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ネコは自分の名前を聞き分ける

ネコは、自分の名前を聞き分けているらしいことが、上智大学の新たな研究で確認されました。これによると、ネコは確かに自分の名前を聞き分けており、見知らぬ人に呼ばれた場合でも反応するということです。上智大学の研究グループは、これまでの実験で、ネコには、人のジェスチャーを理解し、隠してある食べ物を見つけたり、飼い主の声を聞き分けたり、自分を見て名前を呼ぶ人に食べ物をねだったりする能力があることを明らかにしてきました。 

今回は日本の家庭と猫カフェで飼われているネコたちを観察し、実験を行いました。家庭や猫カフェで、飼い主と見知らぬ人の両方にネコの名前を呼んでもらい、耳や頭の動き、尾の振り方など、名前を聞き分けていることを示すと考えられる反応を録画しました。この時、音が名前と似ている別の言葉で呼びかけたり、家庭や猫カフェで飼われている他のネコの名前で呼びかけたりするなど、4種類の異なる実験を、のべ112匹のネコに対して行いました。その結果、ネコは自分の名前を明確に認識して反応していることがわかりました。ネコは、自分の名前のひびきと、食べ物や撫でられることなどのご褒美を結びつけて覚えているのかもしれないと考察されています。 

イヌとネコを比べた場合、人は、イヌが従順かつよく反応するよう、2万年以上家畜化の取り組みを進めてきましたが、一方、ネコは、ヤマネコがネズミを追いかけて農村に入り込み、ほぼ自然に人間と共存するようになったという歴史の違いがあります。  

とはいえ、ネコの生態も変わってきているようで、かつては、飼い猫は昼間は必ずどこかへ出かけていました。秘密の集会に参加している、などと言われていましたが、最近の飼いネコは集会へも行かず、1日のほとんどを家の中で過ごすようになってきています。引きこもりネコの増加は、やがて人間に対するネコの反応もイヌ化していくのではないかと思われます。ネコのツンとしたところがすきな人にとっては悩ましい問題かもしれません。 


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2019-04-30 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ブラックホールの撮影に成功

ブラックホールの撮影に成功

すでにいろいろなメディアで紹介されています通り、イベント・ホライズン・テレスコープが、巨大ブラックホールとその影を初めて画像で示すことに成功したことを発表しました(上写真)。イベント・ホライズン・テレスコープはハーバード・スミソニアン天体物理学センターなどによる国際協力プロジェクトです。チリ、スペイン、ハワイ、南極、北米の、地球上の8つの電波望遠鏡の観測データをスーパーコンピューターで結合させて疑似的に地球サイズの電波望遠鏡を生み出すものです。  

今回撮影されたのは、おとめ座銀河団の楕円銀河M87の中心に位置する巨大ブラックホールです。このブラックホールは、地球から5500万光年の距離にあり、その質量は太陽の65億倍にも及びます。 ブラックホールがあることで、その周辺の時空間がゆがみます。もしブラックホールのまわりに熱せられたガスのような明るいものがあれば、ブラックホールは影のように暗く見えるはずです。これはアインシュタインの一般相対性理論から導き出せることですが、これまで画像化されたことはありませんでした。ブラックホールの重力によって光が曲げられたり捕まえられたりすることで、ブラックホールシャドウが生まれます。それを調べれば、ブラックホールの性質についていろいろなことがわかりますし、ブラックホールの質量を測定することもできます。

ブラックホールの撮影に成功

上の図はブラックホールシャドウの仕組みです。中心の黒い丸の中心にブラックホールがあります。ブラックホールに衝突した光はもちろん、ある程度近づいた光もブラックホールの中に落ちていきますので、それを遠く(地球)から見ると、ブラックホールとその周辺部分だけがぽっかりと穴のように見えるのです。 

今回発表された画像は、明るいリングの中に暗い部分が写し出されたものです、これが、ブラックホールシャドウです。  

イベント・ホライズン・テレスコープは、超長基線電波干渉計(Very Long Baseline Interferometry: VLBI)という仕組みを用いています。世界中に散らばる望遠鏡を同期させ、地球の自転を利用することで、地球サイズの望遠鏡を構成します。これは、人間の視力300万に相当し、月面に置いたゴルフボールが見えるほどです。今回イベント・ホライズン・テレスコープが観測したのは、波長1.3mmの電波でした。  

今回描き出された画像は、ブラックホールそのものではありませんが、理論通りの画像が描き出されたことからブラックホールの存在は間違いないこと、そして、巨大VLBIでブラックホールの観測が可能なことがわかりました。今後は、VLBI人工衛星を開発して太陽周回軌道に配置し、地球の公転軌道規模ほどの電波望遠鏡を建設し、より詳細なブラックホール車道の画像を撮影することによってその物理特性などが明らかになるといいなと思います。 

●ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」のネット通販を開始しました。今回撮影されたブラックホース者動画像の解説のほか、観測に加わった天文台の解説、皆さんからいただいた質問への回答なども掲載しています。BOOTHヴォイニッチの科学書購買部でお求めください。 https://obio.booth.pm/
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2019-04-29 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行

ヴォイニッチの科学書月報2019年4月を発行しました。

最新科学情報ポッドキャスト番組「ヴォイニッチの科学書」を作成するにあたっては、大量の資料を収集、整理していますが、番組で紹介できるのはその中からわずか5テーマです。そこで、それ以外の注目すべき最新科学の話題について、PDFの冊子で「月報」として発行することにしました。
たくさんの写真と脚注を添えて、科学の進展の「今」がわかる内容になっています。もちろん文章は平易な書き方に心がけました。オールカラー21ページで44の研究を紹介しています。
BOOTHヴォイニッチの科学書購買部で400円でダウンロード販売中です。ぜひご利用ください。

【内容】
・神の誕生を科学で明らかにする
・はやぶさ2の探査結果が続々
・米国が5年以内に月に宇宙飛行士を派遣
・静岡県に国内最大級の野菜工場
・中国でカンブリア紀の新たな化石群を発見
・ケーキを選ぶときに比較判断している脳の部位
・火星の水はいつどのくらいあったのか
・大質量連星の作り方
・バーガーキングの0%ビーフワッパー
・ナルコレプシーは自己免疫疾患説
・ブラックホールの撮影に成功
・ネコは自分の名前を聞き分ける
・京都大学、東洋一の大望遠鏡完成
・メスのカブトムシに角を生えさせる
・サイバー農業
・宇宙生活で起きる体の変化
・根気を生み出す脳内メカニズムの発見
・オウムアムアに次ぐ2個目の恒星間天体を発見か
・石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)
・3Dプリンターで人間の心臓を印刷
・アジサイの青色の謎
・単細胞生物海ぶどうのゲノムを解読
・子供の夜型生活は虫歯のリスクを高める
・素子で脳を模す
・半導体量子ビットの量子非破壊測定に成功
・二酸化炭素を海底に運搬して蓄積する海藻
・クモの糸より高機能なミノムシの糸
・死につつある主星を周回する惑星
・20万年前の歯は誰の歯か
・筑波大学の新型スパコンがかっこいい
・オーストラリアで貨物列車の長距離無人運転開始
・はやぶさ2人工クレーター作製に成功
・AIで眼病診断
・リザバー計算
・火星にも地震が起きるらしい
・限りなく黒いシート
・タイタンには液体の湖がある
・高齢者の記憶を回復させる
・世界最大級の航空機ストラトローンチが初飛行に成功
・月には非常に多くの水があるらしい
・5Gネットに接続した牛
・美しい腎臓
・お年寄りは認知症予防に肉を食べよう
・アマゾンが3000基の衛星打ち上げを計画

ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行
ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行 
ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行
2019-04-29 : お知らせ : コメント : 0 :

ナルコレプシー、自己免疫疾患説

慢性睡眠障害であるナルコプレシー1型について、デンマーク工科大学の研究者らが患者20例の血液検体を解析した結果、ヒポクレチン産生神経細胞に特異的なCD8+T細胞を検出したと発表しました。これはナルコレプシーI型が自己免疫疾患であることを意味しています。

ナルコレプシーI型は神経伝達物質ヒポクレチンの欠失および情動脱力発作、つまり、気持ちが高ぶった時に突然全身の力が抜けてその場に倒れこんでしまう症状を有し、睡眠・覚醒周期障害を来す病気です。ナルコレプシーの有病率は、世界の平均0.04%(2,000人に1人)に対し、日本人では0.16%(600人に1人)と最も高いことがわかっています。

ただし、今回検出された自己反応性CD8+T細胞はナルコレプシーI型患者全員に共通するものですが、一般の人でも人によっては検出され、ある特殊な人白血球抗原陽性との組み合わせで一定レベルのCD8+T細胞反応性が重要であることが示唆されています。

ナルコレプシーの原因はまだわかっていませんが、今回の研究でナルコレプシーがT細胞誘導性であることがわかったため、より効果的かつ的確な免疫治療法が開発される可能性が出てきました。


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2019-04-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

バーガーキングの0%ビーフワッパー

米国セントルイスにあるバーガーキングの57店舗で植物由来のハンバーガーの試験販売が始まりました。米国インポッシブル・フーズ社が開発した植物肉を使用したパティには大豆植物の根から抽出された物質が混ぜてあり、植物肉を動物肉のような味にするのに役立っているということです。
このバーガーは牛肉のワッパーに比べると脂肪分が15%、コレステロールが90%少なく、値段の上昇は1ドルに抑えられています。

バーガーキングの0%ビーフワッパー 


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2019-04-25 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

大質量連星の作り方

太陽質量の8倍以上の質量を持つ恒星を大質量星 と呼びます。大質量星は一生の終わりに大爆発を起こし、さまざまな重元素(水素、ヘリウムよりも重い元素)を宇宙空間にばらまきます。それらの一部は私たちの身体を構築する元素になります。

