2017.11.21

サイエンスの森! 重力とは何か

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美術でも学問でもそこそこのレベルに到達するにはそれなりに時間がかかる。美術については絵画にしろやきものにしろ、美術館へ出かけて本物を何度もみていればいい作品と普通の作品のちがいがだんだんわかってくる。

ところが、持っている知識が極めて少ないサイエンスのことになると、いくら本を読んでも理解のペースが上がらないことが多い。それでも、つきあいを続けていこうと思うのはときどき理解の小さなジャンプがおこるから。

俺でもこの理論がわかってきたよ、と喜ばしてくれるのは一握りの学者。学者だから頭がいいにきまっているが、難しいことを一般の人にわからせることができるのはそういう学者のなかでもさらに聡明な人。そんな理論物理学者を紹介してみたい。

宇宙の誕生で知られるビッグバン理論の前におきたといわれるインフレーションという現象を考えた佐藤勝彦さんもそのひとり。アインシュタインの相対性理論をマスターしようと思い立って最初に読んだのが佐藤さんの本、
★‘100分で名著 アインシュタイン 相対性理論’(NHK出版 2012年)。

この本で味をしめて佐藤さんの本を夢中になって読んだ。どの本もとにかくわかりやすい。
★ブルーバックス‘インフレーション宇宙論’(講談社 2010年)
★‘相対性理論から100年でわかったこと’(PHPサイエンスワールド新書 2010年)
★‘図解 量子論がみるみるわかる本’(PHP研究所 2009年)

もうひとり、すごい人がいる。超ひも理論をやっている大栗博司さん。
★‘重力とは何か’(幻冬舎新書 2012年)
この本は相対性理論から量子論、そして超ひも理論までカバーした名著。重力をこういう風に考えるといいのか頭が慣れてくる。

アメリカの本でおもしろいのがある。‘マンガ超ひも理論をパパに習ってみた’はこの本に刺激を受けたのかもしれない。アメリカ最優秀教師マンリー氏の
★ブルーバックス‘相対論&量子論’(講談社 2011年)

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2017.11.20

サイエンスの森! 超ひも理論

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何かに興味をおぼえるきっかけは偶然やってくることがある。最近、大変おもしろくて刺激にとんだ本を読んだ。しかもマンガで。原作 橋本幸士 漫画 門田英子 ‘マンガ超ひも理論をパパに習ってみた’(大阪大学出版会 2016年12月) 原作は2015年2月に講談社から出版されている。

本を書いた橋本幸士さんは阪大の教授で今年44歳。39歳で教授になったそうだから、本にでてくる浪速阪教授のように天才物理学者なのかもしれない。以前、科学雑誌Newtonが特集した‘超ひも理論’に登場したことを覚えていて、名前と顔はおぼろげには知っていた。

そして、この大阪生まれの学者が頭がいいだけでなくじつにおもしろい人物であることがわかったのが先月放送されたBS2の科学番組‘コズミックフロント NEXT’。いつもとはまったくちがった番組のつくりかたになっていて、テーマは変えてあるが橋本さんの本のTV版。

感心したのは高校生の娘に最先端の宇宙の話をするパパ役をつとめた橋本さんの達者な演技。これだけうまいと学者をやめてすぐにでも俳優になれる。才能がある人はあれもこれもできるからスゴイ。この番組で本のことを知ったので、美術館巡りをしたとき原作とマンガ本ともに購入した。

相対論と量子論についてはここ2年ブルーバックスなどを買い込み多くの時間とエネルギーを注ぎこんでいるので、理解がだいぶ進んできた。で、次は専門家でも難しいといわれている超ひも理論に進むという流れになっている。

そんな気運があったので、この本はちょうどいいガイダンスになった。そして、収穫のひとつがこれまでよくわからなかった重力のホログラフィー理論が腹にストンと落ちたこと。

モーガンフリーマンの‘時空を超えて’(Eテレ)によく登場するオランダの天才トフーフトがいっている‘3次元空間の情報は空間の表面に保存される。重要なのは体積ではなく表面積’が一気に解決した。

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2017.10.02

サイエンスの森! NHKスペシャル‘人体’

Img_0001     NHKスペシャル‘人体’(7回)

Img          臓器同士の会話(‘人体’のプロローグより)

タモリと山中伸弥教授が司会をつとめるNHKスペシャル‘人体’が土曜と日曜に放送された。プロローグの冒頭にでてきた1989年の‘驚異の小宇宙 人体’、当時人間の体のことにあまり関心がなかったので一度もみていない。だから、そんなタイトルの番組があったなということは覚えているが、タモリが司会をしていたとはまったく知らなかった。

時が流れて、今はサイエンスに美術や大リーグと同じくらいエエネルギーを注いでいるので、この7回続くという‘人体‘シリーズでは毎回脳が大興奮するほどの刺激を受けそう。すごく楽しみ!

