Vol.

第 1 話 出撃！海中ロボット
海底写真を⼿に⼊れろ！
メタンハイドレートや海底熱水鉱床、昨今注目が集まる海について我々はどれだけのことを知っているのだろうか？海底がどのような姿をしているのか目にしたことがあるだろうか？光も電波も届かない暗黒の世界、過酷な水圧が襲い掛かる世界に自律型海中ロボットが挑む。自分で考え行動し、海底の写真を捉えるロボットの開発とはどのようなものなのだ
ろうか？環境学研究系海洋技術環境学専攻の巻俊宏先生に説明していただこう！

巻 俊宏 准教授＊背景写真は鹿児島湾調査航海の様子

後ろに桜島が見える

環境学研究系海洋技術環境学専攻

どのような研究をしているのですか？
人が操作しなくても海底を自在に動き海底の写真を撮るためにはどのような技を設置しロボットを補佐するシステムを術が必要なのでしょうか？

開発しています。海底には既知の目印が回れるロボットを開発しています。地球海底の写真を撮るためには、海底に可ないので、ロボットは辺りを見渡しても最後のフロンティアとも呼ばれる海底は能な限り近づく必要があります。すると、自分がどこにいるのかわかりません。そ資源や未知の生物の宝庫です。しかし、一度に小さな写真しか撮れないため、広こで、設置したステーションを目印に自人が海底へとおもむくのは容易なことで範囲の画像を取得するのは多大な時間と己位置を把握するのです。さらにロボッはありません。海底探査の多くは、船と労力が求められます。そこで、ロボット

トがステーションとドッキングして充電ケーブルでつながる ROV −遠隔操縦型に任せようというわけです。そのためになどを行えるようにすることで、長期間海中ロボット−が用いられますが活動範は、ロボットに海底の起伏や障害物を回自力での探査を可能になります。

囲に制限があります。そこで、船から独避する能力が求められます。また、自分立し自身で考え自由に行動できる AUVの位置を把握しどこで写真を撮ったのか−自律型海中ロボット−の出番です。私を判断する能力も求められます。私たち

現 在、 鹿 児 島 湾 の 熱 水 噴 出 地 帯 をたちは、AUV を中心に海底の長期間・が運用する AUV“Tri-ton” はカメラによフィールドに研究を行っています。鹿児広範囲・高精度な海底探査を行うシステ

る画像認識と音波を用いた障害物センサ

島湾にはサツマハオリムシという世界的ムを開発しています。特に、海底の広範や速度センサなど様々なセンサを用いてに大変珍しい生物のコロニーが存在しま

囲な画像を取得し海底の詳細な写真地図

自己位置の予測や障害物検知を行います。ハオリムシとは海底熱水地帯から噴を作ることを目指しています。

す。さらに海底へステーション（基地）出する硫化物をエサに生息する生き物

実際の運用について教えてください

で、通常深海に存在します。しかし、サツマハオリムシは100ｍと世界で最も浅い海に生息しています。さらに、サツマ
ハオリムシは熱水噴出地帯から少し離れ、かつ鹿児島湾奥という外海との干渉が少ない海域に生息しており、何故このようなところに生息しているのか、どこから来たのか謎に包まれています。私たちは AUV を用いて、このサツマハオリムシサイトの画像マッピングに成功しました。海底の複雑な形状に対応しながら鹿児島湾で Tri-ton がとらえたサツマハオリムシの写真

2

海底に接近し写真をとれるロボットは例がなく、AUV による広範囲の面的な画

像マッピングは世界初です。
作成したマップからは、サツマハオリムシの分布やサイズ、数などがわかります。こういった生物定量はある部分からサンプルを抽出し全体を推測するのが一般的ですが、データに偏りが生じる恐れがあります。画像マップを用いれば全体を一目に見ることができるので信頼性の高いデータが取得できます。いままでほんの一部しかわからなかったサツマハオリムシの生態について、多くのことが海底写真の画像マップからわかりました。

別分野の研究室とも連携しているのですね
海底の生物学者や火山の研究者など様々な分野のサイエンティストが海底の詳細な写真を撮ってくるツールを手にすれば、今まで見たことがない写真を手に入れることができ、サツマハオリムシのように新たな発見が生まれます。また、AUVはセンサを海底に運ぶための機器なので、他の研究室が開発しサツマハオリムシサイトの 3 次元マッピング
ロボットが取得してきた 1 枚 2 ｍ× 2 ｍ程度の写真をはりあわせることで大きな写真にしている。ロボットは海底の地形形た新しいセンサを載せることで新たな探査手法などが生まれる状も取得してきているので、立体的な海底写真地図を作ることかもしれません。

