理系にゅーす

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自然

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1: 2018/05/31(木) 10:21:48.81 ID:CAP_USER
太陽光や風力といった自然エネルギー(再生可能エネルギー)は「自然にやさしい」というイメージがあります。しかし太陽光や風力は、水力発電と同じ電力量を生み出すのに、水力発電所の5倍の面積が必要だといいます。それは「エネルギー密度」が低いからです。筑波大学の掛谷英紀准教授は「高校までの知識で、自然エネルギーのウソは容易にわかる」といいます――。(第2回、全4回)

■大多数の人が知らない「自然エネルギーが自然を破壊する」

今回の話題は、「電気の未来」というタイトルで、大学のオープンキャンパスや高校での出前講義などの機会に、理系の高校生を相手に何度も話してきたものです。基本的に高校レベルの話ですし、普段高校生相手に話す内容に比べるとかなり平易にしています。

まず、講義で必ず聞くクイズを紹介しましょう。

福島第一原発の事故の後、「これからは自然エネルギーの時代」だと言われていますが、なかなか普及しません。それはどうしてでしょうか?

A 研究予算が足りないから
B 電源として不安定だから
C 自然を破壊するから
D 原理的に無理だから

Aを選ぶ人はテレビの見すぎです。お金があれば何でも解決するという考えは、技術を知らない人の発想です。

理系の高校生の大多数はBを選びます。Bは半分正解です。たしかに、太陽光発電や風力発電のように、気象条件で出力が大きく変化する、電源として不安定な自然エネルギーもあります。

しかし、その一方で水力発電や地熱発電のように電源として安定している自然エネルギーもあります。もし電源の不安定性だけがネックなら、水力発電と地熱発電はもっと普及するはずです。

答えはCなのですが、正解できる人は少数です。自然エネルギーが自然を破壊するという発想は、テレビや新聞だけが情報源の人からは全く出てこないでしょう。

それでも水力発電の話をすれば、自然破壊とのリンクが見えてくるのではないでしょうか。今でこそ話題にならなくなりましたが、民主党政権時代、八ッ場ダム建設反対で盛り上がっていたことはまだ記憶に残っていると思います。当時、ダムは自然破壊の象徴でした。水力発電のためにダムをつくることは、確かに大規模な自然破壊につながります。

■風力発電と太陽光発電は水力発電の5倍の開発面積を必要とする

では、自然エネルギーによる発電に大規模な自然破壊が伴うのはどうしてでしょうか? その謎を解くため、講義で聞くクイズをもう一つ紹介します。

火力発電で重油を1立方メートル燃やして得られるのと同じだけのエネルギーを、高さ100メートルのダムを使った水力発電で得るには、何立方メートルの水が必要でしょうか?

これを知識として知っている人はほとんどいないので、講義では直感で答えてもらっています。今までの講義では10倍から100倍、つまり10立方メートルから100立方メートルといった答えが最も多いです。たまに1000倍といった回答もあります。しかし、実はそれでも全然足りません。

正解は「約4万立方メートル」です。この数値は高校で習う物理と化学の知識を使って計算することができます。

水力発電で得られるエネルギーは、高校の物理で習う位置エネルギーから計算できます。位置エネルギーは<質量×重力加速度×高さ>で表されます。水1立方メートルの質量は1000 kgです。重力加速度は9.8m/s/sです。今、ダムの高さは100mと仮定しています。これらの数字を掛け合わせると、98万J(ジュール)、すなわち0.98MJ(メガジュール)となります。

一方、重油1立方メートルを燃やしたときに得られるエネルギーは、化学の燃焼熱(反応熱)の考え方で求めることができます。詳細な計算は省略しますが、得られる結果は3万9000MJです。

よって、これと同じエネルギーを得るには約4万立方メートルの水が必要になるわけです(なお、これらの計算は全て変換効率100%、すなわち、もとのエネルギーが全て電気エネルギーに変換される場合での比較です)。

続きはソースで

http://president.jp/articles/-/25265
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引用元: 【エネルギー】太陽光、風力発電・・・自然エネルギーが自然にやさしいという嘘 高校の知識で分かる不都合な真実

太陽光、風力発電・・・自然エネルギーが自然にやさしいという嘘 高校の知識で分かる不都合な真実の続きを読む

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1: 2018/05/18(金) 19:06:15.34 ID:CAP_USER
■ゲノムを「読む」から「書く」時代へ

細長いチューブの中で増殖していく微生物の細胞。
米国のJ・クレイグ・ベンター研究所のウェブサイトに掲載された動画を見たとき、私は驚きとともにかすかな戦慄を覚えました。そこで細胞分裂を繰り返していたのは、人工的につくられた「新しい生命体」だったからです。

