受賞作品

＜講評＞

本研究は、生活域にある水路の環境とそこに生息するイシガイの調査から得た気づきをもとに、流速と水質、イシガイの向き、その周辺に発生する渦などの関係性を解析し、イシガイの生育に必要な環境要因を明らかにしました。イシガイは日本固有の淡水二枚貝であり、淡水魚と相互依存関係を持つため、環境保全の観点からも重要な生物です。世界中で淡水二枚貝が減少している現状において、本研究はその減少の根本的な原因の一端に迫るものであり、多角的な視点を持って実験を構築し、身近にある物を利用しながら工夫して条件を揃えた観測結果をまとめた点を高く評価し、文部科学大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、クスノキ科の植物であるクロモジの仲間を分類する方法に関するもので、分類方法が確立されていない5種類のクロモジの仲間について、ゲノムや精油成分を用いた客観的な分類手法の確立を目指しました。特定のゲノム領域を用いた分類により、これらのクロモジが少なくとも2種類に分かれることが明らかになり、抽出した精油の成分には2種類以上の差異が示されました。この香り成分にはリラックス効果や抗炎症作用が報告されています。したがって、本研究は、将来的に創薬資源の開発や公衆衛生への貢献につながる可能性と大きな伸びしろを感じさせるものであり、厚生労働大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、植物や動物の死骸を炭化させたバイオチャーと呼ばれる炭化物を散布することによる森林生態系への影響や土壌改良効果を長期間にわたり検証したものです。森林生態系の炭素収支の計算や土壌呼吸量を様々な要因を考慮して多角的に検討し、バイオチャー散布が森林の窒素固定量を安定させ、樹木の成長量の向上などにより生態系純生産量を増加させることを明らかにしました。森林生態系の改善は大気中への二酸化炭素の放出抑制にもつながり、地球温暖化対策や農林水産業への波及効果も大きいと期待されます。以上のことから、本研究は農林水産大臣賞の受賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、産業的に有用な発展性をもつ種特異的タンパク質を、生物学的操作が簡便でタンパク質の大量生産が可能な種へ効率的に導入することを目的とし、二つの生物間の相同遺伝子のアミノ酸配列パターンに対して言語モデルを作成し、新規タンパク質のデザインを試みました。現在注目を浴び発展著しいタンパク質の新規デザイン研究の分野に果敢に挑戦し、既存のタンパク質モデルに比肩する予測精度を示しました。本研究がさらに発展することで、これまでに得られた大規模データに基づいた有用なタンパク質のデザインが可能になれば、大きな産業的価値を創出することが期待されます。以上のことから、本研究は経済産業大臣賞を受賞するにふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、マイクロプラスチックがイソギンチャクと褐虫藻の共生関係に与える影響を調査しました。その結果、餌に含まれたマイクロプラスチックがイソギンチャクと褐虫藻の共生関係を阻害し、イソギンチャクの白化をもたらすことを示しました。本研究の成果は、海洋でのマイクロプラスチックの堆積が、イソギンチャクやサンゴなどの海洋生物に悪影響を与える可能性を示唆しており、自然環境保全に関する新たな知見として、環境大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、カワリヌマエビの色彩に対する嗜好性に着目し、各色に集まったエビ個体の数を経時的に観察することで、エビが追従行動を示す可能性を示唆しました。さらに、プログラミングによる画像解析を用いて、エビの追従行動を証明しようとしています。今後の研究の進展が生態学分野における科学技術の発展に大きく寄与する可能性があることから、科学技術振興機構理事長賞に相応しいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、サンゴと同じく褐虫藻との共生関係を持つセイタカイソギンチャクやサカサクラゲを利用し、サンゴの白化による死滅を防ぐための研究です。この研究が示した緑色蛍光色素による褐虫藻とサンゴの共生関係の再構築が実環境中でも実現できれば、温暖化などの環境変動によるサンゴの減少を食い止め、豊かな海の環境を保全し、未来へと残す技術になると考え、慶應義塾賞の受賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、クロマルハナバチにおいて、通常よりも多く染色体を持つ二倍体の雄蜂に着目し、その生態を明らかにしたものです。多数の観察により、二倍体の雄蜂は単数体の雄蜂に比べて活動量が低いことがわかり、巣の生存に影響を与える可能性が示唆されました。本研究の成果は、養蜂をはじめとする農業分野への貢献が期待され、地方活性化につながる可能性が高いことから、山形県知事賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、特別天然記念物である在来種、オオサンショウウオの保全を目指す研究で、岐阜県の菅田川の広い流域で成体および幼体から採取した試料を用いて、遺伝情報や個体の体型データを分析し、交雑の進行状況を明らかにするとともに、交雑が進む要因を考察しました。この結果と遺伝学的シミュレーションを組み合わせ、在来種を保護するための施策や今後の保護活動のシナリオを検討・提示しています。地道なフィールド調査と複数の分析手法を組み合わせた多角的な考察、さらに自治体や政府機関に働きかけて提案の実現に向けて動いている点が高く評価されました。高校における良質で継続的な研究活動としても素晴らしく、山形県教育委員会教育長賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究はゼブラフィッシュを用いて孵化時の低酸素状態が成長に及ぼす影響を詳細に検討したものです。これまで孵化後の環境については研究事例があったものの、孵化時の環境変化が孵化後の成長に及ぼす影響は明らかになっていませんでした。低酸素による影響を評価する装置を自ら作成し、また酸素濃度も予備的に様々な検討を行っていた点が評価できます。また、成長の様子を体長だけでなく、咽頭弓や脊椎といった体の構造にも着目して評価したことも素晴らしい点でした。学術研究としてレベルが高く、随所に創意工夫が見られることから文部科学大臣賞にふさわしい研究と判断しました。

