前書き集

日記代わりの前書き集

令和元年8月17日 -No.0/8-

香港の人々の恐怖と抵抗は中国政府の支配の本質に気づいているからです。SFで描かれた管理社会を実現しつつあります。外の国にいて感じるのですから、国の中では相当なプレッシャーなのでしょう。
　社会が多様な価値観からなる集団から構成されると、選択することが実際に好まれ、学習と自由な意見交換が保証されます。そこでは主体性が重要とされます。現在の多様な選択が許された社会では能動的な選択がかえって負担になることがあります。そこで個別化したデフォルト・ルール（例えば、常識）が提供され、判断の負担を軽減し、生活を単純にしてくれます。
　一方で、デフォルト・ルールは命令よりも目立ちにくく、透明性が高いので、より狡猾で監視が難しい。政府や巨大企業は管理がしやすくなるという理由で、また、自己の利益のため、デフォルト・ルールを操作することがあります。自由な競争社会では個別化の程度が高いのですが、一つの思想団体（例えば、共産党）が支配的であるとデフォルト・ルールが操作されるようになります。
　社会が戦争に向かうような危うい状況に目が離せません。今回から第8版がスタートです。混乱もなく完結できると信じていますが。

令和元年8月24日 -No.1/8-
　現在、7億8300万人（10人に1人）の人が飲み水に不自由しています（UNICEF）。これらの人は遠方の水源に依存しています。しかし、効率的な蒸留装置があれば問題は解決します。
　今回ご紹介する太陽光蒸留装置ですが、テキサス大のYu博士の開発したポリマーを利用しています（Science News 6月28日）。水を貯えるのはハイドロゲルでおなじみのpolyvinyl alcohol。光を吸収するのはpolypyrrole（ポリピロール）。これらのスポンジを水に浮かべて使います。
　今までの太陽光蒸留装置はそこが黒い容器に透明なふたがついたものでした。太陽光で下の容器の水が暖められて蒸発し、水蒸気が透明なふたで集められて蒸留水を作るものです。これでは1平方メートル当たり1時間に0.3リットルの水(0.3 L/h/m2)しか得られません。大人1人には1日3リットルの水が必要とされています。この方法では理論的な最大値は1.6 L/h/m2どまりです。
　水の分子はPVA分子に強固に結合しますが、その周りに弱く結合した水分子が取り巻きます（中間水）。中間水は通常の水より蒸発しやすく、3.2 L/h/m2の蒸留水を得ることができました。さらにキトサンをポリマーに加えることで中間水をより多く貯めることができ、3.6 L/h/m2まで効率を上げることができました。これらのポリマーはいずれも安価で実用化は容易だそうです。生産量は1日に30 L/m2になるので世界の飲み水問題を解決できそうです。

令和元年8月31日 -No.2/8-
　このお盆には田舎に帰って昔読んでいた漫画を読み返しました。バビル2世という横山光輝さんの漫画です。その中で描かれるバベルの塔のコンピュータ。目的を持ち、自分で故障も直すことができるコンピュータシステムです。50年前の漫画ですからコンピュータシステムは巨大なマシンとして描かれていました。
　現代ではまだ自分で修理するコンピュータシステム、ロボットは実用化されていません。生物の仕組みを取り入れたシステムは可能でしょうか。
　小さな昆虫のような1つ1つは独立したコンピュータを製造するシステムを完備します。高度な情報処理は昆虫型AIが通信しながら実現します。一部が破壊されても全体の性能は落ちませんし、製造工場から供給される限り、機能は維持されます。それぞれが少しずつ違う機能を持つようにできれば生物の体を構成する細胞のように働き、多様な能力を発揮することができます。強度が高ければ構造体になります。
壊れた昆虫型AIを処分する装置は製造する装置と同じように移動型の３Dプリンターが使われるでしょう。LSIを３Dプリンターで作るのはハードルが高いでしょう。バベルの塔のような巨大な建物が必要ならコンクリートの躯体を削り、付け加えるような３Dプリンターを利用すると便利です。これらの装置の材料は・・・。エネルギーの調達は・・・。
　長くなるようなので、この辺で終わりにしておきましょう。機械が自分自身の問題を持つようになったら意識を持つといわれます。自己保存のために修理する。単純な目的、例えば敵の侵入を防ぐために様々な装置を操る。状況を記憶し、分析して自律的に行動すれば意識が生まれます。逆に言うと、意識はこのようなソフトウエアであると定義できるのかな？
　来週はハンガリーです。次の日曜日までつぶれますので2回お休みにします。次回の配信は9月14日の予定です。

令和元年9月14日 -No.3/8-
　今週は休刊にしようと思っていたのですが、前回の前書きで14日配信と書いてしまったので、前書きだけを送ります。
　宇宙背景放射が発見されたのは1964年。観測精度と解析が桁違いに進歩した現在では初期宇宙を探る重要な手がかりになっています（Science誌8月15日号）。
　宇宙背景放射はビッグバン後38万年後、水素原子が形成されたときに発生した波長21㎝の電磁波です。21㎝波は水素原子の電子のスピンが変化するときに発生する電磁波です。弱い電磁波ですが宇宙は水素原子で満たされていたので21㎝波も宇宙を満たしていたことでしょう。しかし、21㎝波は中性水素原子に吸収され、再放出されていましたので、当時は21㎝波から見ると暗い宇宙でした。
　やがて、ビッグバン後5000万年には最初の恒星が誕生します。恒星は次々と誕生して強い光を放ち、ビッグバン後1億8000万年には水素原子が恒星の光により加熱され、電離が始まりました。宇宙の夜明けという現象です。銀河の周りの水素原子が照らされて21㎝波が再び強くなりました。やがて、銀河が形成されるにつれ、宇宙空間から水素原子が少なくなりましたが、21㎝波はビッグバン後4億8000万年にピークを迎え、ビッグバン後9億4000万年に現在の宇宙のようになりました。
　21㎝波は赤方偏移により時間とともに波長が長くなります。長くなった宇宙背景放射の21㎝波を検出して描かれた初期宇宙の歴史でした。

令和元年9月21日 -No.3-2/8-
　豚コレラが収まりません。
　豚コレラは豚やイノシシが罹患するウイルス感染症です。感染力はそれほど高くないのですが、生存能力が高く、様々な媒体によって感染動物からウイルスが運ばれます。特に、感染豚由来の排泄物、死体などウイルスを含むものを食べた場合は高い確率で感染します。養豚農家では全滅することも珍しくない殺傷能力の高いウイルスです。
　不活化ワクチンでは効果がないので、生ワクチンが使われます。ワクチンが弱いウイルスだとしても生きたウイルスなので、ワクチン株が毒力を取り戻す可能性を否定できません。そこで、日本ではワクチンを普及させ、ほぼ制圧できたところで、摘発淘汰に移行して豚コレラウイルスを日本から絶滅しました。
　すべての豚とイノシシが抗体を持たなくなった現在、豚コレラウイルスは向かうところ敵なしで感染を繰り返しています。実はイノシシを標的として生ワクチンを食べさせるワクチンが使われていますが、ウイルスの拡散に一役買っているようです。残念ながら食べるワクチンは毒力の強い野生株と区別することができません。したがって、イノシシを対象としたワクチン散布が終了した5月以降に発生した豚コレラウイルスの感染はワクチン株である可能性があります。もっとも、この点は遺伝子の塩基配列を調べることで解決するでしょう。
　さて、農家はワクチンを利用した早い解決を望みます。しかし、元の清浄国に戻る根本的解決には数年間の一貫した対策が必要です。農家の安心か、根本的解決か。政治力が問われます。

令和元年9月28日 -No.4/8-
　NHKのニュースで米国でのオピオイド訴訟が報道されていました。被告が製薬会社だったので、なぜ？と思っていましたが、Nature誌9月12日号でもこの問題が紹介されていました。
　記事によると米国で2017年にはオピオイドの過剰摂取による死者が7万人。安易な処方により薬物中毒になった人が犠牲者であること。さらには石炭産業などの斜陽産業の従事者が多いなどの社会的な背景が報じられていました。
　オピオイドは麻薬として発見され、痛みの軽減を目的として処方されます。コカインやヘロインなどは製造が容易なので麻薬として取り締まられていますが、それよりも強力な薬が化学合成されて使用されています。Nature誌の記事では安価で強力なアンフェタミンを例に挙げていました。大量に摂取すると依存症になり、治療後に麻薬を購入したり、処方薬を闇で入手するようになります。
　NHKのニュースでは米国では製薬会社を相手に数千件の訴訟が起こされており、損害賠償額は半端ないそうです。疑問なのは処方した医師ではなく製薬会社が訴えられること。取りやすいところから取る、個人対個人の争いにしないという法廷戦略なのでしょうか。なお、賠償金は麻薬中毒者の治療や社会復帰に使用されるとのこと。

令和元年10月5日 -No.5/8-
　香港のデモが収まりません。私の描く未来の歴史では2020年代に中国は民主化運動への締め付けに苦しみ、共産党独裁政治を辞めざるを得ないとしています。悪いシナリオでは各地で起こる民主化運動に権力を持つ共産党員が加担して独立を固め、外国資本と結託して中国を分裂状態に導く。良いシナリオでは中国政府が各地の華僑と協力して民主化に成功し、共産党以外の党も認めると予想しています。現状では悪いシナリオに行きそうです。同時多発的な革命運動です。
　注目すべきは国家の常備軍。中国では古くから常備軍が存在しますが、歴史を紐解くと常備軍が革命の引き金を引いてきました。香港の行政警察は、権力による容赦ない介入の実行主体といった暴力的なイメージが定着してきました。もっとも香港以外の中国警察は同じなのかもしれません。現代の戦争や内戦では傭兵を積極的に活用します。香港を守るために経済力のある市民が傭兵を雇うシナリオも考えられます。形勢が逆転すれば常備軍も警察も革命軍に加担するでしょう。
　デモだけで新たな政治体制が達成できるかどうかは為政者の考え方に依存します。習近平が民主化を決断するか否か。世界各地で勃発している内戦状態を選択するとは思えません。習近平は新しい非暴力革命を描くことはできるのでしょうか。新たな社会秩序であるICTが非暴力革命を達成できるとはまだ思えませんが、かなり力を持ってきました。
　今週末は法事で外出です。来週はお休みします。次の配信は10月19日の予定です。

令和元年10月19日 -No.6/8-
　太陽系の惑星ができる過程は微惑星が衝突を繰り返して成長するイメージがあります（core accretionモデル）。NHKで放映された番組の影響でしょう。コンピュータ・シュミレーションの結果を映像化したと考えられます。その前はガスや塵が渦を巻いて徐々に凝集し、惑星へ発展したというモデル（streaming instabilityモデル）がありました。最近ではこの中間型のpebble accretionモデルが注目されています。微惑星は衝突して成長したのではなく、凝集して成長したと考えています（Nature誌、2018年12月）。最近、明らかになった小惑星の様子からも小惑星サイズの星でも凝集体のイメージがあります。
　どのモデルでも小さな惑星protoplanetが1つだけできることが説明できません。また、原始太陽系のディスクの構成や厚みなどが不明で、説明できないことも多くありました。ところが2000年代になってALMA電波望遠鏡の観測により次々と成長途中の恒星系が発見されると、様々な原始恒星系ディスクが発見されました。太陽系の美しい惑星系は例外的で、様々な惑星の秩序があることがわかりました。今年のノーベル物理学賞は初めて太陽系以外に惑星を発見した業績に与えられました。
　これらの観測結果を利用して太陽系の数学的秩序にとらわれない一般的な恒星系進化のシナリオが発見されることを期待します。

令和元年10月26日 -No.7/8-
　キンバーライトはマントルで誕生し、マグマ経由で噴火により地上にもたらされた稀有な岩石です。ダイヤモンドやガーネット、ジルコンなどを含みます。このキンバーライトの由来について報告されました（Nature誌9月26日号）。
　キンバーライトの組成から誕生した場所は上部マントルと下部マントルの境界あたりと推定されています。しかし、その特別な組成の岩石は地球誕生時にマントルに持ち込まれたものか、地殻がプレートテクトニクスによって持ち込まれたものかが不明でした。
　今回の報告ではネオジムとハフニウムのアイソトープの組成の解析から誕生した年代を割り出し、2億年から25億年という幅広い値を得ました。そしてその組成が20億年の間、変化していなかったのです。アイソトープ組成が誕生した年代によらず一定なことから地殻由来ではないと推定しています。他の成分は地球が誕生したころの隕石と同じ組成でした。つまり、地球が誕生し、コアが分離した後の岩石がマントルの奥深くで変化してキンバーライトになったと考えられます。
　今までの地殻由来説の証拠をすべて否定するわけではありませんが、地球誕生の歴史もしくはマントルの進化の歴史を反映しているものだとすると興味深いものがあります。ただ、研究材料があまりにも高価ですね。

令和元年11月2日 -No.8/8-
　アトランティス大陸は海の底に沈みましたが、地の底に押し込まれた大陸もありました。Gondwana Research 誌9月号に発表された論文でその姿が復元されました。
　大陸の名前は大アドリア（Greater Adria）。大陸は1.4億年前に新テティス海にあったグリーンランドサイズの陸地でした。大陸は2.4億年前にゴンドワナ大陸から分裂して北上し、浅い海でサンゴ礁を発達させました。大アドリア大陸が1.2-1.0億年前に新テティス海とともにヨーロッパ大陸の下に沈み込むときにサンゴ礁がそぎ取られ、地中で大理石に変化して地中海沿岸の各地で地表に現れています。
　まるで目撃したかのような解説ですが、プレートの沈み込みとともに粉々に砕けてマントルの中に消えた大陸をどのようにして再現したのでしょうか。筆者は膨大な調査の結果であると報告しています。残骸はイベリア半島からイランに散乱する大理石などの岩石。そのできた年代と刻まれた地磁気の方向を特定し、地表での位置を特定したのです。そしてその断片を組み合わせて大陸の姿を再現しました。
　他の研究者は地震波を利用した地球内部のCT画像を解析し、ヨーロッパ大陸の下1500kmに沈んだ大陸の残骸があることを報告しています。この研究者グループは同じ方法で地下大陸マップを作成しようとしています。
　来週は1週間の出張ですのでお休みにします。次回の配信は11月16日の予定です。

令和元年11月16日 -No.9/8-
　40億年前、地球は遺伝子の素になる灰色の結晶で覆われていた、と推測する報告が10月3日のサイエンス誌に掲載されました。結晶はA、U、G、Cと略号で示されるRNA分子の素になる核酸塩基です。
　論文では2つの池を仮定します。片方は熱く、もう一方は冷たい。池は季節により乾燥で干上がり、また水で満たされることを繰り返す。時々2つの池の中身はもう一方の池に注ぎ込み、季節の変化を繰り返します。
　実はAとGは2016年に、UとCは2009年に、それぞれ簡単な化学反応で低分子から合成されることが示されていました。2つの合成反応は反応条件（pHや温度）が異なっていました。そこで、2つの条件が交互に整う2種類の池を仮定し、されに季節変化を仮定に加えることで効率よくA、GとU、Cを合成できると推論しました。
　かくして、遺伝情報の素となる核酸塩基、A、G、U、Cが供給されれば、現在、分子進化の中心理論であるRNAワールドができあがるわけです。筆者はRNA分子としてこれらの核酸塩基を並べるために必要な分子、リボースの合成経路の解明に取り組んでいます。
　都合の良い仮説の積み上げによる生命誕生の理論とも見えますが、これが本当なら宇宙は核酸型生命で満ちあふれているようです。

令和元年11月23日 -No.10/8-
　カナダ東部のセイリッシュ海（バンクーバーやシアトルが面した入江）では9000年前にはアサリの養殖がおこなわれていたとPNAS誌に10月報告されました。この近辺のアサリの化石の大きさを調べたところ、11500年前から10000年前に貝の大きさがその前に比べて大きくなっていました。これは氷河期の終わりとともにこの付近の海がアサリの生育に適した環境になったためです。
　そこに9000年前に到着した人類はアサリの養殖を始め、5000年前には貝の養殖技術を開発していました。浅い海の岩棚を壁で囲って貝を魚やカニなどの捕食者から守り、プランクトンや軟体動物の肉などを与えていたようです。
　ヨーロッパ人がこの地に侵入した頃、砂浜化が進行し、また、人の定住によって海の環境が悪くなり、貝の養殖技術は途絶えてしまいました。インディアンの子孫や環境保護グループは貝養殖の復活を宣言して活動しているとのこと。
　ところで、10月にはNature誌に人類の誕生はボツワナ北部のカラハリ砂漠だという報告がありました。現在のアフリカ人のミトコンドリアDNAの比較から導かれた結論です。20万年前のカラハリ砂漠は湖もある緑地だったそうです。砂漠化とともに人類は北と南に分かれて移動したというストーリ。。しかし、そこに住んでいる人はいかに原住民とはいえ20万年間住み続けたのか疑問です。20万年前の化石か、DNAが直接証拠になるはずです。

令和元年11月30日 -No.11/8-
　6600万年前、恐竜を滅ぼしたカタストロフがありました。地球上の75%の生物種を一掃した隕石の落下。ラットより大きな哺乳類は死に絶えました。Science誌10月24日号の論文によると、そのあと、哺乳類も植物も今まで予想されていたより早く復活したようです。
　隕石の落下後100万年分の詳細な化石を提供したのは米国コロラド州のコラール　ブラッフス（Corral Bluffs）と呼ばれる土地です。ここは沖積平野で、近くの川が度々氾濫して堆積物を蓄積しました。花粉やシダの胞子の化石を分析することで年代を決めることができました。さらに2層の火山灰の地層があり、含まれた放射性同位元素から正確な年代が求められました。
　隕石の落下前はアライグマのサイズ（6kg）の哺乳類が生息していましたが、落下後1000年では絶滅していました。生き残ったのは600gほどの哺乳類が2-3種、シダの中をうろつきまわっていました。10万年後には種類も2倍に増え、体重もアライグマサイズになりました。植生もシダから松林になりました。その20万年後、林はクルミやドングリに替わり、哺乳類の種類もさらに3倍に増え、大きなものは25㎏に達しました。
　70万年後にはマメ科の植物が現れ、哺乳類にタンパク質を供給しました。哺乳類はさらにサイズが大きくなり、５０㎏に達する種も出現しました。同時に多様性も大きくなりました。隕石の落下直後は温暖化で平均気温が５℃上昇。このころインドのデカン高原で大規模な火山活動があり、大量の二酸化炭素が供給されたためと考えられています。１００万年の間に温暖化は３回観測され、その都度、植物の群落が変化し、哺乳類の変化を促しました。
　現代は恐竜を滅ぼした白亜紀末の大絶滅以来の大絶滅期と考えられています。人類が自滅した後、生態系は100万年足らずで復活するのでしょう。

令和元年12月7日 -No.12/8-
　地球は7.2-6.35億年前には全球凍結状態でした。氷の下の生命体は光や空気（酸素）から遮られて絶滅の危機にあったと考えられています。私の森羅万象では火山活動のあった地域で生き残ったという仮説を採用しています。
　ところが、この時代に形成された赤い石が発見されました（Nature news）。赤はさびた鉄分を示します。つまり、全球凍結の時代にも海の底の鉄は錆びたのです。当時の生物はすべて海の中で生活していました。生物には十分な酸素が提供されたと考えられます。
　その証拠を現在の地球に求めました。
　南極の氷河の下には水が流れています。その水は降り積もった雪に含まれていた空気を溶かし込んで、十分な酸素を含んでいます。流れは海に達し、沿岸に酸素を供給するというストーリーが考えられました。全球凍結の時代は8500万年続きました。この間、雪は降り続け、酸素を海へ送り続けたと考えられます。雲はどこで誕生したのでしょう？全球凍結の時代は想像を絶します。

令和元年12月14日 -No.13/8-
　三畳紀に恐竜は多様に進化し、その後の支配者になる礎を築きました。その時代を象徴する地層がカーニアン期です。2.37-2.27億年前に相当するこの時代は多雨で温暖でした。
　この短い1000万年の間に特徴的な恐竜が進化しました。ステゴサウルスやトリケラトプスの祖先や、ブラキオサウルス、ティラノサウルスの祖先がこの時代に出現しました。パンゲア超大陸が完成したのもこの時期です。
　巨大大陸の内部は乾燥して熱い気候でした。当時は爬虫類が生態系の頂点にいました。花も草もなく、鳥もいませんでした。哺乳類に関しては、それらしい歯の化石が見つかっています。海ではサンゴの祖先の化石が発見されました。
　温暖化をもたらした天変地異は何か。もっとも有力視されているのが巨大な火山活動です。カナダのブリティッシュコロンビアからアラスカにかけて広がる厚さ数ｋｍの玄武岩帯。2.32億年前に数百万年にわたってランゲリア噴火が大量の溶岩を供給しました。噴火により温暖化に十分な量の二酸化炭素が供給されたと考えられます。
　三畳紀はペルム紀末期の大絶滅からの回復期に当たります。現代の生物種の先祖が出現したこの時期が注目されます。Nature誌12月5日のFeature 記事でした。

令和元年12月21日 -No.14/8-
　太陽の熱により、海は温められて水蒸気が発生し、水蒸気は雲となって陸に運ばれて、雨となって降り注ぎます。この過程は再生可能なエネルギーを生み出すわけですが、現在のところ、ダムや風力発電でしか利用していません。
　実はこの過程で真水が作り出され、海水との間に塩類による濃度差が生じます。この濃度差をエネルギーに変えると巨大なエネルギーが取り出せます。世界の川の水は年間3.7万立方キロメートル。海水との濃度差から生み出される電圧は2.6テラワットで、原発2000基分と計算されます。
　原理は簡単。真水と海水の間に膜を置き、膜に微細なプラス電荷もしくはマイナス電荷をもつ穴を埋め込めば、イオンの片方だけが濃度差に応じて真水に移動し、電位差が生じます。
　2013年にフランスの研究者が窒化ケイ素のセラミックスの膜に窒化ホウ素ナノチューブを埋め込んだ膜を開発しました。窒化ホウ素ナノチューブは負に帯電しているので、このチューブを通過できるのはナトリウムイオンやカリウムイオンだけです。
　チューブを100万個/平方センチメートルを埋め込んだ1メートル四方の膜で年間30メガワットの発電が可能です。ただ、窒化ケイ素は非常に硬く、高い密度で窒化ホウ素ナノチューブを差し込むことは現実的に不可能でした。
　12月4日のサイエンスニュースで技術的な解決策が報告されました。窒化ホウ素ナノチューブに正に帯電した物質を結合し、ポリマー液に埋め込みます。ポリマーを薄く引き伸ばして同時に磁場をかけて窒化ホウ素ナノチューブを整列させる方法です。そのあと、紫外線によりポリマーを硬化させ、強い膜に変えます。
　この技術が実用化されれば川の多い日本では今までの発電所が不要になるでしょう。発電所は大きな河口を埋め尽くすのでしょうか。
　年末年始で2回お休みします。次回の配信は1月11日の予定です。

令和2年1月1日 -No.年賀/8-

謹賀新年

北風と太陽は嘆いていた。
太陽　デモ隊と警察の衝突は見るに堪えない。人は自由のためには命がけで抵抗する生き物だ。
北風　そうとも。力でデモをねじ伏せようとするのはかえって反発を招く。
太陽　社会の秩序を守るということを口実に、権力者が自分の権益に反発する若者を弾圧する姿勢が透けて見えるのがいただけない。
北風　対立する国ではしょっちゅうデモがあるが、指導者はうまくやっている。
太陽　われわれが争ったのは2000年も前の話だ。なのに、この国の指導者は何も学んでいない。
北風　この国は4000年の歴史を持つんだ。否定しがたいDNAがあるのかな。

今年もよろしくお願いします。

令和2年1月11日 -No.15/8-
　米国によるイラン司令官ソレイマニの殺害が中東の平和を揺るがしました。事件が起きたのはイラク国内。イラクでイランの司令官は米軍基地を攻撃しようと暗躍していたと報じられています。すでに国同士の戦争は起しにくい状況です。今回も何とか治まったかのようです。
　2000年以後、米国の覇権は揺るぎ、世界の勢力バランスが揺らいでいます。このような状況下、外交で有利なのは独裁的なリーダーを持つ国です。現在、国際社会で発言権が強い国は、ロシア、中国のような独裁的なリーダーが率いる国です。米国は強い大統領の権力の下、なんどか戦争を引き起こしてきました。ロシアもウクライナからクリミア半島を奪った軍事行動は記憶に新しい。
　第二次大戦前夜でも典型的な独裁的なリーダーを持つナチスドイツに連合国は最初席巻されました。今後の混迷の国際社会では独裁的なリーダーを持つことが生き残りのカギでしょうか。安倍政権はその意思の表れでしょうか。

令和2年1月18日 -No.16/8-
　歴史の教科書では枢軸の時代を教えます。枢軸の時代は哲学者カール　ヤスパースが唱えた紀元前500年前を中心として人間性の解釈に革命をもたらした個人が世界同時多発的に出現したという説です。実際、この時期にはギリシャのソフィスト、ゾロアスター教のツァラトゥストラ、仏陀、諸子百家など東西に偉大な哲学者や宗教家が輩出しました。そして古代社会の悪弊とされた奴隷制、人間の生贄を否定し、家族の価値や法律を尊重する考え方を普及しました。
　そして現代、急激な社会の変化と人間性の解釈の変化が進行中で、第二の枢軸の時代とも呼ばれています。
　この説に待ったをかけた本が出版されました（Nature news, 12月9日）。本はSeshat History of the Axial Age (Beresta Books, 2019)。Seshatとは世界中の歴史家がありとあらゆる歴史的事実を集めた歴史データべースです。古代エジプトの記録を象徴する女神の名前から名付けられました。筆者らはSeshatデータベースからBig data的なアプローチで革命的な思想について解析し、枢軸の時代にふさわしい思想はもっと広い時代にわたって誕生していたと説明しました。
　例えば、当時もっとも豊かだったエジプト。紀元前1200年のラムセス王朝には個の信心が誕生し、アナトリアではヒッタイトが法治を行っていました。このように12の精神革命の兆しが広範に認められました。
　さらに精神革命は同時多発的ではありませんでした。データベースは想像以上に各地が交流していることを示していました。ユダヤ教のラビの伝統も、プラトンの書物さえもゾロアスター教やエジプトの道徳律、ヒッタイトの法治主義の影響を受けていました。
　枢軸の時代は否定されました。歴史のBig data解析は神秘的な出来事もロマンあふれる奇跡も当たり前の変化として説明してしまいそうです。

令和2年1月25日 -No.17/8-
　ジャワ原人（Homo erectus）は10万年前までジャワ島で生きていたらしいと12月18日号のNature誌で発表がありました。
　ジャワ原人は190万年前にアフリカで誕生し、アフリカを出てアジアに進出しました。ジャワ島に渡ったのは160万年前、ジャワ島がアジアと陸続きだったときと考えられています。アフリカやアジアでは50万年前には絶滅したと考えられていました。
　今回、1930年に発掘された化石をヒントに新たにジャワ島で発掘が行われて10万年前であることが確定しました。化石はシカや野牛、象のようなステゴドンの大量の骨と一緒に発見されました。発見者はジャワ原人の遺体は動物の骨の上に横たえられていたのではないかと推定しています。化石の放射性同位元素を用いた年代測定が行われました。
　160万年前にジャワ原人がジャワ島に渡ったころはサバンナのような気候であったと推定されています。その後、10万年前には気候が変化し、ジャワ島は熱帯雨林に覆われました。この気候変動がジャワ原人の絶滅の理由と考えらえました。人類がジャワ島に船で渡ったのは4万年前。2つの種は直接出会うことはありませんでした。
　ところで、最近の発見ではジャワ原人のほかの人類が東南アジアで発見されています。インドネシアのフロレス島で発見された小型人類H. floresiensis。また、フィリッピンのルソン島で発見されたH. luzonensis。さらにネアンデルタール人のいとこのデニソワ人も3万年前にインドネシアやニューギニアで生活していたと考えらえています。デニソワ人は我々の祖先と交雑した（子を儲けた）ことがわかっています。東南アジアの人々のゲノムにはわずかな独自の遺伝子配列があると報告されています。発見者はこれらの人類の間に交雑があったかもしれないと考察しています。

令和2年2月1日 -No.18/8-
　武漢で発生した新型コロナウイルス（仮にWuhan coronavirus, WCVとしましょう）がパンデミックに移行中です。
　日本政府は封鎖された武漢から邦人を特別機で日本へ帰還させました。感染者を日本に空輸するとはとんでもない、と思われる方もいらっしゃるでしょうが、他国で困難に陥った邦人を積極的に救出するのは政府の大事な役目です。いままで本格的な救出劇が報じられることがありませんでした。救出の理由がテロや内戦の勃発など派遣部隊の安全配慮が困難なことが多かったからと思われます。
　感染者を救出することはすなわちウイルスを入手することです。日本でWCVを患者から分離し、ワクチンや治療薬の研究開発をスタートできるという利点があります。中国政府はウイルスの塩基配列以外は他国に供給していません。現在の技術ではWCVの培養がうまくいけばすぐに不活化ワクチンが作れます。日本ではタケダ、北里、阪大微研、KBバイオロジクス（旧化血研）などが開発能力を持っています。WCVが今後、パンデミックとして人類に定着すればビッグビジネスになります。
　過去に発生した新型コロナウイルス感染症、SARSやMARSはほぼ単発でその後の発生は見られません。今回も同じ顛末を辿るのでしょうか。前例と違うのは感染拡大時期が春節に重なり、中国人は世界中にこのウイルスをバラまいたことです。中国で行われてきた生体市場は今後閉鎖されるはずです。中国発の感染症はWCVが最後になるといいですね。

