小杉 真貴子

田中 光太郎
阿久津 和宏少雨鈴木 國弘（日本原子力研究開発機構広報部）
持続可能な脱炭素化への道

田中 光太郎桐山 幸治

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ミュオン新ビームライン始動で勉強会

水沢多鶴子

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Top Title（特集）生き物たちと環境

赤外線で光合成をする

南極の藻類に見つかった驚異の仕組み
自然科学研究機構 基礎生物学研究所 環境光生物学研究部門
１．はじめに

小杉真貴子

crispa ）はアオサやクロレラと同じ緑藻の仲間で、その名が示すとおり南極に生育しています。南極「光合成」と聞くと草や木などの植物を思い浮という厳しい環境に分布しているという点でも興かべる方が多いのではないでしょうか。植物が行

味深い生物ですが、ナンキョクカワノリは一般的

う光合成は光エネルギーを利用して水と二酸化炭な藻類が光合成に利用している可視光に加えて、素からデンプンや糖を合成する反応です。光エネ

可視光よりエネルギーが低い赤外線の一部である

ルギーは太陽光に含まれている光の中で可視光が遠赤色光を使って酸素発生型光合成を行っている

利用されます。光合成反応の過程で生じた酸素がことが私たちの研究で明らかになりました。本稿

大気中に放出されるため「酸素発生型光合成」とではナンキョクカワノリに見つかった赤外線利用呼ばれます。地球上で最初に酸素発生型光合成を型の光合成メカニズムについて、その研究の背景行った生物は約 27 億年前に誕生したシアノバク

や今後の展望も含めてご紹介します。

テリアと考えられており、それまで大気中にほとんど存在していなかった酸素が大量に放出された

２．
「赤外線で光合成」の何がすごいのかことで地球環境は劇的に変化しました。地球の光

太陽光には様々なエネルギーの光が含まれて合成生物は長い年月をかけてシアノバクテリアかいます。光のエネルギーは波長に換算することがら藻類そして植物へと進化し、水中から陸上、熱でき、波長が短いほどエネルギーが高く、長いほ帯域から南極北極まで様々な環境へと進出を果た

ど低くなります。私たちの目に見える可視光は波しました。

長 400-700 nm に相当し、青、緑、赤の順にエ

今回ご紹介するナンキョクカワノリ（Prasiola

ネルギーが低くなります。700 nm より長波長は赤外線ですが、その中でも可視光に近い 700 ～800 nm は遠赤色光と呼ばれます。
酸素発生型光合成生物は、光エネルギーで電荷分離反応を起こす特別な反応中心を有する光化学系 II と光化学系 I というタンパク質を持っています。光化学系 II は光エネルギーで水を水素と酸素と電子に分解し、そのうちの水素と電子を電子伝達系に供給します。酸素は光合成に使われないため細胞外に放出されます。一方、光化学系 Iは光化学系 II が供給した電子を受け取り、その

写真：南極・昭和基地周辺の露岩に形成されたナンキョクカワノリのコロニー（提供：アストロバイオロジーセンター）
CROSS T&T No.74

エネルギーレベルを二酸化炭素の固定に必要な電子伝達体を還元できるレベルまで光エネルギーにより高めます。この 2 段階の励起反応プロセスは、

1

シアノバクテリアから植物に至るすべての酸素発科学研究機構の基礎生物学研究所にある大型スペ

生型光合成生物に共通しています。

クトログラフという装置を使って光合成の活性ス

光化学系 II の反応中心は 680 nm に相当する

ペクトルを測定しました。大型スペクトログラフ

赤色のエネルギーで励起されるため、680 nm よは太陽光と同様の波長スペクトルを持つ強力なり低いエネルギーである遠赤色光では光化学系 II

白色光源を紫外線から赤外線（250 ~ 1000 nm）を励起することは難しくなります。光化学系 I のまで虹のように分光することができる装置です

反応中心は 700 nm の光エネルギーで励起され（https://www.nibb.ac.jp/lspectro/equipment/ols.

るので 720 nm くらいの光まで励起に使われるhtml）。分光された光をナンキョクカワノリに照ことがありますが、光化学系 II が励起されない

射し、各波長の光で発生する酸素量を測定しま

限り光合成反応は進みませんので、一般的な植物した。すると、酸素の発生は長波長側で 740 nmや藻類は遠赤色光だけでは光合成ができません。

付近まで確認され、酸素発生活性のスペクトルとそれではナンキョクカワノリはどのようにこの問

吸収スペクトルの形がきれいに重なりました。こ

題を解決したのでしょうか。

れは、700 nm より長波長の光が光化学系 II を励

３．発見に至った経緯
私がナンキョクカワノリの変わった吸収特性に起できていることに加えて、赤外線による光合成
反応が可視光による光合成反応と同等の効率で行われていることを示唆しています（1）。

気が付いたのは、大学院の博士課程に在籍してい低いエネルギーで、より高いエネルギーレベた時でした。ナンキョクカワノリの光合成の活性

ルにある分子を励起する反応を “ アップヒル（上測定を先生から頼まれて行っていたとき、たまたり坂）型の励起エネルギー移動 ” と言います。大ま藻体の吸収スペクトルを測定したところ、赤色

きなエネルギー差があるはずの反応がエネルギーの吸収帯が遠赤色光の波長まで伸びていました。

差の全く無い状態と同様に進むという、一見、既長波長に伸びる吸収帯は光化学系 I に結合してい存の科学法則を逸脱しているように見える現象でるクロロフィルでは珍しくなかったのですが、緑藻にしてはあまりにその吸収帯が顕著でした。

した（図 1）。

その当時は学位を取る直前でそれ以上解析す

５．新規の光合成アンテナタンパク質の発見

る余裕はありませんでしたが、その数年後、国立生物の生理学反応の分子メカニズムを解析す

極地研究所に博士研究員として雇われたのがきっるためには、その反応を司っているタンパク質

かけで、再びナンキョクカワノリを研究するチャンスが訪れました。南極観測隊に同行し、ナンキョ
クカワノリや他の光合成生物の生育地を調査するとともに生理学実験に用いるサンプルを採集しました。余談ですが、ナンキョクカワノリは南極の厳しい環境に生きているだけあって凍結にも乾燥にも耐えられるため、乾燥状態で冷凍しておけば長期間保管することができます。そして実験の際は解凍して給水すれば 30 分ほどで元の活性に戻ります。極地まで採集に行くのは大変ですがこういう点では非常に便利な実験材料です。

４．ナンキョクカワノリの光合成特性
ナンキョクカワノリに吸収された赤外線が光合成に使われていることを確かめるために、自然

2

図１．一般的な植物では可視光のエネルギーで光化学系 II が励起される。ナンキョクカワノリの光合成では、赤外線のエネルギーで励起されたクロ
ロフィルから、より高いエネルギーレベルにある
クロロフィルへアップヒル型の励起エネルギー移動が起きることで光化学系 II が励起されている
CROSS T&T No.74

技術が発展した今だか
らこそ実現できたと言えます。
こ う し て Pc-frLHCの 3 次元立体構造分子モデルを高い分解能で得ることに成功しました。緑藻の一般的な
光 化 学 系 II の ア ン テ
ナタンパク質は 3 つの LHC タ ン パ ク 質 が結合した構造ですが、今回解析を行った PcfrLHC は 11 個のタン
パク質がリング状に結図２．ナンキョクカワノリに見つかった赤外線吸収型のクロロフィルを結合する
光捕集アンテナタンパク質 Pc-frLHC。上図は構造解析の結果得られた分子モデル
で、リボンと糸状の構造はタンパク質を、座布団状の球体はクロロフィルを示している。下図は分子モデルの一部を簡略化したもので、ひとつのタンパク質を円柱で表し、クロロフィル１つを１つの球で示した。黒い球で示したクロロフィル
が赤外線吸収に関与していることが示唆された（裏表紙にカラー図を掲載）合している新規の複合体構造でした（図 2）。
１つのタンパク質には光を吸収する分子であるクロロフィルが 11を生理学的な機能を保った状態で細胞から取り個結合していました。このクロロフィルの立体配出す必要があります。私たちは最終的に遠赤色

置が光の吸収波長特性やその後の励起エネルギー

光を吸収する新規の光捕集アンテナタンパク質移動に重要な意味を持ちます。通常、クロロフィ

Pc-frLHC（→ CROSS ワード）を精製し、これをルは可視光を吸収しますが、複数のクロロフィル

用いて構造解析と分光学解析に取り組みました

分子が接近して相互作用すると、電子軌道の安定（2）。構造解析は大学共同利用機関法人高エネル

化により吸収帯の一部が長波長側へ移動すること

ギー加速器研究機構の川崎政人博士、安達成彦博が知られています。

士、守屋俊夫博士、千田俊哉博士により、同機構

解析の結果、Pc-frLHC を構成するタンパク質のクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析というとタンパク質の境界付近（11 カ所ある）でそれ手法で行われました。

ぞれ５つのクロロフィルが強く相互作用している

この手法は近年急速に発展を遂げたタンパクことが明らかになりました。このクロロフィル多質の構造解析技術で、従来の X 線によるタンパク量体構造が Pc-frLHC の遠赤色光吸収に関与する質結晶構造解析で必要とされていたタンパク質のと考えられます。さらに、東北大学の柴田穣博士

結晶化が必要ないため、結晶化が難しいサンプルによるクロロフィル間の励起エネルギー移動の解や量に限りがあるサンプルの解析にも利用されて析の結果、Pc-frLHC の遠赤色光吸収クロロフィ

います。Pc-frLHC の構造解析はクライオ電顕のルに吸収された赤外線のエネルギーは、Pc-frLHC

Pc-frLHC（Prasiola crispa far-red light harvesting Chl-binding protein complex）
ナンキョクカワノリの細胞を破砕し、タンパク質のサイズや電荷の違いで分けること
により、遠赤色光に顕著な吸収帯を持つタンパク質を精製して名付けた。クライオ電子顕微鏡による単粒子解析では、Pc-frLHC の 3 次元立体構造分子モデルを高い分解能で得ることに成功している。
CROSS T&T No.74

3

図３．南極に生育するナンキョクカワノリコロニーの光合成特性を示した。可視光が十分に届くコロニーの表層では一般的な藻類と同様に可視光による光合成が行われるが、赤外線が多く可視光が届きにくいコ
ロニー内部では Pc-frLHC が発現し光合成に赤外線が利用できるようになるに結合する通常のクロロフィルへアップヒル型のの励起エネルギー移動の詳細を明らかにするととエネルギー移動で渡されていることが明らかにな

もに、Pc-frLHC から光化学系 II への励起エネル

りました。この過程で遠赤色光のエネルギーの一ギー移動についても解析し、赤外線による光化学部が可視光のエネルギーに変換され、その後の光系 II の高い励起効率について解明を目指します。

合成反応が可視光を吸収した場合と同様に進むと赤外線で駆動する酸素発生型光合成のメカニズム

考えられます。

は、アストロバイオロジー（宇宙生物学）の分野

ナンキョクカワノリは南極の陸上環境においでも注目されています（3）。それは、宇宙に存てシート状の藻体が幾重にも重なったコロニーを在する惑星の多くが太陽よりも暗い恒星の周りを形成しています。コロニーの厚さは 5 mm 程度回っており、可視光が少なく赤外線の割合が多いですが、コロニーの表面と内部では光環境が大き環境にあるからです。赤外線利用型光合成の光変

く異なります。コロニーの表層は可視光と赤外線

換効率と進化学的な側面から、太陽系外惑星の大が両方届きますが、コロニー内部は可視光より赤気に光合成由来の酸素が検出される可能性を追究

外線の割合が多くなります。ナンキョクカワノリ

します。

の藻体はコロニーの表層では赤外線をほとんど吸収しませんが、赤外線の割合が多い環境ほど赤外
線吸収帯が顕著になることから、赤外線利用型光合成はコロニーの内部に位置する藻体の光合成生産量を増加させることに役立っていると考えられました（2）（図 3）。

引用文献(1) Kosugi M. et al. Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 1861, 148139 (2020)(2) Kosugi M. et al. Nature Communications 14,730 (2023)(3) Meadows, V. S. et al. Astrobiology 18, 630

６．今後の展望(2018)

今後、Pc-frLHC 内で起きているアップヒル型
小杉

真貴子（こすぎ・まきこ）

1981 年静岡県生まれ。浜松西高等学校普通科を卒業後、兵庫県の姫路工業大学へ進学し、博士後期課程まで播磨 SPring-8 の近くにある理学部キャンパスで過ごしました。地衣類の光合成系における乾燥応答に関する研究で学位を取得し、岡山大学、国立極地研究所、中央大学、自然科学研究機構アストロバイオロジーセンター
を経て、現在は自然科学研究機構基礎生物学研究所の特任助教として研究を続けています。

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CROSS T&T No.74

Top Title（特集）生き物たちと環境身近にいた新種の微細藻類

淡水性の単細胞性緑藻類メダカモのゲノム解析
東京理科大学大学院 加藤 翔一（研究当時） 東京大学大学院 松永 幸大
東京大学大学院新領域創成科学研究科の松永幸大教授、東京理科大学大学院理工学研究科の加藤翔一大学院生（研究当時）らの共同研究グループは、金魚やメダカを飼育していた水槽の水から、微細藻類を単離・培養することに成功し、全ゲノム配列を同定した。その結果、この微細藻類が新種の緑藻であることが判明し、Medakamo hakoo （メダカモ）」と命名して新種登録した。メダカ
モは淡水性緑藻の中で最も少ない遺伝子数を持つ緑藻であることがわかった。

研究の背景
水槽でメダカや金魚を飼育した経験のある方の細胞核と比べてはるかに小さいことがわかりました 1,2。また電子顕微鏡を用いたメダカモの観察から、細胞内の構造が非常に単純であることもの中には、藻が繁殖して水槽を緑色に変色させた

分かりました 2（図 1）。例えば、細胞小器官としことがある方も少なくないと思います。黒岩常祥て核やミトコンドリアがそれぞれ 1 つずつしか教授の自宅の水槽でも、ある日、緑色に変色した含まれていません。私たちヒトを含む動物の細胞水槽ができてしまいました。この水槽からサンプ

や、陸上植物の細胞には、細胞小器官が数千個のルを採取し、顕微鏡で観察したところ、多くの真オーダーで含まれていますので、メダカモの細胞核藻類が増殖していることが分かりました。真核構造は極めてシンプルであると言えます。

藻類は、陸上植物などと同様に光合成を行う真核

メダカモを含む真核藻類や地上で繁栄してい生物であり、水中生態系の重要な基盤を築く多様る陸上植物を含む、一次植物（Archaeplastida）な微生物の一群です。観察された生物の中にはとと呼ばれる生物群は、単一の祖先から進化したとてもサイズの小さい細胞を持つ、単細胞性の真核考えられています。したがって、重要な遺伝子セッ

藻類が含まれていました。

ト（コア遺伝子セット）はこれらの生物間で保存

この細胞のサイズはおおよそ直径 1 マイクロされて進化していると考えられます。このコア遺メートルでした。一般的な真核生物の細胞のサイ伝子セットを同定することは、各生物の特徴や進ズはおおよそ直径 10 マイクロメートルから 100化の歴史を考察する上で科学的な意義があるだけ

マイクロメートルと言われており、それと比べるでなく、植物の品種改良や藻類を使った物質生産とこの真核藻類の細胞の直径は数十分の 1 といの効率化のための基礎データとなり、産業上でのうことになります。著者らはこの生物に興味を持

価値も大きいと考えられます。メダカモのようなち、メダカを育てている水槽から採取されたこと

細胞構造がシンプルな微細藻類は、遺伝子の構成にちなみ、この真核藻類をメダカモと名付け、さも同様にシンプルである可能性が高く、コア遺伝

らに解析を進めました。

子セットを研究するための良い材料となります。

メ ダ カ モ の 細 胞 核 を、4',6 - d i a m id i no -2phenyl i ndole（DAPI）という DNA 試薬で染色し、蛍光顕微鏡で観察したところ、他の真核生物
CROSS T&T No.74

そこで、メダカモのゲノムを解析することで、コア遺伝子セットの同定を目指しました。
ある生物が持つすべての遺伝情報をゲノムと5

呼びます。生物のゲノムを調べることで、どのよ

新種登録を行いました 3。

うな機能を持つ遺伝子をどれくらい保有している

メダカモの細胞核 DNA 配列を、遺伝子解析ソ

か、近縁種は何か、新種なのか既知の生物なの

フトウェア「BRAKER2」を用いて解析したとこ

か、といった情報がわかります。著者らは、メダろ、7,629 個のタンパク質をコードする遺伝子がカモのゲノム解析を通して、メダカモの特徴を明予測されました。ヒトのタンパク質をコードする

らかにすること、進化的な位置づけを明らかにす遺伝子数は約 21,000 個、シロイヌナズナの遺伝ることに加え、メダカモゲノムを活用してコア遺子数は 28,000 個あります。このように、メダカ伝子セットを同定することを目標に研究を行いまモは真核生物の中でも非常に少ない遺伝子数しかした。

持たないことがわかりました。また、遺伝子数が研究の結果少ない微細藻類のグループの中で比較しても、今まで報告された淡水性の緑藻の中では、最少の遺メ ダ カ モ の 細 胞 か ら DNA を 抽 出・ 精 製 し、伝子数しか有していませんでした（図 2）。また、

DNA 塩基配列解析装置・PacBioRSII を用いて塩興味深い点として、メダカモのゲノムが非常に基配列を決定しました。メダカモの細胞核由来の高い G+C 含量を有していることが挙げられます。

DNA とミトコンドリア・葉緑体由来の DNA を完生物の DNA はアデニン（A）、グアニン（G）、シ

全に同定することができました。この DNA 配列

トシン（C）、チミン（T）の 4 種類の塩基を含むを他種の藻類の DNA 配列と比較した分子系統解

ヌクレオチドから構成されており、生物種によっ析を行いました。その結果、メダカモは緑藻植物て GC 含量の値は異なります。この GC 含量値は門トレボウクシア藻綱に属する、これまでに報告

50% に近いケースが多く、73% という値は真核のない新種の生物であることがわかりました。そ生物ではほとんど見られません。この高い GC 含のためメダカモを Medakamo hakoo と名付け、量がメダカモにとってどのような意義を持つの

図 1 メダカモの電子顕微鏡写真（左）と模式図（右） メダカモは非常に単純な細胞内構造を示す。細胞内小器官として、核（n）、核小体（no）、液胞（v）、ミトコンドリア（mt）、葉緑体（cp）、ゴルジ体（g）を 1 個ずつ持つ。また、葉緑体内にはデンプン（s）を貯蔵する。ス

ケールバーは 500 nm を示す。Kato et al., Communications Biology volume 6, Article number:
89 (2023) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（表示 4.0 国際）を改変して作成

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CROSS T&T No.74

か、現時点で詳しいことはわかっていませんが、とつである RNAi に必要な Dicer や Argonaute な

メダカモの非常にユニークな特徴です。また、メどの遺伝子をメダカモは失っていることがわかり

ダカモの遺伝子配列を他の生物と比較した結果、ました。以上の結果をまとめると、メダカモは他

緑藻類の一種である Botryococcus brauni とメダ

カモのゲノムが類似していることが明らかになりました。この Botryococcus brauni は油脂を生産する能力が高いことで知られており、産業応用なの生物では保存されているような遺伝子が失われており、遺伝子の数が非常に少ないこと、ゲノムの GC 含量が非常に多いこと、油脂を生産する能力があることなどが新たに分かりました。

どの分野で注目されている藻類です。さらなる解

次に、この研究のもう一つの目的である、一析の結果、メダカモもボトリオコッカスと同様に次植物にとってコア遺伝子セットを予測するため油脂を生産する能力があることを、実際に確認すのアプローチを行いました。きわめてシンプルなることができました。

構成であるメダカモゲノムと他の微細藻類のゲノさらに、他の生物のゲノムとメダカモのゲノムを比較し、種間で共有されている遺伝子を解析

ムを比較することで、メダカモのゲノムに含まれすることによって、藻類の中で生存するために必る遺伝子の構成について解析しました。その結要不可欠なコア遺伝子セットを予測できると考え

果、過剰な太陽光による毒性を緩和するために必られます。すでにゲノムが解読されている 14 種

要な遺伝子である LHCSR や、真核生物の中で広の微細藻類にメダカモを加えた 15 種類の微細藻く保存されているクロマチン構造の制御タンパク類に共通する遺伝子を解析したところ、真核藻類質であるヒストン H1、遺伝子発現制御機構のひの中で 1,263 種類の遺伝子グループが共通に存

ᚡӭỉᛟଢ
被子植物

ǿȳȑǯឋǛǳ⌴ȉƢǔᢡˡ‫܇‬ૠ

真正双子葉植物

シダ類
緑藻

単子葉植物

コケ類
紅藻

図 2 一次植物のゲノムサイズと遺伝子数 メダカモを黒枠で図示した。Kato et al., Communications
Biology volume 6, Article number: 89 (2023) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（表示 4.0 国際）
を改変して作成
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在することがわかりました。その中で、279 種

参考文献

類の遺伝子グループは真核藻類の中で特異的なグ

1.Kuroiwa, T., Ohnuma, M., Nozaki, H., Imoto, Y.,

ループであり、代謝のプロセスに関連する機能をMisumi, O., and Kuroiwa, H. (2015). Cytological

持つ遺伝子が多く含まれていることがわかりまし

Evidence of Cell-Nuclear Genome Size of aた。

New Ultra-Small Unicellular Freshwater Green
Alga, “Medakamo hakoo ” strain M-hakoo 311 I.

本研究の意義Comparison with Cyanidioschyzon merolae and今回メダカモゲノムを利用して得られたコア

Ostreococcus tauri . Cytologia 80, 143–150.

遺伝子ファミリーは、一次植物の生存に必須であ

2.Kuroiwa, T., Ohnuma, M., Imoto, Y., Misumi, O.,る可能性が高いと考えられます。陸上植物や産業

Nagata, N., Miyakawa, I., Fujishima, M., Yagisawa,

利用される真核藻類の品種改良の際に、今回得ら

F., and Kuroiwa, H. (2016). Genome Size of

れた情報が活用できる可能性があると考えられま

the Ultrasmall Unicellular Freshwater Green

す。例えば、
コア遺伝子の機能を妨げないように、Alga, Medakamo hakoo 311, as Determined by

品種改良を進めることが可能となります。

Staining with 4′, 6-Diamidino-2-phenylindole after

また、メダカモゲノム解析の結果から、真核Microwave Oven Treatments: II. Comparison

藻類の進化に関して新しい考察が得られました。

with Cyanidioschyzon merolae , Saccharomyces

これまで、真核藻類の中には、メダカモと同様に

cerevisiae (n, 2n), and Chlorella variabilis .

