“科学技術書・理工学書”読書室―SBR―                 科学技術研究者   勝 未来

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■科学技術書・理工学書<ブックレビュー>■「世界を動かす技術思考」(木村英紀編著/講談社)

2015-09-29 11:27:28 |    情報工学

書名:世界を動かす技術思考~要素からシステムへ~

編著:木村英紀

発行:講談社(ブルーバックス)

目次:序章 システムの時代
    第1章 システムはネットワークからはじまった
    第2章 プロダクトシステムとプロセスシステム
    第3章 システムに関する科学と技術の歩み
    第4章 進化するシステム
    第5章 日本の問題

 「世界を動かす技術思考~要素からシステムへ~」(編著:木村英紀/講談社)は、これからの技術開発には、個別の開発に加え、システム思考が大きな要因となってくることを、各産業の具体的事例に基づき解説した書籍である。システム関連の書籍は、ともするとシステム工学そのものの学術的な話に偏りがちであるが、同書は、歴史的な実績に基づきながら話を展開しているところに特色がある。その、一つの事例として発明王エジソンが最初のシステム工学者として取り上げられている。エジソンは白熱電球を発明したが、ほんとの偉大さは、発電所を建設し、送電線を引いて、必要な場所で白熱電球を灯すシステムをつくり上げたことにある。今考えれば当たり前のことと捉えられがちであるが、送電線網の配備という、当時では前例のないシステム化の試みに取り組んだことは大いに評価されることだ。ただ、エジソンは直流の送電線網の整備を主張したのに対し、テスラは交流の送電線網の整備を主張、大論争を巻き起こした挙句、エジソンの直流の送電線網は負けて、テスラの交流の送電線網に軍配が上がる。これは、交流の方が電圧を下げやすいということによるもの。そして、現在に至るまで、交流の送電線網が当たり前とされてきた。ところが、太陽光や風力などの再生可能エネルギー利用が脚光を浴び始めた現在、直流の送電線網の方が効率的という意見が出始めている。まさかエジソンがそこまで先読みをしていたわけではないだろうが、いずれにせよ、エジソンの先を見る目が確かなことは紛れもない事実。

 システム思考と言えば、モノのインターネット「IoT」が今話題となっているが、同書ではこれを直接には取り上げてはいない。しかし、「IoT」が取り上げられてなくてもそう障害はない。「IoT」は、ネットワーク経由で産業機器や公共インフラなどに設置したセンサーのデータを収集・解析して運用や保守に生かすことを指し、これはドイツでは「インダストリー4.0」と言い、米ゼネラル・エレクトリック(GE)社では、「インダストリアル・インターネット」と名付け、コンソーシアムが発足している。こう聞くと、多くの日本人は、「このままでは後れを取る」と、慌てがちになる。この結果、雑誌で「IoT特集」が氾濫することになる。でもちょっと待ってほしい。日本では少し前に「ユビキタス」という名称で呼ばれていた内容と今回の「IoT」は同じものなのである。組み込みシステム開発環境「TRON」を開発し、世界に先駆け「ユビキタス」を提唱した東京大学の坂村 健教授は、国際電気通信連合(ITU)の150周年記念賞を受賞している。つまり、「IoT」の本家は日本なのである。ただ、坂村氏も言っているように、日本の場合は、システム化に取り組む場合は、トヨタの「カンバン方式」のように、1企業内に集約されて、それ以上に広がらない。これに対し、米GE社の「インダストリアル・インターネット」は、コンソーシアムを立ち上げ、AT&T、シスコシステムズ、IBM、インテック、独ボッシュなどの企業が参加している。日本が遅れているのは、決してシステム技術そのものではなく、システム化の仕組みづくりそのものにあると言える。

