今年のノーベル賞が10月2日から順次、発表されます。
生理学・医学賞、物理学賞、化学賞の自然科学分野では、日本人の受賞者が2年ぶりに誕生する可能性があります。
日本人の受賞者が多く、世界的に高い評価を受けている自然科学分野で、どのような研究が注目されているのでしょうか。
ここでは、有力な候補者とその業績を紹介します。
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ノーベル生理学・医学賞は、京都大教授の森和俊氏（65）が最有力
京都大教授の森和俊氏（65）が最有力
森氏は、生命活動に欠かせないタンパク質の品質管理を行う細胞内の仕組みを解明しました。この仕組みは、がんやアルツハイマー病など神経変性疾患などの発症に関係していると考えられており、治療法の開発にも大きく貢献すると期待されています。森氏は、ノーベル賞の登竜門とされる世界的な賞を軒並み受賞しており、ノーベル賞の受賞も確実と言われています。
森氏が発見した仕組みは、「ユビキチン・プロテアソーム系」と呼ばれます。ユビキチンとは、タンパク質に結合してその運命を決める小さなタンパク質です。プロテアソームとは、ユビキチンに結合したタンパク質を分解する巨大なタンパク質複合体です。森氏は、ユビキチンとプロテアソームの関係を明らかにし、細胞内のタンパク質の品質管理の仕組みを解明しました。この仕組みは、タンパク質の合成、分解、修復、輸送など、生命活動に必要な様々なプロセスに関与しています。また、この仕組みの異常が、がんやアルツハイマー病、パーキンソン病、糖尿病などの病気の原因になることも分かってきました。森氏の研究は、生命現象の基本的なメカニズムを解明するだけでなく、病気の診断や治療のための新しい手がかりを提供しました。
森氏は、1981年に京都大で博士号を取得した後、米国のテキサス大学で研究を続けました。1988年には、ユビキチンとプロテアソームの関係を発見し、その論文を発表しました。この論文は、当時はあまり注目されませんでしたが、その後の研究でその重要性が認められるようになりました。森氏は、1995年に京都大に戻り、現在は京都大医学研究科の教授と京都大医学部附属病院の教授を兼任しています。森氏は、ノーベル賞の登竜門とされる世界的な賞を次々と受賞しており、その数は20を超えています。その中でも、2008年に受賞したガードナー国際賞、2010年に受賞した京都賞、2016年に受賞したブレイクスルー賞は、ノーベル賞の前哨戦として知られています。森氏は、日本人として初めてブレイクスルー賞を受賞しました。森氏は、ノーベル賞の受賞も確実と言われており、日本中がその発表を待ち望んでいます。
その他の生理学・医学賞の候補者
- 竹市雅俊氏（79） 細胞同士を接着させる物質を見つけた理化学研究所名誉研究員。 この物質は、細胞の分化や組織の形成に重要な役割を果たしており、がんの転移や発生生物学の研究にも貢献している。
- 坂口志文氏（72） 免疫を抑制する細胞を発見した大阪大特任教授。 この細胞は、自己免疫疾患や移植片拒絶反応の抑制に関与しており、免疫調節の研究に革新をもたらした。
- 柳沢正史教授（63） 睡眠に関わる物質を発見し、不眠症などの治療法開発を進めた筑波大教授。この物質は、睡眠の質や量を調節するホルモンとして作用しており、睡眠のメカニズムの解明に貢献している。
- 岸本忠三特任教授（84） 免疫を担う物質を発見し、関節リウマチ治療薬の開発につなげた大阪大特任教授。 この物質は、炎症を引き起こすサイトカインと呼ばれる物質の一種であり、その阻害剤が関節リウマチの治療に効果を示している。
ノーベル物理学賞は４名が有力
物理学賞は、日本人がこれまでに計12人受賞した有力な分野です。
今後は下記のメンバーに期待がかかります。
東京大の香取秀俊教授（58）
候補者も多く、極めて高精度の原子時計である「光格子時計」を開発
