科学者やジャーナリストが考える「科学がいまだ解決できない24の難問」

　医学研究支援などを目的とするイギリスの団体ウェルカム・トラストが新雑誌発刊を祝して、第一線で活躍する科学者やジャーナリストたちに、科学に関して最も重大な未解決問題は何かと尋ねたのだそうだ。

　海外サイトにてその難問が24つほどまとめられていたので見てみることにしよう。

1.脳はどうやって意識を生み出しているのか？

　意識とはいったい何なのか？科学者はいまだ正確な答えを導き出せていない。しかし、例えば脳幹の一部が損傷したせいで昏睡状態に陥っているなど、負傷のせいで意識状態が変化している患者を観察することで意識がどのように生じているのかを知る手がかりを得られるはずだ。

2.人間の生命と生理学の限界はどこにある？

　微小な重力が人体に及ぼす影響を考慮し、現在宇宙飛行士が国際宇宙ステーションに滞在できるのは1回に6ヶ月までと決められている。

　しかし2015年3月から、宇宙飛行士スコット・ケリーは地球周回軌道上で1年間を過ごすこととなった。その間、彼の一卵性双生児の兄弟であるマーク・ケリーは地球で過ごす。NASAはこの双子を経過観察をすることで、宇宙から受ける影響に対し人体がどう反応するかについての知見を得られるのではないかと期待している。

3.損傷した脳の一部をコンピュータ機器で置き換えることはできるのか？

　四肢に対する人工装具（義手・義足）はすでに存在が、損傷した脳組織の代わりとなる、「神経に対する人工装具」の開発までには至っていない。現代科学をもってしても、脳というのはあまりに複雑なのだ。

4.自分が死ぬ時何が起きるのか？

　死に関しては、少なくとも二つの段階があるということが知られている。第一段階は医師の観察・診断による臨床死と呼ばれ、心肺停止状態のことを言う。次の段階が生物学的な死である。ここで細胞が変性を始め、脳を含む臓器が機能を停止するのだ。その後何があるのか、死後の世界があるのか、まだ何もわかっていない。

5.ガンや心臓病、認知症などを完全に治す治療法はあるのか？

　今のところ、これさえやればガンが治る、という治療法は発見されていない。難病の治療法は依然として科学・医学の課題として残っている。

6.環境と遺伝、どちらの影響が強い？

　その人を形作るのは、環境からと遺伝からのどちらの影響が強いかという話だ。髪や目の色のように、まったくの遺伝で決まるような特徴もある。逆に平均寿命などは環境が重要な役割を担っている。

7.老化は避けられないのか？

　二十世紀に入り、人間の平均寿命は劇的に伸びた。アメリカでは45歳から78歳となった。しかし依然として、老いる速さは変わっていない。老化というのは時間の経過によって蓄積された分子レベルの損傷だと長い間考えられてきた。しかし、その分子レベルでの損傷というのがどのように進行するのか、詳しくは分かっていない。さらにそのメカニズムが判明したとして、老化を止めることができるのかもはっきりしていない。

8.政治、経済、社会システムを的確に予測することはできるのか？

　ある経済学者が、経済システムの一部に付随する問題を大惨事が起きる前に予測したという話がある。しかし、心理学者フィリップ・テットロックによる実験によると、専門家は社会という大きなシステムの中では今後の予測を立てることがあまり得意ではない、ということがわかった。

9.生命とは何か？

　有機物と無機物を区別することは簡単にできる。しかし実際のところ、どこからが生命で、どのようにして生命が生命として活動しうるのか、まだよく分かっていない。

10.最適な治療のためには、データをどのように活用すればよいのか？

　健康についての何百万というデータは、うまく利用することでより多くの命を救うことができるかもしれない。しかし、この大量の情報を活用するビッグデータ・プロジェクトでは、あまり良い結果は出せなかったようだ。

11.個人や集団における賢さの限界はあるか？

　脳力というのは、神経（脳細胞）の数を増やし、その接続を強めると高まるものだ。つまりどれだけ賢くなれるかは肉体的な要因から影響を受けるのである。今のところ我々は、体重の2%の重量の脳で、全身の20%もの酸素とカロリーを消費している。ただし神経細胞の数に比例してそのまま脳力が高まるという単純な話でもないようである。

