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自分の体内がどのようにできているか 不思議に思ったことはありますか
自分の体内がどのようにできているか 不思議に思ったことはありますか
どうやって私たちの体は再成長や再生したり
遺伝子を次世代に
渡しているのでしょうか
なおかつ人工物にはそのような特性はなく
壊れたら捨てられ まずもって再生はしません
壊れたら捨てられ まずもって再生はしません
答えは自己組織化というものにあります
自己組織化とはバラバラの部品が集まり
整った構造を自然に形成することです
自力のみで組成して 一つの組織化した構造となることです
例えるなら 机の上のパーツが いってみれば自ら動き出して
例えるなら 机の上のパーツが いってみれば自ら動き出して
互いを見つけあい
何か有用なものを作り上げるようなものです
不可能に聞こえますし
まるでトランスフォーマーや
妖精サンドマンのようですが
まさに私たちの体はそのように作られており
免疫システムの仕組みであり 私たちが生殖できる理由でもあります
免疫システムの仕組みであり 私たちが生殖できる理由でもあります
自己組織化は私たちの 体内における工場やコピー機であり
タンパク質を生成し DNAを複製します
このプロセスは生物学や化学で みられるだけでなく
このプロセスは生物学や化学で みられるだけでなく
他にもある現象としては 磁石や
雪の結晶
ロボット工学に
ソーシャルネットワーク
都市や銀河の形成
これら現象はほんの一例です
生物学と化学において
自己組織化は あらゆるところに見受けられます
原子相互作用や
細胞の複製だけでなく
DNA、RNAや タンパク質の折りたたみもあります
タンパク質は自転車のチェーンのようなもので
アミノ酸が鎖配列したものです
それは三次元構造に自己組織化します
これはチェーン内のアミノ酸同士で 相互作用するからであり
これはチェーン内のアミノ酸同士で 相互作用するからであり
さらにはチェーンと環境の間も 相互作用するのです
さらにはチェーンと環境の間も 相互作用するのです
これらの力がしなやかなチェーンを タンパク質が機能し得る
これらの力がしなやかなチェーンを タンパク質が機能し得る
三次元化構造へと折りたたんでいきます
ひるがえってウイルスは サッカーボールのようです
特定の形をした一連の 部品からできています
それらはお互いに引きつけ合い
ピッタリ正確にはまるのです
完全な球を作りたいとしましょう
実は古典的な方法で精確な球を作るのは
大変難しいことがわかります
一方 自己組織化で 球を作ることもできるでしょう
一つ目の方法は泡や風船のように 球を膨らませる方法です
一つ目の方法は泡や風船のように 球を膨らませる方法です
もう一つの方法は 同一の小片を沢山つくって
それぞれがつながることで 完璧な球をつくるのです
小片を一つずつ つなげることもできますが
時間もかかりますし 人の作業では間違いも起こりえます
時間もかかりますし 人の作業では間違いも起こりえます
その代わりに部品に磁石のように お互いがくっつくようなデザインをして
その代わりに部品に磁石のように お互いがくっつくようなデザインをして
それを容器に入れます
容器を揺さぶると
すべての小片同士がくっついて 自然に球ができるのです
すべての小片同士がくっついて 自然に球ができるのです
自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として
自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として
自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として
次世代の科学技術を創り出しており
ものの組立を容易にし
より適応性に富みつつも
化石燃料への依存度が下がります
今や科学者はコンピュータ用の 分子マイクロチップを作り出しています
小さい構成要素の分子が
自己組織化されるような 条件に置かれます
同様にDNAが三次元構造を構成する際の
自己組織化の手法を応用することもできます
たとえば体の中に薬を運び ある一定条件が満たされた場合のみ
薬が溶けるカプセルを作る例です
じきに自己組織化は さらに広く応用されてゆくでしょう
素材が自ら補修したり
水道管が需要に応じて再構築したり
環境や動的な負荷の変化に 適応するビルや
環境や動的な負荷の変化に 適応するビルや
人力によらずに自己組織化する 宇宙空間の構造物などです
もしも工場が生き物や脳のようだったり
庭の植物のように建築現場の建物が 周りに適応し
自ら立ち上がってくる 場面を想像してみて下さい
可能性は無限大であり
私たち次第で
よりよい世界を自己組織化を通して 描き出せるのです