2025年7月21日〜22日を揺るがせた科学の大発見――ニュースまとめ

オランダ王立海洋研究所が主導した研究で、北大西洋には推定2700万トンのナノプラスチック粒子が浮遊しており、粒子は1マイクロメートル未満で回収は不可能と警告されている。
イースト・アングリア大学が主導する国際チームはNature Reviews Biodiversity掲載の展望論文で、博物館標本や近縁種のDNAを用いて失われた遺伝子多様性を再導入する保全ツールを提案した。
脂質ナノ粒子に抗炎症性フェノール基を付加した新たなLNP「C-a16 LNPs」が、マウスでCOVID‑19ワクチンの免疫応答を5倍高め、肝疾患モデルでCRISPR遺伝子編集の成功率を2倍にした。
LIGO–Virgo–KAGRA観測所が観測したGW231123では、太陽質量約100倍と140倍の2つのブラックホールが合体し約225太陽質量の巨大ブラックホールとなり、これまでで最大かつ最速の回転を示した。
新しい重力波データ解析法は、各モデルの適合度をアインシュタイン方程式への忠実度で重み付けして統合することで、ブラックホールの質量やスピンをより厳密に推定できるとNature Astronomyに報告された。
TDLIのシャオガン・ホー教授らは、チャームバリオンのCP対称性の破れが約0.1%に達する可能性を予測し、LHCbやBelle IIなどで観測される可能性があると述べた。
エモリー大学の研究で、シロシビンの代謝物シロシンがマウスの老化を大幅に遅らせ、治療を受けた高齢マウスは未治療より約30%長生きしたことが報告された。
2025年7月22日に地球の自転は標準日より1.34ミリ秒短くなり、1973年以来2番目に短い日となったが、将来的には負のうるう秒導入の検討も進んでいる。
ライス大学とヒューストン大学の共同研究で、Komagataeibacter rhaeticusを培養してセルロース繊維を同方向に配列させるバイオナノコンポジットを作製し、引張強度は400–550 MPaに達したほか、窒化ホウ素ナノシートを追加して熱伝導率を3倍にした。
ゼブラフィッシュが内耳の感覚毛細胞を再生する2つの重要遺伝子を特定し、異なる支持細胞集団が幹細胞のプール維持と再生を独立して制御する二重機構を示した。

失われた海洋プラスチックの謎が解明される――そしてそれは私たちの恐れていた以上に深刻だった（2025年7月21日）

目に見えない汚染問題が明らかになった: 科学者たちはついに海洋の「消えたプラスチック」パラドックスを解明し、その答えはナノプラスチックだった。オランダ王立海洋研究所が主導した研究で、推定2,700万トンのナノプラスチック粒子が北大西洋に浮遊していることが明らかになった ^[1]。これらの粒子は1マイクロメートル未満と非常に小さく、これまで検出されず、より大きなプラスチックごみの質量をはるかに上回っている。これらは川や大気、そして太陽光による大きなプラスチックの分解によって海に降り注ぎ、海洋の食物網や人間の脳などの臓器にまで入り込んでいる ^[2] ^[3]。研究者たちは、この規模では回収は不可能であり、予防こそが唯一の希望だと警告している ^[4]。

「この推定値は、この海域にはナノ粒子状のプラスチックが、より大きなマイクロプラスチックやマクロプラスチックよりも多く浮遊しており、これは大西洋だけでなく世界中の海洋全体でも同様だ」とユトレヒト大学のヘルゲ・ニーマンは述べ、「衝撃的な量だ」と語った ^[5] ^[6]。ナノプラスチックは一度拡散すると除去できないため、チームはさらなるプラスチック汚染を発生源で抑制するための積極的な対策を呼びかけている ^[7]。専門家によれば、これらの遍在するナノ粒子はプランクトンから魚、人間に至るまで生態系全体に浸透し、健康や環境への長期的な影響は未知数だという ^[8]。この厳しい発見は、プラスチック廃棄物がさらに厄介な形の汚染に分解される前に、世界的な削減戦略の必要性を強調している。

