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日本人の好きな食べ物と病気と遺伝子の関係

理化学研究所と東京大学の共同研究グループは、日本人約16万人の遺伝情報を用いた大規模なゲノム解析により、食習慣に関連する遺伝子が存在すること、そして、それらがさまざまな病気とも多面的に関連することを明らかにしました。

これまでに、アルコールやコーヒーなどいくつかの食習慣に、遺伝子の個人差が影響していることが明らかになっていますが、日本人においては、その全容は明らかになっていませんでした。

日本人の好きな食べ物と病気と遺伝子の関係

今回、共同研究グループは、飲酒(飲酒量・飲酒歴)、飲料(コーヒー、緑茶、牛乳)の摂取頻度、食品(ヨーグルト、チーズ、納豆、豆腐、魚、小魚、野菜、肉)の摂取頻度の13品目について、遺伝子の個人差との相関を解析しました。その結果、10品目について、その食品を好む遺伝子的特徴が明らかになりました。さらに、そのうちの5カ所は、病気や臨床検査結果とも関連があることが分かりました。最も影響の大きかった遺伝子変異はアルデヒドデヒドロゲナーゼ2酵素の遺伝子で、9品目(飲酒歴・飲酒量・コーヒー・緑茶・牛乳・ヨーグルト・納豆・豆腐・魚)の食習慣に影響することがわかりました。同時にこの遺伝子変異は心筋梗塞や2型糖尿病などの12種類の病気、HDLコレステロールや白血球数などの29種類の臨床検査値に対しても関連を持っていました。

たとえば、飲酒量とヨーグルト摂取頻度は、負の遺伝的相関を示しました。これは、飲酒量の多い人(少ない人)とヨーグルトをあまり食べない人(よく食べる人)は、遺伝的背景を共有しているということを表しています。同じ成分(大豆から作った豆腐と納豆、牛乳から作ったチーズとヨーグルト)から作られた食品の摂取頻度間に、強い正の遺伝的相関が観察されること。つまり、豆腐をよく食べる人と納豆をよく食べる人およびチーズをよく食べる人とヨーグルトをよく食べる人は、それぞれ遺伝的背景を共有していることなどが分かりました。

今まで、遺伝子の個人差は病気の原因と紐付けて解析されることがもっぱらでしたが、個人の食習慣に影響する遺伝子が判明しつつあることで、遺伝的背景が、従来の予想よりもはるかに多くの食習慣に寄与していることを示しています。

遺伝子変異は人種ごとに、あるいは国ごとに偏りがありますので、どのような国や地方でどのような食べ物が好まれるかは、かなりの部分を遺伝子が決定しているといえます。


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2020-02-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

アフリカ人にもネアンデルタール人DNA

アフリカ人にもネアンデルタール人DNA

約6万年前、現生人類のホモ・サピエンスがアフリカを出て世界各地に広がっていきました。人類はアフリカだけでなく、世界の各地で誕生しましたので、ホモ・サピエンスは拡散の過程で、元々そこで生活していた人類、たとえばネアンデルタール人 やデニソワ人 などと出会って交雑を繰り返しました。交雑した記録は私たちのDNAの中に残っています。アジア人のDNAにはネアンデルタール人のDNAが2%、デニソワ人のDNAも数パーセント含まれています。このホモ・サピエンスの一方的な拡散の考え方が正しいのであれば、アフリカから出ていない人類の一部集団はネアンデルタール人などのDNAは持っていないはずで、実際これまでそのように考えられていました。

ところが、米国プリンストン大学の最新の研究によると、現代のアフリカ人もネアンデルタール人のDNAを持っていることが明らかになりました。 詳細に解析したところ、ホモ・サピエンスの31億塩基対のうち、アフリカ人では約1700万塩基対は、ネアンデルタール人に由来することがわかりました。これはヨーロッパ人が持つネアンデルタール人DNAの3分の1の量に相当します。さらにそのネアンデルタール人DNAの由来は2通りに分けられ、ひとつはネアンデルタール人がアフリカに渡って来て交雑したものです。しかしこれについてはまだ明確な証拠が得られていません。もうひとつはアフリカからヨーロッパに拡散しそこでネアンデルタール人と交雑した後に、アフリカに戻って来てアフリカでネアンデルタール人のDNAを拡散させたホモ・サピエンスの存在です。こちらについては、アフリカ人の持つネアンデルタール人のDNAとヨーロッパ人の持つネアンデルタール人のDNAが似ていることが証拠になります。