今回大きなテーマは人体が巨大なネットワークであること。体内にある臓器はメッセージ物質のやりとりによってそれぞれが他の臓器と複雑に結び合わされ体が正常に働くように活動をしているという。かつては司令塔の脳がメッセージを出し各臓器を統括していると考えられていたが、じつはそういうことではないらしい。

今年はタンパク質の話に続き、今は免疫に奮闘中。とてもいい本を手に入れた。講談社ブルーバックスの次の三冊
★‘現代免疫物語’(岸本忠三/長嶋彰著 2007年)
★‘新現代免疫物語 抗体医薬と自然免疫の驚異’(岸本/中嶋 2009年)
★‘現代免疫物語beyond 免疫が挑むがんと難病’(岸本/中嶋 2016年)

細胞についての理解が進んだので、‘人体’シリーズにもついていけそうな気がする。小さな々細胞をとらえる撮影技術が科学の進歩によって飛躍的に向上し、様々な細胞がどんな動きをしているのかが細かいところまで立体的にみえるようになった。

免疫細胞ががん細胞を攻撃する様子がリアルに映し出されると免疫のことが腹にストンと落ちる。いい時代に生きている。友人とお酒を飲むときは‘人体’のことが話題にのぼるかもしれない。

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2017.08.16

サイエンスの森! 生物学者 福岡伸一

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なにかを求めているとき、ひょうんなことから知りたい情報が入ってくることが時々ある。京大名誉教授の永田博士の本で細胞膜がどのようにできているかを知り、生命の条件のひとつである‘外界から区別された単位であること’の意味がわかったような気になった。

以前なら地球上に生命が誕生したことについて考えることもなかったが、今は細胞の進化にも興味がふくらんでいく。そんな中、散歩の途中馴染みの本屋にぶらっと入ったら、福岡伸一著‘生物と無生物のあいだ’(講談社現代新書 2007年5月)という本が目にとまった。

ぱらぱらと頁をめくると、膜形成のメカニズムとかタンパク質の分泌プロセスといった脳を刺激する図がでてきた。これはまさに知りたかった話、即購入した。あとで知ったのだが、10年前に出版されたこの本は多くの人に読まれたらしくサントリーの賞を受賞していた。

著者の生物学者福岡伸一(青山大学教授)さんはフェルメール好きの学者として5年くらい前TVの美術番組によく出演していたので、顔は知っていた。だが、そのころはこの学者が専門の分野でどんな貢献をしたかについては関心がなく、もっぱらフェルメールが好きな異色の先生というイメージだった。

ところが、この本を読みイメージが変わった。この人は大変な才能の持ち主で専門の分子生物学の話をわかりやすく説明してくれる。例え話が的確なため、込み入った話がすっと頭に入っていく。頭がよくて文章が上手い、多くのサイエンス本愛好家の心をとらえたのもうなずける。

この本が縁となり、ブックオフで次の2冊も手に入れた。今は隣の方が熱心に読んでいる。
★‘動的平衡 生命はなぜそこに宿るのか’(木樂舎 2009年2月)
★‘動的平衡2 生命は自由になれるのか’(木樂舎 2011年12月)

3冊を読み生命の不思議さが少しずつわかってきた。DND、タンパク質、ノックアウトマウス、プリオン、ミトコンドリア、遺伝などの理解が進むことは請け合い。いい本と出会った。

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2017.08.11

サイエンスの森! ゲノム編集

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Img_0002ゲノム編集によって筋肉の量が2倍に増えたマダイ(右)(サイエンスZEROより)

Img_0003     ‘クリスパーキャス9’が目的の遺伝子を切ってくれる

Img_0001_2     シャルパンティエ博士(左)とダウドナ博士(右)

最近よく耳にする‘ゲノム編集’、関心はあっても知識が足りないため遺伝子組み換えと同じようなものなのだろうと思っていた。ところが、これは食料や医療の世界を大きく変える画期的な技術だった。

5月に見たEテレの‘サイエンスZERO ゲノム編集’(2週)で理解が進んだ勢いで、昨年7月に出版された‘ゲノム編集の衝撃’(NHK取材班 NHK出版)も購入して前のめりで読んだ。この本は2015年7月30日に放送された‘クローズアップ現代 いのちを変える新技術~ゲノム編集~’の取材班が執筆したもの。

2年前まだゲノムへの興味が薄かったためこの番組の情報はひっかからなかった。しかし、今はタンパク質の話に首を突っ込んだのでDNAに書き込まれた遺伝子情報やゲノムのことが頭に整理して入っている。こうなると、体内に特別の物質を注入し特定の遺伝子をハサミでちょん切るというマジックみたいな技術の話が理解できるようになる。

