さて、今回は毎月恒例の科学系ポッドキャストの日の配信です。
科学系ポッドキャストの日とは、ユネスコ世界科学デーに合わせて、
科学系ポッドキャストサイエントークさんが2022年11月10日に始めた企画で、
毎月10日にその月のお題に沿った内容を、
チャンネル問わず多数のポッドキャストが配信するポッドキャスト配信イベントです。
今回のホスト番組は青春アルデヒートさんです。
ホストありがとうございます。
この番組は科学者工学博士のアニワギ博士さんと、
ライブシアターナンバー博芸ナンバーメリッツルの店長兼マネージャー
ブッチョカシアギさんの実の兄弟コンビでお話しされていて、
先日100回目の配信を達成された超長寿番組です。
これ確か青春アルデヒートさんは聞いたんだよな。
何回かスポーティファイで登録して、
カーケーポッドキャストの日に登録して、
ノリが良い2人だなって聞いたら、青春アルデヒートかってなるんで。
関西弁のリズムが。
今やっと何か分かりました。兄弟なんだって。今読めなかったですけど。
紹介は番組内であるわけじゃない。
そうそう。兄弟なんだって。しかも1000回もやってるんだって。すごいですね。
でも確かに聞いてると、家とかで多分撮ってるんだろうなって感じの。
後ろで多分奥さんとかお子さんの声が聞こえてくるみたいな感じの家庭的な番組ですよね。
いいっすよね。仲良い兄弟で、すごい幸せな家庭が見えてきますね。
でもNAKAMURAさんは妹さんのために、結婚式のために帰ってみたいな。
さすがにね。さすがに妹の結婚式は。帰ってよかったっすよ。
俺、父親がいないっての初めて見ました。
あーなるほど。
俺もギリギリでしたけど。
あれ、言いましたっけ俺。妹が、俺大食いじゃないですか。
俺のために2食分用意してくれたんですよ。
あ、言いました。
もう一回ちょっと起こしてください。
急に2枚皿持ってこられて、これ僕もあげますけどって言ったら、
妹さんから、お兄さんはたくさん食べられるということで、2枚用意させていただきますって言って。
妹が目の前に座ってるんで、ピースして。
もう泣きそうですよね、僕。成長したな。成長したな。
食べれなかったんですけど、多すぎて。
ダメじゃん。
俺も年なんだよ。
という感じで、青春アレディストさんからいただいた今回の共通テーマっていうのが、
これができたらノーベル賞ということで、
生物学者として僕が気になる科学トピックを紹介していこうかなというふうに思います。
またゲストとして分野の違う研究者を迎えして、
お互いの分野でのこれができたらノーベル賞をザック・バランに話していこうと思います。
というわけで、今週もよろしくお願いします。
アメリカンナイトGOLD。
改めまして、NAKAMURAです。
アメゴ・グラカタです。
それでは今回のゲストは、サンフランシスコ友の会から、マッサンです。
よろしくお願いします。
はい、よろしくお願いします。
マッサン、簡単に自己紹介。
前、小林さんの会で出てくれました。
そうですね、その時にでも自己紹介って知らなかった。
簡単にもう一回お願いします。
了解です。
僕は今、UCSFのポスト区で東京大学を卒業して、
その後、修士も東京大学で、その時は化学をやってました。
実際には化学の学科でありながら、化学をやった後に物理みたいなこともやってたので、
今日は化学省と物理学省の両方について、一部なんですけど、話させてもらえたらなと思ってます。
その後、いろいろちょっと転々として、もう一度博士に行って、東大に戻って、
その後、学位取ってからアメリカに来ています。
よろしくお願いします。
お願いします。
小林さんの会では、いかにも東大生、イカ党として紹介されてましたね。
まあそう、でもどうだろう?
いや、イカ党だと思いますよ。
イカ党ではない。
そうか、ノーベル賞は生理学、医学と物理と化学と文学と平和、あと経済、この7つあるんですね。
6つ?
