一般財団法人 総合科学研究機構

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老化に伴うエネルギー欠乏の仕組み林

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純一 （筑波大学 名誉教授）

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Thinking Theme

特集：発見と考察「日立鉱」承認まで
日本最古の鉱床から見つかった茨城県初産の新鉱物
東北大学大学院理学研究科地学専攻 准教授

栗林 貴弘

が、要件 3 の結晶構造がダイアモンドと異なるた

はじめに

め別の鉱物となります。このように化学組成は同

子供の頃、河原や海岸、山などに転がっている

じでも結晶構造が異なる「多形 ( 同質異像 )」の石ころの中でたまに見つかる透明で綺麗な石や他鉱物は多数存在しており、その中には、地球惑星の石とは異なる色の石などに魅了され、石ころ集

科学的な事象で、とても重要な役割を演じる鉱物めをされた経験がある方が多いのではないでしょもあります。ちなみに、石英にも多形鉱物（スティうか？

最近は、小中学校の理科の授業で、いわショフ石やコース石、鱗珪石など）が存在します。

ゆる「地学」分野に触れる機会が少なくなってき

上記例は、ほぼ純粋な化学組成をもつ鉱物種でていることもあり、身近な存在である「石」につすが、結晶構造はある程度許容性をもつので、実いて知る機会が、少なくなってきていると感じま際の鉱物では、電気的中性を保ちつつ普遍的に元す。そこで今回は、茨城県で初めて見つかった新素置換（例えば Mg を Fe で置換するなど）が生

鉱物「日立鉱」の承認までについて紹介します。

じます。そのため、同じ鉱物の名前でも異なる化という疑問があるかと学組成をもつものが存在します。このように化学思いますが、学術的には１種類以上の「鉱物」の組成の連続的な変化を伴う固体を固溶体とよびま集合体を「岩石」と定義するので、通常手にする

すが、鉱物のほとんどは固溶体です。古くは固溶

石ころのほとんどは岩石であり、鉱物ではありま

体の細かな組成範囲に対しても鉱物名が与えられせん。一方、「鉱物」は「地質学的な過程を経てていましたが、現在は見直され、50％規則に従っ形成された固体物質」と定義されていて、固有のています。こうした元素置換に伴う組成変化は、名前をもちます。この定義は、大雑把には以下の多かれ少なかれ結晶構造変化の原因となり、多様3 要件によって考えていくことができます。

な鉱物種が存在することになります。

さて、石ころは鉱物？

要件 1：（人工的ではなく）天然に存在すること

多種多様な鉱物種は、国際鉱物学連合 (IMA)

要件 2：一定の化学組成式で表すことができるの新鉱物・命名・分類委員会 (CNMNC) が定めこと
要件 3：決まった結晶構造を有することる規則に基づいて厳しく管理されています。
新鉱物として認定されるためには、この委員会

ご存知の方も多いと思いますが、広く一般に馴に、鉱物を識別するための最低限の情報 ( 定義に染み深い「水晶」は、鉱物名を石英（quartz）と関係する化学組成と結晶構造に関する情報、加えいい、その化学組成式は SiO2 と記述されます。

て産状や共生鉱物、硬度、光学観察情報、結晶学

このように通り名と鉱物名が異なることが宝石類的情報など ) を適切に精査し、所定フォーマット

ではよくあります。宝石で有名な「ダイアモンド

で報告書を作成・提出し、承認されなくてはなり（diamond）」は、鉱物名でもあり、その化学組成ません。調べる情報が多く正確なほど、新鉱物とは C です。一方、鉛筆の芯の材料として知られして認定される可能性は高くなります。ちなみに、る石墨（graphite）も、全く同じ化学組成 C です

鉱物名は別途審査され、不適切の場合、つけ直し

CROSS T&T No.64

1

をしなくてはなりません。
なお、「星」とは違い、発見者の名前をつけることはできません。現在、約 5500 種類の鉱物が登録されています（IMA のホームページ :http://rruff.info/ima/ から確認できます）。日本
では、1000 種ほどの鉱物が確認されており、非常に多岐にわたる鉱物が見つかっています。現在
までに日本で発見された新鉱物は、日立鉱を含め、144 種類（2019 年末。著者調）です。
これまで茨城県は、新鉱物が見つかっていない
12 県のうちの 1 つでしたが、「日立鉱」の発見により 36 都道府県から発見されたことになります。
前置きが長くなりましたが、日立鉱について紹介

図 -1

していきます。
ります。

日立鉱山
茨城県北部、日立市にある日立鉱山は、本格的未同定鉱物の同定から新鉱物認定へな開発が 1905 年に始まってから 1981 年に閉山

未同定の鉱物という表記は、必ずしも新鉱物をするまでに約 3000 万トンの硫化物鉱石、44 万ト

意味するものではないので、前述の鉱物の定義にンの銅などを採掘した日本を代表する大規模鉱山

おいて最重要な化学組成と結晶構造に関する情報*1の 1 つで、
日立製作所の発祥となった鉱山です。

を精査し、既知鉱物かどうかを調べる必要があり

日立鉱山は、火山活動に伴う熱水活動を起源とすます。そのうち結晶学的な情報の入手のためには、る鉱床の 1 つであり、「tsunami」などと同様に日良質な単結晶が必要となります。

本語をそのまま国際的学術用語として使える「別すでに閉山して 30 年以上が経つこの日立鉱山にスポットを当てたのは、Nozaki et al. (2014）

未同定な鉱物は、最大でも 0.1mm 程の結晶サ
イズで、黄鉄鉱 (FeS2) 中に包有されて見つかり

子型鉱床」に分類されています。

2

鉱石中の新鉱物「日立鉱」*2

ます（図 1）。
そのため、目的試料だけを取り出して、実験準でした。日立鉱山の形成年代や鉱床タイプの分備をするハンドリング作業が第一の難関でした。

類に関して地質学的・鉱床学的に議論があった

限られた試料のため、全ての作業過程において一ことから、新しい技術（Re-Os 同位体年代決定

片も失くせないという非常に大きな重圧との戦い

法）を適用することが試されました。日立鉱山稼です。また、せっかく取り出しに成功しても、そ働期 1971 - 1973 年に、加瀬克雄名誉教授（岡山

れが良質の結晶であるとは限らないため、辛抱強大）が研究用に採取保管していた鉱石試料が活用く取り組むことになりました。最終的には、0.05

され、新たな情報 ( 約 5 億 3000 年前に形成されmm × 0.02 mm × 0.02 mm の大きさの比較的良た日本最古の鉱床と判明 ) を引き出すことに成功

質な試料を取り出して、X 線回折実験を行いまししました。加えて、鉱石試料中の硫黄・鉛同位体

た。先行して調べていた化学組成分析の結果から、比組成の特徴の違いと年代測定の結果から、日立

次に問題になったのが、試料サイズと、主成分

鉱山の鉱床タイプの分類の見直しの必要性などを元素 Pb と Bi の X 線に対する大きな吸収特性か提案するに至っています。

らくる X 線回折強度の不足に関する問題でした。

さらに、この Nozaki et al. (2014) の中で Pb-

我々の実験室では、構造を決めるための単結晶 X

Bi-Te-S 系の未同定な鉱物が記述されていたこと

線回折実験で、精度の高い十分な回折強度データ

が、今回の新鉱物発見につながっていくことになを得ることが難しかったのです。
CROSS T&T No.64

ここでついに、化学分析の結果と単位格子の情報から、これまでに報告されていない鉱物であることが確認でき、新鉱物の申請に至ります。気がつくと 1 年以上の月日が経過していました。

申請から承認まで万全を期すために、有識者の方にご助言をいただきながら、これまで行った未同定鉱物に関するデータの整理と追加を行って、申請書を完成させました。申請書は、IMA-CNMNC 委員長に直接送付します。CNMNC では、2 段階で審査され、最終的に新鉱物の認定とその鉱物名は委員会メンバーの投票により、決定されます。この審査には
図 -2

IMA-CNMNC からの新鉱物の承認通知

通常およそ 2 カ月かかります。提出後 3 カ月を

こ の と き、 こ れ ま で 高 圧 そ の 場 X 線 回 折 実

過ぎ、「なかなか審査結果が来ませんね」と共同

験などで放射光施設を利用した経験があったこ

研究者の方と噂話をし始めた 2018 年 6 月初旬に、とが、この未同定鉱物の調査に役立ちました。

IMA-CNMNC 委員長から直に審査内容とその結さっそく高エネルギー加速器研究機構（KEK）

果が送られて来ました（図 2）。

Photon Factory へのビームタイム申請等を行い、新鉱物申請に携わっていただいた共同研究者

放射光を用いた結晶構造決定に取り掛かりましの皆様のおかげで、申請書が高評価でとてもうれた。我々が用いた四軸型自動回折計は、測定の迅

しかったことを思い出します。鉱物名に関しては、

速性という点では、現在主流である二次元検出器

何名かの反対意見がありましたが、ここにようや型回折計には遠く及びませんが、一つ一つの回折

く、日本最古の鉱床からの新鉱物発見とその鉱物点を詳しく調べあげることができる点で、今回の名を「日立鉱」とすることが正式に認められまし

ようなケースでは大変好都合で、鉱物同定で懸案た。

となっていた単位格子の決定と対称性、空間群などの重要情報を得ることに成功しました。

なお、新鉱物の認定に関しては、博士論文のように公表義務があり、承認後 2 年以内に学術誌に公表されないと、申請が取消しになります。そこで我々は、論文となるのを待って、一般に公開することにしました。論文投稿、査読修正を経た
ほぼ 1 年後の 2019 年 7 月 6 日、日立鉱に関する論文の英国の学術誌 Mineralogical Magazine 誌への掲載 *3 が決定し、晴れて、一般公開の運びとなりました。8 月 7 日のプレス発表後すぐに地元紙の河北新報や茨城新聞が本成果を取り上げてくださったことで主要な検索サイトのトップページを飾り、ツイッターでもある時間帯で「話題入り」
しました。その話題で共同研究者の皆さんと大いに盛り上がったことが思い出されます。

図 -3

硫テルル蒼鉛鉱グループの鉱物の結晶構造の比較(a) 都茂鉱 (b) 新鉱物「日立鉱」(c) 硫テルル蒼鉛鉱
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新規材料物質への応用の可能性
日立鉱の結晶構造を関連する鉱物と比較する

3

と、硫テルル蒼鉛鉱（tetradymite, Bi2Te2S）と方鉛鉱（galena, PbS）の構造ブロックで作られる
サンドイッチのような層構造（図 3）であることがわかりました。［※編注

図３は最終ページのカラー図版を参照されたい］
また、硫テルル蒼鉛鉱と構造的に関連する物です。ぜひ、茨城県在住の方には、頭の片隅にでも覚えておいていただけたら幸いです。日立鉱の主な鉱物学的な情報を最後に記述しておきます。
日立鉱

鉱 物 の 河 津 鉱（kawazulite, Bi2Te2Se） や ス キ ッ

理想化学組成式：Pb5Bi2Te2S6

ペ ン 鉱（skippenite, Bi2TeSe2）、テルル蒼鉛鉱

結晶系：三方晶系

格子定数：a = 4.22Å, c = 27.02 Åル絶縁体・超伝導体として着目されている材料物
質であることがわかりました。加えて興味深いことに、ごく最近、硫テルル蒼鉛鉱型構造のテルル

謝

蒼鉛鉱に FeTe の積層を挟むことで整流効果が得られたとの最近の報告 *4 がなされています。
日 立 鉱 の 平 均 化 学 組 成 式 は、
（Pb4.75Fe0.23）（Bi2.09Sb0.03）Te2.04（S5.73Se0.13）で、Pb と S が理
想値よりも少なく、Fe と（Te, Se）が固溶しています。日立鉱そのものが、トポロジカル絶縁体・タイプが安定に存在することがわかったので、そ方のご協力を賜りました。ここに改めて感謝申し上げます。
［引用文献」*1 野崎達生 (2015) Re-Os 年代測定法による硫化物鉱床の成因に関する研究，地球化学 , 49,
65-78.
*2 Nozaki et al. (2014) Re-Os geochronologyof the Hitachi volcanogenic massive sulfideの中身をコントロールすることで新しい材料物質

deposit: The oldest ore deposit in Japan.

の発見改良につながれば、今回の発見がさらに有意義なものになるのではないかと、材料分野に関しては素人ですが思っています。

辞
新鉱物申請並びに論文執筆では、共同研究者の超伝導体には残念ながら、ならなさそうですが、天然結晶に、日立鉱のように別層を挟み込む構造～

構造データ：空間群 P 3m 1

(tellurobismuthite, Bi2Te3）は、近年トポロジカ

Economic Geology, 109, 2023-2034.
*3 Kuribayashi et al. (2019) Hitachiite,
Pb5Bi2Te2S6, a new mineral from the Hitachi

さいごにmine, Ibaraki Prefecture, Japan. Mienralogical
Magazine, 83, 733-739. DOI: 10.1180/

日本最古の鉱床の日立鉱山から発見された日立
鉱は、茨城県で発見された最初の新鉱物で、つくば市にある Photon Factory を活用することでそmgm.2019.45.
* 4 Ya s u d a e t a l . ( 2 0 1 9 ) N o n r e c i p r o c a lの構造が解明され、新たな鉱物として認定されるに至った、まさに茨城県による茨城県のための鉱［栗林
1997 年

charge transport at topological insulator/
superconductor interface. DOI: 10.1038/
s41467-019-10658-3.

貴弘（くりばやし・たかひろ）］
東北大学大学院理学研究科地学専攻博士課程後期中途退学。同年、東北大学理学部助手として奉職。2005 年、博士（理学）取得（東北大学）。
2007-8 年、米国カーネギー地球物理学研究所（GL）に招聘研究者として赴任。
2017 年 4 月より現職。
専門：鉱物結晶学、鉱物学。

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CROSS T&T No.64

Thinking Theme

特集：発見と考察

老化に伴うエネルギー欠乏の仕組み
筑波大学 名誉教授

林純一

老化は私たちの宿命である。そして老化とともに様々な生理機能に変化が生じる。筆者らはその一つである「老化に伴うエネルギー欠乏」に着目し、特定の遺伝子注１）を破壊したマウスを作製すること
でその分子機構を解明した。それによると、どうやらグリシン注２）摂取が「老化に伴うエネルギー欠乏」の緩和みならず、「老化に伴う細胞分裂遅延」の緩和にも有効のようである。。

1. 研究の背景 ― 若返りは理論的に可能！

筆者らは最近、老化は可逆的プロセスであり初期化による若返りは理論的に可能であること、そし

ヒトの老化現象は極めて多様だが、その中で最て「老化に伴うエネルギー欠乏」の原因は、ゲノも実感できるのはエネルギー欠乏ではないだろう

ムの突然変異ではなくゲノム修飾（→ CROSS ワーか。この「老化に伴うエネルギー欠乏」の原因とド③）による可逆的な遺伝子発現の変化であり、して、これまでに様々な仮説が提出されてきた。

特にゲノム修飾による「SHMT2 遺伝子の発現低図１本研究の概要
背景：「ヒトの老化に伴うエネルギー欠乏の原因は SHMT2 遺伝子の発現低下である」という筆者
らの新仮説をマウスで検証する実験で、Shmt2 破壊（Shmt2 KO）は胎児貧血を誘発した。今回、質量分析等により、この原因は Shmt2 破壊がグリシン枯渇を誘発し、これがエネルギー欠乏と細胞分裂遅延を誘発したことにあることを明らかにした。
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①遺伝子
ゲノム（DNA を素材とする 生物の設計図）の中で DNA から RNA に転写される領域のこと。多くは RNA からさらにタンパク質に翻訳されて特定の生理機能を規定するが、RNA
単 独 で 生 理 機 能 を 規 定 す る も の（ 例 え ば tRNA やrRNA）も存在する。今回着目した特定の遺伝子とはShmt2 遺伝子のことで、この遺伝子はタンパク質に翻訳されることでアミノ酸の一種であるセリンをグリシンに可逆的に変換する生理機能を規定し、これにより生命エネルギー産生を推進している。遺伝子名はイタリック表記し、ヒトの遺伝子でのみ全て大マウス Shmt2 遺伝子）文字表記
（ヒト SHMT2 遺伝子、
とする。
②グリシン
ア ミ ノ 酸 の 一 種。 今 回 の 研 究 で は、 核 遺 伝 子

Shmt2 を破壊するとグリシン枯渇が誘発され、グリシン枯渇はタウリン枯渇とヌクレオチド枯渇を誘発し、タウリン枯渇はエネルギー欠乏を、ヌクレオチ
ド枯渇は核酸欠乏による細胞分裂遅延を引き起こす
ことが判明した。従ってグリシン摂取はヒト老化に関連したエネルギー欠乏のみならず細胞分裂遅延も改善する可能性がある。

③ゲノム修飾ゲノムとは核酸（DNA か RNA）を素材とする生物の設計図のことで、これは親から受け取る遺伝情報すべてに相当する。ゲノムの中にすべての遺伝子や遺伝子の転写調節領域が含まれる。ゲノム修飾とは主としてゲノムに含まれる遺伝子の転写調節領域が修飾（メチル化等）されることで、結果として遺伝子発現が制御される。
突然変異とは根本的に異なりゲノム修飾は修飾が外れる（脱メチル化される）ことで元に戻すこと（初期化）ができる可逆的現象である。ゲノム修飾は分化や老化の原動力となり、ゲノムの突然変異は進化の原動力となる。
④造血細胞分化
分化とは未分化な幹細胞が何らかの生理機能を獲得する過程のこと。造血細胞分化とは血球の元とな
る未分化な造血幹細胞から生理機能を持つ血球が生
じる過程。
⑤タウリン
多様な生理活性物質。その一つの働きとしてミトコンドリア内のタンパク質合成に必須で、タウリンが枯渇するとミトコンドリア呼吸酵素複合体が枯渇
し、エネルギー欠乏を誘発する。一部のミトコンド
リア病の治療薬としても使われる。
⑥ヌクレオチドゲノムの素材である核酸の構成単位で、これが枯渇すると核酸欠乏になり、DNA 複製とその後の細胞分裂が遅延する。

