いつもあなたのそばにサイエンス
2009. 冬号

vol.10[ サムワン ]光 の百面相1

P ０４〜

特集の百面相
０６ 光の正体
０８ 円盤に記録を、こころに愛を
１０ 錯体の光で有害物質を見つけ出せ！
１１ 「光合成」から生み出される新しい技術
１２ 光で進む殺菌効果
１３ コスメに秘められた光の物語
１４ 脳を照らす新しい光
１６ 100 兆分の 1 へのこだわりが地球を守る

サイエンスのアンテナ
０３ 「かゆい」を感じる脳
野菜エンス
１８

レタスを育てる光の色

ポケットにサイエンス2009 年 12 月 15 日発行

１９

someone 編集部

ゆるりぃ〜サイエンスエンタメ宣言〜

イベント pick up
２０

夢みる遺伝学〜そして生命が好きになる〜

編

発行人

丸 幸弘

発行所

リバネス出版〒 160-0004
東京都新宿区四谷 2-11-6

研究者に会いに行こう
２２

楽器だけではない、音のあふれる世界

２４

飛行船「HITAS」

２６

からだのしくみを追究する

２８

研究者への手紙TEL

VARCA 四谷 10 階

03-6277-8041

FAX 03-6277-8042
http://www.leaveanest.com/〜もうひとつの「薬学部」〜
staﬀ
編集長

英語 de サイエンス２9

art crew

葉緑体が分裂するしくみが明らかに！

生き物図鑑 from ラボ
３０

うちの子紹介します

周藤 瞳美第 11 回 薬用植物「トコン」

2

竹原 花菜子 / 佐野 卓郎

編集

磯貝 里子

記者

リバネス記者クラブ

印刷

東京リスマチック株式会社

虫に刺されたときや，肌が乾燥したとき，私た
ちは「かゆい！」と感じます。そんなとき，脳の中ではどんなことが起こっているのでしょう？これまで「かゆみ」は「痛み」の軽いものとされ，あまり深く取り上げられてきませんでした。
かゆみは，痛みと同様に表皮に存在する感覚神を感じる脳経の末端から受容されます。感じるしくみを調べるためには，まず人工的にかゆみを引き起こすことが必要。従来はヒスタミンの皮下注射が用いられていましたが，この場合に生じるかゆみは不快「かゆみ」によっ感を伴い，持続性もあったため，て引き起こされる脳の反応を見ることは困難でした。そこで，生理学研究所教授の柿木隆介さんと研究員の望月秀紀さんは，
電気的にかゆみ「だけ」を与える装置を 1 年間かけて開発。試行錯誤の末に，誰もが無理だと思っていた，かゆみのオン・オフを自在に操 ることに成功しました。これを使って，皮膚のごく浅い表面にだけ電流刺激を送り，痛みに対する脳の反応と比較した結果，共通する部位の活動のほかに，痛みには反応しない頭頂葉の楔前部※ 1 に，特徴的な機能的 MRI ※ 2 と脳磁図が記録されました。初めて，「かゆみ」のしくみが「痛み」とは異なることがはっきりと証明されたのです。
今後はこの発見をもとに，「かゆみ」
を感じる脳の反応自体を抑える研究も進んでいきそうです。
誰もが無理だと思っていたような装置をつく
り，大きな発見に貢献した柿木さんが，次に注目するのは「くすぐったい」という感覚。
「かゆみ」とはまた少し違った不思議なしくみが明らかになるかもしれません。
（文・森 夕貴）※1

楔前部：脳の中央からやや後ろにかけての部分※2

機能的 MRI：MRI（磁気共鳴画像）によって脳内の活動を画像化する手法またはそれによって得られた画像▲痛みではなく，かゆみに反応する楔前部。

取材協力：自然科学研究機構

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生理学研究所特集：光の百面相

目が覚めると，カーテンの隙間から差し込んでくる，眩しい太陽の光。
暗くて心細い夜道を照らしてくれる，心強い街灯の光。
「光」と聞くと，ついつい太陽や電球の光を思い浮かべてしまいます。
けれど，明かりを灯すことだけが，光の役目でしょうか。
少し顔を上げて，身の回りを見渡してみてください。

4

私たちに音楽を届けてくれる CD は，ディスクにレーザー光を当てることで，その情報が読み取られます。
パソコンと世界とを瞬時につないでくれる光ファイバーは，コンピュータの電気信号を光信号に変換することで，データをやり取りしています。
普段私たちの目に見えないようなところでも，光は，その表情を変えながら活躍しているのです。
まだ出会ったことのない，光のいろいろな顔を，一緒に見つけに行きませんか。

5

特集：光の百面相光の正体光。それは，私たちにとってとても身近な存在です。だけど改めて，
暗闇で電球や，ろうそくから放たれる光をじーっと見てみてください。
これが，いったい何者なのか，何からできているのか，考えてみたことありますか？意外と知らない，光の正体にせまってみましょう。

10 〜 400 nm（ナノメートル，
10 億分の 1 m）で，「光＝電磁波」

日焼けの原因となったり，化学反応を引き起こし眠りに就く前の，灯りを消して暗くした部屋たりする「紫外線」。0.01 nm 〜 10 nm の，レンの様子を思い浮かべてみてください。ドアの下トゲン撮影に用いられる「X 線」。そして，私たから漏れてくる廊下の光がぼんやりと広がっ

ちの目に見ることができる太陽光や，電球などのて い ま す。 こ れ は， 光 の「 回 折 」 が 起 き た 結「光（可視光線）」は 400 nm 〜 800 nm。波長の果です。回折とは，波が障害物の陰 に回り込ん

違いによって，異なる使い道があるのです。

で進んでいく現象のこと。防波堤で防ぎきれな
かった海の波が，後ろに回り込むのがその例です。 こ の よ う な ふ る ま い を す る こ と か ら， 光は 波 で あ る と 古 く か ら 考 え ら れ て き ま し た。
そして，19 世紀，イギリスの科学者マクスウ
ェルによって，光は「赤外線や X 線などと同じ
電磁波の一種である」ということが発見されました。つまり，光は「波」であるということが裏付▲波長。

けられたのです。

電磁波の性質を決めるもの
では，光と赤外線や，X 線との違いは何でしょう。それは「波長」です。波長とは，波の山と山の間の長さのこと。これが異なるだけで，その性質は大きく変わってきます。波長が 1 mm 以上
ある，携帯電話でのやり取りを手伝ってくれる「電波」。μm（マイクロメートル，100 万分の 1 m）
レベルの，ものを温めることのできる「赤外線」。
▲さまざまな電磁波と波長の関係。

6

波なだけじゃ，うまくいかない

光は二重人格しかし，この世界には，光が波だとすると説明

そこで，かの有名なアインシュタインは，「光がつかない「光電効果」と呼ばれる現象がありまは粒である」という大胆な発想をすることで，こす。これは，金属の表面に光を当てたとき，そのの謎を解決しました。彼は 1905 年に「光は粒でエネルギーをもらって金属内部の電子が飛び出しあり，そのひとつひとつは，hνというエネルギてくる現象のこと。砂場にビー玉を投げつけたとー量を持っている」と仮定した光量子仮説というきに，砂粒が跳ね返ってくるようなイメージです。

理論を発表しています。h は定数，νは光の周波

光電効果は，さまざまなところに応用されていて，数で，1 秒間当たりに波である光が振動する回数

たとえば太陽電池もそのひとつ。太陽光を当てるを表しているもの。つまり，波長が短いほど光ことで電子にエネルギーを与え，その電子が流れの周波数は大きくなり，光のエネルギー hνも大ることによって電流が発生するのです。

きくなるのです。これは波長の短い光を当てるほ

光電効果では，波長の長い光をいくら明るくしど，金属から電子が勢いよく飛び出す，という光ても，金属表面から電子は飛び出してきません。

電効果をうまく説明しています。このように，光しかし，波長の短い光であれば，弱い光でも電子は，粒としての性質も持ち合わせていたというこが飛び出してきます。これは，光のエネルギーがとが，アインシュタインによって明らかになった

