Graduate School of Science / Faculty of Science

Osaka City University

ニュースレター

2013

理学研究科長・理学部長

保尊 隆享

大阪市立大学大学院理学研究科・理学部は、自然科学の基幹分野全体をカバーする専攻・学科からなり、ミクロの世界から広大な宇宙に至る幅広い自然現象の本質を解明する世界最先端の研究を行うとともに、そのような研究に基づいて、
国際的な視野と高い研究能力を持ち、最先端の科学や科学技術の推進に寄与できる人材を育成しています。このニュースレターは、本理学研究科・理学部の過去
1 年間の研究・教育活動を皆様にご報告するものであり、今回がちょうど 10 号
目に当たります。ニュース欄に掲載しましたように、今年も、地質年代の世界標準を確立した「水月湖プロジェクト」や国際宇宙ステーション「きぼう」実験棟
での生物科学実験など、数多くの特徴的な最先端研究が行われ、その成果はBruker Prize 2013 や朝日賞を代表とする受賞等により高く評価されました。また、日本学生支援機構の大学院生短期海外派遣プログラムに新規採択されるなど、教育面でも高い実績をあげることができました。各分野毎の優れた研究・教育成
果はトピックス欄に掲載していますので、巻末の各種データとともにご覧いただ
ければ幸いです。本理学研究科・理学部は、今後とも、世界をリードする研究を推進して科学の発展に寄与するとともに、人材育成はもとより、中高等教育への支援や科学技術の応用など、様々な形で地域社会の発展に貢献して行きます。皆様のご理解とご支援をよろしくお願い申し上げます。

大阪市立大学
大学院理学研究科・理学部

NEWS
受賞・表彰
当研究科の活動が各学会その他で高く評価され、教員に多数の受賞・表彰があ
りました。

朝日賞
複合先端研究機構（理学研究科兼任）の神谷信夫教授が、岡山大学の沈建仁教授とともに、朝日賞を受賞されました。
植物はどうやって酸素を生み出すのか－
光合成のなぞを解く鍵となる「マンガンクラスター」という物質の分子構造を解明した研究成果が評価されました。朝日賞は、学術・芸術などの分野で傑出した業績を上げ、日本の文化や社会の発展、向上に貢献した個人・団体に贈られます。
なお、神谷教授等の研究成果は、2011
年 4 月【電子版】の英科学誌ネイチャーに掲載されたことがきっかけとなり、その後、多くの国内メディアにも紹介されています。また、2011 年末には米国科学誌サイエンスで『2011 年 10 大ブレー
クスルー』の 1 つに選ばれています。

2013 年ブルカー国際賞

生物学への応用に顕著に貢献した研究者

理学研究科物質分子系専攻の工位武治特任教授 / 名誉教授が、これまでの実
験・理論の両面からの電子スピンサイ
エンス、電子スピン共鳴（ESR）分光学への広範かつ独創的な貢献が認められ、2013 年度のブルカー国際賞を受賞されました。この賞は、
世界的な分析機器メー
カーで、先進の磁気共鳴分光技術をもつ Bruker BioSpin 社がスポンサーとなり、1986 年以来、ESR 分光学の化学や米人以外では初めての快挙となります。
2013 年 4 月、ウォーリック大学（英国）で 開 催 さ れ た 英 国 王 立 化 学 会 ESR グ
ループ主催の第 46 回国際会議では、授賞式とともに『有機高スピン化学／開殻系の化学における最近のトレンド：電子
スピンテクノロジー』と題するブルカー
レクチャーが工位先生により行われました。

（Bruker Prize 2013）神谷信夫教授に毎年、贈られます。今回の受賞は、欧工位武治特任教授 / 名誉教授

世界標準年代目盛りになった福井県水月湖の年縞堆積物－災害予測にも役立つ正確な年代目盛り－
生物地球系専攻・地球学科の原口強准教授が参画する日英独の水月湖プ
ロ ジ ェ ク ト（ リ ー ダ ー： 中 川 毅 教 授、ニ ュ ー カ ッ ス ル 大 学 ） の 成 果「AComplete Terrestrial Radiocarbon
Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P.（第1 著 者：Christopher Bronk Ramsey、
オックスフォード大学）」が、『Science』
2012 年 10 月 18 日号に掲載されました。更に同日、『Science』主催の記者会見が文部科学省で行われ、各メディア
を通じてその成果が世界に配信されました。その後、NHK ニュースウォッチ 9
でも「7 万年の情報－奇跡の地層」として取り上げられ、2013 年 7 月 25 日に放映されました。
過去数万年前までの年代決定には、放射性炭素年代測定法が用いられます。原理は、自然界に存在する放射性炭素 14が一定速度で崩壊する特性を利用したものです。しかし、炭素 14 の量は時代等で変動するため、正確な年代を求めるには年代値の較正が必須です。従って、暦年代が既知である物質の炭素 14 年代
データを蓄積することによって可能となる精緻な較正情報が必要でした。
福井県水月湖の湖底では、春から夏に繁殖する珪藻の殻の白い層と、秋から冬の落ち葉や種子などを含んだ粘土鉱物の黒い層が交互に堆積し、毎年 1 セットの年縞（ねんこう）〔写真 1〕を形成します。本プロジェクトでは 2006 年に湖底の地層を採取し〔写真 2〕、年縞の数
から暦年代を明らからにしました。更に
年縞に介在する 808 点にもおよぶ葉の化石の炭素 14 を測定しました。
その結果、水月湖の年縞堆積物は、世界中の炭素 14 年代と対比することが可
能な、世界標準年代目盛りとなりまし写真 1：年縞堆積物

2 Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University

写真 2：湖上ボーリングた。これは現時点で最も誤差の少ない約
5 万年間の年代軸が出来たことを意味します。
水月湖の年縞には、定常的な年縞堆積物の合間に黄砂や花粉、地震や洪水に伴う特徴的なイベント堆積物〔写真 3〕などが挟まれます。年縞から正確な年代が特定されたため、過去数万年間の自然現
象の年代が歴史記録と同じくらいの精度で解析可能となりました。過去の自然現象を紐解くことは、今後の気候変動の将
来予測や災害予測などにも大いに役立ちます。現在、その分析が進行中です。

