業種別リリース

共生システムを逆手に取る“トロイの木馬”型微生物は新しい生物農薬候補！？

産総研 — Thu, 14 May 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・カメムシ類に病原性を示す微生物の探索を行い、共生微生物と同じ感染経路・行動を示す昆虫病原微生物を発見
・発見した病原微生物は、土壌から消化管に取り込まれ、共生微生物と同じ「ドリル泳法」によって共生器官に侵入、異常増殖して宿主カメムシを10日以内にほぼ100パーセント死に至らしめることが明らかに
・特異性が高く環境負荷が低い、新たな生物農薬としての応用に期待

概要国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）バイオものづくり研究センター菊池義智研究チーム長、国立大学法人電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻中根大介准教授、公立大学法人秋田県立大学竹下和貴助教らの研究チームは共同で、共生微生物を装ってカメムシの体内に侵入し、最終的に宿主を死に至らしめる昆虫病原微生物を新たに発見しました。

害虫の多くは体内に共生微生物を保持し、餌だけでは不足する栄養素の供給など、生存に不可欠な機能を共生微生物に依存しています。カメムシ類はその代表例で、消化管の一部に存在する発達した袋状の共生器官に、環境中から取り込んだ共生微生物を住まわせて共生関係を維持しています。

今回、この共生関係を逆手に取り、カメムシの共生微生物を模倣して体内に侵入する新たな病原微生物を発見しました。この病原微生物は土壌から消化管に取り込まれ、共生微生物が持つものと同じ「ドリル泳法」によって共生器官へ到達します。そしてこの病原微生物は、共生器官へ定着後に異常増殖し、共生器官を破って体液中に広がり、敗血症を引き起こして、宿主カメムシを10日以内にほぼ100パーセントの確率で死に至らしめることが明らかになりました。共生微生物のふりをして共生器官に侵入して宿主を殺す昆虫病原微生物が報告されるのは今回が初めてです。本成果は、環境負荷の低い新たな害虫防除技術の開発につながることが期待されます。

なお、この技術の詳細は、2026年4月28日に「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)」にオンライン掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。
正式な表記でご覧になりたい方は、産総研WEBページ
（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260514/pr20260514.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景人間の生活環境には多様な昆虫が生息しており、その中には農作物を加害する農業害虫、家屋や食品を食害する貯穀害虫、さらには病原菌を媒介して健康や衛生環境に悪影響を及ぼす衛生害虫・不快害虫が含まれます。これらの害虫防除には化学農薬が広く利用されていますが、生物多様性への影響や殺虫剤抵抗性の発達が問題となっています。このため、害虫に対して種特異性が高い昆虫病原微生物や天敵昆虫を活用する生物農薬が注目されています。生物農薬は化学農薬に比べて対象害虫への特異性が高く、環境負荷が低いことから、持続可能な農業に向けた重要な選択肢とされています。農業害虫の中でも、多くの農作物を吸汁して加害するカメムシ類は難防除害虫として知られており、化学農薬を使用する以外には有効な防除手段がありませんでした。

害虫の多くは、体内に共生微生物を保持しており、餌からは十分に得られない栄養素の補償や、難分解性の餌の分解など、栄養代謝に関わる重要な機能を共生微生物に依存しています。こうした共生微生物は害虫の生存・成長・繁殖に不可欠な存在となっています。共生微生物を保持する昆虫には、共生微生物を安定的に維持するために、共生器官と呼ばれる特殊な器官を進化させた種も知られています。カメムシ類はその代表例であり、消化管の一部に袋状に発達した共生器官が存在し、土壌中から取り込んだ共生微生物をこの器官内に蓄え、栄養獲得に利用することが知られています。

研究の経緯産総研ではこれまで、多くの難防除害虫を含むカメムシ類を対象に、微生物との共生に関する研究を進めてきました。また、低環境負荷で持続可能な一次産業の発展に寄与する害虫防除技術の開発を目指し、昆虫の殺虫剤抵抗性メカニズムや病原微生物に対する抵抗性発達メカニズムの解明に取り組んできました（2021 年11月10日産総研プレス発表）。さらに、人への安全性が高く、抵抗性が発達しにくい殺虫剤の開発を目標に、昆虫の呼吸器官（気門・気管）を標的とした新たな防除技術の研究も進めてきました（2021 年3月2日産総研プレス発表、2025 年10月28日産総研プレス発表）。近年、害虫への特異性が高く環境負荷の低い生物農薬が注目される中、特に難防除害虫が多いカメムシ類に対して、有効性の高い生物農薬の探索と研究開発を進めてきました。今回、ダイズの重要害虫であるホソヘリカメムシを対象に病原性を示す微生物の探索に取り組みました。

なお、本研究開発は、日本学術振興会科学研究費補助金学術変革領域研究（B）「微生物が動く意味（2022年度～2024年度）」による支援を受けています。

研究の内容多くの昆虫は体内に共生微生物を保持し、栄養補償や難分解性物質の分解など、宿主の生存に不可欠な機能を担わせています。カメムシ類では、消化管に袋状の共生器官（盲のう）が発達しており、環境中から取り込んだバークホルデリア共生細菌（Burkholderia）をこの器官内に住まわせて共生関係を維持しています。

本研究では、カメムシ類に病原性を示す微生物（主に細菌）のスクリーニングを行い、共生微生物を装って共生器官に侵入し、最終的に宿主を死に至らしめる新規病原微生物を発見しました。ダイズの重要害虫であるホソヘリカメムシを用いた解析の結果、共生細菌に系統的に近縁な細菌の中に、共生器官に昆虫の防御的な免疫反応であるメラニン化を引き起こし、ホソヘリカメムシに高い致死率を示す病原株（SJ1株）が存在することが明らかになりました（図1）。

この病原細菌SJ1株は、共生細菌と同様に共生器官へ侵入・定着しますが、その後に異常増殖を開始し、共生器官を破って体液中に広がり、敗血症を引き起こして宿主を死に至らしめます（図2A）。病原細菌SJ1株が感染した共生器官では表面組織が破れており、このために図1Aで見られたようなメラニン化が起きるのだと考えられます。また、宿主死亡後には病原細菌が死骸から体外へ脱出することも分かりました（図2B）。

さらに、共生細菌はべん毛を体に巻き付けてドリルのように回転し、粘性の高い消化管内を突破して共生器官へ到達する特殊な「ドリル泳法」を行うことが知られています。今回発見された病原細菌SJ1株も同様のドリル泳法を行うことが明らかとなりました（図3A）。また、共生細菌が共生器官に定着すると周囲の気管（昆虫の呼吸器官）が発達しますが、病原細菌SJ1株が感染した場合にも同様の気管発達が観察されました（図3B）。これらの結果は、病原細菌が共生細菌と極めて類似した方法で共生器官に侵入・定着し、宿主側も両者を十分に識別できていない可能性を示唆しています。

今後の予定共生微生物は昆虫の生存・成長・繁殖に不可欠であるため、共生微生物を模倣する病原微生物に対しては、宿主側で抵抗性が発達しにくい可能性があります。また、本研究で発見された病原微生物は宿主特異性が高く、農業害虫であるホソヘリカメムシやその近縁種を選択的かつ高効率で防除できることから、持続可能で安全性の高い新たな害虫防除資材としての応用が期待されます。

論文情報掲載誌：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)
論文タイトル：A Trojan horse pathogen breaking through partner choice barriers in the insect gut
著者名：Kota Ishigami1、Seonghan Jang12、Aoba Yoshioka3、Hiroyuki Morimura3、Aya Yokota4、Lionel Moulinh4、Antoine-Olivier Lirette15、Kazutaka Takeshita6、Daisuke Nakane3、Peter Mergaert4、Yoshitomo Kikuchi1
1産総研、2韓国生命工学研究院、3電気通信大学、4フランス国立科学研究センター、5北海道大学、6秋田県立大学
DOI：10.1073/pnas.2533244123

用語解説共生微生物
昆虫の体内や体表に共存する細菌や真菌などの微生物を指す。これらは栄養供給、消化補助、解毒など多様な機能を担い、宿主である昆虫の生存や環境適応に重要な役割を果たしている。

ドリル泳法
細菌がべん毛を自らの菌体に巻き付け、粘性の高い環境や組織中をドリルのように掘り進む運動様式。宿主組織への侵入や定着に関与すると考えられている。

敗血症
病原細菌が体液中で増殖する重篤な病態のこと。細菌やその毒素が血流に乗って全身に影響を及ぼすことで発症する。

メラニン化
昆虫の免疫応答の一種で、病原体侵入や組織損傷部位にメラニンが沈着する反応。異物の封じ込めや殺菌に寄与し、自然免疫の重要な防御機構として機能する。ヒトの瘡蓋に相当する。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260514/pr20260514.html

安全な蓄電池システムの調達に役立つガイドライン　第１版を公表

製品評価技術基盤機構（NITE） — Thu, 14 May 2026 11:30:00 +0900

　ＮＩＴＥ（ナイト）［独立行政法人製品評価技術基盤機構　理事長：長谷川　史彦、本所：東京都渋谷区西原］は、令和８年５月１４日、「公共調達・重要インフラ向け蓄電池システムの安全ガイドライン」の第１版を公表しました。

　https://www.nite.go.jp/gcet/nlab/infra-guideline.html

　令和７年１２月２３日にガイドライン本文暫定版及びガイドライン補足説明を公表しましたが、今回は、ガイドライン本文（確定版）及びガイドライン補足説明に加え、ガイドライン別紙、使い方ガイド並びに解説も併せて公表しております。

　このガイドラインは、行政サービスや情報通信、電力等の重要インフラに用いられる蓄電池システムの非常時･災害時等に求められる安全要件をユーザー目線で段階を分けて整理し、記載しています。

   近年、蓄電池システムの事故が増加しており、再生可能エネルギー導入に伴い蓄電池システムがさらに普及することにより、事故件数の増加も予想されます。一方、非常時・災害時等の蓄電池システムの安全性に関する基準はありません。地方公共団体等にこのガイドラインを活用いただき、安全な蓄電池システムの導入が進むことで、非常時・災害時にも蓄電池の発火・破裂等の二次災害を防ぎ、重要インフラの機能が維持されることが期待されます。

１．ガイドライン策定の背景　私たちの生活や経済活動を支えている、行政サービスや情報通信、電力等は、その機能が停止/低下した場合に大きな影響があり、重要インフラと位置づけられます。蓄電池システムは、バックアップ電源として使用される等、重要インフラの機能維持を支える存在です。

　しかし、蓄電池システムの事故は国内外で発生しており、地震や洪水等の災害発生時に事故に至るおそれの高い蓄電池システムが市場に流通していることが危惧されます。

　また、非常時・災害時の蓄電池システムの安全性に関する基準がない中、経済産業省の蓄電池産業戦略推進会議では、ＬＩＢ（リチウムイオン電池）以外も含めた健全かつ多様な定置用蓄電池システムの導入を促進するために、ＮＩＴＥに対して令和８年を目処に蓄電池システムの安全性や信頼性の向上に向けたガイドライン作成を求めており、今回公表したガイドラインがこれに当たります。

　なお、我が国における再生可能エネルギー発電電力量の割合は、２０４０年度（令和２２年度）には４～５割に増加する見込みであり、今後ますます蓄電池システムの地方公共団体や電力関連施設等への導入が進むことが見込まれます。

２．ガイドラインの概要　地震や台風などの非常時・災害時においても、衝撃や浸水による発火・破裂等の二次災害を起こさず、重要インフラの機能維持/早期復旧に資するような、重要インフラ用蓄電池システムを我が国において広く活用できるよう、このたび、ＮＩＴＥは「公共調達・重要インフラ向け蓄電池システムの安全ガイドライン」の第１版を作成・公表しました。
　https://www.nite.go.jp/gcet/nlab/infra-guideline.html

　令和７年１２月２３日にガイドライン本文暫定版及びガイドライン補足説明を公表しましたが、今回は、ガイドライン本文（確定版）及びガイドライン補足説明に加え、ガイドライン別紙、使い方ガイド並びに解説も併せて公表しております。

　このガイドラインは、非常時・災害時等に求められる重要インフラ用蓄電池システムの安全要件をユーザー目線で段階を分けて整理し、記載しています。

　本ガイドラインは、防災に関わる国際規格であるISO 37179 : 2024（スマートコミュニティインフラー防災ー実施のための基本枠組み）を参考にしました。

　ガイドライン第１版では、本ガイドライン策定のための委員会での審議等を踏まえ、ガイドライン本文を暫定版から改訂しております。また、ガイドライン別紙には、ガイドライン本文に記載する安全要件を確認するための試験手法と判定基準を記載しており、耐走行振動性等、記載していない項目については第２版以降で追加する予定です。

　蓄電池メーカや蓄電池システムインテグレータ※１が、このガイドラインに沿ってモノづくりを行い、地方公共団体等が、ガイドラインを参照して作成した調達仕様書や補助金交付要綱によりそれらの製品を調達することで、非常時・災害時においても二次災害を起こさず継続使用できる重要インフラ用蓄電池システムが我が国に普及することが期待されます。これは、非常時・災害時においても行政サービスや情報通信、電力等の重要インフラの機能が維持されることにつながります。

※１　蓄電池システムインテグレータ
･･･蓄電池やPCS（パワーコンディショナ）等を組立・加工して蓄電池システムを作る事業者。

バイオものづくりを支える培養―その基盤となる培地の違いや状態を見分ける新技術

産総研 — Wed, 13 May 2026 18:00:00 +0900

ポイント
・培地や培養補助剤の品質を、成分を一つずつ調べるのではなく全体の特徴から見分ける分析技術を開発
・複数の蛍光ポリマーを用いたセンサーにより、従来法では捉えにくい培地組成の違いや変化をパターンとして捉えることに成功
・培養前の品質チェックを簡便化し、培養トラブルを未然に防ぐなどバイオものづくりの品質向上に貢献

概要　国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）健康医工学研究部門冨田峻介研究グループ長、森川久未主任研究員、小島直主任研究員、石原紗綾夏テクニカルスタッフ、栗田僚二研究部門付、バイオものづくり研究センター草田裕之主任研究員、玉木秀幸副研究センター長らは、細胞や微生物の培養に用いられる培地および培養補助剤について、成分全体の特徴をパターンとして捉えることで品質を評価できる新しい分析技術を開発しました。

バイオものづくりにおいて細胞培養の安定性と再現性を担保するためには、培地や培養補助剤の品質管理が重要です。しかし、これらは多数の成分からなる複雑な混合物であり、品質を個別成分ごとに分析して評価することは、時間や労力の観点から現実的ではありません。そのため、実際には、細胞を用いた培養試験によって品質を確認する方法が広く用いられていますが、この方法は時間を要するうえ、細胞の初期状態や実験者の熟練度に依存するため、条件を揃えて実施しても評価結果が変動しやすく、評価の再現性に課題があります。

今回、特定の分子を個別に検出するのではなく、培地や培養補助剤の組成全体を、凝集誘起発光色素を導入した合成ポリマープローブの蛍光パターンとして捉える分析技術を開発しました。このパターンを機械学習などのデータ解析法により処理することで、培地ごとの違いや状態変化を高精度に評価できることを示しました。本技術を用いることで、培養補助剤として用いられる血清の産地差やロット差に加え、幹細胞培養用および微生物培養用の補助剤についても、品質の違いを検出することに成功しました。すなわち、本技術により、個別成分の分析や細胞培養試験に依存することなく、培地・培養補助剤の品質を簡便に評価する新たな手法を確立しました。

なお、この技術の詳細は、2026年5月13日（ロンドン時間）に「Chemical Science」に掲載されます。

下線部は【用語解説】参照

開発の社会的背景バイオテクノロジーの進展に伴い、創薬や再生医療に加え、有用物質や機能性材料、培養肉などを生産するバイオものづくり産業が世界的に拡大しており、持続可能な社会を支える重要な産業として位置付けられています。この産業の基盤の一つである細胞培養において、培地や培養補助剤の品質は、細胞の増殖速度、生産効率、製品の品質を決定づけます。しかし、培地や培養補助剤はタンパク質のほか、アミノ酸や糖、ビタミンといった多数の成分で構成される複雑な混合物であり、原材料の違いや製造工程、保存条件の違いによって品質差が生じます。これらには、血清や微生物培養に用いられる培養補助剤のような天然由来のものに加え、幹細胞培養用の人工の補助剤なども含まれ、いずれも品質差が問題となっています。こうした品質差は、製品の生産量の低下や品質のばらつきなどの製造トラブルにつながることがあります。

例えば、代表的な培養補助剤であるウシ胎児血清は天然由来である故のロットごとのばらつきや成分の不明確さといった課題があり、保存状態によっては品質劣化も生じます。しかし、このような複雑な試料について、どの成分がどのように培養機能に寄与しているかを個別に評価することは容易ではありません。そのため実際には、細胞を培養して増殖や分化の様子を確認することで、培地や培養補助剤の品質を評価する方法が広く用いられていますが、この方法は時間や労力を要し、結果が細胞の初期状態や実験者の熟練度に依存するという問題を抱えています。

研究の経緯産総研は、複雑な生体サンプルの状態を簡便に見分けるバイオ分析技術の研究開発を進めており、これまでに、蛍光を発する化学プローブと機械学習を組み合わせた技術「ケミカルタン」によって、腸内フローラの特徴や乱れを高精度に判定する手法を開発してきました（2022 年4月26日産総研プレス発表）。この技術は、舌の味覚受容体が食物の化学成分に応答し、そのパターン情報を脳で統合・処理することで食べ物を見分けるという味覚の仕組みを模倣したものです。複数の化学プローブから得られる“蛍光パターン”の違いから試料全体の状態を識別します。今回、この技術を培地や培養補助剤の品質評価に応用し、培地成分全体の状態をパターンとして捉えることで、従来は評価が難しかった品質の違いを迅速に見分けることができる、データ駆動型の品質管理技術の開発に取り組みました。

なお、本研究開発は、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）創発的研究支援事業（JPMJFR233R; 2024年～2027年度）および独立行政法人日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B)（JP20H02774; 2020～2022年度, JP23H01995; 2023-2025年度）による支援を受けています。

研究の内容本研究では、多成分が混在する複雑な試料全体の特徴をパターンとして捉えることが可能な「ケミカルタン」に着目しました。これは、複数の化学プローブと生体サンプル中の成分との多様な相互作用によって得られる応答パターンを解析することで、生体サンプルの種類や状態を識別する技術です。

本研究では、血清などを含む培地や培養補助剤が生体サンプルと同様に多数の成分からなる複雑な混合物であることから、ケミカルタン技術が応用可能であると考えました。複雑な培地・培養補助剤の品質評価に適したプローブとして、合成ポリマーに、分子が集まると蛍光が強くなる凝集誘起発光色素と、性質の異なる官能基を導入しました。これらのポリマーは単独では弱い蛍光しか示しませんが、血清中の成分と相互作用して凝集すると蛍光が増強し、その応答は混合物の組成に応じて変化します。複数のポリマーから得られる蛍光応答を組み合わせることで、試料成分全体の状態を“蛍光パターン”として捉えることが可能になります（図1）。

これらのポリマーで構成されたケミカルタンによって実際に培地・培養補助剤の違いを識別できるかを検証するため、まず16種類の動物血清を対象に評価を行いました。血清は数万種類以上の成分を含む複雑な混合物であり、その違いを迅速に識別することは容易ではありません。しかし、ケミカルタンを用いることで、血清ごとに特徴的な蛍光パターンが得られ、機械学習によりそれらを高精度に識別できることが確認されました（図2）。これは、血清に含まれる多数の成分の違いが、ポリマーとの相互作用を通じて蛍光パターンに反映された結果と考えられます。また、得られた応答パターンには動物種の系統関係を反映する特徴が含まれていることが示唆されました。このセンサーは本来、品質管理を目的に設計されたものですが、この結果は、ケミカルタンが単なる識別にとどまらず、生体サンプルに含まれる生物学的に意味のある情報を捉え得ることを示しています。

次に、本技術の実用的な品質評価への応用可能性を検証しました。培養補助剤として最も幅広く使用されるウシ胎児血清について、4か国の産地に由来する計8種類のウシ胎児血清を分析したところ、産地やロットごとの違いを明確に識別できることが分かりました（図3A）。また、幹細胞培養補助剤を対象に、加熱や長期保存による品質変化を評価した結果、培養機能の低下に対応する変化だけでなく、従来の細胞培養試験では検出が難しい初期段階の劣化も捉えられることが確認されました（図3Bおよび3C）。これらの解析では、状態の違いに応じてデータの分布位置が変化し、状態が似ている試料ほど近くに集まるため、その違いを視覚的に捉えることができます。このような幹細胞培養補助剤の劣化の早期検知が可能になれば、培養の失敗を未然に防ぐことにつながります。さらに、微生物培養や培養肉生産などに用いられる天然由来培養補助剤についても品質の違いを識別できることが確認され、本手法が多様な培地や培養補助剤に対して幅広く適用可能であることが明らかになりました。

