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先輩研究者のご紹介(櫻庭 陽子さん) [2021年04月26日(Mon)]
 こんにちは。科学振興チームの豊田です。
 本日は、2019年度に「身体障害に対するチンパンジーとヒトの社会的態度の違いに関する研究」という研究課題で笹川科学研究助成を受けられた、京都市動物園生き物・学び・研究センター所属(助成時)の、櫻庭 陽子さんから助成時の研究について、コメントを頂きました。

<櫻庭 陽子さんより>
ヒト社会において、身体障害者に対する反応や態度は様々です。一方、ヒトに一番近縁なチンパンジーでは、身体障害個体に対する群れの仲間による攻撃行動や血縁者以外による特別な支援は、野生ではほとんど見られません。飼育下でも、身体障害個体が群れに復帰している例がいくつか報告されていますが、彼らに対する群れメンバーの社会行動や態度にフォーカスした研究はほとんどありません。これらの社会的態度を調査することにより、身体障害個体の福祉向上としての群れ飼育を議論するとともに、私たちヒトの身体障害者に対する社会的態度の進化について考察することを目的としました。

Fig.1.jpg
―Fig.1―

今回の研究では、2つの動物園(愛知・熊本県内の動物園)で生活している身体障害があるチンパンジー2個体とその群れメンバーの行動を観察し、さらに身体障害チンパンジーの写真に対しての視線の動きを調査し、「行動的態度」「認知的態度」の抽出を試みました。行動観察の結果、チンパンジーでは身体障害が社会行動の違いに影響することはほとんどなく、野生で報告されているように、身体障害個体だけが特別配慮されたり排除されたりするような行動的態度の偏りはありませんでした。また彼らが群れ復帰した際の群れメンバーの態度について、当時の飼育スタッフにインタビューしたところ、大きな変化はなかったという回答が得られました。障害の程度や群れ構成、個性や性別も考慮する必要はありますが、今回観察した2群では、身体障害個体に対して特別な配慮も攻撃的な態度もほとんどなく生活できていることから、群れ飼育が身体障害個体の福祉向上にも有効である可能性が示唆されました。

Fig.2.jpg
Fig.2 右後肢を病気で切断したメスのチンパンジー

Fig.3.jpg
Fig.3 群れの仲間と暮らす左前腕を切断したメスのチンパンジー(左から3番目)

視線計測の認知実験では、ヒトの被験者において障害部位を長時間見る傾向がありました。今回チンパンジーを対象にした視線計測は助成期間中に実施できませんでしたが、チンパンジーたちが身体障害を認知しているのか、認知しているけども行動的態度に現れないだけなのか、それとも新たな発見があるのか…実験の準備をしているところです。

「動物」「社会的態度」「身体障害」という生物分野にも人文・社会分野にもかかわる研究内容だったため、提出する分野によって書き方を工夫しました。繰り上げ採択でしたが、他園での観察に必要な旅費を確保できたことは非常にありがたかったです。荒天による観察日の変更や観察対象個体の死亡などのハプニングもありましたが、メールでの相談にも応じていただき、無事遂行することができました。また、笹川科学研究助成は基本的に個人管理です。私は所属施設に管理をお願いしましたが、支出簿の作成や領収書の保管など、自ら研究費を管理・運用するいい機会になりました。
<以上>

 ヒトと、ヒトに一番近縁なチンパンジーの身体障害に対する行動や認知について調査する、興味深い研究でした。まだ実験の途中ということですので、これからも頑張っていただきたいと思います。
 研究は予想通りに進まず、様々なハプニングが起こることもあります。当会としては、計画の変更等によって対応させていただきたいと思いますが、あまりにも当初の計画と異なる場合は承認されない場合もあり、助成金を使い切れなかったという例もあります。そのため研究計画を立てる際は、様々なことを想定し柔軟な計画とすることも、研究を速やかに遂行する上では重要になるかと思いますので、意識していただけますと幸いです。

