テクノロジー・AI | ダーウィン・ジャーナル

顔写真からあなたの政治的指向がばれる？顔認識AI技術の現状

チャールズ（管理人） — Mon, 01 Mar 2021 17:31:18 +0000

あなたがリベラルか保守（左か右か）かはすでにAIが顔写真から判定できるようです。思想の自由や心のプライバシーといった基本的人権について、真剣に議論を始めなければならない段階にすでに来ています。

英科学誌「サイエンティフィックリポーツ」で2021年1月に発表されたMichal Kosinski氏の研究では、Facebookなど100万人の顔写真を用いてAIに政治指向性を予測させたところ、72%の確率でリベラルか保守かを正しく判定できたようです。

AI（人工知能）技術の光と闇

AIテクノロジーは私たちの生活を便利で豊かにする可能性を持つ一方で、悪用/誤用された場合は、監視、差別、その他の危険をはらんでいます。

AI・顔認証大国中国の現状

参考動画｜VICE News：中国の顔認識監視の現状。信号無視者の特定、飲食店での注文、公衆トイレ、施設入場など生活のあらゆる領域で普及しているが、中国では政府がどの程度の個人情報を収集できるかについて制約はないとのこと。

参考動画｜教育現場でも様々なAI技術が導入されている。チップ入りの制服での位置情報追跡、教室内の監視カメラによるスマホ閲覧やあくびの頻度チェック、子供たちが集中しているかどうか脳波のデータによる監視など。

※脳波を利用したテクノロジーについては次の過去記事でも紹介しています。

脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

BMI（ブレインマシンインターフェース）など神経科学技術の急速な進歩によって、他人の脳にアクセスして情報を収集したり、他人の脳を操作できるようになる可能性がある。他人に勝手に心を読み取られないための社会基盤が必要だ。学術雑誌「生命科学、社...

AIは顔画像からどんな個人情報を読み取れるのか？

顔画像からAIが予測できる情報としては、性別・年齢・民族・感情の状態だけでなく、性的指向（Wang, Y. & Kosinski 2018）や性格（Kachur, A. et al., 2020）も報告されています。

これらに加えて、本研究では顔画像から政治的指向も予測できることが明らかになりました。

顔写真から政治的指向の判定に成功

今回、Michal Kosinski氏の研究では、Facebookやオンラインデートサイトなどから集めた約100万人の画像を使って、AI（機械学習）にリベラル派か保守派かを判定させました。

アメリカ・イギリス・カナダの3か国の人々の写真が使われましたが、多様な人種が含まれていたため、今回の結果は様々な国や文化の人にも適応できるだろうとのことです。

被験者は政治指向を自己申告し、一部の人は性格診断のようなものにも回答したようです。

※クレジット：以下の図はMichal Kosinski氏の研究（CC）より引用

↑今回の予測に用いられた手順。写真から顔の部分を切り取ったのち、顔の特徴を抽出し、平均的なリベラル派 / 保守派の顔と比較したようです。

どれくらい正確に判定できたか？（精度・結果）

↑サンプル数が最大のアメリカのデートサイトの顔写真では、72%の精度でリベラル派と保守派を判別できたようです（ランダムなら50%、人間が判定した場合は55%）。右には別な研究の参考値として政治指向以外にも感情（emotions）、性的指向（sexual orientation）、性格（personality）の精度もAI（Algorithms)と人間（Humans）それぞれ記載されています。

顔の各特徴や性格と判定精度の関係

↑開放的な性格などでもある程度判定できたようですが、それでも性格全体の情報や個々の顔の特徴を合わせたものよりも、1枚の顔写真の方がより高い精度で政治指向を判定できたようです。

新たな監視社会とどう向き合うべきか？

今回の結果から、論文の著者はプライバシーや自由な人権の侵害・選挙活動への不正利用などを懸念しています。学者、政治家、エンジニア、一般市民のいずれもが、こうしたAI技術の使い方や問題についてよく考えて議論することが大切でしょう。

法律的な整備を含めて、色々な動きがあるようです。

米国で広まる顔認証システムの利用と、動き始めた市民たち

集合住宅からサマーキャンプ、レストラン、フェスまで。米国ではあらゆるところで顔認証システムが採用されようとしている。だが、プライヴァシーへの懸念があるにもかかわらず、このシステムを巡る規制の動きは始まったばかり。先に動いたのは、しびれを切らした市民たちだった。

「顔認識技術を禁止せよ」　黒人差別を受けハイテク大手の対応は？

米国で顔認識技術への批判が強まっている。IBM、Amazon、Microsoftが相次いで、警察など法執行機関への顔認識技術の提供を中止すると発表した。以前から顔認識技術は「人種差別、性差別を助長する」との批判があった。事件を機に大手テクノロジー企業が顔認識技術の提供中止に追い込まれた形だ。

参考動画｜TED：顔認証による監視について私たちが知るべきこと（日本語字幕あり）

参考動画｜WIRED.jp：監視社会を「飼いならされた監視」「共生的監視」として受け入れるという捉え方もあるようです。

【管理人チャールズの感想】

テクノロジーの急速な進歩とコロナ社会情勢の急激な変化の中にある現在、私たちはこれから人間としてどのように生きていくべきか、重要な分岐点に立っているのかもしれません。

出典論文・参考文献（Creative Commons）Kosinski, M. Facial recognition technology can expose political orientation from naturalistic facial images. Sci Rep 11, 100 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-79310-1

以下の記事でもAIやテクノロジーについて取り上げています。

脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

人工知能があなたの心に浮かぶ映像を実際に描くことは、すでに可能になりつつあるらしい。米科学誌「プロス・コンピュテーショナル・バイオロジー」に2019年1月に掲載されたGuohua Shen氏らの論文*によれば、AIが脳の活動パターンを機械学...