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下」が重要であるという新仮説を提出した［1］。
その後、この遺伝子を破壊したマウスは胎児貧血を発症し胎児致死になることも明らかにした［2］。
今回この Shmt2 遺伝子破壊マウスを用いて、筆者らの新仮説のうち特にヒトの「老化に伴うエネルギー欠乏」の原因は「SHMT2 遺伝子の発現低下である」という部分の検証を Shmt2 遺伝子破壊マウスの胎児組織を用いて行った［3］。

2. 研究内容 ― Shmt2 破壊がグリシン枯渇を誘発する
まずは、Shmt2 遺伝子破壊マウスの胎児が致死になる前（妊娠 13.5 日胎児）の肝臓と脳のエ
ネルギー産生能を調べた。その結果、特に肝臓では著しいエネルギー欠乏が生じていることが明らかになった。
エネルギー欠乏は成体の造血組織である骨髄において造血細胞分化（→ CROSS ワード④）を遅延させて貧血を誘発することが知られている。そこで今回、胎児の造血組織である肝臓（胎児の造血組織は骨髄でなく肝臓）の造血細胞分化を調べたところ、予想通り Shmt2 遺伝子破壊
マウスの肝臓の造血細胞分化も遅延していた。さ

らに胎児の肝臓の重量や細胞数も低下しており、肝臓内の細胞分裂の遅延も明らかになった。妊娠
13.5 日胎児の肝臓は 85% が造血細胞で構成されていることから、これらの結果は、造血細胞の分化遅延が胎児貧血の原因であるだけでなく、造血細胞の分裂遅延も胎児貧血の原因となる可能性を示している（図２）。

次に、Shmt2 遺伝子破壊によりどのような分子機構で細胞分化遅延と細胞分裂遅延が誘発されるのかを質量分析等で調べた結果、グリシンのみ
ならずタウリン（→ CROSS ワード⑤）とヌクレ
オチド（→ CROSS ワード⑥）の枯渇が誘発されていた。タウリンはエネルギー産生に、ヌクレオ
チドは核酸合成に必須である。このためタウリン
枯渇はエネルギー欠乏を通して造血細胞分化を遅延させ、ヌクレオチド枯渇は核酸欠乏を通して造血細胞分裂の遅延につながったと考えられる（図２）。

Shmt2 遺伝子の働きはセリンからグリシンへ
CROSS T&T No.64

の変換である（図２）。このため Shmt2 破壊によとが明らかになった。この仕組みは、ヒトの老化る胎児肝臓でのグリシン枯渇は予想通りである。

に伴う SHMT2 遺伝子の発現低下が、「老化に伴これに対し、胎児脳でグリシン枯渇が見られなうエネルギー欠乏」と「老化に伴う細胞分裂遅延」

かったのは、Shmt2 遺伝子を使用しない別の代を起こす仕組みと同じではないだろうか（図２）。

謝経路を使ってグリシンを得ているためと推察された。一方、この時期（妊娠 13.5 日）の胎児肝臓は造血組織として働いており、活発な細胞分裂

3. 考察と展望 ― グリシン摂取が老化を緩和する？

伝子の発現を高めており、これが原因で Shmt2

下がグリシン欠乏を誘発することで、ヒトの「老遺伝子破壊が胎児貧血を誘発したものと思われ化に伴うエネルギー欠乏」と「老化に伴う細胞分る。

裂遅延」を引き起こす可能性が示唆されたことかと細胞分化で大量の血球を作るために Shmt2 遺本研究により、ヒト SHMT2 遺伝子の発現低今回、筆者らの新仮説（ヒトの老化に伴うエネ

ら、グリシン摂取がこの両方を緩和することが期である）の検証実験で、Shmt2 破壊マウスが胎原因の胎児貧血は、妊婦がグリシンを摂取するこ

ルギー欠乏の原因は SHMT2 遺伝子の発現低下
児貧血を誘発した原因は、Shmt2 破壊がグリシ待される。また、ヒト SHMT2 遺伝子の異常がとで緩和されるかもしれない。このため、今後はン枯渇を誘発し、これがエネルギー欠乏の誘発だ

これらの可能性を Shmt2 遺伝子破壊マウスで検けでなく、細胞分裂遅延も誘発したためであるこ証していく必要がある。

図 2 Shmt2 破壊による胎児貧血発症機構と治療戦略
上図：Shmt2 遺伝子破壊により、マウス胎児肝臓ではまずグリシンが枯渇し、これがタウリン枯
渇とヌクレオチド枯渇を誘発する。タウリン枯渇はエネルギー欠乏による造血細胞分化遅延を、
ヌクレオチド枯渇は核酸枯渇による造血細胞分裂遅延を誘発し、これらが胎児貧血の原因となる。
下図：このことはヒトにおいて妊婦のグリシン摂取が胎児貧血を改善する可能性を示唆するだけ
でなく、高齢者のグリシン摂取は老化に伴うエネルギー欠乏や細胞分裂遅延を改善する可能性も示唆している。しかし、グリシン摂取は同時にがん細胞の増殖も誘発する可能性もあるので今後はその検証が必要である。
CROSS T&T No.64

7ただし、SHMT2 遺伝子の発現抑制はがん細胞の分裂も抑制するという報告がある。もしそうだとすれば、ヒトの老化に伴う SHMT2 遺伝子の［引用文献」［1］Hashizume, O. et al. Epigenetic regulation of

the nuclear-coded GCAT and SHMT2 genes

発現低下は、エネルギー欠乏と細胞分裂遅延を来confers human age-associated mitochondrial

すという負の側面と同時に、老化とともに発症頻respiration defects. Sci. Rep. 5, 10434,

度が高まるがん細胞の増殖（細胞分裂）を抑制し、逆に健全な老化（長寿）に貢献している、つまり老化を促進することでがん化を抑制するという正10.1038/srep10434 (2015).

［2］Tani, H. et al. Mice deficient in the Shmt2
gene have mitochondrial respiration defectsの側面があるかもしれない。したがってグリシン

and are embryonic lethal. Sci. Rep. 8, 425,

摂取による若返りについては、がん細胞の増殖を促進する可能性を考慮した研究が必要となる。

10.1038/s41598-017-18828-3 (2018).

［3］Tani, H. et al. Disruption of the mouse Shmt2
gene confers embryonic anaemia via foetal
liver-specific metabolomic disorders. Sci.
Rep. 9, 16054, 10.1038/s41598-019-52372-6(2019).

［林

純一（はやし・じゅんいち）］

1949 年函館市生まれ。東京教育大学大学院 理学研究科博士課程修了、理学博士（1977 年）
埼玉県立がんセンター研究所 研究員（1977-1988 年）、主任研究員（1988-1993 年）。
筑波大学 助教授（1993-1998 年）、教授（1998-2015 年 )、筑波大学第二学群 生
物学類長（2002-2005 年）、第二学群長（2005-2008 年）、生命環境学群長（2007-2008 年）、筑波大学名誉教授（2015- 現在）、筑波大学 生存ダイナミクス研究センター（TARA）センター長（2018- 現在）。
著書であるミトコンドリア・ミステリー（2002 年、講談社ブルーバックス）は 2003 年に講談社科学
出版賞を受賞。2013 年、第 24 回つくば賞を受賞。

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CROSS T&T No.64

Thinking Theme

特集：発見と考察

総合科学研究機構中性子科学センターの松浦直人副主任研究員と中尾朗子副主任研究員は、東北大学金属材料研究所の佐々木孝彦教授、井口敏准教授らと、仏国のラウエ・ランジュバン研究所、独国のミュンヘン研究用原子炉での中性子非弾性散乱実験により、分子性有機物質で、異常に大きく減衰した格子励起を世界で初めて発見した。
この状態は、物質中を動きまわっているパイ電子が分子上に徐々に局在化する 50-60K 以下で始まり、さらに低温の 27K でパイ電子の電荷とスピンがそれぞれ秩序化すると同時に解消することを観測したもの。このことは、パイ電子の動きと格子励起が密接に関係しあっていることを示している。
分子性有機物質における中性子非弾性散乱を用いた物性研究を加速する成果という本研究について、松浦研究員が解説した。

電子誘電性と結合した格子励起
総合科学研究機構 中性子科学センター 研究開発部

松浦 直人の起源についての議論が続いていました。

背景
コンデンサーやメモリーなど身の回りの電子機
器には誘電体が使われています。

研究の内容
強誘電体の中には、不均一性のために巨視的に中でも電子誘電性を持つ分子性有機物質は、非は電気分極が生じない状況でもナノメータース

常に速い応答や磁場による電気分極（→ CROSS

ケールでは電気分極が生じる物質があり、そのよワード）の制御などが可能なことから、新たなエ

うな小さく不均一な電気分極は、格子励起の異常

レクトロニクスデバイスの材料として、また、軽として観測されています。

くて柔らかいという性質から、将来のフレキシブ

本研究グループは、電子誘電性を示す分子性有ルエレクトロニクス材料としても期待されていま

機物質においても、微視的な電気分極の発生に伴す。さらに無機化合物に比べて小さな圧力や光をい格子励起の異常が出現する可能性を考え、最も加えることで電気的性質が大きく変化するなどの適した研究手法である中性子非弾性散乱実験（→

新しい機能性を示すことから、基礎研究の対象と最終頁にカラー図解解説）に挑戦しました。

しても重要で、盛んに研究が行われています。

一般的に分子性有機物質は大きな単結晶を得る

しかしながら、電子強誘電性発現の候補物質のことが難しいため（図１㊤）、中性子散乱を用い一つであり、本研究で対象とした分子性有機物質

た格子励起の観測はいくつかの例外的に大きな結においては、電子の偏りを示す光学的性質がこれ晶が得られる物質のみに限られていました。しかまで明瞭には観測されていないことから、誘電性

し、近年の中性子ビーム集光技術の向上により、「電気分極」「電子誘電性」「強誘電体」「強誘電性」について
電場により＋と－の電荷を帯びた格子の位置がずれたり、電子が偏ったりすることを電気分極と呼び、分極を起こす物質を誘電体、分極が生じる性質を誘電性といいます。特に電子の偏りやスピンによって引き起こされる誘電性は電子誘電性と呼ばれ、近年、注目を集めています。さらに、電場をゼロにしても電気分極が残り、電場の向きにより分極の向きを反転できる物質を強誘電体と呼び、そのような性質を強誘電性といいます。κ -(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl は電子誘電性発現の候補物質の一つです。
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劇的に中性子強度が向上しています。本研究グ
ループは、世界で最も高い中性子フラックスを誇る仏国ラウエ・ランジュバン研究所の IN8 分光器と独国研究用原子炉 FRM2 の PUMA 分光器を用いて、電子強誘電性を示す候補の一つである分子性有機物質κ -(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl の格子励起を精密に測定しました（図 2）。その結果、2.6 meV 付近に観測される格子励起の減衰因子（格子励起シグナルのエネルギー幅）が 60K
以下で顕著に増大し（図 3）、格子励起の寿命（エネルギー幅に反比例）が極めて短い異常な状態（過減衰状態）にあることを発見しました。このこと
は格子と結合した揺らぎがこの温度以下で発達することを明らかに示しています。
50-60K 以下で物質中を動き回っていたパイ電
子は 2 つの分子からなるユニット（二量体）内に閉じ込められますが（図 1 ㊦）、このユニット内
でパイ電子には、どちらかの分子に偏るという運動の自由度は残ることから、パイ電子の局在化と
反強磁性
転移温度

3

減衰因子 (meV)

図 1 実験で用いた分子性有機物質の単結晶試料㊤とその構造㊦。楕円は二量体化した２つの分子によるユニットを示す。この二量体間は弱いバネでつながっているが、二量体中の分子同士は強い
バネでつながっていて振動する（格子励起）。矢印の中央の丸は二量体内に閉じ込められたパイ電子を示し、矢印は電子の持つスピン自由度（アップとダウン）を示している。二量体中に閉じ込められた後でも、電子には、どちらかの分子に偏る運動の自由度が残る。

2

パイ電子局在化
開始温度

過減衰

1
0
10000
8000

電気抵抗率

6000

0.001

パイ電子
局在化

パイ電子
遍歴状態

0

20

4000
2000

磁化率

0

図3

スピン・
電荷
秩序化

40

60
温度 (K)

80100

電気抵抗率 ( cm)

磁化率 (emu/mole)

0.002

0

㊤中性子非弾性散乱で測定した格子励起の減衰因子の温度依存性。㊦電気抵抗率と磁化率の温度依存性。50-60K でパイ電子が二量体内に閉じ込められると、電子が動きにくくなり電気抵抗（白丸）が上昇する。一方、27K においてスピンが秩序化すると磁化率が上昇する。格子励起の減
図2

温度 T=4K、中性子非弾性散乱で測定した

格子励起シグナル。波線で示したライン上に格子励起が存在している

10

衰因子（格子励起シグナルのエネルギー幅）が異
常に大きくなる過減衰状態は、このパイ電子の局在化とスピン・電荷の秩序化の間で起きている。

CROSS T&T No.64

ともに生じる減衰因子の増加は、格子励起とパイ

分子性有機物質は、分子間の結合が弱い為に格電子の動きとが密接に関係しあっていることを示子が柔らかく、パイ電子の持つスピンや電荷の自唆しています。さらに、異常に減衰した格子励起

由度と協調して、多彩な性質を示すことが知られがパイ電子のスピンや電気分極が秩序化する 27Kており、様々なエレクトロニクスデバイスへの応

以下で通常の状態に戻ることは（図 3）、格子励用が期待されています。本研究を端緒として、分起はパイ電子のスピンとも結合していることを示

子性有機物質の多彩な性質と結びついた格子の研しています。このように、格子励起の異常という究が中性子散乱実験により更に加速されることが現象を通じて、電子由来の微視的な電気分極の揺期待されます。

らぎが生じていることを突き止めました。
また、通常の強誘電体では、過減衰した格子励

本 研 究 成 果 は、 米 国 の 科 学 雑 誌「Physical起のシグナル強度が相転移温度に向けて発散する

Review Letters」のオンライン版に 7 月 10 日付のですが、本物質では発散を示さないことが分かで掲載されました。

りました。さらに、通常の強誘電体で見られる転移温度以下での格子の対称性の低下が、本物

タイトル：“Lattice Dynamics Coupled to Charge

質では見られないことも大強度陽子加速器施設

and Spin Degrees of Freedom in the Molecular（J-PARC）物質・生命科学実験施設（MLF）の単

Dimer-Mott Insulator

結晶中性子回折装置「千手」での実験から明らか

Cu[(N(CN2)]Cl”

κ -(BEDT-TTF) 2にしました。これらの振る舞いも、分子性有機物

雑誌名：Physical Review Letters 123, 027601-1-6質κ -(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl が示す誘電性(2019)

がパイ電子由来であることを示しています。

著者：松浦直人 1, 佐々木孝彦 2, 井口敏 2, Elena
Gati 3 , Jens Müller 3, Oliver Stocker t4 , Andrea

研究の意義と展望

Piovano5, Martin Böhm5, Jitae T. Park6, Sananda

中性子散乱を用いた分子性有機物質の研究は、Biswas3, Stephen M. Winter3, Roser Valentí3, 中尾

例外的に大きな単結晶のできる物質に限られてき朗子 1, and Michael Lang3ました。今回の実験で使用した分子性有機物質の

1

単結晶試料は僅か 10mg であり、分子性有機物質

大学金属材料研究所、3 ゲーテ大学、4 マックス

における格子励起研究の可能性を大きく拡げるも

プ ラ ン ク 研 究 所、5ILL、6Heinz Maier-Leibnitzのです。

Zentrum［松浦

総合科学研究機構中性子科学センター、2 東北

直人（まつうら・まさと）］

総合科学研究機構 中性子科学センター 研究開発部 副主任研究員、CROSS
BL02 グループリーダー、BL02 副装置責任者。
1972 年広島県生まれ、茨城県高萩市育ち。2000 年東北大学大学院博士後期課程修了。その後、米国オークリッジ国立研究所、東京大学物性研究所、大阪大学、東北大学金属材料研究所を経て、2013 年より現職。中性子散乱研究
歴は四半世紀になる。
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Thinking Theme

特集：発見と考察

人と自然とのつながりを取り戻す
筑波山の水脈を守る
筑波山の水脈を守る会

動植物の表情と土中環境

今西 友起

茅根 紀子

た。そのような中、本屋で『庭』誌の「土中環境を考える」という号を目にした時に「ここに書か

海水は海の中で腐らないが、地上に汲み上げタ

れていることはおそらく間違いない」と感じ、巻ンクに貯めておくと 2 週間ほどで腐ると聞いたこ

頭を飾っていた造園家高田宏臣氏に会いにいく。

とがある。逆に夏場の車内に口をつけた水を放置

そして高田氏の手掛けた空間に足を下ろしたそのしてみたことがあるが、その水は 1 月経ったあ時に、勤めていた会社を辞めることを決めた。

とも見た目の変化もなく異臭もしなかった。ふた近年あらためて土中環境と動植物の表情との関つの条件で決定的に違うところは振動が伝わって連について説いたのは、同じく造園家の矢野智徳

いるかいないかに思える。樹々や草が風に吹かれ氏であるという。彼の想いに共鳴し、土中環境の続ける。その揺れは地中に振動を伝える。土壌中ために動き始めた人々も少なくなかった。力に任の空隙に水が染み込むということは、水が空隙をせた仕事はいずれ揺り返しを受けるものである

満たす空気を外へと追い出すことに繋がる。山にし、人の手で痛めてしまった自然環境をすこしで降った雨が谷から霧を生み出すように。

も気持ちのよい状態にしていく仕事は、子どもに

しかし地形を平らに削り取り、固く締めた後に胸を張って言えることでもある。それから現在まアスファルトもしくはコンクリートで舗装する。

で、一般的な職業名もないまま自然環境の手当て

道路際の斜面をコンクリート擁壁で固め、谷部にのような仕事をしている。

砂防ダムを置く。地中に振動が伝わらず、土壌中

山中で環境改善作業に取りかかろうと地形を観の空隙が停滞水で満たされ深い場所にある大量の察し、感覚的にも空気を通したいポイントに向か

水の動きが制限されたらどうなるだろうか。環境

うと、既にイノシシによって地面が掘り返されて省が 2020 年に提出した『図で見る環境白書』にいることが多々ある。部屋の空気が淀んでいるとよれば、地球の水の淡水は全体の 2.5％であり、感じた時に人が窓を開けるように、イノシシの掘そのうち 70% が氷河・氷山として固定されている穴にも明確な意図があるのではないか。作業をる。残りの 30% のほとんどは土中の水分あるい

