サイエンスフロンティア21  全57話

(50)ナノエレクトロニクスの世界を拓くために

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国際共同研究事業(ICORP)の一つ、「青野ナノ量子導体アレープロジェクト」。日本側は青野正和博士(NIMS)を研究統括に、イギリス側はマーク・ウェランド教授が率いています。走査トンネル顕微鏡を中心とした研究の中から、新事実が次々と明らかにされてきました。私達の社会に拓かれようとしている新しいナノエレクトロニクスの時代、そんな将来を描きつつある研究成果をご紹介します。

キャスト : 青野正和博士(出演者) (独)物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点、マーク・ウェランド教授(出演者) ケンブリッジ大学 ナノサイエンスセンター  NECナノエレクトロニクス研究所  SPring-8(大型放射光施設)、

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(49)自己構築するナノマシン ICORP 超分子ナノマシンプロジェクト

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今世紀最大の環境問題ともいわれる地球温暖化。地球温暖化は、50年、100年先に影響の現れる問題であるとともに、CO2と人類の活動を切り離す技術的なブレークスルーなくしては、根本的な解決が困難な問題であると言われています。環境・省エネに貢献するためにも、今までの発想とは異なる高効率なシステムが必要となっています。そうした中で、エネルギー変換効率ほぼ100%の高効率モータがあります。それは体長わずか2マイクロメートルの細菌が持つタンパク質の分子で出来たモータ。この細菌べん毛という超分子ナノマシンは、ナノテクノロジーのヒントの宝庫であり、将来の人工ナノマシン設計にとって、すばらしいお手本になるものです。大阪大学の難波啓一教授が率いる、ICORP超分子ナノマシンプロジェクトでは、エール大学のロバート・マクナブ教授、メイ・マクナブ 研究教授(リサーチファカルテイ)と国際共同プロジェクトを組み、べん毛の各部分の構造と機能を解き明かしていきました。研究で明らかになったダイナミックな構造を研究者のインタビューを交え紹介していきます。

キャスト : 難波啓一 大阪大学大学院 生命機能研究科、今田 勝巳 大阪大学大学院 生命機能研究科、南野 徹 大阪大学大学院 生命機能研究科、

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(48)ERATO大野半導体スピントロニクスプロジェクト 電荷とスピンが紡ぐ明日

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情報通信技術を支える半導体と磁性体、その特性を1つのデバイスで同時に発揮できたら、まったく新しい機能を創出できるのではないか?…それがスピントロニクスです。スピンとは、電子が自転することで生まれる磁力のこと。東北大学のERATO大野半導体スピントロニクスプロジェクトでは、この原子レベルのスピンを制御することで、新たな半導体デバイスや情報通信技術、量子コンピュータ実現を目標に、基礎的研究が進められてきました。その研究成果をお伝えします。

キャスト : 大野英男 東北大学電気通信研究所、松倉文札 東北大学電気通信研究所、 千葉大地 東北大学電気通信研究所、松坂俊一郎 東北大学電気通信研究所

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(47)らせんが生み出す不思議な世界

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朝顔の蔓、巻貝、竜巻…自然界において「らせん」の構造は数多く見られます。その中でもっとも高機能ならせんがDNAです。ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクトは、DNAのような自己複製や情報伝達機能など、高い機能を持ったらせん高分子の開発に挑んできました。「対の分子」で構成されたらせん高分子の開発、らせん高分子を直接「見る」ことへの挑戦など、らせん高分子研究の最前線を紹介していきます。

キャスト : 八島栄次 ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト研究総括  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、古荘義雄 ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト 人工らせん構築グループリーダー 博士(工学) ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、大越研人 ERATO八島超構らせん高分子プロジェクト バイオらせん構築・情報グループリーダー 博士(工学)  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、大越研人 RATO八島超構造らせん高分子プロジェクト らせん機能開発グループリーダー  工学博士  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、櫻井慎一郎 ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト 研究員 博士(工学)  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、西中太郎 ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト 研究員 博士(工学)  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、多中良栄 ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト 元研究員  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト 研究員の皆さん  ERATO八島超構造らせん高分子プロジェクト、

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(46)環境ストレスを克服する分子メカニズム ERATO山本環境応答プロジェクト

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私達にとって、「食物や酸素」を環境から取り込むことが、身体に対するストレスとなっています。山本環境応答プロジェクトは、こうしたストレスを感知し解毒していくシステム=環境応答のメカニズムを分子レベルで解明してきました。この番組では、こうした分子レベルの反応をCGばかりでなく、生細胞中の遺伝子に蛍光遺伝子を直接組み込んだ実験系を使ってミクロ撮影で視覚化しています。そして、環境応答の巧妙な仕組みや、その研究が拓く未来への展開を描いていきます。

キャスト : 山本 雅之 筑波大学 先端学際領域研究センター、鈴木 教朗 筑波大学 先端学際領域研究センター 独立行政法人 科学技術振興機構 ERATO山本環境応答プロジェクト、小林 麻己人 筑波大学 人間綜合科学研究科 基礎医学系、本橋 ほづみ 東北大学大学院 医学系研究科 医化学分野 山本環境応答プロジェクトチーム 独立行政法人 科学技術振興機構 ERATO山本環境応答プロジェクト、藤村紀子(解説) フリー解説者、

