cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_f12f898d86ca_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 f12f898d86ca f12f898d86ca 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 oa-rp75450

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。

 ポリマー微粒子は塗料への混合による光の散乱抑制、ディスプレイの厚みを規定するスペーサーや潤滑剤、免疫検査・診断用の担体など多様な用途がある。近年、これらの用途ではポリマー微粒子の光学特性や表面特性の高度な制御が求められている。従来ポリマー微粒子は乳化重合などにより、単一のポリマーから均一な粒径の微粒子を作製する手法が盛んに研究されてきたが、その表面形状や内部構造の精密な制御は困難だった。

 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どのポリマー粒子群は、塗料やフィルムなどへの混合による光学特性の向上、異なる生体分子の各表面への結合による免疫検査や診断の高感度化や多様化など、多方面での貢献が期待される。

論文情報:【ACS Omega】Ashura Particles: Experimental and Theoretical Approaches for Creating Phase Separated Structures of Ternary Blended Polymers in ThreeDimensionally Confined Spaces

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cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_vtp5pa163m4p_脳卒中患者の痙縮の指標となる新たな評価の第一歩 vtp5pa163m4p vtp5pa163m4p 脳卒中患者の痙縮の指標となる新たな評価の第一歩 oa-rp75450

脳卒中患者の痙縮の指標となる新たな評価の第一歩

 脳卒中などによって、痙縮という症状から手足の随意性が低下し生活に支障をきたすことがある。この痙縮を神経生理学的に評価する手段として誘発筋電図を用いてF波という波形を計測する方法がある。正常な筋肉からF波を計測すると、様々な形を有する波形が記録できるが、痙縮を有する筋肉の場合には同じ形の波形が記録される場合がある。つまり、F波の波形の形を分析することで痙縮や随意性を評価できる可能性があるが、妥当性のあるF波の波形分析方法は確立されていない。

 関西医療大学 東藤 真理奈助教と信州大学 花岡 正明特任教授、金沢大学 淺井 仁教授、そして、関西医療大学大学院 鈴木 俊明教授は、加算平均法という処理方法を用いてF波の波形を解析できるか否かを検討した。

 波形が多様性に出現していれば、加算平均処理することで波形は相殺され振幅値は低下する。この振幅値の変化量がF波の多様性を反映するのではないかと考えた。なお、F波の多様性においては頂点密集度と称した値を算出した。これは、加算平均処理後の波形から定めた一定区間にどれだけの頂点が密集しているかを表したパラメーターである。波形の頂点が定められた区間に密集していれば、加算平均処理による相殺の影響は少ないが、波形の頂点が分散して出現した場合には相殺の影響が大きくなると予想した。さらに、加算平均処理による陰性頂点と陽性頂点の相殺の影響を可視化する目的でヒストグラムを用いて、F波の多様性のType分類を行った。

 結果、加算平均処理による振幅値の変化量と頂点密集度に相関は認められなかった。しかし、ヒストグラムより頂点の出現する潜時の特徴を確認したところ、多様性にも5つのTypeが存在していることがわかった。つまり、これらのTypeが混在していることで、加算平均処理による振幅値の変化量と頂点密集度の間に相関が認められない可能性が考えられた。

 本研究で得られた結果は、今後F波の波形分析をする上でF波の多様性の一つの基準となる。さらにこのType分類は、今後発展するであろうF波の波形分析方法の一助になると考えている。F波の多様性を分析するパラメーターの確立は、脳血管障害によって随意性が低下している場合や、運動単位の動員欠如などによる筋力低下を有する場合の客観的評価になると考えている。

論文情報:【Journal of Neuroscience Methods】A new waveform analysis method reflecting the diversity of F-wave Waveforms–Waveform types in healthy subjects based on the combined use of the additive averaging method and histograms-

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cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_zqod2he828h0_環境:COVID-19によるロックダウン期間中の地表の二酸化窒素汚染の格差 zqod2he828h0 zqod2he828h0 環境:COVID-19によるロックダウン期間中の地表の二酸化窒素汚染の格差 oa-rp75450

環境:COVID-19によるロックダウン期間中の地表の二酸化窒素汚染の格差

Environment: Variation in ground-level nitrogen dioxide pollution during COVID-19 lockdowns

