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物理・情報科学科 堀川 裕加 先生

物理・情報科学科に新しく女性教員が着任されました。これまで物理・情報科学科には男性教員しかおらず、学生は楽しみにしていました。理化学研究所で研究員さんをされていたという堀川先生。実はママなんです。研究と子育ての両立はどうされているのでしょうか?理化学研究所でのお話もお伺いしました。

 


 

 

 

 

 

 

 

 


堀川 裕加 Yuka HORIKAWA

山口大学大学院創成科学研究科 助教
学域:自然科学基盤系学域(物理学分野)
学科:物理・情報科学科


 

インタービューアー(以下、イ):今回のインタビューは物理・情報科学科に新しく着任されました、堀川裕加先生です。よろしくお願いします。

堀川裕加先生(以下、堀):よろしくお願いします。この研究室の学生第1号となる森山君もご一緒させていただいてよろしいですか?

イ:はい、もちろんです。よろしくお願いします。

森山諒平君(以下、森):よろしくお願いします。緊張しますね。

X線を使って・・・

イ:さっそくですが、先生は主にどのような研究をされていますか?

堀:移動したばかりで、まだここでは何も始められてはいませんが、主に分光実験ですね。今年は出張実験を行います。

イ:それは何処に行かれるのですか?

堀:兵庫県です。以前私は、理化学研究所の播磨事業所に居たのですが、そこに設置されている「SPring-8」という大型放射光施設で研究をしていました。

森:先生、その施設は兵庫県の人里離れた山の中にあるんですよね。

堀:そうなんです。小高い山のトップを削って、そこにリング状で建っています。その施設でX線などの放射光を作っていて、それを使って実験を行います。


大型放射光施設「SPring-8」世界最先端の研究を行う巨大施設だそうです。

イ:X線を使って研究ですか?

堀:はい。物を調べる時に私たち人間は、目で見て観察する方法が一番分かりやすいですよね。しかし、目で見える大きな世界はこれで良いですが、小さな原子の世界になると光学顕微鏡でも見えません。そこで私たちは光を当てて反応を調べることで、その原子や分子がどんな構造や電子状態をしているのかを間接的に調べています。具体的には試料にX線を当てて分子を光らせて、その光りを詳細に観察することで、分子の変化を検出しています。

イ:X線ってレントゲン以外にも使用法があるのですね。

堀:そうですね。私たちは軟X線という光を使用します。たぶん一般の方はあまり聞いたことがないかと思います。

イ:初めて聞きました。軟X線?一体、何が軟らかいのでしょうか?

堀:X線には硬X線と軟X線があります。エネルギーが違うだけなのですが、硬X線の代表的なものがレントゲンですね。エネルギーが高く透過力が強いので骨を見たりと診察などに使われています。
それに比べて軟X線はエネルギーが低く物質に吸収されやすいため、空気中で放射させると1mmぐらい進んだところで空気の分子に全部吸収されて消えてしまいます。それぐらい透過力の弱いX線なのです。そういった性質を逆に利用して分光する研究を行っています。空気層でも吸収されてしまうようなX線なので真空中でしか使えないです。

イ:そのような軟X線で何ができるのでしょうか?

 

堀:軟X線の特長は当てるエネルギーによって吸収させる元素を選ぶことができるんです。例えば、エネルギー290eVの光を当てると炭素だけが励起する。400eVにすると窒素だけが励起する。つまり、エネルギーを変えていけば特定の元素だけを調べることが可能なんです。

イ:なるほど。ピンポイントでそれが分かるということですね。

堀:未知の元素分析をするのにも使えますね。

画期的な研究

イ:理化学研究所ではどんなことをされていたのですか?

堀:軟X線は真空中でしか使えないので、測定したいサンプルを真空装置の中に置かないといけないんです。

真空装置

固体なら真空中でも測定可能ですし、ガス分子でもシュッと少し噴いて装置の中に入れれば測定ができます。でも、液体は真空装置に入れると、その中でどんどん蒸発してしまって測定ができないんです。通常の方法では液体を測定することができないので、その研究さえも行われていなかったんです。そこで私たちは液体に特化した分光器を作りだしました。

イ:その装置を使って研究をされたのですか?

