2014. 夏号

いつもあなたのそばにサイエンス

vol.28[ サムワン ]〈特集〉

エネルギー七変化

someone vol.28 contents
P ０４～

特集

エネルギー

七変化

０６
０８
１０

だ液と微生物で、電気をつくる
プラスへマイナスへ。パタパタ動くプラスチック
太陽の熱エネルギーで音楽を楽しもう

２４

タイの人々の食生活を変えたい！
感動はどこにでも、あとは僕らの見方次第
一生かけてやりたいことを日本で見つけた

P ２３～

サイエンストピックス
０３

チンパンジーもベッドにこだわる !?

こむぎ倶楽部
１２

世界を変える日本の小麦イベント pick up
１３

鏡の前で、着たままできる洋服選び

FOCUS ヒト モノ ギジュツ

１４ ［ヒト］好きな「薬」のことだから、もっと知りたい欲が出る
１６ ［ギジュツ］見えるからわかる、あなたの「力」

ポケットにサイエンス

１７ 「トレンド」を先取りしよう！インフルエンザとファッションの共通点

研究者に会いに行こう
１８

新しいカーネーションで笑顔を咲かせる

１９ 「材料」の能力を引き出し、自然と一緒に生きる
２０

水の力が「からだ」と「医療」の間をつなぐ

超生命体ラボ２２

若いからだを取り戻し、漂い続けるベニクラゲ

Ah-HA ！カフェ２６

昆虫の食生活を、内側から支える微生物となりの理系さん
２７

兵庫県立宝塚北高等学校

白濱 薫 さん

実践！検証！サイエンス

２８ 「あぶり出し」のしくみ、探ってみました。

生き物図鑑 from ラボ
３０

うちの子紹介します

第 29 回棘皮動物「バフンウニ」

2サイエンストピックス

チンパンジーもベッドにこだわる !?

樹の上で生活をするチンパンジー。もちろん

この樹はただ丈夫なだけではなく，他にもベッド眠るときも樹の上です。しかも，自分で枝を集めに適した特徴をもっていたのです。

てきてつくったベッドの上で眠るのです。

アイアンウッドは，太い枝から細い枝が，せアメリカ，ネバダ大学の人類学者，デイビッド・

まい間隔でたくさん出ているため，枝どうしを高サムソンさんは，アフリカのウガンダ西部にある密度で編み込めることがわかりました。また，枝野生生物保護区内のチンパンジーが寝床に使っての周りに生えているたくさんの小さい葉が，ベッいる樹木の種類を調べました。
すると驚くことに，

ドから飛び出している枝の露出を防ぎ，枝と枝が調査地域にある樹の全種類のうち，たった 9.6％

組み合わさっている部分ですべり止めの役割をししか占めていないウガンダ・アイアンウッドといてベッドの構造を強くしているのです。

う樹木が使われていることがわかりました。
なぜ，

サムソンさんは，次のように考えています。
「チ

眠るという日常的な行為のために，こんなに希少

ンパンジーは，私たちと同じように快適な眠りをな樹木を使うのでしょうか。
詳しく調べてみると，求めているのでないか」と。ベッドをつくるという行動は，人類を含むチンパンジーやゴリラといった大型類人猿に特有のものだといわれています。丈夫で快適なベッドをつくって眠るようになった結果，夜の眠りの質が向上し，脳の大型化につながった可能性が考えられているのです。
「寝る子は育つ」ということわざがありますが，質のよい睡眠は，からだだけでなく脳も育てているのですね。

3（文・花里 美紗穂）

エネルギー

七変化

ドラムロールが鳴り響く。
スポットライトに照らされたひとりの手品師。

手元の帽子から目を離すなよ。彼はあらゆるエネルギーを「変身」させる。

電気エネルギーを熱エネルギーに，蛍光灯
化学エネルギーを電気エネルギーに，乾電池

いやいや，そんなの朝飯まえ。

これからお見せするのは，誰も予想していなかった「変身」だ。
しちへん げエネルギーの七変化。
さあショーのはじまりだ。

4

5

だ液と微生物で、電気をつくる
発電所といえば大きい建物といったイメージがありませんか。じつは今，
指先サイズの発電機の開発が進んでいます。しかも，エネルギー源は「だ液」。
この中に含まれているさまざまな物質が，発電のカギをにぎっています。

て微生物や藻が増殖してヘドロとなり，川を汚しだ液と排水の共通点？

てしまうため，これを取り除くために莫大な労力，

ごはんやおやつを食べているときに，口の中そして電力が費やされています。もし停電してしでジュワッとわいてくるだ液，これを発電するとまったら，汚いままの水を流すことになってしまきのエネルギー源にしよう。そんなことを考えつうのです。

いた研究者がだ液に注目した理由は，たくさんの有機物が含まれているからでした。だ液には，ア

微生物からのおすそ分け

ミラーゼなどの消化酵素や，からだを細菌から守るための抗体やリゾチームといった物質をはじ今，有機物のために電気を使うのではなく，め，有機物が豊富に含まれています。

有機物から電気をつくれないだろうか，と考えた

この「有機物を含んだ液体」は，別の場所で世界中の研究者によって「微生物燃料電池」といはとても嫌われています。たとえば，工場や家庭

うものが研究されています。微生物のなかには，から出る廃水を処理している下水処理場。廃水を周りにある有機物を食べて電流を発生させる種類

そのまま川に流すと，含まれている有機物を食べがいくつかあります。彼らは，家や学校の周りにある川や田んぼからすくった水や，廃水の中にもいます。微生物燃料電池は，その微生物たちが発生する電流をおすそ分けしてもらって活用するための装置なのです。
発電方法はとても簡単。有機物を含む水に電さ極を挿し込みます。その周りには微生物を付着させておくことで，有機物を分解し二酸化炭素と水素イオンをつくり出します。このとき発生する電子を，この電極でもらい受けるのです。回路を通じてつながっているもう一方の電極は空気に触れ6

エネルギー

七変化ており，酸素と水素イオンとを反応させ，水をつ

外出中の急な充電切れはなくせる！？

くります。発電すると，水の中の有機物を減らしてきれいにすることができるし，電気も取り出せ

ローガン教授たちが開発した電池は 1 µW（1る。さらに，
副産物は水だけなのでクリーンです。

マイクロワット；1000 分の 1 W）の発電ができ

このしくみを使えば，下水処理のついでに発電もることが確かめられています。これは，簡単なセできて一石二鳥になると期待されています。

ンサーを動かすには十分な電力です。このセンサ
ーを動かして得られた情報をスマートフォンに送る，といったことができるようになるといわれて新素材を使ってミニ発電機に挑戦います。

微生物燃料電池を使えば，廃水と同じ「有機技術が進んで，微生物燃料電池の発電量が大物を含む液体」であるだ液を使った発電ができるきくなったら，何ができるようになるでしょうか。

かもしれません。そして，2014 年 1 月，実際に下水や川の水をサッとすくって微生物発電用の容だ液で発電する装置をつくった研究者が現れまし器に入れ，グラフェンになじませる。そこにだ液た。発表された微生物燃料電池は，大きさわずかを入れたら，携帯電話が充電できる―。そんな

1 cm ，厚さ 1 mm で，だ液と廃水を混ぜて発電ことが可能なるかもしれませんね。イギリスではします。

尿を使った微生物燃料電池がつくられていたり，

2

開発にあたったアメリカのペンシルバニア大日本では水田の泥水をつかった微生物燃料電池が学のブルース・ローガン教授たちが工夫したのは，開発されていたりします。微生物のエネルギー変

微生物とくっつく電極の部分でした。微生物は電換をうまく使うことで，私たちの生活が変わって流を，一方向ではなく自分の周囲に放射状に放出くるのです。

するため，電極はなるべく広い面積で微生物とくっついて，電流を少しでも多くキャッチしたいのです。ローガン教授たちは，「グラフェン」という，電気を通す素材のなかで，いま世界で最も薄いといわれている素材を，世界で初めて燃料電池用に使ってみました。グラフェンと微生物がどのようにくっついているかなど「詳しいことはまだよくわからないが，効率のいい燃料電池開発に成功した」と発表しています。

