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心臓弁膜症を完治せよ!整形医療と再生医療で、拒絶反応なし

2010年04月15日 | 健康
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 心臓弁膜症
 2010年4月13日の朝日放送「たけしのみんなの家庭医学」は面白かった。命にかかわる心臓の疾患。その中で心臓弁膜症とは、心臓にある弁に障害が起き、本来の役割を果たせなくなった状態をいう。

 番組では、治療不可能と言われた心臓弁膜症を、患者自身の心膜を弁の形に整形して移植し、治してしまう名医が登場した。自分の細胞で作った弁なので拒否反応も出ない。再手術の必要もない。素晴らしい治療技術であった。

 心臓には、血液の流れを一方向に維持するための「4つの弁」がある。左心室と全身をめぐる大動脈の間にあるのが「大動脈弁」、左心房と左心室の間にあるのが「僧帽弁」、右心房と右心室の間の弁が「三尖弁」、右心室と肺動脈の間の弁が「肺動脈弁」。

 これらの弁の開きが悪くなって、血液がうまく流れない病気を「狭窄症」、弁の閉じ方が悪くなって、血液が逆流してしまう病気を「閉鎖不全症」といい、この2つを合わせて「心臓弁膜症」という。「心臓弁膜症」はほぼ大動脈弁、僧帽弁、三尖弁の三つの弁で起こっている。

 生体弁と機械弁
 心臓弁膜症に対しどんな治療法があるのだろう?

 心臓弁が悪い場合には、外科手術で取り替えるしか方法はなく、これまでは、生体弁や機械弁と取り替える手術が行われてきた。生体弁では何とウシやブタの弁が移植された。生体弁は血栓の恐れはないが、耐用年数は10年~20年である。

 また生体弁は、年月とともに弁に劣化や石灰化という変化が生じるため、将来的に再手術を行う可能性が高い。しかし、これらの変化は一般的にゆっくりと進むため、再手術は計画的に行うことが可能である。

 一方、機械弁は弁の劣化や破損が生じることはきわめて少なく、再手術になることは少ないとされる。ただし、抗血液凝固療法が生涯必要になる。これを怠ると弁の周りに血栓が付きやすく、弁の動きが悪くなってしまうと再手術を行うことがある。

 これまでの手術では、生体弁、機械弁に関わらず、体にとって異物であり拒否反応のため、将来的に再手術が必要になる場合がある。また1個約100万円と高価なことも問題であった。

 息苦しさとむくみ
 
千葉県に住むK・Tさん(88歳・女性)は、3年前に畑仕事をしていた時、突然息苦しくなり、その後も度々同じ症状が起きるようになった。さらには、むくみや寝苦しさなど様々な身体の変調も始まりだした。「これはきっと年のせい」とさして気にもせず過ごしていたが、ある日、息苦しさのあまり、立つことすら出来なくなってしまう。

 病院に行ってみてびっくり!K・Tさんは病気で、大動脈弁狭窄症(だいどうみゃくべんきょうさくしょう)という診断。

 「大動脈弁狭窄症」とは、心臓の出口にあたる部分に付いている血液の逆流を防ぐための弁の働きが、何らの理由で悪くなり、全身に十分な血液を送り出すことが出来なくなってしまう病。

 K・Tさんの場合、大動脈弁の機能が約90%も失われていたために、脳や臓器に血液が十分に行き渡らず、失神や意識障害などが起こり、最悪の場合、心不全で突然死する可能性もあった。原因は先天的な場合もありますが、殆どは加齢や高血圧、脂ものや塩辛いものをよく食べる食生活など。これによって通常は血管の動脈硬化が進行しますが、実は心臓の弁も同じように硬くなり、きちんと開閉することができなくなってしまうのだ。

 余命は2、3年
 
この病の推定患者数は約70万人。外科手術を行い、動脈弁を取り替えれば、再び健康を取り戻すことが可能な病気だ。大動脈弁狭窄症の手術には、通常2つの方法があります。一つは牛や豚の生体組織から作り出された弁に取り替える手術。

 もう一つは特殊なカーボンを使った機械弁に取り替える手術。いずれも効果的な手術法ですが、異物を身体に入れると、拒絶反応が起きるケースがある。すると、血栓ができやすくなり、脳梗塞につながる可能性もある。K・Tさんは、当時86歳という高齢者。万が一脳梗塞を発症してしまった場合、命に関わる危険性が高いと判断されたため、この手術法が出来なかった。医師からは余命は2、3年と告げられた。

 なすすべもなく2年が経過し、去年の暮れ、彼女は突然意識不明に陥ってしまった。そんな彼女を救ったのは、大動脈弁狭窄症の手術で今、世界中から注目を集める心臓外科の名医、尾崎重之先生(東邦大学医療センター大橋病院 心臓血管外科学講座教授)だった。  (朝日放送 | たけしの健康エンターテインメント!みんなの家庭の医学)

 心膜を整形して弁に
 東邦大医療センター大橋病院の尾崎重之教授は、この大動脈弁狭窄症への外科手術において画期的な技術を編み出し、現在その技術を臨床応用する日本でただ1人の心臓血管外科医。

 従来は、機械弁や豚の大動脈弁を加工した生体弁を患者の弁に置き換える手術が一般的だ。しかし、いずれも患者の体から見れば“異物”であり、相応の合併症のリスクはあった。

 そこで尾崎医師が編み出したのが、患者自身の心臓を包む心膜を利用して新たな弁を作り、それを石灰化した弁と置き換える技術だ。2007年から臨床導入し、これまで86の症例を持つが、この技術を原因とする合併症は1件もない。

 「従来の方法では、術後も血栓防止のため薬を継続的に服用しなければならないだけでなく、“異物”への生体反応も捨てきれなかった。この方法ならそれらの問題がクリアされ、ほぼ元通りに復元できる上、ひとつ100万円もする人工弁を使わないで済む経済的メリットもある」と尾崎医師。(ZAKZAK 2009/05/07)

 自分の体内で弁を再生
 心臓の弁については、自分の弁を体内で再生させる方法も研究されている。
  
 国立循環器病センターと日本大のグループは、自分の細胞だけからなる心臓の弁を体内で作り出させる方法を開発した。体内で再生させた弁を自分に再移植すれば、拒絶反応が起きない。心臓の弁障害のある犬で臨床研究を重ね、人への応用を目指すという。

 グループは、心臓の弁をかたどった直径約2センチのシリコーン製の「鋳型」を犬の背中の皮下組織に埋め込んだ。二つの円柱を組み合わせた形をしており、接続部が弁の形になるように設計されている。

 埋めた鋳型の周囲を犬の皮下組織の細胞が覆うようになった1カ月後に摘出。シリコーンの円柱を抜くと、血管状の筒の中に弁の構造を持った組織ができていた。弁を再生させた2頭の犬自らに移植して、正常に働くことも確認した。国立循環器病センターの中山泰秀研究機器開発試験室長は、「体が培養器になることにより、安全で確実に作ることができる」と話す。

 日本大学の上地正実教授(獣医循環器学)は「肺動脈に異常がある犬で、臨床応用の長期成績を確かめてから、人への応用も考えたい」と話している。(asahi.com 2010年3月28日)

参考HP Wikipeia「心臓」「心臓弁膜症」・朝日放送「たけしのみんなの家庭医学」・東邦大学医療センター「自己心膜による大動脈弁形成術」 ・弁膜症サイト

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CO2「排出権」の購入で相殺 名古屋で開催「COP10」とは何か?

2010年04月14日 | 地球温暖化
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 COP16とCOP10
 メキシコで行われるCOP16では、温室効果ガス削減目標が決まらず、先行き不透明な感じである。今年10月に名古屋で行われる、COP10とは、日本で初めて開催される生物多様性条約第10回締約国会議のことである。

 こちらの会議では、国や開催地の愛知県などは、会議で排出される温室効果ガスCO2を「排出権」の購入で相殺し、実質的にCO2の排出ゼロを目指す方針を決めた。約190カ国から約8000人が会議のために利用する飛行機の排出量など関係するすべてのCO2が対象。生物多様性をアピールするため、佐渡島のトキの生息域保護をうたう排出権も活用する。

 CO2排出削減事業などで生じた排出権を購入し、排出分を相殺する「カーボンオフセット」と呼ばれる手法。会議は半年後に迫り、国などが総排出量を急ピッチで算定中だ。



 会議の総排出量が対象
 国は、参加者の使う飛行機や会議の主会場となる名古屋国際会議場(名古屋市熱田区)で消費される電力などを担当。県と名古屋市は、関連イベントや参加者が中部地域を視察する際の車の排出分などをカバーする。

 外務省COP10日本準備事務局によると、国が扱う大部分は飛行機のCO2。参加者の来日ルートや人数を基に排出量を計算する「膨大な作業」になる。同事務局は「会議開催で環境に負荷をかけるが、単にお金で排出権を買うのでは意味がない。会議でのCO2排出を徹底的に削減した上で、残った分を国内外の排出権でまかなう」 県と名古屋市などでつくるCOP10支援実行委員会が受け持つCO2は約70トン。住民が家庭用太陽光発電で生み出した電力を購入し、C02換算で県と市が10トンずつを確保。残る50トンは国内の排出権で確保する方針だ。

 その一つとして検討されているのが新潟県農林公社の「トキの森クレジット」。トキ生息地の佐渡島の森林を間伐して活性化し、CO2吸収量が増えた分を排出権として1トン当たり2万~3万円で販売しており、この排出権を購入する。(毎日新聞 4月10日)

 カーボンオフセットとは?
 カーボンオフセットは、2006年のサッカーワールドカップ・ドイツ大会や2008年の北海道洞爺湖サミットなどでも実施された。

 カーボンオフセット (carbon offset) とは、人間の経済活動や生活などを通して「ある場所」で排出された二酸化炭素などの温室効果ガスを、植林・森林保護・クリーンエネルギー事業などによって「他の場所」で直接的、間接的に吸収しようとする考え方や活動の総称である。

 カーボンオフセットを通して、二酸化炭素排出が実質ゼロになった状況をカーボンニュートラル、二酸化炭素をより多く相殺した場合をカーボンポジティブともいう。

 生物多様性条約とは?
 生物多様性条約とは、絶滅のおそれのある野生動植物の種の国際取引に関する条約(ワシントン条約)やラムサール条約のように、特定の行為や特定の生息地のみを対象とするのではなく、野生生物保護の枠組みを広げ、地球上の「生物の多様性を包括的に保全する」ことを目的にする。また、生物多様性の保全だけでなく、「持続可能な利用」を明記していることも特徴の一つである。

 COP10とは、生物多様性条約締約国による10回目の会議。名古屋市で今年10月11~29日に開催される。2002年の第6回会議で「10年までに生物多様性の損失速度を顕著に減少させる」とした「2010年目標」を設定。目標年となる今回は、その達成度を検証し、新たな目標を設定するのが最大の目的。生物多様性を測る具体的な指標はなく、客観的な指標が確立できるか注目される。

