Ｔｏｙ Studio 日々徒然

　恐竜は鳥に進化して現在に生きているというドキュメンタリー。ちゃんとした科学的データに基づくもので、羽毛の進化を化石と、鳥の羽の発生のプロセスから解説するものです。日経サイエンスの記事と、このDVDを見てから、鳥を見ると、ティラノザウルスをイメージするようになってしまいました。

１．人体解剖
　ルネッサンス期に解剖学が誕生する。ベルギー人のベサリウスが、死体の解剖で人体を調べることを始める。その結果を、１５４３年「ファブリカ」にまとめる。

２．血液の循環
　１７世紀初頭では血液は潮の満ち引きのように体内を移動すると考えられていた。ハーヴェイは血液が血管の中を循環し、心臓に戻ってくることを発見した。

３．血液型
　１９００年、オーストリアの医師、カールラント・シュタイナーが人間の血液が４つのグループに分かれることを発見した。これにより輸血の安全性が向上した。

４．麻酔
　１８４６年にエーテルによる麻酔の公開実験が行われる。

５．Ｘ線
　レントゲンによるＸ線の発見。

６．細菌説
　ゼンメルヴァイスが妊婦の感染症による死亡率を下げるため、塩素溶液による手洗いを徹底して、死亡率を下げる。パスツールは細菌が感染症の原因であるという細菌説を打ち立てる。

７．ワクチン
　開業医ジェンナーが天然痘にかからない人を調べ始め、牛の天然痘（牛痘）を利用した予防法（種痘）を発見する。

８．ビタミン
　ホプキンスがネズミの実験から、栄養補助要素の欠乏と病気の関係を発見した。

９．ペニシリン
　フレミングはアオカビが細菌の増殖を押さえることを発見。抗生物質の発見。

１０．サルファ剤
　感染症に対する科学療法の確立

１１.インシュリン
　１９２０年、カナダの医師バンディングと大学院生のベストは犬を使った実験で、インシュリンの注射で血糖値を下げられることを発見。人間に近いインシュリンを分泌する牛の胎児からインシュリンを抽出した。

１２．ガンの遺伝的基盤
　ガン遺伝子が、人の遺伝子の中に潜んでおり、何らかのきっかけで、正常な細胞を悪性化させる。

１３．ＨＩＶ
　エイズを引き起こすウイルス「ＨＩＶ」を発見。
　エイズをきっかけに抗ウイルス薬研究へ、資金が投入されるようになった。

　現在の医療では当たり前のことが、かつては当たり前ではなかったということが、実感されます。血液型を知らずに輸血するとか、ちょっと信じられません。私は血液型が確立されてから、輸血という手法が確立されたと誤った認識でした。

　それに麻酔無しの手術というのは、ちょっと考えたくないです。私も胸に管（カテーテル）を入れるとき、メスで切られて、痛さに絶叫したことがあります。何回か同じ処置をしていたのですが、このときは比較にならないほど痛かった。

「ごめんごめん、麻酔が効いていなかったらしい。」と医師が言って、部分麻酔をし直しました。（そんなのありなのだろうか）
　麻酔のありがたさを痛感させてくれた若い頃の経験です。

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解説されている項目は１２になります。

１．落体の法則
　かつて、重いものは軽いものより早く落ちると信じられてきましたが、ガリレオ・ガリレイは実験の結果、落下速度が異なるのは空気抵抗の影響だと結論づけました。
　解説者はNASAグレン研究所の微少重力研究の責任者スティーブ・サイモン氏。鳥の羽、ピンポン玉、ゴルフボールなどを落として見せ、落ちるスピードが重さに関係ないことを説明します。

２．万有引力の法則
　アイザック・ニュートンがリンゴの落下から、月は落ちてこないのかと疑問に思ったと伝えられています。解説者は科学史家スペンサー・R・ワート氏です。

３．運動の法則
　アイスホッケーを例に法則の説明をします。説明するのは２．万有引力の法則に続き、科学史家スペンサー・R・ワート氏です。

４．熱力学第２法則
　ドイツの科学者ルドルフ・クラウジウスは、蒸気機関のボイラーなど熱機関ではある程度のエネルギーに無駄がでること、エントロピーという概念をつかって説明しました。
　解説者科学ライターフィリップ・シュエブ氏です。

