大地震発生直前に観察される電離層異常発生の物理メカニズムを発見―地殻破壊時に粘土質内の水が超臨界状態となることが鍵―
梅野健 情報学研究科教授、水野彰 同研究員、高明慧 同専門業務職員（研究当時）らの研究グループは、大地震発生直前に観察される電磁気学的異常を地殻破壊時の粘土質内の水が超臨界状態であることにより説明する物理メカニズムを発見しました。今まで、2011年東北沖地震、2016年熊本地震などの大地震発生直前に震源付近の電離層上空に異常が観測されたことが報告されていましたが、なぜ大地震発生直前の電離層に異常が生じるかを明確に説明する物理モデルの報告はなく、幾つかの仮説が提唱されているのみでした。 本研究グループは、プレート境界面には、すべりやすいスメクタイトなどの粘土質が存在し、その粘土質の中にある水が地震発生前の高温高圧下で超臨界状態となり、電気的な性質が通常の水と異なり絶縁性となり、電気的特性が急に変化することで電磁気学的異常が生成することを初めて提案し、電離層への影響を大気の静電容量によりモデル
シカの森林被害は土壌微生物にも波及する―大規模生態系操作実験と環境DNA分析の融合―
※ 本文および「詳しい研究内容について」（PDF）を一部修正しました。（2024年1月9日） 現在、日本の森林では、多くの地域において、ニホンジカ（以下、シカ）の食害による植生の荒廃が深刻化しています。シカの食害が森林に与える影響を理解するためには、土壌を含む生態系全体への波及効果の分析が必要となります。植物が減ると土壌の性質や土壌微生物に影響を与え、その影響が植物自体に跳ね返ってくるため、土壌微生物の多様性が低下し、さらなる生態系の変化の引き金となる可能性があるからです。しかし、シカによる食害が、土壌微生物の多様性や種組成にどのような影響を与えるかは明らかになっていませんでした。 門脇浩明 白眉センター／農学研究科特定准教授、本庄三恵 生態学研究センター准教授、中村直人 農学研究科博士課程学生らの研究グループは、芦生（あしう）生物相保全プロジェクト（ABCプロジェクト）メンバーら（高柳敦
幼児期の感情制御は腸内細菌叢と関係する－ 腸内細菌叢を活用した新たな発達支援を目指して－
自己の欲求などをコントロールする感情制御は、前頭前野の急激な発達により、幼児期に顕著に発達します。この時期の感情制御は、将来（成人期）の社会経済力を予測することもわかっています。しかし、この時期の感情制御には大きな個人差がみられ、それに関連する要因については不明なままです。最近、「脳―腸―腸内細菌叢相関」という双方的な関連から中枢神経機能をとらえる研究が注目を集めています。成人を対象とした研究では、腸内細菌叢は身体の健康のみならず、こころの健康（不安やうつ）にも関連することが示されていますが、乳幼児を対象とした研究はほとんど行われていません。 明和政子 教育学研究科教授、藤原秀朗 同博士後期課程、萩原圭祐 大阪大学特任教授らの共同研究グループは、3～4歳の日本人幼児257人を対象に、感情制御を含むいくつかの種類の認知機能が、腸内細菌叢や食習慣とどのように関連するかを検討しました。その結果、
仏教対話AIの進化：「ブッダボットプラス」の開発―ChatGPT4搭載でより詳しい回答が可能に―
熊谷誠慈 人と社会の未来研究院准教授と古屋俊和 株式会社テラバースCEOは、生成系AI「ChatGPT4」を応用した新型チャットボット「ブッダボットプラス」を共同開発しました。「ブッダボット」は、仏教経典を学習し、様々な悩みに対して宗教的観点から回答する対話型AIで、両開発者が2021年3月に公表しました。ただ、このブッダボットはGoogle社提供のアルゴリズム「Sentence BERT」を応用したものであり、（文章の生成は行わず）仏教経典の文言そのままの形で回答するものでした。ソースについては信頼性があるものの、ユーザーの聞きたい内容について、わかりやすい言葉で回答することはできませんでした。今回、ChatGPT4を応用したブッダボットプラスは、質問への回答として、仏教経典の文言をそのまま提示したうえで、ユーザーの質問内容に即した解釈・追加説明を併せて生成して提示することが可能となりま
