サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2011年01月

乳酸菌とひと味違う、ビフィズス菌のス(酢)ーパーパワーが腸を細菌から守る!

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 酢酸をつくる「ビフィズス菌」
 理化学研究所免疫・アレルギー科学総合研究センターなどのグループが、ヒトの腸内にあるビフィズス菌が、酢酸を作り出すことで細菌による病気の発症を防いでいることを、マウスを使った実験で発見した。 ヨーグルトに入っている、ビフィズス菌は体によいといわれているが、どこがどうよいのだろう?

 ビフィズス菌は純粋な乳酸菌ではない、放線菌と呼ばれる全く別の細菌のなかまである。しかし、乳酸もつくるので広い意味では乳酸菌のなかまに入る。では、ビフィズス菌と本来の乳酸菌はどこが違うのだろう?

Bifidobacterium

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驚異の嗅覚!がん検出率9割超!早期発見に希望「がん探知犬」とは何か?

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 犬の嗅覚
 犬の嗅覚が優れているのは聞いたことはあるが、最近はがんのにおいが分かる「がん探知犬」というのが実在して、一定の成果を上げている。専門家は「がんの臭いの原因物質を特定できれば、がんの早期発見にもつながる」という。本当なのだろうか?

 犬の嗅覚は人間より1000倍~1億倍も優れている。倍率に幅があるのは、嗅ぎ分ける匂いによって犬にも得意と不得意があるためだ。一般的に花や自然界に存在しない化学物質など、犬にとってはどうでもよい匂いに対しては鈍感で、動物の発する有機物の匂いには敏感だといわれている。つまり生きていくうえで必要なものに対してはより敏感であるという。

Sugar

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宇宙を引き裂く、反重力を発見!NHK「未来を決める暗黒エネルギー」

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 反重力の発見
 2011年1月8日NHK放送のサイエンスZERO「宇宙の未来を決める 暗黒エネルギー」は興味深いものであった。この番組は2010年9月4日放送したものを再放送したもの(No.317)。過去、宇宙の発見には、それまでの価値観を180度ひっくり返す「大発見」があった。それが「地動説」であり「ビッグバン」である。番組では最近、これらに相当する発見がある…と紹介。それが「暗黒エネルギー」の発見である。

 このエネルギーちょっと変わっている。例えば、持っているリンゴの手を離せば、ふつう重力によって下に落ちるが、暗黒エネルギーがあると、真上に上がっていく。まさに180度違う方向にはたらくエネルギーである。 長い間人類が探し求めた、反重力がついに発見されたのだ。現在宇宙は、このエネルギーのために、無制限に広がり続けているという。

BigRip
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霧島・新燃岳噴火!口蹄疫、鳥インフルに続き、宮崎に3度受難?

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 霧島・新燃岳50年ぶり爆発的噴火
 鹿児島、宮崎県境の霧島山・新燃岳(しんもえだけ)(1421メートル)が1月26日、小規模な噴火があった。1月27日も活発な噴火活動が続いた。午後3時40分ごろには、約50年ぶりとなる中規模の爆発的な噴火が起き、噴煙の高さは火口から2500メートル以上に達した。宮崎県高原町では、火口近くの住民37人が一時自主避難。降灰が両県の広範囲で確認され、市民生活や農作物に影響が出ている。

 鹿児島地方気象台は「今後の噴火活動は供給されるマグマ量で決まるが、噴火警戒レベルを上げるような兆候は出ていない」としている。気象庁は同日、現地調査を実施。火口から約8キロの宮崎県都城市御池町付近で直径約8センチの噴石を確認した。同庁は26日に「小規模」としていた噴火規模を「中規模」に修正。噴火警戒レベルは入山規制の「3」を継続して、火口から約2キロの範囲で噴石への警戒を呼び掛けている。それにしても、宮崎は何かあるのだろうか、口蹄疫、鳥インフルエンザに続き、今度は噴火だ。3度、受難が続いている。

