サイエンスフロンティア21  全57話

(1)細胞力覚‐生命を支える力の感覚‐

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名古屋大学・大学院医学系研究科の曽我部正博教授は、JSTのICORP『細胞力覚』プロジェクトのリーダー。押さえるとか引っ張るとか、機械刺激を人間は皮膚で触覚として感じるが、体の中にある60兆個の細胞も機械刺激を感じて応答している。この細胞一つ一つの持つ機械刺激を感じる能力を、曽我部さんは細胞力覚と名づけた。細胞が細胞力覚を感じるシステムみを解明してきた曽我部さんの研究の中心は、細胞膜に存在するSAチャネルの仕組みと構造の解析。SAチャネルはイオンチャネルで、細胞膜に機械刺激が加わるとイオンがSAチャネルから細胞内に流れ込む。イオンの流入により、血管の内皮細胞などは体の中で様々な働きを始める。曽我部さんの研究は、心筋細胞のSAチャネルの研究に及んでいて、この研究は、心臓の不整脈をおさえる薬品開発へと発展している。

キャスト : 名古屋大学大学院医学系研究科 教授 曽我部正博

再生時間 : 29分    再生方法 : Windows Media Player/Real Media    帯域 : 512k

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(2)光の世紀を拓く フォトンクラフトプロジェクト

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膨大な量の情報が溢れている現在。その量は年々飛躍的に増大しています。この情報量の増大に対して新たな技術が求められています。その技術を拓くのは光。この光の時代を拓く技術の開発を目指して、日中の研究者達が研究に取り組んでいます。画期的な技術の基礎を築いたのは、科学技術振興機構が推進するフォトンクラフトプロジェクトのリーダー平尾一之さん。平尾さんの基礎的な発見をさらに発展させ、応用へと結び付けていくこのプロジェクトを追います。

キャスト : 平尾一之 京都大学大学院工学研究科材料化学専攻

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(3)変化する脳

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チーム型研究CRESTの「脳を知る」領域から、大阪大学の津本忠治教授の研究を取り上げます。研究テーマは「回路網形成における神経活動の関与メカニズム」です。視覚における脳神経の発達において、「臨界期」と呼ばれる成長のポイントとなる時期の存在や、「カラム」という役割を持つ神経の集まりの考え方、またその成長において大事な役目を果たしている「神経栄養因子」の働きなどを、顕微鏡による大変珍しい映像やCGを用いてわかりやすく紹介します。

キャスト : 津本忠治 大阪大学大学院医学系研究科、杉田陽一 産業技術総合研究所、 不二門 尚 大阪大学医学部感覚機能形成学分野、リビエラスポーツクラブ、TESS子供英会話教室、プレシャスアカデミー 

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(4)学習する脳のシステムを創る

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チーム型研究CRESTの「脳を創る」領域から、銅谷賢治さんの研究を紹介します。研究テーマは「行動系のメタ学習と情動コミュニケーション機能の解明」。大脳の中でも大脳基底核に視点を置いた研究の中で、サイバーローデントというネズミ型ロボットを制作し、その行動パラメータと学習機能の関係から、「報酬予測」と「神経修飾物質」の関係に注目し研究を行っている様子を実験映像やCG&アニメを用いて紹介します。

キャスト : 銅谷賢治 国際電気通信基礎技術研究所、甘利俊一 理化学研究所 脳科学総合研究センター センター長

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(5)脳の防衛網を探る

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●様々な分野で活躍する研究者にスポットをあて、その研究内容・業績を紹介し、研究の喜びを伝えます。●今回は、チーム型研究CREST「脳を守る」研究領域の寺崎哲也さん。東北大学教授の寺崎さんは薬を脳の病気の部分まで運ぶという難しい問題に取り組んでいます。番組では、「血液脳関門」という知られざる脳の防衛網を解き明かそうとする、寺崎さんの研究現場の実験に密着します。はたして今回の実験は成功するのでしょうか。

キャスト : 寺崎哲也 東北大学未来科学技術共同研究センター未来バイオ創製分野、大槻純男 東北大学大学院薬学研究科、山口明人 大阪大学産業科学研究所生体応答化学部門 生態情報制御学研究分野