7（文・篠澤 裕介）

プラスへマイナスへ。
パタパタ動くプラスチック
プラスチックは，ひとりでに動き出したりはしないもの―そんな常識くつがえを覆した研究があります。微弱な電流を流すと，それを内部で運動エネル
ギーに変換し，モーターを使わずにパタパタと動き出すプラスチックがあるのです。それを可能にさせたのは，黒い粉末と透明な液体とのコラボレーションでした。

て存在していることが知られていました。これは，かくし味は「黒いマヨネーズ」！？

近くにあるチューブどうしがくっつこうとする力

電気を通し，かつ軽くて丈夫，熱にも強いとが働くためです。「それならば，チューブどうしいう特徴のある「カーボンナノチューブ」。鉛筆が引き合うよりも強い力で，外から引っ張ればほの芯を砕いたような黒い粉末状の見た目をしていどけるかもしれない」。東京大学の相田卓三さん

ますが，電子顕微鏡で拡大して見てみると，炭素

らは，これまで誰にもできなかった「カーボンナ

原子が蜂の巣のようにきれいに並んだシートがく

ノチューブをほどく」ことを，意外と簡単な方法

るっと巻かれた，管のような構造をしています。

で達成しました。プラスイオンとマイナスイオン

また，通常は，複数の管が，ゆでる前のインスタだけでできている「イオン液体」とカーボンナノ

ントラーメンのように固くガチガチに絡まりあっチューブを乳鉢に入れ，ゴリゴリと混ぜたのです。
ものの数分でヌルッとした手ごたえに変わったそのとき，乳鉢の中身はまるで「黒いマヨネーズ」のようでした。これが，「バッキーゲル」の誕生です。このゲルをプラスチックに混ぜ込めば，強くて，しかも電気をよく通す「バッキープラスチック」のでき上がり。カーボンナノチューブをプ
ラスチックに混ぜ込むとき，固まっているときよりもほぐれているほうがよく電気を通すのです。

マイナスイオン

プラスイオン

カーボンナノチューブ

プラスチック素材▲バッキープラスチックを使ったアクチュエーターに電圧をかけたときの，アクチュエーター内のイオンの動き。

8

エネルギー

七変化

わるため，プラスチックはパタパタと羽ばたくよ炭素の網がイオンをトラップする

うに動きます。

平らな板にバッキープラスチックを薄く塗り，その上にカーボンナノチューブを含まないイオン

バッキープラスチックが動かす未来

液体のゲルを薄く塗ります。さらに，その上にまたバッキープラスチックを重ね，固めてペリッ

バッキープラスチックを使えば，電気を通しとはがすと 3 層構造の薄いフィルムができます。

ただけでそれ自身が動くため，電気で磁石を回転相田さんらはこれを「アクチュエーター」という，させることでモーターを動かし，さらにその力を入力されたエネルギーを物理的な「動き」に変え使って部品を動かすよりも，圧倒的に部品が少なるスイッチに使えると考えました。

くて済みます。現在，開発が進んでいるのは，バ3 層のうち外側にあるバッキープラスチックのッキープラスチックを使った点字ディスプレイ。

層に電極をつなげて電圧をかけると，表面と裏面

穴の開いた基盤からピンが飛び出して，パソコン

がそれぞれプラス極・マイナス極に帯電します。

画面の文字を点字に変えるというものです。電気

すると，バッキーゲルの中のプラスイオンはマイを通すことで一方向に曲がるスイッチのように動

ナス側に，
マイナスイオンはプラス側に移動して，

くバッキープラスチックが，点字のピンを押し出

カーボンナノチューブの表面にくっつきます。すします。

ると，サイズの大きいプラスイオンが集まったマ

さらに，カーボンナノチューブの強さと伸縮

イナス極側の層は引き伸ばされ，逆のプラス極側性から，このプラスチックを筋として使うこともの層は縮みます。その結果，バッキープラスチッ

考えられています。束ねて使うことで，人工の筋

クのフィルムは，プラス極側に向かってクニッと肉や，二足歩行ロボットの足，虫を真似したロボ

曲がるのです。家庭にあるコンセントのように，ットの羽などにもなるかもしれません。偶然によプラスとマイナスの電気が交互に流れている電流って生まれた奇跡のプラスチックが今，時代に新ならば，プラス極とマイナス極の向きが交互に変しい動きを生み出しています。（文・上野 裕子）

取材協力：東京大学 工学系研究科 教授

きん

相田 卓三 さん，東京工業大学 資源化学研究所 教授

9福島 孝典 さん

太陽の熱エネルギーで音楽を楽しもうCD をプレーヤーにセットして，再生ボタンを押すと流れ出す音楽。
CD に記録されている音の情報がプレーヤーによって電気信号に変換され，スピーカーがその信号を音に変えて出力しています。今，その音量を上げるのに「熱エネルギー」を使おうというアイデアがあります。
をボイスコイルによって音声信号で振動させる

空気を震わせ音を伝えるスピーカーと，その振動に合わせて，容器とディスプレーサー

音は，物体の運動によって発生し，周りにあるとのすき間を空気が移動します。これによって，空気の振動として伝わっていきます。スピーカー

空気は加熱側と冷却側を行ったり来たりします。

の中で空気の振動を生み出しているのは，電気を

このとき，空気は加熱側に行けばあたためられて通す金属線が何重にも巻かれた「ボイスコイル」

圧力が高くなり，逆に冷却側に行けば，今度は冷と，その内側にある磁石です。線に音楽信号としやされて圧力が低くなります。この圧力の変化にて電流を流すと，ボイスコイルは「電磁誘導」によってスピーカーの振動板を振動させて音を発生

よって磁場をつくり，電流の向きによってコイルさせます。このように，熱スピーカーでは，熱エと磁石が引きつけあったり反発しあったりしま

ネルギーを使って音を発生させることができるのす。その結果，ボイスコイルが振動し，その振動です。

が振動板へ，空気へと伝わり，音が発生するのです。強い電流を流すと，その分コイルに生じる磁

暑い夏，太陽の熱で野外ライブを楽しもう

力が大きくなり，振動も大きくなります。つまり，発生する音も大きくなるのです。

ボイスコイルを流れる電流が大きすぎると線が切れてしまうため，電力を使ったスピーカーでは，出せる音の大きさに限界があります。一方，

熱エネルギーで振動を大きくする

熱スピーカーは，基本的に熱をかければかけるほ神奈川工科大学の佐藤智明さんが考案した「熱ど大きな音を出すことができます。そんな熱スピ

スピーカー」に使われているのは，熱エネルギーーカーが最も活躍できそうなのは，夏に野外で行を動力に変換する「スターリングエンジン」のしわれる音楽イベント。子どもの頃，虫メガネを使くみです。片側が加熱されて熱くなっていて，反って太陽光を集めて紙を燃やしたように，強い日対側が冷却されて冷たくなっている筒状の容器の差しを巨大レンズで集め，その熱エネルギーで届中に，内部に閉じ込められた空気を移動させる「デ

