「科学道100冊」シリーズベスト盤、「科学道100冊 傑作選」を発表
「科学道100冊」シリーズベスト盤、「科学道100冊 傑作選」を発表 －理研の研究者 × 本のプロ・編工研が選ぶ、良書100冊－ 日本で唯一の自然科学の総合研究所である理化学研究所（理研）[1]と本の可能性を追求する編集工学研究所[2]による「科学道100冊」プロジェクト[3]。書籍を通じて、科学者の生き方や考え方、科学の面白さや素晴らしさを届けることを目指し、選りすぐりの本を紹介しています。 シリーズ第7弾となる今回は、これまでの「科学道100冊」シリーズを総括した「傑作選」を発表します。 「科学道100冊」プロジェクトの歩み 2017年にはじまった「科学道100冊」プロジェクトは、全国の書店・図書館・教育機関でフェアを展開し、多くの人に科学の良書との出会いを提供してきました。2019年からは中学生・高校生を中心とした幅広い層に対して、科学の多様な魅力を継続的に伝えるべく、毎年恒例の企画
赤ちゃんの泣きやみと寝かしつけの科学
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター親和性社会行動研究チームの大村菜美研究員、黒田公美チームリーダーらの国際共同研究グループは、科学的根拠に基づく赤ちゃんの泣きやみと寝かしつけのヒントを発見しました。 本研究成果は、赤ちゃんの泣きに困る養育者のストレスの軽減や、虐待防止につながると期待できます。 黒田公美チームリーダーらは2013年、親が赤ちゃんを運ぶとおとなしくなる「輸送反応[1]」をマウスとヒトにおいて発見しました。しかしこの研究では、運ぶ時間が約20秒間と短く、かつ運ぶのをやめると赤ちゃんは再び泣き出すという課題がありました。 今回、国際共同研究グループは、赤ちゃんが泣いているとき、母親が抱っこして5分間連続で歩くと、泣きやむだけでなく、約半数の赤ちゃんが寝付くことを発見しました。また、親の腕の中で眠った赤ちゃんをベッドに置くとき、赤ちゃんが目覚めやすいのは親から体が離れるタイ
神経回路は潜在的な統計学者
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センターの磯村拓哉ユニットリーダーらの国際共同研究グループは、どのような神経回路も「自由エネルギー原理[1]」と呼ばれる近年注目される脳理論に従っており、潜在的に統計学的な推論[2]を行っていることを数理解析により明らかにしました。 本研究成果は、自由エネルギー原理の神経基盤への理解を進め、将来的には精神疾患の早期診断・治療への応用や、ヒトのように学習する脳型コンピュータ・人工知能の開発に貢献すると期待できます。 私たちは目や耳から受けた感覚入力が背後の原因からつくられる仕組みを推論することで、将来を予測し適切に行動できます。自由エネルギー原理は、それらを統一的に説明できる脳の理論です。しかし、脳の基本単位である神経細胞やシナプス結合[3]がどのように自由エネルギー原理を実装しているかは未解明です。 今回、国際共同研究グループは、神経活動の方程式から神経生
有袋類の遺伝子改変に世界で初めて成功
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター生体モデル開発チームの清成寛チームリーダー、金子麻里テクニカルスタッフらの研究チームは、有袋類[1]の遺伝子改変に世界で初めて成功しました。 本研究成果は、長く謎である有袋類の発生メカニズムをはじめ、ヒトを含む有胎盤類[1]には見られない有袋類特有の性質を遺伝子機能レベルで解明することを可能とし、有袋類の生物学的基礎研究だけでなく、哺乳類の進化や多様性の理解に大きく貢献すると期待できます。 今回、研究チームは、有袋類の中では比較的飼育の容易なハイイロジネズミオポッサム（以下、オポッサム）を対象に、遺伝子改変動物の作製に必須な一連の基盤技術を開発し、CRISPR/Cas9システム[2]によるゲノム編集技術を用いることで、遺伝子改変有袋類の作製に成功しました。さらに、改変された遺伝子が次世代にも受け継がれることを確認しました。 本研究は、科学雑誌『C