５．電磁気学
　マイケル・ファラデーは磁気を変化させることで、電気を起きることを発見しました。さらに、ジェームズ・クラーク・マクスウェルがファラデーの理論を発展させて、電磁気力がどのように働くか明確にしました。
　ボストン科学博物館の公開講座責任者の、マイケル・アレクダンダー氏が雷の原理を説明する鳥かごのような実験装置で、電気と磁気の関係を説明します。ただ、この実験は、映像を見ているだけでは、どのように電磁気が働いているのか、わかりにくいです。

６．特殊相対性理論
　アルベルト・アインシュタインは光と時間と空間を探求し、ニュートンが唱えた時間と空間が絶対性が、光の速度では成り立たないことに気づきました。　解説者は天文学編にも登場したミチオ・カク氏です。もっとも有名な「双子のパラドックス」を例に説明します。高速で進むと時間の流れが遅くなる。人工衛星でもその影響が現れることを説明しています。また有名なE=mc2の方程式についても解説してくれます。

７．量子論
　引き続き、ミチオ・カク氏による解説です。正直、量子論は感覚的にはわかりにくいです。アインシュタインが量子力学を批判した「神はサイコロを振らない」という言葉も出てきます。

８．光の性質
　引き続き、ミチオ・カク氏による光についての解説です。光とはなにかという実験の歴史について解説します。ミチオ・カク氏は、ヘリウムネオンガスレーザーを小さなふたつの穴を通すと、レーザー光が波のような模様を描くことを実演して見せます。

９．中性子
　解説者はフェルミ研究所の物理学者ジョン・ウォーマスリィ氏です。ラザフォードの実験から、原子の質量が小さな核に集中していることを発見し、原子核と名付けました。その後、陽子、電子、原子核で原子が構成されることを解明します。その後チャドウィックが中性子を発見し、全体像を明らかにします。

１０．超伝導体
　フェルミ研究所の加速機に欠かせない超伝導体についての解説です。解説者は引き続き、フェルミ研究所の物理学者ジョン・ウォーマスリィ氏です。フェルミ研究所の加速器のトンネル内部が見られます。低温になると金属の電気抵抗が０になるという発見は、粒子加速器に欠かせない技術です。

１１．クォーク
　宇宙の最小の粒子についての発見です。解説者はクォークの名付け親、理論物理学者のマレー・ゲルマン氏です。クォークの綴りをQUARKにした理由も解説してくれます。

１２．核力
　重力と電磁気力、放射性崩壊をおこす弱い力、原子核をまとめる強い力という自然界の４つの力についての解説です。再び、ミチオ・カク氏による解説です。

　個人的に科学の発見のドキュメントというのは気に入ってます。光の性質など解説者による実験なども、興味深く見られます。ただ、私は物理学が苦手なので、もう少し内容が理解できればもっといいとおもうのですが、物理学の内容を詳細に解説するというコンセプトではないので、仕方がないというところもあります。

日経サイエンス７月号の記事です。

　ミツバチが消えると言うことは、最近よく聞かれますが、記事によると、始まりは２００６年秋だそうです。アメリカ合衆国の養蜂家ハッケンバーグ氏の３０００個あった巣箱のうち、半分以上から蜂が消えました。ミツバチの死骸はなく、残りの巣箱も、残っていたのは若い働きバチと女王バチだけだったとのこと。これらの大量の蜂の失踪は、２００７年春には一時的には、とまったそうです。調査の結果、全米の養蜂家が同様の経験をし、３０％のミツバチが失われたことがわかりました。

　原因として考えられたのが、ダニなど寄生虫による影響、ウイルスによる病気、農薬などの科学物質の悪影響等ですが、一つの原因では決め手にはならず、CCDの説明ができません。記事を書いたペンシルベニア州立大学のＤ．コックス＝フォスター氏とＤ．ファンエンゲルスドープ氏は何か複合的な原因によって生じていると考えているようです。

　原因は特定されていないので、決定的な対策は見いだされていないようですが、古い巣箱をガンマ線で消毒する（ウイルス等のＤＮＡを破壊する）など効果があるとされていますが、別の身近な方法で、ミツバチの大量死をある程度防いだ養蜂家もいるようです。つまりミツバチの健康を保つという素朴な方法です。本来、受粉のため使われるミツバチは、単一の植物の蜜を集めますが、それではミツバチの栄養状態は悪くなるというのです。そこで、栄養状態を改善するため、単一栽培地に生け垣をもうけ、ミツバチが多様な花から蜜を採取できるように心がけたところ、大量死をある程度防げたと言います。原因はともかく、生物多様性という手法で、解決の糸口を探すというのも、いいのかもしれません。