また、ほぼ全ての大質量星は兄弟星を伴う連星系として存在します。大質量星は、高密度なガス雲が重力的に収縮することで誕生すると考えられていますが、連星の誕生には似た通りのシナリオが提唱されています。一つ目は、先に生まれた主星の周りのガス円盤が分裂することで伴星が誕生するというもの、もう一つは、高密度なガス雲が収縮する過程で二つの大質量星がそれぞれ独立に誕生するというものです。

理化学研究所や大阪大学の所属する国際共同研究チームが、世界最高性能の「アルマ望遠鏡(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計) 」を用いて、地球から約5,500光年離れたIRAS07299-1651という大質量星形成領域を観測しました。その結果、その領域の中心に二つの若い大質量原始星が約180天文単位(au)離れて、600年以下の公転周期で存在することを発見しました。二つの原始星の合計質量は太陽質量の9倍~18倍以上とわかりました。

そのほか、周囲を取り巻くガスやチリの円盤の運動なども考慮に入れて専門家が解析をした結果が示すのは、先に生まれた主星に付随するガス円盤が分裂することで伴星が誕生した可能性が高いということです。今回の研究は連星系の起源についての成果はもちろんですが、ガスやチリの中で誕生しつつある巨大連星系を観測する手法を確立したことにも大きな意義があり、今後、より多くの天体に同様の観測手法を適応すれば、その有効性が検証されると考えられます。


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2019-04-24 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

火星の水はいつどのくらいあったのか

火星の水はいつどのくらいあったのか

火星の表面には、深い谷、干上がった湖、水の流れでできる扇状地、水で削られたと思われる滑らかな小石が発見されています。これらは火星にはかつて大量の水があったことを示しています。それらの水はいつ、どのくらいの期間火星に存在していたのでしょうか。

米国シカゴ大学の最新の研究によると、火星には地球の大河よりもさらに川幅の広い巨大な川が34億年前から20億年前にはあちこちにあったのではないかと考えられています。

現在の火星の大気は非常に薄いため、温室効果がなく、寒くて乾燥した大地ですが、かつては、もっと湿った気候を保てるだけの濃い大気があったと考えられています。太古の火星の大気がどのようであったのかはまだ分かっていませんが、かつては火星にも地磁気があり地球同様に火星の大気も太陽風から守られていた説、かつては火山活動が活発で温室効果ガスが大量に噴出していた説などが考えられています。

太古の火星の様子を探るためにシカゴ大学の研究者らは火星上空を周回中の複数の探査機の高解像度写真を解析し、火星の表面200か所以上について過去の様子を推定しました。その結果、河床の大きさ、蛇行の大きさ、周辺の地形の相対的な年代から、これまで考えられていたよりも遅い時期まで大きな川が流れていたと思われる証拠を発見したということです。流れていた水の量を推定することはいまだ困難ですが、火星の気候は現在とは大きく異なり、大量の液体の水を河川に流し続ける地形や気候であったものと思われます。

火星の水はいつどのくらいあったのか 


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2019-04-23 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ケーキを選ぶときに比較判断している脳の部位

100円ケーキのお店では、108円でいろいろな種類のケーキが並んでいますが、すべての種類を買って全部食べることをしない限り、それらの中からどれかを選んで買って帰ることになります。当然、「選択」という行為が必要でそれは脳で行われるわけです。ある人はできる限り好みの味のものを選ぶかもしれませんし、ある人はできるだけ大きなものを選ぶかもしれません、ある人は同じ108円なら小さい方が高品質だろうと考えより小さいものを選ぶかもしれません。そのような、味、大きさ、品質などはその人にとっての価値を主観的に判断する基準です。

筑波大学の研究者らは米国国立衛生研究所との共同研究において、霊長類がどれを選ぶとより価値が高いかという選択行動にかかわる処理は、脳の眼窩前頭皮質(がんかぜんとうひしつ)で行われていることを、神経細胞のレベルで明らかにしました。眼窩というのは目玉の入っている骨の穴の部分で眼窩全島皮質は目のすぐ上の脳の表面に近い部分のことです。
眼窩前頭皮質は他人の感情の理解、社会性、モラルなどに深く関係していることが知られています。今回研究者らはこの実験をアカゲガルを用いて行いました。眼高前頭皮質の働きを薬物処理で低下させると、合理的な選択をする能力が低下することがわかりました。つまり合理的な選択は眼窩前頭皮質で行われていることが初めて明らかになりました。

今後解明しなければならない点は、眼高前頭皮質で処理された「どちらの選択肢がより価値が高いか」を表す信号が、脳内のどの経路を通り、最終的な選択となって実際の行動として出力されるのかを明らかにすることです。そのような研究は脳部位の損傷により引き起こされる適切な選択行動の阻害の治療に役立つだけでなく、ヒトの購買行動を予測するモデルの構築など、マーケティングの分野にも広く貢献できるものと期待されます。 