以上の結果から、本技術は従来のように特定成分の分析や細胞培養試験に依存することなく、どの成分が重要かを事前に想定せずに、培地・培養補助剤の品質を迅速かつ簡便に評価できる手法であることが示されました。特に、培養に用いる前の段階で品質差や劣化を検出できることが示唆されたことから、ロット選定の効率化や培養トラブルの未然防止に貢献することが期待されます。本手法は、バイオものづくりや再生医療をはじめとする細胞製造分野において、品質管理の信頼性向上と製造の安定化を支える基盤技術となり得ると考えられます。

今後の予定今後は、本技術の実用化に向けて、より簡便で可搬性の高い検出装置との統合を進め、研究室だけでなく製造現場でも利用できるシステムの開発を目指します。また、本研究で示した品質評価の枠組みを、より多様な培地や培養補助剤の工程管理指標へと適用範囲を拡大し、細胞製造プロセス全体の品質管理に貢献する技術基盤の確立を目指します。さらに、本開発技術を用いて得られた蛍光パターンと細胞の培養成績との関係について知見を蓄積することで、培養結果の予測や最適なロットの選定を支援する技術への発展も視野に入れています。

論文情報掲載誌：Chemical Science
論文タイトル：A fingerprint-based polymeric sensing platform for comprehensive quality assessment of complex culture media in cell manufacturing
著者：Shunsuke Tomita, Kumi Morikawa, Naoshi Kojima, Sayaka Ishihara, Hiroyuki Kusada, Hideyuki Tamaki, and Ryoji Kurita
DOI：10.1039/d6sc00383d

用語解説バイオものづくり
細胞や微生物、植物などの生物の働きを利用して、有用物質や材料、食品などを生産する技術および産業の総称である。医薬品や再生医療製品に加え、機能性素材や培養肉などの生産にも応用されており、持続可能な製造技術として注目されている分野である。

凝集誘起発光（AIE）
分子が単独で存在するときは弱い蛍光しか示さない一方、集合・凝集することで強く発光する現象である。分子運動が制限されることで発光が増強されると理解されており、センサー材料やバイオイメージングなどへの応用が進められている。

機械学習
データの特徴やパターンを学習し、分類や予測を行う手法の総称である。線形判別分析（LDA）などの統計的手法が含まれ、多次元データの解析に広く用いられる。本研究では、主成分分析（PCA）などの多変量解析と併用して解析を行っている。

ケミカルタン
複数の化学センサーの応答パターンを利用して、複雑な試料の種類や状態を識別する分析手法である。名称は「化学の舌（tongue）」を意味し、哺乳類の味覚のように、個々の成分を特定するのではなく、全体の特徴をパターンとして捉えることで、試料の違いや変化を評価する。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260513/pr20260513.html

ナノスケールの化学構造を「見える化」

産総研 — Fri, 08 May 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・ナノスケールの赤外分光測定を実現する新たな構造の近接場プローブを開発
・混合樹脂フィルムやナノ材料の測定により、「ナノスケールの空間分解能」と「従来プローブと同程度以上の検出感度」が両立することを確認
・機能性材料、半導体、ライフサイエンスなど幅広い分野でナノスケールの化学構造解析に活用できると期待

概要　国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）機能化学研究部門藤田康彦主任研究員らと、国立大学法人北海道大学電子科学研究所雲林院宏教授らの研究グループは、AFM-IR（原子間力顕微鏡赤外分光法）の空間分解能と検出感度を世界最高レベルで両立させる新たな近接場プローブ「ナノワイヤプローブ」を開発しました。

材料やデバイスの性能を左右するナノスケールの化学構造を観察するための手法として、近年、原子間力顕微鏡（AFM）と赤外レーザーを組み合わせたAFM-IRが注目されています。しかし試料をスキャンする際に用いられる近接場プローブの針先の径によってAFM-IRの空間分解能が制限されていました。市販のAFM-IR用近接場プローブではその構造上、50 nm程度しか針先を細くすることができず、空間分解能が制限されるため、ナノ材料のより細かい部分を測定することができませんでした。

今回、AFM-IR用近接場プローブを根本的に改良し、化学合成された貴金属ナノワイヤを近接場プローブの針先に取り付けたナノワイヤプローブを開発しました。開発した近接場プローブを用いて特性の異なる複数の素材を測定したところ、DNA単一分子を分析可能な高い空間分解能（10 nm以下）と高い検出感度を両立するという世界最高レベルの性能が確認できました。本技術は、新たな顕微鏡技術として、機能性材料、半導体、ライフサイエンスなど、ナノスケールでの微細な構造解析が必要な幅広い分野で活用が期待されます。

なお、この研究成果の詳細は、2026年4月30日に「Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）」にオンライン掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。
正式な表記でご覧になりたい方は、産総研WEBページ
（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260508/pr20260508.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景近年、材料やデバイスの性能は、材料全体の平均的な構造だけではなく、局所的な化学構造によっても決まることが明らかになってきています。例えば、高分子複合材料の強度・耐久性・加工性は、構成成分のナノスケールでの分散状態や界面における分子レベルの構造に大きく影響されることが示唆されています。このため、より高性能な材料開発を迅速に進めるには、ナノスケールの化学構造を「見える化」する技術が不可欠です。

化学構造を調べる方法として広く利用されている赤外分光法（IR法）は、赤外吸収パターンから物質の組成や結晶性といった化学構造を詳細に解析することができ、世界中で標準的な分析手法として定着しています。しかし、既存のIR法の中でも空間分解能が高い顕微IRをもってしても、空間分解能が数マイクロメートル程度と不足しており、ナノスケールの構造解析はできません。

この課題を解決する技術として注目されているのがAFM-IRです。AFM-IRはAFMと赤外レーザーを組み合わせた新しい手法であり、従来法と比較して100倍以上の高い空間分解能を有し、高分子、半導体、生体材料など幅広い素材のブレイクスルー分析技術として活用が進みつつあります。しかし、その空間分解能は最先端材料の超微細構造を分析するには十分ではありませんでした。

研究の経緯 AFM-IRの空間分解能は、主に近接場プローブの針先の径によって決まります。市販のAFM-IR用近接場プローブは、厚さ数十ナノメートルの金属がカンチレバーに被覆された構造のため、空間分解能が制限されています。この構造のプローブの金属被覆を薄くすることで針先を細くすることは、近接場効果が小さくなることで感度の低下を招く恐れがあるほか、測定中に金属被覆膜が剥離してしまうために十分な性能が維持できないという問題があります。そのため、従来構造のプローブでは、空間分解能の高さと感度や安定性の維持を両立させることに限界がありました。

そこで今回、従来プローブに代わる素材として、化学合成された貴金属ナノワイヤに着目しました。このナノワイヤは細く硬いというだけでなく、ワイヤ長を制御することで中赤外光との強い相互作用による近接場効果の増強が期待できます。さらに、貴金属の一様構造であるため、金属被覆も不要で、被覆膜が剥離する問題も回避できると考えられます。

なお、本研究は日本学術振興会科学研究費助成事業（JP23K19205）の支援を受けています。

研究の内容まず、AFM-IRの原理について説明します（図１左）。AFM-IRでは、近接場プローブを試料表面に近接させ、赤外光照射に伴う試料の熱膨張や光誘起力の変化を針先で捉えることで、ナノスケールの赤外分光測定を実現します。

近接場プローブは、針先に近接場光を発生させ赤外吸収を増強することと、赤外吸収による試料の応答を検出する、という2つの重要な役割を果たします。一般的なプローブは、シリコン製カンチレバーに厚さ数十ナノメートルの金属膜（金、白金など）を真空蒸着することで作られますが、この物理加工に基づく製法では先端まで厚い金属膜が堆積して針先が太く、典型的には先端径 50 nm前後となるために、高い空間分解能が得られません。また、金属膜が生成する近接場効果により得られる検出感度にも限界がありました。

そこで本研究グループでは、プローブ構造を抜本的にみなおし、化学的に作製した銀ナノワイヤをカンチレバーの先端に固定化した「ナノワイヤプローブ」を開発しました（図1中央）。ナノワイヤの固定には独自開発の「ナノワイヤフィッシング法」を用いました。ナノワイヤ化により、市販の蒸着プローブよりも硬く、最小半径10 nmの細い針先が得られます（図1右上）。さらに、ナノワイヤの赤外アンテナ効果（例：ファブリーペロー共鳴）によりワイヤ端に強い近接場（増強電場）が発生します（図1右下）。これらの効果により、高い空間分解能と検出感度を両立できました。

以下では、図を用いながらナノワイヤプローブの性能を紹介します。今回の検証では、市販AFM-IR装置（Dimension IconIR, Bruker社）を使い、「ヘテロダイン検出モード」で測定を行いました。

図２上に、積層フィルムの接着層をナノワイヤプローブと市販プローブで観察した結果を示します。観察は接着層に特徴的な赤外吸収（1101 cm⁻¹）で行いました。どちらのプローブでも安定した測定が実現できますが、接着層の境界部分を見ると、ナノワイヤプローブ（左）では細かな凹凸までくっきり見える一方、市販プローブ（右）では輪郭がぼやけています。これは、ナノワイヤプローブの方が空間分解能は高く、より細かい構造を見分けられるためです。

次に、図２左下では、ポリスチレン（PS）と低密度ポリエチレン（LDPE）からなる相分離フィルムを測定した例を示します。PSは硬く、LDPEは柔らかいため、測定が難しい組み合わせですが、ナノワイヤプローブではどちらの相でも安定に測定ができました。AFM像からは、PSの海中にLDPEの島が分布する「海島構造」を構成していることが分かります。さらに拡大して、各成分に特徴的な波数（PS：1492 cm-1、LDPE：1465 cm-1）でIRイメージングを行うと、LDPEの中に約100 nmのPSドメインがあり、そのPSの内部には約15 nmの非常に小さなLDPEドメインが存在することが確認できました。これは、ナノワイヤプローブが柔らかい材料でも10 nmレベルの微細構造を捉えられることを示しています。

さらに、ナノ材料への応用例として、グラフェンとDNAの測定結果も示します。

図２中央下は、酸化グラフェンの端部周辺をIRイメージングしたものです。酸化グラフェンにはエポキシ基、水酸基、カルボニル基など、さまざまな官能基が修飾されており、その中からカルボニル基の吸収（1725 cm⁻¹）を観察しました。その結果、グラフェンの平面全体で信号が強く、特にエッジ部で大きく強まる様子が確認されました。この結果は、酸化グラフェン端部でカルボニル基の密度が高くなっていることを示しており、ナノワイヤAFM-IR法では表面官能基の密度ムラをナノスケールで解析できることを示しています。

図２右下は、単一の二本鎖DNA（dsDNA）をIRイメージングした結果です。1664 cm⁻¹（アミドI）でIRイメージングしたところ、dsDNAが明確に可視化されました。この結果は、ナノワイヤプローブが単一生体分子を捉える高い検出感度と、数ナノメートルの構造を識別できる高い空間分解能を備えていることを示しています。IRプロファイルの半値幅から、空間分解能は6 nm以下と求められ、ナノワイヤAFM-IRは世界最高レベルの性能を誇ることが実証されました。

今後の予定ナノワイヤAFM-IR法は、10 nm未満のスケールで物質の化学構造を安定に可視化できる革新的な技術です。手法の汎用性は高く、高分子・半導体・生体材料など、さまざまな素材の微細構造解析に応用が可能です。産総研では、本技術を広く社会に届けるため、ナノワイヤプローブの量産技術の開発やその製品化・市場展開を進めるとともに、同手法を企業が取り組む難度の高い課題へ適用することで、日本の産業競争力の強化に貢献していきます。

論文情報掲載誌：Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）
タイトル：Nanowire-based AFM-IR microscopy: Unveiling chemical structure at sub-10 nm resolution with silver nanowire functionalized AFM probes
著者名：Yasuhiko Fujita, Mariko Takahashi, Farsai Taemaitree, Hiroshi Uji-i, Hirohmi Watanabe
DOI：10.1073/pnas.252812212

研究者情報産総研
機能化学研究部門藤田康彦研究グループ長、髙橋万里子テクニカルスタッフ
材料・化学領域連携推進室渡邊宏臣室長

北海道大学
電子科学研究所雲林院宏教授、テェーマイトリィ・ファーサイ助教

用語解説 AFM（原子間力顕微鏡：Atomic Force Microscope）
微細な探針を試料表面に近づけ、原子間に働く微小な力（ファンデルワールス力、静電力、化学結合力など）を検出することで、ナノスケールの表面形状や物性を高精度に可視化する顕微鏡技術。真空や導電性を必要とせず、空気中や液中でも測定が可能であり、材料・化学・バイオなど幅広い分野に応用されている。

IR法（赤外分光法：Infrared Spectroscopy）
分子に赤外光を照射し、その吸収スペクトルから分子振動に由来する情報を取得する分光技術。各種官能基や化学結合は特定の波⻑の赤外光を吸収するため、吸収スペクトルの解析により、物質の構造や組成、分子間相互作用の評価が可能となる。特に高分子材料、有機化合物、生体分子などの化学構造解析に広く応用されている。

AFM-IR（原子間力顕微鏡赤外分光法：Atomic Force Microscopy–based Infrared Spectroscopy）
AFMと赤外レーザーを組み合わせることで、ナノスケールでの赤外吸収スペクトルを取得する近接場赤外分光技術。試料の赤外吸収による局所的な応答（熱膨張、光誘起力の変化など）をAFMプローブの振動として捉える。この微小なプローブ応答を計測することで、通常のIR法では不可能な高空間分解能（50〜100 nm）での化学構造解析が可能となる。特に高分子材料や複合材料のナノスケール評価において高い有用性を示す。近年は光誘起力検出やヘテロダイン検出などの高感度化技術も導入されている。

近接場プローブ
近接場プローブとは、プローブ先端などのナノスケール構造に局在する近接場光（エバネッセント場）を利用して、通常の回折限界を超える空間分解能で分子の振動情報（ラマン散乱や赤外吸収）を取得する近接場分光法に用いられる微小探針である。特に、 AFMやSTMなどの走査型プローブ顕微鏡と振動分光（赤外分光・ラマン分光）を組み合わせたAFM-IRやTERS（チップ増強ラマン分光）において、近接場プローブは針下に存在する分子の信号を選択的に増強し、単一分子レベルでの材料評価を可能にする。

ナノワイヤフィッシング法
溶液中に分散した金属ナノワイヤを、AFMのプローブ先端に高精度で固定化するための技術。プローブ先端を電極として機能させ、誘電泳動を利用してナノワイヤを選択的に吸引・把持し、その場で針先に固定する。

ファブリーペロー共鳴（Fabry–Pérot Resonance）
光がナノ構造内部で多重反射を繰り返し、特定波⻑で共鳴的に増幅される現象。銀や金などの高結晶ナノワイヤでは、赤外域でのファブリーペロー共鳴によってワイヤ先端に局所的な強い近接場光が生成される。

ヘテロダイン検出
既知の基準信号と測定信号を重ねて差を抽出することで、微弱信号を高感度に検出する手法。熱雑音や背景振動に埋もれた特定周波数成分の微弱信号のみを高感度に抽出でき、信号のS/N比（信号対雑音比）を大幅に改善することができる。本研究では、特に高空間分解能を要する近接場赤外分光において、熱膨張由来の広がった信号成分を除去し、真の近接場効果（光誘起力）に由来する信号のみを選択的に検出するために用いる。別名Tapping AFM-IRモード。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260508/pr20260508.html

土壌が害虫発生に関わる仕組みを解明

産総研 — Thu, 07 May 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・コメ害虫である斑点米カメムシは、土壌から共生細菌を獲得できないと成長や繁殖が著しく抑制されることを解明
・斑点米カメムシは、弱酸性の土壌からは共生細菌を獲得できるが、中性以上のpHの土壌からは獲得できないことを発見
・土壌pHの調整が低農薬で持続的な害虫防除につながる可能性

概要国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）バイオものづくり研究センター伊藤英臣主任研究員、菊池義智研究チーム長、国立大学法人琉球大学農学部亜熱帯農林環境科学科下地博之准教授、国立大学法人電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻中根大介准教授は共同で、土壌のpHが害虫と土壌細菌の共生関係を制御する重要な要因であることを解明しました。

水田のコメ生産において斑点米カメムシは、品質や収量の低下を引き起こす農業害虫として知られており、その防除において化学農薬が広く用いられています。しかし、化学農薬は環境負荷や害虫の薬剤抵抗性の問題から、化学農薬だけに頼らない防除が求められています。多くの害虫は成長や繁殖に必要な共生細菌を保有していますが、近年、一部のカメムシでは土壌から共生細菌を獲得することが報告されています。そこで、本研究では斑点米カメムシの中で土壌から共生細菌を獲得する系統に着目し、その獲得条件を明らかにすることを目的としました。

今回、室内実験および野外調査を通じて、斑点米カメムシの成長や繁殖に必要な共生細菌であるバークホルデリアの獲得経路、またその獲得率と土壌pHとの関係を調べました。その結果、中性以上のpHの土壌では、斑点米カメムシによるバークホルデリアの獲得が抑制され、成長や繁殖力が著しく低下することがわかりました。弱酸性土壌のpHを人為的に中性以上へ改変しても同様の効果が生じることから、土壌pHが斑点米カメムシと土壌細菌との共生関係の成立を左右する重要な環境因子であることが明らかになりました。

本研究成果は、これまで十分に結び付けて考えられてこなかった「土壌環境」と「害虫の生態」との関係を、共生細菌を介した仕組みとして示すとともに、「土壌管理」という害虫防除の新たな視点を提示するものです。石灰資材などを用いた土壌pHの調整を通じて、化学農薬に過度に依存しない環境調和型の害虫管理につながる可能性を示した、基礎研究と農業応用を橋渡しする重要な成果です。

なお、本研究成果の詳細は2026年5月7日に「Microbiome」にオンライン掲載されます。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。
正式な表記でご覧になりたい方は、産総研WEBページ
（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260507/pr20260507.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景農業害虫による被害は世界各地で問題となっており、その防除のために多くの化学農薬が使用されています。しかし、化学農薬への過度な依存は、環境負荷の増大や害虫の薬剤抵抗性の発達といった課題を引き起こすことが知られています。そのため、化学農薬だけに頼らない新しい害虫管理の考え方や技術の開発が求められています。日本においても農作物保護のために多くの化学農薬が使用されており、耕地単位面積あたりの使用量で見ると世界的にも高い水準にあります。とくに、水田のコメ生産では多様な病害虫の防除が行われていますが、その中でも、斑点米カメムシは他の水稲病害虫と比較しても防除面積が広く、主要な防除対象の一つとされています。また、吸汁によって米粒に斑点を生じさせ、少数の被害でも米の等級低下や価格低下を招く重要害虫です。

研究の経緯共生細菌とは生物の体腔や体表に生息し、栄養の供給や消化の補助などを通して宿主の成長や繁殖に寄与する細菌です。昆虫の多くは共生細菌を保有しており、それらは主に母から子へと直接伝達されます。一方で、カメムシの一部には、幼虫期に土壌中からバークホルデリアと呼ばれる共生細菌を獲得するという特異な共生様式が知られています。しかし、そもそもどのような土壌条件で共生細菌を獲得できるのか、あるいは獲得できないのかについては未解明でした。今回、コメを食害する斑点米カメムシを対象として、土壌に着目することで、斑点米カメムシとバークホルデリアとの共生関係の成立を規定する要因の解明に取り組みました。

なお、本研究はキヤノン財団「産業基盤の創生」およびJSPS科研費（課題番号19K15724、21H02092、22H05065、 22H05068、24K01901）による支援を受けています。

研究の内容斑点米カメムシであるホソハリカメムシ、クモヘリカメムシ、ヒゲナガカメムシ（図1A）、ハリカメムシを含む4科5属6種類のカメムシについて、腸内細菌の多様性や獲得経路を調べました（図1B-E）。その結果、野生個体の腸内にはバークホルデリアと呼ばれる細菌が極端に優占していることがわかりました（図1B）。一方で、野生個体が産んだ卵や孵化幼虫にはバークホルデリアは確認されず（図1C）、土壌（pH5.6）を与えて飼育しない限り、この細菌を獲得できないことが明らかとなりました（図1D）。また、バークホルデリアを獲得できない場合には生残率が低下する傾向がみられ、種によっては全く成虫になれないケースも観察されました（図1E）。

さらに、ホソハリカメムシとハリカメムシについて詳細に解析したところ、バークホルデリアを獲得せずに成虫になった場合でも、体サイズが小型化し、飛翔に重要な前翅も短くなることがわかりました（図2A）。加えて、卵巣や精巣といった生殖器官も小さくなり（図2B）、交尾率、産卵数、孵化率が大きく低下することが確認されました（図2C-E）。これらの結果から、土壌からバークホルデリアを獲得できるかどうかが、カメムシの成長や繁殖に極めて重要であることが明らかとなりました。

