「ムーンショット型研究開発事業」は、 我が国発の破壊的イノベーションの創出を目指し、 従来技術の延長にない、より大胆な発想に基づく 挑戦的な研究開発を推進する新たな事業です。 > 事業について
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共同発表：「病は気から」の根拠を実験的に証明 交感神経による免疫制御のメカニズムの一端を明らかに
大阪大学 免疫学フロンティア研究センターの鈴木 一博 准教授らの研究グループは、交感神経から分泌される神経伝達物質ノルアドレナリンが、β２アドレナリン受容体注１）を介してリンパ球の体内動態注２）を制御する仕組みを分子レベルで解明し、このメカニズムが炎症性疾患の病態にも関わることを突き止めました（図６）。今回の研究によって、交感神経が免疫を調節する分子メカニズムの一端が明らかになりました。 本研究は、独立行政法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ）の戦略的創造研究推進事業 研究領域：「炎症の慢性化機構の解明と制御」（研究総括：高津 聖志 富山県薬事研究所 所長）、研究課題名：「慢性炎症における免疫細胞動態の神経性制御機構の解明」、研究者：鈴木 一博（大阪大学 免疫学フロンティア研究センター 准教授）の一環として行われました。 本研究成果は、２０１４年１１月２５日（米国東部時間）に米国科学誌「Ｔｈｅ
共同発表：日本人ゲノム多様性統合データベース「ＴｏｇｏＶａｒ」運用開始～ゲノム医科学研究に役立つ情報をワンストップで提供～
ポイント ＴｏｇｏＶａｒ（トーゴーバー：日本人ゲノム多様性統合データベース）では、ゲノム配列の個人による違い（バリアント）に関するさまざまな条件を用いて、国内外のデータベースや文献情報などのワンストップ検索を可能にした。 検索対象には、ＮＢＤＣヒトデータベースに登録された日本人のゲノムデータから集計した大規模なバリアントの頻度情報が含まれており、この頻度情報のデータセットもＴｏｇｏＶａｒから公開する。 今後、さらなる情報の充実を図り、日本人を対象とした個別化医療（高精度医療）などのゲノム医科学に寄与する日本人ゲノム情報基盤を目指す。 ＪＳＴ（理事長 濵口 道成）と情報・システム研究機構（機構長 藤井 良一）は、日本人ゲノム配列の個人による違い（バリアント）とそれに関係する疾患情報などを収集・整理したデータベース「ＴｏｇｏＶａｒ」を構築し、平成３０年６月７日より無料公開します。 薬の効き方や
共同発表：空飛ぶ消火ロボット「ドラゴンファイヤーファイター」を開発（世界初）～ホースが浮上、建物に突入して、火元を直接消火～
ＩｍＰＡＣＴタフ・ロボティクス・チャレンジは、災害の予防・緊急対応・復旧、人命救助、人道貢献のためのロボットに必要不可欠な、「タフで、へこたれない」さまざまな技術を創り出し、防災における社会的イノベーションとともに、新事業創出による産業的イノベーションを興すことを目的として、プロジェクト研究開発を推進しています。 これまで、大規模火災の消火を目的として、遠隔操縦で移動、放水できる消火ロボットが開発され、配備されてきました。ところが、建物内の火災ではロボットが進入するための通路が確保できず、ロボットの適用が困難なケースが多く見られます。また、火元消火が望ましいにもかかわらず、ロボットが火元に接近できないため、離れた場所から大量放水するしかない、という問題がありました。 本研究で開発した「ドラゴンファイヤーファイター」は、水を噴射することによって消火ホースが空中を飛行しながら火元まで移動し、ピ
共同発表：電流を曲げるだけで熱制御可能な「異方性磁気ペルチェ効果」を観測～単一の磁性体のみで加熱・冷却できる新機能を実証～
