公孫丑（こうそんちゆう）篇 「浩然の気」とは ／ 孟子
※ 覇者と王者：仁政を表だてながら、武力で威圧するのが、覇者である。したがっ
て覇者になるには、大国を持たねばならない。徳を施し仁政を行なうのが王者で
ある。王者になるには大国を必要としない。湯王は七十里四方、文王は百里四方
の小さな国を持つだけで天下の王者となっている。武力で人民を従わせるのは心
から従わせるのではない。人民は抵抗できずにいるだけだ。しかし徳で人民を従
わせるのは、心の底から従わせるのだ。七十人の門人が孔子に心服したように。
『詩経』に「西より東より 南より北より やって来て心服しない者はない」と
あるのは、このことをいったものである。
【解説】癩者とは、諸侯の旗頭のこと。春秋時代の斉の桓公、晋の文公らをいう。
戦国時代には、各諸侯がたがいに覇を競い、武力による政策を進めていた。孟子
はその力による政策を否定し、最も重要なことは人民を心服させることではない
かと説き、王者の徳による仁政こそ人民を心服させることができると主張する。
Oct. 30, 2017
【抗癌最終観戦記 １１：人工知能支援早期癌検出時代】
Artificial intelligence: Is this the future of early cancer detection?
１０月 ２９日、ペインバルセロナで開催された第２５回欧州合同胃腸病学会で、人工知能（AI）に
より駆動する新しい内視鏡システムで結腸直腸腺腫を自動的に特定できることが公表されている。日
本で開発されたこのシステムは、狭帯域撮像（NBI）モード適用後、メチレンブルーで染色したポリ
ープの約３００個の特徴解析に、結腸直腸ポリープの５００倍拡大をエンドサイトーシス（endocyto-
sis）――細胞が異物を内部に取り込む作用。取り込まれる物質が固体の場合は食作用、液体の場合は
飲作用として区別される――画像を使用する。このシステムは、各ポリープの特徴を機械学習に使用
された３万以上のエンドサイトーシス画像と比較し、１秒未満で病変病理を予測できる特徴をもつ。
森雄一昭和大教授らの研究グループでは、内視鏡検査で結腸直腸ポリープが検出された男女２５０人
を被験者とし AI支援システムを用いて各ポリープの病理を予測し、それらの予測を最終的な切除標
本から得られた病理学的報告と比較したところ、AI支援システムで、３０６個のポリープをリアルタ
イム評価で、９４％の感度、７９％の特異性検出、８６％の精度で７９％および９３％の陽性／陰性
のそれぞれの予測値で新生物の変化を同定する。オープニングプレナリー講演で森教授で、このシス
テムでは、人工知能が内視鏡専門医のスキルに関係なく結腸直腸ポリープのリアルタイム検査を実現、
したことで非腫瘍性ポリープの不必要切除を未然に防止できると同時に、結腸直腸癌以外の癌関連死
のリスク低下できると話す。
❏ 特開2017-070609 画像処理装置及び画像処理方法
【概要】
画像処理を行うことによって、病理診断を行う発明が提案されている。しかし、食道、胃、小腸、大
腸などの消化管の病理診断は、専門的な知識と経験を要するため、消化管の一部組織を切除し、体外
にて顕微鏡による診断を行っている。一方で、近年、超拡大機能（３８０倍～４５０倍）の高倍率機
能により、リアルタイムに体内（消化管内）で病理組織を予測できる内視鏡 endocytoscopy が開発さ
れ、病理診断の代替になることが期待されているが、画像解読に専門的トレーニングが必要である。。
そのため、先行研究により endocytoscopy 画像に対するコンピュータ診断支援システムが開発され非
腫瘍・腺腫・癌の鑑別に有用性があることがわかった。このように上図１のごとく、病変の診断をコ
ンピュータ診断支援システムを用いて客観的に行うことで、専門的な知識と経験を有する者でなくと
も、病変の診断を可能にすることが可能となるが、かかる画像処理装置は、血管が撮像されている撮
像画像の全体の濃淡についてテクスチャ解析を行う解析部１１１と、テクスチャ解析の結果を用いて、
病理診断に対応した分類を行う分類部１１２と、を備えることで実現提供されるものである（詳細は
上図クリック参照）。