「ミニマル・セル」と呼ばれるその細胞は自然界に存在したことがなかった生命体です。
にもかかわらず、私たちと同じように細胞分裂し、増殖することができる。

これは私たちと同じ「生命」なのでしょうか。

工学的発想でゲノム(全遺伝情報)を設計し、新たな生命体をつくり出す──。

この新しい研究領域は「合成生物学」と呼ばれ、その進展は、生命の定義を根源から揺さぶります。
だからこそ、これらの研究を「誰が」「どのように」「何を目的に」行っているのかを取材してみたい。そう強く感じたのです。

こう語るのは、毎日新聞の記者・須田桃子氏だ。彼女は2006年に科学環境部の所属となり、生命科学領域の取材に長く携わってきた。2016年9月から約1年間、ノースカロライナ州立大学遺伝子工学・社会センターに客員研究員として滞在。
合成生物学を学びながら取材を続け、『合成生物学の衝撃』という一冊の本にまとめた。
同書は、合成生物学の現在を紹介しながら、「生命とは何か」という本質的な問いにも迫る。

背景には、2003年に完了した「ヒトゲノム解読計画」に伴う、ゲノムの解析技術の進化があります。
ゲノムが解読され、コンピューター上のデジタル情報として扱うことが可能になったのです。

例えば、酵母や大腸菌に医薬品や化粧品の原料を作らせたり、藻類の脂質を何倍にも増やしてバイオ燃料を生み出したり。
遺伝子組み換え技術やゲノム編集技術など、遺伝子を改変する技術を用いて一部がすでに実用化されています。

■「ミニマル・セル」という新しい生命体

そんななか、細菌のゲノムを解析したうえで、生命に必須な最小限の遺伝子だけを選択し、ゼロから人工的に合成したDNAを持つ生物をつくる試みも進められました。
そのような合成ゲノムを持つ人工的な生命体の作製に、世界で初めて成功したのが前出の「ミニマル・セル」でした。

作製に成功したのは、米国の生物学者、クレイグ・ベンター氏らのチームです。
ベンター氏はヒトゲノム解読に最も貢献した科学者の一人として知られています

ベンター氏らは、ある細菌のゲノムから生命活動に必要最低限の遺伝子を選択し、さまざまなパターンのDNAを合成。
それらを近縁種の細胞に移植して、きちんと分裂が始まるかどうか実験を繰り返しました。

続きはソースで

図:人工細胞「ミニマル・セル」の作り方
https://giwiz-tpc.c.yimg.jp/q/iwiz-tpc/images/story/2018/5/16/1526440769_1526440753_05-gosei-1-02.jpg

Yahooニュース
https://news.yahoo.co.jp/feature/968
ダウンロード (2)


引用元: 【医学】思うままに「いのち」をデザインする――人工的な生命を生み出す「合成生物学」の未来と懸念[05/17]

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1: 2018/03/31(土) 12:41:19.92 ID:CAP_USER
日本の自然科学研究は、論文数で見るかぎり低落傾向が止まらないらしい。
自然科学系の学術論文誌「ネイチャー」を発行するシュプリンガー・ネイチャーがこのほど公表した
プレスリリース「日本の科学は衰退し続けているが、小さな研究機関は光っている」によると、ハイレベルの論文誌に掲載された論文は2012年から2016年にかけて19.6%減っており、2017年にはさらに3.7%減少したという。

レベルの高い論文誌に掲載された日本の論文は、2012年には世界全体の9.2%だったが、2017年には8.6%に減った。
論文誌全体でも、2007年の7.7%から2017年の5.1%に減っていた。

今回は、日本を対象とした分析では初めて、すべての論文のうちでハイレベルの論文誌に掲載された研究成果の割合を調べた。
大学の順位を2012~17年の総論文数で見ると、

①東京大学
②京都大学
③東北大学
④大阪大学
⑤九州大学だったが、

続きはソースで

SciencePortal
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2018/03/20180330_01.html
ダウンロード


引用元: 【論文】自然科学の研究で、学習院大学が東京大学を抑えて1位に 学術論文誌「ネイチャー」で[03/30]

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1: 2018/04/02(月) 22:15:07.46 ID:CAP_USER
 鳥、と言われれば、ハト、カラスと並んで、やはりスズメを思い浮かべるのではないだろうか。

 スズメを思い浮かべるのは、スズメが身近な鳥だからである。
この「身近にいる」ということをもう少し掘り下げて考えてみたい。

 日本では、700種ほどの鳥が記録されている。このうち、ほとんどの鳥は、山や草原などの自然豊かな環境にいる。町の中にいるのは、スズメをはじめとした10~20種ほどである。
さらに、それらのうちのほとんどは「町の中でも」見られる鳥である。

 たとえば、シジュウカラの本来の住処は森林だが、町の中の小さな公園にも生息している。
対して、スズメは「町の中でしか」子育てをしない鳥である。
なぜスズメが町なかを選択しているのかといえば、天敵であるタカやヘビが人を恐れて近づかないことに加えて、今から述べるように巣を作りやすいからだと思われる。

