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！
2017年のノーベル化学賞「低温(クライオ)電子顕微鏡」
スウェーデンの王立科学アカデミーは10月4日、2017年のノーベル化学賞を、生体分子を鮮明に画像化して解析する手法を開発したスイス、米国、英国の3人の研究者に授与すると発表した。授賞理由は「溶液中の生体分子の高分解能構造決定のための低温（クライオ）電子顕微鏡法の開発」。
日本人の自然科学系ノーベル賞は2014年に赤﨑勇氏、天野浩氏、中村修二氏の3人が、15年に梶田隆章氏がいずれも物理学賞を、同じ15年に大村智氏が、昨年は大隅良典氏がいずれも医学生理学賞を受賞している。今年は医学生理学賞、物理学賞とも海外研究者の受賞が決まっており、日本の自然科学界初の快挙になると期待された「4年連続受賞」にはならなかった。
今年の化学賞を受賞するのはスイス・ローザンヌ大学名誉教授のジャック・デュボシェ氏、米コロンビア大学教授のヨアヒム・フランク氏、英MRC分子生物学研究所のリチャード・ヘンダーソン氏の3人。
ノーベル物理学賞「重力波」初観測 米の研究者３人に
ことしのノーベル物理学賞に、巨大な観測施設「LIGO（ライゴ）」を建設して、宇宙空間にできた「ゆがみ」が波となって伝わる現象、いわゆる「重力波」を初めて観測することに成功したアメリカの研究者３人が選ばれた。
スウェーデンのストックホルムにある選考委員会は、日本時間の10月3日午後7時前、ことしのノーベル物理学賞の受賞者を発表し、いずれもアメリカの、マサチューセッツ工科大学のレイナー・ワイス名誉教授、カリフォルニア工科大学のバリー・バリッシュ名誉教授、それに同じくカリフォルニア工科大学のキップ・ソーン名誉教授の３人を選んだと発表した。授賞理由は「LIGO検出器および重力波の観測への決定的な貢献」である。
「重力波」は、ブラックホールが合体するなど、質量を持った物体が動いたときに時間と空間の「ゆがみ」が波となって伝わる現象で、およそ100年前にアインシュタインが存在を予測しましたが、「ゆがみ」が極めて小さいことから直接観測は果たせず、これまで世界中の研究者たちがしのぎを削ってきた。
ノーベル医学・生理学賞にアメリカの研究者
ことしのノーベル医学・生理学賞に、生物がどのようにして24時間のサイクルを把握し、体内のリズムを作り出しているかという「体内時計」のメカニズムを明らかにしたアメリカの3人の研究者が選ばれた。
スウェーデンのストックホルムにあるノーベル賞の選考委員会は日本時間の午後6時半ごろ記者会見し、ことしのノーベル医学・生理学賞に、いずれもアメリカの、メーン大学のジェフリー・ホール博士、ブランダイス大学のマイケル・ロスバッシュ教授、それにロックフェラー大学のマイケル・ヤング教授の3人を選んだと発表した。
体内時計とは何だろう？ 人間には1日周期でリズムを刻む「体内時計」が備わっており、意識しなくても日中はカラダと心が活動状態に、夜間は休息状態に切り替わる。体内時計の働きで人は夜になると自然な眠りに導びかれる。体内時計は毎朝光を浴びることでリセットされ、一定のリズムを刻む。体内時計はカラダのさまざまな 生体リズムを調節している。
イグ・ノーベル賞 雌雄逆の昆虫発見
ノーベル賞のパロディーとしてユニークな研究に贈られる「イグ・ノーベル賞」の授賞式がアメリカのハーバード大学で行われ、メスにオスのような生殖器がある昆虫を発見した北海道大学などの研究者が「生物学賞」に選ばれ、日本人の受賞は11年連続となった。
「イグ・ノーベル賞」は、1991年にノーベル賞のパロディーとしてアメリカの科学雑誌が始めた賞で9月14日、ハーバード大学で、授賞式が行われた。
このうち、「生物学賞」は北海道大学の吉澤和徳准教授と、慶応大学の上村佳孝准教授らが受賞し、日本人は11年連続の受賞となった。吉澤准教授らは、ブラジルの洞窟で、メス側の生殖器が伸縮可能な形で、オスの腹部に差し込まれる「チャタテムシ」の仲間の昆虫を発見した。
ことしのノーベル賞予想に日本人研究者
