📚DNAを調べよう…⁈ 工作の域を超えた すごい自由研究セット15選 202107

DNAを調べよう…!? 工作の域こえた「すごい自由研究セット」15選
BuzzFeed Japan  より　210702 

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1. もはや超能力じゃん！ 「触れる図鑑 つかめる水」1000円

2.誰が一番ピッカピカにできるかな～「ひかるどろだんご3個セット 」1138円

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4. 大人は嫌な顔しそう「日革研究所 ダニ目視キット」935円

5. 大人も熱中しちゃう…！「Robotime 立体パズル」1499円

6. マイ宝石が作れる「アーテック 宝石せっけんづくり」1200円

7. 虫が好きになるきっかけに！「ふしぎの国のアリのすハウス」1980円

8. 混ぜるだけで光りだす⁈「ルミカ 化学のヒカリ水でいろいろな色をつくろう！」454円

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10. ガチャガチャ回すだけで楽しい「hacomo カプセルガチャ」891円

11. 野菜や肉からDNAを取り出せる！「自由研究おたすけキット DNAを調べよう」1320円

12. 電子工作の基礎がわかる「電子工作＆ブロック プログラミングキット」3380円

13. 温度や日付まで表示してくれるなんて…！「KK moon LED時計キット」1299円

14. 昔ながらの紙すきが体験できる「紙すき＆寒天印刷キット」2200円

15. 色ぬりして遊ぶことも！「学研ステイフル ダンボール工作キット」1553円

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幹細胞から 脳や心臓をもつ擬似的な胚 を作ることに成功

幹細胞から「脳や心臓をもつ擬似的な胚」を作ることに成功
　　川勝康弘　　　　　ナゾロジー編集部　より　210702

人工的に「命」のようなものが造られました。
　6月2日にバージニア大学の研究者たちにより『Nature Comminications』に掲載された論文によれば、幹細胞の塊に前後を教えることで、脳の一部や鼓動する心臓を含む、複数の臓器を持った疑似的な胚（胚様体）を作成することに成功したとのこと。

　また形成された臓器や働いている遺伝子を調べた結果、胚様体が妊娠中期にあたることが判明しました。

　このような高度な胚の模倣が哺乳類で行われたのは、世界ではじめてです。

「命」を造る技術の最前線では、いったいどんな研究が行われているのでしょうか？

■目次
細胞塊を直接、胚にする
心臓が鼓動をはじめ、脳を含む複数の臓器が形成された
胚様体の作成技術は移植用臓器の究極の供給源となる

⚫︎細胞塊を直接、胚にする
　近年、精子・卵子・受精卵などを使用せずに、幹細胞から直接、胚や胎児を造る試みが活発に行われるようになってきました。
　幹細胞は心臓や脳・骨・消化管など様々な部位に変化する万能性を持ちます。
現在、研究者たちの多くは、この万能性を追求すれば、ただの細胞塊を胚や胎児に変えることが可能だと考えています。
しかし数多くの試みにもかかわらず、ヒトやマウスの胚を完全に模倣するには至っていません。

　最も成功した「ガストロイド」と呼ばれる疑似胚（ヒトおよびマウスのもの）は、遺伝的には胎児の段階まで達したものの、頭部の構造が不完全であり、限定的な模倣に留まっていました。
　今回、バージニア大学の研究者たちは、細胞塊の変化を妨げている原因が、体の前後を決める情報が不完全なせいだと仮定します。
　方向性のない幹細胞の塊を頭と尻尾のある「胚」にするには、塊に前後の軸を教える必要がある、とする考えです。

　そこで研究者たちは、マウスの幹細胞塊に対して従来のアプローチに加えて、体の前後軸を決める因子（WNT・NODALに加えてモルフォゲンシグナル）を操作してみることにします。
すると、衝撃的な結果が得られました。

