日本に数学や物理学を学ぶ女性が少ないのはなぜ？ - POLICY DOOR ～研究と政策と社会をつなぐメディア～
「女性が入ると会議が長くなる」などと発言して東京オリンピック・パラリンピック組織委員会会長を辞任した森喜朗会長。この女性蔑視発言は国際的にも問題視され、日本のジェンダーギャップがいまだに大きいことが改めて白日の下にさらされた。世界経済フォーラムのジェンダーギャップ指数2020 で、日本は121位であるという事実も再認識された。こうした社会風土が、女性の理系進学に影響をしている可能性を示唆したグループがある。 横山教授が取り組んだのは、なぜ日本では数学や物理学の女子が少ないのかという問題だ。日本では理学部や工学部、中でも数学や物理学といった分野の女性比率が極めて低い。女子学生の理系進学の障害になっているものは何なのか。 ジェンダー研究をスタートさせた理由 科学技術社会論の研究者である横山教授は、学生時代はスーパーカミオカンデを使ったニュートリノ実験のメンバーだった。もともと科学ジャーナリスト
共同発表：光を当てるだけで電流に伴って生じる熱流を自在に制御することに成功～磁気の源「スピン」を利用した新しい熱エネルギー制御機能～
ＮＩＭＳは、磁性体に光を照射することにより、電流に付随して生じる熱流の方向や分布を自在に制御できることを初めて実証しました。本研究は、熱エネルギーの能動的な制御を可能にする磁性材料の新しいポテンシャルを明らかにしたものであり、ナノスケール電子デバイスにおいて重要となっている熱マネジメント技術注１）への将来展開や、磁気・熱・光の相互作用に関する基礎物理・物質科学のさらなる発展が期待されます。 金属や半導体における電流と熱流の変換現象は熱電効果と呼ばれ、代表的な例として電流に伴って熱流が生成されるペルチェ効果が古くから知られています。ペルチェ効果によって生成される熱流の方向は物質によって決まっていますが、磁性体においては、電流に伴う熱流の方向を磁気の源であるスピン注２）の性質によって制御することができます。近年、スピン制御技術の向上に伴い、スピンを用いて熱エネルギーを有効利用するための新原理・
共同発表：高速でき裂が完治する自己治癒セラミックスを開発～骨の治癒がヒントに！フライト中にヒビを治す航空機エンジン用部材の実現へ大きな一歩～
高速でき裂が完治する自己治癒セラミックスを開発 ～骨の治癒がヒントに！フライト中にヒビを治す航空機エンジン用部材の実現へ大きな一歩～ 物質・材料研究機構と横浜国立大学の研究グループは、自己治癒セラミックスが、骨の治癒と同じく炎症・修復・改変期という３つの過程で治癒することを発見しました。さらに骨の治癒の仕組みをヒントに、セラミックスの治癒を促進する物質を結晶の境目に配置することで、航空機エンジンが作動する１０００℃において、最速１分で、き裂を完治できる自己治癒セラミックスの開発に成功しました。 自己治癒セラミックスは１９９５年に横浜国立大学の研究グループにより発見されて以来、航空機エンジンタービン用の軽量耐熱材料として世界的に注目されてきました。しかし治癒の仕組みが未解明であり、また１２００～１３００℃の限られた温度領域でしかき裂を完治することが出来ないため、治癒機構を解明し、様々な温度域
共同発表：「ドラッグ・リポジショニングの宝箱」を提供します～医薬品作用の全身網羅データベース「Ｄ−ｉＯｒｇａｎｓ Ａｔｌａｓ(ディー・アイ・オーガンズ・アトラス)」開設～
「ドラッグ・リポジショニングの宝箱」を提供します ～医薬品作用の全身網羅データベース「Ｄ−ｉＯｒｇａｎｓ Ａｔｌａｓ(ディー・アイ・オーガンズ・アトラス)」開設～ ポイント 世界的にメジャーな医薬品の、全身に対する作用を、体内ほぼ全遺伝子の発現パターンとしてデータ化（日本初「多器官連関ネットワーク」概念に基づく網羅解析データ）。 そのデータをＷＥＢで販売（民間初！？ 遺伝子解析データの越境ＥＣサイト）。 未知の薬効（ドラッグ・リポジショニングの候補）や隠れた副作用リスク情報の宝庫。 データは購入者が自由に研究／教育に利用可。創薬オープンサイエンスを推進。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業（ＥＲＡＴＯ）佐藤ライブ予測制御プロジェクトの基礎研究の成果と基盤技術の実用化を目的とするＫａｒｙｄｏ ＴｈｅｒａｐｅｕｔｉＸ株式会社（代表取締役 佐藤 匠徳）は、ヒトを含む動物の多器官連関ネットワーク注１）
