新成長経済理論考 ③

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。

            　  　     　　十一月桜といちろう傾頭侘し湖辺みずべかな
                               　                宇

酷暑、干魃の大規模気候がつづくなか、串田孫一の一節を思い出し、テンプター
の『エメラルドの伝説』を歌を想出し、逝きし輩、知人を想いを馳せ祈りを詠ながむむ。



『フェルマーの料理』第６話
北田岳（高橋文哉）は、友達の魚見亜由（白石聖）に［Ｋ］のナンバー２である
スーシェフ・布袋勝也（細田善彦）の有能さを語る。 そして、岳は布袋は自分が
超えるべき存在であることに気づく。ある日、レストラン［Ｋ］が超高級ホテル
のパーティー料理を監修することに。海は、その代表シェフを自分と布袋を除く
コンペで決めると宣言。だが、勝ち負けが嫌いな岳は気が重い。そんな中、家に
帰ってこない海をスーパーで見かけた岳は、海を尾行 .....
パーティー料理に求められるものは、オイラーの定式とは、ライバルとは...

さて、オイラーの数、三角関数、虚数単位、円周率などの概念は互いに独立して
いるようで実は相互に関係しており、オイラーの等式はその関係をシンプルな１
つの式で綺麗に表現する形式美といわれるが。
※数学的な美（mathematical beauty）とは、数学に関する審美的・美学的な意識・
意義・側面であると定義される。^^;

「感じるな！シェルなら考えろ！」という言葉が胸に刺さった。

※オイラーの等式（Euler's identity）とは、ネイピア数 e、虚数単位 i、円周率 π
の間に成り立つ等式のことである：

指数関数 ez は (1 + z/N)N の N が無限に大きくなるときの極限として定義でき
、eiπ は (1 + iπ/N)N の極限である（下図参照）。N の値を 1 から 100 まで
増加させている。複素数平面において 1 + iπ/N の累乗を点で表示しており、折
れ線の端点が (1 + iπ/N)N である。これにより、N の増加に伴って (1 + iπ/
N)N が −1 に近付く様子が観察される。

数学定数 e 自然対数 · 指数関数 応用:
複利 · オイラーの等式 · オイラーの公式 · 半減期 · 指数増加/減衰 e の定義
: e の無理性 · e の表現 · リンデマン–ワイエルシュトラスの定理 人物: ネイ
ピア · オイラー シャヌエルの予想 eiπ + 1 = 0 ここで 、e：ネイピア数（自
然対数の底） i：虚数単位（自乗すると −1 となる数） π：円周率（円の直径に
対する周の比率） 式の名はレオンハルト・オイラーに因る。



【今日の鉱物図鑑：ペロブスカイト鉱】

灰チタン石（かいチタンせき、perovskite）あるいはペロブスキー石、ペロブスカイ
トは、酸化鉱物の一種。ロシアの鉱物学者レフ・ペロフスキーによって発見され
る。化学組成は CaTiO3（チタン酸カルシウム）、結晶系は直方晶(斜方晶)系。灰
チタン石グループの鉱物。下部マントルにおいてMgSiO3がペロブスカイト構造をと
っていることが知られている。その相に対応する鉱物名はブリッジマナイトであ
る。ペロブスカイト自体が下部マントルかんらん岩を構成するわけではない。地
殻でも見られ、日本では岡山県高梁市（旧備中町）のスカルン中に産する；モース
硬度： 5.5 化学式： CaTiO3 比重： 4.0 結晶系： 直方晶(斜方晶)系。 原子を
稠密に詰め込むことができるため、数十GPaを超える超高圧の環境で非常に一般的
な構造である。地球内部の主要な化学組成である MgSiO₃ は、地下約660kmから約
2,700kmのマントル下部で、ペロブスカイト構造が考えられる。 MgSiO₃を 125GPa
で 2,500Kの超高圧高温環境下におくと、ポストペロブスカイト構造と呼ばれる、
より原子が稠密に詰め込まれた相に転移することが明らかにされた。地下約2,700
kmより深いマントル最下層でMgSiO₃ は、ポストペロブスカイト構造と考えられる。
（via Wikipedia）

