みなさんこんにちは。宮城県仙台二華高等学校1年の桑原優菜です。

だいぶ遅くなってしまいましたが、、第4回科学者の卵を振り返りたいと思います。

まずは1番のビックイベント、英語交流サロンですね！！

私の班に来てくださった大学生は、パキスタンとアルジェリア出身の方でした。

最初はうまく英語を話せるか、自分の言いたいことが伝えられるかとても不安でしたが、それも杞憂に終わり、リラックスして交流を楽しむことができました。

私たちの自己紹介、将来の夢の話にとどまらず、パキスタンやアルジェリアのこと、大学生の方が専攻して学んでいることなど、たくさんの話題についてお話しすることができました。特にアルジェリアの方は病理学を専攻していると知り、もっとお話ししたかったという後悔があります。本当にあっという間の2時間でした。全くしゃべり足りないです......。

今回は自分の中では積極的に話をすることができたと思います。しかし、日本語で何気なく使う些細な言葉を瞬時に英語にできず、つっかえてしまうことが何回かありました。学校の授業では習えないような「生きた英語」に、日常的に触れる重要性を痛感しました。

これから英語交流サロンが続くので、1回1回の出会いを大切に、たくさんの交流ができたらなと思います。

午後の1つめの講義は「理論計算機科学への招待 数学を使った実世界の問題解決」でした。

数学はあまり得意ではない......どころか苦手意識すらある私にとって、この講義のタイトルは超えられない壁のように思われましたが、実際に先生の講義を聞き、「理論計算機科学」というものが身近な生活に落とし込まれていくことへの驚きを感じました。

膨大な情報が私たちの間を行き来するようになった今、この学問はその情報を整理する鍵になるんですね。

数学は社会に出ても使わない...！！と思っていても、すぐそばに数学の考え方を応用したモノだったり、環境だったりがあるかもしれません。今度から注意深く観察してみようと思います。

2つめの講義は「ダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性～花粉と雌しべの細胞間コミュニケーションとその分子機構～」でした。

この講義で、植物が持つとても複雑な受粉の仕組みを視覚的に理解することができたほか、植物がいかに多様で強力な子孫を残し、地上で繁栄する生き方をしているのか、詳しく知ることができました。その他にも、花粉管が伸びていく映像を見たとき、細かなところを見逃さない鋭い観察眼と、端的にまとめられながらも的確な観察所見(というのでしょうか)に驚かされました。「観察」という行為には、目の前で起こる大きな変化を捉えるだけではなく、その変化が起こる過程、なぜそのような変化が起こるのかなど、1つの事象を多様な面から観察し、推測し、仮説をたてるという一連の流れがあることを改めて教わったような気がします。これこそ科学者に求められる能力、思考回路だなと感じました。私はまだまだ訓練が必要です。これからの講義を通じて、少しずつこの考え方に慣れることができればと思います。

今回の講座も盛りだくさんな内容でしたが、今回の講義では特に、「多様な視点」の重要性を知ることができた気がします。

英語交流サロンでは、伝えたいことがうまく伝わらないとき、様々な方向からアプローチして、身振り手振りを使いながらやっと伝えることができたこともありました。

1つめの講義では、数学、理論計算機科学という学問を普段の学習とは違う観点で見たとき、それがノートの上の数字の羅列ではなく、私たちが便利で豊かな生活を送るために一役買っていることを知りました。

2つめの講義では、ある物事の動きや変化を、色々な角度から観察し、仮説をたてる、という科学における考え方のヒントを学ぶことができました。

科学者に求められることとして、よく「なぜ？の心を忘れないこと」というのをよく聞きます。なぜ？と疑問に思うことも、物事を一方向からうのみにするのではなく、多様な視点から物事を観察し、考えることで初めてできることなのではないかと思いました。

長くなってしまいすみません！！ここまで読んでくださった方、ありがとうございます。

次回もまたよろしくお願いします。

余談ですが、今NHKの土日曜夜9時～、「人体」という番組が放送されています！細胞生物学レベルの最新医療を、山中伸弥教授の分かりやすい解説と一緒に紹介していくものです。豊富な資料映像とCGが多用され、とても面白い番組でした！興味のある方は、ぜひチェックしてみてください。

こんにちは。聖ウルスラ学院英智高等学校の小松優香です。九月は新人戦もあり期末考査もあり何かと忙しい月でした。運悪いことに，新人戦が科学者の卵養成講座とかぶってしまい，今回は途中から参加させていただきました。ちなみに私は陸上部です。自分の種目が午前中にあり，できるだけ早く終わらせて英語サロンに参加したいと思っていたのですが，ちょうど英語サロンが終わったころに到着しました。次の回からは最初から参加して，積極的に留学生と話したいと思います。

