配膳ロボットの失敗、謝罪は1台より複数が効果的 同志社大学など調査
ロボットが何か失敗をしたときに複数がいっしょに謝罪したほうが、相手により受け入れられやすいことが、国際電気通信基礎技術研究所の木本充彦研究員、同志社大学文化情報学部の飯尾尊優准教授らの研究で分かった。 その結果、2台で謝るほうが謝罪を受け入れてもらいやすくなるうえ、別のロボットが片づけをする仕草を見せると謝罪の効果が大きくなることが分かった。研究グループは人が失敗したときと同様に、複数で謝罪することで失敗を受け入れてもらいやすくなるほか、ロボットが有能と判断されるのではないかとみている。 コロナ禍をきっかけに全国の飲食店などで給仕するロボットが増えている。ロボットが何か失敗をしたときに、別のロボットがいっしょに謝ったり、片づけを手伝ったりする機能を設計段階で盛り込んでおくことが、今後必要になると考えている。 論文情報：【PLOS ONE】Two is better than one: Ap
バラバラに見えるメロンの網目模様に、共通の統計的法則が存在 山梨大学が発見
バラバラに見えるメロンの網目模様に、共通の統計的法則が存在 山梨大学が発見 大学ジャーナルオンライン編集部 マスクメロンの網目模様が、ある共通した幾何学的法則に従うことを、山梨大学の島弘幸教授らの研究グループが初めて発見した。 メロンの網目は、成長途中で果肉が膨張することによって表皮にひび割れが生じ、ひびの隙間を埋めるように内部から分泌された物質（スベリン）が固まることで形成される。このようなひび割れ模様は、干上がった田んぼの泥や、老朽化したコンクリートなど、内部からの圧力による類似した破断プロセスで多くの自然現象にも観察できる。果たしてそこに、何か共通した法則は潜んでいるのだろうか。 結果として、本グループは、市販の複数のマスクメロンの網目模様のきめ細やかさを統計的に解析することで、網目で囲まれた果皮断片の面積が、共通の確率分布に従うことを初めて見出した。破片面積分布（ある面積の破片が、
長時間労働は睡眠と食事を悪化させてメンタルヘルスに悪影響を及ぼす
長時間労働がメンタルヘルスに悪影響を与えるといわれるが、残業自体ではなく、長時間労働による睡眠不足と不規則な食事がメンタルヘルスを害していることが、東京医科大学精神医学分野の渡邉天志医師、志村哲祥医師らの研究で明らかになった。 その結果、長時間労働は心身のストレス反応に直接影響しないことが分かった。しかし、長時間労働が食事の不規則さや睡眠時間の短縮を招き、それらがうつや心身のストレス反応を引き起こしていた。 研究グループは労働時間の短縮が実現しても、睡眠不足や不規則な食事が続けば症状が改善しないが、長時間労働が続いても睡眠時間が確保され、食事が規則正しく摂取できれば、メンタルヘルスへの影響を限定的な範囲に抑えられるとみている。 ただ、今回の研究では因果関係の証明はできていない。研究グループは後続の研究で因果関係の解明を期待している。 論文情報：【International Journal
集団に利益もたらさぬ人物の排斥は心が痛まない、名古屋大学など解明
名古屋大学大学院教育発達科学研究科の五十嵐祐准教授、高知工科大学情報学群の玉井颯一助教らの研究グループは、職場での社員解雇など集団から特定の人物を排斥する際、集団にわずかな利益しかもたらさない人物が対象なら心が痛みにくいことを突き止めた。 その一連の作業を集団にもたらした利益の数字を変えながら、計40回実施したところ、排斥される人物の集団に与える利益に差があるほど、集団への貢献度が少ない人物が排斥されやすいことが分かった。実験参加者個人に多くの利益をもたらす人物と仮定していても、集団への利益を優先して排斥する人物を選んでいることも明らかになった。 さらに、排斥される人物が集団に多くの利益をもたらすほど、排斥を決める際に実験参加者の心が痛んだことが分かった。研究グループは集団にもたらす利益がわずかな人物を排斥しても、心が痛みにくいことが明らかにされたとみている。 論文情報：【European