 「排出権」とは?
 排出権とは排出取引のことで、その方式は主に2種類ある。キャップアンドトレード(Cap & Trade)と、ベースラインアンドクレジット(Baseline & Credit)であるが、多くの排出量取引で前者が用いられている。そのため、「キャップアンドトレード」というように方式の名前で呼ぶことも多い。

 「キャップアンドトレード」とは、各国家や各企業ごとに温室効果ガスの排出枠(キャップ)を定め、排出枠が余った国や企業と、排出枠を超えて排出してしまった国や企業との間で取引(トレード)する制度である。

 一方「ベースラインアンドクレジット」とは、各主体(国や企業など)が実施する温室効果ガスの削減事業について,事業がなかった場合に比べた削減量をクレジット(排出権)として認定するもの。主体どうしでこのクレジットを取引する。

 

参考HP Wikipedia「排出権」「カーボンオフセット」 

図解 カーボン・オフセットのしくみ

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Google 中国本土から撤退!「言論の自由」vs「法による検閲」

2010年04月13日 | IT
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 「言論の自由」に反する「検閲」
 グーグルが中国本土から撤退した。中国のインターネット情報に対する検閲制度に対し反対したからだ。米国は、オバマ大統領やクリントン国務長官が、「表現の自由と情報の自由な入手は、国際的に認知された権利だ」と明言しており、中国当局の検閲には今後も反対する方針である。

 グーグルは、検索サービスの拠点を香港に移した。香港は中国国内にあるが、以前イギリスの植民地だったこともあって、自由な経済活動が許されており、インターネットの検閲に協力しないですむ。

 検閲では例えば、法輪功や天安門事件、マルクス主義に関連する事項、ダライラマやチベット独立運動などの情報が、30,000人以上いると推定される、インターネットポリスによって、通常数分で消されるという。



 「グーグル」中国本土から撤退
 インターネットの検索サイトを運営する米国の会社「グーグル」が、中国本土での検索サービスをとりやめることを発表した。

 インターネットでは、知りたい言葉を書き込んで「検索」をすると、その言葉に関係したたくさんの情報を知ることができる。グーグルは、この検索サービスを運営する世界で最大規模の会社で、米国や日本をはじめ各国の人が利用している。中国では4年前に本格的にサービスを始めた。

 「不都合」を隠す
 中国ではインターネットを利用する人が世界最大の4億人もいるといわれていて、中国で商売をしたいと考えるインターネット関係の会社は少なくない。

 でも、大きな問題がある。中国では、大勢の目に触れる情報は政府がチェックして、都合の悪いことは広めないようにする「検閲」が行われている。中国はたくさんの人が暮らしているので、政府に批判的な考えを持つ人がインターネットで情報を交換して力を合わせると、騒動が起きるのではないかと政府が恐れているからだ。

 グーグルは当初、中国政府の検閲に協力してきた。例えば、中国国内でインターネットに接続し、「天安門事件」という言葉を検索しようとしても、その情報は表示されなかった。天安門事件とは21年前、政府に抗議する人たちのデモが武力で抑え込まれた事件。政府に反対する意見や行動についての情報なので、グーグルが自ら、ブロックして表示されないようにしていた。

 世界から批判
 しかし、グーグルは今年になって、「やはり検閲には協力できない」と方針を変えた。

 情報を自由に表示できないようにするのは、「言論の自由」に反するからだ。「言論の自由」とは、一人一人が自分の考えを自由に発表できることで、日本でも憲法で保障されている。世の中には、いろいろな人が生活している。それぞれ違った意見を持っているが、たとえ相手が自分と反対の意見だとしても、それを発表すること自体は制限せずに、話し合うことでよりよい社会を作っていこうという考え方である。

 グーグルも、中国政府にとって都合の悪い情報を規制することは、「言論の自由に反する」と考えた。

 グーグルは、検索サービスの拠点を香港に移した。香港は中国国内にあるが、以前英国の植民地だったこともあって、自由な経済活動が許されており、インターネットの検閲に協力しないですむからだ。グーグルは、今後、中国の人には香港にあるサイトのサービスを使ってもらうとしている。

 中国政府は、今後、ますますインターネットの規制を強めるつもり。自分の名前を事前に登録しておかないとインターネットができないようにする制度も検討しています。中国政府のやり方には、アメリカをはじめ世界の国々から批判の声が出ている。(2010年4月13日  読売新聞)

 中国、国産サイトで統制
 米検索大手グーグル社の撤退で議論の渦中にある中国のインターネット業界では、国外の各種ネットサービスの「代替物」として、検閲に協力的な国産サイトの政府による育成が進み、利用が拡大している。ネット上では、同社の撤退後も「日常生活での不便は感じない」などとする利用者が増え、当局主導の統制は巧妙に進んでいる。

 「政治に興味はないし、グーグルがなくても問題はない」。北京の大学で学ぶ男子学生(21)は説明した。代わりとなる検索サイトは中国の「百度(バイドゥ)」があり、市場占有率は5割を超える。検索結果の検閲も気にせず、「情報は十分だ」と話す。

 中国では、言論統制の及びにくい米国などの新形態のネットサービスが出るたびに当局が接続遮断などを行いつつ、中国版「代替物」の普及を図って、国内市場で着実に成長させてきた。当局も、約4億人のネット利用者が管理統制された各種の「代替物」サイトに慣れ、不便を感じないように誘導を図っている。

 中でも急成長しているのは、中国で接続が遮断されている動画サイト「ユーチューブ」の代替版である「土豆網」だ。同社のサイトによると、1日平均の新規動画配信数は計4万件を超えるという。

 また、中国の電子商取引では「アリババ」が世界240か国・地域に1000万以上の会員を抱える。ネットオークションの「淘宝網」も会員数は1億4500万と急拡大を遂げた。

  共産党機関紙・人民日報などが運営するサイトは3月23日、グーグル社の撤退を歓迎する意見が多数を占めた。当局の意向で世論誘導を狙う「やらせ」の書き込みも多いとみられるが、その中で目立つのは「グーグルがなくても、ほかのサイトがあるので困らない」と実害がないことを殊更に強調する意見だった。

 北京の情報産業で働く米国人技術者は「中国当局は、クローンのような国産『代替物』を普及させている。いずれも当局の統制に従順な企業ばかりで、ネット管理も巧妙化している」と指摘する。

 一方、グーグル社に期待していたネット利用者は規制強化を懸念している。民主活動家の男性(37)は「当局は、グーグルが中国を自主退去するように追い込んだ。今後は国内の代替サイトに対しても統制を強めるだろう」と話している。(2010年3月24日  読売新聞)

参考HP 百度HP http://www.baidu.jp/ GoogleHP http://www.google.co.jp/ 

グーグル革命の衝撃 (新潮文庫)
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電気自動車(EV)を高速充電!「SGCNT」と「LTO」の組み合わせ

2010年04月12日 | 化学
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 バッテリーの充電
 携帯電話・デジカメなどの充電に時間がかかり、イライラしたことはないだろうか?

 きっと誰にでもあると思う。電気自動車も充電時間が長い。現在、家庭用コンセントだと1時間で10~20キロ・メートル分。フル充電には8~14時間かかる。急速充電器なら、15~30分であるが、どこにでも設置できるわけではない。また、最大8割までの充電しかできない。

 電気自動車には意外なところに課題があった。これに対し日産自動車は、日米で来年から発売する電気自動車(EV)に、バッテリーを交換するシステムを導入することが計画されている。これにより、長時間の充電が不要なEVシステムになるが、取り替えが少々面倒だ。もし、充電時間が短くなればそれにこしたことはない。



 高性能キャパシタ
 今回、東京農工大学の直井勝彦教授らが、携帯電話やデジタルカメラのメモリーバックアップ用電源などに使われるキャパシタ(蓄電装置)の性能を、チタン酸リチウム(LTO)と単層カーボン・ナノチューブ(SGCNT)を使って大幅に向上させることに成功した。

 これまでの製品に比べて体積あたり4.5倍の電気を蓄え、3.8倍の速さで放出する。電気自動車の電源や、出力が不安定な自然エネルギーの貯蔵などにも、利用が広がると期待される。

 これまでのキャパシタは、電極に活性炭などを利用していたが、直井教授らは大容量の電気を蓄えることのできるチタン酸リチウムに着目。チタン酸リチウムは、結晶が大きいと充電・放電に時間がかかるのが難点だったが、カーボンナノチューブを15~20%混ぜることで、10万分の1ミリ・メートル以下の極微の結晶にすることに成功した。この複合材料を負極に使うことで、キャパシタの性能が大幅に向上した。

 直井教授は「キャパシタは、すばやく充電・放電できるのが長所だが、容量が電池の10分の1程度に限られていた。容量などが向上したことで、幅広い用途に使える」と期待している。(2010年4月12日 読売新聞)

 チタン酸リチウム
 新素材カーボンナノチューブとチタン酸リチウムを使ったのが素晴らしいアイデアであった。ところでチタン酸リチウムとは何だろうか?

 チタン酸リチウムは、リチウムイオン電池の負極に使われている素材。2007年12月東芝は高い安全性を確保しつつ、急速な充放電を繰り返しても10年を超える長寿命を備えるLiイオン2次電池「SCiB(Super Charge ion Battery)」を開発した。現在の主流になっている。

 リチウムイオン(Li-ion)電池は、水を使わず電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う二次電池である。現在では、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にはこれまでグラファイトなどの炭素材を用いるものが主流であった。

 リチウムイオン電池
 1980年代には最初のリチウム電池が製品化されたが、これには金属リチウムを負極活物質に用いたため化学活性がきわめて高く、可逆性や反応性に問題があった。NTTのショルダー型携帯電話などで発火事故が相次ぎ、実用化されたとは言いがたく広く用いられることはなかった。

 このため金属リチウムを代替する材料の探索が進められることとなる。吉野彰らは白川英樹が発見した導電性プラスチックポリアセチレンに注目し、1981年にリチウムイオンと組み合わせることで非水系電解液を使った二次電池の負極に利用できることを見いだした。

 その後、負極にグラファイト、電解質溶媒として炭酸エチレンを組み合わせることにより、より安全でかつ、電圧が金属リチウム二次電池に近い電池が得られることがわかった。これらの材料により、現在のリチウムイオン二次電池の構成がほぼ完成され、1990年代に実用化された。

 1998年頃より、電解質にゲル状のポリマーを使うリチウムイオンポリマー電池が市場に登場する。また外装に、従来の鉄やアルミニウムの缶ではなく、レトルト食品に使用されるアルミラミネートフィルムが使われ、万が一の事故時の反応が穏やかで安全性が向上した。

参考HP Wikipedia「リチウムイオン電池」・東農工大NEWS RELEASE「大容量ナノハイブリッドキャパシタ開発 

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混迷のCOP15!COP16で採択は不可能?京都議定書延長か?