遺伝子編集のブレークスルーが種の絶滅回避に役立つ可能性（2025年7月21日）

生物学者たちは保全のための画期的な新ツールキットを提案：『Nature Reviews Biodiversity』に掲載された展望論文は、最先端の遺伝子編集が絶滅危惧動物の遺伝的多様性を回復させ、絶滅から救う可能性を示しています ^[9]。イースト・アングリア大学が主導する国際チームは、博物館標本や近縁種のDNAを利用して、失われた遺伝子を苦境にある個体群に再導入することを提案しています ^[10] ^[11]。このアプローチは、個体数の激減を経験した種（モーリシャスのピンクピジョンなど）において、免疫力、気候への耐性、繁殖力を強化できる可能性があります。これらの種は個体数が回復しても遺伝的には脆弱なままであることが多いのです ^[12] ^[13]。このアイデアは、農業や「デ・エクスティンクション（絶滅種復活）」プロジェクトでの成功例に触発されたもので、従来の保全活動（生息地保護や繁殖プログラムなど）を分子生物学で補完することを目指しています。

「私たちは地球史上最速の環境変化に直面しており、多くの種が適応・生存に必要な遺伝的多様性を失っています」と、UEAの共同筆頭著者コック・ファン・オースターハウト教授は述べています。「遺伝子工学は、その多様性を回復する手段を提供します。たとえば、博物館標本を使って免疫系遺伝子の失われたDNA多様性を再導入したり、近縁種から気候耐性遺伝子を借用したりすることが可能です。」 ^[14] 著者らは、これは万能薬ではなく、厳格な試験と倫理的監督が必要であると強調しています ^[15]。コロッサル・バイオサイエンシズのベス・シャピロ博士は、マンモス復活に使われているのと同じ技術が「絶滅の瀬戸際にある種を救うために活用できる…今日、何千もの種が直面している絶滅リスクを減らすのは私たちの責任です。」 ^[16] 既存の保全活動と慎重に統合すれば、バイオテクノロジーは絶滅危惧動物に変化する世界で生き残るチャンスを与えるかもしれません。

小さな化学的工夫でmRNAワクチンが大幅強化（2025年7月21日）

100年前の化学的手法がmRNA医薬品をより安全かつ強力にしている： ペンシルベニア大学の研究者たちは、mRNAワクチンの送達媒体である脂質ナノ粒子に巧妙な工夫を加え、炎症性の副作用を劇的に減少させつつ効果を高める ^[17] ^[18]ことを発表しました。脂質化学における古典的なマンニッヒ反応を利用し、チームは抗炎症作用を持つフェノール基（オリーブオイルや他の健康食品に含まれる）をナノ粒子の構造に付加しました ^[19] ^[20]。マウスでの試験では、これらの修飾ナノ粒子は痛みや免疫刺激を大幅に減らしながら、より効率的にmRNAを送達し、COVID-19のような疾患に対するワクチン応答を改善し、遺伝子治療やがん治療も強化しました ^[21] ^[22]。

「これらの脂質の“レシピ”を本質的に変えることで、副作用を減らしつつより良く機能させることができました。まさに一石二鳥です」と、研究の上級著者であるマイケル・J・ミッチェル博士は述べています ^[23]。フェノールを豊富に含むナノ粒子は、“C-a16 LNPs”と名付けられ、動物実験でCOVID-19ワクチンの免疫応答を5倍に高め、肝疾患モデルでCRISPR遺伝子編集の成功率を2倍にしました ^[24] ^[25]。改良された脂質キャリアは、mRNAがん治療薬の送達に用いた場合、腫瘍を3分の1に縮小させました ^[26]。この100年前の化学手法に着想を得たイノベーションは、より強力で患者に優しい新世代のmRNAワクチンや治療法の登場を後押しする可能性があります ^[27]。

記録破りのブラックホール衝突が天体物理学を覆す（2025年7月21日）

アインシュタインの理論が巨大な宇宙合体によって厳しく試されています：LIGO–Virgo–KAGRA観測所が、前例のない規模のブラックホール衝突を検出しました。2つのブラックホール（太陽の質量の約100倍と140倍）が合体し、約225太陽質量の回転する巨大ブラックホールになりました ^[28] ^[29]。このイベントはGW231123として記録されており、これまで観測された中で最大かつ最速回転のブラックホール合体です（重力波による観測） ^[30]。最終的なブラックホールは一般相対性理論で定められた理論上の速度制限に近い速度で回転しており ^[31]、信号の解析が非常に困難で、物理学的にも私たちのモデルの限界に近い現象です。このような極端な系は標準的な形成モデルを「破る」ものであり、理論上は、星がこれほど大きなブラックホールを直接生み出すことはなく、まずはより小さなものに崩壊するはずです。これにより、このペアのそれぞれのブラックホールが以前の合体から生まれた可能性が浮上しています ^[32] ^[33]。