発達期に特定の樹状突起が選択的に強化される仕組みを解明 | 理化学研究所
九州大学大学院医学研究院の今井猛教授、医学系学府博士課程の藍原周平元大学院生、藤本聡志助教、坂口理智元大学院生の研究グループは、匂いの情報処理を司る嗅球の神経細胞、僧帽細胞をモデルとして、発達期に特定の樹状突起が選択的に強化される分子機構を解明しました。 脳の神経回路を構成する神経細胞は、樹状突起と呼ばれる神経突起を介して情報を入力します。神経細胞に正しい情報のみを入力するには、発達期に樹状突起が正しく配線される必要があります。匂いの情報処理に関わる嗅球の僧帽細胞と呼ばれる神経細胞は、出生直後までに樹状突起を複数伸ばします。その後、生後発達期にはそのうちの1つだけを強化し、その他を刈り込むことで正しい配線を獲得します。しかしながら、僧房細胞がどのようにして正しい接続とそれ以外を区別し、樹状突起の選択的な強化・刈り込みを行っているのかはわかっていませんでした。本研究では、BMPR-2と呼ばれ
今読みたい選りすぐりの科学本 『科学道100冊 2020』
日本で唯一の自然科学の総合研究所である理化学研究所（理研）[1]と本の可能性を追求する編集工学研究所[2]による科学道100冊プロジェクト[3]。書籍を通じて、科学者の生き方や考え方、科学のおもしろさや素晴らしさを届けることを目指し、選りすぐりの本を紹介しています。このたび、2020年度版「科学道100冊 2020」を発表します。 2017年にはじまった科学道100冊プロジェクトは、全国の書店・図書館・教育機関などでフェアが展開され、多くの人たちに科学の良書との出会いを演出してきました。たいへんご好評をいただき、2019年からは中学生・高校生を中心とした幅広い層に対して、科学の多様な魅力を継続的に伝えるべく、毎年恒例の企画としてリスタートしました。 「科学道100冊 2019」は、全国約450か所の図書館・教育機関などで展開され、さまざまなメディアに取り上げられました。 今回発表する「科学
脳の深部を非侵襲的に観察できる人工生物発光システムAkaBLI | 理化学研究所
脳の深部を非侵襲的に観察できる人工生物発光システムAkaBLI ―霊長類動物にも適用可能、高次脳機能のリアルタイム可視化への応用－ 要旨 理化学研究所（理研）脳科学総合研究センター細胞機能探索技術開発チームの宮脇敦史チームリーダー（光量子工学研究領域生命光学技術研究チーム チームリーダー）と岩野智基礎科学特別研究員らの共同研究グループは、ホタルが産生する化合物（基質）とタンパク質（酵素）をベースに新規の人工生物発光システムAkaBLIを開発し、生きた動物個体深部からのシグナル検出能を飛躍的に向上させました。 AkaBLIは、2013年に開発した人工基質AkaLumineと、AkaLumineに合わせて今回開発した人工酵素Akalucから構成されます。動物個体のバイオイメージングにおいては、一般的にホタルの生物発光システム（天然基質D-luciferin[1]と天然酵素Fluc[2]）が用い
1細胞から多種多様なRNAのふるまいを計測 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）情報基盤センター バイオインフォマティクス研究開発ユニットの林哲太郎センター研究員、尾崎遼基礎科学特別研究員、二階堂愛ユニットリーダーらの研究チーム※は、これまで検出が難しかった多様なRNA[1]の発現量と完全長を1細胞で計測できる「1細胞完全長トータルRNAシーケンス法『RamDA-seq』[2]」を開発しました。 細胞の多様性は、ゲノム[1]にコードされた数万の遺伝子[1]領域から転写されるRNAの種類や量によって決まります。そのため、一つ一つの細胞の中に存在するRNAの種類と量が分かれば、どの遺伝子がどのくらい働いているかが分かり、細胞や臓器の状態・機能をより深く理解できます。1細胞に含まれるRNAの種類と量を網羅的に計測する技術は、「1細胞RNAシーケンス法（1細胞RNA-seq[3]）」と呼ばれます。最近、非ポリA型RNA[4]が細胞分化や疾患に関与する