Shinmoedake

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宮崎を再び襲う衝撃!「口蹄疫」に続き「鳥インフル」

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 口蹄疫で牛や豚約29万頭が犠牲となり、やっと復興に歩み始めた宮崎県を、今度は鳥インフルエンザが襲った。相次ぐ家畜伝染病禍に、全国有数の畜産地が震撼(しんかん)した。宮崎市佐土原町の発生養鶏場では1月22日、飼育する鶏約1万羽が殺処分された。

 今年はこれで終わりそうもない。愛知県豊橋市では1月27日、卵養鶏農場(約15万羽飼育)で高病原性鳥インフルエンザに感染した疑いのある鶏が見つかった。遺伝子検査で高病原性の「H5型」ウイルスが検出されたと発表した。家畜伝染病予防法に基づき県は同日早朝から、発生養鶏場の約15万羽すべての鶏の殺処分を開始。半径10キロ圏内の鶏や卵などを移動禁止にした。

Atype

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安価、クリーン、コンパクト!世界初の技術「LNG推進系」ロケットとは何か?

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 HTV、打ち上げ成功     
 国際宇宙ステーション(ISS)に物資を運ぶ無人補給船「こうのとり」(HTV)2号機を載せた大型国産ロケットH2Bの2号機が22日午後2時37分、鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げられた。H2BとHTVの打ち上げは2009年9月に続き2回目。

 HTVは、国際約束で分担しているISSへの補給義務を果たすために新たに開発された。打ち上げの約15分後にH2Bから分離され、地球を回りながら5日ほどかけて少しずつ高度を上げてISSに接近し、ドッキングする計画だ。直径約4.4メートル、長さ約10メートルの円筒形で、荷物を含めた総重量は約16トン。宇宙飛行士の食料や飲料水、衣類やシャンプーなどの日用品、ISSの日本の実験棟「きぼう」の実験機器などを積み込んでいる。

LNG

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「スペースシャトル」6月に引退!次は日本のH2A・H2B・H3ロケットの時代!

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 宇宙開発次は日本の時代
 米航空宇宙局(NASA)は1月20日、スペースシャトル最後の飛行となる「アトランティス」の打ち上げ日を、米東部時間の6月28日にすると発表した。いよいよスペースシャトルも引退、、6月のアトランティスの飛行で、シャトルは30年の歴史に幕を閉じる。スペースシャトルは、国際宇宙ステーションの建設に貢献。輸送量は大きかったが事故も多かった。

 一方、後継機として期待されるH2Bロケットは好調だ。宇宙ステーションへの補給船、「こうのとり」2号機の打ち上げに成功し、順調に軌道を飛行している。H2Bと姉妹機のH2Aを合わせて19回目の成功。成功率は世界でも信頼性が高いと認められる95%の大台に乗った。さらに2020年ごろの実用化を目指して、次世代ロケットH3の計画が始まっている。

 JAXAではこの他に、固体燃料ロケットイプシロンや、LNG推進系ロケットなども開発中。日本の科学技術がますます楽しみになってきた。

H2A・H2B・H3
 

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最近の世界と日本、火山の噴火記録 火山砕屑物とは何か?

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 アイスランドの火山の名は?
 昨年はアイスランドの火山噴火に驚かされた。欧州の飛行機が1週間も飛ばなかった。世界に影響を与える噴火というのを初めて、目の当たりにしたからだ。あの火山の名前は何というだろう?

 正解は「エイヤフィヤトラヨークトル」何度聞いても覚えにくい名前だ。エイヤフィヤトラヨークトルは標高1666mの独立した火山で、 過去には1821年に噴火した 記録がある。この火山の火口は直径は3kmから4kmあり、その周りを100km²の氷河が覆っている。では、最近世界で起きた、火山の噴火にはどんなものがあるだろう?

Etna

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iPS細胞でできること続々「色素細胞」「肝細胞」「心筋細胞」を作成!