どうやらアフリカで誕生したホモ・サピエンスはアフリカとユーラシアの間を行ったり来たりしていたようです。そのように、アフリカの人々は断続的にそのほかの人類と交雑した結果、DNAは非常にこんがらがったものになってしまっている可能性が出てきました。

人類が世界にどのように拡散したかに関する研究は、アフリカ人はネアンデルタール人とは交雑しないと考えて、そのDNAとネアンデルタール人やデニソワ人のDNAを比較して、人類の拡散ルートを描いていました。しかし、今回の研究が正しいとすると、これまで科学者が基準にしていたホモ・サピエンスのDNAはピュアなホモ・サピエンスのDNAではない、ということになってしまいます。

さらにややこしいことに、人類がアフリカを出たのは6万年前だけではなく、20万年前にも出アフリカを行っていますので、この時にネアンデルタール人にまき散らされたホモ・サピエンスのDNAをネアンデルタール人オリジナルのDNAと見誤っている可能性も出てきました。

DNAの解析技術の向上と、解析した人数の増加に伴って、多くのDNAデータが集まった結果、いろいろな新たな発見があり、異なる種の人類同士があちこちで交雑しながら、各地を行ったり来たりしていたことがDNAから見えてきました。私たちはこれまで、ホモ・サピエンスは何らかの目的意識や必然性を持ってアフリカを勇気を持って脱出し異国を目指した、というストーリーを構築しがちでしたが、決してそうではなく、けっこうぐちゃぐちゃな行き来を何万年にもわたって行っていたようです。


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2020-02-25 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

地球生命は孤独かもしれない新シナリオ

宇宙にどのようにして生命が誕生したのか。特に、DNA に遺伝情報を保存して次の世代に伝えるという高度なメカニズムが、非生物的にどのようにして誕生したのか、そのメカニズムを解明することは非常に難しい問題だと考えられます。

生命の起源で有力な説として、RNA ワールドがあります。現生生物は、主に遺伝情報はDNAが担い、代謝などの生物的活性はタンパク質が担っていますが、RNAは一つでその二役の機能を持つため、最初の生命はRNAから始まったとする説です。これは広く支持されている説ですが、そもそも最初に生物的活性を持つRNAがどのように誕生したかは、説明できていません。RNAが遺伝情報を保存するには多数の分子が暗号の規則に従って配列する必要があります。生命活動を可能にするだけの高度な情報をもった長いRNAが偶然できあがる可能性はゼロに等しいといえます。

東京大学の研究者らは、最新の宇宙論に基づいて生命誕生の新たな仮説を打ち立てました。1980年代に提唱されたインフレーション宇宙論は多くの宇宙論研究者に支持されている理論です。天の川銀河に太陽のような星は約一千億個、138億光年の半径内に約10の22乗個あると計算されますが、このような計算によれば、インフレーションで拡がった宇宙には、10の100乗個以上の星があることになります。まず、これだけ大量の星があるなら、そのどこかでは、ランダムな化学反応だけで偶然に生命は誕生できるのではないか、と仮説を立てました。

次に、ランダムな反応で、生命誕生に必要な長さと情報配列を持つRNAが生まれる確率と、宇宙の中の星の数を結びつける方程式をつくりました。RNAとしての機能を持った分子が成立するには、最低でも40個程度の分子が結合する必要があると考え、計算を行うと、そのようなRNAが偶然に生まれるためには、宇宙の星の数は10の40乗個ほど必要であることがわかります。100個の分子が必要であれば、10の180乗個の星が必要となります。これは、私たちが観測可能な星の数である10の22乗個をはるかに超えますが、インフレーション宇宙の大きさを考えれば十分に可能な数字です。つまり、「インフレーション宇宙のどこかで生命が生まれればいい」と考えるなら、ごく普通の化学反応で生命は誕生しうるということです。

この仮説が正しいとすると、ランダムな化学反応という、十分に起こりうると期待できるプロセスだけで、宇宙の中に自然に生命が発生できることを示したことになります。一方でこのシナリオに基づけば、生命を育む惑星は、太陽系や銀河系どころか、我々が観測可能な半径138億光年の宇宙の中で、この地球ただ一つということになります。


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2020-02-24 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

