大航海時代（15世紀半ば〜17世紀半ば） は、世界各地に偏在していた天然物を、グローバルな交易網に組み込んだ時代である。
香辛料、薬用植物、染料、樹脂、糖、嗜好品──これらは単なる商品ではなく、国家運営に不可欠な戦略物資 だった。医療、軍事、工業、嗜好、すべてが天然物に依存していた。
やがて19世紀、これらの天然物の分子構造が解明されると、化学者たちは天然物を模倣し始める。20世紀には石油化学が主流となり、産地に依存しない物質生産が可能になった。
本稿では、天然物の獲得から合成化学への移行 という、物質をめぐる500年の歴史を追う。
香辛料
なぜ香辛料は価値があったのか
胡椒、クローブ、ナツメグ、シナモン といった香辛料は、中世ヨーロッパでは極めて高価で、一部の香辛料は同重量の金に匹敵するほどの価値を持つこともあった。
冷蔵技術のない時代、香辛料は塩漬け肉の腐敗臭を抑える食品保存に不可欠だった。また、消化促進、解熱、鎮痛など薬効があると信じられ、医薬としても重用された。さらに貴族や聖職者にとっては富と地位を示す権威の象徴であり、宗教儀礼では香として使用された。
中世ヨーロッパでは、これらの香辛料は イスラーム商人とヴェネツィア商人 が独占しており、価格は産地の数十倍から数百倍に達した。
原産地と交易
胡椒はインドのマラバル海岸、クローブ（丁子）とナツメグは現在のインドネシアにあたるモルッカ諸島とバンダ諸島、シナモンは現在のスリランカであるセイロンが原産地だった。
「イスラーム・ヴェネツィア商人を介さず、直接アジアへ行って香辛料を安く仕入れられないか？」 という経済的動機が、ポルトガルとスペインの大航海事業を推進した。
香辛料貿易の歴史と暴力
15世紀前半から、ポルトガルのエンリケ航海王子（1394-1460）がアフリカ沿岸探検を組織化した。1488年にはバルトロメウ・ディアスが喜望峰に到達し、1498年にヴァスコ・ダ・ガマがインドのカリカットに到達して香辛料の直接貿易を開始した。1511年にはポルトガルがマラッカを占領し、東南アジア香辛料貿易を支配下に置いた。
しかし1602年にオランダ東インド会社が設立されると、ポルトガルからモルッカ諸島の支配権を奪取する。オランダは 香辛料の独占 を徹底した。特にナツメグの産地バンダ諸島では、1621年、オランダ東インド会社は住民約15,000人のうち大半を奴隷として連行し、プランテーション化した。
香辛料貿易は、暴力と結びついていた。
嗜好品
コーヒー
コーヒー は、エチオピア原産の植物から得られる カフェイン を含む飲料である。15世紀にイエメン経由でイスラーム世界へ伝播し、17世紀にヨーロッパに伝来した。18世紀になると、ブラジル、コロンビア、グアテマラなど中南米でプランテーション化が進んだ。
カフェインは中枢神経を刺激し、覚醒と集中力向上をもたらす。17世紀ヨーロッパのコーヒーハウスは知識人の社交場となり、啓蒙思想の温床となった。工場労働者の生産性を向上させることで労働時間の延長を可能にし、夜の活動時間が延びることで都市文化の形成にも寄与した。
茶（紅茶）
茶 も、カフェインを含む嗜好品である。中国雲南省を原産地とし、17世紀にオランダ・イギリス経由でヨーロッパに伝来した。19世紀になると、イギリスがインドのアッサムやダージリン、セイロン（現スリランカ）で大規模栽培を開始した。
イギリスは中国から大量の茶を輸入していたが、支払いのための銀が流出した。これを解決するため、イギリスは インドで栽培したアヘンを中国に密輸 し、茶の代金とした。中国がアヘン密輸を取り締まると、イギリスは アヘン戦争（1840-1842、1856-1860） を起こした。
カカオ・チョコレート
カカオ は、メキシコや中米を原産とする植物から得られる テオブロミン を含む食品である。アステカやマヤ文明では神聖な飲料として使用されていた。16世紀にスペイン経由でヨーロッパに伝来し、後に西アフリカのガーナやコートジボワール、中南米でプランテーション化された。
