サイエンスジャーナル

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2007年12月

「半導体デバイス」に電気が通るしくみ「伝導電子」「正孔」とは何か?

科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
半導体そのものは製品になることはないが半導体を加工したものが通常は製品になり、半導体デバイスといわれている。  

半導体が使われている製品。半導体デバイスにはどのようなものがあるのだろうか?
 
おもな半導体デバイスをあげてみる。

ダイオード、発光ダイオードレーザーダイオード、受光素子、トランジスタ集積回路(IC)太陽電池マイコン、メモリ、有機EL、周辺デバイス、オペアンプ、コンパレータ、電源用IC、標準ロジック、ASICなど...いかに私たちの生活全般にわたって半導体が使われているかがわかる。

半導体には純粋な半導体と不純物を混ぜたものがある。それぞれ何というだろう?



半導体に使われるシリコン(Si)の純度は、99.999999999%(イレブンナインと呼ぶ)と高純度にしなければ「半導体」としての素材には、使うことが出来ない。また、この半導体の素材だけでは電気は流れにくい。

半導体に電気を流すようにするためには、シリコン(Si)に不純物としてリン(P)やホウ素(B)をドープ(不純物として加える)して、原子レベルの世界で、シリコンに化学結合させる。

この場合リン(P)の不純物を化学結合させたものをn型半導体と呼び、負の電荷を持った自由電子の移動が電気を流すはたらきをする。また、ホウ素(B)の不純物を化学結合させたものをp型半導体と呼び、正の電荷を持ったホール(正孔)の移動により電気を流すはたらきをする。

これらの半導体素材のn型半導体とp型半導体を、化学結合させることにより、トランジスタ、IC、有機EL、発光ダイオードなどの半導体デバイスは作られている。

半導体の3つのタイプ 半導体には、他の物質をまったく混ぜないタイプ(真性半導体)とキャリアとして伝導電子をふやす不純物を混ぜるn型半導体と、キャリアとして正孔をふやす不純物を混ぜるp型半導体の3つがある。

 

真性半導体 不純物や格子欠陥を全く含まない半導体では、全温度領域においてキャリアの供給が価電子の励起のみによる。これを真性半導体と呼ぶ。フェルミ準位は禁制帯の中央に位置する。

純粋な半導体は多くの場合、そのままでは伝導性が低いが、半導体不純物(ドーパント)を混ぜること(ドーピング)でキャリアの密度を上げ、適当な伝導度や性質を持つように作製される。多数キャリアが電子または正孔のどちらであるかによって、それぞれn型とp型に区別される。

 

n型半導体 上の図ではn型半導体 Si(シリコン)にP(リン)をドープした例。5つの赤い丸がリン由来の価電子。一つだけ余った「e-」と書かれている電子が、電荷の運び手(キャリア)となり、結晶中を自由に動き回る。電子(伝導電子または自由電子、正確にはほとんど自由な電子)が過剰な半導体。

価数の多い元素をドーピングするなどの手法で作製される。例えばシリコンやゲルマニウム(4価の元素)の結晶に、ヒ素などの5価の原子を混ぜることでn型となる。原子の結合に用いられず余った自由電子が負の電荷のキャリアとなる。不純物の導入によって生成されたキャリアは、導入された不純物原子から受けるクーロン引力により束縛される。

ただし、その束縛は弱く(ゲルマニウムのn型半導体では、電子束縛エネルギー = -0.01 eV、ボーア半径 = 4.2 nm、なお、結晶の原子間距離 = 0.25 nm)、室温では熱励起(約0.025 eV)により束縛を離れ、結晶中を自由に動き回るようになる。

バンド構造で言えば通常、ドーパント原子は禁制帯の上端付近にドナー準位を形成し、そこから熱エネルギーにて伝導帯へ励起される。フェルミ準位は禁制帯中のドナー準位に近い位置になる。

 

p型半導体 上の図ではn型半導体 Si(シリコン)にB(ホウ素)をドープした例。正孔が過剰な半導体。価数の少ない元素をドーピングするなどの手法で作製される。たとえばシリコン(4価)の結晶にホウ素などの3価の原子を混ぜることでp型となる。

 

電子が不足し原子が結合できない部分(正孔)が正の電荷のキャリアとなる。正孔は電界の変化に反応してあたかも正電荷を持つ荷電粒子であるかのように振舞う。

バンド構造で言えば、ドーパント原子は禁制帯の下端付近にアクセプター準位と呼ばれる空の準位を形成し、アクセプター準位へ価電子帯から熱エネルギーにて価電子が励起されることで、価電子帯に正孔が発生する。フェルミ準位は禁制帯中のアクセプター準位に近い位置になる。
 

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「ユビキタス社会」に遍在する見えない主役 「半導体」とは何か?

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携帯電話が普及しはじめたころ、「ユビキタス社会」という言葉が生まれた。いつでもどこでもインターネットにアクセスできる「情報遍在社会」という意味である。その意味でいま注目されているものにICタグがある。ICタグは半導体でできている。

バーコードの代りにすべての商品に極小極薄の半導体を貼りつけると、1個1個の商品の動きをリアルタイムで把握できる。また、その商品はどこの誰が生産してどうやって店頭に並んだのかも分かる。

そうすると、人類はこれまで持ったことのない無限の行動情報を手に入れることができる。そこからどんな新しい社会、どんな新しいビジネスが生まれることだろう。半導体は今日を支え明日を拓く先端技術である。 

私たちの身の回りにはパソコンや携帯電話、各種家電製品、自動車などの道具で、満ちあふれている。 それらの機器の中には半導体が活躍している。 半導体は小さな「部品」なので、ふだん私たちの目につくことはない。しかしこの「部品」がなくなったら、現代社会のすべての動きはたちまち止まってしまうだろう。

半導体は、水や空気や電気のように、私たちの生活の基盤を作っている。しかも、水や空気とちがうのは、半導体が先端テクノロジーによって作り出されていることである。半導体技術はバイオやナノテクノロジーにも応用されて大きな成果をあげている。この意味で半導体は社会の基盤であるとともに、先端技術の基盤でもある。

もうすでに私たちの生活の中に溶け込んでいる半導体。半導体なしの生活はもはや考えられない。半導体がつくる社会には、無限の可能性が広がっている。しかし、半導体とは何だろうか?

知らないうちに存在している半導体について説明してくれと言われたら何と答えればよいのだろうか?今日は半導体についてその基本的なことを調べたい。(参考HP Wikipedia・JEITA)

そもそも半導体とは?


電気を通しやすい「導体」と電気を通さない「絶縁体」との中間の性質を持つ物質

代表的なものとしてシリコンがあり、半導体製品の多くがシリコンを主原料としている。純粋なシリコン結晶は「電気がやや流れにくい」という程度の性質しか持たないが、これに微量の硼素(など3価の元素)を加えることでp型半導体を、微量の砒素(など5価の元素)を加えることでn型半導体を作ることができる。

ダイオードやトランジスタといった半導体素子に実際に使われるのは、このp型半導体、n型半導体が多い。半導体は温度によって導電率が変化する性質を持っており、電子機器が高熱を嫌うのはそのためである。

なお、通常「半導体」と言った場合、半導体そのものではなく、半導体を用いて作られたダイオードやトランジスタ、またそれらの集積回路であるICなどを指すことが多い。

半導体の性質
バンド構造とは?


半導体では普通の状態では電流を通さない。外部から熱や光、磁場・電圧・電流などのエネルギーを受けることで電流を通すようになる。このようなしくみをバンド構造という。図のEは電子の持つエネルギー、kは波数。Egがバンドギャップである。

半導体(や絶縁体)では「絶対零度で電子が入っている一番上のエネルギーバンド」が電子で満たされており(充満帯)、その上に禁制帯を隔てて空帯がある(伝導帯)。半導体の性質で特徴的なのが、熱や光、磁場・電圧・電流などの刺激でその物性が動的に変わることである。この特徴により、半導体の応用範囲は非常に多様なものとなっている。この特徴は適切な幅の禁制帯を持つバンド構造に由来し、電子が伝導電子になったり価電子になったりすることで、電気的・光学的・熱的などの面で性質が変化する。

より厳密には、半導体とは、価電子帯の部分の状態密度が完全に電子で詰まった充満帯となっており、一方伝導帯は空(空帯)で、価電子帯と伝導帯の間にバンドギャップが存在する状態、またはその状態を示す物質である。

同じようにバンドギャップが存在する絶縁体に比べて、半導体はバンドギャップがより狭いことでよく区別されるが、この区別は必ずしも妥当ではない。

例えば、通常ダイヤモンド(バンドギャップは実験値で室温で約5.47 eV)は絶縁体として扱われることがある。この違いはむしろ、不純物によって伝導度を制御できるかどうかによって区別されるべきであり、したがってダイヤモンドや窒化アルミニウムなどは半導体であり、現在ワイドバンドギャップ半導体と総称される。

通常半導体として扱われる物質のバンドギャップは、シリコンで約1.1 eV、ゲルマニウムで約0.67 eV、ガリウムヒ素化合物半導体で約1.4 eV。発光ダイオードなどではもっと広いもの(ワイドギャップ半導体)も使われ、リン化ガリウムでは約2.3 eV、窒化ガリウムでは約3.4 eVである。現在では、ダイヤモンドで5.27 eV、窒化アルミニウムで5.9 eVの発光ダイオードが報告されている。

キャリアとは?


半導体中においては電子は自由に流れない。ある条件により、バンド構造を超えた時に電流は流れる。このとき電流のもとになるものが「伝導電子」や「正孔」である。この「伝導電子」や「正孔」を、まとめてキャリア((charge) carrier、キャリヤ、キャリヤー、担体)と呼ぶ。半導体中における、電荷の移動(電流)の担い手である。

半導体において単に「電子」と言った場合は、通常伝導電子のみを指す(「電子が欠乏」「電子が無い」などと言っても、半導体を構成する原子の中の電子が全て無くなったりしている訳ではなく、単に伝導電子が不足する様を表す)。

多数キャリア(majority carrier)とは、n型半導体中の電子(伝導電子)、およびp型半導体中の正孔を指す。単に「キャリア」と言った場合は、通常は多数キャリアを指す。 少数キャリア(minority carrier)とは、n型半導体中の正孔、およびp型半導体中の電子を指す。

なお厳密には、p型/n型どちらの型の半導体も、必ず伝導電子と正孔の両方をもっており、内部では常に熱エネルギーなどによる生成と消滅が繰り返されている。p型/n型とは、そのバランスがどちらか一方に(多くの場合は数桁以上の比で)偏っている様を表す。

 

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静かに?しかし着実に!「ユビキタス社会」の訪れ

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近所の回転寿司屋には、いくつかあるが一番のお気に入りはくら寿司である。

くら寿司の一番の売りは無添で安全あること、健康に良くないとされる化学調味料・人工甘味料・合成着色料・人工保存料を一切使わない健康志向であることだ。しょう油やガリ、マヨネーズなども独自に開発しメーカーに製造依頼したオリジナル食材で、すべてよけいな添加物を排除するのに10年の歳月をかけたそうだ。

子供達に人気のビックラポン!これは食べ終えた皿をカウンターに入れると、皿にICチップが埋め込まれており、5枚でルーレットがスタートする仕組み。当たるとプラスチックの丸い玉に楽しいおまけがついてくる。

回転寿司なのでお皿にはすでにネタが乗って回っているが、お皿についたICチップにより、30分経つと古いネタは排除される。注文も簡単。タッチパネルで必要なお寿司を選択し、枚数を入力すればおよそ5分〜10分で流れてくる。5才のうちの子も自分でどんどん注文している。

メニューが豊富なのも楽しい。普通のお寿司以外に茶碗蒸し、みそ汁はもちろん、ケーキ、グラタン、アイスクリーム、フルーツなどが注文できる。

会計も至って簡単。お皿はビックラポンで片づけるときに自動的に枚数を数えてある。1皿105円(消費税込)なので、あとは、茶碗蒸しやみそ汁、デザートなどの代金をプラスすればよい。これなら店員さんも数え間違いがない。

入店したときも、銀行のようにボタンを押して整理番号を受け取るだけでよい。店内の装置で待ち時間も表示される。混んでるときは、近くの店で買い物を楽しんで、携帯電話でアクセスすれば後何分で順番が回ってくるかわかる。

健康志向が良いが、それにもまして驚いたのは電子機器の数々。ICチップのついた皿、電子レジスター、電子整理券発行機、、電子コンベア、電子表示板、タッチパネル電子注文機...これだけあっても電子機器なので小さくて場所を取らない。便利になったものだ。

コンピューターの管理する社会を「ユビキタス社会」というが、始めはどんな社会か怪しい感じがしたが、これまでのところ、電子機器が小さいので表面上はほとんど変わった感じがしない。しかし、見えないところに電子端末があり、便利さだけが数倍〜数十倍増えた感じである。かゆいところに手が届くといった感じだ。

ユビキタス社会とは?