 
新型コロナウイルス感染症(COVID-19)によるロックダウン期間中の二酸化窒素(NO2)の地表濃度の低下は、地域とNO2排出部門によって大きく異なっており、国別のNO2の人口加重平均濃度の低減幅は、COVID-19によるロックダウン措置が厳しかった国の方が、ロックダウンのなかった国より約33%大きかったことが明らかになった。この研究結果を報告する論文が、Nature に掲載される。今回の知見は、NO2曝露推定値に関する知識を充実させ、大気質の健康評価を進展させる機会となる。

NO2は、大気汚染に対する重要な寄与因子であり、NO2への曝露は、有害な健康転帰(呼吸器感染症、喘息、肺がんなど)に関連している。COVID-19の流行拡大を抑制するためのロックダウン措置が実施されると、NO2の大気中濃度と地表濃度が低下することがこれまでに報告されている。しかし、人工衛星によるデータを用いて測定されたNO2の大気中濃度と、高所得国でのみ測定されることが多いヒトの健康に関連するNO2の地表濃度との関係については、疑問が残っている。

今回、Matthew Cooperたちは、高解像度の衛星データを用いて、全球的なNO2の地表濃度を算出し、各都市の2020年のCOVID-19によるロックダウン期間中の地表濃度を2019年の地表濃度と比較した。次に、Cooperたちは、人工衛星の測定結果を用いて、200以上の都市でのNO2濃度の変化を定量化した。そのうちの65都市は、ほとんどが低所得地域に位置しており、地表濃度のモニタリングが行われていなかった。Cooperたちは、国別のNO2の人口加重平均濃度の低減幅が、厳しいロックダウン条件を定めた国々(北米や中国など)の方が、そうでない国に比べて、約29%大きいことを明らかにした。COVID-19によるロックダウン期間中のNO2濃度の低減幅は、最近の排出規制による年平均低減幅を上回っており、全球的に約15年間削減が続いた状態に相当することも判明した。

今回の研究結果は、ロックダウンに対するNO2の感受性が、国や排出部門(例えば、発電所や輸送機関)によって異なることを示唆しており、高解像度の衛星データによる地表濃度の推定値に関する情報が必要なことを実証している。

doi:10.1038/s41586-021-04229-0

英語の原文»
 
「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。
 
※この記事は「Nature Japan 注目のハイライト」から転載しています。
転載元:「環境:COVID-19によるロックダウン期間中の地表の二酸化窒素汚染の格差」

 

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cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_hhe9v6gdag1p_明治学院大学、初の理系学部「情報数理学部(仮称・設置構想中)」を2024年4月開設 hhe9v6gdag1p hhe9v6gdag1p 明治学院大学、初の理系学部「情報数理学部(仮称・設置構想中)」を2024年4月開設 oa-rp75450

明治学院大学、初の理系学部「情報数理学部(仮称・設置構想中)」を2024年4月開設

 明治学院大学は、2024年4月に、初となる理系の新学部「情報数理学部(仮称・設置構想中)」の開設を予定している。

 1863年のヘボン塾開設から一貫して、明治学院大学は時代に必要な教育の実現を目指してきた。今回、その教育の実現および大学の教育の範囲拡充を目指し、明治学院大学として初となる理系の新学部「情報数理学部」を設立する。情報数理学科の1学科で、定員は80名、横浜キャンパス(神奈川県横浜市戸塚区)で開設する予定。

 社会からの期待が高い情報数理分野は、ICT(Information and Communication Technology)を活用した授業やPBL(Project Based Learning)など、新しく柔軟な形態の教育が開発され、既に実施され始めている。明治学院大学もこうした教育をとりいれ、これまで培ってきた教育方法や内容と組み合わせながら、新時代に向けてさらに発展した授業を展開し、産学官連携の機会創出や卒業生の活躍の場を拡げる。

 情報数理学部では、数学的素材で組み立てられた情報科学分野の速い変化に適応・応用できる、数理的理解力(数学語)を身につける「数学語」、数学語を基礎教養とした情報科学(情報語)を学び、これからのコンピュータやAIで何ができるかを知る「情報語」のほか、数学語や情報語を国際社会で生かし、世界から情報を得て、自らも発信することができる英語教育や、情報数理科学と社会との接点や融合を強く意識させる教育も行う。

 育成する人材像として、AIで何ができるか考え、課題に対して情報技術を適用する能力を持った人材、情報科学の技術革新や変化に対応できる数理の学力とPBL(Project Based Learning)科目等で養われた問題解決能力を併せ持つ人材、ELSI(Ethical, Legal and Social Issues:倫理的・法的・社会的な課題)に配慮して、教育理念“Do for Others(他者への貢献)”を情報数理科学の力によって体現できる人材を掲げている。

