東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　先日、実家に帰ると「階段の電球が切れたので替えてくれないか」と頼まれました。階段の照明は60Wの白熱電球で、時々（年に一回くらい？）切れてしまいます。階段の途中で位置が高いので年寄りには交換が難しくなっています。

　さて、話変わって「サステイナブル工学」のお話。「人々が求めているのは物質そのものではなく、物質の持つ機能である。だから、同等の機能をなるべく少ない環境負荷で実現できる新たな物質を開発しよう」というのはサステイナブル材料工学の一つの方針ですが、この考え方の基本は物質合成だけに限られるものではありません。えっ？冒頭の振りとどんな関係があるのかって？ 件の白熱電球はその典型的な例だと思うのです。

　電球の機能は照明です。明かりを提供できるなら「フィラメントを加熱して白熱させることで光を発するもの」以外でも代用できるはずです。

　照明の手段として電球に次いで古い歴史のあるものは蛍光灯でしょう。蛍光灯は放電によって蛍光物質を光らせるもので白熱電球に比べてエネルギー効率が高く、今の言葉でいえば「地球にやさしい」製品でした。私の子供のころからあるもので、私の実家を父が建てた時（40年くらい前です）にも蛍光灯は一般に十分普及していました。では、なぜ実家の階段の照明は蛍光灯ではなく、白熱電球だったのでしょうか？

　私（江頭）は現在、オーストラリア、西オーストラリア州のWickepinという土地に出張中です。西オーストラリア州では大規模な農業が行われていて日本にも大量の小麦を輸出している大穀倉地帯なのですが、ここでは降水と蒸発のアンバランスによる塩害が問題になっています。耐塩性の樹木を植林することでこのアンバランスを解消し塩害を防いで農業生産を維持しよう、そんな研究の一貫として農地の地下水位レベルを測定する作業を今回の出張で行っているのですが......。

　この時期、オーストラリアでの季節は春先になるのですが、夏の暑さと水不足が厳しいこの地方では作付けは冬に行われるので、すでに実りの季節を迎えています。測定対象の農地には、昨年は小麦が植えられていたのですが、今年は輪作でキャノーラ（菜の花･アブラナの一種です。）が植えられていて、農場一帯が写真の様な風景に。

　一部の昆虫は幼虫からさなぎの状態を経て成虫になります。その際、幼虫のからだはさなぎの中でドロドロに溶けてしまうので、幼虫時代の記憶は成虫に引き継がれることはありません。

　なんとなく、そんな風に考えていたのですが実はそうでもないらしい。「東京ズーネット」という「上野動物園・多摩動物公園・葛西臨海水族園・井の頭自然文化園──都立動物園・水族園の公式サイト」のtwitterで昆虫の幼虫と成虫との間の記憶の伝わり方についての研究が紹介されていました。（こちらにまとめがあります。）

　幼虫の体はさなぎのなかで完全に「ドロドロ」になってしまうわけではなく、その一部は溶けずに成虫の体に引き継がれる、だから幼虫の記憶が成虫に引き継がれるのもあり得ることだ、というのです。

　なるほど、「ドロドロ」にはなるが「完全にドロドロ」になるわけではない、そう言われると確かにそんな気がしてきます。さらに、「完全ドロドロ説は国外でも一般的である模様」との指摘も。

　そう言えば、この「完全ドロドロ説」自分も目にしたことがあるぞ、と思い返してみるとノーバート･ウィーナーの「人間機械論」がそれでした。（この本についてはこちらでも紹介しています。）

　ライナス･ポーリング（写真）といえば化学関係の人間で知らない人はない有名人。一般の人の知名度は低いかも知れませんが、「化学結合論」で量子力学と化学とを結びつけた天才的な化学者･物理学者、というのが化学者の間での評価でしょう。

　先日推薦図書として紹介した「代替医療の光と闇」という書物の中にこのライナス･ポーリングの名前がありました。ここで私はライナス･ポーリングのまだ知らなかった側面を知ることとなりました。

　まず、ライナス･ポーリングの化学結合論以外の分野での活躍です。鎌状赤血球貧血という病気の分子レベルでの原因究明によって分子生物学の成立に寄与したこと、タンパク質の高次構造というアイデア。学術的な内容以外でも核廃絶に向けた真摯な努力など。

　と、ポジティブな面もあったのですが、ライナス･ポーリングの「闇」の一面も記載されていました。というか、この本の文脈からはこちらが主軸。なにが「闇」かというと

「ビタミンCで風邪が治る」

「ビタミンCでインフルエンザが予防できる」

「ビタミンCで癌が治る」

と主張したと言うのです。

　主張しただけなら別に悪くありません。問題なのはこれらの主張を検証するための臨床試験（大人数の患者を２グループに分けて、「ビタミンC」と「プラシーボ（偽薬）」とを、それと分からない様に与えて、両グループの経過を比較する実験）で効果がみられないことが示された後までこの手の主張を続け、その影響力で根拠の薄弱な「ビタミンC」ビジネスを育て上げてしまった、という点です。

