受賞作品

＜講評＞

山本さんは実験室の中で麹カビが広がる際に偶然にもリング上のパターンを形成したことをきっかけに、詳細な研究を計画し、その動作原理を調べた。 かびの菌糸体同士がコミュニケーションをとりながら栄養を求めてプレート上に広がる現象を見出しながら、培養中の麹カビに光摂動・温度摂動を様々なパターンで与える実験を綿密に計画・実行し、かびがプレート上から外方向に向かって広がるときに摂動を受けることでその速度が変わり、結果かびの密度が変わり同心円状のパターンを形成することを見出した。展示されていた実験ノートも科学者の見本になるような素晴らしいものであった。

＜講評＞

本研究は、木質からバイオエタノールを取り出すため、セルロース、キシロースを分解でき、更にアルコール発酵能を持つ酵母の探索を行ったものである。自ら157酵母菌を採取、単離し、創意工夫を重ねた方法を用いて酵母の能力を評価した結果、候補となる５つの酵母菌を見い出す事に成功した。この研究成果は、様々な産業から生み出される廃材としての木質を、食料、家畜飼料との競合が生じないバイオエタノール原料として再利用する夢を切り開くきっかけとなるものである。

＜講評＞

卵殻膜（卵の殻の内側の皮）を燃料電池の主要部品として利用する研究である。 従来、燃料電池の電解質膜には合成ポリマーが試されてきたが、本研究は卵殻膜に着目し、その加工法を工夫することで燃料電池の電解質膜として機能することを示した。 この成果は、従来の合成ポリマーによる電解質膜を、生分解性材料で置き換えた燃料電池を実現する可能性を秘めている。

＜講評＞

鉄の摂取と酸化ストレスの関係について興味を持ち、ショウジョウバエを利用して様々な視点から検証実験を展開している興味深い研究である。鉄の摂取量や寿命の変化といった見た目の現象ばかりではなく、ストレスレベルの評価としてSOD活性や酸化タンパク質などの体内の分子レベルの変化についても併せて解析して考察していた点は高く評価できる。これからの科学発展に寄与する可能性のある研究であり、科学技術振興機構賞に相応しい。

＜講評＞

カイコ繭の絹タンパク質であるセリシンとフィブロインは細胞培養素材として注目されている。繭では2種類のタンパク質が混在しているため、取り出すには加熱処理が必要であり、タンパク質の熱変性が起こると考えられる。本研究では、セリシンとフィブロインが異なる器官（それぞれ中部絹糸腺と後部絹糸腺）で合成されていることに着目し、それぞれの器官からタンパク質を取り出す簡便な方法を用いている。その結果、繭からよりも絹糸腺(けんしせん)から取り出されたタンパク質で顕著に細胞増殖が観察されている。本研究は、未来を先導するような独創的な研究に授与される慶應義塾賞に相応しい。

＜講評＞

本研究では、企業によるロシアタンポポのゴム資源化に触発され、国内で旺盛に繁殖するセイヨウタンポポとカントウタンポポからゴム成分を抽出し、輪ゴムと短冊状に加工する事に成功した。さらに、タンポポ由来ゴムが既存ゴムより酸化耐性に優れ、遜色のない強度を持つ事を明らかにした。また、先行研究との比較により、実用化には生産性の向上が必要であり、抽出過程に改善の余地があると推察している。興味を持った事象を身近な素材を使ってみごと再現し、重要な性質の評価まで一貫して行った点が高く評価できる。

＜講評＞

本研究は従来加熱による殺菌が、品質維持とコストの問題から難しい小麦粉などの粉体食品に対して、瞬間的高圧の繰り返し処理による殺菌を行って解決したものである。衝撃波の負荷回数などの殺菌条件を最適化し、米粉に枯草菌を添加した実際の試料において有効性を確認した。殺菌処理を行った試料の安定性、技術のスケールアップなどの展望もある優秀な研究である。