1、2、3、4、5、6、6個だ、ごめんなさい。
物理学、化学は毎回わかんないんだよな、正直。
物理と化学はぶっちゃけ、物理と化学やってる人からもしても結構分野が広いんで、
自分の守備範囲じゃないものって意外とわかんないかったりしますね。
じゃあちょっと本題行く前に、NAKAMURAさんとの関係と、あとサンフランシスコ友の会の説明をお願いします。
サンフランシスコ友の会ってあせーよな。
これ誰が名付けたんですか、そもそも。
サンフランシスコ友の会はなんか、独身男性が寂しくならないように集まった会ですね。
で、その中でNAKAMURAさんとマスさんも所属されてるということで。
そうですね、悲しいことに所属させていただいております。
まあ、そうですね、気軽になんか飲みに行こうぜみたいな感じで飲みに行けるようなふっからな人たちが集まっている会なので、
仮にね、なんかすごい嫌なことがあって飲みに行きたいなと思ったら、ちょっと飲みに行きませんかって言ったら、2、3人は集まるだろうっていう感じの会ですね。
で、初めてだったのはいつだろう、今ね、覚えます?
バスの、去年のバーベキューとか?
かな?バスの会でどっかで会ったんですね。
そうね。
まあけど、そうやってなんかやっぱり、ECSFは日本人の集まりがあるからいいっすよ。
家族持ちは家族持ちでありますし、まあてんな感じで、まあマスさんとは先輩ですけど友達っていうことで。
そうね。
まあそうですね、ジム仲間、ジム仲間っすね。
まあ確かにジムで昨日も会いましたね。
じゃあそんな仲良しの2人で意気のあったノーベルショートオーク、期待しています。
じゃあ行きましょうか。
仕事みたいにやるのやめてよ。
これ難しいよな。
僕、例えば心臓系なんで、たぶん僕らの分野で、たぶん1個取ったのがスタチンですね。
スタチンのやつはもう既に取られていて。
スタチンとは?
スタチンってあの、動脈効果とか、まあ心筋梗塞とか、
コレストロール、肩の人、まあ僕もそうなんですけど、
コレストロールがすごい高い人がなる病気、腰血症ですね。
コレストロールを下げる薬がスタチンって言うんですけど、それを取ることでそれを予防できたりするっていう、
画期的な、ほんとたぶん数百万人、何なら数億人の命を救ってきた薬なんですけど、
それ確か日本人の遠藤さん、遠藤明さんもすごい深く関与されていて、
で、そのスタチンはもうだいぶ前にノーベル賞大賞になったんですけど、
たぶん次、心臓血管系でなるとしたら、
まあそれこそ心筋梗塞だったり、突然死とかそういうのを避ける何かしらの薬、
それが何なのかはわかんないですけど、
まあそういう画期的な、たとえば心筋梗塞だと年に数百万人死んでるんで、
それを抑えられる薬とかができたら、それはもうノーベル賞級ですし、
心房災害とか他の病気につながるような疾患を止める、
でもそれもノーベル賞候補だなと思いますけど、
それを取れる発見は未だにまだないかなっていう感じですね、僕の考えでは。
まあ僕らの世代がそれを見つけれればなというふうに思っています。
まあその分野における重大のトピックとして。
そうですね。
あと多分生理医学で言うと、次僕が取るかなと思っているのが、GLP-1のやつ。
ああ、はいはい。野生薬としてバズりましたよね。
そうそうそうそう。これワンチャンあるんじゃないかなと思って。
それはどういう薬なんですか?
