脳科学と人工知能（AI）研究は，互いに影響を与えながら発展してきた。脳科学はAI開発のインスピレーションとなり，機械学習は脳を理解するためのヒントとなる。昨今のAIにおけるブレイクスルーもまた，脳科学に示唆をもたらしつつある。 脳を理解するために有用な視点に「座標系」がある。実際に脳科学は，脳が様々な情報をマップする多様な座標系を持つことを明らかにしてきた。その一方，異なる種類の座標で得た情報をどう統合するかというバインディング問題が未解決のまま残されてきた。 現在，AIの世界では，ChatGPTなどの大規模言語モデルが依拠するTransformerアーキテクチャの威力が驚きをもって受け止められている。このTransformerと脳との対応を精査することは，実は脳がどのようにバインディング問題に対処しているかについて重要な示唆を与える。 さらに，Transformerの成功は，脳が現在や過

2019年のノーベル物理学賞は私たちの宇宙観に大きな転換をもたらした宇宙分野の研究者に授与される。現在のビッグバン宇宙論の基礎を1960年代半ばに築いた米プリンストン大学のピーブルス（James Peebles）名誉教授と，太陽以外の恒星の周りを回る太陽系外惑星（系外惑星）を1995年に初めて発見したスイス・ジュネーブ大学のマイヨール（Michel Mayor）名誉教授，ケロー（Didier Queloz）教授（英ケンブリッジ大学教授を兼務）の3氏。賞金900万スウェーデンクローナ（約9800万円）の半分がピーブルス博士に，残り半分がマイヨール，ケロー両博士にそれぞれ贈られる。 時空を総覧する　　約138億年前に宇宙，つまり私たちが存在している時空が誕生してから起きた主 な出来事を示すイメージ図。インフレーションによって空間が急膨張したように描かれているが，今から 数十億年前からも宇宙は加

2017年のノーベル生理学・医学賞は，サーカディアン・リズム（体内時計）を生み出す遺伝子とそのメカニズムを発見した米ブランダイス大学のホール（Jeffrey C. Hall）博士とロスバシュ（Michael Rosbash）博士，ロックフェラー大学のヤング（Michael W. Young）博士の3氏に授与されることになりました。 人間の身体は，24時間のリズムで変化しています。活動や睡眠といった目に見える変化だけでなく，朝が来ると血圧と心拍数が上がり始め，昼には血中のヘモグロビン濃度が最も高くなります。夕方には体温が上がり，夜には尿の流出量が多くなります。真夜中には免疫を担うヘルパーＴ細胞の数が最大になり，成長ホルモンがさかんに分泌します。こうした周期のことを，サーカディアンリズム（概日リズム）と呼びます。一般には「体内時計」と言ったりもします。 概日リズムの研究は植物から始まりました。

米国では10代の喫煙率は過去最低になっているが，マリファナを吸う者は増えており，それが有害だと思う若者もこれまでになく減っている。米国立薬物乱用研究所の未来監視プロジェクトの一部として昨年12月に公表されたデータによると，マリファナの常用が有害だと思う高校3年生はわずか44.1%で，1973年以来最低の水準だ。2012年に高校3年生の1/3以上がマリファナの使用経験があり，15人に1人が毎日吸っている理由は，このあたりにありそうだ。 10代の考え方の変化の背景には，医療におけるマリファナの利用拡大という事実があるかもしれない。1996年以来，18の州とコロンビア特別区は，成人が医師の処方に基づいてマリファナを入手することを合法化した。また昨年11月，コロラド州とワシントン州は21歳以上のすべての人に対してマリファナを合法化した最初の州となった。「医療用にマリファナ使用が広く認められたことで

