2014. 冬号

いつもあなたのそばにサイエンス

vol.30[ サムワン ]〈特集 1〉“オイリー” をさがせ！
〈特集 2〉

未知なる脳に挑む〈サイエンストピックス ノーベル賞特別企画〉

未来を照らす光源、青色発光ダイオード

someone vol.30 contents
P ０４～

特集１
０６ 古代からの栽培植物「アマ」のあぶら
０７ 石油を「分けて」「混ぜて」新しい価値を開拓せよ
０８ 未来の燃料のために、植物の毒を研究する
０９ 香るあぶらが植物のからだを守る
１０ あぶらと水は本当に仲が悪いのか

P １８～

特集 2

１９
２０
２１

私たちは、脳がつくり出した世界に住んでいる !?
手先の器用さはどのようにつくられる？
赤ちゃんの眠りから、心ができ上がる様子を明かしたい

サイエンストピックス
０３

ウイルスは怖いだけの存在？

１６ ［ノーベル賞特別企画］未来を照らす光源、青色発光ダイオード
どろマニア
１２

どろが語る、地球の歴史

１３ 「くっつく」土のひみつは構造にあり研究者に会いに行こう
１４

社会に適応するためのスイッチは、メダカの脳の中に

英語 de サイエンス２２

意外と簡単、炭素原子 1 層のつくり方となりの理系さん
２３

早稲田大学高等学院

イベント pick up
２４

まもなく開催！科学について思いっきり話そう！
中高生のための学会「サイエンスキャッスル」

２５

叶えたい夢、ありますか？

２６

多重化映像隠蔽技術から生まれた「ExPixel」

アントレプレナーキャンプ 2014２８

someone 未来会議のメンバーになろう！

同じテレビで野球観戦とゲームが同時にできる !?
生き物図鑑 from ラボ
２９うちの子紹介します

第 31 回温帯地域で生きるサンゴ「ニホンアワサンゴ」

2

サイエンストピックス

ウイルスはだけの存在？

ともな2014 年，発熱と出血を伴う「エボラ出血熱」という病気が西アフリカで大流行し，遠く離れたアメリカやヨーロッパでも患者が発生しました。この病気は「エボラウイルス」によって発症するものですが，これはもと
もとコウモリの体内にあったウイルスで，人間社会に存在するものではありません。
一般的に，ウイルスの種類ごとに感染する相手の生物
しゅくしゅが決まっています。ヒトの体内に入ってしまっ種「宿主」
たエボラウイルスのように，宿主以外の生物に感染してしまうと，宿主のからだとウイルスとの折り合いがつかず，重い病気を引き起こしてしまうことがあります。このようなウイルス感染症は大変困った存在ですが，決まった宿主のからだの中ではそれほど強い害を及ぼすことはなく，他の個体に広まっていくものもあります。生
き物にとってはそれすらも迷惑なことかもしれません
が，ウイルスを研究している国立感染症研究所の西條政幸さんは「ウイルスの中には，私たちにとってなくてはならないものもある」と言います。
それには，私たちのからだに備わっている「免疫」というしくみが関係しています。血液やリンパの中にある免疫細胞が，からだの中に侵入してきたウイルスや菌をやっつけてくれるのです。これら免疫細胞には学習能力があり，一度感染したウイルスの情報を覚え，次に侵入してきたときにより早く対応できるようになります。私たちに身近な「風邪」もウイルスが主な原因です。せきやくしゃみなどを介して周りの人にうつしてしまうことがありますが，このときウイルスも一緒に移動しています。その結果，うつした相手の免疫細胞の機能を高めて病気に強くしていると考えることもできるのです。
ウイルスは病気を引き起こす嫌な存在ですが，長い生命の歴史の中では貢献していた部分も多いのかもしれな

取材協力：国立感染症研究所

いですね。

ウイルス第一部 部長（文・浜田 駿）

3

西條 政幸 さん

「あぶら」という言葉を聞いて，どんなことを思い浮かべるでしょうか。
ベタベタ，ぬるぬるする？
臭い？
摂り過ぎると太る……？
こんなネガティブなイメージがつきまとう一方で，燃料として，製品の原料として，はたまた栄養素として
私たちにとって欠かせないものでもあります。

4

今回は，身の回りのさまざまなところで活躍しているあぶらについて，
ほんの一部だけ紹介します。
読み終わったあとは，家で，まちで，学校で―身の回りにいるあぶら“オイリー”を探してみてください。
意外なところにかくれているかもしれませんよ。

5

古代からの栽培植物「アマ」のあぶら
フライパンに敷いたり揚げものに使ったり，サラダにかけるドレッシングにも……私たちは普段何気なく油を口にしています。その種類は採取する動植物によってさまざまですが，人類が最初に栽培したといわれる植物「アマ」の油が，人類の健康に貢献する可能性が高いとして注目を集めています。

▲きれいな青い花を咲かせるアマ。茎は，紀元 7000 年前頃からエジプトのミイラを覆う繊維などに活用されていた。

利用価値の高さで注目されてきたアマ

人類の歴史にアマニ油あり？

アマ（亜麻）は，きれいな青い花をつけるアマ

アマニ油の最大の特徴は，α- リノレン酸とい科の植物。古代から，茎の繊維で布地をつくった

う不飽和脂肪酸の一種がとても多く含まれるこり，種子を食べたりと，人類に広く利用されてきと。セイヨウアブラナから採取したナタネ油では，たといわれています。ゴマに似たかたちの小さな

全脂肪酸のうち α- オレイン酸の割合が 11% で種子は，アマ（亜麻）の種子（仁）の意味で「アあるのに対し，アマニ油では 56% と圧倒的な含マニ（亜麻仁）」と呼ばれ，西暦 800 年頃からは有量を誇ります。α- リノレン酸は，血中のコレアマニから油を採取して食すようになりました。

ステロールを下げたり，高血圧を予防したり，人間の健康を維持するさまざまな作用があるのでは

油は私たちに必須の栄養素ないかと考えられ，世界中で研究が進んでいます。

食用油は，主に脂肪酸と呼ばれる物質からできだからこそ，食用油の中で最も α- リノレン酸がています。炭素がいくつも連なった長い鎖に水素豊富なアマニ油は古から人類の生活に取り入れらや酸素が結合しており，炭素の数やつながり方にれてきたのかもしれませんね。
（文・松原 尚子）

よってその種類や性質が異なります。40 種類以上の脂肪酸が存在しているといわれているなか
で，炭素どうしが 2 本の手をつないで結合する
二重結合を含むものを「不飽和脂肪酸」といいます。人間の体内では合成できないものが多いため，◀アマの種子。

食事などを通じて外から取り入れる必要がありま

この種子からす。老廃物の排出や細菌・ウイルスの侵入防止，「アマニ油」が採れる。

細胞どうしの情報伝達などに重要な役割を担う細胞膜をつくる材料となるため，健やかに生きてい

協力：日本製粉株式会社

くうえで必須の栄養素といえるのです。

6

“オイリー”を探せ！

石油を「分けて」「混ぜて」
新しい価値を開拓せよ
タンカーで原油が運ばれてくる様子を，教科書やテレビで見たことがあるでしょうか。ガソリンなどの燃料から，プラスチックや衣服などの石油化学製品まで，生活の中のあらゆるものに姿を変えてそばにある「石油」。私たちの手に届くための第一歩は「分ける」ことです。

▲原油を加熱して油の蒸気にし，各成分に分離（蒸留）する。ナフサは，プラス
チック，繊維，薬品など，石油化学製品の材料としても利用されている。

すべては「分ける」ことから始まる「1 ＋ 9=15」にするための工夫

石油の原料となる「原油」は，さまざまな長さ

最近，コスモ石油では，ポリエステル繊維やペッの炭化水素が混ざったものです。それを似た性質

トボトルの原料となるミックスキシレン（MX）をごとに分けて，それぞれの性質を活かした使い方

含めた，石油化学製品原料への石油利用に力を入をしています。

れ始めました。しかし，価値の高い MX を取り出

原油を分ける方法は，理科の実験で行う「ワイすことによって，これまで通りの燃料をつくるこンの蒸留」と同じ原理です。沸点の違いを利用しとができなくなっては意味がありません。新しいて，35 ～ 180℃で気化してくるものをガソリン・価値を生み出すためには，残りの材料でも今までナフサ留分，170 ～ 250℃で気化してくるものを通りの燃料をつくれるような分け方の工夫が必要