 また、これまで文系の総合大学として蓄積してきた成果を生かすため、情報数理学部と既存の学部・組織との有機的な連携を目指して「情報科学融合領域センター」も2024年4月に開設予定。このセンターは、新学部と既存の学部との連携の舞台になると同時に、学外との産学官連携の窓口にもなる。

 今後、2022年4月に情報数理学部・情報科学融合領域センター設立準備室を開設し、2024年4月に情報数理学部および情報科学融合領域センターを開設する予定。※設置計画は予定であり、内容に変更が生じる可能性がある

参考:【明治学院大学】明治学院大学として初の理系学部「情報数理学部」を新設します。

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cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_j4cdt5y7uobx_タンパク質ワクチンがCOVID-19のパンデミックを収束させるか? j4cdt5y7uobx j4cdt5y7uobx タンパク質ワクチンがCOVID-19のパンデミックを収束させるか? oa-rp75450

タンパク質ワクチンがCOVID-19のパンデミックを収束させるか?

Nature ダイジェスト Vol. 19 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2022.220110
原文:Nature (2021-11-08) | doi: 10.1038/d41586-021-03025-0
How protein-based COVID vaccines could change the pandemic
Elie Dolgin
 

ノババックス社をはじめとするバイオテクノロジー企業が開発したタンパク質ワクチンが、間もなく登場する。多くの長所があると科学者たちは言う。

現在、日本や米国で使われているCOVID-19のワクチンは、開発スピードで利のあるmRNAワクチンやウイルスベクターワクチンである。今後、開発スピードは劣るが、他の感染症でも使用されているタンパク質ワクチンの製造が増えてくるであろう。

carmengabriela/iStock Editorial / Getty


Pamela Sherryは新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の予防接種を受けたいと思っている。だが、先延ばしにしてきた。

「ワクチンには効果があると信じています。予防はしたいのです」と彼女は言う。しかし、アレルギー反応を起こしやすい体質で、循環器病も患っているので、米国で使われているメッセンジャーRNA(mRNA)ワクチンやウイルスベクターワクチンの接種に不安を感じている。これらのワクチンは、ほとんどの人にとっては安全だが、ごく稀に心筋炎や血栓症などの重篤な副反応を引き起こす可能性がある(2021年10月号「COVIDワクチンと血栓症:これまでに分かったこと」、2021年8月号「COVIDワクチン接種開始から半年、ワクチンについて分かったこと」参照)。

そのため、彼女はワクチンの選択肢が増えるのを待っているのだ。特に期待しているのは、ウイルスのタンパク質を精製して作られるワクチンである。比較的新しい技術を使って製造されているmRNAワクチンやウイルスベクターワクチンとは異なり、タンパク質ワクチンは肝炎や帯状疱疹などのウイルス感染症から人々を守るために、何十年も前から使われてきた歴史がある。タンパク質ワクチンは、細胞にウイルスタンパク質を合成させるために必要な遺伝子断片を投与するのではなく、ウイルスタンパク質そのものをアジュバントと呼ばれる免疫賦活剤と共に直接投与することで、防御的な免疫応答を引き起こすことができる(2020年6月号「コロナウイルスワクチンの開発レース」参照)。

COVID-19に対するタンパク質ワクチンはまだ普及していないが、後期臨床試験のデータでは副反応が少なく強力な防御効果のあることが示されており、有望視されている。米国テキサス州プロスパーの自宅で文房具のネット販売の仕事をしているSherryは、「そんなワクチンができたら、すぐにでも接種したいです」と話す。

Sherryは間もなく接種を受けられることになりそうだ。バイオテクノロジー企業ノババックス社(米国メリーランド州ゲイザースバーグ)の幹部によれば、品質管理上の問題と製造の遅れのために予定より数カ月遅くなったが、年内にもタンパク質ワクチンの承認申請書を米国の医薬品規制当局に提出する準備がようやく整ったという。アジアのワクチンメーカー2社、クローバー・バイオファーマシューティカルズ社(中国・成都;以下、クローバー社)とバイオロジカルE社(インド・ハイデラバード)も、今後数週間ないし数カ月以内に各国の規制当局に承認申請する予定とのことだ。

既に、キューバや台湾のようないくつかの国々では、国産のタンパク質ワクチンを使った予防接種が進められている。今後、タンパク質ワクチンが広く使えるようになれば、Sherryのように接種をためらっている人々の不安は和らぎ、ブースター接種(追加接種)にも使えるようになり、世界的なパンデミックへの対応の空白を埋めるのに役立つ可能性がある。