令和2年2月8日 -No.19/8-
　チコちゃんの質問にありそうです。「なんで触ったことがわかるの？」そう、指先に神経があるから。ではなぜ神経（触覚細胞）は触ったこと、つまり加えられた圧力がわかるのか。物体は力がかかると変形します。細胞は加えられた圧力で細胞膜が変形するのを感知しているのです。その特集記事が1月9日のNature誌に掲載されました。
　細胞表面で細胞膜の変化を感知するのはPiezoと呼ばれるたんぱく質で1と2が知られています。2500個ものアミノ酸からなる巨大なタンパク質で3量体で機能します。同じ形で巴形に集合しています。通常は細胞膜に浅いくぼみを作っていますが、細胞膜が押されると平たい形になり、3つのタンパク質の集合した中央に穴が開いてイオンチャンネルとして機能します。細胞内へのイオンの流入は細胞膜を脱分極します。すなわち、神経細胞のインパルスと同じ状況が生じます。
　触覚や圧力センサーは様々な場面で活躍しています。痛みから愛撫までの触覚。血管、胃、膀胱が膨れること。聴覚も体のバランスを感じるのもこの装置が働いています。さらには骨の構築やマラリアによる発症にも関与しています。つまり、様々な病気の治療のターゲットになりうることを意味します。
　Piezoタンパク質には様々な働きがありますが、他にも類似のタンパク質の存在が知られており、それらの構造と機能の関係が研究されています。視覚、臭覚、味覚は同じ7回膜貫通型のイオンチャンネルがセンサータンパク質でした。聴覚と触覚のセンサータンパク質が解明されたことで5感すべてのセンサーがイオンチャンネルであることがわかりました。

令和2年2月15日 -No.20/8-
　はしか（麻疹）はウイルスによる感染症で日本ではワクチン接種が義務付けられています。2017年の統計では世界で142,000人の犠牲者が出たと見積もられています。日本では数人しか死者が報告されませんが、世界的には各地で流行が見られます。2019年にはマダガスカル、ウクライナ、フィリッピンとブラジルで流行がありました（WHOデータ）。
　はしかウイルスに最も近い動物のウイルスは牛疫ウイルスで2011年に撲滅宣言が出されました。人のはしかウイルスは牛疫ウイルスから派生したと考えられています。最近の新型コロナウイルスと同じで牛疫ウイルスが突然変異により人間にも感染するようになったとされています。その時期はいつなのか？
　昨年末、病理学の父と呼ばれるVirchow博士の病理標本コレクションから1921年のウイルス株のRNAが解析され、塩基配列が決定されました(Science誌)。その報告では同時に系統樹解析を行い、はしかウイルスが人間社会に入ってきた（牛疫ウイルスと分岐した）のは紀元前4世紀と推測されました。
　はしかウイルスに感染すると人間はほぼ一生の間、免疫が成立します。したがって、少なくとも25~50万人の都市でないとウイルスが維持されないと考えられています。したがって紀元前4世紀にはこの規模の都市が出現したとも解釈されます。
　系統樹解析からは人のはしかウイルスが牛の牛疫ウイルスへと変化したとも考えられますが、牛は集団で生活する動物で古くから牛疫ウイルスを維持していたと考えられること、ヒツジやヤギの小反芻獣疫ウイルスという近縁のウイルスがいることから牛疫からはしかへ変化したと考えるのが合理的とされています。
　新型コロナウイルスは人間社会に定着するかどうかはまだ不明です。コウモリからやってきた新型コロナウイルスがSARS、MARS、今回のウイルスと続いていることから新しい感染症になる可能性は十分にあります。

令和2年2月22日 -No.21/8-
　地球上でもっとも古い物体は何でしょうか。その候補が1月13日にBBC news websiteで報じられました（原著はPNAS, vol 117, No.4 (2020)）。その年齢は75億年。地球の年齢をはるかに上回ります。
　この物体は1969年にオーストラリアに落下したMurchison隕石の一部です。研究者はこの隕石をすりつぶして細かな粒にして、一粒一粒でネオン原子のアイソトープの組成を調べました。宇宙空間にあるとき、ネオン原子は高エネルギー宇宙線にさらされてアイソトープの比率が変化します（詳細省略）。粒に含まれたネオンのアイソトープを測定して宇宙空間にあった（隕石に取り込まれる前の）時間を推定しました。
　根気のいる作業を続けた結果、60%の粒は3億年以内で、ちょうど太陽系が形成される前に相当しました。この時期、太陽からの宇宙線によってネオン原子核の変化が起きたと考えられます。一方、10%が10億年以上であり、しかも30億年に小さなピークがありました。この粒子は太陽の年齢46億年＋約30億年＝約75億年と計算されます。
　こうした粒子は恒星が超新星爆発を起こしたときに宇宙空間にばらまかれたと考えられます。もっとも古い一団の年齢は、70億年前に銀河系で恒星が大量に誕生した時期に一致すると研究者は考察しています。地球上の隕石、太陽系の小惑星などの粒の解析から太陽の近所で星が形成された時期を推定できそうです。

令和2年2月29日 -No.22/8-
　ネアンデルタール人と現代人の混血は良く知られていますが、一つ腑に落ちないことがあります。ヨーロッパ人とアジア人とを比べるとアジア人のほうがネアンデルタール人由来の遺伝子を1.2倍多く持っていることです。それを補正する論文が1月30日のScience誌に紹介されました。
　ロシア、モンゴルと中国の国境付近のアルタイ地域で発見されたネアンデルタール人のゲノムを元に現代人ゲノム2300人分あまりを再調査してみると、アフリカ人のゲノムにかなりの量の共通な配列が見つかりました。すなわち、アフリカ人もネアンデルタール人のゲノムを相当量持っていました。さらに、アフリカ人のゲノムに入ってからとくに選択されたネアンデルタール人由来の遺伝子、免疫関連遺伝子や紫外線耐性の遺伝子、を発見しました。
　現代人の祖先は7万年前にアフリカを出てユーラシア大陸に拡散しました。そしてネアンデルタール人と出会ったのです。したがってアフリカ人がネアンデルタール人由来のゲノムを持っていないという仮説の下、ネアンデルタール人のゲノムを定義していました。
　今回発見されたアフリカ人の持っていたネアンデルタール人のゲノムの半分はヨーロッパ人に由来すると考えられました。これらのゲノムは過去2万年間でアフリカへ戻ったヨーロッパ人がもたらしたものと思われます。一方、残りの半分は古い人類のゲノムで、アフリカ人とユーラシアへ渡った人類が共通でもっていたゲノム断片と考えられました。おそらく10万年以上前、現代人は中近東に進出できなかったが、現代人からネアンデルタール人へもたらされたゲノム断片ではないか。
　というわけで、以前の研究ではアフリカ人とヨーロッパ人で共通のネアンデルタール人のゲノムがカウントされていなかったのです。それを補正するとヨーロッパ人とアジア人はほぼ同じ量のネアンデルタール人のゲノムを持っていると推論されました。めでたしめでたし。

令和2年3月7日 -No.23/8-
　バクテリアが発電する。こんな記事が2月17日Science newsに掲載されました。バクテリアが身にまとうタンパク質のフィラメント（type VI pili）を取り出して並べると10ボルトの電圧を生み出し、発光ダイオードを光らせました。発電の仕組みはわかっていませんが、空気中の水分が必要です。
　15年前、Geobacter 菌が電子を運ぶことが発見され、その後、他の菌もタンパク質のナノワイヤーを生産して電子を運ぶことがわかりました。ナノワイヤーはバクテリア細胞側から細胞外にある有機物や金属化合物に電子を運びます。おそらく、酸化還元反応により体外の分子を分解するための装置と考えられます。ちなみに、電子の獲得は酸化反応。陽子（水素原子核）の獲得は還元反応です。電子の発生源は謎でした。
　ところが、ナノワイヤーを精製して調べたところ、ナノワイヤー自体が電子を供給することがわかったのです。結局、発電が安定して再現される条件を調べるのに長い時間がかかり、ナノワイヤータンパク質が空気中の水分を分解して電子を供給することがわかりました。
　バクテリアタンパク質のパネルは光も必要ないので環境にやさしく、かつ安定した電気を得られます。ただ、タンパク質の構造体なので製造が大変です。実用化までにはしばらく時間がかかりそうです。

令和2年3月14日 -No.24/8-
　12日になってWHOからCOVID-19に対してパンデミックの宣言が出ました。中国発のCOVID-19感染症が明らかになったのが春節前。最近は中国人観光客が世界中を闊歩していることから2月1日のメールマガジンでパンデミックの可能性ありと書きました。東アジアでは比較的早く感染の拡大が明らかになりましたが、現在深刻なイタリアやイランでは感染拡大のニュースが遅くなりました。COVID-19の性質にもよりますが、医療体制や文化の違いが今後の感染拡大に大きな差となって表れてくるでしょう。
　欧米ではハグして握手する文化です。東アジアより感染拡大の文化的要因は大きい。イスラム文化圏の毎週行われる宗教行事も同様。そして遅れた流行が感染の治まった日本や中国に再（逆）輸入してくるでしょう。かくして理論的には人類の60%くらいが感染し（The lancet, 3月6日）、免疫を持つのでパンデミックは終息する。
2　月1日には不活化ワクチンの開発を書きましたが、抗体依存性感染増強の可能性があると報道されています。その場合、ワクチン開発に時間がかかることが予想されます。SARSやMARSの例もあるのでパンデミックの一発屋で終わればワクチンは必要ないですが、野生動物や集団の一部に残るようであれば今後長いお付き合いが始まります。
　問題は社会のヒステリックな反応です。確かに未知のウイルスで死者も多く出ていますが、よく比較されるインフルエンザほどの威力はありません。むしろ、社会的な過剰反応の副作用で倒産が起こったり、職を失ったりする問題が深刻化しそうです。専門家も責任逃れともとれる極端な安全策を吹聴しています。ネット社会では言葉尻を取られて責任問題が炎上します。責任逃れ症候群の原因です。同様に政治家も大衆に迎合する傾向が強まっています。社会全体のバランスを見た判断が必要でしょう。判断するのは政治家？それともあなた？

令和2年3月21日 -No.25/8-
　観測史上最も大きな爆発が紹介されました（ガーディアン誌2月27日）。爆発が起こったのはへびつかい座銀河団で爆発によってできた穴は銀河系の15倍の直径があります。
　巨大な爆発の跡が発見されたのは2016年。NASAが打ち上げたチャンドラX線観測衛星が見つけました。その後、オーストラリアやインドの電波望遠鏡も動員して詳細が調べられました。
　へびつかい座銀河団は地球から3.9億光年の距離にあります。銀河団は数千の銀河からなる巨大な構造体で、ダークマター、熱いガスも含みます。その熱いガスに巨大な空洞、泡が観察されました。そのヘリに電波源を発見しています。
　ではその原因は何でしょうか。
　へびつかい座銀河団の中心には太陽質量の1000万倍の質量を持った巨大ブラックホールをもつ銀河があります。通常、ブラックホールの周囲には降着円盤が形成され、流れが限界値を超えると一部が垂直方向にジェットとして放出されます。2本のジェットの速度は光速近くになります。
　爆発は観測史上最大で、通常の銀河団でみられる現象の数十万倍に相当します。研究者の仮説はこうです。銀河団中心の超巨大ブラックホールに銀河が落ち込んだのではないか。その結果生じた高エネルギーのビームがその先端で何かにぶつかって爆発を起こしたのではないか。
　爆発は数億年前に起こり、現在ではその兆候はありません。3.9億年の彼方の大爆発ですが、地球にも何かの影響があったのでしょうか。

令和2年4月11日 -No.26/8-
　2週間休んでいる間にSARS-CoV-2（最近の科学雑誌はこの名前をよく使います）の感染が進み、日本でも緊急事態宣言が4月7日に発出されました。欧米でも感染者は増えていますが、まだピークには達してはいません。基本的再生産係数R0は相変わらず2-2.5と推計されていて、3月の時点の60%くらいまで感染が進むと考えていいと思います。日本人口の60%は7200万人、症状が出るのが20%（クルーズ船の結果より）とすれば1500万人くらいの人が感染症で寝込むことになります。現在はsocial distancingによりR0を低下させる政策ですので、感染の広がりはゆっくりになり、ピークになったとき寝込む人は減るでしょう。
　概数の計算だけでも大変な数になるので、そのすべてに対応するのは設備的に不可能です。要するに、この数に達するまで現在の緊急事態対策を続けるか（られるか）が問題でしょう。コロナで死ぬ前に経済破綻して死ぬ人が出てくる。中国のHubei省では5000万人を2.5か月間lockdownしました。世界でこのような強制的な政策ができるかと思っていましたが、意外にも多くの国でlockdownもしくはそれに近い政策がとられています。とはいえ、未感染者が多い状況では当然第2波、第3波がやってきます。これがpandemicの恐ろしさです。もっと多くの犠牲者を出す感染症（デングやマラリアが代表的）は熱帯地域的に限られているので世界的な脅威にはなりません。
　次の指標は抗体検査による感染者の数の推定です。R0値がより正確に求められますし、再感染リスクについても情報が得られます。その結果、発症者数の推計値が下方修正されるでしょう。動物のコロナウイルスの場合は致死率や感染率はそれほど高くないのですが、他の病原体との重感染によって多様な症状がでることや不顕性感染があることが問題になっています。また、抗原変異も起こります。研究論文もすごい量で発表されており、フォローするのが大変です。次にこの前書きを書くGW明けにはどのくらい私の予想が当たっているでしょう。あまり明確な予想はしていない？

令和2年4月18日 -No.27/8-
　西暦378年1月16日、都市TikalにSihyaj K’ahk’が訪れた。マヤの石碑は彼の訪問の理由について記していない。ただ、彼の訪問した日は都市Tikalに長年君臨したChak Tok Ich’aak王が死んだ日だ。Sihyaj K’ahk’は北西に1000キロも離れたテオティワカンの支配者、Spearthrower Owlから派遣されたと記録している。そして2年後、Spearthrower Owlの息子のYax Nuun Ayiinが新たに王位に就いた。Yax Nuun Ayiinのレリーフはテオティワカンの戦士のしるしである槍投げ器を手にし、頭飾りをかぶっていた。彼のレリーフはテオティワカンのスタイルで刻まれ、マヤ様式とは異なっていた。すなわち、マヤ文明の大きな都市国家であったティカルはテオティワカンの属国となった。
　都市Tikalをめぐる盛衰史のあらましについては歴史家によってこのように考えられてきました。しかし、2月27日のScience newsでは異論を紹介しています。
　4世紀にはテオティワカンは中央メキシコを支配していました。いくつかの独立都市国家と貿易をしており、またいくつかを征服しました。4世紀のテオティワカンには有名な3つのピラミッドがあり、区画が整備されて10万人が居住していました。兵士や儀式での人間の生贄などが描かれています。
　最近の発掘により、ティカルでたくさんの陶器の破片が発見されました。それはテオティワカンとマヤ様式で作られていました。年代測定の結果はちょうどティカルにSihyaj K’ahk’が現れた頃のもの。その近くに多数の人骨が埋められた穴も見つかりました。人はマヤ人の特徴を示していて同年代でした。Sihyaj K’ahk’は平和的にティカルを併合したのでしょうか。
　Spearthrower OwlはSihyaj K’ahk’に命じた王であると考えられますが、テオティワカンには王がいたという証拠はありません。残念ながらテオティワカン語はまだ解読されていません。また、マヤの記録にはSpearthrower Owlの名が何世紀にもわたって記載されています。1人の人間ではない可能性が高い。
　また、Sihyaj K’ahk’はティカルにとどまりませんでした。ティカルの35㎞東の都市ホルムルでもそっくりな人物の記録が残っています。さらに、Sihyaj K’ahk’はいくつかのマヤの都市を訪問して新たな王家を設立したようです。
　ティカルの王になったYax Nuun AyiinはSpearthrower Owlの息子だとされていました。しかし、彼の歯のストロンチウム同位体の分析から、Yax Nuun Ayiinはティカルの人で、少なくともテオティワカンの人ではないと結論されました。
　2016年に行われた空中からのLIDAR調査（a laser-based remote sensing technique）によってティカルの周辺を含む地域に数万の建造物の跡を発見した。要塞と思われる。これは378年の征服以降に築かれた。テオティワカンに備えてなのか、ティカルがテオティワカン化したためなのか。
　まとめると、テオティワカンは王政ではなく、ローマ帝国のようなグループ統治であった可能性があり、当時の中米でもっとも繁栄していた国家でした。マヤの都市国家は当時の進んだ文明を積極的に受け入れ、テオティワカン様式の王政を始めた。その転機がSihyaj K’ahk’の訪問だったのです。
　西暦550年頃にテオティワカンは滅亡しました。町は市民の反乱で灰燼に帰しました。一方で、ティカルの王は数世紀後でもテオティワカンの戦士の装束を纏っていました。

令和2年4月25日 -No.28/8-
　この森羅万象の系譜では太古代の地球には大陸がなかったと説明しています。単純に考えれば地球ができた当時の凸凹も、海ができ、月による激しい潮汐作用があれば平らになりそうです。そしてNature Geoscienceの3月号に32億年前の地球には大陸はなかったという証拠が発表されました。
　調べられたのはオーストラリアのピルバラにある地層。32億年前の海底でできた岩の酸素同位体の比率を調べました。
海水に含まれる18O/16Oの比率は古代からずっと減少し続けています。というのは風化による水と岩石の相互作用で18Oが泥に吸収されるからです。調査した岩石は海嶺で32億年前に形成され、その当時の海水と反応して水（酸素と水素）を取り込んだと考えられる。含まれていた酸素同位体は高い18O/16O比を示していました。
　この比率をもとに現在知られている大陸での風化作用を計算してみると現代の海水中の18O/16O比とよく合うという。つまり、現在の海水中の18O/16O比を低くしたのは32億年前以降にできた大陸での風化作用です。
　もっとも、この仮説では少量の陸地の存在を否定するわけではありません。また、海水の温度がもっと高い場合も高い18O/16O比になるそうです。大陸がないとすると、地球の海の組成の推測や、生命の誕生がどこで起こり、どこで進化したのかなどの疑問にもかかわる問題です。

令和2年5月2日 -No.29/8-
　北朝鮮が核ミサイルを開発し、イランが原爆の開発を急ぐなか、アメリカがロシアとの核ミサイル協定を破棄して、一気に核戦争の脅威が高まってきました。そうした中、3月に核の冬を再評価する論文が報告されました。
　核の冬が警告されたのは1980年代。旗手はカール　セーガン氏です。当時は冷戦末期で、米国、ソ連の持つ核ミサイル数がピークに達していました。核戦争が起きると両国だけでなく、地球規模の大災害をもたらして人類は存亡の危機に立たされると主張しました。その根拠は核爆発で上空に巻き上がる塵や大火災によって生じる煙でした。塵や煤は地球を何年も覆い、太陽光を遮って地球は氷河期になるというシナリオです。
　しかし、1991年にソ連が崩壊し、冷戦が終わると核の冬は国際舞台から忘れ去られたようでした。しかし、最近の観測結果も取り入れられ、もっと具体的なシュミレーションがなされたのです。
　10年以上の歳月をかけてモデル化されて2017年に発表された報告では、インドとパキスタンの限定的核戦争を想定し、使用される原爆は広島級で100個ほど。ニューヨークのグループがNASAの気象モデルを使って計算したところ、巻き上がる煤の量は500万トン。地球の平均気温は1℃低下する程度でした。同じシュミレーションで米国とロシアが核戦争をすると巻き上がる煤の量は1.5億トン。地球の平均気温は10℃も低下し、これは前回の氷河期より低い気温です。
　一方でロスアラモスのグループのシュミレーションはもっと楽観的で核の冬は来ないという結果でした。彼らは2017年のカナダの大森林火災のデータに基づいていました。
　いくら巨大とはいえ森林火災では都市が燃えるときのアスファルトや大量のプラスチックなどの石油製品とは煤の発生率が異なると、再計算して、今年の3月に最新の結果が発表されました（PNAS誌）
　結果、地球の平均気温の低下は1.8℃、5年間は続くというシナリオです。５年間にトウモロコシの生産量は13%低下、小麦は11％、大豆は17%で、中緯度地域（米国、ウクライナ、中国）が大きな打撃を受けます。その結果、10億人が飢えるという大規模な飢饉が発生します。どのくらいの犠牲者が出るかは推定できていません。

令和2年5月9日 -No.30/8-
　緊急事態宣言が今月いっぱいまで延長されました。1か月前には抗体検査が広く行われるようになると書きましたが、まだ、体制は整っていないようです。SARS-CoV-2は不顕性感染をし、症状を示さない人からも感染が広がることもわかってきました。したがって、できるだけ大規模に抗体検査を行って感染者数（ウイルスの浸潤度）を推定する必要があります。
　前回も書きましたが人口の60%くらいが感染しないとSARS-CoV-2の流行は治まりません。不顕性感染により多くの人が無症状で感染し、近い未来に60%に達するのが楽観的なシナリオです。かつ、免疫を持つことによりSARS-CoV-2は感染しない、もしくは発症しないことを明らかにすることも必要です。悲観的なシナリオでは、抗体を持っても発症しないがSARS-CoV-2に感染し、ウイルスを排泄すること。未感染の人が一定の確率で発症して、医療崩壊を引き起こします。最悪なシナリオはSARS-CoV-2が抗体依存性の感染を起こすウイルスであることが判明し、中途半端な感染やワクチン投与ではかえって症状が重篤化する可能性です。これらのシナリオのどれが正しいかを検討するために大規模な抗体検査が必要です。
　いずれにしろ、SARS-CoV-2ウイルスとしばらくは共存することが確実になってきました。とはいえ、緊急事態宣言をいつまでも続けるわけにはいきません。感染率を高める行動と無関係な行動を分けて、社会生活をできるだけ正常に保つ必要があります。実は現在の感染症学ではデータ不足で集団での感染メカニズムを明らかにすることができません。過去の事例を参考にしたくとも、衛生状況や人間の行動は変化しており、多様化も進んでいます。中国等で収集されたビッグデータはぜひとも公開してもらい、多くの研究者が解析する必要があるでしょう。現在の社会で感染する状況を明らかにすること。経済活動を保つためにも必要です。
　米国が中心になって各国がデータベース公開を中国に迫る。ついでに企業の所有するビッグデータも公開させる。感染の広がり方を定量的に示す有用なデータであり、この知識を使って感染症が拡大するメカニズムを具体的に明らかにする。ビッグデータは海や川のように公共の存在なのではないかと思うわけです。それと、今回の緊急事態に伴って法制化された個人の自由を制限し、支配者の権力を増強するような法律が乱用されないように監視する必要があると思っています。中国の例にみられるように究極の新型コロナ対策は監視社会であり、見る側は権力者に限定されている。このシステムも適切に公開する必要があります。

令和2年5月16日 -No.31/8-
　多くのウイルスは小さなゲノムしかないので、ゲノムの複製とゲノムを包むカプセルの遺伝子、すなわち、ウイルス粒子を合成する遺伝子群しか持っていません。が、そんなウイルスの中にはエネルギー代謝に関わる遺伝子を持つウイルスがいます。そのウイルスは巨大ウイルス（Giant virus）と呼ばれ、最近になって発見されました。巨大といっても小さな細胞の代表である赤血球の50分の1でしかありません。Giant virusの持つ代謝遺伝子は感染した細胞にターボエンジンのように働いてエネルギーを絞り出すのに使われると考えられています。
　Giant virusはアメーバなどの単細胞の原生動物や植物プランクトンで発見されました。そういう意味では人間社会には遠い存在でしたが、Nature communication誌4月号にはたくさんのGiant virusを発見したという２つの論文が発表されました。
　研究者が探したのは自然界ではありません。海には20万種類以上ものウイルスがいると推定されています。これらのウイルスは海水のメタゲノム解析で見つかった遺伝子断片です。この中にすでに知られているGiant virusの遺伝情報をもとに遺伝子断片を集め、つなぎ合わせて、なんと501ものGiant virusのゲノムを再構成しました。
　54のグループに分類されたGiant virusにはもちろん新種もいます。また、系統樹から数百万年もの進化の歴史が辿れます。これらのGiant virusは海の中でどのような生活を送り、生態系に貢献しているのでしょうか。
　多くの仮説が考えられそうですが、実証はこれから。何しろ、発見されたのは遺伝子配列だけで、ウイルスの感染相手は不明、また、ウイルスを培養することができません。

令和2年5月23日 -No.32/8-
　4か月間、ベテルギウスは暗くなっていました。ベテルギウスはオリオン座の肩で輝く赤い一等星として有名です。夜空の明るい星10選の一つです。しかし、2019年の10月から2020年の2月まで徐々に光を失っていました。発見したのは25年間もベテルギウスを観測し続けたペンシルバニアの天文愛好家です。
　ベテルギウスは比較的太陽系に近い恒星で、距離は700光年です。天文愛好者から人気で赤い超巨星として知られています。太陽の12倍の質量を持ち、直径は太陽系でいえば木星の軌道に達します。
　その巨大さゆえに単なる点に見えるわけではなく、対流セルまで識別できます。太陽の対流セルはフランスほどの大きさですが、ベテルギウスでは地球から火星の距離ほどになります。
　さて、明るさを失った理由は何でしょう。いくつもの仮説が考えられます。有力なものとして、巨大な低温の対流セルが出現した。暗黒星雲（塵）の後ろを通過した。しかし、赤外線や紫外線でみた場合は異なったデータが得られるといいます。そして、最後の時が迫っているという説。天文学者はベテルギウスは10万年以内に超新星爆発を起こすと考えています。そのとき、ベテルギウスは数週間にわたって月よりも明るく輝き、昼間でも見えるといいます。今回の減光が超新星爆発の前兆か。今のところ、予測する理論はありません。

令和2年5月30日 -No.33/8-
　インドネシアのスラベシ島の洞窟で見つかった豚と小型バッファロー、アノアの絵が人類最古の記録を塗り替えました。ニュースは昨年のNature誌です。ヨーロッパで見つかっているいわゆる洞窟絵画は14000~21000年前の作品ですからそれよりもだいぶ古いことになります。しかも、人類がインドネシアに到着してすぐの4万年前です。絵には動物以外にヒト形で突き出した鼻や尾を持つ半獣人が描かれていました。また、アノアが槍やロープを持つ人物に挟まれている図もありました。
　半獣人は想像の産物です。また、人に挟まれたアノアは物語を意味します。すなわち、4万年前の人類はすでに空想上のモノを描き、ストーリーを語る能力があった、言い換えると、神話や超自然の暗喩を持っていたと推察されます。
　ヨーロッパではラスコー洞窟に17000年前に描かれた鳥の頭を持つ人間があり、それが最古です。いままでは人間と動物が並んで書かれる絵は1万年前にならないと見つかりませんでした。
　年代の推定に使われたのは絵の具の上にできた方解石。方解石のなかのウラニウムがトリウムへ崩壊する核反応です。豚の絵は43900年前、アノアは40900年前と推定されました。残念ながら半獣人は方解石の量が少なくて測定できず、新しい年代に書かれた可能性があります。
　インドネシアの絵がすべて4万年前のものであれば、人類の象徴を生み出し、ストーリーを語る能力の開花もこの時代に遡り、また、ヨーロッパで始まった絵が特別なものではなかったと解釈されます。絵や絵が示すストーリーは文字へと発展したでしょう。

令和2年6月6日 -No.34/8-
　6月に入ってSARS-CoV-2を対象とした抗体検査が動き出しました。診断のための検査と調査のための検査がニュースでは混同されていたので、わかりにくい面はあったでしょうが、専門家はきちんと説明していたはずです。検査に参加する人は健康状況や病歴などもデータとして提供するので、感染拡大のメカニズムに大きな進展があるでしょう。この方法は基本的に医薬品の臨床試験の手続きです。過去に発表されたデータについてはフォローできていません。例えば、ニューヨーク州での抗体検査では高度な汚染地区でも20%どまりで意外と低い印象でした。日本ではもっと低いと考えられます。抗体を持たない人が多いと、第2波の規模が大きくなると予想されます。
　現在のように国内で適切に感染防止ができれば、対処すべき感染源は国外です。他の国々は経済の悪化に耐え切れずに次々にロックダウンを解除しています。検疫を強化する必要があります。すなわち、感染拡大防止策は生活の場から検疫にシフト。島国である日本の有利な点です。現在の新しい生活の規制内容は行き過ぎでしょう。次の規制内容を明確にして経済を元に戻す必要があります。
　クルーズ船の情報からウイルスの排泄は呼吸器だけでなく、消化器からもあることがわかりました。現在のウイルス検査は上部気道だけですが、検便も必要と思います。理由はわかりませんが、消化器から排泄されたウイルスの生存期間が長いようです。それが接触感染の主な原因でしょう。日本での感染拡大が他国に比べて遅いのはウォシュレットの普及によるかもしれません。また、外から中へ入るときの靴の履き替えが衛生管理上良いはずです。さらに、高度な空調管理が新たなインフラとして普及するでしょう。
　ワクチン開発はハイテクノロジー型ワクチンが中心です。いわば、お手軽なのですが、効果は限定的。ただ、今回のバンでミック対応に鑑みて、今までの安全性重視の承認申請のプロセスが合理化されるはずです。日本ではタイムリーに審理プロセスが柔軟になる薬事法の改正がありました。なお、改正自体は新型コロナ前からスタートしていました。
　今後の予想を書きましょう。第二波が夏にやってくるのはかなり確かな予想です。海外の規制緩和の流れに日本も歩調を合わせるからです。楽観的なシナリオでは日本ではクラスター感染が繰り返されるが、検疫が有効に働いて第二波は来ないこと。やがてウイルスも人類になじんで病原性を弱めます。これはウイルスの進化の流れです。海外で感染爆発が相次ぎ、そのたびに弱めのウイルスが選択されます。ワクチンが完成するころには流行は治まっているでしょう。
　本稿の未来編では、はっきり言ってパンデミックは軽視していました。パンデミックのもたらす影響を取り入れた未来編の準備も始めます。