＜講評＞

脳も神経もない粘菌がどのように餌を認識して合理的に行動できるのか？という疑問を解決するため、仮説を立てて実証実験を展開している興味深い　研究である。粘菌が餌と水分のどちらを優先するか調べるため、独自にさまざまなパターンの経路をデザインして検証していた点は高く評価できる。
また、においを認識する分子メカニズムを解明するため、粘菌に含まれるタンパク質の解析に挑んだ点もすばらしい。創意工夫が認められる学術研究であり、文部科学大臣賞に相応しい。

＜講評＞

国内消費量が多い卵から出る廃棄物の卵殻膜を、身近な食品であるアボガドの褐変を指標に、その活用方法を生化学的に調べた興味深い研究である。昨年度までの食品添加剤としての問題点を精査し、食品を覆うことで酸化を防止する利用方法を見出し、それを様々な方法を用いて検証したことは高く評価できる。実験方法も確立されており、得られたデータに対する考察も　的確である。食品の劣化抑制は農作物などの生産者だけでなく、調理・加工、流通に関わる多くの分野において重要な課題であり、卵殻膜の新たな機能がこれらの産業に与える影響も期待できる。本研究は農林水産および食料に関する優秀な研究であり、農林水産大臣賞に相応しい。

＜講評＞

アトピー性皮膚炎を起こした部位を海水に浸したときに、皮膚に住む微生物の内訳がどう変わるか調べた研究である。伊藤光平君は、海水に浸した左腕と、何もしなかった右腕について、皮膚に生息している微生物の内訳を比較した。その結果、何もしなかった右腕では、炎症時に増加することが知られている黄色ブドウ球菌が増えたのに対し、海水に浸した左腕では増えないことがわかった。この成果は、自然環境や多様な微生物がヒトの健康に与える影響の大きさを考える上で意義深い。よって、自然環境や生物多様性に関する優秀な研究を対象とする環境大臣賞に相応しい。

＜講評＞

本研究は、スーパーで市販されているグリーンとゴールドの2種類のキウイの食べ比べ試験から、グリーンキウイを食べるとアレルギー反応がでるにもかかわらず、ゴールドキウイを　食べてもアレルギー反応がでないといった、受賞者自身の実体験を背景にした低アレルゲン性キウイ調理方法の開発に向けた研究である。グリーンキウイにはたんぱく質分解酵素の一つであるアクチニジンが多く含まれており、これがアレルゲンとして作用するが、グリーンキウイを50℃で1日保温するとアクチニジンが分解されたことから、キウイを食べる際に予め50℃の熱処理を加えることで、アレルギー反応を抑制できる可能性が示唆された。50℃保温によるアクチニジンの分解機構の詳細については更なる研究を必要とするものの、低アレルゲン性キウイ調理方法の開発は、人類が抱える昨今の食物アレルギー問題を打破するべく果敢に挑戦した独創的な研究であることから、科学技術の発展に寄与する可能性のある研究に授与される科学技術振興機構賞に相応しい。

＜講評＞

本研究は、プラナリアの刺激に対する条件反射に関して、その獲得条件および刺激の関連性を詳細に解析したものである。本研究から、これまで研究されてきた電気刺激への応答に留まらず、新たに餌という刺激に対しても条件反射が獲得できることが明らかになった。また、これを利用して、本来は負の走行性を示す光への応答を正の走行性へと変化させることに成功し、プラナリアの条件反射における新たな一面を見出した。さらに、発表者は研究内容とその背景を深く理解しており、情熱を持って研究に取り組む姿勢がうかがえた。
本成果は、神経研究におけるプラナリアのモデル生物としての可能性を提示し、今後の研究発展への貢献を期待させるものであるため、未来を先導するような独創的な研究に授与される慶應義塾賞に相応しい。

＜講評＞

本研究は、「野生ランの王者」と呼ばれているアツモリソウが、乱獲や盗掘、森林の荒廃や鹿による食害により個体数が激減しているという地域の課題に対し、自分たちができるサイエンスの手法を使って解決を試みている素晴らしい研究である。このような野生植物の人工培養は、研究者でも困難な実験であり、本研究においても様々な培養条件の改良の余地がある。しかし、代表らは好奇心や探求心を持ち、試行錯誤しながら粘り強く改良を重ねて人工育成を展開しており、その姿勢は審査員から高く評価された。