感染症流行対策イノベーション連合(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations;CEPI)は、現在開発中の5種類のタンパク質ワクチンに10億ドル以上を出資してきた。CEPIでワクチン開発プログラムと革新的技術開発の責任者を務めるNick Jacksonは、「タンパク質ワクチンはCOVID-19の予防接種に新時代をもたらすでしょう」と話す。
 

本質的に時間がかかる

パンデミック対策の初期段階から、タンパク質ワクチンの開発は、他の技術によるワクチンの開発よりも立ち上げが遅れるだろうと研究者たちは予想していた。

遺伝子組換え技術を用いて、哺乳類、昆虫、微生物の細胞に大量の精製タンパク質を作らせる方法は分かっている。ただ、そのプロセスには多くの工程があり、それぞれの工程を目的のタンパク質に合わせて最適化しなければならない。ワクチンメーカーの元幹部で、現在はワクチン開発に関するコンサルティングを行っているChristian Mandlは、「本質的に時間がかかるプロセスなのです」と言う。現在開発中のタンパク質ワクチンのほとんどは、新型コロナウイルスSARS-CoV-2のスパイクタンパク質を元に作られている(図「タンパク質ワクチンの基礎」参照)。
 

タンパク質ワクチンの基礎

COVID-19に対するタンパク質ワクチンの製剤化には、可溶性タンパク質を使う方法や、ナノ粒子に結合させたタンパク質を使う方法など多くの方法がある。タンパク質ワクチンの多くはコロナウイルスのスパイクタンパク質を元に作られているが、受容体結合ドメインと呼ばれるスパイクタンパク質の中でも重要な領域だけを使ったワクチンもある。


ノババックス社とクローバー社が実施した大規模試験では、既に有効性のあるデータが得られている。2021年10月に公開された査読前論文によれば、感染力の強いデルタ変異株がまだ流行していない2021年の初めに実施された3万人規模の試験ではあるが、ノババックス社のタンパク質ワクチンは90%以上のCOVID-19発症予防効果を示したという(L. M. Dunkle et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/g5w9; 2021)。

一方、クローバー社のタンパク質ワクチンでは、COVID-19発症予防効果(重症度は考慮していない)は67%にとどまると報告されている。ただし、このように低い値となったのは、デルタ株を含む感染力の強い変異株の流行後に試験が実施されたためだと考えられる。いずれのワクチンでも、今回のパンデミックで最も有効性が高いとされるmRNAワクチンと同等の抗体レベルが得られた。

クローバー社のワクチンに添加されているアジュバントの製造元であるダイナバックス・テクノロジー社(米国カリフォルニア州エメリービル)の最高経営責任者Ryan Spencerは、臨床試験の結果から明らかなことは、「COVID-19に対するタンパク質ワクチンは、開発に時間がかかったからといって、質の低いアプローチだとはいえないということです」と話す。

タンパク質ワクチンは安全性も高いようだ。現在、世界中で臨床試験が行われている50種類以上のタンパク質ワクチンの中に、重篤な副反応を引き起こしたものはない。mRNAワクチンやウイルスベクターワクチンによく見られる頭痛、発熱、吐き気、悪寒のような副反応も、タンパク質ワクチンでは非常に頻度が低いことが分かっている。ノババックス社のワクチンの試験を共同で担当したノースカロライナ大学チャペルヒル校医学部の感染症内科医Cindy Gayは、「多くの人たちの不安が軽減されるのではないでしょうか」と話す。

だが、ある1つのタンパク質ワクチンの有効性が確認されて広く使用されるようになったとしても、全てのタンパク質ワクチンがそうであるとは限らない。

その理由の1つには、ワクチンによってスパイクタンパク質の利用形態が大きく異なることが挙げられる。1種類のスパイクタンパク質しか使っていないワクチンもあれば、3種類を組み合わせて使っているものもあるのだ。また、スパイクタンパク質の全長を使っているワクチンもあれば、断片のみを使っているものもある。

さらに、製造に使われる細胞もワクチンによって異なる。ノババックス社や大手製薬企業のサノフィ社、グラクソ・スミスクライン(GSK)社のワクチンでは、ツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda)と呼ばれるガの細胞を使ってタンパク質を合成しているが、クローバー社やメディゲン・ワクチン・バイオロジクス(高端疫苗生物製剤;台湾・台北)社のワクチンでは、治療用抗体の生産によく利用されるチャイニーズハムスターの卵巣細胞を使っている。それに加えて、添加されるアジュバントもワクチンによって異なり、それぞれ独自の方法で免疫系を刺激するため、ワクチンに対する反応も異なってくる。