今年もノーベル賞のシーズンが近づいてきた。今年の発表は、10月2日に医学生理学賞、3日に物理学賞、4日に化学賞が、6日に平和賞、9日に経済学賞の予定である。文学賞の日程は後日発表される。
さて、今年のノーベル賞の発表を前に、受賞が有力視される世界の研究者22人をアメリカの学術情報サービス会社が発表し、日本からは化学賞で桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授の名前が上がっている。
宮坂特任教授は、「ペロブスカイト」と呼ばれる特殊な結晶の構造を持つ物質を金属板などに塗るだけで、太陽電池を作ることができることを発見した。ペロブスカイト太陽電池は、現在の太陽電池に比べて軽くて生産コストが安いうえ、折り曲げることも可能になることから、次世代の太陽電池として注目を集めている。
がんになる原因とは？
2017年6月22日小林麻央さん逝く。2016年6月に海老蔵が会見し、麻央さんが乳がんで闘病していることを公表。闘病生活を公開した麻央さんのブログは海外でも大きな反響を呼び、2016年には英BBC放送の「今年の女性100人」に選ばれた。
ご冥福をお祈りしたい。彼女が最後自宅療養になったときは、がんが良くなったのかと思ったが、その逆だった。最後家族と過ごしたいという願いの表れだった。ところで、彼女のかかった乳がん花「咲乳がん」はひどい悪性のがんで、腫瘍は熱を持ち、魚の腐ったような臭いを放ち、肌着が濡れるなど、目に見えて辛い。
麻央さんも病床で涙したそうで、これは看病する家族にとってもたまらない光景だ。麻央さんは昨年10月1日のブログで「QOL（生活の質）のための手術」を受けたことを公表。これは腫瘍の除去手術だと考えられ、根本治療ではなく、家族や医療従事者、お見舞いに訪れる訪問客のことを考え、臭いをとにかくなくしたかったのだという。
分子軌道法による化学結合・電子構造に関する研究
物質が原子から分子になるとき、原子核や電子はどのように状態を変えるのであろうか。例えば二酸化炭素は、酸素と炭素の化合物であるが、とても二酸化炭素から炭素や酸素をイメージすることはできない。まったく別の物質である。だから原子や分子を超えた微小なレベルでは、電子や原子核の状態が炭素や酸素とは違った状態になっていることは想像できる。
化学は物質の構造や反応を取り扱う学問で、原子や分子といったミクロの世界が主な研究対象である。その中で最も小さな物質、例えば原子核や電子中性子といったものを扱うのが「量子化学」と呼ばれる分野だ。これは物理学の中の量子力学の理論を「化学」に対して応用するものである。最先端の現代化学を理解するためには、物理学の量子論の理解も必要といえる。マリケンの研究分野はこの量子化学であった。
マリケンはマサチューセッツ工科大学で学び、シカゴ大学ハーバード大学で当時の量子力学の研究者たちと研究に従事した。水素分子はＨ2、すなわち水素原子2個が結合している。原子核の周りを飛ぶ電子の軌道については1927年、ヴァルター・ハイトラーとフリッツ・ロンドンによって「原子価結合法」(VB法)が提案された。
1966年のノーベル物理学賞
1966年のノーベル物理学賞の受賞理由は「原子のラジオ波共鳴を研究するための光学的手法の発見および開発」である。
「ラジオ波」というと、ラジオやテレビで使用されている電磁波なのでこう呼ばれている。現代ではWi-Fiなど携帯電話やスマートフォンでも使用されている身近な電磁波「マイクロ波」のことである。
電磁波というといかにも人工のものというイメージを持っている方は多いだろう。 しかし、自然界で電磁波はあふれている。その代表が太陽光。可視光も紫外線や赤外線も電磁波の一種である。また、宇宙から降りそそぐ放射線も電磁波の一種。放射線は、現在のところ唯一人体への害がはっきりしている電磁波である。放射線の一種であるX線はレントゲン撮影にも欠かせない。
分子生物学とは何か？
分子生物学（molecular biology）とは、生命現象を分子を使って説明（理解）することを目的とする学問である。