堀:はい。当時、もう少し画期的な研究をしようと考えていて、水の中に溶けたアミノ酸を調べたいなと思ったんです。人間の体は60%の水でできていますよね。その中でタンパク質が合成されたりしていますが、その反応は水、H2Oがないと動かないことが分かっているんです。例えば、乾燥したものって腐らないでしょ?それは反応が起こらないからです。体内の中で動くには水がいないといけない。でも、水が化学結合するわけでもなく、ただ水が周りにいるだけで動ける。タンパク質が反応できる。それって水からどういう影響を受けているのだろう?ってことが一番知りたかったところだったんです。

イ:では、タンパク質を調べたのですか?

堀:いいえ。本当はタンパク質を調べたかったのですが、最初は難しいのでもっともっと小さい簡単な分子で調べようと思い酢酸分子を使って調べることにしました。まず、酢酸水溶液は酢酸CH3COOH、水H2Oの混合物ですね。両方に酸素分子Oが入っています。今までの常識からすると、両方X線が励起してしまって分離できない可能性があるから、やっても難しいと思われていたんです。でも私たちは、そこを突き詰めてなんとか酢酸だけの情報を出すことに成功しました。

イ:それはどのようにして?

堀:元素によって吸収するエネルギーが違うと話しましたが、酸素はエネルギー530eV付近で励起します。
この領域の光を使って酢酸水溶液を調べたのですが、ここで酸素原子Oに注目します。大きな違いは化学結合です。水は一重結合OH、酢酸はOHと二重結合C=Oの2種類があります。スペクトルを見ると、水の吸収は533eV辺りから立ち上がりますが、酢酸の方はもっと早く立ち上がります。酢酸の最初の吸収ピークは、まだ水の吸収が起こっていない532eV辺りです。つまり、酢酸のC=Oの酸素励起を使えば、水はスルーし酢酸だけが反応するエネルギーがあるぞ!ということに気付いたんです。

このエネルギーの軟X線を酢酸水溶液に当てると酢酸分子が励起し発光しました。私たちは水に溶けた酢酸だけを取り出すことに成功したんです。

イ:すごい!「難しい」と言われていたことだったわけですよね。

堀:そうですね。アイディアも含め世界初だったんです。正直言うと、いろいろ議論を詰めるべき点が残ってはいるんですが…。新しい手法だったので雑誌の表紙に絵を飾ることができました。光を当てると水の中にある酢酸だけがキラッと光ってスペクトルを出してくれるよっていうイメージ図です。この手法で、水の中の酢酸とガスや何もない所での酢酸の状態を比較して、水からどういう影響を受けているのかを調べる研究を進めていました。結果はまだまだ解析中なんですけどね。
こちらが表紙となった雑誌です

イ:これから、その研究をされるのですか?

堀:そうですね。一番解明したいのは、水の中でタンパク質などがうまく反応できるのはなぜだろう?っていうところですね。水分子との相互作用についてこれからずっと探っていきたいと思っています。

目標

イ:これまでのお話を聞いていると先生の分野は物理学なのに、まるで化学のお話を聞いているようですね?

堀:分光器を作る段階では物理の知識を使います。実際に使っている内容は化学に近いかな。分析機器なので、そういう面もありますね。

イ:とても素晴らしい装置だと思うのですが、先生が今後目指すものは何ですか?

堀:これまでたくさんの費用と時間をかけて手法開発をしてきたので、広く一般的に使える手法までブラッシュアップしていきたいと思っています。まず大学の基礎研究で使える形にして、産業界などの検査で使用してもらえるころまでもっていければ嬉しいですね。ただ、今は手探りの状態で、基礎データをコツコツ作っている段階です。

イ:では、これから何ができるのか?何に使えるのか?を探ってやっていくわけですね。

森:生き物はどうですか?カエルとかカブトムシとかは?

堀:生き物はね~、照射すると死んじゃうと思うよ!体液とかだと調べられるけど・・・。

森:あ、そうですね。じゃあ、人間はどうです?あ、でも皮膚の表面が少し焦げちゃいますね。ん~、血液はどうですか?