中沢氏が、開発した光信号の増幅器とは、特殊ガラス管です。光ファイバーは、電気信号に比べて高速で大容量の情報伝送ができるため、インターネットや電話などの通信に広く利用されています。しかし、光ファイバーは、長距離の伝送では光信号が減衰してしまうという問題がありました。中沢氏は、光ファイバーの途中に光信号の増幅器を設置することで、この問題を解決しました。中沢氏の光信号の増幅器は、「光ファイバー光増幅器（ＥＤＦＡ）」と呼ばれ、レーザー光を利用して光信号を増幅する仕組みです。ＥＤＦＡは、光信号を電気信号に変換する必要がなく、高速で低ノイズの増幅ができるという特徴があります。中沢氏の研究は、光ファイバー通信の大幅な発展に寄与し、現代の情報社会の基盤を支えています。
東北大の中沢正隆特任教授（71）
光ファイバー通信網に使われる光信号の増幅器を開発。
中沢氏が、開発した光信号の増幅器とは、特殊ガラス管です。光ファイバーは、電気信号に比べて高速で大容量の情報伝送ができるため、インターネットや電話などの通信に広く利用されています。しかし、光ファイバーは、長距離の伝送では光信号が減衰してしまうという問題がありました。中沢氏は、光ファイバーの途中に光信号の増幅器を設置することで、この問題を解決しました。中沢氏の光信号の増幅器は、「光ファイバー光増幅器（ＥＤＦＡ）」と呼ばれ、レーザー光を利用して光信号を増幅する仕組みです。ＥＤＦＡは、光信号を電気信号に変換する必要がなく、高速で低ノイズの増幅ができるという特徴があります。中沢氏の研究は、光ファイバー通信の大幅な発展に寄与し、現代の情報社会の基盤を支えています。
東北大の舛岡富士雄名誉教授（80）
スマートフォンなどに欠かせない半導体記憶素子「フラッシュメモリー」を発明。
舛岡氏が発明した「フラッシュメモリー」は、電気を使ってデータを記録する半導体記憶素子の一種です。半導体記憶素子とは、コンピュータやスマートフォンなどの電子機器に使われるデータの保存装置です。フラッシュメモリーは、電源を切ってもデータが消えないという特徴があります。また、小型で耐久性が高く、高速で大容量のデータの読み書きができるという特徴もあります。舛岡氏の発明は、デジタルカメラや音楽プレーヤーなどのポータブル機器の普及や、クラウドコンピューティングや人工知能などの新技術の発展に貢献しています。
舛岡氏は、1967年に東北大で博士号を取得した後、東京芝浦電気（現東芝）に入社しました。1984年には、フラッシュメモリーの原理を発見し、その特許を取得しました。この特許は、世界中の半導体メーカーにライセンスされ、舛岡氏は「フラッシュメモリーの父」と呼ばれるようになりました。舛岡氏は、2006年に東芝を退社し、東北大の名誉教授に就任しました。現在は東北大の特別顧問として研究を続けています。舛岡氏は、2000年に受賞した日本学士院賞や2017年に受賞したチューリング賞など、多くの賞を受賞しており、ノーベル賞の受賞も有力視されています。
桐蔭横浜大の宮坂力特任教授（70）
「ペロブスカイト」と呼ばれる構造の物質を使った次世代太陽電池を開発。
宮坂氏が開発した「ペロブスカイト太陽電池」は、太陽光を電気に変換する装置の一種です。太陽電池は、化石燃料に代わるクリーンエネルギーとして注目されていますが、従来の太陽電池は、高価で効率が低く、環境に悪影響を及ぼすという問題がありました。宮坂氏は、「ペロブスカイト」と呼ばれる構造の物質を使って、低コストで高効率な太陽電池を開発しました。ペロブスカイトは、鉱物の一種であり、有機物や無機物の組み合わせで作ることができます。ペロブスカイト太陽電池は、従来の太陽電池に比べて、製造が簡単で、柔軟性が高く、色や形を自由に変えることができるという特徴があります。宮坂氏の研究は、太陽光発電の普及や、環境問題の解決に貢献すると期待されています。
宮坂氏は、1981年に東京大で博士号を取得した後、東京大の助教授として研究を続けました。1990年には、ペロブスカイトの物性を発見し、その論文を発表しました。この論文は、物理学界で高い評価を受け、ペロブスカイトの研究が盛んになりました。宮坂氏は、2004年に桐蔭横浜大の教授に就任し、現在は桐蔭横浜大の特任教授と桐蔭横浜大先端科学研究所の所長を兼任しています。宮坂氏は、2012年に受賞した日本学士院賞や2019年に受賞した日本国際賞など、多くの賞を受賞しており、ノーベル賞の受賞も有力視されています。
ノーベル化学賞は、２名が有力
京都大の北川進特別教授（72）
