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外科手術なしで「鼓膜再生」 細胞を活性化、3週間で聴力回復

2014-08-07 13:54:03 | 科学
外科手術なしで「鼓膜再生」 細胞を活性化、3週間で聴力回復
http://news.goo.ne.jp/article/sankei/life/snk20140806522.html
2014年8月7日(木)08:05
産経新聞

 中耳炎や外傷などで破れたままになった鼓膜の回復には従来、外科手術が必要だった。こうした中、簡単な施術で鼓膜を再生させる新しい治療法が開発された。数十年間鼓膜に穴が開いた状態だった高齢患者でも再生し、日常生活に支障がないほどの聴力を回復した例もあるという。現在は北野病院(大阪市北区)と金井病院(京都市伏見区)で施術を実施。既に300人以上が治療を受け、保険診療に向けた複数の医療施設での臨床研究も予定されている。(加納裕子)

 ◆条件整え自然に

 鼓膜は、中耳炎や耳かきで突いてしまうなどの外傷によって破れる。本来は再生しやすく、破れても自然に治癒する場合も少なくない。しかし、そのまま回復しなかった患者は推定100万人以上。難聴や耳鳴り、入浴や洗髪の制限など日常生活に支障をきたすことが多い。

 鼓膜が破れていると言葉が聞き取りにくく、補聴器でも改善しにくい。鼓膜形成術や鼓室形成術など破れた部分に別の組織を移植する外科手術が一般的だが、聴力が回復できないケースもあるという。

 新しい鼓膜再生療法は、北野病院耳鼻咽喉科・頭頸部外科の金丸真一医師(59)が平成19年に開発。鼓膜は再生しやすいという特徴に着目、長期間破れたままになっていた鼓膜でも条件を整えれば、3週間ほどでほぼ正常に再生することが分かり、治療に応用した。

 治療はまず、穴の縁に傷をつけ、鼓膜のもとになる細胞を活性化させる。栄養因子「b-FGF」を含ませたゼラチンスポンジで穴をふさぎ、外部と遮断するため、「フィブリン糊(のり)」でカバー。10分程度の施術直後から正常に近い聴力が回復するという。3週間後に糊をはがし、完全に再生していない場合は、何度か繰り返す。

 金丸医師が統計を取ったところ、破れた部位が狭い場合は3回以内に約95%の患者で完全に鼓膜が再生。広範囲に穴が開いていた場合でも4回以内に約83%が成功し、聴力を回復した。

 ◆30年の悩み解決

 「聞き間違いが多く、長年苦しんでいたのが嘘のよう。十分に会話ができるようになりました」。手術の決心がつかず、約30年間鼓膜が破れた状態で、両耳に補聴器を付けていた70歳の女性は治療を受け、こう喜んだという。

 右耳の鼓膜に穴が開いた状態が約30年間続いたという61歳の男性は、施術の直後から聴力が回復。聴力は中度難聴とされる61・7デシベルだったが、4カ月後には36・7デシベルまで回復し、補聴器がいらなくなった。

 「これまで治療のチャンスがなかったり、昔から鼓膜が破れた状態が続いて諦めてしまったりしていた人が多い。鼓膜が正常に回復すれば、生活の質が上がります」。金丸医師はこう話し、施術を受けるメリットを訴える。

 ただ、鼓膜再生療法が成功するためには、耳だれがないことや活動性の炎症がないこと、以前に鼓室形成などの手術を受けていないことなどいくつかの条件がある。保険適用にはなっていないため、自費診療であることにも注意が必要だ。施術適応があるのは鼓膜に穴が開いた人のうち4分の1程度という。

 鼓膜耳の穴の一番奥、外耳と中耳の境界にある3層の薄い膜。外からの音を空気の振動としてとらえ、振動を電気信号に変える内耳へと伝える。鼓膜が破れると聴力が弱まるだけでなく、細菌感染を引き起こす原因にもなる。