共同発表：グルコース濃度に応答して血中から脳内に薬剤を届けるナノマシンを開発
平成２９年１０月１９日 川崎市産業振興財団 ナノ医療イノベーションセンター（iCONM） 東京大学 東京医科歯科大学 科学技術振興機構（ＪＳＴ） 日本医療研究開発機構（ＡＭＥＤ） ポイント 脳への薬剤の送達を妨げる「血液脳関門（Ｂｌｏｏｄ－ｂｒａｉｎ ｂａｒｒｉｅｒ：ＢＢＢ）」を、既存の技術と比較して桁違いに高い効率で通過し、脳内の神経細胞へ送達できる「ＢＢＢ通過型ナノマシン」の開発に成功しました。 ＢＢＢ通過型ナノマシンは、外部刺激（グルコース濃度の変化）に応答して能動的にＢＢＢを通過するスマートな機能を有しています。食事などによって血糖値が変化することに伴うＢＢＢの生理的な反応を利用した点が特徴であり、空腹時にナノマシンを注射してその後に食事をするという簡単な方法だけで脳内に薬を効率良く運ぶことができます。 医工連携の体制で開発されたＢＢＢ通過型ナノマシンは、様々な薬を脳内に運ぶことが
共同発表：「弱い」計算能力の量子コンピューターでも、古典コンピューターの性能を上回ることを理論的に証明
群馬大学 大学院理工学府電子情報部門の森前 智行 准教授は、ノイズが非常に多く計算能力が「弱い」量子コンピューターであっても、古典コンピューターの性能を十分に上回ることを理論的に証明しました。これにより、非常に複雑な汎用の量子コンピューターを作らなくても、近い将来に実現できる技術で、量子コンピューターの古典計算機に対する優位性を実演できるようになると期待できます。 本研究成果の一部は独立行政法人 日本学術振興会科学研究費助成事業（若手B）、および文部科学省 科学研究費補助金新学術領域研究「多面的アプローチの統合による計算限界の解明」によって得られました。 本研究成果は10月5日に米国物理学会の学術誌「Physical Review A Rapid Communications」に掲載されました。 本研究成果の一部は、国立研究開発法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ） ＡＣＴ－Ｉ「情報と未来」（文
共同発表：光により遺伝子発現量を素早く３００倍に増加できる技術を開発
ポイント これまでは、光によって誘導される遺伝子発現量は１０倍程度で、暗所においても予期せず遺伝子発現が生じてしまうなど、遺伝子の機能解析に利用するには問題がありました。 本研究では、光を短時間、または、極めて弱く当てるだけで哺乳類細胞の遺伝子発現量を３００倍に増加できる技術の開発・改良に成功しました。 本技術は、生体外からの光照射でも狙った場所の遺伝子発現をコントロールできる世界で最も優れた技術であり、将来的には、幹細胞の分化や疾患の発症に関連するなど、幅広い遺伝子の機能解明へと役立つことが期待されます。 内閣府 総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム（ＩｍＰＡＣＴ）の合田 圭介 プログラム・マネージャーの研究開発プログラムの一環として、コロンビア大学の矢澤 真幸 アシスタントプロフェッサーの研究チーム注１）は、哺乳動物に応用可能な高性能の青色光誘導型注２
機構報 第1286号：風力発電の大量導入のもとでも電力の安定供給を実現するプラグイン型制御技術を開発
ポイント 風力発電が大量に導入されると電力の安定供給が難しくなるが、電力システム全体に 関する知識や情報を必要としないで、安定供給の信頼度を向上する制御技術はこれま でなかった。 今回開発した制御アルゴリズムは、風力発電機単体に関する知識や情報のみで設計および 適用が可能なプラグイン型である。 風力発電が大量導入された状況下での電力安定供給の実現に向けた新技術として期待 される。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東京工業大学の定本 知徳 特任助教、石崎 孝幸 助教および井村 順一 教授らは、風力発電が大量導入された電力システムにおいて、電力の安定供給を可能とする新たな制御技術を世界に先駆けて開発しました。 風力発電の導入量が増えるにつれて電力の安定供給が難しくなることが知られています。そのため、風力発電が大量導入される将来を見据えて、電力の安定供給をより高い信頼性で実現する制御技術
