スプレーで植物を改変

 

スプレーで植物を改変

－簡便な非遺伝子組換え植物改変法の開発－

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ高分子研究チームのチョンパラカン・タグン特別研究員（研究当時、現京都大学大学院工学研究科特定助教）、小田原真樹研究員、児玉豊客員主管研究員（宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センター教授）、沼田圭司チームリーダー（京都大学大学院工学研究科教授）、東京大学大学院新領域創成科学研究科の大谷美沙都准教授らの共同研究チームは、開発した担体と核酸をスプレーで噴霧することで、植物を簡便に改変する手法の開発に成功しました。

本研究成果は、非遺伝子組換え[1]により農作物を一過的に形質改変したものであり、耐病原性の付与や代謝産物の改変に貢献すると期待できます。

今回、共同研究チームは、「細胞透過性ペプチド（CPP）[2]」を基盤としたナノサイズの担体を用いてスプレーで噴霧することで、核酸を植物へ導入することに成功しました。この手法により、植物細胞内または葉緑体内で、導入した外来DNAから一過的にそのタンパク質を産生させ、また、siRNA[3]の導入により植物細胞内で目的タンパク質の発現を抑制することに成功しました。

本研究は、科学雑誌『ACS Nano』への掲載に先立ち、オンライン版（2月23日付：日本時間2月23日）に掲載されました。

https://www.riken.jp/press/2022/20220223_1/index.html

ユリ科の黄色い花、人間を避け地味な色に進化

ユリ科の黄色い花、人間を避け地味な色に進化

中国の高地に生育するバイモの一種、花も葉も茎も灰色に

 

＊ユリ科バイモ属の一種、Fritillaria delavayi。球根は中国の伝統薬として珍重されている。多く採取される場所では、カムフラージュして身を守るようになった可能性がある。（PHOTOGRAPH BY YANG NIU）

 

　中国南西部の高地で、ある植物が見つかりにくくなっている。 

　ユリ科バイモ属の一種、Fritillaria delavayiだ（クロユリもバイモの一種）。年に一度、チューリップのような黄色い花を咲かせ、葉や茎も明るい緑色をしている。

ところが、本来なら目立つこの花や葉の色が、灰色や茶色に変化している場所があるという。これは、最大の敵から見つかりにくいよう進化した結果ではないかと、研究者は考えている。その敵とは、人間だ。

　中国と英国の研究チームが2020年11月に学術誌「Current Biology」に掲載した論文によると、Fritillaria delavayiが高い確率で採取される場所では、この植物がカムフラージュしている確率が高いという。

　植物の中には、過剰に採取されると小さくなるものがある。大きなものは繁殖できるようになる前に摘み取られてしまうからだ。だが、植物が身を守るために目立たない姿に進化するのは、F. delavayiが初めての例かもしれない。この植物は気管支や肺の病気に効果があるとされ、古くから中国で伝統薬として使われてきた。

＊人間がよく採取する場所では、Fritillaria delavayiの葉や茎、花が灰色や茶色になり、周囲と見分けがつきにくくなる。（PHOTOGRAPH BY YANG NIU）

需要拡大で価格が高騰

　F. delavayiは、少なくとも2000年にわたって薬として使われている。だが、高まる需要に供給が追いつかず、薬になる球根は1キログラム当たり約480ドルと高騰している。球根は小さく、親指の爪ほどの大きさなので、1キロの球根を集めるには3500本以上が必要になる。

　バイモには栽培できるものもある。しかし、F. delavayiは高山の生育環境を再現するのが難しいうえ、消費者は野生の球根の方が効能が高いと考えがちだ。ただし、野生の方が効くことを示す証拠はないと、今回の論文の著者である牛洋（ニウ・ヤン）氏は言う。

　2011年、牛氏のグループはこの植物の受粉方法の調査に乗り出した。雄花と雌花が咲く年もあれば、すべてが雄花の年もあることに興味を持ったからだ。しかし、その研究は失敗に終わった。印を付けた植物が掘り起こされ、研究対象がなくなってしまったからだ。おそらく、売られてしまったのだろう。

　牛氏らは以前、カムフラージュして草食動物から身を隠す植物について研究していた。そのため、動物が食べないと考えられているF. delavayiに興味を持った。「人間による採取が、（進化を促す）強力な選択圧になる可能性があると考えたのです」と、牛氏はメールで回答している。

 

次ページ：人間による採取が進化を促した？　2021.02.11　ナショジオ

　以下は　https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/21/020900069/?n_cid=nbpnng_mled_html&xadid=10005

  

神経機能を回復

 人工的なたんぱく質を注射で神経機能を回復 マウス実験で成功

人工的に作り出したたんぱく質を注射することで、切れてしまった神経の機能を回復させることに、慶應義塾大学などのグループが、マウスを使った実験で成功したと発表しました。グループでは「安全性や効果についての確認をさらに進め、脊髄損傷やアルツハイマー病などの治療薬開発につなげたい」と話しています。

 

この研究は、慶應義塾大学の柚崎通介教授と愛知医科大学などのグループが行ったものです。

グループは、神経細胞が情報を伝達する「シナプス」と呼ばれる部分で、神経細胞どうしを結び付ける特殊な分子に注目し、この分子を元に「ＣＰＴＸ」という人工的なたんぱく質を合成しました。

 

そして、脊髄損傷のため後ろ足がまひして歩けなくなったマウスに、このたんぱく質を注射したところ、2か月ほどで、まひしていた後ろ足の動きが、正常なマウスの8割程度まで改善し、歩けるようになったということです。

 

また、脳の神経が損傷するアルツハイマー病を再現したマウスの脳に、このたんぱく質を注射したところ、記憶力が改善することも分かったということです。

グループでは、このたんぱく質は、けがや病気などで損傷した神経の情報伝達の回路を回復させる働きがあるとしています。

研究を行った柚崎教授は「今後、安全性や効果をさらに確認したうえで、治療が難しい脊髄損傷やアルツハイマー病など、人の治療につなげていきたい」と話しています。2020年9月2日 3時48分　NHK　