 さて、そのスズメの巣だが、多くの方は見たことがないだろう。
カラスの巣であれば、冬に葉がごっそり落ちた街路樹の中に見つけることもあるかもしれない。
しかし、スズメは例外はあるにせよ、木に巣を作らない。
では、どこにあるかといえば、屋根瓦の隙間、屋根と壁の隙間、道路標識のポールに空いた穴などの人工構造物の隙間である。そのため、巣そのものは見えないが、それらの隙間に餌をもって入っていく親鳥の姿やその隙間から聞こえる雛の声で、巣があるとわかる。巣は思ったより多く、100メートル四方に数個はある。

スズメは減っている
 身近で文化の中にも登場するスズメだが、現在減少していると考えられている。

続きはソースで

関連ソース画像
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/033000144/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/033000144/
images (2)


引用元: 【動物】スズメはなぜ町の中でしか子育てしないのか?身近な鳥の「身近さ」の秘密[04/02]

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1: 2017/12/28(木) 17:30:49.18 ID:CAP_USER
公益財団法人日本数学検定協会(所在地:東京都台東区、理事長:清水静海)は、一般財団法人理数教育研究所が主催している「塩野直道記念 第5回『算数・数学の自由研究』作品コンクール」(通称「MATH(マス)コン」)の優秀賞の1つである日本数学検定協会賞の受賞作品を決定し、2017年12月17日(日)に東京都内で行われた表彰式典で受賞者を表彰いたしました。
塩野直道記念「算数・数学の自由研究」作品コンクール公式サイト
http://www.rimse.or.jp/research/

■塩野直道記念「算数・数学の自由研究」作品コンクールとは
全国の小学生・中学生・高校生が、日常生活や社会で感じた疑問を算数・数学の力を活用して解決する、あるいは、算数・数学の学びを発展させて新たな数理的課題を探究するなかで、気づいたことやわかったこと、自らの解決の方法などをレポートにまとめた作品を応募するコンクールです。
テーマは自由で、毎年さまざまなテーマの自由研究レポートが作品として集まります。

■京都府在住の15歳女子に「日本数学検定協会賞」を授与
本コンクールに協賛している当協会は、応募したすべての作品のなかから、とくに算数・数学の研究として優れたレポート1作品に優秀賞として「日本数学検定協会賞」を授与します。
今回は、「フィボナッチ数列は2進数でも美しいのか」というテーマで研究した京都府在住の吉田桃子(>>0�さん(15歳、小中学校9年)に授与いたしました。
受賞した吉田さんは、「私が今回取り組んだテーマは、数学とプログラミングという自分の好きな分野を組み合わせたもので、研究することはとても楽しかったです。

続きはソースで

(※) “吉”は外字の「ツチヨシ」が正式となります。

画像:「日本数学検定協会賞」受賞者の吉田 桃子さん
http://www.su-gaku.net/uploads/images/per/20171227103501_cd229dfb91616b7966eaff383fecc965.png
http://www.su-gaku.net/uploads/images/per/20171227103541_0ff95118776f782c9a9c95453049f24e.png

公益財団法人 日本数学検定協会
http://www.su-gaku.net/press_release/detail.php?id=51
ダウンロード (1)


引用元: 【数学】15歳女子高生が「フィボナッチ数列は2進数でも美しいのか」を考察 「MATHコン」で日本数学検定協会賞を受賞

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1: 2017/12/11(月) 13:08:05.45 ID:CAP_USER
世界自然遺産になっている北海道・知床の知床岬で、特定外来生物のアライグマが自動撮影カメラで撮影されていたことが、自然保護に取り組む「知床財団」への取材で分かった。

 これまでも目撃したという情報はあったが、生息が確認されたのは初めて。アライグマは雑食性で繁殖力が強く、知床財団や環境省は、自然遺産の生態系への影響を懸念し、監視を強めている。

 知床財団によると、知床半島先端の知床岬に設置したカメラが2016年10月19日の夜、アライグマ1匹を撮影した。
映っていたのは後ろ姿だったが、尾のしま模様からアライグマと特定した。その後は新たな情報は得られていないという。

 北海道では1979年に初めてアライグマが確認されて以来、生息域は拡大し、知床世界遺産地域内の知床五湖近くでも2005年に目撃情報が寄せられた。
知床財団の増田泰事務局長は「危惧していたが、初めて確認されたのが先端の知床岬で、ここまでアライグマが侵入していたのかと驚いている」と語る。

続きはソースで

画像:知床岬の自動撮影カメラに映ったアライグマ
http://www.yomiuri.co.jp/photo/20171208/20171208-OYT1I50006-N.jpg

読売新聞
http://www.yomiuri.co.jp/eco/20171208-OYT1T50033.html
ダウンロード


引用元: 【動物】「ここまで侵入していたのか」知床にアライグマ

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