中には，なんと約 100 兆個もの腸内す

細菌が棲みついています。彼らは，私たちが毎日

リバネス出版

2015 年 12 月 15 日 発売予定

食べているものを腸内で食べ，細菌の間で生存競

定価：本体 2,980 円＋税

争をしています。みなさんのおなかの中でも，この細菌たちが，24 時間 365 日，激しい戦いをく

購入可能先：リバネスショップ

http://www.lvnshop.com/

り広げているのです。

全国書店、インターネット書店 Amazon「バクテロイゴ」
は，
そんな腸内細菌になりきり，生存をかけた戦いに挑むボードゲームです。腸内細菌が私たち人間の腸内でどのように生活しているかということを，楽しく理解することができます。このゲームをきっかけに，腸内細菌に興味をもってもらえればと，東京工業大学の学生たちが考案しました。仲間を増やし，腸内での陣取りバ
トルに勝利しよう！

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

お お く ら

大倉

と も

き

智貴 さん（高校 2 年生）
立教池袋中学校・高等学校

化学が好きで英語が大の苦手という大倉智貴さん。しかし，この夏，イギリスで行われた UK-Japan Science
Workshop というすべてが英語で行われるワークショッ
プに参加し，さらにその後，シンガポールの学会で，英語での研究発表を行いました。苦手なものにもどんどん
チャレンジする，大倉さんの行動力はどこから来るのでしょうか？

◆研究にのめりこむようになったきっかけは何ですか？

戻ってからも毎晩復習してやっと，講義で何を言われてい高校 1 年のときに参加した，東京理科大学のグローバル

リス人も勉強を教えてくれて，話しているうちに仲よくな

サイエンスキャンパスがきっかけです。たまたま隣の席りました。今まで，英語は試験のためだけに勉強するものだった人のつながりで，自分の夢や，いま行っている研究でしたが，海外に行くたびに「もっとできるようになりたに情熱を傾けている同世代の人たちと出会いました。彼らい」と思います。

が熱く話している様子を見て，刺激を受けたのと同時にあせりを感じ，もっと研究をやりたいと思いました。自分の◆普段，学校ではどのように研究を進めているのですか？

負けず嫌いな性格も影響していると思いますが，「こっち科学部では，学年に関係なく意見を出し合います。ひと側」に引き寄せてくれた友人がいたことも大きかったと思りひとりが違うテーマで研究をしていますが，
「みんなの

います。

研究をみんなが知って，誰かの研究で問題点が出てきたら◆海外のワークショップに参加して学んだことは何ですか？

みんなで考えようよ」という文化があります。他の人が何るのかがわかるようになったのです。ルームメイトのイギ

気なく言ったことが自分の研究に影響を与えてくれたこと

じつは，最初，英語で行われた講義の内容がさっぱりわも，数えきれないほどあります。仲間や先生との他愛のな

かりませんでした。これはまずいと思い，日本から来た別

いおしゃべりもとても楽しいです。僕にとっては，それがの学校の先生から教えてもらうようにしました。部屋に

1 日の「ごほうび」みたいなものですね。

     
大倉さんは

人との何気ない会話を大切にし，壁を乗り越えていくクライマー「研究がすごくおもしろいと感じたことはない」という驚きの言葉を放った大倉くん。
「自分が立てた目標があるからやっていける。それ向かっていけるのが楽しい」とのこと。そこで出会う人々との会話を楽しみながらも，目の前にある「壁」に挑むクライマーのようです。これから，彼がどんな人と出会い，どんな目標に向かっていくのかがとても楽しみです。
（文・花里 美紗穂）
28

生き物図鑑

第 35 回
世界の医療を変える動物▲私たちの食生活を支えているブタ。

from

ラボ

ブタ

▲エサを食べているところ。
人間の食べ残しもブタのエサになる。

研究者が，研究対象として扱っている生き物を紹介します。毎日向き合っているからこそ知っている，その生き物のおもしろさや魅力をつづっていきます。
性があるのです。

ブタは，ヒトがイノシシに手を加えて家畜化しぶん べんた動物です。母ブタは一度の分 娩 で 10 頭以上の「では，マウスの手法をそのままブタに応用す

子ブタを産み，さらにその子ブタの体重は，生後れば？」と思われがちですが，そこには大きな壁

半年で 1.4 kg から 100 kg へと 100 倍にも成長しがありました。ブタにはいまだ「ES 細胞」が存ます。このように，ブタは産肉性が高く，私たち在しないのです。ES 細胞とは，ほ乳類の受精卵の食生活には欠かせないものです。

由来の細胞で，からだを構成しているさまざまな

それだけでなく，医療の分野でも長年，ブタは機能をもつ細胞の，どれにでもなれる能力がありヒトに貢献してきました。たとえば，ブタの臓器ます。マウスでは，ES 細胞を遺伝子改変し，そはその大きさや位置がヒトに似ているという特徴

れを育てることで遺伝子改変マウスがつくられるがあり，医師が手術の練習をするのに使われていのです。一方，ES 細胞のないブタでは体細胞がます。さらに，近年，ブタの遺伝子操作の技術開使われます。体細胞は，分化や分裂の能力が ES

発が進んでいます。現在，ヒトの病気の原因や影細胞に比べると低いため，成功率が低く生まれた響を研究するためには，目的の遺伝子を破壊して，子ブタも短命の傾向があります。しかし，徐々に病気を起こさせた「マウス」を調べるのが一般的

