RESEARCH 生きものの多様性を支えるゲノムの水平伝播 板谷光泰慶應義塾大学先端生命科学研究所 種を特徴づけるゲノムを一つの細胞に納めるとどうなるだろうか。土壌で暮らす枯草菌に、水中で光合成をするシアノバクテリアのゲノムを丸ごと入れてみた。 枯草菌とシアノバクテリアのゲノムは、動物に例えるとクラゲとチョウほど離れている。それほど異なるゲノムが一つの細胞に納まったとき、細胞の中では何が起こるのか、全く異なる遺伝子ネットワークが一つの細胞内で長続きできるのか、新しい種としての変化が生まれるのだろうか、次々に生まれる問いを解析した。 1.DNAの垂直伝播と水平伝播 地球に暮らす生物は例外なく細胞からなり、その中に必ずゲノムが入っている。ゲノムとは生物がもつ遺伝情報の全体を意味し、DNAという物質として細胞の中に存在する。DNA中に並ぶATGCの４種類の塩基からなる配列がRNAへ写し取られ、タ

RESEARCH 「語る科学」 大量絶滅　生物進化の加速装置 磯崎行雄東京大学大学院 総合文化研究科 広域システム科学系 日本列島のでき方を調べていたら偶然みつけた大量絶滅の痕跡。2.5億年前の海底の様子をさぐると、地球の歴史と生きものの歴史が深く関わっていることが見えてきた。繰り返されてきた絶滅という視点から生きものの進化を考える。 1.５回もあった顕生代の大量絶滅 38億年の生命の歴史の中で、化石として残りやすい硬い殻や骨をもつ生物が一斉に現われたのはほんの5.5億年前。ちょうど三葉虫があらわれた頃だ。そこで、それ以降を生物がいたことが明らかという意味で顕生代と呼び、それ以前の約40億年間に及ぶ化石不毛の先カンブリア時代と区別する。 顕生代はさらに、三葉虫などが繁栄した古生代、恐竜やアンモナイトが栄えた中生代、哺乳類などの新しいタイプの生物が発展した新生代の3つの時代に分けられる。これ

1.脊索動物から脊椎動物へ 生きた化石といわれるナメクジウオ（図1）は日本では瀬戸内海や三河湾に生息し、その一部は天然記念物に指定されている。一見サカナのようだが、体軸が脊索とよばれる柔軟な棒状の組織で支えられている脊索動物である。ヒトやカエルなど脊椎動物は脊索動物から進化してきたと考えられており、発生のごく初期には脊索で体が支えられていて、それがやがて脊椎に置き換わるのである。その進化の過程で、「全ゲノム重複」が起きていることが知られている。ここでからだ作りの遺伝子にどんな変化が起きたのだろう。 2.全ゲノム重複と重複遺伝子のはたらき方の変化 脊椎動物の祖先種は、今から５億年以上も前のカンブリア紀にゲノムDNAが倍に増える「全ゲノム重複」を2回起こしたと考えられている。これによりすべての遺伝子が2度にわたって倍になったのだから、ゲノムに同じ遺伝子が4つづつ存在することになる。重複で余分に

RESEARCH 胎盤の多様化と古代ウイルス エンベロープタンパク質が結ぶ 母と子の絆 宮沢孝幸京都大学 哺乳類の胎盤は、母子間で栄養やガスなどの交換を行い、胎児の成長を助けています。哺乳類の器官の形は種間でよく似ていますが、胎盤の形だけは種ごとに大きく異なります。この多様性の原因は今も謎です。宮沢孝幸さんが注目するウシ科には、胎盤で母と子の細胞が融合するという特徴をもつ種がいます。ウシなどが属するウシ亜科とヤギなどが属するヤギ亜科です。この特徴の鍵を、ゲノムにある大昔に感染した古代ウイルスの痕跡が握っていました。胎盤の多様性は、有胎盤哺乳類の祖先と古代ウイルスの関わりで語れるのではないかと考えての研究が始まりました。

RISC-V勉強会@Online 2023/03/16 (木)に登壇して2つの話をしました。 そのうちのひとつがこちら。 「RISC-V原典」の出版当時と現在のRISC-V：進化と変化のポイント 発表スライド 動画 次の発表者の@a4lg　さんがもっと突っ込んだ話をしてくれました。そのスライドのリンクを貼っておきます。 RISC-Vの仕様とそのステータス一覧 最近策定された(Rafified)拡張一覧 参考 RISC-VのExtensionの最近の状況を知るのはこの記事がよさそうです。 RISC-V Instruction Set Architecture Extensions: A Survey 関連

RISC-V勉強会@Online 2023/03/16 (木)に登壇して2つの話をしました。 そのうちのひとつがこちら。 RISC-Vアセンブリ言語をより簡単に理解するための逆アセンブル表示ツール 発表スライド 動画 Githubリポジトリ 宣言した通り、英語版のスライドも作りました。 関連

現在、IC設計における消費電力の低減は、半導体技術者が直面する最大の課題となっている。微細化が進展する中で、ICの消費電力を低減していくには、プロセスの選択や回路の設計をさらに適切に行っていく必要がある。本稿では、まず、ICの消費電力を構成する2つの要素である動作電力とリーク電力に、どのようなパラメータが影響を及ぼすのか説明する。その上で、ICの消費電力を低減するための各種手法を紹介していく。 重要性を増すICの消費電力 電子機器の消費電力がますます重視されるようになっている。電池で駆動するタイプの製品であれば、これまでと同様に低消費電力であることが重視されるのは当然のことである。それに加えて、“グリーン”や“クリーン”であることをうたう、いわゆるエコロジー機器への注目が高まっていることから、コンセントから電源を得るタイプの製品であっても、低消費電力であることが必須要件になってきた。このよ

IT業界において大規模言語AIサービス「ChatGPT」が大盛り上がりだ。2023年に入ってからはあらゆる業界の企業がChatGPTを使ったサービスをこぞって発表している。IT超大手GAFAMも続々大規模言語AIの活用方針を打ち出している。 そんなChatGPTはどうやってここまでの人気を得るに至ったのか。日本語特化の大規模言語AIを開発してきた東大発ベンチャー・ELYZA（東京都文京区）は3月16日の発表会で、今この業界で何が起きているのかを、歴史とともに解説した。 GAFAMが続々アプローチ　IT業界が一瞬でAIカラーに染まる ChatGPTは2022年11月の公開以降、飛ぶ鳥を落とす勢いでユーザーを獲得してきた。ユーザー数はリリースから5日で100万人、2カ月で1億人を突破した。米Microsoftは開発元の米OpenAIにもともと10億ドルを出資していたが、ChatGPT登場後さら

米Tesla（テスラ）が世界有数のVPP（Virtual Power Plant、仮想発電所）事業者になりつつある。VPPとは、多拠点にある多様なエネルギー資源（太陽光発電、風力発電、蓄電池、発電機など）を束ねて制御し、1つの発電所として運用管理する技術やシステムを指す（図1）。TeslaのVPPで見えてきたのは、これまで経済性度外視で導入されていた蓄電システムが、VPPでは優秀な稼ぎ手になるという点である。 仮想発電所（VPP）のイメージと、それを実現するための電力系統や事業者の構成例。一般にVPPは家庭に設置した太陽光発電や蓄電池などの分散型電源をリソースアグリゲーター（RA）が集約して、充放電を制御し、電力平準化を実現する。ただ、電力事業者などがかなり大型の蓄電池システムを系統に直接連系させる場合などもVPPと呼ぶことがある。アグリゲートコーディネーター（AC）はRAが集約、制御した