未来医療を く

■対話企画 アカデミックファンタジスタ2013 30d
企画制作／北海道新聞社広告局
Academic
Fantasista
2 013
未 来 と 共 鳴 す る 、エ ル ム の 知
世 界 中 の 知 の アスリートたちと 切 磋 琢 磨 しな がら 、先 端 研 究 を 推 進 して いる 北 海 道 大 学 の 研 究 者 たち 。
工 学 技 術を、
赤 外 線 の 有 効 活 用で 、
G a N デバイスにより、
ナノの 世 界 から、
地 球 の 未 来 のために、
多 様 な 知 の ア プ ロ ー チ に 触 れ ることで 、若 い 世 代 の 未 来もまた 広 が って いくことを 願 い 、
貧 困 の 撲 滅に役 立てたい
人 工 光 合 成の実 現へ
エネルギ ー 分 野 へ の 貢 献を
未 来 の 光に迫る
放 射 線 や 放 射 能を学 ぼう
彼 ら“ アカデミック・ファンタジ スタ ”1 3 人 が 、昨 年 に 引 き 続 き 、
船水 尚行
三澤 弘明
橋詰 保
村山 明宏
小崎 完
工学研究院環境創生工学部門 教授
電子科学研究所 教授
量子集 積エレクトロニクス研 究センター 教授
情報科学研究科 教授
工学研究院エネルギー環境システム部門 教授
Naoyuki Funamizu
Hiroaki Misawa
Tamotsu Hashizume
Akihiro Murayama
Tamotsu Kozaki
貧 困の撲 滅は私たちの大きな課 題です。貧 困のスパイラル
われわれの 研 究グループは 、再 生 可 能 エネルギーである
今 後の社 会 生 活には、地 球にフレンドリーなエネルギー源の
レー ザ ー や 太 陽 電 池 など、光を利 用 する素 子 には 半 導
原 子 力エネルギーや 放 射 線を利 用する上で放 射 性 廃 棄
を打ち破るための方 策の一 つは、人 間の出すし尿の 価 値
太 陽 光を電 気 エネルギ ーに変 換 する太 陽 電 池 や 、太 陽
創 出と同 時に、省 エネルギーを革 新 的に推 進 するグリーン
体 が 用いられます。私 は 、原 子 の 数で 言いますとわずか 数
物 の 処 理・処 分 の 問 題 は 避 けて 通 れません。また 、これ
を高 めて 、収 入 源として 使えるようにすることです。そのた
光と水 から水 素などの 化 学 エネルギーを創り出 す人 工 光
テクノロジーが不 可 欠です。これまで、新しい半 導 体 材 料 の
十 個 分 の 長さに相 当するナノメートルオーダーの 、非 常に
から老 朽 化などで 不 要となる原 子 力 施 設 の 解 体も必 要と
めに必 要なビジネスモデルとそれを支える工 学 技 術（トイレ
合 成の研 究を進めています。最 近 、地 表で観 測される太 陽
性 質を調べて新しい素 子（デバイス）に応 用する研 究を続
小さな半 導 体 材 料 の 作 製とその 光 学 特 性の 研 究を行っ
なります。さらに、事 故を起こした原 子 炉の後 始 末と事 故 の
や排 水の再 利 用 技 術 、農 業 技 術 ）について 、アフリカ・サ
光 の 中に4 0 ％ 以 上も含まれていながら、エネルギーが 低
けてきましたが 、現 在 は 窒 化ガリウム（ G a N ）材 料を利 用し
ています。この 半 導 体 ナノ材 料により、エネルギー 効 率の
際に放 出された 放 射 性セシウムによる環 境 汚 染 の 修 復も
ヘル 地 域 のブルキナファソでの 私たちの研 究の取り組み
いため 利 用 することが 困 難であった 赤 外 線を効 率 良く捕
た電 子デバイスの研 究を主 要テーマにしています。G a N は
非 常に良い、あるいは 新しい機 能を持った 光 素 子を実 現
大きな問 題です。こうした 厳しい現 実にどう立ち向かうべき
を紹 介しながら議 論します。このアフリカの経 験は、高 齢 化 、