＜講評＞

本研究は六価クロムによる工業排水の浄化を目的とし、植物が持つタンニンの性質に注目し、独自に作成したものも含む複数の吸着剤候補にタンニンを固定しその能力を検証したものである。また、酸やキレート剤を用いてクロムを回収し、吸着剤の再利用が可能である事を示し、実用化に向けて大きく進展させた。以上の成果を鑑みると、本研究は山形県教育委員会教育長賞に相応しい。

＜講評＞

自分たちが住む地域の問題発見をして、サイエンスの手法を使って解決を試みている素晴らしい研究。 産業廃棄物となっているシークヮーサーの種や皮を材料に、自らの手で、チロシンキナーゼの阻害活性 試験やHPLCによる成分解析をしている点は高く評価できる。また、季節変化を追ったカロテノイド類 の含有量解析は、身近にある対象と向き合っているからこその着眼点である。これらの科学的分析に よって製品に付加価値をつけ、学園祭などを通して社会に発信している姿も非常に魅力的である。今後、 予想を立てた果汁と果皮の成分比を明らかにしたり、他の柑橘類との比較を通してシークヮーサーの特徴 を明らかにしていくことが期待される。農林水産および食料に関する優秀な研究であり、農林水産大臣賞 に相応しい。

＜講評＞

地域で採取したキノコや身近な微生物である酵母を題材に環境問題やエネルギー問題に挑んだ意欲的な研究である。地元で採取したキノコであるヒイロタケとカワラタケがセルロース分解能およびリグニン分解能を持つというこれまでの研究成果を元に、分解の結果生じた糖をさらに酵母を用いた発酵により代表的なバイオ燃料であるエタノールの生産を試みるというアイディアに発展させており、着眼点は高く評価出来る。竹やおからなどの再利用を通じて自然環境の保護の重要性、また身近に存在する様々な特性を持った生物の利用を通して生物多様性の重要性を認識させる研究であり、環境大臣賞に相応しい。

＜講評＞

「ある種のラット(THAラット)が脂肪性肝炎(NASH) になりにくい理由は何か？」という問いから出発した研究である。 本研究ではこの問いに答えるため、NASHを起こす原因の一つ と考えられている活性酸素に着目した。もし活性酸素がNASH を引き起こすならば、NASHになりにくいTHAラットの肝臓には、活性酸素のはたらきを抑える何らかの物質が含まれている のではないか？このように仮説を立てた安達景都さんは、ま ず、THAラットの肝臓にのみ多く含まれる代謝物質を複数発見 し、次いで、それらの代謝物質の中に、活性酸素のはたらきを抑え るものがあることを突き止めた。この成果は、今後の研究の積み上げにより、THAラットがNASHを発症しにくい理由を解明 する糸口となる可能性を秘めている。よって、科学技術の発展に寄与する可能性のある研究を対象とする科学技術振興機構賞に相応しい。

＜講評＞

本研究は、ビールなどに含まれるホップの抗菌性について、モデル微生物や口腔内細 菌叢を用いて評価した研究である。本研究から、ホップ単独での抗菌作用がグラム陽 性菌に作用するだけでなく、生姜や山椒といった抗菌性を有する食品成分とホップを 併用することで、ホップ単独や食品成分単独では効果が認められなかったグラム陰性 菌への抗菌作用を科学的に立証した点が審査員から特に評価された。また、食品添加 物であるメタリン酸ナトリウムとホップを併用することで、口腔内細菌叢の制菌にも 効果があることを実証したことから、口腔内の虫歯菌の増殖抑制にもつながる可能性 があるため、本研究は未来を先導するような独創的な研究に授与される慶應義塾賞に 相応しい。本研究の実用化に向けた今後の発展を期待する。