あなたの顔に一瞬現れる「微表情」からAIが本音の感情を読み取る！？ー最新心理学研究

顔の「微表情」とは、無意識のうちに本音の感情がかすかに一瞬現れるもので、怒りや喜び・悲しみなどの感情が読み取れるという。この微表情を人工知能で自動分析しようとする試みが、近年注目されている。セキュリティ分野や臨床診断、法廷での科学捜査など様...

ディープフェイクとは？偽動画の例や仕組み・作り方・危険性などをまとめて紹介

人工知能によって本物そっくりの偽動画などを捏造できる「ディープフェイク」という技術が注目されており、悪用などの懸念が広がっているようです。ここでは有名なフェイク動画の例や、仕組み・作り方・対策などについて簡単にまとめて紹介します。ディープ...

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新型コロナウイルスの「音楽」、人工知能AIで音からタンパク質を作るMIT研究者らが発表

チャールズ（管理人） — Sun, 12 Apr 2020 18:05:55 +0000

人工知能と音を利用して新しい有用なタンパク質の創造を目指す研究者が、新型コロナウイルスの構造を音楽で表現したようです。

マサチューセッツ工科大学（MIT）のプレスリリースによると、同大学のMarkus Buehler氏らは、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の感染の鍵となるタンパク質の構造を音に変換することで作曲したようです。その音楽が公開されています。

新型コロナウイルスを「音楽」で表現

↑「新型コロナウイルスのスパイクタンパク質のウイルス的対位法」”Viral Counterpoint of the Coronavirus Spike Protein (2019-nCoV)”と題された曲（左上の再生ボタンをクリック）

新型コロナウイルス感染の鍵「スパイクタンパク質」に注目

↑新型コロナウイルスの模式図。上図の赤い突起がスパイクタンパク質のようです。

今回、Markus Buehler氏らは、新型コロナウイルスがヒトに感染する際の鍵となるスパイクタンパク質に注目。

タンパク質を構成する各アミノ酸に平均律のドリア調の音階を当てはめるなどして、その構造を音に変換して作曲したようです。

人工知能と音を利用して新しいタンパク質をデザイン

タンパク質を楽譜化した例（Buehler氏らの論文[CC]より引用）

Markus Buehler氏らは、人工知能のディープラーニング（深層学習）を使ってタンパク質の構造を予測したり、タンパク質構造を音に変換したデータを学習させて、未知の新しいタンパク質をデザインする方法などを研究しているようです。

音楽とタンパク質の共通点

音楽とタンパク質はどちらも、限られた数の構成要素（ドレミファソラシ、20種類のアミノ酸）が特定の配列をなして階層構造をつくるなど、共通点があるとのこと。

人工知能や音を利用したタンパク質の解析は、従来の分子モデルよりもスピードで勝る面があったり、様々な情報を一度に直感的に理解することが可能だといったメリットがあるようです。

また、長期的には、ウイルスに対する新しい抗体や薬剤を開発することなどに役立つ可能性もあるとのことです。

管理人チャールズの感想

新型コロナウイルスの音楽ということですが、聞いていると何とも言えない不思議な気持ちになりました。今回この曲を生み出した、科学者兼ミュージシャンのMarkus Buehler氏は、インタビューの中で次のように語っています。

「芸術的な表現というのは結局、私たちの内部や周囲にある世界の一つのモデルに過ぎないのです」

出典・参考文献など

マサチューセッツ工科大学（MIT）のプレスリリース

Buehler, M. J. (2020). Nanomechanical sonification of the 2019-nCoV coronavirus spike protein through a materiomusical approach. arXiv:2003.14258 [physics.pop-ph]

Yu CH, Buehler MJ. Sonification based de novo protein design using artificial intelligence, structure prediction, and analysis using molecular modeling. APL Bioeng. 2020 Mar 17;4(1):016108. https://doi.org/10.1063/1.5133026

人工知能AIにより誰でもバッハらしく作曲できる無料ツール、Googleが公開

人工知能は一体どれくらい人間の芸術に近づいたのでしょう？あなたのメロディに合わせてAIが作った曲を聴けば、その判断が下せるかもしれません。 2019年3月21日、Google Doodleは「ヨハン・セバスチャン・バッハを称えて」と題して、...

幸せな音楽を聞くとクリエイティブになれる！？ー最新心理学

もしあなたが手軽に創造性を高めたいなら、ヴィヴァルディ作曲の「四季」を聞くといいかも知れない。米科学誌「プロスワン」に今月掲載されたSimone M. Ritter氏らの研究では、幸せな音楽を聞くと創造性が高まることがわかった。研究の背...