ホソハリカメムシはどのような土壌で、この重要なバークホルデリアを獲得できる、または獲得できないのでしょうか？このことを明らかにするため、全国の農耕地や雑草地から土壌を収集し、土壌の微生物叢や理化学性を分析するとともに、ホソハリカメムシの飼育実験を行いました。その結果、pH7未満の弱酸性土壌ではバークホルデリアを獲得できる一方で、pH7以上の土壌からはほとんど獲得できないことがわかりました（図3A）。また、ホソハリカメムシはイネ科雑草地に生息することが知られており、そのような環境を調査したところ、土壌pHが7未満の場所において、ホソハリカメムシの密度が突出して高い地点が確認されました（図3B）。

次に、農業現場で広く用いられている土壌pH調整剤の炭酸カルシウム（CaCO3）を用いて、ホソハリカメムシがバークホルデリアを獲得しやすい弱酸性土壌のpHを中性以上に改変する実験を行いました（図4AB）。その結果、pHを中性以上に改変して120日を過ぎた頃から土壌中のバークホルデリア量が減少しました。また、pH改変後速やかに獲得率が低下し、この効果は360日間にわたって持続することが確認されました（図4C）。これにより、土壌pHの調整によってカメムシと土壌細菌の共生成立を阻害できることが示されました。

一方で、この結果には予想外の点もありました。土壌pHを改変すると、速やかに獲得率が低下しましたが、土壌中のバークホルデリア量はすぐに減少してはいませんでした（図4B）。土壌には十分な量のバークホルデリアが存在しているのにもかかわらず、カメムシが獲得できない状況は、なぜすぐに起きたのでしょうか？

これまでに私たちは、ホソハリカメムシと同様に土壌からバークホルデリアを獲得するダイズ害虫のホソヘリカメムシの消化管内において、バークホルデリアがべん毛を使って狭窄部を通過して共生器官（図5A）に到達することを明らかにしていました（2015 年9月1日産総研プレス発表）。この狭窄部はホソハリカメムシにおいても観察されました（図5A）。また、細菌のべん毛運動はプロトン濃度勾配で駆動されるため、pHの影響を受けることが知られています。これらの知見を基に、各pH条件下でのバークホルデリアの運動性を評価しました。その結果、pH7以上では運動量が低下し（図5B）、共生器官まで到達できなくなることがわかりました（図5C）。これが、土壌にバークホルデリアがいても獲得できなくなる、土壌pH改変の即効性のメカニズムと考えました。

以上の研究によって、農業害虫であるホソハリカメムシをはじめとする一部のカメムシは、その成長や繁殖力の点で土壌由来の腸内細菌に強く依存していること、さらにその共生関係の成立が土壌pHによって大きく影響を受けることを明らかにしました。これらの知見は、これまで十分に結び付けて議論されてこなかった「土」と「虫」の関係を具体的なメカニズムとして示した点で重要です。また、土壌が植物や微生物のみならず、腸内細菌共生を介して昆虫の生態にも関わりうることを示し、生態系における土壌の役割に関する理解を拡張するものです。従来の害虫防除が主に化学農薬による直接的な制御に依存してきたのに対し、本研究成果は、土壌pHの制御によって害虫の腸内細菌共生を撹乱するという、新しい害虫管理のコンセプトにつながる重要な知見です。

また、土壌pHは石灰資材の施用など、汎用的な調整方法がすでに確立されているため、既存の土壌管理の中でそのまま活用できることも大きな利点です。土壌環境を介して害虫の共生関係に働きかける本アプローチは、化学農薬使用量を低減し、環境負荷の低い持続可能な害虫管理技術としての発展が期待されます。

今後の予定今後は、土壌pHの調整が害虫の個体群サイズへ及ぼす影響について詳細に検討する予定です。また、他の害虫や益虫への影響評価や、昆虫にとって間接的に重要と考えられる植物の代謝産物への影響解析も進めます。さらに、石灰資材等の土壌pH調整資材の散布方法の最適化を図るとともに、実際の圃場におけるフィールド試験を通じて、本手法の有効性と実用性の検証を進めます。

論文情報掲載誌：Microbiome
論文タイトル：Soil pH as an external filter shaping stink bug–Burkholderia gut symbiosis
著者：Hideomi Itoh, Hiroyuki Shimoji, Daisuke Nakane, Seonghan Jang, Yoshitomo Kikuchi
DOI：10.1186/s40168-026-02402-z

用語解説斑点米カメムシ
イネの穂を吸汁して加害するカメムシの総称。ホソハリカメムシやクモヘリカメムシは、その中でも代表的な大型種である。吸汁により、黒いシミ状の斑点を持つコメ（斑点米）や不稔米を生じさせ、コメの品質や収量の低下を引き起こす。イネ科雑草地を主な繁殖場所とするため、畦畔や農道など水田周辺の雑草管理に加え、発生時期に応じた化学農薬散布が現状の防除の中心である。

共生細菌
動植物など他の生物の体腔や体表面に生息する細菌のこと。宿主の生理機能に影響を与え、成長や繁殖を助ける働きを持つものも多い。特に昆虫では、栄養の補完や有害成分の解毒など、宿主の生存に重要な役割を果たすことが知られている。

石灰資材
主に土壌の酸性を中和するために用いられるカルシウムを主成分とする農業資材。炭酸カルシウムや水酸化カルシウム（消石灰）など。

理化学性
物理的・化学的な性質の総称。土壌の理化学性は水分量や粒径分布、pH、陽イオン交換容量（CEC）、全窒素、全炭素、リン酸吸収係数などが含まれる。

炭酸カルシウム（CaCO3）
石灰岩の主成分。石灰岩を粉砕して製造される。カルシウム供給や土壌のpH調整のために農業資材として利用される。カキ殻やホタテ殻の主成分であり、これらを破砕した資材も流通している。

細菌のべん毛運動
細胞表面のべん毛を回転させて移動する能力。べん毛の回転は細胞膜を介した水素イオン（プロトン）の濃度勾配によって駆動され、推進力が生じる。なお、pHはプロトン活量の常用対数に−1を掛けた値（pH = −log aH+）であり、実質的には溶液中のプロトン濃度を反映する指標として扱われる。pHが低い（すなわち細胞外のプロトン活量が高い）弱酸性条件では、中性以上の条件と比較して細胞膜を介したプロトン駆動力が増大し、その結果として運動性が高くなることが知られている。一部の細菌ではNa+イオン濃度勾配によって駆動されるNa+動型べん毛運動系も存在する。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260507/pr20260507.html

噴火の爆発力を蓄積する硬い“蓋”がなぜ短期間に修復されるのか？

産総研 — Mon, 27 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・繰り返し爆発が起こるタイプの噴火について、火口近傍の地質調査から、短時間に“蓋”が修復されるメカニズムを考慮した新しいモデルを構築
・噴火メカニズムに火口近傍の赤い噴出物の成因を織り込み、霧島山新燃岳の2018年噴火時に採取した赤い火山灰と照合
・離れた場所で採取される火山灰の解析から火口の状態を推定でき、噴火推移の予測につながると期待

概要国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）活断層・火山研究部門松本恵子主任研究員と国立大学法人九州大学大学院理学研究院下司信夫教授は、霧島山新燃岳の2018年噴火の終息後、火口近傍の岩塊と火口内壁について現地調査を行い、ブルカノ式噴火において特徴的な断続的に爆発が繰り返される物質科学的メカニズムを解明しました。

ブルカノ式噴火は、日本の火山でよくみられる噴火様式で、単発的な爆発が数時間や数日といった間隔をおいて繰り返されるという特徴があります。物理的には、火道の頂部に形成された溶岩の“蓋”が火山ガスを閉じ込め、その割れと修復の繰り返しが「繰り返し爆発」を引き起こすと解釈されています。しかし、短時間に“蓋”が形成されるメカニズムについては十分わかっていません。

本研究では、霧島山新燃岳において2018年の噴火が終息し、安全が確認された直後の2019年から複数回にわたって、山頂クレーターにたまった溶岩、その中央付近に形成された穴（火口）の内壁およびその周辺の調査を実施しました。そこで、火口の内壁にタフサイト脈が網目状に発達している様子や、火口近傍に大小さまざまなサイズで部分的に赤色に変化している岩塊が分布する様子を見いだしました。この特徴に基づき、爆発によって溶岩の“蓋”が破壊され、残った“蓋”とその内部に多数の割れ目を形成、その後タフサイトが割れ目に貫入し、“蓋”の深部において溶結することで割れ目がすばやく修復され、過剰圧が再蓄積されるという新しいモデルを構築しました。さらに、2018年の噴火の際に採取した赤色の火山灰の特徴と照合することで、この仮説の蓋然性の高さが検証されました。

この成果によって、噴火メカニズムとその時に飛散する火山灰の特徴とが関連づけられ、火口から離れた安全な場所で採取される火山灰の解析から噴火推移の予測につながることが期待できます。

なお、この研究成果の詳細は、2026年4月10日に「Geology」に掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

研究の社会的背景ひとたび火山が活動期に入ると、その活動がどのように推移し、いつ終息するのかについての見通しの精度を高めるためにさまざまな調査や観測が行われます。特に、火山灰は遠方にまで飛散するため、火口から離れた安全な場所で採取することができ、その量・化学組成・大きさ・形状といった情報が得られます。一方、これらの情報から火山活動の推移を予測するためには、火山の噴火メカニズムを知る必要があります。これまで、カメラ映像など火山灰と同時に観測された各種データに加えて、類似した過去の噴火や別の火山の火山灰組織との比較によってメカニズムを推測してきましたが、そもそも観測データと照合できる噴火の事例が少ないため、その精度は十分ではありませんでした。

火山の噴火には複数の様式があり、それぞれ異なるメカニズムがあります。そのうちの一つで日本の火山によくみられるブルカノ式噴火は、一つ一つの爆発の継続時間は短いものの、放出される火山弾が時に規制区域を超えて飛来し、空振が窓ガラスを破壊するなどその影響は広範囲に及びます。ブルカノ式噴火における爆発の繰り返しについて、物理観測に基づくモデルでは、火道の頂部に溶岩による“蓋”が形成され、その下方に火山ガスが蓄積し、圧力が高まって蓋を破壊すると説明されてきました。しかし、圧力を蓄積できる程度に硬い蓋を短時間に形成する物質科学的なメカニズムは明らかになっていませんでした。

研究の経緯霧島山新燃岳では2011年に約300年ぶりに溶岩と軽石を噴出するマグマ噴火が発生しました。その後、2018年にもマグマ噴火が発生し、2025年には火山灰を放出するなど、断続的に活動しています。2018年の噴火が終息し、安全が確認された直後の2019年から複数回にわたって、関係機関の許認可を受けたうえで火口近傍調査を実施しました。

なお、本研究は、JSPS科研費JP19K14820（2019～2022年度）、JP22K14130（2022～2025年度）、JP19K04024（2019～2023年度）、JP22K03785（2022～2025年度）による支援を受けています。

研究の内容ブルカノ式噴火は「高圧源の破裂」としてモデル化されています。火山ガスや地盤変動の観測に基づくモデルでは、火道の頂部に“蓋”が形成され、その直下に火山ガスを含んだ高圧源が存在すると考えられています。この蓋が瞬時に取り去られることで火道内の圧力が急速に減少し、火道内のマグマと火山ガスの体積が急激に膨張して噴出に至ると説明されてきました（図1）。火口から遠方で採取された火山灰や礫サイズの岩石の観察から、この“蓋”の正体は、結晶化が進み気泡をあまり含んでいない、緻密で硬い溶岩であると考えられています。しかし、このモデルで爆発の繰り返しを説明するには、硬い“蓋”が数時間や数日といった短時間で繰り返し形成される必要があります。噴火中の火口は危険で遠方からでも直接観察することが難しく、蓋がどのような物質でできていてどのような機構で開閉するのか、その実態はわかっていませんでした。

我々は、蓋の実態を理解するためには火口近傍の岩石を直接観察することが必要であると考え、2018年の噴火後に霧島山新燃岳の火口付近の地質調査を実施しました（図2）。霧島山新燃岳は2011年噴火より前には山頂のクレーターの底に湖がありましたが、2011年噴火の溶岩で埋没しました。今回研究対象とした2018年噴火は3月1日に開始し、3月6日にはクレーター内にある2011年噴火の溶岩の上に新たな溶岩が確認されました。溶岩流出は3月9日頃まで継続しましたが、それ以降は、溶岩流出口（火口）から爆発が数時間から数日おきに繰り返し発生するようになり、爆発間隔を開けながら6月27日まで続きました。この期間の爆発がブルカノ式噴火にあたります。調査では山頂クレーター周辺、溶岩の上、中央の火口内部の岩石を観察しました。

火口近傍には数メートルから数センチメートルまでさまざまなサイズのブロック状の溶岩片がありました（図2・3）。これらの溶岩片にはしばしば赤色化がみられ、タフサイト脈を含み、それがさまざまな溶結度合いをもつという特徴がありました。また、分布の範囲からすべてブルカノ式噴火によるものと推定しました。さらに、観察できた地表からおよそ20メートルまでの火口内壁にも、網目状に発達する赤色のタフサイト脈が確認されました（図4）。我々は火口近傍の岩石を赤色化の有無（2段階）と溶結の程度（3段階）で6種類に分類し、それぞれの岩石組織の成因から蓋の強度とガス浸透性についての情報を集め、ブルカノ式噴火のメカニズムを考察しました。

まず赤色化について、肉眼で赤色にみえる岩石はそのサイズ（数ミリメートル～数メートル）を問わず最表面のみが赤色化しており、顕微鏡による詳細な観察から、赤みは直方輝石のマイクロライトに生じた赤鉄鉱の微粒子に起因することがわかりました（図5）。先行研究の安山岩質マグマの高温酸化実験によると、このような赤鉄鉱は高温かつ酸化的な環境で直方輝石が酸化分解することにより数日間で生じます。すなわち、火口近傍岩石の観察結果からは、岩石がさまざまなサイズに粉砕されたあとに、少なくとも数日程度は高温かつ酸化的な環境に置かれていたことが推測されます。次に、溶結組織の顕微鏡観察を行ったところ、タフサイトを構成する火砕物（火山灰や礫）が非溶結の場合はブロック状で多くの空隙を含むのに対し、弱溶結、強溶結と溶結の程度が強くなるにつれて火砕物どうしが固着したり塑性変形して偏平になったりして、空隙がほとんど含まれなくなることがわかりました。これはタフサイト脈の溶結が強くなると、ガスをほとんど通さなくなることを意味します。さらにタフサイト脈の引張強度の測定から、非溶結ではゼロ、弱溶結ではタフサイト脈周囲の岩石と同程度である引張強度が、強溶結のタフサイト脈ではおよそ2倍となることを示しました。これはタフサイト脈の溶結により蓋の強度が回復することを示しています。

以上の結果からさまざまなレオロジー（塑性・脆性）やガス浸透性をもつ岩石が噴火に関与していたことが示唆されました。これらの観察事実を基に、我々は、噴火前の火道頂部の蓋が深部と浅部で異なる構造をもっていて、「高封圧・高温で塑性変形しやすくガス浸透性が低い深部」と「低封圧・低温で脆性的であり、ガス浸透性が高い浅部」という構造をもつと考えました（図6）。最初の爆発で蓋がさまざまなサイズに破砕され多量の亀裂とタフサイト脈が形成されますが、蓋の深部では岩石が塑性変形し、タフサイトが強く溶結することで癒着します。癒着により深部からの火山ガス流出が抑えられ、同時に蓋の強度が回復します。これによって火山ガスがふたたび蓄積し圧力が増加します。一方、蓋の浅部の岩石はほとんど溶結せず、火山ガスや大気が容易に循環でき、蓋の強度も比較的低い状態にとどまるという構造です。直接観察できた火口内壁（地表から20メートル）の岩石（図4）は非溶結から弱溶結で、蓋のもっとも浅い部分にあたります。また火口近傍の岩石は、そのほとんどが赤色で非溶結から弱溶結のタフサイトを含んだ岩石であり、赤色で強溶結の岩石は一つのみ、黒色で非溶結の岩石は調査中に確認されず、弱溶結の岩石はまれに、強溶結は少量のみ確認されました（図3）。すなわち、ブルカノ式噴火で噴出した岩石は、一部で「蓋の深部」の岩石を巻き込みながらも、その大部分は脆性的でガス浸透性が高い「蓋の浅部」に由来すると推定されます。

個々の岩石が表面のみ赤色酸化していた理由もこの蓋のモデルで説明できます。地表より地下のほうが圧力が高く、圧力勾配により火口からはつねに火山ガスが流出するので、通常、それをさかのぼって大気が侵入することはありません。しかし、火山ガス流出が停止すれば大気は浸透することができます。このことから、赤い岩石の存在は、蓋の深部でのタフサイトの溶結により一時的に火山ガス流路が閉塞されていたという考えを支持します。さらに、酸化が起こった場所と成因から、赤い火砕物が示す噴火のプロセスを推定できます。火口内壁、すなわち「吹き飛ばされず残された浅部の“蓋”」に赤色酸化したタフサイトが確認され（図4）、またその微細な組織から、岩石が割れたあとに酸化が起こったことがわかりました。噴火は非常に還元的なマグマと酸化的な大気が接触する現象ですが、「マグマが火道を上昇し、割れ、爆発的に地表にもたらされ、大気中を輸送され、広範囲に堆積する」といった、物理化学的条件が急激に変化する一連の噴火のプロセスのうち、どの段階で火砕物と大気が反応するのかほとんどわかっていませんでした。本研究により、ブルカノ式噴火において赤色火砕物は、マグマの上昇中でも地表での輸送・堆積中でもなく、繰り返し爆発を起こす火口の“蓋”の一部としてとどまっている間に数日かけて形成された火砕物だったと推定されました。

以上のように、浅部と深部で異なる物質的性質をもつ蓋を想定し、亀裂の形成と癒着という素過程を考えることで、爆発が繰り返し起こるメカニズムとそれに伴う噴出物組織の特徴を精緻に説明することができました。

これらの結果は、物理観測に基づく従来のブルカノ式噴火モデルを精緻化するだけでなく、これまで独立に解釈されていた火山ガス・火山灰といった観測項目についても統合的に説明できるモデルです。たとえば、ブルカノ式噴火の爆発前に火山ガス放出量の低下がしばしば観測されますが、これは蓋深部の閉塞により火山ガス流出が抑えられ、ガスの再蓄積が起こっていると解釈できます。また2018年噴火では、遠方で採取された火山灰のうちブルカノ式噴火に対応する試料に、特徴的に赤い火山灰が含まれることを報告しています＊。この赤い火山灰は、火口近傍で観察された赤い噴出物の特徴と一致します。これにより、仮に火口が直接観測できない状況であっても、火口から遠方で採取された火山灰に赤色酸化がみられた場合、火口において蓋の形成、亀裂発生、閉塞というブルカノ式噴火が発生していたことが推測できます。本研究は、これまで暗黙に想定されていた蓋の実態を精緻化し、各観測の空白を埋める重要な物質科学的モデルを提示しました。

今後の予定今後は霧島山新燃岳の2011年や2025年噴火時に採取された火山灰を観察し、噴火当時の各種観測データと照らしあわせることで、提案した噴火モデルの普遍性や新たな噴火メカニズムの考察を行います。

論文情報掲載誌：Geology
タイトル：Repeated fracturing-healing behavior of lava plugs drives intermittent explosions during Vulcanian eruptions
著者名：Keiko Matsumoto and Nobuo Geshi
DOI：10.1130/G54286.1

参考文献 *Matsumoto K., Geshi, N. Shallow crystallization of eruptive magma inferred from volcanic ash microtextures: a case study of the 2018 eruption of Shinmoedake volcano, Japan. Bull Volcanol. 2021, vol. 83, 31.
DOI: 10.1007/s00445-021-01451-6.