ＮＩＭＳは、東北大学と共同で、磁性体中で電流を曲げるだけで加熱や冷却ができる熱電変換現象「異方性磁気ペルチェ効果」を観測することに世界で初めて成功しました。熱電変換現象で加熱・冷却するためには、これまで２つの異なる物質を接合した構造が用いられてきましたが、本研究により、接合の無い単一の物質において、その磁気的な性質のみによって熱制御できる新しい機能が実証されました。磁性体における基本的な熱電変換現象であるにもかかわらず未観測であった異方性磁気ペルチェ効果が初めて観測されたことで、熱電変換の基礎・応用研究がさらに活性化することが期待されます。 金属や半導体において、電流と熱流は相互に変換することができます。これは熱電効果と呼ばれ、代表的な例として電流で加熱・冷却するペルチェ効果が知られています。ペルチェ効果は２００年近く前に発見された現象ですが、コンピューターのさらなる省エネルギー化などを目
共同発表：１量子ビットしか使えない量子コンピューターでも古典コンピューターより強かった
ポイント 実質的に１量子ビットしか使えない「弱い」量子コンピューターが、古典コンピューターよりも「強い」のかどうか不明であった。 そのような弱い量子コンピューターが、ある場面では古典コンピューターより高速であることを、計算量理論的基盤に基づいて証明した。 現在世界中で進んでいる量子スプレマシー研究の理論的基盤を整備する結果であり、当該分野の研究をさらに加速することが期待できる。 大量の量子ビット注１）を自由自在に使用し、任意の量子アルゴリズム注２）を走らせ、完全にエラー耐性のある巨大な量子コンピューターを実現することは量子計算の研究者らの究極のゴールですが、それはまだ遠い未来のことかもしれません。そこで、近い将来に実現できる技術のみで作られる「弱い」量子コンピューターでも、古典コンピューター注３）より「強い」ことを示す理論的・実験的研究が注目を集めています。京都大学 基礎物理学研究所 森前
共同発表：ウイルスでできた熱伝導フィルムを開発～室温で乾かすだけ、緻密に整列集合～
ポイント 有機系高分子材料は一般に熱伝導性が低く、電気・電子機器の速やかな放熱には従来不適だった。 核酸の周囲にたんぱく質が規則的に集合化した高分子集合体である繊維状ウイルスでフィルムを作製し、優れた熱伝導材となることを解明。 高い熱伝導性を持つ有機系高分子材料の簡便な作製方法の確立と、それに基づく新しい熱輸送の機構の解明に期待。 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系の澤田 敏樹 助教、芹澤 武 教授、村田 裕太 大学院生（開発当時）らは、同学院 材料系の森川 淳子 教授、応用化学系の丸林 弘典 助教、野島 修一 教授との共同で、無毒でひも状の構造をもつウイルス（繊維状ウイルス）を集合化させて構築したフィルムが熱伝導材として機能することを発見した。 有機系高分子材料は一般に熱伝導性が低く、電気・電子機器の速やかな放熱には従来不適であった。その熱伝導性を向上させるには、向きを揃えて分子を並
産学共同実用化開発事業（ＮｅｘＴＥＰ）で採択した株式会社ＥｘａＳｃａｌｅｒの課題の開発中止について
ＪＳＴ（理事長 濵口 道成）は、産学共同実用化開発事業（ＮｅｘＴＥＰ）で平成２９年１月に採択した株式会社ＥｘａＳｃａｌｅｒ（以下、「Ｅｘａ社」）の課題「磁界結合ＤＲＡＭ・インタフェースを用いた大規模省電力スーパーコンピュータ」について、平成３０年３月２９日付けで開発の中止を決定し、その旨Ｅｘａ社に通知しましたので、お知らせいたします。 ＪＳＴでは、Ｅｘａ社との間で採択課題の開発（以下、「本開発」）を委託しておりましたところ、その状況等につき、Ｅｘａ社に対してヒアリングを含め調査を行ってまいりました。 ＪＳＴは、その調査の過程において提出された書類等を検討した結果、採択時のものから大幅な計画変更となっており、本課題を採択した前提を欠くに至ったものと判断せざるを得ないことなどから、第三者による評価をも踏まえ、本開発を中止すべき相当の理由があり、本開発の継続が適切でないと判断するに至りました。そ
共同発表：膜たんぱく質が脂質を輸送する過程を１分子単位で超高感度検出～マイクロチップ技術が実現する「膜たんぱく質機能解析」の新展開～