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2019年話題になった最新科学論文・ニュースまとめ10選

チャールズ（管理人） — Fri, 13 Mar 2020 21:24:46 +0000

Altmetric社が2019年に世界的に話題になった論文トップ100のランキングを発表しています。

当記事ではその中から、管理人の独断と偏見で面白いと感じた研究論文を10本ご紹介します（出典論文リンク付き）。

第94位　痛みを感じないという珍しい女性の遺伝子を解明

参考動画｜NBC News：痛みや不安を感じないという稀有な女性、ジョー・キャメロンさんについて報じたニュース動画。

痛みを感じないため、自分の腕を火傷した時に、肉が焼ける匂いで初めて気づくということもあったようです。痛みを感じない原因と考えられる遺伝子変異が本論文で発表されました。

詳しくは次の記事で取り上げています
⇒ 痛みや不安・恐怖を感じない！？驚愕の女性の原因遺伝子を解明ー最新研究

アメリカでは、医師が処方するオピオイド鎮痛薬への依存症・中毒死が深刻化しており「オピオイド危機」として社会問題になっています。

関連記事 ⇒ 米オピオイド危機、製薬会社の創業者に禁錮5年6月

参考動画｜TED：オピオイド離脱症状や医療体制の問題についての体験談（日本語字幕あり）

こうした背景もあり、本研究の知見が痛みの緩和などで医療への応用に役立つことも期待されているようです。

出典Abdella M. Habib et al. Microdeletion in a FAAH pseudogene identified in a patient with high anandamide concentrations and pain insensitivity. British Journal of Anaesthesia, 123 (2): e249ee253 (2019) https://doi.org/10.1016/j.bja.2019.02.019

第81位　HIVの除去にマウスで成功

参考動画｜USA TODAY：本研究を報じたニュース動画

ゲノム編集技術と抗ウイルス薬を組み合わせることで、マウスからHIV（ヒト免疫不全ウイルス）を取り除くことに成功したようです。

詳しくは次の記事で取り上げています
⇒　HIVの除去にマウスで成功ー抗ウイルス薬とゲノム編集を併用、完治治療へ向け一歩前進か

出典Dash, P.K., Kaminski, R., Bella, R. et al. Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice. Nat Commun 10, 2753 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-10366-y

第80位　リンゴ1個は、およそ1億の細菌を含んでいるらしい

参考動画｜WTAJ TV：本研究を報じたニュース動画

私たちが1個のリンゴを食べるときには、およそ1億の細菌も取り込んでいるらしい、との推定が発表されています。

また、有機栽培のリンゴの方が慣行栽培のリンゴよりも細菌の種の多様性が高いことがわかり、そのことが食べる人の健康に寄与している可能性もあるようです。

詳しくは次の記事で取り上げています
⇒ リンゴに1億の微生物、細菌の多様性は有機栽培の方が高いと判明ー健康にメリット？

出典Wassermann B, Müller H and Berg G (2019) An Apple a Day: Which Bacteria Do We Eat With Organic and Conventional Apples? Front. Microbiol. 10:1629. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01629

第75位　牛にシマウマの縞模様をペイントして虫よけに成功

黒毛の牛に白い塗料を塗ってシマウマのような模様にすると、通常の状態の牛と比べて、アブなどの虫が寄ってこなくなるという研究結果を、愛知県の農業総合試験場などがまとめました。https://t.co/ftEd2E3C62 #nhk_news #nhk_video pic.twitter.com/z9JxI7M0CA

— NHKニュース (@nhk_news) November 15, 2019

近年、シマウマの縞模様にはアブなどの吸血昆虫を回避する役割があるという仮説を支持する研究結果が報告されています。

本研究もその知見を応用したもののようで、殺虫剤に代わる環境にやさしい家畜保護方法として期待できるかもしれないとのことです。

⇒ 先住民族のボディペイントの謎、シマウマの縞模様と共通する生存上の意外なメリットとは？ー最新研究

2020年にはウシに目玉模様を描いた研究が話題になっています。

⇒　2020年話題になった科学論文ニュースまとめ10選

出典Kojima T, Oishi K, Matsubara Y, Uchiyama Y, Fukushima Y, Aoki N, et al. (2019) Cows painted with zebra-like striping can avoid biting fly attack. PLoS ONE 14(10): e0223447. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223447

第69位　ミトコンドリアは父親から受け継がれることもある？

【父親由来のミトコンドリアがたどる運命 | Natureダイジェスト4月号】ミトコンドリアのDNAは、母親の卵細胞のみに由来すると考えられていたが、稀に父親のものも子に伝わることが示された。父親由来ミトコンドリアの排除に関わる常染色体上の遺伝子との関連が示唆される。 https://t.co/wHnvxqI29Q

— Nature ダイジェスト／編集部 (@NatureDigest) March 29, 2019

「ミトコンドリアは母親からしか伝わらない」というのがこれまでの生物学の一般的な定説だったと思うのですが、本研究では、まれに父親のミトコンドリアも子に伝わる可能性が示されたようです。

ただし、本論文の結論に対しては反対意見・批判もでており、議論が行われているようです。

出典Shiyu Luo et al. Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. PNAS December 18, 2018 115 (51) 13039-13044 https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115

第66位　ゲノム編集の新技術「プライム編集」では、意図しないオフターゲット効果を低減できうる

ICYMI (or were teaching like me), breakthrough from @liugroup / @davidrliu @broadinstitute on “Prime editing” (and I don’t use breakthrough lightly). They engineered Cas9 (below) to avoid unwanted #CRISPR side reaction in #GeneEditing https://t.co/ESeZMP03hd pic.twitter.com/avOOqnVugY