今後の京都大学オープンコースウェアについて
京都大学では、今後の京都大学オープンコースウェアをより質の高いものとして系統的かつ積極的に発信していくための考え方をまとめましたので、お知らせします。 京都大学オープンコースウェア（OCW）では、本学で行っている授業や公開講座、国際シンポジウムなどの動画等を広く公開し、6,300件を超えるコンテンツを学内外の多くの方々にご利用いただいてきました。これまでOCWを運用してきた高等教育研究開発推進センターが昨年9月末で廃止になりましたが、公開してきたコンテンツを維持するとともに、「今後の京都大学オープンコースウェアに関するタスクフォース」において、全学的な検討を行い以下の方針を決定しました。 現行のOCWのコンテンツについては、原則としてそれらを追加・削除することなく、同サイトを維持する。 新たに「OCW2.0（仮称）」を全学的に運用することとし、京都大学の知を社会に還元する一環として、高校生
今後の京都大学オープンコースウェアについて
京都大学オープンコースウェア（OCW）では、本学で行っている授業や公開講座、国際シンポジウムなどの動画等を広く公開し、6,000件を超えるコンテンツを学内外の多くの方々にご利用いただいています。このOCWは、全学的な事業として、これまで高等教育研究開発推進センターにおいて運用してきましたが、同センター廃止後の本年10月以降も、公開されてきたコンテンツは維持することとしています。 そしてこのたび、OCWをより質の高いものとして系統的かつ積極的に発信していくため、「今後の京都大学オープンコースウェアに関するタスクフォース」を設置し、年内に結論を出すことを目指して全学的検討を始めたところです。 本学としては、より多くの方々が大学の知的資産を利用しやすくなるような環境を再構築していきますので、引き続きご支援のほどよろしくお願いします。 令和4年9月16日 京都大学
冥王星の大気の崩壊が急速に進行している可能性を示唆 －星を隠す瞬間の観測によって初解明－
有松亘 理学研究科研究員らの研究グループは、ハワイ・ハレアカラ山頂の東北大学T60望遠鏡を使用して、2019年7月に冥王星によって恒星が隠される「掩蔽 (えんぺい) 」とよばれる現象の観測に成功しました。掩蔽観測データを詳細に解析した結果、掩蔽観測時の冥王星の大気圧が2016年の観測結果と比べて約20%低下したことを発見しました。 1988年に冥王星の大気が発見されて以来、その大気圧は単調に上昇しつづけてきましたが、本結果はこれまでの観測傾向とは真逆の変化を示しています。今回発見された急速な大気圧の低下は理論モデルでも予測されておらず、現在の冥王星では予想外のペースで大気の主成分である窒素ガスが表面に凝結して凍りつき、大気の崩壊が進んでいる可能性があります。今後も恒星掩蔽を継続的に観測することで、いまだ謎の多い冥王星の大気の特性と今後の運命が明らかになると期待されます。 本研究成果は、20
世界で初めて「性を失った」シロアリを発見 －シロアリの常識を覆すメスだけの社会－ — 京都大学
矢代敏久 農学研究科特定研究員（現・シドニー大学研究員）、松浦健二 同教授、小林和也 フィールド科学教育研究センター講師らの研究グループは、本来はオスとメスが共同で社会生活を営んでいるシロアリにおいて、メスしか存在せず、単為生殖だけで繁殖しているシロアリを世界で初めて発見しました。 本研究成果は、2018年9月25日に、英国の科学誌「BMC Biology」のオンライン版に掲載されました。 アリとシロアリの社会の違いは何かと聞かれた時に、まずお答えするポイントは、アリはメス社会、シロアリは両性社会を営んでいるということです。アリの社会は女王とメスのみのワーカーで構成されている（オスは交尾すると死んでしまう）のに対し、シロアリの社会には王と女王、そしてオスとメスのワーカーや兵アリがいます。 しかし、この大前提はもはや適当ではなくなりました。なぜなら、シロアリであるにもかかわらず、メスしかいな
神経細胞のオートファジー機能の低下と精神疾患との関連を実証 －精神疾患の新たな治療戦略の開発に期待－