ユビキタス社会とは「いつでも、どこでも、何でも、誰でも」がコンピューターネットワークを初めとしたネットワークにつながることにより、様々なサービスが提供され、人々の生活をより豊かにする社会である。「いつでも、どこでも」とはパソコンによってネットワークにつながるだけでなく、携帯情報端末をはじめ屋外や電車・自動車等、あらゆる時間・場所でネットワークにつながる事であり、「何でも、誰でも」とはパソコン同士だけでなく家電等のあらゆる物を含めて、物と物、人と物、人と人がつながることである。

社会の至る場所にある、あらゆるモノにコンピュータを埋め込み、それらが互いに自律的な通信を行うことによって生活や経済が円滑に進む社会。ユビキタスコンピューティング環境が整った社会。e-Japan構想の実現後の次の課題として、総務省が2004年5月に打ち出したu-Japan政策から広まった用語。

ユビキタス社会関連の国家プロジェクト


e-Japanとは?
2000年(平成12年)9月21日、森喜朗・内閣総理大臣が、衆参両院本会議(第150回国会)の所信表明演説で、「E-ジャパンの構想」として示したのが初め。

超高速インターネットの整備を図り、インターネットサービスの低廉化や利便性向上を促進。IT関連の統計や施策の実施状況の速やかな公表など、情報の共有
電子政府の早期実現、学校教育の情報化、通信・放送の融合化に対応した制度の整備
学校や公共施設の高速インターネットを整備するとともに、全国民がインターネットを使えるよう一大国民運動を展開
国民が、利便と楽しみを得られるような情報の中身、いわゆるコンテンツの発展(インターネット博覧会の実施)を目的としている。

u-Japanとは?
2004年7月、内閣官房で主導する「e-Japan戦略」の後継戦略として、総務省がユビキタスネット社会実現に向けた政策として発表した。 第2次小泉内閣の総務大臣である麻生太郎の提案により具体化した。

u-Japanでは、携帯電話やPDAなどの小型情報端末はもちろん、テレビや冷蔵庫などの家電製品、案内板や道路信号などの社会基盤、食料品などの商品の値札やさらには洋服などの日用品にまでコンピュータを埋め込むことが構想されている。これらが互いに通信することで、誰もが場所を問わず情報通信ネットワークにアクセスでき、あらゆる情報を引き出すことが可能となることが想定されている。

u-Japanの実現には、コンピュータの埋め込まれたユビキタスツールと、それらが通信を行うための通信環境の発展が必要である。すでに実用化されているユビキタスツールの例としてはICタグや情報家電などがある。通信環境の例としては、ADSLやFTTHなどのブロードバンドネットワークや、携帯電話網や無線LANによるモバイルネットワークがある。例えば、ICタグを使った商品管理や、JR東日本のSuica、携帯電話をレジに備え付けの機器にかざすだけで商品の支払いができる「おサイフケータイ」などの技術がこれにあたる。
 

知識創造のワークスタイル 来るべきユビキタス社会における新しい働き方の提案
次世代オフィスシナリオ委員会
東洋経済新報社

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ユビキタスでつくる情報社会基盤
坂村 健
東京大学出版会

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インフルエンザとアル・ゴア氏そして佐渡産みかん 

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アル・ゴア氏の活動をテーマにした「不都合な真実」の映画。私はまだ、見ていない。もうDVD化されているそうだから、レンタルできると思うのだが、数が少ないのか容易に見つけられない。 温暖化は日々進んでいる。先日、佐渡産みかんが初出荷された。

22日からの3連休は、突然39℃まで発熱した。インフルエンザのようだったが、ほとんど咳も出ず鼻水も出ず、わずかに喉がはれただけなので本当にインフルエンザだったのかどうかもわからない。

ただ、体がものすごく重く、体温が下がったと思ったら再び上昇することを何回か繰り返した。食欲全くなし。今回は家内がフルーツなど水分のある食べやすいものを用意してくれたり、着がえを何度も運んでくれ洗濯もしてくれたので助けられた。独身ではこうはいかない。感謝している。



アル・ゴア氏が会長を務める非営利団体(NPO)「気候保護同盟」の事務所でノーベル賞受賞後に行われたインタービューによると「すぐに仕事に戻りたい。これはただの出発点に過ぎないのだ」と述べ、温暖化対策の緊急性を強調した。

1970年代からずっと取り組んでいるアル・ゴア氏の熱意は素晴らしいと思う。ただ同じノーベル平和賞を受賞しているジミー・カーター氏も言っているように次期大統領にもう一回挑戦してみると面白いと思う。もちろん応援したい。

映画「不都合な真実」は、見た人の評価では「アル・ゴア氏や映像がすばらしい、すごい」「地球が危ない何とかしなくちゃ」という人もいるが、「日本人であればもうすでに知っていること」、「日本の地球温暖化の特集番組の方が面白い」と言う人もいるようだ。

私は、アル・ゴア氏の情熱とプレゼンのしかたを楽しみたいと思う。映画の最後には温暖化に対する10の提言があるので、自分のできることはないか考えながら見てみたいと思う。

明日は仕事が終われば、ようやく休める。そしたらゆっくりと鑑賞しよう。

温暖化関連のニュース
ミカン産地北上 佐渡で初出荷、温暖化影響


地球温暖化の影響で農作物の栽培地の“北限”が北上するとされているが、今年初めて新潟県佐渡市でミカンが出荷され、話題となっている。ミカンは和歌山県や愛媛県など関東以西の温暖な沿岸地域が主な産地で、これまでの北限は埼玉県、茨城県辺りとされていた。

島内では、自家用にミカンの木を植えていた例はあったが、青果市場への大量出荷は初めて。佐渡産ミカンは酸味と甘みの絶妙なバランスが特徴で、地元は「北限のミカン」として売り出したいという。(田中幸美)

ミカンを初出荷したのは、佐渡市大杉の農業、金子博さん(60)。温州(うんしゆう)ミカンの早生(わせ)種の「興津(おきつ)早生」など約1トンを12月中旬までに収穫した。今月18日を皮切りに島内の青果市場に出荷したところ、珍しさも手伝って10キロ3500円の高値で取引された。

島内ではミカンを2、3本植えて自家用にしている農家も多い。インターネットで、消費者が甘みと同じくらい酸味を求めていることを知り、「冒険のつもりで始めた」(金子さん)。平成13年、日本海が見渡せる南側の斜面40アールに約500本の苗木を植えた。日本海側での栽培は例がないという。

これまで、北西の強い風や冬の寒さのため、葉が落ちたり枝が枯れたりして実がつかなかったが、昨年の暖冬で今季は作柄が良好となり、出荷を見込めるほどに。収穫したミカンは酸味が強すぎるため、約1カ月貯蔵庫に寝かせてから出荷する。金子さんは「今季も暖かいといいのだが」と温暖化を期待する。

新潟県佐渡農業普及指導センターによると、島内では小木など南部沿岸地域で、金子さんのほか3軒が昨年までに苗木を植えてミカン栽培に挑戦。「島ミカン研究会」を立ち上げ、協力して産地化を目指している。( 2007.12.27 毎日新聞 )
 

今年はどうする?インフルエンザ―疑問だらけの予防接種と特効薬
母里 啓子
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地球の掟[新装版]―文明と環境のバランスを求めて
アル・ゴア,小杉 隆
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環境適応?意外に可変的! 今年の科学進歩第1位は「ヒト遺伝的変異」の発見

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2003年ヒトゲノムが完全解読されてから5年経つ。それから次々に他の動植物のゲノムが解読されている。夢のひとつとして例えば恐竜など絶滅した動物が現代に蘇る可能性もある。現在、恐竜は難しいにしても、残された動物の毛からマンモス、マストドン、モアなどは分析可能な技術がある。

ヒトの場合はどうなんだろう?ヒトゲノムから何が見えてきたのだろう?

犯罪におけるDNA鑑定技術もほぼ完成されている。強盗殺人犯の吸ったタバコが現場に残され、だ液からDNAが分析された。そして先日、別の事件で残された体液のDNAから時効寸前の犯人が逮捕され、話題になった。

解読されたヒトゲノムは最初一人の女性のものであった。それが次々に分析比較されており、驚くべきことがわかってきた。ヒトに遺伝子はもちろん長い年月で変わりうるものだが、生きているわずか数年の間にも遺伝子の発現のしかたが変わりうるという事実がわかった。

ヒトの個性は肌の色や体系といった目立つ形で表れるものだけではなかった。むしろ肌の色や鼻の高さなどは医療にはあまり関係ない。外見の差よりも医学的に重要なのは、分子生物学的な差異による疾患や薬剤の感受性の差である。

最近BiDiという硝酸イソソルビドとヒドララジンの混合薬がアメリカで、黒人の心不全患者にのみ使用することがFDAに認可された。これは血管を拡張する物質である一酸化窒素産生量の低い人が黒人患者に多いことに起因する。しかし、その詳しい分子生物学的機序はわかっていない。もしこの遺伝子が特定できれば、他の民族でもこの薬が効く個人がわかると考えられ、オーダーメードの医療が可能になる。

また、よく似ていて分子生物学的にも、ほとんど遺伝子は同じだろうと考えられていた一卵性双生児。最近3才から74才までの80組の一卵性双生児を対象に行ったEstellerの研究チームの結果に驚く。それによると幼い双生児の間では構成する細胞の遺伝子に差はほとんどみられない。

2人の年齢が上がるにつれ、活性の異なる遺伝子の数は増していき、同一遺伝子を持っていても環境により、異なる遺伝子発現を示すようになることがわかった。

特に別々に育ったか、明らかに異なる生活習慣を送ってきた双生児の構成する細胞の遺伝子は生活習慣が似ている双生児のそれとは大きく異なるということがわかった。

このように、意外にも私たちの遺伝子は日々可変的で、環境に対応して変わりたがっていることが明らかにされた。この驚くべき結果により今年のScience誌第1位には「ヒトの遺伝的変異」が選ばれた。(参考HP 北海道大学CRG) 

関連するニュース
Scienceが選ぶ2007年科学的進歩トップ10 第1位はヒトの遺伝的変異(多様性)


2007年、研究者らは個体ごとに異なるゲノムの多様性に感嘆し、これが疾患や個体の特徴に担う役割について理解を深めてきた。Scienceは、「ヒトの遺伝的変異(多様性)」を2007年の最もめざましい進歩に選び、その他の素晴らしい業績9件とあわせて、2007年の科学的進歩トップ10に選出した。
 
個人のゲノム数名分の塩基配列が既に決定されている。技術の進歩に伴って、多くのヒトが自分のゲノムの一部あるいはおそらく全部の塩基配列を知るようになり、それによってどの疾患に対するリスクが高いのかを知るようになるであろう。
 
2007年に行われた研究プロジェクト12件では、数千人を対象に何らかの疾患を持つヒトと持たないヒトのDNAを比較し、どの小さな遺伝学上の変異が疾患のリスクをもたらしているのかを検討したゲノム規模の関連研究が用られた。

このような研究のおかげで今年、II型糖尿病に関与する遺伝子数個を同定することができ、心房細動、自己免疫疾患、躁鬱病、乳ガン、結腸直腸ガン、I型およびII型糖尿病、心疾患、高血圧症、多発性硬化症および関節リウマチなど、多くの疾患についても新たな情報を得ることができた。
 
また2007年には、DNAに含まれる何十億個もの塩基のうち数千〜数百万個が2、3世代のうちに失われたり増えたり、あるいは複製されたりして、遺伝的活動が変化してしまうことがわかった。

これら「コピー数多型」の効果により、でんぷんが豊富な食物を摂る民族がでんぷんを消化するための遺伝子を狩猟採集民より多く持つようになった。またこの年、遺伝学者らが自閉症のゲノムを持つ子供と持たない子供を調べたところ、自閉症のリスクを増加させるDNAの修飾を新たに発見した。 ( 2007年12月21日 Science )

遺伝子数、人によって違っていた…体質に関与か


父母からそれぞれ受け継ぎ、2個1組の遺伝子が、人によっては三つ以上あるなど、ゲノム(全遺伝情報)の12%の領域で個人差が見られることが、東京大先端科学技術研究センターなどの国際共同研究でわかった。23日付の英科学誌ネイチャーに発表した。 
 
この個人差は従来の遺伝子配列の違いと同様、病気のなりやすさ、薬の副作用の出やすさなどに関与しているとみられ、医療応用へ研究の進展が期待される。 
 
研究チームは、白人、アフリカ人、アジア人(日本人を含む)270人のゲノムを詳細に調べた。その結果、1447種の遺伝子で数に個人差があることがわかった。
 
人によって0〜10個と幅があり、多いほどたんぱく質が多く作られる。免疫機能や薬の代謝にかかわる遺伝子が多く、個人の体質に関与しているとみられる。研究チームの油谷浩幸教授、石川俊平助手によると、CCL3L1遺伝子が作るたんぱく質が少ないとエイズウイルスに感染しやすくなり、FCGR3B遺伝子の数が少ないと糸球体腎炎が起こりやすくなる。 
 
これまで、遺伝子を形作る物質のわずかな違い(SNP)が、体質などの個人差を決定すると注目されていた。油谷教授は「SNPと遺伝子数の個人差を組み合わせることで、個人の体質と病気の関係がより精密にわかる」と話している。(2006年11月23日 読売新聞 ) 

「ヒトゲノム地図」完成、オーダーメード医療実現へ道


人が生まれつき持っている体質が全遺伝情報(ヒトゲノム)のどの部分で決まっているのか、その所在地を示す遺伝情報の“地図”を、日米など5か国の国際研究チームが完成させた。 
 
糖尿病や高血圧などの個別の病気のなりやすさと、地図内のどの場所が関連しているかの解明は、今後の課題だが、遺伝レベルも含め、その人の体質に合わせた「オーダーメード医療」の実現に近づく成果として期待される。 
 
