Science and Technology

木ひと山 - 電池技術

9月
15

古い素材が電池で新たな利用法を見つけるかもしれない

ハイテクに応用する先端素材のリスト上で、木が一番上の近くにあるのを予想しないかもしれない。しかし、メリーランド大学の李騰(Teng Li)と胡良兵(Liangbing Hu)による実験は、間もなくそれをそこに置くかもしれない。ナノ・レターズに書いた李博士と胡博士は、今電池のある階級で使われているリチウムをナトリウムとともに置き換えるようにすることによって、いかに木が電池を安くするのにつかわれるかもしれないかを、ちょうど描いている。

どんな高校の科学者でも知っているように、リチウムとナトリウムは化学的に似ている。ナトリウムイオン(正の荷電の、ナトリウムイオンから電子を一つとったもの)は、しかしながら、リチウムイオンの5倍の大きさだ。電池はイオンをその陰極と陽極との間で往復させることによって働くので、それは問題だ。イオンが大きくなれば、この往復がより多くの被害を与え、帰結として電池の寿命を短くする。これまでは、それがナトリウムを電池の妥当な内容物として不可能にしていたのだ。しかし、ナトリウムはリチウムよりもはるかにたくさんあるので、技術者は依然として商業的に実行可能なナトリウム電池を案出したいと思っている。

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豆の話 - 植物の通信

9月
15

野菜は、その間でのメッセージを運ぶのに菌を使う

植物が、危険が近づいた時に警告を発するのに使う地下のインターネットを開発しているという考えは、どんな種類の科学的事実と言うよりも、ジェームス・キャメロンの映画『アヴァター』のSFのように聞こえる。しかし、もしアバディーン大学のデヴィッド・ジョンソンによる研究が従うべきものであるのならば、事実はそうでありそうだ。ジョンソン博士が信じるところでは、彼は、インターネットのように、もしその隣人の一つがアブラムシによって攻撃されたら、菌糸が現地のWi-Fiの代わりとなって、豆の主茎に危険を警告することを示している。

これを示唆する実験は、トマトが葉枯病にかかった時、たとえ問題の植物の間の空気の流れがすべて除去されても、近くのトマトは感染の発生を防ぐ遺伝子の活性化を始める、という、2010年の中国人チームによる発見を追いかけていた。この研究を行った研究者たちは、その菌糸が(食料の代わりにトマトに鉱物を提供するという形で)トマトと共生し、またその植物をお互いにつなげるネットワークを形成する土壌菌を知っていた。彼らは、証明できなかったけれども、危険を知らせる分子がこの菌のネットワークを通して伝えられたと推測する。

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縄目を解かれたプロメテウス - 幹細胞療法

9月
15

研究者たちは、まだ器官再生の古い夢を実現していないが、それは近づいている

ゼウスによって岩に縛り付けられた巨人のプロメテウスは、器官が毎晩再生するので、わしが彼の肝臓を大いに食べる毎日の虐待に耐えた。この光景に比べて、今週のネイチャー誌のウェブサイトの映像は、断然退屈だ。それは、ピンクの点の集まりをより暗い中央の塊に統合するのを示す。

しかし、何か巨人的なものが実に起こっている。ピンクの点は幹細胞で、その映像は肝臓のように見え、そのように行動するものである肝臓の芽の発展を示すのだ。その映像を作った日本の横浜市立大学の武部貴則と谷口英樹は、機能する人間の肝臓組織を作り出している。

研究者たちは、長い間、再生医療として知られる熱望である、幹細胞が傷ついた組織を修理したり、それにとってかわるために使われるかもしれないことを、長い間夢見ている。ES細胞は特に、他のどの細胞にもなりうることを意味する「多分化能」だ。そして今、多分化能性を、まだ胚から出ておらず、故にかつてはそれらを取得することに結び付いていた倫理的地雷原を迂回する細胞の中に誘導することができる。