「これは重力波によって観測された中で最も巨大なブラックホール連星であり、ブラックホール形成の理解に本当に大きな課題を突きつけています」と、LIGO科学コラボレーションのメンバーであるカーディフ大学のマーク・ハナム教授は述べました。「これほど巨大なブラックホールは、標準的な恒星進化モデルでは禁じられているのです。ひとつの可能性としては、この連星を構成する2つのブラックホールが、より小さなブラックホール同士の過去の合体によって形成されたということです。」 ^[34] つまり、私たちは世代を超えてブラックホールが衝突し続ける宇宙の「家系図」を目撃しているのかもしれません。この発見に天文学者たちは沸き立っています。「ブラックホールは非常に高速で回転しているようで、アインシュタインの理論で許される限界に近いです」とポーツマス大学のチャーリー・ホイ博士は指摘し、私たちのデータ解析ツールの限界を押し広げましたscitechdaily.com ^[35]scitechdaily.com ^[36]scitechdaily.com ^[37]「私たちの観測装置とデータ解析能力を現在可能な限界まで押し上げ…そして重力波宇宙にはまだまだ多くの発見があることを示しています」scitechdaily.com ^[38]

新しい重力波技術が宇宙衝突の観測を鮮明に（2025年7月21日）

別の画期的な発見として、科学者たちは時空のさざ波を解読するより良い方法を明らかにしました。ポーツマス大学、サウサンプトン大学、UCDのチームが、重力波データをより正確に解析する手法を開発し、ブラックホール合体のような激しい宇宙現象を解釈する能力を高めました ^[39]。従来、研究者たちは検出された信号を無数の理論的な波形パターンと比較していました（ベイズ推論を使用）が、複数のモデルの結果を組み合わせるのは、モデルごとに精度が異なる場合は難しいものでした ^[40]。新しいアプローチは、各モデルがアインシュタイン方程式にどれだけ忠実かを考慮し、精度の低いモデルが結論を歪めるのを防ぎます ^[41]。これにより、合体する天体の質量やスピンなどの特性について、より厳密な推定が可能となり、シミュレーションの不完全さによって誤った結論に導かれるリスクが減少します ^[42] ^[43]。

主任著者のチャーリー・ホイ博士は、この革新は長い間待たれていたものだと述べました。「私は何年も前から、モデルの精度を重力波解析にどう組み込むかを考えてきました。私たちの手法が実現したのは非常にエキサイティングです」と彼は述べました。一般相対性理論にどれだけよく従っているかによってモデルに重み付けをすることで、「私たちのアプローチはこの不確実性をデータ解析に組み込み、ブラックホールの基本的な性質に対してより厳密な制約を得ることができます。」 ^[44] この研究（Nature Astronomyに掲載）は新たな天体を発表したわけではありませんが、将来の発見に向けて重要な基盤を築いています。 ^[45] ^[46]。重力波検出器が今後も改良され、より極端な現象を検出するにつれて、この手法は私たちが宇宙からのメッセージを最大限の精度で解釈し、「モデルの盲点」による誤読を防ぐのに役立つでしょう。GW231123のような記録的な信号が私たちのモデルの限界に挑戦している今、まさにタイムリーな進歩です。

物理学最大の謎に新たな手がかり：なぜ物質は存在するのか？（2025年7月21日）

物理学者たちは、宇宙の根本的な不均衡の理解に一歩近づきました：宇宙では物質が反物質を圧倒的に上回っており、CP対称性の破れ（粒子と反粒子の間の自然界の対称性が破れる現象）がその理由を説明するかもしれません。今週、上海のTD Lee研究所の理論チームは、チャームバリオンの崩壊において驚くほど大きなCP対称性の破れ効果を予測しました。チャームバリオンは亜原子粒子の一種です ^[47] ^[48]。これまでの実験では、より軽い粒子（メソンなど）でCP対称性の破れの兆候が見られていましたが、バリオンでは観測されていませんでした。研究者たちは高度な対称性理論（SU(3)フレーバー対称性）を適用し、粒子崩壊後の相互作用（終状態再散乱と呼ばれるプロセス）をモデル化することで、チャームバリオンの特定の崩壊が、予想よりも一桁大きいCP非対称性を示す可能性があることを発見しました ^[49] ^[50]。これは粒子物理学の観点では非常に大きい約0.1%に達する可能性があります ^[51] ^[52]。

