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◇科学関連ニュースいろいろ

[Guest Column]
ペットボトル（by 田口善弘）
科学におけるセレンディピティーについて（by 須見哲也）

[New Books]
　　『バイオディバーシティ3　藻類の多様性と系統』　雑誌『生物の科学　遺伝』８月号

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静岡県立大学環境科学研究所　一般公開
恐竜ナイトツアー１

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科学新聞社

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[from editor]

[Guest Column 1]

◇ペットボトル（by 田口善弘）

田口善弘さんのサイエンスコラムです。本誌連載第３回目。

関連リンク：
▼渦をつくろう
http://www.sunfield.ne.jp/~oshima/omosiro/uzu.htm
▼まわす
http://www.ncsm.city.nagoya.jp/exhibits/S/S9/mawasu.html
▼まがる水面
http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/exhibit/text/3-33.html
▼遠心力洗濯機
http://www.panasonic.co.jp/denka/special/shikumi1.html
▼幡多郡大方町入野港沖に竜巻発生
http://www.gallery.ne.jp/~tanaka/fishing/etc/980418.html
▼川久保 達之
http://www.goo.ne.jp/default.asp?MT=%1B%24B%40n5WJ%5DC%23G7%1B%28B&SM=name&DE=2&DC=100&_v=2

田口善弘(たぐち よしひろ) 中央大学理工学部物理学科／理工学研究所
http://www.granular.com/tag/index-j.html

[Guest Column 2]

◇科学におけるセレンディピティーについて（by 須見哲也）

現在、海外で研究活動を行っておられる須見哲也氏からご寄稿頂きました。

　”なぜ、他の科学者たちが創造的でない研究領域で、ある科学者は特別に創造的でありえるだろうか？”という疑問をお持ちになったことはないでしょうか。”どうやって、アインシュタインは相対性理論を思いついたんだろう”、とか、”エジソンはいつどこで電球を発明したんだろう”とかいう疑問は同様で、科学技術に関わっている方であれば一度は、考えてみたことがあると思います。

　セレンディピティーという言葉は”偶然の発見をすること”とか”人が目を付けないことに着目して大きな発見をすること”とかいわれますが、これが一体なんで、どうすればそれを大学の教育課程に取り入れられるか、というのが主題の論文がありますので、要約してみます。

"Educating for the Serendipitous Discovery" R.S. Lenox, J. Chem. Educ., Vol.62, No.4, April (1985) 282＜要約＞

　一般に、科学分野において学位を得た学生はその分野について事実に基づく多くの知識を有しているかもしれない。しかし、事実に基づく知識を得て、方法論と技術の専門性を伸ばすことは、科学者として働くためのトータルな準備にはならない。このような準備は技術的に有能な人、あるいは高度に腕のいい技術者を作り上げるが、真に創造的な科学者を作り上げない。
　最近の学部化学のテキストから研究方法論を引用すると、1) データを得る　2) 法則に照らし合わせてデータを関連づける（物理的環境のある面の挙動に関連した一般化）　3) 法則を考慮した仮説の展開　4) その仮説の予測能力の検証　5) もしその仮説が正しい予測であることが分かれば、汎用理論の定式化。これは問題を調査するとき多くの科学者によって踏襲されるプロセスであるが、科学者がそのプロセスの最初のステップにどうやって到達したかについて、何も述べていない。なぜ、他の科学者たちが創造的でない研究領域で、ある科学者は特別に創造的でありえるだろうか？
（中略）
　一般に、成功する科学者が特別な問題の検証に導かれ、あるいは、既存の問題に対する特別で正しい解を提案するには主に３つの手法があるようである。
　その一つ目はおそらく最も容易に理解できるもので、Aufbau法、あるいは蓄積法と呼ばれる手法である。ある展開した仮説から異なる仮説を導き、おそらく連関したさらに異なる仮説を導き出す。

　２つ目の方法は、洞察力と呼ばれるのが最善であるものに起因する。この発見のモードは理解するのが容易ではない。おそらくこの手法に関する最高の記述は、近年イギリスの２人の科学者(Brown, R.A., and Luckcock, R.G., J. Chem. Educ., 55, 694 (1978))によるもので、彼らは夢を見ているとき、夢を見ているのに類似した状態、あるいは田舎を歩いているときでさえ起こりうる洞察のフラッシュの重要性を論じている。