半可通のぼやき

 半可通のぼやき

＊「およそ独立国たるものは、友邦などというものは持たない」、あるいは、「同盟というのは、守ってくれることがあるかもしれないけれども、運命を共にする存在ではない」（ド・ゴール）

＊平均寿命で言えば残り数年か？　
誤解があってはいけません、平均寿命は、あくまでも「発表されたその年に誕生した人」の平均余命のこと。
世界的に見ても女性の方が寿命が長い傾向になるのは事実です。遺伝因子と環境因子の両方が関係していると考えられます。　　
健康寿命は、個人個人が自立した生活ができる期間のことで、生活習慣で伸ばすことが可能です。

＊この鏡張りの部屋にいる限り、映し出されるのは自分だけです。そしてその自分のなかに日本はない。鏡張りの部屋を打ち破って外の世界の葛藤、現実をきちんと見る。日本の戦後メディアはこの鏡張りの部屋を打ち破るどころか守り続けることに機能し続けている。（上島嘉郎）

＊トランプなのに　　ハートがない　　シンゾーだけど　　こころはない　（作者不明）

金属「食べる」細菌

金属「食べる」細菌、米研究者が偶然見つける　長年の仮説を裏付け

＊新たに見つかった細菌によって作られた酸化マンガンのノジュール（団塊）/Hang Yu/Caltech

（ＣＮＮ） 米国の細菌学者らがこのほど、金属のマンガンを「食べて」カロリーを得ている細菌を偶然発見した。そのような細菌が存在するのではないかという説は１００年以上にわたり唱えられてきたが、これまで証明されたことはなかった。

米カリフォルニア工科大学で環境細菌学を専攻するジャレッド・リードベター教授は、ある実験のため粉末状になった金属元素のマンガンを使用した。実験の後、同教授はマンガンにまみれたガラス容器を水道水で満たし、研究室のシンク内に放置。そのまま学外での活動に出かけて数カ月戻らなかった。

数カ月ぶりに研究室に戻ったリードベター教授は、ガラス容器が黒ずんだ物質に覆われているのに気が付いた。最初はそれが何なのか見当もつかなかったが、かねてから探し求めていた細菌によるものかもしれないと思い、系統立ったテストをして確かめることにしたという。

その結果、容器を覆った黒ずんだものは酸化マンガンで、新たに見つかった細菌によって作り出されていたことが分かった。この細菌は、現地の帯水層からくみ上げた水道水の中にいた公算が大きいという。

研究者らはこの細菌について、１４日刊行のネイチャー誌の中で、マンガンをエネルギー源として利用することが確認された初めての細菌だと説明。自然界の細菌はたとえ金属のような物質であってもこれを新陳代謝させ、細胞に必要なエネルギーを引き出すことができるとの見解を示した。

新たな研究では、この細菌がマンガンを使って化学合成を行えることを突き止めた。化学合成とは、細菌類が無機物の酸化により生じるエネルギーを用いて二酸化炭素から有機物を合成する働きを指す。

さらにリードベター教授は、酸化マンガンが水道管を詰まらせる環境工学上の問題にも言及。これまで細菌の活動が原因と考える研究者は多かったが、その裏付けとなる証拠は得られていなかったと述べた。2020.07.17 Fri posted at 18:28 JST　CNN

巨大ウイルス出現、揺らぐ常識 新生命体へ進化？

巨大ウイルス出現、揺らぐ常識　新生命体へ進化？

ウイルスは小さくて単純――。こんなウイルスの定義が揺らいでいる。21世紀に入り、ケタ違いに大きく複雑な構造を持つ「巨大ウイルス」が相次ぎ見つかったためだ。微生物の細菌をはるかにしのぐ巨体に、生物の細胞だけにあるはずの膜や多数の遺伝子を持つ。常識を覆す異形ぶりに研究者は困惑気味だ。巨大ウイルスが進化すれば、やがて想像を超えた生命体が誕生するとの見方も出ている。

＊

1992年、英国の病院で捕らえたアメーバに何かが感染していた。ありふれた顕微鏡で見ると、大きさは750ナノ（ナノは10億分の1）メートル。「細菌だね」。研究者は地名からブラッドフォード球菌と名付けた。

状況が一変したのは2003年だ。さらに細かく見える電子顕微鏡での解析が進むとウイルスに形が似ており、「正20面体」をしていた。国際科学誌に「ウイルスだった」とする論文が載った。細菌と見間違えるくらいの大きさだったので、英語の「ミミック（似る）」にちなんで「ミミウイルス」と名前がついた。

＊

従来のウイルスは大きくても200ナノメートル程度だった。小さいが故に自活できず、細菌のような生物とはみなされなかった。巨大なミミウイルスは、「無生物」のウイルスと、生物の境界を揺るがした。

大きいだけでなぜ騒ぐのか。クジラやゾウは体格が良くても「生物とは違う」とはならない。ウイルスで大きさが重要なのは、大きすぎると「定義」に反するためだ。

ウイルスは1890年代、細菌が通れない「ろ過器」の穴をすり抜ける謎の病原体として見つかった。正体はタバコやウシに感染するウイルスだった。

電子顕微鏡でウイルスを詳しく観察できたのは1930年代。ウイルスは「小さい」が代名詞であり、ミミウイルスの大きさは規格外だ。

さらに研究者に衝撃を与えたのが、その異形ぶりだ。遺伝物質のDNAを脂質の膜で包み、外側を3重の殻で覆う。表面に繊維まで生えていた。ふつうのウイルスは遺伝物質を殻で包んでいるだけだ。

神戸大学の中屋敷均教授は「ゲノム（全遺伝情報）や遺伝子の数でも一部の細菌を上回る」と話す。遺伝情報量は約120万塩基対と、「マイコプラズマ」という小ぶりな細菌の2倍もある。

＊巨大ウイルスの「パンドラウイルス」（東京理科大学提供）

13年に楕円の一方が1000ナノメートルの「パンドラウイルス」、14年に1500ナノメートルもある「ピソウイルス」と巨大ウイルスの発見が続いた。パンドラウイルスの遺伝情報量は約250万塩基対と、ついに細胞に核を持つ「真核生物」で最も小さな種を上回った。