京大、従来の6倍以上の寿命を持つリチウムイオン電池を開発

2014-08-03 14:27:41 | 科学
京大、従来の6倍以上の寿命を持つリチウムイオン電池を開発
http://news.nifty.com/cs/technology/techalldetail/zaikei-20140802-207331/1.htm へのリンク
2014年8月2日(土)15時35分配信 財経新聞
niftyニュース

 京都大学の田中功教授らによる研究グループは、高精度計算データを活用してリチウムイオン電池の寿命を従来の6倍以上にする材料を開発することに成功した。

 リチウムイオン電池は、携帯電話をはじめとするポータブル機器で広く使用されており、今後は電気自動車などの大型機器にも適用させることが期待されている。しかし、これまでの研究では研究者の勘と経験によって材料開発がおこなわれてきたため、最適な化学組成を見つけることがボトルネックになっていた。

 今回の研究では、量子力学の原理のみに基づいて、数千種類という元素の組み合わせの特性を網羅的に計算した。その結果、6種類の元素から構成される物質が有用であることを発見し、実際に資料を作製して検証をおこなったところ、サイクル寿命は従来の約6倍になることが明らかになった。

 研究メンバーは「本研究で発見された超長寿命リチウムイオン電池は、電気自動車や再生可能エネルギーの蓄電などの大型機器に応用に適していますので、その技術開発も進めて行きます」とコメントしている。

 なお、この内容は8月1日に「Nature Communications」に掲載された。

京大

「開けゴマ」実現する?脳波で個人識別技術開発

2014-08-02 16:29:42 | 科学
「開けゴマ」実現する?脳波で個人識別技術開発
http://www.yomiuri.co.jp/science/20140801-OYT1T50075.html?from=ycont_top_txt へのリンク
2014年08月01日 17時51分
読売新聞

 富山県立大(富山県射水市黒河)の唐山英明准教授(生体情報理工学)は7月31日、音や画像に意識を集中した際に出る脳波を用いて個人を識別する技術を開発したと発表した。

 指紋認証などに比べ、偽造や盗用される可能性が低く、新たな生体認証技術として実用化を目指している。

 唐山准教授が開発した「脳波個人識別技術」は、意識的に特定の音を聞いたり、写真を見たりしてから約0・3秒後に発生する脳波「P300」を利用した。

 実験では、学生約10人に電子音を集中して聞かせたり、建物や風景の写真に注目させたりして脳波を計測し、それぞれの波形の違いを比較した結果、音については約90%、写真については90%以上の精度で個人識別に成功したという。

 指紋や虹彩認証は、鍵やパスワードのように忘れたり紛失したりしない利点があるが、不正盗用された場合は情報を変更して再利用できない欠点がある。

 一方、脳波は盗用や偽造しにくく、これまでにアルファ波などを使った個人認証の研究が進められてきた。脳波の中でも、「P300」は、波形を生じさせるための対象を意識的に決めることができるのが特徴という。

 実用化に向けては、さらに多くの実験データが必要なほか、手軽に脳波を測定できる装置の開発など課題は少なくないが、将来的には脳波を使って鍵を開閉したり、コンピューターにログインしたりできるシステムの開発を目指す。

 唐山准教授は「脳内の電気信号は他人に盗まれない利点がある。様々な生体信号と組み合わせることで、100%の精度の個人識別を目指したい」と話している。


岡山大、ラベンダー精油が喘息症状を軽減させることを明らかに

2014-08-02 16:25:37 | 科学
岡山大、ラベンダー精油が喘息症状を軽減させることを明らかに
http://news.nifty.com/cs/technology/techalldetail/zaikei-20140731-206999/1.htm へのリンク
2014年7月31日(木)23時34分配信 財経新聞
niftyニュース
        
マウス喘息モデルに対するラベンダー精油の抗アレルギー作用を示す図(岡山大学の発表資料より) [ 拡大 ]