【非特許文献1】Kudo S, Wakamura K, Ikehara N, Mori Y, Inoue H, Hamatani S. Diagnosis of colorec-
tal lesions with a novel endocytoscopic classification-a pilot study-. Endoscopy 2011;43:869-875
【非特許文献2】Mori Y,Kudo SE,Wakamura K,“Novel computer-aided diagnostic system for colorectal le-
sions by using endocytoscopy (with videos).",Gastrointestinal Endosc. 2014 Epub
【非特許文献3】Sato, Y. et. al.;“Tissue classification based on 3D local intensity structures for volume
rendering",Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on ,Vol.6,No.2,2000
【非特許文献4】T. Schultz, “Topological Features in 2D Symmetric Higher-Order Tensor Fields",Comput-
er Graphics Forum,Vol.30,No.3,2011
【非特許文献5】RM Haralick,“Textural Features for Image Classification",IEEE TRANSACTIONS ON
SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS. Vol.SMC-3,No.6,1973
Oct. 27, 2017
【細胞周期の間期を３色で識別する技術の開発】
細胞周期可視化技術Fucciの多様化で再生医療などに貢献
また、 １０月２７日、理化学研究所開発チームは、細胞周期をより細かく色分けする新しい蛍光プ
ローブ「Fucci（CA）」の開発したことを公表している。それによると、これまで、細胞は、細胞周期[
に沿って成長と分裂を実行することで増殖するが、細胞周期の進行の制御はあらゆる生命科学におい
て注目され、生物個体や細胞・組織培養系の個々の細胞が細胞周期のどの位相にあるか調べる技術が
求められてきた。そこで理研では細胞周期をリアルタイムに可視化する蛍光プローブ「Fucci（フーチ
は、世界中の研究者に利用されている。Fucciは細胞周期のG1期を赤の蛍光色に、S/G2/M期を緑の蛍
光色に標識する蛍光プローブだが、S期とG2期を色分けられなかった、G1期標識の反応にはある程度
の時間を必要とし、高速に増殖する細胞種の短いG1期は検出できなかった。
今回、同グループは、Fucci技術の作動原理である「細胞周期依存的ユビキチン介在タンパク質分解」
を多様に改変し、Fucci（CA）を新たに開発。Fucci（CA）は、細胞周期の間期であるG1期・S期・G2期
をそれぞれ赤・緑・黄の3色で識別。通常の光学顕微鏡で蛍光シグナル分布を併せて観察すればM期
も識別できる、すなわち４つの細胞周期全てを光学的に分離できる技術である。実際にFucci（CA）
を用い、培養細胞の紫外線に対する感受性がS期に最も高いことを明らかにする。さらに、Fucci（CA
）は分裂直後からG1期を標識できるため、高速に増殖する未分化性マウスES細胞（胚性幹細胞の細
胞周期でも、極端に短いG1期を含めて確実に検出に成功。
Fucci（CA）は哺乳類動物を扱うあらゆる生命科学分野で応用でき、癌、発生・再生研究だけでなく、
動物脳における神経新生の検出、宇宙空間における細胞増殖の観察などにも適用を予定されている。
今後は、ヒトのES細胞（胚性幹細胞）やiPS細胞（人工多能性幹細胞）を用いた再生医療および薬剤
スクリーニングにおいての応用できる。
Oct. 26, 2017