TDLIの素粒子・原子核物理学部門長であるシャオガン・ホー教授は、その重要性について次のように説明しました。「チャームCP対称性の破れに関する研究は、実験的な探求の新たな道を開き、宇宙の物質・反物質非対称性の根本的なメカニズムについてより深い洞察をもたらします。これは、標準模型のさらなる検証や新しい物理の発見の重要な機会を提供します。」 ^[53] つまり、これらの予測が確認されれば、CERNのLHCbや日本のBelle II検出器のような施設で行われる今後の実験で、ついにチャームバリオンにおけるCP対称性の破れが観測される可能性があります。 ^[54] このような発見は、宇宙初期の粒子のわずかなふるまいの違いが物質優勢のバランスをもたらしたという考えを強化し、なぜ私たちの物質優勢の世界が存在するのかという難問に答えることになります。これは科学の最も深い問いの一つにおける魅力的な進展であり、理論と将来の実験を橋渡しする点で高く評価されています。

キノコ由来のサイケデリック化合物が初期試験で寿命を延ばす（2025年7月21日）

アンチエイジングの発見に科学者たちは慎重ながらも興奮している：エモリー大学のチームが、シロシン（サイケデリック物質シロシビンの活性代謝物）が、細胞および動物モデルの両方で老化を大幅に遅らせ、寿命を延ばしたと報告している ^[55]。実験室でヒト細胞培養にシロシンを加えると、細胞の生存率が50％以上向上し、生体マウスでは定期的な低用量投与により、治療を受けた高齢マウスは未治療のマウスよりも約30％長く生存した ^[56] ^[57]。治療を受けたマウスは長生きしただけでなく、生物学的に若々しく見えた：同じ高齢の対照動物と比べて、毛並みがつややかで、虚弱が少なく、毛の再生も見られた ^[58] ^[59]。研究者たちは、シロシンの効果は脳だけにとどまらず、全身に存在するセロトニン受容体に結合し、酸化ストレスを軽減し、DNA修復を改善し、加齢とともにすり減る染色体の保護キャップ（テロメア）を維持することを発見した ^[60]。これらの細胞レベルの利点は、老化の既知の特徴と一致しており、全身的な老化抑制効果を示唆している。

「この研究は、シロシビンがより健康的な老化に寄与する可能性があるという強力な前臨床的証拠を提供しています――単に寿命が延びるだけでなく、後年の生活の質が向上するのです」と、共同研究者でありエモリー大学のサイケデリック研究ディレクターであるアリ・ジョン・ザラビ博士は述べました。 ^[61]。「緩和ケアの医師・科学者として、私の最大の懸念の一つは、尊厳や機能を犠牲にしてまで寿命を延ばすことです。しかし、これらの[治療を受けた]マウスは、単に長く生きただけでなく、より良い老化を経験していました。」 ^[62]。この研究結果は、NPJ Agingに掲載されており、重要な注意点があります。マウスで効果があったことが、人間にも臨床試験なしで当てはまるとは限りません。しかし、高齢期の治療でさえマウスに効果があったという事実は有望です ^[63] ^[64]。米国の平均寿命が他国に比べて遅れをとっている中、研究者たちは、うつ病治療で既に第II/III相試験が行われているシロシビンの抗老化特性にも注目しています ^[65] ^[66]。「マジックマッシュルーム」由来の化合物が、将来的に抗老化療法の一部となる可能性があるという考えは刺激的であり、さらなる研究が必要ですが、ほとんど予想されていなかった長寿科学の新たな道を開くものです。

地球の自転が加速、今日が観測史上最も短い日の一つに（2025年7月22日）

一瞬で見逃してしまうかも: 2025年7月22日は、標準の24時間よりも1.34ミリ秒短かったと測定されました ^[67] ^[68]。これは、1973年に高精度の原子時計による記録が始まって以来、2番目に短い日となりました。あなたが体感できるものではありませんが、これは不可解な傾向の一部です。近年、地球は自転のスピード記録を何度も更新しています。（実際、2025年7月10日は、その年で最も短い日となり、24時間より1.36ミリ秒短く、7月22日をわずかに上回りました ^[69]。）通常、地球の自転は徐々に遅くなっていく（月の潮汐力の影響による）ため、科学者たちはこの一時的なスピードアップに興味を持っています。この傾向が続けば、専門家は2029年までに「負のうるう秒」を導入する必要があるかもしれないと示唆しています。つまり、公式な時計から1秒を削除するということで、これは時間計測の歴史上初めてのことになります ^[70]。