用語解説ブルカノ式噴火
安山岩質火山に典型的にみられる爆発的な噴火様式の一つ。短い継続時間の爆発とともに火山灰や火山岩塊、火山弾が放出される。数時間から数日おきに爆発が繰り返されることが多い。

火道
地下にたまっているマグマが噴火の際に通過する上昇経路。過去と同じ経路を利用する場合もあるが、岩盤を破壊しながら新しい通路が形成される場合もある。

タフサイト
火山性のばらばらな物質（火山砕屑岩、火砕岩）、特に火山灰や火山礫で構成される岩石。タフサイトが脈状に貫入したものはタフサイト脈と呼ばれる。

直方輝石
輝石のうち結晶系が直方晶系（斜方晶系）の鉱物。化学組成がMgSiO3とFeSiO3からなる固溶体をなす。和名では斜方輝石と表記されることもあるが、近年は直方輝石との表記が推奨されている。

マイクロライト
火山岩の石基を構成する数マイクロメートル～数百マイクロメートルの鉱物。安山岩質マグマでは、斜長石、輝石、鉄チタン酸化鉱物である場合が多い。マグマが火道を上昇する間の物理化学的変化による結晶化で生じたと考えられる。マイクロライトの種類、数密度、化学組成などの解析によりマグマの上昇プロセスが推定される。なお石基とは、火山岩の斑晶の間を埋める部分のこと。微細な鉱物やガラスからなる。火成岩のなかで火山岩を特徴づける岩石組織。

塑性変形
物質に力を加えると変形し、力を取り除いても元の形に戻らないこと。

レオロジー
物質の変形・流動の性質や機構、もしくはそれらを扱う学問分野。地球科学では主に岩石・鉱物・マグマなどの変形・流動・破壊現象を指してレオロジーと呼ぶ。

脆性
物質に力を加えると変形をほとんど伴わずに破壊される性質のこと。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260427/pr20260427.html

伊豆大島火山の陸海の全体像を示す地質図の刊行

産総研 — Mon, 27 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・「伊豆大島火山地質図」を、第1版が刊行された1998年以降の研究の蓄積と進展をまとめ、更新
・伊豆大島火山がどこでどのような噴火を経て形成されたかを、海陸シームレスな地質図として表現
・火山災害軽減の基礎資料としてハザードマップ・避難計画策定等に活用が期待される情報を提供

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）は、国立大学法人東京大学地震研究所の研究チームと共同で調査した伊豆大島火山の噴火履歴などをまとめ、火山地質図「伊豆大島火山地質図（第２版）」（以下「本地質図」という）を刊行しました。本地質図は、伊豆大島陸上および沿岸部について4万分の１、周辺海底部を含む広域地質図は11万分の１の縮尺で作成しました。活火山からなる火山島沿岸部について、この縮尺の精度で噴火履歴に関する情報を海と陸をシームレスにつなぐ地質図として出版することは、世界で初めての取り組みです。

伊豆大島火山は日本における活火山の一つで、過去に何度も噴火を繰り返しています。およそ100〜150年に一度の割合で、カルデラの外の山腹に堆積物を残すような大規模な噴火（マグマ噴出量1億トン以上）を起こすとともに、19世紀半ば以降では中規模な噴火（マグマ噴出量1億トン未満、100万トン以上）を繰り返し、1986年に発生した噴火では、全島避難する事態になりました。産総研では、1998年に「伊豆大島火山地質図」を刊行し、1986年噴火を含めた伊豆大島火山の噴火履歴に関する情報を発信しました。

伊豆大島火山の火山体の大部分は海面下に分布しています。そのため、噴火履歴や噴火の仕組みを考える上では、海底部を含めた火山体全体やその基盤に関する情報が不可欠です。本地質図の作成にあたって、伊豆大島火山の噴火履歴について、これまでの研究成果に加え、1998年以降に入手可能となった高解像度の地形データとそれに基づく地質情報、噴火堆積物調査の成果を取り込んでいます。これにより、従来明らかになっていなかった火口を記載するとともに、火口の位置情報の精緻化をはかり、噴出物とその供給源である火口の対比の信頼性が向上しました。これはどの地域でどのような規模の噴火が想定されるのかを知り、その影響がおよぶ範囲を推定することに役立ちます。

さらに、噴火が起きた際の影響が懸念される沿岸域と周辺海域について、高分解能地形調査や構造探査、海底試料採取を実施し、海底部の火口および噴出物の分布などの地質情報を整備しました。高分解能地形調査では、特に海洋調査船での観測が困難な水深の浅い沿岸域において、小型船（漁船）に測深機をセットして観測を実施しました。高周波（250 kHz～300 kHz程度）の音波を使用して、水深200 ｍ程度までについての1 m〜2 mグリッドの地形データを取得しました。また構造探査では、小型船から低周波（約1 kHz）の音波を発振するブーマー音源と、複数の受波器（ハイドロフォン）を備えたストリーマーケーブルを曳航、発振した音波の反射波を観測、解析することにより海底面下の地層の重なりとその岩質を推定しました。これらの調査により得られたデータを踏まえて、海底試料採取を行いました。水中カメラの曳航や水中ドローン（小型ROV）の潜航により海底映像を取得することで、海底地質を推定した上で、採泥器やサンプリング用治具を取り付けた水中ドローンにより海底の岩石や堆積物を採取し、調査地域の地質を確定させました（図1）。この研究により沿岸海底部には陸上部分と同様に、おおむね北西―南東方向に配列する多くの側火山が存在することが初めて明らかになりました。沿岸部における海底噴火の影響評価の向上が期待されます。

これらの成果をまとめ、陸上部のみならず、海面下の山体や側火山の分布、隣接する伊豆東部火山群などの情報を合わせて提示し、火山全体を理解できる地質図を「伊豆大島火山地質図（第２版）」として出版しました。産総研では、引き続き陸上、海底部分を合わせた伊豆大島火山全体の噴火活動履歴の把握と、特に側火山に注目した伊豆大島火山のマグマ供給系の理解を進め、科学論文公表とともに火山防災に資する基礎情報の提供を目指していきます。

本地質図は、学術研究の基礎資料のみならず、火山災害軽減の基礎資料としてハザードマップ・避難計画策定等に活用されるほか、ジオパークや国立公園等の自然解説ガイドとしての活用も期待されます。

下線部は【用語解説】参照

メンバー石塚　治（産総研活断層・火山研究部門首席研究員）
川邉　禎久（産総研地質情報基盤センター）
井上　卓彦（産総研地質情報研究部門海洋地質研究グループ研究グループ長）
有元　純（産総研地質情報研究部門海洋地質研究グループ研究グループ付）
前野　深（産総研活断層・火山研究部門客員研究員（東京大学地震研究所准教授））

入手先本地質図は、産総研地質調査総合センターのウェブサイトからダウンロードできます（https://www.gsj.jp/Map/JP/volcano.html#10）。また、産総研が提携する委託販売先からも購入できます（https://www.gsj.jp/Map/JP/purchase-guide.html）。

関連する論文掲載誌：Journal of Volcanology and Geothermal Research
タイトル：Long-distance magma transport from arc volcanoes inferred from the submarine eruptive fissures offshore Izu-Oshima volcano, Izu–Bonin arc
著者：Ishizuka, O., Geshi, N., Kawanabe, Y., Ogitsu, I., Taylor, R.N., Tuzino, T., Sakamoto, I., Arai, K., Nakano, S.
DOI：https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.08.006

掲載誌：Earth and Planetary Science Letters
タイトル：Progressive mixed-magma recharging of Izu-Oshima volcano, Japan: A guide to magma chamber volume
著者：Ishizuka, O., Taylor, R.N., Geshi, N., Oikawa, T., Kawanabe, Y., Ogitsu, I.
DOI：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2015.08.004

用語解説火山地質図
表土の下にある岩石や地層の種類・分布、褶曲や断層などの地質構造を、色や模様、記号を用いて地形図上に示したものを地質図といい、特定のある噴火で発生した噴出物の分布（噴火実績図）とともに対象とする火山全体の形成史がわかるように示した地質図を火山地質図という。

カルデラ
火山に見られる円形ないし楕円形に近い凹地形で、一般的に直径2 km程度以上のものをカルデラと呼ぶ。火山性カルデラの多くは、大量のマグマが短時間に噴出することで地下のマグマだまりの天井が崩壊、落ち込むことでできた陥没地形と考えられる。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260427_2/pr20260427_2.html

陸から海、そして再び陸へ―日本海形成を経た大地の歴史を示す地質図を刊行

産総研 — Thu, 23 Apr 2026 14:07:51 +0900

ポイント
・延べ400日を超える現地調査と、採取試料の化学組成・年代の分析を基に精密な地質図を作成
・日本海形成前・形成期・形成後にわたる堆積環境・火成活動・断層活動の変遷史を解明
・鳥取県・兵庫県における地質災害評価・土地利用計画・教育・観光振興への活用に期待

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）は、鳥取県・兵庫県の県境に位置する浜坂地域の地質調査の結果をまとめた5万分の1地質図幅「浜坂」（以下「本図幅」という）を刊行しました。鳥取県東部から京都府北部に広がる山陰海岸ユネスコ世界ジオパークおよび山陰海岸国立公園の指定域における5万分の1地質図幅の刊行は47年ぶりとなります。

同ジオパークは日本海形成を主要テーマとしていますが、「浜坂」地域には日本海形成期のみならず、その前段階である大陸時代および形成後の列島時代に相当する地層も広く分布しています。これらの地層は、地層形成時の急激な環境変化や、活発な火山活動を記録しており、日本列島形成史を総合的に理解する上で学術的に重要な地域です。しかし、本地域の地質は日本海形成前後の激しい変動の影響で非常に複雑であり、従来の地質図ではその特徴を十分に捉えきれない面がありました。こうした背景を踏まえて、最新の地質学的見地に基づく精密な地質図を刊行しました。

本図幅には、延べ400日を超える緻密な地表踏査に加え、化学組成分析や年代測定など多様な手法を組み合わせて得られた情報が集約されています。特に、日本海形成期の地層である中新統・北但層群については、日本海形成に伴って本地域が陸上環境から浅海・深海へと移行し、その後再び陸上環境へ戻った急激な環境変化と、同時期の活発な火山活動について、明瞭な時系列関係を示しました。なかでも、鳥取市と岩美町の境界に位置する駟馳山では、日本海形成末期に陸上で形成された火山噴出物を見いだし、駟馳山層と記載しました（図1）。これにより、鳥取地域でははじめて、日本海形成に伴って深海化したのち、再び陸上環境へ戻ったことを示す地層記録の存在が示されました（関連論文１）。

本図幅では、このような地層の情報を解明・整理したことに加え、断層露頭（図2）の発見や周辺の地層との関係の検討を通じて、断層活動の時期や分布の対応関係を明らかにしました（関連論文2）。また、「鳥取県の化石」に選定されている「中新世魚類化石群」についても新たな産地を発見するなど、多様な成果が得られています（図3）。

さらに、大陸時代の地下で生じた大規模なマグマ活動の産物である古第三系・浦富花崗岩や、列島時代のカルデラ形成の証拠である鮮新統・照来層群、日本最大級の砂丘である第四系・鳥取砂丘の堆積物など、山陰海岸ユネスコ世界ジオパークを代表する多様な地層について詳細に記載しました。あわせて、過去の研究史の整理や地層名・層序体系の整備・統一を図りました。これにより本図幅は、山陰海岸ユネスコ世界ジオパークを含む広域における地域間の比較や今後の研究の共通基盤となる知見を提供します。

加えて、鳥取市の摩尼山では、これまで認識されていなかった約330万年前の火山の痕跡を見いだし、これを摩尼火山と命名しました（図4）。また、岩美町の羽尾鼻周辺に分布する玄武岩が約430万年前の溶岩であることを明らかにし、大羽尾溶岩と命名しました（図5、関連論文3）。兵庫県の湯村温泉周辺では、照来層群のカルデラ形成に先立つ火山活動を示す地層を識別し、湯層と命名しました。これらをはじめ、日本海形成前後に関わる多くの新知見が得られたことで、本図幅は山陰海岸ユネスコ世界ジオパーク域の大地の成り立ちに新たな理解を加えるものとなりました。

本図幅は、今後の山陰海岸地域および周辺域における地質学・古生物学・地形学などの地球科学分野の研究の発展を支えます。加えて、地質学的な土地の成り立ちや石材の特性に着目する観点から、考古学や歴史学など非地球科学分野における学際的な研究や、社会実装の基礎資料としても大きく貢献すると期待されます。

また、詳細な岩相記載や断層・地すべり地形などの分布情報は、斜面災害対策、土地利用計画、地震動評価などに資する科学的根拠を提供します。さらに、本地域の大地の成り立ちへの理解の深化を通じて、教育活動やジオツーリズムの質的向上と地域振興にも寄与することが見込まれます。

下線部は【用語解説】参照

メンバー　羽地俊樹（産総研地質情報研究部門地殻岩石研究グループ主任研究員）
　工藤崇　（産総研地質情報研究部門地殻岩石研究グループ研究グループ長）
　佐藤大介（産総研地質情報研究部門地殻岩石研究グループ主任研究員）

関連する論文 1．掲載誌：地質調査研究報告
タイトル：鳥取県東部，駟馳山付近に分布する中新統鳥取層群駟馳山層とその地史的意義
著者：羽地俊樹・金山恭子・工藤崇・菅森義晃・仁木創太・平田岳史
DOI：10.9795/bullgsj.77.1_1

2．掲載誌：Island Arc
タイトル：Small half-graben inferred from a Miocene syn-rift succession in the Kinbusan area, eastern Tottori Prefecture, Japan
著者：T. Haji
DOI：10.1111/iar.12508

3．掲載誌：地質学雑誌
タイトル：鳥取県北東部，羽尾鼻に分布する下部鮮新統大羽尾溶岩
著者：羽地俊樹・工藤崇・菅森義晃・金山恭子
DOI：10.5575/geosoc.2025.0001

入手先本図幅は、産総研地質調査総合センターのウェブサイトからダウンロードできます（https://www.gsj.jp/Map/JP/geology4-12.html#12012）。また、産総研が提携する委託販売先からも購入できます（https://www.gsj.jp/Map/JP/purchase-guide.html）。

用語解説地質図・地質図幅
地質図とは、表土の下にある岩石や地層の種類・分布、褶曲や断層などの地質構造を、色や模様、記号を用いて地形図上に示したものを指す。全国をマス目に区切った規格に従って作成された地質図を地質図幅という。産総研地質調査総合センターが整備・刊行する地質図幅としては、5万分の1地質図幅、20万分の1地質図幅などがある。5万分の1地質図幅は日本全国で1274区画あり、地質図幅の中で最も高精度の地質図で詳細な地質情報が記載されている。20万分の1地質図幅は日本全国で124区画あり、全国整備は完了し、現在は刊行から時間が経過した図幅について改訂が進められている。

山陰海岸ユネスコ世界ジオパーク
京都府・兵庫県・鳥取県の沿岸域から構成される東西約120 kmに及ぶ広域ジオパーク。日本海形成に伴う地形・地質と、それらを背景とした生物、暮らし、文化・歴史を主要なテーマとしている。本ジオパークでは、地形・地質の保全に加え、それらを教育・観光・地域振興と連携させるジオツーリズムの推進が重視されている。

日本海形成
日本海は、プレートの沈み込みに伴ってアジア大陸の地殻が引き伸ばされ、その縁辺部が裂けることで形成された海域である。この過程で、日本列島はアジア大陸から離れて移動し、日本海を隔てた現在の列島として成立した。日本海の形成時期については諸説あるが、主要な時期は約2,300～1,500万年前と考えられている。この期間には、活発な火山活動や大規模な断層運動が生じた。当時形成された断層の一部は現在も再び活動しており、被害地震を引き起こした例もある。そのため、この時代の地層や地質構造の解明は、現在の地殻構造や地震活動の理解にも重要である。

北但層群
約2,200～1,500万年前（中新世）の日本海形成期に形成された地層群である。山陰海岸地域の日本海形成期の地層は、従来、鳥取県域では「鳥取層群」、兵庫県・京都府域では「北但層群」と別々に扱われていた。本図幅では、両者の岩相・年代・分布を総括し、北但層群として一括整理した。陸上河川・湖・浅海・深海など多様な環境で堆積した堆積岩と、同時期の火山活動に由来する火山噴出物・貫入岩から構成され、日本海形成期の地殻変動や火山活動を読み解く上で重要な地質記録である。

中新世魚類化石群
日本地質学会が選定した鳥取県の石（化石）であり、主要産地は鳥取市国府町宮下である。宮下では、中新世の地層から保存状態のきわめて良好な魚類化石が産出し、現在7種が記載されているほか、未記載種も含めて種数が多いことから、この時代の浅海域の堆積層としては世界的な魚類化石産地とされている。またこの化石群を産出する層準は、日本海形成期に山陰海岸ジオパーク域において海が侵入し始めた時期の地層から産出するため、地質学的にも重要である。本図幅で新たな産地を確認したことにより、この魚類化石群を産出する地層の広域的な分布の解明や、宮下では未報告の新種化石の発見が期待される。なお、新産地は私有地内にあり、立ち入りには地権者の許可が必要である。

浦富花崗岩
本図幅で新規に命名した、約3,300～3,200万年前（古第三紀漸新世）に形成された花崗岩体である。従来は「浜坂花崗岩」などと記載されていたが、地層としての定義に必要な記述が十分ではなかったため、今回、詳細な岩相記載と地層命名指針に基づき新称として定義した。鳥取県岩美町から兵庫県新温泉町にかけて広く分布し、日本百景や名勝および天然記念物に指定される浦富海岸の風光明媚な景観を形作っている。

照来層群
照来コールドロンと呼ばれる火山性陥没盆地（カルデラ）の形成と、それに関連した火山活動によってつくられた約300～260万年前（鮮新世）の地層群である。火山活動に由来する火山岩と、陸上河川や湖で堆積した堆積岩が複雑に入り組んでいる。本図幅では、詳細な岩相および層序関係の調査に基づき、従来の層序区分を見直し、本層群を構成する地層名の整理と体系化を行った。日本海形成後の西日本で生じた大規模火山活動やカルデラ形成を示す重要な地質記録である。

鳥取砂丘
鳥取市北東部の日本海沿岸に発達する砂丘である。日本海沿岸の海浜砂が季節風によって内陸に運ばれ、その背後に堆積して形成された砂丘で、更新世から完新世にかけて発達した。本図幅域内には鳥取砂丘の東端部が含まれ、三段の砂丘列が発達し、最高標高は約70 mに達する。砂丘堆積物からは過去の気候変動や海岸環境の変遷を読み取ることができ、縄文時代以降の遺跡も保存されている。浜坂地域を代表する地形資源であり、観光や環境・人文教育に活用されている。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260423_2/pr20260423_2.html

【注意喚起】新年度の安全チェック!“10代”で多発、自転車事故に注意～乗車前に確認したい4つのポイント～

製品評価技術基盤機構（NITE） — Thu, 23 Apr 2026 11:00:00 +0900

　2026年4月から交通反則通告制度が自転車にも適用されました。また、新年度の始まりとともに暖かい季節を迎え、通勤・通学の手段として新たに自転車を利用する方が増えます。さらに、ゴールデンウィークなどの春の行楽シーズンには、外出やレジャーで自転車に乗る機会も増えるかと思います。
　NITEに通知があった製品事故情報（※1）では、2021年から2025年までの5年間に発生した自転車の事故（※2）は299件ありました。そのうち8割が重傷事故となっており、年代別では10歳代の事故が最多となっています。
　春先からゴールデンウィークにかけては、新生活で初めて自転車通勤・通学を始める人や、久しぶりに自転車に乗る人が増えることが予想されます。自転車の不具合に気付かないまま利用してしまうことで事故につながるおそれがあります。
　独立行政法人製品評価技術基盤機構［NITE（ナイト）、理事長：長谷川史彦、本所：東京都渋谷区西原］は、「自転車の事故」に遭わないために注意喚起を行います。

　NITE に通知があった 2021 年から 2025 年までの 5 年間に発生した自転車の製品事故では、「車輪への異物の巻き込みの事故」や「リコール対象製品での事故」が多く見られました。
　また、2026 年 3 月に NITE が実施した自転車の事故・ヒヤリハットの経験に関するアンケート調査では、「車輪への異物の巻き込みの事故」の他、「ブレーキの効きが悪く、ぶつかりそうになった」といった事例が多く見られました。

【自転車の事故を防ぐポイント】
○車輪への巻き込みのおそれがないかを確認する
○ブレーキの効き具合を確認する
○チェーンの状態を確認する
○車輪やハンドルまわり、ペダルの緩みやがたつきを確認する

（※）本資料中の全ての画像は再現イメージであり、実際の事故とは関係ありません。
（※1）消費生活用製品安全法に基づき報告された重大製品事故に加え、事故情報収集制度により収集された非重大製品事故を含みます。
（※2）電動アシスト自転車用バッテリーに起因する発火、焼損等の事故は除きます。

事故の発生状況　NITE が受け付けた製品事故情報のうち、2021年から2025年までの5年間に発生した自転車の製品事故299 件について、事故発生状況を以下に示します。

年別の事故発生件数　自転車の事故 299 件について、年別の事故発生件数を図 1 に示します。自転車の事故全体としては減少傾向ですが、リコール製品による事故を除いた事故件数は微減となっています。

図１：年別の事故発生件数

事故の被害状況　自転車の過去 5 年間の製品事故 299 件における被害状況別の事故件数を表 1 に示します。自転車の事故では重傷の事故が多く発生しています。

（※3）物的被害（製品破損または拡大被害）があった場合でも人的被害のあったものは、人的被害に区分している。また、人的被害（死亡・重傷・軽傷）が複数同時に発生している場合は、最も重篤な分類で事故件数をカウントし、重複カウントはしていない。

