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「新型コロナウイルスは17%のエタノールで不活性に」新発見をもたらした視点【後編】

ミラツクジャーナル

インタビューシリーズ「未知の未来が生まれる出会い」は、(この記事の提供社である)ミラツク代表・西村勇哉がインタビュアーとなり、沖縄県恩納村に拠点を置く沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究者にお話を聞くオリジナルコンテンツです。

研究者はこの宇宙の様々なものを対象に、世界中の誰もがまだ知らないことを発見し、人類の知を広げています。そのひとりひとりの研究者は、どのような視点で世界を切り取り、理解しようとしているのでしょうか。その視点を知ることで、私たちの世界観は大きく広がっていきます。先駆的な研究と沖縄の風土が交差するOISTから、未来に向けた新しい視点と出会いをお届けします。

第二回は、量子波光学顕微鏡ユニットの新竹積さん。1980年代から巨大な実験施設を建設し、電子などの粒子を加速、衝突させる加速器実験に関わり、たくさんの装置を開発してきました。さらに理化学研究所に移ると、電子を加速させてX線のレーザーを発生させる「SACLA」という装置の開発、建設をリードしました。そして、OISTに移ってからは、新しい方式の電子顕微鏡や波の力で発電する波力発電装置の開発をしています。その時々で、いろいろなものをつくってきたという印象を受けますが、どのような考えで取り組んできたのかを聞きました。

新竹積(しんたけ・つもる)

沖縄科学技術大学院大学量子波光学顕微鏡ユニット教授。
1955年、宮崎県生まれ。九州大学大学院工学研究科修了。博士(工学)。1983年から2002年まで高エネルギー加速器研究所に所属し、トリスタン計画、B-ファクトリー計画などの研究プロジェクトに参加。2002年から理化学研究所でX線自由電子レーザー施設(SACLA)の建設を指揮した。2011年から沖縄科学技術大学院大学で、ホログラフィーによる量子波光学顕微鏡、波力発電装置などの研究を進めている。US Particle Accelerator School Award、ヨーロッパ物理学会賞、光・量子エレクトロニクス業績賞(宅間宏賞)などを受賞。

これまでの連載記事

新竹塾を開いて欲しい

西村
お話を伺っていると、やはり、ゆっくりと考える時間が必要なのかなと思います。最初の状態を把握して、何が起こればいいかをしっかりとイメージすることが重要ですね。考える時間がないと、今やっていることを回していくだけで精いっぱいになりますから。

これは資本主義である限り、しかたのないことなのでしょうか。こういうことをいつまで続けるのかと思ってしまいます。人間は、ずっと先のためにがんばっていますよね。
新竹
それほど心配しなくても大丈夫だと思います。子どもたちはしっかりやっていきますから。
西村
そうか。そうしたらいっそ、OISTでやるのかは別にして、新竹さんのゼミというか、新竹塾が開講されると楽しいだろうなと思います。
新竹
以前は数ヶ月に1回くらいのペースで九州大学に行き授業をやっていました。でも、忙しくなってしまい、今はやっていません。
西村
そうなんですね。世の中に対して緩やかに考え続けられる人や、ちょっと立ち止まれる人が必要な気がします。もちろん、物理学がわからないとついていけないかもしれませんが。
新竹
今の時代は、学生に余裕がありませんよね。生活をしっかりと維持しないといけないから。私は本当だったらスタンフォード大学に行くはずでした。スタンフォードにプロフェッサーの職を持っていて、それをOISTに振りかえた形になりました。OISTには工学部がないので、実質的に自分のところに学生はいません。

OISTに来る前は、トリスタン(光速に近い速度に加速した電子と陽電子を衝突させて、新しい粒子や現象を発見しようとしたプロジェクト)でも、SACLAでも、プロジェクトの中に学生がいました。プロジェクトには、いろいろな大学から学生が集まっていたので、そこで新竹塾のような形で鍛えていき、出ていくというようなスタイルになっていました。ですから、学生がいない状況は、OISTに来て初めての体験です。日本で波力発電機の開発を本格的にやるとなったら、重工業の企業と一緒にやる必要があるので、本州の大学に拠点を置いて、そこの学生と一緒に開発していくことになるでしょうね。
西村
OISTの10年間で、以前のようにはプロジェクトを一緒にやるような学生がいない状況になって、それで逆に得られたものはあるのですか。
新竹
ありますよ。妻から「自分でやるしかないでしょ」とよく言われます。自分で海に入る、自分で研究する。雑用も自分でやります。自分が直接動いて、周りの研究者がついてくるという体制になりました。
西村
自分でやるようになって、考え方が変わったりしましたか。
新竹
健康になりますね。
西村
それはどういうことですか?
新竹
自分で動くということは、自分の体力しか頼ることができません。つまり、働き過ぎなくなります。今は、自分の体力を維持するために時間を使うことが多いですね。朝、犬と走るとか、自分の使える時間の半分くらいは体力の向上にあてています。自分にはバックアップがいないので。OISTでは博士課程の学生が、教員主導のプロジェクトを一緒に進めることができないようになっているので、しかたがないですね。博士課程の学生を独立した一人の研究者として、自分自身の研究に邁進させるための取り組みです。

