2005年度から2010年度までに終了したプロジェクトの研究成果ビデオを、サイエンスチャンネル「サイエンスフロンティア21」にて配信しております。

 

2010年度終了

浅田共創知能システムプロジェクト

• 「ロボットで挑む脳と知能の謎」（29分）
  ロボットを通じて人間の認知発達のメカニズムを理解する「認知発達ロボティクス」という新しい切り口で研究を行った「浅田共創知能システムプロジェクト」の研究成果を紹介します。

上田マクロ量子制御プロジェクト

• 「原子が手のひらにのる日」（29分）
  絶対零度ギリギリの極低温下で、原子や分子を扱う物理学が進展しています。極低温の世界では、普通は観測も制御もできない量子の世界を人間が目で見て扱え るのです。それはあたかも原子を手のひらに乗せるようなもの。冷却原子を組み合わせて、まったく新しい分子を作る研究などが進む極低温物理学の最前線。SF小説を越える不思議な世界に挑戦する若手物理学者たちがいます。

岩田ヒト膜受容体構造プロジェクト

• 「ヒト膜受容体の構造を解く」（29分）
  京都大学の岩田想教授を研究統括とする「岩田ヒト膜受容体構造プロジェクト」は、創薬開発の鍵を握る「G蛋白質共役受容体（GPCR）」の構造を解くに至る、普遍的な技術の確立を目指しました。創意工夫の元、様々な技術を駆使し、困難とされてきた「GPCRの構造解析」に成功するまでの道程を紹介します。

長谷部分化全能性進化プロジェクト

• 「驚異の再生力の謎に挑む」（29分）
  小さな葉の切れ端からニョキニョキ伸びた細胞が、元の植物体を作り出す…この動画は一見の価値ありです。ヒメツリガネゴケの再生のしくみを解き明かすために研究プロジェクトが狙いを定めたのは、存在すらしないかも知れない謎の遺伝子でした。無謀ともいえる挑戦、あきらめない研究者たち。果たしてその結末は？

2009年度終了

金子複雑系生命モデルプロジェクト

• 「生命とは何か？複雑系科学の挑戦」（29分）
  DNAがあるタンパク質で構成されていること、果たしてそれらが生命の普遍的な条件なのでしょうか…？生きているということは、特定の分子に帰着されるのではなくて、むしろ分子が集まった時にあらわれるダイナミックな状態にこそ生命の本質があるのではないかと考えたのが、「金子複雑系生命プロジェクト」です。普遍的な生命の性質を、理論と実験という2つの方法論で解明しようとする、その研究内容を紹介します。

中村活性炭素クラスタープロジェクト

• 「炭素クラスターのためのソナタ」（29分）
  「中村活性炭素クラスタープロジェクト」は、フラーレンやカーボンナノチューブなどの炭素クラスターにいろいろな元素を複合化させて新しい分子を合成する研究です。その結果、既存太陽電池より経済的な有機薄膜太陽電池や有機EL素子など多くの研究成果をあげてきました。研究総括の中村先生はバロック音楽を演奏し「音楽もサイエンスも同じだ」と言います。それはどういう意味なのでしょうか。

下條潜在脳機能プロジェクト

• 「自分の知らない自分を探る ～人間の本質、潜在過程に迫る～」（29分）
  潜在的な心の過程が、私たち人間のふるまいを支配しているという事はよく知られています。「下條潜在脳機能プロジェクト」では、この中から特に、視覚、聴覚、視聴覚統合、運動などにおける無自覚的脳機能プロセスの解明を目指し研究を進めてきました。その内容を解りやすくご紹介します。

2008年度終了

合原複雑数理モデルプロジェクト

• 「手に負えないものに近づきたい！」（29分）
  「一見複雑で不規則な現象に見えて実は一定の法則がある」、脳や神経の働きはそのひとつの例といえます。神経細胞の情報伝達のしくみを数理モデル化し、それらを電子回路に組み込み、カオスニューロコンピュータとして開発・応用する、「合原複雑数理モデルプロジェクト」の研究を紹介します。

腰原非平衡ダイナミクスプロジェクト

• 「電子のドミノ倒しを観る」（29分）
  私たちが良く知っている「ドミノ倒し」が、物質内部の電子や原子や分子でも起きます。これを利用することができれば、21世紀のエレクトロニクスに新展開が期待できます。レーザーと加速器を組み合わせ、そのようなドミノ倒しを動画観測する装置が開発されました。どのようにしてナノスケール・ピコ秒オーダーで起きるドミノ倒しを観測するのでしょうか？

小林高機能性反応場プロジェクト

• 「地球にやさしい化学をめざして」（29分）
  日常生活に欠かせない有機物の多くは人工的に合成されています。一般にこの合成では有害な物質が使われたり多くの廃棄物が生じたりしてしまうため、地球環境に優しい合成法の開発が求められています。「小林高機能性反応場プロジェクト」では数々の新しい触媒を開発しました。その研究結果を実験映像やCGをふんだんに使って紹介します。

前田アクチンフィラメント動態プロジェクト

• 「伸長・短縮するアクチンモーター」（29分）
  蛋白質、アクチンが結合して出来たアクチンフィラメントは、生体の運動をつかさどる、蛋白質で出来た分子機械の重要なパーツであることが分かってきました。このアクチンフィラメントを手がかりに、蛋白質という装置の構造を解明することでその作動メカニズムを明らかにしていく研究を紹介します。

2007年度終了

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」（29分）
  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「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。

八島超構造らせん高分子プロジェクト

• 「らせんが生み出す不思議な世界」（29分）
  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。「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。