進めるなかで、それはもはや確信として経験値には地下深くの帯水層の地下水であり、河川や湖沼

落とし込めるものとなっている。

に存在する地表水は淡水のうち約 0.4％に過ぎな

同様に水と空気の滞りが感じられる箇所が藪化いという。松やナラなど深根性の樹木が一斉に枯していることが多々ある。植物がそこにある意味

れだすのは、虫やウイルスの影響だけとはどうものひとつは、風に揺らされ振動を地面に伝えるこ想像しづらい。

とにあると考えられるが、土中環境が過酷である

2017 年秋のこと、私（今西）は 10 年ほど土木ためにパニックを起こし、ひしめき合って身動き建設業に従事していた。大した志もなく、早く正がとれない。そこで風に揺らされ、振動が地面に確に、ある面ではスポーツのようなそれに、私は伝わるように植物の密度、形状を最適化し、水も私でなくてもなんら問題はないと思うこともあっ空気も適度に循環出来るように土中環境を整えて

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CROSS T&T No.64

あげたところ、1 年で繁茂した篠竹が姿を消した経験がある。
人工造成物を悪だと決めつけてしまうのは早計であると言える。それらのおかげで助かった
人間の命は数えきれない程あるだろう。ただ人間だけでなく、また人間も含め動植物は水の恩恵なしには生きられない。意識という振動を目に見えない水にも伝えたい。

筑波山の水脈を守る会
筑波山は古来より人々の篤い

図1

棚田の石垣（宮山西部の谷）崇敬を集めてきた聖山である。しかし近年ではブとして山もまたかつての表情を取り戻しているのナや松の枯死、森林の藪化、湧水量の低下など山だろう。

中の荒れが著しい。激しい気候変動や自然災害の守る会が活動の拠点としているのは、南麓の東増加もあり、ほぼ全域が土砂災害警戒区域に指定の奥の院、六所集落の宮山西部の谷筋である。水される南麓住民の不安は尽きない。
「筑波山の水脈の要は地理的条件から推測することもできる

脈を守る会」は、前述した矢野氏や高田氏の知見が、地下水脈の流れは人智を超えたものでもある。

を受け、水脈を守ることが最良の防災と考えた南社の鎮守の森は地理的にも水脈の要であることが麓住民である茅根を中心として、2019 年 1 月に多いが、幾星霜にもわたって人々の意識という振結成された。

動を受けとめてきたという事実そのものによっ同年 9 月より技術的側面を中心に助言を行ってて、既に要となりうる力を持っている。明治時代

いるが、活動の特筆すべき点は目的の第一に自然に廃社となった宮山の六所神宮には古代からの天保護を掲げないことにある。本会の根底には、哲照大神信仰が残され、かつては東のお伊勢様とし

学者内山節が描く「おのずから然るべきもの」たて朝廷からの勅使があったという謎深い地であち―自然―と共に展開される明治以前の村落／都る。今は荒れ果てた宮山の鎮守の森を舞台に、里市共同体のイメージがある。かつての山麓の人々と街の人たちは再び「自然なるもの」の世界とつは信仰篤く、水脈の要を神々の宿る場とし結の作

ながろうとしている。

業で守ることによって命を繋いできた。江戸の町
民たちもまた山岳信仰に生き、小さな講を作り山とつながりながら暮らしてきた。

じねん

水脈保全の実践
宮山西部の谷は過去に棚田であったと石積み造

本会は山麓の暮らしの無事を願いながら、里と作（図 1）から想像される。田圃であった頃には街の人々が結び合いながら水脈を保全することで人の意識がその場に向けられ、様々な工夫が造作

関東平野の命の源である筑波山を敬い、人と人、としてなされていた。流入する水は完全とはいえ人と自然とのつながりを取り戻そうとしている。

ないまでも対流を促し、日照時間も今より長く

県内や首都圏の都市民がこの地を慕って訪れ英気あったはずである。それが田圃として使われなくを養っている。地元の人々の助力も徐々に得ながなった時から人の意識は少しずつ離れていく。水ら小さくも温かな活動を育んでいる。
「筑波講」の対流に対して興味関心が薄れ、植林された杉檜の現代的な表現とも言える本会の活動によって、の木ばかりが大きく成長することによる地面に対分断された様々なつながりが回復したとき、結果しての日照不足、それはつまり温度変化の減少でCROSS T&T No.64

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▲図 3
◀図 2

作業現場見取り図

作業現場（作業後）ある。滞りなく水が流れる。それを極端に考えると、表面張力、毛細管現象等を考慮に入れない限り、 80cm ほどの高低差が生まれた。A と C の地形変落下させること。真逆の水平状態にある場合には

更点からは谷の上部からの水が湧き出し、a の水どうなのだろうか。外的要因がなければそのまま道へと流れ込んでいる。B の×印をつけた箇所はであり、そうして水は振動数を失っていく。ベク

下から水が湧くポイントである。B 部分の泥が深

トルは動的環境から離れ静へと向かい、生と死のいため、水が下から湧いていることに気が付き、サイクルを持たない環境が、それを表情として長穴を掘って泉（縦約 80 cm ×横約 150 cm）としい時間をかけてゆっくり確実に人を遠ざけてきた。

た（図 4）。泥は地形を保つために藁を挟みなが2019 年 11 月、守る会のワークショップの舞台

ら溝の周囲に上げるが、この時に有機ガスの発生として、私は谷筋最奥部の旧棚田（図 3：B・C・D・を抑えるため籾殻燻炭を大量に使用する。不十分E）を選んだ（図 2）。経験的に停滞水の解消の足な造作によって有機ガスが発生した箇所は、イノ掛かりとなる場所であると感じたからである。現

シシが藁を動かし空気を通すことで人に印を与え

場に水道は無く、足がとられるような泥に満たさる（図 5）。

れた湿地であった。このような現場における最初

気をつけていることは溝を掘った際の断面を垂の造作として、水と泥を分けていくことが適切で直にすること、水量や土質、地形を考慮して溝のある。
停滞しやすくなった水と空気を動かすため、 幅と深さを設定することである。垂直断面は雨に地理的な高低差をつけようと、泥をスコップで探打たれず、重力による締め固めの影響を受けにくりながらより水分を含んだ柔らかい場所に溝（図いことから、スポンジのようなふわふわとした、

3：a・b・c・d）を掘る。

しかし安定した状態に導くきっかけをもたらす。

土質が何 cm のところで変化するのかは、湿度、 水と空気の自由度がその断面から高まっていく。
温度、匂いなどから掘ってみて初めてわかること

深さの意味は、側面からの水の染み出しと、上流である。この現場の場合、盛り土の高さも合わせ部から高低差の確保にある。その上で、流れる水て溝の深さは 20cm ほどで落ち着いた。図 3 の A

量との兼ね合いで最適であろう幅を探していく。

は高さ 60cm ほどの崖地形だったが、泥をあげて水があきらかに停滞しているであろう放置された

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CROSS T&T No.64

図4

新しい湧水（図 3・B）

棚田のような場所での溝作りにおいて、流れる水のスピードが平地部に与える影響は経験上非常に大きいと感じる。踏切で通過する電車に体が引き寄せられるように溝付近の水や空気は影響を受け、その小さな動きが連続することは時間と共に動的環境を取り戻す装置となる。
ワークショップでの実践内容は、ごく一部の限られた人間のみが出来るような難しい造作ではない。と同時に造作を誤れば保全、改善どころか悪化させてしまう可能性もはらんでいる。具体的な実践には大まかなセオリーのようなものはあれ
ど、最初に起こした設計計画が絵に描いたようになされることはまずない。人間が人間のために作った環境をより良い状態に戻すためにできる
きっかけは、山という命が水からの当たり前の動きによって保たれ、動き続けられるものでなけれ［今西

図5

藁と泥・籾殻燻炭を重ねた盛り土にイノシシが通気口として加えた造作（図 3・E）
ばならない。
参考文献・Web サイト「土中環境の改善が造園界の未来を拓く

高田造園設

計事務所／高田宏臣氏に聞く」、『庭』228 号、2017
年 8 月、15 ～ 17 頁

国立研究開発法人防災科学技術研究所自然災害情報室『防災基礎講座：地域災害環境編

27．筑波山地と 周 辺 域 』、2016 年 10 月

http://dil.bosai.go.jp/

内山節著『内山節著作集 15

増補共同体の基礎理

workshop/06kouza_kankyo/論』、農文協、2015 年 12 月
環境省編『平成 22 年版
年6月

地球守 HP

図で見る環境白書』、2010

https://chikyumori.org/

私の森 .jp HP「あの人の “森” 語り：矢野 智徳さん」
https://watashinomori.jp/interview/image_itv_19.
html

友起（いまにし・ゆうき）］

1981 年生まれ。三重県阿山郡阿山町（現伊賀市）出身。三重県立上野工業高校電子機
械科卒業後、土木建設業に従事。2017 年に独立。山林や庭の環境再生、石場建て構法の施工を専門とし、土中環境を重視した土木・造園を実践している。2019 年 9 月より「筑波山の水脈を守る会」の技術的な指導に当たっている。trico_t@me.com［茅根紀子（ちのね・のりこ）］

1980 年生まれ。東京都出身。2006 年、早稲田大学文学研究科修士課程芸術学（美術史）修了。2018 年、ミュンヘン大学美術史学研究所博士課程修了。早稲田大学文学部助手、日本学術振興会特別研究員（PD ／実践女子大学）を経て、現在日本学術振興会特別研究員 (RPD ／清泉女子大学 )。中世・ルネサンス美術研究が専門だが、今後は自然と芸術との関係について芸術学的アプローチから考察していきたいと考えている。2017 年 8 月に筑波山の南麓に移り住む。「筑波山の水脈を守る会」発起人、事務局。
tsukubanomizu@gmail.com
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かくしてキログラムとメートルの 「定義」 は変更された
公開講座 「CROSS2019」 で藤井氏、 平井氏が講演

総合科学研究機構の公開講座「CROSS2019」は 11 月 23 日、筑波銀行つくば本部ビル（つくば市竹園）で開かれた。今回は「度量衡」がメーンテーマとなり、産業技術総合研究所計量標準総合センター（つくば市梅園）から工学計測標準研究部門の藤井賢一（首席研究員）、平井亜紀子（ナノスケール標準研究グループ長）の両氏を招き、それぞれキログラムとメートルの定義にまつわる話を聞いた。会場にはレプリカながら、実物大のキログラム原器、メートル原器が展示され、CROSS ならではの「体感できる」講演会となった。
2018 年 11 月 16 日、パリの国際度量衡委員

講演する平井亜紀子氏

会で、「キログラム」「アンペア」など 4 つの基
本単位の定義を変えることが決まり、19 年 5 月「真空中で 1 秒間の 299792458 分の 1 の時間に

20 日に施行となった。これにより 130 年にわたっ光が進む行程の長さ」と定義が変わった。光速不て質量の基準としてあった「国際キログラム原器」

変の原理とセシウムの超微細遷移の振動数（時間（IPK）は、物理学の定数である「プランク定数」の定義）から、絶対的な目盛りが刻めるわけだ。

を介しての定義に引き継がれることになった。

こうした経緯を追って解説したのが平井氏の講

1 秒の 299792458 分の 1 の時間に光が進む
距離―メートル（m）

演。白金 90％、イリジウム 10％合金製のメート
ル原器は 1960 年廃止されたが、現在も産総研が保管。2012 年には国の重要文化財となっている。

計測は物理学の基本で、人類は様々な計測技術「国家が一元的に管理するのではなく、技術があを生み出し、発展させてきた。現在最も広く用いれば誰でも計測できるという意味で基準の民主化られている国際単位系（SI）には、時間、長さ、が起こった」と平井氏は解説した。

質量、電流、物質量、光度、熱力学温度の７つがあり、それぞれ秒（s）、メートル（m）、キログ

中学で習うアボガドロ定数

高校で習うプラム（kg）、アンペア（A）、モル（mol）、カンデ

ランク定数を正確に―キログラム（㎏）

ラ（cd）、ケルビン（K）が基本単位として定義

これに対し、質量の基本単位は 1 リットルのされている。

水の重さから派生した IPK が担った。やはり白もともとは人間が日常用いるスケールからス

金イリジウム合金でつくられた分銅だ。この原器

タートしており、例えば、長さの単位「メートル」

は厳重に管理されるが、表面吸着などの影響によは約 230 年前に、パリを通る子午線の長さを基り年々質量が増加する。約 100 年にわたる質量準として定義された。これを基に約 130 年前に、の安定性は 50 マイクログラム程度と見積もられ「国際メートル原器」が作られ、物差しの長さをたが、この人工物による定義は 130 年間もの間、

1 メートルとする定義に移行した。さらにレー

変更ができずにいた。定数化された、適当な物理

ザーに関する科学技術の発展を受け、1983 年に量が見つからなかったためだ。

16

CROSS T&T No.64

シリコンには 3 つの同位体があるが、原子量28 のシリコンを 99.994％に濃縮できる技術に見通しが立った。旧ソ連が水爆用の核濃縮に使った遠心分離機を使い 2004 年から 2 年間で、高さ約 40 センチ、重さ約 5 キロのシリコン 28 単結晶を得た。約 5 億円が掛かったという。これから直径約 94 ミリのシリコン単結晶球体を 2 個切
り出し、合わせて超高精度のレーザー干渉計を作製した。
シリコン単結晶球体は正確に体積を測定するため極限まで真球になるよう研磨され、2000 方位から計測して 1 原子間の精度で直径を測ったという。いわば、この球体が新しい「キログラム原
講演する藤井賢一氏
候補はプランク定数とアボガドロ定数のいずれかによって 1 キログラムをカウントする。定義
づけの国際プロジェクトに日本から参加した産総器」。藤井氏によれば、シリコン 1 キログラムの原子の数は 2 掛ける 10 の 25 乗（2 × 10,000,
000,000,000,000,000,000,000）個だった。観測可能な宇宙の星の数より多い。

研の研究チームは長年アボガドロ定数で挑んでい今後は「原器」でなく「分銅」として役割た。この研究に取り組んだ藤井氏によれば、のち講演会場には「日本国キログラム原器」のレに、この 2 つの定数は 1 つの関係式で右項・左プリカと共に持ち込まれ、参加者が手にとって項に現れることから、同じものとして扱えること「1kg」を体感できる貴重な機会となった。新しが分かったそうだ。藤井氏は講演でも「中学校でい定義に基づく精度は 1 億分の 1 という。この習うアボガドロ定数の方が高校で習うプランク定

精度は、1 キロに換算すると 10 マイクログラム

数よりも分かりやすいはず」と解説の中心に据えであり、国際キログラム原器の安定性 50 マイク

た。

ログラムをしのぎ、新しい定義の条件を満たす。

チームは、アボガドロ定数を使って 1 キログ

昨年の委員会総会の開催までに、各国から計測

ラムのなかに原子の数がいくつあるか、測定しよが持ち寄られ、これらをベースに「普遍的な物理うとした。実はこれが大変。1 キロの質量を炭素量」に基づく新しい 1 キログラムの定義が国際原子だけで得ようとすると、10 の 25 乗個もの的に決定された。定義上はアボガドロ定数ではな原子がいる。1 兆の 1 兆倍のさらに 10 倍のスケー

く、プランク定数が採用されたが、各国の計測結ル。1 個 1 個数えていると、最新パソコンを使っ果にも「日本の果たした貢献は大きかった」と藤ても 1000 万年かかるという物理量だそうだ。藤井氏。今後は新薬開発などの微少質量計測に役立井さんがチームに加わった当初、チームリーダー

てられる期待がある。

から「生きている間には無理かも知れない」と告げられていた。

定義が変わっても、これでお役ご免というわけではないらしい。メートル原器のように国の重要

そこで、シリコン原子だけでできた単結晶で 1

文化財として、引退の花道を飾ることはない。「日キログラムの球をつくり、その体積を精密に測定

本国キログラム原器」は原器ではなくなるもの

して、中に含まれる原子の数を求めようとした。

の、非常に優秀な分銅として我が国の質量標準の格子状に原子配列をつくる単結晶なら数えやす

維持・管理に今後とも役割を果たす予定というこく、干渉計による X 線結晶密度法でアボガドロとだ。だてに 130 年も命脈を長らえたわけでは定数を決定する方法が採用できそうだった。