く音楽を目一杯楽しむ。そんな夏の過ごし方はいィスプレーサー」があります。ディスプレーサー

かがでしょうか。

（文・磯貝 里子）

取材協力：神奈川工科大学 工学部 機械工学科 准教授

10

佐藤 智明 さんエネルギー七変化

この世界に存在するものはすべてエネルギーをもっている。
もちろん，僕たち人間だってエネルギーのかたまりだ。

エネルギーとは「モノを動かす能力」のこと。
光らせる，熱をだす，音をだす，動かす

次はなんのエネルギーを変身させよう？

だれもがびっくりするような，エネルギーの変身を実現させた者はきっと，未来の生活を変えるだろう。

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世界を変える日本の小麦
給食でいつも人気の揚げパンやピクニックに欠かせないサンドイッチな
ど，今やすっかり日本人の主食といえるパン。その原料となる小麦は，ほとんどが外国から輸入されており，日本でつくられているのは国内で食べられている量のたったの 3％だけです。しかし，世界中で育てられている小麦は，
日本生まれの小麦の子孫たちなのです。
さかのぼること 50 年，1960 年代の世界は，爆発的な人口増加と世界的な農作物の不作により食料生産に不安を抱えていました。このままでは世界中で飢餓が起きてしまうかもしれない……。当時育てられていた小麦は，肥料を多く与えると，背丈が高いために自分の穂を支えきれず倒れてしまい，収穫できる量が限られていたのです。その状況を変えたのが，岩手県の農業試験場で育てられていた「農林 10 号」という小さな小麦の品種でした。
背が 50 cm ほどと低く，丈夫な茎をもち，たくさんの穂をつけても倒れない強さをもっているのが特徴です。これは，農林 10 号がもつ「Reducedheight (Rht)」遺伝子という小麦の背を低くする遺伝子によるもの。そのしくみはまだすべてが解明されていないものの，ジベレリンという植物成長ホルモンの働きを妨げるためと考えられています。1950 年代には，アメリカのボーローグ博士らにより，この Rht 遺伝子を受け継ぐ小麦の改良品種が生み出されました。たくさんの穂をつけても倒れない，肥料を十分に活用することができる小麦が世界中に普及することで，小麦生産量を激増させることができ，食糧危機を救ったのです。現在，世界で栽培されている小麦の多くにこの Rht 遺伝子が受け継がれています。
日本発の農林 10 号が世界で活躍する一方，日本国内のパン用小麦の自給率はとても低い状態です。それは，パンに使える強力小麦が日本の気候に適さないことが原因でした。しかし，この状況も変わりつつあります。品種改良により日本の気候でもよく育つ超強力小麦として「ゆめちから」という品種が誕生したのです。世界の飢餓を農林 10 号が救ったように，今「ゆめちから」が日本国内で革命を起こしています。

（文・吉田 拓実）

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

h ttp ://ww w.p a sco n et . co . j p/ yumech ikar a/
中高生が学校内で「ゆめちから」を栽培中「ゆめちから」を使っていることをしめすマークです。
「ゆめちから」で日本の食料自給率を上げたいという気持ちのh ttp ://ww w.yum ech ikar a. co m/

象徴ともいえる印です。

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先端技術館＠ tepia

ちょっと未来を体験しよう！

鏡の前で、着たままできる洋服選び
買ったばかりの白いシャツと合わせるジャケットの色は，青がいいかな？それともベージュかな？季節が変わるときの洋服選びは楽しいもの。でも，何回も試着をくり返すのは大変です。それが，ボタンひとつでできるようになったら……？印刷のプロが，それを実現させました。
大日本印刷株式会社（DNP）の「バーチャルフィッ
ティング」は，さまざまな色の中から自分に合う色を気軽に選べるようにと開発されたシステムです。
服を着てディスプレイの前に立ちボタンを押すだけで，まるで鏡を見ながら着替えているかのように、か服の色を簡単に切り替えて見ることができます。これまで着たことがない色も瞬時に試すことができる
ため，「意外とこんな色も似合うんだ！」という新しい発見や驚きで，洋服選びがさらに楽しくなることでしょう。
この技術のポイントは，ディスプレイにさまざまな色の服を実物らしく描画することです。実物らしさは，服の「質感」，つまり素材の細かな凹凸がうまく表現できていることがカギとなりますが，従来のプログラムでは，その細かな凹凸を瞬時に表現し変化させることは難しい課題でした。そこで DNP
では，試着している服の色の明度（明るさ）と彩度（鮮やかさ）の分布を保存することで質感を表現し，色を変えても実物らしく感じさせることに成功しました。
現在「バーチャルフィッティング」で再現できるのは，単色の洋服だけですが，柄物の洋服も再現できるようにと技術の改良が進められています。少し先の未来，洋服選びはもっと楽しくなりそうですね。

先端技術館＠ tepia で「バーチャルフィッティング」を体験しよう！
テクノロジースタジオ内「未来の社会」ゾーンで待っています。

先端技術館＠ tepia http://www.tepia.jp/exhibition/■展示期間：2014 年 4 月 22 日～ 2015 年 3 月上旬（予定）■開館時間：10：00 ～ 18：00（土日祝は 17：00 閉館）■休館日：月曜日（祝日の場合は開館し，翌平日休館）■場所：東京都港区北青山 2-8-44 TEPIA 館 1 階■交通：東京メトロ銀座線「外苑前」駅 3 番出口から徒歩 4 分■入場料：無料
ワークショップも開催中【事前予約制】
自分の DNA を取り出してみよう／光をコントロール偏光板実験／分光・赤外線観測実験
など

取材協力：大日本印刷株式会社

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ヒト モノ ギジュツ

好きな「薬」のことだから、
もっと知りたい欲が出る
ヤンセンファーマ株式会社

日野杉 良輔メディカルアフェアーズ本部×中川 真弥子がん，精神疾患，感染症など，いまだ満たされない治療ニーズが残る病気に対して新しい治療法をつくることを目指す製薬会社。お医者さんは，いくつもの選択肢のなかから患者さんにとってベストな治療法を選びます。しかし，いつも忙しいお医者さんが最新情報に追いついていくのはとても大変。幅広い視点から薬について教えてくれる人が必要です。今回は，そんな薬のスペシャリストにお話を聞きました。

―お 2 人は今，どんなお仕事をされているのさんに使ってもらえるように，先生とディスカッですか。

ションをしながら考えるのが仕事です。MR もお
医者さんと直接話をしますが，それとは，また違中川

私たちが働くヤンセンファーマは，医薬品う役割の業務に携わっています。私たち「メディを開発，販売する会社です。そのなかで，開発さカルサイエンティフィックリエゾン（MSL）」は，れた薬が患者さんの手元に届くまでの架け橋に薬を販売するという視点を飛び出して，「治療そなっているような部署が，私たちのいるメディカのもの」について先生と話し合いをするような

ルアフェアーズ本部です。メディカルアフェアー

パートナーです。

ズ本部では，開発された薬が真に患者さんの治療―今の仕事に就いたきっかけは何ですか。

に役立つように，まだわかっていない問題点を解決するような臨床試験を行ったり，論文を書いた
り，また，世界中の薬や治療に関連する情報を収中川

集し，薬の適正使用に役立つようにまとめて情報学では薬学部の新薬開発の研究室に所属していま発信することをしています。

した。入学当時は薬剤師になることしか考えていもともと薬に関わる仕事に興味があり，大私は，病院の先生のところに薬の情報を届けにませんでしたが，最終的に製薬会社を就職先に選行く「医薬情報担当者（MR）」がお医者さんやんだのは，薬について開発の段階から幅広く関わ看護師さんから受けた質問や相談に対して，論文

り，より多くの患者さんに薬を届けられる製薬会や実験（臨床）データなどの専門的な情報を集め，社に魅力を感じたからです。

わかりやすいかたちにして伝える役目をしていま日野杉す。

私は，じつは文系出身です。経済学を学んでいました。いろいろな選択肢の中から製薬企
日野杉

私は，開発された薬を最適な方法で患者業を選んだ理由は，人の役に立つものを扱う仕事

14

日野杉

良輔（ひのすぎ中川

りょうすけ）

真弥子（なかがわまやこ）

メディカルサイエンティフィックリエゾン部

メディカル戦略部

2007 年入社。オンコロジー部門の MR（医2007 年入社。オンコロジー部門の MR（医薬情報担当者）を経て，2014 年 4 月からメ薬情報担当者）を経て，2011 年から医薬情ディカルアフェアーズ本部所属。

報部（現・メディカルアフェアーズ本部）所属。

をしたいと思ったからです。

とに応え，必要な情報を正しく伝えられるように入社後は MR としてスタートしました。先生

なりたいと思っています。新しい知識を仕入れてとのお話は，とても刺激があり楽しいものでした

先生と話すと，先生がもっている知識と合わさっが，あるときメディカルアフェアーズ本部のことて，また新しい知識が増えるのも楽しいですね。

を知る機会があり，その知識提供のレベルの高さに心を打たれました。これくらいの知識を身につ中川

けられたら，先生と，もっともっと議論できる。

択できるようにサポートできている実感がありま

これが魅力で，自ら希望して異動してきました。

す。最新情報を集めるために，ヨーロッパやアメ仕事をしていて，先生がよりよい治療を選リカで行われる学会に行くことも多いです。
中川

私も，MR のときは，MSL が学会で発表

勉強すればするほど，いろいろな知識が自分のされるような最新の情報をもって先生とお話しし中でつながっていくのがおもしろいですね。もとているのを見て，これだけ議論できるとおもしろ