集できるナノメートルサイズの 光アンテナの開 発に成 功し、
青 色 発 光ダイオード（ L E D ）を実 現した材 料として有 名で
することができます。しかしながら、優 れた 性 能を持 つ 半 導
か、
これが放 射 線や放 射 性 物 質を用いた実 験を始めてから
人 口 減 少を迎える日本の将 来 の 問 題にもヒントを与えてく
それを用いて赤 外 線を電 気 エネルギーに変 換するシステム
すが 、非 常に大きな電 圧を与えても壊 れにくいという強 靭
体 ナノ材 料 や 光 素 子を作 製 するためには 、これまでにな
3 0 年を経た今の私の大きな課 題です。放 射 線や放 射 能の
れると考えています。
の作 製にも成 功しました。今 後 、太 陽 光エネルギーとして未
な特 性を持っています。この特 徴を生かしたトランジスタに
いブレークスルーが 求められています。そこで、バイオ工 学を
基礎知識を一緒に学び、
われわれが直 面しているエネルギー
利 用であった赤 外 線を有 効 活 用し、高いエネルギー 変 換
より、エアコンや 電 気 自 動 車などの 消 費 電 力を革 新 的に
利 用した半 導 体ナノ材 料の新しい作 製 方 法や、光 通 信に
や 環 境 の 問 題を整 理した 上で 、これからの 社 会を担う高
効 率を可 能にする太 陽 電 池 や 、人 工 光 合 成 の 実 現を目
低 減 するインバ ータが 実 現 できます。G a Nデ バイスにより
おいて極めて少ない消 費 電力で情 報を伝えるための新しい
校 生 諸 君と地 球の未 来のためにわれわれがなすべきことを
指して研 究を進めていきたいと考えています。
エネルギー 分 野への貢 献を目指しています。
レーザー素 子について紹 介したいと思います。
一 緒に考えられたらと願っています。
高 校 生 対 象 の「 公 開 講 座 」「 出 張 講 義 」を 行 います 。
エ ル ム の キャン パ スから 、世 界 に 発 信 して いる 研 究 の 内 容 は？ 研 究 を 通 して 実 現 した い 未 来 、社 会 は？
ここで は 、一 人 一 人 の 言 葉 でその 一 端 をご 紹 介 します 。
「公開講座」
「 出 張 講 義 」の詳 細については、下 記へお問い合わせください。
北海道新聞社広告局 営業本部
T e l . 0 1 1 - 2 1 0 - 6 0 1 4［ 担 当：高 橋 ］
受 付 時 間 ／ 9：3 0 ∼ 1 7：3 0 ※ 土・日・祝日を除く
※ 北 海 道 新 聞 社では北 海 道 大 学から業 務 委 託され、本 件 実 施のお手 伝いをしております。
昨 年の「 公 開 講 座 」
「 出 張 講 義 」の様 子
「 組 合 せ 爆 発 」の
不 思 議な機 能を持った
光 のふしぎと、
自 然 現 象 や 生 命 現 象を
夢の光・Ｘ線自由 電 子レーザーで
北 海 道 の 環 境に適した 植 物 の
M R I で 、脳 血 流 や
いつでもどこでも誰もが
すごさを実 感しませんか
全く新しい 物 質を作りたい
量 子コンピュータの 実 現
理 論 的に理 解 する方 法を紹 介
生 命の“ 未 知 ”を解 明
品 種 改 良を実 践
脳 酸 素 代 謝 の 可 視 化を目 指 す
安 全な水を得られる社 会 へ
湊 真一
伊藤 肇
竹内 繁樹
長山 雅晴
西野 吉則
星野 洋一郎
工藤 與亮
佐藤 久
情報科学研究科 教授
工学研究院有機プロセス工学部門 教授
電子科学研究所 教授
電子科学研究所 教授
電子科学研究所 教授
北方生物圏フィールド科学センター 准教授
北海道大学病院 放射線診断科 准教授
工学研究院環境創生工学部門 准教授
Shinichi Minato
Hajime Ito
Shigeki Takeuchi
Masaharu Nagayama
Yoshinori Nishino
Yoichiro Hoshino