構造内でどの原子/分子が使用されているかに応じて、ペロブスカイトは、磁場に
置かれると電気抵抗が変化する「巨大磁気抵抗」(マイクロエレクトロニクスに役
立ちます) などの興味深い特性を数多く持つ。 ペロブスカイトの中には超伝導体
であるものもある。つまり、まったく抵抗なく電気を通すことができる。ペロブ
スカイト材料は、他にも多くの興味深く興味深い特性を示す。強誘電性、電荷の
秩序化、スピン依存輸送、高熱力、および構造特性、磁気特性、輸送特性の相互
作用は、このファミリーでよく観察される特徴である。



さて、わたし（たち）はフィルム肩ハイブリッド型色素増感太陽電池研究を行い
再生可能エネルギー持続可能社会の実現を目指し、先日記載した如く目標達成し
たことを僭越ながら宣言。そして、具体的な、ナノテクノロジー（ネオコンバー
テック）事業社会の絞り込みを第三の目標に設定。^^;

それはさておき、ペロブスカイトの潜在的な用途は多岐にわたり、センサや触媒
電極、特定の種類の燃料電池、太陽電池、レーザ、メモリーデバイス、スピント
ロニクス用途などでの使用が含まれる。ペロブスカイトPVは継続的に研究と改善
が行われており、2006年のわずか2% から 2015 年には 20.1% 以上にまで増加。
現段階では、ペロブスカイトPV市場は 2025年に2億1,400万ドル（約321億円）に
達すると予測されている。ペロブスカイト太陽光発電はバンドギャップが広く、
これにより低バンドギャップ太陽光発電技術と組み合わせる機会が生まれ、効率
が向上し、システムコストが効率に依存する激しい市場で重要になる。さらに、
ペロブスカイト太陽電池には、柔軟性、半透明、薄膜、軽量、低加工コストなど
の追加特性も備わり、デバイス構造はより広範囲の可視光周波数に反応する利点
をもたらすが、この技術はまだ前商要段階にあるが「新成長経済」を考察するに
は大変魅力的な新しい鍵となる材料・物質と考えている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項了

新成長経済理論考 ③
１．ナノテクノロジ－とは何か

     
Richard Feynman                   谷口 紀男                 Kim Eric Drexler
ナノテクノロジー (nanotechnology) は、物質をナノメートル (nm, 1 nm=10^s9m
の領域すなわち原子や分子のスケールにおいて、自在に制御する技術のことであ
る。ナノテクと略される。そのようなスケールで新素材を開発したり、そのよう
なスケールのデバイスを開。ナノテクノロジーは非常に範囲が広く、半導体素子
を分子セルフアセンブリ法という全く新たなアプローチで製造することや、ナノ
スケールのナノ素材と呼ばれる新素材を開発することまで様々な技術を含む。

ところで、物質を原子レベルの大きさで制御しデバイスとして使うという考えは、
リチャード・P・ファインマンがアメリカ物理学会のカリフォルニア工科大学での
会合で1959年12月29日におこなった講演 "There's Plenty of Room at the Bottom" に
すでにみられている。その中でファインマンは、スケールを小さくしていくにあ
たって様々な物理現象を利用することになるとした。例えば重力は対象が小さく
なるにつれて重要ではなくなっていき、表面張力やファンデルワールス力が強く
働くようになる。スケールが小さくなれば並列性が増し、短時間に多数の素材な
りデバイスなりを作成できると考えられ、この考え方は有効と思われた。かつて
はメゾスコピックと呼ばれていた研究分野である。「ナノテクノロジー」という
用語は1974年に元東京理科大学教授の谷口紀男が提唱した用語。谷口は「ナノテ
クノロジーは主に、原子1個や分子1個の単位で素材を分離・形成・変形するプロ
セスから成る」と表現している。このような定義を1980年代にさらに発展させた
のがK・エリック・ドレクスラーで、彼はナノスケールの現象やデバイスの技術的
重要性を説き、『創造する機械 - ナノテクノロジー』(1986) や Nanosystems: Mol－
ecular Machinery, Manufacturing, and Computation といった本を出版、それにより「
ナノテクノロジー」という用語が世界的に使われるようになる。1980年代にはナ
ノテクノロジー分野の2つの重要な研究が行われた。1つはクラスターの研究で、
もう1つは走査型トンネル顕微鏡 (STM) の発明である。これにより1985年にはフ
ラーレンが発見され、数年後にはカーボンナノチューブが発見された。また、半
導体のナノ結晶の特性や合成の研究が進み、そこからさらに金属および金属酸化
物のナノ粒子や量子ドットの研究へと発展した。STMの6年後には原子間力顕微鏡
(AFM) が発明された。