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 iPS細胞で再生医療
 がんなどの先端医療の進歩はめざましいが、再生医療の分野も素晴らしい、2006年に京都大学の山中伸弥教授らのグループによって、マウスの線維芽細胞から2006年に世界で初めて初めて「iPS細胞」をつくってから5年が過ぎた。現在、iPS細胞をさまざまな組織の細胞に分化させて、実用化への道を探っている。

 今回は、iPS細胞から「色素細胞」や「肝細胞」、「心筋細胞」を分化させることに成功した事例を紹介する。効率性や安全性が確立されれば、いよいよ実用化も近い。 

iPS_application

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がんを発生させる遺伝子発見!がん遺伝子とがん抑制遺伝子とは何か?

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 胃がん増殖助長する遺伝子発見!
 現代医学の進歩は素晴らしい。不治の病といわれた、がんにさまざまな治療方法が発表され、その有効性が報告されている。外科療法、化学療法に加えて、陽子線治療や、免疫療法、がんワクチンといった治療法である。

 最近は遺伝子面でも、研究が進み、がんを発生させやすくする、特定の遺伝子がわかってきた。先日、東京大や横浜市立大などのグループは、胃がんの増殖を助ける遺伝子を見つけた。この遺伝子を働かなくしたマウスは胃がんができにくくなった。胃がんの新しい治療薬の開発に役立つと期待される。

jp

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がんばれ受験生!脳には「栄養バランス」を、最後は「心の声」を聞け?

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  脳に栄養バランスを
 センター試験も終わり、いよいよ本格的な受験のシーズンが始まる。受験生には、実力を出し切って合格してほしいものだ。それには脳の活性化が大切。脳の活性化には運動も大切で、私は最近、エアロバイクにのっている。全身を動かし、軽い汗をかくと血液の循環がよくなるためか、脳もスッキリする。

 その他に脳活性化のための、有効な方法はないだろうか?

 東北大の川島隆太教授は、「朝から脳を活発に働かせるには糖分だけでなく、バランス良く栄養をとる必要がある」と呼びかけている。脳のエネルギーは糖分、と言われてきたが、糖分に偏った食事だと脳は効率よく働かないという調査結果もある、としている。

Choline

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水に沈むブリスベン!100年に1度、オーストラリアの大洪水の原因は?

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 オーストラリアの洪水
 今冬、日本に大雪をもたらした「ラニーニャ」現象は、世界にも大きな影響をもたらしている。米航空宇宙局(NASA)は1月13日、オーストラリア・クイーンズランド(Queensland)州を中心に発生している大規模な水害について、太平洋の赤道付近で海水温が低下するラニーニャ現象が特に強力で、豪雨と洪水に拍車をかけているとの見解を発表した。

 NASAゴダード宇宙飛行センター(Goddard Space Flight Center)の海洋学者、デービッド・アダメック(David Adamec)氏は「クイーンズランド州東部で歴史的な降水量を記録し、100年に1度の大洪水を引き起こした雨は熱帯低気圧によるものだが、これはラニーニャ現象が太平洋の貿易風に及ぼした影響の直接的な結果だ。このため、オーストラリアの熱帯地方は例年にない多雨となっている」と説明する。 

Brisbane

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ナノバイオテクノロジーで、RNAとタンパク質から三角形構造体を創造!