2010年04月11日 | 地球温暖化
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 COP16新議定書見送りへ
 2013年以降の地球温暖化対策を協議する、今年末の国連気候変動枠組み条約第16回締約国会議(COP16)では、「京都議定書」に代わる新議定書の採択を目指していたが、見送られる見通しとなった。不本意な結果に終わった昨年末のコペンハーゲン会議の反省から、議長国メキシコや欧州連合(EU)が拙速を避ける方針を固めたためだ。

 各国は4月9日からドイツのボンで始まった特別作業部会でCOP16の準備に取りかかるが、失速した交渉を前進させるため、途上国が要求する京都議定書の延長を容認する考えが欧州を中心に浮上している。

 昨年12月にコペンハーゲンで開かれたCOP15は、「ポスト京都」の枠組み決定を目指したが先進国と新興・途上国の対立で紛糾。主要28カ国がまとめた「コペンハーゲン合意」も採択できず、「留意」するにとどまった。

 EUは先月末、COP16の目標を「コペンハーゲン合意を国連交渉に結びつける具体的な決定を下すこと」と定め、新議定書の策定・採択を「射程外」に置いた。「いたずらに期待値を高めれば交渉が台無しになる恐れがある」(ヘデゴー欧州委員)ためだ。EUは「段階的な2年計画」(EU筋)で取り組み、COP16では失地回復に集中し、来年末のCOP17で新議定書を目指す戦術だ。

 京都議定書の延長
 交渉の「カンフル剤」として欧州で浮上したのが、先進国にのみ排出削減を義務付けた京都議定書の延長も、新議定書策定を条件に受け入れる選択肢だ。EUは従来、京都議定書の延長でなくあくまで新議定書を求めてきた。しかし、先月中旬の環境相会議で京都延長論を協議。英国のミリバンド・エネルギー気候変動相は最近、「条約が一つ(新議定書のみ)か二つ(新議定書と京都議定書の併存)かで交渉を脱線させたくない」と京都延長による「併存」を受け入れる姿勢を打ち出した。背景には、新議定書への一本化にこだわるEUの姿勢が途上国の反発を招いた反省がある。

 京都議定書には参加していない米国で温暖化対策法案の議会審議が難航していることから、「米議会に縛られるのは賢明ではない」(エルビラ・メキシコ環境相)との思いも関係国には強い。EUは「京都(議定書)に問題がある国は代替案を提示するか、延長にどう対応するかを示す必要がある」(ヘデゴー委員)と米国に対応を促している。(毎日新聞 2010年4月10日)

 コペンハーゲン合意
 COP15は2013年以降の京都議定書後の、温室効果ガス削減目標づくりを目指したが、合意には至らず、次のような方向性を示したに過ぎなかった。

1.産業革命以前からの地球の気温上昇を2度以内に抑えるべきだとの科学的見解を確認する。
2.地球全体と国ごとの温室効果ガス排出量が可能な限り早くピークを迎えるよう、各国は協力する。途上国で社会・経済発展と貧困解消が最優先されることも認める。
3.継続的で十分な資金、技術、能力開発を、先進国が途上国に支援する。
4.先進国は、個別または共同で、20年の温室効果ガス排出量を(数値は空欄の)別表のとおり設定する。
5.途上国は持続的な開発に向けた温暖化対策を取る。対策の内容は2年ごとに報告する。対策は各国内で監査や査定を受ける。先進国資金による対策は国際的に監査・検証を受ける。
6.途上国は、森林伐採や森林破壊による温室効果ガスの排出を減らす。
7.先進国は、費用対効果を高めつつ温暖化対策を図るため、市場の活用を含む多様な手法を追求する。
8.森林減少・劣化対策や技術開発など途上国の温暖化対策を支援するため十分な資金を途上国に提供する。300億ドルを10~12年までに提供すると確約した。また20年時点で年間1000億ドルを支援する目標を支持する。
9.ハイレベル委員会をつくり、(温暖化対策のための)財源の見積もりを行う。
10.途上国の温暖化対策を支援するため「コペンハーゲン気候基金」を設立する。
11.温暖化対策の技術開発や途上国への技術移転を強化する「技術機構」を設立する。
12.合意内容とその履行状況について16年に見直しをする。
(毎日新聞 2009年12月19日)

 日本は米国・中国の出方しだい
 京都議定書の延長案は、前回のCOP15でも出ていた。議長が京都議の単純延長を提案したが、この時は新基準を目指していたので否決された。

 仮にこの提案「だけ」が合意されてしまえば、現在、京都議定書に批准している先進国(日本、欧州連合、オーストラリア、ロシアなど。当然米国は含まれない)「だけ」が2020年までの削減義務を負ってしまう。

 もちろん、その後の交渉で他国にも削減を求める枠組みを追加することもできるだろう。しかし、日本の2020年までの義務を、他国(主に米中)の削減義務や行動がどうなるかわからないまま、固定させてしまうのは大きなリスクがある。

 今やCO2排出量、第一位・第二位になった、米国、中国の参加がないのに、温室効果ガス削減の中期目標を2020年までに1990年比25%減とするなど、政府が頑張りすぎるのは、日本経済に大きな負担を強いることになる。日本はCO2排出大国である米国と中国の行動に合わせて、方針を決めることが重要である。

 環境省によると、合意の賛同国・地域は、条約を批准した193カ国・地域のうち108カ国・地域で、世界全体の二酸化炭素排出量の8割以上を占める。しかし、4割以上の締約国が何の意思も示していない。残念ながらどの国も、地球環境より国益優先なのだ。ポスト京都議定書は、まだまだ不透明だ。


 

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猿人から人類進化のミッシングリンク?アウストラロピテクス・セディバ

2010年04月10日 | 古生物

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 アウストラロピテクス・セディバ
 南アフリカ共和国の洞穴から約200万年前の人類の祖先である猿人の新種の化石がみつかった。ほぼ完全な頭の骨に加え、歯や骨盤、腕、脚の一部などが発掘されており、全身像も判明した。初期のヒト属が生まれたと考えられる時期と重なっており、ヒト属の起源を探る上で重要な手がかりになりそうだ。

 同国や米国などの研究者でつくる国際チームはこの新種の猿人を「アウストラロピテクス・セディバ(セディバ猿人)」と名付けた。セディバは南アフリカのソト語で「泉・水源」を意味し、ヒト属の起源解明への期待を込めた。

 セディバ猿人の化石はヨハネスブルクの北約40キロにある洞穴の195万~178万年前の地層から男女1体ずつ計2体見つかった。身長はともに約1.27メートルで、体重は男性が約27キロ、女性が約33キロと推定された。年齢は、男性が10歳前後の子ども、女性が20代後半~30代前半。男性の脳の容量は420~450立方センチで現生人類の3分の1程度という。

 骨盤の筋肉の付き方など下半身の特徴は、ヒト属に近く、二足歩行していたと考えられる。一方で、腕は長く木登りに向くという猿人の特徴も兼ね備えている。研究チームは、体全体としてはアウストラロピテクスの特徴が多いため、その一種と判断した。 研究成果は3月9日付の米科学誌サイエンスに発表される。

 国立科学博物館の馬場悠男名誉研究員(人類形態進化学)は「一つの種の化石が2体分もあるのは非常に貴重で、これまでに部分的に見つかっていた他の猿人の化石研究で参考になる」という。

 東京大総合研究博物館の諏訪元(げん)教授(自然人類学)も「『ヒト属の起源につながる新種』との解釈は現段階ではできないが、南アフリカにおける猿人の進化や、東アフリカも含む地域で見つかっている初期人類の進化の理解に貢献する貴重な新発見だ」と話している。(松尾一郎) 200万年前の新種猿人化石 ヒト属起源探るてがかり(asahicom 2010年4月9日18時48分)

 猿人と人類
 先日ロシア南部で見つかったのは、約4万年前の未知の人類で、発見された地名から「デニソワ人」と命名された。ミトコンドリアDNAの解析によると、約104万年前に現生人類やネアンデルタール人と共通の祖先から枝分かれし、独自に進化した人類らしい。骨片が出土した地層の年代が4万8000~3万年前だったことから、4万年前まで存在していたことも判明した。

 昨年話題になった「ラミダス猿人」は東京大総合研究博物館の諏訪元教授らの研究グループがエチオピアで発見した化石。この約440万年前の人類の化石から、全身像を復元することに成功した。この猿人は二足歩行をしていたらしい。

 化石は「アルディピテクス・ラミダス」という種類の猿人で、身長1メートル20の女性、全身骨格としては最古のものである。化石が発見されたのは1994年、47人の研究者が10年以上かけて詳細に分析した。

 猿人は人類の遠い祖先にあたる存在だ。約700万年前にアフリカ大陸に出現し、約130万年前まで生息していただろうと考えられる初期の人類である。

 ミトコンドリアDNAの分析では、有名な猿人である「アウストラロピテクス属」から人類「ホモ属」が分化したとする説が有力である。人類と呼べるのは、加工した石器を使い始めた、ホモ・ハビリス(約250万年~200万年前)からだといわれる。

 ミッシングリンクの可能性
 新たに発見された200万年前の人類の祖先の化石、“アウストラロピテクス・セディバ(Australopithecus sediba、セディバ猿人)”。研究チームによると、猿人に近いアウストラロピテクス属と、最初期のヒト属(Homo)との間をつなぐ重要なミッシングリンクの可能性があるという。

 今回の研究チームのリーダーでヨハネスバーグにあるウィットウォータースランド大学のリー・ベルガー氏は、研究成果の掲載誌「Science」(2010年4月8日発行)で、「初期の人類としては、これまで確認されたことがない特徴がある」とコメントしている。

 南アフリカ共和国の地下に広がる洞窟で発見された2体の化石は、年齢30歳前後の女性と8~13歳の少年と推定されている。2人の血縁関係は不明だが、ほぼ同時期に洞窟内の穴に墜落死したようだ。穴の底にはサーベルタイガーなどの捕食動物の獣骨も散乱していたという。

“セディバ”は南アフリカのソト語で「泉」を意味し、現生人類の祖先である可能性を研究チームは報告している。ただしベルガー氏は、別の可能性にも期待しているという。

 同氏は古代エジプトの象形文字の解読に道を開いたロゼッタ・ストーンを例にして、「これは私と同僚の考えだが、セディバはヒト属の謎を解明する重要な手掛かりを提示してくれるかもしれない」とコメントしている。

 最大でも身長1.2メートル程度と見られるセディバには、ホモ・ハビリスのような初期人類に分類できる重要な特徴が数多くある。長い足や骨盤の筋肉などの下半身を備え、優れたエネルギー効率の歩行や走りが可能だったのではないかと研究チームは述べている。また、小さな歯と現生人類に似た鼻の形も大きな特徴であるという。さらに保存状態が極めて良好だった頭蓋骨からは、右脳、左脳の形が人間と同じように不揃いだったとわかる。

 現在は顔の復元中で、「あまりにも人間らしいセディバに、きっと多くの人々が驚くことだろう」と、ベルガー氏は4月7日の記者会見でコメントしている。

 アウストラロピテクスとの共通点
 しかし、ここまで類似点があるにもかかわらず、なぜ研究チームはセディバをヒト属に分類しないのだろうか。

 それについて同チームは、セディバにはアウストラロピテクス属に似た特徴もあり、猿人に分類せざるを得ないと考えているという。例えばアウストラロピテクス属と類似する特徴として、脳が極めて小さい点が挙げられる。原始的な手首と長い腕という木登りに適した猿人の特徴も兼ね備えている。
 