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2019-04-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

中国でカンブリア紀の新たな化石群が発見されました

地球の歴史の中でカンブリア紀の大爆発という出来事がありました。今から5億4000万年~5億年前のカンブリア紀において、現在生きているあらゆる生物種類の祖先が短期間に一気に出現したできごとのことです。

カナダのバージェス頁岩(けつがん)と中国南部の澄江(チェンジャン)地域は多種類かつ大量の保存良好なカンブリア紀化石動物群を産することで有名です。バージェス生物群、澄江生物群は最も原始的な動物とされる海綿動物、活発に移動できる三葉虫などの節足動物群、やがて人間につながる原索動物が見つかっています。また、この時代に初めて高い運動能力をもった肉食動物が登場したことも分かっており、この時代に海水中の溶存酸素量の増加と動物の酸素呼吸能率の向上が一気に起きたものと推定されています。

このような生物は地球全体に生息していたはずですが、もともと化石に残りにくい柔らかい生物たちでしたので、すでに述べた通り、化石として発見されているのはバージェスと澄江に限られていました。ところがここにきて、ものすごい発見がありました。

中国南部で2007年に発見された化石層が、バージェス、澄江に匹敵する、カンブリア紀初期の化石層であることがわかったのです。発見したのは中国・西北大学の古生物学者ら。地層は5億1800万年前のものでした。

この化石産地は「清江(クィンジャン)」という場所です。清江では現在までに、101種の動物化石が確認されており、レアンコイリア、アノマロカリスなど、ほかの2か所と共通する生物もいましたが、その半数以上が新種だということです。

今後、数十年から100年以上をかけて研究が進められることによって、さまざまな動物が爆発的に現れたカンブリア爆発についての知識を大幅に増やしてくれるものと期待されます。私たち人間を含め、地球の生物のすべてのきっかけを生み出したこのわずか数千万年の出来事が、なんだったのか、とても楽しみです。

中国でカンブリア紀の新たな化石群が発見されました
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静岡に国内最大級の野菜工場

東京電力ホールディングスと芙蓉総合リース、農業スタートアップのファームシップ社は、静岡県藤枝市に国内最大級の植物工場を運営する会社を設立すると発表しました。数十億円を投じて工場を新設し、2020年春の操業をめざす。1日約4トンのレタスを生産し、関東や関西の食品加工工場や小売店などに販売するとのことです。
これまで野菜工場は野菜の栽培方法として理想的であることはわかっていましたが、コストの問題が解決できず商用化の例は限られていました。今回のプロジェクトが成功すれば、大規模野菜工場時代の幕開けとなり、コスト的にも消費者に受け入れられるレベルの上昇に抑えられた野菜の供給が開始できるものと期待されています。 


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2019-04-18 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

米国が5年以内に月に宇宙飛行士を派遣すると宣言

米国のマイク・ペンス副大統領が、米国は5年以内に月に宇宙飛行士を派遣すると宣言しました。3月26日に開かれた国家宇宙会議で発表された50年ぶりの月有人飛行ミッションの目標は月の南極への着陸です。月の南極には氷があることがわかっていて、そこに人を送り込むことは、将来の月基地建設への足掛かりになることを期待しているものと推測されます。
ソ連との冷戦の中で宇宙開発を競っていた時代、NASAの予算は国家予算の4パーセント以上を占めていました。現在は約0.4%しかありません。 


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2019-04-17 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

はやぶさ2の探査結果が続々

はやぶさ2の探査結果が続々

惑星探査機「はやぶさ2」による、小惑星「リュウグウ」の探査ミッションの初期結果が報告され始めました。すでに複数の論文がサイエンス誌などに発表されており、地球の原始的状態がどのようなものであったか、あるいは、地球で発生した生命についての知見も得られるものと世界中の研究者が期待をしています。

地球を2014年12月3日に出発して32憶キロメートルを旅して到着したリュウグウは。非常に興味深い地形で、これまでに画像撮影やジャンプしながら移動する探査ロボットの放出、弾丸打ち込みによるサンプリングなどを次々に成功させました。それらの初期的観測の結果、リュウグウについてすでにいくつかの知見が得られています。 赤道付近の幅は約1キロメートルで質量はおよそ4500億キログラム、大雑把に計算すると1立方センチメートルが0.5グラムとなり、つまり、リュウグウの密度は低く、空洞を内部に多く含む岩石でできていると思われます。リュウグウの赤道付近が遠心力で引き延ばされたような形に見えるのは、かつては現在の2倍の速さで自転していたためと思われます。

また、リュウグウの表面は全体が同じような岩石でおおわれていることがわかりました。複数の小惑星が合体してできたのであれば、まだら模様になるはずなので、リュウグウは均一な内部組成を持った親となる小惑星が壊れてその破片の一つがリュウグウになった可能性があります。

