12月12日にオンライン開催されました「2020年ノーベル賞解説講演会」では多くの質問をいただきました。
当日解答できなかったものも含め、講演者からの解答を掲載します。

講演ではわかりやすくするために全て Deflation と呼んでしまいましたが、実は Deflation はペンローズタイルについてだけ使われる用語で、一般には Self-Tiling と呼ばれるようです。調べてみましたところ、Self-Tiling となる面白い例は、フラクタル図形を含めていくつか知られているようですが、分類というにはまだまだのようです。

はい、正五角形以外のタイルも必要になりますが、正五角形的な対称性を持つタイリングを作るメソッドとしてペンローズが提案した、ということになります。

はい、Self-Tiling（講演中での用語では Deflation) というのは、自分と相似な図形をタイル張りできるということで、フラクタル研究のキーワード「自己相似」の概念が登場します。タイリングそのものはフラクタルではありませんが、どちらも「従来の規則正しさの枠組みからははみ出すような規則正しさを持つ」という共通点があります。

　あまり他の職業と迷った記憶がないので、「好きな研究だけをして暮らせたらいいな」とずっと思っていたのだと思います。

それまで考えていた状況が破綻するということです。

BHからの重力波の特色を探るのに、この研究が用いられています。

見かけの力か重力かは、潮汐力（異なる点での力の差）でわかります。

説明で用いた線は物体を表しており、それらが密集することを説明しました。ブラックホールはそれら多数の物体の「外側」に覆うように、結果としてできます。

可能性として、ペンローズ過程を紹介しました。人工的に行うためには、微調整が必要です。自然界ではジェットの活動源としては働いているとの説があり、その詳細を研究中です。

回転しているブラックホールの表面は球形であると考えらます。内向きの重力が強すぎてそのような形になると解釈できます。

説明不足でしたが、回転しているブラックホールの方がエントロピーは小さいと言いました。ですから、他に要因がないと回転がない方向に自然と進むと考えられます。何事でも全体的にエントロピーが増大する方向に向かい、全体として活動がない世界にとなります。

熱力学の法則と同じ体系のものがブラックホールの数理でも体系化できます。例えば、温度がどちらもでもあるのですが、それが同じで実態であるかどうかの最終的な結論は実験（観測）的証拠が必要です。理論上の思考実験等はありますが。

研究の世界で、どこまで自身が到達できるかを試したかったからです。

ZFNとTALENはタンパク質で出来た人工DNA切断システムですが、CRISPR-Cas9は短いRNA（ガイドRNA）とCas9タンパク質の複合体でDNAを切断するシステムになっています。DNAの切断後の遺伝子改変に大きな違いはなく、細胞内の修復過程で目的の遺伝子に改変を加えることができます。

ゲノム編集は、標的の遺伝子に短い欠失や挿入など自然突然変異と同程度の改変を行う遺伝子ノックアウトと切断箇所に外来のDNAを挿入する遺伝子ノックインの両方を選んで行うことができる技術です。前者の方法で作製した生物でゲノム編集ツールが残っていない場合は遺伝子組換えにあたりませんが、遺伝子ノックインで作製された生物は遺伝子組換え生物にあたります。このことから、ゲノム編集で正確な遺伝子組換えを行うことができると言えます。

マウスは古くから遺伝子改変技術が確立していることと飼育コストが安いことが疾患モデル哺乳類として使われている理由です。ゲノム編集も効率よく行われるので、マウスでの疾患研究はこれからも続くと思われます。一方、マウスではヒトの疾患を再現できない場合も多く、ラットやマーモセットの疾患モデルもゲノム編集で次々と作られています。

ゲノム編集をヒト受精胚で利用することができるのは、基礎研究目的に限定されています。これは技術的な安全性に加えて倫理問題の解決ができていないからです。ゲノム編集で起こる予期せぬ改変が与える影響などについてはまだ未知数な部分があり、研究者、倫理学者、遺伝性疾患の患者の方などが継続的に議論することが必要な状況です。

これは簡単にはいかないと思います。ゲノム編集は、基本的にゲノムの一部を改変する（あるいは修正する）技術なので新しい生物を作ることは現状では困難です。生物のゲノムについては様々な要素が含まれますが、これらの機能が全てわかっているわけではないので、人工的に構築することはまだ難しいと思われます。

利用する分野によって状況が異なりますが、CRISPR-Cas9は少々複雑な状況です（農作物の品種改良を除く）。特に治療でゲノム編集を利用する場合には高額な使用料が発生することになります。

ゲノム編集は、微生物での高機能物質産生、農水畜産物の品種改良、創薬や治療などに不可欠な技術です。SDGsを実現するための世界で使われている技術であり、日本国内でも様々な分野で利用が広がると思われます。

ゲノムとは生物の全遺伝情報なので、１つの細胞に含まれる塩基配列数になります。ですので、生物のゲノムサイズは、細胞あたりのDNA量を調べれば推定できます。実際には、それだけでは十分ではなく、塩基配列を調べてつなぎ合わせ、塩基数を解析して決めます。体の大きさとゲノムサイズは必ずしも相関はありませんので、推定するのは難しいです。