＜講評＞

本研究では、クスノキ科クロモジ属の代表的な植物であるクロモジ中の揮発性成分、特に、リナロールが、シックハウス症候群の主要因であるホルムアルデヒドに対して高い反応性を有し、無毒な化合物へと変換させることを発見しました。さらに、リナロールとホルムアルデヒドとの反応生成物について、理論計算による予測や、質量分析による同定を行なうなど、分析化学的にも高度な研究がなされていました。芳香を放つ植物由来の揮発性物質が、シックハウス症候群の症状軽減にも繋がる可能性が期待されることから、厚生労働大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は生酛系の日本酒造りの過程で変化する微生物叢をバイオインフォマティクス解析により明らかにしたものです。緻密な実験計画を元に信憑性のあるデータが得られており、結果として、新たにGeobacillus属の存在を同定し、さらにLactobacillus sakeiが仕込み蔵の柱や木桶に由来することを明らかにしました。本研究成果は、日本酒造りの発展に大きく貢献することが期待され、農林水産大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究はシロアリ古巣のシロアリ誘引作用を発見し、その抽出液には誘引作用だけではなく、木材の摂食活性を上昇させる作用があることを明らかにしました。本研究はシロアリの木材を食害する作用を逆手に、放置された間伐材の分解や、水産業における昆虫飼料への応用を提案しました。よって、経済産業分野において大きく貢献する可能性があることから、経済産業大臣賞にふさわしい研究と判断しました。

＜講評＞

本研究では、アメリカザリガニを解剖した際に興味を持った胃石について文献調査を進めて仮説を導き出し、給餌試験により検証しました。そして、胃石の発達はエサに含まれるカルシウム量に比例する事、そして、小触角によりカルシウムイオンを感知してカルシウム分を多く含む餌を求めて行動する事を強く示唆する事に成功しました。アメリカザリガニは特定外来種に指定されているため、甲殻類における骨格形成という生理学的知見に加えて、外来種からの環境保全や生物多様性の維持にも応用できる成果であり、環境大臣賞にふさわしいと評価しました。