灯油・ジェット燃料留分，240 ～ 350℃で気化しです。
「10 のうちの 1 を使って 6 倍の価値のものてくるものを軽油留分，それ以上のものを重油留をつくり，残りの 9 はそのままの価値を保つこと

分，最後に残ったものをアスファルト留分としてができれば，これまで 10 だった価値を 15 にできいます。

る」と三浦さん。そんな技術を生み出すため研究が進められています。

ガソリンは「混ぜて」つくる（文・瀬野 亜希）

国内における石油の利用目的で最も多いのは自動車用のガソリン燃料です。じつは，その原料となるガソリン留分がそのまま燃料として使えるわけではありません。まず，有害な硫黄分を除くな
ど品質を上げる必要があります。さらに，各留分の境界はあいまいで，原油が違うとそれぞれの温度で得られる留分の組成も違います。いくつかの留分を加えて混ぜ合わせることで初めて，ガソリ
ン燃料として使うことができるようになるのです。
どんなときでも安全で品質の高いガソリンをつ

取材協力：三浦

くるには，毎回同じ混ぜ方をするわけにはいきま

靖智（みうらやすとも）

コスモ石油株式会社 技術研究ユニット 中央研究所

せん。コスモ石油の三浦靖智さんは，もうひとつ

燃料グループ研究員。現在，主にガソリン製造・品のキモである「混ぜる」技術の研究をしています。

質の研究に携わっている。

7

未来の燃料のために、植物の毒を研究する◀ジャトロファの果実。
梶山さんの研究で毒がなくなったとしても「まずくて食べられない」とのこと。

私たちの社会は大量の石油の消費の上に成り立っています。しかし，石油が手に入らなくなった
ときに備え，
ひとつのエネルギー源に頼りすぎず，

先を見据え時間をかけて，役に立つ研究を

他の燃料の研究を進めることが大切です。そのひこれまでの研究で，ジャトロファに含まれていとつが，中南米原産，
高さ 3 〜 8 m ほどの低木「ジる毒には複数の種類があることがわかってきましャトロファ」です。

た。そのうちのひとつは構造も突き止められていますが，まだ詳細がわからないものもあります。

食卓事情を圧迫しないジャトロファ

梶山さんの研究によって構造がすべて明らかにな

植物油を化学的に処理してつくられるバイオ

れば，それが毒をつくるのに関わる遺伝子を特定ディーゼルは，車や飛行機の燃料として使えるこする重要な手がかりになります。そして，その遺とがわかっています。しかし，食用につくられた伝子を働かなくすることもできるはずです。
「た

油を燃料にすると，私たちの食卓から油がなくだし，ジャトロファの遺伝子組換えはまだうまくなってしまいます。そこで注目されているのができません。その技術を開発しているグループと「ジャトロファ」という植物。親指の先ほどの大も共同で研究を進めています」。先を見据えてじっ

きさの種子には重量の 30 〜 60％ほども油を含くりと取り組んだ研究者たちの成果は，きっと未んでおり，絞り出して燃料源として使えるのです。

来の社会のエネルギー源確保につながるでしょう。

油以外にも発がん作用のある毒も含まれているた（文・木下 啓二）

め食用にならないことから，食卓事情を圧迫する心配もありません。

毒の正体を突き止めろ
もともと植物がつくり出す物質の研究をしていた近畿大学の梶山慎一郎さんは，ジャトロファの毒に注目しました。
「燃料として使うのであれば大規模栽培が必要になる。すると，そこで働く人の健康や土壌にも影響を及ぼすのではないか」と心配したのです。逆に毒性を弱めることができれば，バイオディーゼルの普及を後押しできると考えました。まず取りかかったのは，毒がどんな物

取材協力：梶山

質なのかを分光法という方法によって調べること

慎一郎（かじやま

しんいちろう）

近畿大学生物理工学部生物工学科 教授。1991 年，でした。あらゆる化合物には，光（電磁波）を当

京都大学大学院農学研究科博士後期課程を中退し岡てると化学結合に特有の信号が出るという特性が山大学大学院農学研究科に助手として着任。大阪大あります。
これによって得られた結合の情報から，学工学部生物工学科助手，大阪大学大学院生命先端

パズルを組み立てるように化合物の全体像を明ら

工学専攻客員准教授を歴任し，2008 年より近畿大

かにしていきました。

学生物理工学部准教授，2011 年より現職。

8“オイリー”を探せ！

香るあぶらが植物のからだを守るか

ガムを噛んだときのさわやかなミントの香りや，ハーブティーの心を和ませてくれる香り。私たちは，知らず知らずのうちにさまざまな香料に囲まれて生活をしています。その原点は，植物が自分のからだを守るためにつくる「油」にありました。

動けないからこそ獲得した

人は，香りでリラックス

自らの意志で動けない植物は，強い日差しから香り成分が効果をもたらすのは植物だけではあ身を守るためのポリフェノールなど，有用な成分

りません。精油を拡散させてよい香りを嗅ぎ，健をからだに蓄えることで厳しい環境に耐えるとい

康増進や美容に役立てようとする自然療法「アロう術を獲得してきました。そのひとつが，植物がマテラピー」の効果は，研究でも実証されていま発する香りです。香りのもとになる成分は水になす。たとえば，柑橘系の果物の果皮やスギなどのじまない「油」であることが多く，こうしたもの

木材に含まれている「リモネン」を空気 30 L あ

だけを化学的な方法で集めたものは「精油」としたり 100μL の濃度で吸入すると，交感神経の活て私たちの生活の中で活用されているのです。

動が抑制され，リラックス効果を生むことがわ

か

たくわ

すべ

かっています。

植物は，香りでからだを守る植物がもつ油の役割について思いをはせながら，あたたかいレモンティーを飲んでリラックス

植物は香りでどのようにからだを守っているのしてみませんか。

でしょうか。たとえば，ヨモギの一種であるセー
ジブラシは，昆虫などにからだを傷つけられると，香り物質「メチルジャスモン酸」を体外に放ち，それを受け取った自分自身や他の植物が昆虫からの食害に対する抵抗性を高めることがわかっています。つまり，香りを通じて危険がやってきたことを広く知らせているのです。また，他の例
では，スペアミントからとられた精油には害虫であるチャバネゴキブリを近づけない効果が見出されています。このように，言葉を話せない植物は，香りを使って情報交換をしたり，敵を遠ざけたりしながら，からだを守っているのです。

9（文・熊谷 諭）

あぶらと水は本当に仲が悪いのか
スープの上に漂う油の滴。箸でつついて油どうしを近づけると，くっついて大きくなる。水は水と，油は油と集まりたい。
お互いに混ざろうとしない，まるで仲の悪そうな水と油。けれ
ど「混ぜる」ことならできる，「混ざらない」性質を活かすこともできる。お互いがいることで，新たな活躍ができるのだ。

「混ざる」って何だろう

一緒にいるから，活躍の場が広がる

砂糖のかたまりを水が入ったコップに入れる

水と油は相交えないのだろうか。いや，油を水と，砂糖は周りから少しずつ水と交わり，溶け始に溶かす方法ならある。油汚れを落とすにはどうめる。
溶けた砂糖は，コップの中の水全体に混ざっすればいいか―そう，洗剤を使えばいい。洗剤ていく。水と触れ合った砂糖は，水に強く引き寄には電気的な正負の偏りがあり，水とくっつきやせられて砂糖のかたまりから離れる。

