川に住む微生物はなぜ下流に流されない？水流に逆らう微生物の秘密とは～生物流体力学への招待～ | リケラボ
河川や沼、水たまりに生息する生物に、ゾウリムシやテトラヒメナといった繊毛虫と呼ばれる微生物がいます。環境中の有機物を食べて水をきれいに保ったり、魚のエサになったりすることで生態系を維持するなど、私たち人間の生活にも少なからず関わっている存在です。 不思議なことにこれらの微生物は、常に流れのある河川や、大雨が降るとあふれてしまうような場所でも、すべてが流され、いなくなるということはありません。か弱い小さな生き物たちがその場所で生き残る事実に、何か秘密の仕掛けがあるのでしょうか？ その謎を流体力学的観点から解き明かしたのが、京都大学理学研究科の市川正敏講師です。 流体力学？生き物の動きの研究は、生物学じゃないの？と思った人はいませんか？どうして物理の先生が生き物の研究なのか。高校時代、生き物が好きで、かつ数学も物理も好きだった市川先生の説明は明快、かつ遊び心が満載。これを読めば物理に苦手意識を
光合成による水の分解、「最大の疑問」をついに解明、定説覆す
植物のタンパク質にレーザーで刺激を与え、その結果起こるプロセスをX線で捉えることによって、科学者らは光合成反応に未知の段階が存在することを発見した。画像はX線で透視したハグマノキの葉。（IMAGE BY NICK VEASEY, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 光合成は地球の生命にとって不可欠だ。生態系の基礎をになう植物は、これによって自らの栄養を得ている。しかし、光合成がどのような仕組みで行われているのかについては、まだ正確にはわかっていない。 今回、ふたつの新たな実験によって、光合成の中でも特に難しい反応のひとつである水の分解における謎の一端が明らかになった。 水の分子が分解されると、酸素が空気中に放出される。「われわれ全員が依存している、あらゆる高等生物にとって不可欠な酸素は、まさに光合成の副産物なのです」と語るのは、米ローレンス・バークレー国立研究所の化学者で、ひとつ
「日本の研究者」が世界をリード…人類が見たことのない「最古の遠方銀河」を見つけた若手研究者の実像（山根 一眞）
南米チリ共和国北部、標高5000メートルのアタカマ砂漠に建設された電波干渉計「アルマ望遠鏡」。日本、北米、ヨーロッパを中心に、チリや東アジアを含め22カ国の国際協力プロジェクトとして建設、運用されてきました。 2003年に建設が始まり、試験運用を経て、2013年3月に開所式を迎え、本格運用が開始されました。今年は、このアルマ望遠鏡の運用開始10周年になります。これまで、多くの発見や研究成果をもたらしてきましたが、その中には次代の天文学を担う若手研究者によるものも目立ちます。 そこで、山根一眞さんが、アルマプロジェクトのリーダーである井口 聖さん（元 国立天文台 副台長）に3人の若手研究者を紹介してもらい、それぞれに興味深い研究内容について話を聞きました。 アカタマ高地のアルマ望遠鏡。アルマは電波をとらえるので日中でも観測可能 photo by National Astronomical O
京大、不可能とされていた変換を開発して重力理論の枠組みを拡張
京都大学(京大)は5月15日、従来は不可能と考えられていた高階微分を含んだ時空計量の変換を開発し、これを用いて重力理論の枠組みを拡張することに成功したと発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所(YITP)の髙橋一史特任助教、リスボン大学の南辻真人研究員、工学院大学の本橋隼人准教授らの研究チームによるもの。詳細は、日本物理学会が刊行する理論物理と実験物理を扱う欧文オープンアクセスジャーナル「Progress of Theoretical and Experimental Physics」に掲載された。 アインシュタインの一般相対性理論はこれまでのところ、標準的な重力理論として広く認められているが、その修整や拡張を唱える研究者も少なくない。同理論は低エネルギー領域での有効理論であって、高エネルギー領域では修正されるべきとするものや、重力理論の検証にあたっては一般相対論との比較対象として拡張