"Genetically-Encoded Tools for Optical Dissection of the Mammalian Cell Cycle.", Molecular Cell,
doi: 10.1016/j.molcel.2017.10.001
以上、２つの記事を記載。かって吉本隆明は、新しい第４次産業は『画像処理技術産業』だと発言し
ていたことを思い出しながら「抗癌最終戦記」シリーズを掲載し彼の彗眼を再認識する。
【量子ドット工学講座 No.47】
No.91
Oct. 27, 2017
【ソーラータイル事業篇：最新薄膜量子ドット太陽電池技術】
１０月２７日、ワイントン大学らの研究グーループは、ペロブスカイト型量子ドット薄膜太陽電池を
カチオンハライド塩（A-S）で均一で緻密なコーティングする――このことは他の研究報告でも指摘
されてきたことだが――研究グループは、Aサイトカチオンハライド塩（A-S）で化学的に表面積層し
たハロゲン化ペロブスカイト量子ドット（QD）薄膜を開発。量子ドット型ペロブスカイトを粒子成長
させた積層膜分離し、従来のペロブスカイト薄膜より大きな開回路電圧（Voc）を起電する、工業的
に優しい溶媒を用いたコロイド合成と処理方法を開。1.75～2.13eVの可変バンドギャップを有するCs
PbI3量子ドットは、Vocの狭い赤外光を吸収し、オールペロブスカイト型多接合太陽電池の理想的な
トップセルとなりうる。ペロブスカイト型QD膜内の電荷キャリア移動度は、QD-QD接合部の化学的条
件に依存し、AX処理によりペロブスカイトQD間結合調整方法を提供。これにより高品質QD薄膜デバイ
ス構造で電荷移動性を改良する。本件のAX処理により、膜の移動度が倍増し、光電流が増加し記録的
な量子ドット太陽電池の変換効率を１３.４３％まで高めることに成功している。
コロイド量子ドット材料は、オプトエレクトロニクスおよび他の用途の従来の薄膜によって与えら
れるものに独特の特性を付与する。コロイド状QDシステムは、材料のバンドギャップ、電子状態の
活発な位置、および表面化学において巨大な調整可能性の提供が知られているが、特異な特徴が発
見されてきた。光励起では、コロイド状QDは効率的な多重励起子生成を示し、太陽スペクトル内で
1を超える外部量子効率（EQE）をもつ最初の光励起（吸収）と光電気化学電池につながる。さらに、
コロイド状CsPbI3のQD材料は、立方晶ペロブスカイト結晶相を安定化するのに対し、薄膜CsPbI3材料
は、周囲温度で斜方晶相に緩和する。CsPbI3の立体方体対称性は、光励起用の全無機鉛ハライドペロ
ブスカイト材料の中で最も低いバンドギャップ（Eg = 1.73eV）を示している。しかしながら、室温に
おいて、塩化鉛（Ⅱ）型構造空間群対称性（Eg = 2.82eV）をもつ斜方晶相が熱力学的に好ましい。こ
の相の不安定性の克服に、臭化物（CsPbI3-xBrx）の添加は相転移温度を３００℃以上から１１０℃ま
で低下できることが報告されている。しかし、光起電用途では、この温度低下は十分に低くはなく、
合金化はCsPbI2Brのバンドギャップを約1.9eVに増加させるという犠牲を払う。
別の方法では、QDの表面エネルギーを利用することにより、立体相を室温以下で安定ができ、効率が
１０％を超えるPVデバイスが得られることを以前に実証している。高い開回路電圧（Voc）（所与の
バンドギャップに対するShockley-Queisser分析から最大電圧の約８５％）を計測、短絡電流密度（Jsc）
は輸送により制限された。これは、量子ドット太陽電池（QDSC）の一般的なトレードオフであり、
厚い吸収層での光吸収の増加は、輸送制限QDフィルムにおける電荷抽出効率を低下させる。ここでは、
最初に、Aβ後処理（A =ホルムアミジニウム（FA +）、メチルアンモニウム（MA +）、またはセシウ
ム（Cs +）およびX = I-／Br-）を表示し、キャリア移動度を向上させる。得られたCsPbI3量子ドット
薄膜の構造的、光学的、および電気的特性を特徴づけ、その製造プロセスにより、薄膜が量子閉じ
込め性の保持のナノ結晶特性をもち、AX塩類が合金化まや誘起よりもアレイ量子ドットを被覆でき
る（これらのAX後処理されたCsPbI3QDフィルムは、以後、AXコーティング処理と呼称）。