 日本科学協会では過去助成者の方より、近況や研究成果についてのご報告をお待ちしております。最後までお読みいただき、ありがとうございました。

Posted by 公益財団法人 日本科学協会 at 16:37 | 笹川科学研究助成 | この記事のURL | コメント(0) | トラックバック(0)
先輩研究者のご紹介(松尾 洋孝さん) [2021年04月19日(Mon)]
 こんにちは。科学振興チームの豊田です。
 本日は、2019年度に「硫黄選択的酸化反応および質量分析計を用いた微生物由来新規含硫黄物質の探索」という研究課題で笹川科学研究助成を受けられた、北里大学北里生命科学研究所所属(助成当時)の、松尾 洋孝さんから最近の研究について、コメントを頂きました。

<松尾さんより>
 2019年度笹川科学研究助成に採択していただき、非常に充実した研究生活を送ることができました。助成当時、私は2015年にノーベル生理学・医学賞を受賞されました大村智博士の統括するグループにて微生物の作り出す化合物に関する研究をしておりましたが、現在は国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所の薬用植物資源研究センターに所属を変え、植物に関する研究を行っております。学生時代より変わらず、いわゆる「ものとり」(植物や微生物などの天然資源から化合物を得ること)をメインに研究してきました。現在は未利用植物や薬用植物(生薬等)の利活用を目指し、その有用性探索などをメインに研究しています。
 生薬とは、動植物の一部あるいは全てを乾燥などの工程を経て調製されたものの総称です。漢方と言えば聞き覚えのある方は多いかと思いますが、漢方はいくつかの生薬を組み合わせて作られた処方全般のことを言います。葛根湯などは非常に有名なため、ご存知の方も多いかもしれません。大多数の方は、漢方は中国の医学(薬)だと思っているかもしれませんが、中国ではそれを中医学と言い、確かにルーツは中医学なのですが、実は漢方は日本独自の発展を遂げた医学なのです。しかしながら、漢方に使われている生薬のほとんどは中国からの輸入に頼っています。昨今、中国では自国での生薬使用量の増加等により、徐々に輸出量が減少しています。そのため、当センターでは生薬の原料となる植物の国内栽培化を目指し、日々研究をしています。また、薬用植物スクリーニングプロジェクト(https://www.nibiohn.go.jp/cddr/research/project04.html)として、全国の野生植物や、業界団体ご協力のもと、生薬の市販品などを収集し、それらを抽出してエキスライブラリを構築しています。現在、14,000点以上のエキスを保有しており、国内最大の薬用植物エキスライブラリとなっております (図1)。本ライブラリは、共同研究により様々な大学や企業に活用していただき、成果も着々と出ています。私自身も、新しい活性評価系を立ち上げ、エキスライブラリを活用して新規医薬品のシード探索を行っています。

図1.jpeg
図1 薬用植物抽出エキスライブラリ

 笹川科学研究助成は、何に役立つかわからないが、とにかく自分の考案した研究をやってみたい!と言うような気持ちを全面的にバックアップしていただける助成だと思います。特に、大学院生でも申請できるため、研究室の方針に囚われない自由な発想を生かすチャンスかと思います。そのような熱意を持って申請書を作成すると、審査員の方々に伝わるのではないかと思います。これから申請を考えている人達の中にも、新型コロナウイルスの影響でなかなか思うように研究ができない人もいるかと思いますが、ぜひ若手の研究を積極的にご支援なさっている笹川科学研究助成に応募してみてください。最後になりましたが、本助成に関わりました審査員の方々、関係者各位の皆様に深く感謝申し上げます。
<以上>

 漢方というと、中国で発展したものかと思いましたが、日本で独自の進化を遂げているということを初めて知り驚きました。天然の動植物には、人間に役に立つ成分を含むものが、まだまだあるかと思いますので、様々な効能のあるエキスを見つけられるよう、頑張っていただきたいと思います。
 また笹川科学研究助成では、研究への熱意や気持ちを大事に支援させていただきたいと考えております。実績や成果の少ない若手研究者であっても、是非とも挑戦していただきたいと思います。

 日本科学協会では過去助成者の方より、近況や研究成果についてのご報告をお待ちしております。最後までお読みいただき、ありがとうございました。
Posted by 公益財団法人 日本科学協会 at 15:52 | 笹川科学研究助成 | この記事のURL | コメント(0) | トラックバック(0)
科学研究体験ワークショップ [2021年04月12日(Mon)]