27日付の英科学誌ネイチャーで発表される。 
 
ヒトゲノムは99・9%までは誰でも同じとされるが、残り0・1%の中に、遺伝情報を記す化学物質(塩基)の配列の1か所が異なる部分(SNP)が散在し、それが体質などの個人差を決定すると注目されていた。 
 
このSNPは、数も1000万個にも上り、病気との関連の解明には、膨大な時間と費用がかかるとされてきた。 
 
日本からは理化学研究所遺伝子多型研究センター(中村祐輔センター長)が参加した研究チームは、ゲノム内に散在しているとみられていたSNPが複数で「ブロック」(ハプロタイプ)をつくり、ブロック単位で連動して遺伝していくことに着目。 
 
ブロック内の一部のSNPを調べれば、ブロック内の残りのSNPの機能も推測できることを突き止めた。例えば、日本人、中国人の場合、約25万個のSNPを調べるだけで、98・5%の精度で個人差を識別できることがわかった。 
 
研究チームは、日本、中国、米国など計270人から採取した血液サンプルをコンピューターを駆使して分析。個人の体質につながるとみられる110万個のSNPの位置に基づいて、ブロック内の重要なSNPの所在地を、ゲノム上に地図のように描いた。  (2006年10月27日 読売新聞) 

 
クロマチン-エピジェネティクスの分子機構
ブライアン・M・ターナー,堀越 正美
シュプリンガー・フェアラーク東京

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ゲノム機能を担う核・染色体のダイナミクス―複製、修復、組換え、転写機構からエピジェネティクス、高次生命機能・医学とのかかわりまで
花岡 文雄,永田 恭介
羊土社

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生命体は精密なロボットだ!変換器「Gタンパク質」の発見

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Gタンパク質について調べてみると、その研究は現在も生化学の重要なテーマであり、古くは1960年代から始まっていることに驚く。

マーティン・ロッドベル博士は1960年代から活躍しているアメリカ合衆国の生化学者である。彼の発想は現代のロボットにも、あてはめられている最先端の感覚でとてもおもしろい。

1960年代、電子計算機科学と生物学との間に類似点が増加していくことにより、ロッドベルはコンピューターと生物の情報処理系が類似していると信じていた。

彼は個々の細胞が三種類の異なる要素、すなわち、弁別器、変換器、増幅器により構成された人工頭脳と類似していると主張した。

弁別器、すなわち細胞受容体は細胞外からの情報を外部から受け取る。変換器はその情報を細胞膜を通過させて処理する。増幅器はそれらの信号を増幅させ、細胞内で反応を開始させたり、他の細胞へ情報を伝える。

1969年12月及び1970年1月上旬、ネズミの肝膜の受容器上におけるホルモンの一種であるグルカゴンの働きを調べる研究チームで働く。彼はアデノシン三リン酸(ATP)がグルカゴンと細胞の受容器との結合をはずし、細胞から引き離すことを発見した。

その後、彼はグアノシン三リン酸(GTP)がATPより千倍早く引き離すことに気が付いた。彼はGTPが細胞の受容体からグルカゴンを引き離す要因であり、最初の実験ではGTPがATPの中に不純物として混入していたのではないかと推定した。

このGTPが、細胞内で強い代謝作用を持つグアニン・ヌクレオチド・タンパク質(後にGタンパク質と呼ばれる)の活性を刺激することを発見した。グアニンはシトシン、チミン、アデニンとともによく知られているDNAの構成物質である。

GTPにより活性化されたGタンパク質は変換器の主要な要素であり、弁別器と増幅器の間の重要な連結である。その後、細胞受容器にGタンパク質が付加されることにより、伝達の抑制と活性化をしばしば同時に行うと仮定し、後に証明した。言い換えると、細胞の受容体はいくつかの異なるプロセスを同時に行う事が出来るほど精密であった。

博士は「Gタンパク質およびそれらの細胞内情報伝達に関する役割の発見」により、
アルフレッド・ギルマン博士と共に1994年ノーベル生理学・医学賞を受賞した。
  
Gタンパク質とは何か?


Gタンパク質構成成分

Gタンパク質はグアニンヌクレオチド結合タンパク質(GuanineNucleotideProteine)の略称であり、セカンドメッセンジャー・カスケードに関連するタンパク質のファミリーである。細胞内の生化学的反応を切り替える「スイッチ」としてグアノシン二リン酸(GDP)をグアノシン三リン酸(GTP)へ替えるためこの名がついている。これを発見し調査したアルフレッド・ギルマン(Alfred Gilman)とマーティン・ロッドベル(Martin Rodbell)は1994年のノーベル生理学・医学賞を受賞した。

Gタンパク質はGTPアーゼという大きなグループに属している。「Gタンパク質」と言えば大抵は膜受容体関連ヘテロ三量体Gタンパク質(「大きな」Gタンパク質:全体の分子量は100kDa前後)を指す。これらのタンパク質はGタンパク質共役受容体により活性化され、α,β,γサブユニットからなる。

そのほかにrasの様な「小さな」Gタンパク質、つまり低分子量GTPアーゼ(分子量は20から30kDaほど)もあり、単量体で膜と結合していないが(ただし疎水性のアンカー[碇]分子と結合することで膜に局在するものはある)、やはりGTPおよびGDPと結合してシグナル伝達に関連する。

Gタンパク質は細胞で最も重要なシグナル伝達分子の一つであり、糖尿病、アルコール依存症、ある種の下垂体がんなどの疾病はGタンパク質の機能不全によるものであると考えられる。したがってそれらの機能、シグナル経路、タンパク質相互作用を理解することにより、治療や様々な予防措置が期待できる。

Gタンパク質3つの構造αβγ

受容体活性化Gタンパク質は細胞膜の内表へ結合し、Gα及び固く結合したGβγサブユニットから成る。リガンドがGタンパク結合受容体を活性化するとき、Gたんぱく質は受容体と結合して、持っているGDPをGαサブユニットから切り離し、GTPの新しい分子と結合する。この交換により、Gαサブユニット、Gβγ二量体、受容体がそれぞれ分離する。

Gα-GTPとGβγのそれぞれ別の『シグナリング・カスケード』(つまりセカンドメッセンジャー経路)とエフェクタータンパク質を活性化、その一方で受容体は次のGタンパク質と反応できる。Gαサブユニットは最終的にその固有の酵素活性により結合したGTPをGDPへ加水分解することで、Gβγと結合して新しい周期を始める。(出典:Wikipedia)
 

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もう一つのアクアポリン?情報を伝える「Gタンパク質」「GPCR」

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私たちのからだはどこも乾燥せずに潤いが保たれているのはなぜでしょうか?

「水分補給しているからに決まっているじゃないか?」当たり前といえば当たり前のことです。でも、もう少しつっこんで質問するとどうでしょうか。

小腸や大腸で吸収された水分はどうやって60兆個もある体中の細胞の1つ1つに送られるのでしょうか?

私たちは「血管」が栄養分や酸素、水分、不要物、二酸化炭素を運ぶことは学んでいますが、その先は習っていません。血管からしみ出した組織液がどうやって細胞に水分を行き渡らせるのか、そんなことがまだわかっていませんでした。

それが2003年のノーベル化学賞「アクアポリンの発見」で解明されました。ところが問題はそれだけではなかったのです。

細胞は水分だけあっても生きていけません。どうやって必要なときに必要な養分を必要なだけ取り入れることができるのでしょう?また不養分はどうやって取り出されるのでしょう?

こちらの方は少し複雑ですが、似たような仕組みがあると、考えられ研究されてきました。その正体がGタンパク質(1994年ノーベル生理・医学賞)やGPCRです。

Gタンパク質とは?


Gタンパク質とはグアニンヌクレオチド結合タンパク質のことで、通常は膜受容体関連のタンパク質を指します。このタンパク質はGタンパク質共役受容体(GPCR)により活性化され、細胞外の養分を中に取り入れたり、細胞外の刺激を信号として、伝えるはたらきがあります。

Gタンパク質共役受容体(GPCR)とは?


GPCRとはGタンパク質共役受容体(G-Protein Coupled Receptor)のことです。Gタンパク質共役受容体(GPCR)は膜内に7回膜貫通ヘリックスドメイン、細胞外側にリガンド結合部位、細胞内側にGタンパク質が結合する部位を有して、細胞外の化学的情報を細胞内に伝達する機能を有する膜タンパク質です。

GPCRは大きく3つのタイプに分類されるが、なかでもロドプシンのようなGPCRが大半を占め、生理活性アミンや大半のペプチドをリガンドとするレセプターがこれに属します。

細胞内のGタンパク質は生理的に不活性な状態ではGDPを結合したαドメインがβ、γの2つのドメインとヘテロ3量体を形成しており、受容体の活性化に伴ってGDP−GTP交換が生じてαドメインが解離すると共に受容体タンパク質からも解離しています。


G-タンパク質とGPCRの関係


我々の身体は様々な精緻なしくみの上に成り立っています。そのしくみの一つに細胞のシグナル伝達があります。我々が摂取した食物は消化され、吸収されて多様な分子として血流にのります。

この様々な物質の中から必要な物のみが細胞に取り込まれます。この選別はどのように起こるのでしょうか。多くの場合、細胞膜表面にある受容体と呼ばれるタンパク質と、シグナル分子であるリガンド(一次メッセンジャー)と結合することから始まります。

受容体がリガンドと結合すると、細胞内側で受容体の構造が変化し、G-タンパク質が結合できるようになり、活性化します。活性化したG-タンパク質は細胞膜にある機能性のタンパク質(酵素、イオンチャネルなど)を活性化して必要な分子を細胞内に取り込んだり、情報を伝達できるようになります。

細胞がブドウ糖を取り込む仕組み

例えば、細胞がグルコース(ブドウ糖)を取り込むときは、インスリンがリガンドになります。従って、インスリンが鍵、受容体が鍵穴の役割を担っていて、インスリンが結合したときのみグルコースが入れるようなドアが開くのです。

それ故インスリンが不足すると血糖値が上がります。このような“風が吹けば桶屋が儲かる” 的なしくみは身体中いたる所にあるのです。リガンドの受容体との結合がG-タンパク質の活性化と共役するため、このような受容体をG-タンパク質共役受容体(G-Protein Coupled Receptor)と呼ばれています。

視細胞が光を伝える仕組み

あまたあるGPCR のうちで唯一化学構造が明らかになったものがあります。それは、我々の網膜にあるロドプシンというタンパク質です。

ロドプシンは光に反応してG-タンパク質を活性化し、複雑な過程を経て、イオンの透過性を変化させます。

その信号が脳に伝達され、我々はものを見ることができるのです。この場合、光がリガンドとなるのです。
 

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緑茶カテキン 進行性前立腺がんの危険、1日5杯で半減 厚労省

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カテキン (catechin) は、狭義には化学式C15H14O6で表されるフラボノイドの一種をさす。分子量は 290.27。広義にはその誘導体となる一連のポリフェノールも含み、この意味での使用例の方が多い。広義のカテキンは茶の渋み成分である。これらは酸化によって重合しタンニンとなる。

カテキンの語源は、1821年にルンゲがインド産のマメ科アカシア属の低木であるカテキュー(ガンビールとも呼ばれる)から分離した結晶状の物質に由来する。この物質はその後、エーゼルベックによって「カテキュー」から供出したものということで「カテキン」と名づけられた。

一方、日本人になじみの深い茶のカテキンは、1929年から辻村みちよらによって結晶状に単離されていった。茶カテキンの主要成分は、エピカテキン(epicatechin、EC)とそのヒドロキシ体のエピガロカテキン (epigallocatechin、EGC)、およびそれらの没食子酸エステルであるエピカテキンガレート(epicatechin gallate、没食子酸エピカテキン、ECg)とエピガロカテキンガレート(epigallocatechin gallate、没食子酸エピガロカテキン、EGCg)の4つである。

これらの化合物は緑茶の渋み成分として含有量はEGCg>EGC>ECg>ECの順であり、合計すると茶葉中の水分を除いた総重量中の13〜30%程度を占める。紅茶を作る際の発酵の工程では、カテキンはポリフェノールオキシダーゼによって酸化重合し、テアフラビンやテアルビジンへと変化する。

カテキンには実に多様な生理活性があることが報告されており、それらを列挙すると、血圧上昇抑制作用、血中コレステロール調節作用、血糖値調節作用、抗酸化作用、老化抑制作用、抗突然変異、抗癌、抗菌、抗う蝕、抗アレルギー作用などとなる。

茶抽出物は1988年ごろより虫歯予防の食品コンセプトで産業的に使われるようになり、特に子供向けの菓子に利用されている。また茶カテキンの各種生理効果を特徴とした特定保健用食品が数点認可・販売されている。

カテキンの効果をわかりやすく説明するために、「菌に勝つ」→「勝て菌」という説明をしたことから、「カテキンは勝て菌から名付けられた」という誤解があるが、わかりやすい。

厚生労働省の研究班の調査で緑茶を1日5杯以上飲む人は1杯未満の人に比べて進行性の前立腺がんになる危険性が約半分になることがわかった。これもカテキンのはたらきによるものらしい。(参考HP Wikipedia)


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緑茶:進行性前立腺がんの危険、1日5杯で半減 厚労省


緑茶を1日5杯以上飲む人は1杯未満の人に比べて進行性の前立腺がんになる危険性が約半分になることが厚生労働省の研究班(班長・津金昌一郎国立がんセンター予防研究部長)の大規模調査で分かった。緑茶に多く含まれる渋み成分カテキンが、がん細胞が転移する際に多く出る酵素を抑制する可能性があるという。