すい部分と，油とくっつきやすい部分の両方を持

水と砂糖が引き合うこの力は，電気の力だ。水つ分子でできている。油とくっつきやすい部分がの分子にはプラスとマイナスの「電気の偏り」が

油汚れにくっつくと，水を引きつける部分が外側

あって，このプラスとマイナスの部分がお互いをに飛び出した格好になる。そのため，油を水に溶引きつけ合う。だから，水どうしは集まろうとす

かすことができるのだ。

かたよるし，水と同じように電気の偏りをもつ砂糖も水

油と水を混ぜることができるのは洗剤だけではとよく混ざる。塩も，水中で分解してプラスとマない。たとえば，マヨネーズや牛乳のクリーミー

イナスのイオンに変わるから，同じように電気のな味わいは，仲介する分子のおかげで水と油が混力で水を引きつけ，よく混ざる。

ざっているからこそ得られるもの。このように水

一方，油はどうだろう。じつは，油の分子にはと油を混ぜることを「乳化」という。化粧品の「乳正負の偏りがほとんどない。だから，水と油が引液」という名前は，この乳化から来ている。乳液

きつけ合う力はずっと弱い。そもそも「あぶら」

やファンデーションは，乳化されているおかげでの定義自体が「水と分離する物質」なのだ。

浸透性や持続性が高くなっている。あのおいしさが生まれたのも，肌の美しさをサポートしてくれ
るのも，油と水が仲よく一緒にいてくれるおかげだったのだ。

10

“オイリー”を探せ！

▲水の分子は水素原子 2 つと酸素原子ひとつで▲洗剤が油にくっついて溶けていく様子。

構成され，それぞれプラスとマイナスの電気の偏りを持っている。2 つの水素が同じ方向（この図では下）に偏っているから，下部分がプラスに，上部分がマイナスに偏る。

が変わる。特に短い分子構造を持つ油のほうが，「混ざらない」から生まれる未来の材料

細長い分子構造の油よりも大きなナノシートが作便利なのは一緒にいるときだけでない。水と油成可能で，その面積は厚さの 10 万倍近い 0.1mm

が混ざらないことを利用すれば，ナノとバイオを四方まで大きくすることができる。このようなナ組み合わせた次世代の材料をつくることだってでノ構造は，薬の分子を体内の決まった場所で放出きる。ナノテクノロジーの発展で金属などは小さする技術への応用が期待されている。

く加工できるようになったが，医療応用が期待されるバイオ材料は加工が難しい。しかも，ナノ材

水と油は混ざらない。それでも，無理やり混ぜ料の作成にはお金と時間が多くかかる。
そのため，ようとしたことでさまざまな製品が生まれた。逆ナノ構造を持ったバイオ材料を簡単につくるために混ざらないことを活かして，次世代の材料もつの研究が世界中で進められているのだ。

くられている。違う性質を持つ 2 つの物質は，これからもお互いが違うことを活かして活躍して2014 年 9 月，
アメリカのオレゴン大学のグルーいくのだ。

プから，バイオ材料から簡単にナノシートを作成する方法が報告された。彼らは，水と油が分離したままの混合溶液に，アミノ酸をつなげた構造の分子でできた材料を加えた。すると，その材料はどちらとも混ざらずに，水と油の境界にわずか
数 nm（ナノメートル；1mm の 100 万分の 1）の厚さの膜を形成したのだ。しかも，どのような油を使用するかによって，ナノ構造のできやすさ

11（文・大宮 拓馬）

どろマニア

どろが語る、地球の歴史

これらの混ざり具合によって土壌の水はけや養分

小さい頃，バケツとスコップを手に取り，土と含量などの性質が変わります。

水をこねてつくったどろ団子。土臭いぬるっとしたどろにズズズっと手を入れると，まるで大地にこのようにさまざまな自然の作用を受けて，植包まれたかのような感覚にとらわれます。いつも物が栽培できる肥 沃 な土壌になりますが，１cm当たり前のようにそばにある「どろ」ですが，じの厚さになるまでに 100 〜数百年かかるといわれ

つは，そこには地球誕生からの歴史が詰まっていており，今みなさんの足の下に広がる何層にも重るのです。

なる土壌ができるまでには，数千年から数万年とひ よく私たちが「どろ」と呼んでいるものは，土が水いう長い年月が必要とされます。

と混ざり合ってやわらかくなった状態のものをい

土壌を見るとその土地の歴史がわかるといいまいます。土（土壌）のおおもとは，「母材」と呼ばす。沖縄には，粘土でできた特有の泥岩があり，れる岩石です。それが長い年月を経て，昼と夜の

地元の方言で「くちゃ」と呼ばれています。約

気温差や，岩どうしがぶつかり合う衝撃によって500 万年前〜 1 万年前に中国大陸から東シナ海にひび割れたり，雨や風に当たりながら風化したり流れ込んだ，粘土を含む海の堆積物に，貝や有孔して，次第にボロボロに砕け，鉱物が生成されます。

虫，サンゴが混ざり合って海泥ができ，約 100 万

さらに，そこに生息した動植物が，やがて落ち葉

年前に沖縄本土の陸上へと隆起しました。

や死骸となり，微生物の働きで分解され，少しず

長い土の歴史には，その土地独自の歴史が詰

つ鉱物と混ざり合うことで，土壌ができ上がるのまっているのですね。

です。岩石が砕けた粒の大きさによって，大きい
れき

ものから礫，砂，シルト，粘土と呼び名が変わり，

12（文・上野 裕子）

「くっつく」土のひみつは構造にあり土に含まれるさまざまな色やかたちをした鉱物

含量の高い土壌となるのです。イオンを吸着するたち。キラキラと輝きを放つ，ただ美しいだけのという性質は，粘土に含まれる鉱物だけがもつめ存在―ではありません。
「よい土」をつくるうえ

ずらしい特徴です。
私たちにとって粘土はより身近なものですが，で，とても重要な役割を果たしているのです。
土壌ができる過程で，岩石が砕けてできる礫，

なかでも粘土が押し固められてつくられた泥岩は，砂，シルト，粘土のなかでも粒径が一番小さい粘古くから生活のなかにも取り入れられてきました。

土は，土壌の性質に大きな影響を与えます。そのとくに，沖縄地域に特有の泥岩「くちゃ」は，シャ

ひみつは，粘土に多く含まれる鉱物「スメクタイト」

ンプーや，鍋などを洗う洗剤の代わりに使ったり，の結晶構造にあります。

美容のために肌に塗ったりしていたとか。くちゃスメクタイトは，シート状に並んだ八面体の構にも含まれるスメクタイトが，プラスの電荷をも造をしたアルミニウム（Al ）を，四面体の構造

つ皮脂や皮膚に付着する有機物を吸着する働きがをしたケイ酸（Si ）のシートが，サンドイッチのあるのでは，と研究も始まっているようです。

3+4+

ように上下から挟んだかたちをしています。とこ人々の生活の知恵は，土とともに発展してきたろが，結晶ができる過程で，アルミニウム（Al ）といえますね。

3+

か（文・上野 裕子）のシートの一部がマグネシウム（Mg ）に置き換
2+

わると，陽イオンが不足して，粘土全体の電荷がマイナスになります。そのため，植物の栄養分となるカリウムやマグネシウム，カルシウムなどの陽イオンを吸着，土壌中に保持することで，栄養

presented by どろあわわ

13

研究者に会いに行こう

社会に適応するためのスイッチは、
メダカの脳の中に
竹内

秀明

東京大学

大学院 理学系研究科 生物科学専攻

助教「空気が読めないし，常識もわからない」。東京大学の竹内秀明さんは，小学校 2 〜 4 年生を南アフリカで過ごした。人と遊ぶことはあまりなく，愛犬と釣りをする毎日。帰国して大きなギャップを感じたのは，気候でも景色でもなく「人とのつき合い方」だった。
これが，今の竹内さんの研究の原点だ。

えられ，これまで社会脳の研究はサルやヒトを中相手によって行動を変える，基準は何だ？

心に行われていた。そもそも，他の動物には社会

ヒトは社会性のある生物だ。集団で生活してい脳のような高次の機能は備わっていないと考えらるが，他人と常に同じ関係性を保っているわけでれていたのだ。しかし近年，魚類が他の個体を認はない。あるときは協調し，あるときは拒絶する。

知し，それによって社会性行動を示すことが明ら

親と子の関係であれば，親は世話をし，子は世話かになった。

をしてもらう。高度な社会性行動を営む動物は，

グッピーのメスは鮮やかな色の尾をもつオスを他の個体を記憶，識別し，相手との社会関係を理配偶相手として選ぶ傾向があることが古くから知解して，そのときの状況に応じた意思決定を行う。

