クロアシイタチ 2 匹のゲノムと , 1980 年代に死んでサンデ ィエゴ動物園の冷凍動物園に保存されていたオスとメス各 1 匹の DNA 配列を決定した。これらを比較した結果 , 冷凍保 存されていたクロアシイタチには遺伝的多様性が存在してお り , クローン技術や CRISPR 遺伝子編集などによって現存 個体群に再導入できるだろうと考えられる。 この方法はリョコウバトなどの絶滅種を復活させる試みの なかで研究されてきたもので , まず冷凍保存されていたクロ アシイタチのクローンを作り , それを生きているクロアシイ タチと交配させる。またクローン作りの際に , クロアシイタ チがよくかかる感染症である腺ベストとイヌジステンパーに 対する抗体を作る遺伝子をついでに組み込むこともできる。 あるいは , これらの病気に感染しやすくしている遺伝子を除 去してもよい。「遺伝的に異なる個体が 2 匹増えれば新集団 の基礎として十分だろう」とリバイプ・アンド・リストアの 事務局長フェラン (Ryan Phelan) はいう。 この取り組みにあたってクロアシイタチには有利な点がい くつかある。繁殖が速いこと , そして生息数の多い近縁種が いて , この近縁種を用いてクローニングの予備研究ができる ことだ。だがこうした遺伝子操作には当然ながら , 資金の確 保や , 絶滅危惧種の遺伝子改変にまつわる法的な問題など , 困難が多い。科学的にも難しい。例えば生存能力があるクロ ーン動物の作製は非常に難しいし , 追加あるいは削除する遺 伝子を決めるには長期にわたる検討が必要だ。リバイプ・ア ンド・リストアはサンディエゴ動物学協会の協力のもと , 今 年中にまず培養細胞で遺伝子編集作業を開始する計画だが , 資金と研究者の確保はこれからだ。 キタシロサイなど他の動物でも この遺伝子救済作戦がクロアシイタチの増殖に役立った場 合 , ツボカビによって大打撃を受けた両生類や , 感染性の顔 面腫瘍によって絶滅の危機に瀕している近交系のタスマニア デビルなど , 生物保護活動家たちが救おうとしている他の動 植物でもうまくいくだろう。実際 , 同様の遺伝的修復の取り 組みが , わずか 3 頭しか残っていないキタシロサイ ( シロ サイの亜種 ) を救うべく進行中だ。以前に死んだオスの冷凍 精子と , 失われた変異遺伝子を幹細胞に導入して作り出した " 人工生殖細胞 " を使う予定だ。この計画に取り組んでいる 国際共同チームは最近 , オンライン版 oB 剏 0 誌に同計 画の詳細を報告し , 「特別な手段を講じない限り , キタシロ サイは絶滅を免れないと考えられる」と述べている。 これらのケースはいずれも倫理的な配慮が問われる。例え ば絶滅種復活に対する主な反論として , 守るべきゾウが現に いるのにマンモス復活に資金を浪費すべきではなく , 限られ た資金をゾウの生息地保護や密猟阻止活動の支援に回すべき http://www nikkei-science.com/ だという主張がある。だがクロアシイタチのプロジェクトは , 絶滅種復活技術を現存の絶滅危惧種に適用して実際に保護で きることを示すことになるだろう。フェランは「状況が違っ ていたら持っていたはずの進化的適応能力をすべて失ってし まった個体群を , どの時点で救い出すかの問題だ」という。 FWS の最終目標は新たに育てた 3000 匹のクロアシイタ チを 30 の野生個体群に分散させることで , 最終的には野生 のクロアシイタチを最後に発見した場所であるワイオミング 州ミーティートスに復活させる計画だ。この遺伝子操作によ る復活を試みなければ , 近親交配によってクロアシイタチは 再び減少に逆戻りし , さらには絶滅しかねない。「飼育下の 繁殖を 100 年続け , 遺伝子の多様性は現在と同様に限られ たまま , ということで構わないのだろうか。私は自分が生き ているうちに遺伝的救済がなされるよう願う」とフレーザー 科学の学習に転用されているようた 日常的に使われる脳領域が 物理を考える脳 神経科学 はいう。 23 習速度もばらばらだったのに , ある物理学的概念を理解する の被験者で同じだからだ。「物理学を学んだ教室も教師も学 重力 ) について考えるのに関与する神経パターンが , すべて どうしてそんなことが可能なのか ? 特定の主題 ( 例えば 基づいて判定できるようになった。 学生がどの概念について考えていたのかを脳活動のデータに この脳画像テータを機械学習プログラムに入力したところ , 理学の概念について熟考しているときの脳をスキャンした。 9 人の学生が運動量やエントロピー , 電流など 30 種類の物 ジャストとメイソンは , 高度な物理学と工学を学んでいる 脳の活動バターン された。 いることを発見した。ア olog た al Sci 化誌 6 月号に報告 処理する普通の神経機能が抽象的な科学の学習に転用されて でもよく見られるパターンであり , リズムや文の構造などを 物理学について考えているときの脳活動パターンは日常生活 ジャストは同僚のメイソン (RobertMason) とともに メロン大学の神経科学者ジャスト (Marcel Just) は問う。 概念を思い描けるようになったのだろうか ? 」とカーネギー る。「古代人の脳はどのように新しい科学を学び , 抽象的な ている学生はみな相対論の基礎を理解するよう期待されてい 理論など知らなかったのに , 現在の大学で物理の授業を受け 初期のホモ・サピエンスはアインシュタインの一般相対性