GSK社の最高グローバルヘルス責任者であるThomas Breuerは、これら全ての要因が、ワクチンごとに異なる有効性と安全性のプロファイルにつながる可能性があると話す。「違いが生じることは容易に想像できますが、具体的にどのような違いになるのかは第Ⅲ相試験の結果と実際の使用経験から分かってくるでしょう」。

人口の大部分が既にワクチン接種を済ませている富裕国では、これらの結果がブースター接種計画に影響してくる可能性がある。現在はブースターとしてmRNAワクチンが使われることが多いが、タンパク質ワクチンが使えるようになれば、忍容性の点からそちらを希望する人が増えるかもしれない。
 

不公平の解消

タンパク質ワクチンが承認されれば、低所得国でワクチン接種を進める上で障害となっている供給不足を迅速に解消できると期待されている。例えば、ノババックス社とクローバー社は、世界中にワクチンを公平に分配するための枠組みであるCOVAXに、2022年中にそれぞれ数億回分のタンパク質ワクチンを無償で供与することを約束している。

グローバルヘルスを専門とする研究者たちは、COVID-19ワクチンの公平な分配を実現するためには、開発途上国でも自国内でワクチンを製造できるようにする必要があると主張している。そのためには開発途上国の製造業者がすぐに導入できるようなシンプルでコストのかからない生産システムを、より多くの研究者が検討すべきだと、マサチューセッツ工科大学(米国ケンブリッジ)の化学工学者Christopher Loveは指摘する。

バイオロジカルE社では、ベイラー医科大学(米国テキサス州ヒューストン)からライセンスを受けたワクチンの製造に、酵母を使ったシステムを利用している。このワクチンの開発に携わったベイラー医科大学のウイルス学者Maria Elena Bottazziによれば、現在既に承認されている、あるいは承認間近なCOVID-19ワクチンの中で、このワクチンが「おそらく最も容易かつ安価」に製造できるという。

ワクチン業界に長く携わってきたクローバー社の科学顧問を務めるRalf Clemensは、COVID-19のパンデミックの初期段階では、mRNAワクチンのようなワクチンにはスピードという強みがあったと話す。だが、これから登場してくるタンパク質ワクチンには、より多くの長所があると彼は言う。「COVID-19から世界を守るためのワクチンは、最終的にはタンパク質ワクチンが主流になると思います」。
 
(翻訳:藤山与一)

 
※この記事は「Nature ダイジェスト」から転載しています。
転載元:Natureダイジェスト2022年1号
「タンパク質ワクチンがCOVID-19のパンデミックを収束させるか?」

Nature ダイジェスト Vol. 19 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2022.220110
 

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cat_oa-rp75450_issue_f12f898d86ca oa-rp75450_0_tw8u3o4oqjyl_コロナ禍の影響でUIターン就職希望者が4割に迫る 学情調べ tw8u3o4oqjyl tw8u3o4oqjyl コロナ禍の影響でUIターン就職希望者が4割に迫る 学情調べ oa-rp75450

コロナ禍の影響でUIターン就職希望者が4割に迫る 学情調べ

 株式会社学情は、2023年3月卒業(修了)予定の大学生・大学院生を対象に、就職において「働く場所」をどのように捉えているのか、「UIターン」をテーマにインターネットアンケート調査を実施した。

 調査によると、UIターンや地方での就職を希望すると回答した学生は38.7%。コロナ初期の2020年6月に2021年卒学生を対象に実施したアンケートと比較すると、UIターンや地方での就職を希望する学生の割合が16.9ポイント増加しており、コロナ禍でUIターンや地方での就職を希望する学生が増加していることが分かる。「家族の近くに住みたいと思った」「家族や友だちのいる地元のほうが、安心して生活できると思う」「コロナ禍で一人暮らしをしていて、今後も一人暮らしをすることに不安を感じた」などの声が寄せられた。

