リマインダー：超ランダムな研究は驚くべき科学を生み出す可能性がある

こういったことはよくあることだが、それは謎から始まった。

国立動物園のヤドクガエルは熱帯中南米原産で、鮮やかな体色で知られる両生類の一種だが、死に瀕していた。幼生は、のたうち回るオタマジャクシから成体のカエルに成長する途中で死んでしまった。野生の動物が死に始めても、人々が気づくまでに時間がかかることがあるが、動物園には病理学者、つまり病気の科学者がいて、原因を解明する任務を負っている。その病理学者の一人がアラン・ペシエだ。彼は、食用キノコと水虫の両方を含む奇妙な生物界である菌類が犯人ではないかと疑った。しかし、確実に知るためには助けが必要だった。

これは 1997 年、Google が立ち上げられる 1 年前のことであり、ワールド ワイド ウェブがまだ Excite、AskJeeves、AltaVista といった検索エンジンの寄せ集めでできていた頃のことだった。しかしどういうわけか、ペシエはチューブをくぐり抜けて、ジョージア大学を退職した菌類学者メルビン フラーの Web サイトにたどり着いた。ペシエと動物園の同僚たちは、カエルを殺している病原体の電子顕微鏡写真をいくつかフラーに送った。フラーはその写真を、過去に非公式に共同研究したことのあるメイン大学の生物学准研究教授ジョイス ロングコアに送った。それは思いがけないつながりだった。ロングコアはすぐにその標本が、彼女が 30 年近く断続的にひそかに研究していたツボカビ門 (略してツボカビ) と呼ばれる菌類のグループに属するものであると特定した。ペシエは、殺人菌を特定する専門知識を持つ数少ない人物の 1 人になんとかつながることができたのだった。

そして、もし状況がほんの少し違っていたら、彼女はそこにいて救助に来ることさえできなかったかもしれない。

ロングコアは、ミシガン大学4年生の終わりごろ、1960年に水中に生息する微小な菌類ツボカビの研究を始めた。ツボカビは魅力的なテーマではなかったが、この生物に対する好奇心が、ロングコアをインディアナ大学で修士号を取得する間、そして結婚してメリーランド州に引っ越した後も、研究に没頭させた。その間ずっと、彼女は基礎科学の基盤であり、科学投資の即時利益を求める人々にとっては悩みの種である、分類と観察の研究を行っていた。この菌類の研究には、私たちの世界に対する理解を深める以外に、明らかな利点はなかった。

ロングコアさんは子どもを産むようになると、仕事を辞めた。「私は別の時代に生きていたんです」と彼女は言う。「女性たちは家にいることから仕事に行くことに切り替えていました。私は家にいましたが、それ以外のことをすることに何の疑問も抱いていませんでした。私は子どもを保育園に預けて仕事に行くような人間ではありませんでしたし、そうしたくもありませんでした。」

20 数年後、ロンコアが現在拠点としているメイン州の大学町オロノの研究者から依頼があった。彼女は下水処理のための家庭用浸出フィールドの機能を研究するために NSF の助成金を受けており、ロンコアに支援を依頼していた。

「彼女は来て、この菌類のグループについて私の方が彼女よりよく知っていて、私が役に立つことができると私を説得しました」とロングコアは言います。そこでロングコアは約 6 か月間、研究室でパートタイムで働きました。しかし、顕微鏡の後ろに戻ると、彼女はそこが自分のいるべき場所だと悟りました。

ロングコアは博士課程に入学した。60 年代の修士課程の学生としては、研究対象の生物の図を描くのが普通だった。80 年代の博士課程の学生として、ロングコアは電子顕微鏡法についてすべて学んだ。電子顕微鏡法は、電子ビームを使って標本の像を作る方法だ。彼女は、菌類を純粋培養で育てる方法や、標本の写真を撮影してその写真を読み取る方法も学んだ。離れていた時間は、彼女の興味を常に惹きつけてきた微小な生物を理解するためのまったく新しい可能性の世界を切り開いた。しかし、1991 年に卒業したとき、ほとんどの科学者の研究に資金を提供している国立科学財団のような助成金を得ようとしたが、失敗した。明らかな見返りがなかったため、ツボカビに関する研究は誰にとっても優先順位の高いものではなかった。

「私は『そんなのどうでもいい』と言いました」とロングコアさんは言います。NSF の助成金に延々と応募して時間を無駄にする代わりに、彼女は他の資金源から得られるわずかなお金で間に合わせることにしました。