み出す。この変換効率は自然の光合成のおよそ 10 倍だ。 らい記憶が自発的に想起されるのを阻止できるらしい。 この新しいバイオリアクター技術は空気中の余剰 C02 か 意識的に記憶を抑制する仕組み ら燃料を編み出すことで地球温暖化問題を軽減すると同時に , 現代的なエネルギーを入手できない人々によりクリーンな燃 記憶は脳のなか , 相互につながった情報の組み合わせとし 料を提供するのに役立つだろうとノセラはいう。 て存在している。このため , ある記憶が別の記憶を呼び起こ し , 意識的努力をしなくても浮かび上がってくる場合がある。 「脳は想起のきっかけを与えられると , それに関連したもの を自動的に引き出して便宜を図ろうとする」と , 英ケンプリ ッジ大学の神経科学者アンダーソン (Michael Anderson) はいう。「だが , ときには思い出したくないことを想起させ るようなきっかけもある」。 ただし , このプロセスに対する対抗手段がないわけではな 植物の細胞で当葉緑体が光合成。 い。脳の前頭葉が海馬 ( 記憶に重要な役割を果たしている脳 を実行している。 領域 ) の活動を鈍らせて想起を抑制しうることが , 過去の脳 画像研究で示唆されている。アンダーソンらはさらに踏み込 神経科学 んで , 海馬が抑制された後に何が起こるかを調べた。実験で は 381 人の大学生に多少の関連がある単語のペアを覚えて 忘れる方法を もらった後に , 一方の単語を見せて , 他方の単語を思い出す 覚えられる ? か , 逆に他方の単語を意識的に考えないようにしてもらった。 そしてこの課題に取り組んでいるどこかのタイミングで , 駐 記憶中枢を制御している仕組みが少しずつ見えてきた 車場にいるクジャクなど , 異様な画像を見せた。 コンロから落ちる熱い鍋をつかもうと反射的に手を伸ばし この結果 , Na 化 Co 川川材ⅲ c 10 れ 5 誌に報告されたよう ても , 最後の瞬間には手を引っ込めてやけどをせずにすむた に , 被験者に単語の記憶を抑制するよう指示した場合は , 単 ろう。脳の実行制御が介入して , 自動的な命令系統を断ち切 語を思い出すよう指示した場合に比べて , 途中で見せたクジ ることができるからだ。最近の研究によると , これと同じこ ャクなどの異様な画像 ( 2 度目の単語を示す前に提示したも とが記憶の反射的想起についても当てはまるようだ。脳はつ のも後に提示したものもある ) を後に想起する能力が約 40 海外ウォッチ 52E 、罨 9 工 03 れている ) に差はなかった。 また , これらのリスキーな行動の少なさと最も強く関 連している因子のひとつは女性の就学年数だった。 HIV の拡大を抑える取り組みとしてはこのほかに , 妊娠女性 「 14 億ドル」は 2004 年から 2013 年までの 10 年間 の H Ⅳ感染を治療して新生児への垂直感染を防ぐこと などの有効性が立証ずみであると指摘している。スタン に米国がサハラ砂漠以南のアフリカ 14 カ国における H Ⅳ感染防止策の一環として婚前交渉の抑止を推進す フォード大学医学部のロー (Nathan (o) とロウ (Anita Lowe) , べンディビッド (Eran Bendavid) によるこ るために支出した援助総額だ。だが残念ながら , これま の研究は HeaI A. 4 淋誌 5 月号に発表された。 でで最も包括的な調査によると , この資金援助は多かれ 少なかれ無駄になった。 PEPFAR による HIV 予防の取り組みはこのように期 「大統領工イズ救済緊急計画 (PEPFAR) 」を通じて 待はずれではあるが , 治療の事業は総じて成功している。 禁欲推進に向けた資金援助を受けた国と受けなかった国 べンディビッドが 2009 年と 2012 年に行った以前の 2 のデータを厳格に比較した結果 , 最初の性体験年齢や性 つの調査は , 必要とする人に抗 HIV 薬を供給すること 的パートナーの人数 , 10 代における妊娠事例数 ( これ によって PEPFAR が 100 万人以上の命を救ったことを らの数字はいずれも H Ⅳ感染の高リスクと関連づけら 示した。 数字は語る 14 億ドルの " 無駄 " 26 日経サイエンス 2016 年 10 月号

生物保護 や博物館に保存されている標本から取り出し , 現存の個体に 再導入する。この計画はマンモス復活構想ほどには突飛では 遺伝子注入で絶滅回避 ないだろうが , 死んだ個体とともに失われた遺伝子を復活さ クロアシイタチの遺伝的多様性を高めるため せるという点では同じであり , したがって容易ではない。 失われた遺伝子を再導入する試み 1987 年に 18 匹しか確認されていなかったクロアシイタ すべては 7 匹の子孫 チが , 飼育下繁殖と集中管理のおかげで , 現在では数百匹に クロアシイタチの窮状はまったくひどいものだった。 30 増えた。しかし , そうした少数から再増殖した他の多くの生 年近く前に FWS が米国のプレーリーから保護した 18 匹の 物種と同様 , 基本的にはどの個体も半同胞 ( 片方の親が同じ ) うち , 繁殖して遺伝子を次世代に残せたのは 7 匹だけだった。 だ。遺伝的にクローンに近く , 遺伝性障害や病原体 , 環境変 「現在のクロアシイタチはどれもみなこの 7 匹の子孫だ」と 化に対して同様の脆弱性を持っているため , 悪条件にさらさ FWS クロアシイタチ保護センターのフレーザー (Kimberly れると全滅しかねない。 Fraser) はいう。「 7 人の人間から生まれた集団がどんなも クロアシイタチの遺伝的多様性と長期的存続の可能性を高 のになるか , 想像してみてほしい」。 めるため , 米魚類野生生物局 (FWS) は思い切った手段を 昨年 , ロング・ナウ協会の「リバイプ・アンド・リストア」 というプロジェクトから資金援助を受けたチームが , 現存の 検討している。現在の集団が失ってしまった DNA を動物園 クロアシ多チ 300 動園と直第 ムで飼育されてしほ . のものも数百匹し 22 日経サイエンス 2016 年 10 月号