超新星爆発の観測から宇宙の膨張速度を精密に測定–1964年提唱の手法で初実現
#JWST 千葉大学は5月12日、千葉大学先進科学センターの国際共同研究チームが、宇宙の膨張速度を表す宇宙論パラメータである「ハッブル定数」を精密に測定したと発表した。 ハッブル定数は、現在の宇宙の膨張速度を表すパラメータとして、遠方までの距離や宇宙の年齢を決める最も重要な宇宙論パラメータとなっている。 しかし、ハッブル定数の測定が精密化するにつれて、異なる手法による測定値の食い違いが顕在化しているという。 具体的には、宇宙背景放射の測定で低めのハッブル定数の値（およそ67km/s/Mpc）が得られている一方、近傍の銀河までの直接的な距離測定によって高めのハッブル定数の値（およそ74km/s/Mpc）が得られており、有意に異なっている（1Mpc＝100万パーセク＝約326万光年）。 宇宙の標準理論が正しければ、これらの値は一致するはずだが、食い違いが生じており、宇宙の標準理論の綻びを示唆す
恒星フォーマルハウトに新たな環、想定外の光景に科学者が絶賛
入れ子になった3本のデブリ（岩や氷の破片や塵）の帯が、若い恒星フォーマルハウトを中心に約230億km外側まで広がっている。内側の帯2本は、見えていない複数の惑星の重力によって削り取られてできた可能性が高い。画像はジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）によって、周囲の物質がよく見えるよう恒星の光を遮って撮影されたもの。（IMAGE BY NASA, ESA, CSA; IMAGE PROCESSING: ANDRÁS GÁSPÁR, UNIVERSITY OF ARIZONA, AND ALYSSA PAGAN, STSCI） 米航空宇宙局（NASA）のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が新たに撮影した画像には、ある恒星を取り巻くデブリの帯が、驚くほど鮮やかにとらえられている。太陽系にある小惑星帯と同じように、砕けた岩石や氷や塵（ちり）からなるデブリが恒星の周りを回っているこうし
現実味を帯びる「幻覚剤療法」、専門家の育成が急務に、米国
メキシコ、ティファナ郊外にある幻覚剤療法の施術施設で、強力な幻覚剤（コロラドリバーヒキガエルの毒から抽出されたもの）を吸入した後、ケアを受ける元海兵隊員のジェナ・ロンバード・グロッソさん。（PHOTOGRAPH BY MERIDITH KOHUT, THE NEW YORK TIMES/REDUX） 長年うつ病に苦しんでいるレネ・セントクレアさんは数年前、幻覚作用を持つ薬物ケタミンを用いた治療の最中、自分の脳が体から切り離されて浮かび上がり、部屋の向こうに移動してゆく光景を見て恐怖に襲われた。 「ゾッとするほど恐ろしかったです。もう脳は戻ってこないのではないかと思いました」。米カリフォルニア州サンディエゴに住む弁護士で、51歳のセントクレアさんはそのときの状況を振り返る。彼女の治療に付き添っていた看護師の要請により、精神科医がすぐに駆けつけて、優しく言葉をかけながらセントクレアさんの手をし
虫に感染する細菌が起こす「性転換」を細胞で再現、世界初
昆虫と共生する微生物の「ボルバキア」は昆虫に感染し、宿主の性をオスからメスに転換させるなど生殖システムを操作する――。農業・食品産業技術総合研究機構などは、害虫アズキノメイガの培養細胞を用いて「メス化」を再現し、遺伝子レベルで性転換メカニズムの一端を初めて明らかにした。メス化の手法は新たな害虫駆除技術の開発などにつながる効果が期待できるという。 ボルバキアは直径1マイクロメートル（1000分の1ミリ）程度で、昆虫の過半数の種に感染しているとされる。細胞内に入って細胞を殺すことなくとどまり、細胞質内で数十個ぐらいに増え、卵子の細胞質を通じて母からのみ子に伝わる。虫の生殖システムをメスが増えるように操作することで、より確実に自身の子孫を残せるようになると考えられている。 その操作方法は、遺伝的にオスである個体の表現型がメスに性転換する「メス化」がある。このほか、オスのみが成虫になる前に死亡する
薬の名前はなぜヘン？ 実は工夫の結晶、知られざる由来とルール