調査は、90年と93年に9府県10地域で、40〜69歳の男性約5万人の食習慣などを調べた後、04年まで追跡調査し、期間中、404人が前立腺がんと診断された。がん細胞が前立腺から他の器官に広がる進行がん(114人)と、がん細胞が前立腺だけにとどまる「限局がん」(271人)に分けると、進行がんでは緑茶を多く飲む人ほど危険性が低く、緑茶を5杯以上飲むグループは1杯未満のグループと比べて危険性が約48%低かった。一方、限局がんでは明確な違いがなかった。

緑茶に含まれるカテキンは細胞の自然死を誘うことでがん細胞の発生を抑制することが知られている。進行がんで危険性の低下がみられたのは、カテキンに前立腺がんの進行に固有の危険因子を抑制する効果があることが考えられるという。

調査を担当した倉橋典絵・同センター研究員は「今回の調査は症例数が少なく、偶然の可能性も否定できない。今後も研究が必要だ」と話している。(毎日新聞 2007年12月19日)
 

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これは珍しい新種哺乳類2種発見!巨大ネズミ・ポッサム

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インドネシア西ニューギニアの熱帯林で新種と見られる大型のネズミと小型のボッサムを発見した、と米国に本部のある環境保護団体コンサベーション・インターナショナル(CI)が発表した。

これら2種のほ乳類は、アジア太平洋地域で道路のない最大の熱帯林といわれるインドネシア・大マンベラモ流域のフォジャ山脈で、CIとインドネシア科学院の調査で見つかった。哺乳類の新種が同時に二種も発見されるのは大変珍しい。

大型のネズミはオニネズミの仲間とみられ、都市部で見かける普通のネズミの5倍も大きく、人間を恐れないという。有袋類である小さなボッサムは、フクロヤマネの仲間。

CIとインドネシア科学院は、2005年にも同地で最初の調査を行っており、新種の鳥、ミツスイのほかカエル、チョウ、植物など数十の新種を発見している。

ちなみにネズミのなかまで現生種最大のものはカピバラで体重が 45kg 程度である。

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1・4キロの巨大ネズミ 新種哺乳類、新たに2種


2005年に新種のカエルや鳥などが多数発見されたインドネシア・パプア州(ニューギニア島西部)の山地で、体重が1・4キロもある巨大ネズミと、小型の有袋類ポッサムの仲間計2種類の、新種とみられる哺乳類を新たに発見したと、環境保護団体コンサベーション・インターナショナル(CI、本部・米国)が17日、発表した。短期間で哺乳類が2種も確認されるのは非常に珍しい。
  
"ロストワールド"インドネシアのフォジャ山脈で再び大きな発見- 新種とみられる2種の哺乳類を原生の熱帯林で発見 (2007年12月17日 共同通信)

ネズミとは?


ネズミ目(Rodentia)は脊椎動物亜門 哺乳綱の目の1つ。齧歯目(げっしもく)、齧歯類(げっしるい)ともいう。リス、ネズミ、ヤマアラシなどが含まれる。現在の哺乳類で最も繁栄しているグループであり、現生哺乳類全種(4,300-4,600種)の約半数に当たる2-3,000種を有する。生息域は、南極大陸を除く全大陸、およびほとんどすべての島。さまざまな環境に適応した多様な種が存在する。

ネズミ目の動物には、概して小さいものが多く、なかでもアフリカンドワーフマウスは体長6cm、体重7g 程度しかない。一方、大きいものでは、現生種最大のカピバラ Hydrochaeris hydrochaeris が 45kg 程度である。

化石種としては、1999年に南米ベネズエラで全身化石が発見された第三紀後期のフォベロミス・パッテルソニ Phoberomys pattersoni が最大で、体高 1.3 m(尾まで含めた体長は3 m )、体重 700 kg 程度あったと考えられている。

ネズミ目の動物は、上顎、下顎の両方に伸び続ける2つの門歯をもつ。この門歯は物をかじることで次第に削れてゆき、長さを保っている。漢語名齧歯目、および学名 Rodentia はラテン語で「かじる(齧る)」という意味の rodere からきている。歯は木を削ったり堅果類の皮をかじったり身を守るために使われる。ネズミ目の動物の多くは、種子などの植物質を食料とするが、魚や昆虫を主食とする種もわずかに存在している。

カピバラとは?


カピバラカピバラ(英名:Capybara、学名:Hydrochoerus hydrochaeris)は、現生種最大の齧歯類。カピバラ科唯一の種。南アメリカ東部アマゾン川流域を中心とした、温暖な水辺に生息する。名前は、グアラニー語の「Kapiyva」(草原の主)に因み、それがスペイン語に転訛し「capibara」と呼ばれるようになった。和名オニテンジクネズミ(鬼天竺鼠)。

カピバラは、体長105〜135cm、体重35〜65kgにまで成長する。5cm以上にもなるタワシのような硬い体毛に覆われている。泳ぎが得意で、前足後足には蜘蛛の巣状の水かきがついている。群れを成して泳ぎ、捕食動物から身を隠すために水中に5分以上潜ることができる。鼻先だけを水上に出して眠ることもある。

オスは鼻の上に分泌腺(モリージョ)があり、交尾期になると、メスを引き付けるためにこれを周囲の木の葉にこする。 妊娠期間は150日で、齧歯類の中で例外的に巣を作らず、水辺の草むらに直接仔を1〜7匹生む。一頭のオスと複数のメスとその仔からなる10頭ほどの群れで生活し、集団で子育てを行う。乾季になると、水場を求めて大移動を行い、結果的に100頭以上の群れを形成することもある。寿命は5〜10年。草食性で、朝夕に活動し、川辺で水中の草や木の葉などを食べて過ごす。

 

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12月22日冬至「柚子湯」でゆっくり 2007年気温「温暖化」はっきり

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12月22日は冬至。この日は柚子湯に入る習慣がある。冬至に柚子湯につかると風邪をひかないとの言い伝えがあり、大阪市中央区の銭湯「清水湯」ではユズ900個を湯船に浮かべたそうだ。(毎日新聞より)

900個も柚子の浮く風呂に入ってみたいものだ。きっと良い香りがするのだろう。柚子には血液の流れを良くする血行促進効果が高く、古くより、ひび・あかぎれを治し、風邪の予防になると伝承されてきた。

柚子湯には冷え性や神経痛、腰痛などをやわらげる効果もある。 ある検査では、さら湯(普通のお湯)と柚子湯に入浴後のノルアドレナリンを比べたところ、4倍の差が出た。ノルアドレナリンは、血管を収縮させる効果のある成分であるから、それだけ血管が拡張していたことが分かる。 果皮に含まれるクエン酸やビタミンCにより、美肌効果もある。

先日、気象庁にある1880年以降の気象データから平均気温を出すと100年間で1.10℃の割合で上昇しており、2007年の世界の平均気温は過去30年平均より0.29℃高く、日本では0.85℃高くなるという結果が得られた。

この要因としては、二酸化炭素などの温室効果ガスの増加に伴う地球温暖化の影響に、数年〜数十年程度の時間規模で繰り返される自然変動が重なったものと気象庁は発表した。(参考HP 気象庁) 

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世界の年平均気温平年より0.29℃上昇


2007年の世界の年平均気温は、過去30年の平均気温に比べ、0.29℃高く、統計開始以来6番目に高い値となる見込みであることを、気象庁が明らかにした。陸域だけをとると、0.67℃高くなっており、統計開始(1880年)以来、最も高くなる。

気象庁は、1880年以降のデータがある米海洋大気局気候データセンターのGHCN(Global Historical Climatology Network)などのデータをもとに、毎年、世界の年平均気温を発表している。13日、速報値としてことしの見込みを公表した。平年に比べプラス0.29℃という値は、統計を開始した1891年以降では1998年、2005年、2006年、2003年、2002年に次いで6番目に高い数字となる。

日本の年平均気温は、平年に比べ0.85℃高く、統計を開始した1898年以降では1990年、2004年、1998年に次いで4番目に高い値となる。長期的には100年あたり1.10℃の割合で上昇しており、特に1990年代初め以降、高温となる年が頻出している。

世界、日本ともに高温の年が相次いでいる原因について気象庁は、二酸化炭素などの温室効果ガスの増加に伴う地球温暖化の影響に、数年〜数十年程度の時間規模で繰り返される自然変動が重なったものと考えられる、といっている。(サイエンスポータル 2007年12月14日)
 

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宇宙物理学最大の謎ついに解明 「宇宙線」の起源は「超新星爆発の残がい」

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宇宙線(うちゅうせん)とは、宇宙空間を飛び交う高エネルギーの放射線のことで、地球にも常時飛来している。

宇宙線は発見されてからまだ100年もたっていない。1912年以降、V.F. ヘス (Victor Franz Hess)は、気球を用いた放射線の計測実験を繰り返し、地球外から飛来する放射線を発見した。彼は、この業績により、1936年にノーベル物理学賞を受賞している。

宇宙線の正体は陽子、ヘリウムなどの原子核、および電子が主な成分であるが、周期表にのっているあらゆる元素が観察されている。宇宙線の元素の存在比は、太陽系内のものと宇宙線中とで大きく異なることが知られている。

宇宙線のほとんどは銀河内を起源とし、超新星残骸などで加速されていると考えられていた。これらは、銀河磁場で銀河内に長時間閉じ込められるため、銀河内物質との衝突で破砕し、他の原子核に変化することもある。

今回、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の内山泰伸研究員らのチームが、宇宙線が重い星の一生の最期に起こる「超新星爆発」の残がいで生成されていることを世界で初めて確認した。

研究グループは、 広いエネルギー範囲にわたって優れたX線エネルギー(波長)測定能力を持つ「すざく」衛星と、圧倒的な解像度のX線望遠鏡を持つ「チャンドラ」衛星の2つのX線衛星を使って、X線を発生する天体(さそり座RXJ-1713)の観測を大規模におこなった。

まず、「チャンドラ」衛星のデータが、画期的な発見をもたらた。2000年、2005年、2006年と、時が経つにしたがい変化してゆくX線画像が得られた。X線は宇宙線にふくまれる電子の運動により生じるから、X線量が変化する場所で、宇宙線が発生、加速されていることがわかる。

今回「宇宙線の製造工場」の過程が明らかになったといえる。1年という極めて短い時間でこれだけのX線強度を変動させるためには、1ミリガウスもの強度の磁場が必要であり、宇宙線の加速にともなって強い磁場が発生していることも判明した。 

宇宙線の起源は、約100年前に発見されて以来の謎で、宇宙物理学の最大の謎の一つとされていた。すばらしい研究成果である。(参考HP JAXA・Wikipedia)

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宇宙線:起源は「超新星爆発の残がい」…JAXA解明


宇宙から光速に近いスピードで降り注ぐ超高速の粒子(宇宙線)が、重い星の一生の最期に起こる超新星爆発の残がいで生成されていることを、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の内山泰伸・宇宙科学研究本部研究員らのチームが、日米二つの人工衛星を使った観測で突き止めた。宇宙線の起源は、約100年前に発見されて以来の謎で、宇宙物理学の最大の謎の一つとされていた。4日付の英科学誌「ネイチャー」で発表した。

宇宙線は、宇宙空間を光速に近い速度で飛び交う陽子や電子などで、人間の体も毎秒100個程度が貫いている。宇宙線の起源の解明は、世界最大規模のブックメーカー(賭け屋)の英ラドブロークスも、2010年までに実現する科学の重要課題を予想する賭けの対象に、「核融合発電の実用化」や「重力波の検出」と並ぶ5課題の一つとして挙げていた。

内山さんらは、「宇宙線生成工場」として最も有望視されていた超新星の残がいに着目した。さそり座内の地球から約3000光年離れた場所で、約1600年前に爆発した超新星の残がいを、X線天文衛星のすざく(日)とチャンドラ(米)で観測。宇宙線が作られた際に放出されるX線をとらえた。宇宙線を構成する電子が、残がい内の強力な磁場により1年以内という短時間に、ほぼ光速に加速されていた。

内山さんは「残がい内の磁場は想定より100倍も強く驚いた。長年の仮説を裏付ける最後の詰めができた」と話している。(毎日新聞 2007年10月4日) 

 

[図解]膜宇宙論―超弦理論からみえた驚異の宇宙像
桜井 邦朋
PHP研究所

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宇宙からヒトを眺めて―宇宙放射線の人体への影響
藤高 和信,保田 浩志,福田 俊
研成社

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「皮膚」よりも実現性の高い「骨髄幹細胞」由来の「iPS細胞」誕生?