ない。（報告／ CROSS T&T 編集長・相澤冬樹）

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17

Tokaiシリーズ「つくば＆東海の科学遺産」④

廃炉に着手した研究用原子炉から引き継ぐ成果
東海村の日本原子力研究開発機構（JAEA）には多くの研究用原子炉があった。日本で初めて臨界状態を達成（1957 年）した JRR-1 は運転終了後の 70 年に解体された。初臨界の 1960 年から 96 年まで運転された JRR-2 は廃止措置中。残るのは JRR-3 と JRR-4 で、原子力科学研究所の南寄り敷地に 2 つの原子炉建屋が並んでいるが、2011 年以降、運転されたことはない。東日本大震災当時は稼働しておらず、震災後に制定された研究用原子炉の新規制基準適合性確認のため運転を休止していた。
2 基のうち、JRR-4 は 13 年 9 月 26 日に JAEA が策定した「原子力機構改革計画」に基づき廃止が決定し、17 年 6 月 7 日に廃止措置計画が認可された。新規制基準に合わせ耐震補強工事中の JRR-3 は、2021 年 2 月末の運転再開を計画している。
JRR-4 は、軽水を減速材、冷却材に使用したスイミングプールタイプの原子炉。燃料の濃縮ウランをすだれ状に組んだ炉心はタンクの底部に設置され、制御棒でコントロールされている。核反応が起こると、プール内の水は青色に発光するチェレンコフ光が見られた。
1965 年 1 月に臨界に達した後、2010 年 12 月まで運転を行った。医療照射、放射化分析、半導体
用シリコンの製造、原子力技術者の養成等、様々の分野の研究者、技術者に利用された。
廃炉作業は現在第１段階で、原子炉の機能停止措置として、制御材を挿入した状態で封印固定し、制御設備の駆動部の撤去を実施している。
この後、施設に残存する放射性物質を減衰させる第 2 段階（維持管理段階）を経て、解体撤去の第3 段階に至る工程表を組んでいる。廃止措置終了は 2036 年度末を見込んでいる。
JRR-4 は最終的には、付属建家を除く全ての施設を解体・撤去する方針でいる。研究施設が「科学遺産」として将来残るものではないが、特に中性子ビームの照射実験による成果は「研究遺産」として次世代に引き継がれることになる。難治がんである悪性脳腫瘍や皮膚がんの治療法として期待されるホウ素中性子捕捉療法（BNCT）の臨床研究について、原子炉サイドで立ち合ってきた JAEA 研究
者による寄稿を得た。（編集部）

JRR-4 の BNCT 研究
日本原子力研究開発機構

原子力科学研究所

研究炉加速器技術部計画調整課
BNCT の原理

マネージャー中村

剛実

ネルギーが高く透過率の高い熱外中性子を照射し、10B と中性子の捕獲反応によって生じるα線

中 性 子 捕 捉 療 法（Boron Neutron Captureと高エネルギーの 7Li 粒子によって腫瘍細胞を選

Therapy：BNCT）は、ホウ素の同位元素である

択的に破壊する治療法である。このα線は生体内10B を含んだがん細胞に選択的に取り込まれる化での飛程距離が約 9 μ m と細胞の直径程度でき合物をあらかじめ患者の静脈内から投与しておわめて短いため、ホウ素化合物を取り込んでいな

き、腫瘍に効率よく集積したタイミングを見計

い正常細胞への影響は少ない。

らってエネルギーの低い熱中性子あるいはよりエ

18

原理は 1930 年代からあったが米国での 1950
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～ 60 年代の臨床研究では成果が出なかった。日本では、東京大学の故畠中教授が 1968 年に臨床治験を日立製作所の研究炉である日立炉（1968～ 74 年）で、13 例の脳腫瘍の照射が行われた。
1977 ～ 89 年まで武蔵工業大学の研究炉で 99 例の脳腫瘍、9 例の悪性黒色腫の照射が、京都大学の研究炉である KUR でも 1974 ～ 95 年までにこうしゆ

48 例の悪性神経膠腫、13 例の悪性黒色腫の照射が行われた。その後、武蔵工大炉の停止に伴い、関東での臨床研究の中心は日本原子力研究所の

図1

JRR-2 に移り、ここで 1990 ～ 96 年に 33 例の悪中性子ビーム設備断面図性神経膠腫の治療が行われるなど、経験を積んだ。
熱中性子を用いた BNCT は、脳の浅い部分に限局した症例に対しては成績が良いということが報告され、その有用性が明らかにされたが、深部へ浸潤する腫瘍に対しては限界があることが明らかとなった 1)。この結果を受けて、1980 年代に
熱外中性子（0.53eV ～ 10keV）を用いて深部線量の改善を目指した基礎研究が開始された。
JRR-4 はわが国初の原子力船「むつ」の実物大
しやへい

モックアップによる遮蔽実験を目的として建設され、1965 年 1 月 28 日に初臨界となった。原子
炉には 90 ～ 93％濃縮ウランの燃料を用いていたが、核不拡散政策に対応するため、20％濃縮ウ

図2

ラン燃料への変更、原子炉各設備を最新の技術に

JRR-4 の施療室対応した安全性の高い設備への更新、さらには実設備、ホウ素濃度測定のための即発ガンマ線分析

験利用者からの多様化、高度化への要望に対応す装置（PGA）と高周波誘導結合プラズマ発光分る高度化改造を行うため、1996 年 1 月に改造を

光分析法（ICP-AES）、小動物照射後の飼育設備

行った。

である。

当時の利用ニーズ調査では、医療照射と放射

JRR-4 の医療照射用の中性子ビームは、熱中性化分析（特に短寿命核種分析）の需要とともに、子モードⅡ（熱中性子成分が多いモード）、熱中

熱外中性子ビームを主体とした医療照射炉への性子モードⅠ（熱中性子と熱外中性子の混合モー

並々ならぬ期待があった。このような背景から、

ド）、熱外中性子モード（熱外中性子を主成分と

JRR-2 で行っていた BNCT 医療照射を継続する

したモード）の３種類となる（図 3）。生体深部ものとして、JRR-4 の改造計画の中でさらに充実まで到達する熱外中性子ビームを使用した臨床研させた BNCT 照射設備を新設することになった。

究を開始するためには、いくつかの問題を克服す

JRR-4 の BNCT 用設備
JRR-4 の医療照射設備の主なものは、熱中性子る必要があった。
1 つ目は、生体深部まで到達する熱外中性子の 線 量 を 評 価 す る た め の 線 量 評 価 シ ス テ ム 2)から熱外中性子まで供給できる設備（重水タンク） （JAERI Computer Dosimetry System：JCDS）のと照射室からなる照射設備（図 1）、全身麻酔と開発と検証である。これにより、患者に付与され手術ができる施療室（図 2）、細胞実験のできるる中性子線量を金線で測定することなしに生体深CROSS T&T No.64

19

院、徳島大学であり Phase Ⅰ / Ⅱの臨床研究が実施されている。対象は悪性神経膠腫（Grade Ⅲ）
・
神経膠芽腫（Grade Ⅳ）の初発例で、それまでに放射線治療を受けていないもの、一側の脳半球に限局しているもの、全身的な合併症や多重癌のな
いもの、年齢は 18 歳から 70 歳までなどの条件の下で照射が実施された。
ホ ウ 素 化 合 物 に は BSH（dodecaboranethiol）と BPA（p-boronophenylalanine） が あ る。 そ の図 3 JRR-4 医療照射用の３つの中性子ビー

治療成績については、所掌外であるためここでは触れないが、BSH を用いる開頭 BNCT の利点

部における線量分布を精度よく評価することが可

は、腫瘍組織の線量を増やすことができる点にあ能とするものである。

る。手術中に翻転している皮膚に照射することな

2 つ目は、物理工学面での安全確認であり、3く（BSH は正常皮膚にも取り込まれるため、皮種類の中性子ビームモードに対して、フリービー

膚線量で照射時間が規定される場合もある）、患

ム条件での中性子成分とガンマ線混合率の検証、部のみの照射が可能になるからだ。しかし最大の水ファントム内での熱中性子束分布の検証、医療

欠点は全身麻酔をかけて手術を行うことで、患者照射中における原子炉の出力補正法（金線引抜き

にとっては負担が大きく感染などの合併症を惹起法）の検証である。

する危険性もある。もう一つの BPA は高い腫瘍

3 つ目は、熱外中性子ビームを利用した臨床研

内ホウ素（10B）濃度が得られる点が特徴で、腫究に対する大学内の倫理委員会での審査である。

瘍組織内の平均 10B は血液若しくは正常脳組織のさらに、JRR-4 で医療照射を行うためには、研究２～４倍とされているため、細胞レベルでの腫瘍炉利用協議会医療照射専門部会での厳格な審査が線量と正常組織線量の比は大きくなる。悪性脳腫必要であり、上述の検証結果等を審査し、了承を瘍の照射で BPA の薬物動態の特性を効果的に利得る必要がある。これらからわかるように、熱外用するためには、正常組織である皮膚の線量を減中性子ビームを利用した臨床研究の準備には非常らすことができる熱外中性子ビームによる照射がに時間を費やすものであった。

必要であった。

臨床研究【熱中性子 BNCT】【熱外中性子 BNCT】
これまで実施されてきた熱中性子ビームによる BNCT では、脳表面近傍に配置した金線及び熱外中性子ビームを利用した臨床研究の準備が

熱ルミネッセンス線量計（TLD）によって、熱整うまで、JRR-2 で実施してきた熱中性子による中性子束、γ線量をそれぞれ実測し、この測定結BNCT の経験を踏まえて、熱中性子モードⅠ（熱果を基に患部周辺の吸収線量を評価していた。し中性子と熱外中性子の混合モード）での臨床研究

かし、熱中性子が脳内深部まで達する熱外中性子

が 1999 年 10 月より開始された。

ビーム BNCT では、①従来の実測手法では検出

このビームモードは、生体内における熱中性子器を脳内に配置できないため、患部周辺の吸収線

束分布のピークが表面から約 3mm のところに形量を正確に把握することができない、②高速中性成され、それ以上の深部においては減衰が著しく子の吸収線量への寄与も無視できなくなる、などなる。患部に高線量を付与するには開頭して直接の課題があった。

患部（脳）に中性子を照射する必要があった。

これを踏まえ原研では、従来の実測による評価

JRR-4 における開頭照射は、1999 年～ 2003 年

方法に代わり、患部周辺の吸収線量を数値シミュまでとなる。主な利用者は筑波大学、香川小児病

レーションによって評価を行う前述の JCDS を

20

CROSS T&T No.64

図4

線量評価システム JCDS（JAERI Computer Dosimetry System）

開発した。JCDS は患者の医療画像（CT、MRI）

グを行う。その後、患者をのせた照射ベッド（椅から３次元頭部モデルを作成し、計算のための入子）ごと照射室に移動させ、患者のセッティング

力ファイルを自動作成する。さらに、このファイを短時間で終了させて照射が開始される。

ルを使って計算結果を再び JCDS に読み込ませ、JCDS を BNCT に適用することにより、患部頭部モデル上に線量分布を重ねて表示を行うな

周辺の詳細な線量分布評価に基づいた治療が実

ど、BNCT の線量評価に必要な情報を出力するも施可能となったこと、JCDS で計画した患者セッのである（図 4）。

ティングを実際の治療で精度よく再現できるよう

また、患者の位置精度は BNCT の照射精度に大きく影響を与えるため、患者セッティングシス
テムと連携し、患者を迅速かつ正確にセッティン
3)になったことで BNCT 治療計画の精度向上に貢献した。
臨床研究は、2004 年度から熱外中性子ビームグするための機能を持たせた 。図 5 に患者セッ

モ ー ド を 用 い た 非 開 頭 の 脳 腫 瘍 BNCT が 実施

ティングシステムを示すが、まず患者は施療室でされ、2005 年度からは頭頸部腫瘍に対する臨床

患者セッティングシステムのレーザー光を用い研究も開始された。また、2006 年度には京大のて JCDS の照射条件を再現するために入念にセッ

KUR の燃料低濃縮化のための改造工事が開始さ

ティングが行われ、完了次第、リファレンスとなれ、一時的に国内で BNCT 照射ができる原子炉

るレーザー光に沿って患者にマジックでマーキン

は JRR-4 のみとなった。この間、京大グループ

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21

図5

患者セッティングシステムの主治医は JRR-4 を利用して BNCT 臨床研究を

線量評価を行い、評価結果を提示する。当日は施行い、脳腫瘍だけでなく頭頸部腫瘍や体幹部とな療室で患者の模擬セッティングを行った後、照射る肺がん（悪性胸膜中皮種）の症例が実施された。

室に移動して照射を行う。

2006 年度の原研の対応は、JRR-4 の運転のある

照射時間の決定は、次の２つの測定結果により週に医療照射日を１日設け、医師グループ側から行われる。①血液中のホウ素濃度を推定するため、の要望があったときに１日２例まで医療照射が実照射前に患者から採取した血液（4、５点）を施できるような体制を整えた。さらに茨城県東海PGA により測定し、照射開始から照射完了まで

村立東海病院等近隣の病院との協力体制により、の血液中の平均ホウ素濃度の推定値を算出する。

同年度における症例は 34 例となった。

②照射中の原子炉出力を算出するため、照射開始

2007 年度も引き続き京大グループの利用によから 10 分後にビーム孔内に設置した金線を引抜

り症例数が増加し、頭頸部腫瘍の症例数が脳腫瘍

き、放射化量から熱中性子束を算出し、照射中のを上回る結果となり、BNCT の臨床研究は脳腫

原子炉出力を算出する。JRR-4 における BNCT

瘍から頭頸部腫瘍へと適用が拡大されたと言え照射時間は、20 分から 50 分程度であるが、血液る。

中のホウ素濃度が予測よりも高い場合には照射時

JRR-4 施設側もこれに対応すべく、延長コリ間が短くなるため、物理工学のスタッフの対応はメータ（ビーム孔を壁から 15cm 突出させたもの）

慌ただしくなる。原子炉出力と血液中ホウ素濃度を実用化し、照射中における患者の肩と壁との干が予想よりも相当高った場合には、１分後に原子渉を無くすことで患者の負担にならない姿勢で照炉を停止する場合もあった。

射ができるよう設備面の充実が図られた。

JRR-4 での熱外中性子ビームを使用した BNCT

医療照射の流れとしては、医師から医療照射の臨床研究は 2004 年から 2010 年まで実施され、申し込み（医療照射実施計画書の提出）があり、主な利用者は、京都大学、大阪医科大学、川崎医

医療画像データ（CT、MRI）に基づき JCDS で科大学、大阪大学、東京大学、筑波大学、徳島大

計算モデルを作成し、医師が指示する照射条件で学。1999 年～ 2010 年まで、JRR-4 で実施された

22

CROSS T&T No.64

BNCT 臨床研究全症例数は 107 例となった。

メータの設計開発を協同して行った。

加速器 BNCT への技術継承培ってきた照射技術が投入されおり、JRR-4 の技

2011 年 3 月に発生した福島第一原子力発電所の事故を契機に、原子炉等規制法の法改正（12年 6 月）が行われ、原子力規制委員会によって核燃料施設等の新たな規制基準が策定されて 13 年
12 月に施行された。

この加速器 BNCT 装置は JRR-4 の医療照射で術（遺産）は、原子炉を利用した BNCT から病院併設型の加速器 BNCT へと引き継がれ、多くの患者に BNCT 治療を行うための道が切り開かれたと言える。今後、筑波大学の加速器 BNCTが先進医療として実用化できることを期待する。

原子力機構では、この新規制基準を満足させる
ためには大きな投資が必要であり、原子力機構にある施設を整理して対応する必要があった。そこで、2013 年 9 月 26 日に「原子力機構改革計画」を策定し、事業合理化の一環として JRR-4 の廃止を決定した。15 年 12 月 25 日に廃止措置計画の認可申請を行い、17 年 6 月 7 日に廃止措置計
画が認可され、原子力機構の BNCT 研究の歴史に幕を閉じることになった。
近年、BNCT を国内で普及させるため、病院に設置可能な小型加速器をベースとする中性子源を用いた研究開発プロジェクトがいくつか立ち上
がっている。京都大学や国立がん研究センター中
央病院、筑波大学などである。原子力機構は筑波大学のプロジェクトに参画し、ベリリウムター
ゲットから発生する高速中性子を BNCT 用の熱外中性子ビーム（10keV をピークとした連続エネルギースペクトル）にするための減速場・コリ［中村［参考文献］
1) 小野公二 , 悪性神経膠腫の硼素中性子捕捉療法（原子炉医療）, 脳神経外科速報 , ６, 429 ～
434 (1996）.
2）熊田博明 , 山本和喜 , 鳥居義也 他 , ホウ素中性 子 捕 捉 療 法 の た め の BNCT 線 量 評 価 シ
ス テ ム (JCDS) の 開 発 ( 協 力 研 究 ), JAERITech-2003-002 (2003).
3) 熊田博明 , 松村明 , 中川義信 , 原子炉による医療照射のための患者セッティングシステムの開発 ,日本原子力学会和文論文誌 , 1(1),p.59-68, 2002.
4) 山本哲哉 , 山本和喜 他 , JRR-4 熱外中性子ビー
ムの in vitro 生物学的効果 - フリービーム条
件並びにファントム条件での測定 -, JAEIRIResearch 2002-011.