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 タンパク質で正三角形
 規則正しい形というと何を思い出すだろう?科学では雪の結晶や、水晶、ミョウバンの結晶や塩の結晶などの物質の結晶を思い出す。ベンゼンの六角形や、フラーレンのサッカーボール形などは、かなりユニークである。

 では、タンパク質で結晶はできるのか?タンパク質の結晶というとピンとこない人も多いと思うが、実はタンパク質も結晶になる。酵素などのタンパク質のはたらきを分子レベルで解明するためには、3次元的な分子構造を知る必要があり、そのためには良質な結晶が必要になる。しかし、タンパク質の結晶を作ることは低分子に比べて難しく、研究段階にある。

 では、タンパク質の結晶は規則正しい形になるのであろうか?京都大の斉藤博英特定准教授らのグループは、1辺が約20ナノメートル(0.00002ミリ)の正三角形を作ることに成功した。辺はひも状の分子のリボ核酸(RNA)、頂点にたんぱく質がついた構造。RNAとたんぱく質の複合体で人工的な構造物を組み立てたのは初めてという。

RNP

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不思議なBio,砂漠の岩塩中に生きていた3万4千年前の微生物とは?

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 岩塩中に生きる微生物発見
 米カリフォルニア州の砂漠デスバレーの2万2千~3万4千年前の岩塩の中に、単細胞の微生物が生存しているのを、ニューヨーク州立大の研究チームが見つけた。これほど古い生物が生きた形で見つかったのは非常に珍しい。米地質学会の専門誌GSAtodayに発表した。

 この微生物は、掘り出された岩塩に閉じこめられた塩水滴の中で見つかった。栄養を与えて最大90日間培養したところ、900の試料のうち5つが成長した。そのDNAを調べたところ、古細菌と呼ばれる生物の仲間で、高い塩分濃度の環境を好む特徴を持っていることがわかった。

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2013年内之浦から打ち上げ決定!固体燃料ロケット「イプシロン」とは?

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 次期小型ロケット「イプシロン」
  
 宇宙航空研究開発機構は1月12日、2013年度の初号機打ち上げをめざして開発中の小型固体燃料ロケット「イプシロン」の発射場を、鹿児島県の内之浦宇宙空間観測所に決めたことを発表した。イプシロンは、内之浦で打ち上げられてきた固体ロケットM-5(2006年9月の打ち上げを最後に廃止)の後継機。大型ロケットH2Aの半分以下の打ち上げ費用で主に小型科学衛星を打ち上げる計画で、開発費は205億円。

 H2Aロケットは、液体燃料ロッケットで、液体水素を燃料に、液体酸素を酸化剤に使用する。これに対して固体燃料ロケット「イプシロン」の推進剤は、アルミニウムとポリブタジエン、酸化剤に過塩素酸アンモニウム、が使われる予定だ。ポリブタジエンは合成ゴムで、固めるはたらきをするが、同時に燃料にもなる。液体の燃料は制御しやすいが、装置が複雑になる。固体の燃料は、一度火がつくと制御しにくいが、装置は簡単ですむ。一挙に宇宙に飛ばすのなら固体ロケットは効率がよい。

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年末年始に記録的な大雪!原因は北極振動とラニーニャ現象?

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 寒気猛威で記録的低温と雪 
 昨年末に続き、年始にも東北、日本海側を中心に大雪が降り、各地で被害が出ている。センター試験受験生の中には、雪の中を受験会場へ向かう人も多かった。今年の雪は異常だ。日本列島は1月16日、この冬一番の寒気が流れ込み、記録的な寒さや積雪となった所があった。気象庁は、強い冬型の気圧配置が17日にかけて続くとして、東北を中心に暴風雪や高波への警戒を呼び掛けた。

La Niña

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中生代三畳紀、ティラノサウルスの祖先?「エオドロマエウス」の化石発見!

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 史上最古の肉食恐竜?
 アルゼンチンなどの研究チームが、同国の三畳紀後期(約2億3200万~約2億2900万年前)の地層から、小型の新種恐竜の化石を発見し、1月14日の米科学誌に発表した。三畳紀後期は恐竜が誕生した時期にあたり恐竜の初期の進化と、その後の繁栄を研究する上で注目されそうだ。

 見つかった化石は3体分で、ほぼ全身を復元。全長約1.2メートルで、二足歩行をしていた。手の指が長いなどの特徴から、ティラノサウルスなど「獣脚類」と呼ばれる肉食恐竜の祖先とみられる。「初期の走者」という意味の「エオドロマエウス」と名付けられた。

Eoraptor_Eodromaeus

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不思議なBio,メキシコ湾の流出メタン、バクテリアがほとんど分解!