もと興味のある分野ですし，病気は自分や家族にいだろうな，と思っていました。

起こるかもしれないという点で身近に感じるので，勉強することが苦になりません。勉強という―お 2 人とも，さらなる知識を身につけて，先より，「知識をつける」という感じでしょうか。

生ともっと深い議論をしたいと思ったのですね。

もともと勉強は得意ではないですし，好きなことじゃなかったら，こんなに勉強できていないと思

日野杉

知識を身につけて，先生が求めているこ

います。

15

（対話構成・磯貝 里子）

ヒト モノ ギジュツ

見えるからわかる、あなたの「力」
かきざわ

柿澤 みのり さん
株式会社資生堂 化粧品基盤研究センター
感性・感覚研究グループ
手のひらにとった化粧水。顔につけるとき，どのくらいの「力」をかけていますか。それを言葉にして伝えるのは，
なかなか難しいですよね。
資生堂の柿澤みのりさんらは，ものを押したときに指にかかる力を測定
し，化粧品を顔につけるときの力加減を「見える化」することを可能にしました。

言葉にできないけれど伝えたい

ませんでした。一方，HapLog のセンサーは，爪化粧品をムラなく行き渡らせるためには，指から指の両側をコの字型に挟む小さなクリップ型

を「適切な力加減」で肌に押し当てる必要がありです。指の腹側が覆われないので，化粧水をパタます。それを，使っている人にきちんと伝えなけ

パタ肌になじませるという日常的な動作中の，肌れば，化粧水が本来もっている効果を発揮するこを押す力を測ることができるのです。

おおとができないこともあります。しかし，「力が強

もっと，人に合わせた化粧品をつくりたい

い・弱い」と考える基準は人によってバラバラ
で，他人と同じ感覚を共有することが難しいので「『感性』はその人の経験や性格などによってバす。そこで開発されたのが，資生堂の指センサー

ラつきがでるため，とても難しい研究分野です」。

「HapLog」です。ものに触れたときに指にかか柿澤さんらは，より多くの人からデータを取るたる力の強さと，指の動きの速さを測定することで，めに，細い，肉厚といったさまざまなかたちの指指を使う動作をしたとき，その人がどのくらいのに合わせて，サイズの異なるセンサーを開発しま

力を強い・弱いと呼んでいるのか，「感覚の見えした。今後は，クリップに防水加工を施し，化粧る化」を世界で初めて可能にしたのです。

品を使うより多くの場面を想定してデータを集め

パ プ ロ グたいと話します。

「感覚」を測るのは，シンプルなしくみ

た く さ ん の 人 に と っ て， よ り 心 地 よ く， よ

指先は，ものに触れると，力を加えた水風船のり効果的な化粧品を開発するために生まれた

ように横にふくらむ性質があります。HapLog は，HapLog。これを使うことで，あなたが心地よい

この左右へのふくらみの大きさを，指にかかったと思う力や，ムラが出やすい力のかけ方などを知力の強さ（触圧）として測定します。これまでのることができます。近い将来，あなたが化粧品に

指センサーは手袋状で，指をすべてかくしてしま

合わせて使い方を変えるのではなく，あなたの触うため，実際に化粧水を使っているときの指の感圧にあわせてカスタマイズされた化粧品が生まれ覚を損なわずに力のかかり具合を測ることはできるかもしれません。

16（文・芳村 美佳）

ポケットにサイエンス「トレンド」を先取りしよう！
インフルエンザとファッションの共通点

web site

インフルエンザとファッションに，共通点があるって知っていましたか？それは，服にもインフルエンザウイルスにも，毎年の「トレンド」があるということです。
インフルエンザは，ファッションでいえば「上着」くらいの大まかな分類。上着にもコートやジャケット，カーディガ
ンなどいくつかの種類があるように，インフルエンザにも種類があります。インフルエンザは ABC の 3 種類の「型」に大きく分けられます。それぞれの「型」のなかには，さらに「亜型」という細かい分類があります。同じ「ジャケット」という上着でも，年によって生地の素材や色，ボタンなどが変わるように，インフルエンザも年によって流行するタイプ
が少しずつ違うのです。毎年，その年の流行の服を買うように，予防接種も流行にあったものを受けないと効果がないのですね。インフルエンザのトレンドは，WHO（世界保健機関）が流行するウイルスを先読みし，発表しています。ここでの研究者はいわば，ファッションの流行を先取りするデザ
イナーのような存在といえるのではないでしょうか。
じつはこれ，あるマンガに出てく「新抗体物語」

http://www.kyowa-kirin.co.jp/shin_koutai/

るお話のひとつです。その名も「新抗体物語」。抗体医薬の研究をしてはじめいる主人公，牛島元が，気になる女

バイオテクノロジー，抗体医薬を強みとする製薬会社，
協和発酵キリンが贈る「免疫・うしじま はじめ

牛島 元抗体」の解説 web マンガです。

み，からだを守る免疫細胞の種類やラボレーションし，人間の持
き じま あや か木島 彩花

や，その担い手である「抗体」

第 11 話「インフルエンザの “流行” って？

働きなどについてわかりやすく解説
していきます。
「免疫」や「抗体」に興味があるをわかりやすく伝えます。

このページで紹介しているのはのやり取りなどを通して，免疫研究の歴史やアレルギーが起こるしく

漫画家・こしのりょう氏とコ
つ「免疫」というメカニズム性である彩花との恋，家族，職場で人はもちろん，マンガが好きな人にうしじま かなめ

牛島 要

亜型とワクチン」もおすすめ。ストーリーを追いかけているうちに，いつの間にか免疫や抗体に興味がわいているかもしれま

http://www.kyowa-kirin.co.jp/
shin_koutai/episode_11/

せんよ。

17

研究者に会いに行こう

新しいカーネーションで笑顔を咲かせる
八木雅史 独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構
花き研究所 花き研究領域

主任研究員

自分が一生懸命育てたカーネーションを病気から守りたい。なるべく長い間，きれいな花を楽しんでほしい。農業・食品産業技術総合研究機構
花き研究所の八木雅史さんは，遺伝子という暗号▲ 八木さんが開発した「花恋ルージュ」。

を解き明かして，花を育てる人や花をもらった人の「こんな花があったらいいな」を叶えていく。
か れん

枯れんぞ！花恋ルージュ
母の日の花としておなじみのカーネーション

八木雅史（やぎは，高温多湿の夏になると，土の中の細菌によっまさふみ）プロフィール

2001 年神戸大学農学部植物資源学科卒業。2003 年神戸

いて水が通る道管が詰まり，急に枯れてしまう「萎大学大学院自然科学研究科博士前期課程修了。博士（農学）。

ちょう凋 細菌病」にかかりやすくなる。八木さんは，

2003 年より現職。

異なる品種同士を受粉させる「交配」という方法
を使ってこの問題を解決しようと試みた。花は小さなど花の特徴を決める遺伝子の配列を決定した

さくナデシコのような見た目だが萎凋細菌病に強からだ。これで双葉の状態でも，遺伝子を調べる

い品種の花粉を，大きな花をつける品種のめしべことによって病気に強いものを選別することがでに受粉させることでそれぞれの遺伝子を混ぜ，病きるようになる。そうすれば開発にかかる時間が気に対する強さと大きな花を咲かせるという特徴

約半分になり，その分多くの新しい品種を世の中

八木さんは，を併せもつ新しい品種をつくるのだ。

に送り出すことができると期待されている。

あわこの研究を始めた先輩の後を継いで交配を何度も喜んでくれる人の顔が見たいからくり返し，15 年の歳月をかけ，ついに新品種「花八木さんは，日本の気候に合ったオリジナル品