た。量子力学の奇妙な世界を経験でき るゲームで , グーグル , カリフォルニ ア工科大学 , ティーチャーゲーミング 〔発売直後からマインクラフトを教室 で使い始めて「マインクラフト先生」 として世界的な支持を得たニューヨー クの私立学校教師レビン (Joel Levin) が共同設立した企業〕 , 屈指 のマインクラフト。モッダー " である ラトクリフ (Daniel Ratcliffe) が参 加するプロジェクトだ。 観測依存性の概念をわかりやすく示 すため , qCra 代のプロックは誰がど の方向から見るかによって形と色が変 わる。量子もつれ状態にあるプロック は , 互いの距離がどんなに離れていて も密接につながっている。重ね合わせ 状態のプロックは , あるものであると 同時に別のものでもある。 レビンは 2013 年 11 月 , qCraft のプ ログで同プロジェクトの意義を次のよ うに説明した。「現在 7 歳の子供が大 学院を終えるまでには , 量子コンピュ ーターが当たり前のものになっている かもしれない。医学や航空宇宙 , 統計 学などの極めて難しい問題のいくつか は , ビットではなくキュービット ( 量 子ビット ) を用いるハードウェアで処 理されることになるだろう。 qCraft をやった経験のある若者なら , そうし た難しい概念に再び遭遇した際にも , より直観的な理解ができるはずだと私 次の一手 たちは確信している」。 http://www nikkei-science.com/ 界は日本や韓国などの国は暴力的ゲー は大きく二極分化している。ゲーム業 界での暴力行為につながるのか。見方 暴力的なビデオゲームをすると現実世 かねて懸念されているのは暴力た。 して懐疑的だ。 親や教師 , 政策立案者の多くは依然と ころの両方を考える必要があるだろう。 に実現するには , 良いところと悪いと ゲームが持つ教育の可能性を最大限 ムの熱烈な購入層だが暴力事件の発生 率が世界で最も低い部類だと言う。ま た , 暴力的なゲームをすると攻撃的行 動が短期的に増える可能性があるもの の , 例えば学校銃乱射事件の犯人たち が示したような暴力行為との相関はま ったくないことを示した複数の研究結 果を強調する。論争のもう一方の側で は , 多くの親たちが , ゲームと暴力の つながりを部分的に裏づけた一連の研 究結果を挙げる。ゲームが学習に好影 響を生むことができるのなら , 悪影響 も及ぼしうるだろうと主張する。 実際には , 暴力行為は様々な環境因 子と生物学的因子が原因となって起こ る複雑な問題だ。様々な状況でゲーム が及ぼす影響を客観的に調べる研究手 法を確立する必要がある。そうすれば , ゲーム業界や政策立案者 , 親 , 教師が 警察およびメンタルヘルスの専門家と ともに , ゲームというメティアから最 大の利点を引き出しつつ不利益を最小 に抑えるのに役立ったろう。 わが子がゲームに費やす時間につい て懸念する親もますます増えている。 デジタルメティアの消費は食物の摂取 と似ている。バランスのよい摂取が大 切だし , 人によって摂取するものは違 う。親が多くの情報を持って積極的に 著者 AIan GershenfeId 関与するほど , 子供によい結果がもた らされる。子供と一緒にゲームをする ことで親は精通した観察者になること ができ , わが子がマインクラフトでプ ログラミングを学んでいるのか , 『ハ ンガー・ゲーム』の第 50 回デスマッ チ〔作家スーザン・コリンズ (Suzanne CoIIins) の三部作に触発された人気 のマインクラフト改作版〕をやってい るのかがわかるようになる。ゲームデ ザインを一新するアプローチも有効た ろう。 1 回のプレー時間を短く最適化 してもよいし , 現実世界の活動 ( 例え ば加速度計で追跡した運動 ) をゲーム プレーに組み込むこともできる。 今後数十年間に , 技術とゲームデザ インの進歩によって , ビデオゲームは さらにリアルで素晴らしいものになり , あまねく普及するだろう。一般消費者 が使うバーチャルリアリティー機器や ウェアラブルコンピューターなどにも 取り入れられるだろう。そうした新技 術は , ゲームを社会に役立てるために 使う機会を広げるはずだ。一方では親 や政策立案者がすでに抱いている懸念 がさらに強まるだろう。 だからこそ , ビデオゲームにそれが 受けるにふさわしい注目を今すぐに向 けることが重要なのだ。 ( 編集部訳 ) E ラインメディアの共同設立者で社長を務めている。ビデオゲームの開発者で , ア 関する自身の研究を発表した。 で開かれた 2014 年の世界経済フォーラム年次総会で社会のために役立つゲームに リゾナ州立大学ゲーム・アンド・インパクト・センターのフェロー。スイスのダボス 「教育の要は遊びにあり」 , P. ヴェスターバッカ , 「特集 : ムーク台頭するウエプ大学」内 , 日 sri.com/sites/default/files/brochures/digital-games-for-learning-exec-summ—().pdf (EXECUTIVE SUMMARY). D. Clark et al. SRI lnternational, August 2013 (draft). www. DIGITAL GAMES FOR LEARNING: A SYSTEMATIC REVIEW AND META-ANALYSIS and Matthew 、 V. G. Dye in Neuron, VOI. 67 , NO. 5 , pages 692 ー 701 ; September 9 , 2010. CHILDREN, WIRED—FOR BETTER AND FOR WORSE. Daphne Bavelier, C. Shawn Green Sasha Barab et al. in Science Ed ″ ca 行 0 れ , V01. 91 , NO. 5 , pages 750 ー 782 ; September 2007. SITUATIONALLY EMBODIED CURRICULUM.• RELATING FORMALISMS AND CONTEXTS. もっと知るには・ 原題名 Mind Games (SCIENTIFIC AMERICAN February 2014 ) 教育ゲームの例が ScientificAmerican.com/feb2014/games に。 経サイエンス 2014 年 1 月号。 45