波長によって異なっているということですよね。

のです。

しかし，波のエネルギーは本来，振幅と呼ばれる

では結局，光は波なのでしょうか，粒なのでし波の山や谷の深さによって変化します。これは，ょうか。
答えは両方。
光は，「波としての性質」と「粒

光の明るさに相当するもの。しかし，光電効果でとしての性質」という 2 つの性格を持ち合わせは，エネルギーの大きさは，光の明るさではなく，ている，実はとても不思議な存在だったのです。

光の波長に依存しているというのです。光を波とそして光は，ときには波として，ときには粒とししてとらえると，この現象は非常に不可解なものて，私たちの身の回りで活躍してくれているのでとなります。

す。
（文・周藤 瞳美）

▲光電効果。光の波長によって飛び出す
電子の勢いが異なる。

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特集：光の百面相

円盤に記録を、こころに愛を
太陽にかざすと，七色にきらめく厚さ 1.2 mm のドーナツ型円盤。CD をはじめとする光ディスクは，いまや音楽や映像を残すには欠かせない記録メディアとなっています。CD-R の記録，再生で使われているのは波長 780 nm のレーザー光で，アナログレコードのレコード針に相当します。光を使って「記録をする」とは，いったいどういうことなのでしょうか。

弱いレーザー光を当てると，ピットがある部分と凸か凹かで決まる世界

平面の部分とでは，レーザー光の反射の方向が違います。その反射光の変化を読み取ることで，音CD-R を横からのぞくと，一番外側を透明なプ楽が再生されるというわけなのです。

ラスチック状のものが覆っていることがわかります。この基板と呼ばれる部分に音楽の情報が書き音楽や映像を記録できる CD-R

込まれます。肉眼では確認しにくいのですが，基板には細い溝がびっしりと刻み込まれています。

読み取り専用の CD とは異なり，パソコンを使この溝に，780 nm 前後の波長を持つレーザー光って音楽や映像などを書き込む記録型のディスを照射し，ピットと呼ばれる凸部分をつくること

ク CD-R（Compact Disc Recordable）の基板上にによって，音楽が記録されていきます。

は，情報を記録するための有機色素が塗られてい音楽を再生する際にも，同じようにレーザーます。この有機色素は，波長 780 nm のレーザー光が使われています。基板に，記録するときより光にだけ反応する性質を持っています。レーザー
光が当たると，色素は熱分解を起こし，爆発した
ようにその部分に穴が開きます。つまり，レーザ
ー光を当てることで焦げ目を付けているようなもの。情報を書き込んだ後の CD-R の表面の色が少し違って見えるのは，このためだったのです。そんな特徴を持つ CD-R ですが，開発されるまでに▲は長い道のりがありました。

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虹色に光り輝く CD-R の表面。

保護層
反射層

有機色素層
グルーブ
（案内溝）

基板
▲ CD-R の構造。

▲ CD-R の断面図。基板側が記録面で，保護層側がラベル面。

録音はできても再生ができなかったのです。そこ

1.2 mm に挿まれた開発秘話

で開発チームは，色素層の上に反射層を付け，反海外製が圧倒的に多い CD-R ですが，誕生した

射率を 70％以上に保つよう試みました。そうしのはここ，日本です。当時，化学・機器メーカー

た試行錯誤の結果，見事，音楽を録音・再生できなど多くの企業が CD-R の開発にしのぎを削ってるようになったのです。

いました。新しい商品を生み出すにあたっては，「初めて自分たちがつくった CD-R から再生ささまざまな問題を解決していかなければなりませ

れる音を聞いたとき，全身の毛が総立ちするようん。当然，CD-R も問題点を抱えていました。

でした」。開発メンバーのひとりだった新井雄治

CD-R は，情報を書き込む際に有機色素が熱分

さんは，その日のことを，天気の様子から研究所

解することにより，カスが発生します。そのカス内の視聴覚室の雰囲気まで鮮明に覚えているといの逃げ場を用意するため，当時は 2 枚の基板のいます。ほんの一瞬前まで不可能だったことが，間にスペーサーを配置した構造にすることが考開発された瞬間に可能になる，その感覚は技術開えられていました。しかし，それでは 1.2 mm ±発の最先端にいる者にしか味わえないものでしょう。

0.3 mm という CD の規格内に収まりません。そ光で記録をとるようになって，約 30 年。世のこで，太陽誘電株式会社の開発チームは，このよ

中にあふれるこうした技術や機械が開発されるたうな構造の 2 枚の基板のうち 1 枚をフィルム状

びに，新しい光が次々と差し込んできました。光

の薄いものに変え，ディスクの内側と外側に接着を自由自在に扱う研究はこれからも，私たちのすることで空間を確保したのです。

記憶をより鮮明に残す未来をつくり続けていきます。（文・孟 ⦰⦰）しかし，これだけでは問題解決には至りませんでした。今度はレーザー光の反射率が下がり，取材協力：太陽誘電株式会社

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錯体の光で有害物質を見つけ出せ！

体
る錯
変わ
が
色
の

真っ暗にした研究室で紫外線を当てると，青や黄色と，色とりどりの光をぽわーっと放ち出す不思議な化学物質。細い棒でひっかいただけで，その色が黄色から赤色へと変わっていくものもありま▲ひっかいた後(赤色)した。美しい色や光が見た目に楽しい彼らの名前は「金属錯体」です。

▲ひっかく前(黄色)る化学物質です。一般に微量で無色透明なので，色が変わるのはなぜ？

直接目で見ることはできません。そこで，錯体の血液中に含まれるヘモグロビンや，携帯電話な出番。VOC 検出に用いることができる白金の錯※

どの有機 EL ディスプレイの材料も，実は金属

体は平面形をしており，結晶中では層のように重錯体。中心の金属原子に水や有機物など配位子となり合っています。この隙間に VOC が入り込む呼ばれる分子が結合した構造を持ち，鮮やかな色と層の間隔が変化し，錯体から放出される光の色や光を発するものが数多くあります。

が異なってくるのです。

鉄の錯体であるヘモグロビンは，酸素量の少なこのように，色の変化として VOC の有無を簡い静脈血中では暗い赤色をしていますが，肺でひ単に判断できることに加え，異なる VOC ごとにとたび酸素と結合すると，鮮やかな赤色へと変わ対応する錯体をつくれば，何のガスなのかを見分ります。分子構造の変化が，色の変化として現れけることもできます。「自分のつくった錯体の持ているというわけです。また，ひっかいたり触っつ新しい機能を，もっともっと見つけていきたい」

たりすることでかかる圧力によっても結晶の構造と話す篠崎さん。彼らが放つ色とりどりの光が私が変化し，発する光の色が変わります。このようたちの暮らしを守ってくれる，なんて日が来るかに，配位子の変化だけでなく，圧力や温度，湿度もしれませんね。
（文・周藤 瞳美）の変化など，周囲の環境の変化によっても色が変※有機 EL（エレクトロルミネッセンス）：電気の刺激を受けることでエネルギーの高い状態になった有機物が，元の状態に戻るためにエネわってしまうことがあるのです。

ルギーを光として放出する現象。

見えないガスを感知する光
このような性質を生かし，「揮発性有機化合物（VOC）」の検出ができないだろうかと，横浜市立大学の篠崎一 英さんは考えました。VOC は，トルエンやホルムアルデヒドなど，建物や家具から放出されるシックハウス症候群の原因とされてい

協力：篠崎 一英（しのざき かずてる）
横浜市立大学国際総合科学部
基盤科学コース教授

▲

ひっ
かく
と
光

特集：光の百面相

1990 年東京工業大学理工学研究科博士課程修了。

VOC ガスが白金錯体の分子の隙間に入り込むと，紫外線照射下で赤く発光する。

理学博士。横浜市立大学理学部助手，助教授を経て2006 年より現職。

10

「光合成」から生み出される新しい技術
太陽光を受け，自身が活動するエネルギーを得るために「光合成」を行う藻類や植物たち。太古の昔に彼らが生まれて以来，ずっとその営みが行われてきました。これを人工的に再現することができるようになったら，どんな未来がやってくるのでしょうか。

