名古屋大学理学部･大学院理学研究科広報誌［ 理フィロソフィア ］October 2005

9

特集

18 14 12 08 03 02 04︳ ︳ ︳ ︳ ︳ ︳ ︳理 特 講 理 理 時 理
学 別 義 の の を 学部 企 探 先 エ 語 懇る 話
交 画 検 端 ッセ
差 座 ◇ を イ も 会
点 談 有 い ◇ の よ会 機 く 町 ◇ り◇ 金 ◇ 田 半 ◇
名 属 森 泰 田 巽
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﹁
金
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酵
素
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活
性
中
心
を
我
が
手
で
つ
く
る
﹂

時を語るもの

菅原健 博士 ＿「地 球にとっての水」を見つめて「化学者の手がまったく入っていない湖沼を取り上げることが、生命現象の研究に新しい道を開くのではなかろうか」。

菅原博士は、
長年地球化学、海洋学の国際組織の発展に尽くすとともに、
とくに、
海水、
河川水、
岩礁水などを対象に「地球にとっ1922年、
菅原博士は、
直径わずか400メートルに満たない高須ての水」研究の発展に尽力した。これが、名古屋大学水質研究

賀沼をフィールドとして湖沼研究に、化学的な手法を持ち込んだ。

施設（後の大気水圏科学研究所）の創設（1957）へとつながった。

とくに、有機物質量を炭素、窒素などの生元素量に換算すること

すでにこのとき、
将来の地球環境変化への危惧を見通し、現在のを通して湖沼における物質変化や物質移動を定量化することに地球環境研究において常識化されている物理系、
化学系および

成功し、システム論的な考え方で湖沼における物質循環系をまとめ、生物系研究者の連携・協働の重要性を意識した組織構成にした「Lake Metabolism」（湖沼代謝）という概念を確立した。この概点は慧眼といえる。

念は、
戦後の湖沼科学の再開に際し国内外に流布し、湖沼研究（名古屋大学名誉教授 半田暢彦、
地球環境科学専攻助教授 山本鋼志）の世界的発展の契機となった。



時を 語 るものすがわら けん理のエッセイ◎町田泰則 生命理学専攻教授

菅原 健（1899−1982）
元名古屋大学理学部教授。日本学士院賞（1958）「理」という漢字は「理」という漢字は、へんである「王」とつくりである「里」からなり、「王」は宝石を、「里」
はしま模様を意味している。同時に、古代から巨大建築や彫刻に用いられてきた大理石◇自著「たまゆら」巻頭の近影にふれて
1964年6月2日の朝、Oceanography &Marine Biology＊1のための原稿の仕上げにには目には見えないすじがあり、石工がこれを割るときにノミを当てる場所、
つまりそこに当てれば、力を入れずとも石は自然に割れる場所を意味している。理学部とはそういうことを学び、研究する場所だ。

大童になっている時、不用意に写真家に襲わ

本理学研究科の重点化を提案した頃、「理学部の英語訳は何というのでしょうか？」と、れて、猶予なくとられたのがこの写真である。

元理学部長の山内脩先生と話したことがある。
「そうですね、
それに当たる西洋の言葉はできてみると、無様、行儀の悪さの限りが写っている。上衣の外にとび出したネクタイ、
あわててまるめた膝掛など。でもありのままで良いと慰める人もあって眺めていると不思議と忘れないでしょう。School of Science では意味が今ひとつ違いますね」とおっしゃった。日本の大学の制度は明治初頭、ドイツから輸入したといわれている。その時、
「理学部」
と実際に
命名したのはだれか、
私は知らない。福沢諭吉は、その著書「学問のすすめ」の中で、「学かけていた記憶がその中からよび起こされて問とは広き言葉にて、無形の学問もあり、有形の学問もあり。心学、神学、理学等は形なき

くるのである。

学問なり、
天文、
地理、
窮理、
化学等は形ある学問なり」と述べている。そのころの理学は偶然着ていた服は、
柴田先生 が名大退職

哲学を、
窮理は物理を意味していた。2000年前のアリストテレスは、
今の私たちでも魅了さの記念にと賜った生地で仕立てたものであった。

れるようなことを、「形而上学」の冒頭で書いている。
「すべての人間は、生まれつき知るこ＊2

タイプライターは重ねて訪ねたナポリの記憶がつながる。そこの臨海実験所で行なった講演の謝礼として受け取ったオリヴェッティで、所長ピーター・
ドールン博士＊3の厚意がこもっている。
しみのついたネクタイにも、虫目のできかかった膝掛にも記憶の数々がしみついているのである。
パンドラの箱の話がある。この写真は何度開いてみても常に新たに神の恩寵が限リなく湧いてくる、新説「私の大切なパンドラの箱」
である。
（「たまゆら」菅原健著、
中央公論事業出版、
1960より抜粋）とを欲する」と。最近数百年の間に、人類は、洋の東西を問わず、学問体系を発展させ
科学技術を開発・深化させ、膨大な量の知識を手中にした。
しかし、「理」の志は2000年
前と少しも変わらない。
一方、福沢は、「論語読んで論語知らず」のような知識を強く戒め、経済のため、国のため、人のために役に立つ学問が大事であるともいっている。
科学史には、数百年おきに、真に巨星というにふさわしい人々が登場してきた。アイザッ
ク・ニュートン、チャールズ・ダーウィン、
アルバート・アインシュタインなど。私の専門である分子生物学では、巨星という表現がふさわしいかどうか迷うこともあるが、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックもそうかもしれない。それと同時に私たちは、巨星の間には、多数の星が輝いていることを知っている。そこには、福沢が指摘したような学問に関わった学者など
多様な科学者がいる。
国立大学法人の理学研究科はいかにあるべきか、
自ずと答えはある。大理石のすじを＊1

Oceanography & Marine Biology
海洋学・海洋生物学＊2 柴田雄次（1882−1980）
元名古屋大学理学部教授＊3 Peter Dohrn（1917−）
元ナポリ臨海実験所所長
バック写真提供：原口和夫氏、左の写真は「たまゆら」に掲載されたもの。

見極めれば、大いに役に立つと信じている。

Yasunori Machida
生命理学専攻教授。1948年生まれ。1978年名古屋大学大学院理学研究科博士課程満了。理学博士。名古屋大学、
京都大学大学院教授他を経て、1999年より現職。平成14年度「21世紀COEプログラム」に採択された「システム生命科学：分子シグナル系の統合」の拠点リーダー。

理 の エッセイ-

No.9 October 2005

!

特集

理 学 懇 話 会 より

金 属 酵 素の活 性 中 心を我が手でつくる
巽 和 行 物質科学国際研究センター長

金属元素は多様で特異な反応性を示し、炭素原子などの軽い元素にはない機能を秘めている。
その性質をたくみに利用し、植物や動物の生命活動を支えているのが金属酵素だ。
近年、金属酵素の構造が次々と明らかになり、その活性中心を人工的につくり、
酵素機能の仕組みを解き明かそうとする研究が活発になってきた。
複雑な金属酵素活性中心の合成に取り組む巽和行教授に講演をお願いした。
（2005年6月16日、第9回理学懇話会より）
金 属 酵 素とは何 か
我々の自然界には活性中心に金属原子を持
つ酵素、金属酵素がたくさんあります。図1の周期表で赤色で囲ってあるのが、植物や動物に微量ながら存在し、それがないと生命活動が維持できないという金属元素です。これらの金属元素を含む酵素が生体内でどのような役割を担っているかは、生物学者や無機化学者のホットで重要な研究対象となっています。たとえば、
赤血
球中で酸素を取り込み、運び、貯蔵するという役割を担っているヘモグロビンは鉄原子を含んでいることはご存じでしょう。鉄原子が肺で酸素を受け取り、それを身体のすみずみまで運搬して離すという「反応」をたくみに、
実に効率よく行っています。
金属酵素の活性部位が硫黄原子または硫黄を含むアミノ酸と結合していることはしばしばあります。硫黄は金属原子との親和性が高く、また、柔軟な電子状態をとるために好都合なのですが、硫黄を含むアミノ酸は2 種類しかありません。その1つがシステインです（図2）。このアミノ酸は酵
素活性部位を支えるだけではなく、金属を還元してシステイン2 分子で硫黄−硫黄結合をつくる、
あるいは逆に、
硫黄−硫黄結合を切断して金属を酸化することができます。
もう1つがメチオニンです。

Kazuyuki Tatsumi

1949年奈良県生まれ。1976年大阪大学大学院基礎工学研究科修了。
現在の専門は無機化学。分子の世界の美しさに魅せられている。

1

H

2

13

Li Be

B

Na Mg 3

4

K Ca Sc Ti

5

6

7

8

9

10

11

12

Al

V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pb Ag Cd In
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg TI