技術改良され，今では遺伝子改変ブタも世界で数なのですが，もし，ブタの遺伝子操作技術が開発十例が報告されるまでになりました。ブタが食生されれば，よりヒトに近いブタを使って同様の研活だけでなく，わたしたちの医療も支える日も，究が可能になり，より有効な結果が得られる可能

もうすぐそこまできています。（文・金城 雄太）
取材協力：麻布大学 獣医学部 動物応用科学科 動物繁殖学研究室
柏崎 直巳 さん29

生き物図鑑fromラボ

知識プラットフォームサポート企業
アズワン株式会社

DIC 株式会社

株式会社アトラク
株式会社アトラス
株式会社アバロンテクノロジーズ
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
株式会社ウィズダムアカデミー
AgIC 株式会社株式会社 ENERGIZE
合資会社オキスイ
オムロン株式会社
オリックス株式会社
オリンパス株式会社
カミハタ養魚グループ
カルピス株式会社
学校法人河合塾
川崎重工業株式会社
株式会社関西国際学園
株式会社教育同人社
協和発酵キリン株式会社
株式会社くもん出版
クラシエフーズ株式会社
株式会社クラレ株式会社グローカリンク
ケイ . イー . シー . 株式会社
ケニス株式会社
コニカミノルタグループ
GH 株式会社
CST ジャパン株式会社
株式会社 G-クエスト
シーコム・ハクホー株式会社
株式会社シーボン
株式会社ジェイアイエヌ
敷島製パン株式会社株式会社シグマクシス
株式会社 THINKERS
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
株式会社神明株式会社 SCREEN ホールディングス
株式会社タカラトミー
多摩川精機株式会社
D.C.TRAINING JAPAN 株式会社

（50音順）

株式会社テクノバ
東レ株式会社
株式会社常磐植物化学研究所
株式会社仲善株式会社ニッピ
ニッポー株式会社
日本たばこ産業株式会社
日本ポール株式会社
日本ユニシス株式会社
株式会社熱帯資源植物研究所
パーク２４株式会社株式会社バイオインパクト
株式会社はなまる
株式会社浜野製作所
株式会社ビー・エフ・シー
株式会社ビクセン
ビクトリノックス・ジャパン株式会社
ビトム株式会社
富士ゼロックス株式会社
富士フイルム株式会社
brain|arch
ボンサイラボ株式会社
本田技研工業株式会社
マルキ平川水産株式会社
三井化学株式会社
三井製糖株式会社
三井不動産株式会社
三菱ガス化学株式会社
株式会社ムトーエンジニアリング
メーカーボットジャパン
森下仁丹株式会社
森永製菓株式会社
森永乳業株式会社
ヤフー株式会社
山芳製菓株式会社
ヤンマー株式会社
株式会社ユーグレナ
株式会社𠮷野家株式会社𠮷野家ホールディングス
ライカマイクロシステムズ株式会社
レイコップ・ジャパン株式会社
ロート製薬株式会社株式会社ロジム30

＋＋ 編集後記 ＋＋■知識プラットフォームサポート企業とはみなさんが今号を手にする頃，きっと学校でも家

私たちリバネスは，知識を生み出し，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，日本最大のでも大そうじの話が出てきているのではないでしょ「知識プラットフォーム」を構築しました。これは，教うか。今号の特集のテーマは「そうじ」です。みなさ

育プラットフォーム，研究プラットフォーム，創業プラッ

んは，そうじは好きですか？どうしてもおっくうにトフォームの 3 つで構成されています。私たちは，多感じでしまう人も多いのではないでしょうか。私たくの企業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。

ちが日々，生活してくために必要なそうじ。何気なく汚れを取り除いてきれいにするその行動の中にもサイエンスが詰まっています。私たち人間以外の生き物が行うそうじ，さらに私たちのからだの中で行われているそうじも取り上げています。そうじをするということは生きていくために必要なことで，生き物みな行っていること。この特集を読み終えたときには，少しでもみなさんが「そうじ」というものに対し，新たな捉え方をしてもらえることを願っています。

（花里 美紗穂）

staff
編集長

花里 美紗穂
神山 章乃 / 張 千尋

art crew

KIYO DESIGN（清原 一隆）
編集

磯貝 里子 / 佐野 卓郎 / 立花 智子

記者

金城 雄太 / 篠澤 裕介 / 瀬野 亜希 / 高瀬 麻以
田浦 優磨 / 中島 昌子 / 藤田 大悟
吉澤 紫津葉 / 吉田 拓実

印刷

合資会社 三島印刷所ⓒ Leave a Nest Co., Ltd. 2015 無断転載禁ず。
ISBN 978-4-907375-65-2 C0440

2015 年 12 月 1 日
研究キャリア応援マガジン

研究キャリア応援マガジン
2015. 冬号

vol.32[ インキュビー ]特集

バイオ人材は、社会から求められているのか

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incu-be@Lne.st2015 年 12 月 1 日発行 リバネス出版〒162-0822 東京都新宿区下宮比町1-4 飯田橋御幸ビル5階
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丸 幸弘

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〒 162 - 0822 東京都新宿区下宮比町 1- 4		   大学に行ったら研究キャリア●

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