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植物は、周りの無機物から有機物を作り出し、人間も含めた動物は、植物が作り出す有機物を食べて生きています。地球上の生命を支える植物が生きていくために必要な栄養素や植物研究の魅力について、农学研究院の丸山明子教授に伺いました。

植物はどうやって生きているのか

先生の研究内容を教えてください。

私の専门分野は植物栄养学です。植物は无机イオンを吸収し、有机物を作り出すことができます。例えば、光合成をイメージしてみてください。植物は光と水、そして二酸化炭素があれば、炭素が连なった化合物、つまり有机物、を作ることができ、私たちはそれを食べることでカロリーを摂取できます。二酸化炭素のように人が直接取り込むだけでは身にならないものでも、植物が介在すると人の身になるものに変换してくれるわけです。私は植物がこの无机イオンをどのようにして有机物に同化していくのか、同化そのものの活性がどのように调节されているのかについて研究しています。

环境ストレスが植物に与える影响についても研究されているとか？

はい。环境ストレスにさらされている植物の内部で、硫黄を含む化合物がどのように働くのかを调べています。硫黄の元素はすごく反応性の高いことが特徴です。反応性が高いことから硫黄の元素は代谢を高めたり、菌を杀すような活性を持っていたりして、环境ストレスにさらされたときに植物が生成することがある毒素を取り除いてくれます。そこで私は硫黄の同化をよりよくできれば、环境ストレスに耐性の高い植物を作れるのではないかと考え、研究しています。

好きなこと、兴味のあることの先に植物があった

どのような経纬で植物の分野に兴味を持たれたのですか？

子どものころから生物に兴味がありました。そして、食べることが大好きでした。生物と食べ物を合わせたら植物なのかなと（笑）。ただ、大学に入学した时点では、それほど植物を研究したいという强い意志があったわけではありませんでした。将来何をしたいのかを考えたときに、「兴味があるのは生き物かな」くらいの気持ちで理学部生物学科に入学しました。高校生のころの私からすると理学部が具体的にどのような内容を学ぶ学部なのかもよくわかっていませんでした。ただ、何となく楽しそうな、未知のことに取り组むところというイメージは持っていて、「新しい世界に飞び込みたい！」という思いを抱いていました。

大学に入学してから研究者になろうと思われたきっかけは？

学生のころは、正直自分が研究者になれるとは思っていませんでした。最初は卒业论文のために研究をしていて、进路について考えたときにどうせやるなら好きなことを突き詰めたいと思い、研究者の道に进むことに决めました。ただ、実のところ大学院生のときは、今のような植物栄养学を研究していたわけではなかったんです。

それでは、植物栄养学にはどのような経纬で进まれたのですか？

最初は研究室で行っていた种子の発芽について研究していたのですが、シアンが発芽を促进する仕组みを调べるにあたり、代谢を研究するようになりました。その后、植物のなかでシアンを解毒している酵素について调べるようになりました。幸い酵素の本体を突き止めることはできたのですが、「その酵素やシアン代谢が植物の生き様にとってどう大切なのか？」という疑问については消化不良を感じていました。それならば、植物が成长するうえでより重要なものに焦点を当てて、タンパク质の役割を直接解析できるような研究をしてみたいと考え、モデル植物を用いた植物栄养学の分野にシフトしていきました。

研究という宝探しに魅せられて

研究の魅力はどこにあると思われますか？

これまで谁にもわからなかったことを、自分が人类で最初に発见することになるかもしれない研究をしている、これが一番の魅力だと思います。分野にかかわらず、研究者であれば皆同じように感じているのではないでしょうか。例えば、ある反応を起こしているタンパク质が分からない时に、植物からその反応を起こすタンパク质や遗伝子を取り出して、その正体を特定する必要があります。その配列が出た瞬间というのは、「あ！わかった」とテンションが上がるものです。

确かに第一発见者になることができるのは研究者ならではの魅力ですね。

植物の研究では、反応が起きるきっかけと结果はわかっているけれど、その过程がブラックボックスのまま、ということがよくあります。そのようなときには、类似した反応を调整しているものを探したり、反対にその反応が起きなくなるような変异体を取り出したりして、结果までに何が介在しているのかを探していきます。逆に兴味をもった遗伝子やタンパク质を失わせた植物で何が起こるかを调べることで、その働きを突き止めることもあります。私にとってそれはまるで宝探しをしているようなわくわくする时间です。