図１ 「生きる」ために必要な金属元素…金属酵素に含まれる元素

" 特 集 ＿ 理 学 懇 話 会 より…薬に使われている金属元素自然 の営みを支える
ニトロゲナーゼはマメ科の植物の根に共生すがあり、モリブデン鉄−タンパク質にはP−クラスター

る根粒バクテリアのなかに存在し、空気中の反およびFeMo-co（ 鉄モリブデン補酵素）とよばれ応性に乏しい窒素分子を熱も圧力もかけない温ている活性部位があります。
どれも、
金属硫黄ク

和な条件で、
アンモニア（NH 3 ）に還元できるすラスターです。4Fe4SクラスターからP−クラスター、

ばらしい機能をもっています。植物が成長するた

そしてFeMo-coへと電子が受け渡され、FeMo-

めには窒素肥料が必要で、それはニトロゲナー

coで窒素分子からアンモニアがつくられると考えゼによって窒素をアンモニアに変換するというプられています。

ロセスを経てつくられています。動物は植物を食

この酵素反応では特に、P−クラスターとFeMo-

メチオニンの中性硫黄原子も金属と結合しやすく、料としているわけですから、
ニトロゲナーゼが自coが重要であり、この2つの金属クラスターからな

生体内で金属を取り込む重要な働きをしています。

然の営みを支えていることになります。一方、工る活性部位を人工的につくることができれば、
窒

これらのアミノ酸以外に、硫黄イオン（S 2−）が業的にアンモニアを合成するハーバーボッシュ

素を固定するニトロゲナーゼの機能の本質に迫

金属原子を連結してクラスターをつくり、複雑な法があり、ニトロゲナーゼと同じくらいの量の窒ることができるわけです。P−クラスターは鉄と硫黄

酵素活性部位を形成している場合が多くあります。

素を固定しています。
しかし、鉄の酸化物を触媒

のみからなっており、真ん中の硫黄が 6 つの鉄にたとえば、鉄1原子にシステイン4つ結合したもの、に用いるハーバーボッシュ法では、500℃以上あ囲まれていることが特徴です。FeMo-coはモリブ

鉄が 2 個のもの、3 個のもの、さらに鉄 4 原子と硫

るいは数百気圧という非常にエネルギーを消費

デン1 個と鉄7個を含む硫黄クラスターで、真ん中

黄4原子がサイコロ型構造をしたクラスター＊1

するプロセスでつくられていることを考えると、
ニには窒素または酸素と思われる軽い原子が包ま（4Fe4S）が知られています。これらは、見なれ

トロゲナーゼの機能を知り、それを新たな省エネ

れています。
どちらも、化学的に前例のない非常ない化合物であると思われるかもしれませんが、ルギー工業プロセスの開発に利用することがどに変わった構造をしています。私たちは、これらのあらゆる植物および動物中に普遍的に存在してうしても必要です。

クラスター活性部位の人工合成に挑戦しています。

おり、鉄の酸化還元挙動を使って生体内で電子を伝達する役割を担っています。

ニトロゲナーゼは鉄−タンパク質とモリブデン鉄−
タンパク質という2 種類のタンパク質が 2つずつ

最近、生命体の還元反応をつかさどる新しい集まっており、金属クラスターからなる活性中心

金属酵素の構造が次々と明らかにされてきました。

が窒素固定反応の触媒となっています（図3）。

還元系金属酵素は空気中で不安定で取り扱い

鉄−タンパク質には4Fe4Sクラスターの活性部位＊1 クラスター
金属クラスターを意味し、近接した金属原子を3個以上含む化合物をさす。
＊2 ニトロゲナーゼ
大気中の窒素をアンモニアに変換する酵素。この反応過程を窒素固定とよぶ。

が困難なため、
これまで研究が遅れていたのですが、この重要な酵素群の活性部位は、硫黄を含む実に興味深い金属クラスターから構成され

鉄−タンパク質ていることがわかってきました。これまでの無機
化学合成手法では到達できない特異な構造をしており、「我が手でつくる」人工合成の標的化

4Fe4S合物として世界的に注目を集めています。その２
代表例がニトロゲナーゼ＊（窒素固定酵素）です。

P−クラスター

FeMo-coモリブデン鉄−タンパク質

図2

硫黄を含むアミノ酸

図3 金属硫黄クラスターからなるニトロゲナーゼ金属酵素の活性中心（左）鉄−タンパク質とモリブデン鉄−タンパク質の構造（Protein Data Bankに登録されている座標1M1Yを元に作成）。黄色の小球の集まりは、各タンパク質に含まれる金属クラスターを示している。 （右）ニトロゲナーゼ活性中心を形成する金属クラスターの構造。窒素固定反応の際には、各クラスターの間を電子が矢印の向きに受け渡されていく。

-

No.9 October 2005

#

特集

理 学 懇 話 会 よりP−クラスターを初めて つくる
4 F e 4 Sのサイコロ型クラスターの合 成は、1970年の初めに達成されました。鉄の塩化物にシステインに相当するチオラート＊3と硫黄を混ぜることによって、このサイコロ型4Fe4Sクラス
ターを合成することができます。一定の条件設定が必要ですが、
条件設定さえ間違わなければ、学部 4 年生の学生でも比較的簡単に合成できます 。しかし、
この 手 法ではP−クラスターや
FeMo-coはつくれません。世界中の化学者がいろんな合成経路を考案して、これらの人工構
築をめざしましたが、結局はサイコロ型やそれに類似したものしかできませんでした。P−クラスターやFeMo-coは生物しかつくれない、あるいは、
タンパク質のなかでしか安定に存在し得ないのではないかと、悲観的に考えられるようにまでなっていました。
しかし最近、
われわれの研究室でP−クラス
ターやFeMo-coを「我が手でつくる」きっかけが見つかりました。ブレークスルーとなったのが、

図4 新たな合成概念によるニトロゲナーゼ活性中心の人工構築（左）P−クラスターの骨格構造を再現する鉄硫黄クラスター錯体 （右）トポロジー的にFeMo-co骨格構造を再現するクラスター錯体

図 4 左に示す反応です。この反応では出発原
料に、
サイコロ型4Fe4Sクラスター合成に用いられた鉄の塩化物ではなく、鉄のアミド＊4錯体と特F e M o - c o 合 成 へ の挑 戦

殊なかさ高いチオラートを使います 。従 来のさて、次はFeMo-coです。FeMo-coは鉄と硫ました（図4右）。両側に4Fe3S部分があり、それ4Fe4Sクラスター合成法は、極性溶媒中で負電黄だけではなく、モリブデンも入っているため、
話らが真ん中に6つの鉄に結合した硫黄があると荷を帯びた化合物を生成するのに対し、
われわはさらに複雑になります。FeMo-coのモリブデン

ころはP−クラスターと類似していますが、内側のれの方法では非極性溶媒に溶ける中性クラスの部分ではモリブデンに硫黄が3つ結合してい6 つの鉄の間をチオラートまたはアミドが架橋しターを合成することができる点が大きく違います。

ます。そこでわれわれは、五角形シクロペンタジていることが違っています。両端の鉄の一方を鉄のアミド錯体、特殊なチオラート、硫黄などのエニルのモリブデン錯体に硫黄原子が3個結合モリブデンに置き換え、真ん中の元素を硫黄でな

反応試剤の量を調整することによって、P−クラした化合物をつくり、これをモリブデン部分のモ

く酸素原子または窒素原子とすれば、基本的にスター骨格が合成できることを偶然見つけました。

デルとして、鉄と硫黄を組み上げていくことを考はFeMo-coの骨格構造がつくれることになります。

得られた黒い結晶の構造を解析すると、8つのえました。詳細は省きますが、モリブデンが 1 つ、われわれ無機合成化学者にとって「夢」といわ

鉄と7 つの硫黄からなるクラスターで、その中の鉄が 5 つ、硫黄が 9つ入ったクラスターをつくるれているFeMo-co合成も、近い将来できるので1つの硫黄が 6 つの鉄に結合したP−クラスターことに成功しました（図5）。現在のところFeMo-