光を当てると電子が動く

たとえば，光エネルギーを集める分子を 5 つ集
めた集合体をつくり，その中でエネルギーを効率

光合成を行うのは細胞内の「葉緑体」という部

よく移動する系を発見しました。
「この集合体では，分。まず，「アンテナクロロフィル」によって集め

光合成の一部を人工的に再現できています」。

られた太陽の光エネルギーは，その隣にあるクロミクロの世界から始まる最高の技術

ロフィルへ，そしてまた隣のクロロフィルへと，次々に効率よく伝えられます。そして最後に「反大月さんは，光合成を完全に再現できる分子を

応中心クロロフィル」へと集められ，炭水化物を植物が育たないような場所にまいておき，エネル

つくり出す力となる電子のエネルギーに変換されギーを得ることができるようになることを目指し

るのです。

ています。
「分子は機能を発現する最小単位。だ

日本大学の大月穣さんは，このような「光エネから，分子から設計して組み立てていけば，最高ルギー変換」を人工的な分子で行う研究をしていのものができるはずだと思うのです」
。目には見

ます。
「化石燃料が枯渇し，太陽光エネルギーをえない分子をコントロールすることが，新しい技使わないといけない世の中でお手本になるのが光術の指針となるのでしょう。
（文・磯貝 里子）

合成。クロロフィルのように光を当てると分子内で電子が動くようなものができないかと考えたのです」。

分子から分子へと光合成は，光の吸収，エネルギー移動，さらに電子移動を司る機能を持った分子が組織だって並▲光合成を行う葉緑体。エネルギーはチラ
コイド膜内を移動していく。

び，行われています。これを人工的に再現するということは，合成した分子のひとつひとつがそれぞれに機能を担い，それらが共同で高度な働きをす

協力：大月 穣（おおつき じょう）
日本大学理工学部物質応用化学科准教授

る分子の組織を形成するということ。しかし，光合1991 年， 東 京 大 学 大 学 院 工 学 系 研 究 科 を 修 了 後，
1999 年まで同大学生産技術研究所にて助手を務める。

成のすべての過程を人工的に行うことはまだ困難

1993 年 か ら 1 年 間，Universite Louis Pasteur 博 士 研です。大月さんはまず，その過程を部分的に分解究員を経て，1999 年より日本大学理工学部に赴任。

し，その一部を行う分子について研究しています。

2004 年より助教授，2007 年より現職。

11

特集：光の百面相

暗闇を明るく照らす光は，ミクロの解するのです。光触媒は水から電子を奪

世界で化学反応を進める手助けをする

うことで元の状態に戻るので，光が当たこともあります。「光触媒」と呼ばれれば何度でも有機物を分解できます。

る物質は，太陽光や蛍光灯などの光にこのように，汚れやウイルス，花粉，含まれる紫外線を受けると，「有機物

臭い物質といった有機物を分解すること

を二酸化炭素と水に分解する」化学反ができる光触媒は，エアコンのフィルタ

応を促進します。光触媒は，光が当たやまな板などに応用されてきました。さることではじめて触媒としての機能，

らに最近では，文房具にも使われるよう

つまり自身を変化させることなく化学になりました。その名も「セラピカキレ

反応の速度を速める機能を発揮するこイ」。代表的な光触媒のひとつである「チとができるのです。

タンアパタイト」がペンの軸の材料に使では，どのようにして光によって有われており，表面に付着したインフルエ

機物が分解されるのでしょうか。光触ンザウイルスの 99.6％を分解・除去で媒に紫外線が当たると，電子が外に飛きるのです。そのため，病気に対して細び出して付近の酸素と反応します。光

心の注意を払う必要がある病院などで重触媒自身は，電子が不足している状態

宝されています。

となり，その不足を補おうと周りにあ誰もが毎日のように使う文房具。こんる水分から電子を奪います。すると，な身近なところでも光は活躍しているの「ヒドロキシルラジカル」という活性酸ですね。
（文・吉田 拓実）

素が生成され，これが有機物から電子協力：を奪い取ることによってバラバラに分

http://www.sailor.co.jp/

12

コスメに秘められた光の物語「内側から輝く肌へ」。ファンデーションの CM でよく見かけるキャッチコピーですが，これはたとえ話ではありません。ファンデーションを塗ることによって光を味方につけた私たちの肌は，本当に内側から輝くことができるのです。

工学研究者はクリエイター

お肌が内側から輝く秘密
これまで，ファンデーションを塗ると肌が美し

こうした山田さんの研究によって，マキアージ

く見えるのは，肌表面で光を反射させているため

ュのファンデーションには，「肌を内側から輝かであると考えられていました。しかし，肌に当たせることができる」という，科学に裏付けられた，った光のうち，表面で反射される光はたったの 5

世の中をあっと言わせるようなストーリーが追加％程度。実に 95％もの光が，肌の中まで入り込されました。「私は何もないところからストーリんでしまうのです。
肌の中に入ってきた光のうち，ーを考え出すクリエイターでありたい」。技術は，たとえば赤い色の光では，約 40％は肌の中で吸社会のトレンドと結びついて初めて意義のあるも収されて熱になります。残りの約 55％は，肌ののになります。人が集まる場所やイベントに足を細胞，その中の核や細胞質に当たることによって運んでトレンドを追い，常に新しい組み合わせを散乱し，再び肌の外へ飛び出していきます。

考え続ける。これがクリエイティブでいられる秘芝浦工業大学の山田純さんは，肌のキメの細か訣なのだそう。山田さんはこれからも，光を使っさや透明感といった「視感」を生んでいるのは，て社会をあっと言わせる美しいストーリーをつむ

肌表面で反射するわずかな光ではなく，肌の中をぎ続けていきます。
（文・立花 智子）

散乱して出てくる光なのではないか，と考えました。そして，肌の中の光を効率よく外に散乱させる小さな酸化チタン / 酸化鉄の粒を開発。その粒を含むファンデーションを塗ることによって，肌に吸収されるはずだった光をうまく肌の中から外側に散乱させ，肌に柔らかく自然な明るさを生み出そうとしたのです。そうして，後に大ヒット商品となった資生堂「マキアージュ」のファンデー
ションが誕生しました。

協力：山田

純（やまだ

じゅん）

芝浦工業大学工学部機械工学科教授▲

1986 年東京工業大学大学院にて修士課程修了。
皮膚における光の動き。

13

ヤマハ発動機株式会社，東京工業大学，山梨大学を経て，2005 年より現職。博士（工学）。

特集：光の百面相

脳を照らす新しい光生命の研究において，最大のテーマのひとつが「脳」です。
『someone』のページをめくる
とき，何も考えずにボーっとしているとき，そして寝ているときでさえも。脳は，意識しなくても常に働いているのです。脳の研究でも特に難解なのがこの「意識」だといわれており，いまだ科学的に定義されたことがありません。しかし，最先端の光トポグラフィ技術が「意識」を照らし出してくれそうです。

地図を見ているかのよう。この装置を付けたまま浮かび上がる脳内地図

指を動かしたりものを見たりすると，脳のどこが「光トポグラフィ」は，20 本程度のレーザー使われるのかがわかります。東洋大学の田中尚樹

光照射ファイバーと，20 本程度の光検出ファイさんは，株式会社日立基礎研究所で 20 年間，こバーを市松模様に配置し，頭をすっぽり覆うようの光トポグラフィにおけるデータ解析などの研究に取り付けて脳表面の血行動態を計測する装置のを行ってきました。

こと。光レーザーで頭蓋骨を超えて大脳新皮質に

意識と無意識の境目にせまる

光を当て，組織や血液で散乱吸収された光を検出することで，脳の表面の血流量を測定することがどんな作業をすると脳のどこが活発になるのかできるのです。これは，血液の中で酸素を運ぶヘという関係を，「神経相関」といいます。脳科学

モグロビンが，酸素が結合しているときと結合しの実験の多くはこの「神経相関」に基づいていまていないときとでは，吸収する光の波長帯が違うす。この実験において常に頭を悩ませる原因とことを利用しています。光トポグラフィを頭全体なってくるのが，計測データに現れる「揺らぎ」。