テオブロミンは、カフェインに似た化学構造を持ち、軽い覚醒作用と気分高揚作用がある。
タバコ
タバコ は、南米アンデスを原産とする植物から得られる ニコチン を含む嗜好品である。16世紀にヨーロッパに伝来し、17世紀には北米バージニアでプランテーション化された。
ニコチンは、強力な神経毒であり、高い依存性を持つ。タバコ税は近代国家の重要な財源となった一方、健康被害は20世紀に科学的に証明された。
支配を可能にした天然物
嗜好品が人々の日常生活を変えた一方で、別の天然物は帝国主義的な植民地支配そのものを可能にした。次に見るキニーネとアヘンは、まさにそうした「支配の化学」を象徴する物質である。
キニーネ
キニーネ（quinine） は、南米アンデス原産のキナノキ樹皮に含まれる アルカロイドである。これは マラリアの特効薬 として、熱帯地域での植民地経営を可能にした。
1640年頃、イエズス会宣教師がスペインに持ち帰ったキナノキ樹皮は、ヨーロッパで大きな注目を集めた。1820年には、フランスの化学者ピエール・ジョゼフ・ペルティエとジョゼフ・ビエナメ・カヴァントゥがキニーネの単離に成功した。19世紀半ばになると、イギリスがインドとスリランカで、オランダがインドネシアのジャワ島でキナノキ栽培を開始し、プランテーション化が進んだ。
マラリアは熱帯・亜熱帯地域で最大の脅威だった。ヨーロッパ人が植民地に定住しようとすると、大半がマラリアで死亡した。キニーネは、マラリアに対する唯一の有効な治療薬であり、ヨーロッパ人が熱帯地域に定住することを可能にした重要な要因 だった。19世紀の「アフリカ分割」は、キニーネなしには不可能だった。
アヘン
アヘン は、ケシから得られる モルヒネ を含む薬物である。地中海沿岸を原産とし、後にインドや中国で栽培されるようになった。1804年、ドイツの薬剤師フリードリヒ・ゼルチュルナーがモルヒネの単離に成功した。
アヘンには二面性があった。鎮痛剤として医薬的に有効であり、モルヒネは現代でも最強の鎮痛剤である。しかし同時に強い依存性を持ち、深刻な社会問題を引き起こした。
イギリスは、インドで栽培したアヘンを中国に密輸し、莫大な利益を得た。中国がこれを取り締まると、イギリスは軍事力で開国を強要した。これがアヘン戦争である。
樟脳
樟脳は、クスノキから抽出される揮発性有機化合物である。解熱、鎮痛、強心作用を持つ医薬として、衣類保存のための防虫剤として、無煙火薬の安定剤として、そして セルロイドの原料として、多岐にわたる用途を持っていた。
1856年にイギリスのアレクサンダー・パークスがセルロイドの前駆体を発明し、1870年にアメリカのジョン・ウェズリー・ハイアットが実用的なセルロイドを開発した。セルロイドは、ニトロセルロースと樟脳を混合して作られ、樟脳は可塑剤として不可欠だった。
日本の九州や四国、そして台湾が樟脳の原産地だった。江戸時代には薩摩藩が樟脳を専売化し、1895年に台湾が日本統治下に入ると、樟脳が国策産業化された。1890年代から1930年代の最盛期には、台湾が世界シェア70〜90%を占めた。セルロイド時代には、日本の輸出品目のトップクラスだった。
しかし1920年代以降、石油化学の発展により合成樟脳が大量生産されるようになると、天然樟脳の需要は急速に減少した。
プランテーション作物と化学操作
これまで見てきた香辛料、嗜好品、医薬品は、いずれも特定の地域でのみ産出される天然物だった。17世紀以降、ヨーロッパ列強はこれらを原産地以外の植民地で大量生産する体制を構築していく。これがプランテーション経済である。
ここで重要なのは、生産だけでなく、精製・発酵・加工といった化学操作が体系化された 点である。
砂糖──化学工業の原型
サトウキビから砂糖を抽出・精製するプロセスは、近代化学工業の原型と言える。
東南アジアのニューギニアを原産とするサトウキビは、中世イスラーム世界を経由してヨーロッパへ伝播した。15世紀、ポルトガルがマデイラ諸島とアゾレス諸島で栽培を開始したのが、プランテーション化の始まりである。17世紀以降、イギリス、フランス、オランダがカリブ海諸島のジャマイカやバルバドスで大規模生産を展開し、ポルトガルもブラジルで17世紀から大規模栽培を行った。