波力発電のプロジェクトを企業と進めるときは、二十代の新人と一緒にやりたいですね。そういう人たちと5年くらい一緒に仕事をすると、彼らは伸びていきます。ですから、結果的に、そのプロジェクトが企業内の大学のような役割をします。
西村
授業がなくてもプロジェクトがあればそこが大学になりますね。
新竹
そうですね。プロジェクトでの仕事が、理想的なトレーニング環境になります。

「見えていないもの」を懸命に探す

西村
今の話は、結局、何から学ぶべきかという話でもあるなと思いました。何かを実際に動かさないとわからないことがたくさんあるのだなと思います。SACLAもそうですけれど、いくら学んでも、実際に動かないと意味がないという話ですね。
新竹
そうですよ。プロジェクトは成功することで、その意味を感じることができます。「学びました」というだけでは、すぐに忘れてしまいます。
西村
うまくいくまでやるのは、時間もかかりますし、大変ですよね。でも、最後にうまくいったという記憶も同時に残るので、次に何かをやるときに、自分で考えられるようになりますよね。
新竹
そうですね。そういう意味でも、小さいことから始めて、だんだんと大きな責任を持てるようにしていく必要がありますね。重工系の企業では、若手社員を世界中のプラント建設などに行かせます。それも大切な教育になるわけです。
西村
新竹さんは、助手のときに関わったプロジェクトは失敗してしまいましたが、しっかりと結果を出していたので、「次はうまくやりたい」という気持ちが生まれて、それが学びになっているという感じですね。何かを覚えるだけの行為は、新竹さんの感覚では学びではないことになりますかね。
新竹
そうですね。私は化学や生物のことはわかりません。機械系のプロジェクトしか知らないので、偏った考え方になっているかもしれませんが。
子どもの頃、新竹さんは農機具の発動機の修理をよく手伝った。スケッチは後年、そのときの様子を回想して描かれたもの
西村
教育という言葉には、「教」だけでなく、「育」の文字もありますよね。教えるのではなく育つという部分が、もっと沖縄や日本で増えていけばいいなと思います。この部分はがんばってやる部分かなと感じています。

今は教育が大切といわれている時代ですが、教えない教育が増えるといいなと思いました。
新竹
メーカーの中の教育は、学校をつくって教えているわけではありません。現場で何かをつくりながら、その場、その場で、日々、教え込まれるものです。
西村
プロジェクトをやることでたくさんのことが身につくと思いますが、その中でものの見方がどのように鍛えられていくのでしょうか。新竹さんのお話は、ものの見方につながっていると思います。やはり、プロジェクトを一緒にやるからこそ若い人たちにも、ものの見方が伝わるものなのでしょうか。
新竹
私は助手の頃に、筑波から広島県三原市まで行き、企業の人たちと週に3日くらい一緒に働く時期がありました。そして、帰り道で京都のお寺に寄っていました。心を穏やかにして、庭や山を眺めながら、「見えてないものはなんだろう」とよく考えていました。この「見えていないもの」というのは、「見落としがないか」ということです。

最初に関わった加速器のプロジェクトでは数億円規模の資金を30人くらいのチームで使いました。見落としがあると、プロジェクトが失敗して、その資金が無駄になってしまいます。プロジェクトを進めるためには、見えていないものはないという状況が理想的ですが、実現するのは不可能に近いです。でも、そういうことを考えていると、直感的に見つかることがあります。それで慌てて工場に戻ったこともあります。