「自分ならどうするだろう」とアリス は考えてみた。最初の 1 枚に賭けるの は少しも面白くない。まず 1 枚めくっ てみて , それが青なら次のカードに賭 ければ勝率は 5 / 9 だ。赤なら 4 / 9 に下 がってしまうので , しばらく様子を見 て , 残りカードの中の赤の枚数が青の 枚数を上回ったところで「ストップ」 するといい。問題は , そういうやリ方 で進めて最後の 1 枚になってしまうと , 確実に負けるとわかっていても , その カードに賭けざるを得ないことた。 さて , 読者への最初の問題た。上記 の方法でもそれ以外でもよいが , アリ スを有利にする戦略があるならそれを 示し , それでアリスの勝率がどのくら いになるかを計算してもらいたい。ま 問題 : 鏡の国のビリャード台 は精確この上ない長方形で , ホ ールも完全な球形をしている。その評 判を聞きつけて , ビリャード名人が腕 試しにやってきた。観客を集めて簡単 なショーをやるという。 まず赤と白のビリャードボールを 1 っすっ用意し , 2 個の球をビリャード 台の離れた場所に置く。一方のボール を突いて何回かのクッションの後で他 方に当てさせようという趣向らしい。 続いてチェシャ猫が正 8 面体サイコ 口を振り , 7 の目が出た。名人がキュ ーを構え , 一見まるで見当違いのほう に手球を突くと , 白い球はクッション に当たって台上を行ったり来たりしな がら , ちょうど 7 回クッションに当た ったあと , 赤い的球に吸い込まれるよ うにふつかっていった。 見ていた観客から , サイコロの目 ( ク ッションに当たる回数 ) が何であって も , こういうことができるのかと聞か れた名人は , 「台と球が完璧で , クッ ションするときの入射角と反射角が等 9 月号の問題と答え http://www.nikkei-science.com/ た , アリスが上記の戦略を採用した場 合 , 心配していたこと , すなわち確実 に負けるとわかっている最後の 1 枚に 賭けねばならない事態に至る確率はど のくらいたろうか ? 探偵助手のグリフォンは , マハラジ ャの話を聞いていて , 「相手が利ロな ら , もっと確実に負けられる賭けの方 法があるよ」と言い出した。どういう 方法かと聞くと「簡単さ。赤が相手の 勝ちと決めておかないで , どっちの色 が出るかに賭けさせるといい。これな ら , それまでに出ている枚数の少ない 色に賭ければ , 勝率は上がる。そうだ ね , 最初に銀貨 1 枚を何枚かのチップ に交換する。で , 毎回カードをめくる たびに . 好きな枚数をそのカードが赤 しく , 球のスピードがほとんど落ちま せんからな」。球に大きさがあるので , あるコースで狙ったときに的球に近づ きすきて指定回数より前にぶつかって しまうことがあるが , 2 つのボールを 小さいものに替えれば大丈夫だという。 まずウォーミングアップ問題。 1 ク ッションで的球に手球を当てたい場合 に , どこを狙えばよいかについて考え ていただきたい。 2 つの球が特殊な位 置関係でない限リ , 通常 1 クッション で手球を的球に当てるコース ( 方角 ) の選び方は 4 通りありうる。一般にれ クッションで当てたい場合 , そのコー スの選び方は最大で何通りまでありう るだろうか。 先の名人の言葉を受けてクリフォン が聞いた。「すると , 2 つのボールが 十分に小さい場合 , 同じように小さい ボールがいくつか障害物として台上に 置いてあっても , それを避けて手玉を 的球に当てることができますか ? 」 「その障害物ボールも十分小さくし てよいなら , 可能と思います」 か青かに賭けるというのはどうかな。 外れたときはチップは没収され , 当た れば同数のチップがもらえる。 10 回 の勝負が終わったときに , 最初と同じ レートでチップは銀貨と交換できる。 これなら元手を確実に 4 倍以上にする 手段があるけど」。 読者には , グリフォンの言葉通り , この場合にアリスが元手を確実に 4 倍 以上にするための賭け方を考えていた だきたい。その賭け方を実現するため には銀貨 1 枚の交換レートはかなリの 枚数のチップにする必要がある。それ も同時に考えていたたこう。 答えは次号 , または下記のサイトで 9 月中旬に公開 http: 〃 www.nikkei-science.com/ 「では , 台上のこれらの点に障害物 を置くことにしたいのですが , あなた ならこれらを避けて的球に当てること が可能ですね」と言って , グリフォン は 10 数個の点を示した。驚いたこと に , どんなに手球 , 的球 , 障害物を小 さくしようと , どんなにクッション回 数を増やそうと , 障害物を避けて的に 当てることは名人にもできなかったの だか , グリフォンはどうやってこの障 害物位置を見つけたのだろうか ? れが最後の問題た。 名人は , 寸分違わず狙った位置を目 がけてボールを突くことはできるが , ホールに回転を与えコースを曲げるな どの特殊ショットは得意でない。 解答 : 最初の問題は , 次ペー ・ジの図のようにヒリャード台の 各クッションを鏡に見立て , 的球 ( 赤 の点 ) の鏡像 ( 緑の点 ) に向けて手球 ( 黒の点 ) を突くと , 図に点線で示し たようなコースをたどって , 1 クッシ ョンで手球は的球に当たる。 99