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再生医学とは、トカゲなどの動物には観察されるが、ヒトには失われたとされてきた「再生能力」を取りもどすための研究である。

例えば事故で失われた手足、例えば、心筋梗塞の後の壊死した心筋やそのまわりの血管。例えば脳血栓による脳細胞の壊死やそのまわりの血管などを再生させる研究のことである。

その方法にはクローン動物作製、臓器培養、多能性幹細胞の利用、自己組織誘導などの様々な方法がある。

多能性幹細胞とはさまざまな細胞に変化することのできる細胞のこと。ES細胞(胚性幹細胞)、iPS細胞(人工多能性幹細胞)などがある。幹細胞とはいくつかの細胞の元になる細胞のこと。組織幹細胞、体性幹細胞、骨髄幹細胞、肝幹細胞、皮膚幹細胞、生殖幹細胞などがある。

今年1月、札幌医科大学附属病院脳神経外科で脳梗塞患者の脳神経を再生させる試みが行われた。骨髄幹細胞を増やして、体内に戻すと、傷ついた神経細胞を修復させることができた。当初まったく動かなかった左手が、しだいに動かせるようになり8ヶ月後退院することができた。(2007.11.05 NHKスペシャルより)

ところがこの骨髄幹細胞には採取後数週間で増殖・分化能が低下する問題があった。

今回、産業技術総合研究所などの研究グループが、この骨髄幹細胞に、京都大学山中教授らがiPS細胞に使った遺伝子のひとつを導入することで増殖・分化能力百倍にすることに成功した。

ヒト皮膚からの人工多能性幹細胞(iPS細胞)の成功に続き、より安全で早期実現可能な骨髄幹細胞から人工多能性幹細胞(iPS細胞)ができるかもしれない。今後のヒト再生医療への応用が待ち遠しいすばらしい研究成果である。(参考HP 産総研・Wikipedia・アイラブサイエンス)
 

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骨髄幹細胞:増殖・分化能力百倍に 産総研など活性化成功


さまざまな細胞に分化する能力を持つヒトの間葉(かんよう)系幹細胞に1種類の遺伝子を導入し、増殖能力と骨への分化能力を大幅に高めることに、産業技術総合研究所などの研究グループが成功した。同細胞は骨髄などから得られ、再生医療の有力手段として臨床試験が進むが、採取後数週間で増殖・分化能力が激減することが課題だった。注目を集める「人工多能性幹細胞(iPS細胞)」より早期の実用化が期待できるという。

間葉系幹細胞は、骨や心筋細胞、神経細胞などさまざまな細胞に分化できる。患者自身の骨髄から採取できるため、再生医療に使っても拒絶反応の心配がない。

グループは、凍結保存していた間葉系幹細胞を解凍。レトロウイルスを用いてiPS細胞作成に使われた遺伝子のうちの一つを導入したところ、増殖・分化能力が約100倍に高まった。iPS細胞作成に使う別の遺伝子を、たんぱく質「b−FGF」と一緒に培養して導入しても、同程度の効果があった。

産総研は国立循環器病センターなどと、心臓病などの患者80人以上に間葉系幹細胞を使った再生医療の臨床試験を進めているが、細胞の増殖が遅いことなどが課題となっていた。(毎日新聞 2007年12月18日)

 

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絶滅を免れた「ムサシトミヨ」 わずか400mの清流に住む魚

 埼玉県の魚というと何でしょう?

 埼玉県には海はないのに、県の魚がある。それは淡水魚の「ムサシトミヨ」です。ムサシトミヨが熊谷市の天然記念物に指定されたのは、1984年8月1日のことでした。

 ムサシトミヨは、東京都と埼玉県を中心に生息していました。第二次世界大戦前には井の頭池・善福寺池・神田川・石神井川・熊谷・本庄・川越など、荒川、多摩川系湧水に生息していたことがわかっています。 

 ムサシトミヨがこの世に出たのは、昭和8年(1933)のこと。井の頭公園で発見されたムサシトミヨが学会で報告されたのがはじめでした。この時はムサシトミヨという名前はなく、トミヨ属の一種ということでした。



 熊谷でも、昭和16年(1941)に発行された「熊谷郷土史会誌」で、郷土史家の小沢国平氏がトゲウオの生態研究や保護を訴えました。当時この辺りにはたくさんのムサシトミヨが生息していたようで、昭和17年(1942)に作られた「熊谷いろは歌留多」には「星川に珍魚トゲウオ」と歌われています。


 ムサシトミヨ絶滅の危機

 このムサシトミヨに最大の危機が訪れたのは昭和32年(1957)のことでした。この年の異常渇水で関東各地の湧き水がかれ、ムサシトミヨは行き場を失ってしまったのです。
しかし、熊谷は幸運にも熊谷の元荒川上流の水が枯れることはありませんでした。この年元荒川上流にニジマスなどの冷水性の魚の増殖を行う「埼玉県水産試験場熊谷支場」ができていたからです。

 熊谷支場では新鮮な地下水を大量に汲み上げ、その排水を元荒川に流したので、湧き水が枯れても川には清冽な水が流れつづけたのです。そして、この施設ができたためにこの辺りでは農薬の空中散布が回避され、このことがムサシトミヨが生き残った大きな要因となりました。 

 ムサシトミヨという名が付いたのは学会で発表されてから30年後の1963年(昭和38年)。国立博物館の中村博士によってトゲウオ科トミヨ属の亜種として、ムサシトミヨという和名が与えられたのです。


 ムサシトミヨの再発見

 この後、ムサシトミヨは既に絶滅したと一般的には思われていたのですが、1973年(昭和48年)2月7日一つの転機がやって来た。「絶滅したと思われていたムサシトミヨを日本野鳥の会の高校生3人が熊谷で発見した」と写真付きで新聞報道されたのです。

 当時ムサシトミヨの存在を知っていたのは、当時日本野鳥の会であり、近くに住んでいた田倉米蔵氏(現ムサシトミヨを守る会副会長)やその周辺の人ぐらいでした。新聞に報道されその知名度はぐんと高くなりました。

 ところが、「名前を多くの人に知ってもらえれば、保護される。」というわけにはいかなかったのです。「密猟を防がねば!」田倉氏はすぐにそう思い、野鳥の会としては畑違いの「魚」の保護活動が始まりました。

 まず行ったのは熊谷市へ保護を訴える陳情。しかし当時の行政は魚の生態もわからず、消極的で絶滅する可能性が強い物を天然記念物に指定することはできないという考えだったようです。

 野鳥の会では、生息地域に防護柵を築いたりしたが密猟は後を絶たなかった。といっても、当時はムサシトミヨ自体捕獲することを禁止されていたわけでなく、元荒川も保護区域には指定されていなかった。しかし、田倉氏を中心に近くに住んでいる人々で毎日パトロールを行い、魚を捕りに来た人々に説得を繰り返したそうです


 ムサシトミヨの生息地が天然記念物に

 熊谷市が重い腰を上げたのは、最初の陳情から12年後の1984年のことでした。
熊谷市はこの年の8月1日(水の日)にムサシトミヨの生息域を市の天然記念物に指定しました。ムサシトミヨの価値を知る、魚類学者達が埼玉県や熊谷市、そして出版物などでムサシトミヨの保護を訴えたのです。

 そしてその翌年、隣接する羽生市に「県営さいたま水族館」がオープンし、ムサシトミヨの本格的な研究が行われました。ムサシトミヨの飼育は専門家の手でも難しかったようで特に附加は何度も失敗したそうです。

 初めは元荒川から毎月1トンもの水を運んでいたのですが、地下水を汲み上げ紫外線殺菌装置を付けるなど様々な工夫がされました。こうしてムサシトミヨの飼育は成功し、万が一のことが元荒川に起こっても種の絶滅という危機は脱しました。

 ムサシトミヨは、まだ種として認められた魚ではないため、ムサシトミヨ自体は天然記念物に指定されていません。ムサシトミヨの生息する地域約400mが天然記念物に指定されているのです。したがって、この区域を少しでも出るとその保護活動が難しくなってしまうのです。

 そしてそこには、普通の住宅が立ち並んでいます。元荒川上流域に生活廃水を流さないようにすることと、そこに住む人々の協力が必要となっています。

 1989年には環境庁からムサシトミヨ生息地が「ふるさといきものの里」に指定され、またこの年レッドデーターブックにムサシトミヨが登場しました。現在、自然の生物や環境は、多くの人たちの努力で保護されていることを忘れてはいけません。(参考HP 360net・熊谷市)


 ムサシトミヨとは?

 ムサシトミヨはトゲウオ科の小さな魚。大人になっても体長は6cmほど。

 冷たく澄んだ水の中でしか生きて行くことができない、大変デリケートな魚。産卵期になると雄が水草を集めて小鳥のような巣を作り、メスを誘って産卵します。

 世界中で見ても、トゲウオ科の魚は北半球の亜寒帯を中心に十数種類しかいない魚で、特にムサシトミヨは熊谷の元荒川にしか生息していません。

 そのため、詳しい生態が明らかとなってきたのも最近のことで、それまでは見向きもされず多くの生息地では絶えてしまいました。

 熊谷では、偶然と多くの人々の保護増殖活動により生き延びることができました。

 熊谷駅の南東部を流れる元荒川源流部は、世界で熊谷市にしか生息していない希少魚ムサシトミヨが生息しています。この源流部400メートルは、平成3年に県の天然記念物に指定されています。また、環境庁からは、「ふるさといきものの里」として認定されています。

 川は、水草がゆらめく清流で、住宅地をぬって大きく曲がりながらさらさらと流れています。その様子は、まるで童謡の「春の小川」を思い出させます。

 ムサシトミヨは、体にトゲをもつ体長が3〜6センチメートルの小さな魚で、小鳥のように巣をつくり、オスが子育てをする珍しい魚です。また、絶滅の危険に瀕している絶滅危惧種として環境庁編のレッドデータブックにも掲載されていて、「県の魚」にも選定されています。

 このムサシトミヨは、元荒川の水源がある「熊谷市ムサシトミヨ保護センター」において保護のための研究が県により行われていて、同センターの展示室では実際にムサシトミヨが泳ぐ姿を見ることができます(見学については社会教育課までご連絡ください)。


 ムサシトミヨの一生

 生まれたばかりのムサシトミヨの稚魚は、水草の中に身を潜めプランクトンなどを食べて育ちます。

 半年ほどで体長が3cm程になり、ミズムシ・ユスリカの幼虫・イトミミズなどを活発に動き回って捕食するようになります。

 産卵は1月下旬から9月といわれていますが、最も多いのは5月下旬から6月の初旬。水草の茎に水草やアオミドロ等をかためて直径3cmほどでピンポン玉のような巣をオスが作ります。

 オスは巣が出来上がると、メスを誘い産卵させ卵がふ化するまで、巣を守ります。 卵の大きさは1mmほど。また、この時新鮮な水を巣の中に送り込むのも大きな仕事です。オスは稚魚が巣立つと、多くの場合力尽きて死んでしまうようです


 ムサシトミヨの仲間

 ムサシトミヨは、トゲウオ科イトヨ属に分類されます。トゲウオ科の魚は、北半球の亜寒帯を中心に分布し、世界に十数種類しかいない魚です。祖先は海で暮らしていたと考えられていますが、現在では多くの種が淡水域に生息しています。

 北海道・東北・日本海地方では、川で産卵して海に降りて成長するイトヨや、一生を淡水で淡水で過ごすイバラトミヨなどが見られますが、それより南の地域ではトゲウオ科の魚は少ないようです。


 トゲウオ科の分類

 トゲウオ科 イトヨ属 イトヨ  ハリヨ  トミヨ属 ムサシトミヨ イバラトミヨ エゾトミヨ トミヨ ミナミトミヨ(絶滅)


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海自イージス艦がミサイル迎撃に成功!「BMD」システムとは何か?

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1998年(平成10年)8月31日に衝撃が走った。朝鮮民主主義人民共和国(北朝鮮)からテポドン発射されたからである。デポドンは津軽海峡付近から日本列島を越えるコースを飛翔し、途中、第一段目は日本海に,第二段目は太平洋に落下した。自衛隊のレーダーによる「着弾」予想地点は当初秋田県北部(大館市付近)であった。

実際にはミサイルを運搬ロケットに改造して人工衛星の打ち上げを試みたことが後に判明した。日本政府(当時小渕内閣)やマスコミ・世論はこの時敏感に反応し、北朝鮮が新型の弾道ミサイルの発射実験を行ったとして、1993年5月のノドン発射の際には表に現れなかった北朝鮮に対する極度の反発が起こった。弾道ミサイルの発射実験である証拠を得るため海上自衛隊は護衛艦などを駆使して落下した物体を捜索したが、遂に発見できなかった。

 

この発射実験に関して、アメリカ合衆国(クリントン政権)は、人工衛星の打ち上げであったが失敗との公式見解を発表した。韓国(金大中政権)も小型人工衛星の軌道投入実験(結果は失敗)としている。朝鮮民主主義人民共和国(北朝鮮)では成功と報道。祝賀会を開いている。

この事件があってから日本政府の日本防衛構想は変更された。この打ち上げを契機として日本政府は直後に情報収集衛星(だいち)の開発・打上げを計画・実行した。米国のミサイル防衛計画の進行を観察した小泉純一郎内閣は2003年(平成15年)12月19日の安全保障会議および臨時閣議によって、『日本版弾道ミサイル防衛(BMD)』のシステム導入を決定した。

同日付で閣議決定「弾道ミサイル防衛システムの整備等について」(計画概要、総合的な防衛力の見直し、BMDが集団的自衛権に利用されるものではない旨の説明)を発表、同時に福田康夫官房長官(当時)が周辺国に脅威を与えるものではないことを旨とした補助的な談話を公表した。 

BMDシステムは2004年(平成16年)度から調達が開始され、2007年(平成19年)度から順次運用開始している。装備の導入計画・開発・導入がなされている。

そして今日、海上自衛隊のイージス艦「こんごう」から海上配備型迎撃ミサイル(SM3)が発射され、米ハワイ・カウアイ島沖でテスト用に打ち上げられたミサイルを見事に破壊させた。アメリカ以外でミサイルを打ち落としたのは初めての成果となった。

このミサイルは総合的防衛力のひとつとして、新たに整備されたもので、他国を攻撃するためではないというが、音速を超える弾道ミサイルを迎撃するこの技術は素晴らしい。しくみはどうなっているのだろうか?