恋ルージュ」を開発した。

種を開発し，日本の生産者にもっと安心してカー

ゲノム解読は新品種開発の追い風

ネーションをつくってほしいと考えている。とき交配によって新しい品種をつくるには，通常，には研究室を出て，生産者が困っていることを

1 回の交配で得られた種子を育てて花を咲かせ，直接聞きに行く。実際に生産者に会うと「この人また違う品種と交配する操作を何度もくり返さなのために研究をがんばろうという気持ちになりまければならず，とても時間と手間がかかる。しかす」。

し今後は，新品種の開発にかかる時間がぐっと短

自分が開発したカーネーションが世の中に出くなると考えられている。2013 年 12 月，八木て，それを手にした誰かが笑顔になる。その瞬間

さんは他の研究者と共同で，世界で初めてカーが，八木さんの研究を進める力になる。
（文・渋谷 彩恵子）

ネーションの全ゲノムを解読し，病気に対する強18

「材料」の能力を引き出し、自然と一緒に生きる浅沼

博 千葉大学 大学院工学研究科 人工システム科学専攻 教授「昔からみんなを驚かせるモノをつくりたいと思っていました」。そのためには人と同じことをしていてはだめだ。そう考えた千葉大学の浅沼博さんは，まったく新しい視点の研究で，身の回りの材料に「感じる」「動く」といった生きもののような性質を見出した。

材料よ，本当の力を発揮せよ

クリートの防波堤が，津波によって次々に崩れていく姿を見て，災害による被害を減らし自然と一時計などの身近な機械は，どんなものでもネジ緒に生きる「減災」を，最高の科学技術によってや歯車などたくさんの部品の組み合わせによって実現することが必要だと考えた。たとえば，普段つくられており，その部品はさまざまな「材料」

は景色を壊さないよう海の底に畳んでおいて波のでできている。
「これらの材料自身が生きものの力を使った発電に利用し，津波が来たときだけ波ように，何かを感じたり，自ら動いたりすることの力で立ち上がる展開式の防波堤や，津波の水ができれば，それだけで機械の機能を果たすことを使って大きくなる巨大な袋状の防波堤などであができますよね」。これが「スマート材料」の典る。「減災・サステナブル工学」という浅沼さん型だ。

らの提案による新たな工学の具体例で，自然の力

浅沼さんは，世界で唯一，ビルや車，飛行機なをそのまま使って機能や動きを生み出す「スマーどに使う金属や複合材料など「構造材料」をスマート化させる研究者。構造材料といえば，より強く，軽くすることを目指した研究がほとんどだが，浅トコンセプト」によるものだ。現在，長年海水に入れても腐食しない材料で，その防波堤の実現を目指している。最先端の科学技術と新しい材料を沼さんは，その軽くて強いという特徴で知られる

駆使し，人々の真の安心と安全を目指して，今日

カーボンファイバー強化プラスチックと，アルミも浅沼さんは材料に命を吹き込む。

ニウムの組み合わせに着目した。カーボンファイ
バーに電気を流し発熱させると，それ自身は縮む
一方，アルミニウムはその熱で伸びるため，このふたつを張り合わせると動きもがいてしまう。普通の材料として使いたい場合は，このような組み合わせは禁物だろう。しかし，浅沼さんは「せっかく強い材料がそこまで動きたいのなら動かしてあげる」。材料がもともともっている能力を引き出し，機能をもつものとして使うことで，構造材料
がそれ自身で動く機械になるのだ。

スマート材料が可能にする「減災」
浅沼2011 年の東北地方太平洋沖地震で人生観が変

博（あさぬまひろし）プロフィール

東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。工学博士。東わったという浅沼さん。海の向こうとこちら側と京大学生産技術研究所助手，千葉大学工学部助手などを経の境界線を引くように高くそびえ立っていたコンて，2009 年より現職。
19

研究者に会いに行こう

水の力が「からだ」と「医療」の間をつなぐ
高井

まどか

東京大学

大学院工学研究科

バイオエンジニアリング専攻

教授

新しい靴を初めて履いて靴ずれしたときや，紙で指を切ってしまったときに活躍するばんそうこう。長時間貼っておくと皮膚が赤くなってしまうのは，ばんそうこうが接している「界面」
で，皮膚が拒否反応を起こしているからだ。じつは簡単には交わることのない「からだ」と「医療」の仲を，どうやったら取り持つことができるだろうか。

ら，このタンパク質がくっつかないようにすれば，役に立ちたいのに，受け入れてもらえない

材料表面で血が固まらないはずだ。しかし，金属

私たちのからだには，外部からの侵入者を退治や高分子材料のほとんどにはタンパク質がくっつするしくみが備わっている。細菌やウイルスなど

きやすい。タンパク質が吸着しない材料も知られをやっつけ，
傷をふさぐこの働きはとても大切だ。

ているが，何がタンパク質の吸着を妨げているの

しかし，治療のための医療機器でさえ，からだはか，その要因は明らかになっていなかった。

拒絶してしまう。だから，不適切な材料を使ったタンパク質が吸着しにくい材料として，水に混り，長時間使用したりするとからだに悪い影響がざりやすい性質「親水性」を持つ材料がある。材出るのだ。

料の上に水を垂らしたとき，丸い水滴をつくるのか

ばんそうこうなら簡単に付け替えられるし，人ではなく，材料と多く触れ合うようにべたっと体への影響も大きくない。しかし，体内で働く医

くっつく材料の方が，タンパク質がくっつきにく

療機器ならどうだろう。たとえば，チューブを通いのだ。では，どうして水が表面に吸着しやすいすことで血管を広げ，血液の流れをよくする必要と，タンパク質は吸着しにくいのだろう。その疑がある患者さんがいる。しかし，このチューブ問に東京大学の高井まどかさんは挑んだ。

を長く入れたままにすると，血が固まり流れが止

高井さんたちは初め，材料の界面に自由に動け

まってしまうため，何度もチューブを身体の中にる水分子が多く存在することで，タンパク質の吸抜き挿しなければならない。それは，とても辛い

着が抑えられると考え，それを確かめる実験を進ことに違いない。どのような材料を使えば血が固めた。界面の水分子は，材料の影響を受けており，

まらないのだろうか。

液体中を自由に移動している水と比べて動きにくさい。親水性の材料の界面では，水分子により強い

くっつかないで，タンパク質力が働き，さらに水分子がお互いに引き付けあっ血が固まる原因は，血しょう板が材料表面にているのではないだろうか。界面の水分子の状態

くっつくことだ。血液中のタンパク質が材料にを確かめるためには，界面の数 nm（ナノメート

くっつき，血しょう板を引き寄せている。それな

ル；1 mm の 100 万分の 1）だけの情報を抜き出20す必要がある。普通の方法では液体中の水や材料

は，高校生の頃から自分で考えて試すことが好き

内部といった他の情報に埋もれてしまい，界面のだった。料理をするときもレシピ通りにはつくら

情報だけを取り出すことは難しい。そこで，複数ない。違う方法だともっとおいしくなるのではなのレーザー光を組み合わせた特殊な測定に挑み，いかと，工夫を加えていた。たくさん失敗もした

その結果，界面の周りにある水分子は液体中の水だろう。でも今はきっと，自分だけのレシピを手とは異なる構造をもち，お互いに引きつけ合う力にしているはずだ。

（文・大宮 拓馬）が強まっていること，この力の大きさがタンパク質吸着と関係していることを明らかにした。この測定は高井さんたちには新しく，ハードルの高い挑戦だった。
それでも，「すごく難しかったですよ」と言う高井さんは，とても楽しそうに笑う。