【結果】
光励起デバイス構造と実証効率QD結合を改善し、表面を不動態化し、デバイスのエネルギーを調整し、より成熟したPb-カルコゲニ
ドQDSC技術の安定性を向上させるために、CdCl2およびPbI2およびハロゲン化金属などの金属ハロゲ
ン化物塩が使用されている。 CsPbI3とPbSeまたはPbSとの間の表面化学における潜在的な類似性を
考慮して、CsPbI3 QDにおける電子結合を改善に様々なAX塩を調べる。図１は、AX処理剤としてヨ
ウ化ホルムアミジニウム（FAI）を使用して実験室で行われたより優れた装置の１つを詳述する。使
用されたデバイス構造（図1A）の模式図は、スタックに使用されている様々な層の輪郭を描くために
適用された疑似色が付いた走査型電子顕微鏡（SEM）断面画像（図1B）図1（C～E）は、Voc、Jscなど
の標準的な光励起特性の決定すに電流密度 - 電圧（JV）スキャン（図1C）を含む国立再生可能エネ
ルギー研究所（NREL）最大電力点を図示する。このデバイスを０.９５Vの電圧に保持し、出力電流
対時間の測定値を記録し、図1Dに図示。ペロブスカイト太陽電池のヒステリシス特性に設定された
電圧でのこの安定化された電流出力を使用して、スペクトルミスマッチ後の認定されたAM1.5G効率
を決定する（部分的には図4に示すEQEから計算される）。（図1E）およびデバイス活性領域を決定。
０.９５Vで安定化された電流は、図1Cに示される逆J-Vスキャンとよく一致し、その結果は、現在ま
でに報告された最高効率のコロイド状QDSCである１３.４３％の総合効率を図示。
図１高効率FAI被覆CsPbI3 QDSCs：（A）太陽電池の概略断面図。 FTO、フッ素ドープ酸化スズ（B）
デバイス断面のSEM画像。 NREL認定（C）順バイアスから逆バイアスまでのJ-V特性、（D）0.95Vの
定電圧での安定電流、および（E）EQE。
様々なAX塩が、QDアレイを修飾する潜在的な治療法として研究されてきた。この仕事にCsPbI3 QD膜
を製造するために、CsPbI3 QDを前述のように合成し、オクタンからのスピンコーティングによって
層ごとに堆積させた。既存の層を再分散させることなく、ネイティブリガンドを部分的に除去し、
さらに堆積するため各QD層の後に酢酸メチル（MeOAc）中の飽和鉛（Ⅱ）鉛[Pb（NO 3）2] （4）十分
に厚いCsPbI3 QD膜（3～4回の堆積サイクル、200～400nmの厚さの膜に至る）を構築した後、この膜
を酢酸エチル（EtOAc）中飽和AX塩溶液中に約10秒間浸漬した。 図2Aは、フィルム組立のこのプロ
セスを示す流れ図示。
図２ CsPbI3 QD膜へのAX塩の影響とPV性能：（A）膜堆積プロセスおよびAX塩の後処理の略図、（B）
FAI（ピンク）、ヨウ化メチルアンモニウム（緑）、臭化ホルムアミジニウム（FABr）（黄色）、メチ
ルアンモニウムブロミド（MABr）（グレー）、ヨウ化セシウム（CsI）（暗 青色）、および純粋な
EtOAc対照（青色）。 （CおよびD）FAI後処理なしの（C）および（D）CsPbI3 QD膜のToF-SIMS深さプ
ロファイル。 強度は、各データポイントにおける合計カウントに対して正規化される。薄膜全体にわ
たる積分されたToF-SIMS信号強度から計算されたCs / Pb、Cs/Pb, I/Pb, and FA/Pb およびFA / Pbの比率。
AX塩の後処理の組成が変化する一連の太陽電池ならびに純粋なEtOAcのみが使??用される制御装置を製
作し、種々のAおよびX成分の役割ならびに得られた薄膜。図2Bは、デバイスのJ-Vスキャンと様々な
AX塩処理を比較。対照と比較して、すべてのAXS塩後処理はCsPbI3 QDSCの性能を著しく増加させ、こ
の表面処理スキームの一般性および有効性を実証。このシリーズで検討された様々なAX塩の後処理の
中で、最も高い電力変換効率（PCE）は１３.４％であり、14.37mA / cm 2のJscを用いてFAI処理から得
られ、これはPCEによる純粋なEtOAc対照よりも著しく良好であり、 Jscはそれぞれ８.５％および９.