地球の自転がここ数年で加速した理由について、惑星科学者たちはまだ調査を続けています。最近の研究では、地球の核や気候などの要因が指摘されています。氷冠の融解や質量の移動がわずかに自転に影響を与えている可能性があるのです ^[71]。また、地球の溶融した核の流れの変化がマントルに運動量を伝えているという仮説もあります ^[72]。しかし、何も確定はしていません。「この加速の原因は説明されていません」と、モスクワ国立大学の地球自転専門家レオニード・ゾトフ氏は認めています。「ほとんどの科学者は、地球内部に原因があると考えています。海洋や大気のモデルでは、この大きな加速は説明できません。」 ^[73] ゾトフ氏は、自転はまもなく再び減速するだろうと予測しており、これは一時的な異常現象かもしれません ^[74]。その間にも、今日のわずかに短い一日は、21世紀の今、超高精度の測定で監視されていても、私たちの惑星のふるまいがまだ私たちを驚かせることがあるという風変わりな証拠です ^[75]。

さよなら、プラスチック？バクテリアが鋼より強い「スーパーマテリアル」を生成（2025年7月22日）

エンジニアたちは、環境への罪悪感なしにプラスチックや金属に匹敵する可能性のある素材をバイオ製造しました： ライス大学とヒューストン大学の共同研究で、科学者たちはバクテリアを誘導して高配向セルロースナノファイバーを生成させ、アルミニウム合金の強度とプラスチックの柔軟性・軽さを兼ね備えたバイオナノコンポジットを作り出しました ^[76]。Komagataeibacter rhaeticusの培養液をカスタムバイオリアクターで回転させることで、チームは微生物に通常のランダムなメッシュではなく、同じ方向にセルロース繊維を敷設させることに成功しました ^[77] ^[78]。得られたフィルムは、引張強度が約400～550メガパスカル（いくつかの金属やガラスに匹敵）に達しつつ、薄く、透明で、生分解性を保っています ^[79]。研究者たちはさらに、成長中のマトリックスに窒化ホウ素ナノシートを組み込み、通常のセルロースの3倍の熱伝導率を持たせ、放熱が必要な電子機器への応用の可能性を開きました ^[80]。

共同第一著者のM.A.S.R.サアディは、このプロセスを「規律あるバクテリア集団」を訓練することに例え、自由に動き回らせるのではないと述べた ^[81]。リアクター内の流体の流れを制御することで、「[バクテリアに]特定の方向に動くよう指示し、それによってセルロースの生成を正確に整列させる」と彼は語った ^[82]。その結果、さまざまな用途に合わせて異なる添加剤で調整可能な、いわゆる「ナノコンポジット」が得られる ^[83]。「この研究は、材料科学、生物学、ナノエンジニアリングの交差点にある学際的研究の素晴らしい例です」と、UH/Riceのプロジェクトリーダーであるムハンマド・ラーマン博士は付け加えた。「私たちは、これらの強靭で多機能、かつ環境に優しいバクテリアセルロースシートが普及し、さまざまな産業でプラスチックに取って代わり、環境被害の軽減に貢献することを想像しています。」 ^[84] この素材は、地球上で最も豊富なバイオポリマー（セルロース）の一つから作られ、石油を必要としないため、スケールアップすれば汚染を劇的に減らす可能性がある。グリーンパッケージや繊維から、有機エレクトロニクス、さらにはエネルギー貯蔵部品に至るまで、チームはこのバイオファブリケーションによるスーパー素材の幅広い用途を見込んでいる ^[85]。まだ初期段階だが、このアプローチは、いつか本当に「さよならプラスチック」と言える日が来るかもしれないという希望を示している。そして、それを惜しまないだろう。

ゼブラフィッシュが内耳細胞を再生、難聴治療への希望に（2025年7月22日）

人間が失った聴力を再生できたら…と思ったことはありませんか？実はゼブラフィッシュ（シマウオ）はそれができ、科学者たちはその仕組みを解明しました。ストワーズ医学研究所の研究者たちは、ゼブラフィッシュが内耳の感覚毛細胞を再生できるようにする2つの重要な遺伝子を特定しました。これらの毛細胞は聴覚とバランスに不可欠です ^[86]。人間や他の哺乳類では、これらの繊細な毛細胞は一度損傷すると再生せず、永久的な難聴やバランス障害につながります。しかし、ゼブラフィッシュ（および鳥類や両生類などの他の動物）は、これらの細胞を日常的に置き換えることができます。新しい研究によると、ゼブラフィッシュでは、ある種類の支持細胞にある遺伝子が幹細胞のプールを維持し、別の種類の支持細胞にある別の遺伝子がその幹細胞を増殖させて新しい毛細胞に変化させることがわかりました ^[87] ^[88]。要するに、魚は二重の仕組みを持っており、一方が「交換要員」を待機させ、もう一方が必要なときに交換プロセスを起動します。