　第３で最後の方法は、偶然の方法、あるいはセレンディピティー的発見であり、科学者にとって非常に重要で興味深いものであり続けてきた。

Chance Discoveries in Science

　18世紀後半の論理学者で神学者のWilliam Paleyは述べている。”設計の中にチャンスが必ずある；これは設計されたことを追跡することから設計していないことが必然的に出てくることを意味している”。Horace Wapoleは”Serendipの３人の王子”という童話を読み、１７５４年にHorace Mannに当てた手紙の中で最初にセレンディピティーという言葉を”設計されない(not-designed)”出来事として提案している。Serendipはセイロンの昔の名前で、Walpoleによると、”王子たちはいつも求めていないことを偶然発見していた”。Robert K. Mertonはこの言葉を科学における偶然の発見に適用した(Merton, R.K., "Social Theory and Social Structure", The Free Press, Glencoe, IL, 1957, p. 104)。

　おそらく、全ての科学におけるセレンディピティーの最も有名なケースはAlexander Flemingによるペニシリンの発見であろう。バクテリアの培養を試験して いるとき、Flemingはペトリ皿の一部がカビで汚れており、その周りでバクテリアのコロニーが破壊されていることに気が付いた。Flemingはすぐにカビのサンプルを成長メディアの中に置き、その観察を確かめた。抗生物質が第二次大戦中に重度に必要とされるまで、ペニシリンは最終的な商業化へと展開しなかったが、彼はさらにカビの性質を調査し、その代謝物質がペニシリンの発見へとつながった。Flemingの共同研究者であるMerlin Pryceは初期の発見について語っている(Maurois, A., "The Life of Sir Alexander Fleming", E.P. Dutton, New York, 1959, p.125)：”私を驚かせたのは彼が観察に留まっただけでなく、すぐに行動を起こしたことです。多くの人々が現象を観察し、これは重要なことかもしれないと感じましたが、驚く以上のことはありませんでしたーその後彼らは忘れてしまったのです。”

Educating for the Chance Discovery

　もし自然科学において偶然の発見がこのような重要な現象であるなら、どうすれば学生がより偶然の観察ができ、その重要性を認識できるよう学部の科学カリキュラムに組み込むことができるだろうか？ある研究領域は調査者に偶然の発見のより多くの機会をもたらすであろうが、全ての科学者にセレンディピティー的発見のチャンスがあるはずである。

　学部の科学カリキュラムの中で偶然の発見のトレーニングを可能とする最初の方法は観察をし、記録することである。学生に通常の実験ノートを持つことを要求して、観察と記録のくせを教えるべきである。これは学生に何を記録するべきか判断することを要求するだけでなく、注意深く、きわどく観察することを強いることになる。ノートは、答えを”修正”するためでなく、記録技術をみるために教官によって読まれるべきである。

　学部学生が発見者として進歩するのを助けうる第２の方法は、あるタイプの長期間の組織的な研究の状況を提供することである。これは学部のメンバーとの正式な研究プログラム、あるいはインダストリーとの共同実験であってもよく、コースに関連した実験プログラムの一部でかもしれない。

　セレンティピティー的発見の概念は思考のフレキシビリティーと結び付けられる。WoodburnとO'Bournによると”期待しない糸口に敏感であるためには、科学者はその知識を固定観念の中に堅く閉じさせることなく、その知識を吸収し、回収できなければならない。”起きると信じていることだけを探している調査者は他のことが起きても観察しないだろう。もし、観察したとしてもその重要性と結びつけられないであろう。

　アメリカの物理学者Joseph Henryはこの必要性を述べている
”偉大な発見の種は常に我々の周りに漂っている、しかし、それは、それを受け取る準備がよくなされた心にのみ根を下ろす。”
Louis Pasteurは彼の有名な言明により同じ考えを発表した。
”観察の場において、チャンスは準備された精神のみを好む(Dans les champs del'observation, le hasard ne favorise que les esprits prepare.)”

もしFlemingのペニシリンの発見をこの哲学に照らして再検証するなら、彼は本当に抗バクテリア剤を探していたまさにそのとき抗バクテリアのカビを偶然発見したという事実に衝撃を受ける。さらに、彼はその分野で極めてよく本を読み、教養があったことも確かである。Flemingはよい観察者であり記録者であった；彼はよく準備され、好奇心旺盛であった；彼は完全にそのペニシリンの発見に供されていた。

　偶然の発見の教育と、科学への真の熱意を掘り起こすためにもう一つの特質が必要である。それはどん欲な好奇心である。ある人は科学的な好奇心は先天的なものであると主張するかもしれないが、まちがいなくある人の好奇心と発見への熱意は他の者に明白な影響がある。これは特に学生と教師の関係において真実である。もし真に科学的な好奇心を示し、このような好奇心を科学的能力の必要な一部であると認める科学教師と学生が教育的な経験の中で真に共にするなら、学生は間違いなく科学者の”駆動力”の一部としてその必要性が分かるだろう。