— ACS Chemical Biology (@ChemicalBiology) October 22, 2019

新しいゲノム編集技術「プライム編集（prime editing）」では、従来のCRISPR-Cas9とは違ってDNA二本鎖切断やドナーDNAを必要とせず、狙った場所以外への意図しない影響（オフターゲット効果）を低減できたり、遺伝子編集の正確性や効率性を向上させることが可能なようです。

CRISPRやプライム編集などゲノム編集の概要は、次の記事でも触れています
⇒ ゲノム編集・CRISPRとは？図や動画でわかりやすく簡単に原理・応用例や倫理的問題を解説

出典Anzalone, A.V., Randolph, P.B., Davis, J.R. et al. Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature 576, 149–157 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4

第38位　週に2時間以上自然の中で過ごすことは、健康に良いかもしれない

参考動画｜Blue Health：論文の著者Mathew White博士が研究の概要を解説。

所得が高くて大部分が都市化された社会では、自然にたくさん触れることが健康と関連しているという証拠が増えつつあるようです。

本研究では、イングランドの約2万人のデータを調べた結果、週に2時間以上自然で過ごすことが、良好な健康状態や幸福感（ウェルビーイング）と関連していることがわかったようです。

ちなみに自然で過ごす2時間は、一回にまとめてでも、小分けにしてでも（たとえば30分を4回など）、違いは見られなかったとのことです。

出典White, M.P., Alcock, I., Grellier, J. et al. Spending at least 120 minutes a week in nature is associated with good health and wellbeing. Sci Rep 9, 7730 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-44097-3

第12位　量子超越性の実証に成功した、とグーグルが発表

参考動画｜Google：本研究の概要（量子超越性の実証）についての解説動画

「量子超越性」とは、大雑把に言えば、従来型のコンピュータでは不可能だったことが量子コンピュータでは可能になる、というようなことを意味するようです。

本研究では、最先端のスーパーコンピュータでも1万年かかる計算を、量子コンピュータを使って約3分20秒で解けた、として量子超越性が実証できたと発表されています。

ただし、この発表に対しては、たとえばIBMなどが反論するなど、議論が行われているようです。

参考動画｜TED：量子コンピュータについてのわかりやすい解説（日本語字幕あり）

将来、量子コンピュータが応用されうる領域として、暗号化（セキュリティ）、医薬品開発（分子シミュレーション）、効率的なデータ送信（情報のテレポーテーション）といった例が上の動画では挙げられています。

出典Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Nature 574, 505–510 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

第10位　落とした財布は、中の現金が多いほど戻ってくる確率が高い

人々の正直さと利己性について大規模に調査した、経済学と心理学にまたがる研究です。

世界40か国で、様々な金額の現金が入った17000個以上の財布を落とす実験を行った結果、ほとんどの国で、中の現金が多く入っている財布ほど戻ってくる確率が高いことがわかったようです。

A great study of impersonal honesty using the lost wallet paradigm in 355 cities spanning 40 countries (17,000 lost wallets). Big variation across cities, but (almost) everywhere people were MORE likely to return the wallet when it had MORE money in it. @MichelAMarechal pic.twitter.com/I4RyyAp2Sg

— Joe Henrich (@JoHenrich) June 20, 2019

↑財布が戻ってくる確率が最も高かったのはスイスだったようです。日本は不参加。

An incredible (and hopeful) new study on honesty:

Across 40 countries, people are more likely to return planted wallets when they contain money, esp a lot of money.

A pattern economists didn’t predict, and consistent with broad altruistic concern. https://t.co/SgjpekeRWQ pic.twitter.com/a3SGxsmdip

— Jamil Zaki (@zakijam) June 20, 2019

↑財布の中身の金額が高いほど返却率が高いというデータも。

今回の結果でみられた正直な行動は、一流のアカデミックな経済専門家の事前予想とも反していたようです。

この結果を説明できうる要因としては、財布の持ち主への利他的な配慮や、自分を泥棒としてみることへの嫌悪感（心理的コスト）などが考えられているようです。

関連記事 ⇒ 心理学の面白い研究論文まとめ

出典Alain Cohn et al. Civic honesty around the globe. Science 2019: Vol. 365, Issue 6448, pp. 70-73 https://doi.org/10.1126/science.aau8712

第1位　しゃべるモナリザが登場：人工知能がたった1枚の画像から話す顔を生成

参考動画｜The Telegraph：人工知能により生命を吹き込まれた、ダ・ヴィンチ作の絵画「モナリザ」がしゃべっています。

参考動画｜本論文の著者Egor Zakharov氏によると思われる、研究の概要の解説

しゃべる顔を生成するために、従来は、一人の顔の大量の画像データセットによる訓練が必要だったようです。しかし本研究では、少ない数枚の画像、場合によってはたった一枚の画像だけからでも、しゃべる顔を作り出すことに成功したとのことです。

上の動画では、目、眉毛、鼻、口、輪郭といった顔の要素をソースから抽出して、ターゲットの顔にあてはめている様子が確認できます。

※人工知能のこのような技術を利用して、動画中の人物の顔を巧妙に入れ替えたり、実際には話していないことを話させたりできる「ディープフェイク」については、次の記事でまとめています。
⇒ ディープフェイクとは？偽動画の例や仕組み・作り方・危険性などをまとめて紹介

