科学技術都市つくばのまちづくり ～スマートシティからビールまで～ 文部科学省 研究振興局 学術研究推進課専門官／つくば市顧問／筑波大学システム情報系客員准教授　森 祐介 茨城県つくば市は、人口約25万人のうちおよそ1割が研究に従事し、約150の研究機関が立地する日本最大の研究学園都市である。そのつくば市が2022年4月に政府から「スーパーシティ型国家戦略特別区域」に指定された**0。この特区、「つくばスーパーサイエンスシティ構想」では、誰一人取り残さないというSDGsの精神を柱に掲げ、先端技術をまちづくりにふんだんに導入して地域の課題を解決することを、自治体のみならず、大学等研究機関、民間企業、市民が一体となって目指している。本稿では、これまでの経緯やその推進体制とともに具体的な取り組み事例を、当時の担当者（2019年6月〜2022年6月つくば市政策イノベーション部長）の視点で紹介する。

「女性が入ると会議が長くなる」などと発言して東京オリンピック・パラリンピック組織委員会会長を辞任した森喜朗会長。この女性蔑視発言は国際的にも問題視され、日本のジェンダーギャップがいまだに大きいことが改めて白日の下にさらされた。世界経済フォーラムのジェンダーギャップ指数2020 で、日本は121位であるという事実も再認識された。こうした社会風土が、女性の理系進学に影響をしている可能性を示唆したグループがある。 横山教授が取り組んだのは、なぜ日本では数学や物理学の女子が少ないのかという問題だ。日本では理学部や工学部、中でも数学や物理学といった分野の女性比率が極めて低い。女子学生の理系進学の障害になっているものは何なのか。 ジェンダー研究をスタートさせた理由 科学技術社会論の研究者である横山教授は、学生時代はスーパーカミオカンデを使ったニュートリノ実験のメンバーだった。もともと科学ジャーナリスト

ポイント 放線菌に由来する天然化合物クマモナミドを発見し、全合成法を確立してさまざまな誘導体を合成し、強力な除草活性を持つ化合物ＫＡＮＤを開発しました。 クマモナミドおよびＫＡＮＤは植物細胞に必要な細胞内構造物である微小管を壊す活性を持ち、既知の除草剤とは異なる作用機序を持つことを発見しました。 クマモナミドおよびＫＡＮＤは雑草の防除に優れる一方でヒトの細胞や土壌中の微生物への毒性が少ないので人や環境に優しく、ＳＤＧｓに貢献する除草剤の開発につながる可能性があります。 熊本大学 国際先端科学技術研究機構の石田 喬志　助教、檜垣 匠　准教授、熊本大学 先端科学研究部の谷 時雄　教授、澤 進一郎　教授、石川 勇人　教授（現所属・千葉大学 大学院薬学研究院）、微生物化学研究所の五十嵐 雅之　第２生物活性部部長らによる研究グループは、農薬開発に役立つ新たな天然化合物として、土壌微生物である放線菌の

マメ科植物は窒素栄養の乏しい土壌でも生育できます。根に根粒と呼ばれる器官を形成して根粒菌と共生し、根粒菌が固定した大気中の窒素を利用できるからです。根粒共生と呼ばれる現象ですが、共生を成立させるために植物は、光合成産物を根粒菌に供給する必要があります。そこで植物は、硝酸など窒素栄養が豊富な土壌では窒素栄養を直接得る戦略に切り替え、根粒共生に伴う不必要なエネルギーの消費を防いでいます。しかし、この仕組みの大部分はいまだに未解明のままでした。 本研究グループはマメ科のモデル植物ミヤコグサを用いた研究で、特定のＤＮＡ配列と結合して遺伝子の発現を調節する２つのたんぱく質（ＮＬＰ転写因子）ＮＲＳＹＭ１とＮＲＳＹＭ２が、硝酸の濃度に応じて遺伝子の発現を制御する主要な因子であることを明らかにしました。 また、根粒を作る働きを持つＮＩＮと呼ばれる転写因子の標的遺伝子の発現の多くは、ＮＲＳＹＭ１転写因子とＮ

ポイント ゲルのやわらかさを決める物理法則は何か？という非常に基本的な問題について、その鍵となる「負のエネルギー弾性」を世界で初めて発見しました。 「ゲルのやわらかさは、熱力学第二法則（エントロピー増大の法則）に基づくエントロピー弾性でおおむね説明できる」という１００年近く信じられてきた定説を覆しました。 食品や医療用にゲルを活用する際に重要な「やわらかさの温度変化」は、従来の想定よりも数倍大きくなることを実証し、やわらかさを決定する物理法則を明らかにしました。 東京大学 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻の吉川 祐紀　大学院生、作道 直幸　特任助教、酒井 崇匡　教授らは、ゲルのやわらかさに潜む「負のエネルギー弾性」を発見しました。 ゲルは、ゼリー、豆腐などの食品や、ソフトコンタクトレンズ、止血剤など医療に活用される、ウェットでやわらかい物質です。ゲルから水を蒸発させたものがゴ