遺伝情報量の多さがどんな能力に関わっているかは不明だが、一部は生物に肉薄している。ウイルスは自力で増殖できない。生物との差がそこにある。だが、増殖に役立つ20種類の遺伝子を全て備えた巨大ウイルスも見つかった。

「免疫」を持つ種類もいた。「バイロファージ」という外敵のDNAの一部を取り込み、再び寄生してくるとそのDNAを切って退治しているようだ。細菌や古細菌が持つ免疫の仕組みにそっくりだ。

東京理科大学の武村政春教授は「たんぱく質合成の場になる遺伝子さえ持てば、巨大ウイルスは新たな生物になるかもしれない」と語る。

＊

それにしても巨大ウイルスはどう生まれたのか。武村教授は「感染した生物から、遺伝子を次々と奪ってきたとする見方が多い」と話す。生物の細胞で自らを増やす際、生物のDNAを取り込んで巨大化したという説だ。謎も残る。武村教授が発見した巨大ウイルスに「メドゥーサウイルス」がいる。ウイルスなのに、複雑なDNAを折り畳むためのたんぱく質を作れる。ヒトなど真核生物にも同様のしくみはあるが、ウイルスが先に「発明」した可能性も指摘されている。

巨大ウイルスは既に100種類以上が知られる。その発見は「ウイルスを生物として認めるべきだ」という論争を巻き起こした。支持派は大きさや複雑さを強調し、反対派は「自力で増えず、生命を維持する化学反応も起こせない」と反論する。中屋敷教授は「ウイルスも子孫を残し、進化する。生物のような細胞を持たなくても、『生命』と呼べるのではないか」と話す。生物とそれ以外の境界線をどこに引くか。巨大ウイルスが生物の再定義を迫っている。（草塩拓郎）2020/6/6 2:00日本経済新聞　電子版

“ＵＦＯ映像” 米国防総省が公開 “物体が何かは不明”

“ＵＦＯ映像” 米国防総省が公開 “物体が何かは不明”

アメリカ国防総省は、高速で上空を移動するＵＦＯ＝未確認飛行物体だとする映像を公開しました。写っている物体が何なのかはわかっていないとしています。

アメリカ国防総省は27日、海軍の航空機が2004年と2015年に撮影したＵＦＯだとする３つの映像を公開しました。

2015年１月の映像では、だ円形の物体が高速で上空を移動する様子が写っていて、物体が途中で回転を始めると海軍のパイロットが「あれを見ろ」などと驚きの声を上げています。

この映像をめぐってはこれまで、アメリカの有力紙ニューヨーク・タイムズなどが独自に入手したとして伝えていました。

映像を公開した理由について国防総省は「出回っている映像が本物かどうかや、ほかに何か隠しているのではないか、という人々の誤解を解くためだ」と説明し、写っている物体が何なのかは依然わかっていないとしています。

アメリカ海軍では長年、正体がわからない飛行物体が目撃された場合、「不可解な現象」として記録に残してきませんでしたが、経験豊富で信頼できる多くのパイロットから目撃情報が寄せられていることから、去年、正式に記録に残すための報告手順を定めたガイドラインを作成しています。

アメリカではＦＢＩ＝連邦捜査局も過去にＵＦＯの目撃情報などを調べていたことが明らかになっていますが、地球外の物体が特定されたケースは確認されていません。2020年4月28日 7時16分　NHK

宇宙観測史上最大の爆発を確認

宇宙観測史上最大の爆発を確認、巨大ブラックホールが原因と天文学者

＊ブラックホールによるものとみられる観測史上最大規模の爆発が起きたことがわかった/S. Giacintucci, et al./NRL/CXC/NASA

（ＣＮＮ） 地球から３億９０００万光年離れた宇宙で、ブラックホールによるものとみられる観測史上最大規模の爆発が起きたことがこのほど明らかになった。

爆発により、当該の空間に存在する高温のガスには火山の噴火に伴うクレーターに相当する痕跡が出現した。米海軍調査研究所の天文学者によれば、宇宙最大の爆発で生まれたこの「クレーター」は、天の川銀河１５個分の大きさだという。

爆発は、へびつかい座銀河団の中心で発生した。銀河団は宇宙で確認されている中で最も大きい構成単位であり、そこでは重力の影響によって数千個に及ぶ銀河の集団が形成されている。

天文学者らは、ある大型の銀河の中心部分に位置する超大質量ブラックホールが今回の爆発を引き起こしたとみている。この銀河は、銀河団全体の中心付近に存在しているという。

ブラックホールには物質をのみこむだけでなく、それらを吹き飛ばす働きもある。通常それは、物質の噴出や放射という形態をとる。今回の爆発の規模は、これまで最大にして最も強力とされていた爆発の５倍に達したとみられる。

天文学者らは、ＮＡＳＡのチャンドラＸ線観測衛星やオーストラリアの電波望遠鏡ＭＷＡなど、地上と宇宙で運用する複数の望遠鏡を駆使して爆発を観測した。

２０１６年にもチャンドラＸ線観測衛星を使った観測で、同じブラックホールからの物質の噴出でできたとみられる「空洞」が見つかっていた。しかしこの時は、空洞のあまりの大きさから、ブラックホールが原因とは考えにくいとする結論が出ていた。2020.02.28 Fri posted at 12:30 JST

探査機史上最も遠い天体

探査機史上最も遠い天体、観測データを公開　太陽系の起源に迫る

＊天体「アロコス」の詳しい観測データが発表された/NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko

（ＣＮＮ） 人類が宇宙探査機で到達した中で最も遠くにある天体について、詳しい観測データが１３日に開かれた米科学振興協会の年次会合で明らかにされた。データの詳細な分析を通して太陽系の起源に関する知見が深まると研究者らは期待を寄せている。

この天体は地球から約６４億キロ離れた冥王星以遠のカイパーベルト天体内に位置する。昨年１月、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の無人探査機「ニューホライズンズ」が天体へのフライバイ（接近通過）に成功した。