＜講評＞

受賞者らはマコンブを養殖するための種糸を作製する新規の手法を開発した。 山形県内では水温の低い冬季にマコンブを養殖することが可能だが、種糸を他県 から購入する必要があった。受賞者らは水族館に通年展示されているマコンブか ら配偶体を得て、これを裁断し、タコ糸に吹きかけることにより定着させて、種 糸を作製することに成功した。さらにワカメ養殖に用いられる海藻種糸巻付器を 改良し、種糸上に50 cm間隔でマコンブの幼体を定着させることに成功した。本研究の成果は山形県の水産業の活性化に繋がる可能性があると認められ、本賞の受賞に値する。

＜講評＞

本研究は、切断によるプラナリアの再生という伝統的な手法を用いて、神経と光刺激への応答の関連性を示した見事な仕事である。切断部位の検討も行っており、実験に対する試行錯誤の評価もできる。江村さんは研究への理解も深く、プレゼンテーションの構成も素晴らしかった。また、捕食により光刺激への応答の獲得日数が縮小したという結果を得て、何らかの作用により応答の獲得が間接的に起こることを示唆した点がサイエンスの観点から興味深い。この点をしっかりと証明できると、素晴らしい研究となると思われるため、今後の活躍に期待している。

＜講評＞

伐採された竹などの植物資源を産業的に有効活用することは、林業の課題の一つである。横浜サイエンスフロンティア高等学校 自然科学部の研究チームは、産業廃棄物となった木材や紙、及び竹などに含まれるセルロース成分を微生物により分解し、産業的に利用できる糖へと変換する技術の開発に取り組んだ。セルロースを分解する微生物を自然界から独自に単離したのみならず、セルロース分解の妨げとなるリグニン成分を除去するための別の微生物も単離し、それらを共培養させたり、培養効率を向上させるための新規の培地を自作するなど、独自の工夫を積み重ねたことで、これまで困難とされた竹などの効率的な糖化に成功した。そのチャレンジ精神とオリジナリティは高く評価でき、今後のさらなる発展にも期待できる。

＜講評＞

本研究は、絶滅危惧種であるオオサンショウウオについて、標識再捕法を用いた個体群密度の推定により、山口県宇佐川におけるオオサンショウウオの生態や生活史の一端を明らかにした極めて重要な研究課題である。本研究により、宇佐川におけるオオサンショウウオの生物生産量は現時点で既にクライマックスを迎えてしまっており、今後はその個体数が減衰の一途をたどる可能性が高いことを科学的に証明したことが審査員から特に評価された。個体数減衰の一因として宇佐川における人工物の設置の可能性も示唆されたが、このようなオオサンショウウオの個体群密度を推定するに当たり、既存の計算式を改変することで独自の計算式を構築して研究に用いた点も評価された。絶滅危惧種の生態や生活史を理解することは、周囲の環境問題との関連も含めて重要な課題であるため、今後も科学的データに基づくオオサンショウウオの保護活動を継続することを期待する。

＜講評＞

本研究は、「医薬品となる可能性のある新規化合物を不斉合成したい」という目的意識から出発した研究である。脇田舞子さんは、医薬品に多く見られるトリプトファン骨格に着目し、同骨格を持つ化合物を合成する新規ペプチド触媒の開発に成功した。さらに、開発した触媒がなぜ高性能を示したのか、その理由についてもペプチド鎖の立体構造に着目して説得力ある考察を示している。以上より、本研究は技術開発のみならずその理論的根拠をも提案しており、将来のさらなる発展の可能性を秘めている。よって、科学技術の発展に寄与する可能性のある研究を対象とする科学技術振興機構賞にふさわしい。

＜講評＞

本研究は、音と植物の発芽の関係という非常に興味深いテーマに周波数や糖代謝の実験を組み合わせ、論理的に研究を進め科学的な考察ができていた。さらに、研究対象としてゲノム情報が得られているイネを使用したことも高評価したポイントであり、今後はゲノム情報を活用し音の刺激により発現する遺伝子などの研究に発展していくことを期待したい。本研究では、今まで科学的にほとんど証明されていなかった音と植物の成長に関するチャレンジングなテーマに学術的に取り組み、音に関する植物生理の一端を解明した。この功績は極めて先導的であり、慶應義塾賞にふさわしいものである。