ポイント 細胞膜プロトンポンプの発現を高めたイネの過剰発現体において、根における養分吸収、気孔開口、光合成、成長が促進されることを世界で初めて証明した。 ４カ所の野外圃場において、イネの収量が３０パーセント以上増加することを明らかにした。 植物の成長と収量を高める技術のブレイクスルーであり、さまざまな実用作物での応用が期待される。 地球温暖化の原因となっている二酸化炭素や環境汚染の原因となっている肥料の削減が期待される。 東海国立大学機構 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）の木下 俊則　教授、大学院理学研究科のヂャン・マオシン　研究員、南京農業大学 資源環境科学学院のヂゥー・イーヨン　教授らは、イネの１つの遺伝子（細胞膜プロトンポンプ）を増加させることで、根における養分吸収と気孔開口を同時に高める技術を開発し、野外水田でのイネの収量を３０パーセント以上増加

ポイント 睡眠時に記憶がどのように固定され、消去されるのかその仕組みはよく分かっていなかった。 マウスを用いた実験で、視床下部に少数存在するメラニン凝集ホルモン産生神経（ＭＣＨ神経）がレム睡眠中に活動し、記憶を消去する役割があることを発見した。 ＭＣＨ神経が記憶に影響を与えるメカニズムの解明は、強い恐怖心を伴った経験の記憶がトラウマとして残ってしまう心的外傷後ストレス障害（ＰＴＳＤ）の治療法開発への貢献が期待される。 ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、名古屋大学 環境医学研究所の山中 章弘　教授らの研究グループは、脳のメラニン凝集ホルモン産生神経（ＭＣＨ神経）注１）がレム睡眠注２）中に記憶を消去していることを明らかにしました。 これまでの研究から、ＭＣＨ神経が摂食行動や睡眠覚醒の調節に関わっていることは分かっていましたが、記憶への影響は不明でした。 本研究グループは、超小型顕微鏡を用

ポイント アーバスキュラー菌根菌（ＡＭ菌）は微生物肥料として農業利用が期待されている土壌微生物ですが、植物と共生しないと生育できない性質を持っています。 今回、脂肪酸を添加した培地でＡＭ菌を単独で培養したところ、生育が促されて共生能を持つ次世代胞子が形成されることを発見しました。 これによりＡＭ菌の純粋培養が可能となり、本菌を大量生産できる可能性が開けました。 大阪府立大学（学長：辰巳砂 昌弘） 大学院生命環境科学研究科の秋山 康紀　教授、筒井 一歩　大学院生（当時）、林 英雄　教授（当時）と、自然科学研究機構 基礎生物学研究所（所長：阿形 清和）の川口 正代司　教授、亀岡 啓　博士研究員、信州大学（学長：濱田 州博） 農学部の齋藤 勝晴　准教授、北海道大学（総長：名和 豊春） 大学院農学研究院の江澤 辰広　准教授らは、ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 ＡＣＣＥＬにおいて、微生物肥料として農

ポイント 植物にとって重要な、根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌との共生に欠かせないタンパク質ＬＡＮを発見しました。 植物が共生微生物を根の中に受け入れる仕組みの一端が明らかになりました。 貧栄養な土地における作物の栽培や、化学肥料に頼らないクリーンな農業の実現に活用されることが期待されます。 筑波大学 生命環境系 寿崎 拓哉　准教授（つくば機能植物イノベーション研究センター）らの研究グループは、基礎生物学研究所　川口 正代司　教授、関西学院大学　武田 直也　准教授との共同研究により、ＬＡＣＫ ＯＦ ＳＹＭＢＩＯＮＴ ＡＣＣＯＭＭＯＤＡＴＩＯＮ（ＬＡＮ）と名付けたタンパク質が、根粒共生注１）と菌根共生注２）において、植物が共生微生物を根の中に受け入れる際に働くことを明らかにしました。 植物は土壌中のさまざまな微生物と関わり合いながら生活しています。マメ科植物は、根粒菌と根粒共生を行うことで

ポイント 光環境に適合して、成長に必須なリン栄養（リン酸イオン）の吸収が調節されていることを発見しました。 葉に照射された光が、赤色光受容体フィトクロムＢを介して複数のシグナル伝達経路を活性化させて、根でのリン栄養の吸収を促進する仕組みを明らかにしました。 赤色光を強化した光の使用による農業生産の増大方法の開発やリン栄養の吸収能力が高い作物品種を作出する契機となることが期待されます。 土壌中の無機栄養は作物の生産性を決定する重要な環境要因です。一方で、光も植物のさまざまな成長プロセスに影響を及ぼす重要な外部環境要因です。根で起こる無機栄養の吸収と、地上部の葉に照射される光の関係性についてはこれまでほとんど未解明でした。 今回、東京大学 生物生産工学研究センターの柳澤 修一　教授らは、葉に照射された赤色光がシグナルとなり、根でのリン栄養の吸収を促進することを発見しました。この現象では、赤色光