今も、家にいるときも、散歩をしているときも、ほとんどそういうことを考えていますね。あと、見えているものをイメージとして再構築することもやりました。頭の中でスムーズにイメージが動くかとか、そういうことをやっていました。見えてないものを見る作業は、今も昔もよくやっています。
西村
大学院時代に心理学で価値観形成について研究していたのですが、人は自分にないものを受け入れながら価値観を形成していきます。でも、成熟して大人になってくると、「もう自分の中に、ないものはない」と思い始めて成長が止まってしまいます。私は、それは思考の盲点だと思っています。どこかの瞬間で、「盲点がない」と思った瞬間に成長が止まるのだと思います。
新竹
それはそうですね。。「何でこのことを見落としていたのか」ということはたくさんあります。振り返るとそういうことだらけですね。それをぎりぎりのところで発見すると、「本当に盲点だったな」と思いますね。
西村
予想外のところで、自分の知らないことがたくさんあるのだなと、純粋に思います。でも、それが楽しいとも感じます。新しい視点に気がつくと、同じものでも見え方が変わってきますから。
新竹
確かに。沖縄は島全体をデザインできる人がいるといいですよね。瀬戸内海の直島のような感じで、沖縄自身もアートであるという発想でデザインできればいいなと思います。
西村
それはとてもかっこいいですね。沖縄自体がアートであると。
新竹
みなさん、普段は忙しく動き回っているので、そういうことを考える余裕がないと思いますが、沖縄をアートとして見直していけたらいいのかなとは思います。
西村
同じ物理学でも、理論分野の人は、自然のしくみを理解したいとかがモチベーションになると思いますが、新竹さんはどういうモチベーションで研究をしてきたのですか。
新竹
簡単にいうと闇雲ですよ。私は、自分が生きている間に結果を見たいということを目標にして研究をしてきました。しくみを活かしてものづくりをして、少なくとも自分が生きている間に結果を見たいという基準で研究をしています。
理研でSACLAのレーザー発振に成功したときの記念写真

既に開発していたウイルス検出法

新竹
私はOISTに来てから、波力発電装置の他に電子顕微鏡の研究をしてきました。そして、2020年2月から新型コロナウイルスの研究も加わりました。この時期、東京を訪れたら、山手線の車内で、たくさんの人たちがマスクをして怯えた顔をしていました。この光景を目の当たりにして、「これはどうにかしないといけない」という思いがわき上がってきたのです。

私はこれまで生物学の研究経験はありません。しかし、ウイルスは生物なのか、無生物なのかという議論があるほど単純な構造で、小さなマシーンと言ってもいいくらいのものです。そのため、機械の知識しかない私でも理解できます。しくみをしっかりと理解できれば、どうすれば壊れるかといったことも、だいだい想像できるようになります。

そして、調べていくと、新型コロナウイルスが低濃度のアルコールに弱いことがわかってきたのです。
西村
何がきっかけで、この結論にたどりついたのですか。
新竹
ウイルスはアルコールに弱いということはもともと知られていました。WHOで公表されていた手指消毒に使うアルコールの基準は濃度80%です。でも、この濃度だと他のことに応用しにくいので、その後、さらに調べていきました。すると、神明朱美さんが2019年に発表した「殺菌・抗ウイルス効果に及ぼすエタノール濃度の影響」という博士論文にたどりついたのです。その論文を読んでみたら、30%の濃度のエタノールでいろいろなウイルスが不活性になると書いてありました。過去の論文を調べたりすると、25~30%でウイルスが不活性化するという論文が複数見つかりました。

そこで、自分たちで測定し直したところ、最終的に、17%のエタノールで新型コロナウイルスが不活性になるという結果が出ました。この濃度であれば、アルコールの蒸気を吸入することで、喉までアルコールが届きます。この結果を、arXiv(アーカイブ)という論文をいち早く世界中に公開するWebサイトで3月に公開しました。このときは、「エタノールで、上気道から肺にかけて新型コロナウイルスを不活化できる可能性がある」と書いただけです。この論文の読者はすぐに2万人を超えました。今は毎日のように、海外からこの論文に関するメールがきます。
西村
それはすごいですね。
新竹
私は専門が物理なので、医療関係の論文を書いたことがありませんでした。ゼロから勉強して、勇気を出して発表したのが実情です。
西村
ところで、手指消毒のアルコール濃度は、なぜ80%なのですか。
新竹
まあ、いろいろな条件がありますよね。ウイルスは、コロナウイルスだけではなく、アデノウイルス、ライノウイルスなど、たくさんあります。それらのウイルスへの影響も考えて濃度80%というラインを定めたのだと思います。
西村
なるほど、包括的なラインというわけですね。
新竹
そうですね。WHOがこのように定めているので、誰もが半ば常識のように考えが固定されてしまったわけです。でも、新型コロナウイルスに対しては、20%の濃度でも効果がありました。