 「日本が遅れているのは、決してシステム技術そのものではなく、システム化の仕組みづくりそのものにある」ことの事例の一つとして、同書では、医療機器のMRIを取り上げている。MRIの世界シェアは、アメリカのGE、ドイツのシーメンス、オランダのフィリップスの3社だけで85%以上を占めているという。しかし、決して日本の東芝や日立制作所のMRIが技術的に劣っているわけでもないし、別段、価格が割高なわけでもない。今後、MRIの世界市場は、中国など世界に大きく広がろうとしている。こんな中、これまで通りであると、日本のメーカーは、アメリカのGE、ドイツのシーメンス、オランダのフィリップスの3社の後塵を拝することになってしまう。何故、技術的な遅れがないのに、日本のメーカーは、海外メーカー3社に勝てないのか。同書では、次の点を指摘する。「MRIなどの画像診断機器のニーズには、これまで大きく3つの流れがあった。それは、1990年代の『機器単独の性能向上』、1990年代から2000年代前半の『周辺サービスの充実』、そして、21世紀に入ってから現在に至るまでの『病院システム全体の寄与』である。・・・機器の性能が向上し、ラインナップが揃ってくると、画像ファイリングなどの機能、保守点検の充実などの、使い勝手をよくするための機器の周辺サービスが重要となってきた。そして、近年では、受付から検査オーダーの発注、診察料清算までの病院の業務プロセスに、如何にスムーズに取り組めるかが重要な要件になっている」。つまり、日本のメーカーは、病院の業務プロセスに至るまでのトータルのシステム化で大いに遅れをとっているということだ。

 システム化の事例とは少々異なるが、現在の日本の家電メーカーの凋落も似たところがある。日本の技術者は、時間が経つにつれて技量が向上し、難しい開発に挑む。その結果、製品が多機能化し、操作も難しくなる。果たして、家電のユーザーは皆が皆、多機能化のニーズを持っているのであろうか。発展途上国の家庭などでは、多分、多機能化より、操作が易しく、低価格の家電製品を求めるであろう。そんなことにお構いなく、開発を続けるのであるならば、日本の将来はお先真っ暗となるであろう。同書は、システム化の観点に立ち、日本のメーカーに警鐘を鳴らす。MRIの事例でも分かる通り、いくらMRIの機能を向上させても世界シェアは取れない。病院システム全体を考えた製品化に取り組まねば先行する欧米のメーカーに追い付くことは不可能だ。それでは、日本でもシステム化の取り組みを強化すればよいではないか、ということになるのだが、日本のシステム化の研究体制はお寒いかぎり、と同書は指摘する。「多くのアメリカの大学は、システム科学技術を教育し、システム技術者を養成するシステム関連の研究所を持っている。・・・ドイツにはマックスプランク研究所にシステム科学技術関連の2つの研究所がある。・・・中国には科学院に「システム科学研究所」があり、・・・シンガポールにも大きなシステム関係の研究所がある」。それに対し「日本にはシステム科学技術を対象とする研究所は存在しない。大学でもシステムを専門的に教育する組織はいくつかの大学に散見されるだけである。『システム時代』に心細い限りである」。つまり、ことシステム化の研究体制に限ると、日本はどうも崖っぷちに立たされているようなのだ。
(勝 未来)

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◆科学技術テレビ番組情報◆NHK「サイエンスZERO」/TBS「夢の扉+」/BS朝日「奇跡の地球紀行」/他

2015-09-28 09:42:52 |    ◆TV番組◆


<テレビ番組情報>

 

NHKテレビ Eテレ  サイエンスZERO    毎週日曜日 午後11時30分~0時00
                                再放送毎週土曜日 昼12時30分~1時00分

10月4日(日)  「京」の部屋の秘密~シミュレーションは未来への扉~

 1100億円の費用をかけ2012年に完成した日本の誇る「スーパーコンピュータ・京」。計算速度世界一の座に輝くなど、その圧倒的な能力を見せつけている。今年は5カ年の戦略プログラムの最終年度。自動車や創薬といったものづくりから、大地震の被害予測など防災・減災まで、幅広い分野のシミュレーションで画期的な研究が次々と発表されている。京の具体的な成果を紹介・検証し、シミュレーション科学が私達にもたらす恩恵に迫る。

ゲスト:平尾 公彦 (理化学研究所計算科学研究機構長)
     奥野 恭史 (京都大学大学院医学研究科教授)

出演者:竹内 薫 (サイエンス作家)/南沢奈央 (女優)

