中高生のための研究キャリア・サイエンス入門

2017. 冬号

vol.41[ サムワン ]〈特集1〉「表面」の裏の顔〈特集2〉

恋someone vol.41 contents
P ０３

P １７

「表面」の裏の顔

特集１

特集２

０４

摩擦をゼロにする小さなボール

０６

メガネのくもりと戦う、再生可能な水の膜０７

ホンモノそっくりに働く骨の材料

０８細胞の運命を導くお皿

１８

見た瞬間始まる恋のしくみはウズラにあり

１９

オスのにおいにメスはメロメロ？

２０ する脳のしくみを知ることは、
恋
私とあなたの違いを知ること

恋真っ直ぐ動け！
１０

ロボットにも欠かせない、ボールねじの秘密にせまる！

Ah-HA ！カフェ
１２

からだが時間を刻むしくみ

FOCUS ヒト モノ ギジュツ
１３

未来の画面を彩る「光」のもとを生み出す

研究者に会いに行こう
１４

憧れを現実に！フィールドへ飛び出せ！

英語 de サイエンス
１６

分離された右脳と左脳から見える人間のふしぎ

海の何を知りたいの？
２３

揺れを設計し海上未来図を描くイベント pick up
２４
２６

マリンチャレンジプログラム

サイエンスキャッスル 2017 国内 4 大会 発表演題決定となりの理系さん
２８

六尾 圭悟さん

生き物図鑑 from ラボ
２９

鹿児島県立楠隼高等学校

うちの子紹介します

第 42 回

高校 3 年生

生きものの進化を紐解く古代魚

2

ポリプテルス

「表面」の裏の顔

身近なものの表面を触ってみましょう。
ツルツル、ザラザラ、ベトベト、フワフワ、
いろんな触感が指先から伝わってきます。
では、もっとよく表面を見てみると？
いつも見ているはずの表面にも私たちの知らない顔が見えてきます。
表面を知り、そして操ることは、
その見え方や感触を変えるだけでなくさまざまな世界を変える可能性をもっているようです。
あなたの知らない
表面の裏の顔を見てみましょう。

3

摩擦をゼロにする小さなボール
ツルツルとザラザラ，どっちの床の上の方が，ものが滑りやすいと思いますか？
そう，ツルツルですよね。これは，床と動くものの表面が接して動くときに生じる抵抗「摩擦力」が，ツルツルの床のほうが小さいから。ものの表面で生まれる摩擦
あやつの力を「小さな」工夫で大きくも小さくも操れるようになるかもしれません。

ついてしまう，なんてことも起こります。では，摩擦を減らすには？

接触面積を小さくしてしまえば摩擦ゼロに近づいていくのでしょうか。

あらゆる接触面で生じてしまう摩擦は，たとえば機械を動かすときには部品どうしの表面でも生

ナノサイズのボールでほぼゼロにまれています。抵抗に逆らって部品を動かすため
ま もうに余計なエネルギーが必要となったり，摩耗して佐々木さんは，実験研究者と協力して，ナノサ

故障してしまったりと，じつは莫大な経済損失をイズのボールを表面に敷き詰めることで，極限ま生んでいます。では摩擦を減らすには？究極にツで接触面積を小さくするというアイデアを実現しルツルに磨 けばゼロになると思いますか？いいました。ボールとして使ったのは C60 フラーレン。

え，違うんです。

60 個の炭素原子が，直径約 1 nm のサッカーボー

みが電気通信大学の佐々木成朗さんが注目したのはルのような構造をつくっています。同じく炭素原

m，原子や分子と同じ子がシート状に並ぶグラフェンの間にフラーレン

ナノの世界。1 nm は 10−9くらいのサイズの世界です。この世界の摩擦が生じる大きな原因は，原子や分子どうしが接触しているところで働く引き合う力，すなわち原子間力や分子間力です。究極にツルツルに磨いても，ナノの世界で見てみると原子や分子どうしが接触し，摩擦が生じます。むしろツルツルであるほど隙間がなくなり接触面が増え，ぴったりくっ▲ナノボール（C60）をナノのシート（グラフェン）で滑らせるイメージ。

4

「表面」の裏の顔▲ 1 層ずつ交互にきれいに重なった場合（左）とバラバラに積み重なった場合（右）のイメージ。

を挟んだ構造をもつ物質を合成して，グラフェン

未知なる摩擦の世界が拓くがフラーレンを介して滑るときの摩擦を測ると，測定機器の精度の範囲内でほぼゼロであることが高校で物理を習っている人なら，F ＝μ N（F；

確かめられたのです。同様のことは理論シミュ

摩擦力，μ；摩擦係数，N；垂直抗力）という式

レーションでも確かめられました。この物質を潤に見覚えがあるかもしれません。この式には表面滑剤として機械の表面にメッキすることで摩擦が積が出てきませんね。接触面積の影響が大きいナ軽減できる可能性も出てきました。

ノの世界では，別の物理法則が存在するはずです。
しかし，ナノサイズの物質の摩擦力はとても小さ

どんなボールをどう挟むかいため，測定ノイズの影響が大きく，実測値からさらにくわしく実験を行うと，おもしろいこと

物理法則を見出すことはいまだできていません。

がわかってきました。フラーレンとグラフェンの佐々木さんは「少しずつ条件を変えながら，理論

積み重なり方によって，摩擦が変わったのです。

計算やシミュレーションを実測と併せて行うこと

現在，「きれいに1 層ずつ交互に積み重ねる」ほう

で，ノイズに埋もれて見過ごしてしまいそうな法が「交互ではなくランダムバラバラに積み重ねる」

則を見つけられるかもしれない」と言います。ナよりも摩擦が大きくなる傾向をつかんでいます。

ノメートルサイズの小さなボールを使って，摩擦

また，間に挟むものを 70 個の炭素でできたラグ

現象の裏にある法則を明らかにしつつ，ものの表

ビーボール状の C70 フラーレンに変えても摩擦が面にかかる極微の摩擦力を操る時代がやってくる

大きくなりました。積層のしかたや，挟むボール

かもしれません。

あわ（文・浅野 さくら）の種類の配合を変えることで，必要な摩擦の大きさを自在に調節できるかもしれないのです。
取材協力：電気通信大学 情報理工学研究科 基盤理工学専攻
ナノトライボロジー研究センター長

5教授／

佐々木 成朗 さんメガネのくもりと戦う、 再生可能な水の膜
寒い日，外から暖房の効いた電車や建物の中にかけ込んだ瞬間。風邪の季節，マスクをした瞬間。メガネユーザーにはあるあるの，くもって困る瞬間です。メガネ以外にも車や建物の窓，太陽光パネルなど，くもると困る場所はたくさんあります。これらの表面につくる特殊な水の膜が，私たちを「困ったくもり」から開放してくれるかもしれません。

の物質の間で水素結合がつくられ，粘着性と粘度

水滴をつくらせないが増えて，ゲル状の物質をつくることができる

メガネなどのくもりの正体は，それらの表面にのです。これをガラスなどの表面に塗布し，100つく微小な水滴です。湿度が高いと，空気中の水℃で 3 時間以上乾燥させることで，コーティング

分がメガネの表面に触れて冷やされて，表面上にに成功しました。さらに実験を行い，12 nm（ナ

水滴が結露します。この水滴が光を乱反射させる

ノメートル；100 万分の 1 mm）以上の厚さにすため，くもって見えてしまうのです。表面での水

れば，くもりが防げることがわかりました。コー

滴化を防ぐことができれば，このくもりを防ぐこ

トが水分を吸収して，ガラス表面に薄いゲル状のとができます。そこで，水が馴染んだり吸収され水の膜がつくられるのです。

たりすることで水滴になるのを防ぐ，「親水性」や

自己再生が可能に「保水性」のコーティングを表面に行う方法がこれまでにも考えられてきました。紫外線照射する

くもりを防げることは確かめられましたが，肝と超親水化する二酸化チタンや，二酸化ケイ素や心の損傷への強さはどうでしょう。コートにメス

酸化亜鉛などの親水性素材など，さまざまな材料

で傷をつけてやり，再生できるかどうかの実験をを使って，くもりを防ぐ試みがされています。し行いました。すると，徐々に傷がふさがり，48

かし，これまでのコートは損傷に弱く，一度はが時間で完全に修復したのです。ゲル状のコートは，れてしまうと，二度と元に戻りません。そこで，

たとえ傷がついても，空気中の水分を吸収して傷ついても自然と治るコートの研究が進んでいまふくらんで水素結合の切断・結合をくり返しながす。

ら，傷つき欠損した部分を埋めることができます。
コートをつくる成分などを工夫することで，さら表面に薄い水の膜をつくる

なる修復時間の短縮もできるかもしれません。表
あやつ

産業技術総合研究所の研究者らによって開発さ面の水の膜を操る工夫で，効果の続くくもり止めれたのは，新たなゲル状のコートでした。このゲが実現しそうですね。

（文・瀬野 亜希）

ルは，PVP と AMP- ナノクレイという 2 種類の成分でできています。PVP は，N- ビニル -2- ピロリ

参考文献：Matt W. England, Chihiro Urata, Gary J.