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(6)オホーツクに迫る~海氷と豊かな海の秘密~

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JSTの研究プロジェクトであるCREST「地球変動のメカニズム」領域から、『オホーツク海氷の実態と気候システムにおける役割の解明』というチーム型研究プロジェクトの、5年にわたる研究成果を描いた番組です。北海道沿岸に達する海氷(流氷)の生成システム、生成場所、また幻の海流と呼ばれた「東カラフト海流」の発見、豊かな海を支える物質循環システム等を通して、日本沿岸のみならず北太平洋全体に大きな影響を及ぼすオホーツク海の役割の全貌を、壮大なスケールで描きます。

キャスト : 若土正暁(北海道大学教授) 北海道大学 低温科学研究所、大島慶一郎(北海道大学助教授) 北海道大学 低温科学研究所、中塚武(北海道大学助教授) 北海道大学 低温科学研究所、水田元太(北海道大学助手) 北海道大学 低温科学研究所、木村詞明(北海道大学研究員) 北海道大学 低温科学研究所 浅井冨雄(東京大学名誉教授) JST CREST地球変動のメカニズム 研究総括

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(7)「フォールディング病」の扉を開く

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「フォールディング病」は、タンパク質のミスフォールディングが原因で細胞が死んでしまい運動障害や言語障害などが現れる病気です。その代表的な例はプリオン病(BSE・狂牛病)やパーキンソン病、アルツハイマー病などです。この病気の原因となるタンパク質が折り畳まれる時の品質管理システムを世界で初めて解明したのが吉田秀郎さんです。この研究により「フォールディング病」の予防・診断・治療への扉を開きました。

キャスト : 吉田秀郎 京都大学 理学部生物物理学教室  情報分子細胞学ゲノム情報分野   助教授 理学博士、関谷剛男 科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業「情報と細胞機能」領域  研究総括、三菱化学生命科学研究所所長 

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(8)コンピュータを高速化するソフトウェアづくり 世界最速を夢見て

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最先端の科学研究で活躍するスーパーコンピュータ。ヒトゲノムやタンパク質など膨大なデータ処理を必要とする解析や、シミュレーションによる様々な未来予測を可能し、スーパーコンピュータの高度化・高速化が、科学技術全体を発展させる鍵を握っています。複雑なプログラムで構成された最新のスーパーコンピュータを高速化するために、どのようなことが行われているのか。電気通信大学・片桐孝洋さんの研究を通して紹介します。

キャスト : 片桐孝洋 電気通信大学大学院情報システム学研究科 理学博士、長嶋雲兵 産業技術総合研究所 グリッド研究センター 総括研究員、直野健 株式会社日立製作所 中央研究所 プラットフォームシステム研究部 研究員、富田 眞治 科学技術振興機構 さきがけ研究「情報基盤と利用環境」領域 研究総括 京都大学大学院情報学研究科 教授

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(9)半導体集積化の限界を超える 人工ナノ結晶による共鳴トンネル素子

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現在のテクノロジーを支える半導体集積回路は、小型化集積化に限界を迎えつつあります。渡辺正裕さんの研究「人工ナノ結晶による共鳴トンネル素子」は、そのブレークスルーとして期待されています。現在も広く利用されているシリコンを材料として用いながら、「共鳴トンネル現象」という量子力学を利用したこれまでとは全く違う構造の集積回路用半導体素子。どのような発想で、どのように研究開発されているのか、研究の様子を紹介します。

キャスト : 渡辺正裕 東京工業大学大学院総合理工学研究科 助教授、神谷武志 科学技術振興機構 さきがけ研究「ナノと物性」領域 研究総括

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(10)A群レンサ球菌の制御法を求めて~人食いバクテリアの謎~

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大阪大学 歯学部歯学研究科の川端重忠さんは『A群レンサ球菌』の感染メカニズムについて研究をしています。彼の夢は、ワクチンを作ることだと言います。研究のきっかけは、子供がこの病気に罹ったことです。A群レンサ球菌は細かく分けると130種類ものタイプがあり、人に感染すると様々な病気を引き起こします。世界中を驚かせたあの『人食いバクテリア』もこの『A群レンサ球菌』で、特に『劇症型A群レンサ球菌』といいます。川端さんはその感染メカニズムを解き明かそうと現在も研究を続けています。

キャスト : 川端重忠 大阪大学大学院歯学研究科 助教授

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