はないかと夢を抱かせます。

骨格構造を完全に再現する化合物でした。今

coに一番近い化合物で、モリブデンが片方にしまで生物にしかできないと思われていたP−ク

かない左右非対称のクラスターが、
モリブデン、
鉄、

ラスターを初めてつくることができたわけです。

硫黄を混ぜることにより自動的に構築されるといその結果、P−クラスターの構造と電気的性質

うことは重要な発見です。この化合物に鉄があの相関や、磁気的な性質の解明、さらには生と2個入れば、
FeMo-co骨格になります。

物がいかにしてP−クラスターを構築している

一方、
P−クラスターの合成方法を少し修正すかといった基礎研究の端緒が初めて開かれまることによって、モリブデンはまだ入っていませんが、した。

FeMo-coの骨格構造そのものに迫ることができ$ 特 集 ＿ 理 学 懇 話 会 より

図5

FeMo-co活性中心に迫るモリブデン鉄
硫黄クラスター錯体

自然 の「英 知と限 界」を探る
それでは、われわれがニトロゲナーゼのクラスと私は思います。それを証明したいというのが、「生

自然のなすことがすべて正しくてすばらしく最適

ター活性中心の合成をめざしている動機につい物でしかつくれない」と信じられていたものを「我々化されていると考えるかどうかは、科学者が研究てお話したいと思います。
もちろん、ニトロゲナーの手でつくろう」と挑戦する1つの動機かも知れに対する自身の立場を設定する際に非常に重ゼの見事なまでの機能を知って、工業的に利用ません。

要な要因になるでしょう。たぶん自然はある種のしたいという明確な目的はあります。
しかし、1人P−クラスターあるいはFeMo-coの人工合成

偶然のなせる結果からできあがってきたものでしの化学者として、複雑で達成困難と思われていの試みで、我々は非極性溶媒中での反応が重

ょうから、
当然、
間違いや限界もあるだろうと私はる重要な化合物を「我が手でつくって」、合成化

要であることを知りました。これを生物にあては思っています。そこを見据えて、我々の手で英知

学の力量を示したいという、強い欲求が 1 つのめると、水は極性の溶媒ですから、それがない疎と同時に限界も探ろうというのが、
この「金属酵動機となっています。それはあらゆる学術研究に

水性条件下で水の極性の影響を受けずにクラ素の活性中心を我が手でつくる」研究を行ってもあてはまる動機でしょうね。

スターをつくっているのではないかと推測できます。

いる我々の基本姿勢です。
もちろん、
私は自然が

もう1 つは、生物が自然界でこのような複雑なそういう環境と比較的単純な原料さえ整えられ好きで、「自然は素晴らしい」とは思っています。

化合物をいかにつくっているかを知りたいというれば、非常に変わった構造をもつP−クラスターあ

現在の人間はそれほど賢くなく、自然に比べて知的欲求です。そのためには、実験室で実際にるいはFeMo-coでも自己集合的にできるのでは

ずっと愚かだとも思っています。だからといって、
「自

合成して、
その反応を解析する必要があります。

ないかと考えられます。実際、ニトロゲナーゼのク然は万能である」という考え方はしたくありません。

われわれ化学者は「生物がつくれるものは基本

ラスター活性中心は、疎水性タンパク環境の中少しずつわれわれの知識、技術を積み重ねて行的にはわれわれの手でもつくれるはずだ」というに埋め込まれています。
また、実験室での合成でき、生物がつくっているものをわれわれ自身でつ期待をもっています。P−クラスターやFeMo-coのは、クラスター構成原子を1つずつ積み上げていくっていきながら、自然の力に迫っていきたいと願ような化合物は、
これまでいろいろな理由から「人くのではなく、
限られた数の原料試薬を混ぜ、反っています。

の手でつくることはできない」と思われていた化

応条件を設定してクラスターを一気に合成して合物です。
「自然でしかつくれない、だから、自然いるわけです。それがある程度うまくいくというこは非常に神秘に満ちたものである」とあきらめてとは、ある環境さえ整えば、そのクラスターは複雑しまいがちですが、私はそうは考えたくはありません。

な手順を経ずに「自然と」つくられていくものであ

自然の営みは、我々が知っている（または将来ろうと思えます。

に知るであろう）物理や化学の原理の下で機能

自然が人智のおよばない英知をもっていること

しているはずです。非常に複雑ではありますが、は事実です。
しかし、だからといって、自然および＊3 チオールとチオラート
SH基をもつ一連の化合物をチオールとよび、
チオールから水素イオンを除いた陰イオンをチオラートという。
＊4 アミドアンモニアに類似したアミン（NR3 ）
から置換基をひとつ取り除いた
陰イオンのこと。NR 2−と書く。

そのもとにあるのは物理や化学の基本原理であろうと私は思っています。確かに自然界の構築物には我々の現在の理解をはるかに超えた複雑さはあるかもしれませんが、自然の営みがわかってくればくるほど、
たとえば高校生あるいは中学生でも説明できるようになる。そういうものが自然ではないでしょうか。自然は、
我々の知識が足らないためにやたら難しく見えるだけではないか

無機化学研究室ホームページ

http://www.chem.nagoya-u.ac.jp/˜ic/-

No.9 October 2005%理 の 先 端 をいくI

動 物 行 動はどう決まる？
−線 虫 神 経 回 路 研 究からのチャレンジ−森 郁 恵 生命理学専攻教授
302個のニューロンから構成される神経回路の全容が解剖学的にわかっていることである。高等な動物になるほど、
ニューロンの数は増加し、神経回路は複雑になり、脳構造を形成するよう
になる。
しかし、
重要なのは、
ニューロンの物理化学的性質は、動物の進化を通じてほとんど変化
していないことである。
ヒトのコミュニケーションス
キルは神経進化のたまものであるが、高度な神経活動の根本原理は、線虫神経系の中に潜んでいるはずであるという信念のもと、
わたし達は、
日夜実験に励み議論を重ねている。

温 度 走 性 研 究 の突 破口を開く
線虫C.elegansは、餌（大腸菌）を与えて飼育されると、餌のない温度勾配上で飼育温度へ向かって移動する（温度走性：図1）。この温度走性の論文＊1が1975年に発表されて以来、神経系の可塑性＊2が直接的に観察される行動として多くの研究者の注目を集めていたが、次の論文が出ない時期が長く続いていた。
わたしは、
アメリカ留学を終え、1989年に赴任先の九州大学で温度走性の研究に着手した。
まず、
温度走性異常変異体を単離して、温度走性にどのような遺伝子の働きが重要なのかを明らかにしていった。同時に、それらの遺伝子が、
どのニューロンでどう作用するのかを知るために、
温度走性の神経回路を決めることが必要だった。
そこで、幼虫期の線虫個体を麻酔して顕微鏡下で個々のニューロンを同定し、レーザー照射によIkue Mori

1957年東京生まれ。Washington University博士課程修了。九州大学理学部助手、名古屋大学大学院理学研究科助教授を経て、2004年より現職。専門は行動遺伝学、分子生物学。
「何度読んでも新しい発見がある」といわれる論文を書き、「奥深く美しい」と形容される研究をするのが目標。

って目的とするニューロンを殺傷し、成虫になったところで温度走性に異常がでるかどうかを検証する実験を行った。この研究成果は、最初の温度走性の論文が発表されてから、
ちょうど20線 虫 から脳 のしくみを知る「その場の空気を読む」という表現がある。我々年目にあたる1995年に発表した（図2）。
活動の結果である。わたし達は、
このような高次

記 憶 が 行 動を決 める「ヒト」は、
無意識ではあっても、相手の表情や言神経機能を解き明かすために、体長1ミリメート

動が、微妙に変化することを認識しながら会話

ルの線虫C.elegansを材料として研究を行っていを進める。相手の性格を考慮して話し方を変える。神経細胞（ニューロン）は、
互いにつながりあ

温度と餌条件の関連付けに重要だと考えられる

ることもあるだろう。他者とのコミュニケーションをって連絡しあい、神経回路を形成する。線虫

ニューロンで機能する遺伝子がかなりわかって成立させることは、非常に高度に発達した脳のC.elegansを使って神経研究をする最大の利点は、きた。たとえば、
カルシウム依存性脱リン酸化酵

& 理 の 先 端 をいく Ｉ

これまでの研究から、温度を感じるニューロンや、

素カルシニューリンは、温度を感じる温度受容ニ
ューロンの活性をチューニングしていること、カル
シウムセンサーNCS-1は、温度情報処理ニューロンにおいて、新しい温度を記憶する過程に必＊1 温度走性の論文
線虫C.elegansの温度走性行動は、
1975年に、
E. HedgecockとR.
Russellによって最初に報告された（E. Hedgecock and R. Russell,
PNAS 72, 4061-4065, 1975）。

要であることがわかった。
最近、我々は、線虫C.elegansに飢餓を体験させた場合は、温度勾配上で、飢餓体験温度を避け＊2 神経系の可塑性神経回路を構成するニューロン（神経細胞）の信号発生やニューロン間の信号伝達が変化する性質のこと。この性質は、動物の記憶の根幹であると考えられている。