12.人工魚肉は過剰漁獲の解決策を与えるか？

　過剰な漁獲は重大な問題であり、地球人口が増えるにつれ、この問題は深刻になっているようだ。去年ロンドンで、細胞から培養した人工牛肉を使った世界初のハンバーガーが食べられた。 人工魚肉が開発されたら、世界の飢餓と過剰漁獲の問題を同時に解決しうるだろうか。

13.我々を「人間」たらしめているものは何か？ そしてそれは見つかるのだろうか？

　人類とチンパンジーのDNAは99%が一致しているというが、本当にそれほど違う存在なのだろうか。人間というのは単に脳の大きい類人猿ではないという論もある。我々はこの自由な両手があれば、文学、芸術、音楽、数学、科学を生み出すということが可能であり、これが単なる類人猿との違いである。そもそも何がこういった違いを生み出すのか、大きな謎である。

14.物理や化学のように、生物学は宇宙一般に通用するものだろうか？

　物理学は、広く宇宙一般に適用されうるものである。化学もまた、どれだけ遠くの星であろうと適用されるだろう。しかし、他の星で生命が発生するとしたら、それは同じように分子に基づいた構造なのだろうか？

15.体はどうやって自身を治療しているのか？

　例えば骨など、体の一部についてはどのように治癒するのか分かっている。このメカニズムを知れば知るほど、生体材料から人工臓器などを作る技術の発展に繋がるのだ。

16.先天的な素質や傾向が脳に芽生えるために、遺伝子はどのような働きをしているのか？

　例えばヘビが怖いといった感情。こういったものはどうやって芽生えるのだろうか。ある実験で生後5ヶ月の赤ん坊に写真を見せたところ、他の写真より蜘蛛の写真のほうが平均して7秒長く見ていたのだそうだ。

　これは、怖い写真については先天的に異なった見方をするためではないかと考えられている。しかし、どのようにしてそんな機能が脳に備わるのかはまだ分かっていない。

17.なぜ音楽というものが人類の間で発達したのか？

　これは、音楽というものが人々をまとめ上げる役割を持っていたから、と考える人もいれば、配偶者を見つける求愛行動の一種と考える人もいる。またそれとは別に、違う理由から発達した能力による副産物だという意見もあり、議論が続いている。

18.地球以外の惑星に生命はいるのか？

　生命に適した系外惑星というのは多数見つかっている。仮に生命が住みついていたとして、それは地球の生命とどこが同じなのか、逆にどこが違うのか。また、意思疎通をするようになるのか、そもそもできるのか。まあこういった疑問は全て、地球外生命体がいたら、の話である。

19.この宇宙に意味や目的はあるのか？

　わからない。いつの日か分かる時が来るのだろうか？

20.脳はどのように働き、そして不具合が起きたときどのように治癒するのか？

　現在、何が脳を構成しているのかということについては多くのことが知られている。しかしその一方で新たな発見も多く、また働きの解明となるとさらに長い時間が必要となりそうだ。

21.人類は冬眠可能なのか？

　多くの動物が冬眠をする一方、我々の知る限り、人間は冬眠をしない生き物だ。しかし無期限の冬眠が可能であるならば、超長期の宇宙旅行のときなんかに便利だろう。直面するであろう問題としては、冬眠は睡眠ではないため、眠るために冬眠から覚める必要があるということだ。

22.持続可能な人口数を安定させるために必要なものは？

　人口増加率が徐々に減衰するという見方はあるものの、地球人口は2011年終わりに70億人を超えた。2050年までには96億人にまで増加するという予測もある。

23.セクシャリティは遺伝的なものなのか？

　年の研究から、男性のセクシャリティ（性的指向についての広い意味）は少なくとも二つの染色体の遺伝子から影響を受けているそうなのだ。しかしながら、正確なメカニズムについてはよくわかっていない。

24.何が問題として明確に定式化されていないのか？

via:buzzfeed・原文翻訳：such

　科学を突き詰めようとすると、哲学にぶち当たってしまうように見えるが、人類の「なぜ？なに？」の好奇心が続く限り、科学は進歩し続けていくことだろう。

　というか私が日々直面する「なぜ？なに？」と、科学者たちの考える「なぜ？なに？」のスケールの大きさが違い過ぎてびっくりだよ。私の疑問は、「なんで鉄の塊が空を飛べるの？」あたりで止まってるよ。

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