剛実（なかむら・たけみ）］

1997 年に武蔵工業大学大学院工学研究科原子力工学専攻修士課程修了。
1997 年～ 2004 年に日本原子力研究所にて臨界安全に関する研究に従事。
2004 年以降、同研究所の研究炉部に所属し、BNCT の技術開発として、適応拡大に向けた照射場・照射手法の開発、BNCT 線量評価システム（JCDS）の改良等の業務に従事。
現在はつくば国際戦略総合特区のプロジェクトの下で、日本原子力研究開発
機構研究炉加速器技術部で中性子計測制御に関する研究に従事し、小型中性子検出器の実用化のための研究開発を行っている。
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23

Tokai

サイエンス

中性子実験を成功させるための Tips：ノイズ調査～中性子実験用二軸引張試験機を例として～
総合科学研究機構 中性子科学センター

大内啓一、桐山幸治、張朔源、林田洋寿、鈴木淳市
1．背景
総合科学研究機構が整備する中性子実験用二軸引張試験機（以下、試験機という；図 1）[1] は、
大強度陽子加速器施設 J-PARC の物質・生命科
学実験施設（MLF）の中性子イメージング装置（RADEN）で一軸負荷および二軸負荷下の鋼板等の材料の結晶組織情報を測定するための実験機器である。試験機の中心（図 1 の中央）に板状十字型の試験片を設置し、試験機の上下・左右それぞれの方向に対して引張負荷をかけることができる。中性子実験時は RADEN の遮へい体内に設置し、中性子ビームは図 1 の手前（奥）方向から

図1

奥（手前）方向へ照射する。

中性子実験用二軸引張試験機

ところで、一般的に機器を動作させることで発電源ケーブルの各相にノイズセンサ（HIOKI 製

生する電気的な “ノイズ” は、伝導ノイズ（電源クランプオンノイズセンサ 9754）を取付け、ノケーブルや信号ケーブルを伝わる）や放射ノイズ

イズロガー（HIOKI 製ノイズハイロガー 3145）（空間を伝わる）として周囲の機器に影響を与えを用いて、表 1 に示す条件で電源ケーブルの伝導ることがある。本試験機では負荷を印加するためノイズを測定した。なお、引張試験の試験片にはのサーボモーターが大きなノイズ源であり、それ高張力鋼（全長 130mm、腕幅 30mm、厚さ 3.2mm）

が中性子検出器へ悪影響を与えないことが、良いを用い、ノイズ測定時に中性子は照射していない。

データを取得する、すなわち、中性子実験を成功させるために重要となる。そこで、我々は様々な条件で試験機のノイズの有無を調査し、中性子検

表1

伝導ノイズの測定条件

条件

サーボモーターの状態

引張方向

引張負荷

1

通電、無負荷

–

–

2．方法

2

通電、負荷

2.1

3

通電、負荷

出器へのノイズの影響を評価した。

伝導ノイズの測定

二軸

15 kN
30 kN

試験機は、本体と制御ユニットから構成される。
試験機の電源は 3 相 200V であり、単芯ケーブル

2.2

放射ノイズの測定

4 本（RST 相、アース）で分電盤に接続される。

磁 界 プ ロ ー ブ（ELECTRO-METRICS 製

RADEN において、試験機を実験時の位置に設置し、EM-6992） と オ シ ロ ス コ ー プ（Tektronix 製

24

CROSS T&T No.64

MDO4014B-3）を用いて図 2 および表 2 に示す測定条件で放射ノイズを測定した。得られた電流波形から高速フーリエ変換処理によりノイズの周波数特性を求めた。

表3
条件

サーボモーター
の状態

1

無通電

2

通電、無負荷

3

通電、負荷

4

通電、負荷

測定条件

引張方向 引張負荷

–

二軸

–

15kN
45kN

試験片

検出器
計測時間

無し
10 分
有り

3．結果
3.1

伝導ノイズの測定結果

伝導ノイズの測定結果として、ノイズロガーで測定した 15kHz におけるノイズ特性を図 3 に示す。サーボモーターを無通電の状態から通電して引張負荷を 15kN までかけるとノイズは上昇した。続いて、引張負荷を 30kN まで上げたが、15kN の時とほぼ同様であった。なお、ノイズの大きさは周波数が高いほど小さくなる傾向が見られ、5MHz で 0.02A、20MHz で 0.01A、60MH
で 0.005A 程度であった。

図 2 放射ノイズ測定(a) ノイズ測定位置、 (b) 磁界プローブ
表2

放射ノイズの測定条件

測定位置

磁界プローブの面の方向

サーボモーターの状態

0

電源ケーブル

ケーブル半径方向無通電

1

サーボモーターケーブル

X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

2引張部機器表面X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

3

ロードセル機器表面

X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

4

試験片取付け部

X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

5

ロードセル下部
機器表面 0 ㎜

X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

次に、ノイズセンサで測定した電流出力波形と6

ロードセル下部
機器表面 100 ㎜

X, Y, Z

無通電、通電 (40kN)

して、R 相の電流出力波形を図 4 に示す。測定よ7

ロードセル下部
機器表面 200 ㎜

X, Y, Z

通電 (40kN)

り、周波数 50Hz（20ms）間隔でピークが存在し、

図3

伝導ノイズの測定結果

引張負荷を大きくするとピークが大きくなる傾向
2.3

中性子検出器へのノイズ影響測定が見られる。また、窓関数としてハミングを使用

中性子検出器（μNID 検出器）を動作させ、し、サンプリング周期 10-7 μ s、524288 点につ

表 3 に示す条件において試験機を動作させた時いて高速フーリエ変換処理を行った結果を図 5 にに検出器へのノイズ影響が無いかを確認した。

示す。低周波数帯域（1kHz 以下）では、ノイズ
は引張負荷が大きくなるほど大きくなる傾向が見られた。特に、商用周波数（50Hz）に対して奇数次高調波（150Hz、250Hz 等）が引張負荷にCROSS T&T No.64

25

図6

電源ケーブルに見られた環境ノイズ値は小さく試験機への影響は無いと判断できる。
図 4 R 相の電流出力波形(a) 15kN 負荷時、(b)30kN 負荷時

次に、サーボモーターの通電状態による放射ノイズの違いの例として、測定位置 1 の磁界プロー
ブの面が X 方向の条件の結果を図 7 に示す。サー

応じて大きくなる様子が確認された。1kHz 付近

ボモーターに通電し試験片に引張負荷をかけるとより上の周波数帯域では、低周波数帯域に比べて無通電時に比べて放射ノイズが大きくなることが

やや値が小さく、荷重に依存した傾向ははっきりとわかった。放射ノイズは 1MHz ～ 12MHz の周見られなかった。引張負荷波数帯域で見られたこの波数帯域に見られ、大きさは 0.5mA 以下であっ

奇数次高調波は、周波数自体が低いことから、伝導た。最後に、測定位置と磁界プローブの面の方向ノイズとして周囲の機器にノイズ影響を与える可能による放射ノイズの違いを図 8 に示す。いずれの性は否定できないが、有意なノイズとして判断され磁界プローブの面の方向でもサーボモーター付近

る場合は、ノイズフィルタやノイズカットトランスの放射ノイズが一番大きく（測定位置 1）、磁界などを適用することで影響を低減できると考える。

プローブの面の方向により大きさに違いが見られた。ノイズの大きさは、周波数帯や方向（X,Y,Z）
により様々であるが、最も大きい値で 0.6mA 程度であった。
３．３

中性子検出器へのノイズの影響

中性子を照射しない状態で検出器を動作させた
ところ、カウント総数は表 3 の条件 1 から条件 4
図53.2

周波数解析結果へと変化させても 124、155、191、203 と微増するだけで、中性子入射時に考えられるカウント総数（～ 108 カウント）に比べると十分に小さい値

放射ノイズの結果

各測定条件において磁界プローブで測定した信だった。最もノイズが発生する試験条件 4 におけ号を、窓関数としてハミングを使用し、サンプリる検出器の測定画面を図 9 に示すが、測定画面にング周期 4 × 10 μs、1 × 10 点について高速フー

おいても明瞭なノイズは見られなかった。このこ

リエ変換処理を行い、ノイズの周波数特性を求めとから、試験機から検出器へのノイズの影響は軽た。

微であり、中性子実験に問題は無いと判断する。

-46

まず、電源ケーブル（測定位置 0）を無通電時に測定した放射ノイズの結果を図 6 に示す。1 ～10MHz 付近に環境ノイズが僅かに見られたが、

26

4．結論

総合科学研究機構で整備した中性子実験
CROSS T&T No.64

図7

通電状態による放射ノイズの違い

図8

図945kN 負荷時の中性子検出器への影響

測定位置と磁界プローブの面の方向による放射ノイズの違い(a) X 方向、(b) Y 方向、(c) Z 方向

用二軸引張試験機のノイズ測定を行い、中性子実

testing machine for pulsed neutron experiments,

験の測定データにノイズの影響が無いかを調査しMethodsX 6 (2019) 2166?2175.

た。その結果、試験機のサーボモーターを動作させ、試験片に引張負荷をかけることで、ノイズが謝辞

発生することが判ったが、そのノイズはわずかでノイズ影響の調査は、J-PARC センター 篠原武

中性子検出器への影響は限られており、今後、問尚博士及び甲斐哲也博士のご協力の下、J-PARC

題無く試験機を中性子実験に使用できることが確

MLF の RADEN で実施された。中性子検出器の認できた。

データ解析は総合科学研究機構のパーカー・ジョ
セフ・ドン博士に支援いただいた。磁界プローブ

参考文献

を用いたノイズ測定は総合科学研究機構の阿部淳[1] K. Kiriyama, S. Zhang, H. Hayashida, J. Suzuki

博士にご協力いただいた。ここに記して謝意を示

and T. Kuwabara, Development of a biaxial tensile

す。

Noise evaluation of biaxial tensile machine for pulsed neutron experiments
K. Ohuchi, K. Kiriyama, S. Zhang, H. Hayashida and J. Suzuki
CROSS Neutron Science and Technology Center
Abstract:
We evaluated noise influence from a biaxial tensile testing machine on a neutron detector during neutron
experiments. As a result, it was found that noise was slightly generated by operating the machine, but
influence to the neutron detector is little. Therefore, the machine is applicable to neutron experiments at
J-PARC MLF.
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27

Tsukuba

サイエンス

エネルギーを巡る諸問題
グレタさんの訴えに耳を傾けたい
元産総研グループ長、元福島高専特命教授

1．はじめに

樋口登

増大を続けている。今後もこの増大傾向を維持できるのかあるいは維持すべきかどうか、即ち持続2019 年 12 月にマドリッドで開催された第 25可能であるか否か、今後、資源制約、環境制約な回気候変動枠組条約締約国会議（COP25）で、どさまざまな制約の下でどのような図を描けるの日本は「化石賞」を「受賞」した。この数年に引かが人類生存の鍵となる。

き続いてのことである。日本は CO2 を多く排出

現在の世界のエネルギー消費を支えるのは化石する石炭火力発電を国内で推進しているばかりで燃料であり、全体の約 8 割を占めていながらさなく、海外にまで技術輸出を継続しようとしていらに量的にも増大しつつある。この現状にあって、るというのがその理由である。

化石燃料の消費に伴う気温上昇、海面上昇などの

我々の日常生活はエネルギー消費によって支え環境問題が深刻化しつつあるとの認識から、持続られている。電気など使わないという人も希にい可能性を満足するために（例外は存在するが）、

るが、完全な自給自足生活でも行わない限り、食世界中で合意しパリ協定が発効するに至った。

糧生産、水道などのインフラに使われているエネ

かつてマルサスは著書「人口論」（1798）におルギーの恩恵までを否定する訳にはいかないはず

いて、人口は幾何級数的に増加するのに対して食である。それにもかかわらず、このところのエネ

糧生産は算術級数的にしか増加できないため、急ルギーを巡る議論は、環境問題と絡んで複雑化し速な人口増加は不可能であると説いた。この時は、ていて、最も重要な供給にはあまり意を置かない

新技術（アンモニア合成法の確立）と化石燃料の向きもあるように思われる。環境問題がクローズ

使用拡大がこの問題の解となった。現代にこの解アップされてきている現時点において、人類の存は存在するか否かを問いたい。

続可能性をも左右する諸問題の存在することを示

さて、人類の存続を掛けたパリ協定であるが、し、読者諸姉、諸兄の今後の方向選択への一助とここに描かれた世界観は持続可能な社会を描き得することができれば幸いである。

ているかが問題である。筆者はこれを大いに疑っ

2．持続可能性（Sustainability）への疑義
我々人類は約 400 万年前の誕生以来、エネルている。その理由は本文を参照頂きたい。

3．エネルギー需給の現状

ギーを消費しつつ生命をつないできた。原始の世

最近の世界のエネルギー供給の状況を国際エ

界ではヒトは自らの食糧分だけのエネルギー消費

ネ ル ギ ー 機 関（IEA） 発 行 の Key World Energyに限定されていたが、やがて火の発見、家畜の飼

Statistics 2018 から引用する。（図 1）これを見れ

育の開始、さらに風車、水車の発明など、など、徐々ばわかるように、1973、79 年の 2 回にわたるオにではあるが、エネルギー消費を増やしていった。

イルショック、2008 年のリーマンショックなど

現在の地球上の人口、77 億人の生存を可能にしの折に若干の皺が見られるものの、単調に増加しているのは膨大なエネルギー消費でありその量は続けていることがわかる。内容について見てみれ

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CROSS T&T No.64

COP 等で世界各国に訴えて注目を浴びたことは周知の通りである。
ここで、日本国内の状況について眺めてみる。
日本の一次エネルギー供給は、2005 年頃をピークに低減傾向にある。その構成は、一時 10％以上を占めていた原子力だが 2011 年以降はほとん
ど無に等しく、その減少分を補っているのはほとんど天然ガスである。そしてガスと同様に利用に
図１

世界の一次エネルギー供給の変化（出典：Key World Energy Statistics 2018）（単位：Mtoe=Million tons of oil equivalent:
石油換算百万トン

1Mtoe ～ 40 × 1015J）

よって二酸化炭素を発生させる石油、石炭を加えると約 9 割を占めている。しかもこれらのほとんどは国内で産出せず、輸入に頼らざるを得ない。一方、国産のエネルギー源は、水力、太陽光、
風力、地熱等の再生可能エネルギーの他、廃棄物

ば、全体の約 80％を占める石炭、石油、天然ガ等を全部加えてようやく一割を占めているにすぎスはすべて利用時に CO2 を排出する化石燃料でない。この状況は 1973 年に起きた第一次オイルある。世界各国が集合して地球温暖化対策を議論

ショック当時とほとんど変わらずエネルギー安全するために 1988 年に設立された「気候変動に関保障上、大変憂慮すべき現状である。当時は、オ

する政府間パネル（IPCC）」は、気候変動枠組条

イルショックを契機に原子力利用の拡大が実行さ約締約国会議（COP）を主導して地球環境問題れるに至った。

の改善およびエネルギー消費の抑制を目標として活動しているが、各国の譲歩により COP3 において署名された京都議定書締結（1997）の後も、そのエネルギー消費の増加傾向にほとんど変化は

図 2 に主要国のエネルギー源別一次エネルギー供給構成を示す。

3．資源としての化石燃料と限界見られない。先進国の義務のみを明確にした条約

以上見てきたとおり、世界的傾向と同様に、日では、ムーブメントの重要性の覚醒には役立った本でもエネルギー供給の主役は化石燃料である。

かもしれないが、結果的にはほとんど意味が無

筆者は子供の頃、石油はあと 40 年くらいで掘りかった。
この反省に立ってパリ協定が締結され、気候変動枠組条約に参加する世界中の国が参加したが、早々にアメリカ合衆国が離脱を宣言
す る こ と に な っ た。 ま た、
世界最大のエネルギー消費
国 の 中 国 も、 対 GDP 比 での削減を約しはしたが、総量についての制限はない。
私見では、エネルギー消費の増大に歯止めが掛かるとは見えない。スウェーデンのグレタ・トゥーンベリ嬢
はこの状態を真剣に憂い、CROSS T&T No.64

図 2 主要国の一次エネルギー供給（2017 単位：PJ）

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尽くされるだろう、即ち枯渇するだろうと言われ

生可能エネルギーに依存することには間違いないていた。ところが現実はそのようにはなってなだろうが、利用可能なあらゆるエネルギー源の利い。このまま利用し続けることはできるのであろ用を図ってゆくことが不可欠である。

うか？
しかし一方、化石燃料の枯渇を心配する前に心この視点から、石炭利用と原子力利用について考えてみる。

配しなければならない評価指数がある。それがエ

石炭は火力発電に多く利用されているが、通常

ネルギー収支比（EPR または EROEI）である。

の従来型のものは燃焼温度が低く、インド、中国

EPR は Energy Profit Ratio の、EROEI は等の例を見ると発電効率は 30％台の前半程度のEnergy Returned on Energy Invested のそれぞれ実績である。これに対して日本で運用中の超々臨略語であるが、ともに、ある量のエネルギー源を界圧発電では効率は 40％を越える。この差は直入手するために消費するエネルギー量の比で得ら接発電時の CO2 排出量に反映される。まずはこれる。例えば石油についていえば、米国で生産がの技術への転換による CO2 の排出削減に努める

始まった頃はわずかな掘削労力で石油は大量に噴事が得策と見ることができる。さらに建設中のガ

出し、100 以上の EPR が実現できた。しかし最ス化複合発電（IGCC）は燃焼温度が高く、50％

近は 20 前後にまで落ちてきたと評価されている。

台の効率も視野に入っている。

原油の生産のために海底深く掘り下げたり、ある

その上、純酸素燃焼技術も近い将来の実用化に

いは海水の注入による加圧や、原油の粘性を下げ目処がついていて、その場合は窒素が排ガス中にるための化学薬品を注入したりするなど様々な手存在しないため、二酸化炭素の分離・貯蔵（CCS）

段で原油の生産量の維持を図っていることがそのが容易になって、温暖化問題から無縁になる事も原因である。

期待されている。最も賦存量の多い石炭利用へのエネルギー収支比が劣化して最終的に 1 となっ途を拓こうとしているもので、排除すべきものでた場合は、生産に必要なエネルギーと得られるエはなく、むしろ積極的に技術開発を推進すべきでネルギーが等しい、即ち利用可能なエネルギーがある。

皆無となるため、そのエネルギー源は存在するに

ただし、最新技術の普及には時間が必要であり、しても、資源としては全く意味が無い。地底深く

その間の CO2 排出は避けられず、エネルギー消

残った石油はもはや資源とは言えないのである。

費の抑制は必須であると考えられる。

EPR は地中の深さ、周囲環境などの存在位置、

原子力については、2011 年の福島の事故以来、適用技術開発などの状況によって大きく変化する

その維持、利用拡大に慎重な向きも多いが、石炭ため、常に注視しなければならない。化石燃料のの利用削減と並行して原子力の削減まで企図する

場合は原油の例では時代を経るごとに小さくなっと、出力が不安定なためバックアップ電源を必要てきている。いつまでも利用可能と考えるべきでとする再生可能エネルギーの大量導入も困難にすはない。
メタンハイドレート、シェール・オイル（ガる結果となる。使用済み燃料の再処理費用の高さス）などの非在来型化石燃料についても同様であを理由に実施の不合理性を指摘する向きもあるる。

が、それは現在の石油価格を前提としたもので、化石燃料はエネルギー源としてばかりではな

石油生産の困難性が明確になった将来における価

く、工業用原料としても重要である。現代社会の格を考慮して技術開発を継続すべきではないか。

構築に必須の製鉄には還元用の石炭は不可欠であ

まさに EPR の評価が求められる。

り、人類生存の鍵となる肥料製造用の水素はそのほとんどを天然ガスに依存している。

より問題なのは風評被害である。「安全・安心」と一口に言うが、この 2 つは本質的に異なるも

以上の通り、化石燃料の消費低減は地球温暖化のである。「安全」は確保しなければならないが、防止の観点のみならず、人類生存の鍵であること世の中に 100％の安全など存在しない。例えば耐には疑義はない。人類の存在継続の可能性は、再震性を究極まで追求して総鋼鉄製の家を設計した