少ない遺伝子で構成されたゲノムをもつ生物が複Cytologia 81, 69–76.

数報告されています。しかしながら、これらの生3.Kato, S., Misumi, O., Maruyama, S., Nozaki, H.,

物の多くは、高温強酸性の温泉の中であったり、

Tsujimoto-Inui, Y., Takusagawa, M., Suzuki,

海水中に生息していたりするものがほとんどでし

S., Kuwata, K., Noda, S., Ito, N., et al. (2023).

た。今回、一般家庭の水槽で生育する淡水性藻類

Genomic analysis of an ultrasmall freshwater green

において、非常に小さいゲノムを持つメダカモがalga, Medakamo hakoo . Commun. Biol. 6, 89.

発見されました。これは、遺伝子構成を少なく保つという進化が、様々な環境で独立に生じたことを示唆しています。メダカモの発見は、真核藻類の進化に関して新しい洞察が得られたという点においても価値があると考えられます。
加藤

翔一（かとう・しょういち）2020 年東京理科大学大学院 理工学研究科 応用生物科学専攻修了。博士（理学）。
バイオテクノロジー研究や藻類のゲノム生物学、細胞生物学に従事。
松永幸大（まつなが・さちひろ）

東京・青山生まれ。筑波大学附属駒場高校卒業、東京大学理学部生物学科卒業。
1998 年 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻博士課程修了、博士（理学）取得（指導教員・黒岩常祥教授）。日本学術振興会・PD 特別研究員、米国ノースカロラナイ大学研究員、東京大学助手、大阪大学講師・准教授、東京理科大学准教授・教授、東京理科大学合成生物学研究部門・部門長を経て、2020 年 東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻教授、現在に至る。専門は、分子細胞生物学、生命動態学。

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Top Title（特集）生き物たちと環境

温暖化に負けないイネ品種を開発する
高温気象年にコメの品質低下

農研機構 生物系特定産業技術研究支援センター

坂井真

何年も前から、「地球温暖化」という言葉をテレビニュースや新聞記事で目にするようになりました。最近では、夏になると毎年のように「猛暑日」や「異常高温」という報道がなされています。
「気象変動」が原因ではないかと言われる大雨による水害などの気象災害もしばしば起こっています。「地球温暖化」がいよいよ身近に迫る存在になり、その影響を緩和するための温室効果ガスの削減対策や、生活や産業のありかたを温暖化に適応させる「適応技術」の確立が求められています。本稿では、「地球温暖化」が日本農業、とりわけ日本
人にとって大切な食糧であるお米を生産する稲作に及ぼす影響と、温暖化に適応しようとする稲作の技術開発について紹介します。
北海道では、イネの生育に必要な温度が確保できはじめにないため、生育が遅れたり収穫量が減少したりす

気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第 6
次評価報告書１）

る問題があり、作柄不安定の原因になっていましでは、人間の活動の影響が大気、た。これに対し特に春先に苗を保温して育てる技

海洋及び陸域を温暖化させてきたことには疑う余術の進歩と、生育が早い早生品種の開発により、地がないこと、また、人為起源の気候変動は、世こうした地域でも安定した稲作ができるようにな

界中の全ての地域で多くの極端な気象と気候に既りましたが、かつては高温よりも低温気象のほうに影響を及ぼしていることを明示しています。日

が稲作の大敵だったのです。

本の気象庁も、日本の平均気温は様々な変動を繰

一方、イネが穂を出し実ってゆく時期がこれり返しながら上昇しており、稲作に影響の大きいまでより高温になることで、これまで顕在化して夏（6 ～ 8 月）の平均気温は、長期的には 100いなかった問題が明らかになってきました。農林年あたり 1.19℃の割合で上昇していると指摘し水産省は 2006 年以降、気温上昇がわが国の農業ています

生産にどのような影響を及ぼしているのかを調査

２）。イネが生長する夏季の気温が上昇傾向にあることは疑いがないようです。

高温になるとイネはどうなるか
それでは、夏季に高温になるとイネはどのよ

し、とりまとめ公表しています ３）。さらに大学や公的研究機関でも様々な調査や研究が行われた
結果、高温が稲作、特に作柄やコメの品質に与える影響が明らかになってきました。

うな影響を受けるのでしょうか、イネはもともと一つはイネの花の咲く時期に高温になること

熱帯原産の作物で、高温条件でよく生育する特長

で、受粉がうまくいかず、結果として米粒が実らを持っています。日本では昔から初夏に田植えをなくなる現象（高温による不稔）です、もう一つ

して暑い夏に生育させ、秋に収穫する作型が一般

は受粉が終わった後、もみの中に炭水化物などの的です。高温条件下ではイネの生育は促進され、養分が供給されて、米粒が実ってゆく時期に高温成長が早くなります。かつては東北地方の一部やになることに、米粒の実りが不十分になる現象（高CROSS T&T No.74

9温による登熟障害）です。どちらも、日本国内で発生が報告されていますが、現時点で被害がより深刻であるのは、後者の高温による登熟障害のほうです。ただし、高温不稔についても今後温暖化が進行すると問題が深刻化する可能性があり、将来的には本格的な技術対策が必要になると思われます。
高温による登熟障害は、品種による被害の差があるもののイネの穂が出てから約 20 日間の平均気温が 26 度～ 27 度以上で被害が発生し始め、

写真１2019 年（夏季高温年）新潟県産の玄米

左：にじのきらめき（高温登熟障害に強い）、右：コ

シヒカリ。※コシヒカリには高温登熟障害による白高温になるほど影響が大きくなります。その被害

未熟粒が多発している。

は、米粒の中のデンプンの詰まり方が不十分にな

しば見受けられ、栽培技術だけでの対応では被害ることで、米粒の一部または全部が白く濁る「白を防ぎきれないのが現状です。このような状況下未熟粒」が多発する形で現れてくることが一般的で、高温登熟条件でも白未熟粒の発生が少なく、です。特に高温登熟条件では、米粒の胚に近い付品質低下を起こしにくい品種があれば、温暖化適

け根の部分が濁る「基部未熟粒（基白）」、米粒の応技術として大いに期待できます。

もとじろ

せ じろ

側面が濁る、「背部未熟粒（背白）」の発生が特徴

日本では、高温登熟に強い品種を育成する取的ですが（写真１）、米粒全体が白濁する乳白粒

り組みは 1990 年代末頃から一部の研究機関で始が多発することもあります。

まり、2000 年代以降、高温による米の品質低下にゆう はく

いずれにせよ、上述の白未熟粒は、品質検査でが顕在化した時期に、農研機構をはじめ数多くの正常な粒（整粒）とはみなされず、一定割合以上

公的試験研究機関で本格的に行われるようになっ発生すると、コメの検査等級低下の原因となりまてきました。その一環として、効率的に品種を選す。また、登熟障害の程度がひどい場合は、粒の抜するために、数多くの育成系統を均一の条件で厚さが薄くなることによるくず米発生の増加や一検定できる高温登熟耐性の評価手法がいくつも開粒の重さの減少により収量にも影響が出ることも発されてきました。それらのほとんどが高温の影あります。1999 年、2010 年、2021 年など、過去、響を受けやすい登熟前半を高温に遭遇させて評

夏季が高温になった年は、広い地域でコメの検査価する手法です。その方法を大別すると（1）作等級の低下がみられ、高温気象年のコメの品質低期の早進により登熟期を高温に遭遇させる方法、

下は近年大きな問題となっています。

（2）ガラス室やビニールハウス等の被覆物によ

高温登熟耐性の強いイネ品種開発

り群落周辺を高温にする方法、（3）人工気象室
かんがい等の環境調節装置を用いる方法、（4）温水灌 漑こうした、高温登熟による米の品質低下をでにより、イネの群落周辺の気温を上昇させる方法

きる限り軽減するために、これまで主に栽培技術等が開発され、それぞれ育種における検定法とし面からの取り組みがなされてきました。対策技術て用いられてきました。

は多岐にわたりますが、主要な対策技術として田こうした手法が確立されると、従来の品種の植えを遅らせる（遅植え）により、イネの出穂を中に高温登熟に強いものと弱いものがあることが遅らせ高温を回避すること、高温時期に灌漑水を明らかになってきました。一方で、そのような品

田んぼに流す（かけ流し）ことで、水の冷却効果

種の反応（強弱）を整理して、地域ごとに高温登で高温の影響を和らげることが、取り組まれてい熟耐性の基準となる品種のセット（基準品種）をます。これらは、一定の効果は認められています

確立する必要が生じてきました。農研機構では、が、地域の作業慣行や水利慣行、灌漑水の供給量

2017 年に東北地域から九州までの主要品種の高などの制約から、十分な対策が難しい局面もしば

温登熟耐性を再検討して、統一的な基準品種を選

10

CROSS T&T No.74

定しました（表 1）4）。これにより、品種登録出く報告されてきています。また、「コシヒカリ」

願などで必要となる高温登熟耐性の評価を効率的についても、2010 年や 2019 年などの夏季に顕に行えるようになることが期待されます。

著に高温になった年に新潟県などの主産地で検査

主要イネの高温登熟耐性と強い品種の育成

等級の低下が見られるようになってきています。
このように地球温暖化による夏季の高温気象が、前述のように、高温登熟耐性の検定法や基準

主要なブランド米の品質にも明らかに影響するよ品種が確立され、主要品種について高温登熟耐性

うになってきており、これに対応する品種の必要の強弱が評価できるようになりました。その結果、性は増してきています。

日本で最も多く栽培されている「コシヒカリ」の

高温登熟耐性を備えて、かつ収量や米の食味

高温登熟耐性は「中」、または「やや弱」で強くなどが優れた実用品種の先駆けとしては、「こしはないことが明らかになりました。また、西日本

いぶき」（新潟県育成）、「ハナエチゼン」（福井県から九州にかけての暖かい地域の主力品種で、全育成）、「ふさおとめ」（千葉県育成）などが挙げ

国作付け 3 位の「ヒノヒカリ」の高温登熟耐性

られます、最近では各地の公的試験研究機関でもは「弱」であり、被害を受けやすいことも明らか

高温登熟耐性が改良された品種が数多く育成されになりました。実際、2000 年代のはじめ頃からています。しかしながら、全国の作付け上位 20

九州を中心に「ヒノヒカリ」の登熟期に高温に遭位以内の品種のうち、ある程度の高温登熟耐性を遇した年、地域で明らかな検査等級の低下が数多示すとみられる品種は、きぬむすめ （作付け 9

表１ 高温登熟耐性評価基準品種（東北以南各地域向け）
地域区分

生態型

弱

極早生・早生駒の舞
初星

寒冷地北部・
中部
中生

やや弱

むつほまれ
あきたこまちササニシキ

晩生・極晩生
極早生・早生
寒冷地南部

中生
晩生・極晩生
極早生・早生

温暖地東部

中生
晩生・極晩生

初星
ともほなみ

温暖地西部

中生
晩生・極晩生

暖地

極早生・早生
中生

晩生・極晩生

コシヒカリ

祭り晴
初星
あかね空
彩のかがやき
さとじまん
葵の風
ヒノヒカリ

祭り晴
葵の風
ヒノヒカリ
初星
祭り晴
ヒノヒカリ
あきさやか

ひとめぼれ
はえぬき
コシヒカリ
あきたこまちひとめぼれ
日本晴
みずほの輝きあきたこまち
コシヒカリ
日本晴

やや強
ふ系 227 号
里のうた
こころまち

強
ふさおとめ

みねはるか
つや姫

笑みの絆

ハナエチゼン
笑みの絆
あきさかり
とちぎの星

ふさおとめ
笑みの絆

なつほのか
コガネマサリ

キヌヒカリ

極早生・早生中

あきたこまち
ひとめぼれ
コシヒカリ
日本晴

ハナエチゼンつや姫

ふさおとめ

コガネマサリ
黄金晴

日本晴

みねはるか

シンレイ

にこまる

コガネマサリ おてんとそだち

たちはるか

注）農研機構（２０１７）の研究成果情報をもとに作表

なつほのか

ニシヒカリ

ゴシック太字は農林水産省発表の米の検査結果（令和４年産）7) で年間５０００トン以上の検査実績があり、一定の普及が認められる品種
CROSS T&T No.74

11位、主産地：島根、岡山、鳥取他、シェア 1.7％）、

めには、これまで以上に高温登熟耐性品種への切こしいぶき （作付け 10 位、主産地：新潟、シェ

り替えを進めてゆく必要があると考えられます。

ア 1.5％）、つや姫（作付け 12 位、主産地：山形、宮城、島根、シェア 1.3％）、ふさこがね（作付

おわりにけ 15 位、主産地：千葉、シェア 0.9％）、あきさ

近年、各作物でゲノムの解読が進んだ結果、かり（作付け 18 位、主産地：広島、徳島、福井、

実用形質に関係した遺伝子に連鎖する DNA マー

シェア 0.8％）、とちぎの星（作付け 20 位、主産

カーの整備が進んでいます。イネはゲノムの解読

地：栃木、シェア 0.6％）など、それほど多くはがもっとも早くから進められた作物のひとつで、なく、20 位以下の品種を合わせてもまだ全国

ＤＮＡマーカー多型を利用した遺伝解析が進んでの作付面積の 10 数％程度のシェアにとどまっていました。それにより「ハナエチゼン」「越路早生」います（表２） 。それでも、高温登熟耐性品種など高温登熟耐性の強いとされる日本品種や、海の作付け割合はここ数年着実に増加傾向にありま

外由来のインディカ品種が持つ高温登熟耐性に関す。温暖化に対応した安定した稲作を担保するた

連した遺伝子について解析がなされており、また、

５）3）

表２ 高温登熟耐性品種の作付け動向（単位：ha）
品種名

育成地

品種命名年

H29 産

H30 産

R1 産

R2 産

R3 産 主な産地

きぬむすめ 農研機構

H17

17144

18839

20446

21986

22432 島根県、岡山県、鳥取県

こしいぶき 新潟県

H12

ー

20800

20800

20200

20100 新潟県

つや姫

山形県

H21

11248

11339

11580

16301

17101 山形県、宮城県、島根県

ふさこがね 千葉県

H16

8624

11710

11626

12600

11800 千葉県とちぎの星 栃木県

H23

2511

4330

4500

6100

9400 栃木県

あきさかり 福井県

H21

4174

4680

5640

7960

8930 広島県、徳島県、福井県

にこまる

H17

7051

5952

6042

7475

7383 長崎県、愛媛県、岡山県

元気つくし 福岡県

H21

6220

6230

6230

6630

6430 福岡県

ふさおとめ 千葉県

H9

6653

7345

6728

6900

5900 千葉県

彩のきずな 埼玉県

H24

3400

4000

5200

6300

6600 埼玉県

さがびより 佐賀県

H21

5180

5120

5340

5360

5380 佐賀県

ゆきん子舞 新潟県

H17

3489

4200

4800

5300

5300 新潟県

てんたかく 富山県

H15

3900

4000

4000

3900

3900 富山県

雪若丸

山形県

H29

ー

1709

2704

3500

3800 山形県

みずかがみ 滋賀県

H24

2575

2748

3208

3303

3310 滋賀県

新之助

新潟県

H27

1100

2100

2600

2900

3300 新潟県

てんこもり 富山県

H19

2600

2600

2600

2700

2650 富山県

なつほのか 鹿児島県

H27

100

483

1076

1838

2393 長崎県、大分県、鹿児島県

7785

8561

10747

11971

14890

93754

126746

135867153224160999農研機構

その他

高温登熟耐性品種計(ha）

主食用作付面積計 (ha）
高温登熟耐性品種の作付け割合（％）

1370000 1386000 1379000 1366000 1303000
6.8

9.1

9.9

11.2

12.4

※出展： 令和３年地球温暖化影響調査レポート（農林水産省）３）の表をベースに一部加筆。

12

CROSS T&T No.74

そうした高温登熟耐性遺伝子の情報をもとに選抜「政策決定者向け要約」文科省、経産省、気された「富富富」（富山県育成）のような品種も象 庁、 環 境 省 に よ る 暫 定 訳【2023 年 4 月

開発されつつあります。一方で、現行の高温登熟

17 日時点】 環境省

耐性品種は出穂後 20 日間の平均気温 が 28℃前

content/000127495.pdf

後の条件では優れた玄米品質を示すものの、近い

２）日本の季節平均気温

https://www.env.go.jp/
日本の夏 (6 ～ 8 月 )将来さらに温暖化が進行した場合に備え、より高

平均気温偏差の経年変化（1898 ～ 2022 年）

い登熟気温に耐える育種素材や、先に説明した開気象庁

花期の高温で発生する高温不稔への耐性を持つ育

temp/sum_jpn.html

種素材も準備しておく必要があり、外国品種や野https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/

３）令和 3 年地球温暖化影響調査レポート

農林

生種も含めた幅広い遺伝資源の探索、解析と育種水産省への活用が必要になると考えられます。

https://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/

また、温暖化に伴い一部の病害虫の発生も増加すると予測されます。とくに近年では暖地、温ondanka/attach/pdf/report-54.pdf
４）農 研 機 構

次世代作物開発研究センター

暖地を中心に吸汁性害虫のトビイロウンカやウイ2017 年の成果情報

ルス性病害の縞葉枯病による被害が増加傾向にあ

高温登熟性標準品種の選定

ります。現状の高温登熟耐性品種の多くは、耐病

https://www.naro.go.jp/project/results/4th_

虫性については「コシヒカリ」等の従来品種と大laboratory/nics/2017/17_038.html

差ないため、高温登熟耐性とともにこれらへの抵

北海道を除く全国の水稲

５）令和３年産 水稲の品種別作付動向について

抗性を強化した品種開発も進める必要があると考

公益社団法人 米穀安定供給確保支援機構

えられます。その一例として、農研機構で最近開https://www.komenet.jp/pdf/R03sakutuke.pdf

6）は、「コシヒカリ」

６）高温登熟性と耐倒伏性に優れ、イネ縞葉枯病と近い収穫時期、かつ同等のご飯の美味しさを備

抵抗性を備えた多収の水稲新品種「にじのきえた上、高温条件下での白未熟粒発生が明らかにらめき」の育成 長岡 一朗

少ない品種です（写真１）。さらに倒れにくく収種学研究発された「にじのきらめき」

量が多く、縞葉枯病やいもち病への強さも改良さほか(2020) 育

22 巻 2 号 p. 167-173

７）令和 4 年産米の農産物検査結果（令和 4 年

れています。最新の高温登熟耐性品種として生産

12 月 31 日現在）

が急拡大しており、今後一層の普及拡大が期待さ

農 林 水 産 省 https://www.maff.go.jp/j/seisan/れます。

syoryu/kensa/kome/attach/pdf/index-25.pdf（参考資料）
１）気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第 6
次評価報告書（AR6）サイクル

坂井真（さかい・まこと）

1985 年京都大学農学部卒。同年年農林水産省 ( 現農研機構 ) 入省、以後広島県、
つくば、
青森県、
福岡県の研究所で 28 年間水稲の品種改良に従事。「にこまる」「ミ
ズホチカラ」「あきだわら」「あさゆき」等、50 品種以上の開発に関与。2013 年
より農研機構の産学官連携、広報業務に従事し、品種特性を活かした製品の開発支援等を公設試、
民間企業等との協働で行う。２０１８年より研究管理業務に従事。
2023 年 3 月農研機構を定年退職。2023 年 4 月より、生物系特定産業技術研究支援センター研究リーダー。
博士・農学。受賞歴：日本育種学会賞、日本畜産大賞ほか。
CROSS T&T No.74

13

Top Title（特集）生き物たちと環境

姿消す冬季の小鳥が心配

土浦・宍塚で見られる野鳥の変遷
宍塚歴史と自然の会
土浦市宍塚の里山では、里山の鷹「サシバ」が毎年、4 月初旬には東南アジアから渡って来ます。
そして初夏には雛を伴い大空を旋回する姿が見られます。

「宍塚の里山」どんなところ？

及川

ひろみ

里山で会が行っている主なこと
宍塚の自然と歴史の会は 1989 年発足以来、この自然と歴史的遺産をより深く理解しながら、地域の特性に即した姿で未来に受け渡すことを目的に 1989 年 9 月に発足しました。

JR 土 浦 駅、 つ く ば TX つ く ば 駅 か ら 共 に 約

自然環境調査：環境省が実施しているモニタリ

4km にある「宍塚の里山」は、東京駅からだとング 1000 調査（重要生態系監視地域モニタリン

50km に位置します。土浦市宍塚側が 100 ヘク

グ推進事業）は、100 年間自然を見つめ，環境のタール（ha）、つくば側が約 80ha、東京から筑変化を把握し保全に役立てるための調査です。宍

波山麓までで最大級の里山で、環境省「生物多様塚は，この事業の「里地里山」調査の中心的な場

性保全上重要な里地（重要里地里山）
」に選定さ

所として、
「コアサイト」に選定され、植物、野鳥・れています。里山の中央にある宍塚大池は、広さ

チョウ類、哺乳動物、水質、カヤネズミ、カエル

約 3.5ha の溜め池で、農林水産省「ため池百選」の卵塊調査を 2006 年から実施しています。モニに選定されており、冬には毎年 1000 羽を超える

タリング 1000 による野鳥の調査は繁殖期と越冬カモ類が見られます。

期にそれぞれ 2 回、あらかじめ決められたルー

この里山は雑木林、谷津、田や畑、草原、湿ト（水田、谷津、林縁、池、林縁、混交林、畑を原、昔ながらの小川や湧水など、多様な自然環境

通る 800m のルート）を 3 回歩き、出現した鳥、によって構成され、多様な環境要素が幾多の生き数、繁殖期には餌を運ぶ記録に加え、幼鳥、成鳥

物を育む場となり、レッドデータブックに掲載さを記録するもので、調査時間はほぼ一定です。

れている数多くの種が確認でき、この里山の重要性の所以の一つになっています。
また、里山は人の暮らしと共に利用されてきた場所で、宍塚には旧石器時代から近代までの遺跡・また、森林、池、湿地、草原、谷津、田畑、小川、竹林、針葉樹林など多様な環境を対象に、水質、キノコ、サシバ（鷹）、湿地植生調査などの自然環境調査も行っています。

遺構が大池を囲むように高密度に散在し、池の北

これらの調査で得られた情報をもとに，専門家側には宍塚古墳群があり、里山の一角には大型貝の指導を仰ぎ、保全目標・計画を立て，再生・保塚である、
上高津貝塚（国指定遺跡）があります。

全に取り組む努力を続けています。

さらに宍塚集落には国指定重要文化財の銅鐘を有保全活動：生物の多様性を求めた環境の整備活する般若寺があるなど、史跡の多さもこの里山の動を雑木林、草原、小川、竹林、谷津田で行って特長で、まさに自然環境、歴史的な環境に恵まれおり、雑木林では、基本は明るい森づくりであり、た里山と言えます。