堀:血液の何が知りたいかによっては使えるかもしれない!まさに、こういった素朴なアイディアを集めるところからですね。

森:血液を調べられたら良いな~。何か面白いことが分かりそうですね。

堀:先行研究としてヘモグロビンのFe周りを調べたものはあります。
(参考文献:Y.Harada et ai.,JPSJ,Vol.78,No.4,2009,044802)

理化学研究所に勤められた経緯

イ:先生が理化学研究所に勤められた経緯を教えてください。

堀:博士前期課程1年の時に理化学研究所に見学に行ったんです。大学とは違って、最先端の研究をされている30代の研究員の方がたくさんいて、その方々から聞いたお話がとても刺激的ですごく興味をもったんです。こんな所で研究ができたら楽しいだろうなって思いました。それからそこの研修生にさせていただいたんです。隔週ぐらいで泊まり込みで行ってお手伝いをしながら勉強をしていました。博士前期課程までは発光分光器の性能を上げる仕事をしていたんです。その分光器が立ち上がったのが博士後期課程に進学をするか就職をするかを決める頃だったんです。やっと立ち上がった分光器を使わずに就職してしまうのは勿体ないと思い進学しました。


発光分光器

イ:進学したきっかけは、その機械を使いたいと思ったからなんですね。

堀:そうですね。もうちょっと使って成果を出したい!と思ったのが進学したきっかけですね。その後、液体の研究を本格的に始め、博士号取得後に研究員として理化学研究所に勤めていました。

イ:ずっと「SPring-8」で研究をされていたのですね。「SPring-8」にあるような機械は日本にどれぐらいあるのですか?

堀:液体が測れる発光分光器があるのは「SPring-8」だけです。世界だとドイツとアメリカといった感じですかね。

イ:そんなに数が少ないのですか!?驚きです!手軽に実験はできないですね!

学生時代、野依 良治先生に研究発表を聞いていただいている様子の写真

*野依 良治先生は日本の化学者です。(2001年に「キラル触媒による不斉反応の研究」が評価されノーベル化学賞を受賞された先生)
堀川先生、緊張した面持ちです。

熊出没注意!?

イ:今後、森山君もその「SPring-8」に行って実験をするのですか?

堀:はい。軟X線じゃないと分からないところを調べてもらうというドンピシャの課題を用意しようと思っています。

イ:森山君は今どんなことをされているのですか?

森:今は、先生にいただいた資料を基に、主に分光法の基礎勉強をしています。「SPring-8」に行くことはとても楽しみなのですが、気軽に行ける施設ではないんですね。きちんと実験の下準備をして行かないと・・・。

堀:もちろんです!常に時間との勝負です!この時間内に今、一番何を取るべきかを考えて、必要な測定セットアップをその場で作ったりと、やる事はたくさんあるのでのんびりとはいきませんよ!

森:うわぁ---!失敗ができないですね。自分のやりたいことが時間内にできなかったらって思うと不安です。

堀:100%できるわけではないからね。ここまでのデーターを取る。できればこっちの情報も取れたら良いな。って優先順位をつけて行くんだよ!でも大概うまくいかないです。トラブルはたくさん起こります。ま、実験はこんなもんですね。

森:下準備して、優先順位を決めて・・・これからやらなければならない事がたくさんありますね。頑張ります!

堀:はい。あ、あと山奥なので不審者や窃盗団の心配はないですが、熊やいのししには注意ですよ。秋に行く時は熊よけの鈴を持参したこともありました。

森:え?ちょっと待って下さい!熊が出るんですか!?なんでそんな所に施設があるんですか?

堀:光を使う研究なので、少しでもズレると当たらないでしょ?光学調整がシビアなので地盤の固い所を選んで建てられたんです。精密機器を扱いますからね。山のトップの固い岩盤を削ってそこにリング状に建てられています。

イ:山の上なんですね。ほんとうにリング状ですね♪

堀:そうですね。最寄りの駅まで車で山を下って30分かかります。過去に、一番近いコンビニまで自転車で行った人がいたんですけど、2時間半かかってやっと戻ってきました。

森:え?それは本当ですか!?そんなに山奥なんですか?町に出るまで、歩いたら何時間もかかるじゃないですか!?熊は出るし・・・。いろんな意味で、僕は覚悟をして行きます!

イ:あはははは。それにしても、森山君はとても貴重な経験ができますよね!良い結果が出せることを願っています。

森:はい、ありがとうございます。卒論を頑張って書いて、この研究室にたくさんの後輩が入ってくるように頑張ります!

イ:中はまるで工場の様ですね!

自慢の先生

イ:森山君がこちらの研究室を希望した理由は?