 岡山大学の飯尾友愛助教らによる研究グループは、マウス喘息モデルを用いた実験で、ラベンダー精油が喘息症状の軽減作用を持つことを世界で初めて明らかにした。

 植物から抽出される天然の揮発性有機化合物のことを精油と呼んでおり、植物療法の一つとして用いられているものの、科学的にはまだ未知の部分が多く残っている。

 今回の研究では、マウス喘息モデルにラベンダー精油を嗅がせたところ、気道の狭窄・粘液分泌の亢進・好酸球の気道や肺胞への浸潤などを抑制されることが明らかになった。

 今後は、人への応用も期待されているが、研究グループは「本研究結果は、マウス喘息モデルを用いて明らかにしたラベンダー精油の作用の一面でしかなく(中略)多くの揮発性有機化合物を含む精油の利用には健康面において注意が必要です」と呼びかけている。

 なお、この内容は「Life Sciences」に掲載された。

「宇宙マウス」が誕生…ISSに保存の精子で

2014-08-01 14:32:10 | 科学
「宇宙マウス」が誕生…ISSに保存の精子で
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140730-567-OYT1T50155.html へのリンク
2014年7月31日(木)06:58
読売新聞

 山梨大は30日、国際宇宙ステーション(ISS)で9か月間保存されたマウスの精子を使い、マウスの子どもを誕生させることに成功したと発表した。

 実験は同大の若山照彦教授(繁殖生物学)や宇宙航空研究開発機構(JAXAジャクサ)などの研究グループによるもので、宇宙で哺乳類が繁殖できる可能性を示唆している。同大によると、宇宙空間で保存した哺乳類の生殖細胞による繁殖は世界初。

 実験では、凍結乾燥(フリーズドライ)させたマウス12匹分の精子を、昨年8月に打ち上げられた大型ロケット「H2B」4号機でISSに運んだ。今年5月に一部を回収し、地上で通常のマウスの卵子と顕微授精を行った結果、複数匹の子どもが生まれた。

 宇宙空間には様々な放射線が存在するが、精子のDNAに目立った損傷はみられなかった。


月が変形、摩擦熱…中心熱く「今も生きている」

2014-07-30 15:54:29 | 科学
月が変形、摩擦熱…中心熱く「今も生きている」
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140728-567-OYT1T50158.html へのリンク
2014年7月29日(火)08:13
読売新聞

 月の中心付近は熱く、軟らかくなっているとみられるとの研究結果を、国立天文台や中国地質大などの研究チームが28日発表した。

 月は約10億年前に火山活動が終わり、冷えて固まったものと考えられていたが、研究チームは「月は今も生きている」としている。

 論文が英科学誌ネイチャー・ジオサイエンス(電子版)に掲載された。

 月は、最大で十数センチほど伸び縮みしていることが、月周回衛星「かぐや」などの観測データから明らかになっている。

 この変形はこれまで、地球の引力の影響だけでは説明できなかったが、研究チームは、月の地表から深さ1200~1400キロ・メートルが軟らかい状態になっていれば起きることを突き止めた。月の半径は約1737キロ・メートルで、中心付近にあたる。

 研究チームは「月が変形して内部に摩擦熱が生じ、熱くなっている」とみている。


ウナギ生かしたまま「水」で遺伝子解析、種判別

2014-07-29 13:24:28 | 科学
ウナギ生かしたまま「水」で遺伝子解析、種判別
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140728-567-OYT1T50101.html へのリンク
2014年7月28日(月)18:19
読売新聞

 水産庁と北里大学は、ウナギが入った水から遺伝子を取り出し、種を判別する新技術の開発に成功した。

 これまでは生かしたまま調べることができなかった。絶滅の危機にあるウナギの不適切な輸出入を、港や空港での検査で効果的に防ぐのが目的で、2015年度中に実用化にめどをつける。

 ウナギは世界に19種生息している。背びれの位置や斑紋の有無など外見から4グループに分けることはできるが、特に稚魚(シラスウナギ)の場合、種の判別は養殖業者など関係者でも難しいという。

 北里大の吉永龍起たつき講師らの研究グループが今年度に入り試験的に成功した。吉永講師らは、生きたウナギの入った水を特殊なフィルターに通し、ウナギの体表の細胞を採取。これを専用の溶液に溶かし、DNAを解析する手法を使った。