令和2年6月13日 -No.35/8-
　低温電子顕微鏡（cryogenic-electron microscopy）の解像度が原子レベルに達しました。6月3日のNature誌のニュースです。
タンパク質は生命現象を司る重要な分子です。アミノ酸が結合してできた紐ですが、アミノ酸配列に従って折りたたまれ、最適な立体構造をとります。3次元的に構成されたアミノ酸の性質により、化学反応を触媒したり、イオンチャンネルとして働いたり、力学的な運動を生み出したりします。
　アミノ酸配列から立体構造を推定するのは現時点では不可能です。したがって、立体構造を調べるためには今まではX線回折法という、タンパク質の結晶を解析する方法が一般的でした。直接顕微鏡で見るには波長の短い電子線を使う必要がありました。しかし、波長が短くなると電子線のエネルギーが高くなり、タンパク質は燃えてしまいます。
　そこで、低温（凍結状態）でエネルギー値の高い電子線を弱く当てる（一瞬だけ当てる）という矛盾する作業を行う必要がありました。ところが、暗い画像もたくさん集めて重ね合わせることで詳細が見えてきます。結晶化できない巨大タンパク質複合体の立体構造を解析したことで低温電子顕微鏡は一躍脚光を浴び、2017年にノーベル賞を受賞しました。
　そして、何万というぼんやりした画像をコンピュータで重ね合わせて立体構造を解明するソフトウエアやコンピュータの能力も向上し、ついに結晶のX線解析のレベルに達したのです。
　立体構造が解析できれば、タンパク質の動作メカニズムを解明し、動作を阻害する薬を開発することが容易になります。薬の特異性も向上し、安全な薬ができます。これからのタンパク質工学の発展が期待されます。

令和2年6月20日 -No.36/8-
　今回はAntiquity誌に発表された古代遺跡の調査について紹介します。紹介記事はNature誌6月12日号です。
　ケンブリッジ大とゲント大の考古学者のチームは地中レーダーを用いて埋もれた遺跡、ローマの北50㎞にあるファレリイ・ノーヴィを明らかにしました。公衆浴場や劇場、店や寺院に加え、今までに発見されていなかった公共建造物も発見されました。
　歴史書ではファレリイ・ノーヴィは紀元前241年に城塞として占領されて紀元後700年まで維持されたとされ、その後は廃墟になっています。現在では少数の遺跡が見られるだけです。都市の全体を知るには広範囲で発掘作業をしなければなりませんでした。しかし、今回、4輪車に積んだ地中レーダーのアンテナを自動車で引っ張り、30ヘクタールの地下を調査しました。
　電磁波は材質によって伝わり方が異なり、材質の違う表面で反射します。地中レーダーでは土壌の組成、湿度などによって電磁波の透過度が変化するので、広い帯域の電磁波を用いて地下数メートルを調べます。特に、空洞は反射率が高く、すなわちはっきり見えるので都市の地下、地下鉄や水道管などの埋設物とその周辺の状況を探るのに役立ちます。原著の解像度は10㎝程度なので建物しかわかりません。しかし、データを解析して立体的な像も再構成していました。
　ファレリイ・ノーヴィの水道システムは建物の下にあり、建物を建造する前にあらかじめ設置されていたと考えられます。すなわち、都市計画ができたのは紀元前3世紀のことになります。
　神殿と思われる建造物も発見されました。そのうちの1つは一辺が60メートルに及び、柱の列が囲い、偶像か噴水を収めるスペースを2つ持ちます。これはローマ帝国の影響が及ぶ前のポリスとしてのファレリイ・ノーヴィの姿と考えられます。
　このような非破壊検査ができることはこの記事で初めて知りました。発掘に比べて安上がりであり、居住者に与える影響も少ない方法です。残念ながら詳細は建物が発掘されないとわかりません。研究者チームは地中レーダーをギリシャやトルコの遺跡調査に応用しようとしています。

令和2年6月27日 -No.37/8-
　進化の過程で最初に羽を持った昆虫はトンボの仲間とされています。今回、近縁種であるカゲロウのゲノム配列が解析され、翅の起源について重要なヒントが得られました（Nature Communication誌）。
　カゲロウのような小さな昆虫の場合、ゲノム配列を決定するには1個体では無理です。そこで、複数の個体のゲノムを調べてつなぎ合わせることにしました。さらに、カゲロウを飼育して発生の過程で様々な臓器で発現している遺伝情報も併せて解析し、遺伝子の機能を探りました。
　まずはオスに特異的なオプシンタンパク質の存在です。オプシンは光受容体タンパク質です。オスには青から紫外領域を感知するオプシンタンパク質が発現しており、その発現はメスには見られませんでした。
　カゲロウの目は3個の単眼と、大きな1対の複眼からなります。特にオスの複眼は大きく、頭のてっぺんにあります。たぶん性行為に重要な役割があるのでしょう。カゲロウは一斉に羽化して、大群となって空中を飛んで交尾をすることが知られています。交尾後に卵を産むと成虫の生涯は数日で終わります。オスが持っている特別な視力はこの時に使われると考えられます。
　さらに幼生のえらには匂いを検出する遺伝子が発現していることがわかりました。つまり、幼生のえらは鼻や舌の機能も持つと推測されました。幼生のえらは腹部に節に1対あり、外側に突出しています。胸の節は通常3つの節があって、3対の足が生えています。さらに、翅は2つの節に2対あります。翅、足、えらの関係は？
　翅（はね）に発現する遺伝子とよく似た遺伝子が発現していました。このことからえらと翅の形成には同じ遺伝子プログラムが使われていることがわかりました。いままでは昆虫の翅は足の変化したものと考えらえていました。今回の成果からえらの形成と翅の形成に進化的な関連があることが示唆されました。まだ仮説ですが、各節に足、翅、えらが形成されうること、それらは進化的、発生学的に関連しているようです。

令和2年7月4日 -No.38/8-
　社会学者はインタビューなどの地道な調査を続けてデータを集め、解析することで社会の仕組みを紐解いてきました。しかし、いまやインターネットの時代。オンライン調査やオンライン実験により、短期間に数百万件ものデータを収集できます。
　ここ10年以上にわたってオンライン調査が行われていくつかの成果が報告されました。たとえば、医療プログラムに潜む人種差別やルワンダで行われた貧困地域の地図化などです（Nature誌6月18日号）。
　オンライン調査を社会科学に応用する潮流が一層強まり、社会科学の分野に多くのコンピュータ研究者や数学者、物理学者が進出しました。社会科学とは無縁の新規参入研究者たちの横行に困惑している従来の社会科学者たちは、彼らは単なるパターン解析を行っているだけで、原因の考察が不十分であり、偏った結論を導いていると不満を持っています。
　逆にコンピュータ科学者から見ると従来の社会科学者の理論は検証するには不明瞭できちんと定義されていないと指摘しています。
オンライン調査が現実社会を正確に反映しているとは限りません。ソーシャルメディア企業は控えめながら投稿内容に干渉していますし、アンケートに答えなかった人の意図はわかりません。
　とはいえ、両者は批判し合うだけではなく、お互いに刺激し合い、協力する関係が構築されてきています。
　以前、ちょっとだけ書きましたが（No. 30/8、5月9日）、ビッグデータは社会資本の一部であるべきだと思っています。GAFAはかなり積極的に公開していますが、逆に国家からの強い監視と干渉がなされていることも周知です。今やビッグデータは巨大なデータベースとなり、気象観測やグーグルアースに代表されるの観測データ、GAFAのもつソーシャルメディアデータ、銀行等が持つ商取引のデータ、遺伝子配列データなんてのもあります。今回の記事のようにこれらのビッグデータ解析は今までの科学、特に社会科学に革命を起こすと期待されます。ところで、なんにでも限界はありますが、ビッグデータを収納するメモリ空間の限界はどの辺にあるのだろう？

令和2年7月11日 -No.39/8-
　日本での7950人を対象に行ったSARS-CoV-2抗体の調査は陽性率0.1%に止まりました。あまりに低いのでびっくり。この夏には第二波が見込まれます。大きなピークではなく、なだらかなピークになりそうです。猛威を振るったスペインのマドリッドでも6万人調べて10%、フランスは280万人調べて4.4%でした。基本再生産係数R0の下方修正が考えられますが、Natureニュースによると政治家が見直しを許さないとか。
　いくつかまだ答のない予想があります。まず、発症には個人差があるらしい。個人差、年齢差、民族差、衛生習慣の差など、いろいろ理由が考えられていますが、それぞれ正しいでしょう。感染しても抗体は長く持たないようです。せいぜい1年程度。ワクチン開発が期待されていますが、今のところ、重症化は抑えるけど感染防止は期待できないようです。いくつかの治療薬が臨床試験に入ります。最初のワクチンも治療薬も実用化は今年の冬になるでしょう。臨床試験で症例を集めるのが難しく、アメリカやブラジル、インドなどで臨床試験が行われるはず。そのために巨額な資金がアメリカに供給されます。
　ワクチンや治療薬はアフリカ諸国やインドで認可され、第2波にあえぐ中国では自国開発品が出回るでしょう。先進国では、来年早々にパンデミックは終息状況に入り、備蓄薬や備蓄ワクチンになります。実際、日本でも重症化する患者が減少しており、これは病気の経過が十分に認識されて適切な治療が行われるようになったためと思われます。
　今後は適度な感染防止のための生活習慣ガイドラインができ、社会インフラ（空調設備）に呼吸器感染症の防疫が建築基準に取り入れられることでしょう。SARS-CoV-2との6か月の戦いはむしろ、人類に自信をつけたかもしれません。ただの絵に描いた餅だった様々な感染症対策が次々と現実に応用され、有効性を評価され、また、今後も評価されるでしょう。季節性インフルエンザはもちろん、はしかや風疹、おたふくかぜの発生も下がると期待されます。

令和2年7月18日 -No.40/8-
　61歳を超えて新たな労働契約になりました。1年限りの契約ですので、また、次の職場を探さなければなりません。今までの仕事は順調に成長してきたので、なぜ、お払い箱になるのか納得できないところもありますが、まあ、どこかで実力者の不興を買ったのでしょう。転職をしてから4年間は小さな外資系会社であったこともあり、ありとあらゆるビジネスに関する問題が押し寄せ、勉強しながら楽しくやらせていただきました。
　新しい契約では週休3日制で、休日の1日は第二の人生のために投資してほしいという、粋な計らいになっています。つまり、本業と競合しない副業を認めるというものです。もっとも、新たな職能を得るにしても、コロナ不況のさなかでは訓練も勉強も難しいように思います。自分の人生を振り返って今の動物用医薬品業界にほかに道を見つけるのは困難かな。このメルマガを長く続けていますので、ビッグヒストリーの講義などはできそうです。が、講演会もコロナ自粛の対象でしょうから、事業にはなりませんね。
　大きな目で見て、60歳を過ぎても仕事をしたいのは、自分の能力を生かせる環境でこそ、人は生きがいを感じることができるということ。不正を行ったり、うそをついたり、無理をしていなければ、人とのつながりを保ち、それなりのストレス下で創意工夫し、交渉する、その一つ一つが楽しみです。今はまだ末の息子が大学生なのでお金が必要ですが、もう4年もすればもっと悠々自適に仕事ができるようになるでしょう。仕事をすることには年齢制限は必要ないのです。

令和2年7月25日 -No.41/8-
　870万年前、現在のアイダホ州の南、ネバダ州の北の地域で草原に裂けめができ、大量のマグマとガスがカーテン状に噴き出しました。イエローストーン国立公園で知られている最大の噴火です。この噴火はそれまで知られていた210万年前の大噴火より30%大きいものでした。
　イエローストーン国立公園の火山地帯は1650万年間の間にオレゴン州からワイオミング州へと移動しました。そう、オレゴン州は太平洋側、ワイオミング州は大西洋側で、北アメリカ大陸がホットスポットの上を西へ移動したのです。
　超巨大噴火（supereruption）は大量のガスや火山灰を噴き出すため気候変動も引き起こします。このアイダホ噴火では2800立方キロメートルの火山灰とマグマを噴き出したと推定されています。これは74000年前のトバ火山の噴火と同程度です。この時、人類は危うく絶滅するところでした。
　引用してあった論文（Bulletin of Volcanology, 2004）では噴出物の量で噴火のサイズをランク分けしていて、M8では10の15乗kgの噴火、M９では10の16乗kgです。過去3600万年ではM8クラスが41回、M9クラスが１回。このランキングは陸上の火山を対象です。
　M8クラスの噴火は百万年に1.5回の計算になります。イエローストーン国立公園の大噴火はほぼ150万年に一度の割合で発生しています。次の噴火はおよそ90万年後。トバ火山の噴火はM8.8。史上2番目とされています。同じエネルギーレベルの隕石の落下より高い確率であると推定しています。

令和2年8月1日 -No.42/8-
　オーストラリアの政策研究所の発表では、中国政府はこの数年間に7000万人の男性のDNAを集めたそうです。目標とするのは7億人の中国人男性の遺伝的な関係を網羅することです。遺伝子データベースは犯罪者に多い男性を対象としていて、犯罪捜査に役立つと中国政府は説明しています（7月7日Natureニュース）。
　中国政府はすでに容疑者や確定者を含め犯罪者の遺伝子データベースを持っています。調査されているのはY染色体上の短い繰り返し配列（short tandem repeats (STRs)、Y-STRs）です。個人や家族関係を特定するのに十分です。DNAは血液サンプルから抽出されていますので、必要があれば他の遺伝子を解析することもできるでしょう。
　このような倫理的な問題を含む領域に政府が直接、大規模に関与するのは世界に例を見ません。4月のNatureニュースでは中国政府はSARS-CoV2の起源に関する中国研究者からの発表を検閲する（必要があれば発表させない）ことを報告していました。
　SNSなどのウェブ上の情報の公共性に対する保証はこれからの未来の基本哲学になります。公共情報も個人情報も特定の集団の利益のために秘匿されたり、操作されることがないよう、公共の監視下に置かなければなりません。
　その点、これらのニュースにあるような中国政府による恣意的な情報操作は中国政府のためにはならないでしょう。国家総動員法を経験している日本にとって、香港を縛るために拡張された国家安全法はまさに戦前の苦い記憶です。中国政府が日本の戦争懸念に言及しても白々しく響くだけですね。

令和2年8月8日 -No.43/8-
　病原体との共進化についてScience誌（7月24日号）のニュースを紹介します。
　人類は感染するが、他のサルや哺乳類が感染しない病原体がいます。チフス菌やコレラ、おたふくかぜ、百日咳、淋病など。これらの病原体はなぜ人類だけに感染するのでしょう。
　病原体が細胞に感染するときにまず結合する分子があります。シアル酸と呼ばれる糖鎖です。シアル酸はちょっとした構造の違いによって数万種類もあります。細胞膜は脂肪やタンパク質から構成されますが、これらの分子から糖鎖が外に延びています。その先端にあるのがシアル酸。すなわち、病原体が細胞に接近して最初に遭遇するのがシアル酸。そこで、多くの病原体はシアル酸を最初の足掛かりにしています。
　研究者は人類、ネアンデルタール人、デニソワ人のゲノムと類人猿のゲノムを比較してシアル酸の違いを明らかにしました。人類の細胞のシアル酸はN-acetylneuraminic acid (Neu5Ac)。一方、類人猿のシアル酸はN-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc)。糖鎖を合成する酵素の遺伝子変異と遺伝子時計の解析から人類は200万年前にNeu5Acに完全に切り替わったと推定されます。
　切り替わった原因ははっきりしませんが、一つの理由はマラリア感染。シアル酸の切り替えによってチンパンジーに感染するマラリアが感染できなくなります。さらには妊娠の維持にも影響します。Neu５Acしか持たない女性がNeu5Gcを持つ男性と交配しても精子や胎児は女性の免疫細胞から拒絶されます。200万年前から現在のホモ属は完全に属として独立し、独自の進化を歩み始めたといえるでしょう。
　しかし、皮肉なことにその後の200万年の間に他の病原体が感染の足掛かりに使うようになりました。それが冒頭に紹介したリストです。さらに、SARS-CoV2も同じことが予想されます。足がかりとしてNeu５Acを利用することで人間への感染ルートを確保し、細胞侵入の場合はACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2)を利用するものと思われます。
　シアル酸を認識する特別なレセプターもすでに研究されています。Sialic acid-binding immunoglobulin-type lectins, or Siglecsと呼ばれるこの分子は免疫担当細胞の表面に発現しており、異種のシアル酸に結合するとその細胞やウイルスを排除し、同種のシアル酸の場合は免疫反応を抑制します。人類は13個のSiglecs遺伝子を持っており、この遺伝子の認識パターンとシアル酸の変化は共進化する必要があります。これは60万年前に起こったと推定されました。ネアンデルタール人、デニソワ人、ホモサピエンスの先祖が出現した頃になります。
　病原体の感染と同様、Siglecsの変化は人間特有の病気、喘息や髄膜炎の発症を後押ししました。
　病原体の感染から逃れるための遺伝子の変異が他の病原体から狙い撃ちされるターゲットとなったり、新たな病気を引き起こすという進化の皮肉が見られます。
　さて、来週から2回の夏休みを取ります。次回の配信は8月29日の予定です。

令和2年8月29日 -No.44/8-
　そういえば、毎月初めに気になるSARS-CoV2情報をまとめ、私見を交えてお伝えしていました。今月は忘れていましたが、それくらい、日常になった感があります。6月には夏に第二波を迎えると予測していましたが、その理由は経済活動の再開でした。それまでは海外との人的交流が再開するのが原因と考えていました。さて、第三波は来るのでしょうか。先日の分科会の結論ではR0が1以下になったようですから、現状の新しい生活が続く限りは、第三波は来ないでしょう。社会的な動き、例えば、慣れや海外交流の再開を考えると、第三波は来るとしたら年末で、だらだらとしたピークが春まで続くと予想されます。
　さて、ワクチン開発です。ロシアが初のワクチンを承認しました。ただし、データは公開されておらず、臨床試験も小規模のようです。ワクチンは組換えアデノウイルスを応用した2回打ちのワクチンです。同じ形態のワクチンを中国も開発中ですが、第三相試験で問題を抱えたようです。米国、英国で開発中のワクチンはmRNA型です。現代的な技術の応用ですが、安定した効果が得られるのか、興味があります。
　疫学調査も徐々に拡大しています。7月現在のデータによると世界で1000万人の感染が確認されていますが、抗体調査の結果を合わせると、感染者はその10倍、1億人と推定されます。このままの感染状況が続くと、来年の3月には推定3億人に達すると考えられます（Nature誌）。一方で非感染者も20-50%が新型コロナウイルスに対する何らかの免疫を持っていると報告されています。他のコロナウイルス感染が要因と考えられています。感染の拡大が頭打ちになるのは意外と早いかもしれません。
　ワクチンができる前のつなぎの治療薬は抗体医薬が期待されます。ウイルスを中和する抗体を遺伝子工学で作り出し、医薬品として使う技術です。難点は価格が高いこと。1回投与で安くても数万円になります。この技術が一般化すると、すなわち、開発と製造のノウハウが蓄積すると、次のパンデミックでも有力な治療薬になります。

令和2年9月5日 -No.45/8-
　現在の物理学では約10の100乗年後、星は誕生しなくなり、星雲は光を失い、ブラックホールもホーキング放射によって蒸発してしまうと考えられています。すると、宇宙には素粒子が残るだけでほぼ絶対零度まで冷えてしまいます。ちなみに10の100乗をgoogol（ゴグル）と呼びます。
　イリノイ州立大学の教授は新しい宇宙の最期を提唱しました。8月11日のScienceニュースの紹介です。それは黒色矮星の爆発です。太陽質量の8倍までの恒星は核融合の燃料を使い果たしてしまうと赤色巨星になり、地球ほどの核を残してほとんどの質量をガスとして放出して白色矮星となります。白色矮星は、1兆年（10の12乗年）かけて自重により原子の大きさを保つギリギリの大きさにまで収縮し、原子運動の停止した結晶のような状態、すなわち絶対零度にまで冷えます。理論上、この星を黒色矮星と呼びます。
　凍り付いた黒色矮星の中でトンネル効果によるごくわずかな確率で核融合が起きるのでは、というのが今回紹介する説です。例えばシリコン原子核がニッケル原子核と核融合を起こすと鉄原子核になりますが、そのときに陽電子が発生します。陽電子は電子と対消滅をして電子数を減らす、すなわち、原子が少し小さくなります。これが蓄積すると重力崩壊を起こすという。
　黒色矮星の重力崩壊は、計算上、10の1100乗年後に始まり、10の32000乗年後まで続くとしています。現在の大統一理論では陽子には寿命があるとしています。陽子は非常にゆっくりと崩壊し、陽電子とパイ中間子になりますが、最初の数の1/2.7になる時間を寿命としています。スーパーカミオカンデの測定では今のところ10の34乗年です。陽子は黒色矮星が重力崩壊するより短寿命です。
　すべての陽子が崩壊してしまうのでは黒色矮星は誕生しないのではないか。ほかにもビッグクランチを予想する理論もあります。そう、物理理論の発展により、宇宙の最後の様子も書き換えられます。

令和2年9月12日 -No.46/8-
　Nature誌7月7日号に7月12日から1週間にわたるマシーンラーニングに関する国際会議（International Conference on Machine Learning）の紹介記事がありました。数千人の研究者が集まるこの会議では、多くの研究者はAIに対して楽観的です。AIは中立で有益であり、社会の偏ったデータがあるときのみ不公平が生じると考えています。
　AI研究者は高度に正確な情報を意思決定者に与えることに焦点を当てています。GAFAMや軍から大量のデータや巨額な支援をもらっているからです。そのためにすでに権力を持っている組織をさらに強力にしている、という論調。
　いまや、法の執行では犯罪者のプロファイル分析、マーケット分析ではだれが何をいくらで購入するか、病院ではだれが治療を受けるべきか、他の企業ではだれを雇用するかを決定するためにAIが活用されています。そしてAIを使う方が個人的な偏見が入らないので公正で良い結果が得られるのではないか。
　権力を強め、利益を得るために多くの組織や企業が我々の行動を監視し、予測する傾向が強くなっています。ディープラーニングは現時点での情報をインプットしますから現在の社会の価値観でAIが教育されます。現在の社会の情報には黒人、女性、LGBT、貧困者、障害のある人、犯罪歴のある人に対する偏見が含まれているはずです。情報からバイアスを除く方法、正確な情報の提供の仕方に関する研究は少ないようです。
　現在すでに実用化しているAIシステム、例えば正確な顔認証は、権力を持った組織によって、その組織のビジョンに基づいて運用されると危険なものになります。悪ければ倫理テクノロジーという仮面をかぶった不公平を永続させることになります。
　記事にはありませんでしたが、例えば、身体機能をモニターするスマートウォッチ。権力者が自分に敵対する人を発見する手段として使うことは可能です。自分の演説を公共放送で流して国民一人一人の心拍数、体温、血圧、筋肉の緊張を測定し、演説時の感情が嫌悪か共感かを判断する。そのデータを蓄積しておいてあるとき秘密警察がやってくるのです。
　新型コロナ危機では遠隔教育のプラットフォームをGAFAMが提供する政策が進められています。効率の良いシステムができると教育内容をコントロールできるようになります。個人を孤立させてネット依存を高める。そして、企業の提供するプラットフォームを好み、信用し、依存するように仕向ける。
　極端な管理社会が垣間見えるようです。我々の選択によって未来はどのようになるのでしょうか。むしろ、我々は選択の機会すら与えられないかもしれません。

令和2年9月19日 -No.47/8-
　ニュージーランドに住むムカシトカゲは起源がたいへん古く正確な分類ができていませんでした。マウリ族の言葉で「貴重な宝」と呼ばれるこのトカゲは進化上でも貴重です。鳥類と爬虫類の両方の性質を併せ持っています。姿はトカゲですから、恐竜＝鳥類の系列のように思えますが。Nature誌8月日号にムカシトカゲの全ゲノム配列が報告され、この問題に決着がつきました。
　遺伝子の配列解析から構成された進化系統樹では爬虫類と鳥類のグループは哺乳類と3.1億年前に分岐したと推測されます。そして2.7億年前に大きく2つに分かれました。一つの枝にはムカシトカゲと通常のトカゲと蛇の２グループがいます。今回の解析ではムカシトカゲは2グループの共通祖先に近く、通常のトカゲと蛇のグループには2.5億年前に分かれたと計算されました。ちなみにもう一方の枝からは亀（2.55億年前）、ついでワニ（2.45億年前）が分岐し、恐竜を経て鳥類になります。
　ムカシトカゲは100年以上生きるといわれていて成熟も遅く、世代交代がゆっくり行われます。そのため、古代の遺伝子を持ち続けていると考えられます。いわゆる生きた化石です。
　ゲノムには爬虫類に特徴的な繰り返し配列は勿論、哺乳類に特徴的な繰り返し配列もあり、合計で全ゲノムの64%に達しました。これは哺乳類と分岐したときの祖先の性質と考えられました。ゲノムは大きく、ヒトゲノムの1.5倍もあります。ゲノムのいたるところに遺伝子重複が見られました。感覚遺伝子の解析では嗅覚よりも視覚が発達しており、昼間に活動する肉食獣であったと予想されました。
　このゲノム解析、ムカシトカゲが厳しく保護されているためニュージーランドの保護管理官の協力の下で行われました。ゲノム解析だけでなく、血液や胎児でのトランスクリプトーム（発現している遺伝子mRNAの解析）も併せて解析され、精度の高いものとなっています。

令和2年9月26日 -No.48/8-
　東南アジアの古代を調べていると、6000~4000年前にかけて人が居住した形跡がないという謎があります。その理由は約5000年前、東南アジアは1000年にも及ぶ干ばつに見舞われたためという報告がNature communication誌に掲載されました。
　研究者はラオス北部のTham Doun Mai洞窟の石筍を調べました。石筍の成長は降雨に影響されます。石筍の年輪に含まれる酸素同位体は、乾燥していると軽いO16を含む水が失われ、O18の比率が高くなります。3つの石筍の9500~700年前までの切片を調べたところ、最初の4000年間は比較的湿潤でしたが、5100~3500年前に降水量が激減しました。
　もしそうだとすると同じ時期にアフリカやアジアのほかの地域でも激変があったはずです。この時期、西アジアから中東にかけてアッカド帝国が崩壊し、インダス文明の都市が放棄されました。そして、緑のサハラの砂漠化が進行した時期でした。
　サハラが砂漠化した場合の気候シミュレーションが行われました。砂漠化したサハラから大気中のダストが増加し、太平洋ではエルニーニョ現象が長期化し、東南アジアを潤していたモンスーンが衰えました。そして東アジアでは洪水を引き起こしました。そういえば、中国の最初の王朝、夏は禹王が洪水を治めたことで始まったとされます。
　サハラ砂漠の出現が東南アジアから人類を一掃したのかどうか。しかもそれは一過性で、現在のサハラ砂漠は東南アジアの乾燥を引き起こしていないようです。逆にサハラ砂漠を緑化するとその過程でアジアで大規模な降水の再配分が起こるのでしょうか。気になるところです。

令和2年10月3日 -No.49/8-
　ネアンデルタール人の失われたY染色体という記事がサイエンスニュースに掲載されました。いままで何人ものネアンデルタール人のゲノムが解析されていますが、多くが女性でした。男性のデータもあるのですが、なぜか保存が悪かったり、高度にバクテリアに汚染されていました。したがって、ネアンデルタール男性のY染色体は謎のままでした。
　今回の発表はネアンデルタール人のゲノム配列と人類の配列の高い共通性を利用して少量のサンプルからY染色体のDNAを特定して塩基配列を決定したものです。
　解析されたのはベルギー、スペイン、ロシアで発掘された3.8-5.3万年前の男性のサンプルとシベリアで発見された4.6と13万年前の2体のデボニア男性です。驚いたことにネアンデルタール人のY染色体ゲノムはデボニア人のY染色体に比べてずっと現代人に近かったのです。他の染色体の塩基配列は現代人よりもネアンデルタール人とデボニア人のゲノムのほうがずっと近縁だからです。
　実は3.8-10万年前のネアンデルタール人のミトコンドリアDNAの配列はそれより前のネアンデルタール人のミトコンドリアDNAよりも現代人の配列に近いことが示されていました。ミトコンドリアDNAは母系遺伝しますので、現代人の女性とネアンデルタール人の男性との子孫がネアンデルタール人の集団で広がったと解釈されます。これと同じことが現代人の男性とネアンデルタール人の女性の間の交配でおこり、しかもY染色体の場合はほぼ現代人のY染色体に置き換わったものと解釈されました。
　なぜ、ネアンデルタール人の集団の中で現代人のミトコンドリアやY染色体が選択的に広がったのかは不明です。進化遺伝学の理論では生存に有利だったので自然選択により拡散したと解釈されます。そして、この交配が起こったのはY染色体のケースは10-37万年前の間であり、ミトコンドリアのケースは22万年より前と計算されました。
　この予想に必要なデータは本来のネアンデルタール人のY染色体の塩基配列です。それは37万年より前のDNAサンプルです。