られていたが，1999 年に社会関係も配偶相手を「その意思決定の様式にとても興味がある」と竹選ぶ基準になっていることが明らかになった。

内さん。南アフリカから帰国して感じたギャップ

集団で飼育されているグッピーの水槽に新しい個を高校生まで抱えてきたが，いろいろな本を読む

体を入れると，その新しい個体がモテるようにな

中で「これを研究しよう」と考えるようになっる―つまり，グッピーはどの個体が新しく自分た。人間は，何を基準にして意思決定をしているの社会にやってきたのかを判別しており，その個のだろうか。他の動物と人間との違いは何だろう

体に積極的にアプローチしたのだ。
「人間のようか―。研究をすれば，自分がこれまで考えてきな高度な生物だけがもつと思われた社会脳の原型たことがロジカルに説明できるようになるかもしが，じつは 4 〜 5 億年前に生まれた魚類にあるれない。そう思った。

のかもしれない」。この魚類の脳の中を分子や遺伝子レベルで調べていけば，社会脳の基本的な設

その原型は魚類にあるのかもしれない

計図が見つかるのではないか，とメダカの研究を

社会に適応するために必要な脳機能を「社会始めた。

脳」という。これはかなり高度な機能であると考14

「GnRH3 ニューロンがメダカの恋心スイッチ

メダカの基準は「相手を見たこと」の有無になっていること」を発見できたが，竹内さんが竹内さんは，「配偶行動に興味がある」と研究

もともと興味をもっていたのは人間の行動だ。こ室にやって来た学生，奥山輝大さんと一緒に研究れに対し，メダカの行動を分子や遺伝子レベルでを始めた。最初は「メダカのメスは大きなからだ

研究するという，一見とても離れて見える手法でのオスを好む」という従来の仮説に従って実験を自分の求める「答え」に近づこうとしている。「よ行ったが，なかなかうまくいかなかった。困ってり深くクエスチョンを探求するには，既存の手技・いたそのとき，別の研究室の人のひと言が，壁を手法からできるだけ自由になりたいと思っていま超えるきっかけになった。
「前の晩にお見合いをす。クエスチョンが最も大事だと思うから」。自させておくと，次の朝にすぐ卵をつけるのよね」。

分の解きたい問題に対して，手段は選ばない。そ重要なのはからだの大きさではなく，「見たこと

うやって竹内さんは，「社会脳」という生物の基がある相手かどうか」なのではないか。そう気づ本的ルールをひとつ，解き明かしたのだ。

いた竹内さんと奥山さんは，さっそく実験を行った。
水を入れたビーカーにオスだけを入れ，メスが入っている水槽に沈める。これで，オスとメスはガラス 1 枚を隔てた状態で「お見合い」をすることになる。3 〜 6 時間のお見合いの後，ビーカーを傾けてオスを水槽に入れてやると，メスはオスの求愛行動をすぐに受け入れ，放卵を行ったのだ。
お見合いをしなかった場合はメスがオスを受け入れるのに 60 秒かかったところ，お見合いした場
合は 10 秒で受け入れた。
「相手を見たことがあるかどうか」で，メダカが行動を変えたのだ。

問題を解決するためには手段を選ばない
メダカの脳を調べたところ，「GnRH3 ニューロン」と呼ばれる神経が意思決定のスイッチを担っていることがわかった。これが正常に働いていると，知らないメダカを受け入れるのに時間

竹内 秀明（たけうち ひであき）プロフィールがかかる。しかし，レーザーで破壊すると，メス

1999 年，東京大学大学院薬学系研究科博士課程機は見知らぬ個体もすぐに受け入れてしまい，オス

能薬学専攻修了。博士（薬学）。日本学術振興会特別はメスに対して求愛を行わなくなった。GnRH3

研究員，生物系特定産業技術研究推進機構派遣研究

ニューロンを破壊すると，メスもオスも相手を選員などを経て，2004 年 4 月より東京大学大学院理ばなくなる―他の個体への関心をもたなくなっ

学系研究科生物科学専攻助手。2007 年より現職。

てしまったのだ。

15

サイエンストピックスノーベル賞特別企画

未来を照らす光源、青色発光ダイオード
2014 年 10 月 7 日，日本出身の 3 名の研究者がノーベル物理学賞を受賞した。受賞した理由は「明るくて省エネな青色発光ダイオードの発明」。発光ダイオードとはそもそも何か？

省エネにできた要因は？

功のひみつは……？

彼らの成ノーベル賞受賞研究にかくれているサイエンスを探ってみよう。

灯内に微量に含まれる水銀と衝突して光を発する

電気のエネルギーを直接光に変えるため，白熱灯に比べ無駄が少ない。だが，水銀はダイオードは「電気を一方にしか流さない」性

環境汚染の原因となる物質だ。使用はできる限り質をもつ部品だ。プラスとマイナス，それぞれの控えたい。LED は水銀などの有害物質も含まず，電気を流しやすい材料の組み合わせでできていエネルギーの無駄もほとんどない。しかも長持ちる。プラスの電気を流しやすい方にプラスの電圧で，その寿命は 40,000 時間ともいわれている。

をかけると電気の流れは加速するが，逆向きに電環境に優しい照明なのだ。

圧をかけても電気はほとんど流れない。この性質

土台が整えば，きちんと成長できるを利用し，電圧を変化させることによって電気の流れを制御するスイッチとして使われている。

だが，LED の実用化は困難を極めた。なぜなら，また，ダイオードの 2 つの材料が交わる面では光の三原色のうち赤色と緑色の LED はつくれて

プラスとマイナスの電気のエネルギーが打ち消さも，青色が実現できなかったからだ。1 色でも欠れ，そのときに光を放出することがある。この特けると，その用途はかなり限られたものになって性を利用したのが「発光ダイオード（LED）
」だ。

しまう。

LED が他の照明と違うのは，電気のエネルギー

青色 LED がつくれなかった原因は，適した結を直接光に変えられること。たとえば「白熱灯」

晶がうまくつくれなかったことにある。結晶とは，は，その名の通り「熱」で光をつくる。細い電線

原子がきれいに整列した状態の固体のことだ。原

に電気を流して 2000℃近くまで加熱すると，熱子がきれいに整列していると電気が流れやすくエネルギーの一部が光に変わる。しかし，エネル

なり，発される光も鋭くなる。よい結晶が，LED

ギーの多くが熱として無駄に放出されてしまう。

の実用化には不可欠だった。

そこで誕生したのが「蛍光灯」だった。使うのは，よい結晶をつくる方法のひとつに，別の結晶を電線から出る熱ではなく「電子」だ。電子が蛍光土台にし，その上で目的の結晶を成長させるとい16

▲低温バッファ層の有無による結晶成長の違い。
結晶を直接サファイア上で成長させると，小さくて不純物を多く含む結晶ができてしまう。

観察されたのだった。

うものがある。青色 LED として使われている「窒化ガリウム」にも，この方法が取られた。問題は，その後の実用化に大きな役割を果たしたのが，適切な土台が見つからなかったことだ。当時，当時，日亜化学工業にいた中村修二さんだ。彼の名古屋大学にいた赤﨑勇さんと天野浩さんは，サグループは，窒化ガリウムの新しい結晶成長方法

ファイアを土台にして窒化ガリウムを成長させよの開発，電子線による加工の原理の解明，熱を用うとしたが，どうしても小さな結晶がたくさんでいることでより単純にプラスの電気を流しやすく

きて表面が荒れてしまう。

する方法の発見……と，革新的な成果を次々と上これを解決したのが，ノーベル賞受賞技術「低げた。なかでも重要なのが，別の元素も加えてつ温堆積バッファ層」だ。一般に，よい結晶をつく