出典Egor Zakharov et al. Few-Shot Adversarial Learning of Realistic Neural Talking Head Models. arXiv:1905.08233v2

以上、2019年の面白い科学論文・ニュースまとめ10選でした。最後までご覧頂きありがとうございました！

※2020年に話題になった研究論文は以下にまとめています。

⇒　2020年話題になった科学論文ニュースまとめ10選

2020年の論文は、例年以上に物議をかもしている研究が多くなっています。

過去に話題になった研究については以下の記事でも触れています。

⇒　2017年話題になった生物学の最新ニュース・論文まとめ10選

⇒　2018年に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

⇒　2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

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人工肉・培養肉の食感をより本物らしくするための繊維、ゼラチンで開発ー最新研究

チャールズ（管理人） — Thu, 31 Oct 2019 14:58:15 +0000

人工肉（培養肉）が近年注目されているようですが、たとえば食感などの面でまだ課題もあるようです。

学術誌「npj Science of Food 」に2019年10月に掲載されたLuke A. MacQueen氏らの論文では、より本物の肉らしい食感を作るために、ゼラチンを材料とした新たな繊維を開発したことが報告されています。

アイキャッチ画像クレジット：David Parry / PA Wire（editorial use）

人工肉（培養肉）とは？メリットや課題

参考動画｜Wall Street Journal：人工肉の現状についての動画。培養肉チキンナゲットやステーキなど、企業の取り組みや試食の様子などが紹介されています（英語のみ）

人工肉（培養肉）とは何かについて、正確に定義するのは意外と難しいようで、そもそも肉と呼んでいいものかという問題もあるようです。

本記事作成時点でのWikipedia（英語版）の記事によれば、

人工肉とは、動物を屠殺（とさつ）する代わりに、生体外で動物細胞を培養することによって作られた肉

と説明されています。「クリーンミート」と呼ばれることもあるようです。

人工肉の作り方は、再生医療での臓器・組織の作成方法と技術的に共通する面もあるようです。

再生医療と人工肉製造の仕組みの比較（figures by Brad Wierbowski, SITNBoston[CC]）

人工肉（培養肉）の潜在的なメリット

人工肉（培養肉）は、現在の畜産システムと比べて、たとえば次のような潜在的メリットがありうるようです。

・温室効果ガスの排出、土地・水の使用、富栄養化などの環境負荷を減らせる可能性

・サルモネラや鳥インフルエンザなど病原菌のリスクを減らせる可能性

・栄養の付加や新製品の開発などがより容易になる可能性

・動物を殺さなくてすむため、ベジタリアンを含めて倫理的に受け入れられる可能性

人工肉（培養肉）の課題

約3000万円かけて作られたという、2013年の世界初の培養肉バーガー（credit：World Economic Forum[CC]）

一方、培養肉が実際に人々の食卓に上がるようになるまでには、たとえば次のような解決しなければならない課題があるようです。

・コストを下げる

・大量生産を行う

・風味や食感などを本物の肉に近づける

本物の肉に似た筋肉細胞を培養するには、筋肉細胞が取り付いて立体的に成長できるような「足場」が必要なようです。

しかも、その「足場」は食べられる素材でできているのが望ましく、大量生産できる必要があります。

今回、Luke A. MacQueen氏らの研究では、このような「足場」として、大量生産できるゼラチンを原料とした繊維を新たに開発したとのことです。

本物らしい筋肉細胞を育てるための「足場」：ゼラチン繊維

※以下の動画・画像は全てLuke A. MacQueen氏らの論文[CC]からの引用です。

↑今回開発されたゼラチン繊維

↑ゼラチン繊維の作成方法や拡大写真

↑条件を変えることで、繊維の太さや多孔性などの特性も変えられるようです。

↑ゼラチン繊維の上で培養されたウサギの骨格筋筋芽細胞。繊維の長さや架橋の状態によって、細胞の配置や組織形成のあり方も変化するようです。

ウサギ・ウシの細胞由来の培養肉（左）と、本物の肉（ウサギの筋肉、ベーコン、牛ひき肉）との比較画像。天然のウサギの筋肉に見られるような密に詰まった筋線維は、今回の培養肉では再現できなかったようです。

今のところは、まだ本物の肉には及ばないようですが、このまま技術が進歩し続ければ、いずれ栄養、味、食感、価格などの面で納得いく人工肉が作れる可能性が本研究で示唆されています。

管理人チャールズの感想

人工肉（培養肉）に関する興味深い研究でした。2013年に作られた最初の培養肉ハンバーガーには3000万円かかったようですが、今ではすでにだいぶ価格は下がっているみたいですね。

大豆など植物由来の人工肉（フェイクミート、代替肉）はもうすでに市場に出回っていると思いますが、そう遠くない将来、細胞から作られた培養肉も、日本で普通に購入できるようになるでしょうね。

参考文献・出典論文など

MacQueen, L.A., Alver, C.G., Chantre, C.O. et al. Muscle tissue engineering in fibrous gelatin: implications for meat analogs. npj Sci Food 3, 20 (2019). https://doi.org/10.1038/s41538-019-0054-8　

参考：ハーバード大学のプレスリリース

昆虫食とは？メリット・デメリットや栄養、日本・世界の昆虫食などまとめて簡単に紹介

「昆虫食」が近年注目されています。将来懸念される食糧危機などを考慮して国連が推奨している他、2030年には市場規模が79.6億ドル（約8500億円）に達するとの見通しも発表されています。この記事では、2013年のFAO（国連食糧農業機関）...