サトウキビの搾汁、煮詰め、結晶化、精製──これらは反復的な化学操作である。大規模な砂糖工場では、蒸留、濾過、再結晶 といった技術が発展し、後の化学工業の基礎となった。
砂糖プランテーションは、大西洋奴隷貿易と表裏一体 だった。16世紀から19世紀にかけて、アフリカから推定1,200万人以上が奴隷として連行され、過酷な労働に従事した。
天然ゴム──産業革命を支えた樹液
天然ゴム は、アマゾン原産のゴムノキ（Hevea brasiliensis）から得られる ラテックス（樹液） である。18世紀にヨーロッパに伝来したが、当初は用途が限られていた。
転機となったのは1839年、アメリカのチャールズ・グッドイヤーによる加硫法の発見である。天然ゴムに硫黄を加えて加熱すると、弾性と耐久性が飛躍的に向上することが分かった。この発見により、ゴムは産業用途に耐える素材となった。
1876年、イギリスの探検家ヘンリー・ウィッカムがアマゾンからゴムノキの種子7万粒を密輸し、イギリスはマレーシアとセイロン（現スリランカ）でプランテーション化を進めた。20世紀初頭には、マレーシアが世界シェア70%以上を占めるようになった。
ゴムは自動車産業のタイヤ、電気産業の絶縁材、軍事用の防水布やゴム製品として不可欠となった。ゴムなしには、産業革命も第一次世界大戦も不可能だった。
第二次世界大戦中、天然ゴムの供給が途絶えたため、ドイツとアメリカは合成ゴムを開発した。現在、世界のゴム消費の約60%が合成ゴムである。
綿花──繊維産業の基盤
綿花 は、繊維作物として産業革命の中心だった。インドを原産とし、18世紀にアメリカ南部でプランテーション化が進んだ。イギリスのマンチェスターを中心とする繊維工業の原料として、綿花は大量に消費された。
染料
インディゴ
インディゴ（藍） は、インド原産の染料植物から得られる青色色素である。古代エジプトやローマ時代から使用されており、大航海時代以降の16世紀からは、ポルトガルとイギリスがインドから輸入を始めた。インドでプランテーション化が進み、後には中南米のグアテマラでも栽培された。イギリス、ドイツ、フランスでは軍服の染色に大量使用された。
1880年、ドイツの化学者アドルフ・フォン・バイヤーが合成インディゴの化学構造を決定した。1890年代にはBASF社（ドイツ）が合成法を開発し、1897年に合成インディゴの工業化に成功した。BASF社が合成インディゴの大量生産を開始すると、天然インディゴ市場は急速に崩壊 した。インドの藍農民は壊滅的な打撃を受けた。この出来事は、天然物から合成化学への転換点 を象徴している。
コチニール
コチニール は、メキシコ原産のサボテンに寄生するカイガラムシから得られる赤色色素（カルミン酸）である。16世紀、スペインがメキシコから独占輸入し、王侯貴族の衣服、軍服、絵画の顔料として使用された。スペインはコチニールの製法を厳重に秘匿し、高価格を維持した。
天然物化学から合成化学へ
天然物の分子構造解明
19世紀、有機化学の発展により、天然物の分子構造が次々と解明された。香辛料の香気成分、染料の色素、薬用植物のアルカロイド──すべてが分子式として記述されるようになる。天然物は模倣の対象 となった。
1804年にはドイツのゼルチュルナーがモルヒネを単離し、1820年にはフランスのペルティエとカヴァントゥがキニーネを単離した。1828年、ドイツのフリードリヒ・ヴェーラーが尿素合成に成功し、無機物から有機物を初めて合成したことで生気論が否定された。
1856年には、18歳の化学者ウィリアム・パーキンが、キニーネの合成を試みる実験中に偶然、美しい紫色の染料モーブを発見した。これが世界初の合成染料となり、化学工業の幕開けとなった。1897年にはドイツのバイエル社がアスピリンを合成し、同年BASF社が合成インディゴの工業化に成功した。
