ヴォイニッチの科学書 Chapter-475

最新科学情報ポッドキャスト番組
ヴォイニッチの科学書
2013 年 12 月 14 日
Chapter-475
アグリブレイク・カンパニー
配付資料

http://www.febe.jp/
http://obio.c-studio.net/science/

文部科学省は 2014 年から農作物の改良にメタボ

そういった、農作物の状態を反映した分子レベ

ローム解析とフェノーム解析と呼ばれる生命科学

ルの変化と、葉がどれだけ茂っているか、茎がど研究手法を農業に取り入れます。

れだけ太いか、どれほどの速さで成長しているか

農作物が生長する過程で、細胞の中ではいろいろな代謝反応がおきています。その結果、細胞内などの外から眼で見てわかる生育の様子を関係づけます。にアミノ酸などの分子が作り出されます。どのよ

つまり、葉がいっぱい茂っている農作物の中でうな分子がどのくらいの量作り出されるかは農作はどのような代謝反応が起きてその結果どのよう物の成長の様子、たとえば実がたくさんなる場合な分子が作り出されるか、あるいは減少するか。とあまりならない場合や、活発に生育する場合と活発に背丈を伸ばしている最中はどうか、たくさそれほどでも無い場合など、いろいろな植物の状ん実っているときはどうか、そういった農作物の態の違いによって異なります。それは生長の過程目で見える様子と目で見えない細胞の中の状態をで、活発に利用される代謝経路と、逆に抑制され関連づけるのです。

る代謝経路など、様々な変化が起きているからです。

さらに、そこにどれだけ太陽を浴びたかとか、1/5

ヴォイニッチの科学書 Chapter-475

どれだけ雨が降ったか、気温はどうか、などの環

これまではビニールシートなどを使って水が逃境因子をデータとして加えた上でそれらの関係をげないようにして砂漠の緑地化を行うケースはあ詳細に解析します。そのような解析で豊かに実っりましたが、この方法では大規模な緑地化は難している植物が生育するために必要な環境とその時く、しかもビニールのように完全に水も空気も遮に細胞の中で何が起きているのかがわかるはずで断するような材質は植物にとってもあまり望ましすので、それを指標として観察しながら交配などくありません。撥水加工砂した砂であれば空気はの育種によって高い生産性を持つ農作物の品種を通り抜けることができますし、砂と砂の隙間に植開発し、農業の競争力をよりいっそう高めようと物が根を伸ばすこともできます。

いう戦略です。

砂で水を蓄えるというこれまでに無かった発想
で環境負荷の少ない砂漠の緑地化が今後進むもの

世界的には食糧は不足気味で農作物のさらなると期待できます。

増産が求められています。さらに今後は地球環境の変動やアジアやアフリカでの人口の急増に伴い、先日の東京モーターショー2013 ではまるでスー食糧不足はいっそう加速するはずです。品種改良

パーカーのようにスタイリッシュなヤンマーのコはその一つの解決策ですが、農耕地を増やすことンセプトトラクター（KEN OKUYAMA DESIGN）が展によって食糧の増産を行う考え方もあります。す示されていて大きな注目を集めていましたが、最でに砂漠の緑化に関する技術はずいぶん進展して近の農機具が注目される点はスタイルだけではあいて、グーグルの航空写真を見ると砂漠の真ん中りません。すでに、GPS 衛星を利用して無人で畑をに丸い農耕地が点在しているような場所をいくつ耕したり稲作をしたりする農業機械が登場していも見つけることができます。これはセンターピボます。

ット方式と呼ばれる灌漑農法です。前ページはエジプトカイロ近郊の衛星写真です。農地を増やすにあたって森林を伐採することがこれまで頻繁に行われてきましたが、南米でバイオエタノールのためのトウモロコシを栽培するためにアマゾンのジャングルが大規模に伐採され、土砂の流出や生態系の破壊などが問題になりました。そういう点から考えると最も有効なのは砂漠の緑地化です。
パナソニックは京都大学と共同で砂漠を緑地化できる特殊な砂の開発を行っています。この砂はGPS 衛星からの位置情報と農地の地図情報を合調理器具や洗濯機に汚れを付きにくくする撥水膜わせて利用することによって、今日はこの区画に技術を応用したもので、砂を撥水加工することに田植えをしよう、あるいはこの区画を収穫しよう