北川氏は、微細な穴を持つ有機物の「多孔性材料」を開発しました。この材料は、気体の吸着や分離を自在に行うことができ、環境問題やエネルギー問題の解決に役立ちます。藤田氏は、有機化合物をつなげて微細な穴を作り、これを物質の構造解析に利用する手法を開発しました。この手法は、新物質の発見や設計に貢献します。
北川氏が開発した「多孔性材料」は、「金属有機フレームワーク（ＭＯＦ）」と呼ばれます。ＭＯＦは、金属イオンと有機分子を組み合わせて、立方体や八面体などの形をした微細な穴を持つ結晶構造を作ることができます。ＭＯＦは、穴の大きさや形、化学的性質を自在に変えることができ、気体の吸着や分離、触媒、センサー、医薬品などの用途に応用できます。北川氏は、ＭＯＦの合成方法や構造、機能などを系統的に研究し、多くの新しいＭＯＦを開発しました。北川氏の研究は、環境問題やエネルギー問題の解決に向けて、新しい材料科学の分野を切り開きました。
北川氏は、1976年に京都大で博士号を取得した後、京都大の助教授として研究を続けました。1988年には、ＭＯＦの原理を発見し、その論文を発表しました。この論文は、化学界で大きな評価を受け、ＭＯＦの研究が盛んになりました。北川氏は、1995年に京都大の教授に昇進し、現在は京都大の特別教授と京都大先端科学技術研究センターの教授を兼任しています。北川氏は、2007年に受賞した日本学士院賞や2010年に受賞した日本国際賞など、多くの賞を受賞しており、ノーベル賞の受賞も有力視されています。
東京大の藤田誠卓越教授（66）
藤田氏が開発した「有機分子ナノポア」は、有機化合物をつなげて、直径数ナノメートルの穴を作る技術です。有機分子ナノポアは、穴の中に物質を入れて、その構造や性質を分析することができます。藤田氏は、有機分子ナノポアを使って、水素分子や窒素分子などの気体分子の構造や運動を観測しました。また、有機分子ナノポアを使って、新しい触媒や分子スイッチなどの機能性分子を作ることもできます。藤田氏の研究は、有機化学の分野において、新しい物質の発見や設計のための画期的な手法を提供しました。
藤田氏は、1983年に東京大で博士号を取得した後、東京大の助教授として研究を続けました。1997年には、有機分子ナノポアの原理を発見し、その論文を発表しました。この論文は、化学界で高い評価を受け、有機分子ナノポアの研究が盛んになりました。藤田氏は、2004年に東京大の教授に昇進し、現在は東京大の卓越教授と東京大先端科学技術研究センターの教授を兼任しています。藤田氏は、2011年に受賞した日本学士院賞や2018年に受賞した日本国際賞など、多くの賞を受賞しており、ノーベル賞の受賞も有力視されています。
米ペンシルベニア大のカタリン・カリコ特任教授（68）
海外では、「メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）」という遺伝物質を使った技術で新型コロナワクチン開発に道を開いたカリコ氏は、ｍＲＮＡを使ったワクチンや治療法の開発に長年取り組んできました。ｍＲＮＡは、細胞に遺伝情報を伝える物質で、これを人工的に作って細胞に送り込むことで、免疫反応を誘発したり、病気の原因となる物質を修正したりすることができます。カリコ氏は、生理学・医学賞もしくは化学賞での受賞の可能性があります。
カリコ氏は、1983年にハンガリーのセゲド大学で博士号を取得した後、米国のペンシルベニア大学で研究を続けました。カリコ氏は、ｍＲＮＡの安定化や細胞への導入などの技術を開発し、ｍＲＮＡを使ったワクチンや治療法の開発に道を開きました。カリコ氏は、2013年にペンシルベニア大学の特任教授に就任し、現在はバイオテクノロジー企業のバイオンテックの副社長を務めています。カリコ氏は、バイオンテックとファイザーが共同で開発した新型コロナワクチンの開発にも大きく貢献しました。このワクチンは、ｍＲＮＡを使ったワクチンとしては初めて世界で承認されたワクチンであり、新型コロナの感染拡大の防止に効果を示しています。カリコ氏は、2021年に受賞したウルフ賞医学部門や2021年に受賞したアルバート・ラスカー基礎医学研究賞など、多くの賞を受賞しており、ノーベル賞の受賞も有力視されています。
がんばれ！ニッポン！