 新型コロナウイルスの流行により地方での就職への意識の変化はあったか聞くと、「より地方での就職を希望するようになった」と37.0%が回答。「どちらかと言うと地方での就職を希望するようになった」47.1%を合わせると、地方での就職を希望する学生の8割超に上った。
「地方のほうが感染も少なく、安心して生活できると思う」「コロナ禍では、都市部で就職をすると、地方に住む家族となかなか会うことができないと思う」「地方から東京の大学に進学したものの、コロナ禍で人との交流がなく、東京に友だちや知り合いがいない。卒業後は、家族や友だちがいる地元に帰りたい」「外出自粛などで友だちと飲食を共にする機会が減り、必ずしも都市部にいる必要を感じなくなった」などの声があがった。

 断続的な緊急事態宣言の発出やまん延防止等重点措置の適用で人との交流の機会が減っていることや、都道府県をまたぐ移動の自粛を要請されていたことが、都市部で暮らす必要性を見直すきっかけとなり、就職活動における仕事選びにも影響をもたらしていることが分かる。

参考:【株式会社学情】あさがくナビ2023登録会員対象 2023年卒学生の就職意識調査(UIターン) 2022年1月版

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科学者は気候変動COPへの関与を続けなければならない

Nature ダイジェスト Vol. 19 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2022.220149
原文:Nature (2021-11-16) | doi: 10.1038/d41586-021-03433-2
COP26 didn’t solve everything — but researchers must stay engaged
 

英国グラスゴーで開催されたCOP26で、主催者側が交渉の場に研究者を同席させなかった。ゼロカーボンの実現には、自然科学と社会科学の溝を埋める必要がある。

 
国連気候変動枠組み条約第26回締約国会議(COP26)は、大いに待ち望まれていた、極めて重要な会議である。2021年10月31日から2週間の会期を予定していたが、予定より24時間遅れの11月13日に閉幕した。いくつかの注目すべき成果があり、例えば、カーボンニュートラルの達成を約束する国が増え、インドが2070年までの達成を初めて約束した。また、富裕国は、低・中所得国が気候の悪影響に対処するために役立てる資金(適応基金)を倍増することを約束した。さらには、炭素取引のルールが合意された。そして、世界のリーダーたちは、温室効果ガス排出量削減の進捗状況を毎年報告することになっている(2021年3月号「2021年注目の科学イベント」参照)。

しかし、ワーヘニンゲン大学(オランダ)のNiklas HöhneたちがClimate Action Trackerのウェブサイトで行った調査によると、COP26で発表された約束が実行されたとしても、2100年には気温が2.4℃上昇すると予測され(go.nature.com/3nn4hww参照)、2015年のパリ気候変動会議で合意された1.5℃の目標を大きく上回ることが分かった。その影響は壊滅的なものとなる可能性が高い(2021年12月号「気候モデル研究者とシステム理論研究者にノーベル物理学賞」参照)。

多くの研究者は、温室効果ガス排出量削減策に関して、もっと意味のある合意を求めていたため不満を感じている。研究者が怒るのも無理はないが、だからといってCOPのプロセスや破滅的な気候変動を食い止めるための人類の闘いから研究者が離脱してしまえば惨事になる。

COP26は、2015年12月にパリで開かれたCOP21以降で最も重要なイベントだったが、パリ協定での約束の達成状況の評価という相当に長期的なプロセスの一部なのだ(2016年3月号「地球温暖化の抑制へ歴史的合意」参照)。また、COP26では、いくつかの点で進展が見られた。COP26は、行動を起こすラストチャンスというわけではない。COPの任務は、2022年にエジプトで開催されるCOP27に引き継がれる。地球にとって極めて重要な10年間である。研究者はあらゆる機会を捉えて、COPのプロセスにおける研究者の役割の拡大を図らなければならない。

COP26の最終合意には、これまでの合意文書になかった約束や用語や語句が盛り込まれている。石油・ガス輸出国を含む高所得国は、適応基金を2025年から倍増して年間400億ドル(約4兆4000億円)とすることに加え、石炭火力発電の削減と他の化石燃料への公的補助金の廃止を各国に呼び掛ける文言に初めて合意した。高所得国は、石炭火力発電の全廃を望んでいたが、低・中所得国は、世界の多くの地域で石炭に代わるエネルギー源がまだ存在しないことを指摘して、強引に妥協を成立させた(2021年7月号「米国が温室効果ガスの大幅削減を公約」、2021年12月号「+1.5℃に抑えるには、埋蔵化石燃料の採掘はもはや不可!」参照)。