２２mA / cm 2であった。図2Bに見られるように、後処理はVOCまたはフィルファクタ（FF）にほとんど
影響を与えず、PCEの改善はほぼ完全にJscの増加に起因する（表1参照）。
これは、異なるAX塩処理が様々な程度でQDカップリングに影響を与え、QDフィルムの電子特性を調
整するために使用できることを示唆している。FAIで処理したチャンピオンデバイスと純粋なEtOAcで
処理したチャンバーデバイスを比較することにより（図S1※上表クリック参照）、JSCの～６０％の改
善を測定し、JVスキャンから得られたPCEを8.5～13.8％に改善し、6.1～13.5％に上げた。 この光電流
の増加は、バンドギャップの変化を示すEQEオンセットの変化ではなく、全体的なEQEにおけるブロー
ドバンドの改善のために生じます（図S1）。 さらに、純粋なEtOAcおよびFAI処理を用いた膜の吸光度
スペクトルは～700nmで同様のオンセットを示し、EQEスペクトルと一致するが、同様の全体的な光吸
収を示す（図S2※）。 JSCは光吸収の改善から生じる。 このAX後処理スキームは、CsPbI3 QDフィルム
の電荷担体回収効率を向上させる一般的な方法であることを示唆しています（図S3※）。 FAIの事例を
詳細に調査した。しかし、最適化後の他のAXソルト後処理は、さらに高い性能をもたらす可能性があ
る。 PCEの改善に加えて、フォワード（つまりJSCからVOCへ）と逆方向（すなわちVOCからJSCへ）JV
スキャンのヒステリシスの顕著な減少、ならびにSPOとFAI後処理後の逆JVスキャン（図S1※）。この
FAI後処理で製造された78個のデバイスのPCE、VOC、JSC、およびFFのヒストグラムが図4に示されてい
る。これらの高効率（>１２％）、高電圧（> １.１５V）QDSCの再現性を実証する。
――― 中略 ―――
QDは、バンドギャップおよびエネルギー位置が広く調整可能であるという利点を有し、CsPbI3の場合
相安定性の付加的利点を提供するが、QDSCは従来、バンドギャップに対する低VOCおよびキャリア収
集効率の低下の両方から苦しんでいた。QDSCのこれらの両方欠点が、CsPbI3 QD膜のカップリングに
よって大部分が克服され得ることを示す。この研究で開発されたAX処理戦略は、CsPbI3 QD膜の電子
特性を調整するための一般的な方法を提供する。より具体的には、FAIコーティングは、CsPbI3 QD膜
の高い移動度を倍増させ、記録されたPCEが１３.４３％となり、QDSCが色素増感太陽電池、有機PV、
CZTSSe PV技術。 さらに、Shockley-Queisser限界の８０％を超える高VOC、およびバンドギャップの
調整可能性により、これらのデバイスは高効率タンデム太陽電池構造用途に適す。
紙面の都合で、部分的に割愛掲載したが、「耐久性」の問題を残すもののほぼの量子ドット型太陽電
池（＋α）の変換効率３０％超の実用化の道筋がほぼ立ったとわたし（たち）は考えている。この続
編は適時掲載していく。