 多くの人類学者たちも興奮を隠せない様子だ。だが、セディバを先史時代の猿人種と現生人類の間をつなぐ種とする研究チームの考えには、疑問の声も上がっている。

 ジョージ・ワシントン大学の人類学者バーナード・ウッド氏は、「アウストラロピテクス属とヒト属をつなぐ有力な証拠はほとんどない」と指摘している。同氏は今回の研究には参加していないが、「セディバは、われわれが予想していたヒト属の祖先と一致しない」と話している。例えば、猿人類そっくりの非常に長い腕だ。またセディバの身体は最初期の人類の祖先のように直立歩行に適していないという。

 さらに同大学の人類学者ブライアン・リッチモンド氏は、178万~195万年前のセディバは、ヒト属の祖先にして単純に”若すぎる”と主張している。同氏は230年前のホモ・ハビリスを念頭に置いて、「50万年近くも遅れて登場したセディバはヒト属の祖先と断定できないだろう」と述べている。

 ベルガー氏は、別のアウストラロピテクス属に近い可能性を主張している。セディバの骨格は木登りに向く特徴を備えているからだ。「セディバは、ヒト属へと進化する前の段階の種だ」と同氏は説明する。

 年代について同氏は、今後の研究でセディバがさらに数十万年溯ると予想しているという。初期のホモ・サピエンスの祖先として十分考えられる年代ということになる。「セディバはある時間の断面に存在していた。彼らが種の最初、または最後の生き残りというわけでもない」と同氏は話している。

 アメリカ、オハイオ州にあるケース・ウェスタン・リザーブ大学のスコット・シンプソン氏は、「今回発見された化石は極めて重要だ。あらゆる議論のきっかけになるだろう」と述べている。「疑問を一刀両断に解決する答えなどありはしない。新たな観点を示してくれたセディバについて、長いディスカッションが交わされることになる」。 (National Geographic News April 9, 2010)

 ホモ・ハビリスかホモ・エレクトスか? 
 ホモ・ハビリス(Homo habilis)は、250万年前から200万年前まで存在していたヒト属の一種。"handy man" 器用な人の意。

 1964年、タンザニアのオルドヴァイでルイス・リーキーによって発見された。現在分かっている限り最も初期のヒト属である。容姿はヒト属の中では現生人類から最もかけ離れており、身長は130cmと低く、不釣合いに長い腕を持っていた。ヒト科のアウストラロピテクスから枝分かれしたと考えられている。脳容量は現生人類の半分ほどである。

 研究チームのリーダーであるリー・ベルガー氏は、今回の新種アウストラロピテクス・セディバ(セディバ猿人)は、ホモ・ハビリスか、その後に登場する原人ホモ・エレクトスの直接の祖先にあたる可能性があると言う。

 これには異論もある。例えば、1470番頭蓋はセディバ猿人の化石よりも年代的に少し古く、さらに年代をさかのぼるヒト属の化石も見つかっている。「50万年も古い化石がすでにある。セディバ猿人がヒト属の最初期の祖先とは言い難い」と、ワシントンD.C.にあるジョージ・ワシントン大学の人類学者ブライアン・リッチモンド氏は指摘している。 (National Geographic News April 9, 2010)

 

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完全養殖が日本を救う!クロマグロに続きウナギでも成功!

2010年04月09日 | 環境保護

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 ウナギの完全養殖
 水産総合研究センター(横浜)は4月8日、ウナギの完全養殖の成功を発表した。まだまだ予算の面で、実用化には遠いそうだが、魚類を食用とする日本の将来にとって明るい話題である。
 
 先月行われたワシントン条約締約国会議で、大西洋・地中海産クロマグロの国際取引禁止案が否決された。このときは、日本のイルカ漁を批判した米映画「ザ・コーヴ」が米アカデミー賞を受賞したり、シーシェパード(SS)による南極海における、日本の調査捕鯨船妨害工作などの問題があり、魚やクジラを重要なタンパク源とする日本人にとって、危機感を感じた中で行われた決議であった。

 今回は否決されて、日本人として「ほっ」としたところであるが、いつ同じような問題が起きるとも限らない。世界の利害が絡んでいる国際条約では、どんな提案が出てくるかわからない。日本の常識が世界では通用しないことを肝に銘じておかねばならない。

 日本、国際条約で窮地に
 マグロを取らないことは、欧米にとっては環境保護にもつながるが、日本にとっては即食糧危機になる。魚の値段が高騰する可能性もあった。問題はそれだけではない、魚を食べないと変わりにタンパク源として肉を食べることになる。そこには食肉輸出国の利害が絡んでくる。米国やオーストラリアは牛肉を売って利益を得たい。

 江戸時代末期の日米通商条約のような「不平等条約」に調印するようなことだけは避けねばならない。国民は今回の問題をどのくらい理解していたのだろうか?

 「自分とは関係ないけど、マグロ食べられてよかったぁ」...ぐらいでは情けない。「自分は、みんなのために何ができるか」を1人1人考えてほしいものだ。現代日本は、戦後65年間続いた憲法9条により、自分の国を自分で守ったことのない国民を大量につくり出した「つけ」が回ってきているように思う。

 だから、平気で「米軍の基地は日本にいらない」という首相は出てくるし、子供達の夢というと、芸能人、プロスポーツ選手、マンガ家、ゲームクリエイターなどの人気が高い。もちろん、それも人の役に立つ立派な仕事であるが、ひとりひとりが、多様な職種で世界のトップレベルをいくつもりでないといけないといけない。

 日本は技術立国を続けるべき
 自民党だった与謝野氏、石原氏らが、政党「たちあがれ日本」を結成した。さすがに、今回の問題では危機感を持ち、日本の国は日本人が守らなくては...と思う人も出てきている。しかし、年を取りすぎた政治家だけではどうにもならない。

 今回はたまたま、中国や東南アジアなどでマグロを食べる人が増えたこと、アフリカや欧米でマグロの養殖で生計を立てている人が多かったこと、などが理由で輸出禁止にはならなかった。

 しかし、次の日本のありかたを考えなければならない。軍事力で他国に対抗することなく、平和にレベルを落とさずに生活したいのならば、これまで通り、先端技術を開発しなければならない。幸い国土は狭いが、日本には広い海がある。海洋技術を開発することが急務である。

 海洋には資源が多い、地下資源もそうであるが、生物資源も重要である。クロマグロの完全養殖には近畿大などが成功している。今回のウナギの完全養殖の成功は、ひさびさの明るい話題である。いったいどのように養殖するのであろうか?

 完全養殖の必要性 
 水産総合研究センター養殖研究所と志布志栽培漁業センターで、実験室生まれのウナギ稚魚を育て、2~5年後成長した親魚から人工授精で受精卵を得、ふ化させた。生まれた仔(し)魚は、ふ化から6日後の4月2日に餌を食べ始め、その後、順調に成長している。

 外国ではウナギを稚魚にまで育てることにすら成功していない。人工ふ化した仔魚から育てた親から人工飼育下でさらに仔魚を得るという完全養殖は、ウナギでは初めて。ウナギ資源の保護と共に「鰻(うなぎ)」という日本の大事な食文化を守る重要な技術になる、と水産総合研究センターは今後の研究の進展に期待している。

 ウナギの生態は長い間謎となっており、ようやく近年になって産卵場所が日本列島から遠く離れたマリアナ諸島沖の西部北太平洋付近の深海であることが、東京大学海洋研究所や水産庁の調査でほぼ突き止められた。

 商品となっている鰻は、産卵場所からはるばる日本列島にやってくる天然ウナギの稚魚(シラスウナギ)を採取して、養殖場で育てられているのが現実だ。このため毎年、シラスウナギの採取量によって養殖業者の経営が左右される状況が続いている。特に昨年はシラスウナギがシーズン当初、極端な不漁となり、養殖に必要な量を確保できるか心配された。 (サイエンスポータル 2010年4月9日)

 

参考HP 水産総合研究センター「世界初!ウナギの完全養殖ついに成功!」・アイラブサイエンス「ワシントン条約マグロ禁輸案否決」「クロマグロ問題の背景

うなぎを増やす (ベルソーブックス)
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近畿大学プロジェクト クロマグロ完全養殖
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第22回 ノーベル生理学・医学賞 「筋肉中の熱発生と乳酸生成」

2010年04月08日 | 科学全般
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 スポーツにアイシング
 プロ野球のピッチャーが試合の後に、肩や腕に何かをつけている場面をよく目にする。あれは筋肉を冷やしている「アイシング」というそうだが、どんな目的で行っているのだろうか?

 アイシングとは、氷や水などを用いて身体を局所的に冷却すること。身体を負傷した場合、炎症を抑え痛みを軽減させるための応急処置として行われる。スポーツ後のアイシングも、運動後の筋肉の炎症を抑える目的で行われる。スポーツ後の炎症は、発熱による疲労蓄積・筋肉痛を起こし、二次的低酸素障害を起こす。

 一般に運動を行うと筋肉の温度は上昇し、筋繊維や関節の組織などが少しだけ傷ついた状態になる。実際に筋力トレーニングを行っている時に、動かした筋肉に触れてみると、熱を持っていることが良く分かる。

 その後一定の時間が経つと傷ついた組織は炎症やむくみを起こし始める。この炎症は周囲の毛細血管を圧迫して血液の流れを阻害し、周辺の細胞組織への栄養・酸素の供給を断つ。周辺の細胞組織への栄養・酸素の供給が断たれる状態が続くとそれら細胞は死滅してしまう。これを二次的低酸素障害という。

 スポーツの後も筋肉は、ミクロのレベルで考えると怪我をした時と似たような状態にあるといえる。炎症やむくみなどの反応は傷ついた組織を回復させるために必要なものだが、必要以上に熱を持ったりむくんだりすると回りの細胞まで傷つけることになるので、かえって回復が遅れる。

 アイシングの方法
 アイシングを行う時は氷や保冷剤を使う。肌が凍傷を起こさないようにタオルなどを巻いて使用する。専用のアイシングバッグなどを使うと理想的。

 これを冷やしたい部分に押し当てておくか、ゆっくりマッサージするように動かす事で筋肉を冷やして行く。

 時間としては20分くらいを目安として、皮膚の感覚が鈍くなってきたら一度アイシングを中止し、しばらくして感覚が戻ってきたらまた冷やす、という作業を2~3回行う。

 これを1セットとして、運動直後から24時間後くらいまでの間に2~3セット行う。ちなみに、トレーニング後1日以上が経って筋肉の状態が落ち着いてきてからは、冷やすよりも温めて血行を良くした方が疲労回復が早くなると言われている。

 アーチボルド・ヴィヴィアン・ヒル
 このような筋肉のはたらきや発熱について研究をした人に「アーチボルド・ヴィヴィアン・ヒル(1886年~1977年)」がいる。アーチボルド・ヒルはイギリス生まれの生理学者で生物物理学である。「筋肉中の熱発生に関する研究」により、1922年度のノーベル生理学・医学賞を受賞した。

 彼はブリストルの街に生まれ、ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学した。生理学に転向する前は、3年間数学を学んでいた。彼の初期の研究にはミカエリス・メンテン式やヒル係数がある。彼は、生物物理学の創始者の一人であるヘルマン・フォン・ヘルムホルツとともに神経や筋肉の物理的性質に関する様々な測定を行った。

 スポーツと乳酸
 よくスポーツをすると乳酸がたまる。乳酸がたまると筋肉が固くなり、疲れるなどというが、あの筋肉と乳酸の関係は誰がいつ発見したのだろう?
 