冷え性の解明に道 寒さに耐える仕組み解明 甲南大

2014-07-24 07:43:24 | 科学
冷え性の解明に道 寒さに耐える仕組み解明 甲南大
http://news.goo.ne.jp/article/kobe/world/kobe-20140722005.html へのリンク
2014年7月22日(火)18:46
神戸新聞

 生体で光やフェロモンを感じる神経細胞が温度も感知し、腸などに働き掛けて低温に耐えることを、甲南大(神戸市東灘区)のグループが線虫を使って解明した。線虫はヒトと遺伝子が似ており、冬山などでヒトが寒さに耐える仕組みや、いわゆる“冷房病”、冷え性の解明につながる可能性がある。22日付の英科学誌ネイチャーコミュニケーションズ電子版に発表した。

 線虫は体長1ミリ程度で、土や海の中などに生息する。甲南大大学院自然科学研究科の久原篤准教授、太田茜研究員らは、線虫は温度が20度から2度に環境を移すと死ぬが、15度から2度に環境を移すと生存することに着目。最新技術を使い、神経活動の測定解析などを実施した。

 その結果、温度が低くなると、頭部にある感覚神経細胞の一種で、光や、生理的反応を引き起こすフェロモンを感知する「ASJ」が活性化。ホルモンの一種インスリンを分泌して、腸などに低温の情報を伝えていることを突き止めた。インスリンを受け取った腸などが働いて体全体の細胞が硬くなるのを防ぎ、低温に耐えていると推測できるという。

 久原准教授は「将来、ヒトで体の温度調節に関わる病気の診断や治療に役立てられれば」と話す。

(金井恒幸)

心臓血管の新生メカニズム解明=心筋梗塞など治療に期待―大阪大

2014-07-23 16:53:24 | 科学
心臓血管の新生メカニズム解明=心筋梗塞など治療に期待―大阪大
http://news.goo.ne.jp/article/jiji/nation/jiji-140722X611.html へのリンク
2014年7月22日(火)18:06
時事通信

 心筋梗塞など虚血性心疾患の新しい治療法につながる心臓の血管新生のメカニズムを発見したと、大阪大大学院の中岡良和助教らの研究グループが22日、英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに発表した。

 心疾患による死亡は、がんなどの悪性腫瘍に次ぐ第2位を占めており、有効性の高い治療法の開発が望まれている。現状では閉塞(へいそく)した血管にカテーテルを挿入して内側から広げる方法が主流だが、血管が壊死(えし)している場合は効果が不十分で、重症患者の治療が難しかった。

 中岡助教らはマウスを使った実験で、心筋などから分泌されるタンパク質の一種が心臓内の冠静脈の形成を促進することを発見。これまでは冠動脈の形成物質しか分かっていなかったが、今回の発見により、効率的に血管を再生させる治療法を開発できる可能性があるという。 


科学五輪、日本の高校生がメダルラッシュ 支援予算年2億

2014-07-17 17:07:14 | 科学
科学五輪って?高度多彩な難問、支援予算年2億
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140716-567-OYT1T50114.html へのリンク
2014年7月16日(水)19:17
読売新聞

 Q どのような問題が出題されるのか。

 A 問題は高度かつ多彩で、知識だけでは太刀打ちできない。数学は筆記試験のみだが、4時間30分以内に3問を解く試験を2日間行う。化学は課題に対して実験計画を立て、実験で得た結果を基に問題に答える5時間の試験と、5時間の筆記試験を2日間で行う。

 Q 日本のメダルラッシュが続いている理由は。

 A 国際大会の参加者の約半数はメダリストになるが、日本代表は上位の常連。文部科学省は国際科学五輪を「日本の科学技術を支える人材育成に役立つ大会」(人材政策課)と位置づけており、年間約2億円の予算で手厚く支援している。

 優秀な人材を確保したい大学も注目する。科学技術振興機構の2013年末の集計では、科学五輪や国内大会で好成績を上げた生徒に対し、早大、慶大など26大学が入試で特別枠を設けている。