TBSテレビ   夢の扉+    毎週日曜日 午後6時30分~7時
                      BS-TBS:毎週木曜日 午後11時~

10月4日(日) 世界が注目!がんをピンポイントで“兵糧攻め”!
            血管を詰まらせる治療法とは!?~患者に未来への希望をゲートタワー

IGTクリニック 院長 堀 信一

 大阪、泉佐野市―。末期がんの患者が、皆明るく笑顔で話す病院がある。そこで行われている、ある“画期的ながん治療”に希望を見出すからだ。それは、がんの“兵糧攻め”!がんに至る血管を特定し、その血管を塞ぐことで、がん細胞に栄養を与えないようにして弱らせる、という方法だ。この「動脈塞栓(そくせん)術」を、頭部と脊髄以外のほとんどのがんに応用させる技術を持つのが、堀信一医師

BSフジ   ガリレオX    毎週日曜日 午前11:30~12:00 (隔週新作)

9月27日(日) 地震予知学(再放送)

 地震大国、日本。その被害を最小限に食い止める方法の一つは、地震発生の前兆現象をキャッチして災害に備えること。すなわち地震を予知すること。これまで”いつ起きるのか”に答える予知現象を検知することは難しいとされてきた。この要求に応えるため、動物の異常行動を統計的に解析したり、電磁気を地震予測に用いようとする発生に備える「科学的手法」を求める地震予知研究が進められている。果たして科学はどこまで地震発生に備えることができるのか?地震予知研究の最前線に迫る。
 
主な取材先:早川正士(早川地震電磁気研究所)
        上田誠也(東京大学)
        山内寛之(麻布大学)

NHK-BSプレミアム  コズミックフロント☆NEXT   毎週木曜日 午後10時00分~11時00分
                                   再放送 翌週水曜日 午後11時45分~0時44分

10月1日(木) 地球誕生のミステリー

 地球は、いつ、いったいどうやって誕生したのか? 地球の年齢は、実は明らかになっておらず、特定が困難だと言われている。なぜなら、誕生以来続いている火山活動やプレート移動によって、地球の生まれた当時の情報は残っていないためだ。では、地球の年齢を割り出すためには、どうしたらいいのか? ユニークな発想でその謎を解き明かそうとする研究者たち。そして、地球が現在のように生命あふれる天体となったのも、地球誕生の時の事件が深く関わっていることが分かってきた。私たちにとって最も身近な天体・地球誕生の秘密に迫る。

BS朝日 ネイチャードキュメント 奇跡の地球紀行    毎週土曜日 午後7時~8時54分

10月3日(土) BBCスペシャル 野生のアムールトラを探せ!シベリアの森に生きる

ナビゲーター:宮崎美子
 
 シベリアの雪深い森に覆われたウスリースク自然保護区。車のエンジンも凍る寒さのなか、調査チームによるアムールトラの捜索が始まった。手がかりとなるのは、雪に残された足跡と、過去に取り付けた首輪の発信器の情報のみ。研究者でさえ野生の姿をほとんど見たことがないため、森のあちこちに何十台ものカメラを設置する。今回、ナビゲーターの宮崎美子が訪れたのは、東京都日野市にある「東京都多摩動物公園」。東京都多摩動物公園は、1958年(昭和33年)に開園し、“種の保存”に特に力を入れている。今回のVTRの主役アムールトラは、絶滅危惧種に指定されていて、日本国内では22カ所の動物園に57頭(2015年10月現在)。東京では唯一、東京都多摩動物公園で見ることができる。

NHKテレビ Eテレ  地球ドラマチック    毎週土曜日 午後7時00分~7時44分
                              再放送 毎週月曜日 午前0時00分~0時44分

10月 3日(土) 大ピラミッド建造の謎~4600年前の日誌は語る~

 エジプトで4600年前の日誌が発見された!ギザの大ピラミッド建造時の作業日誌だ。長い間、謎に包まれてきたピラミッドの建設方法が今、解き明かされる…!?4600年前、クフ王のために造られた巨大なピラミッド。最近、その建設の謎の解明に迫る2つの出来事があった。一つは建設作業日誌が発見されたこと。もう一つは技術的観点から大胆な新設を唱える人物が現れたこと。日誌から、ナイル河岸に国際的な港が栄えていたと推測。また、石を成形する際に出る膨大な破片のありかを考えることで、この巨大な建造物がなぜ人力で造り得たのかが浮かび上がる。(2014年イギリス)