友田利文 医学研究科特定准教授（現・トロント大学）、櫻井武 同特定教授、住友明子 同特定研究員（現・カナダ・薬物依存・精神衛生センター博士研究員）、疋田貴俊 大阪大学教授らの研究グループは、米国ジョンズホプキンス大学と共同で、神経細胞のオートファジー機能の低下が、ヒトの精神疾患に類似の行動異常をマウスで引き起こすこと、また、これらの行動異常はオートファジーの機能を活性化することにより改善すること、さらにオートファジーの機能低下がヒトの精神疾患で実際に確認されることを実証しました。 本研究成果は、2018年6月8日に米国の科学雑誌「Human Molecular Genetics」、および同年8月15日に米国の科学雑誌「Science Advances」のオンライン版に掲載されました。 精神疾患の理解は、過去数十年の神経科学の進展に支えられ、記載学の範疇を脱し、生物学的基盤の探求へと大きくシ
情報量は宇宙トンネルの断面積 －ミクロな情報量を計算する幾何学的公式の発見－
梅本滉嗣 基礎物理学研究所修士課程学生と高柳匡 同教授は、量子ビットの「Entanglement of Purification」（純粋化量子もつれ）と呼ばれる情報量を計算する新しい幾何学的公式を発見しました。 本研究成果は、2018年3月26日に国際学術誌「Nature Physics」にオンライン掲載されました。 量子もつれの量を幾何学的に計算する公式を著者の一人 ( 高柳 ) がポスドク時代に発見してから１０年以上経過しました。この研究成果は、「宇宙が量子ビットで創られている」という新しいアイデアを生み出し、最近では世界中で活発に研究が進められている大きな研究テーマとなっています。しかし、この発見は氷山の一角に過ぎませんでした。ずっと一般的な公式が存在することが予想されていたにも関わらず、なかなか明確な答えを得ることができなかったのです。ところが、今回、修士課程学生（梅本）の鋭い洞察
弱いオランウータンの雄は第一子の父親になる －父子DNA鑑定で判明した弱い雄の繁殖戦術－
田島知之 理学研究科教務補佐員、井上英治 東邦大学講師らの研究グループは、ボルネオ島での観察とDNA分析から、ボルネオオランウータンの劣位雄が子どもを残すことを明らかにしました。オランウータンの社会構造の解明に貢献することが期待されます。 本研究成果は、2018年2月1日午前0時に霊長類学の国際学術誌「Primates」にオンライン掲載されました。 研究者からのコメント 人に近い動物でありながら、オランウータンの生態にはまだ多くの謎が残されています。オランウータンは群れを作らない上、7年に1頭しか子どもを産まないことから、親子鑑定が難しい対象です。劣位雄が繁殖していることを明らかにした本研究は、オランウータンの雄に見られる一時的な成長停止が、戦略として進化したとする考えを支持するものです。 概要 オランウータンの優位雄は90キロを超える巨体と「フランジ」と呼ばれる顔のヒダを特徴として持ちま
雷が反物質の雲をつくる －雷の原子核反応を陽電子と中性子で解明－
榎戸輝揚 白眉センター特定准教授、和田有希 東京大学博士課程学生、古田禄大 同博士課程学生、中澤知洋 同講師、湯浅孝行 博士、土屋晴文 日本原子力研究開発機構研究副主幹、佐藤光輝 北海道大学講師らの研究グループは、雷が大気中で原子核反応 (光核反応) を起こすことを突き止めました。 本研究成果は、2017年11月23日午前3時に英国の学術誌「Nature」 に掲載されました。 日本の冬季雷雲は、強力な雷雲や雷を研究する絶好の観測ターゲットです。国内には、私たちのように宇宙観測や素粒子・原子核実験の手法を用いるグループのみならず、大気電気やレーダー観測、気象シミュレーションを駆使して雷に挑む多様な研究者がおります。今後は、分野の枠を超え、多様な手法を組み合わせた学祭的な研究コラボレーションを構築し、 「雷雲や雷の高エネルギー大気物理学」という新しい分野を切り拓いていきたいと考えています。また
見られていると絶縁体が安定化する －観測による量子多体状態の制御技術を確立－