あなただけのレシピを見つけて。

高井

まどか（たかいまどか）プロフィール

早稲田大学理工学研究科博士課程修了後，JST 特

難しい課題や予想とは違う結果を，高井さん

別研究員を経て，2001 年より東京大学院工学系研は「おもしろい」と感じる。
「失敗かもしれない

究科マテリアル工学専攻助手。講師，准教授を経てけれど，その中から成功のヒントを得よう，そう2011 年より現職。

考えて研究することが楽しい」。そんな高井さん

21

超 生命体ラボ

超生命体ラボとは，常識を超えた生命，すなわち「超生命体」を追い求め，生物の驚異にせまる研究を紹介するコーナーである

超生命体を追え！

若いからだを取り戻し、漂い続けるベニクラゲ
生命の危険を回避する方法
生きている限り，死は必ず訪れる。一度，自然界で瀕死状態になった生き物がよみがえることはほとんどない。しかし，世の中にはそのような常くつがえ識を覆す生き物がいる。それが，ベニクラゲだ。
海の中を泳いで暮らす種類のクラゲは，捕食者

信博士は，鹿児島でベニクラゲを採集し，地元のから攻撃を受けたりして泳げなくなると，それは水族館職員と日本で初めての若返り実験を行った

致命的なダメージとなる。他にも，エサが得られのだった。

なくなるなど，個体としての生命の危機が訪れた

若返りの謎解きはこれからとき，ベニクラゲのからだは退化して肉団子のような状態になり，ストロンと呼ばれる糸状の根をヒトに関する研究の世界では，iPS 細胞が「若生やす。そして，退化し始めてから数日ほどで，返り」を起こした細胞として有名だ。iPS 細胞は，イソギンチャクに似たかたちをした，「ポリプ」

細胞に外から無理やり遺伝子を導入してつくる。

と呼ばれる子どものベニクラゲに若返るのだ。

しかし，ベニクラゲの若返りに遺伝子導入は必要

ベニクラゲの若返りは，イタリアで最初に報告ない。もとから「若返り能力」が備わっているのされた。これを聞いたベニクラゲ研究者の久保田だ。しかし，研究者が少ないため，多くの謎が残されているのが現状だ。これまで観察された結果についても，北日本型より南日本型のほうが若返りしやすい，からだが大きいと若返りしにくいな
ど，原因不明のものが多い。
他の多くの生き物にはないユニークな特徴をもつベニクラゲを研究することによって，人類は「若返り」や「再生医療」について，新しい知見を得ることになるだろう。それにはまず，未だ残っている謎をひとつひとつ明らかにしていくことだ。
（文・高山 佳奈）

22

世界中からたくさんの外国人研究者がここ日本に集まり，日々，新しい発見を目指して研究を進めている。
彼らはどうして自国を飛び出して，ここ日本を挑戦の場に選んだのだろう？
彼らの目の前には，どんな未来が広がっているのだろう？ページをめくると，そこにはあなたの知らない「日本」があるかもしれません。
サイエンスは「世界共通語」。さあ，ワールドカップの開幕だ！

23

タイの人々の食生活を変えたい！
日本なら，最先端の魚研究ができる
私の生まれたタイで最もポピュラーな海産物は「エビ」です。
養殖も盛んに行われているため，海に近い南部はもちろん，内陸である北部でもよく食されています。しかし，海で獲れる魚を北Apichaya Taechavasonyoo（アピチャヤ テシャワソンユー）さん
タイ出身。2007 年にチュラロンコン大学分子生物学修士課程修了後，2013 年東京海洋大学海洋科学科博士課
程後期修了。Ph.D。現在，同大学で研究員として働く。

部にまで届けるのは難しく，高価な食べ物となっています。
私は，魚こそが良質なタンパク源であり健康維持に必須であると思っています。だから，タイの食卓にもっと魚を届けたい。
そう考え，海洋学研究で有名な東京海洋大学の大学院に進学し感動はどこにでも、あとは僕らの見方次第加速させたビームを，金属のターゲットに衝突させる。こう
やって，宇宙が誕生した瞬間の膨大なエネルギーを再現しながら，物質誕生の秘密にせまっているんだ。僕の役割は「衝突前のイオンビームの状態」を調べること。窒素ガスをイオ

宇宙誕生の瞬間をこの目に刻む

ンビームと一瞬だけ交わらせて，そのときに窒素ガスが受けばくた変化を観察し，ビームの状態を正確に決めている。何が衝宇宙が誕生する瞬間，そこにはただ莫大なエネルギーのみ突したのかわからないと実験はできないでしょ。

があった。でもその次の瞬間に，物質が生まれたんだ。無から有が生まれたその瞬間に何が起こったのか，この謎を解明

僕はこの手法の設計からシミュレーション，装置の組み立するため，世界中の研究者を巻き込んだプロジェクトが動いてまですべてやっている。日本には世界トップクラスの，巨ている。その一部を担えるなんて，それ大なエネルギーを持ったイオンビームをつくる装置があって，だけでワクワクしない！？

僕のシステムもそこで使えるんだ。宇宙誕生の瞬間を目にするまであと少しだよ。

磁石の力でイオンを約 3 万 km/秒まで一生かけてやりたいことを日本で見つけた
日本に来たことが，運命の分かれ道だった
僕が初めて日本に来たきっかけは，大学 3 年生のとき，日本への 1 年間の交換留学生として選ばれたことでした。
当時は日本のことについて詳しく知らなかったし，じつは最
初は 1 年だけの短期滞在のつもりだったんです。でも，日Richard Ansong Omari（リチャード アンソン オマリ）さん
ガーナ出身。ガーナ大学在学中に日本に 1 年の短期留学を経験。同大学を卒業後，東京農工大学大学院に入学。
現在修士課程 2 年生。

本での研究生活を通じて，考え方がすっかり変わってしまいました。日本の大学の授業や実験は，土壌の栄養や作物の栽培法など，今まで学んでいた農学よりもかなり実用的な内容24

ました。魚の研究における高い技術力と知識が日本にはある，た。ヒラメ以外にもこの IL-1β をもっている魚は多く，広くそう思ってここに来ました。

魚類全体の感染症予防に応用できる可能性があります。

私は現在，魚の免疫反応について研究をしています。魚も近い将来，母国に戻った後には，日本での研究生活で得た人間と同じように，ウイルスや菌に感染して病気にかかるこノウハウを使って，タイの漁業を活性化させたいと思います。

とがあります。それによって魚が死んでしまうと，漁業の生たとえば，タイではまだあまり例のない魚の養殖を盛んにす

産効率が低くなってしまうのです。

るためには，日本でやっていた魚の免疫の研究はきっと役立つはずです。それを実現させるために，消費者と生産者の両研究成果を活かし，自国の漁業を活発に方に利益があるようなしくみをつくりたいと考えています。
そして、タイの多くの人々が新鮮な魚を安く手に入れられる

私の研究では，ヒラメに IL-1β というタンパク質の遺伝子ようになることを願っています。

を注射して，免疫の働きが活性化するかどうかを調べています。実験を何度も行い，IL-1β が高い効果で免疫反応を活性化し，これによりヒラメの免疫力を高めることがわかりまし小さな部品の中に見つけた感動を求めて初めて所属した研究室で，実験用のコンピュータのチップの中に，小さな部品が複雑に組み合わさっているのを見て，「こんなに小さい中に，これほど精巧なものが！」と驚きをかくせなかったのを覚えている。自分たちで実験装置を設計し，理論を証明し，新しい科学をつくる研究はとてもエキサイティ
ングだよ。この本質は物理でも生物でも，どんな分野の研究でも変わらない。僕は将来も日本で研究を続けたいな。日本（取材と文・大宮 拓馬）

Vasilis Tzoganis（バシリス トゾガニス）さん
ギリシャ出身。ヨアニナ大学物理学科修士課程修了後，イギリスのリバプール大学自然科学部物理学科博士課程に進学。2013 年 10 月より理化学研究所にて研究中。