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 メキシコ湾のメタン、バクテリアが分解
 
 2010年4月20日に米国、ルイジアナ州のメキシコ湾沖合80kmで発生した史上最悪の原油流出事故。ようやく流出が止まったのは7月15日であった。その後も海底では原油が浮遊している状態が続いているが、どうなったろう?

 原油流出事故に伴ってメキシコ湾に広がったメタンは膨大な量だ。深海の熱水噴出孔、原油の自然漏出、海底に堆積したメタンハイドレートの分解などが日々放出する量に匹敵するとの推測もあった。メタンの温室効果はCO2の20倍。大気中に拡散すれば、地球温暖化の促進要因になりかねない。

 ところが今回、海中に流出した大量のメタンガスがわずか4カ月間でほぼすべて除去されたと発表があった。しかも人為的な処理ではなく、すべて自然の力によるという。調査チームのリーダーを務めたカリフォルニア大学サンタバーバラ校(UCSB)のデイビッド・バレンタイン氏は次のように話す。「当初は、メタンが消え去るまでに1年程度はかかるだろうと考えていた。だが9月中旬には跡形もなくなっていた」。

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ロマンチック!月の水は彗星からの贈り物!地球の海水の1割も?

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 月の石に含まれる水
 月に水は存在するか?この問題は解決済みだ。2009年、LCROSS(エルクロス)という無人探査機が打ち上げられ、月のクレーターにロケット弾を打ち込み、水を探した。その結果、月の南極地方にあるカベウスクレーターの永久影に、氷が存在することがわかった。

 その後2010年3月1日、NASAはインドの月探査機「チャンドラヤーン1号」に搭載したレーダー(Mini-SAR)を使い、太陽の光が差し込まない北極付近のクレーターを調べた。その結果、直径2〜15キロのクレーター40カ所以上に、東京ドーム480杯分に当たるおよそ6億トンもの水を発見した。いったい、この月の水はどこからきたのだろう?

 今回、北海道大と米国の研究チームが米アポロ宇宙船が持ち帰った「月の石」に含まれる水を詳しく分析。その結果、地球の水よりも重水素が多く、彗星の水に近いことがわかった。このことは、月の水は彗星が運んできたことを意味する。そればかりか、地球の海水も重水素が多いことから、およそ1割は彗星に由来するという。

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ブルーレイの100倍記録可能な「フォトクロミック分子」反応効率100%達成!

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 DVD,ブルーレイの記憶原理
 CDやDVD、ブルーレイの記録原理はどうなっているのだろう?かつて、エジソンがレコード盤に音の信号を刻み込んで、これを再生することでレコードが聴ける仕組みを作った。信号はデジタルに変わったが、記録の原理は変わっていない。

 レコードでは、物理的に溝を彫っていったが、DVD、ブルーレイなどでは、レザー光線で熱を加えて溝をつくる。ディスクの表面には、特殊な合金(銀・インジウム・アンチモン・テルル合金)がはってあり、これに加える熱と冷却時間によって、原子が不規則に散らばった状態「アモルファス」と、規則正しく並んだ結晶状態「クリスタル」に変化する相変化現象を利用している。 アモルファスは光の反射率が低いのでピットの役割を果たし、 クリスタルは反射率が高いのでランドの役割を果たす。 再びレーザー光で熱すれば何度でも相変化させることができるので書き換え可能になった。

 また、CD、DVDでは赤色レーザーが使われているが、ブルーレイでは、青色レーザーが使われる。レーザーの波長を短くすることで、記録される溝を細くすることができ、それだけ記憶量が増えた。ところが、今回、もっと記憶量を増やすことができる物質ができた。どんな物質だろう?

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