レム睡眠とノンレム睡眠では情報伝達の方向が逆

睡眠には、夢を見ているレム睡眠と、脳の休息に重要なノンレム睡眠のふたつの睡眠状態があります。それぞれ特徴的な脳波があり、レム睡眠では脳幹で発生するP波 や、ノンレム睡眠では海馬で発生するリップル波 が挙げられます。どちらの脳波も、記憶の固定に重要であると考えられています。睡眠の意義に迫るためには、それらを統合的に理解する必要があります。今回の研究では、世界で初めてマウスでのP 波の計測に成功し、さらに、P 波がレム睡眠だけでなく、ノンレム睡眠でも発生していることも明らかにしました。P 波は夢を作り出しているとも考えられており、今後記憶研究のみならず、夢を見るメカニズム解明にも繋がる可能性を秘めた成果です。

レム睡眠とノンレム睡眠では情報伝達の方向が逆

P波とリップル波を同時に計測したところ、ノンレム睡眠時は、海馬リップル波が起こった後P 波が観察されますが、一方レム睡眠時には、P 波が起こった後、海馬リップル波が高まることが明らかとなりました。この結果は、異なる睡眠状態では、脳幹と海馬の脳領域間での情報伝達方向が逆転することを意味しています。これまで、レム睡眠もノンレム睡眠も、どちらも記憶の固定に重要であると考えられていましたが、両者の生理的役割は異なっていることが示唆されており、今後の睡眠機能の解明に貢献することが期待されます。


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2020-02-21 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

肥満も地球温暖化の一因だった

世界的な肥満の蔓延は温室効果ガスの排出量を増やし、気候変動の一因となっている可能性を指摘する研究報告を、デンマーク・コペンハーゲン大学の研究者らが発表しました。酸素に依存して生きる他の生物と同様に、ヒトは生命を維持するために必要な代謝プロセスによって二酸化炭素を産生し、産生する二酸化炭素の排出量は、代謝率や体のサイズ、個体の総数によって決まります。その結果、肥満の人は、適正体重の人よりも、二酸化炭素やメタン、亜酸化窒素などの温室効果ガスの排出量が最大で20%多いと推定されました。肥満の人は、体重を維持するためのエネルギー消費量が多く、より多くのエネルギーを摂取する必要があります。そのため、肥満の人が増えると、食料の生産量と輸送のための燃料の使用量も増加します。さらに、肥満の人が自動車や電車、飛行機などを使って移動する際にも、より多くの燃料が必要になります。 


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2020-02-20 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

最新レクテナ 用高速応答ダイオード

光を直接電力に変換するデバイスの一つに「rectifying antennaレクテナ」があります。これは、電波を直流電流に変換する装置です。レクテナにおいて、これまでに電子レンジの波長域(マイクロ波領域(数GHz))では90%以上の電力変換効率が得られていましたが、太陽光のような可視光波長域(数百THz~)では、このような高い周波数で作動する高速応答ダイオードがないため作動できませんでした。東北大学の研究グループは金属―絶縁体―金属トンネルダイオードにおいて、トンネル層と金属の間に自然酸化膜を意図的に成長させることでダイオードの高速応答性能が大幅に向上し、従来の10,000倍の光電変換効率向上が可能であることを明らかにしました。

最新レクテナ 用高速応答ダイオード

レクテナ=マイクロ波を直流電流に整流変換するアンテナのことで、マイクロ波によってアンテナに誘導された電流をダイオードで変換します。レクテナは高効率でマイクロ波のエネルギーを電流に変換でき、実験室環境では80%以上もの効率が達成されていますが、一般的には70%強とされています。効率が高く、構造がシンプルなため価格も安いことから、レクテナは宇宙太陽発電所からのマイクロ波電力伝送に使用可能であるとされています。また、ガンダムSEEDなどにおいて、核融合炉を使わず、電力で駆動されるモビルスーツに母艦からレーザー光線のようなもので充電されるシーンが登場しますが、あの技術もレクテナだと考えられます。現実世界で最も多用されているレクテナの用途は小型のレクテナ素子を電力源とするRFID タグ、非接触式ICカード(Suicaなど)等があり、これらは。電子読み取り機付近に素子がある場合、読み取り機からの電波はレクテナによって受信され、ICを起動して読み取り機にデータを送信します。
 
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2020-02-19 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

超巨大ブラックホールの詳しい観測に成功

英ケンブリッジ大学の天文学者らは、X線の“エコー”を利用した技術を用いて、活動銀河中心の大質量ブラックホールを詳しく観測することに成功しました。

観測対象となったブラックホールは、地球から約10億光年離れた「IRAS 13224-3809」と呼ばれる銀河の中心にあるブラックホールです。この超大質量ブラックホールは、数百万℃のガスなどが回転する円盤に囲まれ、また中心からは10億℃を超えるX線コロナが噴き出しています。このX線の振る舞いを観測することによって、ブラックホールの「事象の地平線(=光さえ逃れることができない領域との境界)」周辺の観察に成功しました。

