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小泉成史 (こいずみ せいし)
早稲田大学理工修士。1974年読売新聞入社。1984年マサチューセッツ工科大学ヴァヌ―バー・ブッシュ・フェロー。米国歴史博物館客員研究員。2002-06年テレビ朝日コメンテーター。03年より金沢工業大学客員教授。著書「おススメ博物館」(文春新書)など。

応用化学科 の最近のブログ記事

数学一家から化学へ

カテゴリ:応用化学科
2011.08.05

応用化学科 小松 優(こまつ ゆう)教授 小松先生は日本溶媒抽出学会の会長などを務め、海外の研究者との幅広いネットワークで知られる。その多彩な研究歴の原点をうかがうことからインタビューは始まった。

——数学一家で育ったそうですね?

 「父は小松勇作といって、旧制金沢医大から東大数学科に進んだ数学者で、専門書も多数著しています。東工大の教授になり、図書館を初めて造ってその館長も勤めました。母親の兄は矢野健太郎といって、やはり数学者で数学の入門書を多く書いてます」

——私が学生の頃は、数学者といえば矢野健太郎さんでした。素人にも数学を分かり易く面白く解説した本には大変、お世話になりました。その数学一家でどうして化学に進まれたのですか?

 「うちはみんな数学で、紙と鉛筆で座ってばかりいるけど、僕はワンパクで体を動かす方が得意だった(笑)。中学・高校の化学の先生の影響でしょうか。リトマス試験紙など視覚に訴える実験を多くしてくれて子どもの興味がわくようにしてくれました。

 僕はどちらかというとモノづくりよりも基の物質の変化に興味がでてきた。数学は嫌だったけれども、まあまあ出来た。だから、ものの動きでよく分からないのが、数式的に解析すると割と予測できるというのが面白かったんだ。

 例えば最初に化学反応で色がつきました。順番に行くと次はどこで色がでるかということが分かると、次に再現しやすくなりますよね。次から次へとそうやって進むことができる。

 僕の専門の溶媒抽出というのは現象が一番見やすいのです。物質には気体・液体・固体とありますよね。気体というのはちょっと試してみたことはあるのですが、メチャメチャ難しい。ちょっと漏れたりするとアウト。あっと言う間にダメになる。一方、固体というのは反応が遅いのです。すると、ものの現象で一番分かり易いのは液体で、水と油のように液体と液体の中での反応を見るのが溶媒抽出で、それが面白くてずーっとやってきたのです」

「僕はワンパクだから化学に進んだ」と小松先生 溶媒抽出については藤永薫先生( http://kitnetblog.kitnet.jp/koizumi/2009/01/post-4.html )のインタビューでも解説した。固体または液体に適当な溶媒を加え、その溶媒に溶ける成分を溶かし出す分離法だ。衣類についた汚れをベンジンで取るシミ抜きは身近な溶媒抽出だ。古い携帯電話など廃棄物から有用金属を回収する「都市鉱山」の中心となる技術も溶媒抽出だ。小松先生と藤永先生は、溶媒抽出の世界的権威ヘンリー・フライザー教授のいる米国アリゾナ大学に留学中からのご縁だ。

——先生も都市鉱山は研究されているのですか?

 「今、自動車会社から研究費をもらってやっているのはマフラーを分解した時に出るプラチナや金です。昔は表面塗装をして、クロムとか危ないものが入っているから、このような危ないものを環境中に出さないようにと捕まえた。溶媒抽出の層を通すと有害な金属を取り除けるのです。しかし、今はクロムを全部使ってはいけない事になりました。変わってマフラーの中のプラチナを取り出そうと。都市の廃棄物の中から大事な金属を回収できれば、日本は世界でもベスト10に入るくらいの資源国家なのです」


——水の浄化も企業と組んで研究されているそうですが。

応用化学科 土佐 光司(とさ こうじ) 教授 都市工学を学んだ研究者というと、都市計画を立案するデザイナ−系の先生かあるいは橋や道路を設計する土木系の先生の2種類しか思い浮かばなかったが、土佐先生はそのどちらでもなかった。

——若い頃から水質を研究しようと思ったそうですが、そのきっかけは?