 スポーツ選手は呼吸による酸素の供給は間に合わないのに、長い時間走ることができる。「酸素なしでどうやって、筋肉はどうやってエネルギーを得ているんだろう?」そう考えた人がいた。ドイツ生まれの物理学者で生化学者のオットー・マイヤーホフ(1884年~1951年)である。

 それまでにも、筋肉の収縮は研究されてきた。それによると、筋肉の収縮によって乳酸という物質が生じることがわかっていた。1918年マイヤーホフは、カエルの筋肉を酸素のない場所で収縮させてみた。すると、グルコースがなくなり、乳酸が生じた。

 「グルコース(C6H12O6)は、炭素原子6個でできている。筋肉は、これを、2個の乳酸(炭素原子3個)に分解して、エネルギーを得ているんだ!」マイヤーホフは、この糖を分解する過程を「解糖」と名づけた。 これを「乳酸学説」という。
 
 1922年マイヤーホフは、エネルギー源は、乳酸が生じることによって生じるという学説でノーベル生理・医学賞を受賞する。 しかし、この「乳酸学説」は後にマイヤーホフ自身の手で撤回されることになる。なぜか?

 解答系の発見 
 1930年には、ルンズゴールによって、グルコースを乳酸に変化させる酵素を阻害する「モノヨード酢酸」中でも筋肉の収縮が起こる事が発見された。

 「乳酸が生じなくても、筋収縮のエネルギーは生じる。とすれば、その前段階で、すでにエネルギーは生じていることになる」マイヤーホフは、やがて発酵現象と好気呼吸の共通性に気づいていく。
 
 「つまり、呼吸と乳酸発酵やアルコール発酵は途中まで同じ過程(解糖)なんだ」 彼は、グルコース(C6)は、まず2つのピルビン酸(C3)に分解すると考えた。「この物質は、すぐに乳酸に変化するし、アルコールと二酸化炭素にも分解する。また、酸素があれば、好気呼吸によって、水と二酸化炭素にもなる」マイヤーホフは、呼吸にも発酵にも共通しているこの過程を「解糖系」と名づけた。

 こうしてノーベル賞を受賞した学説が訂正されるのは大変珍しいことだが、マイヤーホフの立派なところは、過ちをすぐに認めたところ、そして解答系やATPを発見するなど、いつも新たな研究を怠らなかったところである。

 乳酸が疲労物質というのは誤解
 「乳酸=疲労物質」と言われるようになったのは、「疲労すると血中に乳酸が増える」というマイヤーホフの実験の結果がもとになっている。わかっているのは「疲労した身体の血液中には乳酸が増えている」という事実だけであった。

 ふだん中性である筋肉が酸性に傾くことによって悪影響を及ぼす場合がある。それは、急に、激しい運動をすることによって、増える乳酸の蓄積が原因のひとつと考えられていた。しかし、現在では、逆に疲労を軽減する物質といえる。もともと乳酸は脳神経系では重要なエネルギー源であり、乳酸と疲労には、因果関係がないということが証明されている。

 もし、乳酸が疲労物質であるならば、乳酸菌飲料や乳酸飲料はわざわざ疲労物質を飲んでいることになる。乳酸や乳酸菌飲料を飲むことは、身体にも健康にもいいことが証明されている。筋肉運動で乳酸が増えるといっても一時的なものであり、この乳酸は、エネルギーを生み出す重要な物質である。結果的に、乳酸は、疲労を引き起こす物質ではなく、疲労を軽減させる物質である。

 オットー・マイヤーホフ
 マイヤーホフはユダヤ人の裕福な両親の息子として、ハノーバーに生まれた。子供時代はベルリンで過ごし、医学の勉強を始めた。ストスブール、ハイデルベルクでも学習を続け、1909年、精神疾患における心理学的理論の適応の研究を行って大学を卒業した。

 1912年、彼はキール大学に移籍し、1918年に教授となった。1922年、彼は「筋肉における乳酸生成と代謝の研究」でアーチボルド・ヒルとともにノーベル生理学・医学賞を受賞した。1929年から1938年まで、彼はマックス・プランク医学研究所に勤めた。1938年にはナチスから逃れるためにパリに渡り、1940年に米国に移住してフィラデルフィアのペンシルベニア大学客員教授となった。

 

参考HP Wikipedia「アーチボルド・ヴィヴィアン・ヒル」「オットー・マイヤーホフ」・はるひぃのホームページ「呼吸の謎に挑んだ人々」・猫又号のブログ「オットー・マイヤー

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第22回ノーベル化学賞「安定同位体の発見と質量分析器の開発」

2010年04月07日 | 科学全般
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 非放射性元素とは?
 第22回ノーベル化学賞は、英国の物理学者、フランシス・ウィリアム・アストンに贈られた。受賞理由は「非放射性元素における同位体の発見と質量分析器の開発」である。 この意味は何だろうか?

 まず、非放射性元素とは、ウラン、ラドンなどのように放射線を出す元素を放射性元素という。これらの元素は絶えず放射線を出している。具体的には、テクネチウム、プロメチウム、およびビスマス(原子番号83)以上の原子番号を持つ全ての元素である。

 これに対して通常は放射線を出さない酸素、水素、炭素などの一般的な元素を非放射性元素と呼ぶ。アストンはこれらの身近な元素に、質量がわずかに違う「同位体」が存在することを発見したのである。

 一般的に同位体というと放射線を出すイメージがあるが、放射線を出さない安定同位体もある。例えば空気中にある、窒素は¹⁴Nは、99.635%を占め、¹⁴Nより中性子が1つ多く、重い¹⁵Nは、0.365%存在する。窒素と一口に言うが、空気中には、軽い窒素とわずかながら重い窒素が存在している。

 自然界では水素、酸素、炭素など他の元素にも安定同位体が、一定の割合で存在していることが、現在では知られている。わずか0.365%、このわずかな「非放射性元素における同位体」をどうやって発見したのだろうか?

 2002年ノーベル化学賞とは?
 自然界にわずかに存在する同位体。これはアストンの「質量分析器」を使って発見された。ところで、「質量分析器」でノーベル賞を取った日本人がいる。それは誰だろう?

 正解は、2002年ノーベル化学賞を受賞した田中耕一氏だ。受賞理由は「生体高分子の同定および構造解析のための手法の開発」である。生体高分子とはタンパク質のことで、田中氏はタンパク質を質量分析にかける方法を発見してノーベル賞を受賞した。

 質量分析器でタンパク質を調べる場合、タンパク質を気化させ、かつイオン化させる必要があった。しかし、タンパク質は気化しにくい物質であるため、イオン化の際は高エネルギーが必要である。しかし、高エネルギーをかけるとタンパク質は気化ではなく分解してしまうため、特に高分子量のタンパク質をイオン化することは困難であった。

 田中氏を含む5人の研究チームが、1985年2月に、それまで不可能とされていた、「タンパク質を壊さないでイオン化すること」に世界で初めて成功した。これは、現在のタンパク質・質量分析器の基礎になる研究であったことが評価されて、2002年ノーベル化学賞を受賞した。

 質量分析器の原理
 では、「質量分析器」とは何だろう?

 質量分析器はどれも物質をイオン化して、移動させるときに、質量が大きいと移動速度や移動距離が短くなる原理を使っている。クロマトグラフィーや電気泳動などに使われている原理である。

 1912年、この質量分析器を世界で最初に発明したのが、第6回ノーベル物理学賞を受賞したジョセフ・ジョン・トムソンである。この分析器は、陽極線を使ったものであった。1909年、フランシス・アストンはトムソンの助手になる。

 1919年、トムソンの装置に改良を加え、イオンの質量を正確に(1000分の1の精度で)測定できるようにし、多くの非放射性元素における同位体の発見につながった。

 陽極線とは何か?
 陽極線は1886年Goldsteinによって発見された。放電管の陰極に細孔<カナル>を開けたのでカナル線とも呼ばれる。陰極から出た電子、いわゆる陰極線が陽極にあたり、原子核をイオン化した際に放出される粒子を陽極線という。

 1912年、J.J.Thomson (原子のトムソンモデル考案者1856-1940)は、これを応用し、質量分析器を考案した。質量分析器の電極間で電圧をかけると、電子が負極から陽極に進むが、この電子と衝突した原子はイオン化し陽電荷を持つ陽イオンになる。

 このため陽イオンは負極に向かい,陰極間の隙間を通過している間、電極によって作られた電場EからeEの力を受けて放物運動、磁石によって作られた磁場Bからローレンツ力を受けて円軌道を描いた後直進し乾板Fに達する。

 トムソンの質量分析器
 陰極側の電極に陽イオンの通過できる穴を設けた陰極線管で、陰極付近が光る現象(カナル線)の実験で、カナル線が元素の陽イオンであることを確認した。カナル線に磁界を与えるとローレンツ力により偏向する度合いはイオンすなわち原子の質量によってかわるので、さらに写真乾板を組み合わせることによって、原子量の測定精度をそれまでの方法に比べて飛躍的に向上させることができた。

 アストンの質量分析器
 アストンの質量分析器では、電場で曲げられた陽イオンを再度、磁場で曲げる。速度は一定していないので、速いものは小さく、遅いものは大きく曲がる。磁場においても同様に、速いものほど曲がり方は小さいが、曲がる方向は電場と逆になっているので、感光面FG上では速度による位置の差はなくなる。この分析装器を使って多くの安定同位体が発見された。

 

参考HP Wikipedia「田中耕一」「J・J・トムソン」「フランシス・アストン」 ・原子力百科事典ATOMICA「トムソンとアストンによるネオン同位体の発見と質量分析器の開発

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第22回ノーベル物理学賞 ボーアの原子構造とコペンハーゲン解釈

2010年04月06日 | 科学全般
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 「神はダイスをころがさない」
「神はダイスをころがさない」という有名な言葉を残したのは誰だろう?

 テレビ・ドラマのタイトルにまでなったこの言葉が、あのアインシュタインによるものだということは有名である。しかし、この言葉がいつ何のために、誰に向かって語られたものかを知る人は多くない。

 正確には、アインシュタインはこう言った。「あなたは本当に、神がサイコロ遊びのようなことをすると思うのですか?」それに対して、相手はこう言って切り返した。

 「あなたは、物の性質をいわゆる神の問題に帰するときには、注意が必要だと思いませんか?」こう言って、アインシュタインをやりこめた人物、彼こそ20世紀の科学を代表するもうひとりの天才物理学者ニールス・ボーアである。

 しかし、アインシュタインがノーベル物理学賞を受賞した翌年(1922年)に同賞を受賞したこの物理学者の名前を知る人は少ない。アインシュタインとボーア、この2人の天才は何について議論したのだろうか?