に取り付けることで，頭の表面の血流量の変化をたとえば，研究でよく用いられる動作に「タッピリアルタイムで計測でき，その様子はまるで脳内ング」があります。親指を，人差し指から順番に4 本の指と合わせていきます。これを 30 秒間行って 30 秒間休むということを 10 回くり返すと，行っている動作は同じなのに，データの波形が同じにはならないのです。それは，タッピング中や休憩中に考えていることが常に異なるから。このような思考は意識しても抑えることが難しく，いつも解析の邪魔になっていました。
しかし，企業から大学に研究の場を移した田中▲さんが興味を持ったのは，その「揺らぎ」だった

測定は，キャップ型の測定装置を頭にかぶるだけ。

14

▲高次の脳機能の分布。光トポグラフィによって，脳が活動している様子をリアルタイムに見ることができる。

ネットワーク環境が変わるのではないかと考えたからです。実際に，覚醒時と睡眠時の心拍や血圧の変化と光トポグラフィのデータとの相関を見てのです。心拍や呼吸のような無意識の活動ではな

みると，覚醒時は，血圧が変化して脳の働きを活いけれど，意識しても制御できない脳の働き。田性化するのみですが，睡眠時はそれだけでなく，中さんは，この意識とも無意識ともつかない働き

脳の活性化が逆に血圧にも変化をもたらしているを解明することが，「意識とは何か」を明らかにことがわかりました。
睡眠時では覚醒時と異なり，するカギになると考えたのです。

より繊細なからだとの相互的なコントロール環境に変化していたのです。

わかりはじめた「意識とは何か」

田中さんはこの春に赴任してきたばかりで，こ2005 年，「意識とは何か」についての研究にの研究を本格的に進めるのは来春，新しい建物で重要なきっかけを与える論文が，世界的な科学雑

最新の設備が完成してからになります。ふとした誌『Science』に掲載されました。それは，特殊

視点の移動で研究の対象となった，「意識」といなコイルを用いて脳表面にパルスのような電磁場

うテーマ。最先端の光トポグラフィを使って未解を発生させると，覚醒時と睡眠時では，発生したの「意識」を開拓するのは，これから田中さんの電気信号の伝わる様子が違うというものでした。

研究室にやってくる若い脳なのかもしれません

覚醒時は，脳内で電気信号が伝達されるネットね。
（文・伊地知 聡）

ワークが形成されており，右脳に与えた信号は左脳まで伝わります。しかし，睡眠時は信号の伝播

協力：田中がまったく行われないという明確な実験結果が示

東洋大学理工学部生体医工学科教授

されていました。

尚樹（たなかなおき）㈱日立製作所基礎研究所にて，カオスの研究および光トポ

田中さんは，この事例をヒントに，光トポグラ

グラフィのデータ解析に従事。在職中，東京工業大学客員

フィを用いた新しい研究を始めました。
「睡眠」

教授，理化学研究所客員研究員を兼務。2009 年より現職。

は脳のネットワークが働かない，つまり意識がな※ 2010 年 3 月 26 日（金）10:00 〜 “学び” LIVE 授業体験開催

いこと，という単純なものでなく，からだと脳の理工学部 HP

15

http://www.toyo.ac.jp/sce/特集：光の百面相

100 兆分の 1 へのこだわりが地球を守る
遠く離れた場所を指すポインタや治療に使われ，他の光とはちょっと違う印象のある光である「レーザー」。一部の波長の光だけを束にしたもので，強力なために遠くまで届けることができます。このレーザーを使って環境問題を解決できないか。東京工芸大
学の西宮信夫さんは，そんな研究をしています。
て環境問題にも焦点を当てることにしました。身

14 桁を自在に操る

近な課題について学生と一緒に研究をしたいと考

すべての物質は，特定の波長の光を吸収します。
その性質を利用して，たとえば河川の水や実験サ

えていたからです。

場所を選ばず環境調査

ンプルの中に目的の物質がどれくらい入っているのかなど，さまざまな濃度測定が行われています。

環境問題の中で注目したのが，温室効果ガスとその精度は，使う光の波長を正確にコントロールいわれる CO2 の濃度測定です。これまでのデー

できるか，吸収された光の波長をどれだけ精密に

タは地表で測定されたものがほとんど。しかし，測れるかによって決まるのです。

大気は地球上を立体的に動いています。上空の西宮さんは，光の周波数の測定法や，波長を安CO2 濃度の測定は飛行機に測定器を載せて行わ定化したレーザーの開発を行ってきました。可視れていましたが，都市や海上，森林など好きな場

光や赤外線のレーザーは，波長数百 nm，1 秒間所で測定することはできません。それを解決するに振動する回数（周波数）は数百兆。14 桁もあのがレーザーを使った測定方法。CO2 が吸収する大きな数字で，これを電波のように下 1 桁まる波長のレーザーを上空に向けて出し，反射してで正確に，しかも自在にコントロールすることがきた光を解析します。この方法なら，場所を選ばできれば，まったく新しい世界が開けるといわれずにリアルタイムで精度の高い測定ができるのています。物理学を学ぶ者にとっては非常にワクです。

ワクする研究。そして西宮さんは，それと並行しこだわることが力になる
レーザーの周波数が持つ，14 桁という桁数の多さにおもしろさを感じて研究を始めたという西宮さん。どんなことでもいいから，科学的な目でこだわりをもって追求してほしいと言います。自身も中学生の頃，熱帯魚にはまって部屋中水槽だ
らけにし，進化の過程を調べ上げたほどの凝り性だそう。
「とことんやって飽きてもいいんです。

協力：西宮 信夫（にしみや のぶお）
東京工芸大学工学部
システム電子情報学科教授

それが，後に何かを調べるときの力になるから」。
こだわりが，
新たな挑戦への原動力になるのです。

（2010 年 4 月，電子機械学科に名称変更）（文・三浦 茉純）1981 年東京理科大学修士課程修了。2003 年米国
JILA 研究所，2007 年より現職。博士（工学）。
16遠く昔のこと。
灯りとしての光を手に入れた私たち人間は暗闇に包まれた夜でも，昼間と同じように暮らすことができるようになりました。
情報を記録する光。
有害な物質を検出する光。
エネルギーを生み出す光。
菌やウイルスを分解する光。
肌を美しく見せる光。
脳のしくみを調べる光。
ものを計測する光。
私たちは，いまや，
さまざまな顔を持つ光を手に入れました。
私たちの生活は，
これからどう変わっていくのでしょうか。
そして，光を使った技術の進歩はまだまだ衰えるところを知りません。
光が活躍してくれる舞台は，今後さらに広がっていくことでしょう。
私たちには，文字通り，光に照らされた明るい未来が待っているのです。

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レタスを育てる

光の色
サラダやサンドウィッチに欠かせないレタス。

け。露地栽培の場合と比べて 4 倍もの速さで成みずみずしく，シャキシャキっとした食感が魅力

長させることができたという結果も報告されていです。作物としての最古のレタスは，約 4500 年

るというから驚きです。

前の古代エジプトの壁画に描かれていました。レ

このように，人工の光で植物の生育をコント

タスの仲間が日本に渡来したのも，奈良時代以前

ロールすることができれば，季節や天候に関係なだといわれており，こう見えて意外と古い歴史をく，私たちの食卓においしい野菜が届くというわ

持っているのです。

けなのです。必要な色の光を浴びてぐんぐん育っ

そんなレタスは他の植物と同様，緑色の葉に太たレタスたち，ぜひ味わってみたいと思いません

陽の光を浴びることによって，すくすくと育ってか？（文・周藤 瞳美）

いきます。白色に見える太陽光は，実は無数の色の光が混ざった結果，白く見えているだけ。植物は，これらの中から必要な色の光だけを選んで吸収しているのです。レタスはこれらのうち，主に赤色と青色の光を使って成長していきます。赤色の光は，細胞内のクロロフィル
（葉緑素）
が吸収し，
光合成のエネルギー源となっています。また，青色の光は，発芽を促進したり，茎が必要以上に伸びてしまうのを防いでくれたりしているのです。
協力：日本サブウェイ株式会社