 「私はガンダム世代なのです。テレビアニメ・機動戦士ガンダムでは宇宙の植民地、スペースコロニーが出てきます。番組の一番最初が“人類が増えすぎた人口を宇宙に移民させるようになって、既に半世紀が過ぎていた”というようなナレーションで始まります。中・高校生ぐらいまではスペースコロニーを作りたいと思ってました。

 しかし、コロニーはそこで何万人か何百万人か設定は忘れましたが巨大なものなのです。大学に入る前には、ちょっと生きている間には実現しないだろうことはわかってきました。そこまで行く前に、地球に問題がおきるはずだという考えで」

——なるほど都市計画的なものを目指す志はあったわけですね。

 「出身の東大では教養課程で専門が決まらないのです。教養を終え専門を選ぶ時の一番の考えはやはり困っている人の役に立ちたいと。途上国や貧困などの問題を解決するような仕事、しかもエンジニアでできたら良いなと思ってました。いろいろな学科を調べているうちに多分、都市工学科がそれに一番適していると思いました。 

 もう一つは、地球は人がどんどん増えてきて人口問題が出てくる。そうすると資源や水、いろいろなものが枯渇するわけで、そういうことに関わりたいなと。そして決まった専門がほとんど水を扱っている研究室ばかりだったのです」

——それで環境衛生の中で水をやろうということに。

「若いうちは小さなことからコツコツ行こうと。実際に専門をやっていて思ったのは大きなことをやろうとすると、結局、自分ではできないのです。シミュレ—ションになってしまって。そしてシミュレーションをやろうとすると、ここのデータがないとか、ここがわからないからできないとか、そういう事がたくさんでてくるのです。

 それで出来る事をやっているうちに、気がついたら、どちらかというと実験屋になっていました。ある先生に“君はコンピュータを使う方が得意なんじゃないの”と言われた事もありますが」

——水処理技術は今や輸出に繋がると注目されていますね。

 「あれは技術的というよりは、商売のためのマネージメントの問題で技術自体はある意味完成しているのです。それをシステムとして組み上げて、売り込んで、かつ売った後のメンテナンスを引き受けて儲けなければならないのです。

 その仕組みがなかったということで、東京都は水ビジネスとして売り出そうとしているのです。恐らく能力として一番持っているのは東京都の水道・下水道だということでやっているのでしょう」

——なるほど、技術ではなくマネジメントの問題なのですね。

応用化学科 露本 伊佐男(ツユモト イサオ)准教授 「研究者にとって、研究予算に恵まれるのは誠にありがたいことである。必要な設備、装置を整えることができ、意志の赴くままに研究が進められる。しかし、改めて研究を見つめ直し、よくよく考えてみると"研究者がすごいのではなくて、実験装置がすごいだけじゃないか"と思えてしまう研究も少なくない。きわめて高価な実験設備で得た研究成果の背景に、研究者自身のアイデア、独創性といったものが全くみえてこないのだ」

 この大胆ともとれる発言は露本准教授が09年に仲間の研究者と書いた「よみがえれ!科学者魂――研究はひらめきと寄り道だ――」(丸善株式会社、著者:佐々木聡氏らと共著)からの引用だ。露本准教授はさらに続ける。
 
 「公的資金から拠出された大型予算で研究を進める場合、当初提案した研究目的を達成することが求められ、失敗はもちろん許されないし、わき道にそれることも許されない。研究の途中で見つけた偶然の産物、輝けば光る宝物を捨てていかざるを得ないのである。このような硬直した研究環境では、研究者自身のアイデアを生かすどころか、研究は単純労働となり、研究員は作業員と化してしまう。

 当初の研究目的を達成することは重要であるが、研究者自身のアイデアを生かせる風土、セレンディピティを尊重する姿勢も大切である」

 "セレンディピティ"(serendipity)とは偶然発見したモノの価値を正しく評価できる能力のことだ。ノーベル化学賞を受賞した田中耕一氏や白川英樹博士は失敗したと思われた実験から賞につながる大発見をしたことで有名だ。
 
 この著書での発言のように露本准教授は日本の研究者には珍しくはっきりとモノを言うタイプとお見受けした。この本は専門書ではなく一般人向きだが、露本准教授は以前にも「図解雑学 ダイオキシン」(ナツメ社刊)という、もっと易しい解説書を書いている。さらには共著だが「うんちとおしっこの100不思議」(東京書籍刊)などというのもある。廃棄物関連の研究をしていた時に書いたという。研究室には専門書の他に講談社の科学入門書ブルーバックス・シリーズなどがずらりと並んでいる。

  科学普及書もずらり揃えている―― 一般書も多く書かれていますね。

 「もうかるわけではないので(笑)、ほとんど趣味の領域ですが、いろいろな人に科学を普及させるという意味では重要ですから」

 日本では専門の論文以外のこうした本は研究者の業績として評価されないが、米国では科学普及の功績として評価されるという。日本もこうした普及活動をきちんと評価すべきだろう。