いまだに一部の新素材やコンピュータのプロセッサに応用されている程度の段階
だが、将来はこの技術によりナノサイズのロボットで治療を行ったり、さらには
自己増殖能を持たせて建築に利用することができるようになると予想されている。
21世紀をかけて大きく発展する分野と考えられている。ナノテクノロジーの将来
については議論もある。ナノテクノロジーによって様々な便利な新素材やデバイ
スが生まれることが期待される一方で、環境や人体への影響が懸念されている。
また世界経済への影響やナノマシンが制御不能となる危険性なども懸念されてい
る。このため、ナノテクノロジーに対する特別な規制の要否についても議論が続
いている。 

物質をナノメートルレベルで制御する利点は幾つかある。例えば、現在コンピュ
ータなどで利用されている電子回路のトランジスタは、だいたい数十nm程度の大
きさであるが、これを1/10にすることができれば、コンピュータを現在よりもず
っと小型化し、必要な電力や発熱を抑えることが可能となる（ダウンサイジング）。
同様に、記憶装置などでも小型化・高機能化が期待される。また、物質を数ナノ
メートルの大きさにすると、量子効果と呼ばれる特殊な現象が発現する。例えば、
近年の電子デバイスで利用されている、電子の閉じこめによるエネルギー準位の
離散化があらわれる大きさや、トンネル効果があらわれる距離は、ナノメートル
の領域である。電子材料以外にも、ドラッグデリバリーシステムに代表されるよ
うな医療への展開もさかんに試みられている。

ナノテクノロジーの手法概説図


環境に有利：電力をあまり必要としなくて熱をあまり出さないテレビ、もっと効
果的な燃料電池やバッテリー、重金属やシアン化物や放出された原油のような環
境を損なう物質の除去、ゴミのリサイクルを促進しゴミ投棄場の必要性をなくす。
自動的にきれいになる窓ガラス、目を瞬く人形、色素、医学や環境保護などのこ
の技術の可能性は膨大で、多くの利点があると考えられます。この技術によって、
より小さく、軽く、速く、安く、よりよい機能を持ち、生産に材料やエネルギー
をあまり必要としない装置を作ることができる。環境への影響が少ない製造過程
。ものによっては家庭で製造できるので、運送や分配の必要性が減少する。

健康への利点：水の浄化のためのよりよいフィルター、新しい病気に対するより
効果的な研究、診断とより迅速な対応。癌のような病気をターゲットとしたより
効果的な薬剤投与の方法、よりよい薬剤のデザインと生成法。よりよい薬剤のデ
ザインと生成法、ナノ構成者を使って骨や肝臓細胞を創るより小さな感知装置や
コンピューターやその他の移植可能な装置は、持続的な健康状態の測定や半自動
的治療を可能とするかも、より正確に医療装置を作成、手術がやりにくい身体の
部分の損傷した組織や臓器のナノ機器による顕微鏡的な治療。より栄養価の高い
食品を供給する。