研究者が興味を持っていた水の存在については、近赤外線分光計による観測で、リュウグウの岩石の表面に含水鉱物(化学構造中に水を含む鉱物)が発見されたものの、水の量は研究者たちの予想より少ないようです。米国航空宇宙局(NASA)は別の地球近傍小惑星「ベンヌ」の水分量を測定したのですが、それとくらべるとリュウグウの水の量ははるかに少ないようです。

 私たちが理解できる範囲において、生命の誕生には十分な水と有機物が必要です。地球のような大型の惑星は多数の小惑星の衝突で形成されたと考えられていますが、惑星の含水鉱物と有機物質の量は、その元となった小惑星ができたときの宇宙空間の温度によって主に決まるとされています。複数の小惑星に探査機が到着し、それぞれの分析結果が得られたことから、地球に水が保持されたきっかけや、地球はどこで生まれたのか、その時の太陽系の環境はどのようであったのか、など、いろいろなことがわかることが期待されます。ベンヌに比べて、リュウグウは炭素を多く含んでいることから、このような小惑星が原始地球に水と有機物質をもたらした可能性が特に高いと考えられます。リュウグウの水が少なかったことについては、小惑星同士の衝突熱や太陽熱によって奪われた可能性が高いと考えられますが、水については2020年のサンプルリターンを待ってより詳細な解析が行われます。 


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2019-04-16 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

神の誕生を科学で明らかにする

慶應義塾大学、オックスフォード大学、コネチカット大学の国際共同研究グループは、1万年にわたる人類進化の歴史的記録データ、具体的には世界400以上の国家に関する20万件以上の歴史的記録データベースを構築しました。「セシャット」と名付けたそのビッグデータを解析した結果、神の概念の誕生は社会の複雑性の発生の結果であることを明らかにしました。これは世界各地のいたるところで行われてきた「神が先か社会が先か」の論争に終止符を打つものです。

人類は、他の動物とは異なり、国家などの大規模な社会単位を形成し、その中で互いに協力して生活することができます。これまで、人類が大規模社会を形成する要因や因果関係について、宗教、農業、戦争等の観点から、様々な仮説や理論が提唱されてきました。その中でも有名なのは、「神の信仰」仮説です。これは、人々が「神」を信仰し、社会にとって協力的でない人々を「神」が罰すると信じることで、結果として人々が公正に協力し、大規模な社会が形成される、という仮説です。いわゆる「バチが当たる」というやつです。しかし、この仮説を科学的に検証することは困難でした。

この問題を解決するため、研究グループは、各国の専門家と協力し、過去1万年の世界史上の414の国家など社会的集団から、社会的複雑性と宗教的信仰などに関するデータを集めました。社会的複雑性のデータには、人口、領土、政府の水準などが含まれ、宗教的信仰のデータには宗教的儀式の頻度などが含まれます。

これらのデータを用いて、年代の変化を考慮に入れてさまざまな統計解析を行い、「神の信仰」仮説を検証しました。すると驚くべきことに、データが入手できたほぼ全ての世界地域において、社会的複雑さの増大の次の段階として宗教が発生することが明らかになりました。


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2019-04-15 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ESAの火星生命探査車「ロザリンド・フランクリン」

ESAの火星生命探査車「ロザリンド・フランクリン」

欧州宇宙機関(ESA)はロシアと共同で開発中の火星探査車の名前を、「ロザリンド・フランクリン」に決定したと発表しました。ロザリンド・フランクリンは火星における生命の有無や、過去にいた痕跡を調べることを目指しており、2020年に打ち上げが予定されています。 

ロザリンド・フランクリンはDNAの構造解明の大きなきっかけとなったDNAの二重らせん構造の解明につながるX線回折写真を撮影した英国の女性科学者の名です。1962年にワトソン、クリック、ウィルキンスがDNAの構造解明によりノーベル生理学・医学賞を受賞しましたが、フランクリンは1958年に37歳で卵巣癌と肺炎により死去したため、死亡者には賞を授与しないというノーベル財団の方針により受賞の栄誉は得られませんでした。フランクリンがこのように若くして死去した原因は、実験のため無防備に大量のX線を浴びたことが癌の原因だといわれています。  

探査車ロザリンド・フランクリンは、火星における生命の痕跡を探すことを目的としています。車体にはドリルが搭載されており、地下約2mまで掘削し、太陽光や宇宙線などの放射線にさらされていない土壌を採取します。  

集めた土壌はその場で分析し、鉱物含有量や組成のデータを地球に送信します。生物がかつて生息していた証拠となる痕跡はもちろん、地中の生きた生物が発見されることも期待されています。火星への着陸は2021年4月ごろと計画されています。 


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2019-04-12 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

二足歩行は血管に悪い?