⚫︎心臓が鼓動をはじめ、脳を含む複数の臓器が形成された
Credit: Peng-Fei Xu et al (2021) . Nature communications . Construction of a mammalian embryo model from stem cells organized by a morphogen signalling centre
　体軸にかかわる新たな刺激を受けると、幹細胞塊に大きな変化がはじまりました。
　単なる球状だった細胞塊がなんと、口と肛門を決定する原腸陥入プロセスに移行し3つの胚葉（外胚葉・中胚葉・内胚葉）に別れていきました。

Credit: Peng-Fei Xu et al (2021) . Nature communications . Construction of a mammalian embryo model from stem cells organized by a morphogen signalling centre
　さらに発達が続くと神経系が発達して脳の一部（前脳と中脳の一部を欠く）を構築しただけでなく、血管・腸・筋肉なども生成し、ついには心臓の鼓動まで再現します。

この結果は化学的な刺激のみで、幹細胞から胚が作成できる可能性を示唆します。

⚫︎胚様体の作成技術は移植用臓器の究極の供給源となる
　今回の研究により、適切な前後軸の情報を与えることで、幹細胞の塊を複数の臓器を含む疑似的な胚（胚様体）に、誘導できることが示されました。

　胚様体の内部に形成された臓器（例えば腸）は、オルガノイドのような臓器単体の培養とは異なり、血管や神経と連結され他の臓器との相互作用可能になると期待されます。

　今回の研究では前脳や中脳の一部が上手く造られませんでしたが、研究者たちは既に原因となる要素を特定しており、遠からずより完全な胚様体が模倣されるかもしれません。
　研究者たちは、これら胚様体が将来の移植臓器の大量生産に有用な方法であると考えています。

　例えば、自分の皮膚から取り出した細胞を幹細胞化させて、そこから自分と同じ遺伝子を持つ胚や胎児を造ることができれば、拒絶反応がない完璧な移植臓器の供給源とすることが可能です。
　しかし限りなく完全に近い胚様体は、ある時点で生命倫理に反する可能性があります。
　疑似的な胚（胚様体）を造る技術が極限まで発展すると、精子と卵子からできた胚との区別がつかなくなる可能性があるからです。
　ペトリ皿で培養されている細胞にすら「命」らしきものを作る能力が判明した今、どの段階の何に対して命の尊厳を与えるかを、考え直さなければならないかもしれません。

⚫︎参考文献
In a Dish, a Mouse, Crafted From Stem Cells, Begins to Form https://newsroom.uvahealth.com/2021/06/28/in-a-dish-a-mouse-crafted-from-stem-cells-begins-to-form/
⚫︎元論文
Construction of a mammalian embryo model from stem cells organized by a morphogen signalling centre https://www.nature.com/articles/s41467-021-23653-4

AIで「もうひとりの自分」遺して死ぬ「生」への執念 202107

AIで｢もうひとりの自分｣遺して死ぬ｢生｣への執念
　　東洋経済　より　210702   佐々木 俊尚：ジャーナリスト

「もうひとりの自分」をAIでつくることができるようになると、私たちの生活や死生観はどのように変わるのでしょうか？
　イギリスのロボット科学者であるピーター・スコット-モーガン博士は、全身の筋肉が動かなくなる難病ALSで余命2年を宣告されたこと機に、人類で初めて「AIと融合」し、サイボーグとして生きる未来を選んだ（詳しくは 「人類初『AIと融合』した61歳科学者の壮絶な人生」参照）。
「これは僕にとって実地で研究を行う、またとない機会でもあるのです」
人間が「AIと融合」するとはどういうことか。それにより「人として生きること」の定義はどう変わるのか。AIと人が分かちがたく結ばれたとき、なぜ「死」の概念が消えるのか。AIと人類の関係を根本から問い直す問題作と世界で発売直後から話題騒然の『NEO HUMAN ネオ・ヒューマン――究極の自由を得る未来』が、ついに日本でも刊行された。
本書を「世界の見方をアップデートする『本物の教養の書』」と語る作家・ジャーナリストの佐々木俊尚氏に話を聞いた。その前編をお届けする。