初の前向きな兆候がとらえられた 宇宙には見ることも触れることもできない暗黒物質（ダークマター）があって，他の物体を引き寄せる重力によってのみ，その存在を示している。この謎の物質の正体を探る過去数十年の試みは，暗黒物質が「何ではないか」を明らかにする繰り返しとなり，候補とされた可能性がしだいに除外され，物理学者は不安をつのらせている。最後の候補が否定されたらどうなるのか？　宇宙の全質量の約25%を占める暗黒物質の正体を垣間見ることは決してできない定めなのか？ 今春，この憂鬱な物語に希望の光が差した。ここ数年で最も興味深い手がかりが見つかったのだ。それは暗黒物質どうしが相互作用することを許す新種の「力」が存在する兆候だ。暗黒物質がどんなタイプの粒子からできているのかを説明するのに寄与するだろう。 暗黒物質の動きに遅れ この手がかりは「エイベル3827銀河団」を観測するなかで見つかった。同銀河団

かつて人々は仲間内で「記憶」という作業を分担していた。夫は妻にレストランの名前を，妻は夫にその行き方を尋ねる。職場でパソコンの調子がおかしくなったら花子に，英語の資料でわからないところは太郎に聞く。記憶の一部を身近な誰かに委ねることで，全体として記憶できる情報を増やしていた。だが近年，そうした「交換記憶」パートナーは，身近な人間からインターネットに変わった。ちょっと面倒なことを知りたいときは，パートナーや友人ではなくネットを頼るようになった。このことは，私たちに想像を超えた影響を及ぼし始めている。どうやら私たちは，インターネットの情報を自分自身の脳の中の知識だと思ってしまうらしい。 著者Daniel. M. Wegner ／ Adrian F. Ward ウェグナーはハーバード大学のウィリアム・ジェームス記念ジョン・リンズリー心理学教授。交換記憶と思考抑制などについて研究した。闘病の末，2

発表直後からさまざまな疑義が指摘されたSTAP論文 ようやく科学的な決着がついた STAP細胞は最初からなかった──これが結論だ あのマウスと胎盤は何だったのだろうか。9カ月前，STAP細胞の疑惑を報じた最初の記事で，私たちはこう問うた。その結論が出た。STAP細胞に関する論文2本の不正調査を進めてきた外部識者による調査委員会（委員長・桂勲国立遺伝学研究所所長）は，2014年12月26日に最終報告をまとめ，STAP細胞も，そこから作られSTAP細胞の証拠とされたものもすべて，既存の細胞である「胚性幹細胞（ES細胞）の混入に由来する，あるいはそれで説明ができる」と結論づけた。 「STAP細胞」は最初から存在しなかった。1年にわたって日本の社会と科学界を揺るがしたSTAP論文の不正疑惑は，科学の面では決着した。 実験に使われた「STAP細胞」の大半は，10年前の2005年，理化学研究所発生・再

「STAP細胞」の正体は何か 理化学研究所が「調査の必要なし」と言い続ける中 公開の遺伝子データと共著者の細胞を手がかりに，科学の追究が始まった 2014年6月25日未明。横浜にある理化学研究所統合生命医科学研究センターの遠藤高帆上級研究員は，ある遺伝子配列のデータを見ていて，奇妙なことに気づいた。それは3日前に山梨大学の若山照彦教授から届けられた，STAP細胞から作った「STAP幹細胞」に関連する配列だった。STAP細胞にはもともと，全身で緑色に光る蛍光タンパク質の遺伝子が入っている。こうするとSTAP細胞からできた細胞や組織が緑色に光り，一目でわかって便利だからだ。確かにその遺伝子は入っていた。だが解析の結果は，それ以外に，精子だけで光る蛍光タンパク質の遺伝子が入っていることを示していた。 一体どういうことか。遠藤氏は方々に問い合わせ，かつて大阪大学の岡部勝教授が精子まで光るマウスを作

身体のあらゆる組織になることができ， 無限に増殖することが可能とされた「STAP幹細胞」として 実際に使われたES細胞を特定した 理化学研究所などのチームが作成したSTAP細胞から作られた，あらゆる組織に分化することができ無限に増殖する多能性幹細胞「STAP幹細胞」が，以前から研究でよく使われている「ES細胞（胚性幹細胞）」であることを，東京大学グループと，東北大学などの共同研究チームがそれぞれ突き止めた。論文にはこの細胞からマウスができたとされ，STAP細胞が多能性を持つ証拠とみられていたが，今回の解析でどのES細胞が使われたかが具体的に明らかになった。 調べたSTAP幹細胞は，論文の共著者で，STAP幹細胞からマウスを作った若山照彦理化学研究所発生・再生科学総合研究センターチームリーダー（現山梨大学教授）が保存していたもの。先に若山氏が第三者機関に依頼して解析し，「若山研にはなかったマ