写真3：年縞堆積物（細かい縞）とイベント堆積物（厚い地層）

Newsletter

3 つの宇宙植物学実験の試料が宇宙へ
2013 年 8 月 4 日 に 種 子 島 宇 宙 セ ン

き、地球上での植物の効率的な生産が可

ン補給機「こうのとり」4 号機（HTV4）に よ っ て、「Resist Tubule」、「Aniso
Tubule」および「アジアの種子 2013」
実験の試料が国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟に届けられました。
「Resist Tubule」実験は、生物地球系専攻・生物学科の保尊隆享教授が提案した実験で、宇宙の微小重力環境を利用して、植物が重力を感じてから重力に耐えるからだを作るまでの一連の過程
で、どのようなことが起きているかをあ
きらかにすることを目的としています。
「Aniso Tubule」実験は、生物地球系
専攻・生物学科の曽我康一准教授が提案した実験で、宇宙で育てた植物の体作りを、
植物の細胞が伸びる方向を決める「表層微小管」に注目して調べます。これらの実験によって、植物が重力に対抗する
しくみがわかれば、そのしくみを利用して植物の形をコントロールすることがで将来の宇宙における植物栽培にも大いに役立つと思われます。
「アジアの種子 2013」実験は、「きぼう」を利用したアジア・太平洋地域の若者のための教育プログラムです。このプ
ログラムの参加者は、各自で生育させた
アズキ芽ばえと宇宙から送られてくる映像を比較することにより、地上と宇宙で育った植物の成長や形態にどのような違いがあるのかを観察し、なぜそのような結果になったのかを考察します。曽我康一准教授は、アズキの栽培実験を行うことを提案し、アドバイザーおよび実験分担者として、プログラムの実施に関わっています。また、生物学科の 1 年生および 2 年生の学生が中心となって活動している生物部も実験協力者として、このプログラムに参加し、宇宙で生育させるアズキ種子の播種作業や地上実験を行いました。

ターから打ち上げられた宇宙ステーショ

能になると期待されています。さらに、

平成 25 年度大阪市立大学国際学術シンポジウム「都市の再創造 20 年後の大阪」大阪市立大学は 133 年の歴史と伝統を礎にし、大都市「大阪」にある総合大学として、都市を学問の創造の場としてとらえ、創造的で特徴ある研究を推進しています。今回の国際学術シンポジウム
では、「エネルギー・環境」、「安心・安全・
健康」、「創造性マネジメント」という都市としての 3 つの喫緊のテーマに焦点をあて、都市再創造に関する実験的なモデルを提示いたしました。
いま、巨大な自然・社会災害が都市・大阪を襲う確率が高まってきています。
そのようなときにあって「エネルギー・
環境」と「安心・安全・健康」は都市のセフティネットを確立する上で必須のテーマであり、それらの問題と「創造的」に向き合い、解決することが非常に重要です。それは、2008 年以来の世界的な金融・経済破錠の影響と、2011 年の未曾有の災害を受けた日本の各都市が、未来に向けて再構築するためのキーとなる
活動ビジョンを示すことにつながります。そのモデルを大阪から発信する。それこそが大阪市立大学の使命である考えています。理学部も専門性を活かし、その一翼を担います。
本シンポジウムでは若手チームも含めて 10 のセッションが組まれました。各
セッションでは、世界的な知のリーダーと意見を交わしながら、住み良く魅力ある都市をつくるためのアイデア、技術、工程などをプレゼンテーションしました。そして最後のセッションでは、「都
市の再創造—20 年後の大阪」と題した学術演劇（学劇）を上演し、ドラマ仕立てでシンポジウムのテーマに迫りました。最新の研究成果や専門知識をあわせて、大学のもつワクワクするような面白さを知っていただきたい。それこそが本
シンポジウムの隠れたもう 1 つのテーマでした。
本シンポジウムは 9 月 17 日より 3 日間の日程で行われましたが、理学部・理学研究科の研究が大きく関係しましたのは以下のものでした。
9 月 17 日（火）ナレッジキャピタル
13：00 ～ 15：00「人工光合成（1）」コンベンションセンター

9 月 18 日（水）本学 学術情報総合センター
13：00 ～ 15：00「人工光合成（2）」住吉大社 神館
16：00 ～ 17：00、18：00 〜 20：30「まちの安全と人のウェルビーイング」
9 月 19 日（木）本学 学術情報総合センター
10：00 ～ 12：00「コミュニティを創るオープンソースアプローチ」
本学 田中記念館
15：30 〜 17：30
学劇「都市の再創造 − 20 年後の大阪」

Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University3日本学生支援機構 平成25年度留学生交流支援制度（短期派遣）短期研修・研究型にて「理学の国際交流ネットワークによる大学院学生短期海外研究プログラム」が採択
理学研究科は、数学・物理学・化学・

生物学・地球学の基幹 5 分野で構成され、理学ならではの多様かつ国際的な研究・教育が推進されています。本研究科の国際化・グローバル人材育成の新機軸の一つとして、大学院学生の海外研究を積極的に奨励しています。
日本学生支援機構（JASSO）平成 23
年度留学生交流支援制度（SS&SV プロ
グラム）「数学研究所をハブとする理学の大学院留学生国際研究交流ネットワー
クプログラム」の実績を踏まえ、平成
25 年度から大学院科目「海外特別研究」を新設するなど体制の整備に努めてきました。今回、日本学生支援機構（JASSO）
平成 25 年度留学生交流支援制度（短期派遣）短期研修・研究型にて「理学の国際交流ネットワークによる大学院学生短期海外研究プログラム」が採択されました。
本プログラムでは、前期博士課程および後期博士課程の大学院学生約 20 数名をシンガポール、アメリカ、カナダ、オーストリア、フランス、ロシア、イスラエ
ル、ドイツ、韓国、台湾、ザンビア、ベ
トナム、中国など 13 カ国 17 大学・研究機関へそれぞれスクール・セミナー・
国際研究集会・共同研究・実験研究・野外調査等参加のため派遣予定です。
理学研究科教職員一丸となり、理学の大学院学生たちの海外での研究活動を促進し、若い力が本学理学研究科の研究に一層の活気を与えています。
本プログラム URL
http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~ohnita/JASSO_H25SciOCU