＜講評＞

本研究は、ホコリダニ科に属するダニのオスが、稀に誤ってオスをメスと認識してしまう「性誤認」という現象に着目し、その原因を探ろうと様々な角度から実験検証を行った結果、フェロモン処理により人為的に性誤認を起こすことに成功しました。また光の無い条件下では、オスとメスのペアが成立しにくくなるという予想していなかった結果も得られ、オスが幼虫を認識する際には視覚を使っている可能性も示唆されました。今後の研究の進展が発生学や生態学、さらには農学分野における科学技術の発展に大きく寄与する可能性があることから、科学技術振興機構理事長賞に相応しいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、実験自動化が難しい装置間の搬送を人が担うシステムの構築のためのMixed Realityインタフェース開発を行い、簡易的な輸送系の構築を実施した研究となります。このインタフェースが開発されることで、高価な実験装置を導入しなくてもシステムのサポートによるスムーズな作業の実現の他、意外と多い人為的ミスの減少や慣れない作業を学ぶためのシステムとして有効性が期待できたため、未来を感じさせる独創的な研究テーマとして慶應義塾賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究では、ミツバチの花粉荷を１年間にわたり週ごとに収集し、それらの色を分析することで、花粉源植物の推定に有効なデータベースを作成しました。本研究の成果は、養蜂などの地域産業の発展に寄与するものです。さらに、色の評価という簡便さから手法の汎用性がうかがえ、誰もがミツバチを通して地域の植物を身近に捉えることが可能となり、日々の生活が豊かになると期待できます。これらの点が総合的に地域活性化につながると評価され、山形県知事賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究では、大学レベルの統計解析手法を駆使し、オオサンショウウオが生息する河川の地理学的要因の解明を試みています。取り扱いが難しい大規模な野外調査データを、客観的、定量的に評価しようとする、高度な学術的視点をもった研究です。結果、河川合流点の標高とオオサンショウウオの生息に関連を見いだし、本種の生態と合わせた議論を行いました。それにとどまらず、保全に向けた提言を行うなど、研究の社会的フィードバックも視野に入れた、意欲あふれる研究であることから、山形県教育委員会教育長賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

アカハライモリの行動を定量的に示した学術的に優れた研究です。行動記録の実験系を独自に構築することで、昼夜や雌雄による行動パターンの違いを明らかにしていました。また、「社会性」に着目し、他個体を認識した後の行動についても解析を実施しています。独創的なアイデアと創意工夫が随所に見られ、文部科学大臣賞に相応しい研究と判断しました。今後、社会性に関する研究のさらなる発展を大いに期待しています。

＜講評＞

アメリカツノウズムシのヘッドレスが、赤色光への正の光走性を示した事象を定量することで、新たな可視光受容体の存在について議論した研究です。眼以外での可視光受容機構を示唆する結果は、既存の光受容システムの知見を覆す可能性を持つ、大変インパクトの高い成果でした。光受容による行動応答は脳・神経生理学分野においても重要な研究課題です。本研究成果を基盤に、細胞・分子レベルでのメカニズム解明を進めることで、今後の医学生理学研究の発展に寄与する重要な基礎研究となり得ることから、厚生労働大臣賞に相応しいと判断されました。

＜講評＞

魚の誘因分子の同定を目指した研究で、水産業の振興に大きな寄与が見込まれるテーマです。撒き餌の代謝物の成分比較を行い、グリシンを誘因の候補分子として見出しました。実際にウグイの行動観察から、グリシンが誘因に寄与することを明らかにしました。本研究は、魚の誘因という基礎的な事象に関する新たな知見を与えるのであり、農林水産大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

身近な「やっかい者」である雑草の有効利用を目指した研究です。地域で繁茂する雑草の色素に着目し、紫外線吸収剤としての性質を明らかにしました。またポリ乳酸との混合という手法によって、天然物由来の色素を用いた生分解性プラスチックの作成に成功しました。未利用資源に新たな価値を見出し環境問題にも配慮した、経済産業大臣賞にふさわしい作品です。