また、「損失・損害補償」基金構想に関する研究を続けるための部署の創設にも、高所得国は合意した。損失・損害補償基金とは、気候変動の影響を受けた低・中所得国がその原因に関与していない場合、補償金を受け取ることができるという仕組みである。そして、COP26の第1週には、金融部門の400社以上が、数兆ドルの投資先をネットゼロエミッション(ネットゼロ;排出量から吸収量を差し引いた合計、つまり実質的な排出量をゼロにすること)に尽力している企業に切り替えることを発表した。

この金融機関のコミットメントは、激しい議論を経て実現したものである。実現に30年以上の歳月を要したものも含まれており、絶対に必要な進展であることを意味している。しかし、水面下では、用語の定義や実施方法の詳細について意見の相違がある。研究コミュニティーの情報提供が極めて重要になるのは、こうした場面である。例えば、このコミットメント文書では、炭素回収・貯留技術を実装していない石炭火力発電所の削減を求めている。しかし、現実には、炭素回収装置を備えた石炭火力発電所からも汚染が発生する。研究者は、この点を明快に説明できる。

もう1つの極めて重要な問題には、「ネットゼロ」のコミットメントがもたらす影響が関係している。今やこの語句は、脱炭素化へのコミットメントを示すものとして一般的に使われている。しかし、ネットゼロに関しては合意された定義や尺度がなく、この状況では、ネットゼロの約束が実際に地球温暖化を食い止めているのかどうかが分からないのだ。また、気候ファイナンスについても合意された定義がない。富裕国は、年間約800億ドル(約8兆8000億円)の気候ファイナンスを低・中所得国に提供しているが、合意された定義がないために、提供された資金の大半は融資になっており、炭素排出量を直接削減しない開発援助(例えば、学校や清浄な水のための資金提供)も含まれている。

このような問題点の全てに対し、有益な情報を提供できるのが研究である。そして国連は、研究者に情報提供を求めている。アントニオ・グテーレス(António Guterres)国連事務総長は、専門家グループに対して、企業のネットゼロの約束を評価・分析するための「明確な基準の提案」を要請していることを発表した。また、COP26の各国代表は、気候変動枠組み条約COPに対し気候ファイナンスの定義に関する助言を現在行っている専門家グループが、その任務を継続しなければならない点に合意した。

すぐにでも作業を始める必要があるため、助言を行うアドバイザー全員の任命をできるだけ早急に行わなければならない。また、アドバイザーは、さまざまな研究分野の専門家であることが必要で、例えば、ネットゼロの測定基準について助言するグループでは、物理学者が、経済学者や財務指標の作成方法の研究者と協働する必要がある。また、低・中所得国の機関に所属する研究者の見解を聞かなければならない。このことは、いくら強調しても足りない。

COP26会場からのNatureの報告によれば、研究者は気候政策の立案に十分に組み込まれていない。実際、研究者がCOP26の交渉が行われている部屋への入室を求めると、主催者側から拒否されることが多かった。国連は、研究者が交渉を直接観察することを許し、その経験を研究プロジェクトや事例研究の講義に生かせるようにしている。国連気候変動枠組み条約事務局は、こうした妨害が行われた経緯を調査することを約束した。この経験を今後のCOPで繰り返してはならない。

国家間のパートナーシップ、あるいは全ての当事者が信頼し、受け入れられる協定がなければ、地球温暖化を食い止めることはできない。現在のところ、経済発展の度合いや気候変動に対する脆弱性が異なる国々の主張の隔たりは大きい。研究者とその研究成果は、この溝を埋める上でCOPの初期から役立ってきた。今も、そしてこれからも、研究者はそれを続けなければならない。
 
(翻訳:菊川要)

 
※この記事は「Nature ダイジェスト」から転載しています。
転載元:Natureダイジェスト2022年1号
「科学者は気候変動COPへの関与を続けなければならない」

Nature ダイジェスト Vol. 19 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2022.220149
 

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混合ガス中からCO₂を高効率に除去する膜合成法、芝浦工業大学が開発

 地球温暖化による気候変動を抑え、カーボンニュートラルな社会を実現するために、「二酸化炭素回収・貯留技術(CCS:Carbon dioxide Capture and Storage)」が注目されている。排出ガスや天然ガス中に含まれるCO₂を除去する手法であるが、CO₂と他のガスを効果的に分離するための「膜」の改良が課題だった。

