現代科学の最先端(2)


頭の中を覗く


2003年8月1日(金)

*先日、家内が「こんなの好きでしょ」と言って渡してくれたのが通信総合研究所の施設一般公開のパンフ。見ると、「ロボットハンドとじゃんけんしよう!」 とか「あなたの脳の働きをみてみよう」というコーナーがある。まさに図星で、私はこういうのは大好き。自分の脳の働きが見れるのなら是非みたい。MRIは 高くかかるけど、これはただだろうし。
 公開日は8月1日と2日のみ。でも、折から夏休み中ということで小学生とかも大勢来るかもしれない。科学的好奇心に燃えるおじさんがうろうろすると、う ざいかもしれない。3人娘のうちの誰かを連れて言って、子供の付き添いの形で行こう、と思い立ち、昨夜、末娘に交渉すると、「まあ、行ってやるか」とのあ り難いお言葉。
 今朝、この約束を思い出させ、せかすと、ちょっとすぐには行けないといって、まずシャワーを浴び始める。服装を決めたりして、結局30分でしたくを済ま す。長女だと最低一時間かかるから、これは早い方。中3だしね。
 それから自転車で出かけました。

(続きはあした)


8月2日(土)

*(つづき)通信総合研究所は日本の標準時を決めているところ。いわば日本の時間を管理している場所。セシウム原子の振動数に基づいた 「原子時計」で決めていますが、誤差は100万年に1秒という正確さ。

 ミヒャエル・エンデの『モモ』に、マイスター・ホラという超越的存在につかさどられた「時間の国」が登場します。でも、そこで扱われている時間は、物理 的に計測される時間とは全然違います。それは一個の人間がこの世に生まれ落ちた時に開始し、死んだ時に止まる時間です。いわば西洋のメルヘンにある命の長 さを表すロウソクですね。そのロウソクが燃えている間は、その人の周りで時間は流れる。でも燃え尽きたら止まるのです。この時間は、その人の心臓の鼓動が 作り出している。その鼓動が止まったら、止まる時間です。これは命や魂の不思議と結びついた精神科学領域の時間であって、客観的・物理的な時間とは別もの です。

 私たちが自転車で行った通信総合研究所は、計測を厳密にすることによって時間を把握しようという自然科学のアプローチとしては最先端をいっています。各 国の標準時を比較してその差を検知するシステムもある。それを使うと、アメリカの標準時の正確さも分かる。時間のずれを表すグラフで見ると、アメリカの標 準時は多くて5ナノ秒(1ナノ秒は10億分の1秒)の狂いしかない。オーストラリアの標準時は誤差200ナノを越えて、今年四月以降は、その線が用紙の外 へ消えている。でもその誤差の大きさに、雄大なオーストラリアの砂漠の景色が見えてくるのは私の思い込みだろうか。日本の標準時は時に40ナノ秒くらいの 誤差を出しながらも大体正確な線を描いている。

 話は変わりますが、最近の新聞の読者投書欄にオーストラリアから来た帰国子女の投書があったのですが、その内容に深い感銘を受けました。彼女の目には日 本人が実にせかせか余裕のない生活をしているように映る。電車の運行も実に正確。それに比べオーストラリアの交通手段は遅れは当たり前。人々も、それに慣 れている。15分やそこらの遅れは遅れに入らない。だから、時間通りに駅にいく意味がない。したがって急がない。ここで私はハッと目からうろこが落ちまし た。そうだ、電車が正確に来るから、我々は遅れまいと急ぐのだ。もし電車の来る時間が不正確で、20分、30分の遅れが当たり前だったら、駅に着いたあと に最初に来た電車に乗ればいいやという気持でのんびり行くはずだ。約束の時間だって夕方に行くよとか、午前中にお邪魔しますとかでいい。何でも正確に動い たり始まったりするからこそ、スケジュールが分刻みになって、人の遅れも許せなくなるのだ。時間の正確さは結局、能率のために求められている。企業が利益 をあげ、その利益を還元された消費者が、また多くを消費する。要するに大量生産、大量消費の循環の中に閉じ込められ、余裕をなくし、苛立ち人間性を失って いっているに過ぎない。失われているものは大きい。

 もっとも、通信総合研究所が時間を正確に定めているのは、研究や実験の基本となるものさしを正確にしようという科学的な試みですから、それ自体は別に文 句をいう筋合いはありません。
 でも、各国の標準時を比較する高度なシステムについて、得意げに説明している係りの研究員に聞いてしまった。

私:こんなに厳密に誤差を検知して、今何か役に立っていますか? 

研究員:(うろたえて)いや、それはむずかしい問題でして…。

私  :(うろたえさせたことに、うろたえて)まあ、意味はあるでしょうが…。

研究員:そのう、下の階にある原子時計の狂いを検知するのに役立ったりするわけでして…。

私:(ほっ)そうですよね!