Kohsuke Kudo
Hisashi Satoh
電 力・通 信・鉄 道 網 の 制 御 、大 規 模システムの 故 障
私 は 二 つの 大きな目的を持って毎日研 究しています 。
光には、
よく知られている色 の 違いの 他にも、
さまざまな
私の専 門は応 用 数 学で、自然 現 象や生 命 現 象を理 論
病 気の解 明や創 薬や生 命の理 解にとって、生 体を構 成
植 物バイオテクノロジーによる園 芸 作 物の育 種に関する
脳は人 間 の中 枢であり、最も重 要な臓 器 の 一 つです。
水 は 全 ての 生 物 にとって 必 須 の 物 質 です。ですが 、
診 断 、遺 伝 子 解 析など、現 代 社 会のさまざまな局 面で
私 たちの身 近なものの 多くは 、有 機 化 合 物でできてい
性 質があります。その性 質の一つが、
「 波 」としての性 質
的に理 解するために数 理モデリングの研 究をしています。
する分 子 の 構 造を知ることが 重 要です。これまで 生 体
研究を行っています。北海道の環 境に適した植物に注目
脳 の 画 像 診 断 のスタンダ ードは 核 磁 気 共 鳴 画 像
今 、地 球 温 暖 化 、急 激な人 口 増 加 、新 興 国 の 急 速な
「組合せ爆発」を伴う計算困難な問題が現れます。
そのよ
ます。木 や 森 、衣 服 や 動 物も全て有 機 物です。私 はこ
と、
それに伴う「 偏 光 」です。さらには、一 見「 波 」と完 全に
数 理 モデリングは 、自 然 現 象 や 生 命 現 象などを数 学
分 子の構 造を調べるには、分 子が規 則 的に並んだ結 晶
し、小 果 樹 のハスカップやラズベリー（キイチゴ ）、花 卉
（ M R I ）で 、高 解 像 度 、高コントラスト、放 射 線 被 曝 が
発 展などにより、世 界 中で水が不 足しています。水 不 足
うな問 題に立ち向かうためにわれわれの研 究プロジェクト
の有 機 物を思うままに合 成する技 術（ 有 機 合 成 化 学 ）
を
相 いれない 、
「 粒 子 」としての 性 質も持ちます。アイン
を使って 解き明 かすために必 要な手 段 です 。現 在 、
を作り、
その 結 晶にＸ線を当てるという方 法 が 取られて
園 芸 作 物であるアルストロメリア科 植 物を用いて品 種
ないという特 徴 がありますが 、M R Iによる画 像 診 断 は
の解 決 策として注目されているのが水のリサイクルです。
で開 発した最 先 端のアルゴリズム技 術を紹 介する成 果
研 究しています。私 のもう一 つの 研 究 は 、
この 有 機 合
シュタインは、
この粒子性の発見により、
ノーベル賞を授与
皆さんが学んでいる、知っている数 学は、数 理モデリング
いました 。
しかし、生 命 機 能に重 要な役 割を果 たす 分
改 良の研 究を進めています。ベリー 類の栽 培や機 能 性
「 形 態 画 像 」から「 機 能 画 像 」へと発 展してきています。
日本 の 水 処 理 技 術は世 界トップレベルであり、下 水 や
展 示が、
「フカシギの数え方 」というタイトルで日本 科 学
成 化 学を使って 、不 思 議 な 機 能を持った 全く新しい
されました。
この対 話では、
これらの光のふしぎな性 質に
を通して 数 学とは 全く関 係 ないように 思われる世 界を
子 は 、機 能に関 連した“ ふらふらとした 構 造 ”を持って
成 分 、野 生 種を用いた雑 種 育 成の研 究 、
また、植 物の
「機能画像」にもさまざまなものがありますが、私は脳血流
工 業 廃 水を水 道 水 のレベルまで 浄 化して再 利 用 する
未 来 館（東京）で昨年度開催され、
その展示で作成した
物 質を設 計して作ることです。研 究がうまくいくと、人 間の
ついて、
レーザー光を用いた実 験なども交えて探ります。