米国では3万種類の医薬品が販売されており、米食品医薬品局（FDA）は毎年50種類の商品名を新たに承認している。（PHOTOGRAPH BY H.ANGELICA CORNELIUSSEN, 500PX/GETTY IMAGES） バイアグラ、ルネスタ、アドエア、パキロビッドなどの処方箋を受け取ったとき、薬の名前はなぜこんなに謎めいているのかと不思議に思った経験がある人もいるかもしれない。新薬の名前は、製薬会社の重役たちが会議室に集まって、適当に無意味な音を口に出したり紙に書いたりして決めているのだろうか。実のところ、それほど単純な話ではない。 医薬品の商品名には、混同による投薬ミスを最小限に抑えるための安全策が施されていることを知ってほしいと語るのは、米ネーミング開発会社ブランド・インスティチュートのスコット・ピアグロッシ氏だ。「医薬品の名前は、膨大な反復作業をもとに、深く考え抜かれた末に
空腹を操作できる飲むカプセル 胃の中で電気刺激 吐き気の緩和も可能 米MITなどが開発
Innovative Tech： このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。Twitter: ＠shiropen2 米マサチューセッツ工科大学（MIT）、米ブリガムアンドウィメンズ病院、米ニューヨーク大学に所属する研究者らが発表した論文「Bioinspired, ingestible electroceutical capsules for hunger-regulating hormone modulation」は、胃の中で電気刺激を与えられるカプセル型デバイスを提案した研究報告である。 このデバイスは、電気刺激によって消化管ホルモンを制御することで、空腹感の操作や吐き気を緩和させることができるという。 胃から分泌される「グレリン」などのホルモンは、食欲を増進させ
カップ麺にMCTオイルなどを入れて容器が溶けるトラブルが増加。国民生活センターが警告 | スラド idle
国民生活センターは4月26日、カップ麺などで使用されている発泡ポリスチレン製の容器にMCTオイル（中鎖脂肪酸油）やえごま油などを加えると、化学変化が起こり容器が破損する恐れがあると警告をおこなっている（国民生活センター、実験動画、TBS NEWS DIG[動画]、グルメ Watch）。 国民生活センターが公開した再現テストの映像によると、カップ麺の容器にMCTオイルと熱湯を入れると、約3分後に容器が破損し、お湯が漏れ出す結果となったそうだ。MCTオイルやえごま油などは、健康志向の高まりから人気が出ているが、同センターにはこうした食用油を添加した関連の相談が、2018年度以降の約5年間で6件寄せられたとしている。うち1件ではやけどを負った事例もあったという。
2040年には月面生活が実現？ 科学未来館で特別展 宇宙開発の現状を監修者に聞いた
日本科学未来館は、月での生活を疑似体験できる特別展「NEO 月でくらす展」を4月28日から開催する。月面の長期滞在が可能になった2040年の世界を表現した展覧会で、民間月探査プログラム「HAKUTO-R」のランダー（月着陸船）の実寸サイズの模型なども公開している。監修した惑星地質学者の佐伯和人さんは「子どもたちが夢をもって、2040年の自分の姿を描いてほしい」と話す。
まばたきはなぜ、どのように進化した？ 陸に上がる魚で謎に迫る
人間の目の拡大画像。瞳孔、そのまわりの虹彩、眼球の表面にある毛細血管が見える。人間が目を潤して保護するためにまばたきをすることは古くから知られているが、この現象がどのように進化してきたのかについては、まだよくわかっていない。マッドスキッパーという水陸両生の魚類についての新たな研究が、その手がかりを示している。（PHOTOGRAPH BY JOE MCNALLY, NAT GEO IMAGE COLLECTION） 人間は毎分15〜20回まばたきをする。ほぼ無意識のうちに上まぶたをすばやく開閉させ、目を守って清潔に保ち、潤いを与える行動だ。四肢のある陸上の脊椎動物（四足動物）の大半が共通してもつ反射運動だが、魚などの水生動物やその祖先にはほとんど見られない。 まばたきはなぜ、どのように進化したのだろうか。魚が徐々に陸に上がり始めたのは約3億7500万年前のことであり、その過程を実際に観察する
がんの中にすむ細菌、がんの増殖や転移を助ける仕組みで新発見