発火タイミングに基づく匂い識別の仕組みを解明 | 理化学研究所
発火タイミングに基づく匂い識別の仕組みを解明 －匂いの濃度が変わっても感じる匂いが変わらないのはなぜか？－ 要旨 理化学研究所（理研）多細胞システム形成研究センター感覚神経回路形成研究チームの今井猛チームリーダー（九州大学大学院医学研究院教授）、岩田遼訪問研究員らの共同研究チーム※は、哺乳類の嗅覚一次中枢である嗅球[1]において、匂いの情報が神経細胞の発火タイミング[2]に基づいて識別される仕組みを明らかにしました。 ヒトは、鼻腔の嗅上皮に存在する約400種類の嗅神経細胞によって匂いを検出します。嗅神経細胞によって受容された情報は嗅覚一次中枢である脳の嗅球へと入力されますが、嗅球でどのような情報処理が行われて、匂いの認識に至るのかは十分に解明されていません。脳の神経細胞は、一過性の電気的活動である発火[2]を用いて情報伝達を行います。感覚情報が脳に入力されると、情報を受け取った神経細胞は発
神戸市にて、理研百年展と記念講演会を開催します！ | 理化学研究所
理研創立百周年を記念して、バンドー神戸青少年科学館にて、「理化学研究所百年」パネル展と記念講演会を開催します。皆さまお誘いあわせの上、ぜひご参加ください。
113番元素の名称・記号が正式決定
理化学研究所（理研）仁科加速器研究センター超重元素研究グループの森田浩介グループディレクターを中心とする研究グループ（森田グループ）※が提案していた113番元素の元素名と元素記号が、グループの提案通り 元素名「nihonium（ニホニウム）」 元素記号「Nh」 に正式決定しました。 森田グループは、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー(RIBF)」の重イオン線形加速器「RILAC」を用いて、2003年9月から新元素の合成に挑戦してきました。2004年7月に初めて原子番号113の元素合成に成功し、その後、2005年4月、2012年8月にも合成に成功しています。 2015年12月31日には、森田グループによる113番元素の発見が国際純正・応用化学連合（IUPAC）により認定されました。それによって同グループに命名権が与えられ、2016年3月18日にIUPACへ元素名案「nihoni
生体内ゲノム編集の新技術を開発 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）多細胞システム形成研究センター非対称細胞分裂研究チームの恒川雄二研究員、松崎文雄チームリーダー、米国ソーク生物学研究所の鈴木啓一郎研究員、ベルモンテ教授らの国際共同研究グループ※は、ゲノム編集ツールであるCRISPR-Cas9[1]システムを利用し、マウス・ラット生体内の神経細胞など非分裂細胞[2]でも有効な新しい遺伝子操作技術を開発しました。 近年、ゲノムの標的遺伝子を書き換える「ゲノム編集[3]」技術が急速に進歩し、ゲノム中の塩基配列を自由に選んで設計・改変することが可能な時代に入ってきました。ゲノム編集技術のさらなる発展は、医療・エネルギー・食品などさまざまな分野に大きな利益をもたらすと期待されており、次世代のバイオテクノロジーとして注目を集めています。しかし、既存の方法は、損傷を受けたゲノムDNAを修復する機構（DNA修復機構）の一種であり、細胞が分裂する