アンド・インパクト・センターととも に , ビデオゲームを教育の改善にどう 利用するか , その方法の解明に取り組 んでいる。これをきちんと実現するに はかなりの研究開発を要することがわ かってきた。 10 年後の教室 今から 10 年後 , 現在小学 2 年生の 子供たちは約 80 億の人口を抱える世 界で高校を卒業することになる。彼ら は大人として , 気候変動や水不足 , 都 市化などの複雑な難題に適応しなけれ ばならない。現時点ではまだ存在しな い仕事をし , 今はまだ開発されていな い技術を使いこなし , 技術で置き換え ることも最も安い労働力にアウトソー シングすることもできないスキルを築 かねばならない。さらに , 科学を理解 でき , 対人関係に熟達している必要も ある。複雑なシステムを理解し , 批評 眼を持って思考し , 工ビデンス ( 時に は以前の工ビデンスと整合しないもの が新たに生じることもある ) に基づい て解決法を提案し , 困難であってもや り抜く必要があるだろう。 そうした能力を育成できていない学 校があまりにも多すぎる。ほとんどの 生徒は世界がどのように動いているか に関して自然な好奇心を持って小学校 に入るが , たいていは中学を終えるま でにそうした好奇心を失っている。米 国の公立高校の生徒は 8 秒に 1 人が学 高次スキルを実習 K E Y ( 0 N ( E P T S 校を中退している。これだけで , 逸失 賃金と生産力および税収を合わせて今 後 10 年間に推定 3 兆ドルの損失にな る。大学生の 46 % は 6 年間で卒業す ることができていない。 多くの子供たちにとって , 従来の教 育が有意義でもなく魅力的でもないこ とは明らかだ。一方 , ゲームは子供た ちをとりこにしている。米国のティー ンエイジャーの 97 % は定常的にビデ オゲームをしている。幸い , まるで無 価値に思われるゲームでさえ , 長期間 続くプラスの神経心理学的効果をもた らしうる。ジュネープ大学 ( スイス ) の神経心理学者バヴェリア (Daphne Bavelier) は , 暴力的なアクションゲ ームが長期的にはプレーヤーの脳の可 塑性と学習能力を高め , 視覚と知覚に 基づく意思決定を改善し , 気を散らす ものを無視する能力を研ぎ澄まし , 頭 のなかに思い描いた物体を「回転させ る」能力を強化することを示した。 ゲームは双方向かっ参加型であると いう点で , 他の人気のメディアとは異 なる。プレーヤーは様々な役柄 ( 科学 者や冒険家 , 発明家 , 政治的リーダー ) を演じ , 問題に立ち向かい , 選択し , その結果がどうなるかを探ることがで きる。また , マイベースで前に進むこ とができ , 安全な仮想環境なので失敗 しても実害はない。最も重要なことに , ゲーム中のキャラクターに成り代わっ て物事を実行する「エージェンシー」 ・ビデオゲームが教育分野で大きな可能性を持っことが近年の研究で示され ている。優れた設計のゲームは , 従来の教授法ではなかなかできないやり 方で , 工ビデンスに基づく推論や問題解決 , 他者との協力など , 高次のス キルを実習できる ・だが , いまのところは現実離れの期待が先行している。ゲームの開発者は 教育者や科学者と協力して , 教室の内外で教育的利点をもたらす ( そして 子供たちがプレーしたくなるような ) ゲームを設計しなければならない。 42 をプレーヤーに付与する。仮想環境と 現実世界の両方で役立つ能力た。 科学者たちは , 優れたゲームデザイ ンと効果的学習の間に強い関係がある ことを発見しつつある。この研究は , 米国の教育が大きく混乱するなかで生 まれている。どこの学校にも安価なタ プレット端末とノートパソコンが備え られるようになっているが , それを教 室でどう使えばよいのかいまだに判然 としていない教師がほとんどだ。全米 の学校が「コモンコア ( 共通基礎スタ ンダード ) 」と高次のスキルに着眼し た「次世代科学スタンダード」の導入 に取り組んでいるが , 従来のカリキュ ラムと教授法ではそうした授業の実践 は難しいことがわかりつつある。 ゲームを用いた学習は , これらの難 題に取り組むのに役に立つ可能性があ る。教育者はゲームを用いてカリキュ ラムを考え直すことができる。生徒た ちはゲームを用いて批判的思考と問題 解決スキル , 創造性 , 共同作業を実習 できる。ゲームは科学と科学的問いに 喜びと驚きを再び付加できる。 これらは明るい側面だ。悪い側面は , 可能性と現実との間に大きな溝がある こと。ゲーム利用教育プロジェクトの ほとんどは , 広く用いられる教育用製 品に研究成果を移行させるのに非常に 苦労している。このため , ゲームと学 習をめぐる美辞麗句は誇大宣伝に感じ られることがある。 私は同僚のアングスト (MichaeI Angst) とともに , この溝を埋める一 助になるべく E ラインメディアを設立 した。だが溝を埋めるには 1 社だけで は不足だろう。学習と行動および神経 科学に関する最新の研究に基づくゲー ムを作るには , 業界屈指のゲームデザ イナーたちが科学者や教育者と協力し て取り組む必要があるだろう。 教室にゲーム ゲームが有意義な学校体験を生み出 日経サイエンス 2016 年 10 月号