さて，本題に移ります。午後の講義しか参加することができなかったのでその分集中して聞きました。まずは徳山豪先生の「理論計算幾何学への招待」から始まりました。中学校や高校で習った数学の知識なんて将来使わないと思っていました。三角形の合同や，図形の面積，微分，積分など非日常的で逆に普段使っていたらすごいと思います。そんな数学をなぜ習わなければならないのか。その答えが今回の講義でわかりました。そもそも考えると，数学の歴史は長く，高校で習う三角比も何百年前にピタゴラスによって明らかにされたものです。昔の数学者の頭のなかってどうなっているのだろうと考えてしまいます。ピタゴラス，ガロス，アルキメデスなどの数学者，物理学者たちの発想は今の天文学，計算幾何学に活かされています。例えば，ガウスによる統計学は小惑星ケレスの観測，ハヤブサからイトカワへの帰還に関わっていて，産業革命に必要な数学を編み出しました。他にも数学を主としているコンピュータ，そこからのインターネットの開発がなされています。このような応用からは数学＝計算と思ってしまいますが，私はそうは思いません。図形や三角比，数列など将来何の役にも立たない，どこで使われるのか。その答えは「思考力の養成」だと考えます。どのような商品を開発すれば世の中の役に立つのだろう，このような企業を立ち上げればうまくいく，そのように数学は年を取るごとに活かされていくのだと思います。あくまで私が勝手に解釈したものであります。何事もポジティブに考え，数学をやらされているという受け身の考えではなく，今頭が良くなっていくのだと思いながら勉強すると頭に入ると思います。多種多様な思考回路を養いながら，将来のことを見据えて数学を学んでいきたいと思います。

続いては渡辺正夫教授の自家不和合性についての講義でした。第一回では伊藤先生のＤＮＡと遺伝子組み換え作物についての講義があり，どちらも私がまさに大学に入ったら研究してみたい内容でした。農学に興味がありつつも物理を選択しているので生物とは疎遠な状態です。そのような状態で大学に入って研究をしていくのは難しいのではないかと感じていました。そこでメールで渡辺先生に相談したところ，安心できるお返事が来たので，自分の興味を深めつつもまずは目の前にある教科を頑張っていこうと思います。話がずれてしまいましたが，植物の勉強は中学校で一回習いました。花粉管，分離の法則，自家受粉など懐かしい用語がたくさんでてきました。渡辺先生から度々クイズがあり，正解するとネイチャーを頂けるので必死で手を挙げましたが，残念な結果に終わりました。雌雄異熟という単語は聞いたことがなく，雌雄異熟とは雄しべと雌しべの成熟度合の違いで他殖になる仕組みだそうです。また，自家不和合性では雌しべが自家受粉と他家受粉を識別し，集団内において近親交配を妨げ，種内の遺伝子的多様性を維持しようとする仕組みです。雌雄異熟は雌雄で熟するタイミングをずらして他殖性を高めようとしますが自家不和合性はその応用です。このように植物が自ら遺伝的多様性を維持していくための営みはよくよく考えるととても神秘的です。自家不和合性を利用して作られたのが，例としてスーパーでよく見かける立派なダイコンです。このダイコンはもともとS対立遺伝子の異なる純系の細長いダイコン，太くて短いダイコンの種子を植え，ミツバチによって交雑させます。すべて他家受粉となり均一な雑種の子孫を得ることができます。しかし優秀でばらつきが無い形質は一代限りという欠点があります。そのため，農家は毎年新しい種子を購入する必要があります。もし一代ではなく次世代へと優秀な形質が受け継がれる技術があれば(メンデルの分離の法則を無視していますが)とても効率が良く農作物を育てることができるだろうと思います。また，自家不和合性を使えばブランドの果実を組み合わせてさらにおいしい果実ができます。りんごのデリシャスと国光を合わせればふじができました。ただ単に優秀な作物ができるのではなくそこからブランド作物を生み出したり新しい品種を開発したりできます。講義の内容はとても分かりやすく，渡辺先生の説明が面白い表現ばかりだったので頭にどんどん吸収されていきました。

ここまで読んでくださった皆さん，ありがとうございました。私の文章は皆さんと比べ，未熟ですし，知識も足りません。レポートも時間以内に書くことに苦労しています。そんな私ですが，農学に興味があり，ぜひ発展コースで研究してみたいと言う意識は強いです。また，今回参加できなかった英語サロンも十月からはしっかり参加していきたいです。十月からもよろしくお願いいたします。