附属植物園にて市民講座「植物と私たちの生活」を開講
植物園市民講座の新シリーズ「植物と私たちの生活」がスタートしました。第
１回は「植物の冷却効果」とうタイトル
で 2013 年 9 月 14 日に実施されました。
本学工学研究科の鍋島美奈子先生が「大阪のヒートアイランドと街路樹」というタイトルで講演され、次いで飯野園長と鍋島先生による「葉っぱの冷却効果を調べてみよう」という実習が行われました。
実習を含めた市民講座は植物園では初めての試みです。
鍋島先生の講演ではますます深刻化す
る大阪市のヒートアイランド現象の現状と、街路樹のもつヒートアイランド緩和効果について先生ご自身の調査結果も含
めて伺うことができました。実習では、街路樹として使われている代表的な植物を園内で観察しながら、近年技術的な進歩を遂げた赤外線サーモグラフィーカメ
ラを用いて葉の温度を測定しました。このカメラは葉の各部分を温度に対応した色に変換して見せてくれます。次いで、植物の冷却装置になっている葉の気孔を、生のままの植物試料が拡大観察できる顕微鏡を用いて観察しました。赤外線サーモグラフィーカメラを用いた実験では、気孔が多く存在する葉の裏側にラップフィルムを貼り付けると、葉の蒸散が妨げられて、葉温が見る見るうちに上昇するのが観測されました。工学の分野で用いられている新兵器を植物学の分野に導入し、葉の蒸散がどれほど葉温低下に働いているかを受講者とともに“発見”した瞬間でした。
本市民講座シリーズでは、私たちの生
活と植物の密接な関係を様々な切り口から取り上げていきます。理学研究科・理学部の枠を超えて、学部連携的に植物と私たちの生活について考えていくのが本
市民講座シリーズの特徴です。次回は、医学的視点からの話題提供を予定しています。高校生の方々を含めてどなたにも楽しんでいただける市民講座です。

市民講座の様子4 Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University

Newsletter

平成 26 年度完成予定 ― 理系の新学舎
平成 22 年度に第 I 期工事として開始された、7 階建ての新学舎が平成 24 年の夏に完成しました。現在、第 II 期工事として、北館と本館部分を取り壊し、
新学舎（3 階建て）を平成 25 年度の完成に向けて建設中です。また、残りの部分の内装と耐震工事も行われ、平成 26
年度にはすべてが完了し、理学部・理学研究科の学舎は見違えるようになります。この新しい学舎からすばらしい教育と研究が生まれることを期待したいと思います。また、この新学舎には「複合先端研究機構」も含まれ、理系の複数の学部・研究科に跨る横断的プロジェクト研
究の推進も期待されています。

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平成 25 年 9 月撮影①新棟 I 期（Ｃ棟）完成済 ②本館南棟（Ｄ棟）改修中 ③新棟 II 期（Ａ棟、Ｂ棟）建設中（Ａ棟はＣ棟北側）④本館 III 期（Ｅ棟）改修予定 ⑤旧原研（Ｆ棟）改修予定

TOPICS
数学科

可積分系の研究
私は「可積分系」を研究テーマとしています。可積分系という用語にはきちんとした定義があるわけではないので、例を挙げることにしましょう。
一つ目は KdV 方程式です。これは非線形の偏微分方程式で、Korteweg とde Vries という二人のオランダの科学者が 1895 年に浅水波を記述する方程式として導出したものです。図 1 に KdV
方程式の解をグラフにしました。二つの山がありますが、それぞれの山をソリトンといいます。
図は時間の経過とともに、大きいソリ
トンが小さいソリトンを追い越していく
様子を表しています。この KdV 方程式には任意個数のソリトンをもつ解があり、さらにそれらの解の表示を書き下すことができます。一般に非線形の方程式の解を書き下すことは大変難しいことです。KdV 方程式においてそれが可能なのは、方程式に隠れた対称性があるからだ、と説明することができます。
二つ目は箱玉系です。こちらは日本人

尾角正人の数理物理学者、高橋と薩摩がソリトンをもつセルオートマトンとして 1990 年に学会誌に発表したものです。図 2 は上から下へあるルールに従って 0 と 1の列が変化していく様子を表しています。この系にもソリトンがいることがわかるでしょうか。1 の並びが KdV 方程式のソリトンと同じような振る舞いをしていますね。さらに、この箱玉系も非線形の系であるということができます。図において右側のソリトンがいなかったと仮定しましょう。そうすると、左側のソリトンは 3 つ分の数字に対応して引いてある下線のように動いていくはずで

図 1：KdV 方程式の 2 ソリトン解す。ところが小さいソリトンを追い越した場合はそうはなりません。これは非線形性の証だと考えられています。
私は共同研究者とともに、箱玉系の隠れた対称性を見つけました。さらに面白いことに、KdV 方程式と箱玉系は一見して全く違った系であるにも関わらず、対称性は同じ代数に関係していることもわかりました。可積分系の研究では、このように発見の喜びを味わうことができます。
より詳しく知りたい方は、雑誌「数学セミナー」2006 年 3 月号の私の記事をご覧ください。

図 2：箱玉系

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物理学科

ヒッグス粒子とみられる新粒子の発見
2012 年は素粒子物理学の歴史上、極めて重要な年になりました。素粒子の質量の起源として理論的に存在が予言されていたヒッグス粒子とみられる新粒子が発見されたのです。
現在広く認められている素粒子標準理論によれば、宇宙がビッグバンによって生まれた直後、急速に冷える過程で真空（時空）に相転移が起こり、真空は、それ自身の性質として粒子と相互作用をする機能をもつようになります。その結果、
もともと光速で運動するはずの素粒子が、光速では運動できなくなり、我々はそれを質量として認識すると考えられています。このアイデアの核心である真空の相転移は、本学の特別栄誉教授・南部陽一郎博士が発見された素粒子間相互作用における「自発的対称性の破れ」の非常に重要な一例です。真空が新たに得る
機能はヒッグス場と呼ばれ、その場を量子化したものがヒッグス粒子です。ヒッ
グス場が提案されてからおよそ 50 年た
ちますが、その間、世界中の素粒子実験
物理学者が、世代を超えて血眼になって探索してきて今年を迎えたわけです。