 コペンハーゲン解釈
 実はボーアの主張した「コペンハーゲン解釈」について、アインシュタインが疑問をぶつけたのだ。時は1927年、場所はベルギーのブリュッセルで行われた、第5回ソルベー会議で2人は、面白いことに会議の席上ではなくロビーや食堂で議論したという。

 「コペンハーゲン解釈」とは量子力学の基本的な考え方のこと。それまで原子を構成する物質は、どれも粒子すなわち小さな粒々と考えられていた。ところが、量子力学では原子の周りを回る電子は、実在する粒子ではなく、ある確率で存在する幽霊のような存在とされている。幽霊とはどんなことをいうのだろう?

 量子力学では、粒子が空間的に一点に存在することを示している。同時に、空間的に広がりを持つことも示している。そして、いつどのようにして広がりを失ったかについては分からない。何故なら、比較対象として観測前の状態を得ることが原理的に不可能だからである。そこで、観測前に波動関数に従った空間的広がりがあったことと、観測時点では一点に収束していること、収束の確率が確率解釈に依存することの3つの実験事実を合意事項として採用する解釈として「コペンハーゲン解釈」が生まれた。

 つまり、電子は見えないとき、粒子ではなく雲のように広がった波であり、それを観察しようとした瞬間に粒として姿を現すというのだ。アインシュタインは、そんなあやふやな量子という存在を、神がつくるはずがないと考え、このことを「神はダイスをころがさない」といった。ところがボーアは「コペンハーゲン解釈こそが神のつくった法則だ」といったのである。

 現在では電子だけでなく、陽子、中性子、原子、分子なども粒の性質と同時に波の性質を持つ「量子」であることがわかっている。面白いのはアインシュタインが光子については、粒と波の両方の性質を持つ「量子」であることを認めながら(光量子仮説)、電子については、粒であることに固執したところである。しかし、2人のこの議論によって量子論は飛躍的に発展することになる。

 ニールス・ボーアの原子模型
 ニールス・ボーア(Niels Bohr 1885年10月7日~1962年11月18日)は、デンマークの理論物理学者。量子論の育ての親として、前期量子論の展開を指導、量子力学の確立に大いに貢献した。

 しかし、彼がノーベル物理学賞を受賞したのは1922年、受賞理由は「原子構造とその放射に関する研究」である。彼が考えた原子構造はどんなものだったのであろうか?

 1900年代前半、原子モデルはJ・J・トムソンのプラム・プディング・モデルが主流であり、長岡半太郎の、正電荷をもった原子核の周りを電子が回る土星型の原子モデルを支持する人はあまりいなかった。1909年アーネスト・ラザフォードらがα線の金箔での散乱(ラザフォード散乱)を観察した。その結果から1911年に原子の中心に原子核が存在すると結論付けた。

 しかし、古典力学では原子核の周りを回転運動する電子は電磁波を放射して運動エネルギーを失い、やがて原子核に落下してしまう。また、原子の発光が線スペクトルであるという観察事実を説明することができなかった。

 この問題を解決するため1913年にニールス・ボーアはマックス・プランクの量子仮説を原子内の電子に適用し、電子は原子核の周りを円運動しているが、角運動量がプランク定数の整数倍を2πで割ったものとなる軌道だけが許されるという量子条件仮説を提唱した。

 そしてこの許される軌道間を電子が移るときには、そのエネルギー差にあたる光子を放出し、その振動数はアルベルト・アインシュタインの光量子仮説に従うとした。このボーアの原子模型により水素原子の発する線スペクトルの波長を理論的に説明することができた。

 ボーアと東洋哲学
 ボーアは、量子論の解き明かした粒子と波の二面性、位置と速度の不確定性などの世界像を「相補性」と名付け、後半生には量子物理学と東洋哲学に類似性があるとして東洋哲学を研究していた。

 これについて、次のようにも言っている。 「原子物理学論との類似性を認識するためには、われわれはブッダや老子といった思索家がかつて直面した認識上の問題にたち帰り、大いなる存在のドラマのなかで、観客でもあり演技者でもある我々の位置を調和あるものとするように努めねばならない。」

 その傾倒ぶりは、偉大な功績により、デンマーク最高の勲章を受けた時、「紋章」に選んだのが、陰と陽、光と闇の互いが互いを生み出す、東洋の図面、太極図であったことからもうかがえる。 その紋章は、デンマークのフレデリック城に、世界の王室・元首の紋章とともに飾られている。

 

参考HP Wikipedia「ニールス・ボーア」「ボーアの原子モデル」「コペンハーゲン解釈」・20世紀の偉人伝「量子力学の立役者 

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11年目の夢実現!山崎直子宇宙飛行士「ディスカバリー」で宇宙へ

2010年04月05日 | 宇宙
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 山崎さん宇宙へ
 山崎直子さんら7人の宇宙飛行士が乗った米スペースシャトル「ディスカバリー」が日本時間2010年4月5日午後7時21分、米フロリダ州のケネディ宇宙センターから打ち上げられた。

 山崎宇宙飛行士は、打ち上げ2日目に「ディスカバリー」のロボットアームを使い「ディスカバリー」の断熱タイルに損傷がないかを調べる。国際宇宙ステーション(ISS)とのドッキングは日本時間7日夕方に予定されている。

 山崎宇宙飛行士のミッションは、19A・STS-131で、国際宇宙ステーション(ISS)組立ミッション(19A)は、スペースシャトル「ディスカバリー号」によるISSの組立フライトであり、スペースシャトルによるISSの組立・補給フライトとしては33回目のフライトである。

 その他、STS-131ミッションでは、補給物資や実験ラックなどを「レオナルド」(多目的補給モジュール1)に搭載してISSへ運搬する。

 スペースシャトルは2010年で退役する予定のため、山崎宇宙飛行士は、シャトルに搭乗する最後の日本人となり、国際宇宙ステーションでは、長期滞在中の野口総一宇宙飛行士と対面する。宇宙で日本人同士が会うのは初めてのことになる。

 ディスカバリーのアンテナ故障
 打ち上げ後「ディスカバリー」は、予定の地球周回軌道に入ったが、搭載の通信用アンテナ(Kuアンテナ)がうまく作動しないことが分かった。

 このKuアンテナは打ち上げ2日目に予定されている山崎直子宇宙飛行士たちによる「ディスカバリー」耐熱タイルの損傷チェックでも地上との通信に利用される予定だった。作動しないままだと、損傷チェック時のビデオデータは、国際宇宙ステーション(ISS)に結合後、ISSのKuアンテナを用いて地上に送られることになる。

 「ディスカバリー」には、S波やUHF(極超短波)アンテナもあることから、Kuアンテナが不調でもISSとのドッキングには支障はない、と米航空宇宙局(NASA)は言っている。

 宇宙少女の夢かなう
 山崎直子宇宙飛行士は1999年2月 古川聡、星出彰彦とともに国際宇宙ステーションに搭乗する宇宙飛行士候補者に選ばれる。あれから11年、本当に長かったと思う。日本人女性宇宙飛行士としては2人目。千葉県松戸市生まれ。

 少女時代から遊びも勉強も熱心だった。日本初のママさん飛行士として仕事と子育ての両立に悩みながら、強い意志と情熱で壁を乗り越え、あこがれの夢舞台へ飛び立った。母校や故郷では宇宙への旅立ちの瞬間、大きな歓声が沸き起こった。

 小学生のころから星や宇宙が大好きで、松本零士さんのアニメ「銀河鉄道999」「宇宙戦艦ヤマト」に胸を躍らせた。母校のお茶の水女子大付属高校のホームページや友人らによると、宇宙はディズニーランドの未来エリアから行けると思っていたそうだ。

 特技は琴の演奏。宇宙でもミニチュアの琴を弾く。音楽はロック系も好きだという。人気バンド「REBECCA」の「フレンズ」は、カラオケの十八番だ。

 勉強は何でもできたが、理数系はずば抜けていた。飛行士を目指す前は、学校の先生になるのが夢。東京大学で航空宇宙工学を学びながら、数学の教員免許も取得した。

 新しいことに積極的に挑戦し、誰とでも仲良くなれる明るい人柄。大学1年のとき、受験雑誌に掲載されたエッセーには「未知との対話も未知との出会いも、みんな大好き」と書いた。

 宇宙少女の結婚・出産・旅立ち 
 しっかり者だが、考え事をしながら歩く癖があり、高校時代はよく道に迷った。米国留学中は旅先で所持金を全部すられたりと、「ちょっと“天然系”」(親しい友人)な一面もあったようだ。

 平成12年に結婚。夫の大地さん(37)とのなれそめも「宇宙」だったようだ。民間企業に勤める傍ら、大地さんは国際宇宙ステーション(ISS)の管制員を目指していた。

 14年に長女の優希ちゃん(7)を出産。大地さんが「専業主夫」になって育児を支えたが、「ここまで来られたのは、『宇宙に行きたい』という本人の強い意志が一番大きい」と関係者は口をそろえる。

 高校の同期生で上智大准教授の矢入郁子さん(39)は「彼女は子供ができたことで、もっと強くなった。夢をかなえられて本当にうれしい。宇宙を楽しんで」とエールを送る。

 山崎さん夫妻はまだ結婚式を挙げていない。「初飛行の後で」という山崎さんの意向からだ。「そのとき」も近づいた。(産経ニュース 2010.4.6)

 

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世界最大の加速器「LHC」7兆電子ボルト達成!質量の謎に迫る

2010年04月04日 | 宇宙
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 加速器「RHIC」の4兆℃達成
 加速器とは荷電粒子を加速する装置の総称である。原子核/素粒子の実験に用いられるほか癌治療などにも応用される。今年に入ってから世界各地の加速器を使った実験が成果を上げている。

 2月16日、米ブルックヘブン国立研究所の相対論重イオン衝突加速器(RHIC)を使って、理化学研究所と高エネルギー加速器研究機構は、金のイオン同士を衝突させ、約4兆度という実験室で実現した温度としては最高記録を達成した。

 約4兆度という高温では、陽子や中性子を構成するクォークとグルーオンがプラズマ状態になっていると考えられている。宇宙ができた直後の数十万分の1秒の間、宇宙はクォークとグルーオンのプラズマ状態で満たされていた。

 その後宇宙が冷えて、クォークとグルーオンは陽子や中性子に凝縮、さらにその後、原子核や原子とそれらが集まってできる星がつくられたという。

 どうやって陽子と中性子が結びつけられ、原子核ができたのか。「強い力」の謎に迫る。「RHIC」の全周長は約4キロメートル、トンネル内に設置した2本の加速器で構成されている。

 「J-PARC」の加速器でニュートリノ発生
 2月24日、日本では昨年4月にニュートリノ発生に成功した東海村の大強度陽子加速器施設「J-PARC」から、飛騨市の検出器「スーパーカミオカンデ」に向けてニュートリノを発射。24日午前6時、スーパーカミオカンデ側で検出が確認された。今後何度も発射して、謎の多いニュートリノの振る舞いを研究する。