 さて、この研究所の施設は娘と二人で回ったわけですが、結論は「面白かった」。娘も最後に脳の磁界計測をしたせいか、面白かったと言っています。各コー ナーに立つ研究者は、表現は苦手。素人を相手に複雑な研究テーマを分かり易く説明するのはむずかしいでしょう。でも今日はオープンデイ。若手の研究者も駆 り出されている。私の興味を特に引いたのは、量子コンピュータのコーナー。実際に開発している研究者から話を聞けるなんてめったにないこと。

研究者:え〜っと、量子力学って聞いたことはありますか。

私   :ええ。本で読んだことはあります。

研究者:従来のコンピュータでは0と1で計算していくわけですが、量子を使えば、0であり1でもある状態を使える。これによって計算を飛躍的に速めること ができます。現在1番速いコンピュータを使って数千兆年かかる計算が数時間でできるようになります。

私:(以前新聞で読んだとき疑問に思ったことを聞いてみる)量子状態をどうコントロールするんでしょうね。理論的にそうだとしても、実際に作れる見通しは ついているんですか?

研究者:いや、それが、そのう…。現在はようやく1ビットが作れるかどうかというところです(と言って、図を示す。0であり1である量子状態をなにか閉じ 込めるような感じの図になっている。まだ計算の第一歩が踏み出せていない段階であることが分かる)。

私  :(つっこみ過ぎたことを反省しつつ、まとめに入る)まあ今は始まったばかりの研究だけど、それが完成すると飛躍的に計算が早くなるというメリット があるわけですね。

研究者:ええ、そうです。

次のコーナーへ。というか、娘が午後に出かける用があるので、途中を飛ばして、最後の「あなたの脳の働きを見てみよう」コーナーへ。

末娘:お父さんが全部立ち止まって話をするから、時間がかかるんだよ。

私:質問されると嬉しいだろうと思って、いろいろ聞くんだ。

末娘:サイテー。

 最後は「モバイルSQUID」のコーナー。同じように脳内の磁界を見るMRIは、被験者が強力な磁界にさらされますが、この脳磁界計測装置は、それがな い。しかも移動式(モバイル)で、どこへでも出向くことができる。さらにMRIだと数秒に1回しか計測できないけど、この機械はミリ秒単位で計測できる。 つまり1秒に1000回とか計測できる。これで計測すれば、脳の微妙な変化を詳細に追跡できる。この機械を開発した太田浩専攻研究員も、その場にいて若い 研究員に指示を出していました。62,3歳の感じの人。大学だったら大教授です。略歴表を見ると、趣味の欄に、河口湖マラソン3時間57分11秒。水泳 1500m、27分56秒01とある。さすが正確な時間計測をしている。

 先客がいたので、その間待つ。娘といつものように漫才的会話をしながら時間をつぶす。

私:これでお前の頭の中身が暴露される。トンデモな結果が出るだろう。

娘:(私の頭を首のあたりで切る水平打ちの仕草で脅しながら)そうかい。

私:おっと。首がすげ替る。(と言って娘の頭と私の頭を交換する仕草をする)

娘:それだけは絶対嫌だ!!

私:わしも、そんな顔はほしくない。

娘:なにを?!

(若い研究員たちは黙々と作業をしているけどヘンな父娘の会話は耳に入るだろう。)

私:わしは瞑想をして後頭部にα波を出してみる。

娘:あたしも何かしてみる。

私:Vサインを出せるかな。

 事前の説明が始まる。まず、政府がうるさいのでと遠慮がちに出された誓約書に署名する。説明を聞くと、勝手なことはできないことが分かりました。右手の 手首に電極をつけて電気パルスを送り、親指の先にビリビリくるようにする。実験中は、その刺激に注意を向けて、正中神経の働きが図に出るようにするらし い。

 まず先に娘。大きな天体望遠鏡の下から入る込む感じ。実際に機械を動かすのは数分。出てきてから結果をペーパーにプリントしてくれるという。興味津々。 娘が出てから次に私が入る。きつい。狭い。豆電球くらいの明かりはある。椅子の高さはリモコンを使って自分で調節できるのですが、上部のお椀型の部分に頭 が納まるようにするのが案外むずかしい。この辺かなと思って止めたけど、なんか苦しい姿勢になってしまった。肩が押さえられて息がしにくい。でもお椀を頭 にぴったりつけるには、この高さかなと思って我慢することにした。そのうち実験が始まる。右の親指に刺激がくる。それに注意するけど、それより以上に、狭 苦しい気分が強い。早く終わってくれ〜と願いながら座っていました。
 出てから結果がペーパーにプリントされる。「きれいに出ましたね」と若い研究員。太田氏は黙っている。
娘が「こんなに違うものなんですか?!」と驚きの声をあげる。確かに娘の図は前頭部が赤いけど、私のは中央部が赤い。赤は外向き、青は内向きの磁場を表す そうですが、正中神経は中央部にあるのだろう。あとで分かりましたが、娘は親指の刺激に集中しないで、劇のセリフを頭の中で繰り返していたそうです。やは りトンデモなヤツだ。
 私が機械の中にいる間、若い研究員たちが被験者のデータを入れる際、娘のことを「20代かな10代かな」とひそひそ相談しあっているのを聞いて、娘は 「14歳です!」と教えたとか。大人っぽく見られて本人は嬉しかったらしい。そのあと父親の年齢でまた迷って40代とかにしていたので「50代です!」と 訂正したとか。聞けばいいものを、余計な情報を聞かないように神経を使っている感じ。