また産油国へのエネルギー調達の依存を少なくし , 自国 の安全保障の強化を目指す外交や国際政治もまた , 後押し の要因たった。 国際的な環境重視の流れはせき止められない。地球の未 来への理想を高く掲げた環境重視の立場からみれば皮肉な ことになるが , 各国には自国の環境産業重視という立場が あるためだ。一例をあげれば中国だ。中国は PM2.5 など 大気汚染対策も含めて環境改善の必要に迫られている。同 時に太陽光発電や原子力など低炭素技術の大きな国内市場 を抱え , 輸出産業としての期待も大きい。パリ協定に背を 向けることは中期的には利益にならないだろう。 またオバマ米大統領は大統領選の本選挙前 ( 投票日は 11 月 8 日 ) にパリ協定の批准を目指す構えだ。既存の国内 法の範囲内で実行できるため改めて議会の批准手続きを必 要としない。協定はいったん参加した国が 3 年間は脱退手 続きがとれない仕組みで , 次期大統領を縛ることになる。 グローバル企業にとって地球環境問題はもはやひとごと ではない。多くの企業は地球環境の劣化がもたらす貧困や 社会不安をこれまでは「外部不経済」とみなしてきた。し かし世界経済が一体化し企業のサプライチェーンが国境を またぎ , 世界の隅々まで広く張り巡らされるようになった 結果 , 持続的な成長と繁栄を追求するうえで開発途上国が 抱える課題を放置したままでいるのは次第に難しくなる。 むしろ途上国が抱える諸課題の解決に積極的に関与し , 社会の安定と市場の拡大のために投資する企業がこれから 増えてくるに違いない。それは最終的に利益につながる競 争力にもなり得る。地球規模の諸課題をいわば「内部化」 する。そうした企業が増え , 投資家や金融機関の中にもこ の動きを促す動きがある。 今月号の国内ウォッチ ( 21 ページ ) で紹介した「トヨ タ自動車と世界自然保護基金のパートナーシップ」の背景 にも , グローバル企業の考え方の変化があるようにみえる。 また化石燃料を座礁資産 ( 市場環境の変化によって価値が 大きく毀損される資産 ) とみて石炭火力発電などへの投資 を引き揚げる「ダイベストメント」の流れなども同じ潮流 にあるといえる。 日本にとってグローバル化の利益は不利益よりも大きい だろう。内向きになってはならない。他国の動きに右往左 往せず , 地球環境問題でも長期的な利益を追求する姿勢が 大切だ。少子高齢化やデフレ脱却をはじめ国内の諸課題の 解決と地球規模課題への対処を並行して進めることによっ て , 科学技術や社会・経済構造のイノベーションを実現し ていくことにしか生きる道はないようにみえる。新たな危 機をチャンスに変える覚悟が求められている。 ( たき・じゅんいち : 日本経済新聞論説委員 ) 当世かがく考 少漠の 駝鳥 イラスト・斉藤重之 滝順一 地球環境が直面する 新たな危機 ? 欧州連合 (EU) 離脱を決めた英国の国民投票は大きな 驚きだった。自分の働く場所やコミュニティーがまず大事 だと考えるのは自然なこととはいえるが , そうした英国民 の内向き志向が結果的に , 欧州の一体化を理想に掲げてき た過去数十年の歩みに水をさした。同様の底流は欧州大陸 諸国にも根強く , EU の未来が危惧されている。 米国では排外的な言動を繰り返してきたトランプ氏が共 和党の大統領候補に指名された。本選挙の帰結は予想しが たいが , 彼が前面に押し出す「米国第一主をかなりの 数の米国民が支持していることに不安を感じる。 1990 年代以降 , 地球環境を人類の共有財産ととらえ , その適正な管理を各国が責任を分け合い協調して取り組む 流れが生まれた。昨年 12 月に誕生した , 地球温暖化抑止 のための「パリ協定」はそうした潮流の大きな成果だとい える。欧米で顕在化する内向き志向は国際的な環境重視の 動きに悪影響を及ぼすだろうか。パリ協定は米国の離反で 失速するのだろうか。その危険は十分にあるだろう。地球 環境問題は新たな危機のフェーズに入ったのかもしれない。 温暖化の進展など外的リスクに加え , 国際社会の中に芽生 えた内的リスクがもたらす危機といっていいかもしれない。 ただ物事には常に両面がある。これまで地球環境問題へ の対処を突き動かしてきたのは , 人々の善意や理想だけで はない。いずれ到来する低炭素社会 ( あるいは脱炭素社会 ) に向け , どの国が , どの企業が , どんな技術が主導権をも ち競争優位にたつのか。そうした産業政策的な要素が地球 環境問題をクローズアップさせた大きな原動力だったこと も間違いない。京都議定書を経てパリ協定に至った気候変 動の国際交渉も , 国や産業の利益がかかった駆け引きだっ たともいえる。 15 日経サイエンス 2016 年 10 月号

朝倉書店 を実際に引き起こす確かな証拠を示す のはある。だが皮肉にも , 大々的に " 脳 必要があった。つまり , もともと並外 トレ " をうたって市販されているゲー れた注意力を持つ人がこれらのゲーム ムのうち , 認知障害のある人やメンタ に惹きつけられ , ゲームとそれに続く ル面の能力を平均レベル以上に高めた 認知能力評価テストの両方で好成績を い人に役立っという主張通りのものは , あったとしてもわずかだ。 出しただけかもしれないからだ。 真の因果関係を示すには , めったに 初期の脳トレゲームは主に研究用の ビデオゲームをしない人を集める必要 退屈な心理課題をゲーム画像や魅力的 がある。認知能力の事前テストを行っ な音響で体裁よくしたもので , 実のと た後 , 被験者を無作為に 2 つのグルー ころ汎用性のある認知的効果を何ひと プに分ける。一方のグループはアクシ つ実証していなかった。実際 , 特定の ョンゲームを , 対照グループはソーシ 心理課題がうまくなっても , スーパー ャルゲーム ( プレイヤー間の交流を必 マーケットで効率的に回る買い物ルー 要とするゲーム ) などアクションゲー トを考えたり , 車のキーを置いた場所 ム以外のゲームをしてもらう。両グル を思い出したりするのに役立ちはしな ープは数週間にわたって 1 日 1 時間 , いだろう。 週 5 日間ゲームをプレイする。このト アクションゲームは教育用ツールと レーニングの数日後に最初と同じ心理 して作られたものでは決してないが , 朝倉数学辞典 テストをすると , アクションゲームで 非常に重要な学習原理を数多く含んで ■川又雄ニ郎・坪井俊・楠岡成雄・新井仁之編 鍛えたグループの方が対照グループよ いる。まずゲームは楽しい。楽しさは B5 判 776 頁本体 18000 円 ( 11125-5 ) りも認知力の向上が常に大きくなった。 