この技術の成果を表す例がいくつか紹介された。驚いたのは筋肉もりもりのマダイがでてきたこと。和歌山県白浜町で京大&近畿大はゲノム編集を使ってマダイの筋肉の量をアップさせる研究を行っている。筋肉の増加を抑えるミオスタシンというタンパク質が働かないように遺伝子を切ると、マダイの筋肉量が2倍になった。鯛の刺身が2人分とれるのだから、市場にでるようになったら関心も高まるだろう。

ゲノム編集は第三世代に入り2012年に‘クリスパーキャス9’という画期的な技術が発見された。これを考え出したのは2人の女性研究者。エマニュエル・シャルパンティエ博士(フランス人)とジェニファー・ダウドナ博士(アメリカ人)、ノーベル賞を受賞するのは間違いないと言われているが、‘クリスパー’という繰り返し現れる遺伝子配列を発見したのは30年前古細菌を研究していた日本の石野良純九大教授。だから、石野教授もノーベル賞に輝くかもしれない。

医療の現場ではがんや難病の治療の研究にこのゲノム編集がどんどん使われている。素人がみてもとても簡単な‘クリスパーキャス’を使えば、病気に苦しんでいる人たちを救えるのではと思ってしまう。中国系アメリカ人チャン博士は‘ゲノム編集によってがんは撲滅できる’と言い切っている。

ゲノム編集によって生まれた食料がすぐ食卓にのぼるかはこれまでの遺伝子組み換え食品のマイナスのイメージがあるのでそう簡単ではないだろうが、ゲノム編集の正しい理解が進むにつれ需要もふくらむことは十分予想される。そして、がんが撲滅されれば夢のような世界に生きることになる。ゲノム編集から目が離せない。

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2017.08.10

サイエンスの森! 大村智物語

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Img_0002 2004年ガーナを訪問した大村博士(Newton2015年12月号より)

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2週間くらい前散歩の途中にあるブックオフにぶらっと入ったら、いつか読んでみようと思っていた本が目に入った。それは2年前ノーベル医学生理学賞を受賞した大村智博士に関する本。
★馬場錬成著‘大村智 2億人を病魔から守った化学者’(中央公論新社 2012年12月)

大村博士がノーベル賞を獲得したときインタビューされたiPS細胞の山中伸弥教授(京大)が‘最近ある人から本をいただきとても偉い先生がいることを知った。その方が大村先生だった’と熱く語っておられた。だから、目の前にひょいと現れたこの大村智物語本を興味深く読んだ。

タンパク質の話にエネルギーを注力していると関心を寄せていたいろいろなこととつながり、微生物がつくりだす化合物をつかって生み出された新薬のことまで理解が進んできた。2015年11月に放送された‘サイエンスゼロ’で当時80歳だった大村博士がどんな研究が高く評価されてノーベル賞に輝いたかは大雑把には知っていた。

本の中にもでてくる写真が大村博士の偉さを如実に語っている。大村博士が偶然見つけた微生物からつくった特効薬のおかげでガーナの子どもたちはもう失明にいたるオンコセルカ症や歩行できなくなるリンパ系フィラリア症に苦しめられることがなくなった。10億の人を病魔から救ったのである。

この魔法の薬イベルメクチンが生まれたのは大村博士がストレプトマイセス・アベルメクチニウスという長ったらしい名前のついた微生物(放線菌)を発見したおかげ。1974年、川奈ゴルフクラブの周辺の土壌から偶然みつかったこの微生物はそれ以後ほかでは一度もみつかっていない。何かの縁で日本の大地のなかにいた微生物がアフリカの人々に希望の灯をもたらした。つくづくスゴイことが起きたんだなと思う。

この薬の特許ロイヤリティとして大村博士がいる北里研究所に世界第2位の製薬会社メルク社から支払われた金額はなんと200億円以上。当初、メルク社は発見した放線菌の菌株を3億円で売ってくれといってきたが、大村博士はそれを蹴りロイヤリティ契約で決着させた。製薬会社とウインウインの関係をベースにした産学共同で新薬の開発を進め、しっかり儲ける。大村博士は根性のすわった化学者だけでなく経営者のセンスも持ち合わせている。

超一流の人はいろんなことに才能を発揮する。大村博士もその例に漏れない。ほとんどつぶれかかっていた北里研究所を立て直し、埼玉県の北本市に新しい病院をつくった。ここには絵画がたくさん飾られており‘美術館病院’と呼ばれているそうだ。

また、女子美からは美術への深い造詣と経営能力を買われて理事長就任を依頼されている。そして2007年には故郷の山梨県韮崎市に韮崎大村美術館をオープンさせた。長年蒐集した作品を市に寄贈し、女流芸術家の作品を中心に展示されているという。いつか出かけてみたい。

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2017.08.08

サイエンスの森! オートファジー

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Img_0002     オートファジーの仕組み(Newton2016年12月号より)