るように移動することを見いだした。そこで、飢餓の体験に関わらず常に飼育温度へ移動する飼育温度忌避異常を示す変異体を単離し、温度記憶と飢餓の関連付けの過程に関与する遺伝子を同定していきたいと考えている。これらの解析により、神経系の可塑性、
記憶・学習機構の全体像が見えてくると期待している。

図1 温度走性行動
線虫C.elegansは、15℃から25℃で通常に飼育されると、その温度を記憶する。この図では、17℃で飼育された線虫個体が、同心円状の温度勾配上に置かれた時、１時間後には17℃の領域に移動した軌跡（矢印の方向）を示す。

＊3 ゴードン会議
国際的に活躍している研究者が集う会議。年間を通して、多数のテーマで開催されている。開催地は、
主にアメリカ。

A

神 経 回 路 動 態 の仕 組みを探る
わたしの現在の関心事は、神経回路動態に関する普遍理論を構築することである。そのために、神経回路の生理学的解析が必須と考える。
その第一歩として、カルシウムモニターであるカメ
レオンタンパク質（cameleon）
を、
温度受容ニュ
Bーロンで発現させ、温度変化に対する応答を測定した（図3）。その結果、
温度受容ニューロンは

15℃飼育

カ
ル
シ
ウ
ム
濃
度
の
め
や
す

温度上昇に反応することがわかった。興味深い
ことに温度上昇への応答は、線虫C.elegansが記憶している飼育温度に依存することも明らかになった。今後、温度情報の記憶と処理をつか25℃飼育

さどっているニューロンの活動のイメージングなどを行いながら、
その意義を解明したい。
さらに、
コ

温
度
︵
℃
︶

ンピューターシミュレーションも視野に入れて、今後の研究を展開したいと思っている。K.ローレンツ、
N.ティンバーゲン、
K.フォン・フリッシュが、動物
行動学を確立し、
ノーベル医学生理学賞を受賞
してから4半世紀以上が過ぎた。2004年に「遺伝子と行動」というテーマのゴードン会議＊3が初めて開催され、2006年に2回目が開催されること

図２ 温度走性の神経回路
レ−ザ−殺傷実験により同定された温度走性に関与する神経回路。
この回路では、
まず、温度の受容が行われ（感覚情報の受容）、
温度
や餌条件の記憶や２つの情報の関連付けが行われ（情報の記憶と処理）、その結果として、
温度走性行動として出力される。矢印は、ニューロンとニューロンの連絡をつかさどるシナプス結合。
（I. Mori and Y. Ohshima, Nature 376, 344-348, 1995より）。

図３ 温度受容ニューロンの活動のイメージング（A）
ニューロンの活動が上がると、カルシウム濃度が上昇する。カル
シウム濃度をモニターするカメレオンタンパク質を発現している温度受容ニューロンは、
温度上昇に応答し、異なる波長の蛍光を発する。
写真左は温度上昇前に、
写真右は温度上昇中に対応し、
青色は、
低
Ca2+濃度、
赤色は、
高Ca2+濃度を表す。
（B）
ニューロンの温度上昇に応答する性質は、
線虫C.elegansが記憶している飼育温度（例：15℃、25℃）に依存する。

にも象徴されるように、この分野は、
遺伝子技術の発達と多様なモデル動物の適用にともない、今まさに新しい局面を迎えている。

分子神経生物学グループホームページ

http://bunshi3.bio.nagoya-u.ac.jp/bunshi0/-

No.9 October 2005'理 の 先 端をいくII

強 相 関 電 子 系の軌 道自由 度から見える
新たな物 理 世 界
伊 藤 正 行 物質理学専攻教授

強 相 関 電 子 系とはすることによって生じる多彩な新機能＊1が期待さ必要とする物理現象が現れる。1986年に発見

このコンピューターは、半導体物理学から生まれれている。この新機能性材料を支えるのが強相された高温超伝導銅酸化物はその典型例でた半導体材料・エレクトロニクスによって支えられ

関電子系物理学である。

あり、反強磁性絶縁体＊2にキャリアーを導入す

現代は、
コンピューターによる情報社会である。

ている。最近、半導体を超える次世代の電子材

強相関電子系とは、固体中で電子と電子のると金属になり、さらに、高い転移温度をもった料として、
強相関電子材料が注目され始めている。

間に強い反発力が働いている電子系のことで超伝導まで出現する。これ以外にも、遷移金属

磁場によって抵抗が大きく変化する巨大磁気抵ある。半導体中では、電子間相互作用は無視

酸化物＊3において、巨大磁気抵抗効果などの抗効果を利用するハードディスクは、記憶容量ができるほど弱いので、その中の莫大な数の電多彩な物性＊4が見つかってきた。これらの物性飛躍的に増すために熾烈な材料開発の競争が子の運動を独立な1 個の電子の運動と同等とは、私たちがもっていた物理概念を大きく書き行われているが、強相関電子材料は次世代の見なして記述することができる（バンド理論 ）。

換えながら、強相関電子系物理学は進展し続その有力候補の1つとして注目されている。この一方、強相関電子系では、その強い相互作用けている。このような強相関電子系物理学のような強相関電子材料では、半導体中の電子とのために電子は互いに相関をもって運動する分野において、最近誕生した軌道物性の研究はまったく異なった物理法則に従う電子を制御ためバンド理論は破綻し、新たな概念と理論をについて紹介しよう。

Masayuki Itoh 理 の 先 端 をいく ＩＩ

1956年三重県生まれ。東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。千葉大学理学部助手・助教授を経て、2001年より現職。
専門は核磁気共鳴。強相関電子系の特異な物性発現機構の解明をめざした研究を進めている。

図2 YTiO 3 における軌道秩序
4つのTiサイトで異なった電子軌道をもつ。

図1 代表的な3d遷移金属酸化物の結晶構造であるペロブスカイト型構造
遷移金属イオン（赤丸）が立方体の頂点に位置し、
酸素（青丸）がつくる八面
体に取り囲まれている。

図3

LaMnO3で提案されている軌道波のモデル

電 子 がもつ 3 つ の性 質
強相関電子系の物性は、電子がもつどのように測定できる点もNMRの長所である。一方、共した強相関電子材料、
強相関フォトニクス技術なな物理量に起因するのであろうか。1つは、物質

鳴X線散乱などの散乱実験は、加速器や原子どの開発もすでに始まっている。このように、軌道の電気的性質を生み出す電荷である。2 つ目は、炉などの大型施設を使う必要がある。
また、
軌道

物性物理学は誕生して間もないが、強相関電子

電子の自転運動によって生まれるスピンであり、状態の長距離秩序のパターンを調べる上でとく系物理学における新しい物理学概念の構築の

これは磁気的性質を決める。従来の強相関電に有効であり、それぞれ相補的な手段であるとみにとどまらず、軌道自由度をうまく利用した強子系の研究は、専らこれら2 つの物理量で示さいえよう。

相関電子材料・エレクトロニクスの開発・物質設

軌 道 物 性 の世 界であろう最先端の研究分野である。

計においても今後ますますその重要性が高まる

れる物性が表舞台として注目されてきた。
しかし、
電子は、
原子核のまわりを運動する軌道運動の自由度をもっており、これに起因する物性がある

このような測定手法の開発によって、私たちは、はずである。この第三の物理量が、ある種の物

軌道物性の世界を見ることが可能になってきた。

質では、物性を決める主役であり、そこに新しい最も研究されてきた物質は、図 1 に示すペロブ

物理が秘められていることが段々と明らかにされスカイト型構造とよばれる構造をもつ 3 d 遷移金つつある。未開拓の軌道物性の中にこそ、強相属酸化物である。チタン酸化物YTiO 3では、異関電子系物理の研究に新展開をもたらすようななった電子軌道が図 2に示すように配列した状現象が秘められているかもしれない。そのような態（軌道秩序）をとることが明らかになった。
また、期待を抱かせる。

電子軌道を励起すると、それが波として伝わる
新しい励起状態（軌道波）
も存在することが示

電 子 軌 道を見るされた（図3）。最も興味あるのは、軌道液体であそれでは、電子がどのような軌道状態をとるかる。これは、
あたかも電子軌道が液体のようにふを見るにはどうしたらよいであろうか。これは大変るまう状態と考えられている。私たちのグループは、

難しく、
軌道物性の研究がこれまであまり行われ最近、チタン酸化物やバナジウム酸化物で、多様てこなかった最大の理由である。測定手段の開な軌道秩序を見出すとともに、大きな軌道ゆらぎ