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マウスとマネの - アートと動物王国

9月
12

絵画のネズミによる評価

いやしいマウスは科学の勇猛な馬車馬だ。毎日、世界中の研究所で、その小さな生物は、すべて科学の名のもとに、電気ショックからがんの誘導まで、すべてのやり方の注意深く管理された侮辱に従っている。しかし、日本の慶応大学の渡辺茂の研究室では、マウスはほとんどのものよりも楽しい生活を送っている。渡辺博士にとって、その関心は体ではなく心の中にあるのだ。特に、彼は美術の好みについて探っている。

今月のパブリック・ライブラリー・オブ・サイエンス誌に掲載された論文で彼が描くように、渡辺博士は、彼のマウスがある画家への好みを持っているかどうかを見ることに興味を持った。彼はそれらを一度に1匹だけ部屋に入れ、異なった画家による絵画のペアをそれぞれに見せた。科学は(まだ)マウスの心を読む方法を持っていないので、彼はその動物がどれだけその動物がどちらかの絵のそばにとどまったかを測った。彼のマウスは、ロシアの抽象画家ワシリー・カンディンスキーによる絵画と、原色で満たされた黒い網目状の線の単純な構成で有名なオランダ人アーティストピエト・モンドリアンによるものの間には、特別の好みを表さなかった。フランスの印象派画家ピエール=オーギュスト・ルノワールと、キュビズムのスペイン人の父パブロ・ピカソによる絵にも似たような無差別があらわれた。

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腸へのパンチ - がんとマイクロビオーム

9月
12

太りすぎの時に、いかにマイクロビオームが肝臓がんを促進するか

肥満は問題をもたらす。特に心臓病、糖尿病、そしてがんだ。心臓病や糖尿病とのつながりを理解するのは難しいことではない。余計な脂肪が動脈を詰まらせ、新陳代謝をごちゃごちゃにする。そのがんとのつながりは、それほど直感的ではない。東京のがん研究会のがん研究所の吉本真とその同僚は、これが少なくとも幾分かは研究者が間違った場所を探しているからではないかと疑う。この分野でのほとんどの研究は、人間の体の細胞に焦点を当てている。しかし、研究者たちは少なくとも腸の中に住んでいる100兆のバクテリアの集まりであるマイクロビオームの細胞の中にも同じように関心を持たなければならない、と吉本博士は信じている。

ほとんどは、そのマイクロビオームは利益がある。それは、消化を助け、人々にそうでなくて可能だっただろう物よりも食料から更に多くのカロリーを抽出することができるようにする。しかしながら、過去数年間にわたっての研究は、アテローム硬化症、ぜんそくから自閉症まで、病気の中にそれを示唆している。吉本博士とその同僚は、肝臓がんをその一覧に加えたいと思っている。

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サンダーバードたちは過ぎ去る - 過去の将来技術

9月
08

ある英国の防衛企業が、飛ばなかった空想の飛躍を明らかにするその記録を公開する

ある時代の読者は、アンダーソンが言うところの「スーパーマリオネーション」で映像化したジェリーとシルヴィア・アンダーソンのSF人形劇『スーパーカー』、『 宇宙船XL-5』、『 海底大戦争 スティングレイ』、『 サンダーバード』、そして『 キャプテン・スカーレット』を覚えているかもしれない。『 キャプテン・スカーレット』を特に覚えている人は、この絵のうち一つを特に不自然に親しみを感じるかもしれない。空飛ぶ空港であるイングリッシュ・エレクトリックのジェット戦闘機離陸プラットフォームは、不死身の船長が動かしたクラウドベースのようではない。しかし、それは、その空想上の対応物のように、自身が離陸している間に飛行機の発着をすることを意図していた。それは、そうでなければその上に乗っている飛行機が接続できない例えばジャングルの開拓地に垂直に離発着しただろう。

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いつも真実の輪であるわけではない - 樹木年代学

9月
08

過去環境を調査するための木の使用は注意を必要とする

木の年輪は母なる自然の歴史の本だ。研究者たちは、過去環境を再構築しようとするとき、しばしばその中に貯められた化学物質を見つめる。けれども、すべての歴史書のように、それらも信用できないかもしれない。そして、ある特定の着目した化学物質、水銀の場合、マドリーの農業食料調査技術研究所の、ホセ・アントニオ・ロドリゲス・マーティンとその同僚が、いかにそれらが信頼できないかを示したところだ。