年代別の事故発生状況　自転車の事故 299 件のうち、被害者の年代が判明したものについて、年代別の事故発生件数を図 2 に示します。自転車の事故では 10 歳代の事故が最も多くなっています。

図2　年代別の事故発生件数

事故事象別の事故発生状況　自転車の事故 299 件のうち、事故発生時の状況が判明したものについて、件数の多い主な事故事象を表 2 に示します。
　件数の多い「ハンドルがロックした」はリコール対象製品による事故が多くなっています。また、変形した泥よけや傘、袋等の異物を巻き込み、前輪がロックして転倒する事故も多く発生しています。

消費者へのアンケート結果　NITE が 2026 年 3 月に実施した「自転車での事故・ヒヤリハットの経験について」のアンケート結果を紹介します。
　アンケートの結果では、車道から歩道に移動する際に歩道の段差に引っかかったりした事故・ヒヤリハットが最も多くなっています。その他、車輪に物が挟まって車輪がロックして転倒しそうになったものやブレーキの効きが悪くぶつかりそうになったような事故・ヒヤリハットも多くなっています。車輪がロックされた事故・ヒヤリハットについて、車輪に挟まったものとしては、傘、衣服（スカート）、荷物（ひもを含む）、靴が多くなっていました。

■調査方法：インターネット調査
■対象：全国 15～89 歳の男女、調査人数：11,022 名
■自転車の回答数（自由記述方式、一人 1 回答）：782 件 ※交通事故に関するものを除く

図：自転車のヒヤリハット・事故情報のアンケート結果上位の主な事例（※交通事故、詳細不明除く）

「自転車の事故」を防ぐポイント車輪への巻き込みのおそれがないかを確認する　泥よけが曲がったり外れたりしていると車輪に巻き込まれるおそれがあります。自転車を使用するときは、泥よけに変形や外れがないか確認しましょう。
　また、ハンドルや手首等に買い物袋、かばん、傘などをぶら下げていると、車輪に巻き込まれて車輪がロックされ、バランスを崩して転倒するおそれがあります。荷物はハンドルにぶら下げたりせず、かごに入れてください。

ブレーキの効き具合を確認する　ブレーキの効きが甘い状態で走行を続けると、制動不良などによって転倒するおそれがあります。また、歩行者などと衝突したり巻き込んだりするおそれもあるため、必ず乗車前にブレーキの効きを確認してください。自転車から降りた状態でブレーキレバーを握って車体を前後に動かし、すべりがないかなどを確認してください。
　ブレーキレバーを握った際に効きが甘かったり、逆に固すぎたりする場合は調整が必要です。ご自身で調整を行うか、自転車技士又は自転車安全整備士のいる店舗に相談してください。

ブレーキの効きを確認している様子（イメージ）

チェーンの状態を確認する　自転車のチェーンは、走行するにつれ徐々に伸びて、たるみが発生します。走行中にチェーンから異音（金属がこすれるような音など）がする場合は、たるんだチェーンがチェーンケースなどに接触しているおそれがあります。また、チェーンがさびている場合は、劣化が進行したり、脆くなってチェーンが切れたりする可能性があります。チェーンが伸びた場合やさびがひどい場合は、自転車の販売店などに相談してください。

チェーンがたるんでいる様子

車輪やハンドルまわり、ペダルの緩みやがたつきを確認する　車輪やハンドルまわり（ハンドル、ハンドルステム等）、ペダルに緩みやがたつきがないか確認してください。適正なトルクで締め付けられていないと、走行中に車輪やハンドルまわりが緩んでくることがあります。
　また、インターネットで自転車を購入すると、ハンドルやペダル、車輪などが取り付けられていない状態で購入者の元に届くことがあり、その場合は乗車前の組み立ては購入者が行うことになります。特に、スポーツ車の車輪の取り付けには、クイックレリーズ方式が多く採用されており、事例にも挙げたように、クイックレリーズカムレバーの調整が不十分なまま走行して事故に至ったケースがあるため、注意が必要です。必ず、取扱説明書等に記載されている正しい方法で車輪を固定してください。

【参考】自転車に乗る前の主な確認項目　自転車に乗る前には、以下のような異常が無いか確認してください。また、定期的に販売店などで自転車技士又は自転車安全整備士の点検を受けてください。

■乗車前の確認項目
・車輪への巻き込みの確認
（泥よけの変形がないか、ハンドルに傘や袋をかけていないか）
・固定部の締め付け不足・緩みの確認
（車輪、ハンドル、サドル、ペダル等の固定に緩みがないか）
・チェーンの確認
（たるみや油がきれていないか）
・ブレーキの効きの確認
（ブレーキレバーの引きしろ、適切に作動しているか）
・その他部品の確認
（タイヤの空気が不足していないか、ライトや反射板が適切か）

事故事例を確認【NITE SAFE-Lite（ナイト　セーフ・ライト）のご紹介】　NITEはホームページで製品事故に特化したウェブ検索ツール「NITE SAFE-Lite（ナイト　セーフ・ライト）」のサービスを行っています。製品の利用者が慣れ親しんだ名称で製品名を入力すると、その名称（製品）に関連する事故の情報やリコール情報を検索することができます。

https://www.nite.go.jp/jiko/jikojohou/safe-lite.html

今回の注意喚起動画はこちら＞＞自転車「乗車前の確認ポイント」

独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）　製品安全センターの概要　NITE 製品安全センターには、消費生活用製品安全法などの法律に基づき、一般消費者が購入する消費生活用製品（家庭用電気製品やガス・石油機器、身の回り品など）を対象に年間およそ2千件の事故情報が寄せられます。製品安全センターでは、こうして収集した事故情報を公平かつ中立な立場で調査・分析して原因究明やリスク評価を行っています。原因究明調査の結果を公表することで、製品事故の再発・未然防止に役立てています。

灰の物理的特性と化学的特性に着目して、燃焼プラント内の灰の付着を防ぐ

産総研 — Mon, 20 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・下水汚泥や廃棄物、バイオマスの燃焼プラントにおける燃え残りの灰粒子を薬剤でコーティングする新たな高温付着抑制方法を開発し、プラント内での付着を効果的に抑制することに成功
・鉄系薬剤とリンを含む灰粒子とを反応させる化学的効果と、灰粒子をコーティングして実効的な粒子径を大きくする物理的効果の合わせ技で、高温付着性の指標となる粉体層強度が最大83%低減
・灰粒子の付着を抑制することにより、効率的・安定的な燃焼プラントの運転に貢献

概要国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）エネルギープロセス研究部門の堀口元規研究グループ付、東京農工大学大学院生物システム応用科学府の奥泉達也氏（研究当時）、伊藤敦貴氏（研究当時）、同大学の神谷秀博名誉教授、同大学大学院グローバルイノベーション研究院の岡田洋平教授、三機工業株式会社（社長：名古屋和宏）の伊東賢洋氏、刀根康一郎氏は、燃焼プラント内での灰の高温付着を抑制するために、灰の化学的特性に加えて物理的特性にも着目し、薬剤コーティングによる新たな灰の付着性制御技術を開発しました。

下水処理で発生する汚泥や廃棄物の燃焼プラントは、生活を支える重要なインフラです。その際に発生する熱エネルギーを効率よく回収することで省エネルギーにもつながります。しかし、燃焼プラントの内壁への灰の付着によって、エネルギー効率の低下やプラントの腐食を引き起こすことが問題になっており、この課題解決のために灰への薬剤添加によって付着を防ぐ技術の開発を行ってきました。

これまで灰の付着を抑制する薬剤は、灰の化学的特性に基づいて設計されてきましたが、実際のプロセスにおいてその特性は経時的に変動するため、薬剤の効果もそれに伴って変化します。今回、特に下水処理工程において深刻な付着を引き起こすリンを含む灰を対象として、薬剤でコーティングする高温付着抑制技術を新たに開発しました。薬剤の作用を解析した結果、薬剤で灰をコーティングすると化学的な効果だけでなく、実効的な灰の粒子径を大きくするという物理的な効果を加えることで、高温付着性の指標である粉体層強度を83%も低下させることに成功しました。

今回開発した薬剤の添加による化学・物理両面からの灰の高温付着抑制技術は、実際の燃焼灰にも適用することができ、燃焼プロセスの安定化に貢献します。

なお、この研究成果の詳細は、2026年2月27日に「Chemical Engineering Journal」に掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

開発の社会的背景下水汚泥や廃棄物の燃焼プラントは、廃棄物の減量化や無害化するという役割に加え、燃焼時の熱エネルギーを利用して発電を行うなど、生活を支える重要なインフラです。しかし、燃焼プロセスで生じた灰がプラントの伝熱面や炉壁に付着・堆積し、流動不良やダクト閉塞などを引き起こすことで、運転に支障を与える問題が2010年頃から全国の焼却炉で顕在化しています。特に、下水汚泥やバイオマスに多く含まれるリンやアルカリ金属は、融点が低く燃焼プラント内部のような高温条件では容易に融けてしまうため、石炭などの燃焼時に比べて灰が付着しやすくなります。燃焼プラント内部への灰の付着を抑えることによって燃焼プロセスの運転を安定化させる効果が期待されます。

研究の経緯これまで研究グループは、灰の特性と高温付着性の関係性に関する知見を積み重ねてきました※1), 2)。実際のプラントから排出された燃焼灰のほか、特性を単純化した灰のモデル化合物を活用し、付着性評価技術と組み合わせることで、灰の特性が付着性に与える影響を評価してきました。代表的な成果として、リンを含む成分は融点が低く、深刻な高温付着を引き起こしうることや、適切な量の鉄を添加してリンと反応させることで、融点の高い成分を形成させ、リン由来の付着性を抑制できることを明らかにしています。これは、「鉄とリンとの反応によって灰の融点が変化する」という化学的な特性に着目したことによる成果です。

ところが、適量を超える薬剤の添加は付着を促進してしまう可能性があります。最適な量は、灰の組成と関係がありますが、灰の組成が経時的に変化するため、最適量は時々刻々変化します。このように、薬剤設計を化学的な知見に依存することの限界も顕在化しています。一方で、研究グループは、灰の物理的特性である粒子径が高温付着性に影響を与えることも見出してきました。一般に、粉体の粒子径と付着性の間には反比例の関係があるとされています。研究グループは、この関係が高温の灰粒子でも成り立つことを明らかにし、灰の粒子径が大きくなるほど、高温付着性が低下することを見出してきました。そこで、灰の化学的特性に加えて物理的特性にも着目し、灰を薬剤でコーティングし、粒子径を大きくする新たな高温付着抑制技術の開発に取り組みました。この取り組みは、三機工業株式会社が納入した下水汚泥焼却炉においても上述のような問題が発生していたことを受け、産学連携で進められたものです。産総研および東京農工大学が灰のモデル化合物を用いた基礎研究と検証を、三機工業株式会社が実際の燃焼灰を用いた実証・検証を担当し、本技術の開発に至りました。

研究の内容本研究は、高温（500～900℃）条件で灰粒子の付着を抑えることを目的としています。付着抑制効果を判定するためには、粒子の付着性を高温条件で評価することが必要不可欠ですが、定量的な評価手法はほとんどありません。研究グループは、高温条件で粒子の付着性を定量化できる独自の粉体層強度測定装置を有しています（図1）。この装置では、粒子をサンプル容器に詰めてその集合体（粉体層)の引張強度を測定することで、付着性を定量化しています。測定セルなどの工夫により高温（最高1000℃)条件で強度測定を行うことができるため、高温付着性を定量化できます。

今回、リンが原因となる灰の付着を抑えるために化学的な観点から、薬剤成分として強い効果が期待される鉄系化合物を選定しました。リンと鉄の反応によって、融点の高い成分が生成して灰が融けにくくなります。物理的な観点から、薬剤成分で灰粒子をコーティングし、見かけの粒子サイズを大きくすることを考えました。鉄系薬剤で灰粒子をコーティングすることで、リンと鉄の反応による化学的な付着抑制効果と、粒子径増加による物理的効果の相乗効果により、優れた付着抑制効果が発現すると考えました（図2）。

そこで、リンの影響で高い付着性を有することを再現した灰のモデル化合物に対し、化学的・物理的効果が発揮されるよう鉄系薬剤（硫酸鉄水溶液)を鉄添加量が10wt%となるよう、灰を鉄でコーティングしました。添加効果を、上述の粉体層強度測定装置を用いて定量化した結果、900℃における粉体層強度が、薬剤添加しない場合と比べて最大で83%も低下しました(図3 (a))。また、薬剤コーティングによって粒子径が増加したことを確認しました。解析の結果、化学的効果と物理的効果の組み合わせで灰の高温付着性を大幅に抑制できたことが分かりました。さらに、実際の下水汚泥燃焼灰に対しても本手法の実用性を検証しました。実際の下水汚泥燃焼灰はリン以外にもさまざまな成分を含んでおり、カリウムなど一部の成分はリンと同様に付着の原因になることが知られています。検証の結果、リン以外の付着原因が考えられる灰に対しても今回開発した薬剤コーティングによって粉体層強度が劇的に低下することを確認し(図3(b))、実際の燃焼灰にも適用できることを示しました。

今後の予定研究グループが積み重ねてきた灰の高温付着性に関する知見が、実際の現場で起こっているトラブルを回避するための技術開発に有効であることを示すことができました。本知見に基づく薬剤添加試験について実際の下水処理場を対象に実施し、実用化に向けた検討を進めていきます。

今後も、これまでに得られた技術・知見を活用しながら、現場で問題視されている灰が関与するトラブルの解決策の提案に貢献していきたいと考えています。また、社会実装に向けて、実際の燃焼プロセスでの薬剤の添加方法の最適化を行います。さらに、リン等の有用成分を含む下水汚泥燃焼灰は、資源としての価値があるため、燃焼灰に関する技術・知見を活用して、燃焼灰の資源化にも取り組み、省資源化にも貢献していきます。

参考文献 1) Genki Horiguchi, Masahiro Ito, Atsuki Ito, Hidehiro Kamiya and Yohei Okada (2021). Role of Phosphorus and Iron in Particle Adhesiveness at High Temperatures Using Synthetic Ashes. ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 45, 15315–15321. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05676
2) Genki Horiguchi, Masahiro Ito, Atsuki Ito, Hidehiro Kamiya, Yohei Okada (2022). Controlling particle adhesion of synthetic and sewage sludge ashes in high temperature combustion using metal oxide nanoparticles. Fuel
Volume 321, 1 August 2022, 124110. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124110

論文情報掲載誌：Chemical Engineering Journal
タイトル：Controlling particle adhesion at high temperatures via chemical and physical effects using an Fe-based additive
著者名：堀口元規、奥泉達也、伊藤敦貴、伊東賢洋、刀根康一郎、神谷秀博、岡田洋平
DOI：10.1016/j.cej.2026.174686

用語解説粉体層強度
粒子の集合体である粉体層の機械的な強さ。粒子の付着性の指標の1つ。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260420/pr20260420.html

京阪神都市圏における広域地質図の改訂版を刊行

産総研 — Thu, 16 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・京阪神都市圏を含む近畿地方北部の多様な地層・岩石の分布を網羅
・最新の地質情報に基づいて40年ぶりに改訂された、より詳細な地質図
・京阪神都市圏における防災・減災や地域振興の基礎資料としての利活用に期待

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）は、京阪神都市圏を含む近畿地方北部に位置する20万分の1地質図幅「京都及大阪」（第２版）（以下「本図幅」という）を刊行しました。この地域における20万分の1地質図幅の刊行は、1986年の初版に続き40年ぶりの改訂となります。この地域には、西南日本内帯の主要な地質区に属する多様な地層・岩石が分布しており、これらは古生代後半（約4億年前）から新生代（現在まで）にかけての異なる地質条件のもとで形成されました。3年間にわたって実施された150日以上の野外地質調査と、岩石の放射年代測定に加え、1980年代後半から最近までに得られた最新の地質情報と学術的新知見を取り入れた結果、初版では52であった凡例数が第2版では113に倍増しました。つまり、地層・岩石がより細かな単位に区分された詳細な地質図となっています。これらのことから本図幅は、京阪神都市圏の地形・地質の成り立ちを知るうえで重要な研究成果の一つであるといえます。

本地域では、府県庁所在地とその周辺市町村に1,300万人もの人々が暮らし、経済・産業が高度に集積するとともに複雑・多層的な交通網も形成されています。その一方で、兵庫県南部地震を引き起こした六甲–淡路断層帯や1596年慶長伏見地震の原因と推定される有馬–高槻断層帯をはじめとして、多くの活断層が密集しており、将来の災害に備えることが社会としての喫緊の課題となっています。本図幅では、活断層についてもその存在の確実度を「確認」と「推定」に区別しているほか、重力解析で得られた等重力線を地質図に重ね合わせることで、地下の地質構造を推定することが可能となっています。この成果は、本地域内の都市インフラ整備に対して基盤的かつ基礎的な役割を果たすことができます。さらに、古都である京都・奈良、琵琶湖畔の大津、近代都市が発展した大阪・神戸を代表として多くの景勝地や観光地にも恵まれ、国内・海外から多くの観光客が訪れています。このような観点からも、本図幅が広域防災・減災や観光産業に資する地質学的資料として利活用されることが期待されます。　

下線部は【用語解説】参照

メンバー中江　訓（産総研地質情報研究部門）
佐藤大介（産総研地質情報研究部門）
細井　淳（産総研地質情報研究部門・茨城大学基礎自然科学野）
小松原琢（産総研地質情報基盤センター）
宮川歩夢（産総研地質情報研究部門）
高木哲一（株式会社AIST Solutions・元産総研地圏資源環境研究部門）

入手先本図幅は、4月16日より産総研地質調査総合センターのウェブサイトからダウンロードできます（https://www.gsj.jp/Map/JP/geology2.html）。また産総研が提携する委託販売先からも購入できます（https://www.gsj.jp/Map/JP/purchase-guide.html）。

用語解説地質図・地質図幅
地質図とは、植生や土壌を剥ぎ取った地表における地層・岩石の分布状況を表現した地図のことである。また地質図幅は、上下を緯線・左右を経線で画された地質図を指す。産総研地質調査総合センターでは研究者が全国各地で調査研究を実施し、その成果をもとに5万分の1と20万分の1の縮尺で地質図幅を作成・刊行している。

西南日本内帯
日本列島の地体構造区分の一つ。地質学的には本州弧を二分した場合、糸魚川–静岡構造線より西側を西南日本と呼び、そのうち中央構造線の北側が内帯にあたる。

凡例
地質図では多種多様な地層・岩石が区分けされているが、その種類や概要を示したのが凡例である。凡例の数が多いほど地層・岩石が細分されていることを示し、詳細な地質図であるといえる。

活断層
最近の地質時代に繰り返し活動し、将来も活動する可能性のある断層を活断層と呼ぶ。最近の地質時代としては、第四紀（約250万年前以降）または第四紀後半（数十万年前以降）を対象とすることが一般的である。

等重力線
地球上の重力の大きさが等しい地点を結んだ線のこと。重力の値は、測定する場所の緯度・高度・地形や地下の物質（地層・岩石）の密度によって変化する。そのため、地質図と等重力線を重ね合わせることで、地下の地層・岩石の分布状態や地質構造を知ることができる。例えば、大阪平野や京都盆地などとそれに隣接する山地との間には、等重力線の間隔が狭くなる領域が見られ、そのような場所は活断層の位置と一致する傾向がある。つまり、長い時間をかけて活断層が繰り返し活動することによって、地下深くまで続く地質構造の境界に沿って地盤が沈下し、平野や盆地が形成されたと推定できる。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260416/pr20260416.html

千葉県中央部、房総丘陵の新たな地質図を刊行

産総研 — Mon, 13 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・綿密な地質調査と最新の年代情報をふまえて千葉県中央部の地質図を作成
・チバニアン期の地層など後期新生代の年代の“ものさし”となる模式的な地層の情報を集約
・インフラ整備や天然ガス田の資源開発促進はもとより、地学教育や観光産業の基礎資料としての活用に期待

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）は、千葉県中央部の地質調査の結果をまとめた5万分の1地質図幅「大多喜」（以下「本図幅」という）を刊行しました。大多喜地域には、約1500万年前から数十万年前にかけて海の底で堆積した地層（前弧海盆堆積物）が隆起し、丘陵を作っています。これらの地層は古い方から、安房層群-上総層群-下総層群と呼ばれ、多くのテフラ層や示準化石となる微化石、そして地球磁場逆転の記録が連続的に保存されているという大きな特徴があります。こうした理由から、日本とその周辺の地層の年代を決定するための “ものさし” となる、標準的な地層群として研究されてきました。この “ものさし” としての性質は、地質時代「チバニアン期」の認定にも大きな役割を果たしています。大多喜地域では、戦後まもなく、産総研地質調査総合センターの前身である工業技術院地質調査所や民間会社などにより天然ガス開発を目的とした調査が開始され、詳細な地質図が作成されてきました。しかし研究が進むにつれ、広域的な分布をもつテフラ層や地球磁場逆転などから地層の年代を推定する手法が発展してきました。これら最新の手法および知見に基づいた調査・研究を行うことで本図幅の刊行に至りました。