これなんか肥満を抑制するみたいな薬ですよね。もともと糖尿病のやつで使われていて。
今回の放送では補足情報が欠けていましたので、私の方から補足させていただきます。
GLP-1の薬というのは、もともと糖尿病の治療薬として開発されました。
ご飯を食べると体からGLP-1というホルモンが出て、食欲を抑えたり血糖値を下げたりするのですが、
この薬はその働きを強めます。
だから食べ過ぎを防いだり血糖コントロールに役立つのですが、
最近はお腹がすきにくいイコール痩せやすいという効果が注目されて、
海外の有名人やSNSで痩せ薬としてバズっています。
ただし、本来は病気の治療用の薬なので、医師の管理が必要です。
結構最近、ここ1、2年でたくさんいろんな症を感じている。
ラスカー症というアメリカのノーベル症を取る人が取る。
全症性みたいな。
それを取られていて、調べた感じ、肥満とか生活習慣病がひどいので、
世界的にこういう生活習慣病が取れるとしたら取るのかなという感じです。
あんまりよく知らないのですが、
割と最近GLP-1という薬を聞くようになったんですが、
割と最近の薬なんですか?
最近なんじゃない?さすがに。
少なくとも多分、2010年以降というか、本当に2020年近いレベルで。
新しいと思います。僕はもう全然知らないですけど。
マウスの論文でたくさん見ますね、これ最近。
人のやつでどこまで進んでいるのかは分からないですけど、
それですかね、次来るからという僕の予想は。
もともとは糖尿病の治療薬として使われていたものが、
いろいろな形で転用されているというのも、あんまり薬としてはないかなという、
サプリメント的な感じで乱用されているイメージのある薬でもあるので、
そういう社会に議論をもたらしたという意味では、新しいクラスの薬かもしれないですよね。
それがどう評価されるか分からないですけど、
社会にインパクトを与えるというのも、一つのノーブレーションの基準だと思うので、
そういう意味では大きなトピックの一つかもしれないですね。
じゃあ次、マウスさん。
そうですね、物理学省、科学省は実は結構僕がやっている分野に被っているものが多くてですね。
そもそも普段何してるんですか?
そうですね、普段がざっくり言うと、
細胞を解析する技術を開発してるんですけど、
それで主に光、オプティクスを使うことが多くて、
オプティクス関連の受賞というのは物理学省は結構多くてですね。
例えば、結構遡るんですけど、2005年のノーベル物理学省とかの、
ハンシュ先生は実は知り合いの、知り合いというか前行った研究室の助教がそこでPHDをやったりとか。
それは何で所得たんですか?
オプティカルコームといって、細かい話なんですけど、
超短パルスレーザーになってくると、一個一個のパルスがたくさんの周波数を組んでるんですよね。
たくさんの周波数が、実際には特定の周波数の光が等間隔に並んでることが分かっていて、
その等間隔性を利用して、時間とかを測ったりとかっていうのができるっていう。
難しいな。
そうですね、難しい。
光周波数コム技術ってやつですね。
そうですね。
光周波数コムというのは、めちゃくちゃ正確な光の物差しのようなものです。
普通、光の色とか周波数ってすごく細かくて測るのが難しいのですが、
この技術を使うと、ちょうど櫛、コームの刃のように一定の間隔で光への周波数を並べる、同期することができます。
だから、どの光がどんな周波数を持っているかを超精密に測定することができます。
このおかげで、原子時計の精度が飛躍的に上がったり、GPSの正確さが改善したり、
分子のわずかな違いまで見分けられる分光技術が実現しました。
つまり、日常生活の時間や位置情報の信頼性を支えてくれる技術でもあります。
オプトジェネティクスとは、特定の神経に光でスイッチを入れたり切ったりすることができる技術です。
これによって、脳の中でこの神経が動くと、動物の行動がどう変わるか、などを直接調べられるようになりました。
この技術のおかげで、うつ病やパーキンソン病の理解、新たな治療法のヒントにもつながっていて、
2010年代以降の神経科学を大きく前に進めました。
オプトジェネティクスの場合は、医学生理学省だと思いますけど。
カバケ学省。
もうちょっと最近ですと、音どしですね。
アトビオ科学のところは、本当に超短パルスの短いパルスを使った研究になっているので、
その辺も全部オプトジェネティクスのうちに含まれるところで、割と関連しているところではありますね。
アトビオってどのくらい短いんですか?