熊本大学と国立循環器病研究センターとの共同研究チームは、マイクロX線CTを用いてマウスの後ろ足血管を三次元で可視化し、後ろ足で血管が詰まった状態において機能する特徴的な新たに形成される迂回路となる血管を確認しました。 

末梢閉塞性動脈疾患は、動脈硬化によって下半身の血流が悪くなる疾患です。歩行時に痛みやしびれの出る歩行障害や、重症化した場合は下肢切断などの原因にもなります。これまでの臨床研究と動物実験の結果から、ヒトに比べてマウスの方が下肢の虚血状態による組織障害が少ないことが知られていましたが、どのような違いが原因なのかは明らかでありませんでした。 

今回の共同研究では、閉塞血管の迂回路として機能する血管の発達に注目し、後ろ足の血管が詰まった状態を再現したマウスと末梢閉塞性動脈疾患患者の下肢血管の形状を比較しました。その結果、マウスでは後ろ足が虚血した状態では下殿動脈と呼ばれる血管が拡張し、迂回路血管としての機能を示すことが明らかになりました。 また、マウスの下殿動脈はもともと下腿領域まで血管が発達していることで、ヒトと比べて下肢虚血に対して強い構造になっていることも示されました。

一方、ヒトの下殿動脈は臀部の下あたりまでしか発達していません。ヒトで下殿動脈の発達が阻害されている原因として、二足歩行に伴う骨格の変化により、下殿動脈の発達する領域が制限されていること、骨盤から下腿までの距離が遠くなってしまったことが考えられます。 


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2019-04-11 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

スペースデブリを串刺しにして除去

地球周辺の宇宙空間をただようロケットや人工衛星の破片ゴミ、スペースデブリが問題となっていますが、これまで考えているレーザー光線や清掃衛星とは異なる、銛(もり)を使ったスペースデブリ除去の地上での実験が成功しました。  

英国サリー大学主導の「RemoveDEBRIS」プロジェクトでは、低軌道を飛行する重さ100kgの衛星で、10センチの銛を秒速20メートルで打ち出し、スペースデブリを射抜きます。銛につながれたワイヤーはスペースデブリに固定され、衛星は小さな帆を張り、それをブレーキとして使うことで速度を大幅に減少させ、衛星自身と突き刺したデブリはすべて地球に向かって落下し、再突入時に燃え尽きます。  

北アメリカ航空宇宙防衛司令部(NORAD)の宇宙監視ネットワーク(SSN)は、現在地球の軌道上に10cm以上のスペースデブリが2万9000個以上周回していると推定しています。

スペースデブリを串刺しにして除去
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2019-04-10 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

アンモニアを燃料に変える新触媒

近年、アンモニアは二酸化炭素を排出しないカーボンフリーな燃料として注目されていますが、燃料として使用されるためには 
・燃焼生成物が窒素と水のみであること 
・燃焼開始温度を低くすること 
のふたつの問題解決が求められます。この度、熊本大学の研究者らは、これらの問題を解決する新しい触媒の開発に成功しました。

 水素はクリーンなエネルギーの第一候補ですが、液化が困難であるため、水素を多量に含む水素化合物にして貯蔵・輸送し易くする「液体キャリア」への変換が理想的です。中でも大規模製造が可能なアンモニアは、水素密度が高い上、液化が容易であることから液体キャリアとして有望です。

一方、アンモニアはカーボンフリーな石油代替燃料としても近年注目されています。アンモニアは可燃性ガスで、ガソリンや軽油等の代替燃料として火力発電や工業炉等で広く利用できます。しかし、アンモニアは燃え難く、燃やしたときに有害な窒素酸化物(NOx)を生成する恐れがあるという欠点があります。 

これらのアンモニア燃料の問題を解決する「触媒燃焼法」についての研究が進められています。触媒燃焼法はアンモニア燃料を燃焼させる際に燃焼反応を制御する触媒を添加する方法で、熊本大学の研究者らは、アンモニアの燃焼性を向上させると同時に窒素酸化物の生成を抑える新しい触媒の開発にこのたび成功しました。

新規触媒はムライト型結晶構造体(3Al2O3·2SiO2)と呼ばれるアルミニウム、酸素、ケイ素からなる化学物質に酸化銅 (CuOx)を担持したものです。この新規触媒を使用してアンモニアを燃焼させたところ、高活性かつ窒素を選択的に生成し、窒素酸化物の生成は抑制されました。 

触媒そのものも一般的に市販されている化学物質であり、アンモニアが燃焼する高温でも安定に存在できることから、簡易かつ低コストで触媒を製造することができます。本成果は、CO2を排出しない地球温暖化対策と再生可能エネルギー高度利用社会構築に貢献するもので、今後はより実用に近い条件で研究開発を行う予定です。

アンモニアを燃料に変える新触媒
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2019-04-09 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

人間の地磁気センサーはまだ生きている

地球には磁気、つまり地磁気があって、ミツバチ、サケ、渡り鳥などは脳の中の地磁気センサーで北を認識することができます。最近の研究でイヌも磁石などの強い磁気を感じ取ることができることがわかってきました。では人間はどうでしょうか。