よって水となじまない砂を作り出しました。このといったことが無人で可能になっています。この砂を層状に散布することによって水を蓄えることような技術は日本の農業従事者不足の対策にも有ができるようになります。

効ですし、いわゆる株式会社農家のような月曜日から金曜日までの朝 9 時から夕方 5 時までスーツ
2/5

ヴォイニッチの科学書 Chapter-475

を着てコンピューターの前で農業を行い、それ以バイオ燃料が実用化され、注目されているのは外の時間は自動的に管理される、あるいは、全国植物の細胞壁の成分である食物繊維です。バイオ

各地の農地を一つのオフィスから集中耕作するとマスにおいて燃料として使用可能な炭素のほとん

いった新しい農業の取り組みを生み出すかも知れ

どは細胞壁の構成成分として存在しています。、とません。

ころが細胞壁は生物的に分解することが困難で、それゆえに燃料源としては使用しにくく、やむな

また、農業における衛星の活用は位置情報だけ
ではありません。

くトウモロコシの実などの食料として利用できる部分をバイオエタノールの燃料として使ってしま

たとえば IHI は地表の温度を測定するセンサーって南米などでは食糧危機が訪れてしまいました。

を搭載した人工衛星のデータを解析し、農地に設

それをふまえ、筑波大学の研究者らは稲の細胞置した気象観測システムの気象データと統合し、壁をバイオ燃料に活用しやすい性質に改変するこ

作物の生育状況を把握するシステムの開発を進めとを考えました。細胞壁はセルロースの繊維が編ています。このような人工衛星で収集した生育デんだように絡み合っているために丈夫で分解しにータと先ほどの無人農耕機械を組み合わせることくくなっています。この繊維の一種アラビノキシによって、衛星が肥料が必要な箇所、農薬が必要ランをを分解する酵素アラビノフラノシダーゼにな箇所を判断し、無人農耕機械がその指示に従っ研究者らは着目し、この活性を遺伝子操作でコンて農地を移動して必要な対処をする、といったこトロールすることによって、アラビノキシランがとも可能になります。また、これまでは熟練者の分解されて通常の株よりも 2 割少ない品種を開発経験で行っていた時間差出荷なども、データを活することに成功しました。また、この新しい品種用することによって出荷時期を予測し、無人機での生育は通常の稲と同等でしたので、非常に良質水や肥料を調整することによって生育をコントロのセルロースを大量に生産する稲の開発に成功しールすることによって、一つの畑から希望の時期たと言えます。下の写真はセルロースを青く光らに希望の量の採れたて農作物を出荷することが可せたもので、右側の品種改良した稲はセルロース能になるかも知れません。の量が増えていることがわかります。

農業の自動化と言えば建物の中で農業を行う野菜工場などがすぐに思い浮かびますが、自然の大地で人工衛星などの IT 技術を活用したこのような手法の方が意外と早く消費者に受け入れられるのかも知れません。
今後増産される稲を世界で最もおいしいお米とまた、最近は日本国内で高品質の農作物を増産して食料として競争力を高めることはもちろんでし海外で競争力を高めようという話題が出ていますが、このように燃料として活用することも今後すが、お米の消費量が減少している今、燃料としの選択肢の日筒ではないかと考えられます。て使用できる稲を育てようという研究が筑波大学で行われています。

3/5

ヴォイニッチの科学書 Chapter-475

ちょきりこきりヴォイニッチ

フル装備で 850 万円、一部の機能を省略したタ

今日使える科学の小ネタ

イプで 550 万円ですが年間 1 万株の植物を収穫できることから考えるとそれほど高くはないと言い▼アグリキューブます。すでに高級レストランなどに導入されていますし、野菜の栽培が難しい、あるいは衛生的に大和ハウス工業は「アグリキューブ」と名付け育てることができない海外の地域からも引き合いられたコンパクトな植物工場の開発を進めていまがあると言うことです。