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細胞の構造がどうなっており、どこでタンパク質がつくられているのかを永田博士の‘タンパク質の一生’で一通り頭に入れたところで、次に水島博士が2011年に上梓された‘オートファジーの謎’(PHPサイエンスワールド新書)に読み進んだ。そして、それと並行して昨年10月ビデオ収録していた‘サイエンスゼロ、オートファジー特集’をみた。

オートファジー(自食)というタンパク質の分解機構についての研究で大隅博士がノーベル医学生理学賞を獲得されたが、こういう言葉ははじめて聞くので理解度はかなり低かった。サイエンスゼロでは2年前に大隅氏と弟子の水島氏を呼んで番組をつくっていた。

そこで酵母の細胞にある液胞というところにタンパク質がうごめく画像がでてきたが、このオートファジーの仕組みはよくわからなかった。液胞って何?酵母が飢餓状態になると、核の外のところに膜状の袋ができてタンパク質を包み込み液胞のところまで移動する。すると液胞から分解酵素がでてタンパク質が分解される。

この仕組みが半年経ちようやくわかるようになった。‘タンパク質の一生’でタンパク質の分解のことを1ラウンドこなしているので、ヒトの細胞ではリソソームというところで膜に包まれたタンパク質が酵素によって分解されることがわかった。何事も知りたかったことが理解できるようになると嬉しいし、達成感がある。

大隅博士は酵母の液胞の中にタンパク質が運ばれることを1988年に発見した。多くの研究者はタンパク質の合成の研究をしたがるのに、ひとり分解の仕組みを酵母を使って見つけようとしていた。そして、今やオートファジーのさらなる解明に研究者が大勢向かうようになった。

中国語を習っている友人が‘中国人はすぐ金にならない基礎研究はしない’といっていたが、日本の研究者は大薄博士のように基礎研究を粘り強くやり大きな成果をあげる人も多い。日本の科学者物語を聞くにつれ、日本人は基礎研究が向いているのかもしれないと思うようになった。

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2017.08.07

サイエンスの森! タンパク質

Img_0004     コラーゲンの形(大きさ10万分の1ミリ NHKガッテンより)

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ここ数年サイエンス関連の本を買うことが多く、宇宙のこと大地のこと、そして気象のことなどがだいぶわかってきた。テーマが広い科学の話はあれもこれも一度には理解できない。で、エネルギーを注ぎ込む対象に順番をつけてNHKの科学番組をみたり、Newton別冊やブルーバックスを読んだりしている。

この一ヶ月、集中して読んだのがタンパク質の本。これには5月に放送された‘ガッテン’が関係している。興味をそそられたのがスーパー顕微鏡が撮影したいろいろな種類のタンパク質の形、大きさは10万分の1ミリの小さな々世界の話だが、例えばコラーゲンは物質がらせん型に重なり合っている。ほかには筋肉を動かすミオシンもでてきた。この多様な形がタンパク質の機能を生み出すという。

タンパク質は知っていてもじっさいどんなものなのかこれまで考えたことがなかったが、今は‘X線結晶構造解析法’によりタンパク質の形が立体的にとらえられるようになった。じつは昨年秋大隅博士がオートファジーの研究でノーベル医学生理学賞を受賞されたとき、この話を理解しようと買い込んでいた本があった。本は不思議なもので何かきっかけがあると俄然‘早く読め!’と催促してくる。

新聞に載ったタンパク質関連の推薦本は次の4冊
★永田和宏著‘生命の内と外’(新潮選書 2017年1月)
★永田和宏著‘タンパク質に一生’(岩波新書 2008年6月)
★森和俊著‘細胞の中の分子生物学’(ブルーバックス 2016年5月)
★水島昇著‘オートファジーの謎’(PHPサイエンスワールド新書 2011年12月)

著者は3人とも超一流の学者。だから、書かれている内容は分子生物学における最前線の研究成果がベースになっている。細胞の構造、タンパク質がどこでつくられてどこに運びだされていくのか、そのときどんな物質がかかわっているのか、どれもはじめて聞く話だが、例え話を使った説明がいいので複雑なことなのだろうがわりと頭の中にはいっていく。

その一例が工場で行われている品質管理。タンパク質の本に品質管理の話がでてくるとは思ってもみなかった。これなら理解が進む。さらにおもしろいのが小胞体ストレス応答研究でノーベル賞受賞が期待される森博士が京大理学部の学生たちにおこなった講義をもとに書かれた‘細胞の中の分子生物学’。

最後の7章では不良品タンパク質がどのように修正されたり分解されたりするかという話がでてくるが、これを戦国時代の三大武将、織田信長、豊臣秀吉、徳川家康がとった行動スタイルを使って3つのパターンにモデル化している。これはわかりやすい。

興味をもたれた方は是非本屋へ!

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