令和2年10月10日 -No. 50/8-
　Nature誌よりワクチンの特集号（Nature milestones vaccines, Nov. 2020）が出ました。イントロダクションでSARS-CoV2の流行にも触れ、おもに人体用のワクチンの歴史を概説しています。せっかくですので、そのトップバッターの記事、ジェンナー以前のワクチンについての記事を紹介します。ジェンナーは初めて本格的なワクチン、天然痘ワクチン（牛痘）、を実用化したイギリスの医師です。
　天然痘に対する免疫を得る方法はジェンナー以前にもありました。Variolationと呼ばれ、天然痘の水疱やかさぶたなどを皮膚の引っ掻き傷に塗り付ける方法です。ヨーロッパでVariationを一般に紹介したのはイギリスの詩人、Montagu婦人で、オスマントルコから輸入された技術でした。アレッポに住んでいたイギリス人Russel医師は1786年にVariolationの起源について本を書いています。当時はヨーロッパ、アジア、アフリカですでに同様な方法で天然痘ウイルスを接種する方法が知られていました。ウェールズでは1600年初頭に遡るそうです。
　もっとも古い文献の記録は15世紀の中国にあります。おそらく10世紀ごろに道教か仏教の僧侶によって発明され、門外不出の秘術として伝えられていたようです。一方でオスマントルコの天然痘のワクチンですが、インド由来らしく、18世紀の調査によるとベンガル地方で数百年の歴史があり、1000年前のサンスクリットの文献にもワクチンを示唆する記述がみられるとのこと。
　この方法は天然痘ウイルスを接種するわけですから、当然、発病のリスクが大きい。いかに安全に接種するかがVariolatorのノウハウだったのです。ジェンナーの功績は安全で有効性の高い牛痘の発見です。

令和2年10月17日 -No. 51/8-
　原初の地球環境下で生じた化学反応によって、生命が誕生したと考えられていますが、どのような経路（化学進化）で生命誕生に至ったかはよくわかりません。とにかく、たくさんの分子が作られてそれらがうまく組み合わされて最初の生命活動、特に自己触媒分子ができたのではないかと想像しています。
　私の仮説では「分子量が1000程度の有機化合物は生物界から多種類、大量に発見される。有用物質も多く含み、例えば抗生物質などが含まれる。アミノ酸や核酸は数個から十数個の原子からなる分子量が100~300程度の分子である。これらの分子が海底の熱水噴出孔での高濃度金属イオンによる触媒作用、熱化学反応で分子量が1000程度の多様な有機化合物が合成され、蓄積された。」と表現していますが、これらの分子はどのくらいあるのか。適切な答えをくれそうな研究に出会わなかったのですが、9月30日のNature newsでAllchemyプラットフォームが紹介されました。論文はScience誌9月25日号です。
　このプラットフォームは今まで化学進化の研究で蓄積された500余りの化学反応をデータベースにしてさらに化学反応論から推測される化学反応を加えて6段階もしくは7段階の化学反応からどのような分子ができるかを総当り的に調べ上げたコンピュータプログラムです。
　例えば、アンモニア、水、窒素、メタン、シアン化水素の5つの分子からスタートした場合、6段階の化学反応で6200分子、7段階の化学反応で23000以上の分子が合成されます。さらに硫化水素を加えた6個の分子からスタートすると、6段階の化学反応で12000分子、7段階で36000分子が合成可能です。
　この中には50分子の生体構成分子が含まれています。例えば、核酸の構成成分であるアデニン。尿酸やクエン酸も例として紹介されています。そして今まで知られていなかった24の合成経路が発見され、研究者はそのうちの20経路について確認済みです。
　中でも経路をたどると回路が形成できて一周すると同じ分子が2個に増えるような反応経路もありました。実際に実験的にこの反応経路が自己増殖的であることも示されたのです。実際のところ、人間には合成経路を考えるときに分解過程を含めることに心理的に壁があります。コンピュータは意に介さず、あらゆる可能性を計算したためにこのような自己増殖的な反応経路を見つけることができたのでしょう。
　最後に、これらの分子の中には界面活性剤的な分子も含まれています。これらの分子は集合するとミセルを形成し、条件によっては膜を形成します。生物は自らを細胞膜で包み、外界と境界を保ちますので、その構成成分の化学進化を考察する手がかりなるかもしれません。
　アルゴリズムから導かれたほとんどの分子は生体構成分子ではありません。研究者は生体構成分子の特徴として3つの性質を挙げています。まず、水溶性が高いこと。熱力学的に安定であること。水素結合の授受のバランスが良いこと。これらの性質を満たす分子が選択的に化学進化時代の生化学反応の萌芽として選択されたのでしょう。アルゴリズムに太古代の地球で触媒として働いたであろう表面や金属イオンの働きを加えることで一層多くの分子と反応経路が追加されて化学進化の全容が組みあがることが期待されます。

令和2年10月24日 -No. 52/8-
　一時期、室温超電導の発見が科学界を賑わしたことがありました。しかし、発見の報告は虚偽であったことがわかり、報告した科学者は科学界を追放され、ブームもひと段落しました。そして今月14日、Nature NewsとScience Newsにまたもや常温超電導のニュースが掲載されました。
　現在のところ、最も高温で機能する超伝導物質は酸化銅をベースとしたセラミックスで、-140 °C以下の低温が必要です。超電導状態の理論は3人の提唱者の頭文字をとってBCS理論と呼ばれています。常温超電導については1968年に高圧下の水素が常温超電導を示すと理論的に予言されて、金属水素が調べられましたが、当時は発見されませんでした。常温超電導が実現すればMRIのコストパフォーマンスを上げ、リニアモーターカーを走らせ、ロスなしの蓄電池などの応用が期待されます。
　超高圧下の物質を調べるには2つのダイアモンドの間に物質を挟んで圧力をかける方法（ダイアモンドアンビルセル）が使われます。ダイアモンドは光学的、電磁気的に透明ですので、ピンポイントの測定器を用いて物理的な性質を調べることができます。超電導の場合は超電導状態では磁力線が通過しないことから検出できます。
　研究者は炭素と水素と硫黄の混合物を2つのダイアモンドアンビルセルに入れ、水素、硫化水素、メタンのガスを送り込みながらレーザー光線で化学反応を起こして透明な結晶を得ました。この物質は超低温で超伝導を示したので。圧を上げながら温度も上げて超電導状態が保たれるかを調べました。すると260万気圧の時に15℃を上限として超伝導状態が観察されました。この気圧は地球のコアにかかる圧力に相当します。
　素材がありふれた物質なので実用化できれば安価に超電導物質が供給できると期待されます。残念ながら超電導状態にある結晶の構造を解析できませんでした。研究者は今後の課題としています。さらにもう1種類の元素を加えることで常温常圧超伝導を実現できるかもしれません。が、決めるべきパラメーターが多く、そう簡単ではなさそうです。

令和2年10月31日 -No. 53/8-
　SARS-CoV2感染症についてはしばらくお休みしていました。欧米では感染者の増加が問題になっています。10月22日号のNature誌に簡単な中間報告がありましたので、抜粋します。
　現在、焦眉の的はワクチン開発でしょう。200余りのワクチンが開発中で、そのうち40ほどがすでに臨床試験に入っています。これは今までのワクチン開発からは信じられないほどのスピードです。有効で安全なワクチンができるかはSARS-CoV2に対する免疫応答の理解にかかっています。
　免疫は有効か？　すでに多くの人がSARS-CoV2に対して反応する抗体やT細胞を持っていることがわかってきました。おそらく近縁の風邪コロナウイルスに対する免疫反応と考えられています。ただ、これらの免疫は感染防御に十分ではありません。重症化を防ぐのかはまだ不明です。感染による免疫は現在調査中で、ワクチンによる免疫についてはこれから解析されます。
　有効な治療法は？　感染症から回復した人から採取した血漿を使う治療法が試されています。誰の血漿でもよいわけでなく、より高い中和価を示す血清に期待が寄せられています。特に、中和抗体を分離し、血清療法に用いる試みが有望です。
　再感染は？　ウイルスに感染した人はウイルスに対する免疫を持っている可能性があります。病気から回復した人が再感染をした例が少数、報告されています。再感染は免疫ができてもすぐに減衰する可能性もあることから、この問題もまだ結論を得るに至っていません。
　重症化の対策は？　ウイルスに対する過剰な免疫応答が起きると重症化することがわかってきました。軽度な症状を示した患者も翌週には重症化するケースが多い。重症化の初期には免疫抑制剤の投与が症状の改善に効果があります。
　ワクチンの実用化は？　ウイルスの変異速度はインフルエンザなどに比べて遅いことがわかりました。したがって、有効なワクチンが開発されればワクチンの有効期間は長いことが期待されます。ワクチンによる免疫期間が長いかどうかはまだ不明です。短ければ定期的に接種する必要があり、より慎重な安全性の確認が必要です。ワクチンが実用化されるまでは相変わらず検査と追跡、隔離が有効な対抗手段です。
　ワクチンができたら？　とはいうものも、国はワクチンを早期に承認し、条件付きで実用化しようとしています。すなわち、企業や医師はワクチンを接種した人を追跡調査し、有効性と安全性についてレポートを求められます。仕事上の理由で承認後すぐにワクチンを接種する人もおられるでしょうから調査には積極的に協力しましょう。ワクチンが販売されるようになっても、しばらくはマスク、手洗いと物理的な距離を保つことは社会常識でしょう。

令和2年11月7日 -No. 54/8-
　ポリネシア人はアジアからの移民です。が、ゲノムを調べてみると数千キロも海を隔てたアメリカ原住民と共通する特徴もありました。7月にNature誌に発表された論文の紹介です。
　調査された住民はイースター島の166人と188人の他のポリネシア人。彼らはアメリカ原住民の祖先をもつとされていました。比較対象は南米コロンビアのゼヌ先住民のゲノムです。
　染色体は時々組換えが起きます。そのため、2つの遺伝子マーカーは離れていれば一緒に動く（連鎖といいます）頻度が下がります。連鎖頻度と遺伝子マーカーの距離から子供が何世代前に生まれたかを推測できます。
　その結果、南アメリカでは1150年から1230年の間に、イースター島では1380年ごろに子孫が誕生したと推測されました。このほかに18世紀、19世紀にも交流があったようです。
　大航海時代の始まる前、ポリネシアの人々やアンデス文明の人々は遠距離公開をする技術があったことを示しています。12世紀から14世紀にのみ起こったとすると、漂流などの事故だったのかもしれません。日本にも江戸時代の北前船などが400日余り漂流し、北アメリカ大陸沖まで流された記録があります。すくなくとも数千キロの漂流に耐える船を持っていたことがわかります。
　漂流のコースと海流を見ながら思いました。北太平洋では日本と北アメリカの間を約3年で往復します。浮き島を作れば日本と北アメリカ、そして周辺の国々と居ながらにして貿易ができるのではないか。数千人が住む人工島を船と筏で組み上げて、網などを広げて大規模な養殖を生業として大洋を海流に任せて漂う。海藻を育てれば、二酸化炭素の吸収効果も抜群です。自給自足を基本にした経済。牧羊民の太平洋版です。
　国境に縛られることのない自由な小コミュニティです。最近では大型の低気圧も宇宙から監視できますので、嵐に対する対策もできます。未来の浮き島の周囲は防波堤の代わりに波力発電機を、防風林の代わりに風力発電機を並べることになるでしょう。

令和2年11月14日 -No. 55/8-
　エディアカラ生物といえば現在の生物に共通する部分が少なく、系統的に袋小路に入ってしまった一群の生物と考えられてきました。神の失敗した実験という比喩もあります。エディアカラ紀は6.35億年から5.41億年前に位置付けられています。カンブリア紀に出現した多様な生物によって絶滅に追い込まれたと考えられていました。Nature誌の10月28日号にそのエディアカラ生物の特集がありましたので紹介します。
　エディアカラ紀はその前の全球凍結という大変動からの回復期にあり、また、現在のオーストラリア大陸に巨大隕石が落下したと推測され、さらには大陸が分裂して再集合する過渡期にあたります。このような状況下ではたとえ準備ができていたとしても複雑な生物が出現することはできなかったと科学者は考えています。だからカンブリア紀以前には生物の化石が発見されなかったと。このことは連続的な生物進化を理論化していたダーウィンにとってのジレンマでした。
　しかし、いくつかの例でエディアカラ生物はカンブリア紀の生物の原型を提供したという仮説が出てきました。その原型は後生動物の原型です。動物としての共通の特徴、体の左右の対称性と体内に腸があって、その両端は口であり、肛門であること。そしてさらに興味深い性質があったと推測されています。
　5.5億年前の生物、イリンギア（Yilingia）はミミズのような形態の生物で、生痕化石と一緒に発見された化石があります。イリンギアは初期の泥に潜る生物です。イリンギアの生痕化石をよく見ると2列のくぼみが残っており、イリンギアは足の原型を持っていたと推測されました。この時代に腸や足を作り出すという解剖学的な進化を遂げただけでなく泥に潜るという複雑な行動を進化させました。
　ディッキンソニア（Dickinsonia）はエディアカラ生物の代表格です。厚さがわずか数ミリメートルですが、長さは1.5メートルに達します。研究者は5.5億年前の化石からコレステロールの分解物を抽出できました。コレステロールは動物の細胞膜に特徴的な脂質です。ただ、化石からは口や腸の証拠は得られていません。
　同時期に棲息していたイカリア・ワリウティア（Ikaria wariootia）は泥に潜り込んで生活していました。大きさは米粒より小さいのですが、体は左右対称で前後がはっきりしています。しかも、その穴は大きな生物の体も通過しているので腐食動物と考えられ、腸や口、肛門も備えていた可能性があります。
　クロウディニド（cloudinids）は細長い生物ですが、化石をX線で調べたところ、体内に細い管があることがわかりました。腸を持つ生物の最古の化石とされています。
　子供と思われる化石を含む大群で発掘されたフラクトフブス（Fractofusus）。葉の葉脈のようなフラクタルな体を持っていました。肉眼で見られる生物の5.71億年前のもっとも古い化石です。
　これらの研究から現在の動物の祖先を含む多様なカンブリアン生物への橋渡しとしての系統学的な位置がはっきりしてくると思われます。

令和2年11月21日 -No. 56/8-
　重力波の検出は2015年に初めて報告されました。その成果は2017年のノーベル物理学賞を受賞。その後、検出装置は感度を上げ、2019年には6か月の間に39もの重力波を検出しました（Nature誌10月28日号）。重力波の検出は最初は米国の検出器（the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)）のペア（ワシントン州とルイジアナ州）を使った観測で行われていましたが、イタリアのVirgoが参加してから感度が格段に良くなりました。
　重力波の性質はアインシュタインの一般相対性理論によって予想されました。通常はブラックホールの融合によって生じます。したがって、ブラックホールの存在証明でもあります。いまや電磁波や宇宙線に加えて第3の宇宙を観測する手段となった感があります。
　融合するブラックホールには重さの制限があると科学者は予想していました。すなわち、太陽の45倍以上の質量を持つブラックホールは融合に関与しない。しかし、太陽質量の85倍のブラックホールの融合も観測されました。
　観測結果から約80億年前にブラックホールの融合のピークがあったと予想されました。それは恒星が形成された時期の後です。たくさん誕生した恒星がブラックホールになったためと考えられました。
　観測結果からブラックホールの回転方向（spin）に関する情報も得られます。その結果、融合するブラックホールのペアの大部分は同じ回転方向を持っていることがわかりました。つまり、別々に誕生したブラックホールの融合はまれで、連星が両方ともブラックホールになって融合するパターンが多いようです。

令和2年11月28日 -No. 57/8-
　今年9月に「金星で生命活動の証拠が発見された」というニュースが駆け巡りました。発見されたのは生物活動のマーカーとして知られているフォスフィン（phosphine）です。リン原子に3つの水素原子が共有結合した分子で、火山活動や稲妻などの反応ではできません。唯一、地球上で知られているのは微生物の働きによります。
　金星をラジオ波領域で観測したところ、phosphineに相当するスペクトルが観測され、その量は平均で10億分の7に達しました。ところが、世界中から慎重意見や指摘が殺到したので再調査が行われました。そして訂正。平均で10億分の1という結論でした。
　しかし、再測定の時には10億分の5に達することもありました。たとえ、10億分の1でもそのソースは不明なままです。過酷な環境である金星に生物がいたとしたら画期的な成果です。
　ということで、惑星科学者は実際に金星へ向かう宇宙線に期待しています。現在のところ、日本の金星探査機あかつきが周回軌道にいますが、残念ながらphosphineを観測できる装置は積んでいません。一番近い探査機はインドが計画中で、2025年に打ち上げ予定です。それまでにもさらに電波望遠鏡での観測が続けられることでしょう。

令和2年12月5日 -No. 58/8-
　7月18日に書いたように、新しい勤務先を探していましたが、京都の会社に決まりました。学生時代を過ごした京都に30年ぶりで帰ります。家族を連れては無理ですので単身赴任です。人生最初の一人暮らしを始めたのも京都。そして還暦を過ぎて再び一人暮らしを始めるのも京都。経済的な負担が少ない小さなアパートで新たな職場での仕事を始めます。
　18歳の時に京都の4畳半で初めて一人暮らしを始めてから8回目の引っ越しとなりました。40年前に比べて一人暮らしの環境は進歩し、老齢の身でもなんとか快適に過ごせそうです。当時と違うのはインターネット環境でしょう。一人暮らしに欠かせない情報源、娯楽、社会との接点を提供してくれます。例えば、40年前にはテレビも持ちませんでしたが、今回も必要ないと考えています。
　そう、ミニマリスト生活を念頭にできるだけ家電やモノを持たない生活にトライする予定です。ミニマリスト生活は禅僧や修道院の生活を思い起こさせますね。また、清貧の哲学に通じるものがあります。インド哲学での森林期でしょうか。若い時はあれもこれもと欲が勝りましたが、老年期になっては生活にリズムを持って好きなことに時間を費やしながら淡々と規則正しい生活を送ることになりそうです。
　ミニマリスト哲学では、社会と個人のつながりを問い直し、つながりを保証する生活水準を再定義しなおすことになるでしょう。何が必要で何が過剰なのか。必要なものを提供する産業と円滑に流通させる制度の条件はなにか。文明が飽和状態になったときに社会を持続可能にする将来の哲学を提供するかも。

令和2年12月12日 -No. 59/8-
　海洋と大気の振動については17世紀初頭に最初にフランスの哲学者で数学者のピエール・シモン・ラプラスによって潮汐方程式が提唱されました。複雑な大気の流れの中で、垂直方向のエネルギーを得て水平方向へ広がる波となるという。
　この波は均一な深さの海が地球を覆っているとすれば海にも現れます。そして水平方向の波の構造はラプラスの潮汐方程式で表されます。古い理論ですが、観測データが得られない。それはこの波があまりに巨大でありながら、地球の自転という1日の時間スケールに縛られるため、観測が不可能でした。
　米国と日本の科学者が1979年から2016年にわたるヨーロッパの気象データから地球全体の1時間ごとの気圧の情報を解析したところ、10数個もの波が抽出されました。いずれも気圧の高いところや低いところが東方向に移動します。周期は2時間から33時間に及び、そのスピードは1100 km/h以上。地球レベルの観測は観測衛星が打ち上げられてから利用可能になりました。
　波は重なり合って鐘のように鳴り響いていると表現されます。波を駆動するのは月や太陽による潮汐力を始め、地球の自転、重力、局地的な加熱や大気の対流や嵐です。科学者の説明によると、風呂桶の中の水を激しくかき混ぜ、しばらく置くと小さな波からバスタブサイズの波まで様々な波が観測されるのと同じ現象で、様々な大きさの波が重なり合っているのです。
　科学者は初期の解析を完了し、それを全球気候モデルに当てはめようとしています。地球の気候のような複雑な現象にシンプルな古い理論が当てはまるとは驚きで、しかも200年の時を経ても古い方程式は有効でした。様々な要素が入った数式は大変複雑な微分方程式です。

令和2年12月19日 -No. 60/8-
　皆さんもニュースでご存知のように12月12日にFDA（米国食品医薬品局）はファイザー社とBioNTech社とが共同開発した新型コロナウイルスワクチンに緊急使用ライセンスを承認しました。ほぼ同時にUKとカナダで承認されました。一方で中国で開発されたワクチンもアラブ首長国連邦で承認されました。
　新型コロナウイルス対策は新局面に入りました。ワクチンを接種した数十万人を対象とした効果と安全性の評価です。承認されたワクチンの副作用は非常にまれで、強力な疫学調査が必要です。
　先にファイザー社が発表した43000人を対象とした臨床試験で95%の有効性を得た報告は12月10日に医学雑誌に発表されました。安全性に関しては通常、ワクチン接種でみられる倦怠感、頭痛や発熱のほかにベル麻痺という顔面マヒが4例報告されました。しかしワクチン接種との関連は明らかではありません。UKでは医療関係者と高齢のハイリスクな人への接種が行われましたが、2人にアナフィラキシー症状がありました。その2人には過去にもアナフィラキシー症状を起こしていました。アナフィラキシー症状を経験した人への接種については慎重に行うべきという提案がありました。
　これらの副作用は6週間の観察結果です。専門家はもっと長期の追跡調査が必要だと提言しています。長期間に及ぶ追跡調査は労力的にも大変です。CDC（米国疾病管理予防センター）ではITを利用してワクチン接種を受けた医療関係者に事後アンケートを定期的に送るプログラムを準備しています。同様なSNSなどを通じた追跡調査が行われることでしょう。
　一方でSNSによるワクチン副作用報告の炎上やフェイクニュースにも注意が必要です。フェイスブック社では12月3日に新型コロナウイルスワクチンについてのフェイクニュースの監視を開始し、誤った意見や陰謀論などに関する投稿を削除すると発表しました。
　さて、その成分を見てみましょう。
　まず、ウイルスのスパイクタンパク質をコードするmRNAです。スパイクタンパク質はウイルスが細胞に自分の遺伝子を送り込むのに使われます。同時に免疫応答の重要なターゲットです。mRNAの化学的な実体はポリリボ核酸で、分解しやすいので低温（-70℃）での保存が必要です。また、リボ核酸は細胞の持つRNA分解酵素に耐性になるように加工されています。
　ワクチンは腕の筋肉内に投与されます。打ち込まれたmRNAは筋肉細胞に取り込まれて、細胞はその情報に基づいてウイルスのスパイクタンパク質を合成します。この異物タンパク質に対して免疫応答が起きます。ワクチンの場合、ウイルスの遺伝子がありませんのでウイルスができたり、病気になることはありません。
　スパイクタンパク質のmRNAは脂質のカプセルに包まれています。脂質のカプセルはmRNAを保護するとともに細胞に取り込まれやすくしています。4種類の脂質分子が含まれています。主成分の脂質はRNA分子と結合する性質を持っています。また、副作用の原因でもあります。他の脂質分子はカプセルを成型するのに使われます。
　そのほかの成分としてpHや浸透圧を調製する塩類、凍結保護剤としてのしょ糖を含んでいます。ワクチンは生理食塩水に溶かして注射されます。防腐剤は含まれていません。
　さて、ワクチンの効果はいかに？　日本でも来年の春から投与が始まります。

令和2年12月26日 -No. 61/8-
　10月のNature誌に脳の配線図の網羅的解析のレビューが載っていましたので、現状を勉強してみました。
　人間の脳には860億ものニューロンがあります。そこに行くまでの中間目標として1000分の1のマウス脳（7000万ニューロン）があります。マウス脳を完全記述するにはおそらくエクサバイト（10億ギガバイト）の記憶容量が必要と予想されています。
　最初に神経回路のすべてが記述されたのは線虫（C. elegans）です。1986年に発表されたときは部屋サイズのコンピュータに入力され、レポートは340ページもありました。線虫の脳はわずか400ニューロンです。そして今回、ショウジョウバエの脳の半分（25000個のニューロン）の完全記述に到達しました。わずか一辺が4分の1ミリ程度のサイズです。解析には電子顕微鏡での自動観察とAIを用いたデータ分析が必要でした。
　実験的には電気信号を1つのニューロンに与え、結合しているニューロンを染めることができますが、その数は4-5個しかわかりません。しかし、電子顕微鏡観察では数百から数千のニューロンでは数百万もの結合があると考えられます。
　2004年に電子顕微鏡の中（真空状態）で自動的に超薄切片を作製するミクロトームが導入され、すぐに電子顕微鏡で写真を撮る（serial block-face scanning electron microscopy）ことで、ナノスケールのイメージングができるようになりました。数日、さらには数週間も切片を作りながら電子顕微鏡観察を連続的に行うことができます。
　2013年にはマウスの網膜（950ニューロン）の完全イメージングに成功しました。費用は2億円。イメージから立体像を構築するのは大変です。1986年当時は電子顕微鏡写真の山をカラーペンで紙に写し取っていました。2013年でも像をスクリーン上で重ねながらマウスでニューロンを辿っていました。
　完全回路図の作成には1枚のミスも許されません。線虫のように小さな脳でさえ、30-50 nmの間隔で5000枚も切片を作る必要があります。イオンビームで超薄切片を作製できるFIB-SEMが実用化されて切片を作製するときのミスが格段に少なくなりました。2年後、マシンラーニングで完成した完全回路図を50人の専門チームで1年間確認を行いました。かくして2020年に25000ニューロンの2000万の結合が確認されたのです。
　別のチームは並列カメラでいっきに切片を画像化しました。そこからディープラーニングを応用したプラットフォームFlyWireで回路図を構築しました。FlyWireはGoogleのNeuroglancerプラットフォーム上で動き、同時に複数の人が確認作業をすることができます。誰かの修正はすぐに全体像に反映され、多人数で確認作業を同時進行することができました。
　次の目標はマウス脳。大型の撮影装置を備え、リール状の切片の画像を読み込みます。6か月で1立方mmを解析して2ペタバイト（百万ギガバイト）のデータを生み出します。
　一方で、線虫では多くの神経回路異常、行動異常のミュータントが解析されています。これらの異常と神経回路とが結びつけられたのは2012年に入ってからです。単純に回路図ができたからと言って人間の精神活動のすべてが説明できるわけではない。SF映画では人間の脳をスキャニングしてコンピュータにインストールする話がありますが、まだまだ先の話のようです。
　さて、来週からは年末年始の休みです。次回の配信は来年の1月16日の予定です。ネットワーク環境が変わるので、現在、鋭意対応中。

令和3年1月1日 -年賀2021/8-
謹賀新年
老博士　「報告します。新型ウイルスが完成しました。」
党幹部　「よくやった。これでデモ隊でも収容施設でも感染に見せかけて反乱者を駆逐できる。国家主席もさぞやお喜びになることだろう。
老博士　「ありがとうございます。それでは次にワクチンの開発に取り掛かります。」
このウイルスが漏洩するとどうなるか、あなたはご存知ですね。

ハッカー　「ボス、新型ウイルスが完成しました。」
長官　「グッジョブ。これで簡体字で動くスマホを起点にサイバー攻撃を仕掛けることができる。大統領の任期に間に合ったので、さぞやお喜びになるであろう。
ハッカー　「次はロシア語版ですか。アンチウイルスソフトはいりませんね？」
　このウイルスが感染を拡大しているかは不明である。

今年もよろしくお願いします。

令和3年1月16日 -No. 62/8-
　今年から始めた一人暮らしを通じて感じた世の中の変化。
　40年前は大学の下宿斡旋コーナーで紹介された学生下宿で4.5畳の部屋からスタートでした。ほかの部屋と比較したわけではありません。いまや不動産探しはネットから。空き部屋は何千とネットで紹介されており、場所や家賃、設備など条件を絞り込んでから不動産会社へ行きます。不動産会社のコネや掘り出し物はもうほとんどないのでは？アパートの管理会社とのやり取りもスマホのアプリから。不動産会社の書類もスマホのアプリから入力。いろんな手続きやサービスがスマホを介して提供されていました。
　40年前は布団とタンス、食器棚、ファンシーケース（衣装だな）からスタート。下宿のおばさんに残されていた机と椅子、炊飯器と電気湯沸かし器をもらって、生活が始まりました。現在では引っ越し荷物は必要ありません。必要なものはアマゾンやニトリやヨドバシが配達してくれます。しかもウェブで注文するだけ。一人暮らしならば100円ショップでほとんど用が足り、95％のものが揃えられました。スーパーでも調理済みの食品が売り場の半分を占めていて、しかも1人サイズが必ずある。コンビニは言わずもがな。40年前は大学生協がキッチンでした。
　下宿のおばさんが取り次いでくれた電話はスマホに代わりました。光ファイバーによるインターネットの提供は必須になりました。パソコンやスマホがあればテレビ電話で家族とも話せますし、ドラマや映画はアマゾンプライムやネットフレックスで楽しめます。NHKプラスでニュースは見ることができます。天気予報はスマホでもパソコンでも見ることができます。40年前と同様、テレビも新聞もありません。
　テフロンの鍋が普及したので炊飯器は必要ない。コインランドリーが利用できれば洗濯機も必要ない。エアコンがあるので扇風機もこたつもストーブも必要ない。でもシャワートイレは必要でしょう。残念ながらうちにはありません。冬はおしりが冷たいのです。昔は暖かい便座などなかったのだとしみじみ進歩を感じました。