Dunderdale, and Atsushi Hozumi.

ドンという分子が鎖状にたくさんつながったもの

Anti-Fogging/

Self-Healing Properties of Clay-Containing

で，水によく溶けます。これと，ナノサイズの粘Transparent Nanocomposite Thin Films.

土粒子である AMP- ナノクレイを混ぜると，2 つACSAppl. Mater. Interfaces, 2016, 8 (7), pp 4318–4322

6

「表面」の裏の顔

ホンモノそっくりに働く骨の材料
部活で運動していて骨折したなんて経験がある人もいるでしょう。骨折が治るように，骨は壊れてもつくり変えられます。このとき，古い骨の材料を回収したり，新しくくっつけたりする細胞が働いています。細胞に本物と勘違いさせるような，人工的な骨（人工骨）をつくる技術を，物質・材料研究機構の菊池正紀さんは研究しています。材料表面の環境を整えることが，よい人工骨をつくるコツでした。
合体をからだに入れる方法です。アパタイトのセ骨の表面で働く，骨を壊す細胞，
つくる細胞

ラミックは普通 1 µ ｍ ( マイクロメートル；1000分の 1mm) 以上の大きさの結晶からできているの

私たちの骨は，骨折などしていなくても，常にで，細胞は本物の骨と勘違いしません。細胞に骨古いものが新しいものに生まれ変わって強度をと勘違いして吸収してもらう秘訣は，骨と同じ大保っています。骨をかたち作るのは，コラーゲン

きさのアパタイトをコラーゲンの上にナノレベルという分子の長さが 300 nm（ナノメートル；100

できれいに並べた材料をつくることでした。

万分の1 mm）のタンパク質と，アパタイトという人のからだに人工物を取り込める世界

カルシウムが含まれる無機物質。骨では，コラー
ゲンの上に大きさが 20 〜 40 nm のアパタイトが菊池さんは，ナノのレベルでコラーゲン分子と向きをそろえて並んでいます。骨が生まれ変わる

ナノサイズのアパタイトが並ぶ方法を考えましとき，最初にするのは，古い骨を壊すことです。

た。そこで重要になったのは，2 つがくっつくと破骨細胞という細胞が古い骨までやってきて，2きの物質表面の環境です。コラーゲンの上にアパ

つの材料を吸収していきます。それを合図に，骨タイトを並べるためには，反応容器に入れる原料

芽細胞という細胞が新しいコラーゲンをつくり，を調節しながら pH も調整することで，コラーゲ

アパタイトをくっつけていくのです。1 年間に 5 ～ンの上でないとアパタイト結晶ができない条件を10％の骨が生まれ変わるとされています。

つくり出します。一度にたくさんの材料を入れると，コラーゲンの上以外でもアパタイトができて人工的な材料を骨に勘違いさせるには？

集まってしまい，必要な材料がつくれません。菊

普通の骨折では細胞が自然に働き出して骨を治池さんは 2 つの材料が骨のように複合化する最適すのですが，骨が大きく欠けてしまうと，どこまな反応の量を見出しました。
「人工物なのに，人でが骨だったのか，細胞がわからなくなってしまとちゃんと共存しているってすごいよね」といういます。そのためには「ここまでが骨ですよ」と菊池さん。からだの中の働きを人工物で置き換え，

細胞に教える必要があります。教えるには自分のケガしたからだを治せる世界をつくるために，物骨の一部を別の場所からとって移植する，人工骨質と物質が反応するときの微細な表面環境でコンとしてアパタイトなどのセラミックを使う，など

トロールする技術が役立っているのです。

の方法がありますが，菊池さんが研究しているのは，骨によく似せたコラーゲンとアパタイトの複（文・環野 真理子）
取材協力：独立行政法人物質・材料研究機構
菊池 正紀さん7

細胞の運命を導くお皿

表面の状態に応答して変化細胞が接着細胞が離れるシャーレ表面が硬い

シャーレ表面がやわらかい

みなさんの体をつくるおよそ 37 兆個の細胞。
通常は生きもののからだの中でしか生きられない細胞ですが，条件を整えてやると，体外に取り出した細胞をシャーレの上で生かすことができます。このとき，繊細な細胞の運命を，シャーレの温度でコントロール

表面の性質や構造が左右するというのです。

▲シャーレ表面と細胞の関係。

れるシャーレを用意しました。これを使って細胞細胞培養を足元で支える表面コートを培養してみたところ，表面が硬くなると細胞が多細胞生物の細胞を体外で維持したり増殖させ

しっかりと接着し，やわらかくなると接着しない，たりすることを「細胞培養」と呼びます。微生物という現象がみられたのです。このように，シャーの培養と違い，繊細ゆえ手間がかかります。しかレ表面の構造を刺激として，細胞は行動を変える

し細胞の性質や応答を実験で調べることができると考えられます。接着や増殖，さらには細胞の運ため，私たちのからだのしくみを知るためや，医命を決める分化さえも，表面からの刺激によって療への応用のための研究には欠かせません。ノーコントロールできる可能性が注目されています。

ベル賞で話題となり，再生医療への応用も期待さ

これまでにない材料は分子創りかられる iPS 細胞の研究でも，細胞培養は必須。体細胞の記憶を一度リセットして iPS 細胞をつくり，温度を変えるだけで表面の構造を変えられるメ

ほしい組織の細胞に分化させるという操作は，す

リットは，刺激のオン・オフが誰でも簡単にでき

べてシャーレ上で行われるのです。

ることです。一方で，温度の大幅な変化は細胞に

細胞培養に使うシャーレ自体はプラスチックでとってはダメージにもなります。そこで，ダメー

すが，細胞が接着しやすいよう，くっつくためのジにならない範囲の少しの温度変化でより敏感に足場となるタンパク質で表面がコーティングされ反応する材料が望まれます。たとえば，今回のポたものもあります。日本大学の青柳隆夫さんらのリカプロラクトンの鎖の中に他の分子をどのくら研究により，細胞はシャーレ表面のかたさや形をい混ぜるか，鎖と鎖の間を架橋してつなぐか，な

見分けていることがわかってきました。

どによっても，材料の温度応答を変えることができます。しかし，これまでにある分子の組み合わ

その表面，かたい？やわらかい？

せでは，新しい材料はなかなか生まれません。青青柳さんは，温度で形状を変える材料を使い，柳さんは分子自体から設計することで，材料の可シャーレをコーティングしました。主にポリカプ

能性は劇的に広がると考えています。培養シャー

ロラクトンと呼ばれる分子が鎖状につながってでレの表面からの刺激を自在に変え得る，新たな材

きたこの材料は，融点以下の温度では結晶化して料開発によって，再生医療をも加速する細胞培養

固体に，それ以上の温度ではやわらかいゲル状にが可能になるかもしれません。

変化します。この材料でつくった薄いフィルムを固着させ，温度変化によって表面の硬さを変えら

取材協力：日本大学 理工学部 物質応用化学科教授

8

青柳 隆夫 さん

表面を知ることでものの摩擦、
ガラスにつく水滴、
骨の成分の吸収、細胞の運命、いろいろなものを操ることができそうです。
表面には、ツルツルやザラザラといった触感だけではなく、奥深く広がるナノの世界から
私たちの生活を変えてしまう力があるのです。
見えているようで見えていない
表面の裏の顔。
もっとのぞきたくなったでしょう。
何気なく目にした表面にも目には見えない小さな工夫がかくれているかもしれません。

9

真っ直ぐ動け！

ロボットにも欠かせない、
ボールねじの秘密にせまる！
機械をかたち作るには，ねじや歯車など，部品どうしを組み合わせたり，力や動きを伝えた
りする影の主役「機械要素部品」が欠かせません。今回も，機械が真っ直ぐ動くために必要な機械要素部品「ボールねじ」をご紹介します。