 Q 代表選手の選考は。

 A 代表を選ぶ登竜門が国内大会。参加者は年々増えて激戦状態だ。数学は昨年度は5000人を突破、7大会全体では1万6000人を超えた。大半が高校生だが、中学生で挑戦する猛者もいる。国内大会の運営は、関係学会や公益財団など分野ごとに違うが、支えているのは大学や高校の教員だ。国際大会では問題を事前に日本語に翻訳するなど、科学五輪大会を支える重要なスタッフにもなる。

科学五輪、日本の高校生がメダルラッシュ
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140716-567-OYT1T50109.html へのリンク
2014年7月16日(水)17:36
読売新聞


 世界の高校生らが知識と応用力を競う「国際科学五輪」で、日本の高校生のメダルラッシュが続いている。

 今年は数学と生物学ですでに計10個(金5、銀4、銅1)のメダルを獲得。そんなティーン世代の素顔をのぞいてみると――。

 メダリストたちは、いずれも強い好奇心の持ち主だ。生物学で銀メダルの筑波大付属駒場高(東京都)2年、今野直輝さんは、小学生の時から「毒をもつのが格好いい」と蛇などの生き物が大好きで、「顕微鏡をのぞけば、こんなにたくさんの生物がいることに驚き、世界が変わる」と話す。

 精神科医を目指しているという、銀メダルの広島学院高(広島県)3年、蔵田展洋さんは「一番複雑なのは人間の思考や感情。一人ひとりと向き合いながら、物質や寿命では計れない精神の幸せを追求したい」と語る。

 世界の強豪たちが相手となるだけに、周到な準備も欠かさない。今年度の数学五輪は参加国・地域が100を超え、参加者も560人の激戦で金メダルを獲得した早稲田高(東京都)3年、上苙うえおろ隆宏さんは、「昨年は銀だったので、2月からずっと準備してきた」と笑顔をみせた。


マグネシウムで格安充電池…京大教授ら開発成功

2014-07-15 16:52:08 | 科学
マグネシウムで格安充電池…京大教授ら開発成功
http://www.yomiuri.co.jp/osaka/news/20140712-OYO1T50005.html へのリンク
2014年07月12日
読売新聞

 安価なマグネシウムを用いて、リチウムイオン充電池の10分の1以下の材料費で、同等以上に電気を蓄えられる充電池の開発に成功したと、京都大の内本喜晴教授らが発表した。論文が11日の英科学誌サイエンティフィック・リポーツ(電子版)に掲載された。

 既存のリチウムイオン充電池の多くは高価なレアメタル(希少金属)のリチウムやコバルトを電極に用いる。リチウムの代わりにマグネシウムを使う試みは以前からあるが、充電時に電極の表面に被膜ができ、うまくいかなかった。

 発表によると、内本教授らは、負極に純粋なマグネシウム、正極にマグネシウムと鉄などの化合物を採用。電極間を満たす電解液にもマグネシウムを含む溶液を使うことで、電極に被膜をできなくすることに成功した。コバルトも不要という。

 電池の電気を蓄える容量は、同じ大きさのリチウムイオン充電池を上回った。ただ、取り出せる電圧が低いのが難点で、改良が必要という。内本教授は「リチウム電池に代わる安価な充電池としての実用化を目指したい」としている。


北極海、安全航行へ政府支援…無人潜水機開発へ

2014-07-11 15:03:00 | 科学
北極海、安全航行へ政府支援…無人潜水機開発へ
http://news.goo.ne.jp/article/yomiuri/nation/20140711-567-OYT1T50093.html へのリンク
2014年7月11日(金)14:45
読売新聞














 


政府は、ロシアからの液化天然ガス(LNG)などの効率的な物流ルートとして注目を集めている北極海航路について、本格的な活用に向けた支援に乗り出す。

 氷に覆われた北極海で物資を運ぶ商船が安全に航行できるように、海中から氷の分布状況などを観測できる新しい無人潜水探査機の開発に着手する。文部科学省が、2015年度予算の概算要求に関連予算を盛り込み、10年代後半の実現を目指す。