休眠と冬眠の代謝制御機構の共通点を明らかに | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）多細胞システム形成研究センター網膜再生医療研究開発プロジェクトの砂川玄志郎研究員らの研究チーム※は、マウスの能動的低代謝[1]である「休眠」の安定的な誘導法を開発しました。また、マウスが休眠状態に入ると冬眠動物における「冬眠」と同様に熱産生感度が低下し、低代謝状態になることを明らかにしました。 リスやクマなどの冬眠動物は、冬眠という低代謝状態に入ることで基礎代謝[2]が正常時の1～25％にまで低下し、エネルギー消費を節約することで冬期や飢餓を乗り越えます。冬眠動物は入手の困難さやゲノム情報の不足により、最新の分子生物学や遺伝子工学を駆使した研究が難しく、冬眠のメカニズムはいまだによく分かっていません。一方で、哺乳類のモデル生物として使用しているマウスでは、条件が整うと数時間にわたって基礎代謝が正常時の30％程度となる休眠という能動的低代謝状態に入ることが知られてい
ミミズの筋肉を搭載した小型ポンプを開発 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）生命システム研究センター集積バイオデバイス研究ユニットの田中陽ユニットリーダー、東京電機大学の釜道紀浩准教授らの共同研究チーム※は、ミミズの筋肉組織を利用した小型ポンプを開発しました。 クリーンテクノロジーの開発目標の一つに、外部からの電力供給に依存せず、材料自体も全て自然に還元される機械の構築が挙げられます。栄養や酸素という化学エネルギーのみで機能を発現でき材料は自然に還元されるという点で、生物を材料とする機械は一つの理想形といえます。一方、水などを送る機械であるポンプは、微量サンプルの分析や体内埋め込み装置の開発など最先端研究分野において、小型化が求められています注1）。しかし、従来の機械工学による小型化では、電源やワイヤーなどが不可欠なため限界があります。そこで共同研究グループは、生体筋肉組織を利用することにより、小型で効率のよいポンプが実現できるのではない
特定国立研究開発法人への移行のお知らせ | 理化学研究所
理化学研究所は、「特定国立研究開発法人による研究開発等の促進に関する特別措置法」に基づき、本日平成28年10月1日付で特定国立研究開発法人に移行したことをお知らせします。 松本紘理事長のコメント 理研が「特定国立研究開発法人」に選定されたということは、法律で「世界最高水準の研究開発の成果が見込まれる」と認定されたということです。法律は国会の議決ですから、理研は国民から世界最高水準の研究開発成果を出すことを付託されたことになります。これは大変重い責務であり、しっかり実現していかねばなりません。 特定国立研究開発法人となった理研は、「国際競争の中で、革新的な研究成果を創出」することにより、イノベーションの種となる新たな概念を生み出し、社会課題解決に貢献する研究開発を進めます。加えて、「我が国のイノベーションシステムを強力に牽引する中核機関」となるため、産業界や大学など様々な分野・セクターとの連
G7神戸保健大臣会合参加各国の保健担当大臣が神戸地区を視察 | 理化学研究所
2016年9月11日～12日にG7神戸保健大臣会合が開催されました。G7神戸保健大臣会合は、2016年5月に開催された伊勢志摩サミット（主要国首脳会議）の関係閣僚会合で、公衆衛生危機に対する国際的な枠組み強化や、薬剤耐性への対応強化と研究開発等、国際社会が直面する様々な保健課題について意見交換を行った重要な会議です。 9月12日には会合の一環として、会合参加国の保健大臣ら一行が、神戸地区の多細胞システム形成研究センターおよび計算科学研究機構を視察しました。 最初に訪れた多細胞システム形成研究センターでは、松本洋一郎理事が理研の概要について、濱田博司センター長が同センターのミッションと特色について説明しました。その後、高橋政代プロジェクトリーダーより、世界で初めて患者自身の細胞由来（自家）iPS細胞から網膜色素上皮細胞（RPE）のシートを作成し移植に成功した成果を含め、網膜再生医療研究開発プ
計算生命科学の基礎IIの遠隔インタラクティブ講義が動画になりました！ | 理化学研究所