そして、1997 年にペシエの電子顕微鏡写真を受け取ったとき、彼女はまさにその場所にいた。他人の研究室の使われていない片隅で、菌類を分離して論文を発表するという仕事に精を出したのだ。動物園の死にかけのカエルからペシエが分離したツボカビは、すぐに彼女には特定できた。「それは本当に奇妙なことでした。当時、私たちはこのグループの菌類で脊椎動物の病原体となる菌類を他に知らなかったからです」と彼女は言う。「藻類や無脊椎動物の寄生虫になる可能性があることは知っていましたが、両生類の病原体となる菌類がいるとは思いもしませんでした」。

ツボカビはカエル、ヒキガエル、サンショウウオに感染する可能性があり、実際に感染していることが判明した。この病原菌は、南極大陸を除くすべての大陸で個体数の減少を引き起こしており（南極大陸にはもともとカエルはいなかった）、一部の両生類の絶滅にもつながっている。彼女の研究は、エレイン・ラミランド、ドン・ニコルズ、アラン・ペシエの研究とともに、研究者らがこの菌の拡散方法を解明するのに役立った。拡散経路は、ある水域から別の水域へ移動する船や機材、およびエキゾチックなペットの密輸によるものだ。

水曜日、この研究がアメリカ科学振興協会の金の卵賞を授与されたのはそのためだ。この賞の起源はテネシー州選出のジム・クーパー下院議員に遡る。AAASの政府関係担当副部長エリン・ヒース氏はポピュラーサイエンス誌に、 「一見無名に思える研究が大きな進歩や同様の社会的影響をもたらした例を取り上げることで、連邦政府の資金援助による研究の多大な利益を認識したかった」と語った。

これは、ゴールデン フリース賞に象徴されるように、基礎研究に敵対する環境と見られるものに対する反論のようなものだ。この風刺的な賞は、当時ウィスコンシン州民主党議員だったウィリアム プロクスマイアが、税金を浪費していると彼が考えるプロジェクトを公に非難するために考案した。この賞は 1975 年から 1988 年まで毎月授与され、およそ 24 件の科学研究プロジェクトが対象となった。プロクスマイアが批判した 1975 年の研究の 1 つは、魚とネズミのアルコールと攻撃性の関係を調べたものだ。彼は「人間の状態と問題を理解する最も効果的な方法は、人間の行動を観察することだ」という理由で、この研究を却下した。

「プロクスマイアが人々に酒を与えて戦わせるという提案をしてくれたら、本当にうれしい」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の精神生物学者ハーマン・ピークは1988年にサイエンティスト誌に語った。「それは単純に非倫理的で不道徳だ」

ゴールデン・フリース賞の原因を「おかしな響きの科学」に対する懐疑心と、明確ですぐに達成可能な社会的利益をもたらす科学的進歩にのみ投資すべきという圧力の高まりにあると非難する人もいる。

「私は科学への資金提供に大賛成です。なぜなら、科学知識から予想外の成果が何度も得られてきたからです」とロングコア氏は言う。「物事はこうやって進歩してきたのです。」

結局のところ、アインシュタインが相対性理論を考案してから 1 世紀後に、私たちが GPS デバイスでその理論を使って朝のランニングの計画を立てたり、見知らぬ近所をナビゲートしたりするようになるとは誰が想像したでしょうか。

ロングコア、ニコルズ、ペシエ、ラミランドの研究は、ファジー ロジック (現在 HVAC システムから医療機器まであらゆるものに使用されている数学的概念) を解明したロトフィ ザデーと、カイチン リーの研究と並んで評価されました。リーは、ムール貝が水中の壁や岩によくくっつく仕組みを知りました。その接着方法を解明することで、大豆ベースの接着剤を開発し、コロンビア フォレスト プロダクツなどの企業が環境に有害で発がん性の可能性のあるホルムアルデヒドベースの接着剤から脱却できるようにしました。

「好奇心に駆られた研究は重要です。なぜなら、それが人生を変えるような開発の基盤となるからです。この研究がどこへ向かうのか、私たちはいつもわかっているわけではありません」とヒース氏は言う。「私たちは、このような話をもっと聞きたいのです。金のガチョウに誰でもノミネートできます」。もちろん、すべての基礎研究がロングコアの研究のように重要な発見につながるわけではありません。しかし、科学的な探究がどこへ向かうのか、誰にもわかりません。