共同発表：磁気の性質を使って論理演算を実現～電流を流さない新しいコンピューターが期待～
ポイント 磁石の波であるスピン波は、電気を流さず伝えられるため次世代省エネルギーコンピューターへの応用が期待されているが、実際に論理演算を可能にするスピン波回路は実現していなかった。 スピン波回路の形状を制御することで、全ての基本演算パターンを実現するデバイスの実証に成功した。 デバイスの微細化や多段化を進めることで、発熱が少なく処理性能の高い新たなコンピューターの開発が期待される。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業の一環として、豊橋技術科学大学の後藤 太一 助教と慶應義塾大学 理工学部の関口 康爾 専任講師らのグループは、磁石の波であるスピン波注１）を位相干渉注２）させることで、スピン波演算素子を実現しました。 これまでのスピン波に関する研究で、位相干渉は実現されていましたが、その演算素子としての機能の実証は不十分でした。また、演算素子の全ての機能を実現するのに不可欠な、否定論理積（ＮＡＮ
不可能立体の進化～脳が生み出す不条理の世界～
杉原厚吉 （明治大学先端数理科学インスティテュート） 2016-05-30 JST理事長定例記者説明会 不可能立体の進化 ～脳が生み出す不条理の世界～ CREST「数学」領域「計算錯覚学の構築」（2010～2015） 錯視（目の錯覚）の研究 錯視は、普段の生活で役に立っている目の機能が、 極端な形で現れたもの。だから、その研究は、目で物を 見る仕組みを調べる視覚科学の中心的テーマ。 計算錯覚学 錯覚の仕組みを、数学を使って調べる。 錯覚の強さをコントロールできるようになる。 錯覚の最小化による安全な生活環境の整備 錯覚の最大化によるエンタテインメント素材の提供 不可能立体 立体を知覚する場面で生じる錯視 新しい立体錯視が次々と発見されている（進化） 2015年ベスト錯覚コンテスト準優勝作品 私たちは、画像を見て立体の形を理解したつもりに なりますが… 2015年ベスト錯覚コンテスト準優勝作
共同発表：飢餓を生き延びるための脳の仕組みを解明
ポイント 哺乳類が空腹のときに活性化される、脳の新規の神経細胞を発見しました。 この神経細胞は延髄の網様体にあり、視床下部で感知した空腹の信号を受け取ると、エネルギー消費（熱産生）を抑制するとともに、摂食や咀嚼を促進することがわかりました。 空腹時に体内にエネルギーを蓄えて飢餓を生き延びる本能のために備わった脳の神経回路で、中心的な役割を担う神経細胞とその回路メカニズムが明らかになりました。 名古屋大学 大学院医学系研究科（研究科長・髙橋 雅英）統合生理学の中村 佳子 助教と中村 和弘 教授の研究グループは、群馬大学、オレゴン健康科学大学との共同研究により、飢餓を生き延びるために機能する脳の神経回路で鍵となる仕組みを解明しました。 人を含めた哺乳類では、空腹や飢餓になると、体内のエネルギー消費（熱産生）を減らす反応が生じるとともに、食物を摂取する行動が促進されます。これらの「飢餓反応」は、
共同発表：凹み傷も切り傷も自己修復できるコーティング材料を開発～車のコーティングから止血シートまで幅広い分野で製品化に繋がる可能性～
凹み傷も切り傷も自己修復できるコーティング材料を開発 ～車のコーティングから止血シートまで幅広い分野で製品化に繋がる可能性～ ポイント これまでにない、新しい設計原理の自己修復材料を開発。 従来の自己修復材料と比べ、硬い材料でもより速く効率の良い自己修復が可能。 今後、コーティングなどの化成品から医療用材料まで、幅広い分野への応用に期待。 内閣府 総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム（ＩｍＰＡＣＴ）の伊藤 耕三 プログラム・マネージャーの研究開発プログラムの一環として、大阪大学 大学院理学研究科 基礎理学プロジェクト研究センター 原田 明 特任教授（常勤）らの研究グループは、これまでにない新しい設計原理の自己修復材料を開発しました。 従来の自己修復材料は、凹んでも元に戻るという材料自体の特性を利用したものや切れても繋がる結合を用いたものが主流でした。一方、