生物の時間スケールはガラスに似た仕組みで決まっている 東京大学
一般に生体内の化学反応は1秒以下の時間スケールで進む。一方、我々生物が生きて行動する時間スケールは、例えば体内時計であれば約十万秒ほどであり、その間にはとても大きな隔たりがある。今回、東京大学の研究者らは、多くの生化学反応が集まって構成されているに過ぎない我々生物が、この溝を埋めているメカニズムの一つを明らかにした。 これは、反応が進めば進むほど、酵素と結合しやすい状態の分子が増えていく一方で、それらが酵素を独占する状態になってしまうために、残りの分子が酵素とほとんど結合できず、全体として反応が遅くなるためだという。さらに、この生化学反応における分子の数の変化を調べると、興味深いことに、その時系列は、ガラス中の分子の運動に非常に近いことがわかった。 そこで、この生化学反応のモデルを深く調べたところ、その中に、ガラスを支配していると考えられている仕組みの一つと非常によく似た構造が潜んでいるこ
父親の化学物質の使用頻度と子どもの性比との関連性を報告 兵庫医科大学など
子どもの健康と環境に関する全国調査（以下、エコチル調査）のデータを用いた兵庫医科大学らの研究で、父親が仕事で殺虫剤や医療用消毒剤を使用している場合、生まれてくる子どもの男児の割合が低くなることがわかった。 23種類の化学物質について、パートナーの妊娠が判明するまでの約3か月間に、父親が仕事で半日以上かけて使用した頻度を回答してもらい、生まれてきた子どもの性別の割合を比較した。その結果、殺虫剤の使用頻度が高いほど、生まれた子どもの男児の割合が低いことがわかった。この関連性は、母親の化学物質の使用など、他の要因を統計学的に調整してもほとんど同じだった。また、医療用消毒剤についても、週に1回以上使用した父親の子どもは男児の割合が低いという統計学的に有意な結果が得られた。一方で、水銀や放射線、その他の化学物質については、父親の使用頻度と生まれてくる子どもの性比との関連は認められなかった。 エコチル
３つの異なる顔を持つアシュラ粒子の作製に、東北大学などが成功
東北大学の藪浩准教授らの研究グループは旭川医科大学と共同で、ナノサイズの粒径を持ち、3つの異なる「顔」を持つ「アシュラ粒子」を含む多様なナノ構造を持つポリマー微粒子の作製法を発見し、さらに実験結果を再現・予測できる数理モデルの構築にも成功した。 研究グループは今回、表面張力の異なる8種類のポリマーを用意し、そのうち2種類を組み合わせてみた。表面張力が近いポリマーの組み合わせでは、ポリマーの相分離により、2つの異なる表面を持つヤヌス型の相分離構造が得られ、表面張力が大きく違うとコア−シェル型の相分離構造が形成された。さらに表面張力が同程度の3種のポリマーを組み合わせると、それぞれのポリマーが表面の1/3を占め、3つの異なる「顔」を持つ「アシュラ粒子」が形成されることを初めて発見した。同時に、独自の数理モデルにより、これらの実験結果を再現・予測できることを証明した。 今回開発したアシュラ粒子な
新法人は国立大学法人奈良、奈良女子大学、奈良教育大学の統合
奈良女子大学と奈良教育大学は法人を統合して2021年10月を目標に新法人の「国立大学法人奈良」を設立することで合意した。新法人にはトップの下に各大学の学長らからなる役員会と経営協議会を設置したが、本部の設置場所などについては今後、検討する。 両大学は2018年7月から法人統合の検討を進めてきたが、1法人が複数の大学を運営する「アンブレラ方式」を可能とする改正国立大学法人法が5月に施行されたのを受け、合意書を結んだ。 法人統合は少子化が進む中、大学の競争力を強化し、経営効率を高めるのが狙い。将来的には奈良先端科学技術大学院大学、奈良工業高等専門学校、奈良文化財研究所、奈良国立博物館の国立4機関と連携し、教育研究の場である「奈良カレッジズ」を構築する構想を持つ。 文部科学省によると、大学に進学する18歳人口は2017年で120万人を数えたが、今後急激な減少が続き、2032年に100万人を割ると
脳細胞の活動を深層ニューラルネットワークに写し取る手法を開発 東京大学