発こそ最も重要な急務であった。
しかし、
ここ数

を初めて観測した。残念ながら、軌道液体は現

年ほどの間に、日本の実験グループの努力により、実の物質では見つかっていない。
しかし、強相共鳴X線散乱＊5、偏極中性子散乱＊6、核磁気共

関電子系の分野では、物性開拓と同時に物質

鳴（NMR） などの測定手段が軌道状態を観開発が盛んに行われており、近い将来、現実の＊7測する手段として有効であることがわかってきた。

物質が見出されるであろう。その時、軌道液体

私たちのグループは、
NMRを用いた軌道の観測がいかなるふるまいを見せてくれるか楽しみであ方法の開発と物性研究について先導的な役割る。また、軌道励起・ゆらぎを媒介とした超伝導

を果たし、
とくに、
NMRが電子軌道のかたちを見の可能性もあり、銅酸化物で現れる高温超伝導

ることができる強力な手段であることを示した。こよりはるかに高い転移温度をもつ超伝導の出現

れは、
電子と原子核との間に働く超微細相互作が期待されている。

用とよばれる相互作用によって、
NMRスペクトル

軌道自由度は電荷・スピンの自由度とも密接が電子軌道を敏感に反映することをうまく利用しに関係しており、軌道状態を制御することによるたものである。また、実験室規模の装置で簡単

電子物性の開拓も進められている。それを利用

固体磁気共鳴研究室ホームページ＊1 多彩な新機能
強相関電子材料は、
磁場、
光、
圧力、
電場などの外部からのわず
かな刺激に対して劇的にその物性を超高速で変える特徴をもち、それを利用した多彩な高機能をもった新しいデバイス（例えば 2つの高温超伝導薄膜を薄い絶縁体薄膜ではさんだ高温超伝導ジョ
セフソン接合など）の開発も進められている。
＊2 反強磁性絶縁体
電子スピンがつくる原子磁石の向きが周期的に反平行にそろった秩序状態（反強磁性秩序状態）をとる絶縁体。
＊3 遷移金属酸化物
遷移金属元素を含む酸化物で、強相関電子系をもつ典型的な物
質群。最も研究されている遷移金属酸化物は、
周期律表のScからZnまでの元素を含む3ｄ遷移金属酸化物である。電子軌道は、
ｓ、ｐ、ｄ、ｆ軌道と呼ばれる軌道からなる。遷移金属元素では、一番外側のｄ軌道は10個までの電子を収容できるが、完全に電子で満たされていないときは、スピンと軌道の自由度が残り、特異な物性を引き起こす原因になる。
＊4 多彩な物性
高温超伝導、
巨大磁気抵抗効果以外にも、強い電子間相互作用
によって起きる金属絶縁体転移（モット転移）、異常なスピン状態
間の転移（スピン転移）、電子間相互作用によって生じる電荷の長距離秩序（電荷秩序）など、多彩な物性が見つかっている。
＊5 共鳴X線散乱
原子の共鳴状態のエネルギーをもつX線を物質に入射し、励起状態にある原子の対称性と電子軌道に関する情報を得ることができる実験手段。
＊6 偏極中性子散乱
スピン偏極した中性子を物質に入射し、散乱された中性子を解析することによって電子軌道と電子スピンの情報が得られる実験手段。
＊7 核磁気共鳴（NMR）
電磁波を物質に照射し、その応答から物質のミクロな電子状態を観測する実験手段。電子軌道と電子スピンについての情報を得ることができる。病院で用いられているMRI装置はこの核磁気共鳴を利用している。

http://i-ken.phys.nagoya-u.ac.jp/-

No.9 October 2005



講義探検

英 語による実 践 的 講 義【有機金属化学特論 2／修士・前期】

伊丹健一郎 物質科学国際研究センター助教授

この講義は、物質理学専攻化学系の大学院

ろん行うが、
これに対する反論や異論を先生自生に対し行われ、有機反応における遷移金属触らの国内・海外での体験をふまえて本当に必要

媒の基礎と応用について解説している。古典的な知識だけを秘伝のごとくシンプルに紹介してくな有機化学では実現不可能だった分子変換反れる。このように実践重視の講義は、生命理学

応が遷移金属の助けを借りることでうまくいき、専攻に属する私にとってはとても新鮮だった。

一昔前では夢だと思われた化合物があっという

この講義、
実は英語で行われている。幸い、
レ

間に手に入る。魔法のようだが、サイエンスがしジュメが配られているため、これを眺めていればっかりと根底にある、
魅力的な分野である。野依

ついていくことはできるだろう。難しい話題になる

良治教授らのノーベル賞受賞によっても示されと理解できずに聞き流してしまう部分も多くなるているように、
有機化学・有機合成に革新をもたかもしれないが…。

らした手法であり、現在では、大学だけでなく化

数年前は、英語で行われる専門の授業はほと学産業においても「ものづくり」の必須ツールにんどなかった。このような機会を得られる今の学なっているそうだ。この現状をふまえて、学生らが生はとてもうらやましいと思う。私自身、
学会参加

今後、実社会においてこのツールを使いこなせの機会が増えるにつれ、
もっと英語の勉強をしてるように講義内容が工夫されている。また、
学生

おけばよかったとよく後悔する。この講義では、各自が扱っている分子の合成実験に応用できる

英語で研究内容を説明するときに有用な言いまように、トラブルの対処法など実験上のスキルもわしがたくさんでてくる。

紹介している。

社会に出れば化学に限らず英語力の必要性

講義の構成は、まず重要な化学反応を示したを日々感じるのではないか。学生の皆さんは、
研

原著論文の歴史的意義と位置づけを解説し、究室での実験のために、科学英語の実践のた

新たな分子設計にこの反応を利用するうえでのめに、この講義に参加してみてはどうだろうか。

ヒントを与えてくれる。原著論文を大事にするのは、（取材・佐藤健大

生命理学専攻博士後期課程３年）

学生に先人たちの業績の偉大さも感じてもらう
ねらいがあるそうだ。教科書的方法の解説ももち

Kenichiro Itami

分子触媒研究分野ホームページ



講議探検

1971年生まれ。1998年京都大学大学院工学研究科博士後期課程修了。同年、京都大学大学院工学研究科
合成・生物化学専攻助手。2005年より現職。専門は有機合成化学。特に「３次元空間の精密有機建築化学」をめざした研究を展開。

http://noy.chem.nagoya-u.ac.jp/ITAMI.HTM

10 年 後の成 果につながる授 業【 細 胞 学Ⅰ ／ 3 年 生 前 期 】

黒板にシナプスの絵が繰り返し描かれる。シるようだ。

ナプスとは神経細胞と神経細胞の接合部だ。刺

講義後、学生に話を聞いてみると、「小田先生激を受けた一方の神経細胞は、シナプスを介し

の授業は新鮮」だという。そして小田先生にとって隣の神経細胞へと情報を伝達する。その際てもこの授業は新鮮だという。
「これまで所属しに情報は強められたり、弱められたり、
次の刺激ていた、
大阪大学の基礎工学部生物工学科やに対して準備したりする。経験によって変化する

大学院機能研究科では、学生は入学当初からこの機構を「シナプスの可塑性」という。講義は「シ脳に関する講義を受けていましたが、名古屋大ナプスの可塑性」の研究の歴史をたどりながら学理学部では脳の話を初めて聞く人がほとんど進められていく。プロジェクターには引用されたのようです」。だとすると教えるのは大変なので実験結果が映し出され、黒板はわかりやすい概はないか。
「確かに難しい面もあります。初めて略図と解説で埋めつくされる。だんだん自分の学ぶ学生にとって敷居が低くなるように工夫してシナプスの活動する音が聞こえてくるような気さいます」とのこと。実際授業では、図が繰り返しえしてくる。

描かれ、初めて授業を受ける筆者でも、神経細小田先生の研究によれば、1つのシナプスが胞のイメージが頭の中にすんなりと入ってくる。

外部からの刺激によって変化する機構は、
生物

工夫を重ねて教えるのはある期待があるからの学習と記憶の形成と深い関わりをもつという。

だそうだ。
「 理学 を学んだ人間のポテンシャル

その一方で「1つのシナプスで起こる反応を見るは、これまでと異なるアプローチを生み、脳の仕だけでは脳の働きを完全に理解することはでき組みについて新しい発見をもたらしてくれるはず」

ません。実際の運動は、集合体としてのニューロと小田先生。脳の仕組みと働きについての研究

ン群がシナプスを介して神経回路を形成し機能では、10年ごとに革新的な成果が上がっているすることで成立している。そのことを学生たちにらしい。10年後、世界を揺るがす発見をするの伝えたい」とも話す。現在我々がもつ複雑な神はこの学生たちかもしれない。講義後、
質問にな

経回路は、
生物の進化の産物として成立しておらぶ学生の姿を見ていたらそんな気がしてきた。

り、脳の機能にも進化の歴史が埋め込まれていYoichi Oda

脳機能構築学グループホームページ

小 田 洋 一 生命理学専攻教授（取材・林隆正

地球環境科学専攻博士後期課程３年）

1951年生まれ。大阪大学基礎工学部生物工学科、
パリのパスツール研究所招聘研究員、大阪大学大学院生命機能研
究科助教授などを経て、2005年より現職。専門は神経生理学。現在の研究テーマは脳の基本構造にもとづいた機能構築。

http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/˜m7home/m7 ̲ index.htm-

No.9 October 2005

!