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(45)自然免疫の真相に迫る 審良自然免疫プロジェクト

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感染症は「21世紀に持ち越された最大の医学的課題の一つ」です。一方で私たちは、細菌やウイルスを体の中で攻撃する力が備わっており、この働きが免疫と呼ばれるものです。1990年代後半まで単純と考えられていた自然免疫が、実は複雑であると同時に合理的であることを解明し、自然免疫の重要性を世に知らしめた大阪大学の審良静男教授の研究を、免疫学の歴史を振り返りながら紹介します。

キャスト : 審良静男 戦略的創造研究推進事業 ERATO 審良自然免疫プロジェクト研究統括 大阪大学教授 大阪大学免疫学フロンティア研究センター拠点長、河合太郎 戦略的創造研究推進事業 ERATO 分子間相互作用グループリーダー 大阪大学微生物病研究所 准教授、竹内 理 戦略的創造研究推進事業 ERATO 生体機能グループリーダー 大阪大学微生物病研究所 准教授、石井 健 戦略的創造研究推進事業 ERATO 構造解析グループリーダー 大阪大学微生物病研究所 准教授、

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(44)新しい里海の作り方 英虞湾方式

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世界有数の真珠の産地であり、日本夕景100選に選ばれるほどの景勝地「英虞湾」。しかし閉鎖性海域の宿命から、いつしか海は疲弊し、生活や産業に暗い影を落としていました。「自分たちからできることを始めよう」。ある真珠養殖業者が立ち上がりました。彼の活動は仲間たちに広がり、やがて産学官民という大きな枠組みのプロジェクトへと発展したのです。「英虞湾方式」と名付けられたこのプロジェクト、研究テーマは「新しい里海の創生」。人と技術と環境が新しい関係を築きながら、英虞湾の再生にかけた物語を紹介していきます。

キャスト : 原条誠也 真珠養殖業者、加藤忠哉  (財)三重県産業支援センター 地域結集型共同研究事業 研究統括 三重大学名誉教授、前川行幸 三重大学 生物資源学部 教授、千葉賢 四日市大学 環境情報学部 教授 国分秀樹 三重県科学技術振興センター 水産研究部 地域結集型共同研究事業 研究員、渥美貴史 三重県科学技術振興センター 水産研究部 地域結集型共同研究事業 研究員、座間かおり(レポーター) (有)オフィス ケイアール、大海吾郎(ナレーター) ㈱大沢事務所、

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(43)ナノカプセル~微小世界の医工連携~

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東京大学大学院教授片岡一則さんは、ナノレベルという微小な世界で工学と医学を融合させた新しい医療に挑戦しています。片岡先生の研究から生まれた高分子ミセル。体の目的の場所にだけ薬を運ぶ“ドラッグデリバリーシステム”はすでに実用化に近づいており、さらに遺伝子による治療の領域へ踏み込んでいます。様々なジャンルの科学者の共同研究によって広がりを見せる高分子ミセルの研究を紹介します。

キャスト : 片岡一則 東京大学 教授 大学院工学系研究科マテリアル工学専攻 大学院医学系研究科疾患生命工学センター、松村保広 国立がんセンター東病院 臨床開発センターがん治療開発部部長 国立がんセンター中央病院 ナノキャリア株式会社、相田卓三 東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻 教授、玉置泰裕 東京大学大学院医学系研究科外科学専攻 眼科学 助教授、位高啓史 東京大学大学院医学系研究科疾患生命工学センター 特任講師、鄭雄一 東京大学大学院医学系研究科疾患生命工学センター 助教授 株式会社ネクスト、佐々木茂貴 九州大学大学院薬学研究院 教授、相澤益男 研究総括(2001-2006年)東京工業大学学長、ナレーター 窪田等 シグマセブン、

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(42)光で見て創るナノワールド

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科学技術振興機構(JST)が推進する基礎研究事業ナノテクノロジー分野別バーチャルラボ(CRESTタイプ)の研究課題「非線形ナノフォトニクス」(研究代表者 河田聡 大阪大学教授)の研究をお伝えする番組です。光の波長限界を超えた分解能が可能となる近接場効果とラマン散乱を組み合わせた、ナノスケールの分解能を持つ新型顕微鏡の研究開発を紹介します。

キャスト : 河田 聡 大阪大学教授、理化学研究所主任研究員、梶村 皓二 (財)機械振興協会 副会長

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(41)人間を創るーデジタルヒューマン基盤技術ー

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科学技術振興機構(JST)が推進するチーム型研究CREST「デジタルヒューマン基盤技術」(研究リーダー 金出 武雄 産業技術総合研究所 デジタルヒューマン研究センター センター長)の研究をお伝えする番組です。人間の様々な機能(生理解剖、運動機械、認知心理)を観察し、それを計算機上に再現する研究を紹介します。

キャスト : 金出 武雄 産業技術総合研究所 デジタルヒューマン研究センター センター長、伊藤 由美子 文化服装学院 文化・服装形態機能研究所 教授、 長尾 真 情報通信研究機構 理事長、

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