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「最初から確固たる目標や,気負いはいらないんじゃないかな。 目の前のことを一生懸命やっていれば,いい方に転ぶはず」。迷い ながら歩み続け,長い時間をかけて自分の道を見つけた白髭さんは, 自らを振り返りそう語った。
高校生の頃の夢は,数学者だった。しかし大学 に入って半年で,大学の授業についていけず,断 念した。その後超伝導,レーザーと興味が移って いったが,手が届かずにあきらめてきた。打ち込 めるものがないまま歩んできた末,指導教官の「生 物が向いているんじゃないか」という言葉に導か れて始めたのが,酵母の研究だった。
酵母は,パンやアルコールをつくるときに用い られる単細胞生物だ。外見はヒトとはかけ離れて いるが,基本的な生命現象は驚くほどよく似てい る。その酵母を使い,DNA 複製の研究を始めた。 通常,生き物は細胞分裂をする際にDNA を2 つ に複製(コピー)する。このとき,まずDNA の 特定の配列を持った部分にタンパク質が結合し, そこからDNA の複製が始まる。しかし,その配 列がどこにあるのか,どんなタイミングで始まる のか,分かっていなかった。白髭さんは16 本あ る染色体のうち,約28 万塩基対の6 番染色体を 徹底的に調べた。3 年間の研究の末に9 カ所の複 製開始点を見つけ,それが働くタイミングや,結 合するタンパク質を調べていった。
研究には,「この生命現象を解明したい」と最 初に目標を持って始めるスタイルと,ひたすら データを集めた後「何がいえるだろう?」と考え るスタイルがある。白髭さんがとる後者のスタイ ルは,技術の向上が目的と見られてしまうことも ある。そこに迷いを感じ続けていた。 しかし,確実なデータがなければ,どんなに考 察しても意味がない。長いDNA のどこに,いつ, どんなタンパク質が結合するのか,もともとあっ た技術では数十カ所を大雑把に調べるのに3~4 日かかっていた。それを600 万カ所について一 気に,正確に調べあげるChIP-chip 法という技 術を作り上げたとき,自分のスタイルにようやく 自信が持てた。 大学に入って以来,行きたい道に手が届かない ことばかり。成績が足りない,教授に「向いてい ない」といわれる。特に打ち込めるものがなく, これといった目標がなかった学生時代。研究を始 めてからも,自分のやり方は正しいのか,迷いな がら実験を続けていた。それでも人一倍の頑固さ と情熱を持って20 年間研究を続けてきた今,人 並みの自信を持ち,研究の最前線を歩んでいる。 (文・西山哲史)
2008 年春,中央大学理工学部に生命科学科が新設された。生命科学は個々の遺伝子やタンパク質の 機能の確認から発展し,細胞や微生物全体をとらえ,機能や生態を研究する新たな段階を迎える。その 先端を担う研究者が中央大学に集まった。今,毎日の生活や工業,農業などの人間の産業活動から出さ れた汚水が川や湖,やがては海へと流れ込み,魚介類や鳥など多くの生物に被害をもたらしている。こ の問題を解決しうる研究に携わるのが諏訪さんだ。

高校生の頃は,友だちとチームを組んでハンド ボールをしたり音楽を聴いたりして日々を過ごし た。当時の諏訪さんには,きっと今の自分の姿は 想像もつかなかっただろう。自分の軸は何なのか。 大学受験では理系も文系も両方受けるくらい,よ く分からなかった。「ただ,生き物を扱うのは柔 らかい感じがして,いいイメージがありました。 環境っていうのもなんとなくおもしろそうな感じ がしましたね」。 大学に入ってからは,たくさんの人と話をする ことで,だんだんと自分の興味がはっきりとして いった。今でも覚えているのは,後にそこで研究 を行うことになる東北大学の農学研究所を訪ねた とき,ある教授から聞いた話だ。「微生物の中に は,自然界の過酷な環境で空気がなくても有機物 がなくても普通に生きているものがうじゃうじゃ いる。それが,地球の生態系を維持していること をすごくおもしろく説明してくれたんです」。こ のときに感じた驚きは,今でも鮮明に覚えている。

