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日経サイエンス社「サピエンス」係
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　神秘的な生命の仕組みは、タンパク質や核酸からなる超分子、すなわち個々の構成原子を機能部品として設計された「ナノマシン」の柔らかくダイナミックな動作に支えられている。そのメカニズムは我々の工学技術が遠く及ばないレベルにある。例えば、数百キロワットもの電力を使う最速スーパーコンピューターでさえ、ショウジョウバエの脳が 1/100万ワット程度のエネルギーで実行する視覚情報処理や飛行制御をシミュレートできない。この自然が創った究極のナノテクノロジーを、私たちはどうすれば未来技術へ役立てることができるのか。

　物質を構成する最小単位の分子をうまく設計すると、それらは居心地の良い状態を求めて自ら組み合わさり、さまざまな構造やユニークな性質を発現する。このような現象は分子の「自己組織化」と呼ばれ、DNAの二重らせんやタンパク分子の複雑な構造などは、すべて自己組織化の結果である。今日、この自己組織化を化学の分野に取り入れ、ナノスケールの微細構造の解明や新素材開発に生かす研究が広がりを見せている。自然の営みと化学の多様性を融合させた新時代の“モノづくり”とは――。自己組織化がもたらす新たな可能性を紹介する。

　美しい現象のなかに新たな発見や驚きが満ちているナノの世界。従来不可能といわれた、 この極小世界の可視化が急速に進展している。そのカギを握る電子は、電気を帯びた小さな粒子であると同時に波の性質も持っている。私たちは長年、レーザー光のような“干渉 性のよい電子線”を開発し続け、電子の波の性質を利用して、磁気テープに記録されたミクロの磁力線の様子や、超電導体中の磁束量子の動きを直接観察することを可能にしてきた。この手法は、今後さらにナノの世界での量子現象を研究する有用なツールとして発展が期待されている。