社会への利点：ナノテクノロジーは以下の点で、物質的貧困を減らし、人々の生
活水準を上げるかも知れない。悪い衛生状態、害虫、栄養不良など病気の原因と
なる状況を取り除く。安い断熱体によって人々をより快適にし、エネルギー消費
を減らす、コンピューターがより安くなるに従って、より簡単に利用できるよう
になる、個人の行動を監視し、跡をつけるためのホーミング・ビーコンとなるも
っと生産的な農業をもたらす、もっと効果的な薬品をもたらす、もっと効率的な
電力やエネルギーを供給する、情報交換やその他の技術を改良する。

健康への影響：
ナノ毒性学：ナノ粒子のふるまいは基本的に粒径や形状、あるいは粒子表面と環
境との反応性によって決まる。微小なナノ粒子はサイズの大きい粒子よりもはる
かに容易に人体に取り込まれる。ナノ粒子は異物を摂取して破壊する役割を持つ
食細胞に過度の負担を与え、ストレス反応により炎症を起こしたり、ほかの病原
体に対する防御を低下させる可能性がある。生体内分解性を持たないか、分解速
度が遅いナノ粒子が臓器に蓄積する問題に加えて、ナノ粒子が体内の生物学的プ
ロセスと相互作用する可能性も懸念される。ナノ材料の生産や使用を行う企業や
ナノサイエンス・ナノテクノロジーの研究を行う研究機関では作業環境の問題も
生じる。少なくとも、現在の職業性粉じん暴露に対する基準をそのままナノ粒子
粉じんに適用できないのは確かだと思われる。アメリカ国立労働安全衛生研究所
（NIOSH）は、ナノ粒子が体組織とどのような相互作用を行うか、また労働者が製
造業・工業で使用されるナノ材料にどのように暴露するかについて初期段階の研
究を行う。NIOSHは現時点での科学的知見に基づいて暫定的なガイドラインを提出。
NIOSH管轄下の個人用保護具技術研究所は、NIOSHや欧州連合が認証する防塵マス
ク（respirotor）や、認証を必要としない簡易防塵マスク（dust mask）についてナ
ノ粒子のフィルタ貫通能を調べる。それによれば、一般的に用いられる静電フィ
ルタでもっとも貫通能が高い粒子サイズは30から100 nmであり、マスク内部への
侵入量に対するもっとも大きな要因は顔面と面体との密着性である。その他、毒
性に影響するナノ材料の物性には、化学組成、形状、表面構造、表面電荷、凝集
性、溶解度、表面官能化の有無などがある。多くの要因がかかわっていることで
ナノマテリアルへの暴露による健康リスクを一般化することは難しい。それぞれ
の新しいナノマテリアルは個別に評価しなければならず、あらゆる物理的性質を
考慮しなければいけない。様々な作業活動の中で人工ナノ粒子の放出と個人曝露
が起こりうることは複数の文献レビューで指摘されている。、
作業環境におけるナノテクノロジー関連の健康被害に対する予防戦略と規制の制
定が求められている。

社会への影響：
ナノテクノロジーが社会に与える影響や提示する課題は広大であり、健康や環境
に対する直接的な毒性リスクにとどまるものではなく、社会科学者はナノテクノ
ロジーが持つ社会的な意味を「川下」のリスクや影響だけでなく、社会が求める
技術発展を果たすため、「上流」における研究や意思決定の中でそのような課題
を考慮すべきとの主張もある。 多くの社会科学者や市民団体は、 テクノロジー
アセスメントおよびガバナンスに公衆を参加させるよう主張。 2003年に認可され
たナノテクノロジーの関連特許は800件程度、2012年には全世界で約19,000件に
増加。