この発見は、Nature Communicationsで発表されており、哺乳類で研究者が調査できるターゲットを与えてくれるため、非常に興味深いものです。「私たち哺乳類は、内耳の有毛細胞を再生することができません」と、本研究の共著者であるタチヤナ・ピオトロフスキ博士は述べています。年齢を重ねたり大きな音にさらされたりすると、これらの細胞を失い、それとともに聴力も失われます ^[89]。一方で、ゼブラフィッシュは聴力を保つために必要な細胞が尽きることはありません。研究チームは遺伝子配列解析を用いて、魚の耳（ニューロマストと呼ばれる器官）内の異なる支持細胞集団をそれぞれ制御する2つの特定のサイクリンD遺伝子を特定しました ^[90] ^[91]。科学者たちがこれらの遺伝子のうち1つをノックアウトすると、1つの細胞集団だけが分裂を停止しました。つまり、それぞれの遺伝子が独立して1つの再生経路を制御していることを意味します ^[92]。「この発見は、1つの器官内の異なる細胞集団が個別に制御できることを示しています」とピオトロフスキ博士は説明し、「これは他の組織における細胞増殖の理解」やその刺激方法の解明にも役立つかもしれません ^[93]。究極的な希望は、これらのメカニズムを研究することで、「スイッチを入れる」方法を人間の耳で学び、私たち自身の支持細胞や休眠状態の幹細胞に有毛細胞の再生を促し、聴力を回復させる方法を見つけることです。道のりは長いですが、この遺伝的知見は、いつか特定のタイプの難聴を逆転させる治療法への大きな一歩です。

AIがイエローストーン・スーパーボルケーノの地下で86,000回の隠れた地震を検出（2025年7月22日）

イエローストーンがさらに不安定に――人工知能のおかげで: カナダのウェスタン大学が主導した新しい研究では、機械学習を用いてイエローストーン国立公園の15年分の地震データを精査し、これまで検出されていなかった86,000回以上の地震がカルデラの下で発見されました ^[94] ^[95]。これは、2008年から2022年の公式地震カタログに記載されていた地震の約10倍にあたります。これらの地震のほとんどは非常に小さく（多くは人間が感じるには小さすぎる）、しかしそれらを合わせることでイエローストーン地下の不安定さがより明確に描き出されます ^[96] ^[97]。AIアルゴリズムは、多数の地震群発地震――火山地下の「未熟な」断層を伝わる小規模地震の集まり――を特定しました ^[98] ^[99]。これらの群発地震は、しばしばマグマや熱水の移動によって引き起こされ、典型的な本震―余震型の地震とは異なり、大きな一回の揺れを伴わずに発生することがあります ^[100]。この研究結果はScience Advancesで発表され、イエローストーンのマグマの配管系がこれまで考えられていたよりもさらに動的かつ複雑であることを示唆していますが、差し迫った噴火の兆候はありません。むしろ、この高解像度の地震カタログは、火山学者が微妙な変化を監視し、将来の火山活動につながりうる条件をよりよく理解するのに役立つでしょう ^[101] ^[102]。

「地震群のような地震活動のパターンを理解することで、安全対策を向上させ、潜在的なリスクについて一般の人々により良い情報を提供し、有望な熱流のある地域で危険から地熱エネルギー開発を誘導することさえできます」と、研究の筆頭著者で流体誘発地震の専門家であるビン・リー教授は述べています。AIの手法は手動による地震検出をはるかに上回りました――「もしこのデータをすべて手作業でクリックして確認しなければならないとしたら……それは拡張性がありません」とリー氏は述べ、AIが独自に解決できるビッグデータの課題を強調しました ^[103]