＜講評＞

コンブ養殖のもとである種糸を自作することにより、山形県庄内地方においてこれまで行われていなかった冬期マコンブ養殖技術を考案し、実験段階での養殖に成功、実用化への可能性を拓いた。地元水族館に展示されているコンブを利用するという発想で近隣からの継続的な素材供給を可能にし、自作の特殊な培養装置でコンブ生育条件を入念に検討してコンブ幼体の生育に成功したことは素晴らしい。海中でのコンブ養殖に挑戦し、すでに地元の協力者との連携によるマコンブプロジェクトも提案しており、庄内地方水産業の発展へ貢献すると考えられる。地方活性化へ繋がる可能性がある研究として今後の発展が期待され、山形県知事賞に値すると評価した。

＜講評＞

多くの生物の雌雄は性染色体によって決定される。雌雄が均等に存在する場合、生まれてくる子の性別はおよそ雌雄１対１である。しかし、ある系統のメダカにおいてはこの法則が成り立たず、性比が著しく雌に偏る現象が見られた。この現象を解明するべく発表者らは研究を重ね、性決定遺伝子以外にも性別を左右する重要な因子があるのではないかという結論を導きだした。彼らの研究は「生まれた疑問に対し真摯に探求する」という生物学の本質を体現する、正に生物学の王道とも言うべき研究であり、その論理的な思考や研究に対する姿勢に将来を牽引する研究者としての素養を強く感じた。以上の理由により教育的・学術的に素晴らしい研究に与えられる山形県教育委員会教育長賞にふさわしい。

＜講評＞

「学習させたプラナリアを二つに切断した時、脳を持たない方から再生した個体に記憶は残るのか？」この疑問に応えるため、電流と光照射を厳密に制御するための基板を自力で構築し、論理的に実験を進め、科学的な考察を付した。未踏領域に挑戦し、独創的な研究テーマにまで発展させた和田君のガッツとチャレンジ精神は極めて先導的であり、慶應義塾賞に相応しいものである。

＜講評＞

今回の研究成果は、国際ジャーナルに発表可能な発見も含めた非常にレベルの高いものであり、特異な銀過酸化物Ag2O3を用いた研究は無機化学分野とバイオ分野の融合した研究は大変素晴らしい。非常に広範な実験から見出した研究成果は、日頃から実験を怠らない日々の努力の賜物である。発表代表者自身、科学全般の見識も非常に高く、今回発表した研究以外への科学的関心も高くあり、今回の研究成果は、今後、バイオ研究分野だけでなく、他の研究分野への波及および発展も多いに期待できるものである。

＜講評＞

本研究は、地域において問題となっていた浄水場の汚泥と廃棄される竹を組み合わせ、実用性の高い堆肥にまでつくりあげたことは高く評価できる。また、その堆肥を実際に農家に納めアスパラガス栽培に活用したり、小学生の教育にも取り入れられていることから、地域活性化に大きく貢献することが期待される。

＜講評＞

植物の生育に音楽が影響するか否かは非常に興味深いテーマであるが、これまで科学的な研究例は皆無であった。この問題に正面から取り組み、特定の周波数が生育の促進と抑制の両方に、しかも組織特異的に作用するという新たな事実を発見し、音に関する植物生理学の知見を大きく前進させた功績は大きい。またその解答にたどり着くまでの仮説検証の過程も素晴らしく、学術的に非常に価値のある研究である。

＜講評＞

地域の身近な課題である吸血性のヤマビルの問題を解決するための研究であり、 ヤマビルの忌避メカニズムを解明した上で、忌避剤の開発を行っていた点が素晴らしい。 また実際に開発した忌避剤が実用化され、地域で活用されている点も高い評価を得た。