くった層状の結晶からなるダイオードの開発だ。

るには 1000℃以上の高温で成長させるのだが，プラスとマイナスの電気を層状の狭い空間に閉じ

500℃の低温にすると，土台の上に薄く，クッショ

込め，「打ち消し合って光を放出する」という現ンになる層ができたのだ。そこで，窒化ガリウム

象を起こしやすくすることによって，より明るいとぴったり重なるような薄い膜を土台に敷いてか青色 LED を作製したのだ。これにより，赤，緑，

ら，高温で結晶を成長させることにした。すると，

青の 3 色の LED を組み合わせることができるよ

表面がまるで鏡のようにきれいな結晶が得られた

うになり，白色の光が実現した。
家の照明に LED を使っているという人も多いのだ。

だろう。照明を点けるときには思い出してほしい。

積み重ねた成果が輝きとなった

省エネで環境に優しい光を実現するために，多く純粋な窒化ガリウムの結晶は，マイナスの電気の工夫と努力があったことを。LED は，今日もを流しやすい。さらに，微量のマグネシウムを加未来も私たちを明るく照らしてくれる。

えて電子線で加工することでマイナスの電気を流（文・大宮 拓馬）

しやすくできた。そしてついに，青く輝く結晶が17私たちの「からだの設計図」と呼ばれる DNA が発見されてから，約 60 年。
ヒト DNA の全配列が解読されたり，再生医療の可能性を大きく広げる iPS 細胞がつくられたりと，医学・生物学は飛躍的な進歩をとげました。
しかし，そんな現在の医学・生物学をもってしても理解できない存在，それが「脳」なのです。私たちがもつ，重さ 1 kg ほどしかない脳の中には，世界中の研究者の頭脳を集めても解明できない謎が詰まっています。そんな奥深い脳科学の世界の一部を，一緒にのぞいてみましょう。

脳育体験応援プロジェクト
科学教育・研究を推進している株式会社リバネスと，世界中で使われているマルチツールを開発するビクトリノックス・ジャパン株式会社は「脳育体験応援プロジェクト」を立ち上げます。人類の進化に大きく影響を与えた「道具を使う」ことと脳の関わりを中心に，最先端の脳科学研究を推進・発信する活動を応援していきます。

18

未知なる脳に挑む

私たちは、脳がつくり出した世界に住んでいる !?
『someone』の表紙を見てみましょう。あなたの目には何が映っているでしょうか？

きっと，

黒色の表紙にウサギやキツネなどのかわいいイラストが描いてあるはずです。私たちが当たり前のようにものを認識できるのは，脳の働きのおかげ。大阪大学の藤田一郎さんは，ものを見るときに脳の中でいったい何が起こっているか，その謎にせまっています。

立体は脳がつくり出しているかたち
私たちは，いつも立体物に囲まれた 3 次元の世界に暮らしていると感じていますが，じつは，「目」という器官は，物体を 2 次元の画像としてしか捉えられません。
目の網膜中にある視細胞は，

日本語でいう文法のようなものを見出して，それ外界の光を受け取って「明るさ」と「色」の情報を数式で表すという壮大な研究に挑んでいます。

に変換して脳に伝えます。しかし，「光がどの距

脳の活動を数式で表わすことができれば，逆に，離からやって来たのか」という，ものを立体とし頭に思い浮かべたことをコンピューターで計算して認識するための情報を脳に伝えることはできなて，画面上に再現することも夢ではなくなります。

いのです。私たちが 3 次元を認識できるのは，ものを見る「視覚」ひとつ取ってみても謎が深い

網膜の平面像をもとに脳が世界を立体につくり直脳。それだけに未来への可能性を感じます。
（文・松原 尚子）

しているから。原理的には，あるひとつの平面像を投影する立体物のかたちは無数に存在しうるはずですが，実際は，脳の働きにより，その無数の候補の中から網膜に映った像に対応するたったひ
とつの立体物が選択されているのです。

頭の中とコンピューターがつながる日
藤田さんは，同時に数十個の脳細胞の活動状態を観察できる「二光子レーザー顕微鏡法」を使い，取材協力：藤田

ものを見たときの脳活動を調べています。脳神経一郎（ふじたいちろう）

大阪大学大学院生命機能研究科 教授。東京大学大学

細胞の活動には規則性があり，日本語が 50 音で院動物学博士課程修了。理学博士。岡崎国立共同研

表現できるのと同様，約 200 種類の細胞群が何究機構生理学研究所，カリフォルニア工科大学，理通りものパターンで組み合わさって，非常に多様

化学研究所，新技術事業団を経て，1994 年，大阪

な物体のかたちを表現していると考えたのです。

大学医学部教授に着任。2002 年より現職。視覚のその細胞群どうしの組み合わせの法則，いわば，脳内メカニズムについて研究している。

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手先の器用さはどのようにつくられる？
4 足歩行から 2 足歩行になったことで，サルは両手が使えるよ
うになりました。手作業は脳のさまざまな部位を活性化するといわれており，サルの脳が大きく発達したのもそのためだと考えられています。では，
脳はどうやって手の器用さを決めているのでしょうか。

脳に障害を起こして働きを調べる

運動前野腹側部の働きについて研究が進めば，脳機能を調べる実験には高いハードルがありま人の場合でもケガなどの後のリハビリをより効果す。ヒトの脳を手術して改変することは，技術的的にできる知見が生まれる可能性があります。

にも倫理的にも難しく，実験によく用いられるハ

さらには，「失った動きを取り戻す」だけでなく，

エやマウスなどは，そもそも手作業をすることが「手先が器用になる」ための方法もわかってくれ

できません。そこで，産業技術総合研究所の村田

ば……と夢がふくらみます。器用さを司る脳の機弓さんらは，サルの脳に障害を起こすことで，ど能を向上させることで，誰もが超絶技巧ピアニスのように手作業が回復するのかを調べています。

トや彫刻芸術家になれる未来がやってくるかもし

まず，運動機能に関係するとされる部分の脳細れないからです。

（文・篠澤 裕介）

胞を，薬物を投与することによって破壊し，手を動かしにくくします。そうして障害を負ったサルを 2 グループに分け，一方には何もさせずに自然回復を，もう一方には，リハビリとしてたまご
ボーロのような小さいお菓子をつまむ動作を強制的に毎日 1 時間ずつ練習させました。

脳の機能が向上すれば器用になれる？
その結果，リハビリを行ったサルは，自然回復
よりも短い期間で手が元通りに動くようになりま

取材協力：村田した。手作業が短期間で回復したサルの脳を観察（独）産業技術総合研究所 ヒューマンライフテクノ

すると，実験後に新しく活性化するようになった

ロジー研究部門システム脳科学研究グループ 研究場所がありました。それは「運動前野腹側部」と員。茨城県立医療大学 保健医療学部 作業療法学科を呼ばれる部位で，薬剤でこの部分を抑制させて手経て，筑波大学大学院 人間総合科学研究科博士課程

作業を行うと，リハビリの効果が薄れて，回復しを修了。博士（神経科学）。2009 年より現職。脳損ていた手が動かしにくくなりました。この部分に傷後の機能回復メカニズムに興味を持ち，現在は脳は「運動する能力を新しくつくり出す」役割があ損傷後の把握運動の機能回復とリハビリテーション

るのかもしれません。

の関連について研究している。

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弓（むらた

ゆみ）

未知なる脳に挑む

赤ちゃんの眠りから、心ができ上がる様子を明かしたい
ものごとには必ず「始まり」があります。宇宙にも「始まり」があるように，私たちの心にもそれがあるはずです。しかし，自分の心がどのように始まったのか覚えている人はいないでしょう。玉川大学の佐治量哉さんは，睡眠中の赤ちゃんの脳活動を調べることで，心の始まりの謎にせまろうとしています。

心の始まり，そのカギは睡眠にあるが増えることがわかっています。

現在の科学では，心は脳の中の神経細胞の活動

赤ちゃんの成長を脳波で知る世の中へ

によってもたらされると考えられています。私たちと赤ちゃんでは，頭の大きさは明らかに違いま佐治さんは，赤ちゃんが眠っているときの脳波

すが，意外なことにその中にある脳の神経細胞と起きているときの行動の関連性とその発達の過の数はそれほど変わりません。ということは，脳程を明らかにすることで，生まれてからの脳の発の働きには，細胞数の増加ではなく別の要因が関達メカニズムを解明できると考えています。まわっているはずです。従来の研究では，運動やた，からだが小さく慎重に育てる必要がある早産

