● 過冷却水の科学
科学進歩の不可逆性により、わたしたちの常識はたちどころに覆されてしまう経験に慣れてしまっいるようにも思える。
例えば、ペットボトルに水を入れ、冷凍庫でゆっくり冷やす→水の融点（０℃）以下の温度に冷却されたとき、熱力学
的に安定な結晶が現われず、不安定な液体状態を保持（過冷却水：supercooling water)→これを取り出し外部から衝撃を
与える（解除過程）→ペットボトルの中の水が、一瞬にして氷になる「過冷却水」もその１つ。
自然界で水が過冷却している現象が一般的にみられるのは、雲を構成している水滴粒子である。通常−20℃程度でも、
過冷却していることが多く、それ以下になると凍結する割合が多くなる。非常に純粋な直径数マイクロメートル程度の
微少水滴は40℃近くまで過冷却が可能であることが実験的に確かめられている。不安定相の中に安定相が生成される過
程を核生成（nucleation)過程という。水だけでは核生成が起こる（凍結の過程）には、水の分子の小群（クラスター）
が偶然に氷状の構造に配列されたときに起こる。このような分子の凝集は 絶えず発生・消滅を繰り返している。温度
が低いほどその分子凝集の大きさは増大し、また発生頻度も増加する。そして ある大きさ（臨界径）に達すると核生
成に至る。この水自身だけで起こる核生成を均一核生成（homogeneous nucleation) とか、自発核生成（spontaneous nu-
cleation)という。水の自発凍結温度は−40℃と言われている。この温度以下では水だけで確実に凍結が起こるという。
この現象をナノフルイディックス(Nanofluidics)という、「ナノスケールの空間に閉じ込められた液体の移動現象と化学
反応」という新領域創成科学からも説明されている(上図参照)。例えば、マイクロスケールのガラス管に電解質水溶液
を流した場合、壁近傍を除いて大部分は電気的に中性の液体となるが、ナノスケールのガラス管の場合、管の直径はデ
バイ長さ（＝静電気力の特性長さ＝表面電荷を打ち消すのに必要な距離≒電気二重層の厚み）と同程度になり、管の内
部はすべて電気二重層の内部となり、実質的に対イオンのみが管の内部に入るため、管の両端に圧力差を与え、液体を
駆動させると、対イオンのみが管を通り抜けるので電流・電圧が発生するので、力学的エネルギーを電気エネルギーに
変換する装置に応用できる。そこで、さらに小さい直径数ナノメートルのガラス細孔の場合は、点電荷−点電荷の相互
作用だけでなく、点電荷−双極子モーメントの相互作用も考慮した表面電荷のない細孔でも、細孔表面の僅かな双極子
モーメントの分布で静電気障壁が形成され、細孔内部の水は細孔の壁に強く拘束し、バルクの水のように水素結合のネ
ットワーク形成できず誘電率が低下→水の静電遮蔽効果が低下→静電気力支配拡大する。
つまり、直径数ナノメートルの細孔内の水が水素結合のネットワークを形成できない状態は、例えば、細孔内の水の凝
固点が下がることとも関係があり、０℃以下でも機能する吸湿材、霜のつかない表面などが実現できる可能性がある。
また、わずかな表面の違いによりイオン流が変化するため、様々な機能をもつ選択透過膜への応用展開できる。以上が、
氷点でも水か凍らない非常識の常識の話。
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【ナノスケールノズル工学】
『デジタル革命渦論』をベースとしたバイオインフォマテックなどのの生物工学の進展はめざましい。例えば、生体分
子はヌクレオチドからなる長鎖状分子であり、その配列は生体のゲノム／ポストゲノミックな遺伝子発現情報と直接的
に関連する。個体の一生の間に起こるヌクレオチド配列の変異または転位は、多くの場合、遺伝的異常または悪性腫瘍
といった病状を引き起こすが、他の場合には、各個体間の配列の少しの相違が、集団の遺伝的構成の多様性を反映する。
遺伝子配列の相違による、特定の個体は、薬物療法を含む環境からの刺激およびシグナルに対して異なる反応を示し、
ある患者が特定の組成物に対し良好な反応を示す一方で、他の患者は反応がない、または不都合な副作用を示しすこと
がある。
このように、遺伝的多様性および医学的・薬理学的意味合いを研究する集団遺伝学、メディカルゲノミックス、薬理ゲ
ノム学の分野は、大規模な配列の解析および大量のサンプル数を必要とし、生成される配列情報は、ヘルスケア、医薬
品業界にとり有用なもである。癌ゲノミクス、またその診断は、腫瘍形成へ至るゲノム不安定性を科学させている。こ
のように、全ての分野が核酸などのバイオポリマー分子の直線的な配列、バイオポリマーのメチル化のパターンなどの
エピジェネティックなバイオマーカーの迅速決定技術の恩恵を受ける。このことは、細胞１個よりもさらに少ない極少
量のサンプルの利用が求められ、細胞の状態のモニタリング能力、癌細胞の悪性ステージといった病気の発生・進行の
解析学習能力の飛躍的に向上するだろう。
● エピゲノム解析技術
また、ほとんどのゲノム／エピゲノム解析技術はの現状は、大きな集団に対し、広大なゲノム領域を解析するため高価
すぎるままである。ゲノム解析のコストをいわゆる「＄１，０００ゲノム」のマイルストーンまで、少なくとも４桁低
くするという目標を達成するためには、分子分析の新たな技術を必要としている（"The Quest for the ＄1.000 Human