研究を通して社会で生きる力を育てる

先生の研究室の特徴を教えてください。

分子生物学的なところから、代谢物や元素などの分析化学的なところまで一贯して扱っていることでしょうか。また、特定の栄养素に着目して研究を进めているので、その范囲においてとくに重要な働きをしているものに関しては、ほかの研究室よりも多くの情报を持っていると思います。

普段、学生への指导で意识していることはありますか？

植物の研究では、ひとつの実験をするにもまずは种子を撒くところから始まるので、植物が育つまでに何日も待つことはめずらしくありません。なので、実験を始める前に、ここまでわかったら次は何をするのか、结果によってこっちに进むのか、あっちに进むのか、手顺を整理しておくことが大切です。研究を始めたばかりの学生とは、こうしたスケジューリングを一绪にするようにしています。最初は一绪に组み立てますが、そのうち独り立ちできるように促していきます。

あくまでも学生の自立を助けることが目的なわけですね。

はい、そうです。日本の大学のいいところは学生それぞれがテーマを持ち、小さな研究者として主体的に取り组むところだと思っています。自分で课题に対しての仮説を立て、どのような実験をしたらよいのかを计画し、その计画でやってみたらうまくいくこともあれば、想定とは违う结果になることもあります。その过程を経験するからこそ得られる学びというのがたくさんあります。

研究を通してどのような力が身につくと思われますか？

まず研究を経験すると、物事を顺序立てて论理的に考える力が身につきます。社会人として生きていくうえで、自分の考えを明确にし、今自分には何がわかっていて、何ができるのかを周りにうまく説明できることは大事ですよね。そういう力は机に向かって勉强しているだけでは身につけることが难しいのかなと思います。また、研究室はひとつの目的をもった集団なので、そこで自分がどう贡献して、周りとどのように関われば成果につながるのか、といったことも一通り学べると思います。

研究室の学生にはどのような人材に成长してほしいですか？

やはり世の中に贡献できる人材になってほしいです。大学生活のなかで、これまでの知见から仮説を立て、実験结果や学んだことに基づいて考える训练をします。その过程で自分の考え方ややりたいことなどにも気づくでしょう。そのような习惯がつくと、周りに流されることなく自分の意见を言ったり、进むべき方向を决めたりできるようになると思います。もちろん、いろいろな可能性を模索したうえで、研究者を目指す学生がでてきてくれるのが一番嬉しいのですが（笑）。あとは、研究室で数年间を一绪に过ごす学生たちには、全员がハッピーな人生を送ってほしいです。

今后、先生としてはどのようなことに挑戦したいですか？

私が昔から研究している転写因子（顿狈础に书き込まれた遗伝情报の搁狈础への転写を促进したり抑制したりするはたらきをもつタンパク质群）があるのですが、それが働く仕组みを明らかにして、モデル植物でもいいので、硫黄の同化能力が高く、よい成分が豊富な植物を作り出したいです。また、硫黄を含む代谢物が植物の成长过程でどのような働きを持つのか、他の要素との関係についても研究を展开していければと考えています。

自分を信じて、责任を持って进めばいい

最后に、进学に不安を抱えている高校生にひと言お愿いします。

いろいろな情報であふれている時代だからこそ、一度ゆったりと「自分は普段何が好きで、何をしているときが楽しいのか」をイメージしてみてください。そうすると、興味がある分野や、やりたいことがおのずと見えてきます。大学は必ずしも就職を目指す场所ではありません。その時々で興味があることを選択して、学べる场所です。今の自分の感覚を信じて、いいなと感じることに正直に進めばいいと思います。

自分の心の声に耳を倾けることが大切なわけですね。

そう思います。でも、だからこそ决めたことには责任を持って、しっかりと取り组むようにしてほしいと思います。大人になるということはやってきたことの积算のようなものだと考えています。日々を着実に积み重ねていけば、そこには必ず未来があります。最初からすごく远いところを见て「自分はダメだ」とか、「本当にできるかな」とか不安にならなくても大丈夫です。自分探しに时间をかけたり、周りに相谈したりするのも若い人の特権だと思います。