特別企画

座談会

進んでいますか？ 名 大 理 学 部の国 際 化
情報化が進み世界はぐんと小さくなった。
もはや、世界の動きと無関係ではいられない現代社会にあって、大学にも真の国際化が求められている。
母国を離れ教員や留学生として日本に、
名古屋大学理学部にやって来た彼らに理学部の国際化について率直に語ってもらった。

ジャック・ガリグ

Jacques Garrigue

多元数理科学専攻助教授。1971年フランス生まれ。パリ高等師範学校卒業。1992年渡日。1995年東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。理学博士（東京大学）。専門はプログラミング言語の基
礎理論、とくに型システムに興味を持っている（本誌第8号P.3参照）。

＜出席者＞
サイモン・ウォリス 地球環境科学専攻助教授
ジャック・ガリグ 多元数理科学専攻助教授
トリアナ・ウィディアンティ 化学科4年
ジョアン・ドーソン 素粒子宇宙物理学専攻博士前期課程1年
大峯巖

理学研究科長・理学部長（進行）" 特 別 企 画 座 談 会「 名 大 理 学 部 の 国 際 化 」

トリアナ・ウィディアンティ

Triana Widianti

化学科4年。1980年インドネシア生まれ。高校卒業後、留学試験を受け、2001年日本に留学。大阪で日本語を勉強後、2002年名古屋大学理学部に入学。専門は有機化学。

だ から私は日本に来まし た
ドーソン

私は名古屋大学に入る前に、
まず仙

本日は、
名古屋大学理学部をグローバルです。実は私も日本のマンガを読んでいて、小さな視点で語っていただくため、さまざまな経歴やいころから日本に興味を持っていたんです。いま台で日本語の勉強をしたのですが、日本人はとても親切だと思いました。

大峯

立場の外国の方にお集まりいただきました。
まずは修士1年生として、素粒子宇宙物理学を学んは、自己紹介を兼ねて、日本にいらした経緯をおでいます。名古屋大学を選んだのは、
インターネッ

話しください。

トで福井先生の研究を拝見し、おもしろそうだとウォリス イギリス出身のサイモン・ウォリスです。

思ったからです。

大峯

日本 の学 生はなぜ 眠るので す か？
皆さんの国の大学と日本の大学との大き大峯 ほう。インターネットも役に立つんですねぇ。

いと思っていたところ、奨学金をもらえることになり、実際に日本に来て、印象はいかがでしたか？

ウォリス 私は、教員としては日本のシステムし15年ほど前に来日しました。日本に来たもう1つのウォリス 最初は京都大学にいたんですが、
世か知りませんが、
いちばん大きな違いは教育で

理由は、
地球科学の研究者として、プレートの収界第2位といわれた経済大国・日本の代表的なしょう。オムニバス形式の授業は、いろんな人が束境界にある日本列島は、地質学的に大変興大学であるにもかかわらず、あまりにも建物が古担当し、だれが責任者なのかわからなくなって味深い研究対象だったからです。

くて汚いことに驚きました。

しまってますね。

↓

柔道をやっていたので、一度、本場でやってみた

な違いはどこでしょうか。

サイモン・ウォリス

Simon Wallis

地球環境科学専攻助教授。1962年イギリス生まれ。オクスフォード大学卒業。1989
年日本学術振興会の奨学生として京都大学に留学。2001年より現職。専門は地球の地殻構造。

ジョアン・
ドーソン

Joanne Dawson

素粒子宇宙物理学専攻博士前期課程1年。1980年イギリス生まれ。大学を卒業後、2002年日本に留学。仙台で日本語を勉強後、2004年名古屋大学大学院理学研究科に入学。専門は宇宙物理学。

ガリグ ジャック・ガリグです。13年前に留学生とガリグ 賛成です。大学時代に2カ月、日本の企

大峯 そうですね。あれは、よくないですね。オムして来ました。姉が日本に住んでいたことと、私業の研究室で研修を受けたのですが、そこは真ニバスの授業は、
その学科の全体を把握するたが興味を持っていた自然言語処理の分野では新しいビルで、25階から大阪城を見下ろす素晴めのもので、
いわばコンビニ的なんですね。僕も、日本がトップクラスだったからです。名古屋大学らしい環境だったので、大学に来てギャップの大日本に来ていちばんビックリしたのは、
そういう授

には、
去年の10月、多元数理科学研究科の助教

きさにとまどいました。それでも、私がいるコンピュ

業でした。

授として来たばかりです。

ータ・サイエンスは比較的キレイな方ですけれど。

ウォリス それから、学生の授業に対する真剣ウィディアンティ インドネシアから来たトリアナ・

ウィディアンティ 私は、日本に来る前は、日本とさも違います。入学するのは難しいけれど、入っ

ウィディアンティといいます。日本のマンガやアニメ

いう国は古い文化も残っているし、技術も発達してしまえば、下手をすれば出席するだけで単位を通して、中学生のときから日本に興味があり、ているユニークな国だと思っていました。でも、実が取れてしまうのは問題ですね。

高校卒業後、留学のため来日し、2002年に名古際に来てみたら、昔ながらの日本らしさは少なく

大峯

屋大学に入学しました。

なってしまったことがわかって、
ちょっとショックでピューリタニズムの影響か、
ものすごく正直であドーソン イギリスから来ましたジョアン・
ドーソン

した。

ることを求められ、成績をつけるにも厳格ですね。

おっしゃる通りです。たとえばアメリカは、-

No.9 October 2005

#

特別企画

ば授業に出る必要はありません。ですから授業

る学生がいてもしからない先生が多いのもどうかてしまう」感じといいますか、
そういうところがありま中に居眠りするなんてあり得ません。
どうしてもねと思います。

すね。それでも、毎年2〜3割の留年が出ますし…。

むたいときは家で寝ます。

大峯 なるほど。大学の教育改革のためには、

ガリグ フランスは日本に似ています。私の知っウォリス そのせいか、4年生で研究室に入って科目数を減らし、1コマの時間を短くして成績評ている大学では、「低い点を付けないように」といくるときには、多くの学生はあまり専門知識が身価を厳しくする、というところでしょうか。研究のそれに比べ、
日本の文化というのは、「なんとかなっ

われたこともありますし、留年も多いです。

についていないですね。ただ、基本的にはみん場としての名古屋大学はいかがですか？

ウォリス オクスフォードでは、留年は珍しく、3年

な優秀なので、ていねいに教えていけば、いいもウォリス 講座制があまりきつくないというのは、目に卒業試験を受けて、不合格だとそのまま退のが返ってくるようになります。最近は、そこに力名古屋大学理学部のいいところだと思います。

学して就職するようですね。

を入れるようにしています。

やりたい研究があれば自由にやらせてくれるし、人材がいると考える風潮があるんですが、イギ

長 すぎませ ん か？ 授 業 時 間

ドーソン

リスの制度だと、そういう人は大学からいなく大峯 日本の大学は、法人化などで過渡期にあのいる研究室ではそうではないのですが、他の周囲の人も応援してくれます。

大峯 日本では、長く留年する人におもしろい

国民性の違いかもしれませんし、私↓なるわけですね。

り、教育改革にも取り組んでいるところですが、問

留学生から聞いた話では、日本では研究室にドーソン ええ、
本当にできない人は、1年生が終題点を指摘していただけますか。

遅くまでいることが評価されるような面があるよ

わる前に退学してしまいますね。

ウォリス 授業のヒトコマ90分というのは長すぎうですね。

大峯 なるほど。そうすると、ウォリスさんは、いま、ますね。教員の方も、90分間喋りつづけるのはし

ウィディアンティ 有機化学は、
朝10時から実験

成績評価はかなり厳しいですか。

んどいですし（笑）
。
イギリスでは、45分か1時間のが終わるまで研究室にいます。いつ終わるかわ

ウォリス 試行錯誤しています。最初は、おしゃ授業が多いです。

かりませんので、お弁当を2つもって来ています（笑）
。

べりしている人を追い出したり、寝ている人を起ガリグ フランスでも、たしか1時間くらいで、2時大峯こしたりしていましたが、あまり効果がないので、間の授業のときは、途中で休憩があったと思い