世界を変える1秒の誕生 | ERATO 香取創造時空間プロジェクト
古代から人類は正確に時（とき）を計ろうとたゆまぬ努力を続けてきました。紀元前３５００年頃のエジプトでは石で作った背の高いモニュメント（オベリスク）を建て、その陰の動きで時を知ろうとしました。１６世紀にガリレオ・ガリレイは振り子が一定の周期で振れることを発見しました。この原理を応用した振り子時計によって、人類は自然に頼らずに時を刻む技術を手に入れました。こうした時計技術は、大航海時代や産業革命を支えることになります。現代は、水晶発振器（クオーツ）や原子を用いた時計が私たちの社会を支えています。私たちのプロジェクトでは、このように人類が育んできた時計の技術を飛躍的に向上させることを目指します。 国際的に定義される１秒とは かつての１秒の長さの定義は、地球の自転や公転などに基づいた天文学的な定義によるものでした。しかし、変わらないと思われていた地球の動きは、実際には徐々に変動していて、時間の定義
共同発表：がん細胞を光らせて検出する新たなスプレー蛍光試薬を開発
ポイント 微小がんを術中に発見し取り残しを防ぐことは、転移を防ぐなど、患者の予後をより良くするために強く求められている課題である。 がん細胞中の糖鎖分解酵素活性を検出する蛍光試薬を開発し、より多くの種類のがんを、スプレーするだけで見つけることが可能となった。 外科手術がん検体を活用して、どの位の精度でがんを見つけることが可能かを検証し、安全性を確かめて、新しいがん医療技術として実用化を目指す。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東京大学 大学院医学系研究科・薬学系研究科の浦野 泰照 教授らは、外科手術時や内視鏡・腹腔鏡手術時に、がんが疑われる部分にスプレーするだけで、数分でがん部位のみを光らせて検出することを可能にする新たな蛍光試薬の開発に成功しました。 浦野教授らは２０１１年に、特定のたんぱく質分解酵素活性が、がん細胞で高くなっていることを利用した、世界初の迅速がん部位可視化スプレ
共同発表：天然に豊富なカルボン酸を効率よくアルコールに変換する触媒を開発～再生可能な資源として炭素循環社会の実現に貢献～
ポイント カルボン酸をアルコールに変換する反応は困難で、副生成物が多いという問題があった。 副生成物が少なく、多くの種類のカルボン酸をアルコールに変換できる触媒を開発し、水素化反応をしやすくする重要な触媒構造を見いだした。 天然に豊富にあるカルボン酸を資源として、炭素循環型社会の実現に貢献できる。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業の一環として、名古屋大学 大学院理学研究科の斎藤 進 教授らは、多様なカルボン酸注１）をアルコールに変換（水素化注２））できる触媒を開発しました。 カルボン酸は、酢酸やアクリル酸などを始め、私たちの身の回りに豊富に存在する物質です。このカルボン酸を、燃料や医薬品など多くの用途に利用できるアルコールに変換する「水素化」は、水しか排出しないクリーンな反応です。そのため、カルボン酸を水素化する触媒はこれまで精力的に開発されてきましたが、カルボン酸は安定した構造のため反応に
共同発表：脳内で記憶情報が割り当てられる仕組みの一端を発見
ポイント 繰り返し獲得される記憶情報が脳内の細胞に割り当てられる仕組みは知られていなかった。 独自の遺伝子改変マウスを活用することにより、同じ学習には脳内の同じ神経細胞の組み合わせを優先的に割り当てる仕組みが存在することを示した。 反復学習による記憶の強化・定着の仕組みのさらなる理解や、学習・記憶障害の改善などへの応用が期待される。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、大阪大学 大学院医学系研究科 分子行動神経科学の松尾 直毅 独立准教授（前 京都大学 白眉センター 特定准教授）は、反復学習には脳内の同じ神経細胞の組み合わせが使われる仕組みが存在することを発見しました。 最近の研究から、記憶は、学習時に働いた脳内の一部の神経細胞群の活動によって担われていることが明らかになってきました。しかし、脳内に星の数ほど存在する神経細胞のうち、どの細胞に特定の記憶情報が割り当てられるのか、その仕組