当初は「ウルティマトゥーレ」と呼ばれたこの天体だが、昨年１１月に「アロコス」と改名されていた。ＮＡＳＡによれば「アロコス」という語は、ネイティブアメリカンの複数の部族の言葉で「空」を意味する。

別々に形成された２つの天体が１つに合わさった形状のアロコスは、惑星の形成過程でできる「微惑星」と呼ばれる小天体に属する。探査機から送られた画像はそれぞれの天体がパンケーキのように平べったいことを示しているが、見方によってはピーナッツや雪だるまにも似ている。大きさは米国のシアトルの面積と同程度で、数十億年を経てもその姿はほとんど変わっていないとみられる。

研究者らによると、アロコスの表面は凍結したメタノールと特定できない複雑な有機分子に覆われている。赤茶けた色をしているのは、これらの有機分子が原因である公算が大きい。他の天体が衝突した跡とみられるクレーターも数多く見つかっており、このうち最大のものは直径が約６．９キロある。

ニューホライズンズの調査員を務めるウィリアム・マッキノン氏はアロコスについて、上記の２つの天体が「激しく衝突して現在の形状になったというよりは、むしろ複雑なダンスを踊るように互いの周りをゆっくりと回りながら一体化していったようだ」と指摘する。今回入手できたデータの分析により、そうした天体の成り立ちを想定することも可能になったという。2020.02.14 Fri posted at 14:55 JST

太古の西アフリカに「幻の人類」

太古の西アフリカに「幻の人類」、証拠見つかる　現代人のＤＮＡにも痕跡

＊「幻の人類」がアフリカ西部に住んでいたとする調査結果が発表された/Getty Images

（ＣＮＮ） 進化の系統から枝分かれした「幻の人類」に関して、かつてアフリカ西部に暮らしていたことを示す証拠がこのほど明らかになった。謎に包まれたこの人類は現生人類とも交流し、その遺伝子の一部は現代のアフリカ人に受け継がれているという。

学術誌「サイエンス・アンド・アドバンシーズ」に掲載された調査結果によると、この「幻の人類」はネアンデルタール人よりも早い時期に現生人類の系統樹から枝分かれしたとみられる。米カリフォルニア大学の研究者らは、枝分かれの時期を３６万～１００万年前としている。

アフリカ西部に住んだこれらの人類は現代のアフリカ人の祖先と交流し、子孫を残していた。ちょうどネアンデルタール人が現代の欧州人の祖先との間で子孫を残していたのと同じ状況だったと考えられる。

遺伝学者がコンピューター技術を使って現代人のＤＮＡを解析したところ、現代の西アフリカ人につながる祖先の遺伝子のうち２～１９％はこの人類のものが占めていることがわかったという。

英リバプール・ジョン・ムーアズ大学のジョエル・アイリッシュ教授はＣＮＮの取材に答え、当時は異なる遺伝的特徴を持つ人類が数多く存在していた可能性があると指摘。「どの人類も互いに交わろうとする傾向がある。こうした『幻の人類』は今後も次々に見つかると考えられる」と述べた。

欧州、アジア、米州では、人類の祖先がネアンデルタール人との間に子どもをもうけていたという証拠が２０１０年に初めて提示された。先月には、アフリカ人のＤＮＡにもネアンデルタール人の痕跡が残っているとする研究論文が学術誌に掲載されていた。2020.02.14 Fri posted at 12:00 JST

宇宙から届く謎の電波信号

宇宙から届く謎の電波信号、１６日周期で反復と研究者

＊５億光年の宇宙から反復して届く電波信号に１６日間の周期性があることが分かった/Courtesy CHIME

（ＣＮＮ） ５億光年離れた宇宙から地球に放射される高速電波バースト（ＦＲＢ）について、研究者らがこのほど、約１６日間の周期で繰り返し起きていることを突き止めた。単発で終わらず反復するＦＲＢの存在はこれまでにも知られていたが、研究者が周期のパターンを明らかにしたのは初めて。

ＦＲＢは１０００分の１秒単位の非常に短い時間で電波が銀河系外から放出される現象。今回研究者らがカナダにある電波望遠鏡「ＣＨＩＭＥ」を使って２０１８年９月１６日から１９年１０月３０日まであるＦＲＢのパターンを観測したところ、１６．３５日の頻度で発生していることがわかった。

観測データによると、この発生源は４日の間１時間に１～２回電波を放射した後、１２日間の沈黙を経て再び信号を発する。この１６日間の動きに周期性が認められるという。

FRB 180916.J0158+65と呼ばれるこの信号は、同プロジェクトが昨年観測した反復するＦＲＢの発生源８つのうちの１つ。研究者らはこれらの発生源をたどることでＦＲＢという現象のメカニズムを明らかにしたいとしているが、ここまでの観測では共通の発生源が確認されておらず、謎は深まるばかりだ。

反復するＦＲＢで初めて観測された FRB 121102は、矮小（わいしょう）銀河の１つを発生源として特定したが、今回のFRB 180916は、天の川銀河に似た別の銀河の腕を発生源にしているとみられる。

研究者らは複数の論文の中でＦＲＢ発生のメカニズムについて、恒星による軌道運動や、中性子星とペアになるＯＢ型恒星の相互作用に起因する可能性を示唆する。超新星爆発の後に残る中性子星は宇宙で最小の天体ながら、太陽よりも大きい質量を有する。一方のＯＢ型星は高温かつ巨大な、寿命の短い恒星で、この星から発せられる恒星風がＦＲＢの持つ周期性の要因とも考えられるという。2020.02.12 Wed posted at 16:00 JST

隕石の中から５０億年前の物質

隕石の中から５０億年前の物質、地球上で見つかった固体で最古

（ＣＮＮ） ５０年前にオーストラリアに落下した隕石（いんせき）を調べていた米国の研究チームが、隕石の中から５０億年～７０億年前の宇宙で形成された物質を発見したと発表した。地球上で見つかった固体の中では最古の物質になるとしている。