だったのでおもしろく，学ぶにつれてこの知識を使ってした。手応えがあれば，将来的にはこの研究を，実際にガー

ガーナの農業をよくしたいという思いが強くなりました。

ナの土地で行いたいと考えています。

には，優秀であれば若い研究者でも自分の研究チームを持てる制度があるんだ。難しいけど，僕も挑戦するよ。それが今の僕の夢かな。

今チャレンジしているのは，栄養分の少ないガーナの土地

僕の夢は東京農工大学で博士号を取得したあと，ガーナ

でより多くの作物を収穫できるようにすることです。

に戻って農業技術を教える先生になることです。今の研究
経験を活かして自分より若い世代に農業技術を教え，食料

ふるさとでチャレンジしたい

不足を改善し，みんなに食べものが行き届くようにしたい。

カギとなるのは，ガーナから取り寄せた植物のくず。ガー

ガーナを発展させるには，農業の発展が欠かせないのです。

ナはチョコレートの原料であるカカオの栽培が盛んなのでだって，食べ物がなければ人は生きていけないでしょう？

すが，使われないカカオの殻はゴミとなってしまいます。

生きることの根本である農業に向き合い続けようと，僕は

僕はこれを肥料にできないかと考えました。他にもガーナ決めました。将来，きっと，ガーナの農業を変えてみせます。

で余っている植物のくずを何種類か持ってきていて，これ（取材と文・渋谷 彩恵子）

を混ぜて，栄養の少ない土でトマトを育てる実験を始めま25

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。
もうすぐ梅雨が明けて夏が来るね。
小学生の頃は，よくカブトムシやセミを捕りに行ったな。

リカちゃん

ユウくん

そうなんだ。昆虫って，何をエサにしているの？

樹液を吸ったり，木材を食べたりするって聞いたよ。
それだけで栄養は足りるのかしら。

その疑問，私がお答えしましょう！

琉球大学

昆虫の食生活を、内側から支える微生物

徳田 岳 さん

私たち人間には，炭水化物やタンパク質，脂ラタバクテリウム」という微生物

質などさまざまな栄養素が必要ですね。
「好きを棲まわせています。彼らは，オ

嫌いせずに食べなさい」と言われるのは，さまオゴキブリのからだの中でも，脂ざまな食材をバランスよく食べることによっ肪を貯める器官「脂肪体」の中にある「細菌胞」て，さまざまな栄養素を摂る必要があるからでという特殊な細胞の中に棲んでいて，アミノ酸す。しかし，昆虫たちの場合，生息環境の違い

やビタミンなどの栄養をオオゴキブリに提供しにより食べるものが限られていたり，食べるもているのです。

とのが少ない飢餓状態になったりすることによ

昆虫と微生物の関係を研究することでわかる

り，必要な栄養素すべてをエサから摂ることがのは，昆虫の生態だけではありません。昆虫の難しい状況にあります。そのため，昆虫のなか体内で微生物がつくっている酵素を調べることには，自分のからだの中に微生物や細菌を棲まで害虫防除の新しい方法を開発したり，腸内微わせ，彼らがつくる栄養素を摂取しているもの

生物の DNA 配列を調べることで昆虫の進化のがいます。

過程を明らかにできたり，昆虫に関する研究です

たとえば，山の中で腐った木材を食べて生きの重要なポイントになっているのです。

ているオオゴキブリは，自分の細胞の中に「ブ

栄養をバランスよく取ることは昆虫にとっても大事なんだね。
あんなに小さいからだの中に巧みなシステムがあったなんて意外だわ。
取材協力：琉球大学 熱帯生物圏研究センター 准教授

26

徳田 岳 さん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。

今号の理系さんし ら は まかおる

白濱 薫 さん
兵庫県立宝塚北高等学校 3 年生
化学部部長

じりじりと暑い夏の日，凍らせたジュース
を少しずつ融かしながら冷たい水分でのどを潤す。「あれ？はじめは甘かったのに，最後はほとんど味がしないな……」。そんな誰もが経験したことがある身近な疑問を解明しようと，
白濱さんは研究に乗り出しました。
▲白濱さん（後列左から 2 番目）と化学部のみなさん◆ この研究を始めたきっかけは何ですか？

徐々に凍るため，甘さが段階的に変わるのではないかと考2012 年に現在の 3 年生 3 名で園芸部化学班（現在の化えました。そこで，今度は一気に凍らせた氷をつくって調学部）を結成しましたが，いざ研究をしようにも 1 年生

べてみました。すると，意外にも，急速に凍らせた氷も，だった当時は化学の授業がなく，中学生までの知識しかあ

ゆっくり凍らせたときのように，融けはじめの方が甘いこりませんでした。そこで，ひとりずつ簡単で身近な疑問をとがわかったんです。なぜこうなるんだろうと，実験をす

持ち寄ることにしました。今回の研究テーマ以外にも「雨るたびに次の疑問が生まれ，仮説を立て，実験をくり返すに濡れたらくるくるになる天然パーマとストレートヘアのことで研究を進めていきました。

違い」などが挙がりました。

◆ 研究を通して自分に変化はありましたか？

◆ 研究で大変だったことは何ですか？

高校に入ったときは，研究をしようなんてまったく考え

砂糖水でつくった氷から，融けた液体を数滴ずつ集めてていませんでしたが，自分が立てた仮説が実験で証明されは砂糖の濃度を測る実験が一番大変でした。本当に融けはるとやっぱりうれしくて，大学での研究にも興味がわくよ

じめの液体の方が甘いという結果が実験のデータとして得

うになりました。次の研究テーマは具体的には考え中です

られたときは「やった！」と思い，これが研究を進めるモが，「こんな経験ある！」とどんな人も興味をもつようなチベーションになりました。

研究をしていきたいです。

このような甘さの違いがでるのは，冷凍庫で凍らせると，
砂糖水の水の部分だけが糖を追い出しながらゆっくり，

白濱さんは

     

興味の連鎖をつくる伝道師

昨年，白濱さんが部長を務める化学部は中高生のための学会サイエンス・キャッスル大阪大会で見事キャッスル賞に輝きました。初めてのプレゼンテーションで緊張と不安でいっぱいの後輩に，「自分たちも来年こんなふうになりたい」と思わせる堂々とした先輩の姿を見せてくれた白濱さん。彼の興味は後輩へ，そして会場にいる人の興味へとつながっています。（編集部より）

27

実践！検証！サイエンス「あぶり出し」のしくみ、探ってみました。
白紙でもらった手紙を火であぶると……文字が浮き出てきた！そう，この現象は「あぶり出し」遊びとして有名ですね。レモンやミカンであぶり出しができることは，みなさん何となく知っているでしょう。
でも，なぜ柑橘類ではあぶり出しができるのでしょう？今回は，昔から身近な遊びの素材を科学的に検証してみました。

柑橘類の特徴は「酸っぱさ」があることですね。

表 1a

有機酸含有量では，酸っぱさの成分「酸」が，あぶり出しに関

有機酸（％）
有機酸（％）
6～7
6～7
1～2
1～2
0.2～1.0
0.2～1.0
0.6～1.0
0.6～1.0

係しているのでしょうか。その疑問を確かめるた
レモン
レモン
キウイフルーツ
キウイフルーツ
リンゴ
リンゴ
パイナップル
パイナップル

め，酸っぱくない果物でもあぶり出しをやってみました。
比べたのは，植物の酸である「有機酸」を 1〜 10％と比較的多く含むレモンやキウイフルー
ツと，
有機酸の含有量が１％以下と少ないリンゴ，
パイナップルです（表１a）。それぞれの果汁を紙

表 1b

糖含有量

に塗り，トースターで 30 秒加熱して，「あぶり出し実験」を行いました。その結果，すべての果

レモン
レモン
キウイフルーツ
キウイフルーツ
リンゴ
リンゴ
パイナップル
パイナップル

物であぶり出しに成功（図１）！やはり，あぶり出しには酸が関係しているようです。
次は，他にどんな条件があぶり出しに関連があるのか，もう少し詳しく試してみました。まずは「有機酸」のみであぶり出しを検証するため，こ▲表１の実験では有機酸の代表としてクエン酸を使いま