 3月12日、J-PARCは、平成21年12月に試験的に行った陽子ビーム高出力運転において、物質・生命科学実験施設(MLF)に設置したミュオン実験装置で発生したミュオン数を実測した結果、世界最高強度のパルスミュオンが発生していたことを発表した。

 ミュオンは、中性子、ニュートリノ、中間子とともに加速器からつくられる2次粒子の一つ。強力なミュオンビームを利用し、物理学の基礎的研究のほか磁性材料、超電導材料、燃料電池材料などさまざまな分野への応用が期待される。

 J-PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex)は、高エネルギー加速器研究機構と日本原子力研究開発機構が共同で建設を進めている大強度陽子加速器施設である。その中にある最大の加速器「MR」(50GeV 陽子シンクロトロン)の全周長は1,567.5mある。

 加速器「LHC」過去最高エネルギー到達
 そして今回、3月30日、スイスにある世界最大の加速器である、大型ハドロン衝突型加速器 (Large Hadron Collider:LHC)が、7兆電子ボルトで陽子を衝突させる実験を初めて成功させたと発表した。

 発表したのは、欧州合同原子核研究機関(CERN:本部ジュネーブ)。CERNによると、米フェルミ国立加速器研究所が2001年に記録した約2兆電子ボルトを上回り、過去最高となる。

 7兆電子ボルトと言われると、とてつもないエネルギーに感じるが、「電子」という極小サイズの単位。身近な単位に変換すると、=0.000001ジュール(=1マイクロワット・秒)に等しいという。今後、7兆電子ボルトでの実験を2年ほど続け、約1年かけて改良工事をしたあと、13年ごろ最終目標の14兆電子ボルトでの実験に入る。

 衝突で宇宙の始まりの時期に似た高エネルギー状態を作り出せるため、実験を続けると、素粒子に質量を与える「ヒッグス粒子」など未知の粒子の発見につながるのではないかと、世界で期待されている。

 「LHC」は、スイスとフランスとの国境を越えて建設された1周27キロ・メートルの円形の地下トンネル内で、光速近くに加速した陽子同士を衝突させる装置。今回は加速エネルギーが3.5兆電子ボルトの陽子同士を正面衝突させた。(2010年3月31日01時32分  読売新聞)

 LHCが解き明かそうとする謎
 素粒子の振る舞いは標準模型と呼ばれる理論でよく説明されることが知られている。その標準模型に登場する粒子で唯一未発見のものがヒッグス粒子である。粒子に質量を与えるこのヒッグス機構の元になる考え方が「自発的対称性の破れ」とよばれるもので、南部陽一郎さんが2008年のノーベル賞を受賞した。LHCではこのヒッグス粒子の発見がまず期待されている。

 しかし、その標準模型が説明していないことがいくつもある。同じく2008年のノーベル賞を受賞した小林・益川理論は3世代6個のクォークを予言した。一方、電子(とニュートリノ)の仲間も3世代6個ある。これは偶然の一致なのか。標準模型は何も説明していない。

 また、宇宙の質量構成では星など目に見える質量はごく一部であり、暗黒物質と呼ばれる相互作用をほとんどしない未知の粒子によって大きな割合が占められているがその正体は何なのか。LHCのエネルギー領域の世界ではこれらへの手がかりが得られるかもしれない。

 LHC実験の安全性
 LHCがマスコミに注目された理由の一つに、LHCではブラックホールができて地球を飲み込んでしまうという噂が広まったことがあるかもしれない。CERN(後述)はこの問題を重視し、専門家による委員会で「LHCの安全性」について検討してきた。理論的可能性として微少なブラックホールが生成されることはあり得るが、あまりに小さいものであり、生成直後に蒸発してしまう。

 安全である根拠としては、宇宙からはLHCで作られる衝突エネルギーを超える高いエネルギーの宇宙線が太古の昔より降り注ぎ続けている。それによって生成されたブラックホールが地球を飲み込んではいないことからも、LHCがそのような危険なものでないことがわかる。(坂本 宏 氏:東京大学 素粒子物理国際研究センター) 

 

参考HP 欧州原子核研究機構「CERN」・Wikipedia「RHIC」「J-PARC」「LHC」

ビッグバンをつくりだせ―新型加速器:リニアコライダーが宇宙誕生の瞬間に迫る
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ショウガ抽出物が「炎症・シミ」抑制 ショウガの健康成分は何か?

2010年04月03日 | 健康
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 ショウガ茶の健康効果
 桜が今年も満開を迎えた。桜が咲くとようやく寒さから解放されるように感じる。冬の寒さは緊張して、身構えていないと耐え難いものがある。今冬はショウガ茶(生姜茶)を飲んで、体を温めて過ごした人も多いのではないだろうか。

 ショウガ茶は、ショウガの皮をとり、なるべく薄くスライスして水にいれ、煮つめたものに砂糖や蜂蜜などを入れて飲用する。

 ショウガは漢方薬としては生姜(しょうきょう)と呼ばれ、中国では紀元前500年頃から薬用として利用されている。発散作用、健胃作用、鎮吐作用があるとされる。発散作用は主に発汗により寒気を伴う風邪の初期症状の治療に使われ、健胃止嘔作用は胃腸の冷えなどによる胃腸機能低下などに使われることが多い。

 ショウガとは何か?
 さて、ショウガという植物ははショウガ科の多年草である。熱帯アジア原産。地下に地根茎(地下茎)があり、これを主に食用とする。地上に出ているのは実は葉の部分である。葉はまっすぐに立った茎から両側に楕円形の葉を互生したように見える。

 ショウガというとやはり、食用や薬用として親しみがある。どんな成分が利用されているのだろうか?

 ショウガの栄養素(食材100g当たり)は、カロチン(5μg)・ビタミンB1(0.03mg)・ビタミンB2(0.02mg)・ビタミンC(2.0mg)・カルシウムが(12mg)・鉄が(0.5mg)・カリウム(270mg)などを含む。
 
 ショウガの健康成分
 ショウガの注目される健康成分としては、辛み成分ジンゲロール・ショウガオール・ジンゲロンに血行を促進する作用や、体を温める働きがあるほか、新陳代謝を活発にし、発汗作用を高める働きがある。また、強い殺菌力があるのもこれら辛み成分の特徴である。

 しょうがの香り成分では、食欲増進の働きを持つシネオールが含まれており、疲労回復・夏バテ解消に役立ち、健胃・解毒・消炎作用もある。

 これら辛み・香り成分には抗酸化作用があり、老化を防ぎ、がんの発生・進行を防ぐ効果がある。しょうがは、中国では漢方薬として用いられ、生のしょうがを生姜(しょうきょう)、乾燥したものを乾姜(かんきょう)と呼び、その薬効は、吐き気止め、風邪、鼻づまり、冷え、頭痛、咳、食欲不振の改善などが挙げられている。

 このようにショウガは、健康増進、美容促進、ダイエットに、また血の巡りが悪い方におすすめの食材である。

 ショウガ抽出物が「炎症」抑制
 最近の研究では認知症、とりわけアルツハイマー型認知症の予防にもショウガの成分が効果があることが報告されている。米国メリーランド州(ボルティモア)にあるRMGバイオサイエンス(社)のGrzanna氏らによる細胞培養実験(J Altern Complement Med 2004;10(6):1009-13)によれば...

 ショウガ抽出物は免疫細胞の中で、炎症誘導性サイトカインやマクロファージを組織に引き寄せて炎症を起こさせる炎症誘導性酵素の遺伝子の発現を抑え、アルツハイマー型認知症における慢性的な炎症反応を防ぐ「消防隊」の役割をしているとのこと。

 一方、アルツハイマー型認知症は記憶・思考・行動などの高次脳機能を営む上で重要な役割を果たして脳内神経伝達物質「アセチルコリン(Acetylcholine)」の脳内での生成量が減ってくると発症しやすくなる。

 生のショウガに多く含まれる薬効成分ジンゲロールが脳内に移行した上で、アセチルコリン分解酵素の働きを阻害して、脳動脈を拡張させて血巡りをよくする働きのアセチルコリンがすぐに分解され減ってしまわないようにしているらしい。

 ショウガ抽出物が「シミ」抑制
 今回、ショウガ抽出物がシミのもとになるメラニンの生成を抑制する働きがあることを、ポーラ化成工業(横浜市)の研究グループが突き止めた。メラニンが生成される細胞内を酸性化し、生成の要である酵素の働きを抑えるためだという。28日、岡山市で開かれた日本薬学会で発表した。

 メラニン生成細胞は皮膚の表皮に存在する。紫外線を浴びると肌を守るために「チロシナーゼ」と呼ばれる酵素の量が増えて、メラニンがつくられる。

 研究グループは、生成細胞内の環境が中性だと、この酵素が最も活発に働くことに着目。細胞内を酸性化し、酵素の働きを抑制できないかと考えた。培養したヒトのメラニン生成細胞に約100種類の候補物質を加えたところ、ショウガ抽出物が細胞内を最も酸性化することが分かった。

 抽出物の濃度を高めるほど酵素の働きが抑制された。メラニンの生成量は抽出物を添加しない場合と比べて最大で8割減った。有効成分を肌から浸透させる方法で実用化を目指しているという。(毎日新聞 - ‎2010年3月28日‎) 

 

参考HP Wikipedia「ショウガ」・食品医学研究所「ショウガ」 ・医学健康情報サイト「しょうが(生姜)

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東京都「キャップ&トレード」スタート!CO2「削減」努力から義務へ

2010年04月02日 | 地球温暖化
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 総量規定方式か原単位方式か?
 政府が進めている「地球温暖化対策基本法」は、2020年までに1990年比25%減とする温室効果ガス削減の中期目標を明記している。

 この中で話題になったのは「総量規定方式」か「原単位方式」かという言葉。企業などの二酸化炭素(CO2)排出量に上限を設け、その過不足分を取引できる排出量取引制度をめぐっては、環境省や外務省が、国が企業ごとの排出量を決める「総量方式」を主張していた。

 これに対し、一部産業界や労働組合の意向に沿って経済産業省は、生産量当たりの排出量に上限を設ける「原単位方式」を求めた。排出効率を上げて上限を守ったとしても、生産量が増えれば、総排出量も増える懸念があるからだ。

 今後「総量規制方式」を基本としつつ、生産量当たりの排出量に上限を設ける「原単位方式」も検討する方向で法律は定められていく。

 キャップ&トレード制度
 ところで4月1日東京都ではじまった「キャップ・アンド・トレード」制度では、「総量規制方式」を採用した。都内の大規模事業所を対象に2002~2007年度の任意の連続3年間の平均排出量を「基準排出量」とし、そこから削減義務率を割り引いた排出量上限(キャップ)までの削減が求められる。削減義務率は10年度開始の第1計画期間(5年間)では、事業所の分類により6%か8%。