微生物が互いに電子をやり取りする未知の「電気共生」を発見
ポイント 微生物は金属微粒子を「電線」にして電子を流し、お互いに助け合っている 導電性酸化鉄の添加で共生的代謝（酸化還元）が１０倍以上促進することを発見 微生物燃料電池やバイオガスプロセスの高効率化に期待 ＪＳＴ 課題達成型基礎研究の一環として、ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 ＥＲＡＴＯ型研究「橋本光エネルギー変換システムプロジェクト」（研究総括：橋本 和仁）の加藤 創一郎 研究員（現 産業技術総合研究所 研究員）と渡邉 一哉 グループリーダー（現 東京薬科大学 教授）は、微生物が導電性金属粒子を通して細胞間に電気を流し、共生的エネルギー代謝を行うことを発見しました。 本プロジェクトでは、クリーンエネルギー分野において期待される微生物燃料電池注１）の研究開発を行ってきました。微生物燃料電池はバイオマスから電気エネルギーを生産するプロセスとして、また省エネ型廃水処理プロセスとして有望であり、
国際協力でエイズ予防のワクチン開発に成功（基礎研究最前線）
本多 三男 （ほんだ みつお） （国立感染症研究所エイズ研究センター第一研究グループ長） 科学技術振興事業団 国際共同研究事業 クレイドE型エイズワクチン研究プロジェクト代表研究者 世界的にエイズ感染者の増加が深刻な問題化している中で、日本（代表研究者：国立感染症研究所 本多三男グループ長）とタイ保健省医科学局が協力して共同研究を行い、エイズ発症を予防する新型ワクチンを開発しました。動物実験で、ワクチンの安全性と有効性が認められ、人に投与する臨床実験への道を開きました。 安全で安価なワクチン狙う エイズ(AIDS)は、HIV(エイズの原因ウイルス)感染を原因とするウイルス感染症です。HIVが発見されたのは1981(昭和56)年で、1983(昭和58)年にはHIVの遺伝子構造が解明されましたが、未だにエイズの治療法は確立されていません。このプロジェクト*では、安全性が高く、生産を世界各地で行
細胞膜たんぱく質が物質を細胞内へ運ぶ仕組みを分子レベルで解明（神経疾患やがんの治療に役立つ可能性）
＜研究の背景と経緯＞ 細胞膜を介して物質の運搬を担うたんぱく質である「輸送体」は、エネルギーを必要とする能動輸送体と、エネルギーを必要としない受動輸送体に分けられます。能動輸送体には、一次性能動輸送体と呼ばれるもののほかに、ナトリウムイオンなどの濃度差のエネルギーを利用して別の物質を輸送する二次性能動輸送体があります。 本研究で用いたＭｈｐ１は、ミクロバクテリウム（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）という細菌の細胞膜に存在し、人間の神経伝達物質注３）の輸送体や糖の輸送体などと似た構造であることが分かっています。Ｍｈｐ１は二次性能動輸送体で、ナトリウムイオンの濃度差のエネルギーを利用して、アミノ酸の前駆体であるヒダントインという物質の取り込みを媒介すると考えられています。実際にどのようなメカニズムで物質の輸送を行っているのでしょうか。 今から４５年ほど前に、輸送体に共通
鉄鋼のように強い汎用プラスチックの創製
＜研究の背景と経緯＞ 高分子材料は軽量・安価・高成形性といった利点から広く利用され、世界年産約３億トン弱にも達する重要な材料です。しかし、強度や耐熱性などの材料特性が金属などより著しく劣るために高度な性能要求に応えることができません。その原因は、結晶にならない部分の比率（非晶率注４））の高さにあります。結晶性高分子は長いひも状分子ですが、融液（液体）中で毛玉のように互いに絡み合う部分が多いために、これらが薄い板状結晶にしかなれず、非晶と結晶が層構造を成し「球晶」というゴルフボールのような結晶体になります（図１）。つまり、球晶内には結晶にならず、固化しただけの非晶が半分以上残ってしまうのです。そこで世界中の科学者たちは結晶化度注５）増大の方策を探求してきましたが果たされず、現在に至っています。その難点を補完するために、高強度と高耐熱性などを特長とするスーパーエンジニアリングプラスチック（スー
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