富田隆文 理学研究科博士課程学生、高橋義朗 同教授、段下一平 基礎物理学研究所助教らの研究グループは、レーザー光を組み合わせて作る光格子に極低温の原子気体（レーザー冷却、蒸発冷却などを施し、真空容器中の気体を絶対温度でナノケルビンの温度にまで液化・固化させることなく冷却させたもの）を導入し、周囲の環境との相互作用によるエネルギーや粒子の出入り（以下、散逸）が量子相転移（圧力や磁場などを変化させた際に量子力学的なゆらぎにより物質の状態が異なる状態へと変わること）に与える影響を観測することに、世界で初めて成功しました。 本研究成果は、2017年12月23日午前4時に米国の科学誌「Science Advances」に掲載されました。 極低温原子気体を用いた量子シミュレーションは21世紀に始まった比較的新しい研究方法で、いまなお大きな発展の可能性を秘めています。今回の研究でシミュレートした開放量子
文法を操るシジュウカラは初めて聞いた文章も正しく理解できる
鈴木俊貴 生態学研究センター研究員らの研究グループは、鳥類のシジュウカラが文法のルールを当てはめることで、初めて聞いた文章（鳴き声の組み合わせ）であっても正しく理解できることを明らかにしました。 本研究成果は、2017年7月28日午前1時に米国の学術誌「Current Biology」にオンライン掲載されました。 研究者からのコメント 私たちは、初めて読んだり聞いたりした単語の組み合わせ（文章）であっても、それが文法的に正しいかどうか瞬時に判断し、意味を理解することができます。一方、動物のコミュニケーションは、各種音声に決まった反応を示す単純なものであると考えられてきました。本研究では、鳥類の一種・シジュウカラが文法のルールを当てはめることで、初めて聞いた鳴き声の組み合わせも正しく理解できることを明らかにしました。本成果は、動物のコミュニケーション能力の柔軟性を明らかにしただけでなく、ヒト
光吸収の自在制御が可能な金属カルコハライドの低温合成法を開発 －フレキシブル太陽電池や発光ダイオードへの応用に期待－
国奥広伸 工学研究科博士課程学生、東正信 同助教、阿部竜 同教授は、新たに開発した低温合成法を用いて、可視光から近赤外光まで光吸収が連続的に変化するビスマス系カルコハライドを合成しこれらが太陽電池材料として有望な性質を示すことを実証しました。 本研究成果は2016年9月7日、「Scientific Reports」に掲載されました。 これまで太陽電池などへの応用が期待されながらも、その合成が難しかったビスマス系カルコハライドを、室温で合成したビスマスオキシハライドを原料に用いることによって、驚くほど低温かつ短時間で合成できることを世界で初めて見出しました。この合成法をビスマス系以外の金属系に展開することによって、これまで合成例が無いカルコハライドの新規合成にも繋がる可能性を有しており、太陽電池や発光ダイオードに用いる光機能性材料のライブラリー拡大に貢献できるものと考えています。 概要 化石
石川県白山市桑島(くわじま)化石壁(かせきかべ)から産出したトリティロドン科単弓類（哺乳類型爬虫類）化石の新種記載について
松岡廣繁 理学研究科助教、楠橋直 愛媛大学助教、イアン・コルフェ ヘルシンキ大学研究員らの研究グループは、石川県白山市の桑島化石壁（白亜紀前期の地層、手取層群（てとりそうぐん）桑島層（くわじまそう）の大きな崖）から数多くの歯化石が発見されているトリティロドン科の単弓類（「哺乳類型爬虫類」）について、これが新属新種であることを発見し、「桑島の山の口」という意味である Montirictus kuwajimaensis 「モンチリクタス クワジマエンシス」と命名しました。 Montirictus kuwajimaensis は、ロシアから報告されている例とともに、白亜紀前期まで哺乳類型爬虫類が生き延びたことを示す世界で２つだけの証拠です。さらに桑島化石壁は、世界で唯一、トリティロドン類が「多丘歯類」（植物食の中生代型哺乳類）と共存したことを示す化石産地です。 Montirictus kuwaj
細胞サイズの人工膜小胞を可逆的に繰り返し変形させられることに成功 (生体運動マシナリーを使った分子ロボット構築の可能性を実証)