清矢良浩

我 々、 高 エ ネ ル ギ ー 物 理 学 研 究 室
も、米国国立フェルミ加速器研究所の陽子・反陽子衝突型加速器テバトロン（図 1）と CDF（Collider Detector at
Fermilab） と 呼 ば れ る 検 出 器（ 図 2）を用いた実験において、ヒッグス粒子探索を最重要課題として取り組んできました。得られた全データを解析した結果は、エネルギー換算値で質量 120 GeV 程度のヒッグス粒子らしき新粒子が存在する
確率は 99.87% であり、存在が強く示
唆されることがわかりました。
そしてついにその時がきました。欧州
原子核合同研究機構（CERN）の LHC（Large Hadron Collider）加速器を用いた実験は、新粒子が存在する確率はさらに大きく 99.99997% であり、新粒子の存在は決定的であることを発表したのです。これは我々の発表のわずか 2 日後のことでした。
現段階では新粒子の詳細は不明で、本当に標準理論のヒッグス粒子なのか確定はしていません。しかしながら、真空とは量子論的な相転移を起こすなど、我々が想像する以上に豊かな構造をもっており、宇宙の根本的な法則を理解するために重要かもしれないという驚くべき認識
は、どうやら正しいらしいのです。

図 1：米国国立フェルミ加速器研究所．
奥のリングがテバトロン加速器．

図 2：CDF 検出器（側面写真）．高さ約 10 m．

化学科

安定ラジカルと金属イオンのコラボレーション
磁性や伝導性は、通常は、金属ある
いは金属酸化物に広く見られる現象です
が、分子を構成単位として、これらの性質を研究する試みが世界的に活発に行われています。磁性や伝導性は本来、単一分子（原子）ではなく分子（原子）の共同効果を通じて発現する性質ですので、分子間（原子間）の相互作用が重要であり、分子結晶の場合、分子配列や分子間接触が主要な役割を果たします。最近、スピントロニクス（Spin + Electronics）という分野が勃興しつつあります。この分野ではこれまでの磁性や伝導性物質に関する知見に加えて、両者を機能的に組み合わせたり、新しい機能を付加するといった方法論が検討されています。
これまでに、安定ラジカルと金属錯体
が炭素金属結合を通して連結した錯体（以後、「ラジカル−金属錯体」と記す）がいくつか合成されています。これらの錯体は、ラジカルと金属といういわば異質な組み合わせとして興味深く、当初はそのような知的好奇心からラジカル−金属錯体が合成されたと思われます。しかし、これらの化合物を上記観点から眺め
ると、きわめて理に適ったスピントロニ
クス材料としての要素を備えているように思われます。金属錯体の中には金属イオン間結合やハロゲンアニオンを介在させた金属イオン間結合をもつものが広く観察され、半導体としての性質や光伝導性を示すことが知られています。ラジカ
ル−金属錯体では伝導パスを形成しうる金属イオンの近くに安定ラジカルが存在しますので、スピントロニクス材料としての性質を元から備えているといえます。
これまで報告されているいくつかのラジカル−金属錯体の構造を図に示した。
最初に合成されたものは 1、2 の水銀錯体で、アメリカ特許として報告されています。その他、白金錯体やパラジウム錯体も合成され、構造や ESR スペクトルが報告されています。最近、ラジカル−
金属錯体 3 の興味深い性質が報告されました。即ち、3 のモデル化合物 4 ではラ
ジカルの軌道（SOMO）がジチオラート
配位子の軌道（HOMO）よりも下にあるのに対して、3 では、その順位が入れ替わり、SOMO が HOMO よりも上にあることが示されました。
より最近、筆者らはニトロニルニトロ
キシド（NN）−ピンサー型白金錯体 5を開発しました。酸化還元電位を測定することにより、5 は、通 常 の NN 安 定
ラジカル 6（Eox1/2 = +0.38 V vs Fc/
Fc+） と 比 較 し て、 約 0.6 V 程 度 も 負

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岡田惠次側にシフトした、極めて低い酸化電位（Eox1/2= − 0.19 V）をもつことを明らかにしました。この酸化電位はラジカル− 水 銀 錯 体 1（Eox1/2 = +0.18 V）や電子供与基を置換基としてもつニトロニ
ルニトロキシド 7（Eox1/2 = +0.11 V）
よりも酸化されやすいことを示しています。また酸化種が NN 部の酸化によることを各種測定から明らかにしています。
このように、ラジカル−金属錯体のユニークな性質が解明されつつあります。
今後、多くの研究者がこの分野に参画されて、クリスタルエンジニアリングを経て、興味深いスピンエレクトロニクス材料が開発されることを期待しています。

図：いくつかのラジカル−金属錯体と参照化合物の構造式

Newsletter
生物学科

ウミウシの使い捨てペニスから同時雌雄同体現象の進化を問う
同時雌雄同体とは、多くのフジツボやカタツムリ、ウミウシなど、生殖の時に同時にオスの役割とメスの役割を担う生物で、体の中には同時に精子と卵を作る器官が備わっています。これまで、動物の同時雌雄同体現象は、配偶機会が非常に少ない生物において、その機会を最大限に利用する必要がある場合に進化する、という理解が一般的でした。しかし、ウミウシには複雑な生殖器官の形態や機能が備わっており、配偶頻度が低くないことが示唆されていました。
私たちは、日本大学の中嶋康裕教授との共同研究において、ペニスを使い捨てにするチリメンウミウシの特異な配偶行動と生殖器の形態を明らかにしました。
チリメンウミウシは、交尾の際に非常に長いペニスを交尾相手に挿入して、互いに精子を送り込みます（図 1 矢印）。交
尾終了後しばらくするとペニスを自分で切り落とし、24 時間後には新しいペニスを準備して再び交尾を行います（図2）。私たちは、チリメンウミウシが交尾数回分の長さのペニスを圧縮して、コ
イル状に巻いて体内に格納して準備して関澤彩眞・志賀向子いることを明らかにしました。このようにペニスを「使い捨て」にして繰り返し交尾を行う動物は他に例をみません。さらに、ペニスの表面は無数の逆トゲに覆われていて、その逆トゲで交尾相手の体内に貯蔵されている他の個体の精子を掻き出している可能性も示されました（詳細は、Biology Letters 9, Article 2（2013）を参照して下さい）。このようにチリメンウミウシは受精をめぐる競争が激しく、彼らの配偶頻度が低いとは考
えにくいことから、同時雌雄同体現象の進化要因が配偶頻度の低さとは別にあることが示唆されました。この論文は、Nature や Science の各誌をはじめ多くの海外メディアに大きく取り上げられました。今後、チリメンウミウシにはたらく性淘汰についてさらに研究を進め、同時雌雄同体現象の進化要因を明らかにしたいと考えています。