今回の観測対象となったIRAS 13224-3809は中心領域がX線やガンマ線を非常に多く放出する「活動銀河」のひとつです。研究チームは、欧州宇宙機関ESAのX線観測衛星「XMM-Newton 」による観測データを用いました。 ブラックホールから放出されるX線の一部は、直接宇宙に拡散しますが、別の一部のX線は降着円盤にぶつかって、ブラックホール周辺の環境を抜け出すまでにやや遠回りします。その結果、地球から観測すると両者の間に時間差が生じます。これを観測する手法を「反響マッピング」といいます。反響マッピングをコンピューターで解析することによって、ブラックホールの質量と回転速度を算出することができます。

その結果、IRAS 13224-3809には太陽200万個分の質量が含まれており、それが物理法則で最大とされるスピードの97%という超高速で回転していると結論づけられました。このような超巨大ブラックホールが形成されるきっかけが何なのかはわかっていません。超巨大ブラックホールが形成される仮説の一つとして、銀河同士が次々に衝突して巨大化する説があります。もしそれが本当であれば、銀河中心のブラックホールの回転には、複数のブラックホールが合体した痕跡が残されているはずです。今回の観測の究極的な目的は、ブラックホールの質量とその回転の詳細を明らかにすることによって、銀河中心の超巨大ブラックホールがどのようにして形成されたのかを明らかにすることです。


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2020-02-18 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

有機半導体分子の自動整列

半導体の製造には単結晶という状態の物質が必要です。単結晶とは、1個の結晶内のどの部分においても原子配列の向きがまったく同一であるもののことで、単結晶では電子が移動しやすくなります。電子が移動しやすければしやすいほど、質の良い半導体だと言えます。

東京大学、東北大学、大阪大学、筑波大学、広島大学、スタンフォード大学などの共同研究グループは、有機半導体単結晶の超薄膜を印刷プロセスで基板上に作成した時、出来上がった半導体の中で分子がどのような配置になっているかを0.1ナノメートル、つまり、原子が見えるほどの精度で観測することに成功しました。インクの中に半導体の分子を入れて、普通のインクジェットプリンターのように印刷するとインクは蒸発し、基板上に半導体分子だけが残って、10ナノメートルくらいの厚さの回路ができます。

半導体に使われる有機化学物質の分子は、同一の構造式を有する有機分子でも、結合の回転の自由度に起因する分子の形状(立体配座)の違いや、多数の分子が集合した際の並び方(集合体構造)の違いによって、その化学的・物理的特性が異なります。したがって、半導体により適した分子を開発するには、分子式に着目するだけでなく、分子の集合体としての性質を最適化する必要があります。

半導体超薄膜中では、1平方センチメートルあたりに100兆個以上の分子が自ら集合することで高品質の単結晶が形成されています。電気の流れやすさは、この膨大な量の分子が半導体薄膜の中でどのように配列しているかが大きく関係していると思われていましたが、10ナノメートルの厚さの分子は、あまりに小さなスケールであるために、どのようになっているかよくわかっていませんでした。

今回、研究グループは、国内外の放射光施設を駆使してX線の反射や吸収の精密計測に取り組みました。その結果、有機半導体単結晶の基板界面の分子の形状を0.1ナノメートルの精度で決定することに成功し、基板に物理吸着するだけで、100兆個以上におよぶ全ての分子の形状が同じように変化することを世界で初めて明らかにしました。また、超薄膜の厚さを制御することで、分子形状が変化し、電子の移動度が変化することに伴って、最高で4割も向上することがわかりました。

有機半導体に使用される有機化学物質は複雑な構造をしていることが多く、多くの場合構造が複雑になると構造が固くなると思われていましたが、今回の研究では、そのような物質でも物理吸着現象に伴って、分子の形状が変化することがわかりましたので、今後、材料界面を制御することで、有機エレクトロニクス材料のさらなる高性能化・高機能化が期待されます。

有機半導体分子の自動整列
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2020-02-17 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

低温で二酸化炭素を資源化する手法を発見

早稲田大学の研究グループは、二酸化炭素と再生可能エネルギーで得られる電力・電解水素を、常温から100度台と低い温度で反応させて資源化する全く新しい手法を開発することに成功しました。本手法により、欲しいときに欲しいだけ、二酸化炭素を資源化できるようになります。