毎年下草刈り・落ち葉掻き，大木となったコナラ・クヌギ、常緑広葉樹の伐採、整備、竹林の整備、

14

CROSS T&T No.74

散策路の整備など合計 10ha 実施しています。

環境教育活動：専門家を講師に招いた月例テー期の記録はありません。ガビチョウは 2019 年か
ら毎年記録され、2021，2022 年、繁殖期の調マ観察会、毎週土曜の観察会、日本野鳥の会との査で記録されていることから、繁殖している可能

月１回合同探鳥会、月１回子ども探偵団を実施し性が考えられます。

ているほか、幼児、小中学校、大学生、一般に向けた環境学習を行っています。

宍塚の「サシバ」

サシバは特に繁殖期、カエルやヘビを捉え育雛

広報、出版活動：地元との協働活動など、多岐を行う鷹です。田んぼの耕作をしている谷津田ににわたった活動が約 400 人の会員によって行わは、特に多くのカエルやヘビが生息していますが、れています。

サシバにとって餌を確保しやすいよう、谷津の田

宍塚の里山に見られた野鳥

んぼ以外のアシ原は冬の間にアシを刈り取る等、サシバがヒナを育てやすい環境の整備も行っていモニタリング調査に先立ち、会発足の頃から土ます。会では 2011 年を除き、1991 年から毎年

曜観察会（毎週）を行っていますが、その記録をサシバの行動調査を行っています。その結果、ほ会報「五 斗蒔だより」（月刊）に 1990 年 5 月号

ぼ毎年繁殖が確認されています。

ご と ま きから掲載しています。その後 2006 年に開始した
モニタリング調査の記録と合わせ、宍塚で記録された野鳥の観察記録の合計は、2022 年 12 月現
在 159 種です。（表参照）

里山で見られた野鳥の変遷、特徴的な種について
１．記録開始当初と比較し、現在はほとんど見られない種

次世代に次ぐべき価値ある里山
このように、宍塚の里山は、自然ばかりでなく文化財も豊かな貴重な地域であり、次世代にも引き継ぐべき環境です。しかし、この地域は、鳥獣保護区や保安林などにも指定されておらず、開発

ムナグロ、アオバズク、セッカ、の波が押し寄せてくることが懸念されます。里山

イスカ、タゲリ、ショウドウツバメ、センダを侵食するように、林が削られ太陽光発電施設がイムシクイ、オナガ建設されたり、残土の捨て場になったりと、環境

2．記録開始当初は見られなかったが、最近は見られる種

オカヨシガモ、オオバン、キビタキ、

ヤマガラ、ミサゴ
3．冬期、最近の傾向が少しずつ悪化しています。
また、現在、東京の秋葉原とつくば市を 45 分
で結ぶつくばエキスプレスがありますが、終着駅

マヒワ、アトリ、ウソ、のつくば駅から茨城県内への延伸が検討されていベニマシコ、クロジ等、冬に見られる小鳥たます。土浦駅への延伸が最有力となり、つくば駅

ちが、2022 年～ 23 年にかけての冬期、全くと土浦駅を直線で結ぶと、宍塚の里山のすぐ横を見られませんでした。近年冬期に見られる小鉄道が敷設されることになります。このように、鳥の種類が減ってきているように思われ寂し

宍塚の里山の将来は、決して安泰なものではありく感じます。

ません。恒久的に保全するための有効な施策が行

外来種

われることを強く願っています。

宍塚で確認された外来性の野鳥はドバト、コジュケイ、セキセイインコ、ソウシチョウ、ガビ
チョウの 4 種です。
ドバト、コジュケイは 1990 年から毎年継続し及川

ひろみ（おいかわ・ひろみ）て記録しています。コジュケイは、繁殖期調査で1943 年 生 ま れ。1979 年 茨 城 に 転 居。1980 年

も毎年記録され、ヒナを連れた姿を度々見ること

宍塚に出会う。1987 年宍塚に大型開発計画がから繁殖が確実です。ソウシチョウは 2001 年かあることを知る。1989 年「宍塚の自然と歴史のら 2003 年、2005 年、2010 年、2015 年 か ら会」を生物の多様性の保全を意識し立ち上げる。

2017 年、2020 年に記録されていますが、繁殖

1997 年から 2020 年代表。

CROSS T&T No.74

15表

宍塚の里山で確認された野鳥（１５９種）の推移

種）、確認が１回の種（種）、この期間以外に見られた希少種：ヤマショ

CROSS T&T No.74

16

１９９０年～２０２２年、毎年確認した種（
ウビン、１９８２年（小山完二）

43

30

CROSS T&T No.74

17

Top Title（特集）生き物たちと環境

夏の高温と少雨が助長 ?

茨城県内のナラ枯れの現状と対応について
茨城県林業技術センター 森林環境部長
１

鈴木 孝典

し、1980 年代以降に主に日本海側で発生した被ナラ枯れとは

害は全国的に拡大しており、2021 年度には 42

ナ ラ 枯 れ と は、 カ シ ノ ナ ガ キ ク イ ム シ

Platypus quercivorus という体長 5㎜ほどの小さな甲虫（以下「カシナガ」）が伝播する病原菌であるカビの 1 種 Raffaelea quercivora（以下「ナラ菌」）により、夏にナラ、シイ、カシ類が集団いちよう枯死する病気で、正式名称は「ブナ科樹木萎凋病」と言います（図 1、2）。

都府県で被害が発生しました。本県においても、
2020 年度にナラ枯れによるコナラの枯死が初めて確認され、その後県内各地において被害が確認されています。

２

なぜ枯れるのか

カシナガの成虫は、5 ～ 10 月（最盛期は 6 ～ナラ枯れによる被害が確認されている樹種は、8 月）にナラ菌を体に付着させて被害木から飛びコナラ、ミズナラ、クヌギ、アベマキ、クリ、ア出し、健全な木の幹に直ラカシ、シラカシ、アカガシ、スダジイ、ウラジ

径 1.5 ～ 2mm の 丸 い 穴

ロガシ、マテバシイなどで、これらは、茨城県をあけて樹体内に穿入しの平地や丘陵、山地に広く分布する広葉樹林のトンネル状の坑道を形成

主要樹種です。ナラ類やシイ、カシ類の集団枯し ま す（ 図 3）。 こ の 時、死は、1930 年代に鹿児島県、1950 年代に山形

多数のカシナガに集中的

県、兵庫県で確認されていましたが、被害は拡大に穿入された樹木は、大することなく短期間で鎮静化していました。しか量のナラ菌が穴の壁に付
図 2 カシノナガキク
イムシ成虫（雌）
森林総合研究所提供

図１コナラ被害木（8 月に葉の色が変色）
編集部注：写真左手前の枝に付いている葉がすべて褐変している18

着し繁殖することにより辺材部の通水機能を失い、しお

葉の色が赤褐色に萎 れて

図３カシナガの穿入孔
CROSS T&T No.74

枯死します。

することはありません。本種の穴の直径は 0.7 ～また、カシナガは、小径木よりも大径木を好む
ので、被害は主に大径木に発生します。1980 年
以前に時折発生したナラ枯れが短期間で鎮静化し1.2㎜とカシナガよりも小さいのが特徴です。

４

ナラ枯れ以外の樹木の衰弱、枯死原因

たのは、ナラ、シイ、カシ類が薪炭材として活用

カシナガの場合、多数の個体が集中的に加害され、定期的に伐採利用されていたので、カシナすることで、健全木を枯らしてしまいますが、カガが好む大径木が少なかったこと、木が枯れるとシナガを含むナガキクイムシ類は、衰弱木や枯死

伐採してすぐに燃料にしたため、被害木が放置さ

木に誘引される傾向があります。また、当然のこれなかったことが一因と考えられています。

とながら、健全木よりも衰弱木の方が、少ない加３

被害木の見分け方

葉枯れ、または樹勢の衰えたナラ、シイ、カシ類を見つけたら、まず、その木の地際を見ます。

害で枯死に至ります。
このため、公園や街路樹などでは、木が衰弱しないように適正な育成管理に努めることも、ナ
ラ枯れの予防に有効です。

ナガキクイムシ類、キクイムシ類等に加害された樹木が衰弱する要因として、土壌の加湿によ木であれば、地際には、粉状の細かい木くずが溜る根腐れや乾燥による水分ストレス、公園や街路

まっています（図 4、5、6）。これは、トンネル状の坑道を形成した際に出たものです。

地際に木くずが溜まっていたら、次に幹の表面

樹など、人の往来の多いところでは、踏圧（地面を踏み固めること）による根の物理的な損傷などがあげられます。

をよく見て木くずが出ている穴を探します。
ナラ、シイ、カシ類に加害するナガキクイムシ
類は数種類いて、どれも同じような色と形をしていますが、体の大きさが若干異なるため、木に穿入した穴の直径が種を推定する目安になります。
カシナガの場合、穴の直径は約 1.5 ～ 2mm です。
つまようじ

図 7 のように爪 楊枝の先端が約 1cm 入る程度の穿入孔がカシナガの目安です。

被害木には、カシナガとともに、ヨシブエナガ

キクイムシ（以下「ヨシブエ」
（図 8）
）が穿入し

ていることがあります。ヨシブエは、木が衰弱または枯死してから穿入しますので、健全木を加害

図５被害木伐根（ナラ菌への防御反応により、辺材が褐色～黒褐色に変色）

図 4 根元に溜まった木くず

図 6 健全な伐採木の伐根

CROSS T&T No.74

19また、根が傷むと、ナラタケやナラタケモドキなどの菌糸が侵入して、根を腐らせます。ナラタ
ケ類が感染して衰弱した場合、木の地際の樹皮をナタで削ってみると、樹皮下にきのこ臭のある

白い菌糸膜が見られます（図 9）。また、秋には、被害木の地際部や菌に侵された根が張っている地
面から、ナラタケ類のきのこが発生します。このような木を放置すると、ナラタケ類の菌糸が地中を這って隣接木の根に感染し、被害は徐々に広がります。
前述したように、ナラ枯れは樹液の流動が停止することで水分の供給が絶たれることで発生しますが、これらの枯死原因との因果関係については分かっていません。近年の夏の異常な高温と少雨
は、ナラ枯れの被害を助長していると考えられて

図 9 樹皮下のナラタケ類の菌糸膜

います。

５

被害木の処理ナラ枯れの被害木を放置したり、伐り倒したに、被害木内のカシナガを駆除する必要があります。駆除する方法のうち代表的なものを２つ紹介します。

ままにしておくと、材内で増殖したカシナガが新

１）焼却・破砕処理

たに繁殖するために飛び出し、被害が拡大します。

被害木を伐採、抜根し、焼却、または破砕しこのため、カシナガが被害木から飛び出す前ます。破砕する場合はカシナガが飛翔する前に実施する必要がありますが、処理後もカシナガの幼虫は 2 ～ 3 週間生存する可能性があるので、他の地域への移動には注意が必要です。
２）伐倒くん蒸

被害木を伐倒、玉切りし、切株や根株とともに、くん蒸ガスがカシナガの孔道の奥まで行きわたるように、チェーンソーで材に切れ目を入れます。切れ目は、丸太の場合、側面に 30㎝間隔でガイドバー程度の深さに、直径 30㎝未満なら片図 7 カシナガの穿入孔に爪楊枝を挿した
ところ

図 8 ヨシブエナガキクイムシ成虫（雄）（体長：約 3 ～ 4mm）

20

側、30㎝以上なら両側に入れます（図 10）。切株や根株には、辺材部に入れます。丸太を集積し、全体をシートで被覆・密閉して、殺虫・殺菌剤（カー

図 10 直径 30㎝以上の丸太への切れ目（太線）の入れ方
CROSS T&T No.74

図 12 カエンタケ～ 10 月頃に設置し 2 ～ 3 か月に 1 回回収します。
粘着剤に捕らえられたカシナガを生きたまま放置
図 11 粘着シート設置状況

バム剤）でくん蒸処理し、材内のカシナガを殺虫すると、集合フェロモンを発して多数の仲間を呼び寄せることもあるため注意が必要です。

７

します。

おわりに

本県においても、2020 年以降ナラ枯れ被害がなお、被害木周辺の健全木に対しても、カシ拡大していることから、被害により枯死木が発生

ナガの侵入を防ぐための予防措置を行うことが大した場合、落枝や倒木の恐れがあるため、枯死木

切です。

には近づかないようにしてください。

６

健全木に対する被害予防

また、ナラ枯れが発生した森林では、猛毒性のカエンタケ（図 12）が発生することがあります。

健全木に対し被害を防ぐ方法の１つに、樹木の触れるだけで炎症を起こすといわれており、誤っ幹に粘着シートを巻き付け、穿入を防ぐ方法があて食べてしまった場合、死に至ることがあります

ります（図 11）。実施時期は、成虫が飛来する 5

鈴木

ので、十分な注意が必要です。

孝典（すずき・たかのり）

2005 年に茨城県職員として採用。2022 年から茨城県林業技術センター森林環境部に在籍。森林環境部では、森林の持つ公益的機能の強化に資する森林復旧等の技術開発に取り組んでおり、ナラ枯れ被害対策の他、スギ等の植栽地における育林コ
ストの低減や、松くい虫等の森林病害虫対策、海岸防災林の保全等の調査研究に携わっている。

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21

Top Title（特集）生き物たちと環境

湖のギャング、ナマズを美味しく行方バーガーの開発と販売活動

行方市商工会 事務局長
行方市は西に霞ヶ浦、東に北浦を臨む茨城県の南東部に位置し、『常陸国風土記』にも風光明
媚な地として記される自然豊かな地域です。昔かひ よくら霞ヶ浦や肥沃な土地を活かした農水産業や佃煮などの水産加産業も盛んで、かつては行政機関も集約しており街は賑わいを見せていました。しかしながら、近年は行政機関の移転、人口減少、若者の都会への流出など地域の活力が衰えをみせていることから、行方市商工会では、豊かな地域素材を使った地域の手による “ ものづくり ”（商品開発）を核として、地域の人と人の繋がりや “ なめがた ” の知名度向上を図り、“ 子どもの頃の元
気あふれる街 ” を再現しようと考えました。

素敵旅グルメプロジェクト
そこで、私は、経済産業省の平成 18 年度地域
資源∞全国展開プロジェクト 800 万円補助金で特産品を開発しようと申請したが、不採択でした。ここで諦めずに、平成 19 年度地域資源∞全国展開プロジェクトに申請書を出したところ見事合格。タイトルは「行方素敵旅グルメプロジェクト」です。合格した商工会は一堂に会し、東京で平野 敬子

んをはじめ地元の方々と農産物グループ、水産物
グループ、お菓子グループ、おもてなしグループを作り会議と製造を始めました。各グループには、すぐ製作できるよう会員生産者さんを配備しました。水産物グループは、その頃から霞ヶ浦のギャ
ワカサギ

シラウオ

コイ

ングと言われ、古来の在来種の公魚、白魚、鯉、カワエビなどを食い荒らし、生態系の頂点にいた
アメリカナマズを食って地元の名物にしようという意見が出ました。しかし、委員の中の海洋学者の先生方は「地域の名物は、在来種で製作したほうが良い。外来種はいつ、いなくなるかわからない。」と反対意見でした。
後継者育成、活動団体を存続させる取り組み
として、商品開発のワーキンググループには各店舗の青年層も参加し、青年層から出された斬新で奇抜なアイデアを積極的に採用しました。時には喧嘩するほど真剣に意見を出し合いながら作業を進めるプロセスでしたが、試行錯誤の末完成した商品が商品化される喜びや達成感を共感しやす
く、苦労をともにした仲間との連帯感も非常に高まるだろうと期待されました。

研修が行われました。その最後に行方市商工会は高級燻製なまず生ハム

主催者側から呼び出されました。それによると、

そこで地元の漁師さんに依頼して、霞ヶ浦の「行方さんはコンサルタントの明示がありません
でしたが、それでは、１つの特産品も商品にはな
りませんよ。
」と言われました。私は、「企画会議も製作も会計も全部自分たちでやります。」とお断りして地元へ帰りました。地元がみんなで考えて、作った特産品こそ、未来永劫伝承するものになると確信していたのです。
「行方素敵旅グルメプロジェクト」で、会員さ

22

天然のアメリカナマズを獲ってもらい、ハム屋さんにナマズのハムを製作してもらい何回も試食を繰り返していました。が、湖底に住む雑食の魚の臭さはものすごかったのです。
もうあきらめようとしたところ、養殖したものがあるよといわれ、試してみました。ある日突然、これ食べてごらんと言われて、「あらっおい
しい。私、生ハム大好きよ。」「それ、アメリカナ
CROSS T&T No.74

マズだよ。こだわりの液に漬け込んで、ナラの木

訣だと思われ、現在も商工会の公式ブログとしてのチップで燻製にしたものだよ」とハム屋さんが掲載しています。

くんせい言いました。
「これだ！これを特産品として東京
ビッグサイトに出展しよう」と水産物グループは、「生ハムメロンはいかが？」

張り切りました。名前は「高級燻製なまず生ハム

平成 19 年度 10 月の展示会には、12 種類のかわ

湖ふぐ」と命名しました。

特産品を東京ビッグサイトに出展しました（図その頃、商工会でこのプロジェクトで特産品１）。水産物グループは、「行方丼、湖ふぐ、殿様を作る担当の職員はブログが義務付けられまし

公魚」、農産物グループは、「漬物の行方家のかたた。私は、エリザベスのブログを始めましたが、いもん３兄弟、なめちんぬるちん、ひまわり油、

最初は、「なまずをハムにします」の一行だけで行方さんの３色お絵描きスープ、いもようかんのした。それから、試行錯誤でブログを毎日更新す

駅路」、お菓子グループは、「麻生陣屋」を出展、

ると、アクセス数が増大してきました。市、商工紹介しました。

うまやじ

会、特産品の宣伝効果となっていったのです。多しかし、私は、全国から来ている高級な食材

様な電子媒体などを利用した広報活動、全国商工に呆然としてしまい「うちは、アメリカナマズだ会ランキング１位を独走したブログ「エリザベス

もんなあ。」と落ち込んでいました。何故にナマブログ」など多様な電子媒体を活用して情報発信ズなど持ってきてしまったのだろう。すると他のを行っています。特に、エリザベスのブログは、職員が隣のブースの高級メロンとナマズを交換し商工会関連の情報を義務的に載せるのではなく、始め、メロンに生ハム風にナマズをスライスして、写真や絵文字をふんだんに使い、様々な情報や出「生ハムメロンはいかが」と呼び込みをはじめる

来事を、思うままに書き込んでいるのが人気の秘と行列が出来始めたのです。あれよあれよといろ

図 1 平成 19 年度地域資源∞全国展開プロジェクト物産展の行方ブースの紹介。上段右から２つめに湖ふぐ
CROSS T&T No.74

23

いろなマスコミがブースに訪れ、特定外来生物を利用した商品開発や地産地消への取り組みは、テレビでも放映されました。地元に戻り、多くのマスコミが湖ふぐについて取材に来るようになり、
地元の旅館でもメニューとして置いてくれるようになりました。

２年目に経済産業省の平成 20 年度地域資源∞
全国展開プロジェクト 800 万円補助金に合格して、またまた特産品開発がはじまりました。去年の開発ですっかり元気になった我々グループは、
今年はスーパー Z 級グルメチームと名前を変え、今度はナマズを食べる風習のなかった若者にアメリカナマズを食べてもらおうと会議と実験を繰り返していました。そして、ハンバーガーを作ろう
よということになりました。ナマズのパティは、どうしてもマクドナルドのフィレオフィッシュと同じ味、するとナマズの養殖屋さんが「えらの部分、マグロでいうと大トロでやってみよう。」それに地元の玉ねぎを使用して、白味噌を入れ、パ24

リソースとタルタルソースで完成するとすごくおいしいのです。地元で試してみようと近所のスーパーで発表会をしましたが、100 個用意して、お客様は 20 名足らずでした。マスコミも招待しましたが、取材は茨城新聞１社のみでした。私は、過疎地のスーパーに人の波

図2

ンにはさんで地元のトマト、ワサビ菜を入れてチ大失敗してしまったと頭を抱えました。しかし、茨城新聞さんが新聞紙面のほかにネットに載せてくれました。すると全国からこの過疎地の行方市の小さなスーパーを目指して人々が押し寄せるよ
うになったのです。連日、テレビ、新聞、ラジオなどマスコミ全社が商工会に取材に来るようになりました。
平成 20 年度地域資源∞全国展開プロジェクトのビッグサイトに「行方バーガーなめパックン・
鯉パックン、ぶたパックン」を持って出陣しましたところ（図２）、大反響がありました。地域づ
くりの取り組みが、地域ぐるみで、広範囲に行われてほしいため、現在は行方市観光物産館こいこ
いで、ここでしか食べられない行方市の地域のグルメとして販売されています。

平成 20 年度地域資源∞全国展開プロジェクト物産展の行方ブースの紹介
CROSS T&T No.74

商品開発に際しては、地域の知恵と情熱と汗活動へと波及してきています。特定外来生物に指といったプロセスを重視。地域資源の掘り起こし

定されている霞ヶ浦の厄介者「アメリカナマズ」

や新商品開発会議を繰り返すうちに、商工会会員

を逆手に利用して開発した「湖ふぐ」や、地元産の枠を超えた地域協力者が増え、ねらいどおりのの野菜、銘柄豚、霞ヶ浦の水産物等を使った行方

街ぐるみの活動に発展しました。また、自由なア

バーガーなど、一貫して「行方ブランド」を発信

イデアで開発された商品はマスコミに多く紹介さし続けています。マイナスをプラスに変える逆転

れ、地域の知名度もアップしました。

の発想や、恵まれた農水産物を地域資源としてフさらには、単なる商品開発の枠にとどまらないイベント実施やイメージづくりなどの街づくり
平野

ル活用し、資源を無駄にしない取り組みを行っています。

敬子（ひらの・けいこ）

昭和 34 年 2 月 28 日

行方市麻生に生まれました。茨城県立麻生高等学校卒業、麻生町商工会に勤務して現在に至ります。平成 27 年から行方市商工会の事務局長を仰せつかっております。
「私、生まれも育ちも行方です。霞ヶ浦で産湯を使い、姓を行方、名をエリザベスと発します。人呼んで、行方のエリザベスと称します。行方のベルサイユ宮殿に住んでいます。自称永遠の 18 歳」