アトビオはどれくらい短いかというと、めちゃくちゃ短いと言うと、
それはわかるよ。
なぜアトビオが重要かというと、光って波じゃないですか。
光が1回振動しないレベルの時間スケールというのが実は重要になってきて、
それでアトビオ科学というのが一つの分野として確立していて、ノーベル賞を受賞したということになっています。
単位で言うと、ミリ、マイクロ、ナノ、ピコ、フェムト、アト。
フェムトの下なんだ。
フェムトの下ですね。
やべ、もうわかんないな。
10のマイナス何乗なのかもわかんない。
1億を10億分の1にしたのがナノビオ。
さらにその100万分の1がアトビオです。
10のマイナス18乗秒、これは光が髪の毛の太さを通り抜けるよりずっと短い時間です。
この技術では、その超短いアトビオのレーザーパルスを使って、
電子が原子や分子の中で動く様子をスローボーションで観察できるようになりました。
今までは電子がどのように動いているかは見ることができませんでしたが、
アトビオ科学のおかげでその瞬間瞬間を捉えるようになりました。
その結果、科学反応の最初の一瞬を観察できたり、
新しい材料や医療につながる基礎研究に大きなインパクトを与えました。
これがまさに2023年のノーベル物理学賞を受賞した研究となります。
科学賞についても、僕は元々有機合成をやっていたので、
例えば2010年のパルジウムのクロスカップリングというのはよく使っていましたし、
実際にネギシ先生に会うこともできて、
たまたまいた研究室にネギシ先生が会いに来た時に、
数ショット写真を撮らせてもらいました。
ネギシ先生といえば、日本人留学生の間ではかなり縁が深い先生ですしね。
UJAという日本人研究者ネットワークの設立にも大きく関与されている先生ですしね。
クロスカップリングとは、炭素と炭素をつなぐ技術です。
分子を作る時に炭素同士を思い通りに組み合わせることができれば、
薬やプラスチック、電子部品の材料など、いろんな物質を自由にデザインできます。
昔は炭素と炭素をきれいに狙ったようにつなぐのが難しかったのですが、
ネギシ先生のクロスカップリング、つまりネギシカップリングは
特殊な接着剤のような役割で、特定の分子をくっつけられるようにした技術になります。
この発見のおかげで、新しい薬や材料を効率的に作れるようになって、
世界中の科学研究や産業に大きな影響を与えました。
あれは顕微鏡系ではもう撮るものないですか?
顕微鏡系ですと、ちょっと顕微鏡に直接関わるかどうかわからないですけど、
皆さんもご存知かもしれないですけど、2008年のGFPの受賞が一つあって、
GFPが発見されたことによって、何がオプティクス的にすごかったんですか?
例えば、生体系でイメージングするという時に、生きたままで標識できるというところが一番強いところではありますね。
ガッツリ俺も使ってますし。
2008年には下村治さんを含む研究者たちがGFPをめぐってノーベル科学賞を受賞しました。
GFPとはもともとクラゲから見つかったもので、紫外線を当てると緑色に光ります。
今ではGFPは生命科学研究の基本ツールとなっていて、
医学や生物学のいろんな発見を支える存在になっています。
NAKAMURAさんはどのように使うのでしょうか?