 これまでの同様の研究では、二酸化炭素を資源化するためには、400度程度の温度で、水素と固体触媒を用いて還元し、一酸化炭素やメタンなどへ転換しなければなりませんでした。

今回の研究では、ルテニウムの微粒子を、セリウム酸化物の上に微細に載せた固体触媒を新たに開発し、これに外部から弱い直流電場をかけると、二酸化炭素が効率よく一酸化炭素やメタンへと資源化されるというものです。今回の発明のポイントは、半導体材料であるセリウム酸化物に直流電場を与えると、その表面でプロトンが動くという「表面プロトニクス」という現象を発見したことにあります。


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2020-02-14 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

天の川銀河のハローに潜む想像以上に高温のガス

銀河の周囲には、星やガス、ダークマターで構成されている巨大な球状構造「ハロー」が存在しています。ハローは隣接する銀河をつなぎ合わせるように広がっていて、銀河の進化に重要な役割を果たしていると考えられています。

米国・オハイオ州立大学の研究チームが行った、ESAヨーロッパ宇宙機関のX線観測衛星「XMMニュートン」による観測から、天の川銀河のハローが、温度の異なる3種類のガス成分で構成されていることを明らかになりました。そのうち最も高温のガスは、これまで考えられてきたよりも10倍も温度が高い、1000万度に達するものもあることが明らかになりました。どのようにしてハロー内のガスがこれほどの高温になったのかはわかっていません。

今回の発見は、非常に活動が活発で強力なエネルギーを持つ遠方銀河の中心核である「ブレーザー」からの光を利用したものです。50億光年彼方のブレーザーから届いたX線が天の川銀河のハローを通過すると、そのX線中にハロー内のガスの特徴に関する情報が含まれます。そこで、ブレーザーの光を分析し、特定の温度にしか見られない特徴をもとにしてガスの温度を決定することができました。ハローのガスの温度は1万~100万度の範囲とこれまで考えられてきましたが、このような、高温の天の川銀河のハローガス成分が確認されたのは初めてのことです。

天の川銀河のハローに潜む想像以上に高温のガス

NASAのX線天文衛星「チャンドラ」が撮影したおとめ座の方向約9500万光年彼方の渦巻銀河「NGC 5746」。銀河を取り巻く高温ガスが光って見えます。天の川銀河も外側からX戦で観測するとこのように見えるはずです。


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2020-02-13 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

スマートコンタクトレンズ

米国の新興企業「モジョ・ビジョン(Mojo Vision)」社が、装着者の視界に情報を表示するスマートコンタクトレンズを開発したと発表しました。AR(拡張現実)ディスプレーを搭載し、コマンドは視線入力で可能で、一般的なコンピューターのモニターとして利用することができます。

このコンタクトレンズはマイクロLEDプロジェクターを使用しており、網膜に直接映像を照射する仕組みです。コンタクトに度を入れることも可能です。今後、米食品医薬品局(FDA)の指導の下に、黄斑変性症や網膜色素変性症などの患者を支援する医療機器として承認を受けるための臨床試験を行うとのことです。ビジネスやゲームにも活用できそうです。

スマートコンタクトレンズ


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2020-02-12 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

JWSTで酸素探し

NASAの科学者らは、2021年に打上予定のJWST・ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って、太陽系外惑星の酸素を観測する方法を発明しました。

JWSTで酸素探し

宇宙は広いので、気温3000度の灼熱地獄の惑星に、液体金属の血液が流れる金属生命体がいる可能性もゼロではありませんが、多くの科学者は、知的生命体が太陽系外惑星系にいるとするならば、地球と似たような環境だろうと考えていますし、太陽系外の生命体を探すにあたって、私たちがどのようなものかわからない生物は探す手段もどのような方法が適切かよくわかりませんので、とりあえずは観測可能な近場の惑星で地球に似た星を観測しようとしています。さらには、光合成をする生物がいて、酸素が大気中に十分あれば、地球型生命は誕生できるのではないかと思われています。つまり、太陽系外惑星系で地球外生命を探すには酸素の存在がキーポイントとなるわけです。

太陽系外惑星系を探す宇宙望遠鏡は複数稼働しており、それらは、中心星の前を惑星が横切ることによって周期的に中心星が暗く見えることを利用したり、巨大惑星に中心星がひっぱられて、ふらつくことによってドップラー効果が表れることを利用したりしています。つまり、惑星に酸素があるかどうかを確認する方法は今のところないのです。