 北極海航路は将来的に、ロシア・シベリアで開発が進む石油や欧州有数の港があるオランダ・ロッテルダムを利用した自動車関連部品の輸出入など、幅広い物流に利用できる可能性がある。ただ、北極海は大量の氷で覆われており、安全で効率的な航行のためには、風や海流、水温などの影響で移動したり増減したりする氷の分布状況を詳細に把握することが重要だ。現在、研究船や氷上にブイを置く方法でも観測しているが、氷の下の海流や水温などはわからず、詳細な観測はできていない。


iPS細胞誘導技術を用いて人工大腸がん幹細胞を作製 - 京大と神戸大

2014-07-10 18:52:43 | 科学
世界初「がん幹細胞」作製 iPS技術応用し神大と京大
http://news.goo.ne.jp/article/kobe/world/kobe-20140710000.html へのリンク
2014年7月10日(木)05:00
神戸新聞

 世界で初めて人工多能性幹細胞(iPS細胞)を作る際の技術を応用し、がん細胞を次々に生み出す「がん幹細胞」を人工的に作ることに成功したと、神戸大と京都大iPS細胞研究所などの研究グループが9日付の米オンライン科学誌プロスワンに発表した。

 がん幹細胞は、薬で死滅させたがん細胞を再び生み出し、がんを再発させたり転移させたりするほか、薬も効きにくい。がん細胞の「親玉」ともいわれ注目されているが、ヒトの体内からは微量しか採取できず、研究が進まない原因となっていた。大量の人工増殖が可能となり、がん幹細胞を標的とした新しい診断技術や治療薬の開発につながることが期待される。

 iPS細胞は皮膚などの細胞に数種類の遺伝子を導入して作る。

 神戸大大学院医学研究科の青井貴之(たかし)特命教授と京大iPS細胞研究所の大嶋野歩(のぶ)研究員らのグループが、このうち「OCT3/4」「SOX2」「KLF4」という3遺伝子をヒトの大腸がん細胞に入れ、がん細胞を増殖させる培養液で10日間培養した結果、5%程度が大腸がん幹細胞に変化。大腸がん幹細胞をマウスに移植したところ、ヒトの大腸がんと同様の腫瘍ができた。遺伝子を入れたことで、がん細胞を若返らせた可能性があるという。

 細胞核が染まるかどうかで大腸がん幹細胞だけを選ぶ方法も開発。青井特命教授は「今後、胃がんなど別のがんでも人工的にがん幹細胞を作れる技術を開発し、多くの患者に役立てたい」と話す。(金井恒幸)

iPS細胞誘導技術を用いて人工大腸がん幹細胞を作製 - 京大と神戸大
http://news.goo.ne.jp/article/mycom/life/mycom_1005379.html へのリンク
2014年7月10日(木)15:14
マイナビニュース

京都大学(京大)と神戸大学は7月10日、iPS細胞誘導技術をがん研究に応用することで、人工的に大腸がん幹細胞を作製することに成功したと発表した。

同成果は、京大 医学研究科/iPS細胞研究所の大嶋野歩 研究員、同 医学研究科の坂井義治 教授、同 iPS細胞研究所の山田泰広 教授、神戸大学医学研究科内科系講座iPS細胞応用医学分野の青井貴之 特命教授らによるもの。詳細は米科学誌「PLOS ONE」に掲載された。

がんの転移・再発・治療抵抗性の原因となる細胞である「がん幹細胞」は、ヒトのがん組織中に少数しか存在せず、十分な量の採取が難しいことから、解析が難しいという課題があった。

今回、研究グループでは、こうした課題の解決に向け、iPS細胞誘導の際に用いられる遺伝子(OCT3/4、SOX2、KLF4)を大腸がん細胞株に導入して培養させることで、一部のがん細胞に大腸がん幹細胞でみられる特徴を獲得させることに成功し、「人工大腸がん幹細胞」と名付けたという。また、同幹細胞は、色素薬剤を排出する能力が元のがん細胞よりも高いという特性があることも確認。これを活用することで、人工大腸がん幹細胞を選択的に回収することにも成功したという。