令和3年1月23日 -No. 63/8-
　海底には海溝があり、そこには古い海洋プレートがゆっくりとマントルへ沈み込んでいます。一方で、海の真ん中の海嶺ではマグマが沸き上がり、新たに海洋プレートが作られています。こうして海洋プレートはゆっくりと移動する。ところが、最近、1000年間にわたってそのエンジンの回転が3分の1に落ち込んだという仮説が出てきました。昨年末12月22日のサイエンスニュースの紹介です。
　疑問視する声もあります。海洋プレートを動かすエンジンは同時にマントルから二酸化炭素を供給する火山活動であり、これが下火になると炭酸ガス濃度が下がって地表の気温は10℃も低下すると。
　海洋プレートの速度はどのようにして測るのでしょうか。海洋プレートができるときにマグマが固まります。岩石の中にその時の地磁気の情報が残ります。つまり、地磁気の記録は海嶺と平行に縞模様に記録されます。海底の磁気は地磁気の反転した歴史を残しており、プレートテクトニクスの証拠の1つになりました。
　そして今回、海底で磁気記録計をけん引する作業が行われ、磁気の検出精度が一気に10倍になったのです。そこで、太平洋で1300万年前から1200万年前、そして大西洋とインド洋で700万年前の2回のスローダウンが明らかになりました。速度が遅くなった理由はわかっていません。が、地球の寒冷化の時期に一致するようです。
　もう一つ、海嶺での火山活動が弱まると海嶺の高さが低くなります。すると、海面が下がる。この影響は22メートルと推計されました。海嶺からの熱放出の減少量は原子炉1500基分に相当するそうですが、それほど地球環境に影響はないようです。
　時間軸が数百万年になる変化ですが、地球のちょっとした身震いで現在問題になっている温暖化など及びもつかない変化が起こるのですね。

令和3年1月30日 -No. 64/8-
　一人暮らしになってから久しぶりに図書館で本を借りました。今回はその本の紹介です（図解　宇宙のかたち　松原隆彦著　2018年　光文社新書）。宇宙の大規模構造の研究とそこからわかる宇宙理論についての解説です。後半の4分の3はイメージできず、表面をなぞっただけで終わりました。
　まずは天の川銀河から。天の川銀河の周りには小さな銀河（矮小銀河）が銀河系の重力に束縛されて運動しています。マゼラン星雲は有名ですがそのほかに20個の位置が図式化されていました。天の川銀河の大きさは直径10万光年ですが、これらの矮小銀河は天の川銀河を中心に半径40万光年くらいの範囲にあります。
　次は天の川銀河とアンドロメダ銀河を中心とした局所銀河群。差し渡し1000万光年の範囲に50ほどの矮小銀河を含んでいます。お隣さんはおとめ座銀河団で1300~2000個の銀河が含まれており、差し渡し1500万光年、中心にM87銀河と呼ばれる巨大な楕円銀河あります。M87の中心の巨大ブラックホールが写真にとられたのは2019年のビッグニュースでした。
　銀河団や銀河群の集合体を超銀河団と呼びます。おとめ座銀河団や局部銀河群はおとめ座超銀河団に属していますが、最近、2億光年ほど先に周りの銀河を引き寄せいている巨大なアトラクターが発見され、おとめ座銀河団や局部銀河群を含む大きなラケアニア超銀河団が提案されています。
　こうした銀河の分布は赤方遷移サーベイによって明らかにされました。宇宙は膨張しているので遠くの銀河ほど速く地球から遠ざかっています。銀河から出る光の波長は後退速度に相関して伸びて地球に届きます。銀河の光を解析する天体分光計と望遠鏡の性能が年々高くなるため、より広範囲により深宇宙まで銀河の分布が調べられています。そしてボイドやフィラメント構造が発見され、宇宙の初期のランダムな揺らぎが成長して大規模な泡構造が形成されたと考えられています。
　残り4分の3は宇宙の大規模構造をもとに銀河からやってくる光を解析して相対性理論の検証や銀河の運動の調べ方などが解説されていました。言葉だけ知っているインフレーションとスカラー場の関係、宇宙は曲がっているか、宇宙項とダークエネルギーとの関係など。
　ダークマターの初期宇宙での挙動についての記述が興味を引きました。ダークマターは光や通常の物質とは相互作用しないので通常物質の進化とは独立して密度揺らぎを形成し、それが成長しました。通常物質は揺らぎが成長すると銀河や星が誕生しますが、ダークマターはお互いにくっつかないのでただ濃度が高くなるだけだといいます。なるほど。通常物質が原子を形成したころ（宇宙の晴れ上がり）に一足先に成長したダークマターの揺らぎが重力により通常物質を引き寄せ、現在の大規模構造を作り上げました。

令和3年2月6日 -No. 65/8-
　未来の超大陸はAmasia超大陸です。ユーラシア大陸と南北アメリカが北極海をつぶしながら合体する。ユーラシア大陸が周りの小大陸を引き寄せる重要な役割を担っているという論文が2020年のGeology誌11月号に掲載されました。
　超大陸（Supercontinent）の形成はマントル対流に乗った大陸プレートの運動で起こります。約6億年を周期とするこのサイクルはウィルソンサイクルと呼ばれます。この前の超大陸はパンゲアで3億2千万年前に形成され、1億7500万年前に分裂しました。
　著者は超大陸の前に巨大大陸（Megacontinent）が形成され、巨大大陸が誘因になって周りの大陸を集めて2億年程度で自ら超大陸になると主張しています。過去のウィルソンサイクルと調べると、17.5億年前にヌーナ巨大大陸があり、その後、15億年前にコロンビア超大陸が形成されました。次はUmkondia巨大大陸が11.1億年前、そのあとにロディニア超大陸が9億年前です。そして、5.2億年前にゴンドワナ巨大大陸があり、3億年前にパンゲア超大陸でした。現在はユーラシア巨大大陸があります。そして約2億年後にアメイジア（Amasia）超大陸が誕生する予定です。余談ですが、Umkondia（ウコンディア？）大陸は初耳でした。
　巨大大陸は周りにプレートが沈みこむ沈み込み帯（subduction girdles）をまとい、そこに向かって周りの大陸が集められるというシナリオです。大陸は厚いので沈み込むことができずに合体します。そして超大陸が割れるとき、その周りに巨大な火山帯が形成される。パンゲア超大陸が割れた後には環太平洋火山帯が形成されたと考えられました。ユーラシア大陸は環太平洋火山帯に沿って北上し、アメリア大陸にぶつかって次の超大陸アメイジアを作り出すというイメージです。環太平洋火山帯は地球を平面で切ったときの線にほぼ沿っています。その面の両側にマントルの上昇流があるという形になっています。まだ異論もあると思われますが、有力な説です。
　想像をたくましくすると、パンゲアは北半球と南半球（ゴンドワナ）の2つの塊があり、おもにゴンドワナ大陸が分裂したように見えます。今度はユーラシア側に集まるわけですから、おそらく次のサイクルはユーラシア大陸が分裂するのでしょう。アメイジア大陸には南極大陸が入らないようです。アメイジア大陸の時代には南極大陸の周りに、すなわち南半球に広大な海が広がるはずです。

令和3年2月13日 -No. 66/8-
契約の勉強をしていると英米法と大陸法が出てきます。研修では若干の違いがあるけど現代ではほぼ同じであるとスルーされてきました。しかし、その起源は全く違っていました。ご存じの方は多いかもしれません。
英米法、すなわち、Common Lawは政府や国家を起源としない法律であり、慣習法を起源として、判例を積み重ねて体系化されてきた法律です。したがって、Common Lawは徐々に進化するものであって権力によって発作的に飛躍したり、放置されることはないと。社会の情勢に合わせて判例を積み重ね、いらないものは処分される。裁判も裁判官は調停者の役割であり、厳罰を下す法の執行者ではない。判決は陪審員の合議によって決まります。一方で、判決が裁判によって異なっていたり、かなり経験を積まないと裁判官にはなれないなどの欠点もあります。
一方で大陸法、Civil Lawは6世紀ローマ皇帝ユスティニアヌスが編纂させた法典を起源にしてヨーロッパ諸国で順守されています。法律はありとあらゆるケースを考えて制定されなければならず、裁判では法律に基づいて判決が下される。裁判官は法の執行者として最終判断を下すわけです。社会の状況に法律の対応が遅れれば裁判もできず、判決も出ません。一方で、成文化されていますので、誰でも見ることができます。
どちらがいいか。両方とも機能しているところを見ると甲乙つけ難いのでしょう。最近起こったミャンマーのクーデターのように、権力が勝手に法を制定した様子を見るとCommon Lawのほうが自由主義にマッチしていると考えられます。イギリスがEUから離脱したのもCivil Lawの押しつけがましい態度に我慢ができなかったのが一因でしょう。法体系がその成り立ちから違っているのですから。

令和3年2月20日 -No. 67/8-
　子供のころは偉人の伝記を読んで影響を受けた人も多いと思います。大人になると、偉人は偉大だったから、とか、運が良かったから、とか、遺伝的に優れていたから、成功したのであって、それらは自分にはなかったと納得したりしていませんか。
　名もなき人の一生を追い続けた研究成果が出版されました。本の名はThe Origins of You: How Childhood Shapes Later Life Jay Belsky, Avshalom Caspi, Terrie E. Moffitt & Richie Poulton Harvard Univ. Press (2020)です。4人の研究者はニュージーランド、米国、イギリスで数千人のボランティアに対して定期的にコンタクトを取り、体重や身長、健康状態など肉体的なデータ、学校の成績や収入など社会的なデータ、性格や個性など精神的なデータを集めました。最年長は70歳に達したところで本にまとめました。私の文章はNature誌の書評をもとに書いています。
　例えば、出生時の体重が少ないと生来高血圧のリスクが高いとか、教育レベルは平均余命に影響するとか。思春期での性行動と40台になってからのパートナーとの関係、子供のころの発達障害や反社会的行動が大人になってどんな変遷をたどるかなどが研究されています。
　家族の経済状態に関わらず、子供のころに自律できなかった人は30歳台で健康を害したり、社会的な立場が低かったり、収入が少なかったりしました。さらには薬物やアルコールに依存したり、犯罪に走ったりしました。社会的な孤立やいじめ、逆境に置かれた人は生物学的にストレスを抱えてそれが後で糖尿病や精神を病むことになります。
　重要なことは不幸な状態には幅があることから、何らかの救済策があり得ると考えられます。人間の成長は確率論的であって決定論的ではないこと。厳しい子供時代を送った人でも何人かの人は人生に復元力を見せています。家族や近所、社会や遺伝的な素質が主な復元力ですが、学校給食や教育でも力になっているということ。
　これからのネットの時代では多くのこうした記録がSNSなどに蓄えられることでしょう。偉人ではなく普通の人たちの人生が集められて分析され、幼少期の状況に合わせて幸せな人生を送るためのカスタムメイドな処方箋が書かれる未来が訪れます。70年後に。

令和3年2月27日 -No. 68/8-
　ブルーバックス2116の「見えない絶景　深海底巨大地形」藤岡貫太郎著（2020年）を読みました。その中で気になった部分を紹介します。
　白亜紀に大海進が起こりました。約1億年前です。原因として考えられるのはパンゲア超大陸が割れてできた巨大な大西洋中央海嶺。大西洋の底にできた巨大な山脈である中央海嶺分だけ海の水が陸にあふれたという説です。一方で、太平洋の2つの巨大な海台、シャツキー海台（1.5~1.3億年前）とオントンジャワ海台（1.25~1.2億年前）も少し前に誕生しています。2つとも巨大な火山活動による洪水玄武岩からなります。
　2つの海台もパンゲア超大陸が割れたスーパーホットプリュームの活動の一部ではないでしょうか。東太平洋海嶺の西で誕生した2つの海台は太平洋プレートに乗って西へ移動し、シャツキー海台は日本の東に、オントンジャワ海台はパプアニューギニアの北側にきています。
　オントンジャワ海台は知られている史上最大の火山活動で、大気に放出された二酸化炭素などの温室効果ガスによって急速な温暖化が進み、それによって海洋無酸素事変が起きました。
　この段落は私の推論。史上2番目の大きさであるシャツキー海台は日本の東北地方の東1500㎞に迫っています。東太平洋海嶺の拡大速度は年18㎝と計算されており、このままいけば830万年後には日本列島に衝突します。シャツキー海台の大きさは日本の面積の1.2倍、海底から5300mも立ち上がっています。800万年後には日本の面積が倍になるかもしれません。
　気になる情報もありました。地震トモグラフィーの解析によるとフランス領ポリネシアと東アフリカの地下にスーパーホットプリュームが迫っているそうです。おそらく人類が体験したこともない規模の火山活動であり、人間の活動など吹き飛ぶような地球環境の大変動が起こるかもしれません。

令和3年3月6日 -No. 69/8-
　今回はちょっと古い文献の紹介です（Nature誌564巻p42-42 (2018)）。
　生命の誕生の場と考えられている深海のブラックスモーカー。火山活動によって高温で酸性の水が噴出しています。火山性のガスや金属イオンも同時に噴出しており、周りには特殊な生態系が形成されています。ただ、無生物的な有機物の合成ははっきりとした証拠がありませんでした。
　2000年に大西洋の海嶺の近くの海台で特殊な熱水噴出孔が見つかりました。噴出しているのはアルカリ性の温泉です。ロストシティ（Lost City）と名付けられたこの噴出口は鉄やマグネシウム、シリカを噴出します。そこでは橄欖岩が熱水によって分解し、蛇紋岩になり、二酸化炭素と水からメタンが発生します（serpentinitization）。蛇紋岩はさらに分解して酸化鉄とシリカになって水素が発生し、多様な有機化合物が作られていました。この論文では熱水噴出孔の地下からトリプトファンと呼ばれるアミノ酸が分離されたという報告を紹介しています。シリカは小さな球体や管を作り、細胞の原型になった可能性があります。
　生命が誕生したころの地球（44億年から35億年前）では地球内部の熱は海底の火山活動によって放出され、熱水噴出孔がありました。マグマはマントルの主要な物質である橄欖岩であり、蛇紋石化作用（serpentinitization）によって大量のシリカと水素、有機物が作られていたはずです。つまり、生命が誕生したころはブラックスモーカーではなく、ロストシティタイプの熱水噴出孔が優勢だったと考えられるのです。
　これからロストシティの熱水噴出孔は詳細に調査されています。そこで起こっている化学反応が分析・同定されるでしょう。タンパク質やRNAの合成の糸口の発見があるかもと期待が高まります。

令和3年3月13日 -No. 70/8-
　新型コロナウイルス（SARS-CoV2）はコウモリからやってきたと考えられています。コウモリはほかにも多くの新興ウイルス感染症の原因ウイルスを宿していました。コウモリは発症することなく、多くのウイルスが感染していると考えられます。この超能力の源は？
　現代の生物学では手っ取り早く全ゲノム配列を調べてほかの生物と比べる方法がとられています。紹介するニュースは昨年の7月のScienceニュースです。
　コウモリは1400種が知られており、2番目に多様な哺乳類です。南極を除くすべての大陸に生息していて大きさも2gから1kgと多様です。飛翔能力や絵コロケーション能力などの他の哺乳類にない能力を備えています。そして多数のウイルスとの共存。そこでコウモリの全ゲノム配列を解析するプロジェクトBat1kが立ち上がりました。
　報告されたのは6種のコウモリのゲノムです。ほかの42種類の哺乳類のゲノムと比較してコウモリの特徴を報告しました。コウモリの親せきは今まで考えられていたツバイやネズミではなく、馬やクジラ、犬でした。とはいってもかなり早くから分岐していました。
　コウモリは炎症を起こす遺伝子のうち、10個が機能不全でした。その代わり、抗ウイルス作用を示す遺伝子が重複していたり、変異していました。さらに過去に感染したと思われるウイルスの遺伝子が断片としてゲノムに散らばっていました。中には鳥のウイルスの痕跡もありました。これらの違いがウイルス感染に対する耐性に関連すると考えられました。
　研究者はコウモリはかつて他の哺乳類よりもウイルス感染を受けやすかったと推測しており、その結果、ウイルスに対する高度な耐性を獲得したのではないか。詳しい解析が待たれるところです。
　さて、新しい職場ではまた研究開発にかかわることになりました。そこで、改訂版で終わっていた生体防衛論の第三版を始めたいと思います。再開は2週間の春休みの後。4月3日の予定です。

令和3年4月3日 -No. 71/8-
　人間活動の影響の大きさの表現にはいろいろあります。温室効果ガスの排出量。80万年で最も高い値になりました。農業のために陸地の70％が開墾されました。多くの生物が絶滅しました。そしてもう一つ。人間の作り出した道路やビルや車やプラスチックスが地球上の生物の総重量を超えました（Science news Dec 9）。
　生物の量（バイオマス）は様々な調査の結果を集計したもので細菌からクジラまで数え上げました。特に人工衛星の観測から植物の量が算出されました。全人類の体重の総和はバイオマスの0.01％に相当します。
　120年前の1900年では人工物はバイオマスの3％程度だったと計算されました。それから約20年で倍になるペースで増え、ついに今年、バイオマスの重量を超えたと推定されました。例えば、プラスチックの総量は全動物の2倍の重量に達しました。逆にバイオマスは減少の一途をたどっています。主に森林破壊が原因です。
　人工物それ自体は生態系に与える影響は大きくないのですが、その周りで人間が行う活動から生じるもの、特に下水やごみが大きな問題です。先進国では人工物から出る廃棄物は適切に処理されるようになっています。心配なのは人工物が急激に増えている発展途上国です。記者は楽観的で、長い目で見れば人工物が多くなっても廃棄物が正しく再利用されれば生態系に負荷をかけないとみています。
　さて、今回から生体防衛論３が始まります。とりあえずは森羅万象と同時進行で配信します。長くなりますが、お好きなところを読んでください。

令和3年4月10日 -No. 72/8-
　今回は１月のLife誌の記事のNature誌の紹介記事です。
　オーストラリア肺魚のゲノムの塩基配列が決定されました。そのサイズ、430億塩基対は人のゲノムの14倍です。それまでの1位はメキシコサンショウウオで、肺魚はその1.3倍ありました。
　塩基配列を決定する手間もかかりましたが、これが全長であると決定するのも大変だったと思います。というのも両生類や魚類は染色体を倍数体で持つことがあるからです。哺乳類や鳥類は2倍体ですが、両生類や魚類は4倍体や6倍体（同じ染色体を2組、3組持っている）のことがあるからです。
　オーストラリア肺魚が陸上動物の枝から分かれたのは4.3億年前。そして体のつくりはすでに鰭に関節を持ち、1個だけですが肺を持ち、臭いをかぐことができます。しかも化石の記録から、4.3億年前からほとんど変化していないと予想されていました。陸上生活へと移行する直前の生物としてシーラカンスと共に重要な位置にありました。そして今回のゲノムの塩基配列の解析から肺魚の特徴を担う遺伝子の候補が見つかり、また、系統樹解析から魚と陸上の脊椎動物の中間に位置することがわかりました。
　ゲノムサイズが大きいのはなぜか？　ちょうどこのころ、さまざまな生物でゲノムサイズが2倍になっています。倍数体化がそのまま1つのゲノムになったのかもしれません。そのため、ゲノムサイズの1位と2位は肺魚と両生類。このあと、余分な遺伝子は進化の過程で除去されてよりコンパクトになりました。全ゲノムの重複は陸上生活へ進化する準備段階なのかもしれません。　

令和3年4月17日 -No. 73/8-
　ヨーロッパ宇宙局が管理運営するGaia space observatory の最新データが昨年末に公開されました（Nature news Dec 2020）。約２年おきに公開される約１０億個の恒星の位置情報です。前回の2018年のデータの公開後、このデータに基づいて約3000報の論文が発表されました。
　Gaia宇宙望遠鏡は2013年に打ち上げられ、地球から150万キロのかなたに静止しています。地球と共に公転することで視差を利用して近傍の恒星の位置を観測し続けています。100万分の１度も検出できるため、16,000光年の範囲まで位置がわかります。
その精度は年々向上しています。太陽系から326光年の範囲にある30万個の恒星はほぼ網羅しました。しかも４万個の星については今後40万年の運動も予測できました。ガイアの燃料は2025年まで。ミッション終了までに多くの観測データを残してくれることでしょう。
　私のビッグヒストリーの中でも、宇宙誕生後、銀河が形成されてから太陽系の誕生までの約60億年がほぼ空白です。この空白の期間の一部は天の川銀河の生い立ちや、太陽系を生み出したガス雲と太陽の兄弟たちの生い立ちになるはずです。今までGaiaデータに基づく宇宙の歴史についていくつか紹介してきました。今後、さらに天の川銀河の成り立ちについて解析が進み、多くのことが明らかになるでしょう。

令和3年4月24日 -No. 74/8-
　直径340mの星のかけら（Apophisと名付けられました）が、3月6日、地球の脇を通り過ぎていきました。軌道を計算すると、次は2029年に4万km以内ですれ違います。4万kmといえば、高高度の人工衛星が飛んでいる距離です。
　Nature誌3月11日号のNews記事によると、先日のApophilの接近はちょうどよい「消防訓練」になりました。1998年にNASAが地球に接近する小惑星の観測を始めてから25,000個の要注意小惑星を発見しています。2020年は2958個がリストに加わり、過去最高になりました。
　アリゾナで3台の望遠鏡で要注意小惑星を見張るCatalina Sky Surveyが大きな貢献をしています。パンデミックや山火事で休止があったにもかかわらず1548個を見つけました。その中には直径3mの「ミニ月」もあり、一時、地球の引力に捉えられていました。そのほかの監視はハワイにあるPan-STARRS survey telescopesのお手柄です。この望遠鏡でのニュースといえば、小惑星ではなく、捨てられたブースターロケットを見つけたことでした。
　2020年に月よりも近くを通り過ぎた岩は107個。最も接近したものは400ｋｍでした。この岩がもし地球に落ちたとしても大気圏で砕け散ったでしょう。これまでの観察で、天文学者は太陽系の小惑星はビリヤードの玉のように飛び回っていることに気づいています。８年後、Apophisが帰ってくるころにはもっと多くの要注意小惑星がリストに載っているでしょう。

令和3年5月1日 -No. 75/8-
　一人暮らしになって本を読むようになりました。この１月から20冊ほど。半分はブルーバックスですが。このところ、雑誌のニュースを紹介してきたので、情報が細切れになっていましたが、本を読むとたくさんの情報が積み上げられていて、認識が深まるようです。今回紹介するのは「世界の起源―人類を決定づけた地球の歴史　ルイス　ダートネル著　東郷えりか訳　河出書房新社　2019年」
　ダーウィン説は特殊進化理論で、一般進化理論を提唱した筆者。自然選択説を一般化して社会や通貨、テクノロジー、言語、法律、文化、音楽、暴力、歴史、教育、政治、神、道徳に当てはめて見た本です。この観点からは物事は同じ状態であり続けることはなく（諸行無常）、常に試行錯誤と選択を経て変化します。ところが、人間は、偶然に起こる変化に切れ目を入れ、あたかも誰かが行ったかのように総括し、人間の能力を過大評価していると。
　特に西洋思想では歴史的に世界を設計や計画の産物として説明する癖があります。（この段落は以下引用）「戦いが勝利に終われば、（敵軍を弱らせたのがマラリアの流行ではなく）将軍がその勝利の立役者に違いない。子供が何かを習得すれば、それは（教師の手助けでその子供が見つけた本や、仲間、好奇心のおかげでなく）教師が教えたからに違いない。ある種が絶滅を免れれば、（肥料が発明されて人々を養うために必要な土地の面積が減ったからではなく）環境保護団体が救ったからに違いない。何かが発明されれば（次なる技術上の進展の機が、否応なく、避けがたいまでに熟していたからではなく）発明家がそれを発明したからに違いない。経営危機が発生すれば（失態ではなく）陰謀が目に映る。」
　私たちは人々や組織が常に主導権を握っているかのように、世の中の事柄を記述しています。しかし、多くの場合、実はそうではない。世界は偉い人がトップダウンのかたちで規定しているのだから、その規定にしたがって生きなければならないと、自分たちに言い聞かせすぎているのです。
そう、私も人間の歴史も自然界の歴史も同じ流れ（原理）で描けるはずと朧気ながら思っていて、この文章を書いているのだと。そしてところどころ、人間中心主義が顔を出しているのに何となく面白くないと思ってきたこと。その辺をうまく説明されたように思います。これから人類の歴史に入るのだから、良いタイミングで良い参考書に出会えたものです。

令和3年5月8日 -No. 76/8-
　先週に引き続き、もう１冊の本を紹介しましょう。「2100年の世界地図　アフラシアの時代」　峯陽一著　岩波新書1788　2019年。
　ヨーロッパ諸国がラテンアメリカ、アフリカそしてアジアに植民地支配を築いた19世紀以降、世界は中心と周辺に分けられ、周辺は低開発地域とされました。ラテンアメリカは欧米からの投資及び欧米との貿易によって何世紀にもわたって富を収奪され、人々は貧困に苦しんできました。アフリカとアジアも欧米と接触したことで世界経済の底辺に組み込まれました。そして低開発度は歴史的に維持、強化され、深刻化し続けています。
　この反省に立って、これからは植民地支配を繰り返してはなりません。すなわち、他者の自由を奪わない。投資や貿易の名のもとに収奪しない。中央集権国家を求めない。
　最後の中央集権国家を求めないは説明が必要です。人口の増加がそれほど劇的でなかったアフリカ、東南アジア、ラテンアメリカは自然条件が厳しく、人口が分散し、中央集権的な政治制度はあまり発展しませんでした。そのため、結果として中央集権国家が支配し、技術を競い合ったアジアヨーロッパに比べて技術水準が低いままでした。
　しかし、人口が増えないこと、また、生態系の生産性が高い土地に囲まれる社会では、内部で資源や政治権力をめぐる紛争が起きたら、不満を持つものは権力者とけんかするのではなく、別のところに新しい統治体を作ればよかったのです。つまり、権力を持ち、不満を持つ人々の弾圧を常とした中央集権国家が必要なかったのです。
　現代のこれら周辺の国々の不幸は民主主義と中央集権国家が持ち込まれたことです。これらの地域は大小の多様な民族集団が共存しています。勝者総取りの多数決民主主義の原理によって、過半数を制した民族政党が支配権を独占し資源を身内で分配し、選挙で敗北した民族はすべてを失う。負けた少数民族はクーデターに走る破滅的な結果になったのです。第二次世界大戦後の民族自決による国家の成立はまだまだ分離が不十分でした。地域内の大民族と小民族が共存しながら、コンセンサスで物事を決めて行くスタイルが必要でした。実は民主主義が持ち込まれる前、協調的な枠組みで内部のもめ事を解決していくスタイルはアフリカと東南アジアの地域機構ではそれなりに定着していました。
　民主主義と中央集権国家は必ずしもこれからの世界を住みよくするわけではありません。どこかの大国が行っているような力づくでの民主主義（権力のための）は不幸を量産することになるのです。

令和3年5月15日 -No. 77/8-
　45億年前、原始惑星テアが原始地球に衝突して月が誕生したと考えられています。テアの残骸が地球のマントルの深くに大陸サイズの２つの塊として残っているという説がサイエンス誌３月23日号のニュースで紹介されました。
　科学者は地震波の解析から西アフリカ大陸と太平洋の下にコアにヘッドホンのように乗っている２つの巨大な塊があることに気づいていました。厚さは約1000km、差し渡しはその数倍の塊で、周りのマントルより密度が高い岩のようです。
　まず、アイスランドとサモア諸島のマグマの解析。それぞれ西アフリカ下、太平洋下の塊に由来するプルームからもたらされたマグマでできた火山島です。火山岩の中に地球が誕生してから１億年の間のアイソトープ比の痕跡がありました。２つの塊から立ち上るプルームは地球が誕生した時からあるようです。
　月が軽い岩石からできていて小さなコアしかないことから、テアは火星ほどの大きさで核を持っていなかったとされました。が、2019年、月の岩石の水素原子のアイソトープ比の解析からテアは地球ほどのサイズがあったと報告されました。軽い水素原子も十分含まれていたのです。すると、テアのマントルはもっと鉄を含んでいて、密度が高かったと考えられます。
　さまざまなサイズのテアと原始地球の衝突のシュミレーションから、テアのコアと原始地球のコアはすぐに融合しますが、テアの重いマントルは地球のマントルの底、コアの表面に残ることが推測されました。
　慎重意見もあります。２つの塊は地震波の低い解像度による幻の可能性もあり、厚さももっと薄く、プルームが枝分かれする姿を見ているという説もあります。サイズが小さいという説は他の測定方法での結果と符合します。
　より直接的な証拠は月のマントルのサンプルを解析することで得られます。中国と米国の探査機は深くえぐれた月の南極のクレータから岩石を持ち帰るプロジェクトを計画しています。
　そしてさらには、マントルの底にもう少し小さい密度の高い塊が見つかり始めています。それは原始地球がもっと幼かった時に衝突した小さな原始惑星のコアではないかと。地下深く眠っているのはテアだけではない。