 今回、芝浦工業大学工学部応用化学科の野村幹弘教授が率いる研究チームでは、従来の合成法よりも早く、かつ優れた性能でCO₂を分離することのできるピュアシリカCHA膜の新しい合成法を開発することに成功した。CHA膜は、さまざまな産業でエネルギー源としても活用可能な温室効果ガスであるメタン(CH₄)とCO₂を分離するが、アルミナ基材上で膜を作製する従来の手法では、アルミニウムが溶け出し、ピュアシリカCHA膜を合成できない。一方、本研究チームが見出した、多孔質のシリカ基板を使用する合成法では、アルミニウムの溶出が起こらないため、アルミニウムを含有しないピュアシリカCHA膜となり、CO₂透過率の向上に成功している。

 さまざまな合成条件下での実験を繰り返して最適化された原料ゲルとシリカ基材の組み合わせにおいては、CO₂/CH₄混合ガスに対して従来基材と比較して2倍のCO₂分離性能を達成した。さらに、従来基材上では合成に70時間を要する膜厚の膜を、新しい合成法では8時間で得ることができるといい、合成時間も大幅に短縮した。

 本手法は、CHA膜によるCO₂回収の産業化を後押しする可能性も秘めており、カーボンニュートラル実現に寄与することが期待される。

論文情報:【Membranes】Development of Pure Silica CHA Membranes for CO₂ Separation

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気候変動:植物は地上部と地下部で温暖化に対する応答が異なっている

Climate change: Mismatch between above- and below-ground plant responses to warming

 
気候変動に対する植物の応答は、地上部と地下部で異なると考えられることを明らかにした論文が、Nature Climate Change に掲載される。

植物の生活史上の出来事(春の開葉、開花、秋の落葉など)のタイミングは、植物の適応度と生存にとって非常に重要で、世界の人間の食料資源、生態系の機能、炭素循環にとって重要な意味を持つ。気候変動は、さまざまな植物の生活史上の出来事の変化をもたらしてきた。それは、地上部の変化によって明確に示されている。しかし、土壌中で起こっていると考えられている変化については、根系が植物の成長や陸域生態系の生産性に重要な役割を担っているにもかかわらず、十分に研究されていない。

今回、Xuhui Zhouたちは、88件の公開された研究のデータを解析し、気候変動に対する植物の応答が地上部と地下部で異なることを明らかにした。その差異の程度は、研究対象となった植物のタイプによって異なっていた。例えば、草本植物は、地上部の生育期の開始と終了が早くなり、結果として生育期全体の長さは変わなかったが、地下部の応答に変化はなかった。これに対して、木本植物は、気候温暖化によって地上部の応答に変化はなかったが、地下部の生育期が長くなった。

結論として、Zhouたちは、今回の研究のサンプルサイズが小さいことから、研究結果の解釈に注意を要すると強調している。サンプルサイズが小さいのは、利用可能なデータが限られており、特に植物の成長と陸上炭素循環に強く影響し得る地下部の変化に着目した研究が少ないためだ。そのため、Zhouたちは、さらなる研究が緊急に必要だとする見解を示している。

doi:10.1038/s41558-021-01244-x

英語の原文»
 
「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。
 
※この記事は「Nature Japan 注目のハイライト」から転載しています。
転載元:「気候変動:植物は地上部と地下部で温暖化に対する応答が異なっている」

 

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立命館アジア太平洋大学、高校生向けオンラインプログラム参加者募集中

 立命館アジア太平洋大学は、日本全国の新高校1年生から新3年生を対象としたオンラインプログラム『BEGIN Jr.(ビギンジュニア)』を2022年3月22日(火)~24日(木)の3日間実施する。2021年夏に開催し、申込数が募集人数を大幅に超えたグローバルで密な人気のプログラムだ。

 このプログラムは「基礎的な学びを通し、お互いの成長を無限に繋げる」をコンセプトに問題発見や課題解決能力の向上を目指す。外国人留学生との交流会を除き、開催言語は日本語。ディスカッションやプレゼンテーションを通じ、多様な価値観を知り受け入れ目標達成を目指して最後まで成し遂げる力を養う。参加した高校生は10年後の自身の姿を描き、将来像を発表する。プログラム中は、立命館アジア太平洋大学の教員と国際色豊かな学生がファシリテーターとして高校生をサポートする。

 参加希望者は2022年2月11日(金)までに専用フォームで申し込む。募集定員は48名。3月16日(日)19:00~の事前交流会と3日間の全プログラムをオンライン(Zoom、miro)で快適に参加できることが条件となる。応募多数の場合は申請内容をもとに選考を実施する。参加費は1万円。

参考:【立命館アジア太平洋大学】高校生対象オンライングローバル人材育成キャンプBEGIN Jr. Program 参加者募集 

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