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　天文学編は以下の１３の発見について、オーウェン・ギンガリッチ天文学教授や、理論物理学者のミチオ・カク氏によって解説されていきます。

１３の発見
１．天動説
　解説：オーウェン・ギンガリッチ天文学教授
　メソポタミアの粘土版にかかれた金星の動きと、２０００年に渡り信じられた地球中心説について

２．地動説
　再現ドラマ

３．惑星の軌道は楕円である
　ケプラーの発見

４．衛星を持つ木星
　ガリレオ・ガリレイの発見

５．ハレー彗星
　エドモンド・ハレーは２４個の彗星の記録を調べる。その中で、周期的に現れる彗星の記録を見いだし、その飛来を予言する。彼の死後、予言通りに彗星が現れ、ハレー彗星と呼ばれる。

６．星の円盤・天の川銀河
　ウイリアム・ハーシェル

７．一般相対性理論
　水星の軌道は万有引力の法則では説明できない。
　解説：ミチオ・カク氏

８．膨張する宇宙

９．電波を放つ天の川銀河

１０．宇宙マイクロ波背景放射

１１．ガンマ線バースト

１２．太陽系外の惑星

１３．加速する宇宙の膨張

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「なぜ？」に挑んだ科学の歴史１００は全部で８巻になるディスカバリーチャンネルのDVDです。天文学編、物理学編など科学分野ごとに１０程度の発見の歴史について、簡単におさらいができるというものです。ひとつのDVDで１０程度の項目を解説するため、ひとつの項目については解説時間が限られてしまいます。そのため、簡単な説明で終わってしまいますが、再現ドラマや解説など、テンポがよいので、それなりに楽しめます。親子で安心してみられるDVDです。

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　国際宇宙ステーションに、日本の実験モジュール「きぼう」の取り付けが行われました。従来の宇宙ステーションの他のモジュールに比べ、格段に音が静かだとか。もしかしたら、実験モジュールとして使われるほか、乗組員の休憩場所としても使われるかもしれません。日本の技術もすごいですね。
　さて、スペースシャトルにも退役が迫る今、日本独自の無人輸送機ＨＴＶが開発されています。全長１０ｍ、予圧された貨物室と、宇宙空間にさらされる区画をもつ、宇宙用トラックと言った趣があります。総重量１６ｔ、これを打ち上げるロケットも改良され、Ｈ２Ｂとなり、１段目ロケットの改良が行われます。従来メインエンジンはＬＥ－７Ｅが１機であったところを２機に束ねて使用し、燃料を多く積みます。
　２０１０年にスペースシャトルが退役すれば、この無人機の果たす役割が重要になってくるでしょう。もっとも、大気圏突入能力はなく、不要物資を積み込んだ後、大気に突入させ焼却するという使い捨ての輸送機です。
　それでも日本の宇宙技術はここまで来たかと言う気がします。今後は是非、再突入可能で、宇宙から物資も持ち帰ることができる無人輸送機を開発してほしいですね。
　出典は日経サイエンス７月号です。

　昨日、金沢市で開催された２００８環境フォーラムin金沢に行って来ました。レスター・ブラウン氏の講演もあって、プランＢ　３．０のことを知りました。講演内容がおもしろかったので、書籍も買いました。（サインもいただきました。サイン入りの本なんて、手塚治虫氏にいただいたサイン本以来、２０数年ぶりです。）
　プランＢ３．０の書名の意味は、現状の市場システムは、化石燃料の消費によるリスクを考慮しないため、潜在的なリスクを増大させ、持続可能な発展は望めない。このような市場システム（プランＡ）に代わり、持続的発展を目指すのがプランＢ、そのバージョン３．０という意味のようです。レスターブラウン氏は、市民によるボトムアップによる変革に期待されているようでした。

　書籍はまだ全部読んではいませんが、石油資源に頼る市場システムの危機的状況や現状の不安。それに対するエネルギー施策、人口の安定、都市計画と多岐にわたる内容でありながら、わかりやすい文章です。