図 1：交尾中のチリメンウミウシ

図 2：交尾サイクル

地球学科

大都市の地下に潜む断層を電磁気で探る
大阪市など大都市に伏在する断層で地震が発生すると、甚大な被害がもたらされます。このような地震災害に備えるた
めには、まず、断層の位置や性状を正確に把握することが重要です。国内の多くの大都市は厚い未固結の地層の上に発達し、表層部は人工的な改変が進んでいる
ために地形や表層の地質の分布などによる断層調査は困難です。それに代わる手段として物理探査法があります。 これは、地下の電気比抵抗や地震波速度などの分布を地表から推定し、地下の構造や状態を知る方法です。
断層周辺では、岩盤が破砕されて周囲より電気を通しやすい領域（低比抵抗領域）や、逆に、地層の変形によって高比抵抗となる領域など、電気比抵抗分布の異常が多く認められます。電磁気探査法
は、このような異常を鋭敏に検出するので、断層の研究にとても有効な手法です。
しかし、人工的な雑音に弱い面があり、多くの電気機器が発する電磁気雑音であふれている大都市では、実施困難でした。
我々は制御された電磁気信号源を用いる電磁探査法を改良し、大都市でも実施可能な電磁探査法を開発しました。まず、

城森

Global Positioning System（GPS）衛星からの信号を用いて、信号送信機と受信機との間で高精度の時刻同期機構をもつ新しい測定装置を作り、次に解析手法、測定方法など一連の手順を開発し、大阪平野に伏在する上町断層の調査に応用しました。
上町断層の調査では、大和川に沿う長さ約 5 km の信号線から送信した制御信号を、北に約 15 km 離れた淀川長柄橋付近の 6 観測点で受信し、上町断層を横切る深度 800 m 付近までの断面の電気比抵抗の構造を明らかにしました。こ
の結果は、先行研究の反射法による地震探査の結果と整合的であり、信頼性は高いと判断しました。さらに、断層の推定位置に北東傾斜の高比抵抗領域が存在す

受信機：観測の様子

明・山口

覚ること、断層の両側では、ほぼ水平な比抵抗分布を示すこと、および北東側の深さ 400 m 以深は高比抵抗であることを見いだしました。
前者の高比抵抗領域は、
これまで北東傾斜と推定されていた上町
断層を直接的に描出することに成功したと言えます。
この手法を広く展開することによって、大阪市街地のみならず他の大都市の地下比抵抗構造を 3 次元的に決定することも可能となります。
なお、本研究は、大阪市立大学戦略的研究平成 24 年度萌芽研究「地震防災のための上町断層周辺の地盤構造特性の解明」（代表：山口 覚）の一環として行いました。

観測のレイアウト

車載した制御信号送信機

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理学研究科・理学部の地域への関わり
大阪市立大学では、日頃の研究・教育活動の中で培われた最先端の知見をはじめ、大学の持つ人的・物的資源を地域社会に提供し、社会の発展に寄与することを目指しています。ここでは、理学研究科・理学部が主催している取り組みのうち、主なものをいくつか紹介します。
オープンキャンパス 

市大理科セミナー 

毎年 8 月上旬に２日間に渡ってオープンキャンパスが実施されます。市大で学びたい高校生が参加し、にぎやかな
２日間となります。学長ビデオ挨拶・理学部長挨拶に始まり、入試説明、卒業生や在校生からの理学部紹介が行われます。
2013 年は数学科・生物学科の大学院修了生が、卒業生として、本学部の魅力を伝えてくれました。さらに、学科・
理科選択コース説明会が学科毎に行われ、学科の内容・入試状況などの紹介を行い、高校生からの個別相談などに応じています。午後の体験入学では、多彩な講義・実習が企画・実施され、参加した高校生から好評を得ています。2013年は 8 月 10・11 日の土曜・日曜に開催され、この 2 日間で理学部説明会には約2400 名が、学科説明会では「在校生との交流会」も企画され 1650
名余りが、午後の体験入学には 12 テーマの講 義・ 実 習 に 約 720名が参加しました。

市大理科セミナーでは SSH 指定校の大阪府立の住吉・泉
北・千里・高津の各高校を対象に、物理・化学・生物・地球の 4 学科がそれぞれ実習を開講しています。2005 年 か ら 始 ま
りましたが、近年はのべ 300 名 の 高 校 生 が参加する大きなイベン
トに成長し、理学部における SSH 協力活動の中で大きな役割を担っています。

数学や理科の好きな高校生のための市大授業 
大阪市立大学理学部は 5 学科（数学・物理・化学・生物・地球）から構成されています。全ての学科の教員が各々の研究に関連した最先端の話題を高校生向けに分かりやす
く、また、実習等を交えた多彩な授業を提供しています。
授業時間は大学の講義（90 分）より少し短めの 70 分です。
2004 年より継続開催しています。ここ数年は 4 月 29 日に開催し、2013 年の参加人数はのべ 700 名に達しました。
講義内容はもとより、大学の施設を知り、雰囲気も味わってもらえる点も好評です。