環境汚染物質であるアンモニアと亜硝酸を取り 込み,窒素を吐き出す。それが諏訪さんの研究対 象,アナモックス細菌の特徴だ。初めは,窒素ガ スが多量に発生し汚水が浄化されているというふ しぎな現象が起こっていたヨーロッパの廃水処理 施設で,オランダの研究チームによって見つけら れた。 自然界ではどうか。そういった疑問から,海外 の研究グループはバルト海,黒海やアフリカ沖で 探索を行い,実際に海底の大陸棚から見つかった という報告もあった。ただし,諏訪さんが探す先 はそんなに遠い海の真ん中でなく,もっと身近な 場所だ。「自然界って広すぎますよね。それなら 自分たちの周りにある汚染が進みやすい場所を探 してみようと思いました」。見渡す限り水面が緑 色になった湖や川。日本やアジアには,アオコが 発生するくらい水質汚染の進んでしまった場所が ある。ここには,アナモックス細菌のエサとなる 排泄物や農業用肥料などに由来するアンモニアや 亜硝酸がたくさん含まれている。「きっとここに もいるはずだ」。こうして探索が始まった。

これまでに行ったのは,茨城にある湖「霞ヶ浦」 や大阪の「淀川」,さらにタイの水田やベトナム のマングローブ林と,それをつぶしてつくった主 に日本への輸出のためのエビ養殖池。そこで底泥 や土壌を採取し,ビンにつめて研究室へと持ち帰 る。ただし,次にやることは「ふるい」にかける ようにして,泥や土の中から見つけ出すことでは ない。特別な測定装置を使い,アナモックス細菌 がエサを食べ呼吸をするときに消費するアンモニ アと亜硝酸が,どれだけ窒素へ変換されているの かを検出する。まるでビンの中で起きている,微 生物のからだの中の反応を見ているようだ。「特 別なメガネをかけた人にしか見えない世界が広 がっているような気分です」。自分が初めてそれ を発見するという期待高まる瞬間だ。 今,日本では廃水処理施設での汚水の浄化にア ナモックス細菌を利用しようという動きが進んで いる。ただし,応用的な研究が行われ新しい技術 を開発するためには,諏訪さんが担うような基礎 的な研究がもっと必要だ。より効率的に浄化を行 えるようなアナモックス細菌はどんな場所にいる のか。浄化効果を保つための温度やpH はどのく らいだろうか。まだまだ分からないことばかりだ。 「新しい知識やアイディアの種を見つけたい」。 それが自分のやりたいことであり,自分の役割で もあるという。そのためにも,探索を続ける。環 境浄化の技術につながり,また新たなアイディア を生み出す種が,きっとここから生まれていく。 (文・日野愛子)
近藤さんがつくったのは,世界に1 台しかないロボット。光も届かず,電波も使えない,深い海の 底に飛び込み,人の操作なしで動くロボットだ。障害物を認識して自在に海の中を動き回る。 「人の役に立てるロボットをつくりたい」。それが研究の始まりだった。

「小さい頃からものづくりが好きで,がらくた を集めていろいろつくっていました。とにかくつ くることが好きでしたね」と語る近藤さん。その 興味を持ち続け,大学生時代には機械工学科で人 間形ロボットの研究をしていた。人間の機能をど うロボットで再現するかを追及する研究だった。 アイディアを出し,それをもとに図面を描く,そ して実際に工場で機械工作をするという日々。し かし,いつしか,ものをただつくり出すだけでは なく,何か人の役に立てるようにしたい,と思う ようになった。考えた末,思いついたアイディア は,「人が行けないところへ行けるロボットをつ くろう」ということ。選んだ場所は,海だった。
海は地球の約7 割を占め,その深さは平均 3800 m。これまでに,潜水艇や遠隔操作ロボッ トなどが開発され,熱水が噴き上げる海底火山 や,奇妙な形態をした生物の存在が発見されてき た。しかし,人が乗る潜水艇では調査できる時間 に限りがある。また,遠隔操作のために水面から つながったケーブルがじゃまになり,動けるのは せいぜい2 〜300 m。そのため,これまでの調 査は海の全体像をとらえることができず,まさに 地図に針を刺していくような作業だった。「海全 体を知るにはもっと広い範囲で調べていく必要が ある。それこそロボットが出て行って活躍するべ きなのではと考えたのです」。 近藤さんは自律型海中ロボット研究で知られて いた東京大学生産技術研究所の門をたたき,広大 な海の中で活躍するロボットの研究を始めた。3年後,つくり出したのは,センサーを駆使して, 陸からの遠隔操作なしに周りの環境を感知しなが ら自在に動き,水中を探査するロボットだ。「と きどき“今元気よ”というかのように超音波で海 の中にいるロボットと通信し,様子を見ます。あ とは,お弁当を食べて船の上で待っていればいい んです」。これによって,広範囲に渡る生物の分 布や生態調査が可能になった。また,人が行くに は危険な桟橋や防波堤の腐食状態の調査もでき る。将来的には,未開拓の海底資源の探査も期待 されている。