太陽が誕生したのは４６億年前とされ、今回見つかった物質は太陽や太陽系よりも古くから存在していたと推定される。こうした物質はプレソーラー粒子と呼ばれる。

隕石はスターダストなどの物質を閉じ込めるタイムカプセルの役割を果たすことがある。地球に落下した隕石のうち、プレソーラー粒子が含まれるのはわずか５％にとどまる。

この研究結果は米シカゴのフィールド博物館が、１３日の米科学アカデミー紀要に発表した。

同博物館学芸員のフィリッピ・ヘック氏は今回見つかった物質について、「銀河系の星々がどのように形成されたのかを物語る」と解説する。

＊プレソーラー粒子の拡大像。大きさは約８マイクロメートルだった/Courtesy Janaína N. Ávila

隕石は１９６９年に採集されたもので、研究チームはこの隕石からプレソーラー粒子を分離することに成功した。粒子の大きさはおよそ８マイクロメートルと極小で、年代は４６億年～４９億年前のものが多数を占め、一部は５５億年以上前のものだった。

「我々の仮説では、こうした４６億年～４９億年前のプレソーラー粒子の大部分は、恒星の誕生が盛んだった時期に形成された。太陽系の創生前に、普通よりも多くの恒星が誕生した時代があった」（ヘック氏）

専門家の間では、銀河系の恒星は一定の間隔で形成されたという説と、形成が多い時期と少ない時期があったという説がある。しかしヘック氏は、「隕石からの試料によって、私たちの銀河系で７０億年前に恒星が盛んに形成された時期があったことを直接的に裏付ける証拠を手にした」としている。2020.01.14 Tue posted at 12:05 JST

世界に広がるヨガ、記憶や集中力にも効果？

世界に広がるヨガ、記憶や集中力にも効果？

ヨガはなぜ世界的に受け入れられているのか

＊米国コロラド州デンバー郊外のレッドロックス野外劇場で開催された「ヨガ・オン・ザ・ロック」。2100人が参加した。米国では、ストレス解消と健康増進の方法としてヨガの人気が高まっている。PHOTOGRAPH BY ANDY RICHTER

この記事は雑誌ナショナル ジオグラフィック日本版2020年1月号の特集から抜粋したものです。

　インドで精神修養法として発祥したヨガは、今や世界中に広まっている。米国では、健康維持法の一つとして奨励され、悟りを開いたり、さまざまな病気を治療したりする方法としても注目されている。

　ヨガの健康効果を証明するのは難しい。大半の研究は被験者が少な過ぎて結論を出せない。政府や製薬会社などの業界による助成がないことが大きな理由だ。

　米ハーバード大学の神経科学者で、ヨガの講師も務めるサト・ビル・シン・ハルサは、ヨガの効果の解明はまだ道半ばと認める。「それでも、信頼性を実証してきたといえると思います」。ハルサは不眠症やPTSD（心的外傷後ストレス障害）、不安障害、慢性ストレスに対するヨガの影響を研究し、なかでも慢性ストレスに効く有力な証拠を見つけている。

科学で見えてきたヨガの効果

　ハルサは1971年にヨガに取り組み始めた。最近では、エピジェネティクス（後天的な遺伝子の働きの変化）や、ニューロイメージング（脳機能の画像化）の研究によって身体と脳の相互作用の解明が進み、ヨガの効果も明らかになりつつあると、熱い口調で語ってくれた。つまり、ヨガのもつ力は実践者の単なる思い込みではないということだ。

　ノルウェーで行われた調査では、10人の被験者の血液を、ヨガを2時間行う前と後に採取して分析した。すると、ヨガの後では体内を循環する免疫細胞内の遺伝子が著しく活性化していることがわかった。また、乳がんを克服した患者を研究する米カリフォルニア大学ロサンゼルス校のチームは、多くの疾患の原因とみられる炎症を引き起こす遺伝子の発現をヨガが抑制することを突きとめている。

　また米国立衛生研究所によると、脳の灰白質は通常、加齢とともに減少するが、長年ヨガを実践してきた人々は年齢の割には進行していないという。さらに、ヨガの実践者は、記憶や感情の抑制をつかさどる海馬や、集中力や自己認識機能に関わる部位など、いくつもの脳の領域が一般的な人よりも発達している。

　ヨガの効果はこれらの研究によって科学的に裏付けられてはいるが、古代の精神修養法であるヨガが現代のせわしないストレス社会で人気なのは、そうした理由からではない。「ヨガは人々を根本から幸せにして、現代社会を生きる力をくれます」と、ハルサは言う。　2020.01.04　ナショジオ

「宇宙人は存在する、地球にいる可能性も」

「宇宙人は存在する、地球にいる可能性も」　英国初の宇宙飛行士が断言

＊英国初の宇宙飛行士のひとり、ヘレン・シャーマン氏。英紙のインタビューに「宇宙人は存在する」と断言した/Jack Taylor/Getty Images Europe/Getty Images

（ＣＮＮ） 宇宙人は間違いなく存在する。地球上で人類に紛れ込んでいるかもしれない――。英国初の宇宙飛行士の１人だったヘレン・シャーマン氏が、英日曜紙オブザーバーのインタビューの中で、そんな見解を明らかにした。

シャーマン氏は１９９１年、当時のソ連の宇宙ステーション「ミール」を訪問した元宇宙飛行士。５日のオブザーバー紙のインタビューの中で、「宇宙人は存在する。それは間違いない」と断言した。

「宇宙には何十億という星が存在している。従って形態の違うあらゆる種類の生命が存在するはずだ」「あなたや私のように炭素と窒素でできているかもしれないし、そうではないかもしれない」。シャーマン氏はそう語り、「もしかしたら彼らは今、まさにここにいて、私たちには見えないだけかもしれない」と言い添えた。

化学者のシャーマン氏は、英国人として初めて宇宙へ飛行した７人のうちの１人だった。当時の年齢は２７歳。最年少級の宇宙飛行士として、宇宙に８日間滞在した。

オブザーバーのインタビューでは、「英国初の女性宇宙飛行士」と形容されることに苛立ちを感じるとも打ち明け、「実際のところ、私は初の英国人（宇宙飛行士）だった。（女性という形容は、）そうでなければ男性と想定されてしまうことを物語る」と指摘している。