▲ボ ールねじ。ねじ（軸）の部分が回転するとナット（ボールが循環する）が動く。

▲製 造現場では，ボールねじと LM ガイド（『someone』vol. 39 参照）を組み合わせた機械が多く使われている。

回転を直線の動きに変える，ボールねじ

循環するボールがナットをなめらかに動かす

フレミング左手の法則といえば，電流と磁界のボールねじは読んで字のごとく，ボールを使用

向きから力の方向を求めるときに使いましたね。

したねじのこと。ねじ軸を回転させると，ねじ磁場の中で導体に電流を流すと，一定の方向に力

軸自体またはナットが直線的に動きます。ボーが働きます（ローレンツ力）。この現象を応用し

ルねじは，回転運動を直線運動に変換可能な機械たのがモータです。電気エネルギーを回転という要素部品なのです。でも，ねじにボールを使うっ

力学的エネルギーに変えるこの部品は，多くの機てどういうことでしょう。身の回りで，ねじ（ハ械が「動く」
ために用いられています。機械が真っンドルなど）が，重くて回すのが大変だったこと直ぐ動くためにも重要な要素部品です。でも少しありませんか？これを解決するために使われるの待ってください，モータはあくまでくるくると回がボールなのです。ボールねじのねじ溝には，ぴ転するだけ。そうすると，
機械の直線的な動きが，たりとはまる大きさの金属のボールが入っていま

回転からつくり出されていることになります。そす。そのボールが，ねじ軸の回転とともに循環すこで「ボールねじ」の登場です。

ることで，ねじ軸とナットの間でボールが転がり運動を行います。これによって摩擦が減り，ナッ
トをなめらかに動かすことができるのです。

Presented by THK 株式会社10

ました。THK 社が開発したこのロボットハンド

ボールねじによって，

人の手に近いロボットハンド

は国際宇宙ステーションの実験棟「きぼう」にて，
世界で初めて宇宙空間で用いられたのです。

重いものを「持ち上げる」，「運ぶ」など，人間

機械要素部品を組み合わせて
役に立つものをつくるにできないことを実現するロボットハンド。一方で小さな部品を「つまむ」，「握る」など精密作業用のロボットハンドも必要です。それは宇宙でのボールねじは，それだけで役に立つものではあ

船外活動など，精密な作業を危険な場所で行わりません。しかし，ボールねじをさまざまな部品

なければならない状況で渇望されてきました。し

と組み合わせることで機械の精密な動作を実現しかし従来は，関節にあたる場所すべてにモータをました。さまざまな組み合わせや条件を工夫しな使うことによる大型化や，小型化のために小さい

がらアイデアを実現し，世の中を便利にしていく。

モータを数多く用いるため，強い力が出ないなど

それが「ものづくり」の醍醐味のひとつなのです。

の課題がありました。そこで，人間のからだの筋

そして，そこには「ボールねじ」のような機械要肉にあたる部分にボールねじを組み込み，ちょう

素部品の改良が欠かせないことも忘れてはいけま

ど筋肉で腱を引っ張るような働きをさせること

せんね。

だい ご

み

（文・長 伸明）

で，コンパクトで力強いロボットハンドが実現し◀︎ロボットハンド
駆動部とハンド内の様子。

▲国際宇宙ステーションの実験棟「きぼう」に持ち込まれたロボットハンド。

取材協力：THK 株式会社

技術本部

小澤 浩司さん

ボールねじの動き

事業開発統括部

衛藤 健太郎さん

https://www.youtube.com/watch?v=jZLi3xhSbic&t=6s

ロボットハンドの内部
11

http://seed-solutions.net/?q=eng/node/35

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。
この前，ノーベル賞の発表があったね。

私は，生理学・医学賞のリカちゃん「体内時計」が気になったわ。

ユウくん

時計遺伝子というのがあるらしいね。

その設計図からどんな時計ができるのかな？

その疑問，私がお答えしましょう！

からだが時間を刻むしくみ東京大学

大出 晃士さん

朝目が覚めて夜眠くなるなどの24 時間ごとに私た

タンパク質の量の変化が時間を刻ん

ちに起こるからだの変化には，「時計遺伝子」がかかでいるようにイメージできるかもしれ

わっています。遺伝子は細胞内でタンパク質をつくるません。しかし，実際はもっと巧妙なよう，タンパク質工場に司令を出します。できたタン

しかけがあることがわかってきました。

パク質はつくられっぱなしではなく，いずれ分解され

CRY1タンパク質は自身にリン酸という物質がついます。時計遺伝子の司令でつくられるタンパク質は，て，その形や影響を与える相手が変わることが知らこの「つくる」と「壊す」のバランスによって生じる量

れていました。私の研究では，リン酸がつく場所はどの増減で細胞に時間を刻む働きをするのです。たとこでもいいわけではなく，決まった数か所につくこと

えば，時計遺伝子からつくられるタンパク質のひとつが体内時計の時間の長さを24 時間にするのに大切「クリプトクロム1（CRY1）」は，初めはつくられるであることがわかりました。たった数個のリン酸が，数の方が壊される数よりも多い。結果，細胞の中で私たちのからだのリズムを正確に刻むか狂わせるかの

その量が増えてきます。一方，蓄積したCRY1タン

カギを握るのです。砂時計の砂自体も，どうやら時

パク質は，時計遺伝子に「CRY1をもうつくらないで」

間とともに色や形が変わっていくようです。

という合図を出します。そのため，増え始めて概ね

24 時間というリズムは，ヒトだけでなく昆虫なども12 時間後にはつくられる数が壊される数よりも少なく含むほぼすべての動物，そして植物，菌類，バクテなり，また12 時間かけてその量を減らしていくのでリアまでもがもっています。しかも時間を刻むタンパ

す。このようにタンパク質量が一定周期で増減するの

ク質は生きものによってまちまち。地球の24 時間とを合図に，1日の中での体温や血圧の上げ下げなど

いう自転周期にあわせるために，進化の過程で体内を調節するリズムが生まれると考えられています。

にもっているそれぞれの部品をうまく使ってきたので

このように説明すると砂時計の砂が落ちるように，はないかと考えると興味深いですね。

タンパク質の増減や化学変化が，ヒトだけでなくカビや虫もみんなそいるんだね。

もしろいなあ。

体の中の時計の役割をしてくれてれぞれの時計をもっているなんてお12

取材協力：東京大学 大学院医学系研究科 助教 大出 晃士さん
（文と構成・花里 美紗穂）

ヒト モノ ギジュツ

未来の画面を彩る「光」のもとを生み出す
中野 裕基 さん
出光興産株式会社 電子材料部
EL 開発第１グループ 主任

電子材料開発センター

毎日見ているスマートフォンやテレビの画面をじっくりと見てみよう。もしかしたらその画面も有機 EL ディスプレイかもしれない。色鮮やかで薄くて軽い未来のディスプレイは，私たちの日常でも広がり始めている。

発光のカギとなる化合物のかたち
有機 EL（Electro；電気，Luminescence；発光）に光らない化合物を，試行錯誤して光るようにしとは，炭素が主成分の有機化合物に電気を流すとていく過程がおもしろくてハマった」という。

発光する現象のことだ。有機 EL を使ったディス

有機 EL が拓く彩りある世界

プレイは，薄さ 0.1 〜 0.3 mm 程度で紙のように柔軟に曲げることもできる。さらに，明暗差が出光興産は，1985 年からこれまで世の中にな

はっきりした色鮮やかな映像を出せるなど，これかった有機 EL の青色発光材料の研究を開始した。

までにない性能が期待される。そこで欠かせない

1997 年には世界で初めてフルカラー有機 EL ディのが発光材料の開発だ。
材料となる有機化合物は，スプレイを試作発表して，有機 EL のディスプレ

その構造が違えば発光色や鮮やかさも変わる。フイとしての可能性をアピールした。この当時，最ルカラーディスプレイには，光の三原色である赤・も苦労したのが，短寿命だった青色の発光材料の緑・青色が必要であり，それに加えて，低い消費開発だ。地道な材料開発をくり返し，長寿命化に電力，長寿命などの性質も求められるため，目的成功した。それから 20 年，有機 EL の進化を支え，に合わせた化合物をつくる必要があるのだ。

より一般的に普及するよう，より長時間使える材料の開発は今も続く。
「自分が開発にかかわった

試行錯誤の末に理想の材料ができる

テレビを見て，みんなが色鮮やかできれいと感動

出光興産株式会社の中野裕基さんは，化合物のしてくれることが何よりのやりがいです」と中野構造の設計・合成を行っている。まずコンピューさんは語る。世界を感動させる有機 EL ディスプ