す。高さと奥行きがそれぞれ 2.5 メートル、長さが 4.5 メートルのコンテナスタイルで 23 種類の野菜を年間 1 万株も収穫できる高い効率を持っています。

工場で組み立て、現地にはクレーンで設置しますので給排水の工事をすればすぐに野菜を育てることができます。エアコン、換気システム、照明なども備え、入り口にはエアカーテンが組み込まれていて昆虫などが入り込むことを防いでいます。
栽培室に入ると左右に棚が並んでいてこの棚の中の配管を肥料を含んだ水が循環していて野菜の水耕栽培を行います。棚ごとに水の循環量や照明の照射時間を設定できますので、種まきから収穫までそれぞれの生育段階で最適な条件で栽培を行うことができます。

4/5

ヴォイニッチの科学書 Chapter-475

The Scientists An Epic of Discovery015

学の入門書に不満を感じたメンデレーエフは自分（テームズ・アンド・ハドソン社刊）自身で化学入門書の執筆に取りかかりました。膨

Dmitri Mendeleev

大な量の化学データを整理して便利で役に立つ入ドミトリ・メンデレーエフを見いだしたと言われています。つまり、各元素門書を書く過程で元素の分類に関する新しい理論を特徴付ける最も重要な要素として原子量を使うことに思い当たったのです。それはすぐに、元素の周期性の考えに結びつきロシアの学術誌でそれらを公表しました。伝記ではしばしばメンデレー
エフは夢からインスピレーションを受けて 1869 年
2 月 17 日の 1 日で周期律表を完成させたといわれていますが、実は教科書の執筆中の長い思案と熟元素を一覧表のように美しく並べる方法を考え考の結果生み出された物だったのです。

ようとした科学者は 19 世紀半ばには大勢いました

その後も元素の周期性に着目した検討を続け、が、最初に美しい方法で完成させたのはドミト

著名なドイツの科学誌に結論となる周期表の完成

リ・イワン・メンデレーエフでした。

形を発表しました。彼の周期表の画期的だった点

メンデレーエフはロシアのトボリスクのシベリは、周期表にいくつかの空欄を残しており、これアの小さな非常に寒い町で生まれました。父親はらの空欄を埋める、未知の元素の様々な化学的お地元の体育館の館長でしたが、あまり健康では無よび物理的特性を予測していた点でした。当時のかったために母親が働いて一家を支えていました。

その他の周期表は当時発見されていた元素を無理

父親の死亡や母親が経営していたガラス工場が火矢理隙間無く並べていたために、メンデレーエフ災で失われるなど、10 代の頃に多くの不幸を経験の周期表のような規則正しく美しく元素が並んでした彼でしたが、母親は彼を大学に入学させるこいなかったのです。
その後、1870 年代後半から 1880とに尽力し、1850 年に父親の母校でもあるサンク

年代にかけて、ガリウム、スカンジウム、ゲルマ

トペテルブルクのメイン教育学研究所に入学する

ニウムなどのいくつかの新しい元素が発見され、ことができました。

その特徴は見事メンデレーエフが予測したものと25 歳の時、メンデレーエフは政府の奨学金で博士号の研究をしながら長期間ヨーロッパを旅し、一致しており、メンデレーエフの周期表は一気に高い評価を得ました。

ドイツの都市カールスルーエで出席した国際化学

その後メンデレーエフは教育と科学研究活動を会議で周期表の作成に取り組むきっかけとなる大続けただけでなく、積極的に広範囲にわたる経済きな影響を受けました。この頃、後に彼が考え出問題に関してロシア政府と民間企業の顧問をし、す周期表とは異なる元素の分類方法で作られた元度量衡局の所長として彼のプロフェッショナルな素表がいくつかすでに提案されていました。1865

人生を終えました。彼はロシアを代表する科学者

年、31 歳の時に博士号を授与され、サンクトペテとしてロシア帝国中で名士扱いされたということルブルク州立大学の教授に就任しました。

です。

ここで学生に化学を教えるにあたって当時の化5/5