⚫︎パーソナリティをどこまでAIに移せるか
『ネオ・ヒューマン』で描かれている「一歩先の未来」には、納得感がありました。

　難病のALSによって話すことができなくなった人でも、視線認証で意思を伝達する技術はありますが、まだまだ時間がかかります。今後は、著者のピーター・スコット-モーガンが取り組んでいるように、そこをAIでどうカバーするかという話になるでしょう。

　現在、パーソナリティをどこまでAIに移し替えることが可能なのかということが、テック界において話題になっています。

　シリコンバレーのスタートアップが、「レプリカ」というチャットボットアプリを開発しています。自分自身のチャットボットを作り、やり取りを繰り返していくうちに、どんどん自分に似てくるというものです。
　きっかけは、開発者の友人が交通事故で急死したことでした。メッセンジャーやブログなどSNS上には、故人が生前に書いた文章がたくさん残されています。それを友人たちがかき集めて、グーグルの機械学習ライブラリ「テンソルフロー」に入力。抽出された故人の特徴データを使ってチャットボットを製作し、実際に会話してみると、まるで生きているようだということになったわけです。
　もちろん、故人が実際にそこにいるわけではありません。しかし、コミュニケーションしている側からすれば、相手が生きていようが死んでいようがあまり関係ないと言えるかもしれません。これは実はとても哲学的な命題です。


{佐々木 俊尚／ジャーナリスト。1961年兵庫県生。早稲田大学政治経済学部中退。毎日新聞記者、『月刊アスキー』編集部を経て、2003年よりフリージャーナリストとして活躍。ITから政治、経済、社会まで、幅広い分野で発言を続ける。最近は、東京、軽井沢、福井の3拠点で、ミニマリストとしての暮らしを実践。『レイヤー化する世界』（NHK出版新書）、『そして、暮らしは共同体になる。』（アノニマ・スタジオ）、『時間とテクノロジー』（光文社）など著書多数（写真：筆者提供）}

⚫︎「中国語の部屋」という思考実験があります。

　密閉された部屋のなかに、英語しか読めない白人がいます。そこに、小さな穴から中国語だけの手紙を差し入れます。中にいる白人は、その手紙の意味はわかりませんが、マニュアルに従って、書かれている中国語に対応する漢字の返答文を作り、部屋の外へと返す。これを続けていると、外からは、部屋の中にいるのは中国人だというふうにしか感じられなくなるのです。
　つまり、相手が人間性を持っていなくても、適切なコミュニケーションさえ行われていれば、そこに人間がいるように感じてしまうというわけですね。

「レプリカ」はテキストボットですが、やがて音声も可能になるでしょう。いずれは動画もできるでしょうし、ディープフェイクの技術を応用すれば、その人がそこにいて話しているように作ることも可能でしょう。

『ネオ・ヒューマン』では、気管切開する前に、ピーターが長時間かけて音声を録音する場面がありますが、そのデータがあれば「自分の声」を合成できるわけです。さらに進めば、360度立体のARにもなります。

　人間の目の解像度は8～16Kと言われていますが、今のAR技術ではまだそれよりも映像の解像度は低い。そのため、映像を見ても「これは本物じゃない」とわかりますが、今後はさらにリアルに見えるようになるかもしれません。
　そうなると、室内に、コミュニケーションのとれる死んだ人の姿が現れる。その人が死んでいるのか生きているのか、わからなくなるかもしれませんね。

⚫︎死後の自分が仕事をする未来
　2019年に、NHKが美空ひばりの歌唱をAIで再現したことが話題になりました。
歌うという行為は、特徴を抽出するのが難しいのですが、NHKのAIは、美空ひばりの歌唱を分析して、少し音程がずれる部分や、二重音階が出ている部分なども再現しました。すると、歌声を聞いた人々が、涙を流して喜んだわけです。