いわゆるDNAやRNAなどの遺伝情報を継承、発現する高分子で生命現象を説明する学問分野である。分子生物学という名称は1938年ウォーレン・ウィーバー（Warren Weaver）により提唱された。これは当時、量子力学の確立やX線回折の利用等により物質の分子構造が明らかになりつつあったことから、まだ謎に満ちていた生命現象（中でも遺伝現象）をも物質の言葉で記述したいという希望の表明であった。
当時、遺伝の染色体説はすでに確立し、遺伝学はショウジョウバエなどを用いて目覚ましく進歩していたが、生体高分子として知られていたタンパク質と核酸のいずれが遺伝を担っているのかも、遺伝子が具体的に何を決めるのかも不明だった。
1965年ノーベル化学賞「有機合成における業績」
有機合成化学とはその名の通り、有機化合物の合成を研究する分野である。さまざまな有機化合物の合成は、医薬品や産業用に用いられる物質を数多く生み出し、人類の進歩に役立っている。特に天然由来の物質を有機化学合成でつくり出す「全合成」は、貴重な物質を安価かつ大量に合成することで、経済的な利点も多い。
例えば天然由来の有機物である、クロロフィル(R・ヴィルシュテッター1915年ノーベル化学賞）やビタミンC(ウォルター・ハース1937年ノーベル化学賞）、コレステロール（ブロッホ・リネン1964年ノーベル化学賞）などの構造が発見されると、次はこれらの有機物を人の手でつくってみたいという要求が出てくるのは自然なことであった。
この有機合成化学において、20世紀を代表する化学者が米国のロバート・ウッドワードである。1938年マサチューセッツ工科大学で博士号を授与された後、ハーバード大学で有機化学の研究を始めた。当時は第二次世界大戦中で、南方における戦闘でマラリアに感染する兵士が続出した。その治療薬であるキニーネはキナから採れるが、主産地であったインドネシアが日本に占領されていたことなどからキニーネの人工合成が急がれた。
量子電気力学とは何か？
1965年のノーベル物理学賞は「量子電気力学の分野の基礎的研究」である。「量子電気力学」とは何だろう？
「量子電気力学」とは電磁気力に関する「場の量子論」だ。場と何か？ 例えば電気にはプラスとマイナスの 2種類があるが、同極では反発しあう。
しかし、なぜ離れているものの間に力が働くのか？それに答える為にいろいろな考え方が登場したが、エーテルもそのひとつだった。しかしエーテルの存在は、マイケルソン・モーレーの実験によって一応否定され、その変わりに空間そのもの（正確には時空そのもの）の性質として、力を伝達する機能があると考えられるようになった。それが「場」であり、とくに電気力の場合には「電場」がある。
脂肪にも様々なものがある
健康食品としてオメガ3系脂肪酸を取る人が増えている。特に朝飲むと効果的だそうだ。体を動かすことで体脂肪を燃やしやすくしてくれる。オメガ3系の脂肪酸は、亜麻仁油やエゴマ油、シソ油などに含まれていている。
普通の油をとった時には体脂肪は少ししか燃えないが、オメガ3系の油をとるとかなり効率的に脂肪が燃えることが分かっている。つまり、亜麻仁油のようなオメガ3系といわれる脂肪酸は、中性脂肪の増加を抑えるだけではなく脂肪を分解する酵素を活性化させるので脂肪燃焼を加速させると考えられる。
オメガ3系脂肪酸にしろ、中性脂肪にしろ、脂肪をつくっているのは生物だ。体に良い脂肪を人の手で大量生産できればよいのだが、まだまだ難しいようだ。人類は自然や他の生物のお世話にならなければ生きていけない存在なのだ。
多くの命を救った“ペニシリン”
ペニシリンというと世界初の抗生物質であり、その発見は、20世紀の偉大な発見の1つにあげられている。肺炎や梅毒、咽頭炎、副鼻腔炎、中耳炎など、多くの細菌感染症に有効で、細菌の分裂を阻害するはたらきがある。第二次世界大戦中には多くの傷兵の命を感染症から救った。
ペニシリンの発見者であるフレミング、ペニシリンの単離に成功したフローリー、チェインらの功績は1945年ノーベル医学・生理学賞の受賞で讃えられている。