しかし、NASAや米国カリフォルニア大学らの研究によると、JWSTを使って、太陽系外惑星の酸素を観測できる可能性があるということです。少し知識のある方であれば、太陽系外惑星系に酸素があるかどうかを調べるにはその惑星の光のスペクトルを調べればよいではないか、と思われるかもしれません。しかし、実際の惑星大気はそのように単純な組成ではありませんので、実際に観測すると、酸素に特徴的な波長は地球のような雑然とした環境の中ではきれいな波長で検出することができないことがわかっています。したがって、普通に考えると、JWSTのような近赤外線や、ハッブル宇宙望遠鏡のような可視光線に特化した望遠鏡では太陽系外の生命由来酸素を調べることは非常に困難です。

今回の新たな研究では、酸素分子同士、および酸素分子と他の気体分子との衝突を検知するのに使用できる中赤外域の波長が特定されました。この波長はすでにJWSTに搭載されている、中赤外線観測機器・低分散分光器(MIRI LRS:Mid InfraRed Instrument Low Resolution Spectrometer)を用いて観測が可能であることが分かったのです。この新たな手法を使えば、16光年以内にある、地球のような高濃度の酸素を持つ惑星を見つけられる可能性があります。地球大気の酸素濃度は20パーセントですが、それよりも高濃度の酸素を含む大気を持つ惑星であれば、16光年より遠くても検出することが可能です。


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2020-02-11 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

クリエイティブな仲間が自分の創造性を下げることもある

社会学者の間では、ネットワーク構造とイノベーションの関係については、次の二点が認識されています。

①開放的なネットワークは多様な情報をもたらしやすいため、イノベーションに良い影響を与えます。それに対して、閉鎖的なネットワークでは、ぐだぐだな(冗長な)情報が流れる可能性が高いので、イノベーションに悪い影響を与える傾向があります。

②創造性の高い情報共有者は有力な情報源として、普通の情報共有者よりも、対象者のイノベーションに良い影響を与える傾向があります。

しかし、ソーシャルネットワークが開放的か閉鎖的かという問題と、情報共有者の創造性を同時に考えた際に、これら二つの変数の交互作用がイノベーションにどのような影響を与えるのかについては明確な答えが見いだせていませんでした。

東京大学の研究者らは「Idea Storm」のデータを活用し、回帰モデルを用いて、個人のイノベーションに対するソーシャルネットワーク構造と情報共有者の創造性の交互作用を検討しました。「Idea Storm」はユーザーからアイデアを収集することを目的として、Dellが設立したウェブサイトです。ここでは、ユーザーたちは自由に情報を交換することができ、またDellの商品開発や新しいサービスの提供に関して、アイデアを提出することができます。アイデアはDellの専門家チームによって評価され、その有効性が公開されています。

ポアソン回帰と呼ばれる分析法を用いて、個人の有効アイデア数と、1)対象者のネットワークの開放性、2)情報共有者の平均有効アイデア数、3)それらの交互作用、との関係を検討しました。

検討の結果、情報共有ネットワークの開放性が高いほど、創造性の高い情報共有者が対象者のイノベーションにポジティブに影響することがわかりました。それに対して、情報共有ネットワークの開放性が低い場合には、創造性の高い情報共有者は対象者のイノベーションにネガティブに影響してしまうことが明らかとなりました。

創造性の高い情報共有者は対象者のイノベーションに良い影響を与えられることを示した研究は数多く見られます。しかし、対象者のソーシャルネットワークの開放性によっては、創造性の高い情報共有者はイノベーションに悪い影響を与える場合もあります。開放的なソーシャルネットワーク構造に創造性の高い情報共有者がいることがイノベーションを生む鍵であることを示す本研究の成果は、実社会での組織づくりにも貢献する知見です。

クリエイティブな仲間が自分の創造性を下げることもある


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2020-02-10 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

潮汐力は重力波の一種なのか?