スーパーサイエンスハイスクール（SSH）事業への協力 
SSH とは文部科学省が科学技術や理科・数学教育を重点的に行う高校を指定する制度のことです。SSH の指定を受けた高校では、各校で作成した計画に基づき、独自のカリキュラムによる授業や大学などとの連携・課題研究など様々な取組を行っています。理学部では SSH 校への積極的な協力を行っています。2012 年度は、大阪府立の大手前・岸和田・住吉・泉北・天王寺・三国丘の各高校、大阪市立東高校に対して、個別研究の指導や助言、出張授業を行いました。また、数学科が提供する在校生対象の数学入門セミ
ナーには、大阪府立天王寺高校の生徒が多数参加しています。SSH 生徒研究発表会全国大会・大阪府発表会には理学部教員が講評者として参加しています。

8 Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University

大阪市立大学化学セミナー 
高校生に化学の面白さを知ってもらうために、化学科が2004 年より毎年夏休み期間に開催しています。2012 年
度より「高校生のための大阪市立大学先端科学研修」の一部として大阪市教育委員会と共催となり、今年度は 8 月 3 日に開催しました。高校で習う化学の内容を、少しだけ高い
位置から眺めてみようというのがこの「化学セミナー」の趣旨です。2013 年度は 3 名の化学科教員が高校生向けの解説を行い、のべ 270 名近くの参加がありました。高校生に交じって、多数の高校の先生や地域の一般市民の方々も参加され、自己研修としても利用いただいています。

植物園 
理学部附属植物園は、自然や環境について学ぶ機会を提供しています。春にはウメやサクラ、夏には熱帯植物の観察会を開催しています。夜間特別開園として実施している
枝垂れ桜のライトアップや夜咲き熱帯スイレンの観察会も大変好評です。ファミリー草花教室や小学生向けのサマー
スクール、高校生向けの「植物園の森で環境教育プログラム
体験」（2013 年 JSPS のひらめき☆ときめきサイエンスに採択）などにも積極的に取り組んでいます。実験と組み合わせた市民講座、交野市と共催で実施している「交野環境講座」、
ナラ枯れ問題の今後を市民と共に考える「ナラ枯れ研究会」など、植物園のフィールドを活用した様々な事業を行っています。
この他にも、高校生の研究室見学、模擬授業等も数多く行っています。また日本天文学会主催の全国同時七夕講演会、高校化学グランドコンテスト、国際化学オリンピック
日本代表候補の学習支援等、小学生から一般市民まで幅広い取り組みを行っています。

DATA

Newsletter（1）組織／学生
大学院

学部

前期
合計 *

男性

後期

男性

女性

1 年生

120
（0）
｛0｝

43
（0）
｛0｝

6
31
163
73
21
94
25
〔3〕{0}【1】（1）〔0〕{0}【0】（1）〔3〕{0}【1】（0）｛0｝ （0）〔0〕{4} （1）〔0〕{1} （1）〔0〕{5} （0）

女性

合計 *

男性

女性

合計 *

2 年生

156
（0）{6}

50（0）{1}

206（0）{7}

8
20
80
32
112
12
（1）
〔0〕{1} （0）〔0〕{1} （1）〔0〕{2} （0）〔2〕{1}【3】（1）〔0〕{0}【3】（1）〔2〕{1}【6】
4
30
26
（6）
〔3〕{1}【5】（0）〔0〕{0}【0】（6）〔3〕{1}【5】

3 年生

131
36
167
（0）
〔0〕{1} （0）〔0〕{0} （0）〔0〕{1}

ー

ー

ー

4 年生

140
40
180
（0）
〔1〕
｛3｝（0）〔0〕｛0｝（0）
〔1〕
｛3｝

ー

ー

ー

合計

18
81
547
169
716
153
53
206
63
〔8〕{2}【9】（2）〔0〕{0}【3】（8）〔8〕{2}【12】
（0）
〔1〕
｛10｝
（0）
〔0〕
｛1｝
（0）
〔1〕
｛11｝（1）〔0〕{5} （1）〔0〕{2} （2）〔0〕{7} （6）*（ ）内は外国人特別選抜による入学者、[ ] 内は社会人特別選抜による入学者、｛
括弧内はすべて内数で表記しています。

（2）組織／研究生・科目履修生
研究生
科目履修生

｝内は休学者数、【

ー（3）組織／教員

女性

合計

4

1

5

教授

48

16

准教授

43

講師

5

ー

】内は日本学術振興会特別研究員（DC）など

男性
11

ー

男性（人数） 女性（人数）平均年齢

本学出身者（%）

2

55.0

20.0

1

48.4

27.2

11

1

43.4

25.0

助教

0

0

－

－

特任教員

22

3

－

－

博士研究員等16（2）[3]7（0）[0]－－2012 年 3 月 31 日現在数
（ ）内は外国人数、[ ] 内は日本人学術振興会特別研究員（PD）数（4）教育／入学
大学院

学部

入学定員

前期

後期

男性

女性

合計 *

男性

女性

合計 *

男性

女性

合計 *

ー

ー

144
[9]
｛16｝

ー

ー

92

ー

ー

41

志願者数

116
37
153
26
6
32
642
194
836
｛5｝
【0】
（2）
｛2｝
【0】
（4）
｛7｝
【0】（0）【3】（1）【0】（1）
【3】
（3）
[11]
｛32｝
【0】 （0）[8]｛27｝【0】 （3）[19]｛59｝【0】（2）

入学者数

71
21
92
25
6
31
120
43
163
｛4｝
【0】
【3】（1）【0】（1）
【3】
（1）
｛2｝
【0】
（1）
｛6｝
【0】（0）（0）[1]｛10｝【0】 （0）[2]｛9｝【0】 （0）[3]｛19｝【0】（0）*（）内は外国人特別選抜、[ ] 内は学部 3 年次編入学選抜、｛｝内は推薦特別選抜による人数、【】は社会人特別選抜（5）教育／在学・卒業
学部