私たちの体の中や表面には無数の細菌が生息しており、そのほとんどが何らかの恩恵をもたらしている。このほど、ある種の細菌が、がん細胞を守っていることが研究により明らかになった。この発見は、がんと闘うための新たな戦略のヒントになるかもしれない。（ILLUSTRATION BY RUSSELL KIGHTLEY, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 人体の中に生息している細菌のほとんどは、私たちの生命維持に役立っている。だが最近の研究から、一部の細菌は腫瘍の中に入り込んで、その増殖や転移を助け、免疫系ががん細胞を破壊するのを困難にしていることがわかってきた。 2022年11月に学術誌「ネイチャー」に発表された研究により、口腔がんと大腸がんの中に生息している細菌は、人間の免疫反応を抑制し、がん細胞がより速やかに広がるのを助けることによって、がんの進行を直接促していることが示された。また、同
オウム同士でビデオ通話できると判明 話したい相手を選んで鳥同士交流 ストレス軽減に期待
研究に参加したジェニファー・クーニャ博士（米ノースイースタン大学）によると「オウムは画面を通して他の個体と関わっていることを理解しているようで、（その行動は）現実でのやりとりとよく似ていた」という。 オウムは本来大きな群れで生活する鳥だが、ペットとして飼育される場合は1羽から数羽程度で生活することが多く、孤独や退屈を感じると行動に問題が出たり自傷行為をしたりすることもある。今回の実験で、ビデオ通話によりオウムたちは羽繕いをして身だしなみを整えたり、歌や遊びなどの社会的行動をとるようになったという。 関連記事 東大など「生態系ネットワークに情報処理能力がある」ことを証明 微生物群を未来予測AIのように使う実験に成功 東京大学と京都大学、東北大学およびB.Creationは、食物連鎖のような自然に存在するネットワーク関係が情報処理能力を持っており、人間がそれを活用できるという証拠を発見したと発
地球人は、宇宙人と遭遇したとき「地球から来ました」と自己紹介してはいけない…その意外すぎる理由（高水 裕一）
「読書芸人」として知られるヒコロヒーさんが、「アメトーーク！」で紹介し、大きな話題となっているブルーバックスの名著『宇宙人と出会う前に読む本』。 イギリスの富豪リチャード・ブランソンやAmazon創業者ジェフ・ベゾスら民間人が次々と有人宇宙飛行に成功し、地球人が宇宙との距離を縮めているなか、もし宇宙人と出会うことがあったら、わたしたちはどう振る舞うべきなのか――。 そんな問題意識で書かれた同書から、一部を抜粋しておとどけします。 これは、そう遠くない未来に、太陽系から遠く離れたところに建設された、天の川銀河の宇宙人が集う「惑星際宇宙ステーション」を、地球人代表の一人として訪れたあなたが遭遇した、貴重な体験の記録です。 とある宇宙カフェにて 地球人代表は各国政府の高官や、ノーベル賞クラスの科学者らそうそうたるメンバーで構成されていて、彼らはステーションに着くなり忙しそうにあちこちへ消えていき
ChatGPTに人格を与えるとどうなる？ スティーブ・ジョブスになりきってEUに毒舌、有害性が増大
ChatGPTに人格を与えるとどうなる？ スティーブ・ジョブスになりきってEUに毒舌、有害性が増大：この頃、セキュリティ界隈で AIチャット「ChatGPT」に人格を持たせると、性差別や人種差別など不穏当な発言を連発するようになって有害性が増大する──米国の非営利研究機関「アレン人工知能研究所」（AI2）はそんな研究結果を発表した。例えばスティーブ・ジョブズ氏の人格を持たせたChatGPTは、欧州連合（EU）について毒舌を吐いたと伝えている。 AI2は、マイクロソフトの共同創業者である故ポール・アレン氏が共同創設した研究機関。ChatGPTのような大規模言語モデル（LLM）のもつ可能性と限界のギャップを研究する目的で、ChatGPTで生成したコンテンツの有害性を分析した。 ChatGPTは初期設定で使う限り、一般的には差別用語などを含むコンテンツは生成しない仕様になっている。しかしAI2は
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