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CROSS T&T No.64

としよう。そのような家は地震には耐えようが、な材料供給には化石燃料が必要である。その意味

経済性、居住性などの観点から成立しないことはから言って、再生可能エネルギーも真に再生可能

自明である。その家に住む住人が「安心」できる

ではないことになる。持続可能な世界の構築には、かどうかは、その本人が入手する情報の質と量にまず徹底した省エネルギー化を図り、原子力を含依存するのではないか。つまり本人の努力が必要

む現在利用可能な技術をすべて活用して化石燃料と考える。他人に任せておいて得られるものではを温存することから始めなくてはならない。現在ない。

のように化石燃料の大量消費を続ける事は、人類の限界を縮める行為に他ならない。

4．まとめ

パリ協定に謳われた目標および持続可能な開発

人類は原始の時代の火の発見以来エネルギーに目標（SDGs）の達成には成長に影響を与えるほ頼って生きてきており、そして近代以降、300 年

どの犠牲的努力が必要になる。今の人類そしてあにも渡って化石燃料の恩恵を被ってきた。しかし、なた方にそれほどの覚悟があるだろうか。数十万

資源的、環境的制約から、これからの脱却を真剣

年にも及ぶ人類の歴史から下って、化石燃料の大に検討しなければならない時が来ている。将来の量消費を続けている現代の延長上にどのような世エネルギー源を太陽にベースを置く再生可能エネ界が存在できるか、皆で想像してみて欲しい。

ルギーに依存するにしても、その設備製造に必要［樋口登（ひぐち・のぼる）]

1949 千葉県に生まれる（古希に到達！）
1972 千葉大学工学部電気工学科卒業

1973 通商産業省工業技術院電子技術総合研究所 ( 現産総研 ) 入所
以来一貫してエネルギー技術開発に従事。

2013 福島高専特命教授 ( 再生可能エネルギー担当、2016 まで）

現在は、つくばエキスポセンターボランティアインストラクター、土浦市理科支援員などを務め、理科教育への貢献を目指している。

クロス俳壇

春一番

教室は漢詩の授業梅匂ふ

引く波の残せし泡や浅き春

球児等の声吹き飛ばし春一番

枝先の漲る力野梅咲く浦蛙

春の鳶輪の半円は波の上

浅田

会員「対岸」結社同人

俳人協会

CROSS T&T No.64

31

Tsukuba

産業・ビジネススタートアップ都市へ変える拠点
つくばスタートアップパークがオープン
つくば市 副市長

はじめに

毛塚 幹人

つくば市のスタートアップ推進の取組

つくばスタートアップパークは、スタートアッ

つくば市は「世界のあしたが見えるまち」をビプの拠点として 2019 年 9 月 20 日にオープンしジョンに掲げ、世界が抱える課題を解決する新たました。

なモデルを提示していくことを使命と捉えていま

市内に多くの研究者や学生が住んでいるつくばす。研究学園都市として約 150 の研究機関に最市ですが、スタートアップを志す方が気軽に集ま先端の研究・事業シーズ、そして約 2 万人の研究ることができ、行政としても総合的に支援を行え

従事者が集積するつくば市では、これらの豊富なる場所はありませんでした。このつくばスタート

シーズを社会実装し、製品やサービスとして実用アップパークは、起業に関する相談やセミナー・化するため、研究機関と連携して社会実装のプロイベントができるスペース、誰でも気軽に立ち寄

ジェクトを実施してきました。

れる交流スペースに加え、カフェも備えており、

近年、スタートアップを創出し成長を促進する

多様な用途で活用することができます。さらに、ための取り組みが世界中で積極的に行われてお経理、特許などに関する様々なイベントも開催し、り、世界経済を牽引するスタートアップも出現

仲間との出会いや交流を生む場としていきたいとしています。日本でも 2017 年にはスタートアッ

考えています。また外国人が多いつくば市の特徴

プによる資金調達額が過去 10 年間で最高額となから、市外・国外のスタートアップ拠点との連携

り、政府の「未来投資戦略 2018」では「企業価も進め、グローバルにスタートアップを支援して値または時価総額が 10 億ドル以上となる、未上

いきます。

場ベンチャー企業（ユニコーン企業）または上場ベンチャー企業を 2023 年までに 20社創出」することが掲げられました。
自治体においてもスタートアップ創出への積極的な取り組みが始まっています。
つくば市では市内の支援機関と連携しながら創業支援を実施しており、市内での創業数は年を追うごとに増加しています。このような創業支援をさらに強化することで、つくばに集積されたシーズから数多くのスタートアップが生み出される可能

つくばスタートアップパークのコワーキングスペース

32

性があります。つくば市がこれまで
CROSS T&T No.64

実施してきたシーズの社会実装へ向けた取り組みも、スタートアップとの高い親和性が期待されます。
スタートアップは社会問題の解決や革新的な技術開発、新たな産業の創出等の可能性を秘めています。「つくば市人口ビジョン」では 2036 年をピークにつくば
市の人口は減少局面に突入することが予想されており、スタートアップの創出は人口の維持や税収の確保においても不可欠です。
ビこのような背景を踏まえ、つくば市ではスタートアップの設立から事業化、そコーヒーファクトリーが運営するカフェの後の成長を一貫して推進する支援策を提供する評です。さらに施設全体の机や椅子などの家具にため「つくば市スタートアップ戦略」を策定する

ついても、形や色にこだわり、リラックスしていこととしました。

ただくことや新しいアイデアが生まれるような空

スタートアップ戦略では、24 の施策を定め、間を演出しています。

特にスタートアップが直面する課題に対応する４

また、愛称であるつくばスタートアップパーク

つの施策を主要施策に位置付けました。その主要は、一般公募し、決定したものです。コンセプト

施策の１つがつくばスタートアップパークのリは、誰でも気軽に立ち寄りやすい、集まりやすい、

ニューアルオープンです。

公園のように開かれたスタートアップの拠点といつくばスタートアップパーク
スタートアップを支えるには、活動・交流拠点
が欠かせませんが、つくば駅を中心とする中心市
街地等アクセスの良いエリアではそのような拠点う意味合いです。また、スタートアップが群居する公園のような施設とも捉えられるようにという意味も込めております。

施設の運営状況が不足しておりました。そこで、つくば市が所有施設のオープンから約３カ月が経過した状況

していた産業振興センターの１階部分を、スター

で、日々試行錯誤しながら、運営している状況でトアップを総合的に支援する拠点としてリニュー

すが、定期会員、ドロップイン会員とも徐々に増アルしました。

えており、順調な滑り出しであると考えていま

スタートアップパークの主な設備としては、オす。利用者としては、筑波大学生が起業したヘル

フィスとしての定期利用や、作業スペースとしてスケアスタートアップや、研究機関からスピンアの一時利用ができるコワーキングスペース、ミー

ウトして起業を予定している方など、私たちが想ティングルーム、講演・セミナー・イベントなど定している、新しいビジネスモデルや最先端技術に利用できるセミナールームがあります。コワー

をベースに起業を考えている方々にご利用いただ

キングスペースの定期利用者は、つくばスタート

いております。また利用者同士の交流も生まれ始

アップパークの住所に登記することも可能です。

めており、どんなビジネスを考えているのか、起交流スペースにあるカフェについては、国内外業の手続きをどうやっているか、投資家にはどうで数々の賞を受賞している市内のコーヒー店であアプローチしたのかなど、活発な意見交換が行わるコーヒーファクトリーが運営しています。カ

れていると聞いております。また、時には、交流

フェでは、コーヒーやオリジナルドリンク、軽食

スペースに産業技術総合研究所や、宇宙航空研究を提供しています。ワンプレートランチも大変好開発機構の研究者が訪れ、利用者が交流できるよ

CROSS T&T No.64

33

うな機会もあり、つくばらしい拠点になりつつあ

１週間を限度にそれぞれ相手側の施設を利用するると感じております。

ことが可能となります。海外展開を目指す市内ス

交流スペースやセミナールームでは、無料起業

タートアップに対して、ケンブリッジ地区のス

相談会や専門家相談会のほか、毎週のように、起タートアップエコシステムへのアクセスが可能と業セミナーやアクセラレーションプログラム、交なり、現地ベンチャーキャピタルへの接触や現地流イベントが行われております。スタートアップ

企業等連携先の開拓などの効果が期待できます。

に関わる方々の出会いの場所となっており、イベ

また、覚書締結のもう一つの目的は、CIC のントに参加するリピーターも増えてきておりま持つノウハウを生かし、ネットワーキングイベン

す。様々なテーマでイベントを実施しており、初ト等の連携した取り組みを行うことです。

心者向けのスタートアップパークガイドツアーやランチ会も好評をいただいております。

これまでつくば市は、CIC の姉妹組織であるベンチャーカフェの日本法人と 2018 年、2019 年と、過去２回のイベントを東京で共同開催してきまし海外イノベーション施設とのパートナー
シップ

た。2020 年には、CIC の日本法人が設立される

拠点に、世界的なスタートアップ拠点都市を目指

いても検討していけたらと思います。

また、つくば市では、スタートアップパークをす取り組みとして、2019 年 11 月 18 日に、ケンブリッジイノベーションセンター（CIC）との覚

予定ですので、今後は、つくば市内で、スタート
アップパークを活用した共同イベントの開催につむすびに書を締結しました。CIC は 1999 年、つくば市の市内はもとより、国内外から多くのスタート

姉妹都市である米国ケンブリッジ市で設立されたアップ関係者がスタートアップパークに集まり、世界最大級のスタートアップ集積拠点の運営会社

イノベーションが次々と創出される場所にすべです。現在は、アメリカとヨーロッパの７都市でく、場の価値を高めるとともに、さらなる認知度

起業家コミュニティーを形成し、1,800 以上の企向上とパートナーシップの拡大を図って参りま業が入居しています。

す。

覚書を締結した背景は、スタートアップ推進

また、地元企業とスタートアップが交流できるに向けたパートナーシップの強化を図り、市内場としても活用し、地域全体の産業が持続的に発スタートアップの海外展開を支援するためです。

展する魅力あるまちづくりにつなげていきたいと

CIC は、つくば市の姉妹都市であるケンブリッ

考えております。

ジ市に所在し、ケンブリッジ市との地域間相互交

今後、多くの方々に愛され、利用される場所と流の更なる活性化も期待できることから、覚書をして、スタートアップパークを多くの方々と一緒締結しました。京都リサーチパークが、2017 年に作っていきたいと考えておりますので、ぜひ一に CIC との覚書の締結をしておりますが、自治度、お越しいただければと思います。イベントに体としては、つくば市が国内初の事例となります。

ついては、ホームページに掲載しておりますので、この覚書の締結により、スタートアップパー

ご覧いただけますと幸いです。https://tsukuba-

クおよび CIC のコワーキングスペース利用者が、［毛塚

stapa.jp

幹人（けづか・みきと）］つくば市副市長。栃木県宇都宮市出身。東京大学法学部卒業後、2013 年 4 月に財務省入省。国際局国際機構課（G20・IMF 担当）、近畿財務局、主税局総務課等を経て 2017 年 3 月に退職。同年 4 月つくば市副市長に就任。

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CROSS T&T No.64

Today & Tomorrow

地域づくり

つくば霞ヶ浦りんりんロードを活用した地方創生の取組
茨城県政策企画部地域振興課交流プロジェクト推進室サイクリング担当

1. はじめに

松本 和記

ら土浦駅までの旧筑波鉄道の廃線跡を利用した約40km の自転車道と、霞ヶ浦の湖畔一周約 140km

茨城県南西部にある全長約 180 ㎞のサイクリをつないだ、全長約 180km のサイクリングロー

ングロード「つくば霞ヶ浦りんりんロード」に、今、ドとして、2016 年 11 月に全線開通したところで全国から熱い注目が集まっている。

ある。

すなわち、昨年 11 月に、つくば霞ヶ浦りんり

このコース全体は平坦で走りやすく、サイクリんロードがナショナルサイクルルートに指定されング初心者や家族連れから上級者まで楽しむことたことで、今後、国内有数のサイクリングロードができるコースとなっている。

として国内外にＰＲすることにより、認知度向上

このコースの魅力はまず、都心から近いことで及び観光誘客につながることが期待されるからである。東京から自転車で約 60km で土浦へ到着である。

き、また、鉄道を利用すれば約 50 分で土浦駅に

本稿では、このサイクリングロードの魅力やナ到着できる。さらには、茨城空港や成田空港にもショナルサイクルルートの指定により、今後、ど近接しており、多様なゲートウェイからのアクセう地域が変わっていくのか、あるいは地域への期スが抜群である。

待などについて紹介していくこととする。

2. つくば霞ヶ浦りんりんロードの魅力
つくば霞ヶ浦りんりんロードは、JR 岩瀬駅かCROSS T&T No.64

2 つ目の魅力は、このコースの沿線地域は豊富な地域資源に恵まれていることである。本県を代表する観光資源である筑波山や霞ケ浦などの自然環境に加え、歴史や文化、食などを楽しむことが35

また、2018 年 3 月には、JR 土浦駅内に、全国初の駅直結サイクリング拠点施設「りんりんスク
エア土浦」を整備したところであり、当施設には、
サイクルショップや観光情報の発信スペースのほか、レンタサイクルの貸出やシャワー室、コイン
ロッカーなど、サイクリスト向けのサービスをワンストップで提供できる機能が完備されており、サイクリング初心者から愛好者まで、幅広い方々に来場いただいている。
2018 年 7 月には、持続可能な地域づくりを進めるため、行政だけでなく地域の企業や団体など、様々な主体が参画し、官民一体となった推進組織である「つくば霞ヶ浦りんりんロード利活用推進
つくば霞ヶ浦りんりんロード協議会」を立ち上げ、地域が一丸となって情報発
信や誘客の仕掛けなどの取組を進めているところできる。沿線地域では、これらの地域資源を生かである。具体的には、協議会オリジナルサイクル

したサイクリングイベントも開催されており、県ジャージの販売やサイクリスト向けの軽食等の開内外から多くの方々に参加いただいているところ発支援などを行っているところである。

である。

このような官民一体となった取組により、昨年

3 つ目の魅力は、安全で走りやすい走行環境で度のつくば霞ヶ浦りんりんロードの利用者数は、あること。サイクリストが迷わず安心安全に走行

81,000 人と、17 年度の 55,000 人と比較して約 1.5できるよう、道路には矢羽根のラインや多言語倍に増加したところであり、これは、りんりんス

化（4 か国語）による注意喚起等のサインを表示

クエア土浦の開業に加え、メディアへの効果的なしている。また、旧筑波鉄道区間には６つの旧駅情報発信や切れ目のない SNS 等の積極的な活用

を休憩所として設置しており、現在、サイクリスによるものと考えている。

トのニーズに対応すべく、駐車場やトイレ等のリ
ニューアルを進めているところである。

3. つくば霞ヶ浦りんりんロードを活用した
官民一体による取組
こうした「つくば霞ヶ浦りんりんロード」の魅さらに、本年 3 月 19 日には、JR 土浦駅ビル
内に待望のサイクリングホテル、「星野リゾート
BEB5 土浦」が開業予定など、沿線地域のサイク
ルツーリズムの機運がますます高まるものと期待されている。

んでもらえるよう、県や沿線市町村が事業主体と4. ナショナルサイクルルート指定による地域への期待なって、11 カ所の貸出返却施設のどこでも乗り官民が一体となって、ハード・ソフト両面から捨て可能な広域レンタサイクル事業を展開していサイクリング環境の整備を進めてきた結果、昨年

るほか、株式会社アトレなどの民間企業において11 月に、我が国を代表し世界に誇りうるサイクも独自にレンタサイクル事業を展開している。首リングルートの一つとして、知名度の高い「しま都圏を中心にレンタサイクルの利用者は年々増加

なみ海道サイクリングロード（広島県、愛媛県）」、の傾向にあり、特に広域レンタサイクルの本年度

琵琶湖を一周する「ビワイチ（滋賀県）」と並んで、の利用台数は 2,540 台（12 月末現在）で、すで

つくば霞ヶ浦りんりんロードが、第一次「ナショに 2018 年度の 2,594 台を超える勢いとなっていナルサイクルルート」に指定されたところである。

力を生かして、多くの方々にサイクリングを楽しる。

36

ナショナルサイクルルートは、国が指定し、世CROSS T&T No.64

クリングクラブの設立や市内周遊のサイクリング
イベントの開催、また、かすみがうら市においても、市内周遊のオリジナルコースを設定し、周遊観光を促進するなど、サイクルツーリズムを推進する取組が徐々に広まっているところであるが、沿線地域がらさらなる主体的な取組を展開していくことが、まさに名実ともにつくば霞ヶ浦りんりんロードがナショナルサイクルルートとしての価「ナショナルサイクルルート」の１つに指定され、発表式で赤羽国土交通相らと記念撮影に臨む大井川知事（前列左から２人目）＝国土交通省

値が高まるものと考えており、今後、国内外から多くの方々に来ていただき、沿線の街なかを周遊していただけるよう、官民一体となって魅力的なサイクリングルートを設定するなどの取組を進め界に向けて PR する制度として、昨年 9 月に創設ていくことにより、地域が一層盛り上がっていく

されたものであり、ルート設定、走行環境、受入ことを期待するところである。

環境、情報発信、取組体制の５つの観点から、「サ
イクルツーリズムの推進に資する魅力的で安全なルートであること」など 12 の指定要件が設定されており、つくば霞ヶ浦りんりんロードはこれら

5. 全県的なサイクルツーリズムの推進に向けて
近年、サイクルツーリズムの推進による地方創の要件を満たしたことから指定に至ったものであ生の取組が活発化している中、本県においても、る。