表現することができるのです。この研究の醍醐味は、
自分が
いるため 、結 晶を作ることが 難しく、構 造 が 未 知 のもの
受 粉・受 精のメカニズムに興 味を持っています。植 物の
や脳 酸 素 代 謝をM R Iで可 視 化するという研 究を行って
ことも可 能 で す。国 際 宇 宙 ステーションで は 尿 中 の
動 画がY o u T u b eで1 3 9 万ビューに達するなど、大きな
予 想を超えた全く新しい能 力を持った物 質ができます。
さらに、現 在 私 が 行っている、
それらの 性 質を用いた 、
知りたい事を数 式で表 現し、
コンピュータ上 で 再 現し、
が ほとんどでした 。
この 問 題を解 決 できる夢 の 光 がＸ
秘 密を解き明かしながら、園 芸 植 物の改 良に役 立てる
います。安 定 同 位 体を用いた人 体に無 害な新しい造 影
水 分も飲み水に再 利 用されています。リサイクルされた
反 響を呼んでいます。今回、若い世代の皆さんに、組合せ
この二つの研 究を学 生さんたちと一 緒に時には楽しみ、
最 先 端の「 量 子 暗 号 」
「 量 子コンピュータ」研 究につ
最 後に数 学を使って解 明することです。数 理モデリング
線自由 電 子レーザーです。
Ｘ線自由 電 子レーザーは、
ような研 究をしたいと思っています。家が農 家だったことも
剤の開 発 、局 所 磁 化 率を利 用した酸 素 代 謝マッピング
水を使う時 、誰もがその 安 全 性を気にするはず 。私は、
爆 発 のすごさを実 感してもらうとともに、アルゴリズム技
時には苦 労しながら進めています。研 究が 一 段 階 進む
いても紹 介する予 定です。著 書に、
「 量 子コンピュータ」
の楽しさや数 理モデルから見る現 象はどのようなものか
現 在 、日 本とアメリカで の み 利 用 できる最 先 端 の 光
あり、作 物 栽 培にもともと興 味を持っていました。高 校 時
など、日本 発で世 界 初 の 最 先 端 の 医 学 研 究をご紹 介
リサイクルされた水 の 質を常にモニターできるセンサー
術をはじめとする情 報 科 学 の 社 会 的 重 要 性と、
それを
たびに、学 生さんが 成 長してくれることに大きなやりがい
を分かりやすく説 明したいと思います。
です。私たちは、昨 年３月に利 用が 開 始されたばかりの
代から始めた山 登りで、野 山の植 物を見ることの楽しさ
したいと思います。究 極の目標は、患 者さんに優しく、多 彩
を作る事にチャレンジしています。物 理 、化 学 、生 物 の
学び研 究することの面 白さを伝えたいと思っています。
を感じています。
日本のＸ線自由 電 子レーザー 施 設 S A C L A（ サクラ）
にも目覚め、
それが現 在の研 究につながっています。
な病 態 診 断ができるM R I 検 査 法を開 発し、多くの病 院
知 識を総 動 員した 最 先 端 の 科 学を通して 、皆さんと
で広く使われるようにすることです。
未 来 の 社 会をデ ザインしたいと思 います。
〔 講 談 社ブルーバックス〕他 。
を使って研 究を行っています。
「 環 境 と 健 康 」の 研 究 ・ 推 進 か ら 次 世 代 の 育 成 ま で
環 境 健 康 科 学 研 究 教 育 センター
環境健康科学研究教育センターは、
「環境と健康」分野の新しい研究プロジェクト開発と推進、
人材育成に資する体制を構築することを目標に、北海道大学
の学内共同教育研究施設として平成22年4月に設置されました。
具体的には、
「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」、
「子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）」などといった大型の疫学研究を
