科学のしくみ

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コンピュータの論理とAIの進化

機械に仕事を分担させることは、これまでの人間の歴史のなかで絶えず行われてきました。戦後にはコンピュータが登場し、それは単なる計算機の枠を飛び越え、頭脳労働の一部にも活用されるようになりました。そして2010年代後半からは、人工知能(AI)の...
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証拠・反証・再現性で捉える世界

私たちが日常生活で何気なく使っている「科学的」という言葉。これは単に特定の知識やデータを指すのではなく、厳密なプロセスを通じて信頼を築き上げる「営み」そのものを意味しています。主観や思いつきを排して仮説を検証し、比較を行う際には条件を統制し...
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水の科学:氷が浮き、生命が生まれた理由

私たちは毎日当たり前のように水を飲み、使い、目にしています。しかし、水は実は特殊な物質なのです。氷が水に浮くこと、海や湖が冬でも底まで凍らないこと、多くの物質を溶かし込めること、さらには地球の気候を安定させていること――これらはすべて水が持...
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自然毒の科学―作用機序・生物学的意義から読み解く―

「毒」と聞くと、私たちはただ危険なものというイメージを抱きがちです。しかし科学の視点から見ると、自然毒とは生物が生き残るために研ぎ澄ましてきた「進化の産物」であり、現代の医学や薬学を支える貴重な研究資源でもあります。なぜ、これほど多様な毒が...
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住環境をもとにシステムを考える

私たちは人生の半分以上の時間を「室内」で過ごしています。時代を経てエアコンや冷蔵庫といった家電製品が普及し、私たちの暮らしは便利になりました。その一方で、家庭から排出される環境負荷(エネルギー消費)も大きくなっています。こうした「環境負荷の...
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食物が体内で素材やエネルギーになるまで

私たちが日々口にする食事は、体内で消化・吸収された後、エネルギー源や、細胞・組織を形作る構成材料へと姿を変えていきます。この一連の変換プロセスを支えているのが、特定の化学結合を切ったりつないだりする「分子のハサミ」――酵素です。人体というシ...
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地球システム:プレートから大気、水の循環

地球はプレートの移動、マントルの対流、大気の循環、海洋の動き、これらすべてが複雑に影響を及ぼし合うことで、動的な平衡が保たれてきました。地震や豪雨といった現象は、このシステムが物理法則に従って稼働した結果に他なりません。地球科学とは、地球全...
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日常で見られる化学反応|燃焼・爆発・代謝

化学反応は、私たちの身の回りにあふれています。酸化や還元、生体内の代謝、電池の充放電、さらには物質が水に溶ける「水和」にいたるまで、これらはすべて化学反応の一種です。本来、化学反応そのものに「安全」も「危険」もありません。リスクが生じるのは...
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化学物質はどんな認可手続を経て社会に出るのか

私たちの身の回りは、医薬品、食品添加物、農薬、洗剤にいたるまで、あらゆるものが「化学物質」で構成されています。しかし興味深いことに、同じ化学物質でありながら、医薬品の副作用は必要悪として許容される一方で、農薬や食品添加物は「ゼロであるべき」...
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ものづくりを支える工学要素:材料から自動制御・安全設計まで

どのレベルと階層で物事を考えていくかが重要です。たとえば、電気機器は要素としてはトランジスタの塊ですが、そこまで細かいレベルで考えなくても、できあがった製品(モジュール)をどう組み合わせて、より新しい機能をもたせるか、というところに集中して...