　地球温暖化という言葉が日増しによく聞かれるようになってきました。北極海の氷の減少、氷河の崩壊と話題になっています。一方で、アメリカで原子 力発電所の建設プランが立ち上がっているとニュースで聞きます。原子力発電は二酸化炭素を出さないということで、期待が集まっているということですが、私 はどうかなと思います。日本のメーカーは、ここがビジネスチャンスと力を入れているとも聞きますが、あっさり、方針が変わったら、どうするんだろうと 心配になります。
　というのは、いきなりバイオエタノールという方針を出してきて、穀物市場の高騰を招き、バイオエタノールの生成に膨大な化石燃料を使うと いう本末転倒な政策を実行したブッシュ政権が、まもなく終わります。ブッシュ政権はアメリカ史上最悪という高い不支持率で幕を閉じるかもしれません。ゆえに、いま、アメリカで起きていることが、これからも続くとは限らないと私は思います。

　一方、欧州ではエコビジネスに投資家の関心が高まっています。原子力は百歩譲ってもエコビジネスの投資家には魅力的ではないでしょう。それに、再生可能な自然エネルギーの技術が数々と現れています。原子力が唯一ではないことを忘れて、突っ走っていると、思いもかけないところでずっこけるんじゃないかと、思ったりします。生態系も多様性が重要なように、技術にも多様性が必要ではないでしょうか。

特集は「宇宙の歴史が消える日」
宇宙が加速しながら膨張するため、いつか（およそ１０００億年後）他の銀河はすべて見えなくなるという話題。太陽の寿命が、残り５０億年ですから、ちょっと気が遠くなるような話です。しかも、そのころには銀河系とアンドロメダ銀河がひとつになっている（いまから２００億年後にはふたつの銀河が衝突する）というのも、すごいとしか言いようがありません。宇宙の動きはスケールが大きいです。
　身近な話題ではバイオ燃料の話題（ＮＥＷＳ　ＳＣＡＮの記事）
　バイオエタノールが注目されていますが、トウモロコシや大豆などの穀物市場が高騰しています。また、サイエンスに掲載された記事では、バイオエタノールは、製造工程で、作物が吸収する以上のＣＯ２を排出すると指摘されています。この記事では、セルロースからバイオ燃料を作る試みが紹介されています。食用に適さない農業廃棄物や雑草、材木のくず、多年生の草本等のセルロースを、細菌の力でエタノールに変えようと言うものです。私は、食物と競合しない、バイオエタノールの生成こそ、意義あるものではないかと思います。

特集は革命前夜の物理学です。読みどころは市場最強の加速器「LHC」が実現する1兆電子ボルトの超高エネルギー世界と、それを実現させる基礎技術です。陽子ビームを光速の９９．９９９９９９パーセント以上まで加速させ、2本のビームを衝突させる。その際に生じる1秒あたり1億近いデータの中から、重要な１００あまりのテータを選別し、保存する。高度なコンピュータシステムなしにはできない芸当です。今年夏には稼働を開始し、素粒子物理学に新しい知見をもたらすことになるかも知れません。楽しみです！
　あなたの体に潜む他者という特集は、自分の体の中に母親の細胞が存在する、または母親の体の中に、自分の子供の細胞が存在するという、マイクロキメリズムを取り上げたものです。それがもたらす病気や、逆にある種の病気のリスクを抑える働きをしているという研究です。母親が子供を胎内に宿している間に両者の細胞が互いの体に潜むとされていますが、考えてみれば不思議な話です。母親にとっては子供は自分とは異質なもの。ですが免疫細胞はそれを他者とは認識せず、胎児は母親の胎内で育ちます。生命の神秘です。このメカニズムが明らかになれば、ある種の病気の治療方法等が確立されていくかも知れません。
　表紙には記載されていませんが、もう一つ関心の高い特集があります。地球温暖化がもたらす極域にある氷床の崩壊を取り上げた特集、「なだれ落ちる氷床」です。著者であるコロンビア大学のベル氏は現在の気候モデルの海面上昇の予測は極域氷床の影響を過小評価していると危惧されています。
　その他、特集ではありませんが、草から作るエタノールの記事があります。バイオエタノールが注目されていますが、原料のトウモロコシなどが、食物と競合するため、価格の高騰などが引き起こされています。この記事ではスイッチグラスという多年生の草を刈り取り、そこからエタノールを生成する研究が取り上げられています。このスイッチグラスを原料とすると、トウモロコシから生成する場合と比べ、飛躍的に大きなエネルギーが得られるというものです。スイッチグラスは食料と競合しません。また、多年生植物であるという利点もあります。この研究が、早く実用化に至ればいいと思います。