　こんにちは。宮城県仙台二華高等学校の関 百咲です。

　返ってきた第1回レポート。書けなさ過ぎていて見るのも嫌でしたが、なんと先生はこんなのにもコメントをつけてくださり、本当に感謝するとともに申し訳ない気持ちでいっぱいです。ありがとうございます。

　ということで、今ここで付け加えさせてもらいたいと思います。

　まず、私が考えていた遺伝子組換え植物のアイデアは「なるべく虫の寄ってこない家庭菜園用トマト」です。虫の寄ってくる原因については色々あると思いますが、特に花の蜜に寄ってくる虫への対処法について考えました。

　ここで私は蜜のにおいを抑える遺伝子を入れようと思いましたが、すべてなくしてしまうと受粉ができなくなってしまうので、最小限だけ虫がやってくるようにバランスをとれないか考えました。しかし具体的な遺伝子の機能やバランスのとり方などが思いつかず、不完全なまま提出せざるを得ませんでした。

　さらに後から調べると、花のにおいと蜜は関係がないそうで、それぞれ別の特性を用いて虫をおびき寄せているらしいです。他にも花は紫外線を通して見ると特有の模様が出るなど他にも多々例があり、自分の考えの浅さを思い知るとともに、虫媒花の執念深さ（というか進化の賜物でありますが）を感じられました。

　伊藤先生にはやはり、これらのアイデア考えるようにアドバイスをいただきましたが、さらにその一例まで教えて頂きました。においの元の物質について、「合成を抑制する」「ほかの物質に変える」「放出を抑制する」という、3つの手段を示していただいたので、それらの長短を検討するところから入りたいと思います。

1. においの元となる物質の合成を抑制する
   　これが一番オーソドックスなのではないかと思います。合成する遺伝子を弱くする、もしくははたらきを弱める遺伝子を入れることによって実現できそうです。メリットは、シンプルであることでしょう。特に前者は元をいじることで、他の遺伝子を要せず、遺伝子間の相互作用を鑑みずに研究することができ、効果も出やすいです。デメリットは、なんといっても元々あった遺伝子をいじってしまうので、他に植物に影響を及ぼす確率が高いのではないかと思います。また虫が最低限くるバランスを考えるときには、その元々の遺伝子にたくさんの情報を加えなければならないので、その可能性が大いにあると思われます。後者については次項で同時に検討します。




2. はたらきを弱める遺伝子を入れる
   においの物質を他の物質に変える
   　これらの場合は元の遺伝子自体を改変するというより、遺伝子を追加することに焦点を当てることになります。よって元来の植物の遺伝子にはほぼ手つかずでよいという長所があります。同時に、付加する遺伝子ならば細かい制御を施すのが比較的容易なのではないかと思います。すると虫のくるバランスをとるにももってこいなのではないでしょうか。しかし遺伝子を追加するならば、それがはたらく対象の遺伝子だけでなく、他の関係ないような遺伝子への影響も考えなければなりません。




3. 放出を抑制する
   　2と同じようなことが言えますが、この二つの大きな違いは、においの物質のその後です。他の物質と言っても何に変えられるか？　放出を抑制するならば、外に出されない分はどこへ行くのか？　前者ならば無害な物質と言いたいところですが恐らく種類は限られますし、後者は植物内に溜まったままで大丈夫なのか、というところがあります。

　この中で私は、においの物質を発生させる遺伝子を弱める遺伝子を入れるのが一番効率・効果ともに良いのではないかと思いました。決め手は元からの遺伝子を改変するのではなく新しく入れるという点、物質自体を抑えることで発生後の処理というものを考える手間が省ける点です。問題は、先に述べた通り、他の遺伝子への影響を減らさねばならないとことです。
　また、虫のくるバランスをどうやってとるか、という課題が未解決です。花粉の残っている量を検知するセンサーのような機能があればいいのですが......。と、思い浮かんだのはハエトリグサとホウセンカ。ハエトリグサは口のような葉で虫を感知し、挟み込んで捕まえます。調べてみると、葉の内側に感覚毛という毛が生えており、それの反応が電気信号になって伝わり、体内の水分が葉の内側から外側に移動して葉が閉じるらしいです。また、ホウセンカの種を飛ばす仕組みはというと、果皮の内外で圧力の差が生じ、それによって果皮が丸まるように弾けるそうです。どちらも遺伝子一つで付け加えられるような機能ではありません。センサーはつけられてもそれと関連するプログラムがなければ機械は動きませんよね。

　もっと検討したいところでしたが、時間がないのともっと書籍等で調べる必要が出てきたので、今回はこのへんで失礼します。キリが悪くてすみません。思いのほか長くなってしまったので、ニュートリノのことは後日か特別講義のブログの中でちょこちょこ話を出すことにしたいと思います。