人間の地磁気センサーはまだ生きている

東京大学、カリフォルニア工科大学の共同研究によると、すでに失われたと思われていた人間の地磁気センサーはまだ生きている可能性があるようです。渡り鳥のように地磁気で方向を知ることができるほどではありませんが、方向が変化する人工的な磁気刺激をヒトに与えたところ、その方向変化に対し選択的に応答する脳波が見出されました。つまり、意識はできないけれど、脳は地磁気の北に反応しているということです。  

研究グループは、電磁波シールド暗室内に地磁気と同じ強度で方向を変化させることができる磁界を発生する実験装置を作製し、ヒトを磁気刺激しながら頭の表面64箇所で脳波を計測しました。

人間の地磁気センサーはまだ生きている 

その結果、方向選択的にアルファ波の事象関連脱同期が観察されました。アルファ波の事象関連脱同期とは、外部刺激(たとえば、視覚・聴覚刺激)が入ってきたときに、脳波のアルファ波成分の強度が低下する現象です。  

このような研究においては外部要因を除去した後に実験を実施することが重要です。そこで今回は、電磁波シールド暗室内に3軸のコイルを設置し、強度が地磁気と同じ程度で、地磁気の北を実験的に変化させるような環境を作り出す部屋を作製しました。また、脳の反応を捉えるために、実験協力ボランティアの頭表64箇所で脳波を計測しました。  

実験ボランティアに部屋の中に入って椅子に座ってもらい目を閉じて心を落ち着かせてもらったのちに、部屋の磁界を変化させましたが、実際に何ら顕在的に感じるものはありませんでした。しかし、脳波は特定方向の磁気変化に対しては、アルファ波の事象関連脱同期が観察されました。 アルファ波は、特に何もしていないアイドリング状態で強く観察される8-13Hzの脳波のことです。静かにしている状態で強く発生し、視覚や聴覚などの外部刺激が入るとアルファ波は低下します。したがって、磁界の変化でアルファ波が低下したということは、ヒトは地磁気強度の磁気刺激に対し、潜在意識下で生理的に応答したということになります。

磁気感受性の方向選択性として、N極が下向きに傾斜した刺激に対してのみ反応が現われました。 北半球ではN極の伏角は下向きに傾斜しており、本研究の被験者(34名、性別、人種、年齢は多用)が普段生活している米国カリフォルニア州や、東京で身体を動かしたときに浴びる磁気変化だったと言えます。
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2019-04-08 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

肥満が解消できないのは怠惰だから・・・ではなさそう

肥満が解消できないのは怠惰だから・・・ではなさそう

同じように飲食をして、同じように引きこもりの生活をしていても、肥満になる人とならない人がいます。そのため、一般的に肥満である人は怠惰だからだ、とか意志薄弱だ、とか言われてしまいます。怠惰だったり、意志薄弱だったりするから生活習慣を改められずに太るのだ、という通説を覆す検討結果を、英国ウェルカム・サンガー研究所の研究者らが報告しました。報告によると、健康で痩せている人たちは重度肥満者に比べ体重を維持する遺伝的優位性を有しているということです。 新たな肥満の予防・治療戦略を開発するため、体重増加を抑制する、あるいは過剰なカロリーを簡単に消費しうる遺伝子を発見することを目的に、健康で痩せている人を対象とした研究を行いました。  

その結果、重度の肥満に関与する遺伝子領域と、健康的な痩身に関与する幾つかの遺伝子領域が発見されました。この遺伝子において、やせ型の人は肥満リスクを増加させる遺伝子変異をほとんど有していませんでした。好きなものを食べたいだけ食べても太らない人は肥満リスクを高める遺伝子の変異の影響をあまり受けていないからだと推定されます。あまり意志の強さは関係ないのかもしれません。


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2019-04-05 : トップニュース : コメント : 0 :

ピューマの食べ残しに生態系

ヴォイニッチの科学書では何度かホエールフォールの生態系について紹介しました。ホエールフォールとは鯨の死体が海底に沈んでそこにいろいろな生物が集まり、生態系が構築されたもののことです。ホエールフォールの生態系は外部との関係を必要とせず、鯨の死体だけで生態系が完結していることが特徴です。つまり、海底に地球が1個あるようなものです。このような独特な生態系が陸上にもあることがわかりました。  

ピューマが大きな動物を仕留めたとき、そこに新たな生態系が構築されることが発見されたのです。ピューマは時として体重が数百キロもあるシカを仕留めることがあります。しかし、ピューマは体重50キロ程度でそのほとんどが食べ残しになります。そこに多用な生物が集まってくるのです。  