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★水素ニュース★大阪府立大学など、新しい触媒材料の開発に成功

2015-09-25 10:32:37 |    ★水素ニュース★

 大阪府立大学の研究チームと物質・材料研究機構(NIMS)の研究チーム、ドイツ電子シンクロトロンらは、15万気圧・1000℃という超高圧・高温条件を利用することで、新しい触媒材料の開発に成功した。

 この材料は、水の電気分解反応において有効に作用し、貴金属元素で構成される既存の触媒材料を凌駕する性能を持つ。さらにこの材料は鉄、銅、カルシウム、酸素という安価で資源量が豊富な元素のみから構成される。

 また、今後のさらなる研究・開発の進展により、水素製造にかかる電力エネルギーの損失とコストを抑えることで、エネルギー産業の発展と水素エネルギー社会の実現に貢献することが期待される。

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★科学技術ニュース★核融合科学究所、高速2次元マイクロ波カメラを開発

2015-09-25 10:31:55 |    電気・電子工学

 核融合科学究所の長山好夫教授らは、高温プラズマの計測用に「高速2次元マイクロ波カメラ」を世界で初めて開発した。

 2次元のマイクロ波イメージセンサーの開発において課題となっていたセンサー間の相互干渉の問題を、アルミ板を使用して内部構造を工夫することで解決し、マイクロ波を高速高感度で検知できる8×8画素の2次元マイクロ波イメージセンサーを新たに開発した。

 これにより、大型ヘリカル装置(LHD)に閉じ込められた1億度近い超高温のプラズマを毎秒100万フレームという高速で撮像することに、世界で初めて成功した。

 この技術の応用により、航空機等の濃霧中の安全運行や地中の金属探索、非破壊検査など産業分野における新技術の発展が期待される。

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●科学技術書<新刊情報>●「科学研究とデータのからくり」(谷岡一郎著/PHP研究所)

2015-09-25 10:31:04 | ●科学技術書・理工学書 <新刊情報>(2018年5月4日以前)●

 

<新刊情報>

 

書名:科学研究とデータのからくり~日本は不正が多すぎる!~
  
著者:谷岡一郎

発行:PHP研究所(PHP新書)

 STAP細胞事件、ノバルティスファーマのデータ改竄事件、厚労省が記者発表したギャンブル依存症問題……とにかく捏造や不正が多すぎる。日本では犯しやすく、発覚してもペナルティが甘いからではないか。そして、根本的なところでは、日本の「複雑怪奇な研究費助成システム」が原因といっていい。研究者たちはどうやって人を騙すのか。どう切り抜けようとするのか。同書では、世間を騒がせた事件を中心に解説し、現状を暴いていく。

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★炭素ニュース★千葉大学など、光合成で働くサイクリック電子伝達経路の生理機能解明

2015-09-24 06:37:27 |    ★炭素ニュース★

 科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業において、千葉大学 環境健康フィールド科学センターの矢守航助教らは、イネを材料にサイクリック電子伝達経路の1つであるNDH複合体に依存する経路が弱光環境下における光合成制御に重要な役割を果たすことを解明した。

 矢守助教らは、主要作物であるイネを材料に、NDH複合体を欠損したイネの変異体を使って、2つの電子伝達経路とCO2ガス交換を同時測定するという最新の手法を用いた解析を行い、NDH複合体に依存するサイクリック電子伝達経路は強光環境ではなく、むしろ曇天や薄暮などの弱光環境下の光合成電子伝達反応の最適化に重要であることを世界で初めて明らかにした。

 今後、弱光環境下における光合成の最適化メカニズムの解明を進め、光合成効率の改善のみならずバイオマス生産量の確保に結びつけることで、地球レベルの大気CO2濃度の低減や食料増産が期待される。