そこで，近年，太陽光の代わりに蛍光灯や発光

アボカドはどうして脂肪がいっぱい？

ダイオード（LED）を用いて屋内で植物を育てる「植物工場」が注目されています。最新の植物工

もっと、野菜でサイエンス！

場でレタスを育てるのに使う光は，赤色と青色だ

http://www.831lab.com/yascience/18

ポケットにサイエンス

ゆるりぃ〜サイエンスエンタメ宣言〜
2009 年 9 月 27 日 18:44 付記事

動きを制御することに成功したと，学術論文誌『Frontiers in Integrative Neuroscience』 に 発 表した。研究チームは，無線機能を持ち移植可能な
小型の神経刺激システムを使って，カブトムシなどの自由に飛行する昆虫を遠隔制御できることを証明した。最終的には，「人間やロボットでは接昔読んだ『ドラえもん』のマンガで，「アンテ近しにくい場所で作業をする役目を果たす」ため

ナを立てれば何でも動かせるリモコン」みたいに利用できるようになるらしい。

なものがあった気がするが，それが実現しそう
全文と映像はウェブサイト (http://yuruly.com/)
または携帯サイトで！

だ。カリフォルニア大学バークレー校の研究チー
ムが，カブトムシに電極を移植して，飛行中のサイエンスエンタメ宣言
手に握られたシャーペンから，熱帯雨林の生態系まで。
サイエンスは地球の隅々まで散らばっています。
今勉強していることは，将来直接役に立たないかもしれません。
しかし，知っていると，見えてくる景色があります。
サイエンスからのぞく世界を一緒に楽しみたい。
その思いをかたちにすべく，私たちゆるりぃメンバーは，遊ぶように科学を楽しむ
ウェブサイト「ゆるりぃ」を誕生させました。
そして 1 年たった今，ゆるりぃは進化を遂げようとしています。
2010 年のテーマは，「多様性」。
新しい環境への適応が進化，そして生物の多様性につながったのと同様に，ゆるりぃは文字
だけではなく映像や写真，音声などのメディアも，そして大学だけではなく企業など多分野を集結させ，科学を軸とした新しいエンターテイメントを生み出します。
新発見が生まれる大学の研究室に注目して，大学生・大学院生の生態と研究室の文化を紹介したり，企業が世の中に送り出すさまざまな製品とサービスに隠されたおもしろいサイエンスと開発秘話コーナーなどが続々登場予定。
「科学」は，限られた研究者や技術者だけのものではありません。
ただすごいだけではない「深み」と「おもしろさ」がそこには詰まっています。
ゆるりぃのウェブサイトリニューアルとともに，
ここにサイエンスエンタメ宣言をいたします！

19

の大樹のてっぺんから、
私たちを知る
ヒトがヒトらしくある所 以はどこにあるのか。約500 万年前から進化の過程で分かれたチンパンジーと私たち。2005 年に発表されたゲノム解析の結果，両者の塩基配列の違いはたったの 1.2% だった。

五條堀孝（ごじょうぼりたかし）プロフィール

国立遺伝学研究所副所長。生命情報・DDBJ 研究センター長，教授。1974 年九州大学理学部卒業後，同大学院に進学。
1979 年博士号 ( 理学 ) 取得。国立遺伝学研究所教授，総合研究大学院大学教授などを併任し 2007 年から現職。2009年に紫綬褒章を受賞。

生き物を理解することとは

サイエンスの醍醐味「生物の基本情報は揃いつつある。だけど，ま五條堀さんは 40 年に渡り，生物進化についてだわかっていないことはたくさんあるんですよ」

ウイルスからヒトまで幅広い生物のゲノム配列をと，国立遺伝学研究所の五條堀孝さんは話す。

比較，研究してきた。数式やデータを使って論理1953 年にワトソンとクリックによって DNA が的に生命現象をまるごと知りたいと，九州大学在

二重らせん構造を持つことが解明されて 50 数年。

学中にタンパク質に見られる遺伝子多型のデー

現在，生き物は DNA に始まり，細胞，器官，個体，タを収集して解析。その研究に注目したのは，な集団，生態系，そして地球へと，いくつもの階層

んとあの進化中立説を唱えた著名な木村資生さん

レベルで研究が進められている。この階層間にあだった。チャールズ・ダーウィンが唱えた自然淘る情報を理論的につなげていくと，生き物を理解

汰説と同等のインパクトを，進化学・遺伝学者にすることができるようになるのだ。

与えている研究者である。木村さんは五條堀さん

実際の研究では，階層レベルを縦断するようにの論文を学会で紹介。あまりにもうれしくて，五

何かひとつの生命現象に注目して，分子レベルか條堀さんはこの分野でますますがんばっていこう

ら生態の様子まで解析することが多い。また，異と決めたという。

なる生物間の情報を比較して，彼らの関係をつな

その後，HIV ウイルスなど RNA を遺伝情報とげていく手法もある。それが「進化学」という学して持つレトロウイルスの突然変異の速度が，ヒ問だ。

トの 100 万倍であることを発見。エイズの予防20

にはウイルスの遺伝情報が必要なのに，変異の速課題をクリアしていくことももちろん重要だが，度が速すぎてワクチンの製造が追いつかないの

進化学などの基礎研究には，思ってもいなかっただ。後ほど間もなく，その研究結果は「エイズワ

ブレークスルーや大発見がある。科学者の知的好クチンはつくれない！」という見出しで新聞の一奇心を満たすには十分すぎる。「そんなに役には面を飾った。最初に自分が見つけたという興奮，立ちませんよ，基礎研究は。でもね，ひとつの発

そして本当にこれが事実なのかという不安が入り見から新しい世界観や生命観が生まれる。そして混じり，社会に与えるインパクトの大きさに想像

私たちや地球という存在を知ることができる。そ以上の衝撃を受けた。
「喜びと同時に怖さを感じ

れは，とても意味のあることなのです」と，五條たよ。あらかじめ設定されたゲームの世界では味

堀さんは教えてくれた。

わえないおもしろさ，これがサイエンスの醍醐味教室にいるひとりひとりの顔が，みんな違う。

なのではないでしょうか」。

当たり前かもしれないが，果てしなく遠い昔から進化し同時に多様性を保持してきた証。地球上に発見から見えてくるもの

いる生物が，今，同時に存在すること自体が奇跡

近年，国際規模の大型プロジェクトがいくつもに等しいかもしれない。私たち，そして地球を知立ち並ぶ研究の世界。設計された目標に向かってるために，進化の大樹から見える景色を一緒に眺めてみよう。
（文・孟 ⦰⦰）国立遺伝学研究所 60 周年記念シンポジウム「夢みる遺伝学 〜そして生 命が好きになる〜」
日時：2010 年 1 月 30 日 ( 土 ) 14:00 〜 17:30 ( 開場 13:30)
場所：一橋記念講堂 ( 東京メトロ東西線「竹橋駅」より徒歩 4 分 )対象：全国の高校生・大学生および一般
DNA の塩基配列を読む「シークエンサー」の開発などに貢献した理化学研究所ゲノム科学総合研究センター長 和田昭允教授や，世界で最も権威ある学術雑誌のひとつである『Science』の編集者
Barbara R. Jasny 氏のお話，分子生物学の研究を行った高校生の研究発表など「研究の魅力」を感じることができる講演会です。
基調講演 1 ：和田 昭 / 理化学研究所ゲノム科学総合研究センター センター長
基調講演 2 ：Barbara R. Jasny / 科学雑誌『Science』（米国科学振興協会（AAAS）発行）編集者
シンポジウム：高校生による研究発表（公文国際学園高等部）
大学生による研究発表（iGEM 東大チーム）★ 詳細・お申込みは http://www.leaveanest.com/nig-60th/※ 学校単位でお申し込みの場合はご連絡ください。
主共企

TEL：03-6277-8041（担当：リバネス石澤）

催：国立遺伝学研究所
催：サイエンス日本事務局
画：株式会社リバネス

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研究者に会いに行こう

楽器だけではない、音のあふれる世界
戸井

武司

中央大学

理工学部

教授

鉛筆で数式を書きつづる音，雨が窓をたたく音，線路を走る電車の音。身の回りにあふれるたくさんの音は，私たちの記憶に刻まれ，日常にカラフルな彩りを添える。一方，エアコンの動作音やプリンタの待機音など，しばしば不快感やストレスになるような音も多い。こうした騒音を心地よいものにしようと，逆転の発想で「音」に挑む研究者がいる。
形容詞対を用いた SD 法と呼ばれる 7 段階の評価