山本環境応答プロジェクト

• 「環境ストレスを克服する分子メカニズム」（29分）
  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。

審良自然免疫プロジェクト

• 「自然免疫の真相に迫る」（29分）
  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。

2006年度終了

柳沢オーファン受容体プロジェクト

• 「オレキシンの発見から快眠・快食を探る」（29分）
  「柳沢オーファン受容体プロジェクト」で研究リーダーを務める柳沢正史さんが、高校生を相手に「快眠・快食の科学」をテーマに講演を行いました。オレキシンという脳内の情報伝達物質をどのように発見したのか。そしてオレキシンの発見によって次第に解き明かされる睡眠と食欲の謎。たくさん食べても太らず、昼間は目が冴えて夜はぐっすり眠れる、そんな薬も夢物語ではないようです。番組ではその講演の内容を紹介します。

中村不均一結晶プロジェクト

• 「発光ダイオードがもたらす新時代」（29分）
  青色発光ダイオードには、窒化インジウムガリウムという物質が用いられています。ところが窒化ガリウム系結晶には、多数の結晶欠陥があり、従来の常識では光るということは考えられませんでした。プロジェクトは窒化インジウムガリウムの発光のしくみを明らかにしてきました。また、「非極性発光ダイオード」など新たな技術の開発も進めてきました。この技術により、高効率な白色発光が可能になり、将来は、車のヘッドライトを含む街中の照明が変わっていくと期待されています。さらに窒化ガリウムには、光によって水を分解する光触媒の機能があることも発見されました。これにより、太陽光で水素を作り、燃料電池のエネルギー源となるなど、エネルギー問題への展開も期待されます。このような研究成果を、中村教授のトークとCGで紹介します。

吉田ATPシステムプロジェクト

• 「ナノサイズのモーターが創る「生命」」（29分）
  全ての生物は、呼吸などで得られたエネルギーでATPという物質を作り出し、そのATPを「エネルギーの通貨」として利用しています。細胞の中にはATPを作り出す工場、ATP合成酵素があります。その酵素が、回転していること、すなわち回転のエネルギーを利用しATPを合成していることが近年分かってきました。ATPシステムとATP合成酵素についての最新の研究成果をまとめました。

十倉スピン超構造プロジェクト

• 「夢の架け橋　不思議な磁石が拓くフロンティア」（29分）
  「十倉スピン超構造プロジェクト」の研究について、「磁化と分極（電気分極）に橋を架ける」という視点でまとめています。身近な磁石の話題を取り上げて導入とし、磁場と磁化、電場と分極の関係を示します。そこから、「磁化と分極」に橋が架かっていないことに注目し、この橋を架けることの意義と、その実現に向けた材料の開発や実験による検証、また、新しい理論の提案を描いています。

2005年度終了

相田ナノ空間プロジェクト

• 「ナノサイズの籠が生み出す不思議な世界」（29分）
  分子を集団から隔離すると、驚くような性質が顔をのぞかせることがあります。相田ナノ空間プロジェクトでは、ナノサイズの籠を作り出し、そこに分子を閉じ込めることで様々な新しい機能を生み出してきました。光で水を分解する籠とは何か？ナノサイズのコイルとはどんなものなのか？本番組では、プロジェクトの研究成果を紹介し、視聴者の皆様をナノ空間の不思議な世界にご招待します。

今井量子計算機構プロジェクト

• 「量子情報技術の潮流 ～量子計算・量子暗号の実現に向けて～」（29分）
  量子計算機は、量子コンピュータとも言われ、量子力学的な原理（主となるのは「重ね合わせ」という原理）を用いて、今のコンピュータでは解けない問題を解 けるようにするコンピュータのことで、10年から20年先には実現されるとみられています。量子暗号は、同様に量子力学的な原理を用いて究極の安全性を保証する暗号のことで、5年以内に実現されるとみられています。これらの量子情報技術は、次世代を開く鍵だと言われており、世界中で積極的に研究が行われています。今井量子プロジェクトは、その進展に大きく貢献する研究成果を出しました。しかし、量子の世界は、一般には馴染みが無く、しかも、量子コンピュータや量子暗号で用いる量子力学の現象は私たちの日常的な感覚とは全く異なった現象です。番組では、量子力学的な「重ね合わせ」がどういうものなのかを身近な例をあげて説明しながら、量子力学の世界や量子コンピュータの上で動く量子アルゴリズムである「ショアのアルゴリズム」、量子暗号の代表的な方法である「量子鍵配送」について、分かり易く紹介していきます。

小池フォトニクスポリマープロジェクト

• 「逆転の発想で未来を拓く」（29分）
  ポリマーと光という異なる分野を統合してフォトニクスポリマーという新しい研究分野を拓き、高性能のプラスチック光ファイバーや大型リアプロジェクションスクリーン、液晶フィルムなど数々の研究成果を生み出している、「小池フォトニクスポリマープロジェクト」。その研究成果は「発想の逆転」から生まれました。常識にとらわれず、基礎に戻って発想すること、社会とつながっていくことを重要視する小池氏。ここには新しい科学者の姿があります。

関口細胞外環境プロジェクト

• 「細胞の外の世界」（29分）
  細胞にとって大切な環境「細胞外マトリックス」。そのなかでも特に基底膜に注目した、「関口細胞外環境プロジェクト」の研究を紹介します。毛包形成時に発現する蛋白質をはじめ、遺伝子のアプローチから多数のマトリックス蛋白質を突き止め、体中の基底膜の分子組成を調べ上げたボディマップデータベースはこれからの研究に、また、基底膜の中心蛋白ラミニンの大量生産系の開発は、さまざまな細胞の培養技術や再生医療分野への応用も期待されます。