平成１８年１月１日号／科学新聞

来年度政府予算案決定
文科省科研費　15億円増の約1900億円に

　平成18年度の政府予算案がまとまった。厳しい財政状況の中、ほとんどの予算がマイナスになり、社会保障関係の義務的経費以外では、唯一、科学技術振興費だけが増額となった。総合科学技術会議のＳＡＢＣ評価を受け、Ｓ16％増額、Ａ２％増額、Ｂ３％減額、Ｃ30％減額とメリハリを付けた上で、対前年度比１・１％（１４２億円）増の１兆３３１２億円。第３期科学技術基本計画初年度にあたって「厳しくとも科学技術には予算を付ける」という政府の姿勢があらわれた内容となった。

　　文部科学省予算は、対前年度比４６８７億８８００万円減の５兆１３２４億１７００万円。そのうち三位一体改革で義務教育国庫負担金の地方への移管分４３８５億円を除くと実質的には、約３０２億円の減にとどまっている。
　競争的研究資金は全体として約24億円減の３５８４億８００万円になった。これは、17年度から競争的資金に組み込まれた原子力システム研究開発委託費の電源開発特別会計分が約58億円の減少となったため。科学研究費補助金は15億円増の１８９５億円。年２回公募の試行と若手スタートアップ資金が認められた。戦略的創造研究推進事業は４億円増の４８０億円。科学技術振興調整費は３億円増の３９８億円。
　国立大学法人への運営費交付金は、１兆２２１４億７８００万円。効率化による１７９億円減に特別教育研究経費の14億円増、退職金等の特殊要因増を加えて、合計で１０２億５１００万円の減となった。施設整備費補助金は31億５６００万円減の５１８億３９００万円。また、特色ＧＰや魅力ある大学院教育イニシアティブなど、国公私立大学を大学改革支援については、29億３９００万円増の５６２億１００万円が計上された。
　優れた研究者を確保するための予算は６６８億４３００万円（52億６千万円増）。振興調整費に「若手研究者の自立的研究環境整備促進」を新たに盛り込むほか、科研費の若手研究を充実させる。さらに、女性研究者が出産・育児等で研究中断したときの復帰支援や、女性研究者の活躍を促進する予算などが盛り込まれた。
　大型基礎研究については７億９０００万円増の９３６億７３００万円。スーパーカミオカンデや大強度陽子加速器計画、アルマ計画、すばる、大型ヘリカル装置、総合地球環境学研究プロジェクトなどを推進する。
　イノベーションを創出するための産学官連携については、３７０億５６００万円を計上。知的財産戦略を強化するため、約59億円を使って、大学知財本部やスーパー産学官連携本部を整備し、研究成果の特許化を促進するとともに、知財分野の専門人材や目利き人材を養成する。また約３１２億円で産学官連携を推進する。イノベーション創出につながるような本格的な共同研究への発展を目指したＦＳ活動の支援、大学発ベンチャーの創出・事業展開に必要な研究開発の推進、産学官連携によるマッチングファンドの実施など。
　地域科学技術振興には、６億５８００万円増の２４６億７３００万円を計上。知的クラスター創生事業約１００億円、都市エリア産学官連携促進事業40億円のほか、全国の研究成果活用プラザやＪＳＴサテライトを活用し自治体、経済産業局、大学、公設試などと地域イノベーションの創出を総合的に支援する新規事業を約72億円で開始する。
　国家的に重要な基幹技術について核融合と海洋以外は増額になった。２０１５年までに衛星、陸域・海域観測網を整備するとともにデータを統合的に収集・解析する、統合観測・監視システムは２３０億２６００万円（約35億増）。宇宙輸送システムは１２７億円増の４９２億２６００万円で、宇宙予算を４年ぶりに増加させた。「もんじゅ」「常陽」などの高速増殖炉サイクル技術は約40億円増の３４７億３５００万円。
　世界最先端・最高性能の汎用京速計算機システムの開発には、35億４７００万円を新規計上。１０００億円を超える大型プロジェクトが認められたのは９年ぶりとなる。また、現在の10億倍を上回る高輝度のＸ線レーザーによる世界最高性能の光分析・計測システムを実現するＸ線自由電子レーザーについては、１２５億３９００万円が計上された。
　大臣折衝までいった私学助成は、経常費補助が０・６％増の３３１２億５０００万円、研究設備整備費等補助が７億７８００万円増の７７億７７００万円が認められたが、私立大学・大学院教育研究装置施設整備費補助は約29億減の１１４億３４００万円となった。

光学系でナノメートルの分解能
イメージングデバイスを考案
基本原理実証に成功

理研が世界初

　理化学研究所中央研究所の河田聡主任研究員らは、光学系でナノ㍍の分解能を持つ新たなイメージングデバイスを考案、基本原理の実証に成功した。光の最大の欠点であった波長の限界を超えた分解能を、空気中・常温・可視光で実現できるため、バイオサイエンスや材料科学の分野が飛躍的に発展する可能性を持っている。河田研究員は「デバイス自身はすぐにできる。２年以内には顕微鏡として実用化したい」と語る。12月31日のフィジカル・レビュー・レターズに掲載された。