この論文は、アメリカの医師の目にとまったようで、その医師の病院では、新型コロナウイルスに感染した患者に低濃度のアルコール蒸気を吸引する治療もしているといいます。結果がまとまれば、アメリカ国立衛生研究所(NIH)に報告するそうです。私の論文は、学術雑誌には掲載できませんでしたが、たくさんの医師に興味をもってもらえたのでよかったかなと思っています。
西村
私はお酒を飲まないのですが、飲んだ方がいいのかなと思いました。
新竹
無理に飲む必要はないですよ。例えば、ふたのついたカップの中に焼酎やウイスキーをしばらく入れておいて、そこに溜まる蒸気を嗅ぐだけでも大丈夫です(アルコールは引火しやすいので、火気を近づけないでください)。
西村
飲まなくてもいいのですね。
新竹
アメリカで実践している人たちは、40%のウイスキーの蒸気を嗅ぐ人が多いですね。実際にウイルスに感染しているのは、鼻の奥がほとんどです。鼻の奥には嗅覚器があります。そこにウイルスが感染しやすいみたいです。ただ、ここに液体のアルコールを直接当ててしまうと神経を刺激して、バランスを失いやすいので、あまりお勧めはしません。
西村
そうか、飲む必要はないし、嗅ぐのが良いですね。
新竹
1分くらい嗅げばいいと思います。テレビでも観ながらやってもらえればいいのではないですか。

話は変わりますが、最近、超高速でウイルスを検出する技術を考えつき、アメリカで特許出願をしました。最終的には、10秒でウイルスを検出する機械をつくって、できれば空港に設置したいと考えています。これはおもしろいですよ。実現したらワクワクします。
西村
それは本当にすごいですね。
新竹
振り返ってみると、これまで私が取り組んできたのは、自分でハンドリングできる範囲のものでした。自分の手が届いて役に立つものをつくることができそうだという時点でワクワクします。今年の秋頃には1号機ができるのではないかと期待しています。

実は、この装置は新竹モニターの応用です。実は、つい最近まで忘れていたのですが、新竹モニターの原理そのものが、ウイルス検出器であると気がついたのです。
新竹モニターの前で(スタンフォード加速器センター100年史より)
西村
そうかなるほど。新竹モニターは、電子が通ったことを検出するための装置でしたね。検出する相手が電子からウイルスに変わってもいいということなのですね。ウイルスは電子に比べたら圧倒的に大きいから、ウイルスも検出できるのですか。よく考えたらわかると思うのですが、お話を聞くまでまったく思いつきもしませんでした。これも、自分の考えの盲点ですね。
新竹
新竹モニターでは、電子ビームが60ナノメートルまで絞られたことが確認されています。それはまさにウイルスの大きさです。それがすぐにつながらなかったのは、私にとっても盲点だったのです。
西村
人の考えには、そもそも盲点があります。まず、盲点を潰した方がいいとよく言いますけれど、自分が盲点だらけなので難しいですね。
新竹
そう思います。
西村
お話を聞いていて、自分の盲点を潰したい気持ちでいっぱいです。やはり、ものの見方がとても大切だなと思いました。同じ海の波を見ても、エネルギーの塊だと思ったのは、新竹さんしかいなかったということがすべてを物語っていますよね。
この記事は、ミラツクが運営するメンバーシップ「ROOM」によって取材・制作されています。http://emerging-future.org/newblog/(外部サイト)
この記事は、OIST(沖縄科学技術大学院大学)とNPO法人ミラツクによる共同プロジェクトとして制作・運営しています。https://www.oist.jp/ja(外部サイト)

新竹さんは巨大な実験装置をつくり、自然のしくみを解き明かす実験物理学に長年取り組んできました。実験物理学の研究は、物理学の理論を頼りにしながら、どのような装置を設計するかから始まります。新竹さんが取り組んできた高エネルギー物理学は、この宇宙の根源と考えられる素粒子を対象にしています。とても小さな素粒子を加速、衝突させることで、まだ知られていない新しい素粒子を探し、物理学の理論を発展させようとしてきたのです。

素粒子の実験に使用される装置は全長数十キロメートルもの巨大なものとなります。当然、お金もたくさんかかります。最先端の研究では100%成功するものは存在しませんが、たくさんのお金をかけているために、何らかの成果が求められます。新竹さんの独特の視点やものの見方は、そのようなプレッシャーのかかる研究プロジェクトの中で培われてきたのだと感じました。

また、新竹さんは理論を駆使するだけでなく、自分の体験から得られた情報も活用することで、関わってきたプロジェクトを成功に導いてきたのだと思います。現在、天気予報の分野では、シミュレーションによる予報の精度を上げるために、実際に観測されたたくさんのデータをシミュレーションに反映させる「データ同化」という手法が使われています。

お話を聞いていて、新竹さんのプロジェクトの進め方は、このデータ同化を一人でやっているのではないかと思います。このような考え方やものの見方は、経験を通してでしか身につかないでしょう。プロジェクトは単にものをつくったり、研究を進めたりする場だけではなく、このような考え方やものの見方を伝え、身につけるための場として、うってつけだったのだなとも思いました。

  • 構成・執筆荒舩良孝

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