　作曲においても、AIを使って「バッハのような曲」「マイケル・ジャクソンのような曲」など、特徴を抽出すれば簡単に作れてしまいます。文学もそうです。今はまだそこまで技術が進んでいませんが、作家の文体の特徴や、文章の運びなどの特徴を抽出すれば、「村上春樹のような文章」を作ることはできるかもしれません。

　人間が読み取れないところも見つけ出して再現できるのが、AIの最大の能力とも言えます。こうなると、場合によっては、自分の死後も、AIが仕事をしつづけるという未来もありうるだろうと思います。
　ただ、AIは誰かの真似はできますが、その本人がいない世界から、その人を作り出すことはできません。
　マイケル・ジャクソンのいない世界からは、世界的大スターは生み出せないし、村上春樹さんのような小説は書けても、村上春樹さんが進化して、まったく新しい地平を切り拓いたという小説を書くことはできない。本人しかできないことはどうしてもあるのです。

⚫︎亡くなった人のAIデータをどう扱うか
　Netflixに『ブラック・ミラー』というドラマシリーズがあります。アプリを使って、死んだ彼氏のチャットボットを再現し、毎日コミュニケーションをとっていたら、そのアプリが進化して、電話できるようになり、やがて、彼そっくりのアンドロイドが段ボール箱に入って届くのです。
　ところが、そのアンドロイドの彼と一緒に過ごすうちに、彼女の中にはどんどん違和感が出てきます。「昔のあなたはもっと落ち込んでいることだってあったのに、どうしてそんなにいつも明るいの？」と。
　すると、アンドロイドは答えます。「それは、僕のパーソナリティがSNSから構築されているからだよ」。SNSには明るい自分しか出していなかったわけですね。

　ここには、死んだ人のデータをどう扱うかという難しい問題もあります。AIには「自分は自分だ」という自己意識は存在しません。あくまでも模擬パーソナリティでしかない。そこは、『ネオ・ヒューマン』の最大の論点でもあると思います。

　周りから見れば、死なずにいてほしいと思う。長年連れ添った配偶者が死んでも、その模造品がいて話してくれたら嬉しいですよね。子どもを亡くした親なども、そうでしょう。

　しかし、それと、自分の死後に自分のパーソナリティを残したいかどうかは別問題です。どの時代の自分を残したいか、といった問題もあるでしょう。

　今の時代は、生まれてからほぼすべてのデータがネット上にある時代です。2000年代生まれの人はSNSもスマホもある。AIでコピーを作るにあたって、情報をどうデザインし、どの範囲でパーソナリティを構成するのか。AIのなかでは、50歳になってからも中二病だった自分を認めてあげることもできるんですね。

　情報のセルフコントロール権の議論ともつながります。国が情報を管理すれば、ジョージ・オーウェルの『一九八四年』のようになってしまう。今のように、プラットフォームに吸い上げられるのではなく、情報バンクを使って、自分で一元化して管理できるほうがいいという意見もあります。僕は、お墓の永代使用権のような仕組みがあればいいなと思いますけれどね。

　いまのデータ時代、パーソナリティを再構成する要素は、分散して無限に広がっています。自分という個はいったいどこに存在するのか？　ピーターの考えた未来を本格的に実現するためにも、分散したパーソナリティを一元化することが必要だという話になってゆくのではないでしょうか。

『ネオ・ヒューマン』を読むと、人間関係が試される面があるとも感じます。

　ピーターの恋人フランシスは、熱心にピーターをサポートします。そして、ピーターには、フランシスという存在がいるからこそ、自分を残したいという気持ちがとても強い。

　アメリカでは、セルフネグレクト問題が起きています。自分自身のことがどうでもよくなって、酒を飲んで体を壊しても、病院にも行かずに死んでいく。実は、日本でも中高年に増えています。そういう人の場合、AIで自分を残そうという気持ちも起きないかもしれません。
　ネット上を眺めていても、自分の存在自体に嫌気がさしている人は多いように感じます。他者を求める気持ちはあっても、あきらめて引きこもっているというケースもあります。
　セルフネグレクトに陥った人が、幸せだった学生時代のVRを作り、その世界に埋没していたいという願望はあるでしょう。