全糖
全糖
（％）
（％）
1～3
1～3
7～10
7～10
10～13
10～13
10～18
10～18

ショ糖
ショ糖
（％）
（％）
1～2
1～2
0.5～
0.5～
2～3
2～3
6～12
6～12

果実の有機酸含有量（%）（a）と糖含有量（%）（b）

a：日本果汁協会 監修『最新果汁・果実飲料事典』（1997）よりした。クエン酸は水に溶けやすく，レモンにとて

b：伊藤三郎編『果実の機能と科学 』朝倉書店 ,（2011）より
単位は果汁の組成割合（％）

も多く含まれ，成分に占める割合はパイナップルの 6 倍以上の差があります。次に，果物の甘さをわらず，両成分とも 1 〜 20％の条件すべてであ

つくる
「糖分」
に注目しました。果物の糖分はショ

ぶり出しに成功しました（図 2）。これにより，「酸

糖，ブドウ糖，果糖など複数の種類の糖が混ざっと糖は，それぞれがあぶり出し現象の原因となったものです。果汁の中に糖が多いのはパイナップている」ことがわかりました。

ルで，成分の 10 〜 18 % を占めています。
（表１b）
今回は，糖の代表として砂糖（ショ糖）を用いま

いったい，紙の上では何が起きているのでしょした。それぞれを水に溶かして１，5，10，20％う？文献などで調べてみると，まず，酸があぶりの希釈溶液をつくり，それぞれの濃度であぶり出出しに作用するのは，「脱水作用」という性質のし実験を行った結果，まったく違う成分にもかかためではないかという説がありました。紙の成28

＋＋実験方法＋＋① 果物から果肉をひとかけら取ってすり潰し，果汁液を集める。

＋＋実験材料・機材＋＋
果物（レモン，リンゴ，パイナップル，キウイフ
ルーツ）
砂糖
クエン酸
コピー用紙
スポイト
定規
トースター

② 砂糖とクエン酸を水道水に溶かし，20% 水溶液をつくる。
③ ②の水溶液を希釈して，10% 水溶液，5% 水溶液，1% 水溶液をつくる。

④ 以下の 3 つのあぶり出しを行うコピー用紙を準備する。

4-1 : 果汁（レモン，リンゴ，パイナップル，キウイフルーツ）

4-2 : 砂糖（水道水，レモン果汁，20% 水溶液，10% 水溶液，
5% 水溶液，1% 水溶液）
4-3 : クエン酸（水道水，レモン果汁，20% 水溶液，10%水溶液，5% 水溶液，1% 水溶液）

⑤ ④の各レーンに，スポイトで 1 滴ずつ液を置いていく。
⑥ 定規を使って，水滴の列を一気に下までのばす。
⑦ 紙を乾燥させる。

⑧ 予熱したトースターの中央に紙を置き，30 秒間加熱する。

▲図 1

各果物のあぶりだし結果

今回選んだすべての果汁で，あぶり出しに成功しました。濃さにはかなりム
ラがあります。

（a）砂糖
▲図 2

（b）クエン酸

砂糖（a）とクエン酸（b）のあぶり出し結果

砂糖もクエン酸も，両方ともあぶり出しに成功しました。レモンの色と比較すると，クエン酸よりも砂糖の方が，同じ 20% 溶液でも色が強いことがわかります。

分は，とても水と親和性の高い物質からできてい溶液は，加熱されると紙の上で自分自身が変化します。つまり，紙は水分子といつも仲よく手をつて褐色になるので，あぶり出しができるのです。

ないでいる状態です。しかし，そこに酸がやってそれぞれ違ったしくみであぶり出しが起こっていくると酸は物質と水分子がつないだ手を離す性質たのですね。

「脱水作用」を持っているため，紙からは次々と水分子が離れていきます。水分の少なくなった紙

検証では，「酸」や「糖分」を含み，水に溶けは，通常の紙と比べて燃えやすくなり，酸性の溶る性質をもつものであれば，あぶり出しができる液が塗られたところだけが早くこげ始める，といはずだとわかりました。身の回りでこれらを含んう説が有力のようです。

でいるものは他にありませんか？また，酸や糖分

一方，糖分は紙に対して，まったく別の作用をも以外でも，紙の上で温度を変えることで変化する

たらしています。カラメルをつくる工程をイメー

成分はまだありそうですね。他の成分でもあぶりジしてください。熱を加えていくと，砂糖はだん出しを行ってみると，意外な結果がわかるかもし

だん褐色になってきます。190 ～ 200℃では，糖れません。昔からなにげなく遊んでいたことも，は脱水反応により水分を失い，非結晶性のカラメ「科学的な検証」をしてみるとおもしろそうです

ルに変化するのです。つまり，紙に塗られた砂糖ね。（文・芳村 美佳）
人気コーナー「実践！検証！サイエンス」

が動画になりました。

キャビテーション実験の様子も公開中。

29

生き物図鑑fromラボ

第 29 回
棘皮動物
きょく ひ

バフンウニ

▲バフンウニ▲プルテウス幼生

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。
ウニは，寿司ネタや海鮮丼の材料としてとてもな

基本となる構造が 5 つ，星形のように放射状に並じみのある食材のひとつです。みなさんが実際に口んだ「五放射相称」のかたちをした親のウニと違って，にする黄色またはオレンジ色の「ウニ」は，ウニのプルテウス幼生と呼ばれるウニの子どもは，左右対からだの中の生殖巣，つまり卵巣や精巣になります。

称のかたちをしています。幼生のからだの前側には，そのおいしい生殖巣に含まれる数え切れないほどのセロトニンという物質を分泌する神経細胞が数個あ卵と精子こそが，研究者のアイデアを具現化してくります。この神経細胞はヒトにもあり，睡眠や体温れる「おいしい」材料なのです。

調節に関わっています。卵から均等に分裂して分配

卵巣と精巣それぞれから得られた卵と精子をひされるはずなのに，神経細胞が前側だけにつくられ

とつのシャーレで混合すると，ウニは受精し，発生るのはなぜなのでしょうか。そのしくみを解き明かが開始されます。受精の瞬間，卵に細いガラス管でせば，ウニよりもっと複雑な私たちの脳にあるセロ

DNA や RNA，タンパク質や化合物などの分子を注

トニン神経がつくられるしくみを明らかにするヒン

入すると，特定の遺伝子の働きが止まったり，逆にトを得られるかもしれません。ウニの幼生の研究は，働くことが促されたりして，対象となる遺伝子の役

ヒトを知ることにも役立っているのです。

割を調べることができます。何千という受精卵でこ

執筆協力・写真提供：筑波大学 下田臨海実験の作業がとても簡単にできるウニは，特に卵からか

センター

らだがかたち作られるときの遺伝子の役割を調べる
のにぴったりで，研究者には引っ張りだこなのです。
提供：JAMBIO（マリンバイオ共同推進機構）
JAMBIO は海洋生物学の共同研究の促進を目的とした筑波大学と東京大学の共同利用研究機構です。JAMBIO では海の生物の紹介や研究施設，研究成果についてニュースレターを年に２回発行しており，ホームページ（http://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/~jambio/）からダウンロードできます。

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谷口 俊介 さん

＋＋ 編集後記 ＋＋いよいよサッカーのワールドカップが開幕しますね。今年は開催国がブラジルと地球の反対側のため，日本で生の試合が見られるのは早朝ばかりで大変ですが，サッカーを通して，世界中の人々が国境を越え，一緒に楽しめるってすごいことですよね。じつは，それはサイエンスの世界でも同じこと。今号では，あえて母国を飛び出し，日本の研究に魅力を感じてやってきた若き研究者たちを紹介しました。国は違っても，サイエンスをたのしい，もっと知りたいと思う気持ちは一緒なんですね。（上野 裕子）

staff
編集長

上野 裕子

art crew

花里 美紗穂 / KIYO DESIGN（清原 一隆 / 伊藤 琴美）

編集

磯貝 里子 / 篠澤 裕介

記者

花里 美紗穂 / 吉田 拓実 / 藤田 大悟 / 芳村 美佳 /渋谷 彩恵子 / 大宮 拓馬 / 高山 佳奈 / 瀬野 亜希

印刷

凸版印刷株式会社ⓒ Leave a Nest Co., Ltd. 2014 無断転載禁ず。
ISBN 978-4-907375-24-9 C0440

2014 年 6 月 1 日

発行

someone 編集部 編
発行人

丸 幸弘

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