タ計算で，化合物が発する光の色や寿命を左右す

レイが身近になるのは，そう遠くないはずだ。

る電子分布を調べながら，ほしい性能が得られる



構造を設計する。次に設計した化合物をつくるた（文・松本 尚人）
中野 裕基（なかの ゆうき）プロフィール

めの化学反応経路をデザインし合成する。ここま2005 年

では材料開発の序章だ。さらにできた材料がね

東京工業大学大学院生命理工学研究科を卒業後，出光興産株式会社に入社。入社以来，有機

らった性質をもつかを測定・分析し評価する。そエレクトロニクス分野の材料開発に従事している。

の結果を元にさらに性能を向上させるため，再び2012 年から 3 年半，スイスでの研究開発を経験し，設計，合成，評価をくり返す。こうして初めて理

現在，同社電子材料部にて有機 EL 材料の開発に携

想の発光材料ができるのだ。学生時代から発光材わっている。

料の開発に取り組んできた中野さんは「思うよう13

研究者に会いに行こう

憧れを現実に！
フィールドへ飛び出せ！
松林尚志

東京農業大学 農学部
野生動物学研究室 教授「熱帯雨林の動物たちをこの目で見て，研究したい」。
小さい頃，雑誌で見た熱帯雨林に憧れ，ボルネオ島，
マレーシア・サバ州の熱帯雨林に研究者としてたどり着いた東京農業大学の松林尚志さん。天然のミネラル
しお ば

源「塩場」での動物観察を行う中で，これまで知られていなかったオランウータンの本来の姿をとらえた。

小さい頃の憧れを胸にフィールドへたらよいだろうか」と相談を受けた。動物たちの大学院修士課程ではクジラ類の研究をしていた

生活を守るためには，彼らが普段利用する場所を松林さん。さまざまな種の筋組織から DNA を抽保護するとよい。そこで松林さんは彼らがよく集出し，比較することで進化の道筋を明らかにするまる場所がないか，現地の村人や猟師たちに聞き系統解析を行っていた。しかし，次第に自分の研込みを行った。その結果浮かび上がってきたのが究に疑問をもつようになったという。
「生きもの

塩場の存在だ。それは 一見ただの水たまりや池の研究をしたいと思って始めたのに，毎日向き合のように見えるが，たくさんのミネラル類を含む

うのは肉片ばかり。実物を見ずに，クジラの研究

水が湧き出ている場所だ。そこに動物たちが集まをしているといえるのか…」。そんなとき，調査ることはわかっていたが，どんな種類がどのくら

捕鯨の調査員アルバイトをする機会に恵まれる。

いの頻度で訪れているのかは調べられていなかっ実際に五感で感じることのできるフィールドワー

た。森にはオランウータンや野生ウシのバンテン

クのおもしろさは格別だった。
「研究対象をこのなどの希少種もいる。彼らがこの場所を利用する目で見ながら，自分だからこそできる研究をしたのかは，森林を管理するうえで重要な情報だ。

い」。このときふと思い出したのが，昔憧れてい明らかになった本当の姿た熱帯雨林。小さい頃，材木の買い付けのためによくボルネオを訪れていた叔父から現地の土産話

これまでの霊長類の研究では目で見て観察するを聞き，まだ見ぬ動物たちの姿に心を踊らせた。

「直接観察」という方法がとられることが多かっ意を決した松林さんは大学院博士課程から，熱帯た。木の上にいる昼行性のサルたちは，地上の茂雨林の野生動物研究の世界に足を踏み入れたのだ。

みの中にいる動物たち（その多くは夜行性）に比べて観察しやすいからだ。しかし，直接観察だけ動物とその生息環境を守るには？

ではとらえられてないかもしれない彼らの生態を現地の人々と研究を進めていく中で，森林局か

24 時間観察したいと考えた松林さんは，当時野ら「動物を守りながら，森を利用するにはどうし

生動物の調査で普及し始めた，体温に反応して自14

▲著書の「熱帯アジア動物記」。
自らの足で熱帯雨林をまわった経緯が鮮やかに記されてい▲塩場の水を飲むオランウータン。

る。

動でシャッターを切るセンサーカメラを用いた。

んのエネルギーの源は，子どもの頃憧れた熱帯雨

こうして，今まで地上はあまり利用しないと考え林で動物たちの研究がしたいという情熱だ。情熱られていたオランウータンが，じつは頻繁に塩場という名のエネルギーはいつまでも尽きることなを利用していることを初めて発見した。これまで

く，次の素晴らしい発見をもたらす力になるだろの直接観察では近くに人がいることで彼らが警戒う。

（文・栗原 美里）

し，地上での姿を見せていなかったのだ。発見はそれだけではない。オランウータンはミネラル分の補給のためだけに塩場を利用しているのではな
く，塩場を異性との出会いの場として活用していたのだ。カメラを使うことで，地上では特に警戒心の強い彼らの本当の姿を知ることができた。松林さんは森林局に「塩場を守ることで，
オランウー

松林 尚志（まつばやし ひさし）プロフィール

タンのような希少種を含む動物たちを守ることが東京農業大学農学部畜産学科（家畜生理学研究室）

できるはずだ」と提案，塩場周辺は保護区になった。

卒業。東京工業大学生命理工学研究科の岡田研究室（分子進化学）で修士課程を修了後，同大学同研究科「おもしろい」を追究するの幸島研究室（動物生態学）で博士号を取得。総合

大好きな動物たちの本当の姿を知るために，こ地球環境学研究所プロジェクト研究員やマレーシア・

れまでの観察方法にとらわれずに研究を進めたこ

サバ大学熱帯生物学保全研究所准教授など 11 年のとが発見につながった。森での研究は，目当てのポスドク生活を経て東京農業大学に就職，現在に至動物に遭遇できないなど，うまくいかないこともる。所属する野生動物学研究室では，学生たちと身多い。しかし，これまでわかっていなかった動物

近な自然から熱帯雨林までをフィールドに，野生動の生態を発見したときのワクワク感に松林さんは物の生態とその生息地保全に関する研究を行ってい「私は動物運があると思い惹き込まれていった。

る。主な著書に「消えゆく熱帯雨林の野生動物」（化ます。現場でおもしろいことを見つけて追究して学同人）や「熱帯アジア動物記」（東海大学出版部）

いると，偶然またおもしろいことを見つける。そなどがある。子どもの頃の愛読書は，熱帯雨林の動のくり返しで今に至りました」。そう語る松林さ物を特集した雑誌「アニマ」。

ひ15

最新の研究成果は，分野を問わず「論文」というかたちで初めて世の中に認められます。
研究者は英語を読むことで，最先端科学の情報を手に入れているのです。研究者の大発見，その歴史的瞬間に立ち会ってみませんか？

分離された右脳と左脳から見える人間のふしぎ
脳にはまだまだなぞがあふれ，日夜世界中で研究が行われています。今回は右脳と左脳が役割分担をしているという理解を大きく進め，ノーベル賞につながった歴史的な研究を紹介します。

のうりょう

今でこそ，左目で文字を見るとまずは右脳へ，その後，言葉の扱いを得意とする左脳に脳梁という神経の束を通して情報が送られ，文字を理解できるということがわかっています。しかし，左右の脳は脳梁で情報をやりとりしているため，機能をはっきりと区別することが困難だったのです。そこでロジャー・スペリーらは，病気治療のために脳梁を切断する手術を受けた患者に着目しました。脳梁を切断した患者では，左目で見た情報は右脳だけにとどまることになるからです。
さて，患者の左目（つまり右脳だけ）に「ナイフ」や「ペン」などの単語を瞬間的に見せ，その道具を手に取るように指示したとき，どのような反応が見られたと思いますか？

Both Cases 2 and 3※ proved to be capable of reading letters, numbers andshort words in the left visual field. For example, when the names of familiar
objects were flashed at one-tenth second to the left field, the subject thoughunable, as described above, to give a correct verbal response（中略）When a sample word such as pencil, tack, knife, sock, comb, etc., waspresented in the left visual half field, the left hand, but not the right, could
be used to search out the described correct matching object by touch fromamong an array of others, all shielded from vision.