遺伝子解析が示した，名が体を表さないSTAP実験の杜撰さ 理化学研究所発生・再生科学総合研究センター（CDB）の小保方晴子研究ユニットリーダーらが作ったとされる「STAP細胞」の中身が明らかになってきた。早くから論文への疑義を指摘していた理研統合生命医科学研究センター（IMS）の遠藤高帆上級研究員は9月22日，STAP細胞などの遺伝子配列データを解析した結果を，日本分子生物学会の欧文誌Genes to Cellsに発表した。また10月1日，報道陣の合同取材に応じた。 遠藤氏の解析によれば，遺伝子解析実験に用いられた細胞は，同じ名前で論文に出てきても，その中身は実験によってまちまちだ。ある実験に使われた「STAP細胞」は多能性を持つ培養細胞だが，別の実験に用いられた「STAP細胞」には多能性がほとんどない。またある実験の「FI幹細胞」は2種類の細胞の混合で，別の実験の「FI幹細胞」は1種類だ

細胞内にある小器官の詳しい構造やタンパク質の移動を見ることは，生物研究者の長年の願いだった。今年のノーベル化学賞は，それを可能にする超高解像度の顕微鏡を開発した米ハワード・ヒューズ医学研究所のベッツィヒ（Eric Betzig）博士，独マックスプランク研究所のヘル（Stefan W. Hell）博士，米スタンフォード大学のモーナー（William E. Moerner）博士に授与されることが決まった。 物理法則により，極めて近接した2点から発した光は重なり合って識別できない。識別可能な最小距離（回折限界と呼ぶ）は可視光の場合約200nmで，これ以上細かい部分はひとかたまりになってしまう。細胞内の小器官やタンパク質複合体は数10nm〜数100nmで，従来の光学顕微鏡は，これらを詳しく見るには不十分だった。3氏はこの200nmのカベを越える顕微鏡につながる成果を上げた。 目的のタンパク質に蛍光

身の回りにあった電球が，LEDに置き換わりつつある。白熱球に比べて発光効率が高く，熱くならず，低消費電力で，長寿命だ。スマートフォンなど携帯情報端末のバックライトにも，しばしば白色LEDが使われている。 こんな風にLEDを広範に利用することを可能にしたのが，青い光を発する青色LEDだ。青色LEDの光を蛍光体に当てたり，赤色，緑色のLEDの光と混ぜたりすると，白色光が作れる。 今年のノーベル物理学賞は，高効率な青色LEDを実現した名城大学の赤崎勇教授・名古屋大学の天野浩教授の共同研究チーム（当時はともに名古屋大）と，米カリフォルニア大学サンタバーバラ校の中村修二教授（当時は日亜化学工業）に授与される。 赤崎氏は1974年，当時所属していた松下電器産業で，物理的な特性から窒化ガリウムが青色LEDの材料として有望と見て研究を始めた。発光素子にするためには，均一な単結晶を作り，半導体にする必要があ

私たちが行動しようと思ったら，自分がどこにいるかを把握している必要がある。その情報を，脳はどのように得ているのだろう？　脳活動というのはつまるところ，脳神経細胞の集団的な発火だ。その信号から「空間内での自分の位置」という情報を得るのに，脳はどんな仕組みを備えているのか。 今年のノーベル生理学・医学賞は，そうした動物の空間把握のメカニズム研究の先駆けとなった英ロンドン大学ユニバーシティーカレッジのオキーフ（John M. O’Keefe）博士と，近年，この研究を一気に発展させて注目を集めたノルウェー科学技術大学のモーザー博士夫妻（May-Britt Moser，Edvard I. Moser）に授与されることが決まった。 オキーフ博士は1971年，ラットが部屋の中を歩き回っているとき，「右の隅」「左寄りの中央」など，ある特定の場所に来た時に発火する細胞を，海馬の中から発見した（右図）。ラット