今,近藤さんは,東京海洋大学で魚類の行動学, 生理学などの分野の先生と知恵を出しあい,新た な自律型ロボットの開発を進めている。それは魚 を飼育するロボットだ。数十年後には私たちの食 卓から魚が消えてしまうのではないかといわれる ほど,海洋資源の減少は深刻な問題となっている。 それを解決する策のひとつが養殖だ。網で囲った 空間の中で,魚を飼育する。しかし,養殖は網で 魚が傷つくことだけでなく,なぜかうまく成育し ないなどの課題が山積みだ。 そこで近藤さんらが考えたのは,本来魚が住む 沖合で魚を「放し飼い」にし,自由な空間で魚を 飼育する方法。その魚には常にロボットが付き 添って,海の汚染を監視し,牧羊犬のように魚が 住みやすい場所へ誘導し,危険から魚たちを守る。 そんな「海洋牧場」を実現するためのロボット開 発を行い,今年の年末には試作機の完成を目指し ているという。 この研究は,魚類の行動学,生理学といった他 の分野と融合させることにより生まれた。科学や 工学だけでなく,さまざまな分野が融合して初め て「人の役に立つ」ものがつくり出せるのだ。 (文・神畑浩子)
私たち「生命」の始まりはどのようなものだったのだろう。今から46 億年前に地球は誕生し,38 億年前には生命が誕生していた証拠がある。しかし,生命誕生の過程はまだまだ謎だらけ。私たちの本 当の始まりを探すためのヒントを求め,高度400 km の宇宙空間で微生物を探す研究者がここにいる。
「生命」はどこで生まれたのだろう。きっと誰 もが一度は考える問い。その答えにせまる方法を, 山岸さんは探している。 原始地球の海底で,単純な化学物質が反応をく り返し複雑になっていく中で生命が生まれた,と いう有名な説がある。一方で,最近,研究者の間 で注目されているのが「パンスペルミア仮説」だ。 そこでは,宇宙で生まれた微生物が地球生命の祖 先となったと説明されている。ただし,山岸さん はこの説を信じていない。生命は地球で生まれ, それらが逆に宇宙へと飛び出して,他の星へ行っ た可能性があると考えている。 そう考えたきっかけは今から10 年前,ロシア の宇宙船ミール内の微生物の存在を調べる研究を 手伝っていたときだった。「宇宙船には人間が住 んでいるのだから,微生物もいるに決まっている。 でも,外はどうだろう」。宇宙船の外に地球生ま れの微生物がいるかどうか。それを調べることが できれば,宇宙空間を移動する可能性も確かめら れるはずだ。
宇宙空間で微生物を探したい。しかし,始めか ら宇宙で調査!というわけにはいかない。「まず 飛行機を飛ばして高度11 km で調べてみた。そ うしたら,いたんだよね〜」。そこは気温− 50℃ の世界。生き物にとって有害な紫外線も,地上よ りはるかに多い。そこで空気をフィルターに通し て地上に持ち帰り,培養液に入れて微生物が増殖 するかを調べたのだ。すると,紫外線に強い性質 を持った5 種類の微生物が見つかり,2 種類は新 種だったという。さらに気球を使って高度35 km で調べると,そこでも4 種類の微生物が見つかっ た。次は,もっと上へ! ふと思いついた疑問から始まった実験だった が,山岸さんの行動力とアイディアに惹かれて, どんどん人が集まってくる。生命科学の分野を超 え,宇宙科学や粒子線物理学などを専門とする人 が協力してくれるようになった。
研究を始めたときから生命の起源に興味があっ たわけではなく,以前は植物の研究を行っていた。 留学先のアメリカから日本へ戻ったとき,新しい 研究室で何を研究するか考えるため,半年も図書 館にこもって論文をひたすら読み,勉強したとい う。しかし,結局研究テーマの決め手になったの は,大学1 年生の頃に読んだオパーリンの『生 命の起源』という本だった。内容すべてを理解し きれたわけではないが,なんとなくこの本に惹か れ続けていた。もしあのとき,この本を読んでい なかったら,まったく別の研究をしていたかもし れない。 すべてのことを知ることなどできない以上,自 分に何が一番向いているかを考えて道を選ぶのは 難しい。大事なのは「やりたい!」という自分の 気持ちに素直になること。そうやって,ここまで 突き進んできた。