2016年2月、物理学者の国際チームが重力波を初めて直接検出したと発表して話題になりました。重力波は時空のさざ波にしばしばたとえられます。ブラックホール同士の衝突などすさまじい天文現象が発生すると、アインシュタインの一般相対性理論に従って時空がさざ波のように伸び縮みします。

南アフリカ・クワズール・ナタール大学の研究者らは、数学的解析で潮汐力が重力波であるという新しい説を発表しました。たとえば、潮の満ち干は月が地球を周回する際に発生する潮汐力です。この力が、数学的には重力波と同じ性質を持つというのです。これまでの一般的な潮汐力に関する考え方は、ニュートンの重力理論で説明されており、すべての質量を持つ物体は互いを引き合う重力を持つとされています。

今回、研究らは、ニュートンの重力理論の問題点を指摘しました。ニュートンの重力理論では、重力を含め、あらゆるものは光より速く伝わることはできないのです。つまり、月の重力が地球に影響を及ぼすまでには時間がかかるということです。

この数学的解析が正しければ、ニュートンが説明する重力とは異なり、潮汐力が月から地球に到達するのに1.3秒かかることになります。潮の満ち引きに当てはめると、空に浮かぶ月の位置に対し、角度にして0.66秒遅れが出るはずです。この角度の差を精密に測定する装置はまだできていませんが、もし今回の考え方が正しいのであれば、重力波は私たちの身の回りのいたるところに存在することになります。

実はこれまでも重力については、考え方にどこかおかしいところがあるのではないかと指摘する科学者はいました。また、自然界には4つの力「電磁気力」「弱い力」「強い力」「重力」があるとされていますが、重力だけは他の3つの力と統合して考察することができず、さらに重力だけは力を伝える媒体がどうしても見つからないのです。今回のような数学的解析が観測によって裏付けられれば「実は重力は存在しなかった」ということになるかもしれません。


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2020-02-07 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

宇宙太陽光発電向け電池技術の開発

中国ジンコソーラー社は上海空間電源研究所と協力して、宇宙太陽光発電所向けの電池技術を共同開発すると発表しました。宇宙太陽光発電所とは、巨大な太陽光発電パネルを宇宙空間に設置し、そこで発電した電力をレーザー光線や高エネルギー電磁波などに変換して地球へ送信するものです。

宇宙空間での発電であれば、地上と異なり季節や昼夜の長さ、天候の影響を受けず安定した発電が可能で、さらに、同じ太陽光発電パネルを使ったと仮定すると、地上に設置するより1.3倍の電力を得ることができます。


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2020-02-06 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

寝すぎは脳卒中のリスクを高める

中国・華中科技大学の研究者らは、3万人以上の中国人男女を平均で6年間追跡調査し、一晩に9時間以上寝たり、90分以上の昼寝をしたりする習慣のある人は、脳卒中を起こしやすい可能性があることを発見しました。

追跡期間中に脳卒中を発症したは1,500人以上でした。また、脳卒中には高血圧や糖尿病、喫煙習慣などが影響することがわかっていますが、それらについては統計的処理を行って影響を除外しています。

その結果、一晩の睡眠時間が7時間以上8時間未満だった人に比べて、9時間以上だった人では脳卒中リスクは23%高いことがわかりました。一方で、睡眠時間が6時間未満と短くても、脳卒中リスクへの影響はみられませんでした。また、昼寝の時間が30分以内だった人と比べて、90分を超えていた人では脳卒中リスクは25%高く、さらに、一晩の睡眠時間が9時間以上と長く、かつ昼寝の時間も90分を超えていた人では、脳卒中リスクはほぼ2倍に高まることが明らかになりました。今回の研究は相関を見たもので、因果関係や、メカニズムはまだ解明されていません。


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2020-02-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

無痛症遺伝子の特定

英国スコットランドに住むジョー・キャメロンさんは無痛症という疾患を患っています。無痛症はけがをしても何をしても痛みを感じない、遺伝子の変異が原因となる疾患です。痛みを感じないということは、命の危険にさらされても気づかないということですので、非常に危険な疾患です。無痛症は非常に珍しい疾患ですが、患者の遺伝子を解析することによって、痛みの遺伝的なメカニズムを解析することができます。

英国ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究チームは、キャメロンさんの遺伝子において、FAAHとFAAH-OUTという隣り合った二つの遺伝子に2カ所の変異を発見しました。ここに遺伝子変異が起きると、痛みを抑える神経伝達物質アナンダミド(次図)の分解が阻害され、痛みを抑えた状態が解除できなくなり、結果として痛みを感じなくなると考えられます。

無痛症遺伝子の特定

ところが、ここで別の遺伝子変異パターンの無痛症患者がいることがわかりました。10歳の無痛症の少年は、痛みの信号を伝える役目を担うSCN9A遺伝子に変異があることがわかりました。SCN9A遺伝子を設計図として創り出されたたんぱく質は「イオンチャンネル」と呼ばれ、細胞内外のナトリウムイオンの行き来をコントロールし、痛みの電気信号を発生させます。