　しかし、それは、映画『マトリックス』のような世界になっていきます。作品の登場人物たちは、VRの世界では過去のニューヨークで楽しく過ごせますが、目覚めると灰色の宇宙船の中にいて、まずいものを食べなければならない。中には、VRのニューヨークに自分の意思で再び戻っていってしまう人も現れます。

　ここは難しいところです。現実よりも夢のほうが幸せ、ということになってしまいますからね。

　AIと融合した富裕層と、そうでない貧困層という格差が現れるかもしれないという問題も考えておかなければなりません。

⚫︎生の継続と身体のサイボーグ化
　自分自身の生の継続観をどう引き受けるかという問題も発生するでしょう。これは大変難しい議論になり、人によって受け止め方は違います。

　美空ひばりのAIに対しても、死者の冒涜だという批判がありました。AIでもう1つのパーソナリティが生まれることに、激しい抵抗を感じる人もいると思います。

　僕個人としては、人生100年時代を考えたとき、AIの僕がもう1人いてもかまわないと思っています。

　平均寿命は100歳、120歳とのびていきます。しかし、例えば50歳の体力・精神力・知力が、90歳まで維持されるとはとても思えません。そのときに衰えた能力を補完してくれるのが、AIやサイボーグの力ではないでしょうか。

　かつては、すべての記憶を、頭の中に詰め込まなければなりませんでしたが、今は、グーグルを使えばすぐに出てきます。グーグルの検索は補助脳となっているわけです。

　過去に考えていた膨大な思考も同じです。かつてはメモ帳に書いて、そのまま再利用されることはありませんでしたが、いまは「エバーノート」などに入力しておくことで、あとで検索できます。過去の自分の蓄積を、フレッシュに再利用できる時代になったのです。

　未来には、年老いて何かに行き詰まったとき、AIが「40歳のあなたはこう思考していたよ」と助言してくれるようなこともあるのではないかと想像しています。

　サイボーグ技術も同じで、もはや義手や義足よりも、サイボーグ化したほうが早いという世界になっています。パワードスーツの装着で、何百キロもの荷物を運ぶこともできるようになりました。90歳になってもスイスイ歩くということもありえます。

　機械と人間が、身体的に融合できる時代がやってくる。いずれは健常者でも高齢者になり、同じ状態になると考えれば、ALSを患ったピーターは、未来の長寿時代のサイボーグ化、AIとの融合を先取りして体験してくれたとも言えるわけです。

　そういった世界観が怖いと感じる人もいるでしょう。しかし、それを選びたい人に対して、提供できる選択肢があるということそのものが、いい時代だと僕は思います。

（構成：泉美木蘭、後編へ続く）

⚗️年間数十億トンの二酸化炭素を海水から抽出、固体の鉱物にして永続的に貯留する手法 202107

年間数十億トンの二酸化炭素を海水から抽出、固体の鉱物にして永続的に貯留する手法
　　　fabcross for エンジニア編集部　　より　　210702

　海水から二酸化炭素を抽出することで、毎年何十億トンもの二酸化炭素を大気中から取り除き回収する手法が提案された。この研究は米カリフォルニア大学ロサンゼルス校によるもので、2021年1月12日付で『ACS Sustainable Chemistry & Engineering』に掲載された。

　人間は年間370億トンの二酸化炭素を排出していると推定されている。気候変動を緩和するには、年間100億～200億トン程度の二酸化炭素を大気中から除去する必要があるが、現在の二酸化炭素回収の方策ではその目標を達成できそうにないようだ。