マイナスをプラスに変える

シートへの記入を行う主観的評価と，脳波や心拍音は，空気中の分子が振動し，波として伝わ数など生体情報に基づく客観的評価だ。「昔からる。ものが振動して音を出すしくみも同じ。自動音には敏感なんです。生きている限り，音はなく車の走行時にエンジンや地面との接触で生じる振ならない。それならば，騒音を快適に聞こえる音

動は，車内の騒音になりやすい。特に近年，車体に変えていけばいいんだと気づきました」と話すの軽量化により振動や騒音が大きくなる傾向にあ戸井さん。「快音」設計を提唱し始めた研究者でり，タイヤとの境界にあるフロアパネルが，そのもある。

発生原因のひとつとされている。そこで，戸井武「音」が付加価値になる司さんの研究室では，フロアパネルの振動メカニ
ズムを調べることで騒音の原因を特定。フレーム

中央大学で教員を始めた 10 数年前から，企業の強度を保ちながら軽量化を考慮し，パネルからから製品の音に関する相談が多かったという。当音が出てもそれが不快に感じない音となるような時は低騒音化を目指す風潮にあったが，騒音を減構造設計をしている。音の評価方法は 2 通りある。

らしても気に障る音や快適にならない音があり，

22

されている。これまで毎年約 10 社，合計 160
社以上の企業や公的な研究機関と共同研究を行ってきた。10 数人いる学生は，共同研究テーマをひとつずつ持つ。社会に出る前から製品の実用化までを考慮し，研究成果の社会的な評価を知る，
よい機会となる。
企業のエンジニアとの打ち合わせやプレゼン
テーションは，主に学生自身が行う。企業への電▲戸井研究室のオリジナルロゴ。

話も最初は緊張して躊躇する彼らだが，一段階ず
つクリアできるように事前打ち合わせをするな
使用者の不満がなくなることはなかった。音にど，戸井さんのフォローは万全だ。
「一番の財産よって製品の評価が下がることが問題視され始めは，研究室を巣立った学生が，ものづくりの産業ていたのだ。

界でリーダーシップを取りながら活躍することですよ」。戸井さんは，研究だけではなく教育にも戸井さんは，まずどういう音にするべきかを決熱心な一面をみせた。

めてから製品の構造設計に着手。これまで構造ありきだった音に，逆転の発想で付加価値を付けていつも音楽を聴く帰り道，イヤフォンをとっていった。これまで実用化された製品に，さわやか

周りに耳を傾けてみよう。当たり前だと思っていな排水音のトイレや，爽快感のあるゴルフ打球音，た音の世界にもいろいろな発見がきっとあるは

耳障りでない掃除機吸入音などがある。
「カメラず。戸井さんの快音設計はいつの日か，音楽を奏や自動車のスペックと同じように，音も重要視さでるように暮らす未来へつながっていく。

れる機能のひとつとなるべきです。楽器の価値が（文・孟 ᮽᮽ）音で決まるように，音が家電製品を決めるときの指標のひとつになればいいですね」と，戸井さん

戸井は話す。世の中がどんどん便利になり，ものがあ

中央大学

ふれる豊かな時代の中，消費者には製品を選ぶゆ機株式会社中央研究所に勤務。

とりが生じている。高機能化し便利な製品がたく1996 年より中央大学でさんある中で，明確にその性能の違いを見分ける

教鞭をとる。2004 年かことは難しくなってきた。しかし，聴覚で感じる

ら理工学部教授に就任。

音に関しては，人それぞれの主観がある。音が製専門分野は，音響工学。

品を差別化することに気づき始めた産業界では，
今後，音を選べるセミオーダー式製品の開発も進んでいくことだろう。

研究室で社会への助走をそうなると，ありとあらゆる場面で音にこだわれる可能性が出てくる。
戸井さんの研究室内には，厚さ 30 cm の吸音材を含む壁に覆 われた無響室
や 2 台の自動車で構造解析を行う実験室が完備

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武司（とい
理工学部

たけし）プロフィール
教授。1993 年まで，三菱電研究者に会いに行こう

飛行船「HITAS」
森

要 帝京大学 理工学部 教授

自分たちの手で飛行船をつくり，実際に飛ばすこと。これが森さんの目標だ。帝京大学の航空宇宙工学科が誇る，大学トップレベルの飛行船「HITAS」が大空に悠々と浮かぶ姿を現実のものとするため，森さんと学生たちは実験を続けている。
森さんが素材研究に対して持っている強い想飛行船を愛する人々

い，それは「自分でつくること」。どんなに優れ

水素やヘリウムなど空気より軽い気体を気嚢にた結果を出せたとしても，もとの素材を自分でつ詰めることで浮かび，推進用の動力で前に進む飛くれなければ意味がない。だから，どの研究テー行船。これを維持し，飛ばすのは想像以上に大変マでもまず自分でつくって，
それから調べるのだ。

だ。その証拠に，実際に飛行船を飛ばすことのでそんな姿勢が，実際に飛行船をつくるという研究きる大学は数少ない。技術的なサポート，実際にに結び付いているのかもしれない。

手を動かして飛行船をつくり維持する人，そして学生たちとつくる夢

維持するための場所と費用。大学の内外から協力を得て，これらをうまく分担できているからこそ，

2004 年度に卒業研究の一環として飛行船の製

帝京大学では飛行船の製作が可能なのだ。学科に作・飛行実験をスタートさせて以来，すでに 5

関係なく飛行船に興味があれば，卒業研究生の他

年目に突入した。
昨年度の大きな進展は，「テザー」にも，土日に活動できることを条件に，1 年生のと呼ばれるひもをなくしたことだった。10 m 級

うちから飛行船づくりに関わることができる。休の飛行船が操縦不能になり，住宅街や道路に不事

日には学外からも，過去に飛行船の製作に関わっ着したら大問題。だからこそ飛ばす側としては，た経験がある飛行船を愛する人たちが集まってく

ひもをぶら下げて常に動きを制御できるようにしる。

ておきたいもの。しかし，本当の意味でのフリーフライトを実現するためにも，ものづくりにかける想い
森さんはもともと，素材の強度を専門に研究してきた。帝京大学でも，高温機器・装置の重要部品材料として使われる代表的な構造用セラミックスである窒化ケイ素の開発・作製とその強度の評
価を続けており，10 年経った今では市販品をしのぐレベルの試料までつくれるようになってきたという。他にも，航空機の素材として使われている CFRP（炭素繊維強化プラスチック）や GFRP（ガラス繊維強化プラスチック）と呼ばれる素材を地
元企業の協力を得て実際に作製し，その強度や特性を評価している。

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テザーを船内に格納することが必要だった。
森

学生とともに試行錯誤をくり返してつくられた要（もりかなめ）プロフィール

1968 年，広島大学大学院工学研究科修士課

テザーを収納するケースは，なんと段ボール製。

程修了後，名古屋大学工学部助手。1982 年，

中身は，ゴミ捨て時に新聞紙や雑誌をしばるのに名古屋大学にて博士号を取得。同大学工学も使われるビニールひもだった。そして，緊急時

部専任講師を経て帝京大学理工学部に赴任。

に電波を飛ばしてひもを放出するしくみは，ニク

2007 年から航空宇宙工学科のロム線に電流を流してストッパー代わりの釣り糸

学科長を務める。工学博士。

を溶かして切るという，非常に簡単なもの。操縦不能になったら一大事，100 回挑戦して 100 回
ともきちんとテザーを落とせるように，試験をくり返したという。
テザーの格納には成功したが，電源の性能や，モーターの性能，プロペラの選定など，まだまだ検討すべきことがらは多いようだ。さらに，空撮やフライトレコーダー，GPS システムも組み合
わせて，ひとつずつ課題をクリアしていく。太陽電池パネルを設置することによる飛行時間の延長も視野に入れている。そんな HITAS を使ってやってみたいことのひとつが，帝京大学構内をフライトして一周することだ。目標達成に向けて，少しずつ飛行距離を伸ばしている。