古屋大学出身の岸さんというハーバード大学のそれは、名大の化学の伝統ですね。名

最近は、できるだけ学生が眠らないような授業

ます。

化学者は、
月曜日から土曜日まで、毎日9時からを心がけてます。

ウィディアンティ インドネシアは、週に2回から3

夜中の1時まで研究を続けたことで有名でした。

ドーソン イギリスでは成績は出席に関係なく試回で、1回1時間です。

ウォリス それができる分野とできない分野はあ験の結果だけで決まりますから、試験さえできれウォリス それから、授業中におしゃべりしていりますけれどね。マスターコースとドクターコース

$

特 別 企 画 座 談 会「 名 大 理 学 部 の 国 際 化 」

の学生は、
本当に一生懸命やっていますよ。

本語で記入しなければならなくて、
とても困っていました。最初くらいは、
英語で書いてもいいよう

大峯 インドネシアの大学はどうですか？

成 績 評 価をもっと厳しくしないとにしてもいいのではないでしょうか。

ウィディアンティ インドネシアは、試験も成績評大峯 たしかに、
そういうサポートはないですし、

価も、もっと厳しいです。日本は科目が多すぎて、でしょうか。

最初くらいはやるべきでしょうね。

つい「とりあえず合格しよう」と考えてしまい、何をドーソン 留学生センターからの留学生に対す

ガリグ ヨーロッパで国際大学といわれるところ勉強しているのかわからなくなってしまうこともある大学のサポートは充実していると思います。

は、一部の授業が英語で行われたりしています

ります。

ウィディアンティ 私は、学部にいた3年間は大けれど…。

変でした。チューターはいましたが、日本人はシャ

ドーソン 日本でも、ごく一部にそういう授業があ

イなのか、外国人にあまり話しかけてくれなかっるようですよ。

たので、さみしかったですね。ただ、4年生になっ

大峯て研究室に入ってからは、
そういうこともなくなりしているかどうかですね。

大峯では、名古屋大学は、国際大学といえる

問題は、授業の内容が国際レベルに達識も同程度です。

私ならここを変えます ね
大峯

最後に、
私なら名古屋大学のここを変えたいというところがあればお聞かせください。
ウィディアンティ 図書館に英語の新しい教科
書が少ないので、それを充実させてほしいと思います。
大峯 それは早急に手を打ちましょう。
ウォリス 国際学術コンソーシアム（AC21）など、いろんな挑戦をしているのは好感がもてますが、問題は、その次の展開が見えてこないところです。
大峯 それは、最も大切な部分ですね。私が思大峯巖

理学研究科長・理学部長。物質理学専攻教授。1977年ハーバード大学大学院修了。
Ph.D.専門は理論化学。
とくに液体のダイナミクス、
溶液や生体内の化学反応、液体の結晶化過程などの理論研究（本誌第3号P.4参照）。

Iwao Ohmine

うに、名古屋大学は歴史的に、どちらかというと権威主義を嫌う人材が集まって、
やりたいことを自由にやるという学 風なんです 。ですから、
AC21のように1つの目的に向かって次の展開を構築するというのは、得意ではないんですね。
名古屋大学というより、文部科学省のガリグ問題ですが、
お金にルーズなところが気になります。
たとえば、予算を獲得してきたのに使い切れず
残してしまうと、余った予算を繰り越せないせいで、
むだなことに使ったりするのが、ヘンですね。
ドーソン

私は、先ほども言いましたが、留学直後の事務手続きなどが英語でできるといいと思います。
大峯

貴重なご意見、
ありがとうございました。

ましたけれど。

ウォリス 国際化には、他国の大学との単位互

最後にお尋ねしますが、みなさん、名古屋大学はドーソン そうですね。私も、最近になって、よう換制度の採用も1つの手段だと思いますが、名好きですか？

やく日本人の親しい友人ができたところですが、古屋大学は、
成績評価をもっと厳しくしないと、
提ドーソン 正直に言いますが、好きです（笑）。

まだ友人の大部分が留学生です。

携条件を満たすことができません。

ウォリス 好きなところも、好きになれないところも

大峯名古屋大学には、外国人は1200人くら大峯

そうなんですよね。それは、名古屋大学あり…。答えにくい質問ですが、本当に嫌いなら、いいて、人数的には多いのですが、まだまだ国に限らず日本の大学では、どこも同じことがある

ここにはいません。

際大学とは言い切れないのかもしれませんね。

ようです。日本の大学の授業のレベルは、国際

ガリグ 私はまだ着任して間もないですが、好感

直接、留学生から、困っているという話を聞くこ的に見てどうでしょうか。

を持っています。

とはありますか。

ガリグ コンピュータ・サイエンスの分野では、
少ウィディアンティ 研究室に入って、好きになりました。

私の知り合いの留学生なんですが、なくとも、日本とフランスで習っている内容はだい大峯 まだまだ国際化についてはいろいろな課

日本に来たばかりでほとんど日本語がわからない

たい同じですね。ですから、評価がしっかり行わ

題があることがわかりました。今日はどうもありが時期に、入学の事務手続きの書類がすべて日れているかどうかは別として、卒業するときの知とうございました。

ドーソン-

No.9 October 2005

%

理学部交差点「愛・地 球 博」特 集「愛・地 球 博」特 集

マンモス研究とその後

21世紀のウォードの箱

地球環境科学専攻教授

物質理学専攻教授

小 澤 智 生（Tomowo Ozawa）

伊藤繁（Shigeru Itoh）

この3カ月間、私は、「愛･地球博」の冷凍マンモスの

北極圏の寒く弱い光の下でも、元気に生きる植物の光

DNAの塩基配列を読み解く作業に没頭する日々を送った。

合成メカニズムを解き明かすことで、光合成の起源から現

5月末に、ミトコンドリアゲノムの全塩基配列を決定し、
急ぎ

在の状態、
さらに光合成電池の開発など未来のエネルギ論文にとりまとめ『Nature』誌に電子投稿し、6月18日に国ーの可能性を探る。
これが「21世紀のウォードの箱」プロジ

際シンポジウムで口頭発表を行った。肩の重荷をおろしほェクトの目的だ。ウォードの箱とは、
19世紀イギリスの医師、っとする間もなく、科学雑誌などからマンモス研究につい

N.ウォードがお茶やゴムの木を生きたまま運ぶために開発しての執筆依頼がどっとやってきた。

た木箱のこと。光合成の仕組みや進化・人工化を研究する

本原稿の締め切り前日になって、友人から驚きのメールを受け取った。ネアンデルタール人のミトコンドリアDNAの

私たちの研究室にこのプロジェクトへの協力依頼が来た。
まずは北緯72度のアラスカ最北端で実際に研究を行い、解読を行い現代人との系統関係を明らかにしたことで有コケ、草本類を採取した。それを北極圏の気候を再現し名なマックスプランク研究所のペーボ博士のグループが、たハイテクコンテナに梱包し、陸路、海路約6000キロを、生

私の行った研究と同じ研究を行い、6月22日に国際分子生

かしたまま密閉状態で日本まで運んだ。愛・地球博の会場

物学・進化学会で発表したとのことだった。彼らの講演要では本邦初公開の北極圏の可憐な花や植物約20種を、

旨には、ヤクーツク近郊で発掘された1万2000年前のケナ

現地の環境を再現しつつわかりやすく展示した。

ガマンモスのミトコンドリアゲノムの全塩基配列決定を行い、展示の舞台となったのは、
名古屋商工会議所がパビリ

配列データの比較からマンモスはアジアゾウにより近縁で

オン「モリゾーキッコロメッセ」に3月25日から4月24日まで出あるという結論が書かれていた。早速、ペーボ博士のホー展した「モノづくりランドシンフォニア」だった。プロジェクト

ムページを見ると、その研究結果は論文として投稿済みとの様子は50分の報道番組（テレビ愛知「葉、
輝く」）
にもな

なっていた。扱ったマンモスの個体は異なるとはいえ、名り、「高柳記念奨励賞」「文部科学大臣賞」を受賞している。

古屋大学とマックスプランク研究所で独立にケナガマンモ

見た目は小さな極地の植物だが、人類が宇宙空間など

スのミトコンドリアゲノムの全塩基配列を決定し、ゾウ類の厳しい環境で活動するための知恵やエネルギーが秘めら

系統関係についてまったく同じ結論を得て、ほぼ同時にれている。その無限の可能性を研究し、万博の場でわか

学会発表を行い、論文をともに投稿済みであるということ

りやすく展示紹介することで、未来への提言になればと考なる。
レビューにまわっている私の投稿論文がこのことによえた。小さな植物の「未来へのメッセージ」が、見た人たちってどう扱われるかは、今はわかる由もない。心血を注ぎに伝わったならばこれ以上の喜びはない。