推進する「プロジェクト研究推進部門」、本センターでの研究を継続的に円滑かつ安全に推進するための「研究支援部門」、研究成果を国内外へ発信
し、国際的な取り組みを推進する「国際連携部門」、次世代の研究者の教育・育成を目指す「連携教育推進部門」、
の四部門を柱として活動しています。
本センターでは、医学系、保健医療系、理工系、人文社会科学系などのさまざまな学内他部局に加えて、他大学、
自治体、研究機関などとも連携して、
「環境と健康」に関する諸課題に専門的に取り組んでおります。
これらの活動が多様な共同研究や教育を展開させる基盤となり、
「環境と健康」に関する国
内外のリーダー的な役割を果たすことができると考えています。
国際シンポジウム：
サステナブルで安心な
社会の構築へ向けて
― 予防という考え方 ―
参加費無料
11月5日[火]
13：30
∼ 17：00
受付開始13:00
主催：北海道大学環境健康科学研究教育センター
会 場 北海道大学 学術交流会館 小講堂［札幌市北区北８条西５丁目］
ＵＲＬ http://sustain.oia.hokudai.ac.jp/sw/jp/2013/cehs/
お問い合わせ先：北海道大学環境健康科学研究教育センター
■Tel : 011-706-4746 ■Fax : 011-706-4725
■E-Mail : [email protected]
新 領 域 研 究の開 拓や研 究 成 果の産 業 化を進めています
創成研究機構
※ 創 成 研 究 機 構 は A C A D E M I C F A N T A S I S T A 事 業 を 推 進して い ます。
北海道大学 創成研究機構では、
１０年後の私たちの生活を変革する最先端科学技術の創成を重点的に推進しています。
ここでは、
物理学や化学、
生物学といった
既存の学問分野を融合させ、
さらには社会科学等とも連動させて新しい科学技術を創出しています。また、
研究成果を私たちの生活につなげるために、
学界のみならず
産業界の研究者とも連携し、
将来の大きな産業に育て上げる取り組みを行っています。創成研究機構のある北キャンパスエリア周辺では北大の研究施設のみならず、
道立の４つの試験研究機関やコラボほっかいどう、
北大ビジネス・スプリング等の事業化研究スペース提供施設があり、
いろいろな機能を持った施設が連携をしています。
来年度
（平成26年度）
には、
このエリアを中心に、
「健康は家庭で守る！」
というコンセプトのもとに食と医療が融合した新しい研究を推進する国際拠点が構築されます。
創成研究機構のもう一つの機能は、
次世代の若い研究リーダーを育成することです。
新しい科学技術を作るのは、
やはり、
「人」です。自らの発想にもとづく研
究を創出するのみならず、
それを国際的な舞台で育て、
多くの関連する研究と統合し科学技術の潮流を作り出す。
このような研究リーダーを育てるために、
新し
い人材育成プログラム「北大テニュアトラック育成制度」を推進しています。
未来医療を く
参加費無料
生体予測シミュレーション
ハイパフォーマンス・コンピュータの医療応用への挑戦
月 日[木]
８１
10：00
∼18：00
主催：北海道大学創成研究機構
ＨＰＣＩ戦略プログラム 分野１
「予測する生命科学・医療および創薬基盤」
（戦略機関：理化学研究所）
会 場
北海道大学 学術交流会館 講堂［札幌市北区北８条西５丁目］
ＵＲＬ
http://www.cris.hokudai.ac.jp/cris/news/event/634.html
参加申込ＵＲＬ
http://bit.ly/K2013HU
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（独）理化学研究所 ＨＰＣＩ計算生命科学推進プログラム 企画調整グループ お問い合わせ先：
北大 - 理研ジョイントシンポジウム事務局
■Tel : 078-940-5692 ■Fax : 078-304-8785 ■E-Mail : [email protected]