▲実 験参加者は目の前のスクリーンに単語で表示(BRAIN 1967, vol. 90, pp. 131-148)

された道具を手に取るように指示されます（図の例ではナットが表示されています）。道具はスクリーンの向う側にあるため，参加者には見えません。参加者は手探りで単語が示す道具を選※筆者注：患者を表す番号

びます。

【解説】
患者は指示通りのものを手に取りました。おどろ

一方でこの研究結果は，言葉の理解が苦手だとい

くべきは，何を手に取ったのか言葉で報告することわれていた右脳にも，言葉を理解する働きが備わっができなかったこと。言葉を得意とする左脳に情報ていることも示唆しています。スペリーらが発見しが伝わらないためです。これによって，左右の脳にた右脳のふしぎは，50年経った今でも解決されてい機能の違いがあるということが確かめられました。

ません。これからの研究が期待されます。


16（文・江川 伊織）

君は恋をしたことはあるだろうか？
廊下ですれ違うだけの隣のクラスのあの子。
いつか声をかけたいと思い続けたまま
過ぎてしまった2学期。
３年間ベランダで抱え続けたこの思い。
僕は、私は、なぜあの人のことが好きなのだろう？
ひ人はどうして惹かれてしまうのだろう。
ヒトだけじゃない、
動物たちも何かに惹かれ、パートナーを見つけている。
彼らはどうやって相手を見つけ，選んでいるのだろう？
恋するしくみって何だろう？
私たちの恋心のなぞを紐解くヒントを探しにいこう。

17

恋見た瞬間始まる恋のしくみはウズラにあり「一目惚れ」をしたことはありますか。初めて会った人なのに，ひと目見ただけで「この人が好き！」と高揚してしまうあの瞬間，頭の中ではいったい何が起きているのでしょうか。この秘密を明らかにするヒントはウズラにありました。ひと目で恋モードに突入するウズラの脳内をのぞいてみましょう。
の機能を上げるために働く生殖腺刺激ホルモンが運命の相手を見つけたら走り出さずにはいられない！

下垂体から放出されるのを抑える効果があります。
「メスを見たときに生殖腺刺激ホルモンの放メスを呼ぶために鳴き続ける繁殖期のウズラの出を抑えるしくみが働くのは一見ふしぎに思えま

オスは，メスを見つけた瞬間，一目散に駆け寄り

すが，メスを呼ぶための行動から交尾に移るため交尾しようとします。人でも異性が目の前にいるには必要な現象なのかも」と戸張さんは考えます。

と行動がガラッと変わることってありますよね。

複雑な恋心を紐解け

このとき，脳内では何が起こっているのでしょう。麻布大学の戸張靖子さんはこの疑問を調べる

ウズラではこれまでに，メスがいると駆け寄ため，オスをひとりぼっちにしたときと，透明なる反応を見せること，そして生殖腺から分泌さ壁越しにオス，もしくはメスを入れてお見合いをれ，性行動を変化させる性ホルモンの血中濃度がさせたときの様子を観察すると，オスはメスを見下がることが知られていました。そして戸張さん

つけたときだけ駆け寄る反応を示しました。オスの研究によって，「メスがいる」という外部の情報とメスは，胸の水玉模様の有無ぐらいしか違いがが，ノルアドレナリンや GnIH などの脳内の物質ないにもかかわらず，ウズラは目で見てメスを認の濃度を変化させることもわかってきました。し知していることがわかったのです。

かし，なぜこれらの物質の濃度変化が「駆け寄る」という行動を起こさせるのか，その理由はわかっ

メスがいることを伝える分子はどれ？

ておらず，脳内の現象と実際の行動の関係を説明

脳の中にはモノアミンと呼ばれる神経伝達物質するのはとても複雑で難しいのが現状です。
「こがあり，これが分泌されることによってさまざま

れまでは外からの情報を受けて体内のどのホルモな情報を伝えています。そこで戸張さんは，メスンがどう変わるか，ということを調べていましたがいるという情報を伝えているものは何かを知るが，これからは行動がどう変化するかを調べたい

ため，メスを見た個体と見ていない個体との間で，です」と戸張さん。恋に落ちるときの脳内のしくたくさん種類のあるモノアミンのうち，どの濃度

みだけでなく，行動のパターンまで予想できるよが変化しているのかを調べました。するとノルアうになったときには，分子の働くしくみに裏付け

ドレナリンと呼ばれる，集中力が高まる覚醒状態

された「恋愛必勝法」がわかる時代が来るのかものときに働く物質の濃度だけが変化していることしれませんね。

（文・栗原 美里）

がわかりました。
さらにこのノルアドレナリンは，
GnIH というホルモンをつくる神経細胞に作用し取材協力：麻布大学 獣医学部 動物応用科学科
講師ていることもわかりました。GnIH には，生殖腺18

戸張 靖子さん

恋
オスのにおいにメスはメロメロ？

フェロモンキャッチ用の手作り帽子

子どもの頃歌った童謡には「白ヤギさんからお手紙着いた〜」なんてありますが , 日本在来種のシバヤギのオ

気体の吸着剤

スは , 手紙…ではなく魅力的なにおいで「恋」の会話をしているようです。このにおいの正体を紐解いていきま

物質特定のための分析へしょう。

▲フェロモンをキャッチする特製の帽子

メスの体内まで変化させるふしぎな現象を調べるのに数日もの時間が必要でした。しかし ,ヒツジやヤギのメスは通常同性の集団で生活

獣医でもある武内さんらの技術によって , 視床下し，秋に交尾をして春に子どもを産みます。しか部の電気信号を測ることで , 即座に候補物質に対し，本来交尾をしない春にオスが近づいてくると，する反応を調べることが可能になりました。これ

メスが発情状態になる「オス効果」という現象がらの工夫で捜索スピードは劇的に早まり , フェロ

古くから知られていました。なんとこの効果はオモンの正体が，頭部に生える 2 本の角の間から出スの毛があるだけでも観察されます。つまり , オ

る「4- エチルオクタナール」であることが世界でスの行動や鳴き声などではなく , 毛に含まれる物

初めて発見されたのです。

質がメスに作用していると考えられるのです。こフェロモン分析の可能性のように生物が体外に分泌して同種の他個体の行動や発達に影響を与える物質をフェロモンといい

今回のようにメスの生殖活動の促進を明確に示ます。そしてこの「オス効果フェロモン」の正体が ,

すフェロモンの特定は , 哺乳類では初めての成果

東京大学の武内ゆかりさんらによって , 最近明らでした。現在 , 武内さんらはウシへの研究応用のかにされました。

挑戦を始めています。こうした物質でメスの生殖機能をコントロールできれば , 現在畜産の課題とオスのにおいを帽子でキャッチなっている受胎率低下の解決も期待できます。
じょ びき

野外で暮らしているシバヤギの毛は汚れもひど

フェロモンは主に鋤鼻器という器官で受容されく，いろいろな成分が混ざっているため , 毛につます。ヒトでは鋤鼻器が痕跡的にしか残っていな

いたフェロモンの候補物質を分離することが困難

いにもかかわらず , フェロモン受容体遺伝子はヒでした。そこで , からだから蒸散するにおい物質

トゲノム上からも発見されています。もともとだけを吸着して集められる , 専用の「帽子」が開フェロモンは知覚できないと考えられています

発されました。また , 候補物質のもつ効果を調べ

が , もしかすると異性の “香り” に惹かれるあな

る方法にも工夫がありました。メスがフェロモン

たの恋心にもフェロモンが関与しているのかもしを嗅ぐと , 脳の視床下部が刺激を受けて下垂体ホれませんね。

ひ（文・河嶋 伊都子）

ルモンが分泌され , 生殖活動を促進させます。従来は候補物質を嗅がせた後に採血をしてメスの下

取材協力：東京大学 大学院農学生命科学研究科
教授

垂体ホルモン量を測っていたため , ひとつの候補

19

武内 ゆかりさん恋する脳のしくみを知ることは、
私とあなたの違いを知ること
人が人に恋をしているとき，脳の中ではどんな反応が起こっているのでしょひそうか。感情という，他人には見えない個人の胸の奥に潜む想いも，最新の技術で徐々に見えるようになってきました。見えない想いだからこそ，それを見えるようにして理解することは，他者との違いを理解することにつながると理化学研究所の高橋佳代さんは言います。

恋愛感情を司るドーパミン

見えない感情を見る技術

ハタネズミは人間と同じ一夫一婦をとる動物でしかし，ドーパミン自体を見ることはできませす。そのため人間の恋愛時の行動を調べる際のモん。そこで登場するのが，陽電子放射断層画像法

デル動物として多く研究されています。このハタ（PET）という測定法です。ラクロプライドといネズミを用いて，夫婦の関係を築くとき，つまうドーパミンの代わりに受容体にくっつくことがり恋愛をしているときの脳内の状態を調べたとこできる物質にあらかじめしるしをつけ，恋人の写ろ，ドーパミンという快感や幸福感を得るときに真を見始めて 15 分後の人に注射します。このと分泌される神経伝達物質が増大していることが明き，恋人の写真を見て脳内でドーパミンが大量にらかになりました。そこでヒトでも恋愛時に脳内放出されていれば，それが受容体に先にキャッチ