森:堀川先生のお話を聞いて、すごく興味があったんです。僕は高校の時から化学が好きで、化学系のことがやりたかったんです。分子の構造だとか結合だとか…そういったことがすごく好きなので、ここで研究がしたいなって思って来ました。

堀:実は学生の配分が決まった後で、野崎先生が「興味がある人は移動して良いよ!」って学生さん達に声をかけてくださったんです。それで森山君が私の研究室に移って来てくれたんです。来年この研究室にたくさんの学生さんが来てくれると嬉しいですね。楽しそうって思っていただけるようにいろいろと頑張らないとね。

森:たくさん入ってくると思いますよ。大丈夫です。大丈夫!5人くらいは来ますよ。

堀:あははは(笑)何で?何で5人なの?その数字はどこから?

森:後輩に声かけます!楽しいよ♪先生優しいよ♪おいでって。僕、みんなから「お前は堀川先生でいいよなぁ~」って羨ましがられるんですよ。だから「いいだろぉ~」っていつも自慢しています。

イ:それはみなさん羨ましいでしょうね♪(写真:森山君のお勉強アイテム)

理系に進んだきっかけ

堀:小学校の頃から何でも興味があって、アニメに出てくる○○博士っているでしょ?何でも知っていて、科学技術で色々な物を自分で作っていてとても楽しそうに見えたんです。博士ってかっこいいな~。って小学校の頃ぼんやりそう思っていました。中学校では、理科が面白かったですね。高校で分野選択があった時に物理を選択しました。高校の物理って、完成しているもので、簡単な数式で表されて完璧なものじゃないですか。それがその頃の自分に合っていましたね。簡単な数式で説明できる!これは面白い!もっと先を勉強したい!って思って大学に進学しました。ん~、直接のきっかけというと、高校の物理が面白いと思ったからですかね。その後、実際の世界では綺麗に説明できないことの方が多い事を知って、また違う面白さに出会いました。

イ:理系の家系だったのですか?

堀:いいえ、違います。どちらかというと親は文系なんです。しかし算数にしても少し難しい問題を先に教えてくれたり、それができたら誉めてくれていたので、楽しいなって思っていました。分からないことを聞くと、辞書を引っ張り出してきて何でも調べてくれていましたね。その姿勢を見せてくれていたので、今思えばそれが大事だったのだと思います。まず、何でも知っていると思っていたお父さんでも知らない事ってあるんだなって知ったんです。じゃあ分からなかったら自分で調べれば良いんだなって思いました。それが後の研究に繋がったと思っています。だから今では親に感謝ですね。

イ:なるほど。子供に「何で?」って聞かれて「何でだろうね?」って誤魔化してはいけないですね。一緒に調べて、その調べる姿勢を見せることが大事ですね。そうやって子育てをしていかなければならないですね。

ママは大変

イ:子育てのお話になりましたが、先生はまだ小さなお子さんがいらっしゃるとお聞きしました。

堀:はい。今やっと2歳になった娘が1人います。

イ:お仕事と子育ての両立はどうされていますか?

堀:「保育園さまさま」ですね♪朝は8時半までに連れて行って大学に来ます。帰りは18時までにお迎えに行きます。延長保育だと19時まで預かっていただけます。給食なのでお弁当もいらないんです。

イ:時間帯的にも、それはとても働きやすいですね。

堀:はい。自宅も保育園も大学から近い場所を選びました。小さい頃ってよく熱を出すんです。高熱が出ると保育園では預かれない決まりになっているので、電話がかかってきたら直ぐに迎えに行ける近距離を選んだんです。
去年は大変でした。山の上のSPring-8に居るので、熱があるから迎えに来てください!って連絡があっても迎えに行ってそこから病院に連れて行くまでに時間がかかっていましたからね。だから今はとても楽です。体もだいぶ丈夫になってきたので病気もほとんどしなくなりましたし。

イ:職場から保育園が近いって重要ですね。先生のご主人も大学の教員だとお聞きしました。

堀:はい。同志社大学で教員をやっています。

イ:え?ということはお子さんと2人ですか?

堀:はい。娘と2人暮らしです。

イ:この春から単身赴任ですか?