赤肉・加工肉ではガンにならない？健康常識を覆す最新研究が物議を醸す

米国内科学会が発行する雑誌「Annals of Internal Medicine」に2019年10月に掲載された新しいガイドラインでは、これまで体に悪いとされてきた赤肉や加工肉の摂取について「現状を維持するべき」と主張しており、物議を醸し...

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ゲノム編集だけではないCRISPR、ウイルスの検出・破壊で医療へ応用【最新研究】

チャールズ（管理人） — Sat, 12 Oct 2019 11:04:27 +0000

CRISPRといえばゲノム編集が有名ですが、他の方法でも医療への応用が可能なようです。

学術誌「モルキュラー・セル」に2019年10月に掲載されたCatherine A.Freije氏らの論文では、CRISPRのCas13という酵素によってRNAウイルスを検出・破壊する方法が発表されています。

ウイルスに対する治療薬の開発

現在のところ、ウイルスに対する治療薬やワクチンは十分ではないようです。

ヒトの病気の原因となるウイルスは多様で、新たな病原体が出現したり、また、薬剤耐性を急速に進化させたりするため、それらに柔軟に対応できるような新たな抗ウイルス薬の開発が必要とされているとのことです。

CRISPRを利用して、RNAウイルスを検出・破壊

今回、Catherine A.Freije氏らの研究では、CRISPRのCas13という酵素を利用してウイルスを検出・破壊する方法を開発したようです（下図参照）。

↑インフルエンザAウイルス（IAV）などのRNAをCas13で検出・破壊する仕組みの模式図。どのターゲット（標的）を狙うかもプログラム可能なようです。（Catherine A.Freije氏らの論文[CC]より引用）

CRISPRではDNAをターゲットとするCas9が有名かと思いますが、今回の研究で用いられたCas13はRNAを切断できるようです。

インフルエンザウイルス、エボラウイルス、ジカウイルスといったヒトの病気を引き起こすウイルスの多くはRNAウイルスだそうです。

CRISPRは自然界ではもともと、細菌がバクテリオファージに対抗するための免疫システムだったと言われていますので、今回の発明ではそれをうまく医療に応用したようですね。

※CRISPR・ゲノム編集の概要についてはこちらの記事でまとめています

ゲノム編集・CRISPRとは？図や動画でわかりやすく簡単に原理・応用例や倫理的問題を解説

ノーベル賞候補ともいわれるゲノム編集技術（→追記：2020年ノーベル化学賞）。この衝撃的な最新テクノロジーは私たちの社会や生活を大きく変えつつあります。まだ日本語でわかりやすい説明が少ないように思いますので、英科学誌「ネイチャーコミュニケ...

Cas13を用いてウイルスを検出する方法は、以前からすでに確立されていたようで、「SHERLOCK」と呼ばれているようです（下の動画参照）。

参考動画｜McGovern Institute：Cas13を利用してウイルスを検出する「Sherlock」システムについての解説。たとえば、エボラウイルスの大流行時に現場でウイルスを検出することなどに利用できる可能性があるようです（英語のみ）

管理人チャールズの感想

ゲノム編集以外の方法でCRISPRを医療に応用した、興味深い研究でした。ウイルスと戦うために細菌がもともと持っていた、いわば自然の武器をそのまま生かそうというのは、もしかすると賢明な方法なのかもしれないですね。

参考文献・出典論文（Creative Commons）Freije, C.A.; Myhrvold, C.; Boehm, C.K.; Lin, A.E.; Welch, N.L.; Carter, A.; Metsky, H.C.; Luo, C.Y.; Abudayyeh, O.O.; Gootenberg, J.S.; et al. Programmable Inhibition and Detection of RNA Viruses Using Cas13. Mol. Cell 2019, 76, 826–837. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.09.013

HIVの除去にマウスで成功ー抗ウイルス薬とゲノム編集を併用、完治治療へ向け一歩前進か【最新研究】

抗ウイルス薬を用いる現在のHIV（ヒト免疫不全ウイルス）治療では、HIVは完治しないため、薬を一生飲み続ける必要があるようです。しかし今回、英科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に2019年7月に掲載されたPrasanta K. Da...

遺伝子ドライブとは？図や動画で原理・メカニズムをわかりやすく解説

遺伝子ドライブの概要に関してわかりやすい日本語の情報がまだ少ないため、ハーバード大学ヴィース研究所が公開している動画やMITメディアラボのK.M.Esvelt氏の論文などを引用しながら、遺伝子ドライブの原理・仕組みなどについて簡単にまとめて...

ゲノム編集で生まれた角のない牛に細菌DNAの混入が発覚ー意図しない外来遺伝子が導入

企業がゲノム編集によって家畜の遺伝子を改変したときに、意図しないDNAが組み込まれてしまったことに気づかず、そのまま見過ごされてしまっていたようです。生物学プレプリントサーバ「bioRxiv」で2019年7月に公開されたAlexis L....

