『重力波で宇宙のささやきを聴く』レオナルディ・マテオ先生（国立天文台 助教）

レオナルディ先生の詳しいプロフィールやメッセージはこちらから

光の量子性を制御する

　2015年に初めて重力波が検出されて以来数年の間に、多くの重力波が発見されました。これらの発見により、私たちの宇宙をより深く理解することができ、中性子星連星やブラックホール連星、そしてそれらがどのように合体するのかなど、多くの情報を得ることができました。こうして、「重力波天文学」という新しい分野が登場しました。

　重力波を観測するための望遠鏡は非常に大きくて複雑で、アメリカに2台のほか、イタリア、日本に1台づつ、と世界に4台しかありません。重力波をより多く発見するためには、常に望遠鏡を改良する必要があり、そのためには、望遠鏡に使われる光の量子的な性質をうまくコントロールする必要があります。この技術は「周波数依存スクイーズ」と呼ばれるもので、国立天文台で初めてこれを実現しました。

　この結果がどのようにして得られたのか、また重力波望遠鏡にどのような影響を与えるのかを説明します。

​＜研究テーマ＞

Development of Frequency Dependent Squeezing to Improve the Sensitivity of Gravitational Wave Telescopes

（重力波望遠鏡高感度化のための周波数依存スクィージング技術開発）

『枯渇しないエネルギー源「核融合」の実現にコンピュータで挑む​​』河村 学思先生（核融合科学研究所 助教）

河村先生の詳しいプロフィールやメッセージはこちらから

シミュレーションで見る核融合プラズマ

　枯渇する心配のないエネルギー源と聞いて、どう感じるでしょうか？電気はあって当たり前のインフラですから、生活がすごくよくなるというものではないかもしれません。でも、文明の持続・発展に必要不可欠なものを未来のために作る研究だ、と言い換えると、わくわくしませんか？

　水素の核融合反応を持続的に安全に起こすために、装置内にプラズマという高温のガス（と書くとウソになるのですが講演ではきちんと説明します）を閉じ込めて、その中で反応を起こさせ、燃えカスであるヘリウムを回収します。原理はこれだけなのですが、一筋縄ではいきません。どう難しいのか、どのくらいまで来ているのかなどをご紹介します。

　研究には実験・シミュレーション・理論など、さまざまありますが、私が行っているのはコンピュータを使ったシミュレーションです。どのように計算でプラズマを予測するのか、実験でどのように検証するのかなどを、最新の結果を使ってご紹介します。

＜研究テーマ＞

Three-dimensional transport modeling of peripheral plasma in fusion devices

（核融合装置における周辺プラズマの３次元輸送モデル研究）

『植物も眩しい時がある​』キム・ウンチュル先生（基礎生物学研究所 助教）

キム先生の詳しいプロフィールやメッセージはこちらから

植物が光の条件に応じて光合成を調整するしくみ

　本講演では、植物が光の条件に応じて光合成を調節するしくみについてお話しします。そして、最近私たちの研究チームが解明した新たな調節しくみ「タンパク質の配列形態変容による集光性質の調節」をご紹介します。

＜研究テーマ＞

Regulation mechanisms of light-harvesting systems in photosynthetic organisms

（光合成生物の集光システムにおける調節機構の研究）

『多能性幹細胞を使った臓器の再生』小林 俊寛先生（生理学研究所 助教）

小林先生の詳しいプロフィールやメッセージはこちらから

​体ができるまでの巧妙な作り方を利用する！

　​​私たちの身体は約 37 兆個の様々な種類の細胞から構成されていますが、元はたった一つの受精卵です。私が研究で扱っている胚性幹細胞 (ES細胞) や人工多能性幹細胞 (iPS 細胞) は総称して"多能性幹細胞"と呼ばれ、その受精卵に極めて近い特徴を持っています。

　多能性幹細胞は生体のあらゆる細胞になれる能力を保ったまま、試験管内で無限に増やすことができることから、目的の細胞を大量に作ることができる可能性を秘めており、創薬や再生医療に利用されつつあります。しかし目的の細胞を作るには、受精卵が周りの環境や刺激に応じてどのような運命を辿って目的の細胞になるかという胚発生過程を知ることが不可欠です。また移植医療に使えるような大きさの臓器をまるごと試験管内で作り出すのは難しいとされています。 

　本講演では、私がこれまでに進めてきた多能性幹細胞と動物の受精卵を使った動物の発生を知る研究と、それを利用した組織・臓器の再生研究を紹介したいと思います。

＜研究テーマ＞

Understanding early embryogenesis using pluripotent stem cells and its application to organ regeneration

（多能性幹細胞を用いた初期胚発生の理解とその臓器再生への応用）

『タンパク質の"かたち"から病気のメカニズムを探る』矢木 真穂先生（分子科学研究所 / 生命創成探究センター 助教）

+++++++++++++++

矢木先生の詳しいプロフィールやメッセージはこちらから

アルツハイマー病の発症に関わるアミロイド形成タンパク質の構造研究

　私たちのからだの中では、多くのタンパク質がはたらいています。タンパク質は、もともとはアミノ酸がつながったポリペプチド鎖のひもですが、正しく折りたたまれて固有のかたち（立体構造）をもつことで、機能を発揮しています。一方、タンパク質のかたちが壊れて凝集してしまうと、タンパク質はうまく機能できずに病気を引き起こすことがあります。アルツハイマー病も、タンパク質が多数積み重なって「アミロイド線維」と呼ばれる凝集体を形成し、脳内に蓄積することによって引き起こされる病気の一つです。

　私は、タンパク質のかたちや集合様式の変化を捉えることにより、アルツハイマー病の発症メカニズムを解明したいと考えています。また、アミロイド線維のかたちを標的とした創薬展開を目指しています。

　本講演では、膜の上でアミロイド線維ができる仕組みや、宇宙空間でつくったアミロイド線維のかたちについて、研究成果をお話ししたいと思います。

＜研究テーマ＞

Molecular assemblies of amyloidogenic proteins

（アミロイド形成タンパク質の分子集合機構）