DNA中の変化は、環境の変化によって変わるというわけではなく、ランダムに起こる変化が環境の変化に対して順応性が高ければその変化を受けた個体が生き残り、変化が生殖細胞へ入ると次の世代へ変化が受け継がれます。大きな変化が起こる可能性は低く、小さな変化の蓄積によって変化が生み出されます。

一般に人工ヌクレアーゼで何度も切断された後は、修復エラーによって欠失や挿入などの変異が起こります。この欠失や挿入の変異によって、人工ヌクレアーゼが認識する塩基配列が変わるので、変異が入った時点で切れなくなります。この他、一時的に切断を起こさせるようなスイッチを持った人工ヌクレアーゼも開発されているので、それを使うとオンとオフが可能です。

ゲノム編集は遺伝子改変ツールなので、医学部のある大学や研究機関であればどこでも行っていると思います。ただ、盛んに行っているところとなると、東大や京都大学などになりますが、広島大学でも行っています。

ゲノム編集を使った生体外治療は国内ではまだ行われていません。広島大学ではがん治療用のゲノム編集細胞を作成するためにプラチナTALENを使った免疫細胞作成技術の開発が進められています。

最近では、意図しない変異が導入されにくいCas9が開発されています。しかし、生体内で利用するとなると、安全性が十分な方法が必要になるので、さらなる開発が必要となります。また、一時的に活性を持つようなCas9や切断後に不活性になるような調節ができるCasも開発されつつあります。

実験が好きだったからです。ライフサイエンス研究は、実験を繰り返す必要がありますが、自分で考えて試行錯誤するのがわりと好きだったので、大学での自由な研究が自分に合っていると思います。

構造が大きいときは３次元のランダムな運動が強いんですが、構造が小さくなってくるとそれよりも回転運動の方が強くなって、元々あった平均的な回転軸の周りに円盤が形成されます。

ブラックホールが大きくなって、中心から遠くなるためです。中心から同じ距離なら質量が大きいほど重力も強くなりますが、距離が遠くなると距離の２乗で重力は小さくなります。そのため公転速度は小さくなります。

量子力学の発展により、恒星の中心部で核融合の発生が期待できると予言されたこと。その理論で現在宇宙に存在する元素の起源がうまく説明できること。核融合で生成されるニュートリノが太陽から観測されたこと、など他にも様々な現象をうまく説明できるため、恒星内部では核融合が起きていると考えられています。

現象自体には驚きはないですが、むしろよくそこまで高い精度を実現したな、と思いました。今回のノーベル賞については、ひょっとしたら昨年のブラックホールの直接撮像の成果をノーベル賞に推薦する人がいて、その提案について検討する過程で先にノーベル賞の値する本件が挙がったのかな、と妄想しました。

１千万度以上です。それくらい熱くならないとX線が出ません。X線のスペクトルから温度が推定できます。

宇宙に望遠鏡を持っていくしかありません。地上だと天気の良いところを選んで望遠鏡を立てるのが精一杯です。ただ、チリの北部などは年間で300日以上晴れるところもあって、宇宙に出るのと同じくらい観測できます。遠いんですけど。

いいえ、宇宙が暗いのは「宇宙が永遠不変ではないこと」と「星・銀河の密度が低い」ことが原因です。最近「宇宙はなぜ「暗い」のか？」というわかりやすい良い本が出てますので、よかったらご覧ください。

動かない基準の星があるので、それを目印にして合わせます。

バルジ、と呼ばれる構造ですね。実は円盤とバルジがどのように形成されたのか、詳しいことはまだわかっていません。円盤状ではなく球状に近い、ということは、恒星の集団が色々な方向からやってきた可能性があります。銀河は銀河同士の衝突合体で進化します。

これは難しい問題です。なぜなら中心の1点は通常の物理法則が成り立たない可能性があるからです。まず、どれだけ頑張って近づいても永遠に触れないとも考えられています。

天体からやってきた光を、来た分だけでなく、何かしら増やそうとすると、事実が失われてしまう可能性があるので、なかなか難しいです。

精度の面で改良されながら、今後10年は観測を続けるでしょう。それで発見できたこと、理解できたことを土台に、今度は宇宙に重力波望遠鏡を作ろうとすると思います。

星の最期は、その質量でほぼ決まると考えられています。赤色巨星にも様々な質量のものがあり、十分に重いものは必ずブラックホールになります。

ブラックホールと言えども、質量で決定する重力を及ぼすだけです。地球が太陽からの重力を受けながら安定して365日で１周するのは、重力と遠心力が釣り合っているからです。たとえ太陽が突然同じ質量のブラックホールに変わったとしても、やはり地球はブラックホールの周りを365日で１周するでしょう。重力は同じなので。

中学生の頃、学校の勉強だけは得意だったので、その方向で飯が食えないかなあ、と思ったのと、大学の卒業研究がとても面白かったことが理由になっていると思います。

救急車がこちらに近づいている時は音波の波長が短くなって高い音で聞こえ、遠ざかっていく時は波長が長くなって低い音で聞こえます。音の高低として意識できなくても、何か音色が変わったな、くらいには認識できると思います。

ハッブル望遠鏡は実は口径が2.4mで、地上の大望遠鏡と比べると口径が小さいのです。また、赤外線で観測しないといけないのですが、ハッブルの赤外線カメラは2002年に修理されるまで冷却系のトラブルで不調でした。ちなみにハッブルは現役です。