＜講評＞

本研究では、クロマルハナバチを用いて、ユニークな性決定機構により生じ得る染色体の倍数化した雄蜂の行動特性を明らかにしました。単数体との比較では複数の行動評価項目を設定し、定量的解析を実施したことで、説得力のある結論を導くことに成功しました。クロマルハナバチは農業における利用価値が高い一方、野生の個体群との交配が懸念されます。本研究は、雄蜂の行動特性を交尾率と結びつけた点で、自然環境の保全や生物の多様性に資するものであり、環境大臣賞にふさわしいと評価しました。

＜講評＞

ナミウズムシと外来で属が異なるアメリカツノウズムシが同所で存在する事に着目し、丁寧な交配実験とDNAマーカーによる遺伝的特徴の確認から属間雑種の存在を示しました。同時に、この雑種がミトコンドリア両性遺伝を行なっていることを明らかにしました。本研究は、属間雑種とミトコンドリア両性遺伝というそれぞれ珍しい生命現象が同時に存在する事を見い出しており、生命や進化を解き明かす可能性を秘めた現象の発見と考えられます。今後の科学の発展に広く影響を与える可能性がある事から、科学技術振興機構理事長賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、未飼料資源である赤潮珪藻と、産業廃棄物とされているおからを併せることで、低コストかつ持続可能な魚粉代替飼料となりうることを示された、極めて実用性の高い研究内容でした。オニテナガエビがおからを消化できることを示すことの検討に始まり、実際におからと赤潮珪藻からなる飼料をオニテナガエビに与えた際の、成長率から官能性への評価など、様々な観点から赤潮珪藻とおからを飼料とすることの有効性を丁寧に示されていた点が大きく評価に値しました。将来の人口増加に伴う食糧問題という、社会的に極めて重要な課題に対して取り組み、その解決に繋がる成果を挙げた研究であり、今後の未来を先導する独創的な研究に与えられる慶應義塾賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

山形県民が8月からサトイモを食べたいというニーズを明らかにし、サトイモの超促成栽培に挑戦した研究です。数年にわたる研究成果を集結した栽培方法で生産したサトイモを、ついに8月の出荷にまでこぎつけました。山形県の農業の需要に応え、地方産業の活性化に繋がる成果であることから、山形県知事賞にふさわしいと評価されました。収穫量や大きさなどの課題解決に向けた研究を継続していただき、地物のサトイモで8月から盛大な芋煮会の開催ができる日が来ることを期待します。

＜講評＞

約10ヶ所の環境DNA解析から揖斐川にオオサンショウウオがいない可能性が高いことを実験的に突き止めました。また、オオサンショウウオが揖斐川にいない理由を地質学的、地形学的な観点から深く考察し、とても興味深い独創的な仮説を打ち立てた点は高く評価できます。さらなる調査によっては国内のオオサンショウウオの新たな生息地も見つかるかもしれません。今後の進展も大いに期待される研究であることから、山形県教育委員会教育長賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

スナヤツメが泥に潜る際に行う特異的な行動様式を独自に発見し、この生態行動を音響解析によって見事に可視化・定量化した研究です。泥に粘性を近づけた透明なゲルの中での行動と音響解析による結果が一致することも示しています。本研究で確立された音響解析とゲルを組み合わせる手法は、スナヤツメに限らず泥の中に生きる他の生物の行動の可視化にも応用できる可能性があり、大変優れた内容であることから、文部科学大臣賞に相応しいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、近年増加しているリウマチを食べ物で治療することを目指した研究です。
先行研究ではショウガの有効性が示されていたところ、ショウガと同属で、日本のみで食用栽培されているミョウガに注目し、有効性を検討しました。
関節リウマチのモデルマウスを用いて実験した結果、ミョウガには、ショウガと同等もしくはそれ以上のリウマチ改善効果があることを明らかにしました。ミョウガは家庭での栽培も容易であり、本研究の成果は生活に取り入れられる新たな補助療法として期待されることから、厚生労働大臣賞にふさわしいと評価されました。