生命科学は21世紀に入り激変し、今や、生命ビッグデータと学際的研究が生命科学研究の重要なキーワードになっています。 昨年度神戸大学の計算科学教育センターが主催した「計算生命科学の基礎II」は、大学生～研究所や企業の研究者まで460名を超える登録があった人気講義です。 全15回のうち9回分を、計算科学研究機構のウェブサイトにて動画で公開いたしました。 生命科学と理工学の接点をなす計算生命科学の基礎や、21世紀に必須とされる学際的研究を進めるために必要な基礎的知識を学ぶ機会として活用ください！ 計算生命科学の基礎(公開動画) 収録動画 はじめに:計算生命科学の概要 生物システムの設計:システム生物学から合成生物学へ 到来する大規模生命情報の解析に備えて タンパク質の量子化学計算 分子動力学計算によるタンパク質の機能解析 分子動力学計算を活用したインシリコ創薬 QM/MMシミュレーションによるタ
「滲出型加齢黄斑変性に対するiPS細胞由来網膜色素上皮細胞移植に関する臨床研究」の4機関による実施体制発足と協定書締結について | 理化学研究所
2016年6月6日 神戸市立医療センター中央市民病院 国立大学法人大阪大学 国立大学法人京都大学iPS細胞研究所 国立研究開発法人理化学研究所 概要 神戸市立医療センター中央市民病院、国立大学法人大阪大学大学院医学系研究科、国立大学法人京都大学iPS細胞研究所、および国立研究開発法人理化学研究所多細胞システム形成研究センターの4機関は、「滲出型加齢黄斑変性に対するiPS細胞由来網膜色素上皮細胞移植に関する臨床研究」を実施することを目的とした協定（4機関の協力、分担業務、秘密保持等）を平成28年5月30日付で締結いたしました。そこで、新たな臨床研究を実施する体制、研究計画の概要、今後の予定等について下記の通り発表いたします。 発表者
113番元素の元素名案「nihonium（ニホニウム）」、元素記号案「Nh」のパブリックレビュー開始 | 理化学研究所
理研仁科加速器研究センター超重元素研究グループの森田浩介グループディレクター（九州大学大学院理学研究院教授）を中心とする研究グループ（森田グループ）※が、国際純正・応用化学連合（IUPAC）へ3月18日に提出した113番元素の元素名案および元素記号案について、本日、IUPACによるパブリックレビューが開始されました。元素名案は「nihonium（ニホニウム）」、元素記号案は「Nh」を提案しました。 森田グループは、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー（RIBF）」の重イオン線形加速器「RILAC」を用いて、2003年9月から新元素の合成に挑戦してきました。2004年7月に初めて原子番号113の元素合成に成功し、その後、2005年4月、2012年8月にも合成に成功しています。そして、2015年12月31日、森田グループによる113番元素の発見が、IUPACにより認定され、同グルー
シビレエイ発電機 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）生命システム研究センター集積バイオデバイス研究ユニットの田中陽ユニットリーダーらの共同研究グループ※は、シビレエイ[1]の電気器官を利用した新原理の発電機を開発しました。 火力や原子力といった既存の発電方法に代わる、クリーンで安全な発電方法の開発が急がれています。そこで近年、生物機能に着目し、グルコース燃料電池[2]や微生物燃料電池[3]などのバイオ燃料電池が開発されていますが、従来の発電法に比べて出力性能が劣っています。 一方、シビレエイに代表される強電気魚は、体内の電気器官で変換効率が100％に近い効率的な発電を行っています。これは、ATP（アデノシン三リン酸）をイオン輸送エネルギーに変換する膜タンパク質が高度に配列・集積化された電気器官とその制御系である神経系を強電気魚が有しているためです。共同研究グループは、これを人工的に再現・制御できれば、画期的な発電方
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