最初の発見は1929年、フレミングがブドウ球菌の培養実験中に抗菌効果のあるアオカビ（Penicillium notatum、現在はP. chrysogenum）を発見した。フレミングはアオカビが産生する物質を、アオカビの学名にちなんでペニシリンと名付けた。
量子エレクトロニクスの幕開け
1964年、第64回ノーベル物理学賞の対象となったのは「メーザー、レーザーの発明および量子エレクトロニクス分野の基礎研究」である。
メーザーとは(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)の略で「誘導放射によるマイクロ波増幅」という意味。これをマイクロ波（Microwave）の代りに光（Light）にすると、皆さんご存知の、レーザー（LASER）となる。
宇宙を観測すると、分子雲の分子ガスが高密度の状態になって、分子同士ぶつかったり、星などから強い放射を受けたりすると、いくつかの種類の分子が電波を出しやすい状態（逆励起状態）になることがある。そこへ外から電波が入ると、刺激を受けた分子が電波を放出する。
放出された電波はまた次の分子に刺激をあたえて電波を放出させ、次から次へと電波が増えていき、そのガス雲を出るときには、入ってきた電波の強さは高い倍率で増幅される。こうして「電磁波を発生する」天体ができる。太陽もそのような天体の一つである。このようにして増幅された電波は、波のそろった強力な電波となる。これがメーザーである。
人工知能と知能、その意外な共通点
あと10年もすれば、人工知能が人間の仕事を奪うかもしれない。連日報じられる人工知能(AI)に関するニュースを聞くと、そんな不安がよぎる。すでに毎日の生活の中でAIは使われている。例えば、コールセンターのやり取りの一部は人工知能が行っているし、Amazonなどのネットショップで提案されるおすすめ商品や、興味関心に合わせて表示されるニュースを選んでいるのもAIだ。
AIは人間の「考える」という機能を、機械を使って補うものといえる。AIはインターネット上やデータベースの中の大量のデータを一瞬で取り込んで処理し、答えを出す。ただ、答えを出すプログラムを作るのは人間だ。AIは電気信号を使って大量のデータの記憶、保存、検索、取り出しを行っている。では人間はどうやって、記憶や保存、検索などを行っているのだろうか？
実は人間もAIと同じく電気を使っていると言ったら驚くかもしれない。これを生体電気という。生物に見られる発電現象のことである。最初に生体電気という言葉を使ったのはイタリアの生理学者L.ガルバーニ(1786)。彼はカエルの筋肉が2種の金属をつないだもの(電気ピンセット)に触れると収縮が起こることを発見し、その原因は生物電気であると説明した。
プラスチックの歴史
プラスチック（合成樹脂）は軽くてしっかりしているので、さまざまなところで使われている。コップやバッグ、衣類、ポリエチレンの袋...もはやプラスチックなくしては私たちの生活は成り立たない。プラスチックのゴミが問題になっているが、分別し、リサイクルをしっかりすれば問題ないと思う。
プラスチックの主成分は、高分子（ポリマー）と呼ばれる長く連結した鎖状の分子でできている。例えば、ポリエチレンの「ポリ」はポリマーのことであり、ギリシャ語で「たくさん」という意味である。石油や天然ガスからつくられた「エチレン」という化合物が重合と呼ばれる反応によってたくさんつながったものがポリエチレン。この高分子の正体を初めて発見したのが、1926年ドイツのスタウディンガーである。
では、プラスチックはいつどのように誕生し、どのように広がっていったのだろう？
原子核の構造と魔法数の発見
核子（nucleon）は、原子核を構成する陽子と中性子のこと。原子核とは原子の核であり、この中に一定数の核子（陽子と中性子）が含まれる。炭素の12Cであれば１つの核の中に6個の陽子と中性子を含む。 陽子も中性子もバリオンの一種であるため、核子もまたバリオンの一種である。
原子核の中の陽子や中性子の数に規則性はあるのだろうか？陽子数 Z または中性子数 N が2，8，20，28，50，82，126の原子核は特に安定であることが実験的に知られており，これらの数を「魔法数」という。