東京大学の研究チームは、目で見た画像に対する視覚野の神経細胞の活動を深層ニューラルネットワークに写し取ることで、神経細胞の活動をコンピュータで詳細に解析する手法を開発した。 今後、人工知能が自動運転や医療診断など人命に関わりうる領域に活用されるにあたっては、人間を含む動物がどのように目で見た視覚情報を処理しているのかを解明することが重要だ。そこで本研究チームは、次のようにして、目で見た画像に対する視覚野の神経細胞の活動を深層ニューラルネットワークに写し取り、コンピュータ上で詳細に解析する手法を開発した。 まず、動物に見せた画像と同じ画像を深層ニューラルネットワークに入力し、その画像に対する神経細胞の活動を教師信号として深層ニューラルネットワークを学習させる。次に、このニューラルネットワークの出力を最大化するように入力画像を更新することを繰り返す。出来上がった画像は、ニューラルネットワークに
福井大学、ADHDの脳構造の特徴を人工知能により解明することに成功
福井大学子どものこころの発達研究センターの友田明美教授とジョンミンヨン特命教授らは、ADHD（注意欠如・多動症）児の脳構造の解析に人工知能（AI）を導入し、ADHD児には特定の脳部位に特徴があることを高い精度で明らかにした。 検討の結果、脳の148領域のうち眼窩前頭皮質外側など16領域の皮質の厚み、11領域の皮質の面積にADHDの特徴が現れることが判明し、74～79％の精度でADHDの識別が可能であることを見出した。 さらに、これらの脳部位のうち眼窩前頭皮質では、ADHDの要因の１つで、実行機能（作業記憶の苦手さ）に影響しているCOMT遺伝子の多型と脳構造との関連も確認できた。また、国際的なデータベースで検証したところ、米国・中国のADHD児でも73％の精度で農部位の特徴が確認され、国際的にも応用できる可能性が示唆された。 この検査手法は、測定時間が５分以内と短く、検査中に特定の課題遂行が
水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見
東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。 この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、水の熱力学的異常と動的異常が、ともに正四面体構造形成という共通の起源に基づくこと明らかにした点にも大きなインパクトがある。 水は、人類にとって最も重要な液体であり、本研究成果は、水の特異な性質そのもの理解に留まらず、生命活動、気象現象などとのかかわりの理解にも大きく貢献するものと期待される。 論文：【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent
ダイヤモンド中でエラー耐性のある量子演算処理に成功 横浜国立大学
横浜国立大学の小坂英男教授らの研究グループは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心にある電子や核子のスピンを量子ビットとして用い、室温の完全無磁場下で、操作エラーや環境ノイズに耐性を持ち自在に多量子操作ができる万能な量子ゲート操作に世界で初めて成功した。室温万能量子コンピューターの実現が期待される。 研究では、磁場を完全に排除し、エネルギー差のない上向きと下向きのスピンを量子ビットとして用いた。エネルギー差がないため操作が困難になるが、操作エラーや環境ノイズに耐性がある。研究グループは、室温でも安定なNV中心にあるスピン量子ビットに、2本の直交したワイヤーから「偏光したマイクロ波」を印加して幾何学的に量子操作することを提案し、量子ゲート操作（量子情報の演算基本単位）の実験に成功した。「幾何学量子ビット」と名付けたこのスピン量子ビット操作手法は、課題であったエラーを排除して操作精度の限界を実質上なく
「紙の電子ペーパー」大阪大学が開発に成功