教師は文献を読み、学生と彼、あるいは彼女自身の偶然の発見と洞察を分け合うべきである。手短かに言えば、教師はクラスルーム内外で学生のモデルとして働かなければならない。科学のよい教師は正に飽くことのない科学的好奇心のモデルであるべきである。

＜要約の要約＞

　セレンディピティー、あるいは偶然の発見は科学の発見における重要な手段の一つである。
　一般に、成功する科学者が特別な問題の検証に導かれ、あるいは、既存の問題に対 する特別で正しい解を提案するには主に３つの手法がある。
1. Aufbau法、あるいは蓄積法と呼ばれる手法で、ある展開した仮説から異なる仮説を導き、連関した異なる仮説を導き出していく方法。
2. 洞察力と呼ばれるのが最善であるものに起因したもの。
3. 偶然の方法、あるいはセレンディピティー的発見であり、科学者にとって非常に重要で興味深い。Flemingによるペニシリンの発見はセレンディピティー的発見の良い例である。
　セレンディピティーを認識し、このような発見の機会を最大なものにするために、その方法を科学者として、学生に教育することも重要である。そのためには、
1. 観察することとその記録、
2. ダイナミックで組織的な研究機会の提供、
3. フレキシブルな思考の奨励、
4. 真の好奇心、
5. 発見モードの議論、
が肝要である。これらの方法は学生にセレンディピティーだけでなく、発見と創造性のための全ての手段をよく提供する。学生が最高に発見の可能性のある状態を用意することが科学教育者の務めである。

須見哲也（すみ・てつや）

◇New Books

出版社・著者らからの新刊案内をそのまま流します。
本誌が内容を保証するものでも書評でもありません。単なる書籍広告欄です。
あくまでご参考にどうぞ。
新刊案内を流したい編集者・著者は編集人まで。

◇『バイオディバーシティ3　藻類の多様性と系統』千原光雄編著　本体4700円＋税，
　裳華房  http://www02.so-net.ne.jp/~shokabo/book_news.html#7.1
　かつては植物の中の一群とされていた藻類も，
　現在では多様な起源をもつ生物の集まりであることがわかってきている．
　藻類研究の歴史や人との関わりをはじめ，原核生物や原生動物との系統関係，
　葉緑体の起源や細胞内共生による進化過程など，さまざまな視点からこの生物群を
　解説する．豊富な植物画を配し，分類形質一覧表等の付録も充実． 

◇雑誌『生物の科学　遺伝』８月号　特集：ゲノム情報からみた新しい生物学
　本体1100円＋税　裳華房  http://www02.so-net.ne.jp/~shokabo/iden.html
　ヒトの全ゲノム解析も時間の問題となった今，
　ポストゲノム解析時代の生物学を探る．

　＜目次＞
　　特集にあたってゲノム情報解析の現状
　　国際ＤＮＡデータバンクとＤＤＢＪにおけるゲノム情報活動
　　ゲノム情報に基づく生物機能の知識ペース
　　ゲノム配列情報から機能情報へ−ゲノム生物学の展望
　　情報生物学の提案

◇静岡県立大学環境科学研究所　一般公開 8/21（土）10：00-16：00
  http://133.33.73.63/environ/OPEN/openinst99_2.html

◇恐竜ナイトツアー１　7/28〜7/29　岐阜県博物館
  http://www.museum.pref.gifu.jp/gifu1map/guid_evt/kouza/night_k.htm

・心象画像と実際の視覚情報　同じ脳領野で処理していた
　　ＴＭＳ使う待望の脳機能解析技術登場
・人工ニュートリノ発射実験
　　ＫＥＫからスーパーカミオカンデ　２５０ｋｍ先で検出に成功
・レーザー核融合で英が米に支援を表明
・学術研究の総合的推進　学審が文相へ答申
・＝連載＝文部省平成１１年度ＣＯＥ形成プログラムから
　　東北大学・破壊の物理化学と制御研究施設

といった記事が掲載されている。なお実際の紙版は、私も昔読んでいたのだが、非常にマニアックな内容である。何の目的もなくパッと読むというわけにはいかないが、それだけに目的があれば役に立つだろう。もちろんウェブには購読案内もある。

◇from editor's diary　http://www.moriyama.com/diary/

編集人のウェブ日記から、ある一日を適当に抜粋します。