本図幅の作成にあたっては、緻密な地表踏査に加え、数百層に及ぶテフラ層の分析に取り組みました。それらを側方に追跡することで離れた地域間で同時代の地層を特定し、地層の厚さと重なり方の詳細が明らかになりました。これにより、かつての深海が浅い海になり、そして陸化し関東平野が成立するまでの過程を理解するために重要な、地層の特徴や空間的分布を示すことができました。南関東地域の地殻変動や、海底扇状地や海底地すべりのといった前弧海盆における堆積パターンの変化を理解する上で本図幅の学術的な活用が期待されます。

本図幅の利用可能性は学術資料としてだけにとどまりません。上総層群は国内の重要な水溶性天然ガス田の一つである、南関東ガス田の胚胎層であり、大多喜地域は国内で初めて天然ガスの商業生産が開始されたことでも知られています。天然ガスの開発に伴って産出するヨウ素は世界シェアの4分の1を占める極めて重要な地場産業です。地下で天然ガスやヨウ素を含む地層水（かん水）の貯留層となる砂岩層の発達状況や不透水面としての断層の状況を把握する上で、大多喜地域における上総層群の地層の特徴と断層の分布を示す本図幅は貴重な資料になりうるものです。また、小櫃川や養老川などの河川の氾濫や土砂災害を軽減するための基礎資料としての活用も期待されます。

大多喜地域には、観察に適した地層が多く露出していることから、地学の指導教材としても利用されています。養老渓谷などで見られる深海の地層には、数百年に1度の大地震などで発生する混濁流という流れによって堆積した地層が見られます。浅い海の地層としては、当時の海流によって海底に形成された砂丘が現在の鹿野山（大多喜図幅の西隣の富津図幅）から君津市南部まで続く丘陵に露出しています。これらの地層を観察し研究することは、現在の海底で起きている現象を学ぶためにとても有効です。同地域の地層は「地層の教科書」といえるもので、専門家から学生・教育関係者・地質や化石に興味がある一般の方にとって、観察や研究に適した条件がそろっています。さらに、首都圏から自動車や鉄道で容易にアクセスできることから、休日には多くの来訪者が訪れる地域でもあります。自然が育んだ景観や、地学教材としてのさまざまな利点を生かし、観光産業や地学教育の基礎資料として本図幅の活用が期待されます。

下線部は【用語解説】参照

メンバー宇都宮正志（産総研地質情報研究部門層序構造地質研究グループ上級主任研究員 ※) ）
小松原琢（産総研地質情報基盤センター）
中嶋輝允（産総研地圏資源環境研究部門（研究当時））
徳橋秀一（産総研地圏資源環境研究部門（研究当時））

※) 役職を訂正しました（2026年5月13日）

入手先本図幅は、4月13日より産総研地質調査総合センターのウェブサイトからダウンロードできます。（https://www.gsj.jp/Map/JP/geology4.html）
また、産総研が提携する委託販売先からも購入できます。
（https://www.gsj.jp/Map/JP/purchase-guid.html）

関連する論文掲載誌：Progress in Earth and Planetary Science
論文タイトル：Basin‑wide erosion and segmentation of the Plio‑Pleistocene forearc basin in central Japan revealed by tephro‑ and biostratigraphy
著者：Masayuki Utsunomiya, Itoko Tamura, Atsushi Nozaki and Terumasa Nakajima
DOI：10.1186/s40645-023-00558-y

掲載誌：地質調査研究報告
論文タイトル：下部更新統上総層群黄和田層下部～中部に挟まれるテフラ層の層位と特徴
著者：宇都宮正志・水野清秀・田村糸子
DOI：10.9795/bullgsj.70.373

用語解説地質図・地質図幅
地質図とは、表土の下にある岩石や地層の種類・分布、褶曲や断層などの地質構造を、色や模様、記号を用いて地形図上に示したものを指す。全国をマス目に区切った規格に従って作成された地質図を地質図幅という。産総研地質調査総合センターが整備・刊行する地質図幅としては、5万分の1地質図幅、20万分の1地質図幅などがある。5万分の1地質図幅は日本全国で1274区画あり、地質図幅の中で最も高精度の地質図で詳細な地質情報が記載されている。20万分の1地質図幅は日本全国で124区画あり、全国整備は完了し現在は古くに刊行された図幅について改訂が進められている。

前弧海盆
海洋プレートが大陸もしくは島弧の下に沈み込む際に陸側の斜面に形成される海底の盆地。その形成要因としては、海溝に堆積した土砂がプレートの沈み込みによって陸側に押し付けられた結果、陸からの土砂をせき止める高まりが形成されることなどがある。西南日本の太平洋沖では、熊野海盆や土佐海盆などが代表的な前弧海盆である。大多喜地域に見られる地層は、海底の前弧海盆で堆積した地層が隆起したもので、当時の海底断面を陸上で直接観察できる。

テフラ層
爆発的な火山噴火によって地表へもたらされた火山灰など破片状の噴出物の総称。日本列島の新生代の地層には数多くのテフラ層が挟まり、離れた地域間で同時代の地層を認定する上で非常に有効な指標である。

微化石
ルーペで辛うじて見える程度かそれ以下のサイズの小さな化石で、通常光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いて観察する。円石藻、花粉、珪藻、コノドント、放散虫、有孔虫などが知られている。進化や絶滅の研究が進められていることから、地層の年代や環境を知るために利用される。

地球磁場逆転
地球を大きな磁石に見立てたときのN極とS極の向きは、過去に何度も逆転を繰り返している。地球史上、最も若い時代に起こった地磁気の逆転は約77万年前の「松山-ブルン境界」（Brunhes-Matuyama boundary）であり、その1 mほど下位にある火山灰層Byk-E（Ku2.3）がチバニアン期の地層（チバニアン階）の基底を示す。

海底扇状地
深海底の堆積物を構成する要素の一つ。海底谷から供給される混濁流などの堆積物重力流によって構成される舌状の堆積体を海底扇状地と呼び、上流から順に、チャネル（流路）とレビー（自然堤防）の組み合わせ、チャネル・ローブ漸移帯、ローブと区分される。

海底地すべり
海底斜面上の堆積物が、地震などを引き金として急激に滑り落ちる現象。空港など沿岸域のインフラ、海底ケーブルあるいは海底パイプラインを破壊するなどの直接的な被害を与えるほか、津波を引き起こすことが知られている。海底斜面を不安定化させる要因としては海底下の地下水圧上昇や天然ガスの胚胎層の存在などがある。海底斜面の崩壊は水深10 mから数千 mの深海で発生することもある。陸上の地すべりに比して規模が数桁大きく、深海への物質供給プロセスとしても重要視されている。

水溶性天然ガス
堆積物中の有機物が微生物の活動によって分解されてメタンガスを主成分とする可燃性のガスとなり、浅部の地層水に溶け込んでいるもの。南関東ガス田のほかに北海道、秋田、新潟、静岡、宮崎、沖縄などで知られている。

南関東ガス田
生産量、埋蔵量ともに日本最大の規模を誇る水溶性天然ガス田で、千葉県東部が開発の中心地。上総層群中部の黄和田層、大田代層、梅ヶ瀬層が天然ガスの主な開発対象である。

混濁流
堆積物重力流の一種で、土砂を高密度で含んだ流れ。地震などを引き金とし、海底斜面に堆積した土砂が一気に深海に流れ下るときに起こる。2011年の東北地方太平洋沖地震でも沖合の海底で発生したことが知られている。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260413/pr20260413.html

サンゴ礁の島々をつなぐ中核となるサンゴ個体供給源を推定

産総研 — Thu, 09 Apr 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・サンゴ礁生態系のつながりを示す海洋のエコロジカルネットワークを可視化する手法を開発
・集団遺伝解析と海流モデルを組み合わせることで、実態に近い連結性を把握し、南西諸島におけるサンゴの個体供給源となる地域を推定
・サンゴ礁の生物多様性の保全に資する基礎情報の整備に貢献

概要　国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）ネイチャーポジティブ技術実装研究センター齋藤直輝研究員、喜瀬浩輝研究員、井口亮研究チーム長は、サンゴ礁生態系のエコロジカルネットワークを可視化し、南西諸島（図1）におけるサンゴの個体供給源となる地域を推定しました。

サンゴ礁生態系のつながりを示す海洋のエコロジカルネットワークを解明することで、地域一帯の生態系がどのように成立し維持されているかを把握でき、生物多様性の保全にあたって重要な情報が得られます。南西諸島では、これまで主に集団遺伝解析を用いて、島々の間のサンゴの遺伝的なつながりが調べられてきました。しかし、そのつながりは複雑であり、サンゴ礁間のエコロジカルネットワークの十分な可視化・評価は困難でした。本研究によって、集団遺伝解析と海流モデルを組み合わせた検証により、島々をつなぐサンゴの個体供給源となる地域を、地理的な距離から推測するのではなく、海流を反映した条件で推定できるようになりました。この成果は、南西諸島のサンゴ礁生態系の保全の基礎となる情報提供につながることが期待されます。

なお、この研究成果の詳細は、2026年4月9日に「Scientific Reports」に掲載されます。

下線部は【用語解説】参照

開発の社会的背景日本の南西諸島のサンゴ礁生態系は、世界的に見ても高い生物多様性を有しています。しかし、近年は気候変動に伴うサンゴの大量白化などの影響もあり、急速に劣化が進んでいます。サンゴ礁生態系の基盤を構成する生物であるサンゴは、その浮遊幼生が海流に乗って分散することで、島々の間で個体や遺伝子を交流させています。サンゴ礁生態系の健全性を保つには、サンゴ集団がどのように連結し維持されているのかというエコロジカルネットワークを解明し、それに基づく保全計画を策定することが重要です。また、島々の交流の中核となるサンゴの個体供給源地域を特定することは、重点的な保全対象の絞り込みに寄与します。

従来は主に、サンゴ集団間の遺伝的な類似度や相違度を評価する集団遺伝解析によって、サンゴ礁間のエコロジカルネットワークが推定されてきました。しかし、集団遺伝解析の結果は、地理的に離れたサンゴ礁間でも遺伝的に近い場合があるなど複雑で解釈が難しく、エコロジカルネットワークの全体像を把握することは困難でした。加えて、保全対象種であるサンゴの採取には制限があり、十分なサンプルが得られないことも課題でした。海流モデルを用いた検討では、黒潮がサンゴ幼生の分散を促す可能性が示唆されていましたが、集団遺伝解析との相互比較による検証は行われていませんでした。

研究の経緯産総研は、日本周辺の宝石サンゴの遺伝的な集団構造に関する調査や、浮遊幼生の分散シミュレーションによる海山生態系の連結性の評価を行ってきました（2023 年4月27日産総研プレス発表、2025 年11月27日産総研プレス発表）。

今回、南西諸島のサンゴ礁生態系において、従来の集団遺伝解析に加えて浮遊幼生の分散シミュレーションを組み合わせることで、生態系の連結性の評価が実環境に近い条件でできるようになりました。これにより、サンゴ礁生態系のエコロジカルネットワークの全体像の把握につながり、サンゴの個体供給源となる地域の推定が可能になりました。

なお、本研究は日本学術振興会科学研究費助成事業（課題番号24K08961）の助成を受けたものです。

研究の内容本研究ではまず、サンゴの一種であるコユビミドリイシの過去に収集されたサンプルを用いて、南西諸島の地点間の遺伝的な相違度を評価する集団遺伝解析を実施しました。解析には、ゲノム配列中の遺伝的差異を検出する手法であるddRAD-seqを用いました。次に、海流モデルJCOPE-T（独立行政法人海洋研究開発機構）を用いて、サンゴ幼生の分散シミュレーションを行いました。シミュレーションでは、環境省がサンゴの分布を調査した南西諸島のすべての地点から仮想幼生を放出し、3年分の計算期間で計1,000万ケース以上の分散経路を計算しました。

集団遺伝解析の結果、1,000 kmに及ぶ南西諸島全域を通じて、サンゴの遺伝的な相違度が低いことが明らかとなりました。

幼生分散シミュレーションの結果、幼生分散を通じた地点間の連結性がネットワークとして可視化されました（図2）。このネットワークから、黒潮の影響により南西諸島の南端（先島諸島）から北端（大隅諸島）へ比較的多くの幼生が分散していることが示唆されました。また、黒潮に逆行する小規模な流れの影響により奄美群島が沖縄諸島への主要な幼生供給源となっている可能性が示されました。さらに、ネットワークの解析により、南西諸島地域の幼生の交流において中心的な「ハブ」として機能する地点が抽出されました。

地点間のサンゴの遺伝的な相違度は、地理的な距離との相関が低く、幼生分散を通じた連結性とより強く相関していました（図3）。これは、ハワイやカリブ海などの他地域における先行研究で、島間の距離が離れるにつれてサンゴの遺伝的な相違度が高まると報告されていることと対照的でした。これらの結果は、連結性に基づく南西諸島のサンゴ礁生態系の保全を計画する上で、地理的関係だけでなく海流の影響も考慮することの重要性を強調しています。

今後の予定本研究で得られたサンゴ礁生態系のエコロジカルネットワークの評価結果は、南西諸島における生物多様性の保全計画の策定に寄与する重要な基盤データとなり得ます。サンゴ個体の供給源となる地域の推定が可能になることで、今後ある場所でのサンゴの減少が見られた際、そこを回復させるにはどこの地域のサンゴ礁に注目したらいいかという科学的根拠につなげることができます。また、この評価手法はサンゴに限らず、海流に運ばれて分散するさまざまな生物にも適用できる可能性があります。引き続き、広範な海洋生態系研究および生物多様性保全への応用を探って行きます。

論文情報掲載誌：Scientific Reports
論文タイトル：Kuroshio Corridor: larval dispersal networks explain geographically independent connectivity among coral habitats in Japan
著者：Naoki Saito, Hiroki Kise, Yuichi Nakajima, Akira Iguchi
DOI：10.1038/s41598-026-40448-z

用語解説エコロジカルネットワーク
ここでは、生物の移動を通じて個々の生息地が連結したネットワークのこと。

浮遊幼生
海洋生物において、水中を浮遊する形態を持つ、成長初期の段階のこと。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260409/pr20260409.html

国内初、特性情報から微生物種を検索できる統合データベースを開発・公開しました

製品評価技術基盤機構（NITE） — Mon, 06 Apr 2026 10:00:00 +0900

　NEDOの委託事業「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」（以下、本事業）の一環として、独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）は、このたび、微生物の特性情報をもとに、世界中の主要なデータベースで一般公開されている微生物種の中から関心のある特性を持つ微生物を横断的に検索可能なデータベース「微生物選定支援ツール」（以下、本データベース）を開発し、運用を開始しました。

　本データベースは、一般公開されている五つの国際的に主要なデータベースに収載されている微生物株情報約67,000件から、培養温度、培養pH、酸素要求性などの微生物に関する重要な7種類の特性情報を収集し、微生物種ごとに整理・統合したデータベースで、特性情報から微生物種を日本語で横断的に検索することが可能です。特性情報から微生物種を検索できる統合データベースは、国内初となります。

　従来は研究者が個別のデータベースで一つ一つデータを見ながら微生物を探索する必要がありましたが、本データベースにより、日本でスマートセルを構築しようとする研究者が、関心のある特性を持つ微生物を探索しやすくなります。今後、利用者からのニーズに合わせて機能の拡充を図ります。

図　本データベースのイメージ

1．背景　バイオものづくりの分野では、原料から最終製品に至るボトルネック解消のため、物質生産能力を人工的に最大限向上させた生物細胞「スマートセル」を利活用する動きが活発になっています。スマートセルの開発には手間と時間がかかるため、スタート時に作りたい物質や生産条件に適合した微生物を効率的に選定することが重要です。しかし、従来は培養温度や培養pH、酸素要求性などの特性情報は複数のデータベースに分散していたため、個別のデータベースで一つ一つデータを見ながら微生物を探索し、選定する必要があり、研究者にとって大きな負担となっていました。

　このような背景の下、NEDOは2020年度から本事業※1で、産業用スマートセルの創出に向けたバイオ資源の拡充や、その探索のための基盤技術の開発を行っています。その一環として、NITEと共同で、微生物探索を効率化するためのデータベースの開発に取り組んでいます。

2．今回の成果（1）微生物選定支援ツールの開発
　NBRC※2オンラインカタログ（約21,000件の株情報を収載）、JCMオンラインカタログ（約9,000件）、JGI GOLD（約14,000件）、BV‑BRC（約14,000件）、TEMPURA（約9,000件）など、複数のデータベースに収載されている微生物株情報約67,000件から、培養温度や培養pH、酸素要求性など7種類の特性情報を、微生物種ごとに整理・統合することで、日本語による微生物の選定や培養条件の検討を支援するデータベースを構築しました。特性情報から微生物種を検索できる統合データベースは、国内初※3となります。

　また、培養温度と培養pHについては分布をヒストグラムで表示するとともに、検索結果の件数を随時表示することで、より視覚的な探索を可能にしました。

　本データベースを活用することで、特定の性質（培養温度、培養pH、酸素要求性、好塩性など）を持つ微生物を効率よく調査することができます。

（2）微生物選定支援ツールの公開
　今回開発した本データベースは、2026年2月にNITEが運営している生物資源データプラットフォーム（DBRP）上で公開しています。
　・本データベース　https://www.nite.go.jp/nbrc/dbrp/trait-search/
　・生物資源データプラットフォーム（DBRP）　https://www.nite.go.jp/nbrc/dbrp/top

3．今後の予定　本データベースにより、国内でスマートセルを構築しようとする研究者が、関心のある特性を持つ微生物を世界の主要なデータベースから横断的に探索することが可能になります。今後、NEDOとNITEは利用者からのニーズに合わせて機能の拡充を図ります。

【注釈】
※1　本事業
　事業名　：カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発
　事業期間：2020年度～2026年度
　事業概要：カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発
　　　　　　https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100170.html

※2　NBRC
　NITE Biological Resource Centerの略で、NITEが運営している生物資源センター（BRC）のことです。

※3　国内初
　2026年3月現在で、NITEの調べによります。

4．問い合わせ先（本ニュースリリースの内容についての問い合わせ先）
　NEDO　バイオ・材料部　スマートセルチーム
　担当：平松、木下、大和田
　TEL：044-520-5220
　E-mail：bioproduction[*]ml.nedo.go.jp

　NITE　バイオテクノロジーセンター　バイオデジタル推進課
　担当：青栁、大塚、八塚
　TEL：03-3481-1972
　E-mail：dbrp-bio[*]nite.go.jp

（その他NEDO事業についての一般的な問い合わせ先）
　NEDO　経営企画部　広報企画・報道課
　TEL：044-520-5151
　E-mail：nedo_press[*]ml.nedo.go.jp

E-mailは上記アドレスの[*]を@に変えて使用してください。

※新聞、TVなどで弊機構の名称をご紹介いただく際は、“NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）”または“NEDO”のご使用をお願いいたします。

電圧駆動による安定な磁気情報書き込みの新技術を開発

産総研 — Fri, 03 Apr 2026 18:00:00 +0900

ポイント
・非磁性体薄膜を2層の強磁性体薄膜で挟んだ構造（人工反強磁性体）の制御された界面に対して電圧をかけることで、広いパルス幅領域で磁気情報を安定に書き込むことに成功
・電圧駆動型MRAM（不揮発性磁気メモリー）の大容量化に道筋
・記憶保持および書き込み動作ともに超低消費電力化でき、情報機器の省エネルギー化に貢献

概要　国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）ハイブリッド機能集積研究部門中山裕康主任研究員、野﨑隆行研究グループ付、山路俊樹主任研究員、野崎友大研究グループ長、今村裕志研究グループ付、エレクトロニクス・製造領域湯浅新治上級首席研究員は、電圧駆動型MRAM（Magnetoresistive RAM; 不揮発性磁気メモリー）の大容量化を可能とする新たな磁気情報書き込み方式として利用できる新技術「電圧誘起スタティック磁化反転法」を開発し、その動作を実験的に観測することに成功しました。

不揮発性メモリーは、電源を切っても情報が保持されるため待機電力がゼロであり、情報機器の省エネルギー化に大きく貢献できると期待されています。中でも、電子のスピン状態を制御するMRAMは、演算チップへの集積化に適しており、情報の読み書きが非常に高速かつ放射線や温度などの環境に対する堅牢（けんろう）性に優れた不揮発性メモリーの方式の一つです。しかし、現行のMRAMでは情報を安定に制御するために大きな電流が必要で、書き込み時の消費電力の増大が課題となっていました。一方、現在開発が進められている電圧駆動型MRAMでは、低消費電力での書き込みが可能なものの、電圧による書き込みには高精密な高速電圧パルスの生成が必要であり、書き込み電圧のわずかな変化によって書き込みエラーが生じるという問題を抱えていました。また、素子の特性のばらつきによって最適な書き込み電圧パルス幅が素子ごとに異なるため、従来の書き込み方法では、電圧駆動型MRAMの安定な動作や大容量化は困難でした。