　光学顕微鏡では、光の波長自体の限界から、３００ナノ㍍の分解能でしか、ものを見ることができない。また電子顕微鏡はナノレベルの分解能を持つが、真空中で電子状態を通じてしか見ることができないため、生体試料など生きたまま観察することはできなかった。
　研究グループは、直径20ナノ㍍、長さ50ナノ㍍の銀の円柱を剣山のように40ナノ㍍間隔で配置したデバイスを作製。これは光学顕微鏡におけるレンズの役割を担っており、試料から発する光あるいは試料に当たって反射した光を、一本一本の円柱が表面プラズモン（自由電子の集団的な振動）に変換し反対側まで伝播、光情報として放出する。
　最終的には光の像が得られるのだが、その像が含む情報は、試料のナノサイズの範囲の情報だけとなり、光の波長で決まる像の細かさの限界をはるかに超えた超高解像度のイメージを作り出すことができる。実験では円柱を使って、光源と同様に結像できるかを調べたところ、光源の発光点が円柱とずれても結像できることが分かった。
　現在のところ、40ナノ㍍の分解能を実現している。河田研究員は「理論的には１ナノ㍍の分解能を実現できる。実用レベルでは10～20ナノ㍍が重要になるため、当面はそれをターゲットに研究開発を進める」と話す。
　この新しい観察手法が実用化できれば、例えば生きた細胞をそのままナノレベルで観察できるようになるほか、逆にレーザーを発振し半導体の集積回路製造に使われる光リソグラフィでナノレベルの加工が可能になるなど、広い分野に影響を与えることは必至だ。今回は銀を使ったが、金や銅などの導電率の高い金属であれば、同様のデバイスは可能だという。ナノ分野で、有機材料だけでなく金属構造体が大きな可能性を持つことを示した。

金属ナノ円柱配列による超高解度画像伝送

コンデンサーの新原理発見
－高輝度光化学センターなど－
希土類含む鉄酸化物で

LuFe2O４　単結晶

　高輝度光科学研究センターの池田直主幹研究員、大隅寛幸研究員は、日本原子力研究開発機構、産業総合技術研究所、東北大学、大阪府立大学と共同で、新たなコンデンサー材料となり得る電子を蓄えることのできる物質と、その原理を発見した。その物質とは、ＲＦｅ2Ｏ4という希土類を含む鉄の酸化物で、70年代後半に日本で発見された。池田主幹研究員は「80年代は、主に磁性材料としての研究がされていました。そこでは、電荷秩序化（Fe3+とFe2+の規則配列の出現）が磁性に影響を及ぼすと考えられていました。この物質が、電荷の規則配列によって強誘電体になるだろうという興味を持ち、誘電体としての基礎特性の解明を行っていました」という。
　今回、ＳＰｒｉｎｇ‐８を用いた共鳴Ｘ線散乱実験により、価数の異なる鉄イオンの上の電子が双極子を持つ状態で規則配列していることを突き止めた。この結果、電子の配列が起源となる強誘電体であることが確定した。「この物質は、共鳴散乱と言う放射光特有の実験を行えば電荷の規則配列の存在を証明できるであろうということと、それが証明できれば、強誘電体の新原理を見いだせるだろうと考えました。
　電子という原子と比較して１千分の１程度の重さしかない粒子が、電気双極子に並ぶことで強誘電体となっているため、これを応用すれば、電子の移動だけで電荷をためるコンデンサーが実現できるとしている。また、従来よりも小型で高速な記憶素子をはじめ、高性能で大きな蓄電体といった新たな電子デバイスの実現が期待される。
　池田主幹研究員の話「強誘電性は室温ですでに特性が現れていますが、今回発見した新しい原理を、本当に役立つ誘電体に育て上げるには、まだまだ不明なことが多い。より多くの研究を集結する必要があると考えています」