怖そうな名前が付いているが，なかなかチャーミングな顔つきのタスマニアデビル。カンガルーと同様，お腹の袋で子どもを育てる有袋類だ。かつてオーストラリア大陸にも生息していたが，今ではその名前の通り，同大陸の南に位置するタスマニア島にしかいない。しかも，ここ20年で頭数が激減し，豪政府は絶滅危惧種に指定している。原因は，顔面や口の中にできる伝染性のがん。タスマニアデビルは激しくかみ合う習性があり，腫瘍細胞が咬み傷に付着してそこに根付く。「そうした外来の腫瘍細胞は，免疫によって排除されてしまうのではないか？」と思われるかもしれないが，免疫がうまく働かないところにタスマニアデビルの悲劇がある。 著者Menna E. Jones ／ Hamish McCallum ジョーンズはタスマニア大学のオーストラリア研究会議フューチャー・フェロー（オーストラリアに重要な分野の研究を推進する研究制度の研究員）。タ

理化学研究所の小保方晴子ユニットリーダーが作ったSTAP細胞の一部が，論文に記したような新生児マウスの細胞から作ったものではないことが，理研の内部資料から明らかになった。小保方氏らが論文とともに公開した遺伝子データを新たな手法で解析したところ，STAP細胞に含まれるほぼすべての細胞が，8番染色体が3本ある「トリソミー」であることが判明。マウスの場合，8番トリソミーは胎児のうちに死亡し，生まれることはない。STAP細胞は新生児マウスから取って作ったのではなく，シャーレで培養された細胞だと考えられる。8番トリソミーは研究室で培養されているES細胞（胚性幹細胞）の2〜3割に見られるとの報告があり，この“STAP細胞”はES細胞だった可能性が高い。 資料によると，解析したのは理化学研究所統合生命医科学研究センターの遠藤高帆上級研究員ら。東京大学の研究グループが同じ手法で解析し，同様の結果を確認して

アジアからオオハリアリが米国に侵入し，別種のアリや生態系を脅かしている アルゼンチンアリは南極以外のすべての大陸に広がり，その膨大な数と猛烈な攻撃性で在来種のアリを圧倒している。だが最近，この侵略者は米国でライバルに出会ったようだ。アジアからやってきたオオハリアリだ。この異種間対決は，昆虫学者も驚いたことに，その戦場の生態系を破壊する可能性がある。 世界に1万2400種以上いるアリのうち侵略性の種はほんの一握りだが，生態系と経済，人間の健康に並外れて大きな影響を及ぼす。侵略アリは，その土地の環境で重要な役割を果たしている在来種のアリを殺したり食べたり駆逐してしまうことが多い。多くの在来アリは庭師のように土壌を耕して種をまくが，侵略アリはそうした仕事をしないのが普通だ。アジアとアルゼンチンの侵略アリの戦いは研究者にとって，目の前で侵略が進行する様子を観察できる希少なチャンスとなった。 ノース

「小澤の不等式」。数学者の小澤正直・名古屋大学教授が2003年に提唱した，ハイゼンベルクの不確定性原理を修正する式です。小澤教授は30年近くにわたって「ハイゼンベルクの不確定性原理を破る測定は可能」と主張し続けてきましたが，このたびついに，ウィーン工科大学の長谷川祐司准教授のグループによる実験で実証されました。15日（英国時間）付のNature Physics電子版に掲載されます。 小澤の式とはどんなものでしょうか？　まず，物理の教科書をおさらいすると，1927年にハイゼンベルクが提唱した不確定性原理の式は，こんな形をしています。 εqηp ≧ h/4π　　（hはプランク定数，最後の文字は円周率のパイ） εqは測定する物体の位置の誤差，ηpは位置を測定したことによって物体の運動量に生じる乱れです。もし位置が誤差ゼロで測定できたら運動量の乱れは無限大になり，測定してもめちゃくちゃな値がランダ