大空を目指して素材を使っているとはいえ，それらをつなぎ合わ

実は，立派に見える飛行船もよくよく見ると手せているのは透明な幅広ビニールテープ。そして，づくり感いっぱいの見た目をしていた。

前・後部のブラシレス直流モータやプロペラが取強度，安全性ともに充分なり付けられているのは，なんとアルミ製鍋ぶただった。「ふただけだと売ってもらえないんだよね」と笑う森先生の横には，これまでに使われた鍋が積み上げられていた。
HITAS を見ていると，自分の手でつくることにこだわる森先生の想いが伝わってくるようだ。
これからも，飛行船を愛する学生や学外の協力者からの支援を得て，HITAS は進化し続ける。

キャプション※ 2010 年 4 月，航空宇宙工学科に「ヘリコプターパイ
ロット養成コース」が誕生！ http://www.teikyo-u.ac.jp/
applicants/science/science/universe̲faculty/index.html

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研究者に会いに行こうからだのしくみを追究する〜もうひとつの「薬学部」〜

北里大学薬学部

みなさんは，「薬学部」にどんなイメージを持っているでしょうか。医療の現場で薬の知識を活かし，さまざまな症状の患者さんと向き合う薬剤師の姿。その一方で，薬に関わる「研究」ができるということ，知っていましたか？
対談

今井

浩孝

衛生化学教室

×
松尾 由理
薬理学教室

̶̶薬に関わる研究はいろいろあると思います̶̶「薬学部で研究する」ことの魅力って何でしょが，具体的にはどのようなものがあるのでしょうか。

うか。

今井

大きく 4 つくらいに分けられると思いま

今井 「薬学」っていうと，すぐ頭に浮かんでくす。まず，薬を合成する化学系，僕たちがやってるのは「薬剤師」じゃないでしょうか。でも，そいるような，細胞の機能から薬のもとになるよう

れは薬学部の一部でしかないんですね。薬を「扱なものを探す生化学系，コンピュータを使って薬う」のが薬剤師であって，実は，薬を「つくる」の働きをシミュレーションする物理化学系，それのも薬学部のひとつであると思うんです。今の社から松尾さんがやっている，動物を使って薬の効会の流れでは，どちらかというと薬剤師の方がすき目を調べる薬理や，実際にヒトに応用してみる

ごく脚光を浴びていますが，本当は薬を「扱う」

臨床ですね。とても幅広いです。

と「つくる」の両輪があって初めて薬学部の使命

松尾をなすんじゃないかな，と思っています。

薬学部は，もともと生物系と有機合成系の研究室が中心だったと思います。でも，最近は今

松尾 たとえばお医者さんが治療できる人数って井さんが挙げたいろいろな分野が集まって学部が限られていると思いますが，研究して有効な薬が構成されていますよね。そういう異分野が一緒にひとつできれば，大勢の人を助けることができまなって薬というものをつくろうとする，それが薬すよね。自分が行っているような基礎の研究が，学部の特徴だと思います。

将来的にすばらしい治療薬に結びつくかもしれない。私にとって，
そういう薬をつくる過程に携わっているということは，
とても大きな喜びなんです。

26̶̶世界の研究を見たときに，今の日本の薬学研でしょうか。ただ，国際的な視野をつけるってい究のレベルはどうでしょうか。

うのはすごく大事だと思いますね。
研究はなかなかうまくいかないことばっかり

今井

薬学に限らず，日本の研究のレベルはかな

で，苦しいことも多いんです。けれども，その中り高いと思います。特に進んでいるアメリカと並で発見したときの喜び，それは何にも代えられなんでいるといっても過言ではないし，技術的にいものだと思うので，ぜひ味わってほしいですね。

もかなりユニークな研究をしている人もいますよ今井 僕たちはその研究のおもしろさに取りつかね。日本発の技術でも，発表したとたんに世界がれてしまったんです。研究で生き物を扱っている

戦いを挑んでくるわけですから，そういった意味と，まだまだわからないことがいっぱい隠されてでも遜色はないんじゃないかと思います。

いると感じます。そういうものをひとつでも発見

松尾できたときの「やった！」という喜び。それが忘設備とか，技術，知識においても，日本はトップクラスにあります。ですから，
今の時代「研れられないんですね，きっと。

究するなら海外に」ということもないのではない
今井

浩孝（いまい（対話構成・磯貝 里子）

ひろたか）プロフィール

1988 年東京大学薬学部卒業。1993 年同大学院薬学系研究科博士後期課程修了，薬学博士。1993 年

松尾

北里大学薬学部に助手として赴任，講師を経て，

由理（まつおゆり）プロフィール

1994 年東京大学薬学部卒業。同大学院薬学系研2004 年より准教授。また，2006 年より JST さきが究科修了後，1998 年より北里大学にて助手を務け「代謝と機能制御」研究員兼任。

める。助教を経て，2006 年より講師。薬学博士。

活性酸素によって生み出される過酸化脂質と病気の関係を調べるため，過酸化脂質を除去する酵素「IV 型グルタチオからだの末梢で起きた炎症部位で増加する「プンペルオキシダーゼ（PHGPx）」について研究している。通常，

ロスタグランジン E2（PGE2）」に着目。マウス

PHGPx は特に精子に多く発現しているが，ほとんど発現しを一時的な脳梗塞の状態にすると，PGE2 合成酵ていない男性不妊症の患者を今井さんは世界で初めて発見。

素が脳 梗塞の起きている部位に発現することを

PHGPx の欠如が男性不妊症の原因であることを証明した。

松尾さんは発見した。PGE2 合成酵素の働きを抑えることによって，脳梗塞のダメージを軽減できる可能性がある。

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☆研究者への手紙募集中☆
『someone』に登場した研究者に手紙を書いてみませんか。次回，返事を書いてくれるのは P22 に登場した戸井武司さんです。誌面で紹介させていただいた方にはセーラー万年筆製プロフィット万年筆をプレゼントいたします。ご応募お待ちしております。
島田さん，初めましてこんにちは。『someone』秋号の記事，読ませてもらいました。ぼくは，小さいころから「ロ今回は，2009 秋号に登場したモーションコントロールの研究者，島田明さんにお返事を書いてもらいました。

ボットってどうやって動いているのだろう」と想っていました。少し，この記事を読んで解決できました。
記事を読んでロボットはとても発達している事がわかりました。やはり近い未来，SF のような，ロボットが家に居て，ご飯を作ってくれたり，掃除・洗濯をしてくれるような日がくるのでしょうか？
あと，島田先生は，英語がしゃべれませんという学生の方にも，「当日を目指してしゃべれるようにしておけばよい」と言われると，記事に書いてありました。実は，
ぼくは英語が苦手でこの記事を見る少し前はテストが近くて気分が少しばかりしずんでいました。でもさっきの話を読んで，学生の人達の苦労に比べれば，ぼくはとても比べものにならない程楽だな，と思う様になり，勉強に身が入ります。
学生の方々，国際学会での発表頑張ってください。そして，島田先生，ロボットがこれからも発展するように，研究を頑張ってください。
高日杏輔（13 歳）

【応募方法】便せんに研究者への手紙，氏名，年齢，
住所を書いて，以下の宛先まで郵送してください。な
お，お送りいただいた手紙，および研究者からの返事
は誌面にて公開させていただくことがあります。
【宛先】〒 160-0004
東京都新宿区四谷 2-11-6 VARCA 四谷 10 階
someone 編集部 「研究者への手紙」係【応募〆切】2010 年 1 月 22 日（必着）協力：
http://www.sailor.co.jp/28

最新の研究成果は，分野を問わず「英語の論文」という形式で発表されています。
つまり，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。
さあ，あなたも科学論文を読んで研究者への第一歩を踏み出そう！