ミズアブは北中米が原産で、Cross Release

世界各地に分布生息域を広げる。日本にも 1950 年ごろに侵■農研機構（4 月 24 日）

廃棄食材リサイクルに家畜昆虫「ミズアブ」
隠れた消臭機能を発見

入し自然繁殖するようになった。アブの仲間だが人を刺すことはなく、特に害虫扱いはされていない。この幼虫に生ごみな

https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/
nias/158033.html

どを分解させると、残さはたい肥となり、体長 20-28 ミリぐ
らいに育った幼虫はタンパク源

持続的な食品サイクルが地球

研究は、農研機構昆虫利用技

として飼料に用いられる。家畜

規模で危機にひんする中、体長術研究領域の小林徹也グループ

化昆虫の技術で、ミズアブ繁殖

数センチの小さな昆虫の存在が長補佐、同機構から東京大学大の「昆虫工場」は東南アジアなクローズアップされている。一学院に移り応用昆虫学を研究しどに広がりつつあるが、日本で般に「ミズアブ」と呼ばれるアている霜田政美教授らによる。

は廃棄物処理業者などが試行的

メリカミズアブは、余った農産

ミズアブには、食品廃棄物の処に始めた段階にとどまる。

物や廃棄食材のリサイクル処理

理の際発生する悪臭を抑える機研究グループは、食品残さのに有用な昆虫とされる。ミズア

能が隠されていることを発見、中で育てたミズアブの幼虫をた

ブの幼虫を動物性たんぱく質と再資源化システムで特許を取得

んぱく質資源として回収した上して回収する研究に取り組んでした。循環型産業の「昆虫工場」

で、魚粉の代替に用いる「出口いた農研機構などのグループがを日本国内につくる上での可能戦略」を立てた。魚粉価格は高

研究成果を発表した。

性を示唆した。

騰しており、養殖経営を圧迫しCROSS T&T No.74

25

ている。ことし１月現在キロ当た。ミズアブ幼虫の腸内細菌にや高い気温によって水温が上昇

た り 232 円 で、2001 年 比 で由来する細菌が、悪臭の要因としたことによる。

5 倍強になっているデータもあなる物質の代謝・分解に関わる

研究は国立環境研究所地域環る。その飼料のたんぱく質を、酵素を有するため、悪臭が抑制

境保全領域の篠原隆⼀郎主任

食品廃棄物を原料とするミズアされたと考えられた。乳酸菌の研究員らの共同研究により行ブから得ようとするわけだ。霜一種であるラクトバチラス属がわれ、その成果は 4 月 17 日付

田教授は「バイオ燃料で食料の有意に増えていたという。

でアメリカ地球物理学連合のトウモロコシを取り合いしたよ

一般に生ごみなどのコンポス

うな事態は避けられる」という。

トでは、臭いのしなくなるたい

ミズアブのたんぱく質含有量

肥の完熟には数カ月かかるが、

近年、気候変動の影響から夏は約 42％。卵からかえった幼20 日程度で済むなら産業化に季の猛暑の頻度が世界的に増虫が蛹になる直前まで約 20 日

大きな前進。さらに昆虫のふん加していることが報告されて間、育てる。約 100 キロの食や腸内細菌などが混ざった飼育

おり、日本でも昨年 6 月から品残さで、約 15 キロのたんぱ残さを処理前の食品残さに混合

7 月にかけて例年にない猛暑がく質が回収できるという。

すれば消臭剤としても利用でき襲った。湖では、水の表面が温食品廃棄物を餌にミズアブをる。この再資源化システムで昨められると、成層が発達し、湖飼育すると、独特の悪臭が消え

年、特許を取得した。悪臭のし面から湖底への酸素供給が滞るていることに気づいた研究グ

ない「昆虫工場」なら、食品廃ことで「貧酸素水塊」が発生すループは、ミズアブを入れない棄物が大量発生する市街地近傍ることが知られている。貧酸素で放置する場合と比較してみでの立地にも可能性が開ける。

水塊が⻑期化すると、湖底堆積た。すると悪臭の主原因である

小林グループ長補佐は「ラク物から栄養塩が溶出しアオコの二硫化メチルや三硫化メチルな

トバチラス属といっても数多く発生につながる恐れや、湖底付どが激減した。数値としては検の種があって、研究としては消近に生息する魚類や⼆枚⾙のへ出限界以下だった。

臭作用を持ったものを同定する

い死（突然死）が起こる可能性

メタゲノム解析を行ったとこのがこれからの課題になる。そがある。

ろ、ミズアブ飼育により残さのの種を大量培養できるかなど

浅い湖沼では、日中に成層が細菌の種類が変化し、全体の多で、産業化の展望も開けてくる

発達し、夜間に混じる日成層と様性は減少することが分かっと思う」と語っている。

いう現象が発生する。また、風さなぎ

りやすいため、湖底にも酸素が■国立環境研究所（4 月 17 日）

霞ヶ浦にみる湖底の貧酸素化

頻発する猛暑が引き起こす可能性
https://www.nies.go.jp/whatsnew/2023/20230417/20230417.html

どの程度影響していたのかについて、霞ヶ浦をモデルに観測と数値シミュレーションモデルを用いて解析した結果、風が弱く

26に掲載された。

によって表層水と底層水が混じCross Release

浅い湖沼の貧酸素化に猛暑が『Geophysical Research Letters』

なることによって湖面と湖底の水温に差が生じ、貧酸素化が加速していたことがわかった。湖
底への酸素供給が少なかったことに加え、例年よりも強い日射

比較的届きやすい状態と⾔える。今回の研究では、霞ヶ浦を対象に、猛暑が湖の貧酸素化にどの程度影響を与えたかを調べた。
22 年 6 月から 7 月に発生した猛暑では、底層溶存酸素濃度が 1ℓ当たり 2 mg 以下の貧酸
素水塊が発生していた。シミュ
レーションを行った結果、猛暑が発生した際に風が弱かったことで底層溶存酸素濃度が低下し
CROSS T&T No.74

たことが分かった。さらに風なることに加え、弱風によってでは、上向きや下向きに比べ、速を約 1.5 倍にし、シミュレー

底層への酸素供給が滞ることでハチの訪花姿勢が劇的に安定ションしたところ、貧酸素水塊

底層溶存酸素の濃度低下が促進

し、角度のばらつきが 6 割もが解消した。日射や気温が平年されるものと考えられた。

減少した。⼀方、3 種類の対称並みであった場合には、風が弱

今後、気候変動が進むと、猛性のいずれも、訪花姿勢の安定かったとしても、底泥による酸暑の頻度・強度ともに上がって化には全く寄与しなかった。こ素消費が抑制され、貧酸素水塊

いくことが懸念されており、これは、被子植物でくり返し進化は発生しないことが明らかにれまで貧酸素水塊が発生しにくした左右対称花の適応的意義になった。

かった浅い湖沼でも、貧酸素化再考を迫る結果となった。

つまり、夏季の猛暑が発生しが拡大する可能性がある。今後

花の形の中でも、左右対称花た際には、強い日射や高い気温は他の湖においても、同様のモは放射対称花に比べて進化的にによって水温が上昇し、生物的ニタリングを行っていく必要が新しく、また、放射対称花に逆または化学的なプロセスによっあるとしている。

戻りする進化はほとんど見られて底質の溶存酸素消費が活発にないことから、動物による受粉に適した、より洗練された形態

Cross Releaseであると考えられてきた。しかし、どのように受粉に適しているのかは、実は今でもよく分■筑波大学（5 月 17 日）

定説「左右対称な花は動物による受粉の精度を高める」に異議
https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20230517141500.pdf

かっていない。さまざまな仮説が提唱されてきたものの、いずれにも肝心の実証研究が圧倒的に不足していた。
研究の結果は、動物の訪花姿
勢の安定化が、左右対称という「左右対称な花は動物による研 究 で は、 左 右 対 称 花 の 9

受粉の精度を高める」との定説

花の形状ではなく、花を横向き割以上が、ランに代表されるよは誤り」という実証実験の結果に咲かせたときに生じる効果でうな、横向きの花である点に注が筑波大学生命環境系、大橋⼀あったことを明確に示す。これ目した。花が横向きならば、動晴講師の研究から見えてきた。

まで見逃されてきた「花の向き」

物がいつも腹側を下に向け正面

花の形は、中心を通る直線の適応的意義に光を当てる重要から花にもぐり込むのは当然で二分するといつも同じ形が 2

な発見という。

で、動物の訪花姿勢の安定化は、つできる放射対称性や、ある⼀

同時に、多くの被⼦植物の系

花の対称性ではなく向きが原因

本の直線で二分したときだけ同統で、左右対称花がくり返し進であると考えることができる。

じ形が 2 つできる左右対称性化した理由には、他の説明が必

そこで、花の対称性（左右対称・など、対称性を示すのが⼀般的。

要であることを意味しており、二軸対称・放射対称）と向き（上中でも、左右対称花は放射対称

その点において、本研究は、左向き・横向き・下向き）を網羅

花に⽐べて進化的に新しく、ま右対称花の進化にまつわる未解的に組み合わせた 9 通りの人

た、放射対称花に逆戻りする進決の謎の存在を浮き彫りにした工花で室内実験を行い、対称性

化はほとんど見られないことかと言える。

と向きがクロマルハナバチの訪ら、動物による受粉に適した、花姿勢の安定性に及ぼす影響をより洗練された形態であると考調べた。

えられてきた。
CROSS T&T No.74

すると予想通り、横向きの花

27

Tsukuba

サイエンス

4 年ぶり「対面での」交流機会となった 2022 年度量子ビームサイエンスフェスタ（山田悟史実
行委員長）は 3 月 13 日～ 15 日、つくば国際会議場で開かれた。KEK、J-PARC センター、CROSSなどの主催、現地会場に 414 人、オンライン会場に 475 人の参加者を得た。量子ビームを扱う
KEK 放射光実験施設（PF）と J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）は茨城県内に立地することから 2015 年度から始まり、第 14 回 MLF シンポジウム、第 40 回 PF シンポジウムを兼ねている。
多彩な研究成果や施設の最新情報が発表される中、JAXA の小惑星探査機「はやぶさ 2」が持ち帰った小惑星リュウグウの試料の初期分析にあたった東北大学大学院、中村智樹教授の講演を抄録する。

含水鉱物と衝突・破壊の記憶

小惑星「リュウグウ」から持ち帰った石（講演）東北大学大学院 理学研究科 教授

中村 智樹

・小惑星「リュウグウ」から持ち帰ったサンプルの化学・鉱物分析、物性測定を行った。
それらの結果を組み込んだシミュレーションの結果、リュウグウの形成進化、衝突
破壊のプロセスを具体的に明らかにすることに成功した。
・リュウグウの天体内部には、かつて多くの水が存在しており，その水はアルカリ性の炭酸水で有機物を含んでいた。この水の中で水質変成による化学反応が進行し、だんだんとリュウグウは含水鉱物や炭酸塩鉱物に変化していった。
・リュウグウは太陽系形成後約 200 万年後に太陽から遠く離れた極寒（-200℃以下）の領域で形成された それから数百万年後には、天体内部は水で満たされ水質変成が進行した。その後天体は冷えていき、大きな衝突を経験し破壊された。現在のリュウグウはその破壊で生じた一部の欠片の集合物である。
天体に探査機を送って、その天体からサンプル

は（下流で）破壊分析をしますけど、放射光分析を持ち帰ることをサンプルリターンミッションとは非破壊でできますから、サンプルの素性がどう言います。惑星科学において、米国のアポロ計画

いうものであるか、まず把握するのに向いていま以降、非常に有効な手法であることが世界的に認す。ですから今後、いろんな天体から持ち帰られ知されてきました。

てきたら、必ずデフォルトで、放射光で分析する、

ミッションで持ち帰られたサンプルを解析する

KEK で分析する、J-PARC で分析するという流れのに非常に向いているのが、放射光分析やミュオができていると思います。

ンを使った分析です。それは「非破壊」であり、「はやぶさ２」のサンプルリターンミッション「高感度」であるということのためです。実際には、２つに分かれています。１つは探査機を送っ

私自身、「はやぶさ」の初号機と２号機、すべてて、天体のどこからサンプルをとるか、また実際

高エネ研（KEK）で分析してきましたが、「上流」にサンプルをとるオペレーションがパート 1 との分析に向いています。サンプル分析は最終的にしてあります。この後、探査機が地球に戻ってき28

CROSS T&T No.74

てから回収されたサンプルを分析するのがパート2 です。
現在の太陽系というのは、中心の太陽の回りに地球型惑星が４つあって、その外側に小惑星帯があり、木星型惑星が４つあって、さらにその外側にカイパーベルト天体群があります。
太陽系の過去を、惑星がまだ形成されていない時代にまでさかのぼると、中心に生まれたての太陽があって、その回りをガスと塵からなる原始太陽系星雲が取り巻いていた、と考えられています。
この初期状態の時、約 45 億年前、浮かんでいた

サイエンスフェスタで講演する中村教授（写真提供

塵が集まって最初の天体、微小天体を作ります。

高エネルギー加速器研究機構
物質構造科学研究所）

多くの微小天体は合体衝突を繰り返して惑星になを撃ちます。撃ち込まれた岩は砕けて飛び散りまります。微小天体は今も残っています。それが小す。はやぶさの初号機でもまったく同じサンプル惑星だったり、カイパーベルト天体だったりするを取るシステムを使ったのですが、実は初号機でわけです。ですから小惑星には初期太陽系の記録

弾丸は出ませんでした。ですから今回初めて、どが残っています。一方で地球のように大きく成長れくらいの岩石が飛び散るか目の当たりにしたわ

した天体は中がドロドロに融け、元の塵が均質化けです。思ったより岩石が割れて粉が飛び散りまされますから、どんなに研究しても太陽系の初期した。この瞬間にサンプル回収は成功したと思っのことは分かりません。我々が小惑星を目指してたんです。

サンプルを取って帰る動機となるわけです。

着陸の 2 回目は 19 年 7 月 11 日です。着陸の木星内側の小惑星帯には約 100 万個の小惑星

前には、探査機から小さな物体（インパクター）があります。そのうち最も数が多いのが C 型小を投げ下します。30 センチほどの銅のプレート惑星です。C は炭素の C の意味で、水や炭素を含が秒速 2 キロで小惑星の表面に当たります。爆

むと考えられています。はやぶさ 2 がめざした弾みたいなものです。この爆発の跡には人工的なリュウグウも C 型小惑星です。こうした天体はクレーターが出来ます。これによって、変質をしかつて、太陽系ができつつある時に軌道が乱されていない小惑星内部の物質を採ろうという計画でて地球に次々に衝突して、地球の水や生命の起源した。インパクターを打ち込んだ結果、直径 10になったのではないかと考えられています。

メートル、深さが 3 メートルほどのクレーター

サンプル回収に２回の着陸が形成されました。小惑星の表面は重力が小さくて、観測していると爆弾が当たってから３分経っ

はやぶさ２は 2014 年に打ち上げられました。

ても衝突地点からは粉（ダスト）が舞い上がって訪れたリュウグウは独楽（こま）の形をしていて、いました。舞い上がって降り積もったクレーター

水や有機物が確認されました。ですから、太陽系

外部にフラットな領域を見つけ、ここに着陸するの比較的外側で出来た天体で、地球型惑星に水やことにしました。

生命の起源である有機物をもたらした可能性があ

このようにして小惑星表面に、科学的に重要でります。ですから C 型小惑星を研究することにあろう、安全性も確保できるであろう地点を選ん

よって、地球の海や生命に関するヒントが得られで 2 回の着陸を行ったわけです。

ることになります。
探査機は 3 年かけてリュウグウに到着しまし石の分析チームに 5.4 グラム

た。1 回目の着陸は 2019 年 2 月 20 日です。探その後探査機は 2020 年の 12 月 6 日に地球に査機は段々小惑星に近づいて、着地の瞬間に弾丸帰還しました。カプセルはオーストラリアに落下

CROSS T&T No.74

29

し、そこから一度も地球の大気に曝されることが特性 X 線を検出することで、どのような種類のない状態で神奈川県相模原市の JAXA 宇宙科学研

元素がどのぐらい入っているのか、エネルギース

究所に運ばれて、あらかじめ用意されてあったクペクトルを得ることができます。

リーンチャンバー（真空に保たれた大気遮断ルー

この分析の大きな特徴は、出てくる特性 X 線ム）に入れられて、さまざまな初期記載が行われのエネルギーが非常に高いということです。通常ました。パート 2 の始まりです。

の X 線では粒子全体の元素組成を求めることは

サンプルは全部で 5.4 グラム、径２センチの皿出来ませんが、ミュオンを使うと、出てくる特性に３皿分ありました。少し大きめの粒と砂のようX 線が X 線の照射時に比べ約 200 倍高いエネルな物質がありました。私の担当する石の分析チーギーを示します。高いエネルギーの特性 X 線はムに届いたのは全サンプルの中で３番目に大きい

１ミリのサンプルがあってもほぼ吸収されずに外ものがありました。サンプルの実際の見た目はまで脱出します。それらを集めて検出すればサン

真っ黒です。私自身、いろんな地球外物質を見てプル全体の炭素の濃度を正確に測ることが出来まきましたがこれほど黒い物質は初めてです。

す。貴重なサンプルで、かつ大きめのサンプルの

我々の石の分析チームは日・仏・独・英・伊・
ベ ル ギ ー と 中 国 の 混 成 チ ー ム で、 世 界 中 か ら

軽元素をきちんと測定できるのはミュオンだけです。

150 名が参加していました。１年間に約 20 カ所

今回も非常にきれいなスペクトル、十分解析可でいろんな分析を行いました。チームは KEK や

能なスペクトルが得られています。この分析でSPring-8、J-PARC など放射光施設やミュオン施

キーポイントは２つあります。１つはサンプルを設を使って、「上流」の分析を行ったことが大き大気に曝さないということです。なぜ曝してはダな特徴です。加えてサンプルの硬さとか熱伝導とメかというと、このサンプルは何と水を吸うのでか物性も測定します。それから水質変成の化学モす。地球の大気にさらすと水を吸い取ってしまい

デルやリュウグウの衝突破壊のシミュレーション

ます。するといくらサンプルの酸素を分析しても、を行いました。

地球の水を吸った酸素なのか宇宙の酸素なのか分

サンプルはまず非破壊分析を行います。KEK とからなくなります。

ミュオン施設とでやらせていただきました。ミュ

もう１つは、この分析はバックグラウンドを減オンビームを使った分析には一番大きな石を含むらす必要があります。特に炭素はあらゆるところ

10 粒子を持ち込みました。合計 126 ミリグラムに使われているので、炭素が散乱して当たるようです。この粒子に対し、ミュオンビームを照射しなところすべてに炭素を使わずに済むようにする

ますと、サンプルの中の元素に当たり、元素にキャ必要があります。作業用のグローブボックスをプチャー（捕捉）されて「特性 X 線」を出します。

作ってもらったのですが、内側は全部銅の板で覆（写真提供
高エネルギー
加速器研究機構
物質構造科学研究所）

図

分析直前のリュウグウ試料分析用セットアップ。画面左からミュオンビームがやってくる。直方体のチャンバー側面は内側に貼られた銅板の色。試料操作用の黒いグローブが外に突き出ている

30

CROSS T&T No.74

われていて、さらにサンプル自体も銅の薄い箔のて、岩石の表面から段々含水化していく。KEK

中に入れて作業をします。大気遮断をしたグローで分析した粒子は全部、含水鉱物が主成分でした。

ブボックスの中にはヘリウムを流して露点を下げ

つまり水と岩石はよく反応した、結果リュウグウ

るなどして、軽元素のバックグラウンドがほぼなの固体部分はほぼ含水鉱物に変わったというわけ

い状態にしてサンプル分析を行ったのです。

です。

そうした関係者の皆さんの努力の成果が非常にこういう分析によって得られた鉱物の組み合わいいデータにつながった。その分析結果の数値はせや量比が再現できる「水岩石反応」はどういう何を意味するかというと、リュウグウが太陽系の状態であったのか、化学平衡計算で調べました。

中で最も始原的な物質であることを示します。始水が増えていくと共存する鉱物の種類が変化して原的とは、太陽系全体の化学組成とリュウグウのいく、それが計算で示されます。計算の前提条件

化学組成がほぼ一致するということ。つまりリュとなったリュウグウの元素の存在比は、J-PARC

ウグウを形成する大もとの塵は、太陽系を作ったで決めた値を使っています。調べると大部分の塵と同じであるということです。地球の大気に一リュウグウの水と岩石の割合が重量比で 0.2 ～切曝さない努力をしていただいた結果、炭素とか0.9、体積で大体 1：1、そういう環境で出来た鉱

窒素、酸素には一切地球の成分がない。これまで

物の組み合わせと量比であるということが分かり

地球で最も始原的と考えられていた CI（炭素質）ました。

コンドライトという隕石と比較すると、炭素と窒引き続き CT スキャンで分析すると、鉄とイオ

素は非常によく合致しています。ところが酸素にウからなる結晶（硫化鉄）の中に空孔を発見しま

ついては全然違う、CI コンドライト隕石は地球した。何らかの流体があると考えて、結晶ごと－の酸素を吸いまくって本来の値から 20％ぐらい

120℃に冷やして流体を凍らせ真空中でイオンずれていた、「汚染されていた」ということが分ビームを当ててスパッタリングしました。ビーム

かりました。

が孔に到達すると、この２ミクロンほどの孔から水のあった形跡示す含水鉱物

沢山のイオンが検出されました。孔の中に水や二酸化炭素、有機物が入っていたのが分かりました。

一番大きなサンプルを解像度１ミクロン以下のこの結晶は水岩石反応の間にできた硫化物という

SPring- ８の CT 画像で見ると、大部分が非常にことが分かっていましたから、孔の中にリュウグ

細かな粒子で出来ていることが分かります。明るウにあった液体の水がトラップ（捕獲）されていい粒子は鉄やイオウを含む結晶で、たまに大きなたというわけです。

結晶で出てきます。こういう CT データを元に実これが何を意味するかというと、原始太陽系の際にサンプルを切断するところを選びました。切

ガス雲の中では、太陽の近くの温度が高く段々遠断面を研磨して電子顕微鏡で見てみると大部分がざかると温度が下がる。ガスの中の水分子も太陽含水鉱物です。後は炭酸塩、CO2 を含む鉱物や酸から遠ざかると凍り、同様に二酸化炭素も凍りま

化物、硫化物で出来ています。メーンの水を含むす。太陽系の最果ての領域は、水も二酸化炭素も含水鉱物の種類は、KEK の放射光 X 線解析で調氷になっていて、石と一緒に天体をつくるわけでべました。これは長年私がやってきたベーシック

す。原始太陽系のそれぞれの領域で出来る天体のな分析方法で、サンプルの素性を把握するのに強構成物質が違う。一番外側でできた天体は石と、力なツールになります。

水の氷と二酸化炭素の氷を含みます。そういう天

それで見ると、大部分の領域がサポナイトとい体の内部の温度が上がると水や二酸化炭素の氷がう結晶とサーペンティンと２種類の含水鉱物で出解けて、天体の中に炭酸水（水の中に二酸化炭素