　1966年、65歳のライナス･ポーリングは「毎日3gのビタミンCを摂れば健康になれる」というアドバイスに従ってみたところ、自分が健康になった（気がした）ことを根拠にこの様な主張を始めたそうです。その主張はエスカレートを続けてビタミンAやビタミンE、セレニウムやベータカロテンも推薦薬のリスト入り、事実上ほぼ全ての病気がこのビタミン類で治ると主張したといいます。1970年にアメリカにAIDSが入ってくると、AIDSもビタミンで治せると言ったとか。

　ここまで来ると、まともではありません。ずば抜けた化学者であり科学者であった筈のライナス･ポーリングはある時期から科学の方法論から逸脱してしまったのです。しかし、彼はビタミンビジネスの広告塔となりました。何しろノーベル賞受賞者（しかも2つ！）が言うのだから間違いない、普通の人はそう思い込んでしまうのです。

　以前の記事で西国分寺駅で観たエコレールマークを紹介したのですが、実はもっと身近な八王子駅でエコレールマークを見つけました。

　本学科が属する東京工科大学八王子キャンパスへはJR八王子駅の南口からスクールバスが出ています。ですが最寄り駅は横浜線の八王子みなみ野駅なので、時々JR八王子駅から八王子みなみ野まで横浜線で移動することがあります。そんな時、八王子駅の横浜線のホームから見つけたのが写真のエコレールマーク付のオイル輸送車でした。

　前回も紹介したように「エコレールマーク」には「個別商品用」と「企業イメージ用」の二つがあります。「個別商品用」は商品そのものやそのパッケージ、カタログや広告などに記載するもの。「企業イメージ用」は広告やカタログ、WEBサイトや環境報告書などで利用するもの。今回見つけたエコレールマーク、よく見ると

当社は、環境にやさしい鉄道貨物輸送を推進している企業です。

と書いてありますから、「企業イメージ用」なのでしょう。

　昔は何であんなことが気になっていたのか、今思い返すと不思議な気がするんですよね。

　えっ、何の話かって？青春の悩みとか若気の至りとかの話じゃないですよ。化石燃料と温暖化の問題です。１９９０年代、温暖化問題が話題になり始めたころの話ですが、次のような意見があった、と言うよりかなり一般的だったと記憶しています。

「人類の歴史を顧みると人間生活の向上は常にエネルギー消費の増加を伴っている。温室効果ガス削減のため化石燃料の使用を制限することは、生活レベルの低下、ひいては社会の進歩の停滞を意味するものであり、絶対に受け入れられない。」

もちろん、いろいろなバリエーションや温度差はありますが、基本にある考え方は「化石燃料の使用制限はエネルギーの供給減少」であり「エネルギーの消費減少は生活レベルの低下」である、という考えです。

　確かに歴史的にみると、石炭や石油、つまり化石燃料の利用によって人間一人あたりのエネルギー消費量は急激に増加し、それによって生活レベルは格段に向上しました。これをみると化石燃料の使用を制限すると産業革命以前の生活に戻るのでは、という考え方も理解できます。それに、おそらく１９７０年代の「石油ショック」を記憶している世代は「石油の供給が制限されることで生活が苦しくなる」という実体験を持っていますから、この様な考え方をより切実に感じたのでしょう。

　では、今の若い人たちはこの様な考え方をどう見るのだろう、そこが気になって本学科の学生さんに聞いてみることにしました。

「エネルギー白書2004」より。

　石英管は、正確には透明石英ガラス管ですが、純度の高い酸化ケイ素でできたガラス管です。通常のガラス管は不純物を多く含む、というか混合物なので融点が下がる（正確には軟化点ですが）ので比較的加工がし易く、ガラス細工でいろいろな形のものを作ることができます。

　融点が低いことはガラス管のメリットですが、高温で実験をしたいとき、せいぜい400℃までしか保たないガラス管では力不足な局面がままあります。そうなると石英管の出番。1000℃程度の温度でも普通に使用することができます。

　ただ、石英管の難点は加工精度が低いことと、それによるシーリングの難しさです。例えば直径10ミリと指定しても、±0．5ミリ程度の誤差があるのは普通のことです。Ｏリングなどをつかって”締める”タイプのシーリングには不向きなことが分かると思います。

　結局、通常のガラスジョイントなどを石英管と接合して反応器を作成することになりますが、これを自分でやるのは敷居が高い。専門の業者さんに発注すると今度はお値段が高いのです。

　さて、ここまで前置きをして、今回のお題、ジンクスのお話しです。これは私が学生時代のお話し、周りの先輩達から聞いた噂話です。

　新しい装置を作り、石英反応管（ジョイントを接合した石英ガラス管）、も納品されました、さあ実験だ！

　ジンクスその１） 高価な石英反応管を使った装置では、最初の実験で石英反応管が割れる

　やはり石英管が高温には強いですが機械的にはもろくて壊れやすい。このままでは先が思いやられる、ということで石英反応管の修理を依頼すると同時にもう一個、予備の石英反応管も発注します。