大阪大学産業科学研究所の古賀大尚特任助教、能木雅也教授らの研究グループは、紙を用いてフレキシブルな電子ペーパーを作製することに成功した。 そこで今回、同研究グループは、樹木セルロースナノファイバーからなる新しい「透明な紙」と、セルロースパルプ繊維からなる従来の「白い紙」を併用することで、電子ペーパーの一種であるエレクトロクロミック(EC)ディスプレイを開発した。従来の紙は絶縁性で透過性を持たないが、導電性高分子またはイオン液体を複合化することにより、透明性に優れた電極と視認性に優れた白い電解質を作製することに成功した。そして、それらを組み合わせてフレキシブルな“紙”の電子ペーパーを実現した。 この成果により、今後、紙に手書きや印刷だけでなく、電気で情報を表示することも可能になる。また、本研究グループは、これまでに、紙ベースのメモリ、トランジスタ、アンテナ、スーパーキャパシタといった様々な電
「情報量は宇宙トンネルの最小断面積に等しい」、京都大学が量子的情報量の新公式を発見
「情報量は宇宙トンネルの最小断面積に等しい」、京都大学が量子的情報量の新公式を発見 大学ジャーナルオンライン編集部 京都大学の梅本滉嗣修士課程学生と高柳匡教授は、量子ビットの「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た。超弦理論の理解に役立つと期待される。 この考え方にいたる契機となったのが、2006年に発見された笠ー高柳公式。これは「物体Aと物体Bの二つの間に共有される量子ビットの情報量（AとBの間にある相関）は、物体に対応する宇宙（注）の最小断面積に等しい」というもの。しかし、この公式で正しく情報量が計算できるのは、AとB以外には物体が存在しない場合（純粋状態）に限られるという制限があった。 AとBの領域にはこれらをつなぐトンネルを作ることができ、AとBの情報はこのトンネルの内部空間（Entanglement Wedgeと呼ばれる）に反映されることが知られ
生殖細胞は身体をメスにしたがる 名古屋大学らが新たな特質を発見
哺乳類もメダカもY染色体を持っていると身体はオスになる。ところが、身体がY染色体を持っていようがいまいが、生殖細胞は身体をメスにしたがる働きを持っていることを、メダカを利用した実験で名古屋大学らが見出した。 例えば、メスのメダカで、生殖細胞が「精子になるか卵になるか」を決める遺伝子機能を破壊すると、生殖細胞は卵の代わりに精子を作り始める。しかし、それにも関わらず身体はメスになるという。このことは、生殖細胞は卵になろうが精子になろうが身体をメス化させる能力を保持していることを示す。 メスにおいて卵巣ができる過程とオスにおいて精巣ができる過程を比較してみると、メスでは卵巣が形成された直後に生殖細胞の数が増加して卵を作り始めるのに対し、オスでは精子を作り出す前に生殖細胞の増加が停止するという。本研究で明らかとなった生殖細胞の「身体のメス化」という特質に着目すると、メスにおいては生殖細胞の数を増や
世界初、大麻の成分が脳の神経回路を破綻させることを証明 大阪大学
大阪大学大学院医学系研究科・木村文隆准教授らの研究グループは、大脳皮質の神経回路形成に複数のメカニズムが関与することを解明した。同時に大麻の有効成分カンナビノイドに類似した物質が不要なシナプスを整理すること、大麻の摂取により本来必要なシナプスまで刈り込まれ、神経回路が破壊されることを世界で初めて発見。米国科学誌「Journal of Neuroscience」に発表した。 同研究グループは、大脳皮質の他の部位では、シナプス前後の細胞の発火順序によりシナプスの強度が決定される「STDP」と呼ばれるルールがあること、回路形成中のある段階でこのルールが突然変化することを発見していた。そのため今回、視床と大脳皮質のシナプスでも同じようにルールが変わる可能性に着目し、検討を行った。 その結果、視床―皮質の投射ができる際に、最初にシナプス前後の活動によりシナプスが強化され、広い範囲に投射が伸びてから、
地震の発生周期と石英脈の形成時間との関連を発見 東北大学など