研究した「愛･地球博」のユカギルマンモスは、思いもよらぬ体験を私にさせてくれている。

アラスカバロー北極海の流氷上にて。右が筆者。右下はアラスカンポピー。

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理学部交差点

キャンパス通 信

事 務 部だより

文科省ビデオ大賞を受賞

明るくなった理学部事務部

物質理学専攻教授

事務部庶務掛長

渡 辺 芳 人（Yoshihito Watanabe）

近 藤 龍 夫（Tatsuo Kondo）

平成14年〜15年に、理学部を構成する5つの部局（化学、学内に新しい目を見張るデザインの建物が増えている。

生命理学、物理学、数理学、地球惑星科学 ）がすべて

理学部C館2階の理学部中央事務室も最近、
遅ればせな

COEプログラムに採用されたことを受けて、平成15年8月

がら内装を一新した。この改修の目的は、入りやすく明るに理学部・理学研究科の研究を紹介するビデオ作成のい窓口をつくり、訪問者にも気持ちの良い「理学部の顔」

具体化が始まった。

とすることである。手狭で使いにくかったスペースも約２倍

当初、学科によってビデオに期待する内容は大きな開き

にひろげ、
あわせて、
トイレも改修した。

があったものの、高校生を対象に、名古屋大学理学部の大峯理学研究科長の指導のもと事務部でデザインを研究の最前線をわかりやすく紹介する内容で作成された。

練り、
平成17年2月から4月にかけて工事が行われた。
Ｃ館

ただし、それぞれの学科の研究の単なる羅列的な紹介に

1階には教務関係の事務が入り、同2階には庶務・人事関なることを避け、物理学と数学が相互に刺激しながら発展係の事務が入ることとなった。倉庫代わりに使われていた

し、地球環境や生命理学は化学や物理の視点からも研スペースを見直して、
事務スペースも広く確保することが究が進んでいることなど、学問が相互に関連していることできた。また、教授会などの場である理学部Ｃ館2階大会を理解してもらう工夫がなされている。

議室についても、
会議机と椅子もこの機会に一新した。約

同時に、研究が国際的な規模で展開され、若い研究者

40年間理学部教授会等を支えてきた机や椅子に代わり、が育っている様子も紹介するという欲張りな構成になって落ち着いた色の木地でつくられた大きな会議机（220cm

いる。

×110cm）と座り心地の良い機能的な椅子が配置された。

取材・シナリオづくりから始まり、
撮影・編集・ナレーション

ちなみに、この改修に先立ち、
平成17年1月には多元数の吹き込みなどに約半年を費やし、約30分のビデオが平理科学研究科事務室の改装も行われた。白を基調とした

成16年3月に完成となった。幸運にも、
このビデオが第46

クロス張りの天井や壁面、
落ち着いた色のレザーの床、
明

回科学技術映像祭（平成17年）
で文部科学大臣賞に輝

るい木目調の新しいデザインの机等が配置され、これまでくことになった。審査の過程で、「こんな大学に入ってみたの事務室のイメージとはまったく違う事務室が生まれた。

い」という評価をいただき、表彰式の際、「最近の風潮で実は、中央事務室の改装等にもこれは大いに参考になった。

ある、『この研究はこんなことに役立つ』といった点には全改装から半年を経て、利用者の学生や教職員の評判

くふれず、研究の面白さ、深さを追求しているところが良い」

も上々である。事務職員も毎日快適な職場環境の中で業と、有馬前文部科学大臣にお褒めの言葉をいただいた。

務に従事している。ついでの折りに、ぜひ同窓生の方々にぜひ、大勢の方々にご覧いただきたい。

ものぞいてみていただきたい。

※このビデオ（DVDに収納）に関するお問い合わせは名古屋大学
理学部庶務掛（電話052-789-2394、FAX052-789-2800）
まで。

リニューアルされたC館1階事務室。カウンターと小テーブルが訪問者を迎える。

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No.9 October 2005

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研 究 会・学 会スケジュール

編 集だより名古屋大学21世紀COEプログラム「宇宙と物質の起源：宇宙史の物理学的解読」
第3回ORIUM-COEシンポジウムいる。このような複雑な化合物をどのようにしてつくるのか、聞いて驚いた。

（金）
・12日
（土）
開 催 日 ： 2005年11月11日（11日）
・名古屋大学豊田講堂（12日）
開 催 場 所 ： 名古屋大学シンポジオン
主催 ： 名古屋大学21世紀COEプログラム「宇宙と物質の起源：宇宙史の物理学的解読」
問い合わせ ： 岡本祐幸 名古屋大学大学院理学研究科 教授
okamoto＠phys.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-3528ってくるのだという。つまり、ある条件で安定な化合物であるからこそ、生

ニトロゲナーゼの活性中心にある金属クラスターは複雑な構造をして金属原子や硫黄原子を1つずつつけていくのだと思っていたら、適切な材料を適切な条件で反応させると、複雑なクラスターが一気にできあが体内で存在しうるというわけか。複雑な化合物の合成はチャレンジするという意義だけではなく、新たな知的発見をもたらすものであることを再
認識した。
（西川）

第1回国際配位空間化学会議（月）・15（ 火）開 催 日 ： 2005年11月14日（岡崎市）
開 催 場 所 ： 岡崎コンファレンスセンター
主催 ： 文部科学省科学研究補助金特定領域研究「配位空間化学」
問い合わせ ： 渡辺芳人 名古屋大学大学院理学研究科 教授
yoshi@nucc.cc.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-3049

第5回名古屋国際数学コンファレンス
Geometric Quantization and Related Complex Geometry（水）〜19日（土）名古屋大学理学部1号館
開 催 日 ： 2005年11月16日
開 催 場 所 ： 名古屋大学野依記念学術交流館コンファレンスホール
主催 ： 名古屋大学多元数理科学研究科
問い合わせ ： 小林亮一 名古屋大学大学院多元数理科学研究科 教授
ryoichi@math.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-2432
http://www.math.nagoya-u.ac.jp/ja/research/conference/2005/nagoya.html「21世紀のウォードの箱」の記事をいただく際、極地の環境を保って運ぶための多くの技術や人々の知恵の話を伊藤先生からお聞きした。異なる分野の方との協調がいかに興味深いかを話してくださった。個々の研究で力を示す我々が、テーマによって、学科や研究室をまたいで協第5回細胞周期制御国際会議

力するスタイルをもっと増やしても良いのではないかという言葉が印象

（月）
・22日
（火）
開 催 日 ： 2005年11月21日
開 催 場 所 ： 愛知厚生年金会館（名古屋市）
主催 ： 文部科学省科学研究補助金特定領域研究「細胞周期制御」
問い合わせ ： 西田育巧 名古屋大学大学院理学研究科 教授
nishida@bio.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-2472

的であった。本誌のような研究内容の発信が、新しい研究協力へと展

第２回韓日カーボンナノチューブ会議（日）〜30日（水）
開 催 日 ： 2005年11月27日
開 催 場 所 ： 松島ホテル大観荘（宮城県宮城郡松島町）
主
催 ： 独立行政法人日本学術振興会
問い合わせ ： 篠原久典 名古屋大学大学院理学研究科 教授
noris@cc.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-2482

開していくことを我々は期待する。
（小林）

表紙説明
鉄、
銅、
モリブデンなどの金属原子を活性中心にもつ金属酵素は生物の生命活動を支える重要な役割を果たしている。
しかし、その構造は、
自然界にごく普通に存在していることが信じられないほど複雑だ。この金属酵素の活性中心を人工的に合成しようという研究が注目を集めている。
化学の手が自然の力に迫ろうとしている。

第21回国際生物学賞記念シンポジウム「かたちの分子生物学」（水）
・12月1日（木）
開 催 日 ： 2005年11月30日
開 催 場 所 ： 名古屋大学野依記念学術交流館コンファレンスホール
主催 ： 名古屋大学
独立行政法人日本学術振興会
問い合わせ ： 町田泰則 名古屋大学理学研究科 教授
yas@bio.nagoya-u.ac.jp／TEL：052-789-2502

No.9 October 20052005年10月15日発行

大峯巖（研究科長）近藤孝男（副研究科長）佐藤正俊（評議員）
粟田英資（数理学科）
福井康雄（物理学科）※委員長
菊川芳夫（物理学科）
小林義明（物理学科）
西川周一（化学科）
森郁恵（生命理学科）

古賀章彦（生命理学科）
山本鋼志（地球惑星科学科）
森本正廣（事務長）
名古屋大学理学部・大学院理学研究科広報委員会〒464-8602 名古屋市千種区不老町