膜たんぱく質が脂質を輸送する過程を１分子単位で超高感度検出 ～マイクロチップ技術が実現する「膜たんぱく質機能解析」の新展開～ ポイント 膜たんぱく質による脂質の輸送はさまざまな生理機能に関与しており、その活性を計測する方法の高感度化と定量化が求められていたが、技術的な障壁があった。 新たなマイクロチップ技術の開発により、計測感度が従来法の約１００倍に向上した。 創薬候補および薬剤標的を効率的に探索する基盤技術とした応用研究が期待できる。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東京大学 大学院工学系研究科の渡邉 力也 講師、大阪大学 免疫学フロンティア研究センターの長田 重一 栄誉教授の研究グループは、膜たんぱく質による脂質輸送の計測感度を従来のリポソーム法注１）と比べて約１００倍に向上させる超高感度計測技術を開発し、脂質の輸送過程を１分子単位で定量計測することに成功しました。 膜たんぱく
共同発表：「ワイル磁性体」を世界で初めて発見～ワイル粒子で駆動する次世代量子デバイス実現へ道筋～
ポイント 新しい磁性物質「ワイル磁性体」を世界で初めて発見しました。 室温で１０ミリテスラの小さな外部磁場により、本物質中で発現するワイル粒子を制御することが可能です。 ワイル粒子の量子力学的な特性を利用することで新しい機能を持った革新的な次世代デバイスの開発の進展が期待されます。 東京大学 物性研究所（所長 瀧川 仁）の黒田 健太 助教、冨田 崇弘 研究員、近藤 猛 准教授、中辻 知 教授を中心とする研究グループは、理化学研究所 創発物性科学研究センターの有田 亮太郎 チームリーダーらの協力のもと、世界で初めてワイル粒子を反強磁性体マンガン化合物（Ｍｎ３Ｓｎ）注１）（図１）の内部で実験的に発見しました。これにより、従来の強磁性体や反強磁性体とは異なった、新しい磁性体「ワイル磁性体」を世界で初めて見いだしたことになります。「ワイル粒子注２）」とは質量ゼロの粒子で、２０１５年に固体の非磁性物
共同発表：薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功～スキンセンサーで計測された心電波形を動画表示し、在宅ヘルスケア応用に期待～
薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功 ～スキンセンサーで計測された心電波形を動画表示し、在宅ヘルスケア応用に期待～ ポイント 薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功した。独自の伸縮性ハイブリッド電子実装技術で、１６×２４個のマイクロ発光ダイオードと伸縮性配線をゴムシートに実装した。 スキンディスプレイを皮膚にフィットするように装着した状態で、スキンセンサーで計測した心電波形の動画を表示した。 スキンセンサーとスキンディスプレイを一体化したシステムは、子供や高齢者の情報のアクセシビリティを向上し、在宅ヘルスケアなど多用途への応用が期待される。 染谷 隆夫 博士（国立大学法人 東京大学（総長：五神 真） 大学院工学系研究科 教授）を中心とした東京大学と大日本印刷株式会社（代表取締役社長：北島 義俊）の研究チームは、薄型で伸縮自在なスキンディスプレイ注１）（図１、２、３、４）の
共同発表：薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功～スキンセンサーで計測された心電波形を動画表示し、在宅ヘルスケア応用に期待～
薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功 ～スキンセンサーで計測された心電波形を動画表示し、在宅ヘルスケア応用に期待～ ポイント 薄型で伸縮自在なスキンディスプレイの開発に成功した。独自の伸縮性ハイブリッド電子実装技術で、１６×２４個のマイクロ発光ダイオードと伸縮性配線をゴムシートに実装した。 スキンディスプレイを皮膚にフィットするように装着した状態で、スキンセンサーで計測した心電波形の動画を表示した。 スキンセンサーとスキンディスプレイを一体化したシステムは、子供や高齢者の情報のアクセシビリティを向上し、在宅ヘルスケアなど多用途への応用が期待される。 染谷 隆夫 博士（国立大学法人 東京大学（総長：五神 真） 大学院工学系研究科 教授）を中心とした東京大学と大日本印刷株式会社（代表取締役社長：北島 義俊）の研究チームは、薄型で伸縮自在なスキンディスプレイ注１）（図１、２、３、４）の