気候ウォッチ：最強の嵐がさらに強くなっている（2025年7月21日）

今週発表された2つの新しい研究は、地球温暖化に伴い最も破壊的な気象システムのいくつかが激化していると警告している： ペンシルベニア大学が主導する研究チームは、米国北東部を襲う最悪の ノーイースター型冬の嵐が、20世紀半ば以降で約5％強力になっている（風が強くなり、かつ降水量も増加）ことを発見した。これは、風速の上昇によりおよそ17％の破壊力増加に相当する ^[104] ^[105]。同時に、別の研究では、北極海氷の減少と米国北東部の極端な冬の吹雪との関連が強化されており、北極が温暖化し氷が後退することで、極渦ジェット気流が不安定化し、より南で激しい雪嵐を引き起こす可能性が示唆されている ^[106] ^[107]。これらの知見は、PNASや他の学術誌で発表されており、ワシントンD.C.からボストンにかけての地域社会が、今後、嵐の平均発生数が増えなくても、より激しい沿岸洪水や降雪イベントに直面する可能性を示唆している ^[108] ^[109]。

気候学者のマイケル・マン（ノーイースター研究の共著者）は、暖かい海水と湿った大気がこれらの冬の巨大嵐に追加の燃料を与えるようなものだと指摘しています ^[110]。「最も強力なノーイースターは、すでに20世紀中頃よりも著しく風が強く、雨量も多くなっています」とマンは述べ、おそらく海水温の上昇と温暖化した大気の水分保持能力の増加によって勢いづけられているのでしょう ^[111]。研究者たちは1940年以降の900件のノーイースターを追跡し、最も激しいものだけがこの顕著な増加を示していることを発見しました――これは重要な点であり、なぜならそれらが過大な被害をもたらす嵐だからです（例えば、悪名高い1962年の「アッシュ・ウェンズデー」嵐は、現在の価値で数十億ドルの被害をもたらしました） ^[112] ^[113]。一方、北極との関連性を調べた研究では、冬のノーイースターやヨーロッパのウィンドストームが海氷の減少によって影響を受け、嵐の進路が変化し新たな地域がリスクにさらされる可能性があることが示されました ^[114] ^[115]。まとめると、全体的な嵐の数が減少することは、いくつかの地域で気候変動の長期的な結果となるかもしれませんが、最も激しい嵐はより強力になっているという傾向があり、これはインフラや緊急対応計画にとって警戒すべき兆候です。気候の専門家は、これらの極端な現象の激化を抑えるために、嵐への防御力の強化と温室効果ガス排出削減の必要性を強調しています ^[116] ^[117]。

NASA、地球の磁気シールドを調査するTRACERSミッションを打ち上げ（2025年7月22日）

宇宙天気の研究へロケット発射：NASAは2024年7月22日、カリフォルニア州ヴァンデンバーグ宇宙軍基地からTRACERSミッションを、SpaceXのファルコン9ロケットで無事打ち上げました ^[118] ^[119]。TRACERS（Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellitesの略）は、2機の小型衛星で構成されており、地球上空約367マイルを周回し、太陽から絶え間なく放出される荷電粒子の流れ—すなわち太陽風—が地球の磁気圏とどのように相互作用するかを調査します ^[120] ^[121]。特にこのミッションは、地球の磁力線が太陽嵐の圧力で切断され再接続し、エネルギーや粒子が上層大気に流れ込む磁気リコネクション現象に注目しています ^[122]。これらのプロセスは美しいオーロラを引き起こす一方、強い地磁気嵐の際にはGPSや電力網に障害をもたらすこともあります。TRACERSは2機の探査機を編隊飛行させて地球の北側の磁気カスプ領域を通過させることで、リコネクションがどこでどれだけ速く起こるのかを高解像度で観測します。これは1機の衛星だけではできないことです ^[123] ^[124]。

このミッションはアイオワ大学が主導しており、ヘリオフィジクス研究にとって忙しい夏の一部です。他の3つのNASA科学ペイロードとともに打ち上げられました。地球観測機器の展開をより迅速に行う方法をテストする小型衛星Athena、衛星が異なる通信ネットワーク間をシームレスに切り替える方法を実証するPExT実験、そして高エネルギー電子がヴァン・アレン放射線帯からどのように失われるかを研究するCubeSatです ^[125] ^[126]。TRACERS自体は、宇宙天気の予測能力を向上させることを目指しており、これは社会が衛星技術に依存する中でますます重要になっています。「最悪の場合の太陽嵐シナリオでどれほど深刻になるかは分かっていません」と、打ち上げ前にNASAの科学者は警告しました ^[127]。これは、太陽と地球の相互作用に関する基礎的な知識を追求するTRACERSのようなミッションがなぜ重要なのかを強調しています。2機のTRACERS衛星は現在軌道上にあり、間もなく科学観測を開始します。「太陽嵐が到来する中で、磁力線が切れて再結合する様子を観測する」とNASA関係者は述べました ^[128] ^[129]。彼らが送信するデータは、研究者や予報官が現代のインフラを太陽の気まぐれからより良く守るのに役立ちます。