さらに、マウスへの移植実験から、ヒト大腸がんに似た組織学的特徴を示す腫瘍を造る能力を有していること、ならびに主要組織の中で、その性質を維持する能力(自己複製能)を持つことも確認されたとのことで、これらの結果から、同がん幹細胞は、実際のヒト大腸がん組織の中に存在するがん幹細胞と同様の特徴を持つことが示されたこととなった。

なお、研究グループでは、これを機に、さまざまながん幹細胞に関する研究が進み、今後の、がん幹細胞をターゲットとした新規治療法の開発などに役立つ可能性が出てきたとしており、人工がん幹細胞を用いて、がん幹細胞のさまざまな性質を決定しているメカニズムの研究を進めていく方針としている。

宇宙の始まりを重力波で探る 「インフレーション理論」実証へ 成功すればノーベル賞級の大発見

2014-07-08 05:40:08 | 科学
宇宙の始まりを重力波で探る 「インフレーション理論」実証へ
http://news.goo.ne.jp/article/sankei/nation/snk20140705573.html
2014年7月7日(月)08:03
産経新聞

      

 ■成功すればノーベル賞級の大発見

 宇宙は誕生初期に急膨張したとする「インフレーション理論」を観測で裏付ける研究が注目されている。太古の時空のゆがみを伝える「原始重力波」をとらえれば証拠となり、ノーベル賞級の大発見。米国などの研究チームが証拠を見つけたと発表し物理学界は一時沸いたが、確証を得るにはさらに高精度の観測が必要だ。(黒田悠希)

 ◆ビッグバン前夜

 宇宙は138億年前の誕生直後、超高温で超高密度の火の玉のような状態になり、爆発的に膨張する「ビッグバン」が起きた。その後は冷えて膨張も緩やかになり、現在の姿になった。

 ビッグバンがなぜ起きたのかを説明したのがインフレーション理論だ。佐藤勝彦東大名誉教授と米マサチューセッツ工科大のアラン・グース教授が1980年代初めに、それぞれ独自に提唱した。

 理論によると、生まれたばかりの宇宙は原子よりも微小だったが、誕生からおよそ10の36乗分の1秒後、微生物が瞬時に銀河の大きさになるほどの急膨張が起きた。空間が超光速で拡大するとてつもない膨張で、物価の上昇を指す経済用語から「インフレーション」と名付けられた。

 この急膨張で空間の性質が大きく変わり、潜んでいた熱が放出されてビッグバンが起きたとされる。インフレーションはビッグバン理論の矛盾点を解決し、宇宙の標準理論になっているが、光が届かない暗黒時代の原始宇宙で起きたため、観測できないことが大きな課題だった。

 ◆「宇宙のDNA」

 これを解決する手段として注目されているのが重力波だ。重い物体が高速で動くと周囲の空間がゆがみ、それがさざ波のように遠くまで伝わる現象で、アインシュタインが相対性理論に基づき約100年前に存在を予言した。

 インフレーションで空間が急膨張したのなら、原始宇宙でも大きな重力波が生じたはずだ。ただ、地球に届く重力波はとても微弱で検出が難しい。そこで米カリフォルニア工科大などの研究チームは、観測可能な最古の光である「宇宙背景放射」に着目し、原始重力波の痕跡を探した。

 ビッグバン直後の宇宙は素粒子の霧に覆われ、光は邪魔されて直進できなかった。38万年後になると温度が下がり、霧が晴れるように「宇宙の晴れ上がり」が起きて光は直進を始める。背景放射はこのときの光で、いわば火の玉の余熱だ。その後の宇宙膨張で波長が引き延ばされ、現在は電波となってあらゆる方向から地球にやってくる。

 研究チームは南極に設置した望遠鏡「BICEP(バイセップ)2」で宇宙からの電波を観測。原始重力波が背景放射に残した特徴的な渦巻き模様を世界で初めてとらえたと3月に公表し、インフレーションの証拠を見つけたと宣言、世界に衝撃を与えた。