　ここまでお読みいただきありがとうございました。

　9月最後の土曜日。というか、明日からは10月。秋らしさが植物にも明確に現れる時期になるのでは。。。そんな土曜日。渡辺の研究室は来年度の4月からの大学院生募集ということで「オープンラボ」。渡辺の研究室にもたまごの修了生のひよこさんががんばってくれていますが、新たに来年度の4月からも1名増えるかも。。うれしい限りです。結果などは、また、渡辺のHPから。。。

　HPにも、渡辺が記事を書いたあとにも、いくつかの記事の中に、質問らしきものがありましたので、それについては、この記事の中の後半で。まず、前半は、受講生の聖ウルスラ学院英智高等学校・小松優香さんからのmailでの質問への回答をして、そのあとにHPで気になったことへの回答を。。。今回も、前回同様に、無理をお願いして、同じような疑問を持っている方がいると思って、HPに記してあります。皆さんの参考になれば、幸いです。

1.　私は元々農学に興味がありました。しかし、学校では生物基礎を習っていて選択で物理を選んでいます。大学で農学を学ぶ上で支障はないのでしょうか。

　11月開催の第6回の講義の時間に、渡辺がキャリア教育の講義を行う予定です。そこでも話すつもりですが、渡辺は高校時代、1年生の時に、生物Iを履修していました。渡辺のHP、あるいは、たまごのHPのどこかにも書いたと思いますが、高校生物のうちで、遺伝子の本体がDNAであると言うこと、後は、生態学、進化学、分類学など以外の「コア」な部分は生物Iで履修します。2年生になって、物理I、化学Iを履修して、3年次に、物理と生物の選択があり、物理II、化学IIを履修して、農学部の受験には、物理、化学でした。当時の農学部でもこのパターンの学生は多く、生物I履修しないままでという状況でした。今の生物基礎よりは色々なことを学習していましたが、なにぶん、受験に使ってないので、記憶のどこかへ。。。渡辺自身は植物はもちろん好きですが、何より、遺伝学というどちらかと言えば、白黒はっきりしているようなもの。実際には、そんなにきれいに割り切れないところがあって、遺伝学で解析するとき、悩ましいことはたくさんあるのですが。。

　また、今の生物学で覚える単語が多すぎて、それを減らす方向に舵を切ろうしています。ですので、物理、化学履修で農学部、問題ありません。渡辺はそんなことをしなかったですが、友達で生物履修の方がいれば、教科書、ノートなどを見せてもらって、何となく、こんなことを知っているのだとか、学ぶのだということを理解して、大学へ進学するのは、よいことかと思います。あくまで、渡辺が今、思っていることですが。。。

2. 野生種のトマトを改良して現在のトマトになりましたが、ミニトマトは野生種ではないのですか。普通のトマトからミニトマトがつくられたのですか。

　現在、DIYなどの野菜の苗を売っているお店に行くと、「マイクロトマト」というとても小さな果実をつけるトマトの苗があります。それは、通常の栽培種のSolanum lycopersicum(Lycopersicum esculentum)とは、種が異なる、Solanum pimpinellifoliumというものです。トマトの仲間は、種が異なっても交雑することができ、雑種を作ることができます。Solanum pimpinellifoliumは、病害虫に対する抵抗性を持っているので、耐病性の育種材料に使われています。では、いまのミニトマトはどうやって作られるのか。実際の品種改良の現場は、秘伝中の秘伝なので、正確には分かりませんが、栽培化の過程で、今のミニトマト、あるいは、中玉くらいのものも選抜、育成されたのだと思います。色々な大きさのトマトが栽培化の過程でできて、さらにそれらを交雑することで、さらに、多様な大きさ、色のトマトができてきているのではないかと思います。

　科学者に肝要なのは、「積極性」というのがありましたが、何をやっても積極性は大事なことだと思います。日々の生活全般でも。あと、レポートを書くこと、このHPに記事を書くことで、さらに、文章を書く力を養成して下さい。きっとできると思います。続ける事が大事です。自殖弱勢について、悩まれている方も。植物体の大きさを小さくするという遺伝子は、1つではなくて、多数あります。スライドでは、モデル的に1つの遺伝子で話をしただけで、実際には、自殖を重ねれば、たくさんの遺伝子座で劣性ホモになります。そうなることで、数世代をかけて、弱勢になるのだと考えられています。別々の染色体に独立にあるものが偶然、どちらも劣性ホモになる確率を計算するわけで、少し難しいでしょうか。考えて見て下さい。


　わたなべしるす