動物保護団体「パンセラ」による研究では、シカの死骸に39種の鳥類や哺乳類、215種類2万匹以上の甲虫が集まっていることが確認されました。これは、周辺に生息する甲虫よりもはるかに多い量です。集まっている甲虫はシカ肉を直接あさる肉食のものだけでなく、草食の甲虫も集まっていることがわかりました。ナメクジしか食べない甲虫などもなぜか集まっていました。これらのことは、単に食料に死肉をあさる動物が群がっているのではなく、そこに食物連鎖が誕生し、そこで生物たちが暮らしていることを意味しています。  

なお、どのような捕食者でもそのあとに生態系ができるわけではありません、クマは獲物を完全に食べてしまいますし、オオカミやハイエナは群れを成して獲物をバラバラにしてしまいます。このような死骸では生態系を形成することは困難で、ピューマならではの現象です。


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2019-04-04 : トップニュース : コメント : 0 :

バイオプリンターで火傷の皮膚治療が可能に

米国ウェイクフォレスト大学再生医療研究所が、やけどで損傷した皮膚部分に皮膚細胞を直接プリントできるモバイル型バイオスキャナプリンターシステムを開発しました。  

これは、患者自身の皮膚細胞をインクとして充填したバイオプリンターをベッドサイドで用い、火傷などの創傷部位に細胞を1層ずつ直接プリントする治療方法です。このシステムで用いる皮膚細胞は、傷の治療を行う作用のある皮膚線維芽細胞と、皮膚の表面の細胞である表皮角化細胞の2種類です。患者から無傷な皮膚を微量採取し、2種類の細胞を分離、増殖させ、それぞれインクでいえば溶媒の役目をするヒドロゲルと混合してバイオプリンターに充填します。患者のベッドサイドで傷の状態をスキャンし、そのデータをもとにプリンターが創傷部位に細胞を直接積層して、層状の皮膚構造を再現します。  

現在、重症のやけどには皮膚移植が行われますが、患者の皮膚を使う場合は、やけど部位を覆う量の皮膚が確保できるかの問題、他人の皮膚を使う場合には適合性の問題などがありますが、そのような問題のない皮膚移植に代わる治療方法になることが期待されています。

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2019-04-03 : トップニュース : コメント : 0 :

トヨタが国際宇宙探査ミッションに挑戦

宇宙航空研究開発機構(JAXA)とトヨタ自動車株式会社は、国際宇宙探査ミッションでの協業の可能性を検討していくことについて合意したと発表しました。  

その第一弾として、「燃料電池車(以下、FCV)技術を用いた、月面での有人探査活動に必要なモビリティ『有人与圧ローバ』」について、さらに検討を協力して加速することに合意しました。この有人与圧ローバは、月面で1万km以上の走行が可能です。  

国際宇宙探査ミッションでは、人類の持続的な繁栄を目指し、「人類の活動領域の拡大」と「知的資産の創出」を目的として、人類が大気圏を超え、月・火星を目指します。その実現には、小惑星リュウグウへのタッチダウンに成功した小惑星探査機「はやぶさ2」のような無人探査と、ローバにより宇宙飛行士が月面で活動するような有人探査の協調が必要不可欠です。月や火星の探査というチャレンジングなミッションに、各国が競争しながら技術を高める一方、協調した取り組みも進んでいます。

トヨタが国際宇宙探査ミッションに挑戦


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2019-04-02 : トップニュース : コメント : 0 :

スピントロニクス

スピントロニクスとは、電子が持つ電荷と回転(スピン)の両方をエレクトロニクスに応用する分野のことです。電子はスピン、つまり地球やコマのように自転することによって磁石の性質を持つようになり、この性質を情報の記録や演算などに使うことができます。 すでに実用化もされており、ハードディスクのヘッドで使用されている巨大磁気抵抗効果はスピントロにクスを基礎に1980年代後半にヨーロッパで発見され、2007年ノーベル物理学賞となりました。巨大磁気抵抗効果の発見により、ハードディスクはより小さなディスクでより大容量を実現することが可能となっています。  

2010年代になると、IBMが1ナノ秒以上持続する同期した電子の永久スピン旋回を作り出しました。1ナノ秒以上持続すれば、CPUのクロック周期よりもスピンが長時間維持されることになり、これは電子のスピンを情報処理に用いることができることを意味する大発見でした。既存の半導体技術での高度な集積化が限界に近づき、性能向上への壁が見えてきている現状において、スピントロにクスはこの壁を乗り越えるのに有効な技術と期待されています。  

東北大学はスピントロにクスメモリーの商用化を急いでいます。同大が開発したチップは、従来の100分の1以下の電力で動くため、待機電力を著しく低減することが可能です。電気を磁気に変える「スピン移行トルク」でデータを記録し、「トンネル磁気抵抗効果」でデータを読み取ります。電気を切っても情報が失われないので、消費電力の大幅な削減が可能です。  

今後はCPUそのものをスピントロにクスで実現する研究が進むことが期待され、そうすれば、オールスピントロニクスコンピューターの登場となり、現在のようなCPUとメモリを配線で接続する必要がなくなるため、CPUとメモリが一体化し、情報処理の性能が劇的に向上することが期待されます。


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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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