産業技術総合研究所と東北大学は、地震を生じる断層周辺の岩石の亀裂内で石英が析出する時間を算出する新しい計算モデルを開発。このモデルにより算出した石英脈形成時間が、地震の繰り返し周期と一致することを発見した。地震発生周期の予測などに役立つと期待される。 今回研究グループは、過去に巨大地震が発生したとされる宮崎県の延岡衝上断層の周辺に分布する石英脈に注目。石英脈は地殻中の水に溶けたシリカが岩石亀裂内に石英として析出したもので、この現象により地下の水の溜まる場所、流れる方向、流体圧などが変わる可能性がある。そこで、石英脈の形成時間を算出できる計算モデルを開発した。 延岡衝上断層に相当する深さ10 km、温度250 ℃の条件での計算を行った。その結果、石英脈（当該断層の平均サイズ）の形成にかかる時間は6年から60年程度、また、比較的大きな亀裂でもほとんどが300年以下で石英脈になることがわかった。
燃料電池と太陽電池を融合する新触媒を開発 九州大学
九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所および同学大学院工学研究院に所属する小江誠司主幹教授らを中心とする研究グループは、田中貴金属工業株式会社との共同研究により、燃料電池と太陽電池を融合する同一触媒の開発に成功した。 小江教授は、自然界から研究のヒントを得たと話す。すなわち、光がない時（夜間）は水素を電子源とする水素酵素のように、光がある時（昼間）は水を電子源とする光合成のように駆動する触媒・電池のアイディアを思いつき、本触媒の開発に至った。将来的には、この開発をきっかけとし、夜間は水素を、昼間は水を燃料として車が走る時代が到来することを期待する、と話している。 論文情報：【ChemCatChem】A Fusion of Biomimetic Fuel and Solar Cells Based on Hydrogenase, Photosystem II, and Cytoc
東京工業大学、岡山大学発のベンチャー、人工筋肉販売へ
空気圧で動く細型人工筋肉を製造する東京工業大学、岡山大学発のベンチャー企業「エスマスル」が設立された。細型人工筋肉は介護福祉用のサポートスーツやコルセットに編み込むもので、人間と同じような滑らかな動きをするロボットへの応用も可能になる。7月から研究機関やメーカーにサンプルを出荷、2017年度を目標に販売を始める。 サンプル出荷を始める人工筋肉は外径2～5ミリ。従来市販されてきた製品の外径10～40ミリに比べ、はるかに細く、サポートスーツなどに編み込めば軽くて柔らかい着心地を実現できる。 エスマスルは7月から外径2ミリ、2.5ミリ、4.8ミリの3タイプをサンプルとして出荷するとともに、東京工業大学、岡山大学と共同でさらに実用化を進め、より優れた製品の開発にも挑む。 鈴森教授と脇元准教授は池田製紐所の協力を受け、2011年から人工筋肉の開発を始め、細くてしなやかな製品の開発に成功した。アパレル
世界初、MRIで樹液の流れの可視化に成功 筑波大学
植物生理を解明することを目的とした屋外樹木測定用コンパクトMRIを筑波大学数理物質系物理工学域 巨瀬勝美教授、寺田康彦准教授と大学院生の長田晃佳さんが開発した。このMRIを用いて筑波大学構内に植えられたケヤキを測定。世界で初めて、屋外樹木の樹液の流れを可視化することに成功した。 研究結果により、樹木は日中に蒸散を盛んに行うため夜と比べて昼間に樹液が多く流れることや、落葉前後は蒸散を行うための葉が減るので樹液の流れも減ることがわかった。 これからは一年間分の体積流分布のデータ取得し、気象データとの関係性を調査していく予定だという。今後、この研究が進むことにより植物生理の新たな知見の獲得が期待される。 学際融合・国際化への挑戦を続け、知性と人間性を備えた人材を育成 学問文化の薫り高い国際都市、筑波サイエンス・シティの中核となる緑あふれる筑波大学。現在の教育体制は9学群・23学類、全ての分野から
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