 高エネルギー加速器研究機構の小玉英雄教授(宇宙論)は「結果が正しければ、宇宙論にとってのDNAを見つけたような成果だ」と話す。

 ◆ノーベル賞期待も

 渦巻き模様の検出は、不可能とさえいわれたインフレーションの実証が現実味を帯びてきたことを示す画期的な成果といえる。しかし研究チームは今月19日、銀河のちりの影響を誤って検出した可能性もあると見解を修正。観測は宇宙の極めて狭い範囲で不十分との指摘もあり、結論を出すには高精度、広範囲の別の観測で裏付ける必要がある。

 背景放射は日米欧などが南米チリに設置した望遠鏡「ポーラーベア」でも観測中で、より高精度の次世代機も来年から稼働する。日本は高精度で全天観測が可能な人工衛星「ライトバード」を2021年度にも打ち上げる予定だ。

 計画を進める高エネ研の羽澄(はずみ)昌史教授(素粒子宇宙物理学)は「先を越されたのは悔しいが、理論の内容を絞り込むためにも高精度の観測は必須。インフレーションの確かな枠組みを示せたら感動的だ」と意気込みを語る。

 かすかな重力波の検出を目指す計画もあり、東大宇宙線研究所などは岐阜県飛騨市に建設中の地下望遠鏡「KAGRA(かぐら)」で17年度に観測を開始。国際協力で複数の衛星を打ち上げ、原始重力波を観測する構想もある。

 宇宙誕生の謎を解明するインフレーション理論が実証されれば、ノーベル賞の受賞はほぼ間違いない。ただ、理論の構築には佐藤氏やグース氏に加え、ロシアのスタロビンスキー氏、米スタンフォード大のリンデ教授ら数人が貢献しており、栄冠の行方は予断を許さない。

 ■「2年以内に確証」 自然科学研究機構長・佐藤勝彦氏

 インフレーション理論の提唱者の一人である東大名誉教授で自然科学研究機構長の佐藤勝彦氏(68)は、理論の実証について「2年以内に確証が得られるだろう」と期待を語った。

 --今回の観測結果について

 「観測の進歩であり非常にうれしいことだ。理論を提唱した1980年代初めには、実証不可能な形而上学といわれていた。その後、米国のCOBE(コービー)衛星などで宇宙背景放射の観測結果が理論と非常に良く合致し、希望を持っていた」

 --理論の決定的な証拠といえるのか

 「さらに別チームの観測によって裏付けられる必要がある。データ解析の精度には疑義も挙がっており、決定的ではない。干渉計という機器を用いた重力波の直接観測にも期待したい」

 --今後の展望は

 「秋には欧州宇宙機関(ESA)の背景放射観測衛星プランクの最新データも公開される。その結果に期待したい。重力波の直接観測や間接観測により、2年以内にさらに裏付けとなる結果が得られるだろう」

 --ノーベル賞受賞の期待が高まっている

 「受賞できればうれしいが、選考する側が考えること。私はむしろ、宇宙の進化のさらなる解明を楽しみにしている」



アサガオの花、2倍長持ち=遺伝子操作で実現―農研機構など

2014-07-03 18:26:55 | 科学
アサガオの花、2倍長持ち=遺伝子操作で実現―農研機構など
http://news.goo.ne.jp/article/jiji/nation/jiji-140703X920.html
2014年7月3日(木)14:23
時事通信

 アサガオで花をしおれさせる遺伝子を発見し、人為的に働きを低下させてしおれ始めるまでの時間を約2倍に延ばすことができたと、農業・食品産業技術総合研究機構と鹿児島大の研究チームが3日までに英科学誌プラント・ジャーナル電子版に発表した。

 農研機構・花き研究所の渋谷健市主任研究員によると、メカニズムを解明して遺伝子操作ではなく薬剤で花を長く咲かすことができれば、ユリやチューリップなどの切り花の輸送・販売時間を延ばせる可能性がある。