宇宙人の存在を信じているのはシャーマン氏にとどまらない。米国防総省が極秘で行っていた未確認飛行物体（ＵＦＯ）調査プロジェクトにかかわった元高官は２０１７年、宇宙人が地球に到達した証拠はあると確信すると語っていた。2020.01.07 Tue posted at 10:21 JST

生命の起源、宇宙から飛来？

生命の起源、宇宙から飛来？隕石に遺伝物質の材料…４０億年以上前に作られた可能性

＊マーチソン隕石の一部。縦の長さが約２センチ（古川准教授提供）

　生物の遺伝情報を伝えるＲＮＡの骨格を作る糖「リボース」を、隕石いんせきから初めて検出したと東北大などが発表した。過去にも隕石から糖が発見された例はあるが、生命の誕生に欠かせない種類の糖は初めてという。生命の起源となった物質が宇宙から飛来したとする説を裏付ける新たな証拠だとしている。論文が１９日、米科学アカデミー紀要に掲載される。

　東北大の古川善博准教授や米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）などで作るチームは、１９６９年にオーストラリアに落ちたマーチソン隕石など３種類の隕石を分析した。

　その結果、マーチソン隕石と２００１年にモロッコで見つかった隕石からリボースを発見。リボースに含まれる炭素原子の特徴を分析したところ、この分子が地球由来ではないことが確認できた。４０億年以上前の太陽系誕生初期に作られ、隕石とともに地球に飛来したとみられる。

　生命を構成する物質の由来を巡っては、地球外から飛来したという説と、地球で作られたとする説がある。これまでの隕石の分析で、ＲＮＡの材料となるリン化合物などは見つかっていたが、糖は見つかっていなかった。

　地球外の有機物に詳しい東京薬科大の山岸明彦名誉教授は「欠けていた部分を埋める重要な成果。宇宙にＲＮＡを作る材料があったと証明された」と話した。

　◆ＲＮＡ＝生き物で遺伝情報の伝達やたんぱく質の合成の際に使われる鎖状の分子。糖「リボース」に別の有機化合物やリン化合物が結合した構造を持つ。　2019/11/19 07:15　読売

２つの銀河が衝突

「不気味な顔のような天体」実は２つの銀河が衝突…見える期間は１億年

不気味な顔のように見える天体（ＮＡＳＡ、欧州宇宙機関など提供）

　３１日のハロウィーンに合わせ、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）は、ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた、不気味な顔のように見える天体の画像を公開した。

＊撮影は今年６月。ＮＡＳＡによると、「顔」の正体は、地球から約７億光年離れた場所で衝突している、同じようなサイズの二つの銀河。目のような部分はそれぞれの銀河の核、顔の輪郭のように見える部分は若い星などの集まりだという。輪郭部は銀河同士が特定の方向で衝突した時だけ現れ、顔のように見える期間は約１億年に及ぶという。

　ＮＡＳＡはホームページで「貫くような『目』は異世界の生き物のようですが、幽霊ではありません」と紹介している。2019/10/31 18:35　読売

性別は７２０種類、脳がないのに学習 特異な生命体

性別は７２０種類、脳がないのに学習　特異な生命体、パリ動物園で一般公開

学習し自己増殖する奇妙な生き物「モジホコリ」、仏動物園で一般公開

（ＣＮＮ） 明るい黄色をしていて、時速４センチの速度ではうことができ、脳がなくても問題を解決でき、半分に切断されても自己修復できる――。そんな特異な生命体が、フランスのパリ動物園で１９日から初めて一般公開される。

この生命体は、単細胞の粘菌の一種モジホコリ（学名フィサルム・ポリセファルム）。植物でも動物でも菌類でもなく、性別はオスとメスの２種類ではなく７２０種類もある。分裂して別の個体になったり、融合して元に戻ったりすることもできる。

１０億年ほど前から存在していたと思われるが、１９７３年５月、米テキサス州の民家の庭で増殖しているのが発見されてセンセーションを巻き起こした。

２０１６年には英王立協会紀要に論文が発表され、学会で脚光を浴びた。フランスの研究者によれば、モジホコリは学習して有毒物質を避ける能力があり、１年たってもその行動を覚えていることが分かった。

パリ動物園の研究によれば、迷路を抜け出す最短距離を発見したり、環境の変化を予測するといった問題解決能力も持っているという。

同動物園のモジホコリは、シャーレの中でオートミールを与えて培養し、一定の大きさになったところで樹皮に移し、テラリウム容器に入れて展示する。「アカシアの木やオークの樹皮、クリの樹皮を好む」という。

野生のモジホコリは欧州の森林の地面に生息していて、気温１９～２５度、湿度８０～１００％の環境で繁殖する。天敵は光と乾燥のみ。ただし生存が脅かされると何年もの間冬眠することもできるという。CNN　2019.10.18 Fri posted at 11:20 JST

「超計算」人類の手中に グーグル実証か

「超計算」人類の手中に　グーグル実証か

人工知能（AI）などに続く革新的技術として期待される量子コンピューターが「スーパーコンピューターを超える日」が近づいてきた。米グーグルは、理論上の概念だった性能を実証し、最先端のスパコンで1万年かかる問題を瞬時に解く実験に成功したもようだ。米IBMなども研究に力を入れる。急速な進歩はいずれ人類にこれまでにない計算パワーをもたらす。AIの活用や金融市場のリスク予測などを通じ、社会にディスラプション（創造的破壊）を起こす可能性を秘める。

グーグルが「量子超越」を達成したもようだ――。英フィナンシャル・タイムズは9月、こう報じた。日本経済新聞が入手した資料によると、最先端のスパコンでおよそ1万年かかる計算問題を、同社の量子コンピューターが3分20秒で解いたという。

量子超越は、従来のコンピューターでは困難な計算問題を量子コンピューターが解く性能を指す。理論上はスパコンを上回るとされた計算性能を、グーグルは世界で初めて実証したとみられる。同社は「コメントできない」としているが、事実なら「教科書に載るレベル。歴史に残る成果」（科学技術振興機構の嶋田義皓フェロー）だ。近く正式発表するもようだ。