今回産総研では、非磁性体薄膜を強磁性体（金属磁石）薄膜2層で挟んだサンドイッチ構造をもつ「人工反強磁性体」を用いて、強磁性体薄膜の磁化（N極－S極の向き、これが情報の０と1に対応する）が向きやすい方向を電圧によって制御する技術を開発しました。また、印加する電圧の符号によって双方向に磁気情報を書き込むことができ、書き込み電圧のパルス幅が変化しても安定して書き込みができることも実証しました。この技術は、情報書き込みを低消費電力かつ安定で制御性良く実現できるため、将来の大容量不揮発性磁気メモリーへの応用が期待されます。

なお、この研究成果の詳細は、2026年4月3日に「Nature Materials」に掲載されます。

下線部は【用語解説】参照

開発の社会的背景人工知能（AI）やモノのインターネット（IoT）の技術の普及により、社会全体で扱う情報量は急速に増加しており、それに伴って情報の一時的な保持や処理のために消費される電力が増大の一途をたどっています。そのため、持続可能な社会の実現に向けて、コンピューターをはじめとする情報機器のさらなる省エネルギー化は重要な課題となっています。情報機器内において一時的な情報の蓄積場所としての役割を担う素子には、情報の保持のために電力が必要な揮発性メモリーと、電源を切っても情報が失われない不揮発性メモリーがあります。不揮発性メモリーは本質的に情報の保持に電力を必要としないため、一般的に揮発性メモリーよりも省エネルギーであるとされています。コンピューターの基本部品である「半導体メモリー」の中でも代表的なものがSRAM（Static RAM; スタティックランダムアクセスメモリー）です。SRAMは情報書き込みが非常に高速かつ低消費電力で、書き換え回数に事実上の制限がないという優れた特性をもちますが、揮発性メモリーであるため待機時にも電力を消費することが問題となっています。

これに対して、MRAMは電子のスピン（磁性の起源となる電子の性質）状態を利用することで情報を保持する不揮発性メモリーです。MRAMは演算チップへの集積が容易であり、読み書き速度が高速で、放射線や高温など過酷な環境に対しても高い耐性を示します。一方で、STT-MRAMとも呼ばれる現行のMRAMでは情報の書き込みには電流を用いる方式が使われており、その結果、SRAMと比較すると書き込み時の消費電力が大きく、その低減技術の開発が重要な研究課題となっていました。

研究の経緯産総研では電子の持つスピンの性質を利用する技術「スピントロニクス」を活用し、電流ではなく電圧で電子のスピン状態を制御して情報を書き込む電圧書き込み方式（VC方式）のMRAMを提案し、研究開発を行ってきました（2016 年12月5日産総研プレス発表）。この方式を用いることで、待機中の電力だけでなく書き込み時の消費電力も大幅に減らすことができるため、より省エネルギーなメモリー素子の実現が期待されています。さらに、産総研では界面制御によって制御効率を向上できることも実証しています（2017 年12月1日産総研プレス発表）。しかし、従来手法である電圧磁気異方性制御（VCMA）効果を活用した「電圧誘起ダイナミック磁化反転法」では、図1のように、安定した書き込みができる電圧パルス幅領域は非常に限られており、１ナノ秒（10億分の１秒）程度というごく限られた特定のパルス幅をもつ電圧パルスを使ってスピンを反転させる必要があることから、書き込み電圧パルスのわずかな変化や素子の特性のばらつきの影響を受けやすく、書き込みエラーが起きやすいという問題がありました。メモリー応用を目指すためには10−6を下回る低い書き込みエラー率（書き込み試行回数に対して、書き込みエラーが起きる割合）を達成することが必要であり、大容量メモリーを安定に動作させるためには、広いパルス幅領域にわたって安定した書き込みを可能とする新たな技術の開発が求められていました。

今回、「人工反強磁性体」と呼ばれる磁気的な構造を導入し、強磁性体（金属磁石）薄膜の磁気異方性を電圧によって制御する技術により、書き込み時の消費電力を低減するとともに、メモリー素子の大容量化や安定した動作にもつながる新しいタイプの電圧駆動型MRAMの書き込み方式「電圧誘起スタティック磁化反転法」を開発しました。この方法では、従来よりも長い電圧パルス幅での書き込みが可能であるだけでなく、幅広い電圧パルス幅領域において安定した書き込みができるという特徴があります。

なお、本研究成果は、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）の戦略的創造研究推進事業さきがけ「新原理デバイス創成のためのナノマテリアル」（研究総括：理化学研究所岩佐義宏創発物性科学研究センター副センター長）における研究課題「磁性超薄膜界面を用いた革新的電圧スピン制御デバイス技術の開発」（JPMJPR23H6）およびNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の推進する委託業務「高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発／次世代コンピューティング技術の開発／電圧駆動不揮発性メモリを用いた超省電力ブレインモルフィックシステムの研究開発」（JPNP16007）により得られました。

研究の内容今回開発した電圧誘起スタティック磁化反転法では、界面制御によって膜面垂直方向に自発磁化を形成した磁性体超薄膜に電圧をかけて、その垂直磁化を反転させることで磁気情報を書き込みます。概要図および図2（左）に今回作製した素子の概念図を示します。これまでの強磁性体（金属磁石）薄膜における電圧による磁化制御に関する研究では、情報記憶を担う強磁性体層（記憶層）として厚さ1ナノメートル（10億分の1メートル）程度の単層の強磁性体が用いられてきましたが、今回、その代わりに「人工反強磁性体」という特殊な構造を導入しました。これは、二つの強磁性体薄膜の間にナノメートルスケールの厚さをもった中間層を挟むことで生まれる強磁性体層間の磁気的な結びつき「磁性層間結合」を利用した構造です。この結合エネルギーが負の値を示す場合、二つの磁化方向が反平行になり、人工反強磁性体が形成されます。この人工反強磁性体に絶縁体層を介して電圧をかけると、実験的に観測される磁性層間結合の大きさが変わり、図2（右）のように固定磁界中において磁化配置（平行・反平行）を制御できることが分かりました。詳細な比較実験と理論的な解析の結果、この変化は電圧をかけられた側の強磁性体の「垂直磁気異方性」が変わることによって起きていることが明らかになりました。つまり、電圧で磁性層間の結びつきを間接的にコントロールできるということです。さらに図2（右）をみると、書き込み電圧の符号によって、書き込み電圧がゼロの状態で2種類の値をとることが確認できます。これは、従来の方法では書き込み電圧として片側の符号しか使えず、事前に磁化状態を確認するプロセスが必要であったこととは大きく異なる点で、高速化、低消費電力化に貢献します。

この電圧書き込み手法の優位性を確かめるため、従来の電圧誘起ダイナミック磁化反転法では用いることのできなかった数十ナノ秒という長いパルス幅での書き込みを試みました。図3（左）は電圧パルス幅を75ナノ秒に設定し、正電圧パルスと負電圧パルスを交互にかけた際の強磁性体薄膜における磁化変化量の測定結果を示しています。この結果から、電圧パルスにより高い再現性で磁化を制御できることがわかりました。また、図3（右）には、電圧パルス幅を変化させた場合の磁化変化量の測定結果を示しています。今回開発した「電圧誘起スタティック磁化反転法」では、通常は高速書き込みを行うことが難しい10マイクロメートル（10万分の1メートル）という大きなサイズの素子であるにもかかわらず、50ナノ秒での高速な書き込みができ、さらに、50ナノ秒より長いパルス幅の電圧パルスをかけた場合も安定して磁化を制御できることが実験的に明らかになりました。ワーキングメモリーではより高速な書き込み時間が求められますが、理論解析の結果、この方法では素子を100ナノメートル以下まで微細化すれば、パルス幅1ナノ秒程度の高速電圧パルスによる書き込みも可能であり、メモリーへの応用において有望であることが分かりました。

もう一つの特徴は、書き込みを行う強磁性体層における「磁気摩擦」（磁気緩和）が大きいほど、より高速な書き込みができるということです。従来は磁気摩擦が大きい材料は利用できませんでしたが、この方法では磁気摩擦が大きいことは逆にメリットとなります。そのため、電圧制御の高効率化に有効であるものの、磁気摩擦が大きいためにこれまで使われてこなかった重金属材料を積極的に利用でき、新しいデバイス構造や材料の設計にもつながります。

今回開発した「電圧誘起スタティック磁化反転法」によって、幅広いパルス幅の条件で安定した磁気情報の書き込みができる新しい電圧駆動方式を実現しました。従来の方法（電圧誘起ダイナミック磁化反転法）では難しかった、より大容量な磁気メモリーの電圧書き込み技術へと発展することが期待されます。

今後の予定今後は、実デバイスへの適用に向けて、さらなる低電圧化および外部磁界不要での動作を可能とする磁性材料、絶縁体材料およびそれらの積層構造の探索を進める予定です。

論文情報掲載誌：Nature Materials
タイトル：Static magnetization switching in an artificial antiferromagnetic multilayer driven by a voltage-controlled magnetic anisotropy effect
著者名：Hiroyasu Nakayama, Takayuki Nozaki, Toshiki Yamaji, Tomohiro Nozaki, Hiroshi Imamura, Shinji Yuasa
DOI：10.1038/s41563-026-02575-w

用語解説 MRAM、電圧駆動型MRAM
MRAMは、強磁性体（金属磁石）を記憶素子として使った不揮発性メモリーである。MRAMにおける記憶情報の書き込み方法には、磁界を使う方法、電流を使う方法、電圧（電界）を使う方法がある。現行のMRAMはスピン移行トルク（STT）方式の「STT-MRAM」と呼ばれるもので、電流によって書き込みが行われる。一方で、電圧で記憶情報の書き込みを行う「電圧駆動型MRAM」は研究開発段階にあるが、STT方式と比べて消費電力を大幅に低減できるため、超低消費電力な次世代の不揮発性磁気メモリー技術として期待されている。

不揮発性メモリー
電源を切っても記憶情報が保持されるメモリー。現在使われている半導体メモリーであるDRAMやSRAMは「揮発性メモリー」であり、電源を切ると記憶情報が失われるため、待機時でもリフレッシュ動作やリーク電流によって電力を消費する。そのため、待機時に電力を消費しない「不揮発性メモリー」が注目されている。不揮発性メモリーとして、MRAM以外にも抵抗変化メモリー（ReRAM）、相変化メモリー（PCRAM）、強誘電体メモリー（FeRAM）などさまざまな方式があり、それぞれの特徴を生かした応用分野や用途の検討が進められている。その中でMRAMは、演算チップへの集積化が容易かつ書き換え可能回数に制限がないという特徴を有している。

人工反強磁性体、磁性層間結合
二つの強磁性体（金属磁石）薄膜の間に、磁性を持たない中間層（非磁性体薄膜）をナノメートルスケールの厚さで挟んだ時（下図）、二つの強磁性体のもつ自発磁化が同じ方向にそろう相互作用が働くか、逆方向になる相互作用が働くかが中間層の膜厚に応じて変化する現象が生じる。これは量子効果で、「磁性層間結合」と呼ばれる。この仕組みを使うと、人工的に二つの強磁性体の磁化配置が逆向きになる構造である「人工反強磁性体」を作ることができる。この人工反強磁性体にかける磁界を少しずつ強くしていくと、二つの強磁性体の磁化の向きが逆向きから同じ向きに切り替わる。この時の磁界の強さを交換結合磁界という。これは、人工反強磁性体における磁性層間結合の強さを示す指標となる。

電圧磁気異方性制御（VCMA）効果
磁気異方性は通常、結晶構造や強磁性体の形状などに起因した材料に固有のものだが、強磁性体超薄膜に対して電圧をかけると磁気異方性が変化する現象が2009年に発見された。この現象は「電圧磁気異方性制御（VCMA）効果」と呼ばれている。さらに2012年には、この効果を使ってパルス電圧で磁化を高速に切り替える方法「電圧誘起ダイナミック磁化反転法」が開発され、低消費電力な磁気情報書き込み技術として注目されている。

垂直磁気異方性
強磁性体（磁石）中では、磁化が向きやすい方向と向きにくい方向がある。これを「磁気異方性」という。特に、薄膜の膜面垂直方向に磁化が向きやすい異方性を「垂直磁気異方性（PMA）」と呼ぶ。ゼロ磁界下で垂直磁化をもつ強磁性体薄膜の磁化状態はエネルギー的に下図のような形で記述され、磁化反転を起こすためには、エネルギー障壁に相当する垂直磁気異方性エネルギーを超える必要がある。垂直磁気異方性により優れた記憶保持性能が得られ、また記憶層の体積を小さくできることから、ハードディスクやMRAMの大容量化に利用されている。

磁気摩擦
磁化の運動に対する摩擦の作用の大きさを表す。振り子運動の摩擦に相当し、運動の減衰の強さを示すものである。磁気ダンピング（磁気緩和）あるいはギルバートダンピング（ギルバート緩和）とも呼ばれる。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260403_2/pr20260403_2.html

独立行政法人男女共同参画機構（JGEPA）発足

男女共同参画機構 — Wed, 01 Apr 2026 10:00:00 +0900

News Release　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2026年4月1日　

各地の男女共同参画センター等を支援する男女共同参画施策推進の中核的組織として（独）男女共同参画機構（JGEPA）発足初代理事長に大槻奈巳が就任、公式サイト公開

独立行政法人男女共同参画機構（JGEPA）は、4月1日に発足し、初代理事長に大槻奈巳が就任いたしました。また、公式ウェブサイトを公開しました。
JGEPAは、我が国の男女共同参画に関する施策を総合的に行う「ナショナルセンター」として、また、地域における諸課題の解決に取り組む各地の男女共同参画センター等を速やかにかつ強力に支援する「センターオブセンターズ」の役割を踏まえ、国、地方公共団体、男女共同参画促進施策に関する活動を行う地域の企業、経済団体など多様な関係者と連携し、男女共同参画促進施策の推進のための中核的な機関として積極的な役割を果たしてまいります。

１．理事長の就任
本日付けで、以下の者が理事長に就任いたしました。
氏名
大槻奈巳（おおつきなみ）
前職
聖心女子大学現代教養学部人間関係学科教授

２．公式ウェブサイト
URL：https://www.jgepa.go.jp

【法人概要】法人名：独立行政法人男女共同参画機構
英語名称：Japan Gender Equality Promotion Agency
略称：JGEPA（ジーパ）
所在地：埼玉県比企郡嵐山町菅谷728
設置目的：男女共同参画促進施策に係る関係者相互間の連携及び協働の促進、同施策の策定及び実施に関する業務に従事する地方公共団体の職員等に対する研修、専門的な調査及び研究等を行うことにより、男女共同参画促進施策の推進を図り、もって男女共同参画社会の形成の促進に寄与すること。
（独立行政法人男女共同参画機構法（令和7年法律第79号）第3条）

「第3回技能五輪アジア大会」ダイジェスト映像公開！

厚生労働省 — Tue, 31 Mar 2026 11:26:14 +0900

https://worldskills.jp
2025年11月に開催された「第3回技能五輪アジア大会」のダイジェスト映像を公開しました！
　↓↓

＜第3回技能五輪アジア大会の概要＞
　開催地：台湾・台北
　開催期間：2025年11月27日（木）から29日（土）
　参加国・地域：アジア域外も含め28の国・地域
　参加選手数：290名
　実施職種数：36職種
　日本代表選手：20職種の競技に21名が参加
　日本選手団の成績：金メダル３個、銀メダル４個、銅メダル４個、敢闘賞：５個
　＊日本代表選手の成績は別添のとおり

第48回技能五輪国際大会（中国・上海）に出場する日本代表選手決定！！

厚生労働省 — Tue, 31 Mar 2026 10:56:13 +0900

https://worldskills.jp
「第48回技能五輪国際大会（The 48th WorldSkills Competition）」に出場する、57職種64人の日本代表選手が決定しました。　
技能五輪国際大会は、幅広い職種の青年技能者（原則22歳以下（一部の職種は25歳以下））を対象とした唯一の世界レベルの技能競技大会です。
職業訓練の振興と技能水準の向上、技能者の国際交流、親善を図ることを目的に、２年に一度開催されており、日本選手団は1962年から参加しています。　
今回の日本代表選手は、2025年10月に愛知県を主会場に開催した「第63回技能五輪全国大会」の金賞受賞者などから選出されています。

＊今後のスケジュール　
　９月中旬　　　　日本選手団結団式、厚生労働省等表敬訪問　　　　　　
　９月22日　　　　開会式　
　９月23日～26日競技期間
　９月27日　　　　閉会式

＊参考
　第48回技能五輪国際大会（中国・上海）について　　
　第48回技能五輪国際大会には、71のWSI（ワールドスキルズインターナショナル）加盟国・地域などから1,500人程度の選手が参加し、64職種で開催される予定です。　　
　詳細については、以下のウェブサイトをご覧ください。　
　https://worldskills2026.com/　

＊前回大会（第47回技能五輪国際大会）ダイジェスト映像

「第33回技能グランプリ」金メダリストインタビュー掲載！

厚生労働省 — Tue, 31 Mar 2026 10:48:12 +0900

https://worldskills.jp
「第33回技能グランプリ」の金メダリストインタビューを掲載しました！
　↓↓
https://www.flickr.com/photos/worldskillsjapan/albums/72177720332774466/

＊「第20回若年者ものづくり競技大会」金メダリストインタビュー
　https://www.flickr.com/photos/worldskillsjapan/albums/72177720332778853

＊「第63回技能五輪全国大会」金メダリストインタビュー
　https://www.flickr.com/photos/worldskillsjapan/albums/72177720332764521

「第33回技能グランプリ」ダイジェスト映像公開！

厚生労働省 — Tue, 31 Mar 2026 10:40:40 +0900

https://worldskills.jp
2026年3月に閉幕した「第33回技能グランプリ」のダイジェスト映像を公開しました！
↓↓

電池の内部…目で見てみたくない？

産総研 — Thu, 26 Mar 2026 14:00:00 +0900

ポイント
・電池セル内部の加圧された界面で起こる充放電反応の様相を電極越しに目視することが可能に
・充放電に伴うガス発生や電極への不均一な金属析出をリアルタイムで観察
・金属リチウム二次電池などの次世代高エネルギー密度二次電池の劣化抑制技術の開発を加速することに期待

概要国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）電池技術研究部門橘田晃宜主任研究員、佐野光上級主任研究員、前吉雄太主任研究員は、動作中の電池内部を非破壊で目視観察できる手法の開発に成功しました。

電池はプラス極とマイナス極、およびそれらを隔てるセパレーターの三つの部材から構成されています。二つの電極は金属の板または箔であり、通常は可視光を通しません。つまり電池の内部は可視光を通さない材料で閉じられているので、解体せずに直接“目”で見ることは不可能です。ところで「動作中の電池の内部で何が起こっているのか？」を正しく理解することは、高性能でかつ安全な二次電池の開発において重要です。例えば、次世代高エネルギー密度電池の候補の一つとして期待されている、金属リチウム二次電池においては、電池内部での金属リチウムの析出と溶解の様相を観察することが、その動作メカニズムを理解する助けになります。

今回開発した技術は、電極の片方を可視光が透過する程度に薄くすることで実現されました。その薄さは10 nm（ナノメートル）程度です。これは、コピー用紙の1万分の1ほどの厚みです。このような薄さの銅薄膜を金属リチウム二次電池の電極に適用することで、電極越しに電池の内部を透視することが可能になりました。この技術を使って、開発中の金属リチウム二次電池の内部を目視観察したところ、充電中に電解液の分解で生じたガスが、電極と電解液を含んだセパレーターの界面に滞留し、それが電池の充放電性能に大きく影響していることを明らかにできました。また、電極表面に金属リチウムが不均一に析出する様相も確認でき、電極間の短絡を引き起こす要因の可視化にも成功しました。これにより、金属リチウム電池などの次世代高エネルギー密度電池の劣化を抑制する技術の向上に貢献することが期待できます。

今回の研究成果の詳細は、2026年3月5日に「Electrochemistry Communications」にオンラインで公開されました。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。
正式な表記でご覧になりたい方は、産総研WEBページ
（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260326/pr20260326.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景充電することで繰り返し利用できる電池（二次電池）は、より小型で高性能かつ安全性の高いものが求められ、世界中でその研究開発が進められています。現在、モバイルバッテリーや電気自動車にはリチウムイオン電池が使われていますが、さらに多くのエネルギーを蓄えることができる、「金属リチウム二次電池」が、次世代の二次電池として注目され、その実用化が望まれています。金属リチウム二次電池は、マイナス極で金属リチウムの析出と溶解を繰り返し利用します。その繰り返しの中で、反応が不均一に生じると、それが電池の劣化や短絡の原因となり、サイクル寿命の低下や熱暴走の危険などにつながります。従って、電池内部での金属リチウムの析出と溶解の様相を正しく理解することは、サイクル安定性や安全性、信頼性、耐久性などを向上させることにつながり、金属リチウム二次電池の実用化にとって、必要不可欠であると考えられます。