イージス艦から発射されたSM-3ミサイルは、高度なセンサーを持ち、自分で電波を発してミサイルと自分の位置関係を知ることができ、またイージス艦からミサイルに当て反射した電波を目標として捕らえることにより、ミサイルを打ち落とす仕組みになっている。 (参考HP Wikipedia)

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ミサイル迎撃試験に成功 海自イージス艦


海上自衛隊のイージス艦「こんごう」に搭載された海上配備型迎撃ミサイル(SM3)の発射実験が17日午後(日本時間18日午前)、米ハワイ・カウアイ島沖で行われ、模擬ミサイルの迎撃に成功した。

米国防総省ミサイル防衛局と防衛省が同日、発表した。これまで標的ミサイルの追跡はあるが、撃ち落としたのは初めて。米国以外による初の実験成功となった。日米のミサイル防衛協力に弾みがつくとともに、日本国内の法整備などが急務となりそうだ。

実験ではカウアイ島にある米軍施設から中距離弾道ミサイルの模擬弾1発が発射された。海上で待機していた「こんごう」の高性能レーダーがこれを探知し、SM3を1発発射。高度100キロ以上の大気圏外で、模擬弾を撃ち落とすことに成功した。

米イージス艦レイク・エリーも標的を探知、司令部に情報を伝達するなど、訓練に参加した。

防衛省とミサイル防衛局は、「(ミサイル防衛での)日米協力が強まるなかでの画期的な出来事だ」と実験成功の意義を強調した。

日本のミサイル防衛は、海上でイージス艦がSM3を発射し、弾道ミサイルを迎撃。迎撃に失敗した場合は、地上に配備されている地対空誘導弾パトリオット(PAC3)が迎撃する2段構えとなっている。

昨年7月に北朝鮮が弾道ミサイル実験を行ったことを受けて、日本政府はSM3とPAC3の配備前倒しを決めた。海上自衛隊は2010年度末までに、「こんごう」のほかイージス艦3隻にSM3を搭載する計画を進めている。

今後、米国に向けて発射された長距離弾道ミサイルを日本のイージス艦が迎撃することは可能かなど、政策論、法律論での議論を進めることが必要となる。

米国としては今回の成功を機に、他の同盟国ともミサイル防衛を推進していきたい考えだ。(2007.12.18 産経新聞)
 

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新型「アシモ」進化する知能 道も譲るし共同作業も 食事も自分で

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ASIMOは本田技研工業が開発し、ホンダエンジニアリング株式会社が製造している世界初の本格的な二足歩行ロボット。2000年に初めて発表された。身長は130cm。質量52kg。歩行速度は最大1.5km/hであった。

「ASIMO 2002」では、人間の生活に合わせて作られていて、人の動きを感知し、自律的に行動が可能。例えば、人を追従して歩行、手を出すと握手する、障害物を回避する、音源認識、階段歩行などの能力を備えた。

「ASIMO 2005」の歩行速度は時速2.7kmと従来の時速1.6kmから大きく進歩し、時速6kmで(跳躍時間 0.08秒)走ることも可能となった。

今回発表された「ASIMO 2007」では、知能が進化。今までは挨拶などの簡単な動作しかできなかったが、まわりの状況を判断し、人の動きに応じて一歩下がって道を譲ったり、そのまますれ違ったりするなどの移動の知能化技術や、トレイを運搬したり、ワゴンを押すなどの作業の知能化技術などを開発。

また、バッテリー残量が少なくなると自動で充電する機能も実現。複数のASIMOが状況に応じて作業を分担し、1体が充電中の場合は他のASIMOがサービスを提供するなど、お互いに協調して連続的に働く総合的なシステムを開発した。

はやくも21世紀前半に、このような高度な人工知能を持ったヒト型ロボットが誕生する。すばらしいHONDAの技術である。(参考HP HONDA・Wikipedia) 

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新「アシモ」 道も譲るし、「食事」も自分で


ホンダは11日、二足歩行ロボット「アシモ」の新技術を発表した。前に人がいると、自分で判断して横によけたり、一歩下がって道を譲ったりできる。複数のアシモが無線で情報をやりとりし、1体がお客さんをテーブルに案内して、別のアシモが飲み物を運ぶといった連係も可能だ。
 
今までは無線で遠隔操作していたが、今回のソフトの改良で「知能」を持ったロボットに近づいた。従来は45分程度で電池を交換する手間があったが、電池がなくなる前にアシモが自分で歩いて充電器に接続するようになった。暇を見てこまめに充電するので、連続して動けるという。

ホンダは12日から1月末まで、本社受付でアシモを試験運用。2010年以降の早い時期に実用化を目指す。( asahi.com 2007年12月12日) 

「ASIMO2007」の新しい機能とは?


1.共同作業機能
複数のASIMOをネットワークで結ぶことにより、共同作業をする場合、各々のASIMOの作業状態を常に共有し、最も効率の良い割合でそれぞれのASIMOが作業を分担する。

具体的には、各々のASIMOの現在位置と、作業をする位置までの距離を算出、バッテリー残量も考慮し、全体として最も時間効率の良い作業分担を導き出し、それに基づき各ASIMOが自律的に作業を行う。

2.すれ違い、回避行動機能
近づいて来る人をアイカメラで捉え、進行方向と速度を割り出し、その後の動きを予測しながら人の動きを妨げない最適な進路を取る。人とすれ違うための十分な場所が無い場合は、一歩下がって道を譲る。 
 
3.自律充電機能
ASIMOが自律して充電を行えるステーションを新開発。バッテリー残量が一定値を下回るとASIMOが空いているステーションの中から最も近いものを検出し、立ったまま充電を行う。

ASIMOとは?


ASIMO(アシモ)は、本田技研工業が開発し、ホンダエンジニアリング株式会社が製造している世界初の本格的な二足歩行ロボット。予測運動制御によって重心やゼロモーメントポイント (ZMP) を制御して自在に歩くことができ、階段の上り下り、旋回、ダンスなども可能。親しみやすさを考えたデザインを採用。

ASIMOという名称は「Advanced Step in Innovative Mobility:新しい時代へ進化した革新的モビリティ」の略であると本田技研工業は説明している。開発の動機に手塚治虫の鉄腕アトムがあったとされている。なお、アイザック・アシモフとは無関係だが、たまたま綴りが同一であり、われはロボットなどの著作のため連想する人が多い。

初代ASIMOは2000年発表された。身長130cm。質量52kg。歩行速度は最大1.5km/hであった。「ASIMO 2002」は、人間の生活に合わせて作られていて、人の動きを感知し、自律的に行動が可能。例えば、人を追従して歩行、手を出すと握手する、障害物を回避する、音源認識、階段歩行などの能力を備えた。

しかし、HRP-2と違い、仰向けやうつ伏せに転倒した場合に起き上がることができない。なお、あらかじめ設定することにより、音声認識と発音も可能。 催し物などにも貸し出されており、ニューヨーク証券取引所の始業ベルを人間以外で初めて鳴らしたという快挙も成し遂げた。 現段階では市販されておらず、本田技研工業に問い合わせる事によって、賃貸することができる。賃貸料は年間2,000万円。

「ASIMO 2005」では歩行速度が時速2.7kmと従来の時速1.5kmから大きく進歩し、時速6kmで(跳躍時間 0.08秒)走ることも可能となった。 なお、年間契約で賃貸契約することも可能。イベントなどの会場案内、説明役、簡単な受付業務などが行える。  

  

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「会議は踊る」COP13ようやく合意 相互に矛盾 数値目標持ち越し 

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南米アマゾンでは急速に熱帯雨林が減少している。日本や中国で需要の高い大豆をつくるためである。北米ではバイオ燃料の原料としてトウモロコシの栽培がさかんになり、大豆が不足している事情もある。

南米アマゾンと同様にインドネシアでも熱帯雨林が急速に失われている。その理由は何だろう?

それは欧米で普及しているバイオ燃料のための原料として、パームヤシを植えているからである。温暖化防止のために導入されたバイオ燃料であるはずなのに、熱帯雨林を伐採することでさらに温暖化に拍車をかけている。

インドネシアでは熱帯雨林の下に過去数千年間で蓄積した泥炭層があり、森林伐採によって微生物が活性化、二酸化炭素やメタンガスが発生してさらに温暖化が進むという。

そんな矛盾を抱えながら、インドネシアは貧困から抜け出るために伐採する国民を止められない。そこに経済が成り立っているからである。

発展途上国では、京都議定書にある、先進国の援助がまだまだ足りないと主張する。かくして、この世に貧困のある限り、地球温暖化問題は止まらない。食べずに満足できる奇跡的な宗教の成立を待つしかないのだろうか?

温室効果ガスの削減の数値目標設定を強く訴えるEUは、日米より進んでいるように見えるが、バイオ燃料の原料を途上国につくらせたり、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーへの転換を早く進めたい事情がある。

日本では、地形や気候の面で風力発電や太陽光発電に適しておらず、自然エネルギーへの転換はうまくいっていない。

そんなインドネシアのバリ島で国連気候変動枠組み条約第13回締約国会議(COP13)が行われたが、矛盾を抱えているのはどの国も同じで、互いの国が利益を主張しあい容易に合意は得られなかった。

日本は「初めから温室効果ガス削減の数値目標を出すと、入らない国が出る」として、バリ会議では「すべての国の参加」と「09年までに新体制を決める」という手続きのみを決めることを主張した。

米国は「温室効果ガスの削減の数値目標に強く反対」。

一方、欧州連合(EU)は「20年に20%減(全主要排出国が参加すれば30%減)の数値目標を入れる」と主張。

中国は、「先進国の25〜40%削減に賛成を表明。途上国の長期目標の明記には反対。途上国への資金や技術移転の支援が、条約ができた92年以来ずっとおざなりだ」と訴えた。

今日は15日にようやく合意した、国連気候変動枠組み条約の第13回締約国会議(COP13)の結果と会議の様子を振り返ってみたい。(参考HP 毎日新聞・産経新聞)

COP13の合意内容 温暖化防止:「バリ・ロードマップ」


1.国連の気候変動に関する政府間パネルの「温暖化は疑いの余地がない。排出削減の遅れは、気候変動に伴う危険性を高める」との指摘に対処する。

2.温室効果ガス排出量の大幅削減が必要だと認識する。

3.京都議定書後の枠組みは第15回締約国会議(09年)で合意する。

4.すべての先進国による検証可能な排出の削減か抑制が重要だ。

5.途上国は持続可能な発展を前提に、技術や財政支援を受けた検証可能な方法で対応をする。

6.気候変動枠組み条約の下に特別作業部会を新設し、交渉を始める。

関連するニュース
COP13 削減目標明記せず


国連気候変動枠組み条約の第13回締約国会議(COP13)は15日、京都議定書に続く2013年以降の新たな国際的枠組みの構築に向けたロードマップ(行程表)の内容でほぼ合意した。

すべての国が参加する作業部会を新設し09年までの合意を目指すとの方針が決まり、「ポスト京都」の交渉が始まることになるが、焦点だった温室効果ガスの削減目標は明記されなかった。

温室効果ガスの削減目標について草案では(1)2050年までに00年比で半減させる(2)先進国は20年までに1990年比で25〜40%削減する−ことが盛り込まれていた。

目標設定には欧州連合(EU)が積極的だったが、米国は「数字は盛り込むべきでない」などと強く反発。日本も「削減内容まで踏み込む必要はない」と同調した。

中国、インドをはじめとする途上国側も、長期目標の明記に難色を示し、先進国による削減を強調するよう求め、意見がまとまらなかった。

このため行程表は、世界全体の温室効果ガス排出量を大幅に削減し、気候変動に緊急に対処することが必要だ−とするにとどまった。

また、包括的な温暖化対策の合意形成を目指す新しい作業部会は、08年4月に初会合を開き09年に作業を完了し、第15回締約国会議(COP15)で次期協定の採択を目指すことになる。

作業部会としてはすでに、京都議定書批准国による部会があり次期削減目標を議論しているが、新たな作業部会はこれと並行し交渉を進めていくことになる。
( 12月15日15時41分 産経新聞 )

国連気候変動枠組み条約の第13回締約国会議(COP13)の流れ


先進国に排出削減要求 バリ会議共同議長案 12月12日2時31分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は12日からの閣僚級会合を前に、今後2年間の行程表(バリ・ロードマップ)の新たな共同議長案が11日の非公式会合で提出された。京都議定書に規定のない13年以後の温室効果ガスの新たな削減体制づくりを話し合うためのもので、8日に出された骨格案に比べより明確な表現で、米国をはじめ先進国の排出削減を求めている。

日米カナダなど「排出削減に消極的」と受け取られている国々の反対が裏目に出た形で、閣僚級会合では数値目標の扱いが最大の焦点になりそうだ。

新たな案では米国の参加が強調され、国連の「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」の報告書を引用したと明示して、科学的に証明された危機を回避するため共同行動を求める姿勢が濃厚になっている。

新提案は前文で「先進国は20年に90年比で25〜40%の削減幅について考慮することを認める」と規定。地球の気温上昇を2〜2・4度に抑えるために途上国を含む世界の排出量を「今後10〜15年で減少に転じ、50年に00年比で半減以下にする」とするIPCCの報告書の要請に応えることを求めた。