さて、こ んな図になりました。

その他、おもしろ 写真です。

参考

独立行政法人、通信総合研究所(CRL:Communications Reserch Laboratory) 東京都にある。

情報通信部門だけでも次のような研究・開発を行っている:次世代インターネット、超高品位メディア転送技術、フォトニックネットワーク構成技術の研究、超 高速フォトニックネットワークシステムの研究、情報通信危機管理技術。そして人間の注意を読み取り、人間と同じように周囲の対象を捉えられるロボットや、 聴覚障害者と健聴者とのコミュニケーションを支援するための研究、さらにはお年寄りの近未来の乗り物ICWの開発など。この部門のほか、無線通信部門、電 磁波計測部門、基礎先端部門などがある。最後に挙げた「基礎先端部門」というのは、「そんなの、できっこない。その限界を超えてチャレンジ」というスロー ガンのもと、量子符号化技術の研究などもやっている。量子コンピュータの開発もこの部門なのでしょう。
 そのほか、ここで決めた標準時を日本中に伝え管理している。電波時計の時間の大元の発信地。

 なお、去年、この研究所が大気調査のため緑のレーザー光線を発射して、空にその軌跡が映り、それがUFO騒ぎに発展したことがありました。…やはり一般 国民には計り知れぬ超最先端研究をしている所は少し怪しいか?

8月3日(日)

*関心ないかもしれないけど、通信総合研究所のサイトをリンクしておきます。


2004年

8月3日(火)

*7月31日NHK教育テレビで「サイエンス ZERO 生命の驚異! 超ミクロマシン」をやっていましたが、昨日そのビデオを見ました。
 人間が生きるときのエネルギーが、細胞内のミトコンドリアの中にある超ミクロのモーターで作られていることは以前コラムでも紹介しました。でも、今回の 番組を見て、モーターの数を少なく見積もっていたことが判明。

参 考ファイル

このファイルの中で、人体全体でのモーター数を6000兆個としましたが、それは細胞一個の中に最低100個のミトコンドリアがあるということで、人体の 細胞数60兆×100で6000兆個としたのです。でも、それはあくまでミトコンドリアの数でした。実際には一個のミトコンドリアの中に数百から数千の モーターがあるわけで、人間身体の中にあるモーターの数は、6000兆の数百倍から数千倍ということになります。100京から1000京くらいでしょう か。こうなるともう実感が湧かない。

 また興味深かったのは、生物の身体内に生きるサルモネラ菌の鞭毛。この鞭毛がやはりモーターで動いていることも以前紹介したと思います。今回は、CGで そのモーターのしくみを解明してくれ、研究者がその精巧さに驚嘆している。その言葉に感銘を受けるものがありました。

サルモネラ菌って、体長は千分の2ミリ。その体長の5倍以上の鞭毛を何本ももっている。

写真1

この鞭毛がスクリューのように1分間につき18000回も回転して、進んでいる。自在に逆回転もできる。

鞭毛一個を取り出して、電子顕微鏡写真に撮ってみると、左端にモーター部分が見える。モータの大きさは30ナノメートル(10万分の3ミリメートル)。

写真2

大阪大学大学院生命機能研究科の難波啓一教授は、このサルモネラ菌の鞭毛モーターの構造を分析している。
それによるとモーターは、30種類のたんぱく質でできている。しかもそのモーターは自動的に1時間で自己構築する。その「部品」は、回転を制御するスイッ チ、鞭毛に材料を供給する装置、軸を回転させる駆動部分。モーターの軸と軸受け、鞭毛への結合部分などであり、これらが自動機械のように精密に組みあがっ ていく。モーター部分のあとは鞭毛も自動的に編みあがっていく。

CG3

CG4

CG5

難波教授はこう述懐します。

「本当にあの小さな世界で、柔らかいたんぱく質から作られた装置なのに、人間が作っている装置とあまり変わらないように軸受けや回転子などの装置がある。 本当に誰が作ったんだろうって、まずはやはりその形を見たときに思いますね。誰がこんなものを作れるか。自然界が試行錯誤で作ったにしては、あまりによく できているという感じがします。」

 若手の最先端の研究者の偽らざる感想ですね。現在の科学界は未だに、試行錯誤の偶然の積み重ねが進化を起こしているという唯物論的ドグマに縛られていま すが、最先端で新たな発見をしている研究者ほど、何かおかしいと感じている。偶然の積み重ねにしては、自然の仕組みは絶妙すぎると。生物の擬態などもそう ですね。
 生物の進化には高次の霊的存在の働きかけがあるとする人智学の考え方は受け入れられなくとも、生物の機能の進化を目的に大いなる摂理が働いているという 風に感じる人は少なくないでしょう。また比ゆ的に、何か超自然的な匠(たくみ)が精魂込めて働いているというようなイメージをもつこともできますね。

 なお擬態に関して私がシュタイナーの人智学の考えを展開したファイルを参考までにおいておきます。

擬態とグループ 自我