このように無痛症に関する遺伝子が確認されれば、将来的には無痛症の遺伝子治療や、副作用が少なく効果の高い鎮痛剤の開発に役立つものと思われます。


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2020-02-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

量子暗号通信で大容量データの転送に成功

株式会社東芝と東北大学は、数百ギガバイトを超えるデータ量の全ゲノム配列データを、量子暗号通信を用いて伝送することに世界で初めて成功しました。

データ通信にはセキュリティが重要ですが、ゲノムデータは個人の特別な情報であるだけでなく、ゲノムデータがわかれば、スパイや外交官の血縁関係が特定できるなど、国防にも関わる情報です。ヒトのゲノムはおよそ32億塩基で構成されていますが、実際にゲノム解析を行う際に取り扱う情報量はそれよりも多い、900億塩基以上のデータを処理して全ゲノムデータを構築します。シークエンサーと呼ばれるゲノム解析装置が取り扱うデータは数百ギガバイトを超えることになります。このような、大規模かつ秘匿性の高いデータの保管と移送は現在、キーロック付きのハードディスクを物理的に運搬するなどの方法が採られており、コストや時間が課題となっています。

量子暗号通信技術は、量子力学の原理に基づき、あらゆる盗聴や解読に対して安全な暗号通信を実現する技術です。一方で、量子暗号通信技術による通信速度は現時点で最大でも10Mbps程であり、ゲノムデータのような大規模で秘匿性の高いデータ伝送の活用には課題がありました。

そこで、研究者らは独自に開発した高速量子暗号通信技術を用いて、ゲノムデータと、量子暗号装置が出力する暗号鍵を逐次暗号化してリアルタイムに伝送を行う実験を行いました。今回の実験では仙台市の東芝ライフサイエンス解析センターに設置したシークエンサーの出力データを、同じく仙台市の東北大学までの約7km間に敷設された光ファイバー専用回線を介したデータの伝送実証に成功しました。


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2020-02-03 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

宇宙滞在による免疫機能低下の機構を解明

理化学研究所、筑波大学、東京大学の共同研究グループは、宇宙の無重力環境を経験することにより、免疫機能をつかさどるリンパ器官である胸腺が萎縮すること、その萎縮は1Gの人工的な重力負荷で軽減されること、また、胸腺細胞の増殖が抑制されることによって萎縮が起きるという仕組みを発見しました。国際宇宙ステーション(ISS)の日本実験棟「きぼう」でマウスを約1カ月間飼育した結果です。

これまで、宇宙滞在による免疫機能の低下が報告されてきましたが、その機構については多くが分かっていません。本研究成果は、免疫機能に関与する胸腺と重力の関係を明らかにするもので、将来の月・火星有人探査や民間の宇宙旅行などの際に必要な健康管理や、免疫系異常の予防に貢献すると期待できます。

また、マウスの胸腺内で発現する遺伝子を網羅的に解析し、宇宙滞在による胸腺萎縮が、どのような機構で起きるのかを調べました。その結果、無重力で飼育したマウスの胸腺では、細胞増殖に関わる遺伝子が減少したことが分かりました。

宇宙滞在による免疫機能低下の機構を解明


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2020-02-02 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

スペースXの通信衛星に塗装

スペースX社は通信衛星を使って地球規模でインターネットサービスを提供する「スターリンク計画」を進めており、2019年5月に衛星群の第一弾として60基、2019年11月に第2弾としてさらに60基の人工衛星を打ち上げました。ところが、計画段階では予想もしていなかった問題が噴出しました。これらの衛星群が明るく輝き、数も4万2000基になることから天体観測を妨害することがわかったのです。

そこで、スペースX社は、衛星が光を反射しないように2020年1月6日に打ち上げた第三弾60基のうちの1基の底部をコーティングしました。本当は全部をコーティングすることが望ましかったのでしょうけれど、反射防止コーティングの特性により、人工衛星の性能に悪影響を及ぼす熱変化が生じる可能性があるため、試験的に一基のみ今回は反射防止試験機を含ませたとのことです。

しかし、たとえば、ダークマターやダークエネルギーを観測しようとするような、極端に弱い信号を検出するように設計されている望遠鏡では、人工衛星の存在自体がノイズになる可能性があります。そのほか、地球に衝突する可能性がある小惑星を事前に発見する能力も低下するのではないかといわれています。


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2020-02-01 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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おびおのプロフィール

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会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。
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