ロドリゲス・マーティン博士はカナリー諸島のラ・パルマで松を研究していた。彼は、その島の火山のひとつオヨ・ネグロが1949年に激しく爆発したことを知っており、その噴火からの灰の雲と岩の爆発的な噴出が近くの松のすべてを破壊したと信じていた。しかしながら、「自然科学」誌で彼が描いたように、彼とそのチームがその地域を調べた時、彼らはその火口からたった50メートルの所にこの激変からの亡霊を発見した時、あぜんとした。

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猿の惑星 - 動物の行動

8月
25

チンパンジーのペルソナは人のものよりも複雑に見える

心理学者によって広く合意されていることだが、人の人格は、5つの特質に沿って測ることができる。外向性、快適さ、良心性、神経質、そして経験への開放性だ。ある人は他の人よりも外向的で、それほど快適ではなく、より良心的であるかもしれない、と言った具合で、そしてある程度、いかに二人の人々が仲良くやるかは、いかに彼らの人格がかみ合っているかから予言できる。

けれども、仲良くできない人々は、お互いを避ける意見を持っている。それは動物園の動物には当てはまらない。しかし、彼らもまた人格を持っている。だから、ある種(チンパンジー)のメンバー間でのトラブルを防ぐために、シカゴのリンカーン公園動物園のハニ・フリーマンは、その人格を調査する方法を開発している。そうするために、彼女は、チンパンジーの心理学だけではなく、人類の精神の進化にも面白い光を当てる。

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生きることの費用 - インドのAIDS

8月
25

インドの全大人にHIVテストをすることは、生命と金のどちらも節約するだろう

命を持っているものにとって、それは値の付かないものだ。けれども、政策立案者はより現実的なやり方をしなければならない。それは特に、もし不公平だとしても、世界のより貧しい部分に当てはまる。当局が、公共の財布への他の要求とその価値が比較できるように、保健計画の費用効果を理解するのは重要だ。

これにいかに取り組むかは、公共科学図書館誌に掲載された、ブラウン大学のカーティク・ヴェンカテシュとイェールのジェシカ・ベッカーによる論文によって例証される。

ヴェンカテシュ博士とベッカー博士は、インド政府が、定期的にその国の人々にAIDSの原因となるウイルスのHIVの検査を、知らないうちにそれに感染した人を治療するために、することが良い考えかどうかを自身に尋ねた。短い答えは、できるのならばした方がよいだろう、と言うものだ。

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島国の危険 - 津波のモデル化

8月
25

島は、大きな波を壊すのではなく、増幅するかもしれない

サーファーたちは、海岸から離れた島に守られた浜辺を避ける。何世代もの日に焼けて金髪の大男たちが教えるように、それはそのような島が天然の防波堤を作り出すからだ。これは波をくじき、退屈なほど穏やかなを、日焼けを楽しむ人々にとって置くのが良いようにする。そのサーファーの理屈は、満ち潮の時の風に生み出されたうねりの小さな波には当てはまる。しかし、フランスのカシャン高等師範学校のテミストクリス・ステファナキスは、それが津波のより波長の長いものには当てはまらないかもしれないと警告する。オンラインレポジトリのarXiv(アーカイヴ)に投稿した論文で彼とその同僚が示したように、海岸の島々は、これらの波の影響を減らすよりもむしろ実際には誇張するかもしれない。

この反直感的な主張への逸話に富んだ証拠は、同じ津波が異なった型の沿岸の地形を襲ったところの(幸いにも珍しい)出来事からやってくる。例えば、2010年に、ある津波がインドネシアのメンタワイ諸島を襲った時、小島のすぐ後ろの沿岸地域は被害の矢面に立った、とその研究の共著者の一人である南カリフォルニア大学の津波専門家コスタス・シノラキスはいう。

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