＜講評＞

環境問題のひとつである赤潮を、養殖用飼料としての有効利用を検討した意欲的な研究で、水産業の振興に大きな寄与が見込まれるテーマです。赤潮に含まれる珪藻類に養殖用飼料に必須のEPAやDHAが含まれることから、魚粉代替としての利用を発想し、実際にテナガエビへの給餌試験を行うことで、飼料としての有効性も明らかにしました。本研究は食料問題の解決に加え、水産業に関する環境問題の解決も期待され、農林水産大臣賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究では、プラスチックを利用して増殖する海洋微生物を見つけることに成功しました。海洋微生物の探索のために綿密な先行研究調査や独自の情報学的解析を行い、実験ではプラスチックの影響の解析に適した培養条件を用いるなどの工夫が凝らされていました。本研究で用いた微生物や解析手法は、海洋プラスチック問題の解決に向けた新たな微生物技術のシーズとなることが期待でき、経済産業大臣賞にふさわしいと評価しました。

＜講評＞

本研究は、ハクセンシオマネキの求愛ダンスに優劣があることに着眼し、膨大な動画データの分析から理想的な求愛ダンスの法則を見出した独創的な研究です。本研究に専用の解析プログラムを自作して行動を定量化することに成功し、個体間の距離、位置関係、フェロモンの影響など、多角的な分析から説得力のある結論を導きました。本解析手法は他の生物種にも適応できる可能性があり発展性も期待できます。自然環境と生物多様性に関する新たな知見が得られた研究であり、環境大臣賞にふさわしいと評価されました。

＜講評＞

本研究は、未だ解明されていなかったプラナリアの有性化誘導に必要な物質について探究し、テストステロンの投与により有性化誘導が可能であることを示しました。
研究目的に沿ってしっかりとした実験計画を立て、着実に説得力のある結果を出していることは高く評価できます。発生学および生態学それぞれにおいて大変重要な発見であり、今後の科学技術の発展に寄与する可能性があることから、科学技術振興機構理事長賞に相応しいと判断しました。

＜講評＞

シロツメクサにおいて、光によって根の緑化現象が起きることを証明した研究です。
明快なテーマ設定、適切な実験系の構築、得られた実験データのていねいな記録と解釈など、研究の全ての段階において達成度が高く、プレゼンテーションも分かりやすく説得力のあるものでした。
質疑応答では、生育環境を根拠にした考察を示すなど、研究テーマに関する理解度の高さが随所でうかがえました。
今後の展開にも期待がふくらむ研究であり、未来を先導する独創的な研究に贈られる、慶應義塾賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

本研究は、長崎県の大村湾で貝の一種であるアラムシロの殻表に群生する謎の生物を発見し、これがマツバクラゲのポリプの群体であることを、形態観察とDNA解析によって初めて証明しました。また、このマツバクラゲがアラムシロに選択的に着生し、他のマツバクラゲでは見られないユニークな生活環を形成していることを解明するなど、身近な海洋生物の観察から研究の着想を得て、様々な実験手法を駆使して多くの新発見につなげたことが高く評価されました。今回発見されたマツバクラゲとアラムシロの共生関係は大村湾固有のものである可能性があり、さらなる研究の発展により、今後の地域活性化および環境保全への貢献が期待されることから、山形県知事賞の授与を決定しました。

＜講評＞

クロマルハナバチは、感染源となり得る巣内の死体を巣外へ追いやりますが、本研究では死後に減少する体表物質が死体の排除⾏動を誘発している可能性があることを突き止めました。死後経過時間の異なる死体を使用する、体表を有機溶剤で洗浄するなど、実験条件もしっかりと練られており、結果に対する考察もしっかりと行われていました。今後の進展も大いに期待される研究で、山形県教育委員会教育長賞にふさわしいと判断しました。

＜講評＞

メダカの鏡像自己認知を行動学的に検討し、自己の認識という高度な機能についてその可能性を示した意欲的な研究です。鏡を設置した水槽をビデオカメラで撮影するというシンプルな実験系ながら、複数の水槽を組み合わせ、論理的・段階的な検討を着実に進め、かつ的確な統計解析によって結論を導き出したことが高く評価されました。難しいテーマに対し緻密な研究計画で挑戦し成果を上げた、文部科学大臣賞にふさわしい作品です。