世界初の遺伝子編集ベビーを誕生させた中国研究者、自ら語る【動画】

2018年11月に世界で初めて遺伝子編集した双子の赤ちゃんを誕生させたと発表して、メディアや科学者たちから強い批判を浴びている中国の賀建奎（フー・ジェンクイ）氏。受精卵のゲノム編集は、倫理的な問題などから、中国を含む多くの国で規制されてい...

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ゲノム編集でアルビノのトカゲが誕生【最新研究】

チャールズ（管理人） — Wed, 25 Sep 2019 03:51:18 +0000

ゲノム編集をハ虫類に応用するのはこれまで技術的に難しかったようですが、今回トカゲで成功したようです。

学術誌「セル・リポーツ」に2019年8月に掲載されたAshley M.Rasys氏らの研究では、CRISPR Cas9（クリスパーキャスナイン）と呼ばれるゲノム編集技術によって、アムールトカゲの狙った遺伝子を改変して、アルビノ（白化）個体を生み出すことに成功したようです。

さまざまな動物でゲノム編集技術が応用されている

これまでに、すでに多くの魚類・両生類・鳥類・ホ乳類で、ゲノム編集による遺伝子の直接的な操作が行われています。

一般的には、精子と卵が受精した直後の一細胞期の胚にゲノム編集に必要な要素を注入することで遺伝子操作を行うようです。

※ゲノム編集の概要については次の記事で解説しています

ゲノム編集・CRISPRとは？図や動画でわかりやすく簡単に原理・応用例や倫理的問題を解説

しかし、ハ虫類では

・体内受精（受精のタイミングがわかりにくい）

・扱いにくい、柔らかい卵殻

・産卵前に胚発生が始まってしまう

などの特徴があるため、これまでゲノム編集技術をハ虫類に応用することは難しかったようです。

今回の動物実験で行われた、新しいゲノム編集の方法・手順

↑今回トカゲの実験で行われたゲノム編集の手順（Ashley M.Rasys氏らの論文[CC]より引用）

今回の研究では、麻酔手術によって、トカゲの卵巣内にある受精前の卵細胞にゲノム編集のための要素を注入したようです。

参考動画｜Daily Mail：本研究でのトカゲの実験手順（麻酔・手術・注入など）の実演

遺伝子編集が成功して、アルビノのトカゲが誕生

↑ゲノム編集によって生まれたアルビノのトカゲと通常の個体（Ashley M.Rasys氏らの論文[CC]より引用）

遺伝子を改変することに成功して、産卵された卵からアルビノのトカゲが孵化したようです。

なぜアルビノ関連の遺伝子をターゲットに選んだのか？

今回、ゲノム編集のターゲットとして、チロシナーゼ遺伝子が選ばれた理由は、

・多くの脊椎動物にとって致命的でない

・アルビノになるため、ゲノム編集の結果が容易に判別できる

・アルビノに関連する目の病気を研究するモデル生物を作りたい

といった目的・背景があったようです。

今回の実験では、狙った遺伝子の改変効率はあまり高くなかったようですが、今後はこのトカゲ以外のハ虫類や、鳥類にもこの手法が応用できる可能性が期待されているようです。

管理人チャールズの感想

ゲノム編集のハ虫類への応用に成功したというニュースでした。ゲノム編集技術は、幅広い生物で応用が進んでおり、昨年は中国で、ゲノム編集によりHIV耐性を持つとされる赤ちゃんが生まれたニュースが大きな物議を醸していましたね。今後も目が離せない技術です。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）Rasys, A.M., Park, S., Ball, R.E., Alcala, A.J., Lauderdale, J.D. & Menke, D.B. (2019) CRISPR-Cas9 Gene Editing in Lizards Through Microinjection of Unfertilized Oocytes. Cell Reports, 28(9):2288–2292.e3. DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.089

様々な生物へのゲノム編集の応用例やニュースは、以下の記事でも取り上げています。

リンゴやコーンを食べるカイコが誕生、ゲノム編集で味覚の遺伝子を破壊ー最新研究

カイコの幼虫は、なぜ桑の葉しか食べないのだろう？その原因と考えられる遺伝子が見つかった。米科学誌「プロス・バイオロジー」に2019年2月に掲載されたZhong-Jie Zhang氏らの研究では、味覚受容体に関連すると思われる遺伝子を破壊する...

CRISPRを応用した最新害虫管理方法、ゲノム編集で卵から不妊雄のみ発生

CRISPRによるゲノム編集を応用した、新たな害虫駆除方法が発明された。2019年1月に英科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載されたNikolay P. Kandul氏らの論文によれば、ゲノム編集によって不妊のオスしか発生しない...