ができる。

日本における海中ロボット開発について教えてください
実は日本の海中ロボット開発は活発ではありません。海中産業は石油探査や軍事産業が主であり日本には大きな市場ができにくいからです。私たちはそういった数少ない海中ロボットの研究室の中でも、実海域においてロボットを運用することを大切にしています。新たな手法を開発した時、プールでも実験はできます。しかし、海で実際に運用しようとすると研究以外で数多くの困難にぶつかります。例えば、海底に投棄された漁網や釣り糸に引っかかってロボットが身動きをとれなくなり帰ってこられなくなる危険があります。リスクと向き合いながら、理論を実用可能な技術へ発展させることが大切です。

大学で研究する意義とは何でしょう？
企業や国の研究機関は、予算の規模は莫大でも利益を求められたり、使用する科学者の要望に応えたりとなかなか自由な発想でロボットの開発が行えません。また、損失が出せないのでリスクを冒すことがなかなかできません。一方、大学では純粋な学術的興味からロボットを開発することができます。そこに、大学における海中ロボット開発の魅力や意義があるのかもしれませんね。

最後に読者へのメッセージをお願いします。

AUV Tri-ton
大きさ
重量

海中ロボットは総合工学です。プログラムや材料力学や制御

1.40ｍ×0.76ｍ×1.33ｍ

230kg（水中では浮力と釣り合って沈まない）
最大深度

800m

最大稼働時間8 時間

海底の画像観測を行うために作られた AUV（Autonomousなど様々な知識が必要とされます。海中ロボットに興味がある
人は、どんなことにでも興味を持って積極的にわからないことを自分で調べること、またその方法を学ぶことを大切にしてく

Underwater Vehicle）。前面と底部に備えられたカメラで海ださい。わからないことに出会ったときに何ができるか、どう底を撮影する。各所に備えられた 5 基のスクリューにより水中動くことができるかが大切だと思います。

を自在に動き回ることができる。

ありがとうございました！
（インタビュアー逢澤正憲）

3Professor Interview

第2話
未来を創る、サステイナビリティ学！
多くの人が社会生活を営むこの世界は、時々刻々と変化し続けている。良い方向味埜 俊 教授
東京大学大学院新領域創成科学研究科
社会文化環境学専攻教授
サステイナビリティ学連携研究機構兼任教授に進むのか、悪い方向に進むのかは、人々の手に委ねられている。味埜先生は、そんな世界を持続的に発展させるために、サステイナビリティ学に取り組んでいる。サステイナビリティ学とは何なのか、そして、流動的なこの世界をいかにして持続させるのか、その秘密に迫る !

先生の考えるサステイナビリティとは？

起こっているのか、何ができるのかにつ

サステイナビリティとは、持続可能性「サステイナブルな社会」という定常いて、現地の学生と一緒に考えます。こと訳されます。エネルギー問題、食糧問状態があり、エンドポイントとしてそのような実践的な演習を通して、問題や題、貧困問題といった解決困難な問題がこを目指すという考え方ではないと思課題に直面した時、社会のそれぞれの活あると、人類が明るい未来を描けない。

います。社会は常に変化し続けるもの

躍の場で意思決定を下せる能力を養ってだから、人類の直面するそうした問題をです。その中でどのような方向に向かいきます。

解消し持続可能な社会を考えようといううことがサステイナブルなのかを考え

私はこのプログラムのコーディネーのがサステイナビリティ学です。サステつつ、全体として良い方向に向かうよ

ターとして、グローバルリーダーの育成

イナビリティ学のコアは、様々な視点やうに小さな意思決定を積み重ねていくを目指しています。

分野の特徴を “ 融合 ” して総合的に問題ことがサステイナビリティの鍵だと思を扱うという『態度』であるといえまいます。

サステイナビリティ学とは？

す。例えば、地球温暖化という世界規模の問題を扱うとき、各地域で人も技術も制度も異なるので、理系・文系にとらわ

東大では2007年に新領域創成科学研究れず、様々な分野の専門家が協力し社会科に、サステイナビリティ学教育プログのあるべき姿を考える必要があります。

ラムというコースを創設し、それが昨年それぞれの意見を聞いたうえで俯瞰的にグローバルリーダーシップイニシアチブ判断を下す必要があります。という形に生まれ変わりました。本プロ