例えば、あるタンパク質がどこにいるのかを見たいとなったときに、
タンパク質は何も見えないじゃないですか。
見えないので顕微鏡の下では。
そこが問題だったんですけど、そのタンパク質をGFPという緑色の蛍光色素とつけてあげることによって、
蛍光を当てるとそのタンパク質プラスGFPがどこにいるかというのが目で見えるんですね。
なので、細胞を殺さずして、
逆に24時間タンパク質がどこに移動しているのかというのも見れるので、
そういう点ではライブイメージング、生きたまま細胞をイメージングするという技術的にも
多分確信が起きたのかなというふうには思いますね。
GFPというタンパク質自身も面白いということで、
多分この発見以降いろんな色の開発とか広がっていったと思うんですけど、
プラスしてそうやって分子を小さいものを可視化することができたという意味で、
オプティクス的にすごく価値があったって感じですか。
そうですね。GFP以外にも標識する方法はあるんですけど、
やっぱり生態になるべく非進出的にというところがやっぱり一番の受賞をするに至った理由じゃないですかね。
遺伝子組み替えとかで光るマウスとかも一時期有名になりましたけど、
そうやって組み込むことができるというところで、
非進出性を保ちながらライブイメージングができるすごい発見ですよね。
その後、超改造ですね。2014年の超改造っていうのがあるんですけど、
これ3人確かそれぞれ違う手法で超改造をやってそれぞれ受賞したっていう。
超改造健康顕微鏡。
そうですね。これもまだに発展していて、ちょっと具体的な手法になるんですけど、
ステッドっていう技術を作った受賞したヘル先生っていうのが、
確か解像度20nmぐらいまで見れるように、
この受賞した当時からもさらにここ数年のうちの間でそこまで改良していますね。
もう一人のベッツィーク先生は、確かこことはまた違う技術を作って、
それが結構今、ライカ?サイス?サイスだったかもしれないですね。
の顕微鏡に乗っていたりするので、その後開発した技術が。
そういった意味で結構広がりがあって、
今後も皆さんの目に触れるような形で実際に使えるような技術として出てくるんじゃないかなと思っています。
アメリカンナイトGOLD
これいつ発表でしたっけ?ノーベル賞。
今年は10月の7からかな。
あとちょっとだな。
そうです。
だからこれの配信予定が10月2日だったかな。
3日間にこれ配信するので。
予想しておいたほうがいいですよ。
なんでじゃあ予想をもらっておきましょうか、お二人に。
そうですね、物理学賞最近マテリアル系、科学賞でマテリアル系が一応来てますね。
あれはカーボンってまだ取られてないね。
グラフェンが取られてる。
カーボンワンちゃんじゃない?
グラフェンとカーボンってよく混同されるのですが、実は意味が少し違います。
カーボンというのは元素の炭素そのもの、あるいは炭素を材料として含む物質全般のことを指します。
例えばダイヤモンドも炭素、鉛筆の芯の黒鉛も炭素、そしてカーボンナノチューブやフラーレンもカーボン材料になります。
一方のグラフェンはその炭素の中でも特別な形の一つで、炭素原子がハチの巣みたいに六角形に並んだ厚さ1原子分の超薄いシートになります。
いわば黒鉛を1枚だけ剥がしたような構造になります。
このグラフェンは鉄より強いのにめちゃくちゃ軽くて、電気も熱もよく通すというまさに夢の素材。
その発見と研究によって2010年にはノーベル物理学賞も与えられています。
そうですね、その辺もしかしたら来るかもっていう感じですけど、ただその中で何が来るかはちょっとよくわかんないですね。
顕微鏡はもう1年きりって感じですか?
顕微鏡も…
暗いを超解像ときて。
そうですね、最近出てきてる技術あるんですけど、やっぱりそこまで広まってるかって言われると。
2孔子3孔子って、あの辺って原子炉自体はノーベル賞取られてるんだっけ?
でもそこまでどうなんだろうな。
でも確かに取るとしたら、暗いをよりかは前に取りそうなもんですよね。
でも暗いはやっぱりそのタンパク質とかの構造を見るのにはすごい一気に広まったので、2孔子はやっぱりちょっと遅いですよね。
ここで話している2孔子とは2孔子霊気という現象を指します。光を使ったちょっと不思議な現象のことです。
通常、分子を光らせるには1つの孔子、つまり1粒の光で霊気することができるのですが、
2孔子霊気では弱い光を2粒同時に当てて、ちょうど足し算した分のエネルギーで分子を光らせる現象です。
自然の世界では滅多に起こることはありませんが、レーザーを使うことによって実現することができます。
この現象を応用したのが2孔子顕微鏡です。
1990年代に開発されて、生きたままの脳や厚みのある組織を観察できるようになりました。
今では神経科学をはじめ、生物学や医学研究に欠かせないツールとなっていて、脳の活動をリアルタイムで追いかけることも可能となっています。
一般的になりつつありますよね?