大学院
前期

後期

入学料・授業料免除申請者数／採用者数

92 ／ 77

49 ／ 34

15 ／ 13日本学生支援機構申請者数／採用者数

66 ／ 66

65 ／ 64

15 ／ 15

理学研究科後期博士課程研究奨学奨励金／採用者数――

41 ／ 41

その他の奨学金採用者数

3

2

0

日本学術振興会特別研究員（DC）数

―

―

9

TA 、RA 採用者数

―

59

24

卒業者・学位授与数

151

104

16

教員免許（その他国家資格）取得者数

26

26

―

※

※専門教育科目分

Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University9（6）教育／卒業・進路
最終学年学生の進路

学部

最終学年

177

学生数

（内）就職者数

107（内）その他

41

その他特記事項（学生の受賞など）

11129（内）進学者数

大学院

前期

後期

32*

76

14

16

18

19

0**

第 6 回大学院学生ワークショップ Young Mathematician 賞及び Best Presentation 賞、大阪市立大学数学研究会論文賞（2 件）、
錯体化学会第 62 回討論会ポスター賞、第 32 回有機合成若手セミナー優秀研究発表賞、近赤外研究会 Student Travel Award、CSJ フェスタ優秀ポスター賞、The 17th Osaka City University International Symposium Best Poster Award、大阪市立大
学理学部化学科卒業研究発表会ベストプレゼンテーション賞（2 件）、財団法人井上科学振興財団井上研究奨励賞、第 39 回日本マ
イコプラズマ学会学術集会ベストプレゼンティション賞、第 86 回日本細菌学会総会優秀発表賞、第 31 回日本動物行動学会大会
ポスター賞、日本地質学会第 119 年学術大会優秀ポスター賞、日本古生物学 2012 年度論文賞、環境地質学シンポジウム奨励賞* 早期修了者を含みます。
** 大学院後期修了後の進学者には、留学、研究生が含まれています。

（7）研究／研究発表・受賞

数物系

物質分子系

生物地球系

原著論文

12

0

17

研究発表（内招待講演）

231（15）217（29）198（25）

原著論文

222

69

71

国際会議の研究発表（内招待講演）

131（33）89（13）

71（14）

日 本 語

著書（共著を含む）
総説

外 国 語

著書（共著を含む）
総説

特許（申請数／公開数）

受賞

2

1
4

3

2/1

3

7
0

5

5/1

14
4
1

3

3/1

神谷信夫（平成 24 年度朝日賞）；西岡孝訓（先端錯体工学研究会先端錯体工学研究会賞）；篠田哲史（近赤外研究会、NIR AdvanceAward）；築部 浩（叙勲瑞宝小綬章）；中沢 浩・西岡孝訓・篠田哲史・廣津昌和・三宅弘之・板崎真澄（大阪市立大学学友会優秀テ
キスト賞）；小柳光正（日本光生物学協会奨励賞）；小柳光正（ネイチャーインダストリーアワード、大阪科学技術センター会長賞）；
宮田真人（日本マイコプラズマ学会北本賞）；伊東 明・名波 哲（日本生態学会 Ecological Research Award）；幸田正典（科研費審査委員の表彰）；清水崇史（植物化学調節学会第 47 回大会ポスター賞）；江﨑洋一・後藤慎介（日本地質学会第 119 年学術大会優秀ポスター賞）；根本達也（GIS-IDEAS2012、Best Poster Award）；江﨑洋一（日本古生物学 2012 年度論文賞）（8）研究／代表的な業績
Differential operators on quantized flag manifolds at roots of unity（ベキ根における量子旗多様体上の微分作用素）
Advances in Mathematics 230, 2235-2294（2012).
Minimal surfaces of genus one with catenoidal ends
（懸垂面型端を持つ種数 1 の極小曲面）
Osaka Journal of Mathematics 49, 931-992（2012).
Black hole universe: construction and analysis of initial data
（ブラックホール宇宙：初期データの構成と解析）
Physical Review D 86, 044027(2013).
Evidence for the ηb(2S) and Observation of hb(1P) → ηb(1S) and hb(2P) → ηb(1S)γ（ηb(2S) の証拠およびhb(1P) → ηb(1S) , hb(2P) → ηb(1S)γ 遷移の観測）
Physical Review Letters 109, 232002 (2012).
A Synthetic Two-Spin Quantum Bit: g-Engineered Exchange-Coupled Biradical Designed for Controlled-NOT Gate Operations（合成 2 スピン量子ビット：弱交換相互作用ビラジカルを用いた制御 NOT ゲート操作）
Angewandte Chemie International Edition 51, 9860-9864 (2012).
Regioselective Double Hydrophosphination of Terminal Arylacetylenes Catalyzed by an Iron Complex（鉄錯体触媒による末端アルキンへの立体選択的ダブルヒドロリン化反応）
Journal of the American Chemical Society 134, 11932-11935 (2012).
Remarkably simple sequence requirement of the M-factor pheromone of Schizosaccharomyces pombe（分裂酵母のフェロモン M ファクターが機能するためには驚くべきシンプルな配列でよい）
Genetics 191, 815-822 (2012).
Averting biodiversity collapse in tropical protected areas（熱帯林保護区における生物多様性の崩壊を防ぐ）
Nature 489, 291-294 (2012).
A Complete Terrestrial Radiocarbon Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P.
（水月湖から得られた 11,200 年前から 52,800 年前までの陸上放射性炭素の連続記録）
Science 338, 370-374 (2012).
Stress state in the largest displacement area of the 2011 Tohoku-Oki earthquake（2011 年東北地方太平洋沖地震時断層変位が最も大きいエリアの応力状態）
Science 339, 687-690 (2013).

