サイエンス・新メンバー2名の課題が採択!(2018年05月01日) | 通信制高校のルネサンス高等学校

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サイエンス・新メンバー2名の課題が採択!(2018年05月01日)

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サイエンス・新メンバー2名の課題が採択!(2018年05月01日)

サイエンス・新メンバー2名の課題が採択!(2018年05月01日)

今年度も昨年度並みに、生徒が提案した研究課題がサイエンスキャッスル研究費・第3回リバネス賞認定研究として採択され、2名の高校生に研究費1件5万円とリバネス職員による月に1度の遠隔指導(メンタリング)が受けられることになりましたので、2人の課題の概要を紹介します(文責:教育デザイン室長・竹内 準一)。

(1)珪藻メロシラの大量培養及び随伴細菌による生長促進作用(1年・丹治遙さん) プレスクール通学でサイエンス・コースをご指名戴いていたため、前年度のうちから予備実験と申請作業が進められました。丹治さんは創薬分野を志望しているのでフコキサンチンと呼ばれるカロテノイド系補助色素を持つ淡水産の糸状性珪藻のメロシラを大量培養技術を確立することで健康食品の有効成分を商業生産する道 *1 へ結びつきます。褐藻類のコンブに含まれることで知られていますが、肉厚な海藻体から抽出するには手間も掛かり、コストが高くなります。フコキサンチンは水深の深い光が届きにくい場所に生える褐藻類が減衰した太陽光(青色帯)集光し、主な光合成色素であるクロロフィルに引き継ぐ一方で、活性酸素の処理もしていると言われます。

陸水域では、湧水池や滝壺など水質が極めて良好な水環境でメロシラが濃密に生育する現象 *2 を観察しています。恐らく密生した内部では弱い光を集光するためフコキサンチンが活躍するだけでなく、何らかの生長促進因子が働いていると予測しています。それが、貧栄養なニッチでこそ必要とされ、介在し得る共生細菌の存在です(申請段階では無論、未確認の仮説に過ぎません)。地下水にはミネラルが豊富で、落葉によってキレート成分で可溶化し、珪藻に利用されやすい状態になると思います。が、それだけで大量なバイオマス生産を説明できるのだろうか・・という疑問があります。そこで植物ホルモン様の生理活性物質を供給する随伴細菌の存在を予測しました(海外の文献には結構、ヒントとなる記載があったからです)。

私たちの研究アプローチとは、対極的な巨大国家プロジェクトも同時期に公表されました。兵庫県立大学・京都大学・JSTの3者が連携し、下水処理水を用いて野外で海産の浮遊珪藻を大量培養する計画で、既に兵庫県の下水処理場の敷地内にパイロット・プラントは建設されている様子です。我々と同一のゴールを正反対の方向から進める研究プロジェクト同士で、手漕ぎボート(5万円)と巨大タンカー(ン億円?)ほどの差があります。

*1 大阪市にある地元の食品会社『舞昆のこうはら』鴻原森蔵社長から教わりました。*2 信州大学名誉教授の中本信忠先生から現場を案内して戴きました。中本先生は屋外で河川水を用いてメロシラを連続培養する技術を確立していますが、水生昆虫などによる摂食圧や冬季の凍結が支障となり当面、屋内での培養で進めます。

(2)ビル風の谷のかざぐるま設計製作(2年・辻中潤くん) モノづくりタイプの研究開発です。辻中くんは昔、工業高専も進学先に検討したこともあるほど、風力発電には惹かれる魅力があったようです。中高一貫校から1年の途中で、1月1日付けでサイエンスコースを即決にて選んで貰えたので申請に間に合いました。風速を測るデジタル計器や3Dプリンターなど工作機器の価格が下落してきたことで、フィージビリティの面がクリアされてきました。風のある立地を海岸や川面を当初、検討してみたものの、梅田のビル街ならビル風が利用できることに気づき、アニメ『風の谷のナウシカ』のイメージを重ねて夢あるタイトルに決めました。

サイエンスコースではオリジナル実験操作の動画を教材化し、英語でナレーションする計画も進めています。その末端ユーザとして想定しているのは、今も電力供給が足りてない途上国のネパール*3を想定しています。

*3 ネパールには、バンコク時代の共同研究者(Rabindra Raj Giri 博士)が新設の大学で学科長の任にあり、現地で農業と教育の両面で支援するNPO(長野県上田市)が現地に拠点を持ちます。小型風力、小型水力、太陽光集熱、家畜糞尿を利用したメタンの発酵タンクなど、自然エネルギーとして有望だろうと考えられます。

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画像・上段左:メロシラの大量培養でリバネス賞(研究費の支援対象研究に認定)受賞者の丹治遙さん(1年)、同・上段中:ビル風利用の風力発電装置の開発で同賞を受賞した辻中潤くん(2年)、同・上段右:第一歩として残部僅少の風力発電の模型「ループウィング風力発電」工作セット(タミヤ製)を入手した辻中潤くん(ヨドバシカメラ梅田店前で)同・下段左:ポーズを付ける大空くん、同・下段右:指示を出す大空くん。

付記:中村碧くん(1年)をリーダとするチームも第2回マリンチャレンジプログラム(日本財団)で関西地区から寄生虫セルカリアの誘発・駆虫を研究課題に採択されている(全国で選ばれた60のチームの1チーム)。後藤大空くん(3年)も「モノづくり」公募(昨年度の採択例)へのエントリーを済ませてあり現在、申請書の作成に取り掛かっています。乞うご期待下さい。

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