教育に欠かせない重要な要件だが , 実 基礎的な概念から院生レ ベルの内容までを広くカ こうした比較対照研究では , 心理テ 際の教育現場ではこれが軽んじられる 朝倉 バーし、数学を有機的に 理解できる五十音配列の ことが多い。 ストを受けたことのある人が同じテス 中項目辞典。項目を。 トを再び受けると成績がよくなる傾向 またゲームは進むべースや難易度の 調べたい内容を読んで理 解できるよう 2 ~ 3 ページ があるといった , どちらのグループに 異なるステージを制作段階で注意深く にまとめて解説。 6 月新刊 組み込んである。敵の数はゲームが進 も有利になる要因を排除できる。また むにつれて増える。プレイヤーはゲー ゲームの種類によって効果が異なるこ 結び目理論とゲーム域選択ゲームで とも実証された。注意や認知的柔軟性 , ムに夢中になっているうちに適度な量 河内明夫・岸本健吾、清水理佳著 反応速度が重要となるアクションゲー の練習を積んでゲームスキルを習得す A5 判 128 頁本体 2300 円 ( 11140-8 ) 結び目理論を利用した「領域選択ゲーム」 る。そして重要なことに , ゲームの進 ムは効果がはっきりしている。これら について , 発明の背景 , の認知プロセスを必要としないアクシ 行に応じてプレイヤーに焦点的注意と ゲームの説明・攻略法を 数学的な面白さが伝わる ョンゲーム以外のゲームは効果があま 分散的注意の切り替えを迫る設計にな ように作者自身が解説。 web ゲームは大阪市立 っており , 注意の高度な制御が求めら りない。 大学数学研究所サイトか アクションゲームが有益であるとい れる。ゲームが作り出す変化に富む環 ら。 Android アプリもあ ります。 っても , 様々な研究によれば , 好きな 境では新たな課題が次々に生じ , プレ シリーズ朝倉 4 言語と生物学 だけゲームをしてもいいというお墨付 イヤーはうかうかしていられない。 中島平三シリーズ監修長谷川寿ー編 そして最後に , ゲームは様々な時間 きは得られていない。取りつかれたよ A5 判 232 頁本体 3800 円 ( 515 砕 0 ) 他の動物にみられない人間特有の言語を スケールでプレイヤーに満足を与える。 うに何時間もゲームにふける必要はな 操る能力について、その 生物学的基礎について解 秒単位で敵を 1 体倒し , 分単位で 1 つ いのだ。私たちの研究では毎日短時間 説。〔内容〕動物の信号 言語と生物学 ゲームをすることで認知力が向上した。 の任務を遂行 , 時間単位で 1 つの章か 行動とコミュニケーショ ンの進化 / チンパンジー 作戦を終え , 日単位でゲームをすべて アクションロールプレイングゲーム の言語習得 / 話しことば の生物学的基礎 / 言語の クリアするといった具合だ。こうした 『マスエフェクト』やリアルタイムス 発生 / 他 経験を積むことで , 様々な時間スケー トラテジーゲーム『スタークラフト』 〒 162-8707 東京都新宿区新小川町 6-29 ルにまたがって計画を立案する能力が といった他ジャンルのゲームにも認知 TEL ( 03 ) 3260-7631 FAX ( 03 ) 3260-0180 向上する。 面で同じような有益な効果を及ぼすも http://www.asakura. CO. jp (ISBN) は 978-4-254- を省略価格表示は税抜本体 < 資料請求番号 37 > 系外惑星の事典 ■井田・田村・生駒・関根編 A5 判 364 頁本体 8000 円 ( 15021-6 ) 太陽系天体における生命 存在可能性 , 系外惑星の 系外惑星 理論や観測について約 の事典 160 項目を頁単位で解説。 3 シームレスかつ大局的視 点で学べる事典。天文フ ァンにも刺激あふれる読 むレファレンス。 低温環境の科学事典 ■河村公隆他編 A5 判 432 頁本体 11000 円 ( 16128-1 ) 雪・氷などの低温 ( 雪・氷 など ) から , 南極・北極 , 働品環境 字宙空間の低温域の現象 の科学事典 まで , 約 180 項目を環境 とからめて解説。物理学 , 化学 , 生物学 , 地理学 , 地質学など学際的にまと めた読む事典 辞典 特集・記事関連書紹介 結び目理論とケーム 37 http://www.nikkei-science.com/

この知識のギャップを埋める機会を与 えてくれた。当時 , 彼は英国の実験考 古学界の次代を担う石器製作者を養成 しようとしており , 私が訓練者の脳画 像データを集めてその学習プロセスを 調べたいと思うのではないかと考えた のだ。もちろん , 彼の読みは当たって いた。 私が特に試してみたかったのは , 拡 散テンソル画像法 (DTI) という比較 的新しい技術だった。 DTI は MRI の 一種で , 脳の、。配線 " として機能して いる白質の神経線維経路 ( 白質路 ) を マッピングできる。 2004 年 , 当時独レーゲンスプルク 大学にいたドラガンスキ (Bogdan Draganski) のチームが , ジャグリン グを学習中の被験者の脳が構造的に変 化することを DTI を使って示した。 成人の脳の構造はほぼ変わらないとい う従来の見方に疑問を投げかける研究 結果た。 私たちは , 石器作りの学習でも神経 の配線がある程度再編成されるだろう と考え , どの回路が変化するかを知り たいと思った。私たちの考えが正しい なら , 石器作りの学習によって , 人類 進化の過程で起こったのと同じタイプ の解剖学的変化が被験者の脳で小規模 ではあるが実際に起こるのを観察でき るだろうと期待した。 答えはイエスだった。石器作りの練 習によって , 以前の PET 実験と MRI 実験で活性化が見られたのと同じ前頭 葉と頭頂葉の領域を結ぶ白質路が増強 された。認知制御に重要な領域である 前頭前皮質の右下前頭回も含まれてい る。これら白質路の変化の程度は , 被 験者が実際に練習に費やした時間から 予測できた。