科学者たちがヒトDNAに隠された「秘密のコード」を発見（2025年7月21日）

ジャンクDNA？もう一度考えてみてください: 新しい研究によると、私たちのゲノムに存在する古代ウイルス由来のDNA配列は、かつては役に立たない「ジャンク」と見なされていましたが、実際には遺伝子スイッチとして機能し、初期のヒト発生に不可欠であることが分かりました ^[130] ^[131]。日本のASHBi/京都大学と中国、カナダ、アメリカの国際チームは、MER11と呼ばれる反復配列のファミリーに注目しました。これは、はるか昔に私たちの祖先のゲノムに組み込まれたレトロウイルスに由来します ^[132]。これらのほぼ同一の配列をサブファミリーに分類する新しい手法を用いて、研究者たちは、MER11_G4（進化的に「最も新しい」）というサブグループが調節モチーフに非常に富み、ヒト幹細胞で近傍の遺伝子の活性を劇的に高めることができることを示しました ^[133] ^[134]。実際、数千のMER11エレメントを細胞培養でテストしたところ、多くがエンハンサー（遺伝子のオン・オフを切り替えるDNAスイッチ）のように機能し、特に胚発生や神経発生に関与する遺伝子に影響を与えていました ^[135] ^[136]。

この発見は、私たちのゲノムの45%がトランスポゾン（古代ウイルスの挿入やリピート）由来であり、これは不活性なジャンクではなく、重要な遺伝子制御の層であるという認識が高まっていることに寄与しています。共同責任著者の井上史孝博士は、ヒトゲノムが数十年前に完全解読されたにもかかわらず、「その多くの部分の機能は依然として不明のままです」とコメントしました ^[137]。このような研究は、トランスポゾンが「ゲノム進化において重要な役割を果たしている」こと、そして研究が進むにつれてその重要性がより明らかになってきていることを示しています ^[138]。MER11の進化的歴史をたどり、その遺伝子発現への影響を直接測定することで、チームは、いわゆる「ジャンクDNA」が私たちの細胞によって新たな機能に利用されうるモデルを提示しました ^[139] ^[140]。これらのウイルスの名残は、もともとはゲノムの寄生者だったかもしれませんが、何百万年もの間に再利用され、人間の遺伝子がいつどこで活性化するかを制御するスイッチへと変化しました。この研究成果はScience Advancesに掲載されており、もしこれらのウイルス由来要素が機能不全を起こした場合、発達障害や疾患の理解にも影響を与える可能性があります。私たちのDNAには、今や人間を人間たらしめるものの一部となった古代ウイルスの痕跡が刻まれている――まさに目に見える場所に隠された遺伝的な秘密のコードであることを思い出させてくれます。

出典: ScienceDaily、SciTechDaily、Space.com、Eos/AGU、Phys.org、Reuters、NASA.gov、および学術誌のプレスリリース ^[141] ^[142] ^[143] ^[144] ^[145] ^[146] ^[147] ^[148] ^[149] ^[150] ^[151] ^[152] ^[153] ^[154] ^[155] ^[156] ^[157] ^[158] ^[159] ^[160] ^[161] ^[162] ^[163] ^[164] ^[165] ^[166] ^[167]

References

2025年7月21日〜22日を揺るがせた科学の大発見――ニュースまとめ

失われた海洋プラスチックの謎が解明される――そしてそれは私たちの恐れていた以上に深刻だった（2025年7月21日）

遺伝子編集のブレークスルーが種の絶滅回避に役立つ可能性（2025年7月21日）

小さな化学的工夫でmRNAワクチンが大幅強化（2025年7月21日）

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新しい重力波技術が宇宙衝突の観測を鮮明に（2025年7月21日）

物理学最大の謎に新たな手がかり：なぜ物質は存在するのか？（2025年7月21日）

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気候ウォッチ：最強の嵐がさらに強くなっている（2025年7月21日）

NASA、地球の磁気シールドを調査するTRACERSミッションを打ち上げ（2025年7月22日）

科学者たちがヒトDNAに隠された「秘密のコード」を発見（2025年7月21日）

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