＊

量子コンピューターは「量子力学」という物理法則に従って動く。従来のコンピューターは「0」か「1」で情報を表すが、量子力学の世界は「0であり、かつ1でもある」という特殊な状態が起こりえる。

この仕組みを利用した「量子ビット」と呼ぶ計算単位を使うことで、膨大な情報もまとめて処理できる。計算の回数が大幅に減り、時間が劇的に短くなる。グーグルは今回、53個の量子ビットを実現し、乱数をつくる計算でスパコン超えの性能を実証したようだ。

グーグルなどが量子コンピューターの研究に乗り出したのは、半導体の微細加工による従来のコンピューターの性能向上に限界が見え始めたためだ。AIなどの登場を受け、膨大なデータを扱えるコンピューターが求められている。

50～100量子ビットに到達し、開発は「NISQ」と呼ぶ中規模の量子コンピューターに移りつつある。まだ幅広い計算に使えるわけではないが、経済や産業、社会を変えると期待が膨らむ。

計算能力が足りないために、解決しない難題は多い。例えば都市部の渋滞解消。現在は無数の車がそれぞれの都合で走り、渋滞を招く。1台ずつが進む道を短時間に計算するのは困難だ。量子コンピューターを使い、車ごとに「渋滞を起こさない最適ルート」を指示できれば解消に役立つ。

AIによる画像や言語などの処理も短時間、省エネになる。計算力を生かし、個人の体質に合わせて薬を作り分けるような新たな医療の誕生も後押しできる。

量子コンピューターの「使い道」の開拓に力を入れるのがIBMだ。16年に量子コンピューターを外部の利用者にクラウド経由で公開した。世界で15万人を超す登録利用者のほか独ダイムラーや米JPモルガン・チェースなど80近い企業などと研究を進める。

日本では慶応義塾大学に連携拠点があり、銀行や化学大手が参加する。画期的な薬や材料の開発、金融市場のリスク予測などの研究が熱を帯びる。

ただし、量子コンピューターがもたらすのは「光」だけではない。革新的技術は時に脅威となる。ささやかれるのが、ネット社会が根底から揺らぐリスクだ。

現在は通信の際にパスワードなどの情報を暗号化している。最新のスパコンでも解読に時間がかかることから「安全」とみなす。量子コンピューターはこの暗号を破る恐れがある。新しい暗号技術の検討も進む。

IBMのメインフレーム（汎用機）の発売は1964年。従来のコンピューターもその前に20年ほどの黎明（れいめい）期があった。日本IBMの森本典繁執行役員は「量子コンピューターもそういうフェーズにある」と指摘する。

コンピューターの歴史で、およそ70年ぶりに起き始めた革新の動き。本格的な量子コンピューターの実用化には課題が多いが、米インテルや中国のアリババ集団なども開発に参入し、今後もブレークスルーが生まれる見通しだ。

（生川暁、張耀宇）2019/10/18 18:00日本経済新聞　電子版

2019年ノーベル化学賞吉野彰ら

2019年のノーベル化学賞、リチウムイオン電池開発の吉野彰ら３人に

（以下日経産業新聞に2011年6月21日～7月26日に連載された「仕事人秘録」を再構成）

電池が変える未来　旭化成名誉フェロー・吉野彰氏

＊京都大学で量子有機化学を専攻し大学院に進んだ。研究内容は紫外線の照射反応などを調べる光化学で、光触媒のような材料の開発に役立てられるものだった。1960年に「サランラップ」を発売、70年代から住宅事業「へーベルハウス」を展開し、業容を拡大中だった旭化成に72年に就職する。歴史のある企業でありながら野武士的な雰囲気が気に入ったのだと思う。

同期は350人ほど。私はその中でも数名しかいない大学院卒の研究開発職だった。20代だったころの研究は失敗の連続だったが、そのつど将来に生かせる経験を身に付けることができた。そうしたなか、81年にチャンスが巡ってくる。

2000年にノーベル化学賞を受賞した白川英樹・筑波大学名誉教授が80年代に発見した電気を通すプラスチック、ポリアセチレンを応用し、素材を開発する研究が始まったのだ。私は33歳。研究部門の係長になっていた。「やっと当たりくじをひけた」と直感した。

ポリアセチレンの性質を分析したところ、最も有望と感じたのは電池としての用途だった。充電することで繰り返し使用できる「2次電池」の材料に向いているのではないかと思った。80年代に入りビデオカメラなど電子機器の「ポータブル化」が新製品のキーワードになり始めていた。今と比べたらまだ大きくて不便な製品が多かったが、高電圧を発生できる電池があれば製品をもっと小型化できる。新素材を活用する好機だと思った。

高電圧を実現するには、水を電解液に使う乾電池や鉛電池だと限界がある。水の代わりに有機溶媒を使う非水系電池にする必要がある。81年当時、非水系で既に存在していたのは金属リチウム電池。ただし弱点があった。金属リチウムは1次電池、つまり「使い捨て」なのだ。金属リチウムは敏感に化学反応する。充電を繰り返す2次電池に使う場合、発火事故のリスクが大きい。私は金属リチウムの代わりにポリアセチレンを電極に使いたいと考えた。研究を進めるうちに、無水状態に置くと極めて安定する物質であることに気付いた。金属リチウムで問題になった安全性という大きな課題をクリアできる予感が高まってきた。

電池の構造を極めて単純化して説明すると、内部に負・正2つの電極があり、負極から正極へ電子を渡す。この時、逆の向きに電流が起きる。電池の性能のカギを握るのは負極。そこにポリアセチレンを使うという発想で研究を始めた。ポリアセチレンの製造工程や電解液純度を改良し、材料の性能も当初より格段に上がってきた。だが、喜ぶのはまだ早かった。いざ電池の試作となれば、正極が必要になる。ところが、ポリアセチレンの相方として使える電極材料がみつからないのだ。

研究を始めて1年たった82年12月。このまま年を越すのかと気分が重かった年末のある日、午前中に職場の大掃除があり、午後はやることがなくなった。取り寄せたまま手つかずだった海外の研究文献を何となく読み始めたら、思いがけない論文と出会った。