でドーパミンが働いているだろうと考えた高橋さされるので，ラクロプライドはくっつくことがでんは，ドーパミンを放出する神経であるドーパミ

きず検出されません。一方，ラクロプライドのしン神経細胞がいつ，どこで活性化し，それが恋愛

るしが検出される部位はドーパミンが放出されて感情とどのような関係があるのか調べました。

いないといえるため，どのくらいのラクロプライ

神経細胞と神経細胞の間は，シナプスと呼ばれドが検出されるかで，ドーパミンの分泌量がわかる隙間があります。ドーパミンは一方の神経細胞るのです。
「生体内を画像化する手法はいくつかの端っこからシャワーのように分泌され，となありますが，生体内の分子の動きを可視化できるりの神経細胞がそれを受容体と呼ばれる部分で方法は PET しかありません。PET を使うとドーキャッチすることで伝達されていきます。つまパミンがどこでどのように働いていることを知る

り，脳内のどの受容体でドーパミンがどれくらいことができるため，恋愛中のヒトの脳内で起こっキャッチされたかを突き止めることでドーパミンていることを『見る』ことができました」と高橋の放出量がわかるのです。

さんは言います。

20

恋

内側前頭前野

内側眼窩前頭野がん か▲ドーパミン神経の活動している場所。恋愛時に活性化する内側眼窩前頭野と内側前頭前野。

ティブに受け止める人がいますよね。つまり，恋恋愛時の神経の作用が明らかになった

愛感情も個人によって千差万別。そのためヒトのこの実験から，ヒトは恋人の写真を見ると，
ドー

恋愛中の脳内のしくみをすべて明らかにする研究

パミンが大脳皮質の内側眼窩前頭野と内側前頭前は簡単ではありません。しかし，高橋さんは，こ野という場所で多く分泌されていることがわかりういった個人差すらも脳内のどの物質がどこで，ました。この部位は脳の中でも報酬系と呼ばれ，どう伝達されるかを追求することで，その分子メ人からほめられたときや認められたときなどに働カニズムが解明できるかもしれないと考えていまくことがわかっています。つまり，ヒトは恋愛をす。
「恋愛感情や性格が脳内の分子の働きである「報酬」ととらえているといえるのです。恋愛はということを知ることで，自分自身や他人のこと

将来的に子孫を残すために必要な行為であるためを理解することにつながります。社会的マイノリに，報酬というかたちで恋愛を欲するということ

ティーの人たちへの理解も深まり，他人に優しくが考えられます。ヒトが恋愛中に脳内でドーパミなれるようになるかもしれません」。人の個性がンがどの部位でどのくらい分泌されているかを明多様化するこの社会だからこそ，人をつなぎ合わらかにしたのは，この研究が初めて。これをきっせるために，脳科学の研究は進んでいくのです。

かけに，人間の恋愛時の共通のしくみが少しずつ



がん か

（文・松本 尚人）

解明されようとしています。

個の違いを理解すること
取材協力：理化学研究所

一方で人には性格など個人差があります。同じ

ライフサイエンス技術基盤研究センター

出来事でもポジティブに受け止める人と，ネガ

高橋 佳代さん21

胸に秘めた恋心、複雑に入り組む感情。
この思いは自分の意志から湧き出るものだと思っていたのに。
科学の切り口から「恋」を見たとき、
それはじつは、身体の中の分子の働きによって引き起こされていることがわかってきた。
それでも恋するしくみの解明はまだまだ遠い。
「あの人のことが好きな理由」。
その答えはもうしばらくこの胸に秘めておこう。
22

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。

揺れを設計し海上未来図を描く
人工島と聞くと埋め立ててつくった島を思い浮かべるでしょうか？海洋空間の新たな利用のしかたとして，メガフロートと呼ばれる巨大な人工島を海に浮かべるための研究
ふ たいが行われています。メガフロートを含む水上に浮かべる構造物は「浮体」と呼ばれ，港さんばし

でよく見られる浮き桟橋のほか，東京湾や大阪湾にある防災基地，最近では洋上風力発電所を海に浮かべることにも使われています。
海上に浮かぶ建造物をつくると想像してみてください。波によって揺れたり，流されたり，ときには転覆したり，地上につくるときとは別の課題を解決せねばなりません。特にメガフロートのような巨大な浮体は，船とも揺れ方が違います。浮体が長さ 1km で厚さわずか 5 m と薄っぺらな場合もあり，布が風になびくように浮体自体が波打
ちながら揺れてしまいます。横浜国立大学の村井基彦さんは，浮体の独特の揺れ方をシ
ミュレーション計算することで，より適切な浮体の構造を知るための研究をしています。
揺れの原因となる波は，周期と方向と高さで表せます。その波の成分，浮体のかたちや大きさ，硬さなどから，揺れ方を予測できることはわかっているのですが，対象物があまりに大きいので実際に計算するにはいろいろと工夫が必要です。そこで村井さん
は，独自の計算方法を開発。実験値とほぼ一致する結果を計算することに成功しました。
この方法で，浮体のどの部分が何 m 上下して揺れるのかまでわかります。これにより，揺れを抑えるためにはどんな構造にすればよいかの設計に役立てられるのです。
実際につくることを考えたときには，単純に揺れないほどよい浮体というわけではありません。より安定した浮体をつくるにはコストや作業時間がかかります。人が住むのか一時的に立ち寄るのか，ものを置くだけなのか―利用目的によって異なる揺れの許容範囲を満たしながらも，コストとのバランスがとれる構造を考えます。また，波力発電所など，揺れを活用することを目的にする場合は，逆に揺れやすい構造を考えることもできるのです。利用目的に合わせて，浮体の揺れを設計できれば，海の空間利用の可能性はもっと広がるはず。
「私たちの生活で陸上でなければならないものはほとんどありません」。陸上と同じように海上で暮らす未来を想像させる研究が進んでいます。
取材協力：横浜国立大学大学院 環境情報研究院
村井 基彦さん23

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
地区大会開催報告＜後編＞＆全国大会開催予告

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研究者を対象に，研究費助成や研究アドバイザーによるサポートを行っています。プログラムを通して，科学研究や海に興味をもち，みが誰も知らないこと・答えのない新しいことに自ら挑戦する力を磨いた彼らが，人と海との新たな未来を創っていく仲間になってくれることを期待しています！

開催報告！

2017 年 8 月，プログラム参加チームの中間研究発表の場として，地区ブロック大会を開催しました。各地区大会

では，参加チームによる口頭発表の他，海にかかわる研究者による特別講演，ポスター交流会を実施しました。口頭
おく

発表をもとに審査を行い，全国計 16 チームに優秀賞が贈られました。
★サイエンスキャッスル（p. 26, 27）各大会のマリンチャレンジプログラムブースで，参加チームのポスターを紹介
します！

関西大会

優秀賞受賞チーム

テーマ

学校名

小野 夏実

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

高槻高等学校尾野 純暉

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

国立和歌山工業高等専門学校

中嶋 夢生

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〜

清風高等学校渡部 稜瑛

研究者講演 「イルカを学び，イルカに学ぶ」

三重大学大学院 生物資源学研究科附属鯨類研究センター

中国・四国大会優秀賞受賞チーム

研究代表者

兵庫県沿岸の海産魚のエラに寄生するMicrocotyle 属単生
白陵高等学校類の形態・分類学的研究および系統分類確立に向けての試み

准教授

森阪 匡通 先生

テーマ

学校名

研究代表者

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

金光学園中学・高等学校

田中 宏樹

CO2 がミズクラゲに与える影響～捕食行動に着目して～愛媛県立松山南高等学校

佐藤 寛通

海草と漁場

岡山学芸館高等学校

野口 碧希

研究者講演 「バイオロギングを用いたウミガメの摂餌行動研究」

神畑養魚グループ

九州・沖縄大会優秀賞受賞チーム取締役

神畑 浩子 さん

テーマ

学校名

研究代表者

サンゴの卵を回収するシステムの開発

独立行政法人 国立高等専門学
校機構 沖縄工業高等専門学校

金城 拓登

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

福岡県立新宮高等学校

三輪 海晴

捨てられるウニと菌で農業を元気に鹿児島県立鶴翔高等学校

新塘 佳奈

研究者講演 「サメの多様な繁殖戦略～沖縄美ら海水族館がリードするサメ研究～」

一般財団法人沖縄美ら島財団 総合研究センター
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上席研究員