STM分子探針で
２本鎖DNA観察

ピンポイント検出に成功
東大・梅澤氏ら

　東京大学大学院理学系研究科の梅澤喜夫教授、博士課程の大城敬人さんらは、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）探針に特殊な加工を施し、試料中の２本鎖ＤＮＡ状態の塩基のみをピンポイントに検出する技術を開発した。探針と試料中の核酸塩基との間の電子波動関数の重なりで分子間電子トンネル効果が発現し、初めて検出された。特定の官能基、化学種の違いを単一分子レベルで分析する“分子間トンネル顕微鏡”の誕生といえる成果で、全米アカデミー紀要『ＰＮＡＳ』に12月20日、掲載された。
　原子レベルの高分解能を備えるＳＴＭは、様々な分野で様々な用途に使われて久しい。ただ、これまで原子の種類、官能基などの識別能に劣るという欠点が指摘されてきた。梅澤教授らは１９９８年、“分子探針”という概念を発表。試料分子と電子波動関数の重なりが生ずる分子でＳＴＭ探針を化学修飾し、化学種選択的なＳＴＭ像を捕らえて、特定の官能基の種類などをＳＴＭで明らかにする技術の開発を進めていた。
　今回、アデニン、グアニン、シトシン、チミンの４種類の核酸塩基で、ＳＴＭ探針をそれぞれ化学修飾することに注目した。核酸塩基探針として核酸塩基チオール、ペプチド核酸鎖の配列中に存在する核酸塩基を観察した結果、相補的に結合している核酸塩基のみがＳＴＭ像として捕らえることができた。分子間に働く電子トンネル効果が、探針と試料の電子波動関数の重なりによって生じていることも確認されたという。　
　これにより、特定の官能基や化学種との間で起こっている電荷相互作用に基づいて、調べたい試料に対応した化学修飾をＳＴＭ探針に施すことで、様々な官能基の配向、位置などが明確に分かることになる。

新たな基礎科学分野などを討論

NICTが国際シンポ
　情報通信研究機構（ＮＩＣＴ）は、１月19日と20日の２日間、東京の品川プリンスホテル新館で「バイオコミュニケーション国際シンポジウム２００６」を開催する。同シンポでは、バイオ技術、ナノ技術、情報通信技術および情報科学を融合した新しい基礎科学分野について、ＮＩＣＴの脳研究の最先端技術を紹介しつつ、新基礎科学分野の必要性や技術の将来像、今後の課題等を明らかにする。　参加費は無料。参加申込は事前登録制で、ホームページwww.biocom-sympo.comから登録する。同時通訳あり。
　同シンポは二つのシンポから構成される。19日（９時～17時）には「脳情報通信テクノロジー国際シンポジウム」を、ＮＩＣＴが日本生物物理学会、日本神経回路学会および日本神経学会の協賛を得て開催する。
　翌20日（９時～17時）には、分子通信テクノロジー国際シンポジウム開催委員会主催の「分子通信テクノロジー国際シンポジウム」をＮＩＣＴが共催する。電子情報通信学会、情報処理学会、日本生物物理学会などが協賛する。
　このシンポでは、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー、情報通信技術および情報科学との融合を通して、次世代の情報通信技術の核となる基礎科学分野を「分子通信」と名付け、この新しい学問分野を広く国内外に周知し、異なるセクター間の学際的な研究協力を推進する。

コウジの全ゲノム解読完了
産官学共同で成功
新たな利用も

　産業技術総合研究所を中心とする研究コンソーシアムが、製品評価技術基盤機構（ＮＩＴＥ）との共同で、麹菌（Aspergillus oryzae）の全ゲノム解析を完了させた。成果はネイチャー12月22日号で発表された。麹菌ゲノム解析コンソーシアムは、産総研の遺伝子応用技術研究グループを中心に、酒類総合研究所や食品総合研究所、複数の大学、日本酒・しょう油メーカー、企業などで構成される。
　麹菌は、日本酒、味噌、醤油、みりんなどの発酵食品を中心に、日本で伝統的に利用されきたカビ（真菌）の一種で、「国菌」などとも呼ばれている。もちろん食べることができ、安全性が高いため、食品産業や医療産業などをはじめとした産業利用が期待されている。
　麹菌のゲノムは、３８００万塩基対からなり、８本の染色体を持った微生物中では最大級のもの。塩基配列の解析はＮＩＴＥの協力の下、ホールゲノムショットガンで行い、塩基配列の正確さは、オプティカルマッピング法で検証、高精度で解読したことを確認した。
　今回の解析によって、麹菌は約１万2000もの遺伝子を持つことが明らかになった。また加水分解酵素や、アミノ酸や脂質の合成や分解などに関わる遺伝子を、近縁種より多く持つことなどが明らかにされた。これは麹菌がデンプンなどを高効率で分解して利用する能力の一端を示している。麹菌（Aspergillus oryzae）は、同族異種のAspergillus nidulas、Aspergillus fumigatusなどに比べ、ゲノムサイズで30％ほど大きい。今回、海外で同時期に進められたこれら類縁菌のゲノム解析の結果や、バクテリア型に近い遺伝子が麹菌に発見されたことなどから、進化の過程でバクテリアなどの別の生物から麹菌に、酵素遺伝子などが導入されて進化してきたのではないかと推測された。
　得られた配列データをもとに、同コンソーシアムの酒類総合研究所では、麹菌のＤＮＡアレイをすでに開発しており、日本酒、味噌などにおける伝統発酵産業への展開や、今回解読された未知遺伝子などから、医療や食品産業などに有用なタンパク質を同定し、研究・生産・利用するといった展開が期待される。