当時、英国のオックスフォード大学で研究していた米国のジョン・グッドイナフ教授が、80年に発表した論文で「コバルト酸リチウム」というリチウムイオン含有金属酸化物が2次電池の正極になると書かれている。しかも従来の材料より高い電圧をつくれるという。続いて「組み合わせるべき適切な負極がない」と記されていた。

ひょっとしたら私が負極にしたいポリアセチレンと組み合わせられるのでないか。83年1月、論文に書かれていた通りのコバルト酸リチウムを実際に作ってみた。ポリアセチレンと組み合わせ電池を試作する。充電できた。放電もうまくいく。旭化成に入社して10年。待ちに待った研究の大成功だった。

こうして生まれたリチウムイオン電池だが、あくまで「原型」だった。研究を進めるうちに負極のポリアセチレンの欠点が明らかになる。ポリアセチレンは高温状態で保存する際に劣化しやすかった。おまけに比重が小さい。つまり、軽くてかさばるのだ。電池の軽量化だけが目的なら問題ない。だが、小型化を実現するには比重の小ささは致命的だった。

待ち望んだ正極にコバルト酸リチウムが見つかって喜んでいたが、今度は負極の材料探しをやり直さなければならなくなった。ポリアセチレンと同じ特徴を持つ分子構造の化合物としてカーボン（炭素材料）が思いあたる。電気を通す性質があり期待したが、当時入手できたカーボンはどれも使い物にならない。

新しい材料は社内から現れる。繊維メーカーの歴史が長い旭化成は84年、宮崎県延岡市の研究所で当時注目され始めていた炭素繊維を研究していた。ガスを気体のまま炭化させて、基板上に炭素繊維を成長させる。こうすると繊維直径が0.1ミクロンという極めて細い炭素繊維ができるのだった。

製造方法の特徴から「気相成長法炭素繊維（VGCF）」と名付けられたこの素材は、負極としてずばぬけて高い性能を示した。85年、VGCFの負極にコバルト酸リチウムの正極を組み合わせた電池を試作。充電することに成功した。研究開始から4年。やっと現在使われているものとほぼ同じ構造のリチウムイオン電池が誕生した。

90年代は携帯電話や小型ビデオカメラが出回り始めたころ。消費者向け製品を製造する大手電機が先鞭（せんべん）をつける形でリチウムイオン電池の生産が始まった。旭化成はメーカーが使う材料作りを強みとしてきた企業。エレクトロニクス関連で最終製品を製造した経験が少なかった。販売ルートもない。そこでパートナーとなる有力企業を探した。

92年、東芝と折半出資でリチウムイオン電池開発・製造のエイ・ティーバッテリー（ATB）を設立。ソニーや他の新規参入企業との間で電池の小型・軽量化を競い合うことになった。事業は思い描いていたとおりに進まなかった。旭化成は8年後の2000年に、電池材料の開発・製造に専念するため東芝にATBの全株式を引き取ってもらった。東芝も04年にリチウムイオン電池から撤退。ATBの生産設備は三洋電機が買い取った。

旭化成がATBの経営から手を引いたのはちょうどITバブルのピーク。やがてバブルがはじけ、01年9月の米同時多発テロを機に世界経済が減速する。リチウムイオン電池の市場も一時的に冷え込んだ。だが、電子機器の小型化・高性能化の流れは変わらず、高性能電池の需要の見通しは明るかった。

ATBを通じてリチウムイオン電池の生産を続けている間も、旭化成では材料の開発・改良を絶えず進めていた。その中で順調に伸び始めていたのが中核部品の一つであるセパレーター（絶縁材）だった。やがてこの部品が旭化成の収益拡大に貢献するようになる。

合成樹脂の膜であるセパレーターは電池内部で正極と負極を遮断するが、完全に遮断してしまうとリチウムイオンが電極間を移動できない。電池を機能させるには、非常に微細な穴を開けておかなければならない。加工が難しいが、旭化成には技術の蓄積があった。

80年代、大量の純水を使う半導体工場などで水をろ過する特殊な膜の開発を進めていた。技術を応用し、高密度ポリオレフィン微多孔膜製品「ハイポア」を開発。80年代後半から1次電池に採用されていた。90年代にはリチウムイオン2次電池用のハイポアを発売。電極間のリチウムイオン透過効率が高く、多くのメーカーが採用した。

旭化成は2000年、電池生産から撤退する一方でハイポアの生産設備を増強した。セパレーター市場で旭化成は現在まで世界シェア首位を維持する。エネルギーの変革とEVは電池の巨大な市場を生む。勝ち続けていくにはどうしたらよいか。これからも挑戦を続けるつもりだ。　2019/10/10 2:00日本経済新聞　電子版

１１５億光年先、銀河の源か…形成過程の解明へ成果

１１５億光年先、銀河の源か…形成過程の解明へ成果

＊１１５億光年先の宇宙で見つかった、網状のガスの広がり（青色で示されている部分）＝理化学研究所提供

　１１５億光年先の宇宙で、複数の銀河やブラックホールの源になったとみられる網状のガスの広がりを見つけたと、理化学研究所や国立天文台などの国際チームが４日、米科学誌サイエンスで発表した。銀河などの形成の過程を解明することにつながる成果だという。

　銀河やブラックホールは、水素などのガスが供給されることで成長する。理論からは、広範囲にガスの供給源となる網のような構造があると考えられていたが、網状のガスが発する光は弱く、見つかっていなかった。 

　チームは、米ハワイ州にあるすばる望遠鏡や、チリにある欧州南天天文台の望遠鏡などを使った観測結果から、みずがめ座の方角に、縦４５０万光年、横３００万光年の領域で網状に広がる水素ガスを確認。この広がりに沿うように、銀河やブラックホール計１８個が形成されていた。

　チームの梅畑豪紀ひでき・理研基礎科学特別研究員（銀河形成）は「観測したものは、銀河などにガスを供給する大きなネットワークと言える。あるはずのものがようやく見つかった」と話す。2019/10/05 10:29　読売