今般のナショナルサイクルルート指定を好機とと県としては、今般の指定を契機として、つくば

らえ、つくば霞ヶ浦りんりんロードを核にした地

霞ヶ浦りんりんロードのブランド力がさらに高ま方創生の取組をさらに深化させつつ、県内各地のることが期待できることから、国の取組とも連動

起伏に富んだ山々や海岸線、さらには河川、湖沼

し、インバウンド誘客の視点に立って、観光案内などの風光明媚な自然環境や豊富な地域資源を最看板の設置やホームページの多言語化の取組な

大限に生かしながら、全県でサイクルツーリズム

ど、
誘客の仕掛けを強化していくこととしている。

に取り組み、地域の活性化につなげていくこととまた、ナショナルサイクルルート指定の他自治体している。

と連携し、国内外での共同プロモーションなど県

サイクルツーリズムの推進に当たっては、地域

域を越えて横断的に取り組むことにより、つくばの稼げる力を引き出し、持続可能な取組としてい霞ヶ浦りんりんロードを機会あるごとにアピール

くことが必要であることから、行政だけではなく、していきたい。

民間企業や地域の関係者などと連携し、官民一体

さらに、沿線地域においても、土浦市が市内のとなってサイクルツーリズムの取組を進めていく

歴史散策やジオパークを巡る散走ツアーを実施しことにより、県全体での交流人口の拡大やイメーているほか、石岡市では、官民一体となったサイジアップにつなげていきたい。

［松本和記（まつもと・かずのり）

1994 年 茨城県庁 入庁

2013 年

総務部市町村課

2016 年 つくばみらい市みらいまちづくり課
2018 年 政策企画部地域振興課 交流プロジェクト推進室

CROSS T&T No.64

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Today & Tomorrow

健康・スポーツ

茨城から広がる園芸療法～ IHT の活動を通して～
いばらき園芸療法研究会

1．はじめに～園芸療法との出会い～

毛利 ユカ

ろう？あの光景があたり前の日本にしよう！そう
意気込んで園芸療法を学び始めた。

1995 年、造園学を専攻していた著者は当時日1999 年茨城県で初めて園芸療法を導入した下本で大ブームとなっていたイングリッシュガーデ

妻市の介護老人保健施設ルーエしもつま、特別養ンをこの目で見ようと渡英した。様々な庭園の中

護老人ホームラポールしもつまでの勤務を皮切り

で一番胸に残ったのはホスピスの庭園だった。

に東京農業大学など様々な教育機関で園芸療法講

ホスピス裏手の小さな庭園で酸素ボンベを車椅師を務めるようになった。そんな機運の高まり

子に取り付けた患者さんが家族と談笑し、お茶をに 2001 年、茨城県内に園芸療法を啓蒙・普及す飲んでいた。この当たり前の光景に私はショック

る団体をつくろうと、いばらき園芸療法研究会を受けた。それは「患者は病室にいるもの」とい（IHT）を発足した。

う思い込みにとらわれていた自分に気がついたからだ。現に当時の日本では見ることのない光景だった。あたり前の事がどうして日本に無いのだ

2．園芸療法とは何か？
日本園芸療法学会は園芸療法を「医療や福祉分

IHT 園芸療法士養成講座 = 常総市まちの庭

38

CROSS T&T No.64

イギリス・ホスピスの庭

茨城初の園芸療法庭園

野をはじめ、多様な領域で支援を必要とする人た療法活動の発表や実習を行う、いわゆる勉強会をち（療法的かかわりを要する人々）の幸福を、園行っていた。事例は勉強会で取り上げたケースス

芸を通して支援する活動」と定義している。

タディーの１つである。

著者が代表を務める

いばらき園芸療法研究会

表１（IHT）では平易に「人のこころと体をより良い

園芸療法の流れ方向に導くために園芸を活用すること」と定義し、園芸の持つ力・効用に着目し、その人の目標に近づくためのツールとして植物、植物のある環境、農作業や園芸作業を療法的に活用している。「人」
については学会の定義に加え、療法を主としない人々との関わりも年々増えている。詳細は 3 の【第3期地域をケアする】にて後述する。

園芸および園芸療法のエビデンスや効果については下記を参照いただきたい。https://www.

～事例

awaji.ac.jp/htcp/about/panf

行動がある高齢者への援助～

ケーススタディー：幻視幻聴により問題

介護老人保健施設に入所する M さんは大正 9

3．求められる園芸療法～ IHT の活動の変
遷～年（1920）生まれの女性。前職歴は農業（農家）。

支援や援助を必要とする人のオファーに、園芸

るが、その他に目立った身体障害はない。問題行を介して答えていく園芸療法士にとって、いばら

動として、日常生活の中で時々おこる幻視幻聴にき園芸療法研究会（IHT）の活動も「オファーによる暴言や妄想、介護への抵抗が挙げられた。園答える」形で進んできたのは自然の流れである。

芸・農業が好きという本人の意見があり、園芸療

時系列からみると主たるオファーは 3 期に分けら法に参加することでストレスの軽減、気分転換、れ、園芸療法の広まりに加えて時代の考えや世相

コミュニケーションが図れるようにしたい、とのが反映されていて興味深い。

要望が出た。

【第 1 期

個人をケアする】

自力での起立、歩行が困難で車椅子を利用していプレ活動を行う。開始時から「殺される」「ど2001 年～。医療・福祉施設のスタッフやボラ

うせ死ぬんだ」という言葉が多く聞かれ、表情がンティアが自分の受け持つ患者や利用者のケアに険しい。活動中スタッフがなだめるも取り付く島

園芸療法を活用する「個人へのケア」をどのようも無い。時折、興奮したように顔が震え悲鳴のよに行うのか知りたい、というオファーが中心でうな甲高い声をあげる。強い帰宅願望がある。プあった。月 1 回の定例会では各々が行った園芸

レ活動とは、患者のアセスメントの注意事項だけ

CROSS T&T No.64

39

から前職業である農家を誇りにする言動が多々見られ、その際の高揚感と充足感が見受けられたからである。活動は引き続き、土を触るプログラム
を中心とした活動を行う。豆の種まきでは「これは食べてから死ななきゃ、もったいない」などと笑顔で話し、作業手袋を薦めると「あたしは、百姓だから要らない。百姓は皮（皮膚）の手袋をしているんだ」などと誇らしげに話す。切干大根づ
くりのプログラムでは他メンバーの進行具合を気高齢者施設での園芸療法に目を通し行う園芸療法活動である。情報による思い込みを防ぐため初参加の患者に行う。

にかけ、「手伝いましょうか？」など声をかける
様子が見られた。
考察／施設スタッフから日常でも活動を楽しみに待っていることを聞く。活動時も否定的な言葉

長期目標をストレスの軽減、円滑なコミュニは影を潜め、前職業である農業の技能や知識を披

ケーション。短期目標を否定的な言葉や暴言を減露することで自尊心が生まれている。自信の蓄積

らす、に設定し活動を開始した。

は自発的な言動や他者に配慮を見せる態度につな▽ 1 段階（2005 年 6 月 16 日～ 10 月 6 日＝ 1 ～がり約半年の活動で活動中の悪態暴言は全く見ら

12 回）種まきなど土を触るプログラムを中心とれなくなった。

した活動を行う。「（植物を育てても）死ぬのだか▽ 3 段階（2006 年 2 月 2 日～ 7 月 27 日＝ 21 ～ら意味がない」など否定的な言葉は活動中ずっと39 回。施設退所により終了）短期目標を「グルー聞かれる。反面、夢中で手を動かし自分が植えた

プ活動におけるメンバーとの交流を楽しむ」に設

苗の成長を気にする。4 回目の活動はジャガイモ定した。ジャガイモの種まきのプログラムで収穫の収穫であった。レイズドベット（立ち上がり式

は 3 カ月後と聞くと「3 カ月は生きられるかな ?

花壇）にて自力で収穫したことを喜び、自宅にいあと 1 年は生きたいなあ」「（農作業は）なんでた頃の農作業について熱く語る。5 回目の活動でもやってみたいよ」と未来についての要望を話す。

は参加者の１人に向かって暴言悪態をつき、やや継続的な活動により仲良しができ、出席者が少な興奮状態になる。活動後、庭で個別の時間をとる

い時は「淋しいね」など他者への感情を表すようと M さんは若い頃の農作業や植物の話を長く話になる。

した。そのあと突然、自発的に幻聴について話し

考察／生きる意欲や社会性のある感情表現が見出した。この会話があってから著者を頼りにする

られリーダー的な存在になってきた。日常生活にようになった。

おいても会話を交わす入居者ができスタッフとの考察／種まきや収穫など能動的な農作業に関わったことがＭさんのストレスの発散に大いに役関係も良好になった。約 1 年の活動で長期目標を達成し、生活の質の向上につながった。

立ったようだ。また、庭という開放的な空間で「～しながら」の会話は M さんの心をリラックスさ【第 2 期ケアする人を育てる】

せ、自然な流れでの悩み事などの告白に移れた。

2013 年～。園芸療法を体系的に学びたい、園

この悩みの告白は M さん自身、気持ちの整理に

芸療法士になりたいというオファーが増え、IHT

なり、ゆとりが生まれたようだ。著者とも悩みをとしても啓発普及のために正しい知識と技術を持共有することで信頼関係が生まれた。

つ人材が必要不可欠であった。折しも農福連携を▽ 2 段階（2005 年 10 月 20 日～ 06 年 1 月 19 日

推進しはじめた農林水産省の交付金事業に採択さ＝ 13 ～ 20 回）短期目標を「自尊心や使命感をれ園芸療法士養成講座を開講することが出来た。

高める」に設定した。この目標は活動 4 回目以降

受講生は医師や看護師、理学療法士、作業療法士、

40

CROSS T&T No.64

介護士といった医療・福祉に関わる方を中心に公介した「つながり」そして人間本来の力を引き出

務員、造園家、地域ボランティア、まちづくりコー

すことである。2020 年春から「よみがえれ！浅ディネイター、定年退職者・主婦など様々。茨城

草田圃プロジェクト」が始まる。地元の人々が神

県内はもちろん関東一円、遠くは宮城県や静岡県社の境内で稲を育て、一部を奉納し残りは各家庭からも受講され、2019 年現在 73 名が IHT 園芸に飾る。共通の目的のために力を合わせることで療法士として認定を受けている。当講座のカリ

想いがつながる。古くから地域を守る神社とのつキュラムや園芸療法士が自主運営する「園芸療法

ながりは地域への愛着や歴史・文化の継承、子供

みどりの会」の詳細は、いばらき園芸療法研究会

たちの教育にもつながる。地元の人々の交流は介（IHT）の HP をご覧いただきたい。

護予防や防犯対策にも役立ち、地域をケアすると

http://iht.main.jp/index.html

期待している。

【第 3 期

4．さいごに～未来をケアする園芸療法～

地域をケアする】

2019 年～。園芸療法の支援を要する人が療法

病気が治ったらやる、障害がなくなったらやるを主として求めていないオファーも増えてきた。 が口癖だった患者が、ある時「今の私にも出来る
例えば予防医学、介護予防、ソーシャルスキル教ことがあったのね」と言ってくれたことがあった。

育を含む親子の情操教育、異世代間交流・地域間

病気や障害の辛さ・不安に心が占められていても、交流、地域づくりなどを園芸療法に求めるケース

小さなきっかけで「それが全てではない」と気がである。

つける心を誰もが持ち合わせている。
「小さなきっ

その１つに 903 シティファーム推進協議会（東かけ」の１つに著者は園芸療法を推奨してきた。

京都台東区、代表：矢萩大輔）からのオファーが社会問題化しているアルコールや薬物依存、不ある。東京・台東区の秋葉神社を舞台に【ローカ

登校や引きこもり、会社におけるストレスマネジ

ルとつながる田心マルシェ】を企画するなど、農メントとその対策などにも園芸療法に期待が寄せを通じて地域の人と人がつながる場づくりを目指られている。園芸療法が「未来をケアする」ものしている本協議会が園芸療法に求めるのは、緑をになるよう繋げていきたい。

［毛利 ユカ（もうり・ゆか）］
いばらき園芸療法研究会（IHT）代表

園芸療法みどりの会 顧問

日本園芸療法学会認定 上級園芸療法士
1973 年茨城県常総市（旧水海道市）生まれ
園学専攻修士課程修了

東京農業大学大学院農学研究科造東京農工大学大学院連合農学研究科博士課程中退

1999 年から医療・福祉施設および東京農業大学、兵庫県立淡路景観園芸学校など教育機関にて園芸療法を指導。
2003 年 緑のデザイン賞 国土交通大臣賞受賞
2013 ～ 15 年 農林水産省 交付金事業団体に採択される2014 年 緑の環境デザイン賞 継続優良賞 受賞【IHT 事務局】TEL/FAX 0297-45-6392
CROSS T&T No.64

URL http://iht.main.jp/

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■ CROSS からの発信

一般財団法人 総合科学研究機構（CROSS）は、茨城県のつくば市、東海村両地域を主要拠点に、総合科学及び先端的科学技術に関連する分野の発展並びに文化の向上に寄与する目的を掲げ活動しています。これまで独立行政法人等公的機関、教育研究機関、民間企業、地域社会などと連携協力し、研究開
発、研究支援、教育研修、情報交換などに関する事業を行ってきました。
特に東海村においては、日本原子力研究開発機構 (JAEA) と高エネルギー加速器研究機構 (KEK) が共同で設置・運営している大強度陽子加速器施設「J-PARC」内の物質・生命科学実験施設（MLF）について、文部科学大臣より登録機関に選定され、CROSS が利用促進業務に当たっています。つくば地域においては、総合科学研究センターを設置し、つくばのリソース ( 人材、知財、施設、システム等 )の有効活用、組織から離れた研究者や技術者に対する「場」の提供、街づくりへの提言、地域文化の集成と伝承などに取り組んできました。各種研究プロジェクトの推進や情報交流、一般向けの講演会などを展開しています。

■会員募集／定期購読のお願い『CROSS T&T』は一般財団法人総合科学研究機構の機関誌であり、会員への頒布を基本に発行しています。１部単位での頒価は 700 円（消費税・送料別）となりますが、定期購読には入会申し込みによる手続きをお願いしています。
会員募集は常時行っており、会員には、①個人会員（年会費 2,000 円）、②法人会員（年会費50,000 円＝ 1 口）があり、各会員には、機関誌「CROSS T&T」を年 3 回頒布するほか、各種講演会、成果発表会等へのご案内を差し上げています。
下欄の連絡先を参照のうえ、お申し込み、お問い合わせください。

一般財団法人 総合科学研究機構【本部】〒 300-0811 茨城県土浦市上高津 1601 TIST 3 号館
Tel. 029-826-6251 E-mail:tsukuba@cross.or.jp【中性子科学センター】〒 319-1106 茨城県那珂郡東海村白方 162-1 いばらき量子ビーム研究センター内
Tel.029-219-5300（代表）

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CROSS T&T No.64

Tutorial

筑波研究学園発

教職課程改正後の指導内容に関する一考察「教育原理」と「教育方法論」の内容分析を通して
筑波研究学園 筑波研究学園専門学校 子ども未来学科

Ⅰ 問題の所在森嵜 正幸

Ⅲ 研究の対象と方法

教育職員免許法及び同法施行規則改正の 2019

本学のこども未来学科で担当している教育原理（平成 31）年 4 月 1 日の施行に伴い ､ 新たな履修と教育方法論の教科書を使用し、2019 年度（令内容の教職課程が実施されている。教育職員免許

和元年度）の教育原理と教育方法論の知識内容を法の改正（2016 年 11 月）及び同法施行規則の改概観する。まず ､ 文部科学省答申や先行研究を調正（2017 年 11 月）により ､ 教職課程で履修すべ査する。次に教育原理と教育方法論の教科書を分き事項を約 20 年ぶりに全面的に見直され ､ 教職

析し ､ 検討を試みる。

課程コアカリキュラムが作成された。
教育原理は ､「教育の基礎的理解に関する科目」

Ⅳ 調査結果と分析の「教育の理念並びに教育に関する歴史及び思想」

1．教育原理という事項に対応した授業科目の一つであり ､ 教①教育原理の位置付け

育方法論は ､「道徳 ､ 総合的な学習の時間等の指1949 年に制定された教育職員免許法施行規則

導法及び生徒指導 ､ 教育相談等に関する科目」ので ､ 教職専門科目「教育原理（教育課程 ､ 教育方「教育の方法及び技術（情報機器及び教材の活用

法及び指導を含む）」と記載され ､ 必修科目とさを含む）」という事項に対応した授業科目の一つれていた。54 年の改訂で「教職に関する専門科目」となった。さらに「教育の方法及び技術」には ､の一つとなり ､ それまでと同様に必修科目とされアクティブ・ラーニングの視点等を取り入れるこ

た。89 年の改訂で「教育原理」は廃止され ､ 実とが求められている。

質的に「教育の本質及び目標に関する科目」と「教以上のことから ､ 大学で使用する今年度の教科

育にかかる社会的 ､ 制度的又は経営的な事項に関書は今までと違った視点が取り入れられているとする科目」に分けられた。この時 ､ 前者に対応す考えられる。本質的には変わらないかもしれないる科目を「教育原理」という名称で開講する大が ､ それを実証的に明らかにしていくことに本稿学が多かったために ､ 教育原理は ､「教育の本質の意義がある。

及び目標に関する科目」となったと考えられる。

Ⅱ 研究の目的

98 年の改訂で ､「教育の本質及び目標に関する科目」は ､「教職の基礎理論に関する科目」の中

教育原理と教育方法論の特徴と今年度の教科書の「教育の理念並びに教育に関する歴史及び思想」の内容を分析し ､ 明らかにする。その結果をもとへと改められた。そして今年度 ､「教育の基礎的に ､ 内容について考察する。そして ､ これらの活理解に関する科目」の「教育の理念並びに教育に動を通して ､ より良い教育者を養成するためにで関する歴史及び思想」という事項に対応した授業

きることは何かを ､ 教育原理 ､ 教育方法論担当者

科目の一つとなっている。

の立場として検討することを目的とする。

②教科書の構成と頻出語

CROSS T&T No.64

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「教育原理」に関する教科書は ､ 大まかにはアの理念並びに教育に関する歴史及び思想」だけでカデミックな著作としての「教育原理」､ 教育職