言語能力など，赤ちゃんが起きているときの行動

児の脳の成熟度も，睡眠中に負担をかけずに検査に着目することが中心でした。しかし，生後約 1することができると考えています。すやすや眠る

年までの赤ちゃんは 1 日のうち半分以上を睡眠赤ちゃん，その中ではまさに心も育っているとこが占めており，起きている時間の方が少ないのでろなのかもしれません。

（文・浜田 駿）

す。そこで佐治さんは，従来の行動に加えて睡眠を調べることで，脳の働きをより詳しく知ることができると考えました。

ギザギザの波形にかくされた事実
脳に影響を与えずにその活動を調べる方法に「脳波測定」があります。頭に電極をつけて，何100 万という数の神経細胞に流れる電流の合計

取材協力：佐治を測ることで，脳全体の活動がギザギザした波形

量哉（さじ

りょうや）

玉川大学脳科学研究所 准教授。2001 年，筑波大学

として表すことができるのです。佐治さんは，複工学研究科博士課程修了。博士（工学）。豊橋技術

雑な脳波の波形データから，計算式を使いながら科学大学工学教育国際協力研究センター，東京大学

神経細胞の活動レベルやパターンを解析すること

大学院教育学研究科などを経て 2011 年より現職。

で，赤ちゃんの睡眠中の脳活動について明らかに2012 年から東京大学の研究員も兼任している。脳してきました。たとえば，赤ちゃんの脳が成長す波などの脳機能計測法を駆使して赤ちゃんの心の声

るにつれて，安定した睡眠を表す大きな波の割合を聞いている。

21

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？

意外と簡単、炭素原子 1 層のつくり方
鉛筆の芯の材料である層状構造のグラファイトと宝石の代表ダイヤモンド，どちらの構造も炭素だけでできています。同じ炭素でも構造が違うと，輝きやかたさが変わるなんて不思議ではありませんか。ユニークな炭素材料はこれらだけではありません。たとえば，太陽電池などへの応用が期待されているフラーレンは，炭素原子が 60 個集まり，サッカーボールのような球状をしています。軽くて強い材料カーボンナノチューブは，層状になった炭素原子が筒状に丸まった構造です。
そして，一番新しく発見されたものが「グラフェン」です。グラフェンはグラファ
イトの層状構造のうち，1 層だけのものをいいます。理論上，作製不可能といわれ続けたグラフェンの発見者，イギリスのマンチェスター大学のコンスタンチン・
ノボセロフとアンドレ・ガイムは，2010 年にノーベル物理学賞を受賞しました。たった原子 1 個分の厚さの膜は，いったいどの
ようにつくられたのでしょうか。

Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films
We have been able to prepare graphitic sheets of thicknesses down to a few atomic
layers (including single-layer graphene), to fabricate devices from them, and to study
their electronic properties.（中略） Our graphene films were prepared by mechanicalexfoliation (repeated peeling) of small mesas of highly oriented pyrolytic graphite . Thisapproach was found to be highly reliable and allowed us to prepare few-layer graphenefilms up to 10 μm in size. Thicker films (d > 3 nm) were up to 100 μm across and visible

Technical Words
pyrolytic graphite：

グラファイトの一種

mesa(s)：平べったいかたちの欠片
d > 3nm：直径 3nm 以上

d は diameter（直径）の略※1nm ＝ 1000μm

1μm ＝ 1000mm

by the naked eye.
(Science 2004, vol. 306, pp. 666-669)【解説】
この論文が発表されるまで，炭素原子 1 層の関で再現され，現在では，電池の材料から細菌の薄さの構造は平面では安定せず，ナノチューブ構

検出まで，化学・物理・生物の分野を超えてさま造を形成してしまうと考えられていました。それ

ざまな視点から研究が進められています。非常ににもかかわらず，論文で述べられているグラフェ

小さい電気抵抗値と磁石や光に対する特殊な反応

ンのつくり方は，テープを貼ってはがせばできるをもつグラフェンには，新世代の炭素材料としてという簡単なもの。その単純な作製方法に世界中大きな期待が込められています。
（文・大宮 拓馬）の研究者がおどろきました。この手法は各研究機

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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
ひ ろ

せ

ほ

し な

写真左から

と も ま さ廣瀨

智優 さん（１年生）

保科

拓海 さん（１年生）

た く

み

早稲田大学高等学院

テスト終了まであと 5 分。早く解答しなければ！

そんな大事な場面で折れるシャープ

ペンシルの芯……。学生なら誰もが経験する
この現象に着目して，彼らの熱い研究が始まりました。
▲ 2 人が行った研究は，第 58 回日本学生科学賞（東京都）にて優秀賞に輝きました。

◆ シャープペンの芯を使って、今までに 2,600 本以上の芯を折っていました。ワクワク

どんな研究をしているのですか？

しながら日々実験に向かっています。

「どうすれば芯を折らずに文字が書けるのか」について◆今後の研究目標は？

研究しています。まず，芯の種類（太さ・硬さ・メーカー）と使用環境条件（気温・湿度）を設定し，芯の強度を測定

大学の協力のもと，電子顕微鏡で芯を観察したときに，しました。その結果から，太さが強度に影響を与えることメーカーによって構造が大きく異なっていることにおどろや，低温・高湿度の環境下で折れにくくなることがわかり

き，感動しました。今後は，そうした芯の構造をさらに深ました。芯の削れやすさなどの研究も進めています。レ

く調べるため，芯の素材である黒鉛と樹脂の配合率の変化

コードプレイヤーを使って実験器具を自作し，芯にかかるによって，強度にどんな差が生じるのかを研究します。最力を一定にして紙との摩擦を調べたところ，あるメーカー

終的には，「急いで書きたい」などの目的に合わせて，最の 0.3 ㎜の芯が最も削れにくいことを突き止めました。

適な芯の素材の配合率を提案してみたいです。

◆研究してみて感じたことは？
一度実験を始めると次々に新しい疑問が浮かんでくるので，いつの間にか研究に没頭していました。気がついたら ,

廣瀨さんと

保科さんは
     

並外れた行動力を発揮する探究者たち

研究方法を模索するためにメーカーに問い合わせたり，学年全体を巻き込んだアンケート調査を実施したりと，行動力の高さを発揮していた 2 人。学校が休みの日も，外で会って打ち合わせをくり返したそうです。目標に向けてひた向きに努力する彼らからは，研究者としての熱意を感じました。（編集部より）

23（文・田中 啓太）

中高生のための学会
参加者募集中！

まもなく開催！科学について思いっきり話そう！
同世代の中高生が，どんなことに興味をもち，どんな研究をしているのか，「サイエンスキャッス
ル」に来て仲間たちの発表を見てみませんか？
「ただ見るだけではつまらない！」という人のためにも，サイエンスキャッスルでは，発表者以外も楽しめる企画を用意してみなさんの参加を待っています。

東京大会特別企画

関西大会特別企画

someone 編集部メンバーと実験しよう！
当 日，someone 編 集 部 メ ン
バーと会場に来てくれたみなさんとで，一緒に実験をしてみようと計画中。詳細はウェブサイトにて。ぜひ協力をお願いします！

筋電による教材用ロボットの操縦体験

スペースクライマー
コンペティション
昨年度に初めて開催し，参加した人

大阪工業大学の研究者に協力いただき，生体信号を画を，今年も行います！前回よりも行います。筋電による操縦の体験もできますよ。

用いて人の意図や感情を推定する研究の特別展示をも見ていた人も盛り上がったこの企
さらに改良されたクライマーに出会えるかな？

研究者特別講演

研究者特別講演麻布大学 生命・環境科学部 食品生命科学科 教授の良永裕子さんは，私たちにとっても身近な「食」の研究者。自身の研究の魅力をお話ししていただきます。

麻布大学 獣医学部 獣医学科 講師の石原章和さんは，馬を専門とする獣医師であり，研究者でもあります。どんな研究をしているのか，その魅力も含めて聞いてみましょう。

サイエンスキャッスル in Tokyo

サイエンスキャッスル in Kansai【日時】2014 年 12 月 20 日（土）9:30 ～ 17:00（時間は変更になる可能性があります）【場所】大田区産業プラザ PiO【日時】2014 年 12 月 23 日（火・祝）9:30 ～ 17:00（時間は変更になる可能性があります）【場所】デザイン・クリエイティブセンター神戸（KIITO）