10 Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University

Newsletter（9）研究／外部資金

平成 24 年度 大学院理学研究科

採択数（新規＋継続）

科学研究費（代表）

科学研究費（分担 *）28

民間財団等研究助成金

11

日本学術振興会特別研究員奨励費 **17

その他の公的研究費

民間企業等受託研究費
その他

年間 1 千万円を超えるもの

研究費総額（万円）（直接経費）

87

32,8905,088

28

14,727

11

2,239

8

3,325

856

1,200

文部科学省・日本学術振興会（代表：高橋 太、石川修六、神田展行、宮田真人（2 件）、分担：荻尾彰一）、
科学技術振興機構 CREST（代表：橋本秀樹、築部 浩・篠田哲史）、最先端研究開発支援プログラム FIRST（分担：工位武治）、経済産業省グリーン・サステイナブルケミカルプロセス基盤技術開発（代表：中沢 浩）、文部科学省ナショナルバイオリソースプロジェクト（代表：中村太郎）* 他研究機関から分担金を受けたもの** 特別研究員奨励費（外国人）を含む（10）社会貢献／一般向け
産学連繋事業

河内明夫、清水理佳、岸本健吾の共同発明領域・選択ゲーム（Region Select）が、本学数学研究所と共同研究を行っていた株式会社グローバルエンジ
ニアリングによってアンドロイドアプリとしてリリース；富士化学（株）と共同研究；バイオ産業研究会（大阪市立工業研究所、関西在住バイオ関連企業）との連携； JST 新技術説明会 ; 近畿バイオインダストリー第 28 回バイオ技術シーズ公開会；ネイチャー・インダストリー・アワードへの出展

生涯教育事業大学コンソーシアム大阪・中学生サマーセミナー、大阪の自然と生態；結び目の数学教育研究会・実践研究；同特別授業・講演；数学教育連絡会；
近畿算数数学教育研究会総会助言；市民講演会「宇宙と素粒子のなりたち」、「ヒッグス粒子探索」；全国同時七夕講演会「アインシュタインの宇宙」；近鉄文化サロン「太陽圏とその中の地球」；吹田市立博物館・あなたの住まいの土地環境；おおさか ATC グリーンエコプラザ・大阪の地下水事情；ナノ
テク・材料分野俯瞰ワークショップ；人工光合成フォーラム、有恒会東京支部講演；「光科学」領域公開シンポジウム；低温工学関西支部基礎技術講
習会；植物園特別展示 5 件； 植物園夜間特別開園 2 件；サクラの観察会； 熱帯植物観察会；ウメの観察会；植物園絵画展；植物園写真展；植物園定例案内・団体案内；カリナビオープン講座 ; 植物科学談話会；きさいちセミナー ; 学友会保護者交流会；植物園友の会総会；いとう写真館「植物園で会いましょう」；かけらで作ろう、かけら人形；木工作品野外展示「森のふしぎな仲間たち」；クスリンとあ・そ・ぼ おはなし会； 環境フェスタ in
交野 2013；JAXA「アジアの種子 2013」宇宙実験 ; 新学術領域「運動マシナリー」総括班事業；ファミリー草花教室・森の教室 3 件、交野環境講座 5 件；
杜の寺子屋；木工ワークショップ ; 夏休み親子木工教室・植物園を楽しみながら巣箱を作ろう！；デジカメ散歩 ; 植物園でバードウォッチング；虫の観察会；学習院大学生命科学シンポジウム「生命の秘密を解く鍵をもとめて」; ナラ枯れ一般公開研究会；大阪市立南住吉大空小学校「いのちをまもる」；
ひょうご震災記念 21 世紀研究機構「都市の地下構造と人の暮らし」； 大阪市此花消防署「地震災害の経緯から学ぶ大阪の災害事情」； 大阪市住吉区役所「住吉防災まち歩き」吹田市立博物館「あなたの住まいの土地環境－地震災害にかかわる宅地造成地の特性－」； 日本地質学会市民講演会； 西成区災
害にそなえる日講演会「大阪の地震災害事情」；出張授業（咲くやこの花中学校）

高大連繋事業

教員免許状更新講習；数学や理科の好きな高校生のための市大授業；市大理科セミナー；大阪市立大学レクチャー；市大理数講座；高校化学グラン
ドコンテスト；大阪市立大学化学セミナー；高等学校・大阪市立大学連携数学協議会；オープンキャンパス；大学見学・研究室見学（高津高校、三田高校、松坂高校、和歌山信愛女子短期大学付属高校、大阪市立高校、大阪市立東高校、東海大学附属仰星高校）；スーパーサイエンスハイスクール指定校に対する研究指導、講評など（大阪市立大学レクチャー、大手前高校、岸和田高校、住吉高校、泉北高校、天王寺高校、三国丘高校、大阪市立東高校、大阪府教育委員会）； 国際化学オリンピック代表の指導；サイエンスパートナーシッププロジェクト（火山と地球のダイナミクス、みぢかな科学）；
女子中高生の理系進路選択支援事業（科学実験と工作）；技術指導・支援（大谷高校、吹田東高校）；出張授業その他（郡山高校、泉北高校、上宮高校、
開智高校、西宮高校、高津高校、相生高校、大手前高校、日進高校、大阪府サイエンスデー）；数学教育連絡会大学入試連絡協議会；私学数学教育研
究会；高校サイエンス国際会議「世界環境問題」；数学教育会高等学校部会；宇宙天文を学べる大学合同進学説明会；大阪府生徒研究発表会の講評 ; 夢
ナビライブ講演；森のサマースクール；トライヤルウィーク・職場体験学習（11）社会貢献／学会関連
数物系

物質分子系

生物地球系

国内シンポジウム・学会などの開催数

18

1

3

国際シンポジウムの開催数

20

2

1

（12）国際交流
数物系

物質分子系

生物地球系

外国人研究者の受け入れ人数（1 ヶ月以上）

8

0

4

（1 ヶ月以下）

198

10

13

大学院在籍留学生数
国外への研究者の派遣・出張

1

0

11

63（49）[15]18（15）[13]27（22）[6]（ ）内は学生数、[ ] 内は研究員等の数。
学生分のみ回答。[ ] 内は学振 PD のみ回答。教員分、博士研究員数は庶務担当から回答。

（13）学内プロジェクト（代表者）
重点研究Ａ

橋本秀樹

重点研究Ｂ

佐藤和信
舘 祥光

萌芽研究

鐘本勝一
山口 覚

若手研究

鈴木修一

■ これらのデータは、2012 年 4 月から 2013 年 3 月までの 1 年間の内容を集計したものです。
Graduate School of Science / Faculty of Science, Osaka City University

11

ニュースレター2013

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp

大阪市立大学

大学院理学研究科・理学部〒558-8585
大阪市住吉区杉本3丁目3番138号
TEL 06-6605-2501
FAX 06-6605-3649
2013.10