佐藤 圭一 さん

全国大会開催予告

各ブロックの優秀賞受賞チームは，2018 年 3 月に開催する全国大会で最終発表を行います。
日時：2018 年 3 月 28 日（水）10:00 〜 18:00（予定）場所：品川フロントビル（東京都港区）
内容：参加チームの研究発表，研究者講演，ポスター交流会
見学者の参加も可能です（要事前申込）。詳細・申込は次号『someone』もしくは HP をご覧ください。

第 2 回マリンチャレンジプログラム募集決定！
★プログラムの流れ

申請：2017 年 12 月 17 日（日）〜 2018 年 2 月 13 日（火）選考：書類審査・オンライン面談

2018 年 2 月 19 日（月）〜 3 月 18 日（日）採択決定：2018 年 3 月 30 日（金）頃
研究サポート：2018 年 4 月〜 8 月
地区大会：2018 年 7・8 月
選抜チーム研究サポート：2018 年 8 月〜 2019 年 2 月
全国大会：2019 年 2 月（2 日間を予定。1 日は最終発表会，1 日は研究者による海底地形探査プロジェクトの見学を行います）★募集要項

募集テーマ：海・水産分野・水環境にかかわるあらゆる研究
募集対象：中学生，高校生，高等専門学校生（3 年生以下）による 2 名以上のチーム
※異なる学校や学年による組成も可
採択件数：①北海道・東北②関東③関西④中国・四国⑤九州・沖縄の 5 ブロックで各 12 チーム（計 60 チーム）
助成内容：研究費 5 万円，各地区大会までの研究コーチ，地区大会参加交通費（上限あり）
おく※地区大会参加チームには，全チームに学会参加支援費（2 万円）が贈られます※各地区大会で選抜された 15 チームには，2019 年 2 月に予定する全国大会に参加いただきます（交通費支給（上限あり））
募集期間：2017 年 12 月 17 日（日）〜 2018 年 2 月 13 日（火）主催・運営：日本財団，株式会社リバネス，JASTO
募集の詳細は HP をご覧ください。

マリンチャレンジプログラム HP

https://marine.s-castle.com/
25

サイエンスキャッスル 2017
国内 4 大会 発表演題決定
九州大会

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。

環境研究の育つ土壌づくり
日時：12 月 17 日（日）9:30-17:00
演題：口頭発表 12 件

会場：熊本県立水俣高等学校（熊本県水俣市）

ポスター発表 49 件

タイトル

所属

代表発表者

幸屋火砕流が大隅諸島のエンマコガネ類に与えた影響

鹿児島県立国分高等学校

永田 梨奈

無毒餌の給餌によるアカハライモリの無毒化を目指して

海星中学高等学校

馬場 拓実

火星でのドローン運用

熊本県立第二高等学校

嶋野 匡伸

アブラナ科植物を根こぶ病から守りたい

福岡県立糸島農業高等学校

本田 和樹

ウミホタルの生態のナゾに迫る

福岡工業大学附属城東高等学校

黒瀬 祥吾

リサイクル可能な材料を用いた電気自動車の可能性

熊本県立水俣高等学校

塩平 武虎

常温での銅鏡作成へ向けて

独立行政法人国立高等専門学校機構佐世保工業高等専門学校

前田 泰佑

特別天然記念物オオサンショウウオの研究

学校法人 山口高川学園中学校・高
等学校

城代 玲志

伝統的修復部材「ガンゼキ」の科学的考察

熊本県立宇土高等学校

小林 龍河

水生昆虫の飛ぶ前の行動は２つのタイプに分けられる

熊本県立東稜高等学校

本田 瀬名

播種密度の発芽にもたらす植物ホルモンの影響

佐賀県立致遠館高等学校

田中 泰土

飛び立てロケットストーブ

宮崎県立五ヶ瀬中等教育学校

齋藤 駿

関西大会

研究の始まりは好奇心から
日時：12 月 23 日（土・祝）9:30-17:00
演題：口頭発表 12 件

会場：大阪明星学園 明星中学校・明星高等学校（大阪府大阪市）

ポスター発表 117 件

タイトル

所属

代表発表者

スーパー褐虫藻でイソギンチャクを救おう

関西学院千里国際

高島 かれん

ビー玉の水面落下 ～一瞬の出来事の解明～

岡山県立岡山一宮高校

藤原 大

未来へつながる花酵母

ノートルダム清心学園清心女子高
等学校

竹島 ありさオニクマムシの乾眠からの蘇生条件

愛媛県立今治西高等学校

池内 明香

カニはなぜ塩水で死んでしまうのか？

国立鈴鹿工業高等専門学校

内田 航輔

画像分析によるアカハライモリ発生過程の基礎的研究

富山第一高等学校

佐伯 和紀

高精度大気圧計算法の開発と金星及び水中の浮力の研究

大谷中学校・高等学校

谷村 実紅

腕交換実験を用いたヒトデの自己認識システムの解明

神戸市立六甲アイランド高等学校

吉岡 初花

腹ペコアリと満腹アリの行動学的考察

岐阜県立加茂高等学校

長谷川 雄登青色光 +UV-Aは植物の成長を促進する

奈良県立青翔高等学校

藤井 慎也

氷中の気泡の空気温度が外気温より１～３℃高い原因

兵庫県立西脇高等学校

内橋 春香

プランター栽培におけるヘドロの効果

私立清風高等学校

儀満 光紀

ポスター発表演題，特別講演，その他企画詳細はサイエンスキャッスル HP へ

https://s-castle.com/castlemeeting2017/

見学参加者も募集中です！

パートナー：株式会社アトラス , TEPIA（一般財団法人高度技術社会推進協会）, 株式会社ジェーシービー , THK 株式会社 , JASTO（一般社
団法人日本先端科学技術教育人材研究開発機構）, バイテク情報普及会 , 水俣市 , ロート製薬株式会社 , Lockheed Martin Corporation
後援：青森県教育委員会 , 岩手県教育委員会 , 秋田県教育委員会 , 宮城県教育委員会 , 山形県教育委員会 , 福島県教育委員会 , 熊本県教育委員会 , 弘前大学 COI 研究推進機構 , 岩手大学 , 応用物理学会 , 高分子学会 , 電気学会 , 日本生理学会 , 日本動物園水族館協会 , 日本人間工学会

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中高生のための学会，サイエンスキャッスル 2017 が開幕します。今年は，シンガポール

大会（11 月 19 日実施）
，九州大会，東北大会，関西大会，関東大会の計 5 大会でポスター，
口頭合わせて 400 件を超える研究発表が行われます。ここでは，国内 4 大会の口頭発表演