今まで開発された分子ロボットは、細胞にみられるような自律的な運動はできておらず、一連の動作を１回限り行えるような単純なものに限られていました。本研究では、生命が創り出したナノメートルサイズの「運動マシナリー」を利用することで、生きた細胞のように人工細胞を繰り返し変形させることを実証できました。この化学物質も遺伝子操作も使わない新しい手法を活用することで、生きた細胞・組織をコントロールできる新しい医療技術などを開発できると期待されます。 本研究成果のポイント 内部に実装した生体高分子の状態を繰り返し操作することで、細胞と同じサイズを持つ人工脂質膜小胞の形状を繰り返し変化させることに成功 分子で作ったマイクロメーターサイズのロボットを自在に運動させるために必要な、可逆的に繰り返して行える変形が、蛋白質やリン脂質といった身近な分子を用いて実現可能なことを実証 高圧力顕微鏡の基礎的な生物学と生物材
感染性レトロウイルスの度重なるネコゲノムへの侵略 －ネコの移動の歴史を探る手がかりとなるレトロウイルス感染の痕跡の発見－
宮沢孝幸 ウイルス研究所准教授、下出紗弓 医学研究科博士課程学生（日本学術振興会特別研究員DC2）、中川草 東海大学助教らの研究グループは、イエネコの移動経路・各品種の起源を解明するための有用な指標となる内在性レトロウイルス（過去に感染したレトロウイルスの痕跡）を発見しました。 本研究成果は、2015年2月2日付の国際学術雑誌「Scientific Reports」に掲載されました。 本研究によって、これまで不明であった家畜化後のイエネコの移動経路を明らかにするための指標として、RD-114ウイルスに関連した内在性レトロウイルス（ERV）配列RDRSが有用であることがわかりました。ERVには宿主に病気を起こすものがある一方で、宿主の生体機能に有利に働くものも見つかっており、RDRSのさらなる研究はイエネコの起源・歴史を紐解くだけでなく、品種ごとの特徴・違いの理解にも役立つと考えられます。ま
チンパンジーに見られる同種間の殺しが適応戦略で説明がつくことを証明 －ヒト科における同種間の殺戮行動の進化の解明に期待－
松沢哲郎 霊長類研究所教授、古市剛史 同教授、橋本千絵 同助教、中村美知夫 野生動物研究センター准教授、伊藤詞子 同研究員らとMichael L. Wilsonミネソタ大学准教授の研究グループは、チンパンジーに見られる同種間の殺しが、生息生息地の破壊や餌付けなどの人為的かく乱の結果として表れているものではなく、食物や配偶相手などの資源を得るための雄の適応戦略であることを証明しました。 本研究成果は、9月17日（英国時間）付けにて英国科学誌「Nature」に掲載されました。 チンパンジーに見られる同種殺しが適応戦略として進化してきたものなのか、それとも生息地の破壊などの人為的影響によって現れるものなのかという論争が、長らく続いてきました。この研究は50年以上にわたって蓄積された観察例の分析によって後者の説を否定し、同種殺しが雄による配偶相手や資源をめぐる適応的行動として理解できることを示した
「再生できるプラナリア」と「再生できないプラナリア」の謎、解明される
阿形清和 理学研究科教授、梅園良彦 徳島大学ソシオテクノサイエンス研究部学術研究員（2013年3月まで理化学研究所）らのグループは、100年来の謎であった「プラナリアの再生の仕組み」をついに分子レベルで解明しました。さらには、プラナリアの再生原理を理解することによって、もともと再生できないプラナリア種の遺伝的原因を解明し、世界で初めて人為的に再生を誘導することにも成功しました。 本研究は、2013年7月25日午前2時（日本時間）に英国総合科学誌「Nature」のオンライン速報版で発表されました。 概要 体をどんなに切られても、再生できる不死身で不思議な生き物「プラナリア」。プラナリアには幹細胞が全身に存在し、体の位置情報に従って失われた器官や組織を正しく再生することができます。特にナミウズムシは再生能力が高く、例えば、体を前後に切られても、頭部からは首と腹と尾が、尾部からは頭と首と腹が再
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