研究の経緯産総研ではこれまでに、電極表面における金属リチウムの析出と溶解を光学顕微鏡などで観察し、その析出の形態や様相を理解する研究に取り組んできました。しかし、これまでの取り組みでは、観察のために電池セルを特別な形に設計する必要がありました。例えば、二つの電極のうちの片方に穴をあけて、のぞき窓を作るなどの手法が挙げられます（図1a）。しかし実際の電池には、このような穴はなく、その内部は二つの電極で完全に閉ざされています。さらに二つの電極はセパレーターを介して対向し、加圧されています。そのため、実際の電池セルの内部を直接観察することは、これまで不可能でした。

これを可能にするために、電極の片方に可視光透過性を持たせるというアイデアが考えられます。可視光を透過する透明な電極としては、ITOやFTOなどの透明導電膜が知られています。しかし、これらの材料は金属リチウムとの反応で劣化しやすいため、金属リチウム二次電池の電極として用いることはできません。一方で、金属リチウムと反応しにくく、電極として安定な材料として銅がありますが、通常用いられる銅箔は数マイクロメートルの厚みがあり、可視光を通しません。そのため、金属リチウム二次電池の電極として利用できる、可視光透過性の高い電極が必要とされていました。

このような背景のもと、本研究では、可視光透過性の高い金属リチウム二次電池用の電極を開発し、その電極越しに電池内部を透視する手法を実現しました（図1b）。これにより、プラス極とマイナス極がセパレーターを介して対向し、さらに加圧された、より実際の電池に近い環境で起こる金属リチウムの析出と溶解の様相を、直接“目で見る”ことが可能になりました。

なお、本研究開発は、国立研究開発法人科学技術振興機構の委託事業「革新的GX技術創出事業（GteX）（JPMJGX23S3）」と独立行政法人日本学術振興会科学研究費助成事業（科研費）の若手研究（JP23K13833）による支援を受けています。

研究の内容銅箔の可視光透過性を高めるために、その厚みを薄くすることを考えました。一般的に金属は可視光を通しませんが、その厚みが可視光の波長（約380～780 nm）よりも十分に薄い場合は、光を通すようになります。この性質を利用して、可視光が透過するほどに薄い銅薄膜を電極として用いることを発案しました。可視光透過性の高い基板の例として、ガラス板上に、真空蒸着法を用いて銅薄膜を製膜しました。銅薄膜の厚みは、可視光の透過性とその電気伝導性に直接影響します。薄くすればするほど、可視光の透過性は良くなりますが、その反面電気は通しにくくなるので、電池用の電極としては不利になります。そこで実験を重ね、条件を工夫することで、電気伝導性と可視光透過性を両立する、最適な銅薄膜の厚みを突き止めました。

この銅薄膜電極と金属リチウム箔とを組み合わせた試験用セルを試作しました。作製した可視光透過性銅薄膜はガラス板で支持されているため、機械強度に優れています。そのため、加圧した試験用セルを組み立てることができました。このセルを動作させたときに観察された、銅薄膜上における金属リチウムの析出と溶解の様相を図2に示します。

図2aには今回の実験で組み立てた試験用セルの模式図を示しました。セパレーターを介して二つの電極を対向させ、バネで加圧しました。強度の高いガラス板を選択することにより、実際の電池（例えばコインセル）などと同等の約100 kPaの圧力を電極表面に加えることができました。この状態で、ガラス板の側から目視観察した結果を図2bに示します。電解液がしみ込んだセパレーターは透明性を増すため、向こう側の金属リチウム箔の表面が観察できます。この状態で充電を行うと、銅表面に金属リチウムが析出するため、電極の色が変化します。この実験で析出した金属リチウムの量は、平均膜厚換算で約50 nm程度です。非常に薄いため、金属リチウムからの金属的な反射はほとんど見えません。一方で、析出した金属リチウムによって、電極の可視光透過性が低下します。充電に伴い電極の色が濃くなっていくのは、このためです。ただしその色調は均質ではなく、面内に斑（ムラ）を有することが分かります。これは析出の顕著な場所とそうでない場所が、電極面内に存在することを意味しており、この反応の不均一性が、やがて電池の短絡を引き起こす要因となると考えられます。さらに放電を行うと、銅表面から金属リチウムが溶解し、色は元に戻りました。このように、充放電中における金属リチウムの析出と溶解の様相を可視光で直接観察できるようになりました。

さらにこの手法を用いて、次世代電解液の調査を試みました。金属リチウム二次電池用としてLiFSA/DMC電解液が提案されています。しかしながら、この電解液は塩（LiFSA）の濃度によって金属リチウムの析出形態が変化することが知られています。例えば図3aに示す通り、塩濃度1.1 mol dm−3 (= 1.1 M)の電解液では、金属リチウムの析出形態は多孔質になりがちで、充放電の効率が低くなります。一方で5.5 Mの高濃度電解液では析出形態が緻密で、充放電の効率は改善します。しかし、この理由はこれまで十分に理解されていませんでした。

図3bには1.1 Mと5.5 M電解液で試作した試験用セルにおける、リチウム析出時の観察結果の一例を示します。1.1 M電解液では電極内部でのガス発生が確認できました。ガス発生部分では、電極と電解液との接触が妨害されるため、金属リチウムの析出が起こりません。結果的に充電後も元の銅薄膜の色のままになります。発生したガスは、電極表面を覆い、金属リチウムの緻密な析出を妨害します。そのため、ガス発生の顕著な電解液では、多孔質な金属リチウム析出形態になると考えられます。一方で5.5 M電解液では、ガスの発生は確認されませんでした。この電解液では金属リチウム析出がガスに妨害されないため、その析出形態はより緻密なものになったと考えられます。

ガス発生の原因は、電解液の還元分解であることが知られています。特に溶媒である炭酸ジメチル（DMC）の分解では、二酸化炭素や炭化水素など、複数種類のガスが生成することが知られています。また、塩であるLiFSAの濃度が高いほど、電解液の還元安定性が高まるとの報告があります。本研究では、電解液の塩濃度によってガス発生の様相が異なることを、閉じられて加圧されたセル内部の、電極/電解液界面の直接観察により明らかにしました。これにより、電解液の塩濃度によって電池特性が異なる理由として、電池内部のガス発生の差異がその一因であることを提案しました。

電池内部におけるガス発生は、金属リチウム二次電池にとどまらず、現在広く使われているリチウムイオン電池においても問題となります。例えばバッテリーパックの膨張や、それに伴う電池の劣化も、電解液の分解によるガス発生がその一因であると考えられます。閉じられた電池では、ガス発生の可視化は困難であり、そのメカニズムや電池特性への影響はほとんど調べられていません。電極の可視光透過性を上げて、電池内部を透視するという基本的なアイデアは、このような課題に対しても、答えを出すことができると考えられます。また、リチウムイオン電池や金属リチウム二次電池だけにとどまらず、水電解セルにおけるガスバブル挙動の解明、光化学電池セルの作動機序解明など、さまざまな電気化学デバイスにも幅広く展開可能であると考えられます。

今後の予定本研究では、電極面内の反応を目視並びに簡易な顕微鏡で観察できることを示しました。今後はより詳細な調査のために、より高度な顕微観察手法への展開が期待されます。特に電極面内にとどまらず、面外深さ方向への観察技術は、電池セルの内部で生じる現象を立体的に理解する上で重要となります。共焦点顕微鏡や分光顕微技術など、より高度な光学技術を組み合わせることで、本手法による電池の理解を、より一層進めることができると期待できます。また、本技術は電解液、セパレーター、金属リチウム箔、電極コート材料など、さまざまな電池構成部材の開発を進める上での、基礎評価プラットフォームとして利用できると考えられます。

論文情報掲載誌：Electrochemistry Communications
論文タイトル：Direct operand visualization of Li-metal plating and stripping inside pressed, closed battery cells using optically transmitting ultra-thin electrode
著者：Mitsunori Kitta*, Hikaru Sano and Yuta Maeyoshi*
DOI：https://doi.org/10.1016/j.elecom.2026.108142

用語解説可視光
人間の目で直接捉えることのできる光のこと。エックス線や電波も光の一種だが、人間の目で感じ取ることはできない。

金属リチウム二次電池
マイナス極に金属リチウムを用いた、充電と放電が可能な電池。リチウムイオン電池は、マイナス極にリチウムイオンの吸蔵と放出が可能な、炭素や金属の酸化物を用いており、電池内部で金属リチウムの析出が起こらないように設計されている。金属リチウム二次電池では、充電の際に電解液中のリチウムイオンが金属としてマイナス極に析出し、放電の際に金属リチウムがリチウムイオンとして電解液中に溶解する。リチウムの金属化（析出）とイオン化（溶解）を直接利用するため、リチウムイオン電池に比べてより軽量でコンパクトになる。

透明導電膜（ITO、FTO)
可視光の透過性が高く、ほとんど無色な金属酸化物の薄膜のうち、特に電子伝導性の高いもの。ITOはIndium Tin Oxideの略称で、酸化インジウムにスズを少し添加して、電子伝導性を高めた材料。FTOはFluorine-doped Tin Oxideの略称で、酸化スズにフッ素を少し添加して、電子伝導性を高めた材料。インジウムやスズの酸化物はリチウムと反応しやすいため、これらの材料を直接、金属リチウムの析出と溶解を観察する電極として利用することはできない。

真空蒸着法
真空（10-3 Pa程度）で金属を加熱し、蒸発した金属を基板に堆積させることで、金属薄膜を製膜する方法。金属の加熱を、酸素が少ない環境で行うことで、酸化を防ぐことができる。金属薄膜の製膜法としては低コストで簡便である。

LiFSA/DMC電解液
塩であるLiFSA（リチウムビス（フルオロスルホニル）アミド）を、溶媒であるDMC（炭酸ジメチル）に溶解させた電解液。特に濃度の高いものは、高効率の金属リチウムの析出と溶解が可能な電解液として報告されている。

落射照明
物体からの反射光を、より強調することができる観察法の一つ。通常の照明法では、可視光透過性の高い電極の場合、反射光よりも透過光がより強調される。

プレスリリースURL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2026/pr20260326/pr20260326.html

見た目はピカピカ、中身は劣化　～10年超え「古い蛍光灯器具」の事故に注意～

製品評価技術基盤機構（NITE） — Thu, 26 Mar 2026 11:00:00 +0900

蛍光灯器具から発煙する様子（カバーを外した状態での再現実験）

　独立行政法人製品評価技術基盤機構［NITE（ナイト）、理事長：長谷川史彦、本所：東京都渋谷区西原］は、蛍光灯をLED照明に変更する際に「劣化した蛍光灯器具による事故」に遭わないように注意喚起を行います。

　2022年3月及び2023 年 11 月に開催された「水銀に関する水俣条約締約国会議」において、全ての一般照明用蛍光ランプの製造・輸出入は2027年末までに終了となりました。LED化率は2025年末時点で66.4％と、LED照明への移行が進んでいます。

　蛍光灯をLED照明に変更するには、「蛍光灯器具ごとLED照明へ交換する方法（※1）」と「ランプだけをLEDランプに交換する方法（※1）」の2種類の方法がありますが、後者では古い蛍光灯器具を使い続けるため、外観に異常がなくても内部の電気部品が劣化し、発煙・発火につながるおそれがあります。

　『LEDランプに交換すれば、ずっと使える』は間違いです。改めて家や事業所の蛍光灯器具をチェックして、使用年数が10年を超えている場合は、蛍光灯器具ごとLED照明への交換を検討しましょう。

■「劣化した蛍光灯器具による事故」を防ぐために
○蛍光灯器具等の照明器具は「電気製品」で、寿命（耐用年限（※2））があることを理解する。
○器具の使用年数が10年を超えている場合は「器具ごとLED照明への交換」を検討する。
○異常がある場合は、すぐに使用を中止する。

【本資料中での定義】
○「ランプ」：実際に光を発する光源のこと。（蛍光ランプ/LEDランプ）
○「照明器具」：ランプを取り付けて電力を供給する機能を持つ装置全体のこと。（蛍光灯器具/LED照明器具）
(※)本資料中の全ての画像は再現イメージであり、実際の事故とは関係ありません。
本資料では直管形と環形のランプを対象の製品とします。
(※1)蛍光灯をLED照明に変更する方法については、NITEプレスリリース「さらば蛍光灯、ようこそＬＥＤ～でもランプ交
換ミスると事故に～」を参照してください。https://www.nite.go.jp/data/000157280.pdf
(※2) 照明器具が部材の経年劣化等によって徐々に劣化して不具合が生じ始めることによる交換及び不具合を生じる頻度が高くなることによる交換を必要とするまでの使用期間。

照明のLED化率　一般社団法人日本照明工業会（JLMA）の統計によると、｢既設照明のLED化率｣（※3）は2025年12月末時点で66.4％となり、LED照明に変更する動きが進んでいます。

(出典)一般社団法人日本照明工業会の照明器具自主統計を元に、グラフはNITEが作成
(※3)国内に設置されている既存照明のうち、LED照明へ更新されている割合。（新規出荷の割合ではない。）

「蛍光ランプ製造終了」と「器具の寿命」の認知度　一般社団法人日本照明工業会（JLMA）が全国の20代～60代の男女10,000人を対象に実施したインターネット調査によると、蛍光ランプ製造終了の認知度は1年半で約30%増加し、40.8%となっています。一方で、｢照明器具に寿命（耐用年限）があること｣の認知度はほぼ横ばい傾向で、3人に2人が知らない結果となっています。

「蛍光灯器具の事故」の発生状況年別の事故発生件数　NITEが受け付けた製品事故情報によると、2016年から2025年までの10年間に発生した「蛍光灯器具」の事故は205件で、全体の事故発生件数は減少傾向にあります。
　このうち、照明のLED化の際に「ランプだけをLEDランプに交換する方法」を選択したことに起因する「蛍光灯器具＋LEDランプ」の事故も各年で確認されています。古い蛍光灯器具を継続使用したり、既存の蛍光灯器具のままランプのみをLEDランプに交換したりすると、器具内部の部品の劣化は続くため、今後も「劣化した蛍光灯器具による事故」が続くおそれがあります。

使用年数別の事故発生件数　「蛍光灯器具の事故」205件のうち、蛍光灯器具の使用年数が推定できた133件について、「使用年数別の事故発生件数」を図3に示します。使用年数が10年を超えていた事故の割合が約9割（120/133件）を占めています。

「劣化した蛍光灯器具による事故」を防ぐために蛍光灯器具等の照明器具は「電気製品」で、寿命（耐用年限）があることを理解する　蛍光灯器具は、単なる「ランプの取付け台」ではなく、安定器や内部配線などの電気部品を内蔵した「電気製品」であるため、外観に異常が見られなくても内部では劣化が進行している場合があります。特に、器具内の安定器は長年の使用により絶縁性能が低下することがあり、その結果、発煙や発火などの事故に至るおそれがあります。

器具の使用年数が10年を超えている場合は「器具ごとLED照明への交換」を検討する　日本照明工業会は照明器具を設置してから8～10年を「適正交換時期」、15年を「耐用の限度」としています。蛍光灯器具の銘板に記載されている製造年を確認し、使用年数が目安となる10年を超えている場合は、新しいLED照明へ蛍光灯器具ごと交換することを検討してください。

https://www.jlma.or.jp/led-navi/contents/cont13a_checkAndChange.htm
（例）蛍光灯器具の銘板の位置と記載

異常がある場合は、すぐに使用を中止する　点灯時に「ちらつく」、「異音がする」、「焦げたにおいがする」などの異常を放置すると、発煙・発火につながるおそれがあります。異常が認められた際は、直ちに電源を切って、使用を中止してください。

事故事例を確認【NITE SAFE-Lite（ナイト　セーフ・ライト）のご紹介】　NITEはホームページで製品事故に特化したウェブ検索ツール「NITE SAFE-Lite（ナイト　セーフ・ライト）」のサービスを行っています。製品の利用者が慣れ親しんだ名称で製品名を入力すると、その名称（製品）に関連する事故の情報やリコール情報を検索することができます。

https://www.nite.go.jp/jiko/jikojohou/safe-lite.html

今回の注意喚起動画はこちら＞＞照明器具「蛍光灯からLEDへ交換後器具の劣化で事故」

独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）　製品安全センターの概要　NITE 製品安全センターには、消費生活用製品安全法などの法律に基づき、一般消費者が購入する消費生活用製品（家庭用電気製品やガス・石油機器、身の回り品など）を対象に年間およそ2千件の事故情報が寄せられます。製品安全センターでは、こうして収集した事故情報を公平かつ中立な立場で調査・分析して原因究明やリスク評価を行っています。原因究明調査の結果を公表することで、製品事故の再発・未然防止に役立てています。

「GOHANプロジェクト第3回会合」の開催について

農林水産省 — Wed, 25 Mar 2026 16:19:50 +0900

〇日本産の米・米加工品の輸出拡大に向けた戦略を事業者等と議論。
〇第3回会合を令和8年3月27日（金曜日）に開催。
農林水産省は、日本産の米・米加工品の輸出拡大を更に促進するため、輸出に関わる事業者等と輸出戦略を議論し、具体的な取組につなげる意見交換会「GOHANプロジェクト」の第3回会合を令和8年3月27日（金曜日）に開催します。

1.概要米の需要に応じた生産促進により、我が国の食料安全保障を図るためには、輸出や米粉といった新たな需要の開拓などを通して米の需要を創造することで、米のマーケットの拡大を図ることが不可欠です。
特に、輸出の拡大を通じて米のマーケットの拡大を図るためには、川上から海外での消費を含めた川下に至るまでの関係者が一体として連携した取組を構築していくことが必要となります。
このため、輸出に意欲的かつ先進的な取組を行う事業者や関係者が具体的な連携・協働の在り方を模索し、従来の枠組みにとらわれない、実効性のある取組につなげるためのGOHANプロジェクトを始動しました。これまで、第1回会合では「おにぎり」「外食」「中食」「パックご飯」等のコンテンツごとの課題や解決の方向性をテーマに、第2回会合では米国のマーケット特性等を踏まえた輸出拡大・市場での定着に向けた戦略について議論しました。第3回会合では、欧州を取り上げます。

2.開催日時及び場所（1）日時：令和8年3月27日（金曜日）16時から
（2）場所：Web開催（非公開）
（3）出席予定組織
   ・農林水産省
・経済産業省
・独立行政法人日本貿易振興機構
   ・日本食品海外プロモーションセンター
   ・一般社団法人全日本コメ・コメ関連食品輸出促進協議会
・輸出関係事業者等 19社・団体

3.議事内容（1）欧州市場の特性と戦略、取組事例の共有
（2）意見交換

4.当日資料の掲載について当日の資料については、会議終了後に次のリンク先へ掲載いたします。https://www.maff.go.jp/j/syouan/keikaku/soukatu/kome_yusyutu/gohan_project.html

「北海道米」をはじめとする4産品を、地理的表示（GI）として登録

農林水産省 — Wed, 25 Mar 2026 11:49:08 +0900

〇お米では初登録、輸出拡大にも期待農林水産省は、本日、米良糸巻大根（宮崎県）、南関素麺（熊本県）、北海道米（北海道）、淡路島手延べそうめん（兵庫県）を地理的表示（GI）として登録しましたので、お知らせします。

１．概要地理的表示（GI）保護制度は、その地域ならではの自然的、人文的、社会的な要因の中で育まれてきた品質、社会的評価等を有する農林水産物・食品の名称を、その地域における知的財産として保護するものです。農林水産省は、学識経験者からの意見聴取を経て、令和8年3月25日（水曜日）に、地理的表示法に基づき、次の産品を地理的表示として登録しましたので、お知らせします。なお、今回の登録により、日本国内のGI登録産品は167産品になりました。

２．地理的表示法に基づき新たに登録された特定農林水産物等名称登録生産者団体生産地（都道府県名のみ）米良糸巻大根米良糸巻大根の会宮崎県南関素麺南関町関素麺製造業組合熊本県北海道米ホクレン農業協同組合連合会北海道淡路島手延べそうめん・淡路そうめん淡路手延素麺協同組合兵庫県
３．地理的表示及びGIマークについて登録された産品は、地理的表示（GI）を使用することができます。その際、地理的表示と併せて次のGIマーク（地理的表示法に基づく登録標章）を使用することができ、地理的表示産品であることの証となります。

４．参考地理的表示（GI）保護制度～登録産品一覧～https://www.maff.go.jp/j/shokusan/gi_act/register/index.html

地理的表示（GI）保護制度～地理的表示及びGIマークの表示について～https://www.maff.go.jp/j/shokusan/gi_act/gi_mark/index.html