すでに企業がナノ領域に関する幅広い特許の取得に乗り出している。例えばNECお
よびIBMの二社は現代のナノテクノロジーの礎石の一つであるカーボンナノチュー
ブの基本特許を保有している。カーボンナノチューブは幅広い用途を有し、エレ
クトロニクスやコンピュータ産業から強化材料、ドラッグデリバリー、診断にい
たるまで様々な産業で不可欠な素材となると見られている。カーボンナノチュー
ブは主要な貿易財の一つになりつつあり、従来の主要な原材料に取って代わる可
能性もある。開発途上国にあって安全な水、安定したエネルギー供給、医療、教
育のような基本的なサービスを受けられずにいる数百万人の人々に対し、ナノテ
クノロジーが解決策を提示できるかもしれない。2004年に国連の科学技術イノベ
ーションタスクフォースは、ナノテクノロジーの利点に、生産に要する労働力や
土地、メンテナンスが減らせること、生産性の高さ、コストの低さ、原料やエネ
ルギーの消費が少ないことを挙げたが、ナノテクノロジーの利益とされているも
のが将来的に公平に分配されるとは限らず、技術的・経済的な利益が裕福な国々
によって独占されることへの危惧も表明されている。新しい技術が脱希少性経済
をもたらすのか、あるいは先進国と途上国の間の富の格差を悪化させるだけなの
か。ナノテクノロジーが社会全体に対して、あるいは健康や環境に、貿易に、安
全に、フードシステム（英語版）に、さらには「人間」の定義に対して何をもた
らすかは、まだ答が出ておらず政治的に論じられていないとの指摘もある。
via Wikipedia



宇宙の謎を解く光となるか――。大阪公立大などの研究チームは米ユタ州での国
際共同実験で、2008年の実験開始以降、最も強い宇宙線を観測し「アマテラス（
天照）粒子」と命名した。宇宙線の発生源は不明で、光では見えない未知の天体
や、宇宙を満たす暗黒物質（ダークマター）の崩壊など、これまで知られていな
かった新たな物理現象に由来する可能性があるとしている。成果は24日、米科学
誌サイエンスに掲載された。

【掲載論文】
掲載誌： Science
題　名： “An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array”
著　者：　Telescope Array Collaboration
  DOI ： 10.1126/science.abo5095 URL ： https://doi.org/10.1126/sc

 
　
Anytime Anywhere ￥１/kWh era
【再エネ革命渦論 198  アフタ－コロナ時代 185】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング

シンプルな仕組みで微細な回路パターン形成を実現し幅広い半導体製造を実現
キヤノン，ナノインプリント半導体製造装置
10月13日、キヤノンは，半導体デバイスの回路パターンの転写を担うナノインプ
リント半導体製造装置「FPA-1200NZ2C」を2023年10月13日に発売したと発表。こ
れまでの投影露光技術とは異なる方式でパターンを形成するナノインプリントリ
ソグラフィ（NIL）技術を使用した半導体製造装置を市場投入することで、半導
体製造装置のラインアップを拡充し，最先端から従来の半導体デバイスまでの幅
広いユーザーのニーズに応えるという。従来の投影露光装置は，ウエハー上に塗
布されたレジスト（樹脂）に光を照射し回路を焼き付けるのに対し，新製品はウ
エハー上のレジストに回路パターンを刻み込んだマスク（型）をハンコのように
押し付けて回路パターンを形成する。光学系という介在物がないため，マスク上
の微細な回路パターンを忠実にウエハー上に再現できる。そのため複雑な2次元，
3次元の回路パターンを1回のインプリントで形成することも可能で，CoO（Cost
of Ownership）の削減に貢献するとしている。同社のNIL技術は，既存の最先端ロ
ジック半導体製造レベルの5ナノノードにあたる最小線幅14nmのパターン形成が
できる。さらに，マスクを改良することにより，2ナノノードにあたる最小線幅
10nmレベルへの対応も期待されるとしている。

光合成の強光耐性を高める手法
11月21日、埼玉大学の研究グループは，光合成の強光耐性を高める手法を開発す
ることに成功。
【要点】
１．光合成は強光に弱く、強光下では容易に失活。この現象は光阻害と呼ばれ、
　光合成生物の生育を妨げる主な要因となる。
２．光合成微生物のタンパク質合成および抗酸化に関連する遺伝子を改変するこ
　とにより、光合成の光阻害を抑え、強光耐性を高めることに成功し。
３．微細藻類を用いた有用物質（バイオ燃料、化成品原料など）の屋外での安定
　生産に貢献することが期待されている。