はなく ､「教職過程コアカリキュラムの在り方に

員養成課程教科書としての「教育原理」､ 保育者関する検討会（2017 年 6 月 29 日）」に示された養成課程教科書としての「教育原理」という 3 つことを重視し ､ 教職の意義や教育に関する制度 ､のカテゴリーに分けられると考えられる。その中そして心身の発達等も考慮し ､「教育の基礎的理

で ､ 教育原理の教科書の多くは ､ ①教育の本質（意解に関する科目」として捉え ､ 内容を精選してい義 ､ 目的）②教育の内容③教育の方法④教育の制

くことが重要だと考えられる。

度 ､ 行財政等 ､ ⑤教師または教職論―から構成さ

イ．頻出語

れていると牧ら（1992）は指摘している。さら知念（2018）の結果を① ､ 今回の結果を②とに ､ 先行研究として ､ 知念（2018）は ､ 出版さして比較して述べていく。【表】頻出語の順位１

れている「教育原理関係図書」の章と節 ､ 全部で位は ､ どちらも「教育」であった。出現率として2,689 のタイトルを分析している。これらと比較①が 74.9％に対して②は 60％だった。２位は ､をして分析していきたい。

①が「学校」に対して②は「学校」と「制度」がア．教科書の構成（保育者養成課程）

同出現率であった。①でも「制度」は 10 位に入っ

今年度の教科書も 15 章に分かれている。①教ており ､ 教育原理の重要語と言える。①の頻出順

育の本質として 1 章 ､ ②教育の内容（教育思想・の 20 語に対して同じように②でも頻出率は高く

教育史）として 5 章 ､ ③教育の方法として 1 章､ ②の頻出順は「歴史」「原理」「教師または教員」､ ④教育の制度として 2 章 ､ 教職論として 1 章で「課題」「発達」「学習」「指導」「課程」であった。

あった。さらに ､ 子どもの発達として 1 章 ､ 児童

また ､ ①にはあるが②にはない言葉は ､「社会」「方

福祉として１章 ､ 教育における今日的課題として

法」
「意義」
「人間」
「内容」
「目的」
「現代」
「問題」
「評

3 章に述べられている。以上のことから ､「教育価」だった。①の頻出順 20 語の中に含まれてお【表】 頻出語の比較対照

らず②で多く出ていた言葉は ､「思想」と「子ども」である。
2．教育方法論①教育方法論の位置付け
2018 年度までは「教育課程及び指導法に関する科目」の中の「教育の方法及び技術（情報機器及び教材の活用を含む」に位置づけられていたが､ 今年度は「道徳 ､ 総合的な学習の時間等の指導法及び生徒指導 ､ 教育相談等に関する科目」の中の「教育の方法及び技術（情報機器及び教材の活用を含む）」という事項に対応した授業科目の一つとなった。
②教科書の構成と頻出語
教育方法論は ､ 移行期なので 1 年生と 2 年生が同じ教科書を使い ､4 年生が他の教科書を使っている。2 冊の教科書の構成は ､ 教育方法論の定義・意義等の教育方法の理論 ､ 日本と外国の教育方法の変遷 ､ 教育メディアや情報機器の活用 ､ 学習形
態や授業実践 ､ 保幼小の連携となっており ､ 同じ
ような構成となっていた。両方の教科書に見られ

44

CROSS T&T No.64

る頻出語の順位１位は「教育」であり ､54.2％だっ

教師中心の編集方針から ､ 学習者の関心・意欲た。２位は「方法」の 21.1% であった。以下 ､を喚起する編集方針へと転換してほしいという願

頻出順は ､「学習」
「幼児」
「授業」
「指導」
「保育」
「教

いから ､ 制度的規程を受けながらも ､ 教育原理 ､

材」
「歴史」
「発達」
「学校」
「課題」となっている。

教育方法論の教科書がどのように編集が変化していくのかを ､ 今後も分析課題としていきたい。

Ⅴ まとめと考察
教育原理の内容は ､ 制度的規程を強く受けていⅥ 今後の展望ると考えられる。「方法」や「内容」等が後景化「主体的・対話的で深い学び」の視点に立った

し ､「歴史」や「思想」が前景化していることか

授業改善を行うことで ､ 学校教育における質の高ら読み取ることができる。しかし ､「原理」や「教い学びを実現することができる。学習内容を深く師または教員」
「課題」
「発達」
「学習」
「指導」
「課程」

理解し ､ 資質・能力を身に付け ､ 生涯にわたってといった言葉が台頭しているように ､ 制度的規程

能動的（アクティブ）に学び続けるようにさせるによってのみ構成が決まるというわけではない。

ことが大切である。先哲の考え方を手掛かりに考教育原理の教科書は定型化されているが ､ 内容

えることなどを通じ ､ 自己の考えを広げ深めるが再構成されたと考えられる。

「対話的な学び」が重要である。また ､ 活用・探教育方法論は ､ 改訂の「科目」は変わっても「事究という学びの過程の中で ､「見方・考え方」を

項」は変わらないので 2 冊を比較すると ､ 内容構働かせて深く理解したり ､ 情報を精査して考えを成の考え方は共通点を多く感じる。共通の頻出語形成したりすることも必要である。以上のことかで ､「教育」と「方法」が多いのは当然ではあるら ､ 問題を見いだし ､ 解決策を考え ､ 思いや考えが ､ 明らかとなった。また ､「学習」
「幼児」
「授業」

を基に創造したりすることに向かう「深い学び」

「指導」
「保育」
「教材」
「歴史」
「発達」
「学校」
「課

を育むことができるよう学生を指導していきたい題」も ､ 教育方法論では特に重視すべき内容であと考える。

ると考えられる。

［森嵜

正幸（もりざき・まさゆき）］

千葉大学大学院教育学研究科修士課程修了
千葉県内公立小学校 ､ 教育委員会指導主事 ､ 小田原短期大学保育学科専任講師、
千葉こども専門学校教員を経て ､ 筑波研究学園専門学校にて教職系科目を担当する。筑波研究学園専門学校特別講師 ､ サニースマイル登録スタッフ（保育補助）、
Tokyo One 日本語学校非常勤講師 ､ 日本保育者養成教育学会と日本理科教育学会に所属する。
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著作を手に内山純子さん＝土浦市内の自宅でふたたびの徳一大師
内山純子さんが 「古代東国の仏教」 上梓
神の山、筑波山にお寺を開いた奈良・平安時代

陣を張った。特に最澄と繰り広げた「三一権実論の僧侶、徳一の足跡をたどる『古代東国の仏教 -争」は、わが国における大乗・小乗仏教の宗教論

法相宗徳一の教化を中心に』（青史出版）が刊行

争として知られ、徳一関連で今日に残された数少された。著者は土浦市在住の古代仏教研究家で元ない文献となっている。

CROSS 特任研究員、内山純子さん（85）。1990

その足跡は筑波山のほか、福島の会津、いわき

年にも徳一を取り上げた『東国における仏教諸に残されている。内山さんはそれらの地域を訪ね宗派の展開』（そしえて）を著しており、ほぼ 30

歩き、記録を再構成して、今回の著作にまとめあ

年ぶりの続編となった。

げた。

筑波山を足場に東国教化

同書では、徳一を藤原仲麻呂（恵美押勝）の末子と特定した。仲麻呂の乱は徳一 16 歳のときで、著作によれば、徳一は天平勝宝元年（749）生配流を経験したのが東国での布教のきっかけにまれ、承和三年（836）- 九年（842）の間に没しなったという見方を示した。当時の常陸は蝦夷征ている。ほぼ最澄（伝教大師）、空海（弘法大師）

伐など度重なる出兵に疲弊し、さらには地震や水と同時代の宗教家だが、平安密教の担い手としで害に苦しめられていた。大同元年（806）には会

都で華々しく活動した両大師に対し、徳一は奈良

津磐梯山が大噴火を起こしている。

仏教の再生を願い東国に下向、筑波山に拠って論

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え

ぞ

徳一はぼろをまとい、粗食に甘んじてこれらの
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ひご

地域に入り、救済のため仏法を説き、寺院を建立を免れず、特に徳川幕府の篤い庇護を受けた筑波して回った。その足場としたのが筑波山。当時か

山の中禅寺は徹底的に破壊された。所在地だった

ら神の山として知られていたが、藤原氏の氏神で筑波山神社境内周辺を訪ねても、寺跡すら見つけある鹿島神宮の許諾をとる形で筑波山に入ったとにくく徳一についての手掛かりは皆無に近い。

見られる。

「そのせいか、筑波の徳一研究はあまり進まな

筑波山寺（知足院中禅寺）を開基したのをはじかった」と内山さん。30 年の間に、西谷隆義さめ、東西南北にそれぞれ菖蒲沢東光寺（石岡市）、ん（故人）や保立道久さん（東大名誉教授）らが

椎尾山薬王院（桜川市）、東城寺（土浦市）、小幡論考を書くなどしているが、単発的で会津に比べ薬王院（石岡市）を配した四面薬師を教化の主なると体系化されてこなかった。自動車免許を返納舞台とした。『古代東国の仏教』巻末にまとめらし歩き回るのが難しくなった機会に今一度資料をれた一覧表によれば、茨城県内には 42 の徳一伝まとめ直したかった」と内山さん。
現在の筑波山大御堂は知足院中禅寺の流れを汲

承寺社が認められる。
さらに会津では恵日寺（磐梯町）、勝常寺（湯むが、真言宗豊山派大本山護国寺（東京・大塚）

川村）、円蔵寺（柳津町）などが徳一の建立と伝の別院となっている。同神社門前で本堂・客殿のわる。これらの寺院は徳一没後、早々に真言宗、新築工事を行ってきており、新年から参拝の受け

天台宗に転じて存続を果たすことになるが、内山入れを開始、秋には完成披露の法要を行う見通し

さんは「訪ねると、稲敷市の逢善寺など多くのおになっている。これを機に徳一評価の機運がふた

寺の過去帳に徳一の名が残っている。宗派に関係たび高まる期待ももたれている。（相澤冬樹）

なく大事にされてきたことが分かる」という。
◆内山純子「古代東国の仏教―法相宗徳一の教春には完成披露の大御堂
きしやくこれらの寺の多くは明治の廃仏毀釈による損壊化を中心に」（青史出版刊、四六判、131 ページ、
本体価格 3800 円）

2020 年初号となる「CROSS T&T」64 号をお届けする。印刷所やらレ

編／集／後／記 イアウトソフトやらを変えてなんともあわただしい編集作業になってしまったが、会員読者の皆さん、寄稿いただいた方々には関係のない話。ちょっとでも誌面の印象が変わったなと思っていただければうれしい限りだ▼特集テーマは「発見と考察」とした。サイエンスには付きもののキーワードとはいえ、そうそう滅多にあるものではない。KEK 発の情報で「日立鉱」とあったから問いあわせてみると、茨城県産では初の新鉱物ということで東北大学の栗林さんに執筆願った。筑波大学の林さんらのチームが突き止めたのは「老化」に関わる分子機構。グリシン摂取が老化を緩和するかもしれないという▼ CROSS からも、電子誘電性と結合した格子励起を世界で初めて発見したというプレスリリース発表ができた。筑波山の水脈を守る会は昨年の発足だが、南麓の宮山周辺の環境整備を進めるなかで色々発見があった様子なので、その考察と共に原稿にしてもらった▼成果は、みずみずしい感性と深い洞察の賜物だろうから、編集子にはないものねだり。4 年に一遍ぐらいは気分転換を兼ねて仕事の組み換えも必要だろう。2020 年はうるう年、オリンピック・パラ
リンピックの開催年、アメリカ大統領選挙の年である。（CROSS T&T 編集長・相澤冬樹）

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CROSS の動き
2019 年 （令和元年） 9 月～ 12 月

法人事業部

9 月 2 日 総合科学研究センター企画の総合科学

つくばの歴史」と題して講演があり、活発な議論

市民公開講座（CROSS2019）の開催に関わるプが交わされた。

レスリリースを行った。

懇話会終了後、常任理事会を法人事務局で開催した。常任理事会の議題は、給与規程の一部改正、

9 月 11 日

科学研究費助成事業公募要領等説明会が上智大学（東京）で開催された。主な内容は、旅費支給内規の一部改正及び各センター等の事業報告等であった。

科研費改革の概要、令和 2 年度科研費公募要領、researchmap の案内等についてであった。

11 月 7 日

令和 2 年度科学研究費助成事業について、総合科学研究センターから代表者分で 3 件、10 月 3 日

中性子科学センターにおいて、科学研究費に係る中性子科学センター執行分の内部監

中性子科学センターから代表者分で 19 件の応募があり、日本学術振興会に申請した。

査を、小林公認会計士事務所の担当者と法人事務
11 月 23 日

局からの 2 名で行った。

CROSS2019 総合科学市民公開講座

を、筑波銀行つくば本部ビル（つくば市竹園）で
第 4 回編集委員会を開催した。主な開催した。関係者を含め 110 余名もの参加者が

議題は、「CROSS T&T」63 号編集の進捗状況、あり、大変盛況であった。講演の内容は、本誌に第 64 号の着手状況について報告ののち、今後の掲載している。

10 月 3 日

編集テーマ等について議論した。
12 月 5 日

第 5 回編集委員会を開催した。主な

10 月 29 日 総合科学研究センターの第 2 回研究議題は、「CROSS T&T 」64 号の進捗状況等、懇話会を開催した。内容は、CROSS 特任研究員

2020 年の発行スケジュール、テーマ等について、の久重氏が「65 歳から始めたものづくり開発支審議した。

援」と題して、同じ研究員の木村氏が「目で見るCROSS 中性子科学センターの動き
J-PARC 物質・生命科学実験 + 施設（MLF）に関する活動
9 月 5 日～ 6 日 「第 16 回 SPring-8 産業利用報が承認された。そのほか一般利用課題（長期）の告会」を川崎市産業振興会館 ( 神奈川 ) において4 件の 2019B 開始の新規課題および 2017B 開始

合同で開催した。参加者数：299 名の 8 件、2018B 開始 5 件の継続課題の採択が承
認された。

9月5日

J-PARC センターと合同で「選定委員会・MLF 施設利用委員会」を AP 東京八重洲通

9 月 17 日 「第 6 回 大型実験施設とスーパーコり（ 東 京 ） で 開 催 し た。2019B 期（2019 年 11

ンピュータとの連携利用シンポジウム－

月～ 2020 年 3 月）には、共用ビームラインに構造の階層性とフォノン物性の理解－」を秋葉

199 件の一般利用課題（短期）の応募があり、77

原 UDX ( 東京 ) において合同で開催した。各施件の課題（新利用者支援課題 7 件を含む）の採択

設のオーバービューの説明のほか，6 件の講演が48

物質

CROSS T&T No.64

あった。
また、施設紹介や研究紹介のポスターセッに向けた合同研修会－小角 X 線散乱測定－」をションが行われた。プログラムの最後には「物質SPring-8（兵庫）において合同で開催した。2 件

機能発現の理解のための成熟した連携利用に向けの講義と BL19B2 における実習行った。参加者数：て」と題したパネル・ディスカッションが行われ、8名実験と計算の連携を推進する方策等について議論「第 1 回中性子構造生物学研究会」をエッサム神

された。参加者数：102 名田ホール 1 号館 ( 東京 ) において合同で開催した。
参加者数：32 名

9 月 23 日～ 26 日 「第 3 回 J-PARC 国際シンポジウム－宇宙・物質・生命の起源を求めて－」を

11 月 29 日 「2019 年度中性子実験技術基礎講習

国際会議場（エポカルつくば）( つくば市 ) にお会（レベル１講習会）」をエッサム神田ホール 1

いて合同で開催した。参加者数：397 名（うち、号館（東京）において合同で開催した。受講者数：

海外から 94 名）

17 名
2020A 期（2020 年 4

12 月 9 日 ～ 10 日 「 第 2 回 放 射 光・ 中 性 子 の月～ 7 月予定）における中性子線施設を利用する

連携利用に向けた合同研修会－ X 線と中性子

実験課題の公募を MLF と共同で実施した。共用の非弾性散乱における相互利用に向けて－」を

施設には 145 件の課題の応募があり、2 月の課題

SPring-8（兵庫）において合同で開催した。装置

審査委員会及び選定委員会で審査を行う。

説明の後 BL35XU で実習及び講義を行った。参10 月 17 日 ～ 11 月 7 日

加者数：4 名10 月 28 日 「第 2 回高圧中性子利用研究会（勉横浜シンポジア（神奈川）強会）」を TKP 東京駅セントラルカンファレンス

12 月 10 日～ 14 日

センター ( 東京 ) で開催した。参加者数：15 名で開催された「MRM2019 中性子シンポジウム：
大型研究施設セッション」へ合同で出展した。参10 月 28 日～ 11 月 2 日 「第 4 回中性子・ミュ

加者数：会議全体で約 1805 名

オンスクール及び young MIRAI-2019 を IQBRCと J-PARC( 東海村 ) において合同で開催した。

12 月 20 日 「2019 年度非破壊検査・可視化・分

参加者数：41 名

析技術研究会」をエッサム神田ホール 1 号館 ( 東京 ) において合同で開催した。参加者数：32 名

10 月 31 日「第 4 回中性子コンクリートテーマ
検討会」を東京理科大学 ( 千葉 ) において開催し

1 月 8 日～ 9 日 「第 23 回 CROSS roads Workshop

た、参加者数：7 名－量子ビーム実験施設における試料環境－」を
IQBRC( 東海村 ) において合同で開催した。国内

11 月 7 日～ 8 日 「2019 年度初級者向け Z-Codeの中性子・放射光・ミュオン等の量子ビーム実験講習会」をエッサム神田ホール 1 号館（東京）に施設で試料環境の整備・開発に携わる研究者・技おいて合同で開催した。参加者数：28 名

術者が集い、お互いの活動を知り課題を共有しな
がら、今後の協力を進めるための議論を行った。

11 月 28 日 「第 1 回放射光・中性子の連携利用

参加者数：75 名CROSS T&T

No.64（2 0 2 0・2）

一般財団法人 総合科学研究機構