令和3年5月22日 -No. 78/8-
　４月29日のNature Brief誌（ウェブマガジン）にファイザーの新型コロナワクチンの製造工程を紹介したニューズウィーク誌のウェブサイトを紹介していました。この業界に携わる私としては興味深く拝見したので、紹介したいと思います。
　まず、概略。ファイザーのワクチンはmRNAワクチンです。mRNA はDNAを鋳型に酵素反応で作ります。RNAを加工した後、脂質の膜で包みます。これがワクチンのもとです。ワクチンのもとをガラスバイアルに分注・封入して箱詰めされて出荷されます。
　さて、詳細です。ちょっと長くなりますがご勘弁ください。
　ワクチンのもと（マスターセルバンク）はプラスミドDNAで、-150度以下の低温で保管されています。1本のチューブに5千万ドース（注射）を作るだけのDNAが入っています。これを大腸菌に導入して培養を始めます（この部分は省略されていました。大腸菌もマスターセルバンクのはず）。見たところ３Lくらいの培養フラスコで大腸菌を一晩培養し、300L の培養タンクに移されてさらに増やします。大腸菌は集められて溶かされ、プラスミドとそのほかの金の破片とに分けられます。動画ではなかったですが、大きなカラムと送液ポンプ、フィルターユニットらしい装置が映っていました。働いている人はみなガウンを着て、手袋、マスク、プラスチックの眼鏡、帽子をかぶって作業をしていました。
　プラスミドは検査された後（電気で移動後に紫外線でバンドを観察しているビデオ）、装置の中で制限酵素で切断されます。切断されたDNA断片はフィルターで精製され、さらに塩基配列などを検査されます。１Lずつボトルに詰められ、凍結されてmRNAを作る工場へ送られます。１本で150万ドースです。
　DNAは融かされて大きなタンクの中で酵素反応を行います。ビデオに映っていた反応層は酵素反応を行うための装置と思われます。できたmRNAは検査され、16Lずつ10個のプラスチックバッグに分けられて凍結されます。1バックで75万ドースのワクチンができます。ヨーロッパとそのほかの国用のDNAはドイツに送られます。ドイツでmRNAを合成したあとベルギーに送られます。
　凍結保存されたmRNAは別の工場で脂質の膜でコーティングします。脂質とmRNAを混合すると、mRNAは脂質に静電気で巻き付き、そのあとにさらに脂質でコーティングします。この過程はポンプで正確にコントロールする必要があり、8台のポンプを同時に使ってワクチンを合成しています。ワクチンは無菌濾過されてバイアルに分注されます。
　分注工程はテレビニュースでもおなじみ。ガラスバイアルは洗浄されて滅菌された後、画像解析で１本ずつ検査されて不良品が除かれます。１列に流れるバイアルにワクチンが0.45mLずつ（6回分）分注されます。バイアルは封をされて凍結されます。脂質とmRNAが混合されてワクチンができてから分注が終了して凍るまで46時間です。一回の製造で360万ドース（60万バイアル）。ワクチンは検査されて箱詰めされてドライアスを入れて出荷されます。この辺の作業もおなじみでしょう。最初のプラスミドから出荷まで60日です。
　この工程から変異株に対するワクチンの製造も簡単にできることがわかります。要は最初のプラスミドを変異株の遺伝子に置き換えるだけです。あとは同じ作業です。大腸菌からDNA断片の調製過程、mRNAの加工や脂質に包むところなどの細かな作業は当然省略されていました。画像を見る限り、かなり大型の装置（人間の大きさ）を使い、かといって大型すぎることもなく、自動化され最適化されていると推測されました。今後も新たな感染症が流行するたびにこの工場はフル稼働することでしょう。

令和3年5月29日 -No. 79/8-
　真核生物が誕生した仮説は1967年にマーギリュースが提案した共生説です。仮説では食作用を介した細菌の取り込みからミトコンドリアが生まれたとしています。いくつかの状況証拠から共生説は正しいとされています。しかし、今回紹介するNature誌5月号の特集記事で紹介されたのは別のメカニズムでした。食作用による共生の誕生では、核膜の誕生が説明できない。

　新しい仮設とは。すなわち、古細菌は長い突起を出して表面積を拡大した。そのひだの中に細菌が取り込まれることがあって、共生関係にあった。古細菌の膜は膨らんで外側で融合し、また、内側でも融合した。その結果、内側の膜は核膜に、外側の膜は細胞膜になった。その間に取り込まれていた細菌はミトコンドリアに進化した。こうして、細胞膜と核膜の間に複雑な膜構造が誕生し、長い突起を作るメカニズムは膜構造を生み出し、また融合させる仕組みへと進化した。ただ、証拠がありません。

　古細菌は異常な場所に生息している変な生物ではなく、広く生息していることがわかってきました。さらに複雑な構造を持つ真核生物が進化した土台と考えられています。しかし証明するのは容易ではありません。古細菌は実験室で増やすのが難しいのです。しかし、見過ごされてきた古細菌に対する興味の高まりとともに研究が進みだしました。真核生物に最も近いとされた古細菌、アスガルド（Asgard）は確かに突起を持っていました。そして、ついに日本の研究者が新たな古細菌の培養に成功しました。今回報告された古細菌は核のような中心からスパゲッティのように伸びる長い長い突起を持っていました。

　画期的な真核生物の誕生仮説を提示した米国の研究者は日本の研究者と共同研究を始め、また、アスガルドの培養を通して突起の働きを解明しようとしています。高校生の教科書にも載っている仮説に疑問を持つという、このひらめきに脱帽です。

令和3年6月5日 -No. 80/8-
　新型コロナの流行は社会学者の研究方法を変えています（Nature誌5月18日号）。でも、このインターネットの時代に今更、の気もします。それだけ今までの方法と異なった手法が必要なのでしょう。
　ニューヨーク大学の心理学の教授は感染防止をサポートする社会的な要因を研究しようと、ツイッターを利用しました。いままでは何人かの協力者に調査をお願いしていいました。始めた当初は10人くらいの協力者を予想していたのですが、67の国の200人の研究者が参加し、46,000人分のデータが集まりました。
　その結果、国家のアイデンティティが重要と考える人が公衆衛生政策を支持する傾向が高いことが示されました。そして、新型コロナの流行によって人々が共通の脅威にさらされたとき、人々が文化や集団の違いによって異なった反応を示すことが明確になりました。予防的な手段に好意的な国民は協調性に富んでいました。
　また、どの政治的メッセージが好まれるかが調査中です。例えば、「経済をより早く正常化する」、「あなたを守る」など。この研究は好まれるメッセージの文化的、政治的背景との関連を調査するものです。意外なところでは「あなたのために予約済みです」というメッセージが好まれたという調査結果があります。
　他の調査によると、同じメッセージを俳優などの有名人が送った場合と専門官僚が送った場合を比較すると、専門官僚の送ったメッセージのほうがより共感されました。今までの常識とは異なっていました。
今までの調査結果は政府の政策決定にも利用されましたが、この調査に比べると規模があまりにも小さい。これからはICTを利用してより大きなチームを組んで世界レベルで行う調査が好まれるでしょう。これもパンデミックのおかげです。
　意識調査ではなく、位置情報を活用した調査もあります。米国で党の支持者での距離の取り方を1,500万人分のスマートフォンの位置情報から調べた調査がありました。当時はトランプ氏とヒラリー氏の選挙戦でしたが、トランプ候補のほうが14％も隣通しの距離が近かった（密でした）。パンデミック下の調査では共和党支持者のほうが民主党支持者より行動範囲が広かったという結果も出ています。
　一方で、イギリスとフランス、イタリアでパンデミックの初期に人々の行動範囲を1,300万人のスマートフォンユーザーで調べた報告があります。イギリスやフランスでは行動範囲が大都市に集中したのに対して、イタリアでは分散的でした。行動の違いが他の災害時でも経済的なしなやかさ（抵抗性）の違いとして現れると考察されました。ヨーロッパで国による違いが具体的に示されました。
　調査の大規模化は止まりません。米国で9,000人の代表者を選んで定期的にアンケートを送るという調査も紹介されました。研究者はもっと広範囲で多くの人を対象に研究することを考えています。
　こうした調査の変化は研究方法の変化であり、対象の選び方、アンケートの仕方、データの集計の仕方などの根本的な理論を構築する必要があります。研究者はソフトウェアの勉強も必要になりました。今までの研究スタイルが根本から変わることでしょう。より真実に社会現象を正確に説明、予測できるようになることを期待します。

令和3年6月12日 -No. 81/8-
　「都市で進化する生物たち」メノ・スフィトハウゼン著、岸由二・小宮繁訳、草思社（2020年）の冒頭に蟻に寄生する生物の紹介がありました。面白かったのでここに紹介します。蟻と同棲する生物たちがなんと一万種もいるのです。蟻と同棲する生物では放牧されるアリマキ、地下で栽培されるキノコ、シジミチョウの仲間が有名ですね。
　蟻の巣に侵入するには、まず、蟻の体臭を獲得する必要があります。蟻は臭いで自己と非自己をかぎ分ける。免疫系のようですね。非自己は攻撃し、自己は守る。もう一つ、蟻の巣の中で快適な場所を見つける必要があります。一般にアリの巣は高度に区画されている。その中でも食料の貯蔵室や育児室、ゴミ捨て場といったところが餌にありつけるポイントです。
　甲虫（Amphotis maruginata）は蟻の巣の近くの通り道で待ち伏せする。巣の中の蟻が食べ物をねだるときに頭を触覚で軽くたたく動作をマネして帰る蟻を襲う。たたかれた蟻は胃にためた餌を吐き出すのでそれを横取りする。ゴミ捨て場に潜む甲虫の幼虫（Pella funesta）は主に捨てられた蟻の死骸を食べる。働き蟻に襲われると蟻を鎮静化する臭いを発して逃れる。幼虫を襲う甲虫（Clavigar testaceus）は青白い体の背中に剛毛があり、そこから死体の臭いを発する。蟻は死んだ虫と認識して、死んだふりをしている甲虫を幼虫の部屋に餌として持ち込む。働き蟻が去ると息を吹き返して幼虫や卵、さなぎを襲うのである。
　蟻が巣を作るようになってから7500万年の間にこれらの共生関係は進化してきました。蟻は広い地域から餌を集めて巣に貯蔵します。この能力にただ乗りする生物が進化するのです。蟻は生態環境を変化させる生物、専門的には生態系工学技術生物です。有名な例ではサンゴ礁を作るサンゴ、ダムを作るビーバーがいますが、なんといってもホモ・サピエンスが最強でしょう。

令和3年6月19日 -No. 82/8-
　先週、トピックスを紹介した本。その本題は都市での生物の進化です。今回はその話を残しておきましょう。
　グーグルアースの地図やスカイツリーから見下ろすと、都会の中にはところどころ緑の公園があります。公園だけでなく、神社や元河川だった緑道など。これらの緑地にも昆虫や植物や小さな哺乳類が生態系を作っています。
　米国での研究。ボブキャットは高速道路を横断することはできないが、それより小規模の道路なら容易に横切る。したがって、彼らの遺伝子構成を決定しているのは、唯一大きなハイウエイだけである。東海岸ではハイウエイで緑地が分断され、緑地ごとに生息するポプキャットの遺伝子を調べてみると、ハイウエイを境界として遺伝子構成が異なっていた。
　ネズミのようなより小さな哺乳動物にはさらに小さな通りでさえ移動の障害になる。小規模の公園の中に閉じ込められているが、彼らはそこで大いに繁栄している。とりわけ、一番小規模な公園が彼らには都合がよい。土地が狭すぎてフクロウやキツネのような捕食者を養えないからである。また、競合する動物も多くない。さらに、極端な例は昆虫である。一つのビルの中に暮らすユーレイグモは部屋が異なっていても一つの遺伝子プールを形成するが、ビルごとに遺伝子プールは異なる。
　公園別にネズミを捕まえ、肝臓、脳、生殖腺のトランスクリプトームを調べ、比較した。発現が多かったものは高脂肪食の処理など、食事にかかわる遺伝子群と汚染に対応する遺伝子群に進化が見られた。汚染物質に対する進化はハトや魚で発見された。これは局所適応の例である。
　つまり、分断された都会の緑の中で種の分化が進行している。隔離された小規模個体群の遺伝子がより均一化する傾向は遺伝的浮動と呼ばれる。通常、浮動と近親交配は個体群の遺伝的健康を悪化させる。遺伝性疾患が固定される可能性があるし、多様性が失われると環境が悪化した場合、その個体群は適応できないかもしれない。これは問題であると、保全主義者は絶滅が危惧される動物の個体群を緑の回廊によってつなげる。
　遺伝的浮動はホモサピエンスの誕生の時も大きく働いたに違いありません。人類は血縁を中心とした少人数で移動しながら、生活していたのですから。大雑把に言えば、アフリカの大地溝帯の乾燥化で負荷がかかったときに、何とか切り抜けたグループがホモサピエンスの祖先です。繰り返し襲ってきた氷期が祖先のグループを小さくし、遺伝的浮動を高め、同時に選択圧をかけたのです。
　都市での生物の進化は研究の途上です。都市で生き残っているのは都市化の前に繁栄していた生物ではない。多くが外来の侵入者であることも生物のしたたかさを物語ります。

令和3年6月26日 -No. 83/8-
　今回紹介するのは「新型コロナ７つの謎」宮坂昌之著　ブルーバックス（2020年）です。この本を選んだ理由は単に昔やっていたブルーバックスの新刊全部読みをやっているからで、去年の後半からのブルーバックスを図書館で借りて読んでいます。意外と予約が入っていて、なかなか借りられないのには驚きました。
　ワクチンを生業としている私としては初心者向けの部分は斜めに読んでいきますので実質１時間ほどで読了です。全部知っているわけではないので、新しいところは読ませてもらいましたので、以下に紹介します。
　昨年のメルマガでも書きましたが、新型コロナの基本的再生産係数R0は2.5程度と見積もられました（No. 26/8、4月11日）。本で紹介しているのは実効再生産係数Rt（new to me）で、日々発表される感染者数から計算されます。おそらく、実際の形はいくつもの計算の重ね合わせなのでしょうが、そこはブルーバックス。簡易版です。使用するデータは１週間ほどの感染者数とその５日前の感染者数。５日とは感染した人が次の人に感染するまでの平均的な日数です。基本再生産係数R0は隔てるものなく感染が広がりうる理想的な場合の数値です。現実には感染予防策がとられ、係数は低下し、その値は実効再生産係数Rtで近似されます。緊急事態宣言中はRtが１より少なくなり、感染の終息へと向かうはずでした。
　再生産係数は集団免疫閾値に関連します（also new to me）。集団免疫閾値はこの値より免疫を持っている人の割合が多いとウイルスは感染を広げない（感染が拡大しない）境目です。集団免疫閾値が60%だと、60%の人が免疫を持つとそのウイルス感染はそれ以上感染を広げないことになります。ただし、感染は継続し、免疫を持っている人は増え、実効再生産係数が低下し、最後には感染が収束します。実はこの60%は基本的再生産係数2.5のときの集団免疫閾値でした。ですから当初は自然に任せれば感染者が増加し、免疫を持っている人が増え、免疫を持っている人が60%に達すると感染は終息に向かうと考えられて、そのような政策を行う国もありました。
　結果はご存じのとおりです。新型コロナの感染力は弱く、なかなか感染が広がらず、集団免疫閾値に達した国はありません。そればかりか、新型コロナで重症化する人が無視できない数に上り、自然な成り行きでの集団免疫閾値の達成はあきらめざるを得ませんでした。そして、今、ワクチン免疫で集団免疫閾値を達成しようとしています。
　私がかかわっている産業動物（家畜）の世界では豚舎、鶏舎丸ごと三密ですので、弱いウイルス（基本的再生産係数3以上）でも70%は免疫が成立していないといけません。基本的再生産係数10以上の感染力の強いウイルスの場合、何度もワクチンを打ってほぼ100%の集団免疫を付けます。実効再生産係数Rtなど無縁の世界ですので大変勉強になりました。

令和3年7月3日 -No. 84/8-
　コロナ禍で各国が大量の国債を発行して景気対策に充てています。今後の国家財政運営は大丈夫かと眉をひそめていたところですが、赤字国債が積みあがっていても国債を発行して問題ないという経済理論があると知って驚きました。その理論では通貨は信用関係から発生する貸し借りの記録であると説明しているということで、妙に納得しました。門外漢ですので、まずは優しい解説書から目を通してみることにしました。（MMT「現代貨幣理論」がよくわかる本。望月慎著。秀和システム。2020年）
　通貨には主に3つの機能があると理解していました。価値の保存、交換の媒介、そして計算の単位です。しかし、貨幣経済史では人々の贈与・信用関係から計算単位としての貨幣が発生し、それを基礎に売買経済が構築されたと説明しています。歴史的に計算単位として採用されたのは穀物や金属が一般的です。しかし、そのものの実際の価値とは無関係に記録の証拠として使われました。例えば、金属貨幣の価値は含有金属の価値の合計より高く取引されています。また、中国の宝貝、ポリネシアの石のお金は言うまでもない。MMTでは通貨の本質はその記録にあり、実体の価値にあるわけではないことから始まります。
　通貨は国が発行するものです。国は通貨をどのように決めるのでしょうか。たとえ、法律で決めたところで強制力があるようには思えません。そこで、国に税金を納めるのに使うのが通貨(Tax-Driven Monetary View)と決めたのです。江戸時代の米はいい例ですね。そうすると自然と人々の決済手段や決済単位として通貨が利用されるようになります。歴史的にも、植民地経営をするときにヨーロッパの国家は自国通貨を流通させるために自国通貨建ての課税を行いました。日本では明治維新で地租改正の時に円建てで納税額、課税額を決めたので円通貨が普及しました。
　政府の支出によって民間に通貨が供給され、通貨の一部が国債に交換される。そして、残りの通貨は最終的に税で集められて役目を終える（抹消される）。これがきれいに回ってしまうと、世間には無駄なお金（貯金）がなくなってしまいます。実際には民間では累積財政赤字分を貯蓄することになります。国債は発行することにより一時的に通貨の流通量を減らしますが、満期になれば利子をつけて通貨と交換されます。国家財政はこの仕組みを保証していることになります。通貨（現金）は国が発行する国の借用書に相当します。国は財源（税収）とは無関係に通貨を発行することができますが、最終的に通貨を税金等で回収する必要があり、回収できる見込みを大きく超えて通貨を発行するとインフレを招きます。逆に言えば、税収を増やすように通貨を発行する＝国家予算を執行することが大切になります。
　ところで、門外漢からすると、国債の利子も税金で相殺される必要があります。国債の利子が税収を超えるようになればこの仕組みは破綻するのではないか。コロナ禍の大判振る舞いは問題ないのか。まだ、読み始めたばかりですので今回はここまでで。物理化学的な頭からすると、エネルギーの流れが淀んだところに複雑系が創発する非平衡熱力学を彷彿とさせて面白いと思いました。

令和3年7月10日 -No. 85/8-
　さて、MMTの２回目です。税収は国家財政の元手ではない。通貨は国家の責任で発行するもので、累積赤字があるから国家支出を縮小する必要はない。ということでした。
　MMTは景気の自動安定化機構を持つのが国家財政と政策の要であると説きます。しかも迅速かつ公平な財政制度です。すなわち、経済状況の変化に対して即応的に、不安定化の規模に合わせた財政支援が自動的に施行される必要があると。そして、基盤となる政策の一つがジョブ・ギャランティ政策（job guarantee program）です。この政策は気に入りました。
　ジョブ・ギャランティ政策とは一定賃金の雇用を無制限に供給する政策のことです。政府が供給するので、賃金は最低賃金と同一になります。ジョブ・ギャランティ雇用と一般の労働市場は相補関係になり、民間が好景気の場合はジョブ・ギャランティ雇用から民間へ労働力が流れ、逆に不景気の場合は余った雇用がジョブ・ギャランティ雇用へ流れる。みんな高い給与がいいですし、景気が悪いとリストラされることもあります。
　そう、今回のコロナ禍では特定の業種に不況がやってきて、極端な所得格差が生まれました。10万円を配ったりしましたが、ジョブ・ギャランティ政策の仕組みがあればよかったのです。残念ながら民間努力だけでは雇用を安定に保つことはできません。労働者の生活と労働力の温存に政府が責任を持つ。雇用の維持と所得格差の拡大（所得0円の防止）に歯止めをかける。MMTがジョブ・ギャランティ政策を主張するのも、税収とは無関係に通貨を発行できるという考えから。MMTではジョブ・ギャランティ政策は基本の政策と考えています。ただお金を配るベーシックインカムとは異なります。ジョブ・ギャランティは好景気でも機能するからです。
　好景気が続くと所得格差が拡大し、民間の借入が増加。バブル状態になります。企業は人手不足になりますが、ジョブ・ギャランティ政策から労働力が供給されます。そして、財政は黒字化しますが、そのためにバブルがはじけると不景気に陥ります。ジョブ・ギャランティ政策は不況にあえぐ業種もしくは下層～庶民層の所得水準を下支えする的を絞った政策です。そして、MMTによれば持続可能な財政赤字が経済を安定化させると考えます。
　MMT理論によると通貨を発行する国家財政にとって安定な税収は不可欠なエンジンです。ジョブ・ギャランティ政策はそのために考え出されました。実際に運営するのは大変そうですが、ぜひ、経済、政治、行政の専門家には道を作っていただきたい。必ずしもMMT理論である必要はありません。

令和3年7月17日 -No. 86/8-
　1200万年前、大陸の衝突はアルプスなどの山脈を生み出しただけでなく、巨大な湖を作り出しました。その名はパラティチス海（the Paratethys Sea）。巨大な湖はクジラの祖先を生み出したほか、ゾウ、キリンなど大型の哺乳類も進化させたようです（Science News、６月４日）。
　パラティチス海はアルプスの東側からカザフスタンまで広がっていて、地中海より大きい。しかし、500万年の間に４分の１になり、水面も250mも低下しました。そして現在の黒海、カスピ海、アラル海になりました。その間に塩分は急上昇。現在の海水の３倍の濃度になりました。
　できた当初は多くの生物が棲息していました。軟体動物や甲殻類、海獣類など。これらの動物は化石として見つかります。そして、乾燥している間に新たにできた平原は広大な草原となり、多くの大型の草食哺乳類が進化しました。その中にはアンテロープやヤギの祖先が北岸で、ゾウやキリンの祖先は南岸で化石が発見されました。
　湖を干上がらせた乾燥期（875-625万年前）にこれらの草食動物は南に逃れ、アフリカに渡りました。現在のアフリカのサバンナの多様な動物に進化しました。690-670万年前、ついに南西の端に今の地中海への出口ができました。その位置は現在のエーゲ海の底ですが、パラティチス海の水は地中海に流れ込んで、パラティチス海は消滅したのです。
　そういえばこの100万年後に地中海が干上がるメッシニアン塩分危機が訪れます。２つの事件共に海水の塩分濃度を大きく変動させたことでしょう。

令和3年7月24日 -No. 87/8-
　お金の話の第３弾。「貨幣の新世界史　Kabir Shegal著　小坂恵理訳　早川書房」を読んでいます。筆者はMMT理論（現代貨幣理論）を当然のこととして書いています。「ドル紙幣は連邦準備銀行によって発行され、同行のバランスシートには負債として記載される。このドル紙幣の資産側はほとんどが財務省や連邦機関の債権である。」「通貨量を増やすには何もないところから、例えば100万ドルを作り出し、国債を購入する。現金は銀行に振り込まれ、銀行の持っている国債が現金化されたことになる。」「銀行も貨幣を作り出すことができる。それを政府が銀行から借りる（国債を発行する）。」
　最後の引用「銀行も貨幣を作る」とは物理的なお金のことではありません。現在のシステムでは銀行口座に数字を書き込むことになります。「銀行は預金者のお金を元手にお金を貸し付けて利子を得る。」はお金の歴史からくる誤解。銀行は預金残高や準備金と無関係に貸し付けることができます。というのも、貸付とは数字の記録であって、実際にお金が動くときは様々な取引と相殺される（netting）ので、取引と同額の現金を動かす必要はありません。もちろん、大きな額のお金が動いた時や、借り手の信用や自己資本率、金融に関する規制を考慮し、計算して貸付額を計算します。それ以上は貸せません（リスクが大きい）。銀行は新規負債という形で通貨を発行できることになります。
　まとめると、現代金融システムにおける貨幣は銀行の負債、政府の負債として発行されます。発行できる上限は、銀行は貸付先の信用の合計、政府は発行した通貨を税金等で回収する必要がある（回収できないとインフレになる）ことから決まります。打ち出の小づちではありません。
　そして同じ考え方から、民間の負債も通貨の代わりになります。決済手段として現金の授受だけでなく、相殺取引や第三者の負債を譲渡すること（手形決済）も含まれます。さらに、一流企業も信用の範囲で通貨と同じものを発行できます。これは広くいきわたっていて、通常、ポイントとかマイルと呼ばれます。
　国の場合、通貨が流通することで経済活動が活発化し、通貨を投じた以上に税金として返ってくることが理想です（必ずしも必要条件ではない）。課税は経済活動に対して行われますから。税率や税の種類は経済活動を活性化ために政策として決めることになります。その中に国債の利率も含まれます。たとえば、個人が溜めこんだお金は相続税や贈与税で吸い上げます。銀行は利子を含めて返済してくれる顧客の信用度の合計が貸出限度ですから、顧客の経営の安定や経済活動についてコンサルティングを行うのは重要な仕事です。
　さて、これらに含まれないお金が近年、登場しました。例えば、ビットコインと呼ばれます。この種のお金の位置づけについては夏休みの宿題になるようかな？

令和3年7月31日 -No. 88/8-
　超新星爆発があると地球からでも明るく見えます。光は数か月で弱くなりますが、その数十年後、光の速さに近い速度に加速された超新星の残骸が地球に届く。その証拠がある？。そもそも、地球や太陽は超新星爆発で誕生した重い原子を含んでいるはずです。その証拠とは？　サイエンスニュース7月15日号です。
　記事によると250万年前の地球の寒冷化は超新星爆発の影響の可能性があるそうです。超新星爆発からやってきて地球に降り注いだ高速度の粒子は大気に衝突し、窒素酸化物を作り出した。窒素酸化物は雨とともに降り注ぎ、植物が良く成長した。二酸化炭素が減って寒冷化した。風が吹けばなんとやらの論理です。
　平均すると天の川銀河では１世紀に１つの割合で超新星が誕生しています。すると地球から30光年以内の近距離では、計算上、地球が誕生してから45億年間で5回ほどあったはずです。この距離ではX線や残骸が飛来して地球環境にかなりの激変をもたらしたと思われます。300光年くらいの距離だと超新星爆発の残骸はわずかに地球に届くと考えられます。それは何か。地球では形成されることのない放射性同位元素です。でも超新星爆発の中では形成されます。半減期は260万年である鉄60（質量数60の鉄の同位体）は代表例。
　そう、鉄60を探し続けた研究者がいたのです。そしてそのサンプルは北太平洋のマンガン鉄の沈殿で見つかりました。高性能の質量分析計にかけて数千兆個の鉄原子の中に23個の鉄60を発見しました。1999年に報告されました。ところが、2019年に、鉄60の雨はまだ降り続いていることが報告されました。南極の氷500kgから数個の鉄60原子が発見されたのです。氷はこの20年間に降った雪でした。また、アポロ計画で持ち帰った月の表面の土壌からも発見されました。そして今年になって、別のグループが太平洋の海底からマンガン鉄層を40万年分のスライス（厚さ１mm）にして、鉄60原子を探しました。そして、250万年前のスライスから435個の鉄60を発見し、年代を明らかにしました。
　そこで、太陽系の近所での超新星爆発の残骸探しが始まりました。
　太陽の周りは半径300光年ほどの局所的な空洞（bubble）になっています。超新星爆発によってガスが吹き払われたと考えられています。太陽から見てアンタレスの方向にさそり-ケンタウルス座アソシエーション (Sco OB2)と呼ばれる星団があり、恒星が誕生しつつあります。星団は年齢が2000万年程の数百の若い恒星の集まりで、500光年ほど先を移動中です。このうちの質量の大きなものがすでに超新星爆発をしたと考えられています。1300万年の間におよそ１ダースほど超新星爆発を起こしたようです。そして300光年先で250万年前の爆発と思われる2つの候補の残骸を見つけました。Sco OB2は遠ざかっています。Gaiaによる恒星の観測によると、太陽系の周りには似たような星団が10ほどあるという。今のところ太陽系に近づいてくる星団はないようです。
　250万年前、超新星爆発の光が輝いた後、陽子や様々な原子核からなる宇宙線が数千年にわたって降り注ぎました。爆発の残骸であるガスや塵は消散したが、鉄60などの原子はわずかに到着して海底や南極の氷や月の土壌に蓄積しました。宇宙線により大気がたたかれ一酸化窒素が作られました。一酸化窒素はオゾン層も一部破壊し、紫外線が強まって生物の突然変異が増加したはずです。宇宙線の通り道に沿ってイオンが生成され、稲妻が発生しました。激しい稲妻は森林火災を引き起こし、広大なサバンナが形成されました。二酸化炭素が減って寒冷気候になりました。緩やかな気候変動です。そのころ人類が進化。
　人類の進化に影響したかはともかく、近隣の超新星爆発は地球の気候変動を引き起こした可能性があるようです。過去に、そしてこれからも。
　京都の夏は暑いですね。2週間の夏休みです。次回の配信は8月21日の予定です。