一般的になりつつはあるけど、それで実際にどこまで分かるかというところが…
解像度も低いですよね?
そうですね。そこが…
それこそ透明化とか、組織透明化技術とライトシートみたいな…
そうですね。ライトシートは結構難しいというか、いろんな人がいろんなふうにやって、誰が最初にやったかみたいなのがすごい分かりづらくなっている。
最近の生物学でよく使われるのが、組織透明化技術とライトシート顕微鏡です。
まず組織透明化技術というのは、その名を通り臓器や脳みたいな組織を透明にしてしまう方法です。
普通のままだと厚みがあって、中までよく見えませんが脂肪や色素を取り除いてあげて、透明にすることによって光が通りやすくなります。
そうすると臓器を丸ごと透明な3D標本として観察できるようになります。
ただ、透明にしただけでは奥行きのある映像をきれいに撮るのは難しい。
そこで活躍するのがライトシート顕微鏡と呼ばれるものです。
これは資料に対して薄い光のシートを横から当てて、その断面を高速で撮影する顕微鏡です。
断面を重ね合わせることによって、大きな組織でも3Dで丸ごと観察することができる、そんな顕微鏡です。
この2つを組み合わせると、例えばマウスの脳全体の神経回路を立体的に見ることができるといったことが可能になります。
生命科学における臓器を丸ごとスキャンする時代を切り開いた技術で、日本人の研究者もこの技術の開発に関与しています。
ライトシートは難しいと思うんですけど、透明化もやっぱりいろんな研究者がやっていて、いろんな方がやっているので、それもまた実際に難しいと思っていて。
一つの噂レベルの話じゃないですけど、ノーベル賞っていろんな人が関わっていて、受賞した内容でもいろんな人が関わっているので、
そういう人たちがだんだん亡くなってから、実際に研究に携わった人が絞られてきてから受賞されるというケースが多いというのを、冗談で言う人がいるんですけど、
そういうのも考えると、そこら辺の技術はいろんな人が関わっているので、誰か一人というふうに選ぶのが難しい状態ではあるのかなという気がします。
楽しみですね、10月。
改めて日程を確認しますと、今年2025年は10月6日月曜日に生理医学賞、7日に物理学賞、8日に科学賞となっているようですね。
それこそあれですね、医学生理学賞だったら柳沢先生とか取るかもしれないですよね。毎年言われてますけど。
睡眠。
日本の筑波大などで活躍する研究者である柳沢雅史先生は、睡眠の仕組みを分子レベルで解明してきた大知人者の先生です。
まず大きな発見の一つが、オレキシンという脳内物質の発見です。
これは脳で目を覚ましていなさいという信号を出す物質で、これが壊れるとナルコレプシーと呼ばれる過眠症になることが分かりました。
この発見で、睡眠障害の理解や治療薬の開発が一気に進みました。
さらに柳沢先生はマウスを使った研究で、睡眠の量を決める遺伝子を大規模に探し出し、睡眠の謎を遺伝子レベルで解明する道も切り開きました。
これまでは何故眠るのかがブラックボックスだったのですが、柳沢先生の研究により、睡眠を科学的に測れる対象にしたということになります。
こうした功績から柳沢先生は、睡眠研究を生命科学のミニストリームに押し上げた人とも言われ、ノーベル賞受賞候補として注目されています。
あー、確かに日本はあんちゃあると思うけど、最近確かにメディアイネの物質も多いからね。
そうですね。YouTubeとかで睡眠についてご説明されていることもよくありますし。