葉緑体が分裂するしくみが明らかに！
植物の葉緑体は光合成によって二酸化炭素を吸収して栄養をつくり，地球上すべての生物の生存を支えています。葉緑体が細胞の中で分裂するしくみを解明・応用することで，光合成能力の高い作物をつくり出せると考え，多くの研究が重ねられてきました。そのような中，立教大学の黒岩常祥さんと院生の吉田大和さんらは世界で初めて単純な藻から葉緑体の分裂装置を取り出し，細胞▲高等植物の葉緑体の蛍光顕微鏡像。葉緑体は赤い蛍光を外で分裂のしくみを再現したと報告し，研究者た発して見える。緑色の部分「PDF マシーン」が絞られてちの注目を集めました。そのしくみとはどんなもいくことで，分断されて 2 つに分かれる。

のなのでしょうか？

Isolated Chloroplast Division Machinery Can Actively Constrict After Stretching
Chloroplast division involves plastid-dividing, dynamin, and
FtsZ (PDF) rings. We isolated intact supertwisted (or spiral)

Technical Words

and circular PDF machineries from chloroplasts of the red

plastid：色素体。植物の細胞の中にある

alga Cyanidioschyzon merolae . After individual intact PDF
machineries were stretched to four times their original lengths
with optical tweezers, they spontaneously returned to their

色素を含む小体のことで，chloroplast（葉緑体）もその一種。
dynamin，FtsZ：タンパク質の名前。

Cyanidioschyzon merolae：シアニディオシ

original sizes. Dynamin-released PDF machineries did not retain

ゾン・メローラ。生物種の名前。光合成

the spiral structure and could not be stretched. Thus, dynaminを行う最も原始的な藻類の一種。

may generate the motive force for contraction by filament

optical tweezers：光ピンセット。レーザー

sliding in dividing chloroplasts, in addition to pinching-oﬀ theにより微小なものを動かすことのできる

membranes.（Science, 2006 年 313 号, pp. 1435-1438）

装置。

【解説】
緑色に見える部分は，PD リング，ダイナミン，

ン繊維を取り除くと，引き伸ばされた繊維は収縮

FtsZ リングが環状に集まった「葉緑体の分裂装できないことを示しました。その他の実験結果と置；PDF マシーン」。これが収縮していくことで合わせて，ダイナミンが葉緑体の分断面を絞りこ

葉緑体が分断されます。黒岩さんらは，細胞からむことで分裂が起こることが明らかになったの取り出した PDF マシーンを人工的に引き伸ばすです。
（文・木村 聡）と元のサイズに収縮すること，そこからダイナミ
取材協力：立教大学
文系理系関係なく，一定の英語力は必要です。立教大学は2010年度から英語教育を大きくリニューアルします。１クラス約8名の「英語ディスカッション」をはじめ，学生それぞれの興味とレベルに応じた科目を幅広く展開していきます。 立教大学webサイトhttp://www.rikkyo.ac.jp
協力：米国科学振興会（AAAS） 『Science』の日本語 web サイト http://www.sciencemag.jp

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生き物図鑑

fromラボ

第 11 回
薬用植物
トコン▲実をつけているトコン。

▲茎の表面に形成された多数の芽。

▲乾燥した根「吐根」。

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。
樹木がうっそうとしげって薄暗く，じめじめとて芽の形成を誘導しようという試みが行われまし

湿度の高い熱帯雨林。今回は，アマゾン川流域

た。サイトカイニンは，植物体内で生産され，細が原産の薬用植物，トコンを紹介します。

胞分裂や腋 芽（節にある芽）の活性化を促進する化合物。これを外部からも与えることで，そのトコンの乾燥した根は「吐 根」と呼ばれ，催吐作用を促進することができるのです。

剤，去 痰剤などとして用いられています。今は野生植物の根が使われていますが，薬として使える

ところが，実験をしてみると予想外の現象が見大きさ，成分量に達するまでには，発芽から 3 年

つかりました。サイトカイニンを加えてない培地

もかかります。そこで，「植物組織培養」を用いでも，茎の表面から新しい芽が次々と出てきたのた増殖方法が研究されてきました。植物の生育です。その後の研究で，培地に植えてから 7 日目に必要な成分を含む培地を試験管やシャーレにに，茎切片内のサイトカイニン濃度が急激に上昇

つくり，そこに植物を植え，人工的に光を与えてしていることがわかりました。どうやら，これが育てるのです。この方法を使えば，均一な植物を芽の形成に重要な役割を果たしているようです。
薬用植物と聞くと，やはり薬効成分に注目しが短期間で大量に増やすことができます。
最も増殖率がいいのは，頂点や節以外の，芽ち。しかし，トコンを使えば，芽や根などの組織ののもとが備わっていない部分に新しく芽を形成さ分化や成長のしくみを知ることもできるのです。

せること。そこで，トコンの茎の節と節の間の部（文・磯貝 里子）

分だけを培地に植えつけ，サイトカイニンを与え
取材協力：東洋大学 生命科学部 食環境科学科 植物代謝機能開発研究室

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■教育応援企業（50 音順）■掲載大学・研究機関（50 音順）

朝日新聞社

北里大学・国立遺伝学研究所・芝浦工業大学・生理学研究

アストラゼネカ株式会社

所・中央大学・帝京大学・東京工芸大学・東洋大学・日本

アトー株式会社

大学・横浜市立大学・立教大学

アルテア技研株式会社
ヴイストン株式会社※教育応援企業は，本誌の発行をはじめ先端科学実験教室

エプソン株式会社の運営など，子どもたちへ「興味の種」を渡し，未来の人

株式会社共立理化学研究所

材を育てるための活動を応援しています。

株式会社グローバックス
ケニス株式会社■本誌のお取り寄せ方法

株式会社ケミックス高校生以下の生徒様に向けて配布される場合に限り，本体

ケンコーマヨネーズ株式会社
三洋電機株式会社

価格 500 円（税抜）を無料にて，送料のみお客様にご負セーラー万年筆株式会社

担いただきお届けします。ただし，100 冊単位での送付と太陽誘電株式会社なります。また，個人向けに書店での販売も行っておりま

株式会社チヨダサイエンス

す。詳細・お申し込みは『someone』公式サイトをご覧

電力館

ください。

株式会社ニコンビジョン
株式会社ニッピ
日本サブウェイ株式会社■『someone』公式サイト URL

日本ジェネティクス株式会社

http://www.someone.jp/

株式会社ビクセン
プロメガ株式会社
株式会社ベネッセコーポレーション
宮坂醸造株式会社＋＋編集後記＋＋

メルク株式会社

おかげさまで，ついに『someone』も 10 号を迎えまし株式会社ユー・ドム
ユニテックシステム株式会社

た。そんな記念すべき今号は，キラキラしたイメージがい

和光純薬工業株式会社

いよね！ということで，「光」を特集のテーマに選びました。
今回，編集長としてこの特集の流れを考えていくにあたり，■宇宙教育プロジェクト参画企業（50 音順）
株式会社アクアサイエンス研究所

つくづく感じたのは，光は本当にいろんな表情を見せてく有限会社沖縄長生薬草本社れるなぁ，ということ。
「光の百面相」という特集のタイ

株式会社キョーリン

トルをつけたのは，そういうわけです。街のイルミネーショ

ケニス株式会社
株式会社 GEL-Design

ンに寒空の星。光がキレイな季節になってきました。今年

小糸工業株式会社の冬は，ただキレイなだけじゃない，いろんな光の表情を

サッポロビール株式会社

思い出しながら，眺めてみるのもいいかもしれません。

株式会社 JTB 法人東京

話は変わりますが，私がサイエンスに興味を持ったきっ

セーラー万年筆株式会社
電力館

かけは一冊の本でした。「私も，そんな一冊をつくりたい」。

株式会社日本医化器械製作所

そう思って，『someone』の制作に関わり始めたときのこ

株式会社ベネッセコーポレーション
三菱重工業株式会社とを思い出しつつ，今回初めて，編集長を務めさせていた

三菱電機株式会社

だきました。今より，ちょっとサイエンスを好きになる。

宮坂醸造株式会社『someone』が，あなたのそんなきっかけとなる一冊になっ株式会社ロッテてくれたらなぁと思います。（周藤 瞳美）ⓒ Leave a nest Co., Ltd.

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2009

無断転載禁ず。