その上で、本文で「すべての条約加盟先進国」との表現で、米国を含む先進国が国別削減目標を設定するよう求めた。途上国にも「計測・報告可能な削減行動」を求めている。

閣僚級会合始まる 12月12日12時11分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は12日、閣僚級会合が始まった。開会式には130カ国以上の環境担当相や潘基文(バンギムン)国連事務総長、議長国インドネシアのユドヨノ大統領らが出席した。

潘事務総長は開会演説で「温暖化への対応が遅れるほど被害の危険は拡大する。09年までに京都議定書後の温室効果ガス削減の枠組みを作ることに命運がかかっている」と、会議の進展を訴えた。

続いて演説したユドヨノ大統領は、先進国が20年に90年比で温室効果ガスを25〜40%削減する必要性に言及。議定書から離脱した米国を名指しし「次期枠組みに加わらせなければならない」と強調すると、会場から拍手がわき上がった。

会議の最大の課題は、議定書後の削減枠組みをめぐる行程を定める「バリ・ロードマップ」づくり。事務レベル協議では、先進国の削減目標などを盛り込んだ共同議長の草案に日米などが反発、議論の整理がつかなかった。

バリ会議 ゴア氏、米の姿勢を強く批判12月13日22時45分 毎日新聞

アル・ゴア前米副大統領は13日、国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」で演説し、米国を同会議での「最大の障害」と厳しく批判した。

ゴア氏はノーベル平和賞を10日にノルウェー・オスロで受賞しバリに駆けつけた。温室効果ガスの新たな削減枠組みを話し合う行程表について「未定部分があっても、行動に移るべきだ」と主張。

交渉を加速させ、新たな削減枠組みを京都議定書の期限切れ前に実施するよう各国に求めた。そのうえで、オーストラリアがラッド新政権誕生後、前政権が反対していた京都議定書に批准した例に言及。米国も政権交代で削減に協力する姿勢に転じるとの見解を示した。

米国の極端な逆提案で混乱 バリ会議12月14日12時1分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は13日夜、京都議定書後の温室効果ガスの新たな削減枠組みを話し合う行程表(バリ・ロードマップ)の決定書草案に反対する米国が、各国の自主的な削減努力に任せるとする極端な逆提案をした。数値目標の方向性を示したい欧州連合(EU)との溝は深く、会議の行方は混とんとしてきた。

世界自然保護基金(WWF)のハンス・ベロム気候変動ディレクターは「最終日直前になって、15年間の国際社会の努力を無にする提案をあえて行うというのは、バリ・ロードマップの議論を転覆させるようなもの。米国は温暖化との戦いから逃げようとしており、深刻な事態だ」と批判した。 

先進国の目標、役割で新提案 バリ会議議長12月14日13時36分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は14日、京都議定書後の温室効果ガスの新たな削減枠組みを話し合う行程表(バリ・ロードマップ)について、議長のウィトゥラル・インドネシア国務相(環境担当)が新提案を出した。

先進国の削減目標(20年に90年比25〜40%減)の方向性を記した記述を削除した一方、先進国の役割について「気候変動との戦いを主導する」と明記した。数値目標の扱いを巡って対立してきた欧州連合(EU)と米国の妥協を目指す提案で、会議はロードマップ合意へ向け大きな転換点を迎えた。

新提案は、すべての先進国が排出削減にかかわり、「その努力が比較できるようにする」と表記。途上国についても「資金や技術支援を元に持続可能な成長を維持しつつ、計測・報告可能な削減行動を行う」と規定した。「50年に00年比で半減以下にする」との表現は残し、世界の排出削減の方向を示した。

米国は、これを歓迎する姿勢を示しているという。鴨下一郎環境相は「EUもギリギリ妥協ができる提案だ。私たちはこれをサポートしていく」と話す。

会議は米国が13日深夜、各国の自主的な削減努力に任せるとの極端な逆提案をし、議論が混乱。合意へ向けて徹夜で新たな議長提案を模索していた。 

IPCC議長「数値目標は重要」 バリ会議12月14日19時59分 毎日新聞

温暖化防止バリ会議で当地を訪れた国連の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)のパチャウリ議長は14日、焦点のバリ・ロードマップ(行程表)について「数値目標と行程表が採択されることは大きな前進につながる」と述べ、会議への期待を示した。記者団の質問に答えた。

米国と欧州連合(EU)などの対立点となっている数値目標については「すべての主要排出国の参加も大事だが、明確な数値目標を入れることは極めて重要で、優先されるべきことだ」と語り、IPCC報告に基づく数値目標が盛り込まれるべきだとの認識を示した。 

NGOが日米カナダ批判の全面広告 バリ会議12月14日20時5分 毎日新聞

世界よ、米国、カナダ、日本に屈服するな−−。バリ・ロードマップで、温室効果ガス削減の数値目標盛り込みに否定的な3カ国を名指しで批判するカラーの全面広告が、温暖化防止バリ会議最終日の14日、地元紙ジャカルタ・ポストに掲載された。

国際NGOによるこの広告は、映画「タイタニック」を連想させる船のへさきと、福田康夫首相、ブッシュ米大統領、ハーパー・カナダ首相の写真を使用。数値目標の削除と温暖化にかけて、「目標はない。氷山もない。ただ地球規模の災害が、間もなくやってくる バリ」と訴え、3カ国に数値目標設定を妨げないよう求めている。 

バリ会議 温室ガス削減行程表、合意不透明に12月15日12時21分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は15日、総会を再開し、京都議定書後の温室効果ガスの新たな削減枠組みを話し合う行程表「バリ・ロードマップ」の審議を開始した。

しかし、中国など途上国が「協議は尽きていない」「事務局の運営には問題がある。謝罪しろ」と激しい口調で異議を唱え、総会は再開と中断を繰り返した。事務局は当日未明に主要国の非公式会合で大筋合意したとして総会を開いたが、バリ会議の合意は不透明な情勢だ。

総会は同日午前9時(日本時間同10時)ごろに開会。議長国インドネシアのウィトゥラル国務相(環境担当)がロードマップ案を採択しようとした。しかし、インドが途上国の削減をめぐる記述について、「これまでの合意とは違う」として対案を提出。続いて中国が「協議はまだ終わっていない」と訴え、会議は中断した。途上国グループは会合を開き、原案のさまざまな個所についての異論が次々と出された。

議長国インドネシアがこの日提出したロードマップ案は、すべての国が参加する条約の下での特別作業部会創設と交渉開始を盛り込んだが、日米などの主張で、草案にあった削減数値目標はすべて削除された。

各国の行動については、米国を含むすべての先進国が「削減目標を含む、検証可能な排出行動」に取り組むとした。しかし、その内容については国ごとの事情を考慮することを付記した。途上国については「持続可能な成長を維持しつつ、計量、報告、検証可能な削減行動をする」と規定し、従来よりも進んだ行動を求めていた。

焦点だった数値目標については、日米などの反対で、草案にあった「先進国は20年までに90年比25〜40%減」「今後10〜15年間に全世界の排出量を減少に転じさせ、50年に半分以下に」などの数値をすべて削除した。

バリ会議「ロードマップ」採択し閉会 12月15日21時10分 毎日新聞

国連の「気候変動枠組み条約第13回締約国会議(温暖化防止バリ会議)」は15日、京都議定書後の温室効果ガスの新たな削減枠組みを話し合う行程表「バリ・ロードマップ」を採択し、閉会した。議定書から離脱した米国や、現在は削減義務のない中印を含めたすべての国が地球温暖化防止に取り組む新体制作りへ向け、一歩を踏み出した。
 

京都議定書の評価と意味―歴史的国際合意への道
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マウスでヒト「iPS細胞」を確認!その遺伝子導入技術とは何か?

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「遺伝子選びは宝くじを買うようなものでしたが、私はラッキーでした。当たりくじを買ったわけですから」京都大学の山中教授は言う。教授らのグループは驚異的な研究を続けている。どうやって皮膚細胞を万能細胞に変えてしまう、魔法の遺伝子を見つけられたのだろうか?

成人の皮膚などの細胞を万能細胞に変えるため、遺伝子を導入するアイデアを考えついたものの、遺伝子の選び方には無限に近い可能性があった。山中教授は24の候補を「とても科学的とはいえない経験に基づく勘」で選んだが、偶然にも必要な四つの遺伝子がすべて含まれていたと伝えている。

遺伝子を組み込んだヒト「iPS細胞」の万能性はマウスに細胞を移植することで確認された。マウスには2ヶ月後、こぶのような腫瘍ができた。そこには奇妙なことにヒトの神経、皮膚、筋肉、軟骨、腸管様組織、脂肪組織など、様々な組織の細胞が混在した。

 

たしかに細胞はどんな動物も、受精卵という1個の細胞から始まるのであるから、もとは万能細胞の遺伝子はそなわっている。発生・成長の過程で遺伝子は変化し、万能性は失われてしまう。この失われた遺伝子を探し当てることに成功したのである。

ところで遺伝子は皮膚細胞にどうやって組み込むのであろうか?この役割をするのがベクターである。今回の実験ではレトロウイルスベクターが使われた。(参考HPアイラブサイエンス・京都大学)


関連するニュース
万能細胞作った山中教授、NYタイムズが大きく掲載


米紙ニューヨーク・タイムズは、山中伸弥・京都大学再生医科学研究所教授の人物像を紹介する記事を11日付で掲載した。万能細胞(iPS細胞)を人の体細胞から作った「時の人」は、米国でも注目を集めている。
 
記事は、科学別刷りの1面から4面に続く長文で、「冒険する性格は、彼の遺伝子に組み込まれている」という見出し。

成人の皮膚などの細胞を万能細胞に変えるため、遺伝子を導入するアイデアを考えついたものの、遺伝子の選び方には無限に近い可能性がある。記事によると、山中教授は24の候補を「とても科学的とはいえない経験に基づく勘」で選んだが、結果的には必要な四つの遺伝子がすべて含まれていたと伝えている。

また、記事で「遺伝子選びは宝くじを買うようなものでしたが、私はラッキーでした。当たりくじを買ったわけですから」という山中教授のコメントを引用している。
( asahi.com 2007年12月13日 )

レトロウイルスベクターとは?


ベクターとは、細胞外から内部へ遺伝子を導入する際の「運び屋」を指します。ウィルス由来のベクターは、遺伝子導入効率の高さから盛んに開発されてきました。ここでは、目的遺伝子をウィルスに組み込み、細胞に感染させることにより遺伝子を導入します。レトロウイルスベクターは、このウイルスベクターの一種類として確立されたもので、宿主の細胞に感染したあと、宿主のDNAのなかに入り込む性質を利用するものです。 (出典:京都大学)

遺伝子組込えの方法「ベクター」とは?
遺伝子組換えの方法のひとつ。「ベクター」は遺伝子の宅配便である。遺伝子を組み換え、DNAを増幅・維持・導入させる核酸分子。

挿入するDNA断片の大きさや挿入の目的によって、それを挿入するために様々な特徴を付加されたプラスミド、コスミド、ファージ、ウイルス、YAC、BACなどの媒体がベクターとして使い分けられる。

遺伝子治療を行うときにも「ベクター」を使う。遺伝子を細胞に入れて働かせることを、遺伝子導入とよぶが、遺伝子を細胞に導入し治療するには、ベクターは不可欠である。(出典:2007年9月28日アイラブサイエンス
 

バイテクの支配者―遺伝子組換えはなぜ悪者になったのか
ダニエル チャールズ,Daniel Charles,脇山 真木
東洋経済新報社

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よくわかる!研究者のためのカルタヘナ法解説―遺伝子組換え実験の前に知るべき基本ルール
遺伝子組換え実験安全対策研究会,吉倉 廣
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国連気候変動枠組条約締約国会議(COP)とは何か?

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2007年12月3日から14日(予定)まで、インドネシアのバリで国連気候変動枠組条約第13回締約国会議(COP13)及び京都議定書第3回締約国会合が開催されている。  

今回バリ会合では、京都議定書の有効期間(2008-2012年)が2012年に切れるので、次の枠組み(ポスト2012)づくりへのロードマップ(方向性)を決めることを目指している。将来の国際気候政策の重要な第1ステップとなるが交渉は難航し、日程を延長し、議論が続いている。

地球環境問題の話の中で、よく目にするCOP(コップ)。これはどういう意味であろうか?