 削減状況は都登録の28の民間機関が検証する。達成できなかった事業所は、義務分より多く削減した他の事業所などとの間で削減量の枠を売買(トレード)しなければならない。都は「20年までに東京の温室効果ガス排出量を2000年比25%削減する」との目標を掲げている。

 政府の「地球温暖化対策基本法」に先立つ、テストケースとして行われる。さすがは首都東京である。ところで、この東京都の取り組み、オフィスビルなどを対象に加えて総量規制するのは海外にも先例がなく、多くのテナントを抱える商業ビルや研究用に大量の電力を使う大学などからは、義務達成を危ぶむ声も漏れているという。

 東京都ではどんな事業所のCO2排出量が多いのだろうか?何と1位は東京大学・本郷キャンパスで8.7万トン。次が日本空港ビルで7.7万トン。以下東京ミッドタウン(6.5万トン)、サンシャインシティ(6.4万トン)、六本木ヒルズ森タワー(5.7万トン)など東京ドーム(4.87万トン)も8位に入っている。NHK(4.5万トン)は9位である。

 地球温暖化対策計画書制度
 都は新制度に先立ち、2002年に「地球温暖化対策計画書制度」を導入した。これは、大規模事業所に排出削減計画の策定と取り組み状況の報告を義務付けるものだったが、事業者の自主性に委ねられていたため、十分には効果が上がらなかった。

 排出削減の義務化にかじを切るにあたっては、経済界の説得作業が続いた。2007年7月~2008年1月にかけ、業界団体や消費者団体、環境NGOを集めた会合を計3回開催。日本経団連などは「キャップ・アンド・トレードの導入はエネルギー効率が良い企業の成長を抑制する」と反対姿勢を示した。都側は、業種や事業所の特性に配慮していると反論し、繰り返し理解を求めた。

 転機は2008年5月。東京商工会議所が賛成の立場に転じ、石原慎太郎知事に「個々の企業のCO2削減に向けて積極的に取り組む所存」と前向きな意見書を提出した。翌月、都議会は新制度を含む環境確保条例改正を全会一致で可決した。

 石原知事は「温暖化防止は人類の存亡にかかわる課題。直ちに実効性のある取り組みを進めなければ間に合わない」と、国の取り組み強化も求めている。

 東京都と国のダブルスタンダード?
 排出量取引をめぐって、政府は自公政権だった2008年10月から自主参加型の制度で試行している。具体的には、東京都と同じように総量に上限を設ける「総量方式」や、鉄1トンなど一定量の製品の生産で排出されるCO2を指標とする「原単位方式」など選択式になっている。

 しかし、2008年度に目標を掲げて参加したのは75企業・団体で、実際の取引は1件、CO2にして1トンだった。環境省の専門委員会は今年2月、「この試行では将来の貢献は限定的にならざるを得ない」と酷評した。

 温室効果ガス排出量の「2020年までに1990年比25%減」を掲げる現政府は3月、法整備をすることを盛り込んだ地球温暖化対策基本法案を閣議決定した。排出量取引は目標達成に有効とされるが、方式をめぐって閣内が対立。法案は総量を基本としつつ、原単位も盛り込んだ「玉虫色」に落ち着いた。

 一方で、東京都に続き、埼玉県は来年4月から、都の制度に準じた制度を始めるなど、自治体の取り組みは加速している。

 東京商工会議所は「経済産業省や環境省から温暖化対策に関連する計画がバラバラに出ている。事業者はどの制度に基づいて計画を立てればいいのか分からない状態で、都と国の目標期間や目標設定方法が異なると、現場はさらに混乱する」と訴える。

 大学「研究に影響も」・ビル「省エネで当面様子見」
 JR東京駅前にそびえる新丸の内ビルディング(地下4階、地上38階)。約150店舗が入るこのインテリジェントビルは、使用電力を青森県六ケ所村で作られた風力などの再生可能エネルギーで賄い始めた。年間のCO2排出量は、化石燃料を使う場合に比べ3分の2(約2万トン)も削減できる。所有する三菱地所は「環境負荷低減はテナントにとっても経費削減になる」と話す。

 ただし、同社は都内に約30棟の規制対象ビルを所有するが、他のビルは当面、省エネなどで対応する。テナントに終日取引する金融機関などが入ると、コンピューターシステムなどの稼働で消費電力は増え、天候次第で空調の稼働状況も変わる。「減らしたくても減らせないのが実態」と担当者は言う。最終的には排出量取引に頼る可能性もある。

 事業系で最もCO2排出量の多い本郷キャンパス(文京区)を抱える東京大は、2008年度までに全キャンパスの蛍光灯20万本を消費電力を約半分に抑えられるインバーター制御に換えるなどの対策を実施した。磯部雅彦副学長は「今後5年間で平均8%の削減は厳しい。大学は研究、教育活動の拡大という社会的使命を担っており、目標達成のために研究などを控えるのは本末転倒だ」と頭を抱える。(毎日新聞 2010年4月1日)

 

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知らなきゃヤバイ!温室効果ガス削減と排出量取引 (B&Tブックス)
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南半球で発見!「ティラノサウルス」 ジュラ紀には世界に分布か?

2010年04月01日 | 古生物
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 肉食恐竜で最も有名な恐竜は?
 最も有名な恐竜は、そう「ティラノサウルス」である。しかし、世界では20体ほどしか発見されていない。その中で全身が見つかったのはわずかに 3体である。1996年には日本でも福井県で歯が発見されている。

 ティラノサウルスは約6,550万年前の中生代白亜紀末期まで生きていた恐竜。現在知られている限りで史上最大級の肉食恐竜の一つに数えられる。 恐竜時代の最末期を生きたが、中生代を終わらせた大絶滅によって最期を迎えている。主に北アメリカ大陸に化石が多数発見されている。

 1892年、アメリカの古生物学者エドワード・ドリンカー・コープが最初にティラノサウルスの脊椎の一部を発見した。2つ目の化石は1900年にワイオミング州でバーナム・ブラウンによって発見された。3つ目の化石も1902年にブラウンによってモンタナ州で発見された。当初この3つは別の名前がついていたが同じ恐竜であることが分かり、オズボーンによりティラノサウルス・レックスとされた。

 その後発見された、ティラノサウルスのなかまはすべて北半球であり、南半球にはいないものと思われていた。白亜紀には、北のローラシア大陸と南のゴンドワナ大陸が分かれていたので、ティラノサウルスは北のローラシアでのみ、進化したものと思われていた。

 ところが、今回、オーストラリアの南部でティラノサウルスのなかまが発見された。このことは、ローラシア大陸とゴンドワナ大陸が分裂する前のジュラ紀中期(1億8,000万年前頃)には、すでにティラノサウルスの祖先は南半球に達していたことになる。

 南半球初「ティラノサウルス類」発見
 オーストラリア南部の白亜紀前期(約1億1200万年前)の地層から、肉食恐竜ティラノサウルス類の新種恐竜の化石が見つかった。英国などのチームが、26日の科学誌サイエンスに発表した。南半球からティラノサウルス類の化石が発見されたのは初めてで、最大級の肉食恐竜の仲間が世界中に分布していた可能性が高まった。

 見つかった化石は、骨盤の一部を構成する恥骨(長さ約30センチ)。骨の特徴から、ティラノサウルスの仲間と結論付けた。全長は約3メートルと小型だったとみられる。

 白亜紀の地球は、現在の北半球の大陸が集まったローラシア大陸、南半球のゴンドワナ大陸という二つの超大陸に分かれていた。ティラノサウルス類の化石は、ジュラ紀後期(約1億6100万~1億4500万年前)以降の北米、アジア、ヨーロッパという北半球の地層でだけ見つかっていた。チームは「進化の初期に南半球に到達していたのではないか」と分析する。

 真鍋真・国立科学博物館研究主幹は「今後、南半球で頭や脚の化石などが見つかり、全身像が明らかになることを期待したい」と話す。(毎日新聞 ‎2010年3月25日)

 ティラノサウルス、についてはさまざまな謎が残されている。そのいくつかを紹介しよう。

 恐竜から鳥類が進化したのか?
 2007年4月、ノースカロライナ州立大学などの研究チームは、ティラノサウルスの骨のタンパク質を分析した結果、遺伝子的にニワトリに近いという結果を得たと発表した。

 2009年、ハトに寄生するトリコモナスの古代菌種が、ティラノサウルスの命を奪っていた可能性があると発表れたされた。 この研究結果はシカゴ・フィールド自然史博物館のティラノサウルス「スー」の化石のあごの骨にあいた穴から判明した。

 鳥類がトリコモナスに感染した場合、クチバシや消化管の炎症によって餌を飲み込むことや呼吸が困難になることが報告されているが、「スー」の場合も同じような症状で餓死した可能性を研究チームは示唆している。

 またこの感染症の痕跡が同じティラノサウルス科のアルバートサウルスとダスプレトサウルスの化石からも発見されており、トリコモナスによる感染症がかなり昔から存在していたと考えられるとともに、鳥類が恐竜から進化したという可能性をさらに強める証拠となった。

 姿勢はゴジラ型か、バランス型か?
 ティラノサウルスの姿勢は、当初はいわゆる「ゴジラ型」(カンガルーが2足で立ち上がったときの形)と考えられていたが、生体力学的研究の結果、尻尾を地面に付けず、体をほぼ水平に延ばした姿勢であったとされるようになった。尻尾は体重の支えとはならないが、体のバランスをとるための重要な役割(姿勢制御や動作制御)を担ったと推測されている。

 体毛・羽毛はあったのか?
 ティラノサウルスが鳥類のような恒温動物であったか、一般的な爬虫類と同じく変温動物であったかについて、決定的な結論は出ていない(恐竜#恒温動物説も参照)。ただし、彼らは羽毛恐竜として知られるコエルロサウルス類の一種で、鳥類とも比較的近縁であることから恒温動物であったとの見方も有力になっている。

 羽毛があったか否かについては1990年代中頃から議論の的となっている。ティラノサウルス上科の原始的な種(ディロング)に羽毛の痕跡が発見されていることから、最近では、少なくとも幼体には羽毛が生えていたのではないかと考えられるようになってきている(この説では、体の大きさで体温を保てるようになる成体は羽毛を持たない)。

 走行速度は時速何kmか?
 ティラノサウルスの足跡化石ティラノサウルスの歩行・走行速度については未だ論争中である。その最大の原因は、彼らの速さを示す足跡化石が見つかっていないことにある。足跡化石そのものは発見されてはいるが、歩幅がわからないのである。加えて、走るのには不利な巨体を持ちながら、足の速い恐竜の特徴であるアークトメタターサルを併せ持っていることが挙げられる。

 なお、ティラノサウルスのアークトメタターサルを研究し、その論文の執筆を行ったエリック・スニベリー(Eric Snively)とアンソニー・ラッセル(Anthony P. Russell)は、ティラノサウルスがアークトメタターサルを持たない大型獣脚類と比べて遥かに機敏であることを立証しないが、ほのめかしていると。このような事情があるため、下は18km/hから上は70km/hまで実に様々な走行速度説が提示されている。(出典:Wikipedia)

 

ティラノサウルス
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