ドイツ化学工業の台頭
19世紀後半、ドイツは合成化学で世界をリードした。 その背景には、ギーセン大学のリービッヒなどドイツの大学が実験化学教育を確立したこと、化学物質の特許保護制度が整備されたこと、政府の産業育成政策、そして豊富な石炭という化学工業の原料があったことが挙げられる。
1865年設立のBASF、1863年設立のバイエルとヘキストといった主要な化学企業は、染料から出発して医薬品へと事業を拡大した。これらの企業は、第一次世界大戦で化学兵器の開発・製造にも関与した。
1909年、フリッツ・ハーバーがアンモニア合成法を発見し、1913年にカール・ボッシュがBASFで工業化に成功した。空気中の窒素からアンモニアを合成することで、肥料（硝酸アンモニウム）と火薬（TNT）の大量生産が可能になった。この技術が、20世紀の人口爆発と二つの世界大戦を支えた。
日本でも明治期以降、欧米の技術を取り入れながら化学工業が発展していく。詳しくは「日本の地域産業―江戸末期から現代までの人口・経済の遷移ー」および「産業遺産が語る科学技術の社会実装―幕末から昭和まで、技術はいかに日本を変えたか―」を参照されたい。
石油化学の時代
20世紀に入ると、石油を原料とする化学工業 が主流となった。合成ゴムが天然ゴムの代替となり、合成染料が天然染料を駆逐し、合成医薬品が天然アルカロイドに取って代わった。ポリエチレン、ポリプロピレン、PVC、ナイロンといったプラスチックは、セルロイドを代替した。すべてが石油から作られるようになった。
産地に依存しない物質生産が可能 になり、天然物貿易は衰退した。
天然物は姿を消したのではなく、分子レベルで理解され、その構造が模倣・改良された上で合成化学物質に置き換えられた のである。合成化学は、天然物の分子構造を解明することで発展した。つまり、天然物が合成化学の教科書だった のである。
現代への影響と未来
グローバル経済の成立
大航海時代の天然物貿易は、世界を単一の経済圏に統合した。アジア、アフリカ、南米という原産地、植民地プランテーションという生産地、そしてヨーロッパという消費地。この三角構造は、不平等な国際分業 の始まりだった。
プランテーション経済は、奴隷制、強制労働、土地収奪と結びついていた。その遺産は、現代の途上国の経済構造、貧困、環境破壊として残っている。
天然物の再評価
抗がん剤であるタキソール（イチイの樹皮から）やビンクリスチン（ニチニチソウから）、抗生物質であるペニシリン（カビから）やストレプトマイシン（放線菌から）など、現代の医薬品の約40%は、天然物由来または天然物をヒントにしている。
石油化学に依存しない、持続可能な化学への転換が求められている。植物由来の原料であるバイオマス、微生物による物質生産を行う発酵工学、遺伝子組み換えによる天然物生産を可能にする合成生物学といったアプローチが注目されている。
熱帯雨林の破壊は未知の天然物の喪失につながり、先住民の伝統医学には科学的検証の価値がある。天然物は、過去の化学のモデルであり続けただけでなく、未来の持続可能な化学においても重要な資源となる可能性を秘めている。
おわりに
大航海時代は、分子をめぐる500年の物語の始まり だった。
香辛料という分子を求めて航海が始まり、キニーネという分子が帝国を可能にし、カフェインという分子が労働時間を延長し、インディゴという分子が合成化学を生み、やがて石油という炭化水素が世界を作り替えた。現代、私たちの生活を支える医薬品、プラスチック、繊維、染料──そのほぼすべてが合成化学の産物である。しかしその起源は、15世紀の航海者たちが求めた天然物にある。
天然物化学の歴史は、人類が物質を理解し、やがて創造するようになった歴史である。次の段階は何か？ おそらく、石油に依存しない持続可能な化学──バイオテクノロジー、再生可能資源、人工光合成──へと向かうだろう。
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