共同発表：子育て中の母親ら養育者の抑うつ気分を見える化して子育て困難の予防を図る～社会脳の活動を計測し養育ストレスが深刻化する前兆を早期発見する評価法の開発～
＜社会問題の現状：子育て困難を防ぐため、養育者のメンタルヘルスへの対応が望まれる＞ 少子化や核家族化の進行、地域のつながりの希薄化など、社会環境が変化する中で、身近な地域に相談できる相手がいないなど、子育てが孤立化することにより、その負担や不安が増大している※１。こうした子育ての環境の変化は、養育者のメンタルヘルスの問題が生じやすい要因にもなっていると考えられるが、近年は子育て困難そして最悪な事態として子ども虐待や妊産婦の自殺等の予防という観点からも、メンタルヘルスの重要性が指摘されている※２。子どもへの身体的虐待、性的虐待、暴言による心理的虐待、ネグレクトなど、子ども虐待につながりうる子育て困難を防止するためにも養育者のメンタルヘルスへの対応が望まれる。 ＜社会問題の解決に向けた成果：養育者への適切な支援につながりやすい新たな抑うつ気分の評価法＞ 本研究開発プロジェクトでは、たとえどんな
共同発表：子育て中の母親ら養育者の抑うつ気分を見える化して子育て困難の予防を図る～社会脳の活動を計測し養育ストレスが深刻化する前兆を早期発見する評価法の開発～
＜社会問題の現状：子育て困難を防ぐため、養育者のメンタルヘルスへの対応が望まれる＞ 少子化や核家族化の進行、地域のつながりの希薄化など、社会環境が変化する中で、身近な地域に相談できる相手がいないなど、子育てが孤立化することにより、その負担や不安が増大している※１。こうした子育ての環境の変化は、養育者のメンタルヘルスの問題が生じやすい要因にもなっていると考えられるが、近年は子育て困難そして最悪な事態として子ども虐待や妊産婦の自殺等の予防という観点からも、メンタルヘルスの重要性が指摘されている※２。子どもへの身体的虐待、性的虐待、暴言による心理的虐待、ネグレクトなど、子ども虐待につながりうる子育て困難を防止するためにも養育者のメンタルヘルスへの対応が望まれる。 ＜社会問題の解決に向けた成果：養育者への適切な支援につながりやすい新たな抑うつ気分の評価法＞ 本研究開発プロジェクトでは、たとえどんな
共同発表：世界最高速の共焦点蛍光顕微鏡を開発
ポイント 生物学・医学の研究で生体試料の観察に不可欠な共焦点蛍光顕微鏡は、撮像速度が遅いことが利用を制限する問題であった。 情報通信技術を応用することで、従来よりも桁違いに高速な共焦点蛍光顕微鏡の開発に成功した。 大量の細胞画像や生細胞の３次元構造情報を高速に取得できることから、がん発見に対応する超高精度血液検査法の開発やバイオ燃料を生産する微生物の研究を加速させることが期待される。 東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻の三上 秀治 助教（ＩｍＰＡＣＴチームリーダー）、合田 圭介 教授らは、情報通信技術を応用することで生体の観察に不可欠な共焦点蛍光顕微鏡の撮像速度を桁違いに高速化する技術を開発し、毎秒１６，０００フレームの速度で生体試料を観察することに成功しました。また、本技術を応用して世界で初めて生体試料の３次元蛍光像を毎秒１０４コマの高速度で捉えることや、膨大な量の細胞の画像を短時間
共同発表：細胞の中に入って働く湾曲ナノグラフェンを開発