光エネルギー変換で中心的な役割を担っている光化学系IⅡは 光に対して感受性
が高く，強光下では速やかに失活してしまう。この現象は光阻害と呼ばれ，光合
成生物の生育を妨げる大きな要因になっている。これまでに光阻害のメカニズム
について多くの研究者が研究してきたが，いまだにそのメカニズムの全容は解明
されていない。また，光阻害を緩和する方法論も確立されていない。 研究グルー
プは，光合成の光阻害のメカニズム解明に取り組んできた。

これまでに強光下で発生する活性酸素によって光化学系IIの修復が阻害され，光
阻害が促進することを見出してきた。>光化学系IIの 修復には新たなタンパク質
の合成が必要になるが，タンパク質合成を動かす翻訳装置が活性酸素によって傷
害を受けることや，翻訳装置の中でも特に翻訳因子EF-Tuが 活性酸素の標的とな
ることを明らかにしてきた。 そのメカニズムとして，EF-Tu のシステイン残基Cy
s82が活性酸素により酸化されると，EF-Tuが失活してしまい，タンパク質合成が
抑制されることも明らかにした。

そこで研究グループは，酸化標的となるCys82をセリンに置換した改変型EF-Tuを
シアノバクテリアで発現させた。その結果，強光下でもタンパク質合成が高く維
持され，光化学系IIの修復能力が向上した。その結果として光化学系IIの光阻害
が大きく抑制された。 しかし，強光下で遺伝子改変株の生育は改善されず，細
胞の強光耐性は増大しなかった。その原因を探っていくと，光化学系IIの修復能
力が上がることによって強光下でも光合成が活発になり，より多くの活性酸素が
発生していることがわかった。 つまり，タンパク質合成系を強化するだけでは
酸化ストレスがさらに悪化してしまうことが推測される。

そこで，改変型EF-Tuを発現させたシアノバクテリアに，活性酸素消去系酵素で
あるスーパーオキシドディスムターゼとカタラーゼの遺伝子を過剰発現させてみ
た。 その結果，改変型EF-Tuによる活性酸素の過剰発生が抑えられ，光化学系II
の光阻害がさらに緩和した。さらに，新たな遺伝子改変株は強い強光下でも生育
するようになった。したがって，タンパク質合成系の改変と抗酸化機構の改善を
同時に行なうことにより，光合成と生育の両方の面で強光耐性が増大することが
明らかになった。 <研究グループは，この手法を微細藻類による物質生産に応用
することにより，微細藻類の強光耐性を高め，有用物質を屋外の強い太陽光の下
でも安定的に生産することが可能になるとしている。
【掲載論文】
・The Plant Journal 
・Improved capacity for the repair of photosystem II via reinforcement of the translational
　and antioxidation systems in Synechocystis sp. PCC 6803（Synechocystis sp. PCC
　6803の翻訳系と抗酸化系の強化による光化学系IIの修復能力の向上）
・DOI　：10.1111/tpj.16551

　風蕭々と碧い時

テンプターズ『エメラルドの伝説』
1968.06.15

 

●  今夜の寸評: 第三の仕事はナノテク➲ネオコンバ－テック

毎日このジャンルはニューズでごった返し状態。ナノにつてはテーマを絞ること
が第一なのだが、思えば、わたし自身のナノの思考の特徴は二つあり、一つめは
「二次元の延展性」（一次元では遺伝子の「無限延長性」）ということ、二つめ
は、電磁波などの「閉じ込め効果」（「ナノ消滅前パワー論」）という言葉が脳
にこびり付いて「感じるな！シェルなら考えろ！」（フェルマーの料理）の言葉
が反響する。
　　　　　　　　


AI将棋は毎日といってやるから負けることはないが、昨日ひさしぶりに囲碁をや
つたのはよいが５戦して最後に７目勝ち（いずれも、平手／後手）ということで、
画像を残すことに。"継続は力なり"を実感。