これらの原子核の結合エネルギーは大きく、安定した原子核を構成する。このような原子核を魔法核という。ヘリウム、酸素、カルシウム、ニッケル、錫(すず)、鉛などが知られている。
化学賞は分子機械の欧米3氏に
スウェーデンの王立科学アカデミーは10月5日、2016年のノーベル化学賞を機械のような動きをする分子の設計と合成に成功した米国、フランス、オランダ3国の3人の研究者に授与すると発表した。3日に医学生理学賞受賞が決まった東京工業大学の大隅良典(おおすみ よしのり)栄誉教授に続く日本人ダブル受賞はならなかった。
授賞理由は「分子機械（マシン）の設計と合成による世界最小の機械開発」。受賞したのはフランス・ストラスブール大学のジャン・ピエール・ソバージュ名誉教授、米ノースウエスタン大学のジェームス・フレーザー・ストッダート教授、オランダ・フローニンゲン大学のバーナード・フェリンガ教授の3氏。
ソバージュ名誉教授は、2つの分子が知恵の輪のように結びついた「カテナン」という特殊な形をした分子の合成に成功した。こうした分子は、ほかにも、ドーナッツ状の分子をダンベル状の分子が貫くように結びついた「ロタキサン」などさまざまな形がある。
ストッダート教授やフェリンガ教授は、こうした分子に温度や光など外部から刺激を加えると、分子の一部が動くことで、あたかもスイッチやモーターのように機能する「分子マシン」と呼ばれる技術を開発した。
今年のノーベル物理学賞は「トポロジカル相転移」
スウェーデンの王立科学アカデミーは10月4日、今年のノーベル物理学賞を米国の研究者3名に授与すると発表した。
今回は、ワシントン大学のデビッド・サウレス(David J. Thouless)氏、プリンストン大学のダンカン・ホールデン(F. Duncan M. Haldane)氏、ブラウン大学のマイケル・コステリッツ(J. Michael Kosterlitz)氏ら3名の共同受賞となる。
授賞理由は「トポロジカル相転移と物質のトポロジカル相の理論的発見」である。ノーベル財団の発表によると、固体物理学における20世紀の最大の発見とも言われている。
2016年ノーベル医学生理学賞
スウェーデンのカロリンスカ医科大は10月3日、今年のノーベル医学生理学賞を、東京工業大の大隅良典（よしのり）栄誉教授（71）に贈ると発表した。大隅氏は2013年にトムソン・ロイター引用栄誉賞を受賞、ノーベル賞候補になっている。
授賞理由は「オートファジー（自食作用）の仕組みの発見」。細胞が自分自身の一部を分解し、栄養源としてリサイクルしたり、新陳代謝したりする仕組みを明らかにした。様々な生物に共通する根源的な生命現象の謎を解いた。
日本のノーベル賞受賞は、昨年の医学生理学賞の大村智・北里大特別栄誉教授、物理学賞の東京大宇宙線研究所長の梶田隆章教授に続き２５人目。医学生理学賞は1987年の利根川進・米マサチューセッツ工科大教授、2012年の山中伸弥・京都大教授、大村氏に続いて4人目。日本人の単独受賞は自然科学系では利根川氏以来。授賞式は12月10日にストックホルムである。賞金は800万スウェーデンクローナ（約9400万円）。大隅さんは福岡県生まれ。
サイエンスジャーナルに
関する、取材の申し込みや
お問い合わせは、記事の
コメント欄にご記入お願い
致します
 | 太陽の法―エル・カンターレへの道大川 隆法幸福の科学出版このアイテムの詳細を見る |
 | 黄金の法―エル・カンターレの歴史観大川 隆法幸福の科学出版このアイテムの詳細を見る |
←Click
please 全力で情報収集し、記事を
まとめています。
参考になりましたら、広告を
クリックしていただけると
励みになります。m(_ _)m
週刊 サイエンスジャーナル
現在、記事の一部しか表示
されません。記事のすべてをお読み頂くためには、
メルマガ登録後に配送される
パスワードが必要です。
御登録お願い致します。
なおパスワードは一定期間
ごとに変更されます。