ポイント 炭素シートであるグラフェンをナノサイズで切り出した「ナノグラフェン」は、従来、シート同士が密着して凝集しやすく、有機溶媒への溶解性が低いため、化学修飾が難しかった。 本研究開発において、分子全体が大きく湾曲する「湾曲ナノグラフェン」を自在に化学修飾する手法を確立し、ナノグラフェンの水溶化に成功した。 水溶性湾曲ナノグラフェンが細胞に取り込まれ、光刺激による細胞死を誘導することも解明した。今後、バイオイメージングなどへの応用が期待される。 名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所（ＷＰＩ－ＩＴｂＭ）および科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＥＲＡＴＯ伊丹分子ナノカーボンプロジェクトの伊丹 健一郎 教授、瀬川 泰知 特任准教授、佐藤 良勝 特任准教授、リン・シンアン 博士研究員らのグループは、湾曲したナノグラフェン注１）を水溶化する方法を開発し、これがヒト培養
共同発表：エンドサイトーシスにおける「分子ハサミ」の機構解明に前進～ダイナミン－アンフィファイジン複合体による膜切断を直接可視化～
エンドサイトーシスにおける「分子ハサミ」の機構解明に前進 ～ダイナミン－アンフィファイジン複合体による膜切断を直接可視化～ ポイント “エンドサイトーシス”は細胞が物質を外から取り込む重要なプロセスで、基本的に全ての細胞に存在する。しかし、エンドサイトーシスにおける膜切断分子がどのような仕組みで働くのか、これまで不明であった。 今回、高速ＡＦＭと電子顕微鏡を用いた観察により、膜切断過程における膜切断分子（ダイナミン－アンフィファイジン複合体）の動的な構造変化を直接可視化することに世界に先駆けて成功した。 ダイナミンやアンフィファイジンが異常となる神経や筋肉の難病が知られており、それらの疾患の発症メカニズムの解明につながる。 岡山大学 大学院医歯薬学総合研究科の竹田 哲也 助教と竹居 孝二 教授、金沢大学 理工研究域バイオＡＦＭ先端研究センターの安藤 敏夫 特任教授、名古屋大学 大学院理学研
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拡がりゆく数学201206千葉N.dvi
シャボン玉とシャボン膜の数学 拡がりゆく数学 in 千葉 2012 年 6 月 17 日 (日) 小磯深幸 (九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所) 目次：1. シャボン玉はなぜ丸いか? 2. シャボン膜の数学 3. 自然現象解明への応用 4. 補遺 1 1 シャボン玉はなぜ丸いか? シャボン玉はなぜ丸いのでしょうか? シャボン膜は非常に薄いので重さ を無視することにすると，シャボン玉に働く力は表面張力のみとなる． 表面張力は表面積に比例すると考えられ，シャボン玉は表面張力ができ るだけ小さい形をとろうとする．したがって，私達が解くべき問題は， 問題 1.0.1 (等周問題). V は正の数とする．囲む体積が V の閉曲面の中 で，面積最小のものを求めよ． 1.1 平面におけるシュタイナー (Steiner) 対称化 この節では，「シュタイナー対称化」と呼ばれる方法を平面内で説明す
共同発表：空間を飛び回るミリメートルサイズのＬＥＤ光源を実現～手で触れる空中ディスプレイ向けの発光画素への応用に期待～
ポイント 超音波集束ビームを用いて空中浮遊・移動する直径４ミリメートルの極小ＬＥＤ光源を開発しました。 無線給電を使用した電池の不要化と、ＬＥＤ点灯に必要な無線給電用受信回路の専用ＩＣ化の２点を工夫したことで小型・軽量化を実現し、超音波による微弱な力でも浮き上がらせることに成功しました。 極小ＬＥＤ光源の空間中の移動と点灯・消灯はコンピューターから無線で制御でき、将来は手で触れる空中ディスプレイ向けの発光画素への応用が期待されます。 東京大学の高宮 真 准教授、川原 圭博 准教授、星 貴之 客員研究員と慶應義塾大学の筧 康明 准教授らの研究グループは、手で触れる空中ディスプレイ向けに３次元空間を飛び回るＬＥＤ注１）内蔵のミリメートルサイズの発光体を作製することに成功し、蛍のように光ることからゲンジボタルの学名より「Ｌｕｃｉｏｌａ（ルシオラ）注２）」と名付けました。 これまでの超音波集束ビー
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