発表申込・昨年の様子はウェブサイトで！ サイエンスキャッスル
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検索叶えたい夢、ありますか？

アントレプレナーキャンプ 2014

仲間と一緒に、夢の実現に一歩近づこう！

参加者募集

2015 年 3 月 25 日（水）〜 28 日（土）「こんな世の中にしたい」「今のこんな課

私たちの生活を支える
科学や ICT の技術を理解し真理を追究する

題を解決したい」……。そんな夢や目標を実現させるためには何が必要でしょうか？
今，起業することに限らず，新しい事業をつくり出す意欲に燃え，高いリスクにも果敢に挑む姿勢をもった「アントレプレ
ナー」が求められています。

アントレプレナー
科学技術を活かし，
持続可能なかたちで社会が発展する
未来を描く

描いた未来を事業展開や経営の視点から社会に実装する

今回，そのアントレプレナーを中高生から育成するキャンプ型プログラムをスター挑戦できるキャンププログラム

トさせます！ ここで鍛えられるのは「研究開発力」「批判的思考力」「事業化力」な

Discovery Bio Lab

ど。どれも，これからの時代に仲間たちと遺伝子組換え技術でマルチカラー生物を作り出せるか？

一緒にワクワクする生き方をするためには必要な力です。その道のプロから直接学び，

Robotics Lab

同世代の仲間と切磋琢磨して夢の実現に一

レスキューロボットを開発せよ！

歩近づこう！
3/25（水） 3/26（木）3/27（金）3/28（土）AM

オープニング (※) 各プログラム

各プログラム各プログラムPM

各プログラム各プログラム各プログラムSpace Tech Lab

宇宙開発への第一歩〜オリジナ
ルロケット開発に挑戦！

河合塾未来研究プログラム

プレゼン

エネルギー自給型未来都市をつくろう！

テーション (※)（※）はキャンプ参加者全員が集まります。

河合塾未来研究プログラム
遺伝子診断〜あなたの未来，
本当に知りたいですか？〜

期間：2015 年 3 月 25 日（水）〜 28 日（土）場所：関東圏内
主催：株式会社リバネス
協力：株式会社 a.school
学校法人河合塾
ハバタク株式会社
ライフイズテック株式会社

Life is Tech !

自分だけの iPhone アプリを開発しよう！

MIT 公認プログラム！

問題解決ハックでビジネスアイデアを生み出そう

未来の暮らしのサービスデザイン！

詳細はこちら⇒ http://school.lne.st/entre/

パラリンッピック 2020 に向けて新しいサービスを考えよう25

多重化隠蔽映像技術を活用した「ExPixel」

同じテレビで野球観戦とゲームが同時にできる !?
野球中継を見ているお兄ちゃんのとなりで弟が専用のメガネをかけると……あら不思議，ゲームの画面に切り替 < か > わります。しかも，テレビ
は電気屋さんでも売っている 3D テレビ。この魔法のような技術を生み出したのは，神奈川工科大学の白井暁彦さんらの研究チームです。
「ExPixel」と名づけられたこの技術は，世界中で日々くり広げられるチャンネル争奪戦に終止符を打つことができるかもしれません。

▲白井研究室 HP

2 つの映像をひとつの画面に映す

http://blog.shirai.la より使うことによって，「円偏光」と呼ばれる振動方

このなぞを解くために，まずは 3D テレビのし向を回転させながら進む光をつくり出していまくみを見てみましょう。3D テレビは，異なる 2す。偏光板を通過させることによって，左回り，種類の映像を同時に表示することができます。

右回りの 2 種類の円偏光をつくり出し，同じよ

そもそも私たちがものを立体的に見ることができ

うに円偏光のフィルタを貼ったメガネを通して見るのは，右目と左目で見える映像が少しだけずれ

ると，左眼には左眼用の映像だけが届き，右眼にている「視差」を脳内で処理しているからです。

は右眼用の映像だけが届きます。このようにして，

最近の 3D テレビでは，その視差を再現した 2 つ

私たちは 3D の映像を見ることができるのです。

の映像を，奇数のラインは右眼用，偶数のライン

映像の裏に映像を「かくす」

は左眼用というふうに，縞模様にして交互に表示
します。こうすることによってひとつの画面で 2「ExPixel」の原理は，「右眼用」と「左眼用」

つの映像を表示することができますが，このままの映像ではなく，映像 A と映像 B という 2 つのでは，微妙に異なる映像が 2 重に見えるだけです。

異なる映像を表示させることで，裸眼のときには専用のメガネをかけることで，それを立体に見え映像 A，専用メガネをかけたときには映像 B をるようにしているのです。

見えるようにしよう，というものです。そのために使われているのが，裸眼で見える映像 A の裏に，フィルタを使って左右の映像を見分ける

偏光板を通したときにだけ見える映像 B をかく

光は，
波の性質をもっています。通常の光には，す「多重化映像隠蔽 < いんぺい > 技術」です。奇さまざまな方向の波（光）が含まれていますが，数ラインには，映像 A と，色を反転させた映像

最近の 3D テレビは「偏光板」というフィルタを

B を足し合わせた映像（A − B）を，偶数ライン

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▲ 円 偏 光 3D の し く み。 画 面 は， 左 眼 用 の 画 像 と 右 眼 用 の 画 像 が交互に並んで縞模様になっている。画面から発せられる光は偏光 板 を 通 過 し て， 左 回 り， 右 回 り の 円 偏 光 に な る。 同 じ よ う に
円 偏 光 の フ ィ ル タ を 貼 っ た メ ガ ネ を 通 し て 見 る と， 左 眼 に は
左 眼 用 の 映 像 だ け が 届 き， 右 眼 に は 右 眼 用 の 映 像 だ け が 届 く。
ソニービジネスソリューション株式会社 HP に掲載の「円偏光 3D システムの基本」を参考に作成には，
映像 B を表示します。これを裸眼で見ると，理的にはこのようなしくみで 2 つの映像を見分

映像 B は奇数ラインと偶数ラインが打ち消し合

けることができるのです。

うため（− B ＋ B）見えなくなり，映像 A のみが現在，この技術は企業の協力を得て実用化に向映ります。一方，偶数ラインの光だけが見える偏

けて動き出しています。兄弟仲よく大画面で野球

光板メガネを通すと，奇数ラインの光はシャット

観戦とゲームを同時に楽しめる時代はもうすぐでアウトされ，映像 B のみが映ります。実際はもっす。みなさんなら，どんな映像を同時に楽しみまと複雑な計算によって処理がされていますが，原すか？

（文・藤田 大悟）

TEPIA 先端技術館ではこの「ExPixel（※）
」を体験することができます！

TEPIA 先端技術館 http://www.tepia.jp/exhibition/■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（※）2014 年 8 月より，プロジェクタを利用した「Scritter」から，最新の「ExPixel」に更新されています。

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科学好きが集まる特別な場所

someone 未来会議のメンバーになろう
新しい発電のしくみや遺伝子診断技術など，私たちの生活を大きく変えるかもしれない技術が，今，いくつも産声をあげています。科学が好きなメンバーが集まって，新しい科学技術を体感し，将来の生活にどう活かしていくのかをワクワクしながら考える場所―それが「someone 未来会議」
です。
3D プリンタをどんなことに使ってみたい？
今回のテーマは，大きな話題を呼んでいる「3D プリン

立ててみたいか，みんなで意見を出し合いました。「数学タ」。プラスチックなどの材料から，どのようにして設計の幾何学を説明するときなど，学校の授業で使える」「3D

図通りの立体物がつくられるのか，その原理を学んだあと，プリンタは静かだから，家の建設工事が 24 時間できる」「材

パソコンを操作してオリジナルのネームタグの作成にチャ料に綿を使って服をつくる」など，ユニークな意見が飛び

レンジしました。

出しました。現実的なアイデアも多く，それらが実現する
日が来るのかもしれませんね。

最後は，この「3D プリンタ」の技術をどんなことに役

第 2 回 someone 未来会議 開催決定！

もし腕が３本あったら, どんなことができる？ 未来の「身体拡張技術」を考えよう！
日時：2015 年 2 月 3 日（火）18:30 〜 20:00

場所：リバネス知識創業研究センターセミナールーム
操縦者の動きをまねして何倍もの力を出すロボットや，あたかも自分が鳥になったように感じることのできるヘッドマウントディスプレイなど……私たちのからだの機能を補強・拡張する技術がどんどん生まれています。今回は，「脳波で動く第 3 の腕をつくろう」と義手の開発をしている