題をすべて公開します。興味をもったらぜひ当日会場に来てください。今年の冬も，サイ
エンスキャッスル各大会で研究について熱く語りましょう！

東北大会

地域に根を張る先端研究
日時：12 月 17 日（日）10:00-17:30
演題：口頭発表 12 件

会場：岩手大学 学生センター棟（岩手県盛岡市）

ポスター発表 48 件

タイトル

所属

代表発表者

農業用ドローンを活用したリンゴの溶液受粉の研究

青森県立名久井農業高等学校

船田 早希

イモ類の苗生産から栽培，加工品開発に関する取り組み

山形県立村山産業高等学校

丹野 颯太

機能性野菜の創造

福島市立渡利中学校

遠藤 瑠夏

マボヤの鮮度評価に関する研究

宮城県水産高等学校

中嶋 海斗

岩手県内に生息するホンドハタネズミの遺伝的多様性

岩手県立一関第二高等学校

菅原 夏美

野生トウホクサンショウウオの産卵期における生態調査

仙台城南高等学校

柳沼 優

酸性化した田沢湖水の中性化方法とそれらの効果の検証

秋田県立大曲農業高等学校

永井 天智

セシウムを吸着する放射線耐性菌の作出

秋田県立秋田高等学校

東海林 紬

シャジクモ表面へのストロンチウムの析出とその分析

学校法人福島成蹊学園福島成蹊高等
菅野 諒
学校

プラナリアの生と死の境界

宮城県仙台第三高等学校

芦立 美春

がん細胞が産生する免疫抑制物質の研究

私立鶴岡東高等学校

三浦 橘平

マウス腸内フローラから健康食品の機能性を探る

山村学園 山村国際高等学校 生物部

新井 倭愛

関東大会

未来の実になる研究開発
日時：12 月 23 日（土・祝）10:00-17:00
演題：口頭発表 12 件

会場：TEPIA 先端技術館（東京都港区）

ポスター発表 108 件

タイトル

所属

代表発表者

粘菌は三次元の迷路が解けるのか

東京大学教育学部附属中等教育学校 小林 千紘

紫外線による鉄電極電池の電圧上昇と赤鉄鉱の生成

大田区立蒲田中学校

髙木 駿

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

田島 怜一郎

人間が一番記憶に残る勉強法を探る

横浜市立横浜サイエンスフロンティ
塩田 航佑
ア高等学校附属中学校

給仕ロボット「ペンちゃん」

渋谷教育学園幕張中学校

立崎 乃衣

PWM 制御による逆起電力の利用

工学院大学附属高等学校

山本 衛門

緑色光照射が及ぼす魚類の成長速度の変化

浦和実業学園中学校高等学校

長 将仁

膜を用いた“海水淡水化” への挑戦

国立大学法人 千葉大学 教育学部附
属中学校

藤堂 博仁

河川の自然浄化の研究（硝化作用の最適条件を探る）

宮城県仙台第二高等学校

勝又 清馨

環境 DNAを用いたヤリタナゴの生息域調査方法の確立

静岡県立掛川西高等学校

岡本 優真

ヘビ毒を用いたアルツハイマー型認知症の治療

成蹊高校

前田 ちひろ『我が家の犬』の遺伝子検査に関する研究

早稲田大学高等学院

池田 秀斗

サイエンスキャッスル研究費
第 3 回リバネス賞募集

中高生のための研究費

サイエンスキャッスル研究費リバネス賞は，あらゆる分野の研究に取り組む中高生を支援する研究費です。
研究費に加えて，月 1 回のオンラインでの研究サポートも受けられます。これから研究を始める君も，研究をさらにレベルアップさせたい君も，ぜひ熱い研究プランを申請してください！

詳細は Web へ（12 月 13 日公開予定） https://s-castle.com/castlegrant/
リバネス賞についてはサイエンスキャッスル各会場でも紹介します！
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

む つ

お

六尾

け い

ご

圭悟 さん

鹿児島県立楠隼高等学校（高校 3 年生）

今年の 7 月，熊本で地元の小学生親子を対象とした「KUMAMOTO× SPACE」という宇宙イベントが開催されました。金星の研究者による講演会，モデルロケット打ち上げ，天体観測会の 3 つが行われ，は合計 200 人以上が参加しました。多くの人が宇宙に想いを馳 せた
このイベントを主催したのは，なんと宇宙が大好きな高校 3 年生，
六尾圭悟さんでした。

在は人工衛星のカメラの研究をしていますが，将来はイオ◆なぜこのイベントを開催したのですか？

ンエンジンの研究者になりたいと考えています。

「震災の復興支援をしたい」という思いからです。小学◆「好き」を貫き通す秘訣は？

生のときに起きた東日本大震災では，何も力になることができず，悔しい思いをしました。それから 7 年が経ち，熊

宇宙への夢がふくらんだことで，高校は地元和歌山県を本で地震が起きました。今度は，自分ができることとして，離れ，日本で唯一 JAXA（宇宙航空研究開発機構）と連携し未知なる宇宙にわくわくしてもらうことで被災地の方々をている，楠隼高校を選びました。しかし，前期の受験は失笑顔にしたくて，イベントの開催を決心しました。

敗し，将来について少しだけ迷いました。それでも，好きなことを突き詰めたい気持ちは消えませんでした。
「後期試◆宇宙を好きになったきっかけは？

験で合格したら宇宙への夢を二度と捨てない」と腹をくくっ

小学校低学年のとき，天文台での天体観測会で月や土星たことが，僕に「宇宙開発に挑戦し続ける」という信念を与を見てきれいだと思ったのがきっかけです。4 年生のとき

えてくれました。宇宙はまだまだ未知の部分が多く，可能には小惑星探査機「はやぶさ」が地球へ帰還しました。研性にあふれています。今後も研究やイベントを行い，その究者たちの長年の努力が実を結んだことにとても感動しま

魅力を多くの人に伝えながら，宇宙開発の発展に携わってした。そのカギとなったイオンエンジンに興味をもち，宇いきたいです。

宙開発技術について調べるようになりましたが，最初からすべてを理解はできません。大学の先生にメールしたり，会いに行って質問したりすることで理解を深めました。現

六尾くんは自分の軸をもって夢に突き進む開拓者

自分の中に軸があるからこそ，自分だからできる方法で人を笑顔にすることができ，迷いが生じても目標を見失わずに突き進めます。夢を実現させようと，さまざまなことをしかける姿を見ていると，これからの活躍が楽しみですね。
（文・濱田 有希）28

生き物図鑑

第 42 回
生きものの進化を紐解く古代魚

from

ラボ

ポリプテルス
肉鰭類
陸上動物

ハイギョ
シーラカンス

条鰭類
ポリプテルス

肺の起源 ?

▲ポリプテルスの一種，

ポリプテルス オルナティピニス。

真骨類

一般点な魚類の大半が属する▲肺の起源は条鰭類と肉鰭類の分岐前までさかのぼると推測される。

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。
大きい胸びれをうちわのようにはためかせ，細ヒトの肺をかたち作るために必要な 3 種類の遺長い筒状のからだをしなやかにくねらせて泳ぎ回伝子がすでに同じように働いていることを突き止る魚，ポリプテルス。魚類の大部分が属する条鰭めました。さらに，コイ科のようなより進化した類 に分類され，約 4 億年前，私たちヒトを含む条鰭類では，この 3 つの遺伝子が浮き袋の形成

肉鰭類と分岐した頃に近い姿で現存する古代魚でを担っていることもわかってきました。つまり，す。遥か昔に別々の進化の道を歩むことになった

これまでの仮説とは逆で，肺から浮き袋が進化しはずのポリプテルスですが，私たち陸上動物のかたと推測されるのです。この原始的な肺のさらならだの構造の起源を探る手助けをしてくれます。

る起源はまだなぞに包まれたままですが，肺は少

じょう き

るい

にく き るい

なくとも条鰭類と肉鰭類の共通祖先までさかのぼ
水中から陸上に適応するための大きな変化のひり，そこから長い年月をかけて陸上生活により適とつである肺の獲得は，条鰭類と分かれた後に肉応するように，現在の私たちの肺へと進化してき鰭類において起こったと信じられてきました。共たと想像されます。

通祖先がもっていた浮き袋のような器官を，肉鰭類は空気呼吸をするための肺へと進化させたとい

ひれから手足へ，うろこのない皮膚へなど，さうのです。ところが最近，肺の起源が別にある可

まざまな変化を経て私たちの姿があります。ポリ能性が出てきました。東京慈恵会医科大学の岡部

プテルスは，ともに現代に生きながら太古の私た正隆さんは，ポリプテルスが肺のような器官をちの起源を想像させてくれる神秘的な生きものな使って空気呼吸することに注目し，この原始的なのです。

肺をかたち作る遺伝子を調べました。その結果，
29（文・金子 亜紀江）
取材協力：東京慈恵会医科大学 解剖学講座
教授 岡部 正隆さん

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 IHI

株式会社竹中工務店

アサヒ飲料株式会社
アストラゼネカ株式会社
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

THK 株式会社
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
株式会社ニッピ
日本たばこ産業株式会社
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
東日本旅客鉄道株式会社
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 ＋＋
う れ し い こ と に， 高 校 生 の と き に 読 ん で い た「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『someone』を 大 事 に 保 管 し て く れ て い る 大 学 院

スル研究員」に登録ください。研究員のみなさ

生 に 最 近 出 会 い ま し た。 リ バ ネ ス の 実 験 教 室 やんには，『someone』（本誌）が毎号家に届く他，『someone』をきっかけに研究の道へ進んだのだそ

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登録方法は「サイエンスキャッスル研究員」で今号は特集 2 本立てです！みなさんの心に届きま

検索！

すよう。

もしくはこちらから（瀬野 亜希）https://s-castle.com/castleresearcher/2017 年 12 月 1 日

発行

someone 編集部 編
staff
編集長

瀬野 亜希
神山 きの

art crew

村山 永子
田中 海帆
清原 一隆（KIYO DESIGN）
編集

上野 裕子 / 環野 真理子

記者

浅野 さくら / 江川 伊織 / 金子 亜紀江 / 鎌田 真里亜
河嶋 伊都子 / 栗原 美里 / 新庄 晃太郎
長 伸明 / 藤後 貴也 / 土井 寛之 / 花里 美紗穂
濱田 有希 / 松本 尚人 / 吉田 拓実

学部・院生のための研究キャリア発見マガジン
2017. 冬号

vol.39[ 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
  

飯田橋御幸ビル 5 階

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株式会社 三島印刷所ⓒ Leave a Nest Co., Ltd. 2017 無断転載禁ず。

『incu・be』

雑誌 89513-41

31

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