　今回提案された技術は、大気中の二酸化炭素を直接回収するのではなく、海水から二酸化炭素を抽出するというものだ。このコンセプトは「シングルステップ炭素隔離貯留（single-step carbon sequestration and storage：sCS2）」と呼ばれる。

　海水は、単位体積当たりで、大気の約150倍もの二酸化炭素を保持している。大気と海は平衡状態にあるため、海水から二酸化炭素を抽出すると、大気中の二酸化炭素が海水に溶け込む。海水は、いわば既に容量いっぱいまで二酸化炭素を吸収したスポンジのようなもので、sCS2プロセスは海水から二酸化炭素を「絞り出す」ことで、海水が大気中の二酸化炭素をより多く吸収できるようにすることを目的としている。

　この技術は、原料を継続的に流路に流し込み流通（フロー）させながら反応物を生成するシステムであるフローリアクターを組み込んだものだ。海水はメッシュを通過することで電荷を帯び、アルカリ性になる。これがきっかけとなって一連の化学反応が始まり、最終的には、海水に溶けている二酸化炭素が海水に含まれているカルシウムやマグネシウムと結合し、貝殻の形成と同じプロセスによって、石灰石やマグネサイト（菱苦土石）が生成される。その結果、流れ出る海水は、水中に溶けていた二酸化炭素が減少し、より多くの二酸化炭素を吸収できる状態になる。また、この反応により、固体の鉱物以外の副産物としてクリーンな燃料である水素も生成される。

　この手法の利点は、まず、数十億トン規模で実施できる可能性があるということだ。また、他のコンセプトでは大気中の二酸化炭素を貯留するために多段階の濃縮プロセスを経なければならないが、この手法ではシングルステップ（一段階）となっている。さらに、回収した二酸化炭素を地層に貯留するという計画もあるが、その場合、二酸化炭素が漏れ出て大気中に戻ってしまう危険性があるのに対し、sCS2では二酸化炭素を固体の鉱物として永続的に貯留できる。

　研究チームは、このコンセプトを実現するために必要な材料やエネルギーの投入量とコスト、そして、副産物をどう処理すべきかを詳細に分析した。炭素問題の巨大さを考慮すると、当然のことだが、毎年100億トンの二酸化炭素を回収するには約1800基のsCS2プラントが必要で、そのコストは数兆ドルになると試算された。

　しかし、研究チームは、たとえ小規模であっても、sCS2は炭素の回収貯留を前進させるものであり、気候変動に立ち向かう全体的戦略の中で見込みのある戦略として考慮されるべきだとしている。

関連リンク
Could the ocean hold the key to reducing carbon dioxide in the atmosphere?
Saline Water-Based Mineralization Pathway for Gigatonne-Scale CO2 Management

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☔️🚶‍♀️…右岸路…天ヶ瀬ダム前↩️ 210702

☔️🚶‍♀️…右岸堤防道…朝霧通…観流橋…☂️琴坂⇅東禅院沿…右岸路…天ヶ瀬吊橋…左岸路…白虹橋:天ヶ瀬ダム前…志津川第一橋…山吹橋…右岸路…観流橋…朝霧橋⇅…朝霧通…右岸堤防道…>

🚶‍♀️10370歩

☔️☂️:白虹橋25℃:久々強雨中を🚶‍♀️遠望霞み川霧も出る:天ヶ瀬🚶‍♀️人無し　😷無

右岸紅斉の樹々の緑の下、雰囲気よく。

ダム放流237m3/s で3門開放👀

全着替,蒸し暑。初;送風機,長稼働

夕)🚙↔︎🚉

夜)強雨でスカパーx

🍘‘20/10賞味期限切れ寒天.美味異常無し流石寒天.後1明日に…

視界が霞む☔️

東禅院:時代劇で使えそうな土塀

天ヶ瀬ダム放流:しばし👀