来ているのが分かりました。ということは、リュを含む）が生じて、結果リュウグウに見られるよウグウにはかつて水があったことを意味します。

うな物質をつくるわけです。この発見は、リュウ

つまり水と水を含まない岩石が接することによっグウは太陽系の外側の方で出来たということを示

CROSS T&T No.74

31

しています。

前、太陽からかなり離れたごく低温（-200℃以

リュウグウの内部には沢山の水があって、水下）の領域で誕生しました。その後、太陽系形成

温は 25℃～ 50℃であった。同位体分析をするとから年月が経って、天体内部にあった短寿命の放リュウグウが出来たのは、太陽系ができた 45.7

射性核種が壊変することにより、氷やドライアイ

億年から少し経った（300 ～ 500 万年後の）時スが融けて気体になり、含水鉱物が形成されます。

期だと分かりました。先ほど述べた水は、リュウ

天体中心は 50℃以内、その後放射性物質の壊変

グウが形成された時にトラップされた 45 億年前が終わって天体内部は冷えていきます。リュウグの水というわけです。

ウの元の天体が冷え切った後に、別の天体がぶつ

この後物性の測定も行いました。たとえば天体

かって母天体は破壊されます。衝突の時温度が上はどれくらい破壊されやすいのか、衝突があったがるのは衝突箇所付近だけで大部分はあまり温度時にどれくらい温められるのか、は実際の小惑星が上がりません。現在のリュウグウは母天体の低を使って測定するしかありません。どれくらいの温部分が砕け散った小さな欠片が集まって出来た

圧力をかけたらリュウグウは割れるのか、中心にと考えられます。

どれくらいの温度を与えると熱が拡散するのか、という実験を実際に行ったわけです。
その結果から数値シミュレーションを行いました。そうすると、リュウグウは今から 45 億年

このようにリターンサンプルを解析することによって、リュウグウがどこで出来たのか、どういう状態で進化したのかを研究して、成果をまとめ（冒頭）に示しました。（筆耕／相澤冬樹）

黒い有機物による、ハビタブルな天体の形成への寄与「下流」薮田ひかる教授をリーダーとする固体有機物分析チーム
JAXA の小惑星探査機「はやぶ さ 2」 が 持 ち 帰 っ た 小 惑 星
リュウグウの試料は、2021 年
6 月から 1 年間、6 つの初期分
析チームによる分析が行われた。東北大学の中村智樹教授がリーダーを務めた石の物質分析チームを「上流」とすると、広島大学の薮田ひかる教授をリーダーとする固体有機物分析チー
ム は「 下 流 」 に あ た る。KEKフ ォ ト ン フ ァ ク ト リ ー（PF）の 精 密 X 線 回 折、X 線 顕 微 鏡
STXM などを活用し、試料に含まれる有機物の化学組成を調べた。上流の中村教授が「見た目は真っ黒」と評した物質の正体に迫り、下流での研究成果をま32とめた論文は、アメリカの科学
誌「Science」 に 2023 年 2 月
24 日付（日本時間）で掲載さ不溶性残渣は、黒い固体状の有機物であることが判明した。この酸不溶性残渣の測定結果は、れた。

非破壊分析した有機物のもの

有機物は地球外起源

リュウグウ試料の有機物の主要

小惑星リュウグウの試料は200 - 900 マイクロメートルサ
イズの微粒子 37 個。これらをさまざまな顕微分光法で非破壊分析した後、塩酸・フッ酸で溶
かして炭酸塩などの無機物を除去する処理を 1 カ月にわたって繰り返し、溶媒に溶けない有機物の性質を詳しく調べた。約2 万種類の有機分子や黒い固体
有機物が見つかった。
破壊分析によって得られた酸とほとんど一致したことから、な割合を黒い固体有機物が占めていると結論づけられる。この黒い固体有機物が、小惑星リュ
ウグウが黒い天体であることを特徴づけているらしい。
分析の結果、黒い固体有機物の正体は分子量が 1000 を超える高分子で、一定の分子構造を持たず、ベンゼン環がたくさんつながった芳香族性の構造の中に脂肪族炭化水素の鎖やケトン
基、カルボキシル基などが無秩CROSS T&T No.74

図リュウグウの進化に伴う、固体有機物の形成と進化（広島大、JAXA、東京大、高知大、立教大、名古屋大、千葉工業大、明治大、会津大、産総研による）序に結合したもののようだ。こな可能性を導くとした。

ら、リュウグウ母天体で水、有のような高分子の固体有機物

誕生したばかりの地球に大量機物、鉱物との化学反応が起は、CI コ ン ド ラ イ ト や CM コの小惑星や彗星が衝突した際、こった証拠を見出した。リュウ

ンドライトなどの炭素質隕石でこれらの小天体に含まれる有機

グウ試料中の有機物の組成は始も見つかっている。

物が生命の材料としてもたらさ

原的な Cl コンドライト隕石の一方で、リュウグウ試料の有れたと考えられている。具体的

有機物と似ているが、リュウグ

機物には、グラファイトのような生命の材料として、隕石に微ウの方が有機物の組成に多様性な秩序だった構造は見られな量に含まれるアミノ酸、糖、核が見られた。この結果は、リュ

かった。このような構造は、有酸塩基などの生体関連分子がこ

ウグウの母天体における液体の機物が高温で加熱されて炭化す

れまで注目されてきた。しかし、

水と有機物との反応がさまざまると生じる。リュウグウ試料のリュウグウに含まれる有機物のな条件で進行したことを示す。

有機物は母天体内部や天体衝突

主要な割合を、黒く石炭のようC 型小惑星リュウグウ、D 型

によって 200℃を超える高温な見た目の固体有機物が占める

小惑星、彗星の有機物との間のには加熱されなかったことを意ことが明らかとなったことで、共通点と相違点から、原始惑星

味する。星間分子雲や原始惑星

生命を構成する成分とは一見無系円盤で生じた共通の前駆物質

系円盤の外側といったマイナス

関係のようにみえる有機物が初が、それぞれの微惑星（のちの200℃以下の低温環境で形成さ期地球に大量に降り注ぎ、その小天体）に取り込まれた後、それたことがわかった。

後、地球でのさまざまな環境でれぞれの母天体での化学反応に生物由来のアミノ酸に特有のさらなる化学進化を経て、生命応じて変化した結果であると考左右構造の偏りは検出されな材料として利用できる分子に変えられる。

かったが、固体有機物が種々の化していったとも考えられる。

（ 参 考 プ レ ス リ リ ー ス：

分子を生み出すリザーバーとし

このほか、リュウグウ試料中

https://www.kek.jp/wp-ての役割を担い、ハビタブルなの固体有機物は層状ケイ酸塩や

content/uploads/2023/02/

天体環境の形成に寄与した新た

炭酸塩と共存していたことか

pr20230222.pdf）

CROSS T&T No.74

33

Tsukuba

サイエンス

徹底した再利用のために

X 線と近赤外線を使ったプラスチックの劣化分析
産業技術総合研究所 機能化学研究部門

新澤 英之

産業技術総合研究所は、プラスチックの劣化状態を、X 線散乱と近赤外光吸収の同時計測により分析するシステムを開発した。劣化により破壊や変形が生じたプラスチックを、形状や厚みにかかわらず、非破壊で検査できる。

1. 背景
現在、限りある資源を効率的に利用し、リサ
イクルなどで循環させながら、将来にわたって持定することで、これまでにはわからなかったプラ
スチックの劣化の進行の仕組みを詳しく解明する分析装置を開発しました。

続して使い続けていく社会循環型社会の実現に向

2.X 線と近赤外線を使った新しい分析装置

けた取り組みが活発に行われています。社会循環

我々が開発した分析装置は X 線と近赤外線と型社会の実現には、石油など化石燃料への依存を軽減するために、石油由来のプラスチック製品の劣化を防ぐことで製品の寿命を長くするとともに、徹底して再生利用することが不可欠です。プラスチックの製品や再生品の寿命を長くすること
は、製造や焼却処理時の二酸化炭素の排出の抑制につながるからです。
プラスチックは光、熱、水などによって劣化します。劣化を抑制し長寿命化するためには、まず劣化がどのように起こっていくのかという仕組みを詳細に解明する必要があります。劣化の仕組みが解明されれば、そのような劣化現象が起こらないような化学的、もしくは物理的な処理をする
ことで長寿命化させることができるからです。しかしながら、プラスチックの劣化はプラスチックを構成する高分子の鎖の構造や、さらには高分子の鎖が折り畳まれてできる結晶と呼ばれる構造の変化が複合的に関与するため、劣化現象の解明には、劣化部分を複数の分析装置で計測する、という複合的な分析方法が求められてきました。このような課題に対して我々の研究グループは異なる
2 種類の光を使ってプラスチックの劣化部分を測34呼ばれる 2 種類の光を使ってプラスチックの劣化の状態を調べます。X 線とは電磁波の一種です。
非常に短い波長の光であるためプラスチックを透過しやすいという性質を持ちます。プラスチックの中には結晶と呼ばれる硬い部分と非晶と呼ばれる比較的柔らかい部分が周期的に繰り返された構造をもったものがあります。結晶や非晶はプラス
チックの硬さや柔らかさに関わる構造です。劣化によってこれらの量が変化し、プラスチックが脆くなります。このような構造を持ったプラスチッ
クに X 線を当てると、光の一部はそのまま透過せずにわずかに散乱します。この散乱の度合いは結晶と非晶が形成する周期的な繰り返しのサイズに依存するため、X 線がどれくらい散乱したかを測定することで結晶と非晶の量を知ることができます。結晶と非晶の増減を調べることで、プラス
チックの劣化の進行の度合いを知ることが可能になります。
一方、近赤外線とは可視光線と赤外線の間の波長（800 nm から 2500 nm）を持った光です。
可視光や赤外線と比べると近赤外線はプラスチッ
クを非常によく透過します。近赤外線をプラス
CROSS T&T No.74

チックに照射すると、プラスチックを構成する高分子の形にとって、特定の波長の光だけが吸収さ

3. 劣化したポリプロピレンを使った分析の例

れる、という現象が起こります。つまり、プラス

それでは、開発した X 線 - 近赤外線同時測定

チックがどの波長の光をどれくらい吸収したのか装置を使ってどのような分析ができるのかを、ポを測定すれば、プラスチックの中にどのような高リプロピレンと呼ばれるプラスチックを使って説分子が含まれており、さらには高分子がどのよう明します。ポリプロピレンはプラスチックとしてな形状になっているのかということを調べること

使われる材料の中でも特に軽量でかつ加工しやすができます。高分子の形状は劣化によって変化しいため、とりわけ大量生産に適したものです。こますので、近赤外線を使えばこれを測定することのため、プラスチックのなかでも生産量が非常にでプラスチックの劣化の進行の度合いを調べるこ

多く、我々の身近にあるプラスチック製品にもポとができます。

リプロピレンが使われているものが多くあります。しかしながら、ポリプロピレンの問題点の一つに、劣化しやすいという性質があります。ポリ
プロピレンでできたプラスチック製品は日光や高い温度、高い湿度に晒されると劣化してしまいます。劣化によってポリプロピレンは脆くなり、僅
かな力が加えられただけでも簡単に割れてしまうようになります。つまり、劣化によってポリプロ
ピレンは寿命が短くなってしまうわけです。それではこのように高熱によって劣化したポリプロピ
レンを X 線 - 近赤外線同時測定装置で調べるとど

図 1 X 線 - 近赤外線同時測定装置の概要

図 1 に我々が開発した X 線 - 近赤外線同時測のようなことが分かるかを示します。

図 2 は高熱によって劣化したポリプロピレン、

未劣化のポリプロピレンの X 線散乱の値を示し

定装置の概要を示します。X 線をプラスチック試ています。図 2 の横軸は q 値と呼ばれる値です。

料に照射し、結晶と非晶が形成する周期的な繰りX 線を照射したプラスチックが結晶と非晶が形成返し構造によって散乱した X 線を試料の背面にする周期的な繰り返し構造を持つ場合、特定の設置した X 線用の検出器と呼ばれるもので測定

q 値において X 線が強く散乱します。この結果、します。これに加えて、プラスチック試料の同一曲線の中に山のような形状が発生します。そして箇所に近赤外線を照射し、透過した近赤外線を反その山のピークの位置でのｑ値からは繰り返し構射させて近赤外専用の検出器で測定し、近赤外線

造の長さを計算することができます。例えば、劣がプラスチックを透過した際にどの波長の光がど化したポリプロピレンは未劣化のものに比べて曲れくらい吸収されたのかを測ります。X 線と近赤線に現れている山の位置が左側にシフトしている

外線はプラスチックの劣化によって変化する高分ことが分かります。これは劣化によって繰り返し子の構造に関する情報を与えます。例えば、X 線

構造の長さを表す q 値が変化したことを意味しは結晶と非晶が形成する周期的な繰り返し構造、ています。具体的には、繰り返し構造の長さは q

近赤外線は高分子の種類や高分子を形成する長い

値の逆数（1/q）で計算できますので、劣化によっ分子がどのような形状なっているかを示します。

て繰り返し構造の長さが増えたということが分か

X 線と近赤外線は、それぞれ違った構造情報を与ります。

えますので、これらを組み合わせることで、1 種

このように X 線の値からは劣化によって結晶類の分析だけでは解明できないような複雑な劣化と非晶が形成する周期的な繰り返し構造の長さがの減少を捉えることができるようになります。

増えたことが分かりました。しかしながら X 線

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35

光を強く吸収するという性質を持っていま す。 そ の 結 果、 他の波長の光に比べて強く光が吸収されて、光吸収ピークと呼ばれる山のような形状
が図の曲線の中に発図 2 劣化したポリプロピレンと未劣化のポリプロピレンでの X 線散乱の違い

図 3 劣化したポリプロピレンと未劣化のポリプロピレンでの近赤外線吸収の違いのデータだけでは長さが増えたのが結晶の部分なのか、非晶の部分なのかといったことまでは分かりません。ここで近赤外線のデータが重要になってきます。図 3 は劣化したポリプロピレ

ン、未劣化のポリプロピレンによる近赤外線の吸収値を示しています。未劣化のポリプロピレンは1706nm と 1730nm の位置に大きな山が発生していることが分かります。この山はポリプロピレンの結晶構造に由来するものです。ポリプロピレ
ンは長い高分子の鎖からできています。高分子の鎖は幾重にも折りたたまれて結晶構造を形成します。この際に高分子の鎖は巻き貝の殻の線のようにぐるぐる回った「らせん」形状になります。そして「らせん」の部分に 1706nm と 1730nm の波長の近赤外線が当たると「らせん」これらの

図436

生することになります。 面 白 い こ と に、劣化したポリプロピ
レンの近赤外線の吸収値を見てみると、1706nm と 1730nm において現れていた吸収ピークの高さは増加しています。劣化することでポリプロピレンがこれらの波長の近赤外線をより強く吸収するようになったということを表しています。これは、ポリプロピレ
ンが劣化すると 1706nm と 1730nm の光を吸収する「らせん」が増える、別の言い方をすると、「らせん」を含んでいる結晶構造が増える、ということを意味しています。
X 線と近赤外線のデータはそれぞれ単独ではポリプロピレンが劣化によってどのように変化したのかを詳細に解き明かすには不十分ですが、2つの測定データから得られた情報を組み合わせると、図 4 に示すような劣化による構造の変化を明確に解き明かすことができます。近赤外線のポリプロピレンの熱劣化に伴う構造変化
CROSS T&T No.74

データからは、ポリプロピレンは高温環境に晒さな対策をとることで、より長寿命なプラスチック

れると、高分子鎖が「らせん」を形成し、高分子製品を設計できるようにもなります。

鎖が折りたたまれた結晶構造を発生させたことが分かりました。一方、X 線のデータはこのような

4. おわりに

結晶構造の発生は、既に結晶になっていない部分、

今回我々が開発した X 線と近赤外線を使った

即ち非晶構造と呼ばれる部位で起こっているこ

分析技術は、プラスチックを構成する高分子の鎖と、その結果、非晶部分の大きさは減少し、そのの形や高分子の鎖が折りたたまれてできる結晶構

一方で結晶部分は大きさが増大していることを明造を 2 種類の光で調べることで、プラスチック

らかにしています。つまり、高温に晒されたポリが劣化する際にどのような構造の変化をしている

プロピレンが脆く壊れやすくなるのは、熱によっのかを詳しく解明する方法です。この分析技術はて高分子の鎖の形状が変化し、最終的には柔軟でポリプロピレンだけに限らず、結晶構造を持つ高変形に強い非晶構造が減ってしまうため、という分子からなるプラスチック、例えばポリエチレン、仕組みが解明されました。このような仕組みが分ナイロンといった生産量の多い他のプラスチック

かると、今度は高分子の鎖の変化を抑制するよう製品にも適用可能であり、新しい劣化診断技術ともろして有望です。
新澤

英之（しんざわ・ひでゆき）

産業技術総合研究所機能化学研究部門化学材料評価グループ
2008 年

関西学院大学大学院理工学部

研究グループ長

博士課程後期課程修了、理化学研究所

光バイオプシー研究開発ユニット研究員、産業技術総合研究所
ア研究部門

計測フロンティ

マルチスケール統合解析グループ研究員を経て 2015 年より現職。

専門は近赤外、赤外分光を使った分析装置の開発とデータインフォマティクス

短歌
平凡な人生はない

				
松崎
健一郎

仕事にも恋にも燃えてその果てに夜尿症来て人生といふ時が来れば後輩たちも辞めてゆき職場はいつも現職のもの

あのひともこのひともその消息を知るはかなはずなつかしむのみ

年とれば新たな春をことほがむこころ薄れぬ松はかざれどど十五度に気温あがれば寒なれどいのち出で来ぬ小蠅の在り処

今の家はかたちも色も材質も鮮度よきなり時代の鮮度

兵隊にとられて戦地へ行つた父平凡なるとは言へぬ人生

子を四人生んで育てたそれのみで妻の人生平凡ならず

誰からもメール電話も郵便も来ぬ日常を家族と過ごす

身の痛みゆゑ

ジョギングも長い読書ももの書くもひかへてあれば縮むわが日々（まつざき・けんいちろう）

１９４７年茨城県生まれ。東北大学文学部卒業。水戸市在住。

著書に『親鸞像』、『起源の物語『常陸国風土記』』、『吉本隆明 異和』、歌集に『仕事と日々』（茨城文学賞受賞）、『死者たちの時』（茨城県歌人協会賞受賞）ほか２冊がある。

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Tsukuba

サイエンス「月産月消」の実現へ

月の水と資源活用を目的とした探査計画
東京大学大学院総合文化研究科 広域科学専攻

鹿山 雅裕

アルテミス計画や民間企業初となる民間月面着陸を目指す HAKUTO-R など、世界中が月探査に向け動き始めている。その鍵を握るのは月の水であり、飲料水や水素燃料などに活用することで、月面での基地建設や有人活動、さらには火星への航行に必要なエネルギーの確保などが期待されている。ここ十数年間の科学成果により、月には 6 億から 60 億トンを超える水が氷として存在する可能性が示されている。故に、アポロ計画以来の有人探査や水を目的とした無人探査計画が各国で次々と計画され、人類が再び月を目指す新時代が到来している。

月探査のブーム再来

以降のアルテミス計画、CNSA（中国国家航天局）
じようがにより現在運用中の嫦 娥 5 号から 2028 年打ち

アポロ計画から約 50 年後の現在、人類は再び

上 げ 予 定 の 嫦 娥 8 号 な ど の 嫦 娥 計 画、 日 本 で月を目指している。月探査が世界中で空前のブーは 2023 年に小型月着陸実証機（SLIM）、2024

ムとなっており、各国の政府機関や民間企業が年度以降に月極域探査ミッション（LUPEX）が続々と計画を発表している。政府主導の計画とJAXA により予定されている。民間では、米企業

して、2023 年着陸予定の NASA による VIPER やの SpaceX や Blue Origin がアルテミス計画に参画することを表明しており、月面着陸船やインフラ開発のための事業展開を検討している。日本企業では、ispace が世界に先んじて商業月面輸送
サービスを開始しており、民間月探査プログラム
HAKUTO-R の打ち上げに成功したニュースが世界中で大きな話題となった。人類が月に降り立ってから半世紀、なぜ今、月探査が再注目されているのか？ その答えは人類の宇宙進出に欠かせない “ 月の水 “ にある。

宇宙探査と水の活用
人間にとって水は生活必需品であり、宇宙空
間ではなおさらである。飲料水はもちろんのこと、
図１
月の南極付近に点在する永久影（白抜き領域）。南
極点（十字黒線の交点である白字の S）から見た南緯 80 ～ 90°S の範囲の地形図。灰色から黒色は地
形の高低差を表しており、白抜きの領域が永久影に対応する（Sargeant + 2019 を改変）

38

衛生用品や建築材料、植物栽培、さらには水を電気分解することで呼吸・酸化剤用酸素や水素燃料にも活用できる。これまでの宇宙探査の基本方針
では、ロケットの打ち上げや月や火星での現地活動、さらには地球への帰還に必要な水や水素燃料
CROSS T&T No.74

は全て地球から輸送することを想定していた。一鏡の技術進歩により、地球から遥か彼方にある天方で、1kg あたり数百万円とも言われる月への輸

体を観測することが可能となった。その結果、冥送コストがネックとなっていた。しかし最近では、王星や衛星カロン、太陽系外縁天体（例えば、ク

月の水を現地で回収・活用する “ 月産月消 ” が提ワオアーやハウメア）、太陽系外惑星などの星々唱され、これにより輸送コストを大幅に抑えるこから続々と氷が発見された。これらは氷天体と呼とが期待されている。もちろん、水の確保・精製

ばれ、非常に分厚い氷の層に覆われ、微小重力にに必要な初期費用（パイプラインやプラント建設）

より大気は薄く、表面温度は -100 ℃を下回る。

は必要となるものの、もし月に莫大な水資源が故に、環境が共通する月の永久影においても、氷眠っているのであれば、それを遥かに上回る利益が十分に生存し得ると考えられた。このような経が得られる。ここでの焦点は、「果たして本当に緯から、1990 年代に NASA が月衛星探査を実施

月に水が存在するのか？」である。実は、ここ十し、月の極域、特に永久影から氷として存在する

数年間の科学成果により月に大量の水が存在する

水の間接的な証拠を得ることに成功した。月衛星

数多くの証拠が得られ、水資源の “ 月産月消 ” の探査機クレメンタインでは、レーダー観測により実現性が高まってきた。このような背景から、近南極の永久影で認められる偏光特性は氷による可年、世界各国で水資源を目的とした月探査が続々能性があることを示唆した。ルナ・プロスペクターと計画されるに至った。次章では、関連する科学（LP: Lunar Prospector）による中性子分光観測（銀成果について紹介する。