COPは締約国会議(Conference of the Parties)の略で、地球環境問題に限らず、多くの国際条約の中で、その加盟国(Parties)が物事を決定するための最高決定機関(Conference)という意味である。

最もよく耳にするCOPは気候変動枠組条約(Framework Convention on Climate Change, FCCC)の締約国会議(COP-FCCC)である。その他,生物多様性にも(COP-CBD)砂漠化対処条約にも(COP-CCD)それぞれ締約国会議がある。

開催頻度は条約ごとに締約国によって決定される。協議の場は必要に応じてCOP以外でも開催されるが,最終決定はCOPでしかなされない。

有名なのは3回目に開かれた京都議定書のCOP3である。この基準にそって、その後の締約国会議(COP)や地球温暖化問題が議論され、ニュースの記事になっていることが多い。これまでのCOPではどんなことが話し合われ、決定されてきたのだろうか?
(参考HP 環境省・外務省・日経BPnet)

気候変動枠組条約締約国会議(COP)とは何か?  COPには現在、190カ国から合計1万人近い関係者が出席しており、世界全体の政治的取り決めを行う場としての意義は大きい。今年12月には、インドネシアのバリでCOP13が開催される予定である。   

COPの誕生とこれまでの経緯

1992年の国連気候変動枠組条約(UNFCCC)を受けて、その具体的な内容を検討する場として設置されたCOP(Conference Of the Parties/締約国会議)では、まず、COP3までに数値目標を明記した議定書を発行することが目指された。

1995年ドイツ・ボンでのCOP1では、温室効果ガス(GHG)削減の数値目標と目標年度、2000年以降の行動、途上国への資金援助のメカニズムなどが議論され、数値目標を設定した議定書を策定するための交渉を開始するという決議がなされた(ベルリン・マンデート)。

1996年スイス・ジュネーブでのCOP2は数値目標を設定した議定書を策定するための交渉会議。

1997年日本・京都のCOP3で採択されたのが「京都議定書」である。先進各国に対して法的拘束力のある排出削減目標値を設定することで合意し、京都議定書として採択された。

1998年アルゼンチン・ブエノスアイレスのCOP4以降は、枠組条約や京都議定書で定めた規定や制度の実行のための、詳細なルールの設定に向けた具体的な運用方法についての議論が中心になった。COP4で採択された「ブエノスアイレス行動計画」では、資金供給メカニズム、技術開発・移転、気降変動による悪影響及び対応策による影響への対処(条約第4条8項、9項)、共同実施活動(JI)京都メカニズムなどについて、議論の方向性が示された。

1999年ドイツ・ボンのCOP5では「ブエノスアイレス行動計画」に基づき、資金供給メカニズム、技術開発・移転、気降変動による悪影響及び対応策による影響への対処(条約第4条8項、9項)、共同実施活動、京都メカニズムなどについて、議論された。

2000年オランダ・バーグのCOP6では、「ブエノスアイレス行動計画」の各項目に対する回答が目的とされ、京都メカニズムの詳細、温室効果ガス(GHG)吸収源としての森林問題、数値目標遵守の問題、途上国関連の問題が議論された。しかし、排出枠の移転獲得量の上限設定に関して、上限の設定を求めるEU(欧州連合)諸国や途上国と、各国の自由に任せるべきとするEU以外の先進国で意見が対立するなど、会期中に議論が収束しなかった。
2001年ドイツ・ボンCOP6ではその後、COP6を受けた2001年7月の再開会合で、部分的ながら合意が得られたのが「ボン合意」である。

2001年モロッコ・マラケシュのCOP7では、ボン合意で持ち越しとなった京都メカニズム、温室効果ガス(GHG)吸収源、遵守措置に関して議論され、排出量取引クリーン開発メカニズム(CDM)などの京都メカニズムの内容や、GHG削減目標量の割当量計算方法などが「マラケシュ合意」として詳細に規定された。これにより、議定書の批准に最低限必要なルールが定まった。

2002年インド・ニューデリーのCOP8では、京都議定書の批准に向けたルール設定を中心とした検討が行われ、加えて途上国の温室効果ガス(GHG)削減や、2001年に発表されたIPCCの第三次報告書の内容検討などもテーマとなった。

2003年イタリア・ミラノのCOP9では、前回に引き続き、京都議定書の批准に向けたルール設定を中心とした検討が行われ、加えて途上国の温室効果ガス(GHG)削減や、クリーン開発メカニズム(CDM)やの早期実施の確認、IPCCの第三次報告書の科学的根拠の確立などがテーマとなった。

2004年アルゼンチン・ブエノスアイレスのCOP10では「ブエノスアイレス行動計画」の資金供給メカニズム、技術開発・移転、気降変動による悪影響及び対応策による影響への対処(条約第4条8項、9項)、共同実施活動、京都メカニズムなどについて、議論された。また、非公式ながら京都議定書の期限2013年以降の枠組みについて意見交換が行われた。

2005年カナダ・モントリオールのCOP11/MOP1では、「ブエノスアイレス行動計画」が合意された。2005年2月、ロシアの批准の90日後に京都議定書は発効したが、この年からCOPと同時に、京都議定書の内容に関して議論する締約国会合(MOP)が同時に行われている。2013年以降の次期枠組みについては、早期に対話を開始すべきとする国が多くあった。一方、現在はより実践的、具体的な取組を進めることが重要であり、交渉は時期尚早で応じられないとの強い主張をする国もあった。

2006年ケニア。ナイロビのCOP12/MOP2では、参加国すべてによる長期的な取り組みの実施が決定され、「ポスト京都議定書」とも言われる京都議定書第9条に基づく議定書の見直しをどのように行うか議論した。今回の会議では、2007年に見直しの位置付けと範囲、2008年に見直しを実施することが決定された。

温室効果ガス(GHG)とは? 温室効果ガス(おんしつこうかガス、Greenhouse Gas, GHG)とは、大気圏にあって、地表から放射された赤外線の一部を吸収することにより温室効果をもたらす気体の総称である。水蒸気、対流圏オゾン、二酸化炭素、メタンなどが該当し、その中で最も温室効果をもたらしているのは水蒸気である。近年、大気中の濃度を増しているものもあり、地球温暖化の主な原因とされている。

ただし、国立環境研究所の調査では、温暖化の原因を二酸化炭素増加と答えた者は1割に満たず、オゾン層破壊が原因と答えた者が大半であり、温暖化の原因をオゾン層破壊と誤解している者も多い。京都議定書における排出量削減対象となっていて、環境省において年間排出量などが把握されている物質としては、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)(=亜酸化窒素)、フロン類|ハイドロフルオロカーボン類(HFCs)、フロン類|パーフルオロカーボン類(PFCs)、六フッ化硫黄(SF6)の6種類がある。最も温室効果をもたらしている水蒸気が削減対象とされていないのは人為的に大気中の水蒸気量を制御するのは困難なためである。

 

クリーン開発メカニズム(CDM)とは? 先進国の資金・技術支援により途上国において温室効果ガスの排出削減等につながる事業を実施し、その事業によって生じる削減量の全部または一部に相当する量を先進国が排出枠として獲得し、その国の削減目標の達成に利用できる制度。

共同実施(JI)とは?


CDMと同様に排出削減等につながる事業を先進国間で実施するもので、その事業によりホスト国で生じる削減量の全部又は一部に相当する量の排出枠を投資国がホスト国から獲得し、投資国の排出枠に加えることができる制度。

 

京都議定書―21世紀の国際気候政策
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ワールドウォッチジャパン

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安全性向上!「がん遺伝子」Mycを用いない「iPS細胞」を誘導

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がんになる人の確率は江戸時代には8,000人に1人だったそうである。20年前には10人に1人、現在は約3.5人に1人と驚異的に増えている。毎年46万人の人ががんにかかっている計算だ。がんはもはや、いつ誰がかかっても不思議ではない病気であり、日本の死亡原因の第1位になっている。

がん遺伝子とは、ある正常な遺伝子が組換えられて発現・構造・機能に異常をきたし、その結果、正常細胞の癌化を引き起こすようなものをいう。がん遺伝子には、Src、Ras、Myc、Ets...などさまざまなものが知られている。

がん遺伝子には、ウイルスのがん遺伝子が感染して、正常な細胞ががん化する場合と、正常な細胞に、もとからあるがん遺伝子が発現しがん化する場合がある。正常な細胞には何と100種類のがん遺伝子が存在し、通常はがん抑制遺伝子がはたらき正常な状態を保っているという。

初めてのがん遺伝子は、ウイルスから発見された。1911年、P.Rousにより、ニワトリに癌(肉腫)を発生させるウイルスが発見され、発見者の名をとりRous=ラウス肉腫 ウイルス(レトロウイルス)と命名された。その後の研究により、このウイルスには、自身の増殖に関する遺伝子以外に、細胞を癌化 に導く遺伝子が存在することが判明した。その遺伝子こそが、世界で初めて発見された がん遺伝子=「SRC」と呼ばれるものである。

さて話題の「iPS細胞」であるが、京都大学の山中教授らは、「iPS細胞」をつくるのに、4つの遺伝子を組み入れた。その中にはがん遺伝子Mycが含まれていたのはご存知だろうか?

そのため以前の実験では「iPS細胞」を持つマウスの約2割において、甲状腺腫瘍が発生し死亡した。ヒトの再生医学への応用には、Mycやレトロウイルスを用いない方法の確立が必要であるという課題があった。

今回、京都大学山中教授らは、がん遺伝子Mycを用いない「iPS細胞」誘導に成功した。Myc以外の3因子により大人のマウスおよび成人皮膚細胞から「iPS細胞」を樹立させた。

Mycを用いて作製したiPS細胞に由来するマウスでは、マウス37匹中、6匹のマウスが生後100日までに腫瘍の形成により死亡した。一方、Mycを用いずに作製したiPS細胞に由来するマウス26匹には、生後100日までに腫瘍による死亡は認められなかったことから、Mycを省略することにより安全性が向上することが明らかとなった。

それにしても、すばらしい技術がまた確立した。どうして次々に新しい技術が生まれるのか?山中教授らのグループは神懸かり的である。

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がん遺伝子Mycを用いないiPS細胞誘導に成功


山中 伸弥教授(物質−細胞統合システム拠点/再生医科学研究所)らの研究グループは、ヒトの皮膚細胞からES細胞(胚性幹細胞)と遜色のない能力をもった人工多能性幹細胞(iPS細胞)の開発に成功しましたが、このたび、がん遺伝子でもあるMyc以外の3因子により大人のマウスおよび成人皮膚細胞からiPS細胞の樹立に成功しました。

この論文は、ロンドン時間の11月30日(金曜日)に英国科学誌「ネイチャーバイオテクノロジー」で発表されました。

【研究成果の概要】
iPS細胞はマウスやヒトの皮膚細胞に4つの転写因子を導入することにより樹立される多能性幹細胞であり、胚性幹(ES)細胞と同様に、ほぼ無限に増殖すると共に、神経や心筋などの様々な細胞に分化できる。

iPS細胞は患者自身の体細胞から樹立するため、倫理的問題が少ないし、移植後の拒絶反応も回避できる。しかし4因子の1つはがん遺伝子でもあるMycであることから安全性の問題が懸念される。

実際、iPS細胞から作製したマウスにおいては、高頻度にMycの活性化による腫瘍が観察される。最近、私達を含む2つのグループがヒトiPS細胞の樹立を報告した。我々の方法は、マウスと同様にMycを含む4因子を使用しており、安全性が懸念される。他のグーループはMycを含まない4因子を用いて新生児の皮膚細胞からiPS細胞を樹立しているが、大人の皮膚細胞からは樹立に成功していない。
 
今回我々は、Myc以外の3因子により大人のマウスおよび成人皮膚細胞からiPS細胞の樹立に成功した。Mycを用いて作製したマウスiPS細胞に由来するキメラマウス37匹中、6匹のマウスは生後100日までに腫瘍の形成により死亡した。一方、Mycを用いずに作製したiPS細胞に由来するキメラマウス26匹には、生後100日までに腫瘍による死亡は認められなかったことから、Mycを省略することにより安全性が向上することが明らかとなった。

さらに私達は36歳女性の皮膚細胞から、Mycを用いずにiPS細胞を樹立することに成功した。大人の細胞に由来するiPS細胞は、新生児の細胞に由来するものに比べて、患者への自家移植を可能とすることから、より有用である。 (出典:京都大学 2007年12月1日)

 

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今度はマウスの肝臓や胃の細胞から「iPS細胞」 京大山中教授ら

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今、注目されている「iPS細胞」。さまざまな研究成果が発表されている。今回、京都大学の山中教授らのグループはマウスの肝臓や胃の細胞からiPS細胞を作ることに成功した。

山中教授らのグループは、昨年はマウスの皮膚から、先月はヒトの皮膚の細胞からのiPS細胞づくりに成功して話題になっている。今回はマウスの肝臓と胃の細胞である。

マウスとヒトではまったく違う生物である。こんなに簡単にマウスでできることが、ヒトにもできるということには不思議な感じがする。しかし、生物のゲノムで比較してみると、ヒトとチンパンジーでは97%の遺伝子が共通しているという。

そればかりか酵母でさえ約38%、ショウジョウバエでも約60%はヒト遺伝子と共通している。マウスに至っては90%が共通しているので実はかなり近い動物なのだ。外観では惑わされるが、DNAの中にこそ真実があるのかもしれない。現代の科学技術の成果である。

このことは、マウスで可能なことはヒトでも可能と考えていい。つまりヒトの肝臓や胃、おそらく体中のほとんどの細胞で「iPS細胞」ができる可能性が高いのだ。


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万能細胞、肝臓や胃の細胞からも 京大山中教授ら成功


皮膚の細胞からだけでなく、肝臓や胃の粘膜の細胞からiPS細胞(人工多能性幹細胞)を作ることに、京都大再生医科学研究所の山中伸弥教授と大学院生の青井貴之さんらがマウスを使って成功した。11日、横浜市で開かれた日本分子生物学会で発表した。同研究室が手法を開発したiPS細胞は、これまで皮膚や骨髄系の細胞からしか作製されていなかった。

青井さんらは、大人のマウスの肝臓や胃の粘膜の細胞に四つの遺伝子を導入してiPS細胞を作製。さまざまな組織の細胞への分化能力が、受精卵から作る万能細胞の代表格である胚(はい)性幹細胞(ES細胞)と同等であることを確認した。さらに、全身が肝臓や胃の粘膜由来のiPS細胞からできたマウスも誕生し、体内でも全身の細胞に分化できることが裏付けられた。 (asahi.com 2007年12月11日)

 

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