＜講評＞

本研究は、睡眠と嗜好性の関連性をショウジョウバエで調査した研究です。睡眠妨害を与えるとショウジョウバエは元々の飼育環境の餌を好むようになることを示しています。ショウジョウバエに睡眠妨害を与えるための実験装置をご自身で開発したところも高く評価されました。本研究で確立された実験法は、今後も睡眠と生活習慣の関連性を極める手法として期待できることから、厚生労働大臣賞に相応しいと判断しました。

＜講評＞

オオバコ種子の発芽調整機構について詳細を明らかにしようとした研究です｡近縁種や他植物に与える影響を注意深く調べ、培地pHによる発芽調整活性の違いを見出すなど、興味深い結果を得ています｡発芽は農作物を含む植物にとって重要な生理現象であり、この調整機構の解明は今後の農林業における有益な応用研究につながる可能性が高く、農林水産大臣賞にふさわしいと判断しました｡

＜講評＞

水を長時間保持できるハイドロゲルを用いた植物栽培用ゲル培地の作製に挑戦する中で、カビが発生する問題に直面しました。身近な食品のうちアリシンを含むニンニクの絞り汁をハイドロゲルに少量混ぜると高い防カビ効果を発揮することを実証したことが高く評価されました。このゲル培地は、水の制約がある乾燥地や宇宙における農業への応用が期待されることから、経済産業大臣賞にふさわしい研究と判断しました。

＜講評＞

本研究では、コミヤマスミレの生育環境の調査ならびに客観的な形態観察から、スミレ属における分類に疑問をもち、これまで日本のスミレの分類で例のないDNA配列に基づく解析を実施しました。フィールドワークを重ねて多くのサンプルを収集し、説得力のある系統解析結果から新たなスミレ属の分類を提唱したことを高く評価します。本手法を用いて野生絶滅種の調査も予定されており、自然環境保全や生物多様性に関する優秀な研究を対象とした環境大臣賞にふさわしいと評価しました。

＜講評＞

本研究は、新潟市北部に位置する福島潟の水生植物から未知微生物の探索を行い、6種の新種微生物を発見しました。実験のプロセスでは、試行錯誤の後、培地の工夫を行うことで未知微生物の単離培養に成功しています。また、発見した新種微生物は公共の微生物株保存機関への登録も進めています。得られた知見をしっかりとした形で残すことは研究の重要な要素ですが、本研究はその見本だと言えます。今回得られた研究成果および研究に対する姿勢を踏まえ、科学技術振興機構賞に相応しい研究であると判断しました。

＜講評＞

本研究ではセイロンベンケイソウの不定芽形成の原因物質が植物体の根で産生される物質であることを明らかにし、その物質がサイトカイニンである可能性を示しております。自ら立案した仮説に対して論理的に適切で、かつ、緻密な実験を計画・実行した結果、全体として非常に完成度の高い独創的な研究となったことが大きく評価され、また未来を先導する研究者となり得る人材であることから、慶應義塾賞にふさわしいと判断されました。

＜講評＞

微生物を利用した落ち葉堆肥に対して、ミミズを利用することで圧倒的に早く有機物を分解できることを示した研究です。堆肥化にかかる日数の大幅な削減に成功し、生成される化学成分などを含めしっかりと分析できていました。また、本研究は自由な発想と緻密な試行錯誤を通して実験が遂行されており、研究者としての将来が期待できます。この研究成果は地域の生態系の保全に大きく貢献することが期待され、山形県知事賞にふさわしい研究と判断されました。

＜講評＞

本研究は、ミツバチの学習能力や記憶の発達に、他個体との接触・情報伝達等の「コミュニケーション」が重要であることを明らかにした画期的な研究です｡しっかりした評価系と着実かつ論理だった実験計画の中に、老若のミツバチをペアにして経験の伝承を検証する独創的なアイデアも加えられています。得られた研究成果は教育的・学術的に見て素晴らしいものであり、山形県教育委員会教育長賞にふさわしいと判断しました。