――研究は多方面にわたっていますが。

応用化学科 大澤 敏(おおさわ さとし) 教授 大澤教授はもともと高分子化学が専門で、現在は生分解性プラスチックを中心とする幅広い研究を行っている。いろいろ話をうかがっていると、どれも興味深いものばかりだが、一番面白かったのはDNAを"材料"として使うという研究だ。

 DNA、デオキシリボ核酸は遺伝子本体として遺伝情報を保持している物質。現場に残された毛髪などごく僅かのものから本人を特定できるDNA鑑定は毎日のように新聞に登場し、「親の音痴のDNAを受け継いだ」など、DNAという言葉はすっかり日常にも浸透した。

 2000年のヒトゲノム解読以降、バイオや医薬品などで産業分野での応用も進んでいる。

 しかし、これらの話はすべてDNAの遺伝情報についてのいわば本流のお話。最近、注目されているのはDNAを、数億の分子量を持つ安定した超高分子という点に着目して材料として利用しようというものだという。DNAにとっては"傍流"のお話だが、新鮮で興味深い。思わぬイノベーションが出てくる可能性があるのでは。

――DNAをどのように利用するのですか?

 「DNAの構造を化学的に見ると二重らせんになっています。この構造の空いたところにダイオキシンなどの環境ホルモンが入りやすいのです。このことは以前から言われていました。分子構造が似ているので入りやすい。入ってしまうから損傷しやすいというわけです。だから毒になる。

 分子の形で説明すると、同じもの同士はくっつきやすいのです。水は水と溶け合い、油は油同士で溶け合いますが、水と油は溶けません。環境ホルモンとDNAは構造が似ているのです。

 だけど、それをむしろ積極的に材料として、有害物質を取り込む材料を開発しています。ただ、DNAは水溶性なので、これをフィルム化しないといけません。」

――DNAに吸着させて処分するのですか?

  応用化学科 藤永 薫 教授 「都市鉱山」という新しい言葉が注目されている。ゴミとして捨てられている使用済み携帯電話やPC、家電製品などの中に含まれている有用な資源(金、レアメタルなど)を回収し有効活用しようという動きだ。ゴミの山が新たな「鉱山」として生まれ変わるわけだ。

 独立行政法人、物質・材料研究機構が2008年1月に発表した推定によると、日本の都市鉱山はすでに世界有数の資源国に匹敵するほどの規模になっているという。例えば金は約6,800トンと世界の現有埋蔵量42,000トンの約16%にあたる。銀は約60,000トンと約22%にもなる。さらにインジウム61%、スズ11%と一割以上の金属が続く。資源の少ないといわれる日本だが都市鉱山に注目すれば世界有数の資源国となる。
 
 さて、この「都市鉱山」から具体的に金属を"掘り出す"にはどうするのだろうか? ゴミとなった携帯やPCの一台一台に含まれている金属はごく微量である。
 
 そこで登場するのが藤永教授の専門とする溶媒抽出の技術だ。溶媒抽出は分析化学の古典的手法だ。固体または液体に適当な溶媒を加え、その溶媒に溶ける成分を溶かし出す分離法である。溶媒には水,酸、アルカリ、アルコールなど様々な液体が使われる。衣類についた汚れをベンジンで取るシミ抜きは溶媒抽出の一種だ。汚れをベンジンという溶媒に溶け込ませ抽出するからである。
 
 藤永教授と溶媒抽出の出会いは25年近く前にさかのぼる。藤永教授は当時在籍していた島根大学から米国ツーソンにあるアリゾナ大学に留学した。そこで出会ったのが溶媒抽出の世界的権威であるヘンリー・フライザー教授。教授の下で約1年間、溶媒抽出を研究した。その時、一緒にいた日本人研究者がKITの小松優教授で、その縁でKITに来ることになった。
 
 米国で溶媒抽出が盛んな理由は原子力で必須の技術だからだ。原子力発電所で燃やされた使用済み核燃料には核反応で生まれた多くの核分裂生成物が含まれている。この中から有用なプルトニウムやウランを取り出して再び利用するのが「再処理」と呼ばれる技術。日本では青森県で大規模な再処理工場が稼動準備中だ。ここでは使用済み燃料を細かく裁断した後、硫酸に溶かし何回もの複雑な溶媒抽出の工程でプルトニウムなどをとりだしていく。