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★科学技術ニュース★信州大学など、人工タンパク質でナノ構造複合体創生に成功

2015-09-24 06:36:39 |    生物・医学

 信州大学と横浜市立大学の研究グループは、独自の人工タンパク質を用いた「タンパク質ナノブロック」を開発し、複数種類の超分子ナノ構造複合体を自己組織化によって創り出すことに世界で初めて成功した。

 タンパク質は、自己組織化により複雑な立体構造を自発的に創り出し、さまざまな生命現象を担うナノマシン。

 タンパク質を自在にデザインして望みの機能を実現することができれば、タンパク質工学だけでなく、広く我々のの生活を豊かにする材料開発にもつながる。

 同研究グループは、今回、新規人工設計タンパク質WA20の特徴的な「クロスヌンチャク型二量体」構造と、タンパク質の自己組織化能力を活かし、ひとりでに組み上がる「タンパク質ナノブロック (PN-Block)」を設計した。

 PN-Blockは、おもちゃのブロックのように、単純な基本構造から多種多様な構造を創り出すことができると期待される。

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●科学技術書<新刊情報>●「ブラックホール・膨張宇宙・重力波」(真貝寿明著/光文社)

2015-09-24 06:36:02 | ●科学技術書・理工学書 <新刊情報>(2018年5月4日以前)●

 

<新刊情報>

 

書名:ブラックホール・膨張宇宙・重力波~一般相対性理論の100年と展開~

著者:真貝寿明

発行:光文社(光文社新書)

 2015年は、アルベルト・アインシュタインが一般相対性理論を創りあげてから、ちょうど100年にあたる。 一般相対性理論は20世紀の物理学を一変させたが、この理論が描く世界は、アインシュタイン自身の想像を超えるほど奇妙なものだった。同書では、誕生から今日までの100年の間に、一般相対性理論がどのように理解されてきたのかを俯瞰すると同時に、 〈ブラックホール〉〈膨張宇宙〉〈重力波〉という、アインシュタイン自身が一度は拒否反応を示したものの、 現在では研究の主流となっている3つのトピックを概観。 現代物理学の知見は私たちに何をもたらすのか――。 最新の研究成果を交えて探る。

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★炭素ニュース★大阪大学など、“グラフェン”における電子の分配を世界で初観測に成功

2015-09-22 10:42:31 |    ★炭素ニュース★

 大阪大学を中心とする研究グループは、物質・材料研究機構(NIMS)の研究者らと共同で、金属と半導体の両方の性質を持つグラフェン中に形成されたpn接合での量子ホール状態における電流ゆらぎを精密に研究し、pn接合によって電子が接合の左右に分配される様子を、電流ゆらぎとして初めて観測することに成功した。

 今回、グラフェンに特有の電子分配過程を実験的に検証した結果、これまでの理論が裏付けられたもの。

 今後、同成果が、グラフェンの持つ様々な電子の自由度(スピン自由度やバレー自由度)に依存したユニークなpn接合での量子ホール状態の電子分配機構の解明、pn接合を用いたグラフェン量子ホール状態の電子干渉素子の実現などに役立つことが期待される。

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★科学技術ニュース★NCNP、パーキンソン病の新たな発症メカニズムをモデル動物で初めて解明

2015-09-22 10:42:06 |    生物・医学

 国立精神・神経医療研究センター(NCNP)の研究グループは、パーキンソン病およびレビー小体型認知症の発症に関与するαシヌクレイン蛋白質の異常構造化が糖脂質の蓄積によって引き起こされることを明らかにした。

 同研究グループはGBA遺伝子を抑制したパーキンソン病モデルショウジョウバエを作製し、GBAの働きが低下すると運動症状や神経変性が悪化することを見出した。

 さらに、GBAの機能低下により糖脂質グルコシルセラミドが蓄積し、グルコシルセラミドが直接作用してαシヌクレイン蛋白質のプリオン様異常構造化を引き起こすことを、生化学的手法により証明した。

 同研究成果は、パーキンソン病およびレビー小体型認知症の新たな発症メカニズムを明らかにしたものであり、この過程を抑えることによる新たな治療・予防法の開発に貢献することが期待される。

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