河宇宙線により月の土壌から放出された中性子を検出、観測範囲は表面から地下約 1 m の深さま

月の水の科学史で）では、月極域の永久影に大量の水素が濃集し、月に水が存在する可能性については、実はア

その原因は氷であると報告している（Feldman et

ポロ計画以前から一部の研究者により主張されていた。月は小天体が故に微小重力であり、水のよ
うな軽い物質はすぐに宇宙空間に散逸してしまう。その結果、月の大気は 10

-12

から 10

-15

気圧

と非常に薄く、水が大気中や氷として存在するには不向きと考えられてきた。しかし、月には数
十億年間にわたり太陽光が一切当たらず、常に影となっている地域（永久影と呼ばれる）が北極と南極付近に点在し（図１）、その表面温度は -240
から -220 ℃に達する。月の平均気温は -20 ℃であることからも、永久影がいかに低温環境にあるが分かる。研究者の一部は、永久影であれば月でも水が氷として長期間にわたり生存できると提唱した。しかし 1960 年代から始まったアポロ計画
では、残念ながら月の水に関する証拠は得られなかった。その理由として、月の低緯度地域である

図２ 月の南極付近における水素の分布 南極点（十字黒線の交点の白字 S）から見た南緯 80 ～ 90°S のとから、水が生存できる環境にないことが挙げら
範囲を表示しており、白色から黒色になるほど水素れる。やはり、月の極域を調査しないことには、 から予想される水の含有量（wt%）は高くなる。水素は表面から地下 1m までの深さまでの分布であり、本当に水が存在するかは分からないと結論付けら
図１と比較すると永久影において水の含有量は高い
れた。
傾向にある。 LRO による中性子分光観測により取得
1990 年代以降になると、人工衛星や天体望遠 （Sanin + 2017 を 改変）

アポロ着陸地点は太陽光により温度が常に高いこ

CROSS T&T No.74

39

al. 1998）。

2008）。

2000 年後半から 2010 年代になると、より直最近では、嫦娥 5 号により地球に持ち帰られ接的に月の氷の証拠を得るべく、各国が高精度かた月の石からも同様に水を含有するガラス球が発つユニークな探査を実行した。NASA の衛星探査

見され、月全体としては 2700 憶トンもの水が存機ディープ・インパクトでは、赤外分光観測（月在すると報告している（He et al. 2023）。もちろ

面で反射した太陽光を使って物質の種類や量をん氷とは異なり、ガラス球の中に強固に捕らわれ観測）により、北極周辺から水の吸収による信た水（一般に構造水と呼ばれる）を月面で抽出す号を検出した。ルナー・リコネサンス・オービ

ることは現時点では技術的に困難ではあるもの

タ ー（LRO: Lunar Reconnaissance Orbiter） は、の、月面のインフラ整備が進むことで、貴重な水

高空間分解能の中性子分光観測により、LP の予資源としての活用が期待される。月隕石の再分析

想以上に大量の水素を月極域から検出した（観からは、数 m 以深の地下に大量の水が存在する

測範囲は表面から地下約 1 m の深さまで）（図痕跡としてモガナイトと呼ばれる鉱物が発見され

２）。さらにエルクロス（LCROSS: Lunar Crater

た（Kayama et al. 2018）。これを裏付ける証拠

Observation and Sensing Satellite）では、水素がとして、月衛星探査ラディによって、月への隕石

大量に濃集する南極のカベウス・クレーターにロ衝突で舞い上がった砂塵から水が検出された。月ケットを衝突させ、舞い上がった蒸気の成分と量の地下深くにも水が埋蔵することから、上記の各を赤外分光観測で決定している。その結果、衝突

種月衛星探査で予想された量を優に超える水が月により氷から蒸発した成分として水や二酸化炭に眠ると示唆される。

素、硫化水素、各種炭化水素を検出し、蒸気のアポロ計画以前からの謎であった「果たして量からカベウス・クレーターには少なくとも 5.6

本当に月に水が存在するのか？」この問いに対す

wt% にも及ぶ大量の水が霜のような状態（直径る答えは、ここ十数年の科学成果により「月極域

約 2 μ m の微小な氷粒子が土壌の隙間に存在）で存在することを明らかにした。
LP や LRO、LCROSS では深さ約 1 m までの浅い表層の情報しか取得できないものの、各データ
から月には少なくとも 60 億トンもの大量の水が氷として埋蔵すると予想している。ISRO のチャ
ンドラヤーン 1 号では、赤外分光観測により月極域の永久影に露出する氷を直接観測することに成功した（図３）。この観測では極表面の情報しか取得できず、より温度の低い地下深くに氷がどれほど存在するかは定かではないものの、月極域に露出する水の総量は最低でも約 6 億トンに達すると推定している。
月衛星探査により水の存在の確証性が高まると、アポロ計画で回収された月の石や月隕石の再分析の重要性が認識され、アポロ計画当時では不可能であった高精度分析装置の導入も相まって、
月の水に関する数々の証拠が月試料から得られるようになった。例えば、アポロ試料の化学分析により、火山噴火で月面に放出されたガラス球に大量の水が含まれることが判明した（Saal et al.

40

図３

月の南極付近の露出する水の分布 南極点（十字黒線の交点の白字 S）から見た南緯 80 ～ 90 °Sの範囲を表示しており、白色から黒色になるほど温度が高い。黒色は永久影に対応し、その中の灰色のドットが水が氷として月の地表面に露出している領域を表している。チャンドラヤーン 1 号による赤外分光観測により取得（ Li+ 2018 を改変）

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に大量に存在する可能性が極めて高い」ところま

向けて、月の水を対象とした研究の活発化が望まで来ている。人類は今まさに月で直接水を確認すれる。

るフェイズまで来ており、故に昨今、続々と月探査計画が発表される経緯となった。

参考文献
1) Feldman, W.C., et al. Science (1988)

月探査の将来と課題

2) He, H., et al. Nature Geoscience (2023)

世界中で水資源を目的とした月探査が盛り上がる一方、
実は月の水に関してはまだまだ謎が多い。

3) Kayama, M., et al. Science Advances (2018)4)Li, S., et al. The Proceedings of the

月衛星探査や月試料の再分析により確証性は高NationaAcademy of Sciences (2018)

まったものの、月の水は何度で凍るのか？いつど

5) Saal, A.E., et al. Nature (2008)

こからやってきたのか？氷成分は水だけなのか？

6) Sanin, A.B., et al. Icarus (2017)など基礎的なことすらまだ分かっていない。月の7) Sargeant, H.M., et al. Journal of Geophysical

水に関する基礎科学は、将来の月探査の成功や効率化、計画推進の鍵を握る重要な課題である。このように、月には重大な科学テーマが数多く残さ

Research: Planets (2019)
謝辞れており、産業的にも貴重な水資源が莫大に眠る可能性を秘めている。故に、来る月面開拓時代に

鹿山

本研究は JSPS 科研費 23K03471 の助成を受けたものです。

雅裕（かやま・まさひろ）

2012 年に広島大学理学研究科地球惑星システム学専攻での特任助教、2014
年に神戸大学大学理学研究科惑星学専攻での日本学術振興会特別研究員 PD、2016 年に東北大学学際科学フロンティア研究所での助教を経て、2019 年より東京大学総合文化研究科広域科学専攻の助教。専門は、月の科学や宇宙資源工学。月や太陽系天体における水や各種揮発性成分の実験・理論研究、月の水資源を活用した月面産業開発の検討。理学博士。猫が好き

俳句

つくばい

春から夏に向け、事物も人も動き出す

山口 恭弘

蹲踞の古苔目覚め水ぬるむ

あさり

立春や半紙を走る右払い

ざる

春の雷背筋を伸ばし明日を見る

市場沸く笊の浅蜊が潮を吹く

ミモザ咲く袴姿の門出かな

つづみぐさ

花束の友を見送る星おぼろ

黄昏てこの日を終ふ鼓草風薫る児らを見守る巨人像

平磯に跳ねる帽子や夏来る

古戦場ペダルが巡る薄暑かな（やまぐち・やすひろ）

１９５５年静岡県生まれ、ひたちなか市在住。

東京工業大学大学院修了。工学博士。専門は被ばく線量評価学。日本原子力研究所、総合科学研究機構を経て現在は林住期。弓道、茶道、書道、仏道などを学び楽しんでいる。

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41

Today & Tomorrow

郷土文化

理想を追い求めた染色家たちの村作り
水海道染色村きぬの染 代表石山 修

高度経済成長の真っ只中の 1971 年、きもの業界は最盛期を迎えていた。生産は分業製の量産で、各専門職人の手に掛かり高価な一反のきものが出来上がっていた。
そんな時代の中で更なる生産の効率化や情報交換を求める者、離れた工房に製品を運ぶ手間を省き、また、生産に於ける緊密な打ち合わせやコ
ミュニティーを求める者、オリジナル性のある作品の表現を目指し豊かな自然環境を求める者など、東京在住の若手染色関連業者が制作に適した環境を求め常総市（旧水海道市）に移住、染色村の建設が始まった。総勢 120 名のいずれも希望に満ち溢れた若者達であった。
当時は常磐自動車道も開通しておらず、筆者も東京の武蔵野からこの地に辿り着く時間の長さに不安を感じたのを覚えている。千葉県野田市から利根川を渡り、最初に目にした菅生沼やそこから広がる関東平野の解放感、鬼怒川と小貝川の中州を吹き抜ける風に一抹の不安を吹き飛ばされ移住を決意した。

染芸展入賞作品「余陽」（最終頁にカラー図解）する者が続出する中で、なお、染色業を生業とし村内にはまだ空き地も多く未完成な環境の中、ていた同志が再び集結し、それぞれの方法で染色

若者たちは皆元気で、問題の多かったインフラ整の灯を次世代に継承すべく粘り強く活動を続けた

備にも協力的であった。そして徐々に三十三軒ののである。

染色村としての原型が出来あがっていったのである。

これまでの活動そして 06 年、茨城県指定の郷土工芸品「きぬの染」の認定を受け、現在も活動の母体として自然環境に恵まれたこの染色村を拠点としている。
「きぬの染」は茨城県主催の美術館や商業施設

しかし、90 年代にバブル経済が弾け一気に景でのイベント等に参加するだけではなく、見学者

気が一転。社会情勢の大きな変化と共に染色業をや染色体験を積極的に誘致するなどの取り組みも取り巻く環境も悪化の一途を辿った。卸問屋や呉行っている。県内外からの参加者も多く、企業団

服店からの注文は減り、それまでの受注で生産を体の慰安イベントとしての問い合わせもある。活賄っていた工房は大きなダメージを受けた。

動の内容は様々で、各地域に出向き製品を紹介し世間の景気動向に翻弄され廃業あるいは転業

42

たり有名百貨店での催事に参加、または自身の作
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品の展示館を創り作品を通じて染色村を紹介、さらには国内外でオリジナルな作品を発表し顧客を獲得するなどそれぞれの方法で活躍している。

げていきたいというのが筆者の夢である。
生活の中に非日常空間を構築し、伝統工芸から得られる豊かな価値観を再発見したい。

いずれにせよ現在も制作を続けているものは

私の趣味は深山幽谷を駆け巡る渓流釣りだ。

呉服販売業者から自立した染色家で、歴史に裏付

自然の摂理を会得し、自分と向かい合う。こうしけられた技術と日本人特有の細やかな心配り、奥て私のテーマである生命の作品は生まれる。

ゆかしさをその作品の中に込め魅力を伝える努力

30 年も前のことだが、駅ビルのデパートで個展を開催中に、一人の御婦人が「生命の歓喜」とをしているのだ。
こうした環境の中で、最近筆者の制作する作いうタイトル作品の前で立ち尽くし何か深く考え品にも変化が起きている。これまでの衣装から現込んでおられ、帰り際に「実は私の最も尊敬して代生活を彩るインテリアやアパレルの制作が進んいる方を亡くし悲しみの中やっとこの駅まで辿りでいるのだ。何故なら日常に側面から伝統工芸の着き、偶然にこの作品に出会い、また頑張って生

魅力を伝えることも必要だと思うからである。

きようと励まされました。ありがとうございます」

私たちの日常生活に日本人特有の感性が寄りと声をかけて頂き、私自身もやるべきことの確信

添い、そして人々がその魅力に改めて気づくことを得た。 この様に作品を通して他者と触れ合い

が伝統工芸の新たな未来に繋がってゆくと私は感

響きあえる事こそ表現者の喜びだと思う。大変なじている。

事は経済的な事は元より、私の世界（生活に 美

そのためにもブランドに対する一定のイメーと潤いを求める）をどのような方法で広く伝えれジ化を図り、説得力のある作品の制作を新たに模ば良いのか紆余曲折の日々である。現代は結果が索することが求められる。実験的な活動が必要な

優先する時代だ。その中で時間を掛けて身につけのだ。

なければいけない技術をどう継承するかが悩みでうよきよくせつ

課題はマーケティングと認知であり、柔軟なある。私は幸いにも多くの理解者に恵まれここま

姿勢で現代の感性に合った作品を生み出すことでで乗り越えてこられたが、この様な職業は余程のメディアも取り込み幅広い窓口で発信していきた

覚悟と情熱が必要だ。理想と現実との狭間で苦しい。ビジネスモデルとしては、自社のブランドをむのは作り手の宿命である。

自社で展開する自己完結型の製造小売業を目指している。今後、「きぬの染」の市場を海外にも広これまでのように、工芸家もモノを作っていれば良しという時代はすでに終わっている。
「きぬの染」で立ち上げたブランドを積極的に発信し、この村は多くの染色家のロマンと情熱で創り上げたコミュニティーであることを具体的な形にして後世に伝えたいと思う。

石山

修（いしやまおさむ）

1946 年、愛媛県生まれ。インダストリアルデザイナーの兄の影響を受け洋画を公募展などに出品していた頃、父親の紹介で手描き染色に出会う。1966 年に東京友禅岡川延美氏に入門。1973 年に独立。
その 8 年後、旧水海道市にアトリエを構える。1981 年の東京染芸展で入賞を果たす。1975 ～ 1994 年まで美術公募展、工芸公募展に出品。1995 年、自然界に於ける全ての生命が持つダイナミズム
を友禅染で表現するという現在のスタイルを確立、個展発表に切り替える。フランスなど海外での個展も精力的におこない、現在きものからファッション・照明・タペストリーのインテリア全般を制作し国内外での個展や茨城県の主催するイベントに水海道染色村きぬの染として参加、展示販売を続けている。
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43

Tokai

サイエンス

J-PARC 建設の歴史と思い出（その 2

施設完成に向けて）

日本原子力研究開発機構広報部

鈴木 國弘

2000 年代初頭、J-PARC（大強度陽子加速器施揚水（地下水）復水設備（日量約 250 トン）の設）は本格的に建設工事を開始したが、次々と問設置を急ぐとともに（写真１）、産総研に地下水

題や障害が発生する。

動態のシミュレーションや、現地での井戸水調査

1. 地下水位の低下問題

等を改めて依頼した。井戸枯れの原因を完全に把握することは難しかったが、産総研や東海村等の工事を開始して間もない 2003 年初めに、隣接協力もあり、地元住民等への説明を行い、工事はする宿区（原子力科学研究所南西側）で井戸の水予定通り進められることになった。その後も一部位が低下したとの連絡があった。J-PARC の加速の井戸で水位低下が見られたものの、やがて水位器トンネルは放射線遮蔽などのために地下に設置は回復し、大きな影響を回避することができた。

することから、工事中は湧水（地下水）の汲み上げが必要となる。JAEA と KEK では工事着手前か

2. 埋蔵文化財の発掘調査

ら、建設地周辺の連続的な地下水観測と、地下水

02 年 11 月、茨城県教育委員会による埋蔵文の動態や変動予測解析を産業総合研究所（旧地質

化財の試掘調査で、南地区の 50GeV シンクロト

調査所）と共同で進めていた。水位低下の連絡がロントンネル建設予定地から、埋蔵文化財の所在あった時点では、地下水に影響を与える可能性のを確認したとの回答があった。J-PARC の施設配あるような工事は開始されてなかったが、敷地境

置計画を変更することは困難であるため、記録保界線付近に汲み上げた地下水を地中に戻すための存のために発掘調査が必要であると判断され、工事着手前に調査を実施するよう通知があった。文
化財保護法の規程では、地方公共団体等が実施す

写真 1 揚水（地下水）復水設備（揚水を通すパ
イプを敷設後に埋設）

44

写真 2

埋蔵文化財発掘作業の様子
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る発掘調査では、土地の所有者や事業者に対して発掘の協力を求めることができる。この協力とは、発掘調査のための費用を負担するということである。当時、発掘調査は 1㎡あたり約 1 万円の費用が必要とされており、J-PARC では数億円の負担になると予想された。JAEA と KEK では県教育委
員会や関係省庁等と協議を行い協力することを決定し、茨城県教育財団が発掘調査を実施した。
発掘調査にあたり最も懸念されたことは、調査が終了するまでは建物等の工事をすることができず、J-PARC 全体の建設工期に遅延が生じること

写真 3 丁寧に埋葬された馬の骨を発掘（どこの馬の骨だ？）

である（もちろん、膨大な発掘費用の工面も問題ではあったが…）。そこで調査機関等と協議を重ね、調査エリアを 1 ～ 9 区に分割し、調査が終了した場所から順次建設工事が開始できるように配慮いただいた（写真 2）。加速器トンネルは細長く円形であることが幸いし、発掘終了箇所を追
いかけ、鉄道の線路を敷設していくように工事を進めることができた。また、全体の調査期間は長くなるが、発掘作業を優先し、調査結果の整理作業はその後に実施することで、工事の遅延を最小

写真 4

集落跡から発見された井戸限に抑えることができた。
調 査 は 03 年 4 月 か ら 04 年 8 月 ま で、 合 計
63,110㎡を発掘、「村松白根遺跡」と命名され、報告書が 05 年と 07 年の 2 回にわたり刊行された。調査では、中世後半以降の大規模な製塩跡、うね

建物、畝 状遺構、150 体を超える人骨や、労働力とした馬の骨なども埋葬された状態で発見され（写真 3）、製塩に関わった人々が生活していた集落跡であることが確認された（写真 4）。まか わ ら けた土師質土器、中国製の碗や皿、古瀬戸などの陶磁器のほか、合計 2,000 枚を超える古銭も出土

写真 5 出土した古銭（2000 枚以上が発掘された）した（写真 5）
。中国からの輸入銭である永樂銭が作りかけの枝銭という状態で本邦初の出土があり、ニセ金を作っていた？などと話題にもなった。
茨城県では、これまで数多くの遺跡の発掘や調査が行われているが、海岸線が 120km もあるにもかかわらず塩田跡の発見は村松白根遺跡が 2例目であり、製塩と集落の様相を明らかにする大変貴重な遺跡である。KEK では製塩に必要な塩
かんすい

水を貯める鹹 水槽の断面の遺構をそのままはぎ取った遺跡模型を制作し、郷土歴史の理解を深め
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写真 6 濃い塩水を溜めるための鹹水槽発掘の様子

45

とともに、同会の指導により、抱卵期や子育て期
間中には営巣場近くの工事を制限する、営巣場近
くには立ち入らない、天敵カラス対策として生ご
みの野積みをしないことなどを徹底した。その後、同会の調査結果では、2 ～ 3 つがいのオオタカが生息し、それぞれの巣から 1 ～ 2 羽のヒナが巣立ったことも確認され、オオタカの生活環境に影響を与えず J-PARC の工事を予定通り進めること
写真 7

鹹水槽剥ぎ取り模型るための資料として 07 年 3 月に東海村教育委員会へ寄贈した（写真 6、7）
。

ができた。

4.J-PARC 建設現場の特殊性
J-PARC の建設地である JAEA 原科研など、東海・ま た、J-PARC の 建 設 エ リ ア に 隣 接 す る 村 松

大洗地区にある原子力事業者は、茨城県及び近隣

虚 空蔵尊に伝わる中世の古文書には、この地域

市町村と「原子力施設周辺の安全確保及び環境保で製塩が行われていたことや、大風によって集全に関する協定書」（原子力安全協定）を締結し、落が砂に埋もれたという伝説が書かれているが、事業所敷地内で火災や事故が発生した場合は、直この遺跡がそれを示す可能性もあることが明ら

ちに県や市町村への連絡や、状況、原因、措置、かになった。この伝説を裏付けるかのように、環境への影響等を速やかに報告することが義務付

J-PARC エリアに通じる工事用仮設道路が、強風けられている。

こくぞうそんによってあおられた砂で一夜にして埋没してしまうということもあった。

そのため J-PARC での作業は、建物工事も装置等の据付け工事も、一般的な他の工事現場とは異なり、工事を受注した企業ばかりでなく下請け企

3. オオタカの営巣業や資材・機材の搬入業者に至るまで、些細な事

遺跡の発掘調査が進められていた頃、日本野鳥象と思われる事であってもきちんと対応することの会茨城支部から連絡があり、J-PARC 建設地周が求められた。また事故やトラブルの程度によっ

辺にオオタカの営巣木があると指摘を受けた（写ては、県や市町村による立ち入り検査や工事の中

真 8）。オオタカは国内希少野生動植物に指定さ断を求められることもあり、JAEA・KEK の担当れており、保護対策が必要である。場合によって者は常に緊張の連続であった。各工事受注者と一は建設工事の中断や、建設エリアの見直しなども体となった安全管理体制の構築や、定められた必要となる可能性がある。そこで 04 年度から同ルールや通報連絡網を、朝礼や安全大会などで確会にオオタカの生息、繁殖状況の調査を依頼する

認、徹底することを継続して実施した（写真 9）。
02 年 2 月の工事着工から建物建設工事が概ね終了した 07 年 6 月までの間に、工事関係で大小

写真 8

46

オオタカの巣写真 9

建設業者安全大会
CROSS T&T No.74

33 件のトラブルや事故が発生したが、その都度、の加速を達成した。08 年 5 月には 50GeV シン

関係機関に対して迅速に報告を行い、原因調査、クロトロンへのビーム入射と、当初予定である

再発防止対策などを明らかにしたことから、長期

30GeV のエネルギーでの陽子ビーム周回に成功

にわたる工事中止を求められることはなかった。

した。同月には物質・生命科学実験施設で最初

5.J-PARC センターの発足とマークの制定
06 年 2 月には、JAEA と KEK は、J-PARC の運営に関する業務を共同で円滑に実施することを目の中性子ビーム発生にも成功、9 月にはミュオン
ビームの発生も確認した。そして 12 月からついに中性子・ミュオン利用施設は施設利用が開始された。