タイでの演習の様子。現地スタッフと協力

グラムには、文理を問わず様々な専門性しながら問題解決に取り組む。

興味をもたれたきっかけは？

4

東大ではどこで学べるのですか？

を持つ学生が集まっています。その名の1999年に東大、マサチューセッツ工科通り、グローバルに活躍できるリーダー大学、スイス工科大学が集まり、Allianceの育成を目指しており、講義はもちろ

for Global Sustainability という研究協力

ん、入試も英語で行われます。

学生へのメッセージをお願いします。
現代は容易に様々な情報が手に入る時代です。しかし、それに甘んじて課題をアソシエーションが作られました。当時

一番の特徴は、ケーススタディを重視与えられたときすぐに WEB に情報を探はサステイナビリティが何たるかもよく分し、アフリカの開発問題・中国乾燥地のしに行くのではなく、まず自分の頭で考からなかったのですが、そこで実施した水問題・東北の復興問題といった今まさえて判断を下す癖をつけてください。自サマースクールの中で、サステイナビリに世界で起こっている問題に学生が主体ら意思決定を行った後、情報を探しに行ティをテーマとして取り上げたことをきっ的に取り組む演習をカリキュラムに取りく。この『態度』が大事なのです

かけに、サステイナビリティ学に取り組入れている点です。大学で議論するだけむようになりました。

ではなく、実際に現地に赴き現場で何が（インタビュアー本山央人）

第 3 話 つなげ、分⼦のネックレス !!
物理学者が挑む ⾼分⼦化学のフロンティア

傷がついても弾性力で元に戻る高分子材料があることを知っているだろうか。携帯電話の保護材として既に実用化されている「超分子ネットワーク」、開発者の伊藤先生は元々物理学者だそうだ。物理学者が見た高分子化学のフロンティア、君も今すぐのぞいてみよう！

「超分子ネットワーク」は、普通の高分極で挟み、電圧をかけた時に電極間に働伊藤 耕三 教授

子とどこが異なるのですか？

く力を利用して材料を伸び縮みさせると工学部応用化学科
新領域創成科学研究科物質系専攻

一般的な高分子はヒモ状の分子同士をいうものです。従来の高分子材料は硬く結合させてつないでいますが、私たちのて高電圧をかけないと変形できず、材料「超分子ネットワーク」は高分子のつなが耐えきれずに壊れてしまっていましても元に戻る力（弾性力）が働きます。

ぎ方に特徴があります（図 1 ）。分子でた。一方私たちの材料は数百倍程度柔ら

ところが超分子ネットワークはヒモだけ出来た「輪」の中にヒモ状の高分子を通かく、低電圧でも伸び縮みできるので材でなく輪にも弾性力が働きます。材料をし、いわば分子でネックレスのような構料も壊れないのです。

引っ張ると元々分散していた輪が無理やり寄せられるので、元に戻ろうとするの造を作ってから、輪同士だけを結合させこの材料は柔らかいのに、なぜ変形してが輪の弾性です。輪の弾性力とヒモの弾一般的な高分子は引っ張ると結合点がも元に戻る力が大きいのでしょうか？

性力が組み合わさることで、従来の高分切れて壊れてしまいますが、私たちの材この特性は弾性力で説明できます。

子材料にはない柔軟性が得られます。ているのです。

料はヒモが輪の中をスルスルと滑り、結合が切れにくくなっています。すると柔物理学者として高分子化学の研究をされらかく、変形しても元に戻る力が大きいて、良かったことは何ですか？
超分子ネットワークは、異分野に飛びという特徴が出せます。

込んだからこその発見だったと思っていどのように応用できるのでしょうか？

ます。当時、分子のネックレス構造を研傷がついても元に戻る力が大きいとい究していたのはほとんど化学者でした

う特性を活かし、携帯電話の保護剤としが、私たちの研究室は物理学的なアプて既に実用化されています。
また高分子材料特有の軽さと、この材料特有の柔らかさを活かし，人工筋肉や