練習時間が長いほど , 白 質が大きく変化した。 脳の変化 ( 神経科学用語では「可塑 性」 ) は進化的な変化のタネになる。「表 現型順応」あるいは「変異の創出」と 呼ばれる効果だ。動物種はこの可塑性 http://www.nikkei-science.com/ 石器作りの練習によって PET 実験と MRI 実験で活性化が見られたのと同じ 前頭葉と頭頂葉の領域を結ぶ白質路が 増強された によって新しい行動を試す柔軟性を与 えられ , 現在の適応の。限界に挑める " ようになる。たまたま発見したうまい やり方が行動のレバートリーに加えら れ , 進化のレースが始まる。新手法の 学習の容易性や効率性 , 確実性を高め る変異が , 自然選択によって選ばれて いく。 私たちの結果はこうして , ホモ・ア ルティフェクス説が有望なこと , そし て石器作りが既知の進化メカニズムを 介して脳の変化を実際に駆動しえたこ とを裏づける重要な証拠となった。 この情報を手にした私たちは次に 観察された解剖学的応答が人間の脳に おける特定の進化的発達に対応してい るかどうかを知る必要があった。頭蓋 骨の化石は脳の内部構造の変化に関す る詳細な情報は教えてくれないので , 私たちは次善の策をとった。人間に最 も近い現生動物であるチンパンジーと の直接比較た。 幸い , 工モリー大学で Ph. D. を取 得したばかりのヘクト (Erin Hecht, 現在はジョージア州立大学に所属 ) に DTI 解析をすでに手伝ってもらって いた。学位論文のテーマがチンパンジ ーと人間の神経解剖学的比較だった彼 女は , 私たちがまさに望んでいたデー タと専門知識を持っていた。 私たちは昨年 , DTI を用いた人間 とチンパンジーの白質路の。バーチャ ル解剖結果 " を発表し , 対応する脳回 路の相違を明らかにした。それは私た ちの仮説を裏づけるものだった。私た ちの PET 研究と MRI 研究 , DTI 研究 で特定された道具作りの神経回路は , 実際にチンパンジーよりも人間のほう が大規模であり , 特に右下前頭回への 接続は顕著だった。 この発見は , 私が大学院生だった 1990 年代後半から構築してきた , 古 代の道具から行動と認知 , 脳の進化に 至る推論の鎖を完成させた。これは , 旧石器時代の道具作りが近代的な知能 の形成を助長したという古くからの考 え方を支持する強力な新しい証拠とな った。だが , 物語の完結からはまだ程 い。 鍵穴を通して 私は石器を愛しているが , 石器は私 たちの祖先の複雑な生活をのぞき見る 小さな鍵穴を提供してくれるだけた。 地質学者が地震計のデータから地下構 造を明らかにするように , 道具作りの 神経科学研究で得た断片的な知識から 石器時代の暮らしの優れたモデルを構 築することが大切だ。 石器から得られる証拠は限られてい るが , 私たちはまずまずうまくやって きたと思う。石器作りの習得には , 多 くの学門的スキルの習得と同じくらい の時間がかかる。米国の大学の場合 約 150 時間の実習 ( 週に 10 時間の実 習を 15 週間 ) を課すことが多い。 プラッドリーと共同で行った英国で の研究の場合 , 訓練生は平均 167 時間 練習したが , アシュール型握斧の製作 に最後まで苦労していた。私はこの技 能を習得するのに約 300 時間もかかっ たが , 不面目に思うほどではないかも しれない。しかし , このような退屈で イライラする練習を続けるにはモチベ ーションと自制心が必要で , この 2 つ の特性はどちらも進化の観点から興味 深い。 モチベーションは教師の励ましによ 79

細胞 コンピューター Machine Life 生命工学 合成生物学の進歩によって 生きた細胞がヒトの病気を診断したり 汚染された環境を修復する時代がやって来るだろう 0. パー T. K. ルー セノレ ( ともにマサチューセッツ工科大学 ) ら生きたコンピューターは ( ほぼ ) 予 最初のコンピューターは生きていた。 2 本の腕と 2 本の脚を持ち , 手の指も 想通りの結果を出力する。 10 本あった。当時 , 「コンピューター」 5 年後には , がんや炎症性疾患 , ま は職業名であって , 機械ではなかった れな代謝性疾患などの病気を高感度か のだ。 1940 年代後半にプログラム可 つ正確に診断して治療する装置として 能な電子計算機が登場すると , この職 バイオコンピューターが使われ始めて 業は消えた。以来 , コンピューターは いるかもしれない。細胞論理システム を開発している私たち研究者は , この 電子機器とみなされている。 だがここ 15 年ほどの間に , 生物が システムがそう遠くない未来に , 病気 の診断だけでなく , 治療もできるくら コンピューターの世界に " 復帰 " して い安全で賢いものになると考えている。 きた。大学やバイオペンチャー企業の 科学者は , 初のバイオコンピューター また , この技術によってバイオ燃料や が単なる研究対象から実用的なツール 医薬品といった複雑な化学物質を現在 に昇格する日が近いと考えている。遺 よりも迅速かっ安価に作れるようにな 伝子とタンパク質 , 細胞でできたそれ るだろう。有害物質を監視・分解する らのシステムは , 真偽判定 ( 条件分岐 ) ように設計した生物を汚染された生態 や AND 演算 , OR 演算などの論理演 系に導入することで , 環境汚染にも対 算 , さらには簡単な算術演算を実行す 処できるかもしれない。 る基本的な素子を含み , 原始的なデジ だからと言って , バイオコンピュー タルメモリーを組み込んだものもある。 ター技術がすでに成熟しているわけで 適切な生物学的入力を与えると , それ はない。それどころか , まだ揺籃期に 0 区 3N0 日 V 亠 AVS http://www.nikkei-science.com/