 2021年3月7日と3月27日の2日間、中高生を対象として科学研究体験ワークショップを開催しました。講師は東工大の陣内修先生で、専門は素粒子物理学です。CERNのATLAS検出器を使用して未知の素粒子を探索されています。

 WSでは、Raspberry Pi model 3B+と温湿度センサー、Jupyter Notebookを使って測定した温度と湿度のデータを統計的に解析しました。最後は仮説検定に挑戦し、参加者はラズパイの工作から、プログラミング、データ解析まで科学研究に応用できる一連のプロセスを学びました。


キャプチャ1.PNG
Posted by 公益財団法人 日本科学協会 at 15:38 | サイエンスメンタープログラム | この記事のURL | コメント(0) | トラックバック(0)
第10回サイエンスメンタープログラム研究発表会 [2021年04月12日(Mon)]

 2021年3月28日に第10回サイエンスメンタープログラム研究発表会をオンラインで開催しました。三部構成の第二部・第三部で、中高生と研究者・学校教員による質疑応答を行い、千葉県立千葉高等学校の有川慶彦さんの研究「鳥類における叉骨−胸骨間の形態比較〜標本データベースを利用した比較解剖学的研究〜」と清風高等学校の野田晃司さんの研究「シマミミズEisenia fetidaを用いたヘドロミミズ堆肥の可能性」が優秀賞を受賞しました。

 プログラムと発表課題は次のとおりです。


●プログラム

10:50    開会
11:00〜12:00 《第一部》研究倫理の講習
13:00〜14:00 《第二部》研究発表(中高生による質疑応答)
14:20〜16:00 《第三部》研究発表(研究者・学校教員による質疑応答)
16:00    講評・閉会
 

●研究課題・発表者およびメンター

1. 「目に見えない気体を可視化する研究」 東京都立小石川中等教育学校3年 水谷 紗更・玉川 玲奈
 (同志社大学 野口 尚史)

2. 「音楽聴取によるモチベーションと記憶力の関係について」 東京シューレ葛飾中学校 森下 礼智
 (金沢学院大学 大上 真礼)

3. 「光とアニマルセラピーの効果を応用した新たなリラクゼーションロボットの研究」 順天高等学校 若松 美沙
 (東京都立大学 和田 一義)

4. 「内藤とうがらしの種子を使って草木染めを行う」 東京都立戸山高等学校 石村 文子
 (和洋女子大学 鬘谷 要)

5. 「光触媒を用いた人工光合成」 埼玉県立熊谷西高等学校 高橋 朝陽・舛田 義輝
 (東京工業大学 高山 大鑑)

6. 「教育教材としての生物燃料電池の開発」 名城大学附属高等学校 安藤 久真梨・山ア 楓斗
 (岐阜大学 廣岡 佳弥子)

7. 「ポリフェノールと金属イオンの反応 〜ノビレチンとケルセチン〜」 東京都立戸山高等学校 須賀 碧人
 (琉球大学 照屋 俊明)

8. 「鳥類における叉骨−胸骨間の形態比較〜標本データベースを利用した比較解剖学的研究〜」 千葉県立千葉高等学校 有川 慶彦
(東邦大学 土岐田 昌和)

9. 「回折格子を用いた流星の分光観測」 宮城県古川黎明高等学校 佐藤 優衣・加藤 優煕
 (高知工科大学 山本 真行)

10. 「植物廃材を利用したバイオエネルギー」 茨城県立並木中等教育学校 清水 亮祐
 (和洋女子大学 鬘谷 要)

11. 「シマミミズEisenia fetidaを用いたヘドロミミズ堆肥の可能性」 清風高等学校 野田 晃司
 (農研機構 金田 哲)
Posted by 公益財団法人 日本科学協会 at 11:13 | サイエンスメンタープログラム | この記事のURL | コメント(0) | トラックバック(0)
先輩研究者のご紹介(ドル 有生さん) [2021年04月05日(Mon)]
 こんにちは。科学振興チームの豊田です。
 本日は、2019年度に「気孔発生パターンの多様性を生み出す分子基盤の解明〜アワゴケ属の水草を新たなモデル系として〜」という研究課題で笹川科学研究助成を受けられた、東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻所属の、ドル 有生さんから助成時の研究について、コメントを頂きました。