図 2 ：引っ張り変形時の超分子ネットワー

ローチで研究を始めました。他の研究者

ク。輪が無理やり寄せられるため、元に戻が使わないような長いヒモを使って、ろうとする力が働く。

ネックレス構造の輪がヒモの上を動く速介護ロボットに応用しようとしています。動作原理は非常に簡単で、材料を電度を測定していたのです。つまり輪がヒ高分子はヒモ状をしていて、引っ張っモ上を自由に滑る素材で実験していたからこそ、高分子をつないだ際に柔軟な性

一般的な高分子
図 1 ：一般的な高分子（左）はヒモ状の高分子同士を直接共超分子ネットワーク

先生にとって「新領域らしさ」とは？
高分子結合点研究をしているとどうしても自分の専高分子（ヒモ）環状分子（輪）有 結 合 さ せ て い る。

門分野に閉じこもりがちになりますが、伝統的な学問体系にとどまらず新しい分野超分子ネットワーク（右）はまず分子でネックレスのような質を発見することが出来たのでしょう。

ネックレス構造

結合点を切り開いていくことこそが、新領域の特徴であると思います。異分野に飛び込構造を作り、輪だけむと他の研究者とは違うアプローチが出を 結 合 さ せ て い る。

来て、もちろん全部が成功するわけではこうすることでヒモが輪の中を滑ることができ、材料に柔軟性が生まれる。

ないけれど、その中での偶然の成功がブレイクスルーにつながるのだと思います。
（インタビュアー花村奈未）

5

第 4 話 突撃！⽣研オープンキャンパス！
世界を救うヒーローは、駒場にあり！
5/31〜6/1に、駒場Ⅱキャンパス公開の一環として、生産技術研究所（生研）のキャンパス公開が行われました。
生研は、東京大学附置の研究所では最大の規模を持ち、大学院としては工学系・理学系に分属しています。ここでは複数の分野の、千人もの研究者がグループを作って協力・刺激し合い、日々新たな研究・技術開発をする場となっています。
最先端の技術を武器に、環境・医療・社会など幅広い領域で戦う生研のヒーローたちに会える 2 日間、その様子を取材して来ました。
あなたも一緒に、この広大な知のフロンティアを冒険してみませんか？

普段はこの、街の模型が置かれます。

竹内研究室

加藤研究室
＆大岡研究室約1㎝

巨大風洞にて、20ｍ／ｓの強風と対決！

光造形×ナノテク×細胞技術で、切り拓く未来。

大人でも飛ばされてしまいそうな風。入る前には「一応ですが、ジャンプしないでくださいね（笑）」との注意を受けました。

高さ 1 ㎝にも満たない小さな鳥かごの中には、リアルな小鳥が入っています！普通では作れない超小型装置（右）は、新たな生体技術にも貢献しています。

横井研究室

できた鉄の粒です。

森田研究室

6

プラスチック？いえいえ、実は紙なんです！

「レンジでチン」で鉄ができる？！

普段はプラスチックに使われる射出形成技術ですが、パルプに使うことで、プラスチックに劣らず丈夫で軽い、しかもエコな製品ができます！

少し大きめの電子レンジで、灼熱の高炉を再現。あなたの家でも製鉄できるかも？ですがミニ高炉が火を噴くのでご注意を！

Ttime! メンバーが体験中……

須田研究室

池内・大石研究室

さあ、ここからどこへ冒険してみよう？

未来を描く、お絵かきロボット！

実際の映像を用いたリアルな風景と、回転・傾き自在なターンテー
ブルを用いた、臨場感あふれるドライビングシミュレーターです。

単にプログラムされた線を描くのではなく、自ら修正を加えながら描いています。描くときに気の抜けた声で喋るのがどこか愛らしいです。

ここではほんの一部しか紹介できませんでしたが、人工イクラのような定番実験から水中ロボットまで、小さな子供から大人までわくわくするような展示がたくさんありました。 1 日で全て見て回るのは到底無理かもしれませんが、どの研究室も一見の価値はあります。
研究員の方もとても丁寧に説明してくださるので、うっかりするともう回る時間が無い……！なんてことも。また嬉しいことに、多くの展示、体験企画でおみやげを貰ったり作ることもできます。
あらゆる分野の最新・最先端技術が百花繚乱の生産研キャンパス公開。文理を問わず楽しんで学べる知のごった煮世界に、あなたも冒険してみませんか？