粕谷昌宏さんを講師としてお招きします。開発した技術を体験しながら，自分が使いたい「身体拡張技術」について，若手研究者とディスカッショ
ンしてみましょう。

▲義手の技術を実際に体験することができます。

人数：20 名講師：粕谷 昌宏さん

電 気 通 信 大 学 大 学 院 博 士 後 期 課 程 在 籍， 日 本 学 術 振 興 会 特 別 研 究 員。

筋電義手を開発し, メルティン MMI 株式会社を設立。

協力：IEEE TOWERS

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申込みは

http://i2k.lne.st/生き物図鑑fromラボ

第 31 回温帯地域で生きるサンゴ「ニホンアワサンゴ」▲ニホンアワサンゴの群落。

▲白化してしまった
ニホンアワサンゴ。

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。
サンゴといえば，
一般的には沖縄やハワイ，
オー

地球温暖化の影響からか，南の地域では水温の上ストラリアなどのあたたかい海にいるものと思わ

昇による「白化現象」が起きる頻度が増えていまれるでしょう。しかし，もう少し北にある伊豆半す。白化現象とは，サンゴが褐虫藻を失うことで，島の海にも，じつは多くのサンゴが生息していま

からだの色が透けて白い骨格の色が見えてしまうす。日本におけるサンゴ分布の北限は，太平洋側現象のこと。この状態が長く続くとサンゴは死ん

では千葉県館山，
日本海側では佐渡ヶ島。
こういっ

でしまいます。

す

た北限に近い地域に棲むサンゴは「温帯サンゴ」

白化現象は温帯地域でも起きる場合がありますと呼ばれ，熱帯のサンゴより低水温に強いというが，その原因は「低温によるストレス」です。ニ

特徴をもっています。

ホンアワサンゴは低水温に強い性質を持っていま「ニホンアワサンゴ」は温帯サンゴのひとつで，すが，真冬の寒い時期に海水温 15℃以下に長い

日本と韓国の沿岸で多く見られます。小さな花の時間さらされると白化することがあります。春かように見える「ポリプ」がイソギンチャクのようら夏にかけての水温上昇に伴い，褐虫藻を回復さに伸びていて，手で触るとヒュッと骨格の中に入せることができますが，その前に栄養不足で死んります。

でしまう場合もあります。

ともな

ニホンアワサンゴも，他の造礁サンゴと同じく

暑すぎても寒すぎても生活ができなくなってし「褐虫藻」という藻類と共生しています。褐虫藻

まうデリケートなサンゴが快適に過ごせるようは太陽の光を使い光合成でつくった栄養をサンゴ

な，安定した地球環境を維持する責任が，私たちに与えていて，サンゴの生育には欠かせない存在

人類にはあるのかもしれません。

執筆協力・写真提供：筑波大学 下田臨海実験センター
助教 シルバン アゴスティーニ さんです。しかし，多くの報道が伝える通り，最近の提供：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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教育応援プロジェクト
株式会社アーバン・コミュニケーションズ
株式会社 IHI
株式会社アトラク
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
井筒まい泉株式会社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
エプソン販売株式会社
沖縄製粉株式会社
沖縄タイムス社
沖縄特産販売株式会社
株式会社小田原鈴廣
オリンパス株式会社
カミハタ養魚グループ
株式会社かりゆし
カルピス株式会社
学校法人河合塾
川崎重工業株式会社
キヤノンマーケティングジャパン株式会社
株式会社共立理化学研究所
杏林製薬株式会社
協和発酵キリン株式会社
クラシコ株式会社
株式会社ぐるなび
グローリー株式会社ケイ . イー . シー . 株式会社
ケニス株式会社
ケミストリー・クエスト株式会社
ケンコーマヨネーズ株式会社
株式会社幻冬舎エデュケーション
講談社
コスモ石油株式会社
コニカミノルタ株式会社
小松精練株式会社
サーモフィッシャーサイエンティフィック
ライフテクノロジーズジャパン株式会社
サッポロビール株式会社
株式会社 ジェイアイエヌ
JSR 株式会社
株式会社ジェイティービー
敷島製パン株式会社
清水建設株式会社
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
新日本電工株式会社
誠文堂新光社
積水ハウス株式会社
株式会社創元社
太陽誘電株式会社

応援企業 100 社（50音順）※応援企業100 社は自治体・NPO 法人等を含みます。

DIC 株式会社
株式会社テクノバ
東芝テックソリューションサービス株式会社
株式会社常磐植物化学研究所
凸版印刷株式会社
株式会社トミー精工
トミーデジタルバイオロジー株式会社
株式会社トロピカルテクノセンター
株式会社ナリカ
日刊工業新聞社
株式会社ニッピ
株式会社日本ヴォーグ社
日本サブウェイ株式会社
公益財団法人日本数学検定協会
パナソニック株式会社
浜学園グループ
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
株式会社フォトロン
富士ゼロックス株式会社
プロメガ株式会社
株式会社ベネッセコーポレーション
ホワイトレーベルスペース・ジャパン
本田技研工業株式会社
株式会社マグエバー
丸善出版株式会社
三井製糖株式会社
三菱電機株式会社
森永乳業株式会社
株式会社ユーグレナ
UCC 上島珈琲株式会社
株式会社ユードム
養老乃瀧株式会社
横河電機株式会社
株式会社よしもとクリエイティブ・エージェンシー
ライカマイクロシステムズ株式会社
ライフイズテック株式会社
株式会社 LIXIL
株式会社 LIXIL 住宅研究所アイフルホーム
株式会社 LITALICO
株式会社琉球銀行
ルネサスエレクトロニクス株式会社
レゴ ジャパン株式会社
レボックス株式会社
ロート製薬株式会社株式会社ロジム
株式会社ロッテ
和光純薬工業株式会社30

＋＋ 編集後記 ＋＋■教育応援プロジェクトとは2007 年に創刊した『someone』も，とうとう記

教育応援プロジェクトは，『someone』の発行をはじ
め，先端科学実験教室の運営など，子どもたちに「興味念すべき（？）30 号を迎えました！

の種」を渡し未来の人材を育てるための活動を応援して毎号楽しみに待ってくださっているみなさんのおかげです。あいます。

りがとうございます！

創刊当時には，8 年後の今のことなんてまったく想像できていなかったのに，■ someone の記事はスマホでも読めます「サムワン」で検索してね http://someone.jp『someone』は着実に号数を重ね，その間に「高校生のとき読んでいたよ」とか「自分も記事やイラス
トをかいてみたいな」と言ってくれる人にたくさん会って，仲間を増やしてきました。
次は，あなたも「つくる」側に参加してみませんか？
取材に協力してくれたり，一緒に実験をしてくれた
りと，一緒に『someone』をつくる仲間を私たちはいつでも歓迎します。興味があったら，こっそりメー
ルをくださいね。

（磯貝 里子）

staff
編集長

磯貝 里子

art crew

花里 美紗穂 / KIYO DESIGN（清原 一隆 / 伊藤 琴美）

編集

熊谷 諭

記者

上野 裕子 / 大宮 拓馬 / 木下 啓二 / 篠澤 裕介
瀬野 亜希 / 田中 啓太 / 戸金 悠 / 浜田 駿
藤田 大悟 / 松原 尚子

印刷

凸版印刷株式会社ⓒ Leave a Nest Co., Ltd. 2014 無断転載禁ず。
ISBN 978-4-907375-37-9 C0440

2014 年 12 月 1 日

発行

someone 編集部 編
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		   大学に行ったら研究キャリア

TEL

03-5227-4198

FAX

03-5227-4199

E-mail		   応援マガジン『incu・be』

someone@leaveanest.com（someone 編集部）

リバネス HP

http://ysep.info/category/incu-be

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サイエンスメディア someone31

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ISBN978-4-907375-37-9
C0440 ¥500E

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