令和3年8月21日 -No. 89/8-
　反物質でできている反天体が14個見つかったようだ。こんなニュースがScience news 4月16日に掲載されました。その星が発するγ線にはバリオンと反バリオンの対消滅のエネルギーに相当するγ線が含まれていました。もし反物質が残っているとすると現在の宇宙モデルに衝撃を与えます。
　そもそもの始まりは国際宇宙ステーションに設置されたAMS-02装置が2，3の反ヘリウム原子核を思わせるシグナルを検出したことからです。AMS-02（アルファ磁気スペクトロメータ、Alpha Magnetic Spectrometer）は国際的なチームで運用される素粒子検出器です。宇宙の反物質やダークマターを探索するために運営されています。
　チームは10年分のFermi Gamma-ray Space Telescopeγ線望遠鏡のデータを解析しました。こちらも天文衛星です。すると、約5800のγ線源のうち、14個はバリオン・反バリオンの対消滅のエネルギーに匹敵するγ線が放出されていました。それはパルサーやブラックホールといった今まで知られているγ線源では観測されない波長です。
　もし、反天体が天の川銀河の中にあったとすると、星間ガスと反応してγ線を放出するので発見しやすい。Fermiγ線望遠鏡の感度を計算すると、14個見つかったということは天の川銀河の中の約40万個に１個が反天体だと推測されました。もし、反天体が銀河のハローにあったとすると、対消滅の頻度が低くなるため、検出が難しくなるので10個に１個の計算になります。
　当然のことながら反対意見もあります。対消滅で光る反天体は通常の恒星とは見分けがつかないのではないかという意見。パルサーならば光度の周期的変化があり、ブラックホールなら別の波長領域での観察も欠かせません。
　いずれにしろ、反天体が存在しているということは、宇宙の隔離されたポケットで生き残ったということ。その状況でも通常物質が反物質より多く存在する理由の説明は必要です。確かな証拠は得られるのでしょうか。素人考えでも、対消滅だけでなく、対生成のあとに二つの物質がどうしてわかれたのか、気になります。

令和3年8月28日 -No. 90/8-
　日本でも新型コロナウイルスの対策としてワクチン接種が進んでいます。日本で摂取されているワクチンは Pfizer-BioNTech社のワクチンかModerna社のワクチンです。私もようやく９月１日に１回目のワクチン接種になりました。モデルナ社製のワクチンです。
　両方ともmRNAワクチンですが、前にも書いたかもしれませんが、mRNAワクチンが最も早く承認されるとは意外でした。おそらくほとんどのワクチンの研究者にとって意外だったと思います。そうした記事がChemical & Engineering Newsの３月号に掲載されました。専門的なので紹介するのをためらっていましたが、エッセンスを紹介します。
　mRNAワクチンの何が問題か。
　まず、RNA分子はとても壊れやすいということです。なぜなら人間の体は皮膚をはじめ、いたるところでRNA分解酵素を分泌していて、しかもRNA分解酵素はとても強い酵素です。普段は感染微生物からの防御で活躍するRNA分解酵素ですが、RNAを薬にする場合は最大の敵になります。
　そこで、RNA分子を脂質膜で包むことにしました。脂質のカプセルはリポソームと呼ばれます。油の膜なので、このカプセルも大変弱い。しかも注射しても免疫細胞に取り込まれるか肝臓ですぐに分解されてしまいます。
　次に、mRNAは細胞に取り込まれないと働きません。細胞は異物を取り込みますが、リソゾームと呼ばれる胃袋のような小器官で分解してしまいます。リポソームも包まれたRNA分子も同じ運命をたどります。ただ、リポソームはLDL（血液中で脂質を運ぶ微粒子）とそっくりなので細胞に取り込まれやすいというメリットがあります。
　十数年の長い研究の末にマイナスイオンを含むRNA分子とプラスイオンを含む脂質分子を混合するとよいことがわかりました。両者を混ぜると膜ではなく、粒子になります。脂質ナノ粒子（lipid nanoparticle）と呼ばれます。この粒子は細胞に取り込まれやすい。なぜなら、天然に存在しないプラスイオンを含む脂質分子は細胞膜を破壊し、細胞に穴をあけるのでRNA分子が取り込まれやすくなるのです。
　ところが、試験管内ではうまくいくのですが、動物に注射すると毒性が強く、とても危険な薬になりました。さらに10年以上の研究と莫大な研究費が投じられて毒性の強くないプラスイオンを含む脂質分子が探索されました。さらに、mRNAを含む脂質ナノ粒子をリポソームで包むことでmRNAを細胞内に注入することができるようになりました。リポソームを安定に保つためにポリエチレングリコールで適度に覆う技術も使いました。
　もう一つ、細胞内にもRNAを壊す仕組みがあります。この仕組みへの対抗策は修飾ウリジンというRNA塩基のそっくりさん（核酸アナログ）を使うことで解決されました。この内容はこのニュースにはありません。
　ついにmRNAワクチンの完成です。ワクチンは注射されると主に免疫細胞（食細胞、マクロファージ）に食べられます。リソゾームの中で適度に壊れたところでプラスイオンを含む脂質の働きでリソゾームの膜が破壊されます。無事にmRNAは細胞質に放出され、転写されて新型コロナウイルスのSタンパク質が作られます。Sタンパク質はマクロファージによって免疫系の認識機構に提示されて免疫反応がスタートします。
　新型コロナウイルスのmRNAワクチンは何億もの人に打たれてデータが集められました。その結果をもとに、さらに良いプラスイオンを含む脂質分子が設計され、抗原として有効なmRNAが探索され、ワクチン技術として確固たる地位を築くでしょう。今はやや副反応が強いですが、数十年後にはもっと優しいワクチンが開発されるはずです。このワクチン技術の強みはウイルスの持つ強い個性に左右されることがないこと。細菌（肺炎球菌など）や寄生虫（マラリアなど）のワクチンにも応用されることでしょう。

令和3年9月4日 -No. 91/8-
　地球の自転時間は地球が誕生した時に比べてだいぶ長くなっています。誕生当時の45億年前、１日は６時間と現在の４分の１でした。その後、地球の自転は月の潮汐力により次第に速度が落ち、24億年前には１日は21時間と長くなりました。モデルによると、そのあと、約10億年間は一定のまま推移しました。地球の重力と月の引力が釣り合ったためです。バランスは完全ではなかったため、７億年前から再び自転速度が遅くなり、現在では約24時間になっています。というのが現在の定説です。
　地球の自転の変化が地球の大気の酸素濃度の変化を引き起こしているというモデルが報告されました（Scienceニュース８月２日）。
　地球の酸素濃度の変化による大事件は24億年前の大酸化イベント（Great Oxygenation Event）として知られています。その事件を引き起こしたのはシアノバクテリアの大繁殖と考えられています。細胞の最初の化石が35億年前、それからしばらくして32億年前、シアノバクテリアの化石（ストロマトライト）が化石として発見されています。シアノバクテリアが光合成をして大量の酸素を作り出したのは誕生してから10億年近く後になってからになりますが、どうしてこのタイムラグが生じたのでしょうか。
　現在生きているシアノバクテリアを含むバイオマットを使って日照時間と酸素放出量を調べた研究グループがあります。バイオマットは貧酸素状態の湖から採取されました。日照時間が短いと（１日が短い）シアノバクテリアは光合成で得た酸素を自身の体内に蓄え、夜に消費することがわかりました。日照時間が長くなり、18時間くらいになると酸素を環境中に放出するようになりました。この関係をさきほどの地球の自転の速度に当てはめてみたところ、およそ26億年前から酸素が放出され始めることになりました。
　日照時間と酸素発生量の関係をもとに地球モデルを構築してみると、19 億年から8億年前の酸素濃度一定の時期や、７億年前のNeoproterozoic Oxygenation Eventと４億年前のPalaeozoic Oxidation Eventの酸素濃度が増加した時期と一致したのです。
　他にもこれらの酸素イベントを説明する説が多く出されており、地球の自転時間とシアノバクテリアの活動だけで説明できるものではないでしょう。これからの地球シュミレータには地球の自転時間の要素も計算に入れる必要があるようです。

令和3年9月11日 -No. 92/8-
　いわゆる熱電発電装置は排熱を温室効果ガスの排出なしに電気に変えることができます。例えば宇宙船や火星で活動するマースローバーが利用しています。深宇宙を探査する宇宙船では熱源として放射性同位元素を用いています（原子力電池）。プルトニウム238を利用したこの原子力電池は100年近い寿命を持ちます。こんな便利なものが普及しない理由はその材料の値段の高さです。身近な材料を用いた熱電発電装置が8月のScienceニュースで紹介されました。
　そもそも熱電発電装置の原理は? それは熱で励起される半導体です。熱源の表面、例えば、車のエンジンに設置して、一方の端を冷やします。すると電気が熱い所と冷えた所の間に流れます。起電力は温度差に依存します。全体が熱くなると発電は止まります。宇宙船では宇宙空間がほぼ絶対零度なので、放射性同位元素の崩壊の時に発生する熱（数百度）との差はかなり大きく、安定した電力が得られます。
　発電性能の指標はZTで表されます。現在実用化している装置の最大値は0.8（ビスマス―テルル系）。今回の報告ではセレン化スズの結晶です。2014年にはこの結晶が高いZT値3.1を示すことがわかっていましたが、もろくて実用化できませんでした。
　そこで研究者はこの結晶のインゴット化に取り組んできました。単に押し固めるのではZT値は1.2どまりです。今回の発表ではNa原子をドーピングしたセレン化スズの結晶がp型半導体になり、ZT値3.1の性能を示すことがわかりました。あとはn型半導体になるペアが必要です。候補は臭素原子をドーピングしたセレン化スズで、n型半導体になることがわかっています。この２つ、もしくは別のn型半導体を接合すれば高発電力のある装置ができそうです。
　実用化にはまだ何段階かあるようです。この熱電装置は化石燃料を燃やす炉から排熱利用率65％の高率で発電すると期待されます。さらに、セレン化スズは光発電にも利用できるそうです。

令和3年9月18日 -No. 93/8-
　ほとんどの動物門のグループ、節足動物、軟体動物、蠕虫は5億4100万年前のカンブリア爆発の時に出現しました。しかし、さらに3億5000万年も古い海綿と思われる化石がカナダで見つかりました。（Nature誌7月28日号）
　発見者は大学院時代、カナダでずっと海底の微生物集落の化石を追い求めてきました。今回の発見もその一つです。化石の連続切片を作って３次元構造を作ったところ、何やら複雑な枝分かれをした構造物でした。それは微生物が作る構造にしては大きすぎました。また枝分かれの角度も菌糸などは異なっているそうです。
　気になっていた構造物ですが、20年後に海綿動物の骨格標本を見たとき、そっくりな構造であることに気づきました。その海綿動物（horney sponge）はお風呂のたわしにも利用されている種類です。Science誌のニュースではChelonaplysilla violaceaが写真で紹介されていました。骨格はコラーゲン繊維でできており、長い年月の間にカルシウム分と置換して化石になったと考えられます。ついに奇妙な構造物は科学論文として発表されることになりました。
　しかし、疑問を持つ研究者もいます。菌類も同じような構造を作ることがあるし、鉱物の結晶が生き物のように見えることもある。遺伝子進化時計の解析でも動物の共通祖先が出現したのはカンブリア爆発の少し前という報告が大部分です。さらに、時代背景として、８億9000万年前は大気の酸素濃度も低く、大きな供給は８億年前までありません。また、そのあとスノーボールアースを２回経験し、生き残らなければなりません。
　発見者はシアノバクテリアがたくさん住む海底で見つかったことから、酸素や栄養分が多い環境下で生きて進化したと考えています。分子化石の証拠もあると説得力が増すのですが、残念ながら化石の見つかった地層は生物由来の分子化石が保存されにくい性質でした。新しい化石でもいいので海綿動物の化石の構造、残り方が確実にわかればそれと比較することもできるはず。
　証拠が集まれば、現在の最も古い動物の化石、６億年前の海底の住人Dickinsonia （エディアカラ生物の一つで、フライパンのような形をしている）の３億年も先輩ということになります。

令和3年9月25日 -No. 94/8-
　フランス東部のネアンデルタール人の遺跡から見つかった60,000年前のハイエナの大腿骨には９本の傷がついています。ほぼ同じ大きさで、しかも平行に刻まれた傷。これは数を意味している？　ネアンデルタール人も数を数えることができたのか。EUで研究プロジェクトが始まっています（Nature誌６月３日号）。クリミアのネアンデルタール人の遺跡でも40,000年まえの同じような骨が見つかっています。こちらは７本の傷がついていました。
　20世紀の中ごろからの研究で、多くの動物が数を４くらいまで認識できる（sibitizing）ことがわかっていました。魚やミツバチ、鶏などさえも。何種類かの動物は大きい数でも10と20の違いは認識できるようです。しかし、10と11の違いは判りません。つまり、数を数えることは人間にのみ備わった能力と考えられてきました。言い換えると、動物は量についての認識はあるが、シンボルとしての数の能力はない。チンパンジーは教えると数の概念を習得することができました。
　現在の人類の記録としては、南アフリカのBorder caveで見つかった42,000年前の骨があります。29本の傷が刻まれていますが、その大きさなどを解析すると4回に分けられてつけられたと考えられました。
　傷は数を表しているのか。まず、考えられるのは装飾です。骨から肉を削り取った跡が何かを抽象化していた。装飾は骨を規則的に削る行為を生み出しました。43万年前にインドネシアで見つかった貝殻はそうした抽象的な装飾が施されています。装飾は数を数える行為に発展したのでしょうか。アボリジニは木の棒や板に傷をつけてメッセージを送る習慣があります。この場合、必ずしも数ではない。
　狩猟採集生活を送っている原住民の言葉を調べてみると数を表す言葉が全くないアマゾンの未開部族が見つかり、また最大４くらいまでしかない未開部族もいくつか見つかりました。彼らは知能的に劣っているわけではありません。10-20くらいの数を持っている部族と比較してみると、その差は所有物の数でした。数の概念が発達している部族では大きな数まで言葉で表現され、それは5が単位であったり、20が単位であったりしました。つまり、所有しているものが多くなると数の概念が発生するようです。しかし、これでは何時ごろから数の概念があったかはわかりません。
　言語学的なアプローチから、１～５くらいの言葉のできた年代を計算した研究者がいます。その結果、１万年から10万年前という大雑把な値でした。
　われらが先祖の持っていた42,000年前の骨はかなりすり減っていて大事に所有されていたようでした。一方、60,000年前のネアンデルタール人所有だった骨はすり減っておらず、たぶん傷を刻んだ後にすぐに捨てられました。少なくとも大切な記録ではなかったようです。
　今週末は旅行に出るので、1回お休みです。次の配信は10月9日の予定です。

令和3年10月9日 -No. 95/8-
　先週、職域接種で新型コロナワクチンが済みました。２回目は厳しい発熱に苦しみました。水曜日にワクチンを打ったのですが、木金は38℃越え、土日は37℃越え、そして月火は朝の体温が高いと、平熱より高い日が続きました。これほどの副反応は記憶にある中で初めてです。毎年の季節性インフルエンザ、海外担当になる前に接種した狂犬病、破傷風、A型肝炎、腸チフスなどのワクチンでは少し腫れる程度で、ほとんど副反応がありませんでした。
　そのためではないですが、Nature誌7月29日号の新型コロナウイルスの感染メカニズムに関するレビューから私なりに新規な内容を紹介しましょう。
　まずは感染メカニズム。SARS-CoV2は膜を持ったウイルスですから細胞膜とウイルスの膜が融合してウイルスの核酸-タンパク質複合体が細胞に入ります。よく研究されているこの種のウイルス（エンベロープを持ったウイルス）は、細胞のレセプターに結合した後（SARS-CoV2はACE2タンパク質）、エンドサイトーシスで細胞内に取り込まれ、エンドソーム内でpHが低くなった刺激で膜融合が起きて感染します。しかし、SARS-CoV2は細胞にACE2タンパク質を介して結合した後、TMPRSS2プロテアーゼでSタンパク質が部分消化されて感染が起こることがわかりました。この場合、TMPRSS2プロテアーゼの切断によって疎水性ペプチドが表面に切り出されると同時にSタンパク質の構造変化が起きて一気に膜融合が進み、核酸-タンパク質複合体が細胞に入るという。SARS-CoV2はエンドソームを介した感染も起こしますが、こっちのルートのほうがはるかに速く感染が成立するので、実際にはこのルートで感染すると予想されました。
　肺にはFurinプロテアーゼがあり、これがインフルエンザなどの感染時に一役担うことが知られています。同じFurinプロテアーゼはSARS-CoV2の場合は細胞からウイルス粒子が出るときに働くようです。その役割はTMPRSS2プロテアーゼが働きやすくすること。TMPRSS2プロテアーゼ阻害剤（camostat mesylate。日本の技術だそうです）が臨床試験で残念な結果になったのはこのためか？
　デルタ株の感染メカニズムも少しずつ分かり始めています。デルタ株はACE2に対する結合性が増し、また、Furinタンパク質に対して感受性が高くなっているようです。ウイルス生産量も多いと報告されていますが、そのメカニズムはこれからの課題。
　SARS-CoV2は細胞融合を起こしたり、細胞の内部構造を変えて細胞の活性を落としたりするために、ウイルス粒子の生産スピードはそれほど高くありません。また、ウイルスの分泌もゴルジやリソゾームを介する経路を利用するために決して早くはありません。一方で、Nsp1タンパク質によってインターフェロンの生産を抑えるために免疫系の出動を遅らせることもわかりました。その結果、ウイルスが増えたときに免疫担当細胞に発見され、免疫細胞が過剰反応するために急速に症状が悪化するようです。
　画期的なワクチンとしてmRNAワクチンを紹介してきましたが、今回の体験でちょっと疑問符が付きました。打ったのはモデルナ社製です。聞くところによるとファイザー社製はだいぶましだとか。モデルナ社にはもっと副反応を抑え、しかし、効果は十分なワクチンの開発を期待したいところです。

令和3年10月16日 -No. 96/8-
　現代人が東アジアに進出したのは４万年前とされます。北京の北のTianyuan洞窟で2007年に発見された骨からDNAが抽出されてゲノム配列が調べられました。しかし、そのあと14,000年前の同地域の人類の骨のゲノム配列とは異なっていて、同じ現代人ですが、集団が入れ替わったことが明らかにされました（Cell誌、6月号）。
　今回のアムール川周辺の調査で見つかった25人の骨のゲノムを調べたところ、一人の33,600年前の女性はTianyuan人に似ていました。ところが19,000年前の男性の骨のゲノム配列はTianyuan人とは明らかに異なっていました。次の14,000年前の１人の男性のゲノム配列もTianyuan人のパターンで、現代のネイティブアメリカ人と近縁関係にある古代シベリア人のゲノムと似ていました。そして残りの22人は14,000年前～3,400年前のもので、現代の東アジア人とゲノム配列のパターンが似ていました。つまり、東アジアの集団がTianyuan人から現代人の集団へと入れ替わったと推測されました。
　この研究とは別にTianyuan人と似たゲノムを持つ34,000年前の女性の頭蓋骨がモンゴルで発見されています。しかし、その後、9,000年前まで、この地域（モンゴルから中国北部）では人類の化石が見つかりません。
　古い時代の現代人、Tianyuan人は赤鹿を狩り、おそらくネアンデルタール人やそのほかの人類と遭遇していたはずです。一方で新時代の現代人は狩猟・採集を生業とし、現代の東アジア人の直接の祖先と考えられました。12,000年前から特徴のある石器や陶器が見つかります。
　同様な人類の集団の入れ替わりがヨーロッパでも起きたとされています。45,000年前に現代人が進出したのですが、集団が19,000-14,000年前に新時代の現代人に置き換わったのです。この間、最終氷期極大期（Last Glacial Maximum）がありました。おそらく最終氷期極大期が両地域の集団の入れ替わりに影響したと考えられます。この先も、古代ゲノムの解析から人類集団の盛衰が明らかにされるようです。

令和3年10月23日 -No. 97/8-
　ネズミやサルはしっぽがあるのに、人間や近縁の類人猿にはしっぽがないのはなぜ？　この疑問に答える研究が9月21日のScienceニュースで紹介されました。
　実はマウスでは変異するとしっぽが短くなる遺伝子がわかっていました。ギリシャ語で短い尻尾を意味するbrachyury遺伝子で、 TBXTと表記されます。研究者はこの遺伝子の中にあるAlu配列に着目しました。Alu配列はマウスの遺伝子にもありますが、近くにもう一つ、隠れたAlu配列があり、２つのAlu配列がくっつくことで遺伝子の機能が失われるのではないかと推測しました。
　人の胚性培養細胞（未分化な細胞）でTBXT遺伝子は長短２種類のmRNAに転写されます。ゲノム編集を行って２つのAlu配列のうちの１つの欠失させると短いmRNAが転写されなくなりました。このことからAlu配列がくっつくと短いmRNAが失われることがわかりました。マウスでは長いmRNAのみが転写されます。短いmRNA（からできるタンパク質）がしっぽを失わせると考えられました。
　マウスのTBXT遺伝子を短いmRNAしか転写されないようにゲノム編集を行って変えました。哺乳類は２対のゲノムを持つので、２つのTBXT遺伝子を持ちます。両方とも短い遺伝子を持った（ホモ）マウスは生まれてきませんでした。一方、片方のみが短いTBXT遺伝子になった（ヘテロ）マウスはいろいろな長さのしっぽを持って生まれてきました。
　まず、ホモマウスですが、脊椎がうまく形成されない（閉じない）で、二分脊椎もしくは無脳症になったために生まれなかったことがわかりました。人間でもこれらの異常は1000人に１人の割合で起こり、比較的多い先天性疾患です。しっぽを失った悪影響がこのような形で出ているようです。また、ヘテロマウスではしっぽの長さがいろいろだったことからしっぽを失うにはほかの遺伝子の影響もあると考えられました。TBXT遺伝子の突然変異によってしっぽが失われる詳しいメカニズムの解明にはこれらのマウスの解析が待たれます。
　さて、人のしっぽをなくした容疑者Alu配列です。Alu配列はゲノム上でときどき動く遺伝子としてしれられていて、古いウイルスの遺物と考えられています。約2500万年前にAlu配列が飛び込んで類人猿からしっぽを奪ったと考えられます。Alu配列で注目すべきはその数で、人のゲノムの10%を占めて、ゲノムのあちこちに散らばっています。Alu配列が遺伝子の機能にどのように関与しているかはよくわかっていません。今回のように進化に影響することは予想されていただけに遺伝学者の興味を引いています。

令和3年10月30日 -No. 98/8-
　2020年に始まった蝗害はエチオピアとソマリアで始まりました。瞬く間にケニア、ウガンダ、スーダンに広がりました。ケニアでの被害はこの70年で最悪になりました。ケニアで発生した蝗害は2400平方キロメートルを覆い、40から80億匹の蝗からなる群れが1日に350万人分の食料を食べつくしたと計算されるそうです。しかもイエメンやサウジアラビア、イラン、パキスタン、インドでも蝗害が発生しました。2020年3月のNature誌からの紹介です。
　蝗害を引き起こす砂漠バッタは通常は１匹で生活しています。西アフリカからインドにかけての砂漠地帯に生息しています。卵がかえるには湿度が必要なため、雨季に繁殖します。しかし、降水量が極端に多い年には爆発的に増殖することが知られています。2020年の蝗害は2018年のサイクロン、2019年の温暖が重なって降水量が極端に増えたことが引き金とされています。
　被害が大きかったのは気候のせいだけではありません。この地方の政情の不安定や蝗害監視のための基金が不足していることも原因です。アジスアベバに拠点を置くDesert Locust Control Organization for Eastern Africa (DLCO-EA)はたった4機の飛行機で上記の広大な地域を監視し、発生を認めると殺虫剤を撒いて鎮静化を図ります。殺虫剤の蓄えも底をついていました。
　殺虫剤を大量にまくのは環境にいいはずはありません。そこで研究者は生物殺虫剤の研究を行っています。現在有望なのはMetarhizium anisopliaeというカビです。まだ、効き目の高いのは若いうちだけとか、効果が１～２週間しかないとか、大量のカビを保存する方法がないとか問題がありますが、効果は十分で、多種の昆虫にも害がありません。
　生物殺虫剤の他にも群れを大きくさせるフェロモンの研究もおこなわれています。ユニークなのはイギリスの研究所のカフェでは蝗のケバブを提供することです。蝗をおいしく食べる方法も研究され、また、餌にできないかも研究しています。
　私の空想ですが、あらゆる有機物を食い尽くすという蝗害は生ごみ処理に使えるのでは？　うまくコントロールすれば生ごみを食い尽くして卵を地中に産んで死に絶えます。否、回収して、鶏か魚のえさにします。新たに生ごみを入れると卵がかえって、、、と、生ごみからフライドチキンやカルパッチョなどができるのはエコではありませんか？　今風に言うとSDGか？　こんなネタを１年も寝かせていました。

令和3年11月6日 -No. 99/8-
　Nature誌の9月29日号にスポンサー付きの再生医療の展望記事（outlook）がありました。10報の紹介記事と12報の過去の研究報告が紹介されていました。そのうちの６つの仕事を紹介していたハイライトを読みました。
　再生医療の研究はもともとES細胞が使われていましたが、iPS細胞が利用できるようになり、格段に研究しやすくなりました。ハイライトで紹介された６つの研究はいずれもマウスを使っています。気になった２つを紹介。
　九州大学の産婦人科医の先生は不妊治療のために卵子の再生を試みています。昨年の12月には卵細胞を育成する卵巣の細胞の小さな細胞の塊（オルガノイド）をマウスのiPS細胞から再生し、そこで卵細胞を分化させることに成功したとNature誌で報告しました。卵巣オルガノイドができる前は遺伝子導入したiPS細胞を生きたマウスの卵巣に戻す必要がありました。私はこの記事に気づきませんでしたが、ニュース記事がウェブで見つかりましたので、ご記憶の方もいらっしゃるかもしれません。
　卵子を作れない女性も子供を持てる可能性があるということです。精子もマウスレベルでは成功していますので、SF映画のように完全な試験管ベイビーの第一歩です。この技術は人間に応用するにはまだ倫理的な壁が大きいですが、先に絶滅危惧種に対して応用されるかもしれません。安全性が確認されば、不妊治療だけでなく、閉経した老婦人も子供を持てます。ただし、子宮は借りる必要があります。事故や事件で子供を失った方も孫を持てる可能性があります。
　再生医療の応用は機能しなくなった臓器を補修することと、臓器そのものを作り出す研究があります。現在のところ、培養容器内のオルガノイドレベルですが、当然、実臓器レベルの再生も目標になります。また、医薬品として利用する場合は必要量を容器に入れて液体窒素中で保管し、販売することも考えられます。すなわち、iPS細胞の大量培養が必要になります。
　培養タンク内でiPS細胞を生産すると、細胞分裂しやすい突然変異を持ったiPS細胞が選択的に増えてくることがわかりました。変異するのはがん抑制遺伝子で、すなわちiPS細胞ががん化してしまうのです。体の中の幹細胞の変異率と比べて40倍以上でした。iPS細胞のがん化を防ぐための培養法を工夫しなければなりません。記事で紹介されたオランダの研究者は培養中に発生する活性酸素が原因とみて、その抑制を試みています。
　体内の幹細胞が変異すると、免疫担当細胞が変異細胞を認識し、殺します。変異率は変わらないのですが、がん細胞の働きでがん化が抑えられているのかもしれません。変異細胞を探して始末する細胞もiPS細胞から作り出して共培養する技術は面白い。単独ではがんの予防に使えます。