堀:いいえ。もっと前からなんです。主人は同じ大学の方だったのですが、別々の大学の大学院に進みそれぞれドクターを取得し研究員になって・・・結婚後、主人の就職先が京都の立命館大学に決まって、すぐに子供を授かったので、育児休暇で1年間だけ滋賀で3人で暮らしていました。育児休暇が明けて私はSPring-8に戻りました。

イ:旦那さんは京都で先生と娘さんは兵庫県だったのですね。泊まりの実験がある時はどうされていたのですか?

堀:その時は、主人の母が福岡から兵庫県まで来てくれてお迎えからお風呂、ご飯、寝かせつけまで全てやってくれていました。私の実家は下関で、こっちに来てからは両方の親が近くになったので気持ち的にも安心です。周りの方に助けられて、子育てと仕事の両立ができていますね。

イ:そうですね。子育てはまだまだこれからが大変ですね。頑張ってください。

理系を目指す女の子へ

イ:では最後に、これから理系を目指す女子中高生に向けてメッセージがありましたらお願いします。

堀:もし今迷っているのであれば、理系が好きならその道を進んでください。本当に自分がやりたいことをまずしっかり見つめ直して欲しいと思います。やっぱり女性は、結婚しなきゃ。結婚したら旦那さんに付いて行かなきゃ。って思ってしまいます。そう思って本当は理系が好きなのに諦めている子っていると思うんです。それは勿体ないです!ヤル気があれば何とでもなります!昔に比べて理解も進んでいますし、先輩の例も情報もたくさんあります。体力の差は少しあるかもしれませんが、能力に男女の差はないと思います。要所要所で女性の方が向いていることもたくさんあります。まずは周りのために自分の意思を抑えないで欲しいです。無理強いはしないですが、好きなら絶対に進んで欲しいと思っています。

イ:今後、理系の女性教員が増えると良いですね。今日はありがとうございました。

おまけ

森山君が勉強をしているという学生部屋を見せていただこうと部屋を出ると・・・お隣の部屋の野崎先生(以下:野)にバッタリ出会いました。

野:あれ?何?どうしたの?

イ:堀川先生にインタビューです!

野:インタビュー!?今回、僕は参加しなくて良いの?このコーナー、僕の研究室には来てないけど登場回数多いんだよね(笑)いつでもどうぞ~♪

そして、学生部屋へ・・・

イ:わぁ~、こんな広い部屋に1人ですか?良いですね。あれ?グローブとボールがありますね!

森:はい。僕、野球部なんです。ピッチャーと内野手をやっていて、この大学ではキャプテンやっていました。

イ:えぇ-!すごい!では、野崎研vs末竹研のソフトボール対決があれば参加されるのですか?

森:はい、出ます!確か近々試合をやるって言っていました。

イ:堀川先生も参加されるのですか?

堀:はい。私も少し参加させていただくんですよ。

5月21日、野崎研vs末竹研のソフトボール対決が行われました。
イ:いかがでしたか?

堀:1勝1敗で引き分けでしたね。私も代打で1打席立たせてもらいましたよ。結果はピッチャーゴロでした。夕方開始だったので、娘を保育園に迎えに行って、そのまま試合会場に連れて行ったんです。

イ:先生が打席に入っている時は、誰が子守をしていたのですか?森山君?

堀:いえ。森山君は・・・彼を見るなり娘は泣いていました。なので、野崎研の女の子に抱っこしてもらって見てもらっていましたよ。

森:そうなんです。僕、泣かれちゃったんですよ(泣)

イ:それは悲しいですね。でも、プレーは最高だったのでは?ピッチャーをされたのですか?

森:まぁ、そうですね。1試合目の先発ピッチャーは野崎先生だったんです。

イ:野崎先生いかがでしたか?

野:えっとね~、これがストライクが入らんのよ~(笑)!!
1人目フォアボール、2人目フォアボール、3人目にレフトオーバーを打たれて初回で3点入れられて・・・
もう森山君と交代したよ!1アウトも取れないまま交代(笑)その後はベンチでずっと監督!

森:野崎先生は的確な判断で、選手交代のタイミングもとても良くて全員が出れたし、采配がお上手でとてもやりやすかったです。

野:まぁ、全部勝とうと思ったら勝てたけどな!

イ:では次回は全勝ですね!

堀、森、:そうですね!

野崎研vs末竹研の戦いはまだまだこれからも続きます。


左から、野崎先生,堀川先生,森山君

野崎先生、いつも突然のインタビューにお付き合いいただき、ありがとうございます。

インタビュー:2015年4月24日

 

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