的として J-PARC センターを設置し、KEK 教授でJAEA・KEK がプロジェクトチームを設置した

大強度陽子加速器計画推進部長の永宮正治氏が初時点では 07 年 4 月からの利用開始を目標とし

代センター長に就任した。発足当初は加速器、安ていたが、約 1 年 8 か月の遅延になる。しかし、全、業務の 3 ディビジョン、62 名の体制であっ計画段階や建設途上で発生した幾多の障害や困難たが、その後業務の増加などに応じて組織や人員を考えると、総建設費 1,500 億円を超えるようが順次拡大された。

な大規模プロジェクトでは順調な進捗であったと

また 06 年 3 月に J-PARC のマークを、公募に思われる。これもひとえに JAEA や KEK の担当

よる 122 点の応募作品の中から選定した。選定

者の努力と、国・県・村をはじめとする関係各位された作品は、J-PARC の J をモチーフに陽子がの協力があってこそである。また 09 年 2 月から加速する様子をデザインしたもので、中性子や中は、原子核・素粒子実験施設（ハドロン実験施

間子、ニュートリノ等が飛び出す様も表しているとして採用された（J-PARC の刊行物で使用中
https://j-parc.jp/c/index.html）。

6. 加速器や実験設備の建設、施設利用開始へ
こうして J-PARC は、数々の困難を乗り越え、完成した建物への加速器や実験装置の搬入や据付、 試 験 調 整 を 開 始 し た（ 写 真 10 ～ 13）。06
年 11 月からリニアックビーム試験を開始（写真16）、07 年 1 月に所定のビーム性能（181MeV）を達成した。07 年 10 月からは 3GeV シンクロ
トロンへのビーム入射を開始、同月内に 3GeV

写真 11 レーザー測定器を利用した電磁石精密
アライメント（位置合わせ）

写真 10 3GeV シンクロトロン偏向電磁石へのセラミックダクトの組み込み

写真 12 物質・生命科学実験施設でのビームラ
インの据え付けCROSS T&T No.74

47

写真 13 CERN（欧州原子核研究機構）から譲渡された電磁石の据え付け

写真 15 完成記念式典での固い握手。
（左から）岡崎 JAEA 理事長、永宮 JPARC センター長、鈴木KEK 機構長設）で、また 4 月からニュートリノ実験施設でも、それぞれビーム試験を開始した。

7.J-PARC 完成記念式典
09 年 7 月 6 日、J-PARC 第一期施設の完成記念式典が、海外からの研究者約 60 名（ほとんどが自費で参加）を含む、約 900 名の参加者を迎え、東京九段会館で開催された（なお九段会館は、

写真 16 完成記念式典の壇上に集まり祝福する
各国の研究者たち

11 年 3 月の東日本大震災でホール天井が落下し

J-PARC へのエールが送られた。さらに「J-PARCて犠牲者が出るなど、大きな被害を受け廃業）。

への期待」と題して、ノーベル物理学賞受賞者の式典では、J-PARC 建設の経緯などについて永小林 KEK 特別栄誉教授が講演を行った。式典の宮 J-PARC センター長が報告し、塩谷文部科学

最後では、外国からの研究者等が壇上に集まり、大臣、江田参議院議長、橋本茨城県知事、村上永宮 J-PARC センター長等と固い握手を交わし、

東海村長、金澤日本学術会議会長、トム・メー

J-PARC の完成を祝した（写真 15、16）。

ソン ORNL 所長、小柴昌俊平成基礎財団理事長

私は、舞台袖から永宮センター長や関係者の姿（ノーベル物理学賞受賞者）などの来賓や研究者を感慨深く眺めていたが、改めて J-PARC の建設から、J-PARC への大きな期待が寄せられた。まに関わった全ての担当者や関係者への敬意も感じたロルフ・ホイヤー CERN 所長や、スティーブ・ていた。その後 J-PARC は順調に施設利用や実験

クーニン米国 DOE 次官からは、ビデオレターでを進めていたが、11 年 3 月の東日本大震災により、未曽有の試練に襲われることになるのである…。（つづく）
注：各写真は J-PARC センターの提供による
鈴木 國弘（すずき・くにひろ）

日本原子力研究開発機構広報部

広報コーディネー

ター（プロフィルの詳細は
写真 14 リニアックビーム試験開始のスイッチを押す永宮 J-PARC センター長

48

73 号に掲載）

CROSS T&T No.74

Tokaiサイエンス

持続可能な脱炭素化への道

カーボンリサイクルエネルギー研究センター始動
茨城大学カーボンリサイクルエネルギー研究センター

田中 光太郎茨城大学の新たな研究組織として 2023 年 4 月 1 日、日立キャンパス内にカーボンリサイクル
エネルギー研究センターが設立された。2050 年のカーボンニュートラルに向けて社会経済活動を発展させながら脱炭素化を図ることが求められており、その方法として、再生可能エネルギーや脱炭素燃料（水素やアンモニア）の燃焼に伴う熱エネルギーの利用とともに、二酸化炭素を新たな資源としてとらえ有効活用する「カーボンリサイクル」という技術開発が重要視されている。設立したセンターでは、３つの方法の中でも、カーボンリサイクル技術に焦点を当て研究、開発を行い、社会実装を目指す。センターの設立背景と、取り組み内容について紹介する。

１． センター設立の背景の二酸化炭素を利用すること、つまり二酸化炭素を何とかして消費するようにすることです。

2015 年のパリ協定採択以降、カーボンニュー

前者の二酸化炭素を排出しない方法として、こトラル（CN と表記）に向けた動きが加速し、日れまで化石燃料を燃焼させ利用していた熱エネル

本では温室効果ガス、特に二酸化炭素の排出量を

ギーを電気エネルギーに置き換える「電動化」と2050 年までにネットゼロとする挑戦的な目標をいう手法があります。この時、もちろん電気を化掲げています。このような目標がありますが、重石燃料から作らないということが大前提になりま要なことは地球温暖化を抑止するため、その原因す。そして、電気エネルギーの利用では賄いきれになっている大気中の二酸化炭素濃度を低下させない熱エネルギーを必要とする分野では、炭素をることです。

含まない水素やアンモニアといった燃料を燃焼さ

この目標に向け、取るべき方法は二酸化炭素

せその熱エネルギーを利用する「脱炭素燃料へのを排出しないエネルギーを活用すること、つまり置換」という手法もあります。ただし、水素やア二酸化炭素を出さないようにすることと、大気中

ンモニアも合成しないと使用することができず、

図１ カーボンリサイクルエネルギー研究センターで扱う研究内容の概要
CROSS T&T No.7449

その合成にはエネルギーが必要です。そのエネル

してそれを利用し、排出してしまった二酸化炭素

ギーを確保し、脱炭素燃料への置換を進めていかは再度回収するというカーボンリサイクルというなければ、エネルギーバランス上破綻します。「電技術によって大気中の二酸化炭素を削減していく動化」と「脱炭素燃料への置換」は新産業の創出

手法も有効であると考えられます。

にもなり、現在活発な研究活動が進められています。

2023 年 3 月に欧州委員会が、2035 年でガソ
リンや軽油を利用する内燃機関車の新車販売を禁

一方、大気中の二酸化炭素を利用することが止するという方針を、合成燃料を利用する内燃機

できれば、それによっても大気中の二酸化炭素濃関車であれば販売を可能とするという方針に転換

度を削減することができます。電動化が難しい熱したことは、この合成燃料の重要性を再認識させエネルギー分野の中でも、エネルギー源とともにた大きなニュースです。また、液体燃料は備蓄が長距離を移動しなければならない大型の航空機やできるというメリットもあり、島国日本のエネル

船舶といった輸送機器では、輸送する人や荷物のギー安全保障を考えると、液体燃料を自国で精製空間を確保するため、燃料の体積をできるだけ小し、長期保管できる技術を持つことは非常に大切

さくすることが求められます。そのような燃料とです。

して、炭素を含む「液体燃料」は単位体積当たり

このように、地球温暖化の抑制に資する大気のエネルギー量が大きく、最適な燃料であり、今中の二酸化炭素濃度の低下に向け、「電動化」、「脱後も利用していくことが求められます。しかし、炭素燃料利用」、そして「カーボンリサイクル」

これまで通り化石燃料を利用することはできないという 3 つの技術を確立していくことが重要でため、排出してしまった二酸化炭素を回収し、水す。そのような中、茨城大学ではこれまで、二酸素と組み合わせて液体燃料にする、合成燃料を利化炭素と水素から付加価値の高い化成品の原料と用していく必要があります。それらの合成を植物なる物質の精製や燃料合成に関する研究を行い多や藻類に託したものがバイオ燃料であり、その利くの成果を上げてきています。そして、内燃機関用も考えられます。いずれにせよ、大気中の二酸の燃料に関する研究を長年行っており、バイオ燃

化炭素を回収し、付加価値の高い化成品や燃料と料や合成燃料と言われる以前から、それらの燃料

図 2 カーボンリサイクルエネルギー研究センター設立記念式典の様子。前列は来賓の皆様で右から 4 人目がセンター長を仰せつかっている筆者。後列が参画研究者。

50

CROSS T&T No.74

を内燃機関に活用する研究を脈々と行ってきてい燃料利用という 3 つのテーマ扱う研究ユニットます。脱炭素燃料でもある水素やアンモニアの利を準備し研究を進めてまいります。そして、その用についても研究を進めています。

ベースとなる基礎研究を国内外、産学官の学外研さらに近年、二酸化炭素の回収という研究も究者にも参画いただき実施するオープンサイエン

開始しております。これらは別々の研究者が個々

スユニットも準備し、カーボンリサイクルに関すに活動をしておりましたが、二酸化炭素の回収、る研究を垣根無しに研究していく体制をとってい

燃料合成、
燃料利用という研究が組み合わされば、ます。

カーボンリサイクル技術の創出に直結する成果が各ユニットの研究について図 1 に示します。ま出せると考えられます。そこで、2023 年 4 月のず、二酸化炭素の回収ユニットでは、大気からのタイミングで、学内のリソースを再配置し、カー二酸化炭素の回収法について研究を推進します。

ボンリサイクルエネルギー研究センターを設立す

大気からの二酸化炭素回収については、先行研究

ることといたしました。

がたくさんあり、商用ベースのシステムもいくつ

２． センターの研究内容

か提案されています。現状の方法では、二酸化炭素を回収した後、吸着材に吸着した二酸化炭素

カーボンリサイクルエネルギー研究センターを脱離するときに大きなエネルギーが必要になりでは、上述の背景に基づき、二酸化炭素を新たなます。そこで、このセンターではできるだけエネ

資源として捉え、電動化や脱炭素燃料への置換がルギーを使わない低エネルギーで二酸化炭素を回難しい熱エネルギー利用領域のカーボンニュート

収、脱離できる手法を研究いたします。具体的なラルを実現するために、カーボンリサイクル技術

方法は湿度スイング法という手法を活用するものを開発し、同サイクルの社会実装することを最終で、吸着材に供給するガスの湿度を制御すること的な目標として研究開発を進めてまいります。

により常温でも二酸化炭素の吸着脱離を実現する

この目標に向け、二酸化炭素の回収、燃料合成、

図3

方法です。現状の二酸化炭素回収システムの 1/4

カーボンリサイクルエネルギー研究センターが目指す安全で安心なエネルギー社会のイメージ図

CROSS T&T No.74

51

以下のエネルギーで実現する手法の開発を目指し

内外、産官学の研究者が一堂に集まり、研究活ます。

動を推進できる体制も準備しています。4 つのユ

次に、燃料合成ユニットでは、回収した二酸化ニットで基礎から応用研究を推進し、最終的には炭素と水素から高効率にメタノールを合成できる三位一体となり実証研究を実施していく予定で手法の開発を行います。これは選択的にメタノー

す。設立時点では学内の教員 10 名が参加し、研ル合成の効率を高くする触媒の開発を行うものです。また、合成したメタノールも燃料として利用することができますが、より内燃機関の効率を向上させることが可能な燃料を合成する手法についても研究してまいります。

究を開始しています（図 2）。

３． 今後の展望
カーボンリサイクル技術は、カーボンニュート
ラル社会の実現に重要で、特に二酸化炭素の回

最後は利用ユニットですが、合成した燃料を無収技術はできるだけ早く実用化していくことが駄なく利用する手法に関する研究を進めます。こ

望まれています。そこで、茨城大学カーボンリのユニットでは、合成燃料単体だけでなく、水素サイクルエネルギー研究センターでは、2027 年との混焼や、既存燃料との混焼についても研究を度に実験室サイズのマイクロプラントを構築し、行い、合成燃料の安全で安心な利用法を提案しま

カーボンリサイクルを実証する計画です。そしす。合成燃料や水素を用いることができれば二酸て、2031 年にはスケールアップしたミニプラン

化炭素は削減できますが、それらの燃料を燃焼さトを学内に設置し、実験室の電力を賄えるレベル

せると、窒素酸化物や、場合によっては未燃の燃のカーボンリサイクルシステムの実証を目指しま料成分が排出されることもあります。そのようなす。この技術が確立されることにより、エネルギー

副生成物を出さない方法や、生成してもそれらをの選択肢が増えます。今後は、どれか一つのエネ浄化する触媒システムについてもこのユニットでルギーに頼るということではなく、適材適所で電は研究テーマとして扱ってまいります。そして内気エネルギー、熱エネルギーを、熱エネルギーで燃機関を使用しても排気がゼロとなる研究開発を

も水素、アンモニア、合成燃料を適切に選択し、進めます。

最も環境負荷が低くなるように組み合わせて使用

これらの 3 つのユニットが有機的に協力し合するようになると考えられます。そのようなエネ

い、それぞれのユニットの境界領域についてもルギーマネジメントをどうするかということにつシームレスに研究を行ってまいります。回収、合いても、大学がある地元の日立市や茨城県と連携成、利用というそれぞれ個々の研究は国内外で多しながら実施し、安全で安心して使用できる、エく行われていますが、それらを一つのセンターでネルギーに困らない街づくりを考えていきたいと扱うことができることがこのセンターの魅力であ思います。日立市がまさにそのモデル都市になれ

り強みです。そして、この研究活動に賛同いただ

るように進めていくことができればと思います。

ける方が一緒に参画して研究できるようにオープ

そして、単に地域の問題ではない地球規模の問題

ンサイエンスユニットというユニットを設け、国解決に貢献できればと考えています。

田中 光太郎（たなか・こうたろう）
茨城大学大学院理工学研究科（工学野）教授。茨城大学カーボンリサイクルエネル
ギー研究センター長。大阪府出身。独立行政法人交通安全環境研究所、CNRS Nancy
University（フランス）、東京大学環境安全研究センターなどを経て、2012 年に茨城大学着任。専門は熱工学。燃料の高度利用技術（燃焼反応技術、熱機関）、レーザーを用いた高感度ガス計測手法開発、排気浄化システム（CO2 回収を含む）に関する研究を実施しています。カーボンニュートラルの実現に向け、電動化や脱炭素燃料
利用が難しい熱エネルギー分野のカーボンニュートラル化を実現できるよう、カーボンリサイクル（炭素循環）という手法、つまり炭素とうまく付き合いながら実現する方法を検討しています。2050 年にカーボンニュートラルが実現しているのか、それを自分の目で見てから死ぬことが目標です。実現されているように微力ながら研究を続けたいと思っています。

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CROSS T&T No.74

Tokai

マネジメント

職場巡視で事故の芽を摘む～安全のための取り組み～

総合科学研究機構中性子科学センター

桐山幸治

コップをテーブルの端っこに置かないようにするというだけで部屋の中でのトラブルの確率は格段に下がる。そんな小さな気遣いの積み重ねで快適で作業しやすい空間を作るべく行われているのが職場巡視である。職場の安全衛生上の問題点を見出し改善していくことを目的として作業環
境を実際に見てまわるのである。巡視を行うメンバーは、各室に立ち入り、潜在的に危険な個所を探し出し管理者や担当者に改善を求める。CROSS では、実験室だけでなくデスクワークのための居室に対しても巡視を行っている。研究所にはどんな危険が潜んでいるか、どのように安全を確保しているかを具体的な事例と共に紹介する。（編集部）

1. 職場巡視と安全れ、749 件の指摘がされてきた。そこで、本報
告では職場巡視の結果・指摘事項を整理し、どの職場巡視とは、職場での事故の未然防止や職ような事故が起こる可能性があるかを指摘内容の場環境の改善・維持・向上を目的として、事業実傾向から把握し、その対策を示すことで良好な安

施部門や安全衛生部門において職場の作業環境や全衛生状態の維持に改めて活用し、引き続き安全

作業状況を直接確認して行われるものである。労な登録機関業務を実施していくことを目的とす

働安全衛生法では一般的に安全衛生部門に属するる。（本報告内容は 2023 年 3 月末時点のもので産業医や衛生管理者等の選任資格者による職場巡ある）

視の実施が定められているが、これとは別に現場業務を直接的に指揮命令する事業実施部門の管理

2. 指摘事項の分類

者や関係者による職場巡視の実施も極めて重要で

１）職場巡視の対象場所ある。

本報告における職場巡視の対象場所は、茨城県

総合科学研究機構中性子科学センター（以下、が管理するいばらき量子ビーム研究センター内のセンターという）では、大強度陽子加速器施設

センターが使用している室を大きく３つに分類（J-PARC）の物質・生命科学実験施設（MLF）にし、一般的な事務作業等を行う「居室・会議室」、係る登録機関業務を行う上で、センター職員や

化学物質取扱いや機器調整、MLF での中性子実

MLF 共用ビームライン利用者等の安全を確保す

験の予備実験等を行う「ユーザー実験準備室（以るためにセンターの事業実施部門を “MLF エリ

下、実験室という）[2]」、上記以外の作業を行う

ア ” 及び “IQBRC エリア ” に大別して安全管理体「ユーザー情報交換室・ユーザーデータ解析室・制を構築し、その活動の一環として職場巡視を

機材及び資料保管場所等（以下、作業室等という）」行ってきた。この職場巡視は、センターの登録機とした。

関業務が 2011 年度に開始されて以来 [1]、いば

２）事故の型による分類

らき量子ビーム研究センター内にある CROSS が厚生労働省では “ 事故の型 ” を以下の 21 種に直接管理する室を対象としては合計 63 回実施さ分類している：「墜落・転落」、
「転倒」、
「激突」、
「飛

CROSS T&T No.74

53

来・落下」、「崩壊・倒壊」、「激突され」、「挟まれ・高かった。“ 居室・会議室 ” における分類の傾向

巻き込まれ」、「切れ・こすれ」、「踏み抜き」、「おは全体と同じ順であったが、“ 実験室 ” では①有ぼれ」、
「高温・低温の物との接触」、「有害物等と害物との接触（55 件；15.2％）、②火災（48 件；の接触」、「感電」、「爆発」、「破裂」、「火災」、「交13.3％）と飛来・落下（48 件；13.3％）、③転倒（45

通事故（道路）」、「交通事故（その他）」、「動作の件；12.4％）、“ 作業室等 ” では①その他（29 件；

反動・無理な動作」、「その他」、「分類不能」。本

25.4％）、②激突（19 件；16.7％）、③転倒（11報告では、これに従い、指摘事項に対して想定さ件；9.6％）と、全体とは異なる傾向を示した。

れる事故の型の分類を行った。
３）指摘事項の要点の分類

指摘事項には事故の直接要因と考えられにくい「分類不能」の事故の型に分類されるものが一定

指摘事項のコメントそのものは、時々により表数あった。「墜落・転落」、「挟まれ・巻き込まれ」、

現が多少異なっていたため、事故の型に適応させ「踏み抜き」、「おぼれ」、「高温・低温の物との接触」、る形で「整理整頓」、「通路未確保」、「転倒防止」、「電「爆発」、「交通事故（道路）」、「交通事故（その他）」

気不安全」、「掲示不備」等として指摘事項の要点の事故の型に分類される指摘項目は無かった。

を分類した。

3. 指摘事項の傾向

全体において「転倒」、「火災」、「激突」に関する指摘事項の要点の内訳として、「転倒」では
整理整頓・足の引掛り・段差・滑り、「火災」では、指摘事項の事故の型に基づく分類結果を表１

電気不安全・可燃物、「激突」では、通路未確保・に 示 す。 全 749 件 の 指 摘 件 数 を “ 居 室・ 会 議

機材床置き・大量荷物等が具体的な指摘内容とし室 ”、“ 実験室 ”、“ 作業室等 ” の対象場所で分類て挙げられた。

すると、それぞれ 273 件、362 件、114 件であり、実験室における指摘件数が約半数近くを占4. 指摘事項の傾向に係る対策めた。事故の型による分類の傾向として、全体指摘項目において分類されなかった「墜落・転では①転倒（137 件；18.3％）、②火災（93 件；

落」等の事故は、センターで起こらないという証

12.4％）、③激突（87 件；11.6%）の順に割合が拠にはならないが、頻繁に指摘された「転倒」、「火

表 1 “ 事故の型 ” による職場巡視の指摘事項の分類

54①～③：指摘件数の多い（割合の高い）順位

CROSS T&T No.74

災」、「激突」に比べては発生の可能性は少ないよ

荷物は周囲を区画する方法がある。ここでも “4S”

うに考えられる。ここでは上位 3 項目を中心とは対策の基本となる。

して、その他の指摘項目を合せて対策例を挙げる。

４）その他の対策

１）転倒対策＜飛来・落下対策＞指摘では棚や机・台から「転倒」は、厚生労働省の労働災害統計におい重量のある物の落下が多い。棚には落下防止ベルて休業 4 日以上の死傷災害の原因として最も割トや滑り止めテープ等が落下対策となる。特に実合が高く [3]、センターにおいても指摘件数が最験室においては机や台上の機材等は、一時的な設多であることを踏まえると、重点的な対応が求め置であれば、出来るだけ中央に配置する、定常的られる項目の筆頭である。
「転倒」は単に転ぶこに設置する場合にはボルトやベルトで台に固定すとだけを意味せず、骨折等の負傷やそれに起因る等の対策をとることが望ましい。

する疾病、後遺症等により影響が長期化すること＜崩壊・倒壊対策＞転倒防止されていない棚もある。具体的な転倒対策としては、①段差の解や機材、立てかけてある物への指摘が主である。

消（または “ 見える化 ”）、②床面清掃・靴の防滑、棚や物は適切に固定することにより、大地震発生③通路やその近傍、床面の整理整頓（場合により時の倒壊した物への激突の予防や（特に避難のた“ 通路 ” を設ける）、を重点として、作業スペースめの）通路の確保にも有効である。固定すべき物や適切な照度の確保等が挙げられる。いわゆるのサイズの目安としては、「B/ √ H ≦ 4（B：奥“4S（整理・整頓・清掃・清潔）” が対策の基本