令和3年11月13日 -No. 100/8-
　臓器不全で移植を待っている患者は世界で何十万人もいるといわれ、その多くが待っている間に死亡しています。人間の臓器が使えないのなら、繋ぎでもいいので動物の臓器を使えればたくさんの人が助かるはずです。動物の有力な候補が豚です。臓器の大きさが人間と同じくらいであること。繁殖力が高く、すでに家畜として繁殖方法が確立していること。動物の臓器を人間に移植する技術を異種移植と呼びます。
　豚の臓器を移植するには糖鎖への反応である超急性拒絶反応と通常の免疫反応、そして内因性ブタレトロウイルスの感染問題を解決する必要があります。これらの問題を解決するには遺伝子組換え豚を作成するしかありません。SCIENCEニュース11月1日号にRevivicor社の遺伝子組換え豚が期待できる成果を上げているとレポートが載りました。
　Revivicor豚はα-Galを作る遺伝子をCRISPER/Cas9法で遺伝子編集して欠失させて作られました（参照した文献ではさらに補体制御遺伝子CD46と豚の免疫応答遺伝子であるSLA-II遺伝子抑制のためのCIITA遺伝子が導入されているようです）。α-Galは超急性拒絶反応の抗原で、その反応は補体反応です。実はこれだけでは拒絶反応を完全に抑えることはできません。より安全な臓器を作り出すために豚ゲノムからたくさんの遺伝子（免疫関係や内因性ブタレトロウイルス）を取り除いたり、人の遺伝子を入れたりする実験が行われています。
　報告では、脳死状態の人間にRevivicor豚の腎臓を移植したところ、54時間の間、正常に機能したそうです。実のところ、実験動物ではすでに1週間の記録があります。免疫反応をコントロールしながらさらに長期間の使用ができないかが検討されます。
　実はα-Galは時にα-Gal症候群と呼ばれる強いアレルギーを引き起こします。アレルギーを発症した人は豚肉を含む肉が食べられなくなります。また、豚の小腸から作られるヘパリン（血液凝固抑制剤）が使えません。患者はRevivicor豚の肉なら食べることができることがわかり、Revivicor社は実用化に向けて特別食として開発を進めています。同様にヘパリンも使えるようになるでしょう。特別な患者向けですが。
　そのほかの応用例として、心臓の弁移植の問題があります。心臓弁膜症の患者では弁として牛や豚の弁が実用化されています。しかし、弁の耐用年数は10～15年。患者は定期的に心臓手術をしなければなりません。弁の劣化の1つの原因がα-Galに対する免疫応答でした。Revivicor豚の弁を用いれば耐用年数が2倍になるときたされています。
　さらに、一時的な利用として注目されているのは重症やけど患者の皮膚の保護として利用する方法です。皮膚は１週間程度しか持ちませんが、患者の皮膚が回復するまで保護するのには十分なようです。
　異種移植については20年ほど前に勉強していたのですが、内在性レトロウイルスの問題が出てからは研究が下火になりました。しかし、それからずいぶんと研究が進展しているのには脱帽です。

令和3年11月20日 -No. 101/8-
　今週のトピックスはウェアラブル端末です。ブルーバックスの「スペース・コロニー　宇宙で暮らす方法」向井千秋監修、東京理科大スペース・コロニー研究センター編を読んでいて、特に興味深かった部分です。
　宇宙飛行士の健康状態をストレスなくモニタリングするにはどうするか。最近では腕時計型のウェアラブル端末が売られていますが、結構重く、また充電する必要があります。そこで、注目される技術は光や振動、熱などの環境発電技術です。紹介されている技術はバイオ燃料電池。生物の持っている酸化還元型酵素を利用して有機物を分解し、かつ、電力を得ようというものです。つまり汗の成分を利用し、成分量をモニターするだけでなく、ほかのセンサーも駆動することもできます。現在は紙や布に電線を印刷することができるので、そこに酸化酵素と還元酵素を電極に塗布することで電気が流れることになります。砂糖1gから単4電池1.5本分の電気を得ることができるそうです。
　汗の成分で発電するには汗の成分（乳酸）、涙に含まれている糖分を使うコンタクトレンズ型燃料電池、唾液中のストレスマーカーを測定するマウスピース型装置。それぞれが無線通信デバイスを内蔵して近くのコンピュータ（スマホなど）にデータを送る。単機能で多くの測定はできませんが、何しろ身に着けているだけで自動的に測定してくれます。
　さすがにスマホ並みの機能を搭載するのは無理ですが、バイオ燃料を含めて光や振動、熱などで発電し、充電することなくそれなりの機能を持つウェアラブルコンピュータが、近い将来開発されることでしょう。そのコンピュータは大事な会議で眠りに負けそうになるあなたに警告を発し、怒りや焦りを発汗で検知して破局を回避してくれる頼もしい相棒になるかもしれません。

令和3年11月27日 -No. 102/8-
　メルマガで何度も書いていますが、生命活動を支える物質はタンパク質です。分子生物学者や細胞生物学者にとって細胞内でタンパク質がどのように働いているかを生の状態で解析することが究極の目的です。その目的に近づくためのテクニックがまた進歩したようです（Nature誌10月28日号）。
　そのテクニックの名前はCryo-electron tomography (Cryo-ET)。電子顕微鏡を使って凍結サンプルの立体構造を解析する装置です。実際にはcryo-focused-ion-beam (cryo-FIB) millingという装置でサンプルを割いて薄い切片を作り、その一点をいろいろな方向から電子顕微鏡で撮影し、その像をコンピュータ上で立体的に組み立てる方法です。
　タンパク質を見るほどの解像力はありませんが、細胞内小器官は見ることができます。実際の写真はボケボケですが、像の大きさなどからリボソームや小胞体、マイクロチューブやアクチンフィラメントを見ることができます。写真から細胞内の込み合った様子がわかります。１つのタンパク質は孤立しているのではなく、周りの十数個ものタンパク質と「触れ合っている」ことがわかりました。
　今までの技術（透過型電子顕微鏡）でも混みあっている様子は見ることができました。しかし、透過型電子顕微鏡で見るためにはサンプルは化学物質で固定され、脱水され、水をプラスチックで置き換えて薄い切片に切る必要がありました。この操作でどんな副産物ができているかわかりません。Cryo-ETでは、サンプルは凍結しただけなので、生に近い状況のはずです。
　ボケボケの写真でもその影が何かわかるのはCryo-EMで多くの巨大なタンパク質や複合体の立体構造が解析されたおかげです。Cryo-EMは１年ほど前（令和2年6月13日）に紹介しましたが、精製したタンパク質の電子顕微鏡写真を撮り、その像を重ね合わせて原子レベルの解像度を得るものです。その時に書きましたが、電子顕微鏡の解像度を上げるには電子線の波長を短くする必要があり、すると、電子線のエネルギーが上がるので、生物材料だと燃えてしまうのです。正確には真空中なので炎を上げるわけではありません。分子が分解してしまう。
　Cryo-EMではたくさんの像を重ね合わせましたが、Cryo-TMではそのサンプルしかないのでどうしても電子線の波長を短くする（エネルギーを上げる）ことができません。それでも細胞の中が今まで見ていた電子顕微鏡像と別の視点から見ることができ、細胞内小器官の関係がより詳しく解析されることでしょう。

令和3年12月4日 -No. 103/8-
　生命の誕生を考えるとき、太陽系の周りのハビタブルゾーンがキーワードになります。ハビタブルゾーンとは太陽との距離で決まり、水が液体で惑星上に存在しうる範囲を示します。銀河系の周りのハビタブルゾーンについて、「爆発する宇宙」戸谷友則著、ブルーバックス2175（2021年）で紹介があり、興味深かったので紹介したいと思います。
　地球の歴史を見ると、多細胞生物が誕生してから5億年余り。その間、地球は生命体を丸焼きにする超新星爆発に遭遇しませんでした。超新星爆発の頻度を考えると、銀河の中心部は恒星の密度が高く、超新星爆発の影響を頻繁に受けます。恒星の密度から考えると太陽の位置は銀河系の中心から2.8万光年と適度に距離があり、銀河のハビタブルゾーンに位置しているという。
　どこからハビタブルゾーンになるとは明確な説明はありませんでしたが、地球周辺で生命が絶滅するかもしれない超新星爆発は5億年に1度程度だということです。てことは、すでに45億年経過しているので、いままでに9回ほど起きたことになります。生物が単細胞であった時の超新星爆発の影響はいかほどだったのか。超新星からの荷電粒子の暴風が引き起こす現象はオゾン層の破壊が考えられるということで、オゾン層ができてから5億年弱ということを考えるとあまり影響がなかったのかもしれません。

令和3年12月11日 -No. 104/8-
　現在、神経系を持つ最も下等な生物はクラゲやヒドラなどの腔腸動物とされています。腔腸動物の神経は散在神経系とよばれてコントロールする中心核がありません。が、神経細胞は神経線維で結ばれています。
　さて、11月号のサイエンス誌にもっと下等な海綿動物にも神経細胞の原型があるらしいという報告がありました。
　海綿は臓器がなく、体の中に網目のように水路が走っていて、水と一緒に吸い込んだ有機物は何でも消化して栄養分にしています。
　研究者は一見、同じように見える海綿の細胞を一つ一つ分離し、発現しているmRNAの塩基配列を調べました（ single-cell sequencing法）。細胞の性質は発現する遺伝子の組み合わせで分類できるはずです。神経細胞ならシナプスを作るタンパク質が発現するし、筋肉細胞ならアクチンが、消化器系なら消化酵素がたくさん発現しているはず。
　その結果、海綿の細胞は18種類に分類できることがわかりました。発現している遺伝子（タンパク質）の性質から高等動物の細胞に似たものもありました。例えば筋肉細胞。海綿が膨れたり萎んだりするときに働くと考えられます。
　そして、神経様細胞（neuroid cells）と消化細胞（digestive cells）にはシナプスを構成する遺伝子の一部が見つかりました。神経様細胞は海綿の消化器官（腸）の周りを這いまわっている細胞として発見されていました。神経様細胞にはシナプスで神経伝達を補助する遺伝子が、消化細胞では受け手のシナプスに発現する遺伝子が発現していることがわかりました。
　研究者はさらに電子顕微鏡での解析やそれぞれのタンパク質を蛍光染色することで海綿の消化器官の3次元立体図を作成し、神経様細胞と消化細胞が隣り合っていることを確認しました。さらに、バラバラにした細胞を培養すると、消化器官の構造が再構築され、それぞれの細胞が隣り合っていることがわかりました。
　ただ、隣にいるだけでクラゲのようにシナプスを形成しているわけではありません。したがって、慎重な研究者は神経様細胞が神経細胞の原型だとはまだ判定できないとしています。今後はこれらの細胞のコミュニケーションが研究対象です。と同時に、一見、均一に見える海綿の細胞も18種類に分類できることから、最も下等な多細胞生物ですから、細胞の相互作用と体の構築についてシンプルな研究材料を提供するに違いありません。

令和3年12月18日 -No. 105/8-
　先日、中国沿岸での養殖について聞く機会がありました。上海から南の海岸線（台湾に面したところ）は海岸線が入り組んでいて、格好の養殖場になっています。そこでは大規模な海面養殖がおこなわれており、中国を世界一の養殖国に押し上げています。そこで、今回は１年前（2020年11月19日）のScience誌の記事「魚、エビ、カキの養殖を遺伝子技術で改良」の紹介です。
　ノルウェーのSalMar社の保有する生簀には150万匹の鮭が飼育されていて、世界中に輸出されました。今や鮭の養殖は1800億円もの売り上げがあります。鮭は50年間の育種により、成長速度は2倍になり、病気への耐性も付与されました。世界の養殖は魚の漁獲量の50％を占めるまでになっており、この10年間で年率4.5％で増加しています。
　魚での育種に使われる遺伝子工学はもともと牛で開発されたものでした。まず、育種の対象となる魚のゲノム遺伝子を全部読みます。個体によって違う部分が少しあるので、それをマーカーとして、親魚のどの部分が子魚に伝えられたかを調べることができます。マーカーは全ゲノム数億塩基対の中に均等に散らばるように設定され、その数は数十万。これだけの数のマーカー遺伝子を鰭のほんの一部だけのDNAを用いて一度に調べる技術（DNA array、DNA chip）がありますので、それを応用するわけです。魚は交配させると数千から数万の卵を産みますので、望む形質を示す稚魚を見つけるとそのゲノムのマーカーセットを調べ、親と比較し、親のどの部分が稚魚に伝わったかを調べます。わずか3代で望む形質の遺伝子部分を見つけて新しい魚を作り出した報告もあるそうです。
　牛や鶏で行われてきた育種は数千年の歴史がありますが、魚ではまだ始まったばかりです。しかし、この技術を使うと魚の育種が効率的にできます。牛や鶏では考えられないほどの改良が魚ではできることもわかりました。
　一方で、遺伝子組換え技術で改良された鮭は１種類だけです。遺伝子を書き換えたり付け加えたりして改良した遺伝子組換え魚を消費者が受け入れるかはまだ未知数です。
　この方法で病気に対する耐性のみならず、味や色、栄養素まで改良できるそうです。鮭に並んで研究が盛んなのはティラピアです。最近ではエビや牡蠣もその仲間に入りました。鮭は海水養殖ですが、ティラピアは淡水養殖です。
　感染症に対する予防方法は通常はワクチンです。魚用にも多くのワクチンが開発されていますが、感染症に耐性のある個体を見つけ出し、その遺伝子を使って育種することで耐性魚を作り出すことができます。この方法である病原性細菌に強い耐性鮭を作り出すことができました。
　さらに、海シラミは鮭の体表にくっついて傷をつけ、時には殺してしまいます。殺虫剤も開発されたのですが、すぐに耐性シラミができてきて、殺虫剤とのいたちごっこになりました。そこで耐性魚が育種されました。完全ではありませんが、そこそこの結果が得られました。耐性のメカニズムはどうやら鮭の出す臭い。シラミは臭いで呼び寄せられていたようです。
　牡蠣では不妊の改良がおこなわれています。3倍体の牡蠣を作ると生殖できなくなるので体が大きくなる。生殖するために牡蠣は体重の半分を卵子や精子に変えてしまうからです。同じような改良が鮭でも行われています。
　コイ科の魚は小骨を多く含みます。魚嫌いの理由の一つが小骨。小骨のない魚はできないか。まずは巨大なアマゾンの魚、tambaquiで突然変異が見つかりました。その魚の遺伝子部位を応用して中国ではblunt snout breamという魚で小骨の少ない品種を作り出すことに成功しました。
　さらにはタンクの中だけで成長する魚、ローカルな魚を養殖可能な品種に改良するプロジェクトなどが進められています。魚は哺乳類や鳥類に比べて成長も早く、えさの効率もよい。今後予想される食糧難の中で重要なタンパク質の供給源になることは間違いありません。そして、そのための改良も急ピッチで進んでいます。

令和3年12月24日 -No. 106/8-
　最近は火球のニュースがしばしば伝えられます。夜空を明るく照らし、燃え尽きてしまうサイズの天体ですから問題ないですが、直径10㎞ほどになると恐竜も滅ぼします。人類も恐竜の轍を踏まないように対策を立てなければなりません。何度も映画のテーマになってきた、小惑星を破壊するミッションがテスト段階になりました（Nature誌12月2日号）。
　11月23日にNASAが打ち上げたのはDART (the Double Asteroid Redirection Test)と名付けられた宇宙船です。来年の9月の終わりか10月の初めに小惑星Didymosの周りを公転するDimorphosに毎秒6.6kmの速度で衝突します。残念ながら直径160mのDimorphosは破壊することはできず、10mくらいのクレータができて、軌道がやや小さくなって公転時間が73秒短くなるだけです。
　地球から1100万km離れた小さな小惑星を狙い撃ちにする技術、そしてその軌道にどのくらいの影響を与えるかを測定する試みです。330億円かけて将来のもっと巨大な小惑星が地球に落ちてきた場合に備えるスタートとなるプロジェクト。フォローアップも計画されています。イタリアのLICIACube宇宙船が衝突の10日前に打ち上げられて、Dimorphosに残された傷を見に行きます。2,026年にはEuropean Space Agencyの Heraミッションでさらに詳細にDimorphosを調べます。
　実際には地球（人類）に脅威を与えるサイズの小惑星を何とかするためにはたくさんの宇宙船を打ち込み、場合によっては核弾頭も運ぶことになるでしょう。小惑星のタイプによっては対策が異なるはずです。今後も試し撃ちが必要です。
　年末年始の休みで２週間お休みします。次回の配信は1月15日の予定です。

令和4年1月1日 -年賀2022/8-

謹賀新年

億万長者の某IT企業社長の前川は国際宇宙ステーションに２週間、滞在し、無事に帰還しました。
特派員　前川社長、宇宙ステーションのご感想は？
前川　　生で見た地球は素晴らしい。あなたもぜひ見たほうが良い。
特派員　えー、そんなお金はないです。でも映像ではよく見ますから。
前川　　映像と実物は全く違うんだ！　なんというか。。そうだ、この２週間、私が見た映像は我が社のカメラ、ほら、メガネの脇のこれ、これで記録してある。うちで開発した３D-VRゴーグルを使えば、
特派員　社長、宣伝は困ります！！
前川　　前川が見た宇宙と地球を、そのまま体験できる、おい、あと１分、時間をくれ。
特派員ウズベキスタン宇宙センターから中継でお届けしました。

今年もよろしくお願いします。

令和4年1月15日 -No. 107/8-
　オミクロン株に対する対策として３回目のワクチン接種が進められています。mRNA型ワクチン（ファイザー、モデルナ）は３回目の接種についても有効性が認可されました。ではアデノウイルス型ワクチン（アストラゼネカ、中国、ロシア）はどうでしょうか。
　アデノウイルス型ワクチンはアデノウイルスの遺伝子に抗原となるスパイクタンパク質の遺伝子を組み込んでアデノウイルスの感染力を利用してスパイクタンパク質に対する免疫を誘導するものです。すなわち、ワクチンの投与により、新型コロナウイルスに対する免疫が誘導されますが、同時にアデノウイルスに対する免疫も誘導されます。
　ということは３回目の接種を行ってもすでにアデノウイルスに対する強い免疫が成立しているのでワクチンは感染することができずに排除され、同時にアデノウイルスに対する免疫が強化されるので３回目接種は行わないほうが良いでしょう。とはいっても、イギリス（アストラゼネカ製ワクチンが中心）では３回目の接種が呼びかけられています。追加接種ではmRNA型ワクチンであるべきです。
　一方のmRNA 型ワクチンでは構成成分に対して免疫応答がありません。ですから、原理的には何度も接種することができます。ただ、PEG（ポリエチレングリコール）にはまれに起こるアレルギー反応が知られており、主要な構成成分であるプラスイオンを含む脂質分子は今回が初めての使用なので、免疫反応に対してはこれから明らかになるでしょう。構成成分については昨年の8月28日の本稿をご覧ください。
　プラスイオンを含む脂質分子は生体内でサイトカインを誘導し、風邪用の症状を引き起こします。サイトカインストームは新型コロナウイルスでは重症化の症状の一つでしたが、プラスイオンを含む脂質分子ではストームになるほど大量のサイトカインは誘導されず、免疫効果を発揮するようです。天然には存在しないプラスイオンを含む脂質分子ですが、今日の生体防衛論で紹介するデフェンシンと分子構造は似ており、プラスイオンと疎水性部分の組み合わせになっています。
　さて、中国では３回目の接種は行われるようですがmRNA型ワクチンでしょうか？中国も当然アデノウイルス型ワクチンの欠点は知っているのでmRNA型ワクチンを準備したかもしれません（特許侵害を法制化するかも）。また、通常型（不活化ウイルス型）のワクチンも開発中と聞いています。２月には北京で冬季オリンピックが開催され、世界中からオミクロン株が持ち込まれると予想されます。北京オリンピック後に北京を中心としてオミクロン株の感染爆発が起こることが予想されますが、感染に対する当局の封じ込め政策が懸念されます。
　中国で始まった新型コロナウイルスの流行は２年たって中国に戻ってきます。最初の不意打ちとは違い、今回は予想される流行ですから中国当局の賢明な対策が期待されます。

令和4年1月22日 -No. 108/8-
　太陽系は局所バブル（the Local Bubble）と呼ばれる銀河系内の空洞の真ん中にいます。空洞の大きさは差し渡し1000光年。だいぶ前から気づかれていたのですが、ヨーロッパ宇宙局のガイア宇宙望遠鏡の観察により詳細が明らかになりました（Nature誌１月22日号…まだ出版前！）。
　局所バブルの周囲は星間塵の濃い層ができており、局所バブルの中は周りより星間塵が希薄です。局所バブルの中は周りより温度の高いプラズマに満たされています。さらに空洞の表面には７つの恒星群が形成されていて，その恒星はそろって数百万年くらいの若さです。恒星群は空洞の表面に垂直に、外側に向かって運動しています。その運動を巻き戻すと、1400万年前は1点に集まりました。
　観測結果から局所バブルは1400万年前に膨らみ始めたと推測されました。局所バブルを膨らませた原動力は15個の超新星と考えられ、約400おきに４回に分けて爆発したと予想されました。爆発によって吹き飛ばされた星間塵は近くの星間物質の雲にぶつかったところで恒星が群れを成して誕生しました。今回の観察は超新星爆発が恒星の誕生の引き金になるという仮説を支持するものです。
　太陽が局所バブルの真ん中にいるのはたまたまです。太陽は天の川銀河の中で公転運動をしていますが、局所バブルが成長を始めたころは1000光年ほど離れたところにいました。局所バブルの中に入ったのは500万年前と計算されます。そして800万年後には局所バブルから抜け出します。
　似たような話を昨年８月に紹介しました。そのときは超新星爆発の残骸が地球上（海底）で見つかったという話でした。その残骸が届いたのは250万年前と計算されています。太陽系が大きな空洞の中にいることも紹介しました。人類の進化は局所バブルに突っ込んだ時のショック（？）と関係があるのか。人類の終焉は局所バブルの殻を突き破って出ていくときなのか。いろいろと想像されます。
　訂正があります。先週、中国がmRNA特許を侵害するという表現をしました。調べていたらモデルナ社もBioNTech社もコロナ禍が治まるまでは特許の使用を許可すると宣言していました。いまのところは特許侵害にはなりません。なら日本もマネして開発すればよいのに、と思ってしまいますが、周辺技術も含めてマネするのは大変なようです。

令和4年1月29日 -No. 109/8-
　かつて、樹木医が話題になりました。巨木の健康を調べて、必要なら治療をする。長年の経験と知識に裏付けられた匠の技術です。しかし、林の健康や森，山のすべての木々の健康を調べるのはいかに匠とはいえ、お手上げでしょう。しかし、現代技術を駆使すれば山どころか山脈、大陸レベルで植物の健康を調べることができます（Science News　2021年11月）。
　ニュースでドローンを飛ばして作物の健康状態を調べる技術を見たことがあると思います。作物は1種類の植物なのでそれほど難しくはありません。20年ほど前から植物の光（日光の反射光）を調べて、光合成のもとになるクロロフィルの濃度を調べる研究が行われてきました。個々の植物の色素やクロロフィルは植物の光合成のレベルを調べる目安になります。クロロフィルや色素は蛍光も発します。種によってこれらの光の波長が異なりますので、環境科学者は丹念に光の波長と植物の健康状態を調べてデータベースを作ってきました。
　2013年には11種類の波長を調べる人工衛星が打ち上げられました。波長の分析の結果、植物の活動状態、干ばつや虫による食害の状態などが推定できるようになりました。
　さらに装置は高度化し、数百ものスペクトルを検出し、それを解析できるようになりました。飛行機やドローンで森から発するスペクトルを調べ、地道にフィールドワークをすることで、植物の植生や健康状態を推測できるようになりました。葉の色だけでなく、ワックスの状態、大きさ、密度などは植物の種類によって異なっています。多様な植物から構成される森はより回復力が強いと予想されます。さらにレーザー光を使ったレーダー（ライダー）を使うことで、樹高が測定でき、したがって、森のバイオマスの総量を計算できます。定期的にバイオマスを測定して比較すれば森の成長、生産性が数値化できます。
　かくして光合成の量、植物の種類、植物の健康状態、森の生産性を総合的に測定でき、環境保護の政策決定に確かな情報を提供します。生物多様性条約　（the Convention on Biological Diversity）に基づいて活動する様々な公共団体やNGOがこれらの情報を使って政策提言を行っています。例えば、Group on Earth Observations Biodiversity Observation Network、生物多様性観測ネットワークは 20の指標essential biodiversity variables (EBVs)を公表してSDGsのような国際的な指標を提言しています。
　さらに、植生の解析と土壌細菌などの活動を結び付ける研究、衛星から動物を追跡して多様性を確認する研究も始まっています。草原の動物やクジラなどが個体レベルで追跡可能なわけです。
　環境を定量的に監視し、その結果から地球環境を保全するための方策を導き出す。地球環境は一国だけの問題ではありません。こうした活動が回りまわって大国の対立や地域の紛争解決に結びつくかもしれません。

令和4年2月5日 -No. 110/8-
　６万年前、サイほどもあるウォンバットや巨大なハリネズミ、肉食のカンガルーが吠えていた頃、アボリジニはオーストラリアの海岸に降り立ちました。
　当時のオーストラリアは氷河期で海面が低下し、パプアニューギニアと陸続きでした。タスマニア島もつながっていてサフル大陸と呼ばれます。人類はアフリカを出てから東南アジアまで生存域を拡大し、海を越えてサフル大陸にやってきました。現在のインドネシアの西側（ボルネオ、ジャワ、スマトラ）は東南アジアと合体していて、スンダ大陸と呼ばれます。スンダ大陸とサフル大陸の間は約90kmですが、スラウェシ島を介してパプアニューギニアへ、ジャワ島から連なる島々はオーストラリアの北側まで、小さな島を伝うことで到着できたと思われます（Scientific Reports誌、2019年）。
　そして6000年の間に赤道に近いキンバリー地域から最も南のタスマニアまで、アボリジニは生活圏を広げました（Nature Human Behaviour 誌、2021年）。そのもっともらしいルートと時期を解明したのはアメリカ合衆国とオーストラリアの大学のチームです。アボリジニは主に海岸沿いを南下し、時には内陸を横断してサフル大陸全土に広がりました。
　これだけの機動力のある人類ですから、タスマニアに到着したころには日本に上陸していたと考えても無理はないと思います。
　さて、今回で森羅万象と百家万説の系譜第8版は終わりです。次回は参考文献となります。現在、第9版の構想中。とはいっても95％は変わりません。

令和4年2月12日 -No. 111/8-
　我々の体は多くの節からできています。体節と呼ばれます。昆虫では体節がはっきり見えます。芋虫やムカデなどでは体節の一つ一つから足が出ていて、それが単位となって全身ができています。体節の一部は専門的な機能を持ち、それが腹だったり、頭だったりします。
　脊椎動物で言えば脊髄が体節に相当します。体の臓器などは脊髄の単位（椎骨）の位置に紐づけられて胎児のときに形成されます。その脊髄自体は発生の初期に作られます。一本の神経管であった組織が節を持つように分化します。この節の形成をコントロールするのが細胞の時計です。細胞の時計と体の（パーツの）大きさの関係についての記事（Nature誌2021年４月27日号）を紹介します。
　鶏の胎児の研究で1990年代に発見された体節を作るリズムはc-hairy1遺伝子産物が形成していました。頭からしっぽまでの間にはたくさんの細胞が並んでいますが、c-hairy1の細胞中の濃度が波を形成していて、c-hairy1を染色すると縞状に見えます。つまり、ある細胞集団はc-hairy1の濃度が高く、その両隣は濃度の低い細胞集団からなっている。そして、体節は縞に沿って形成されました。
　マウスでc-hairy1と同じ働きをする遺伝子Hes7が発見されました。約20年にわたる研究からHes7の細胞内の濃度はばらばらであると勝手に高くなったり低くなったりして振動します。細胞が集められると接着し、隣同士でシンクロして細胞集団では縞模様が作られることがわかりました。
　発生生物学の研究にiPS細胞が利用できるようになると、ヒトでの体節形成のメカニズムも解析できるようになりました。ヒトでの体節形成は受精後3-4週後です。まだお母さんも妊娠に気づいていない時期です。ヒトでもHes7が体節形成のリズムを作り出していました。
　ところで、Hes7の振動周期はヒトとマウスとでは異なります。ヒトでは5-6時間周期、マウスでは2-3時間周期でした。この差はどうしてできるのでしょうか。研究者は、マウスのHes7とヒトのHes7を交換するという研究を、細胞レベルで行いました。すると、両方の細胞の中で異種のHes7はリズムを作り、その周期は細胞の周期でした。つまり、周期の長さはHes7には依存しないことを意味します。
　Hes7の周期はHes7の合成と分解の関係から作られます。Hes7が作られて蓄積すると、遺伝子のプロモータに働いて合成が止まります。すると、Hes7は分解されて量が減り、少なくなるとまたHes7の合成が開始します。Hes7を分解するのはプロテアソームという分解装置ですが、こちらは一定の速度でHes7を分解します。速さの違いはタンパク質の合成速度と分解速度の両方で観察されました。つまり、代謝がヒトはマウスの倍の時間かかると考えられます。　別の研究者はヒトのリズムがマウスのリズムの２倍の長さを持つことを運動神経の形成でも観察しました。体の大きさの違いか、寿命の違いか。別の研究者はゴールデンハムスター（寿命４年）から北極クジラ（寿命200年）まで12種類の哺乳類の皮膚の細胞のタンパク合成の速度を調べました。その結果、すべてではないですが、寿命とタンパク質の回転速度には逆相関があることがわかりました。
　脊椎動物の体の形や大きさが異なるのは体のパーツの成長速度が異なるためだと考えたのは動物学者エルンスト・ヘッケル博士です。彼は様々な胎児の発生を形態学的な観点から研究し、体系的にまとめました。発生の最初の段階は魚もヒトも鳥も同じ形をしていますが、発生が進むと特徴ある形に変化します。つまり、同じパーツを持ちながら、それぞれの種によってパーツの成長のスピードが異なるために様々な体が出来上がると考えました（heterochrony）。
　しかし、heterochronyの実体は解明されていません。記事では細胞の持つ時計が大きさを決める物指しではないかという仮説を紹介しています。時計が（Hes7などのタンパク質の濃度）が細胞集団の成長をどのように制御しているのかはまだ明らかにされていません。細胞の集団から機能的な形態（臓器や手足など）を作り出すことは発生生物学の究極の応用です。
　今回の記事でマウスとヒトの体節形成の研究で紹介されていたのはバルセロナの研究所で働く戎谷さんと理化学研究所の影山さんです。この分野で日本人の貢献を期待したいものです。
　今回で第8版は終了です。2週間の休みをもらって、第9版は3月5日から開始する予定です。

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