<ドルさんより>
 植物の気孔は、水蒸気や二酸化炭素などのガスを出し入れするために重要です。気孔は葉の表面にあって簡単に観察できるので、学校の授業で見たことがある方も多いと思います。
 色々な種の気孔を注意深く観察すると、種によって気孔の配置パターンは様々に違うことに気づきます。例えば、アブラナ科の植物の気孔は異なる大きさの細胞に囲まれていることが多いですが(図1A)、ツユクサでは大きさの同じ細胞のペアに囲まれています(図1B)。こういった見た目の違いは、気孔の形成過程を反映しています。例えば、アブラナ科の植物では気孔のもとなる細胞(気孔幹細胞)が、らせん状に複数回分裂するために、3つの異なる大きさの細胞に囲まれた気孔ができます(図1C)。

図1.jpg
図1: シロイヌナズナ(アブラナ科)(A)とツユクサ(B)の気孔と、シロイヌナズナの気孔の形成過程(C)。スケールバー: 25 μm

 もっと派手なことをする植物もいます。例えば、水中と陸上の両方で生活できる水草です。図2は私たちが研究対象としている水草、ミズハコベの葉を顕微鏡で観察した写真です。陸上で作る葉には気孔があるのに対し、水中で作る葉には気孔がほとんど見られません(参考文献1)。水に沈んだ時は薄い葉を作り、水中から直接二酸化炭素などを取り込むので、気孔が必要ないのです。

図2.jpg
図2: ミズハコベCallitriche palustrisの陸上葉と水中葉の表皮の顕微鏡写真。
黒矢じりで気孔を示す。スケールバー: 50 μm

 私が修士課程に入学した時は、この水草が水中で気孔を減らす仕組みを調べようとしていました。しかし、そこに意外な発見がありました。研究の前提としてミズハコベの気孔のでき方を調べたところ、気孔幹細胞が分裂せず、直接気孔になることが分かったのです(図3上)。さらに興味深いことに、ミズハコベと同じ属の、陸上でのみ生育する種では、アブラナ科で見られるような気孔幹細胞の分裂がふつうに起きていることが分かりました(図3下)。

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図3: ミズハコベと、同属の陸生種アワゴケにおける、気孔の形成過程の違い。

 これほど近縁な種で気孔の形成パターンが違い、さらにそれが生活環境の違いと関連する例はこれまで知られていません。この現象の背後にある仕組みを調べれば、植物一般における気孔の種間差(図1)が生まれる仕組みの解明にも繋がると期待されます。私は修士2年時の1年間、笹川科学研究助成を頂き、この現象の分子基盤を解析しました。その成果は、つい先日論文として公表することができました(参考文献2)。

 修士課程の学生も応募でき、独自の視点が評価される笹川科学研究助成は、このような私の状況にぴったり合っていました。また、申請書を書くというプロセス自体、駆け出しの私にとって大変勉強になりました。後輩の学生たちにも応募をお勧めするとともに、ご支援を頂いた日本科学協会の関係者の皆様には厚く御礼を申し上げたいと思います。

参考文献1 Koga H, Doll Y, Hashimoto K, Toyooka K, Tsukaya H (2020). “Dimorphic Leaf Development of the Aquatic Plant Callitriche palustris L. Through Differential Cell Division and Expansion” Front Plant Sci 11:269. https://dx.doi.org/10.3389/fpls.2020.00269

参考文献2 Doll Y, Koga H, Tsukaya H (2021). “The diversity of stomatal development regulation in Callitriche is related to the intrageneric diversity in lifestyles” PNAS 118:14. https://doi.org/10.1073/pnas.2026351118
<以上>

 植物が呼吸するために必要な気孔が、環境や種によって異なる出来かたをしているということは、非常に意外なことに思います。気孔は小学校でも習うことではありますが、まだまだ分からないことがあるということに驚きました。
 また、笹川科学研究助成では若手研究者をサポートするため、修士課程の方のご申請も受け付けておりますので、是非とも挑戦してみてください。

 日本科学協会では過去助成者の方より、近況や研究成果についてのご報告をお待ちしております。最後までお読みいただき、ありがとうございました。
Posted by 公益財団法人 日本科学協会 at 10:36 | 笹川科学研究助成 | この記事のURL | コメント(0) | トラックバック(0)