38 億年近く前に地球で生まれた生物が,長い 時間の中で火山の噴火などによって巻き上げら れ,宇宙空間にさまよい出る。タンポポの綿毛の ように,地球から飛び立った微生物が火星やもっ と遠い星へと移動し,いのちの種を届けていく。 そんな光景を想像しながら,研究を続けている。 次は,いよいよ宇宙へ。空気のない宇宙では, シリカエアロゲルという超高性能のクッションを 使って微生物を捕まえる予定だ。宇宙空間を移動 する宇宙船にクッションを取り付けて,しばらく して回収する。もし宇宙空間に微生物がいれば, ぶつかってクッションの中に入り込むはずだ。 地上から約400 km 上空に建設された,国際宇 宙ステーション(ISS)の日本実験棟「きぼう」。 そこで2011 年から行われる実験の計画に応募 し,実現のときを待っている。(文・武田麻子)
きっと誰もが開いたことのある,理科の教科書の1ページ。写真にうつっているのは,オスとメス とでヒレの形が違う「メダカ」。体長5 cmもないこの小さな魚に,いま注目が集まっている。メダカ とヒトの共通点。そこに注目した研究者たちが,メダカをめぐって医療や環境などたくさんの分野に広 がる研究を進めている。
メダカは,ヒトと同じ脊椎動物。からだの大き さや形はまったく違っても,からだの中をのぞけ ばよく似ている。内臓のしくみはほぼ同じ。さら には,細胞の中にあるDNAに書かれた情報にも 共通点がある。そのため,腎臓病や脂肪肝など, ヒトと同様の病気にかかる。小さく飼育が楽で, さらには殖やすのも簡単なメダカを研究すれば, ヒトの病気やからだのしくみを解き明かすことが できるかもしれない。メダカの持つこの可能性に, たくさんの研究者が魅かれ,毎日,研究室でメダ カと向き合っている。 2007年6月,今後のメダカ研究を大きく動か すであろう,あるニュースが発表された。「メダ カゲノム解読完了」。その報告の席に座った3人 のうち,少し変わった研究者がいた。それが,森 下さん。研究室の中で,メダカではなくコンピュー ターと向き合っている。
「中学生の頃は,ちょっと無理して難しいサイ エンス雑誌を読んでいました。ただ,なるべく絵 や図がたくさんあるものを」。中学・高校の頃から, サイエンスへの興味は人一倍あった。大学に入っ たのは,ちょうどコンピューターが日本で普及し てきた頃。「それならコンピューターのサイエン スをやってみようかなと思い,コンピューターを 使った計算やプログラミングを学ぶ学科に進みま した」。大学時代に行なったのは,もっぱらコン ピューターの理論についての研究。卒業後も,コ ンピューター関係の会社に就職し,研究に取り組 む日々が続いた。 時代が流れれば,新しい情報が生まれ,積み重 なっていく。30歳を過ぎた頃,「生命科学」の分 野がちょうどそのときを迎えていた。「急激に進 められたゲノム解読によって,扱うデータが増え てきたのです。そこで必要となったのが,その膨 大なデータをコンピューターで解析し,分析した 結果をインターネットを通じて公開することでし た」。ゲノムとは,生物が持っている全ての遺伝 情報。時代の流れとともに,学生時代には縁のな かった領域に踏み入れることを決めた。高校の生 物の教科書を引っ張り出し学び直す,そんな日々 をしばし送った。
東京大学のキャンパス内,森下さんの研究室に は,大学時代と同じように,現在も大きな計算機 がずらりと並んでいる。ここが,「メダカゲノム の解読」が行なわれた現場。今この場所から,最 先端のメダカゲノムの情報が世界中の研究室へ発 信されている。 「植物も,昆虫も……。ほ乳類も,魚もゲノム を持っている。ゲノムという生物の統一原理を知 ることで,生物学が私にとって魅力的なものにな りました」。現在,地球上で発見されている生き 物は,脊椎動物だけで45000種も存在する。そ の中で,ゲノム解読が終了しているものは,ヒト・ マウス・イヌ・カエルなど,約10種だけである。 そこへ仲間入りしたのが,メダカ。今後も,たく さんの生物について,ゲノム解読完了のニュース が耳に入ってくるはずだ。そして,メダカと同様, 研究者たちの熱いまなざしが向けられることとな る。 小さな水槽で泳ぐ,小さなメダカのさらに小さ なゲノム。そこから大きな情報を引き出し,進化 の道筋や,発生のしくみなど生物の謎を解いてい く。それは,さらに医療や環境への応用研究に 広がっていく。大きな可能性を秘めたメダカをめ ぐって,研究者は今日も研究を進める。 (文・神畑浩子)