Genome" 2006.07.18 The New York Times）。そこで、高速シーケンシングのために開発された１つの技術は遺伝子を糸
のように通すナノスケール孔利用を含め、歴史的には、「ナノ細孔（Nanopore）」の概念が電圧印加でＲＮＡおよびＤ
ＮＡ鎖を孔に通した時のイオン電流検出器型生体分子装置を利用しているが、生体系はｐＨ、温度、電界に敏感で、生
体分子は、高感度のオンチップ半導体プロセスに組み込むことができなかった。また、固体状態の物質に人工的なナノ
細孔の設計／製造では、従来の膜開孔形成方法では、ＤＮＡまたはＲＮＡなどの長鎖状生体ポリマーの真の１分子シー
ケンシングに必要な、より長いチャネルを形成できずにいた。そこで、下図の新規考案のようなナノスケールノズルあ
るいはナノスケールチャンネルが、バイオナノ ジェノミックス インク社より、（１）ナノチャネルは約０．５ナノメートルか
ら〜約１マイクロメートルの範囲の内径で、（２）長さは約１０ナノメートルの直線状の狭窄ナノチャネルを製造する方法とナノノズル
装置アレイ構成が提案されている。
尚、この方法は、高分子による狭窄の通過に関連して発生する少なくとも１つのシグナルの測定、１つのシグナルの分子の１、ま
たはそれ以上の特徴との関連付けを含む（高分子によるナノチャネルの狭窄の通過に関連して発生するシグナルの測定の概略
を描いた、図１ａ、２ａ、および３ａに表書）。適切なシグナルは、例えば、（１）電荷のシグナル、（２）光学的なシグナル、（３）電磁気
的なシグナル、（４）磁器のシグナル、またはそれらのあらゆる組合せを含む）。電気的なシグナルは、例えば、市販の様々な電流
計および増幅器を用いて測定することが可能で、例えば、適切なシグナル測定装置は、約１ナノボルト、または１マイクロボルト、
または１ミリボルト、または１ボルトまたはそれ以上からの一定電圧を、タンクおよびナノチャネルの部分の流体に接した電極を通
して印加することが可能で、また、電極間の電流を毎秒複数回にわたって測定も可能。さらに、少なくとも約１００ヘルツ、約１キロ
ヘルツ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、約１メガヘルツ、約１０メガヘルツ、の帯域幅を有し、一旦測定がナノ秒、マイクロ秒、ミリ秒のスケー
ルの変形変換し、電流を作り出せる。電流の増幅はピコ秒から可能で。ｓＤＮＡの輸送速度は、古典的な「パッチクランプ増幅器」
（「パッチクランプ法による細胞膜電流の測定」）を通してマイクロ秒あたり約４０塩基とするのも可能である。
Well it's raining and it's pouring
and my old man, well he is snoring
rainy day stay
well my brother, he builds a puzzle
on the blue rug with lazy bubbles
rainy day please stay
rain rain don't go away, the sun can come back another day
rainy day please stay
well my mother, she doesn't bother with the dishes in the kitchen
rainy day please stay
“ Rain ”
Priscilla Ahn
プリシラ・アーン（1984年3月9日 - ）は韓国系アメリカ人のシンガーソングライター。1984年3月9日、ペンシルベニア
州育ち。８歳頃より教会で歌い始める。母親からピアノを教わり父親の勧めで14歳からギターを始め、曲を書くように
なる。16歳から地元のコーヒーハウスで弾き語りを始め、17歳でシンガー・ソングライターになることを考えるように
なり、19歳でロサンゼルスへ移り、本格的に音楽活動をスタート。2008年、ブルーノート・レコードと契約、アルバム
『グッド・デイ』でメジャー・デビュー。2009年、フジロック・フェスティバルに参加している。スタジオジブリアニ
メの大ファンで、ジブリ作品に使われた曲ばかりのカヴァー・アルバムを作りたいという思いから着想された日本と欧
米の名ポップ・ソングのカヴァーアルバム『ナチュラル・カラーズ』を2012年発表しているほど。ジブリ作品からは「
風の谷のナウシカ」、「やさしさに包まれたなら」のカヴァーが収録。2012年10月、NHK BSプレミアムで放送されたテ
レビドラマ『そこをなんとか』の主題歌「アイル・ビー・ヒア」を担当。2013年3月、マツモトキヨシのCM曲「Story は
街角に／Stop, Look, Lie」を書きおろし、2013年12月に三鷹の森ジブリ美術館に招かれてクリスマス・コンサートを行う。
2014年、スタジオジブリ映画『思い出のマーニー』の主題歌「Fine On The Outside」を担当。 2014年5月23日ジブリファ
ンに向けてメッセージ動画を公開。2014年7月23日、自身初のベストアルバムとなる「プリシラ・アーン・ベスト」を発
表。
プリシラのこの曲は、アルバムは上の2008年06月10日にリリースされたブルーノート·レコードアルバムの『グッドデイ
（モーニングソング）−』に収められている。日常の何気ない一齣を切り取り、さりげなく歌ったアンニュイな一曲。