（インタビュアー

柏の学⽣ライフを楽しもう！！
意外と知らない人が多い柏の学生生活。今回はその疑問にこたえるた
めに、新領域の同窓会である創域会の学生部の代表である繪上涼さんに柏での学生の交流についてお話を伺いました。

Q．柏ではどんな学生交流があるのですか？
比較的規模が小さくて人を集めやすい柏の利点を生かして積極的に学生の交流を深める企画を行っています。
4 月の新領域の全新入生を対象にした BBQ 大会。月に1 回程度、学生食堂でお酒を交えながら、学生同士の交流を深める Happy Hour。そのほか、新年の餅つき大会やテニス大会などのイベント。そして、毎年 9 月には柏の葉公園のグラウンドを貸し切って運動会を行っています。運動会には新領域の教職員を含めた200人程度の人が参加してみんなで盛り上がっています。こうしたイベント以外にサークル活動も盛んです。バスケ、柔道などの運動部だけでなく、茶道などの文化系も含めて15のサークルが新領域にあります。サークル設立の敷居が低いので、自分の興味次第でサークルを簡単に設立することもできます。

諸隈夕子）

Q. 柏の生活の特色は ?
研究室に配属されてしまうと、普通は異分野の学生や留学生と交流する機会が減少しがちです。しかし、新領域では様々な分野の研究に取り組む学生や留学生が身近にいるので、いろいろなバックグラウンドの友人ができる点が非常にいいと私は考えています。友人との交流を通して、専門分野以外の新たな発見ができます。また、地域を巻き込んだ取り組みが多いことも特徴の一つです。例えば、柏の一般公開では地域の方との交流する機会があります。また、先に述べた BBQ 大会は地域のお店や柏市と連携をとりながら開催しています。ほかにも、柔道部や剣道部は地域の小学校の体育館を使って練習するなど地域を巻き込んだ取り組みが多いことも特徴の一つだと考えています。

← 写真
9 月に 行 われ る
運 動 会 の 様 子。
200人 も の 教 職員・学生が参加して、いろいろな競技に取り組む。

（インタビュアー松浦慧介）

7

学生が作る工学部広報誌の先生方を、「新領域創成戦隊フロンティヤー」になぞらえて特集を組むという企画に挑戦しました。高校生や駒場生の皆さんにとって、大学院のみ設置されている新領域

編集後記

創成科学研究科は、研究内容をイメージしにくいのではないでしょうか。しかし、その正体は分野にとらわれない「学融合」の場なのです。本号表紙の 3 本の手はそれぞれ機械系・化学系・情報系の異なる学問領域が力を合わせる様子を表しています。もちろん、新領域ではこれら以外の分野の学生の活躍の機会もたくさんあります。皆さんも、「フロンティヤー」の一員になってみませんか。（表紙・裏表紙作成 木原 郁）<広報アシスタント>
企画担当：逢澤 正憲、木原郁、松浦 慧介
朝倉 彰洋、伊藤 秀剛、伊與木健太、上田 倫久、上野美希子、岡功、岡田 彪利、小川灯、大原 寛司、兼古 寛之、
黒川 大地、柴山翔二郎、清水 裕介、白畑 春来、須原 宜史、
龍田誠、土屋 美樹、冨永 華子、沼田 恵里、長谷川拓人、
花村 奈未、星野彰太郎、間部悟、本山 央人、森西 亨太、
諸隈 夕子、柳本 史教、柳光 孝紀<広報室>
堀洋一（新領域創成科学研究科先端エネルギー工学専攻）
佐久間一郎（広報室長・医療福祉工学開発評価研究センター）
大澤 幸生（副広報室長・システム創成学専攻）
川瀬 珠江、永合由美子

Twitter、Facebookでも情報を配信しています。

Web で Ttime! が読めます！
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/t-pr/ttime/
ブログはこちらから
http://d.hatena.ne.jp/ttime/@UTtime
Follow me

工学部広報誌 Ttime!

東京都文京区本郷7−3−1

本号では、様々な学問領域が集い、学術的な課題に挑んでいく新領域創成科学研究科

Ttime! No.55 2013.8

P.7でご紹介した
創域会のHPはこちら

発行日：2013年8月30日 発行：東京大学工学部広報室
編集：工学部広報アシスタント 無断転載厳禁߽ߞߣᨰࠠࡖࡦࡄۭࠬ