行㎝、H：高さ㎝）の場合、固定」が一例としてとなる。

示されている [5]。

２）火災対策＜激突され対策＞キャスター付きの機材には「火災」はその規模により生命や周辺への影響

注意が必要である。キャスターにストッパーがあが特に大きく（一般的に火災による死因は火傷、る場合は使用場所で必ず利用し、無い場合は外付

一酸化炭素中毒・窒息と割合が高く、また、死亡

けの輪留めを使用して不意に動くことが無いよう原因として逃げ遅れが半数を占める [4]）
、“ 火の

にする。

用心 ” も重要項目である。発生時の初期消火や転＜切れ・こすれ対策＞カッターや刃物、ワレ倒、激突の対策としても通路の確保等は万一の備モノを使用する実験室で指摘が目立つ。試料の加えとして必要な措置であるが、予防策として、①工等で刃物類を使用する際は十分に注意し、使用

高温物の近くに紙や布等の燃えやすい物を置かな後は放置しない（片づける場所を決める）。ガラ

い、②電気器具のコンセントはしっかりと挿し込ス器具も同様に慎重に取扱い、落ちやすい場所でみ、プラグ周囲を定期的に清掃してホコリを取り使用、保管しない。

除く（トラッキングの防止）ことを行うだけでも＜有害物等との接触対策＞実験室では様々な火災の可能性は下がる。

化学物質が利用されるが、その多くは何らかの法

３）激突対策令で規制されているものであり、指定場所（局所

通路や人が通る可能性のある場所に置かれた

排気装置、保管庫等）での使用や保管、廃棄等の機材や荷物は人との接触を誘発する。特に “ 金属取扱いや保護具の着用等の法定対応が求められ製、重量物、突起箇所有り、大量 ” 等の要因が重る。実験室の管理者や作業主任者等の指示や実験なると接触時に怪我をする可能性は高まる。また、室のルールをよく確認して、それに従い活動する。

分電盤前の荷置きは緊急時対応に駆けつける電気＜感電対策＞電気不安全に関しては、いくつ担当者との接触も想定される（電気保安上も良くもの事例やその対策が報告されているので参考しない）。対策例として、通路を明確に区別して通て貰いたい [6-8]。

路上に荷物を置かない（センター内では見かけら＜破裂対策＞指摘内容は高圧ガスボンベの期れないが、“ 通路である廊下に荷物を置くこと ”

限内未返却である。高圧ガス容器は茨城県が定めは避けるべきである）、接触すると危ない機材やる指針に基づき適正に扱う [9]。

CROSS T&T No.7455

＜動作の反動・無理な動作対策＞動作の反動や無理な動作により突発性の腰痛が発生する。重5. まとめ量物の取扱いでは荷物の小分け、台車の使用、手職場巡視において、全体では「転倒」、「火災」、で持つときは体に引き寄せて持つ、腰を曲げた姿「激突」の要因となる指摘事項が多く、実験室で勢にならない等の対策が必要である。また、作業は「有害物等との接触」、「火災」、「飛来・落下」、「激スペースを確保し、不自然な姿勢を取らないよう突」が多い。多くの項目で “4S（整理・整頓・清掃・な作業環境にすることも重要である。

清潔）” は対策の基本であると考えられ、4S を徹＜その他対策＞その他の指摘では室の床等の底することにより様々な “ 事故の芽 ” を摘むこと

清掃不十分やゴミの放置、蛍光灯切れによる照度に繋がる。これに加えて個別の対策を対象場所で低下、部屋の乾燥等が多い。対策としては、定期適切に行い、かつ、職場巡視を継続して対策状況

的な床の清掃やゴミの処分、蛍光灯が切れた場合を確認して良好な職場環境を維持していくことがの交換や予備の確保、低湿度時には加湿器を使用事故の予防につながる。

する等が挙げられる。この様な衛生環境の維持は今後も適切な安全管理を行うことで、引き続い

快適な職場環境形成のために地味ながら重要であてセンター職員や MLF 共用ビームライン利用者る。やはり、ここでも “4S” は対策の基本となる。

の安全確保、安全な事業の実施に努めていきたい。

重水素化技術をめぐる議論
J-PARC Workshop 2022 開催報告

総合科学研究機構 中性子科学センター

紹介する。なお、本ワークショップは現地会場（東１．はじめに海村）で開催しており、多数の研究者・技術者に大強度陽子加速器施設（J-PARC）の物質・生
命科学実験施設（MLF）では、中性子ビームを利用した多種多様な物質・生命科学研究が行われてい る。J-PARC Workshop は J-PARC MLF に お ける研究活動の活性化や将来計画の討論等を目的として開催される国際ワークショップであり、中性
しようへい子科学研究に関わる専門家を国内外から招聘し、最先端の研究技術 ･ 成果に関する議論が展開されている。
本 記 事 で は、2023 年 1 月 19, 20 日 に 開 催
さ れ た J-PARC Workshop 2022 ～ Deuterium
Science Entering a New Phase ～の概要について

56

阿久津和宏

よる活発な議論が対面式で行われた。

２．重水素化合物の利用と役割
重 水 素（2H）*1 は 水 素 の 安 定 同 位 体 で あ り、
自 然 界 に 0.015% ほ ど の 割 合 で 存 在 し て い る。
1932 年には H.C. Urey らによって世界で初めて重水素の単離に成功し [1] 、その後は様々な研究分野で重水素が利用されている。有機分子中の水素を重水素で置換した化合物（重水素化物）は、
中性子散乱法や核磁気共鳴（NMR）法などの同位体に敏感に相互作用する分析法で広く利用されている。特に、中性子を利用したソフトマテリア
CROSS T&T No.74

謝辞
登録機関業務開始以降、歴代のセンター長、MLF エリア及び IQBRC エリアの管理者・担当者、ユーザー実験室管理関係者による職場巡視の実施
及び全ての職員等による指摘への対応等の職場巡視への多大なる御理解と御協力により、幸いなことにセンターでは重大な事故や労働災害はこれまでに発生していない。ここに記して謝意を示す。

参考文献[1] 柴山充弘、波紋 Vol.33,1, p.19 (2023)[2] 坂口佳史ら、波紋 Vol.24,1, p.60(2014)[3] 厚生労働省、令和 3 年労働災害発生状況[4] 消防庁、令和 4 年版消防白書[5] 消費者庁、本棚等の転倒防止策について（消安全第 278 号、平成 22 年 12 月 1 日）
[6] 平松英之ら、CROSS T&T, 61,p.47(2019)[7] 平松英之ら、CROSS T&T, 63,p.44(2019)[8] 野尻雄幸ら、CROSS T&T, 73,p.18(2023)[9] 茨城県、高圧ガス容器適正管理指針

桐山

幸治（きりやま・こうじ）

総合科学研究機構

中性子科学センター安全管理室課長

労働衛生コンサルタント、博士（理学）ル・生命科学の研究では、重水素でラベルした化

プが現地で開催された。

合物（重水素化物）を溶媒もしくは溶質として用

今回のワークショップでは、2 日間にわたりいることで見たい分子のコントラストを調整する

14 件の講演と 14 件のポスター発表（合計 28 件

ことで、観測したい対象を可視化することが出来の発表）が行われた。1 日目は化学的な重水素化る（図 1）。このような背景から、重水素化物は技術及び中性子研究に関する発表、2 日目は生物

中性子散乱によるソフトマテリアル・生命科学

学的な重水素化技術及び中性子研究に関する発の研究に必要不可欠なものであり、その活用は表、産業利用、ポスター発表が行われ、口頭発表

MLF 成果最大化とユーザーの拡大のための起爆では議論の時間が不足し座長が進行に苦慮する場剤となり得る。そのため、2022 年度は重水素化面も見受けられたが、不足した分は休憩時間やポ物の合成技術や中性子への応用に関する国際ワー

スター発表の時間などを活用することで追加の議

クショップを開催し、研究成果の議論と情報交流論が展開されていた。これは、対面式のワークシが行われた。

ョップだからこそできた、細やかなコミュニケー

3．ワークショップの様子と講演内容の紹介
重水素化物の合成技術や中性子への応用に関す
る J-PARC Workshop は 2017 年 度、18 年 度 にションであったと言える。また、新型コロナパン
デミックの影響で対面での開催に慣れていない学
生・若手研究者も少々見受けられたが、全ての発表は滞りなく終了した。

も開催しており、今回はそれらに続く第 3 回の5 件の基調講演では、それぞれオーストラリ

J-PARC Workshop となる。参加者は国外からのア原子力科学技術機構（ANSTO）の国立重水素

講師を含め 55 名で、そのうち 12 名は学生を含化施設 (NDF) における重水素化活動の紹介（T.

む若手研究者であった。図 2 にワークショップ

A. Darwish、ANSTO-NDF）、 量 子 科 学 計 算 に よで撮影した集合写真を示す。写真の通り、国内外

る重水素同位体効果研究（立川仁典、横浜市立からの多数の参加者が一堂に会してワークショッ大）、カルボン酸の位置選択的重水素化反応（大CROSS T&T No.74

57

嶋孝志、九州大学）、創薬における同位体科学を

Phys. Rev. (1932), 39, 164.

加速させる重要な触媒反応（V. Derdau、Sanofi[2] T. Tanaka, Y. Koga, Y. Honda, A. Tsuruta, N.

Germany）、中性子散乱のためのタンパク質重水

Matsunaga, S. Koyanagi, S. Ohdo, R. Yazaki,

素化（杉山正明、京都大学）に関する最新の話題

and T. Ohshima, Nat. Synth. (2022), 1, 824.

が紹介された。その中でも、九州大学大嶋孝志先
生によるカルボン酸の位置選択的重水素化反応 [2]の講演では、3 種類の試薬を用いた常温でのカル
ボン酸重水素化反応が紹介され、聴講者から多くの質疑があった。常温の重水素化反応は温度変化に弱い化合物にとっては非常に魅力的な反応であり、今後のさらなる発展に注目したいトピックスであった。
また、本ワークショップでは若手研究者（35歳以下）を対象としたポスター賞を選考しており、厳正なる審査の結果、学術発表の優秀なポスターに対して「J-PARC Workshop ポスター賞」を授与した。ポスター賞並びにベストポスター賞を受賞された若手研究者のさらなる活躍を期待するとともに、ポスター発表及び審査にご参加、ご協力頂いた方々に改めて感謝申し上げたい。

４．まとめ
本ワークショップでは、重水素化物による最先端の研究内容とその周辺技術の情報が共有されるとともに、熱のこもった議論が交わされた。また、

図1

重水素化合物を用いた中性子散乱コントラ

スト調整のイメージ図

今回初めて開催したポスター発表では、学生を始めとした若手研究者による研究討論が活発に行われた。今回の対面でのポスター発表は、若手研究者が新しいアイデアや解決策を見出すための良い機会となったのではないだろうか。
なお、次回のワークショップは 2024 年秋頃に開催予定であり、詳細については後日ホームペー
ジ等で周知される予定です。特段の参加要件はありませんので、皆様の次回のワークショップへのご参加を心よりお待ちしております。
ま た、 世 話 人 の 皆 様（https://neutron.cross.
or.jp/ja/events/20230119-20-2/）には、多大なご協力と貴重なご意見を頂いており、ここに記して謝意を示します。
参考文献[1] H.C. Urey, F.G. Brickwedde, G.M. Murphy,

58

図2

J-PARC Workshop 2022 の集合写真※ 1 重水素
水素には天然に 3 つの同位体、軽水素（1H）、重23
水素（ H）、三重水素（ H）が存在し、重水素はその 2 番目の同位体である。軽水素は原子核が陽子 1 つのみで構成されているが、重水素は原子核
が 1 つの陽子と 1 つの中性子から構成されているため、質量は軽水素の約 2 倍となる。そのため、重水素の化学的・物理的性質は軽水素と異なることがある。分子中に重水素を多量に含む水は重水と呼ばれ、工業や化学実験等に利用されている。
CROSS T&T No.74

ミュオン新ビームライン始動で勉強会
J-PARC

3 つの基礎実験に加え顕微鏡機能の二刀流

S2 実験エリア内部に設置された装置。ミュオンビームは右から左に入射する（写真提供 高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所）

J-PARC プレス勉強会 ｢超低速ミュオンの夢が花開くとき～二刀流をめざすミュオン新ビームラ
イン始動～｣ が 2022 年 2 月 8 日、オンライン開ムを作ることができるので、高精度の測定が必要な基礎物理実験や顕微鏡観察などに適しているという。

催され、J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）

ミュオン H ラインでは、g-2（ジーマイナス

J-PARC センターと高エネルギー加速器研究機構

定が行われる。いずれも高統計を要する基礎物理に新設されたミュオンの H ラインが紹介された。 ツー）、EDM、ミュオニウム精密分光の 3 種の測(KEK）が主催した。

実験で、3 つの実験がすべてできるのは世界でも新 設 さ れ た ミ ュ オ ン ビ ー ム ラ イ ン は、 基 礎

J-PARC だけなのだという。一方、新規に開発がJ-PARC では、加速器からのプロトンビームをターは難しい厚い試料の観察が可能で、細胞内部のイ

物理も物質科学も実験できるという “ 二刀流 ”。 進められているミュオン顕微鏡は、電子顕微鏡でゲットに照射して原子核反応によりミュオンを得ている。もともとのミュオンはエネルギーが高く、容易に物質を通り抜けてしまう。そこでミュメージングや材料内部の元素や磁気構造分布の研究に用いられる。
プレス発表では、下村教授による概要説明のオンを減速して実験に用いる。超低速ミュオンは後、KEK 素粒子原子核研究所の三部勉教授による験に好適。これを再加速すれば、良く揃った状態

オン科学研究系、
永谷幸則特別准教授による「ミュ、KEK 物構研ミュ
速度も方向もよく揃ったビームで、物質科学の実 「ミュオンで探求する基礎物理」を保持したままエネルギーの高いミュオンが得られる。
KEK 物質構造科学研究所ミュオン科学研究系
研究主幹の下村浩一郎教授らによると、超低速ミュオンは、加速器で生成した正ミュオンから

オン顕微鏡で探る世界」などの解説が行われた。
新ラインは 2012 年から段階的に建設が進められてきたが、2021 年夏期シャットダウン中に建設が大きく進展し、2022 年 1 月に第１分岐である H1 実験エリアでファーストビームを観測しミュオニウムをつくり、レーザーで電子を引きはた。今年度のユーザー実験に向け、ビームチュー

加速するとレーザー光のように指向性の高いビー

グも進行中とされる。（水沢多鶴子）

がしたエネルギーの低いミュオンビームのこと。 ニングおよび負ミュオンビームのコミッショニン

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ＣＲＯＳＳの動き
法人事務局の活動

2023（令和 5）年 1 月～ 4 月
2 月 2 日 第 6 回編集委員会を TIST 会議室で開催し、第 73 号の発行について、今後の企画、編集方針等について議論した。

規程について審議した。
24 日 一般財団法人新技術振興渡辺記念会「科学技術調査研究助成」に申請した「総動員戦略からイノベーション戦略まで（技術員・STAC・科学技術庁の政策）、國谷実特任研究員」のテーマが採択された。採択額：230 万円、助成期間：令和 5 年 4 月から令和 6 年 3 月
31 日 宮﨑司、加倉井和久、野尻雄幸、美濃部静香が退職した。

28 日 第 3 回総合科学研究センター研究懇話会
をオンライン開催した。新冨孝和氏が「再生可能エネルギーの有効利用に向けて」、原田博夫氏が 4 月 1 日 東海地域の事業の拡大化に対応するた「森林環境税・譲与税の現状と課題」というテー め、主たる事務所を、つくば地域（土浦市）から、マで講演し、参加者 17 名と活発な議論を行った。 東海地域（東海村）に変更した。
3 月 2 日 第 6 回常任理事会を開催し、第 4 回理事会資料について、茨城県ビームライン事業の応募、客員研究員規程、育児休業細則の改正、総合科学研究センター長の再任、編集委員会委員について審議した。また CROSS 研究員に関する細則の改正（ガイドライン）について意見交換した。

1 日 令和 5 年度科学研究費助成事業（研究代表者分）について、中性子科学センターは 5 件の交付内定の通知があった。

14 日 第 4 回理事会をハイブリッド開催し、令和 5 年度事業計画、令和 5 年度収支予算、定款の変更、評議員会招集、理事候補者の推薦、中性子科学センター長の再任について審議した。そのほか会計実地検査の結果と今後の対応、制定（改正）済み規程、細則等に関して報告した。

14 日 第 1 回総合科学研究センター運営委員会を開催し、今後の総合科学研究センターの運営方
法や体制、活動方針等について議論した。

1 日 川田麻衣子が法人事務局に、太田一子が新事業展開部に着任した。また、同日付で中性子産業利用推進センターを新設し、鈴木淳市がセンター
6 日 「CROSS T&T 73 号」を発行し、CROSS 会員、 長に就任するとともに、佐藤衛、峯村哲郎、大貫梨香、
池田一貴、石垣徹、羽合孝文、日下勝弘、坂倉輝俊、
図書館・公共機関・高等学校等へ配布した。
杉山晴紀、柴田伸寿、安田淳一、中村雅俊が着任
8 日 第 5 回総合科学研究センター運営会議を開 した。
催し、今後のセンター運営について（センターの
あり方、CROSS 研究員に関する規程の改正等）、 6 日 第 1 回編集委員会を開催し、2023 年度編
常任理事会報告、各委員会からの報告、今後の活 集委員の選任、委員長の選出、2023 年度運営方
動等について意見交換を行った。
針や第 74 号の編集等について議論した。

17 日 第 2 回評議員会を開催し、定款の変更に関する件、理事選任に関する件を審議し、茨城県
ビームライン受託事業に関する件、令和 5 年度収支予算の件、令和 5 年度事業計画の件、会計実地検査と今後の対応の件等を報告した。
17 日 第 5 回理事会をオンライン開催し、役付き理事選定等に関する件、主たる事務所の住所変
更に関する件が審議した。
24 日

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第 7 回常任理事会を開催し、客員研究員

20 日 第 1 回常任理事会を開催し、「総合科学研究センター「総合科学研究員」に関する細則について」審議した。

J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）
に関する活動1 月 10 日以降

1 月 10 日～ 1 月 13 日、2 月 6 日～ 2 月 10 日 東海大学大学院工学研究科電気電子工学専攻修士課
程 2 年、能登勇真氏が CROSS 中性子科学センターの研究生として「中性子反射率法によるアモルファ
ス GeS2 への銀のフォトドーピングの研究―中性子
反射率データの解析」をテーマに研修を行った。
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19 日 「 J-PARC Workshop 2022 Deuterium
Science Entering a New Phase」を J-PARC と共同で AQBRC 2 階会議室とオンライン配信のハイブリッドで開催した。参加者数：55 名
2 月 2 日 「第 6 回 放射光・中性子の連携利用に向けた合同研修会「小角散乱測定研修会」を共同
で AQBRC 及び J-PARC MLF 中性子小角・広角散乱装置「大観」（BL15）で行った。参加者数 :4 グルー
プ6名

16 日 「2022 年度液体・非晶質研究会」を KEK
つくば 4 号館４F 輪講室とオンライン配信のハイブ
リッドで共同開催した。参加者数：63 名
16 日 「中性子小角散乱研究会」を KEK つくば 4号館セミナーホールで共同開催した。参加者数：26
名
22 日「2022 年度中性子構造生物学研究会『天然変性タンパク質』」を共同でオンライン開催した。
参加者数：121 名

3 日 J-PARC センターと合同で「利用研究課題審査委員会・中性子課題審査部会」をオンラインで 30 日 「文部科学省 データ創出・活用型マテリア開催した。2023A 期には共用ビームラインに 138 ル研究開発プロジェクト (DxMT) 第 1 回マテリアル
件の一般利用課題（短期）の申請があり、これらの 革新力強化に向けた総合シンポジウム」を一橋講堂
課題の採否について審議された。
（東京）と web 配信のハイブリッドで共同で開催した。
13 日 TKP 東京駅大手町カンファレンスセンター（東京）で J-PARC センターと合同で「選定委員会・ 4 月 18 日～ 7 月 14 日 マドリード・コンプルテン
MLF 施設利用委員会」を開催した。選定委員会 セ大学（スペイン）より Dhoha Rashed Alshalawi
では利用研究課題審査委員会の審議結果が報告さ 氏が大型施設での経験を積むことを目的に来日、れ、共用ビームラインの 57 件の課題（新利用者支 CROSS 研究生として滞在する。
援課題 4 件を含む）の採択が承認された。CROSS
は課題申請者に採否結果の通知を行った。
21 日 プレス発表「反強磁性体におけるトポロジ
カルホール効果の実証に成功――磁気情報の新し16 日 「第 15 回材料系ワークショップ～計算・計測 い読み出し手法としての活用に期待――」を行っのデータ統合による材料開発の革新～」を共同で た。東京大学、理化学研究所、 東北大学、富山
秋葉原 UDX とオンライン配信のハイブリッドで開 県立大学、大阪大学、総合科学研究機構、日本原催した。参加者数：363 名
子力研究開発機構、J-PARC センター、科学技術振興機構（JST）の連名。
3 月 6 日 「ものづくり基盤研究会 - 接合・加工における課題解決に向けた評価技術」を共同でオン 26 日 「 第 89 回 SPring-8 先 端 利 用 技 術 ワ ー クライン開催した。参加者数：26 名ショップ / 第 4 回放射光・中性子連携利用研究会/ 第 2 回量子ビームを用いた構造材料研究会」を13日～15日 「2022 年度量子ビームサイエンスフェ 共同でオンライン開催した。参加者数：125 名スタ」をつくば国際会議場とオンライン配信のハイブリットで共同開催した。参加者数：885 名編 集 後 記 ■ 4 月 1 日から総合科学研究機構（CROSS）の体制が変わり、法人事務局の業務の大部分は土浦から東海に移転しました。東海地区には J-PARC MLF の茨城県ビームライン（BL03 と BL20）の運転維持管理、人材育成、先導的研究のため「中性子産業利用推進センター」が設立され、従来の「中性子科学センター」との２本立てになります。■前号の編集後記で筆をおく形となった編集委員長ですが、3 月末をもって編集委員会の事務局仕事から外れたものの、引き続きテーマや執筆者の掘り起こしや編集実務のサポート仕事はこなしてくれています。■ CROSS の体制は変わりましたが、本誌はこれからも、つくば土浦、東海地区から発信されるサイエンスの解説記事の他、学術振興、文化交流、まちづくりの視点などから、経験談やご所見等を掲載していきます。■今回も巻頭特集「生き物たちと環境」
ほか、たくさんの記事をご寄稿頂きました。どうぞお楽しみください。

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（アストロバイオロジーセン
ター提供）