　今か今かと待ち望み、ついに石英反応管が２本納品されます。今度は石英反応管が壊れても大丈夫。予備の石英反応管を使っている間に修理ができる。もう時間を無駄にはしないぞ！

　ジンクスその２） 予備の石英反応管がある場合、実験で石英反応管が割れることはない

　化学の実験で思い浮かべるのは「二種類の液体を混ぜると…、ドッカーン！」でしょうか。これはいささか漫画チック。もう少しリアリティがあるものを考えると「二種類の液体を混ぜると色が変わる」という情景でしょうか。色が変わる、というのは化学実験では非常に分かりやすいトピックです。

　色の変わる化学薬品としては酸塩基滴定などで用いる指示薬が数多く知られていますから、これを使えば色の変わる実験を行う事ができます。化学の知識がない人に面白く見えるでしょうか。

　「ＣＧでしょう」

　いやいやリアルに現物でやってるじゃないですか！

　「わかった、プロジェクションマッピングだ！」

　えっ！もしそうなら、それはそれですごい技術ですが…。

見た目はちょっと面白いですが、いまの世の中、映像だけなら驚異に満ちあふれています。この反応の本当の面白さを理解するにはちょっと化学の知識が必要ですよね。

　まず、色とは何でしょうか。指示薬の分子が光を吸収する、しかも目に見える光、可視光領域の光を吸収することが色の本質です。水自体にも赤外領域、紫外領域に吸収があるのですがそれは私たちの目には色として認識されません。可視光領域の光は水に吸収されないので、純粋な水は無色透明になるのです。（というか、人間の体、とくに眼球の大部分が水でできていることを考えると、水に吸収されない光が可視光なのでしょう。おそらく因果関係は逆です。）

　光の吸収は、分子の持つ電子が、よりエネルギーの高い軌道に跳ね上がること、に相当します。電子軌道間のエネルギーの差が大きいと紫外線が吸収されますが、これは色として目には見えません。可視光程度のほどよいエネルギーの差のある分子であること、それが指示薬の最初の条件です。そのためには分子の軌道がなるべく広がっている方が良くて…、となるといささか専門的になってきますね。

　さて、指示薬の話に戻りましょう。

　最近、コーオプ実習で学生が実習を行っている企業を訪問したり、高校訪問に行ったりで電車を利用する機会が増えました。

　駅の周りでいろいろなモノを観るのですが、今回気になったのは写真のマーク。これは小田急線の新松田駅のホームの待合室（冷房が効いていてありがたい！）の床の写真で写っているのは「エコマーク」です。

　このエコマーク、以前紹介した「エコレールマーク」にと同様、丸い「抱きしめる」イメージの周りに文章を書いたものです。これを見ると、なるほど、「エコレールマーク」を見たときに「なんとなく見たことがある様な、ない様な」という気がしたのはこれが原因だったんだ、と気がつきました。

　さて、この「エコマーク」、こちらの「エコマーク事務局」ではこのように説明されています。

エコマークは、様々な商品（製品およびサービス）の中で､「生産」から「廃棄」にわたるライフサイクル全体を通して環境への負荷が少なく、環境保全に役立つと認められた商品につけられる環境ラベルです。このマークを活用して、消費者のみなさんが環境を意識した商品選択を行ったり、関係企業の環境改善努力を進めていくことにより、持続可能な社会の形成をはかっていくことを目的としています。

来ました、「持続可能な社会の形成」の文言。そうです、これは持続可能＝サステイナブルな社会づくりのための活動の一環として作られた環境ラベルなのです。

　今の時期、本学のコーオプ教育の一環として応用化学科の3年生が企業での実習に従事しています。我々、応用化学科の教員も彼らの実習先に顔をだして実習の状況の確認や企業と大学との情報交換に努めています。教員一人に8から9人の3年生がいますから、前期の間にその数の企業を訪ね歩くこととなります。(実際には一企業に2名が実習に行くケースもありますから、もう少し少ないですね。）

　さて、企業訪問についての話は別の機会に譲るとしましょう。今回のお題は行ったことのない場所を訪ねるのが如何に簡単便利になったか、という話です。若い人向けなら、昔は行ったことのない場所を訪ねるのが如何にやっかいだったか、という話と言うべきでしょうか。

　「○○という会社に行ってきて」

　昔は、この○○という会社の住所を調べることから困難が。Webのない時代、「ググること」もできません。会社のパンフレットやダイレクトメール、広告など何か手がかりになるものが必要です。住所が見つかれば御の字。電話番号でもあれば直接コンタクトすることも可能です。

　そんなこんなで住所を入手したら今度は地図帳の出番です。住所を手がかりに場所を特定、最寄りの駅を調べてナビアプリ…、はありませんから地図帳の付属の路線図が頼りです。目的の駅を探して、経路を探しますが、東京の鉄道網は正に迷路。時間表を調べるのもたいそうな手間なので、時間の見積もりも何となくの直感に頼るしかありません。

　うーん、こんなので良くたどり着けたなぁ、とため息が出そうです。