ゲノム編集で生まれた角のない牛に細菌DNAの混入が発覚ー意図しない外来遺伝子が導入

世界初の遺伝子編集ベビーを誕生させた中国研究者、自ら語る【動画】

ゲノム編集・CRISPRとは？図や動画でわかりやすく簡単に原理・応用例や倫理的問題を解説

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ゲノム編集で生まれた角のない牛に細菌DNAの混入が発覚ー意図しない外来遺伝子が導入

チャールズ（管理人） — Thu, 12 Sep 2019 23:50:41 +0000

企業がゲノム編集によって家畜の遺伝子を改変したときに、意図しないDNAが組み込まれてしまったことに気づかず、そのまま見過ごされてしまっていたようです。

生物学プレプリントサーバ「bioRxiv」で2019年7月に公開されたAlexis L. Norris氏らの論文によれば、ゲノム編集によって角をなくしたウシの遺伝子を外部機関が調べた結果、外来の細菌の遺伝子が意図せずにウシのDNAに組み込まれてしまっていたことが発覚したようです。

アイキャッチ画像：ゲノム編集で生まれた角のない牛と通常の牛（Alison L. Van Eenennaam氏らの論文[CC]より引用）

ゲノム編集による家畜の遺伝子の改変

参考動画｜SciFri：ゲノム編集によって角が生えないように遺伝子を改変したウシについての解説動画（英語のみ）

ウシの角は他個体や飼育者を傷つける危険性などがあるため、乳牛ではしばしば、子牛の段階でまだ成長していない角を熱によって取り除く（除角）ようです。しかし、この除角は痛みを伴うため、動物福祉の観点から問題視されており、ゲノム編集はその代替策として期待されている面があるようです。

ゲノム編集された除角牛の遺伝子から、意図しない細菌のDNAを発見

今回、FDA（アメリカ食品医薬品局）がゲノム編集された除角牛の遺伝子を調査した結果、目的の遺伝子を導入するために使われた鋳型プラスミド（細菌のDNA）が、意図せずウシのゲノムに組み込まれてしまっていたことが確認されたようです。

↑a：鋳型プラスミド　b：編集されていない遺伝子　c：編集された遺伝子 ⇒ 一方の対立遺伝子にはプラスミドの一部と導入遺伝子の余分なコピーが組み込まれてしまっている（Alexis L. Norris氏らの論文[CC0]の図を引用）

この牛に組み込まれたプラスミドには抗生物質耐性遺伝子などが含まれていたようですが、牛そのものへの潜在的な影響や、この牛を人間が食べる場合の安全性などについては、この論文では特に言及されていません。

企業や研究者がゲノム編集による意図しない遺伝子変異を見過ごさないためには、既存のスクリーニング技術をさらに改良することが必要なようです。

主要参考文献・出典情報（CC0）Alexis L. Norris, Stella S. Lee, Kevin J. Greenlees, Daniel A. Tadesse, Mayumi F. Miller, Heather Lombardi. Template plasmid integration in germline genome-edited cattle. bioRxiv 715482; doi: https://doi.org/10.1101/715482

管理人チャールズの感想

昨年末には、中国でゲノム編集によりHIV耐性を持つように遺伝子改変された赤ちゃんが誕生し、大きな物議を醸していましたね。

最近では、医療面への応用だけでなく、遺伝子改変した家畜や作物など、ゲノム編集食品の規制・表示についても色々と議論が行われているようです。

潜在的なメリットとデメリット、安全性や倫理的な問題など考えるべきことはたくさんありますが、ほとんどの全ての人がいずれは向き合わざるを得ない重要なテーマだと思います。

ゲノム編集については以下の記事でも取り上げています。

ゲノム編集・CRISPRとは？図や動画でわかりやすく簡単に原理・応用例や倫理的問題を解説

世界初の遺伝子編集ベビーを誕生させた中国研究者、自ら語る【動画】

ゲノム編集でアルビノのトカゲが誕生【最新研究】

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ディープフェイクとは？偽動画の例や仕組み・作り方・危険性などをまとめて紹介

チャールズ（管理人） — Tue, 02 Jul 2019 02:31:19 +0000

人工知能によって本物そっくりの偽動画などを捏造できる「ディープフェイク」という技術が注目されており、悪用などの懸念が広がっているようです。ここでは有名なフェイク動画の例や、仕組み・作り方・対策などについて簡単にまとめて紹介します。

ディープフェイクの実例

参考動画：BuzzFeedVideo｜有名なディープフェイク動画の例。”President Trump is a total and complete dipshit.”（トランプ大統領は完全なアホ）などと発言するオバマ元大統領。

この偽動画を作成したのはコメディアンのJordan Peele氏（画面右に登場）とのこと。フェイク動画の将来の危険性について警告しています。

ディープフェイクとは？

Wikipediaによれば、「ディープフェイク（deep fake）」とは、人工知能の重要技術である「ディープラーニング（deep learning）」と英語で捏造・にせものを意味する「フェイク（fake）」から作られた造語、とのことです。

人工知能によって、本人が実際には話していないことを話させたり、人物の顔を巧妙に入れ替えたりして、本物と見分けがつかないような偽動画などを作ることができる技術のようです。

Fecabookの創業者ザッカーバーグ氏が、データ支配について語る

この投稿をInstagramで見る

‘Imagine this…’ (2019) Mark Zuckerberg reveals the truth about Facebook and who really owns the future… see more @sheffdocfest VDR technology by @cannyai #spectreknows #privacy #democracy #surveillancecapitalism #dataism #deepfake #deepfakes #contemporaryartwork #digitalart #generativeart #newmediaart #codeart #markzuckerberg #artivism #contemporaryart

Bill Postersさん(@bill_posters_uk)がシェアした投稿 – 2019年 6月月7日午前7時15分PDT

参考動画：有名なディープフェイク動画の別な例。

FacebookのCEOマーク・ザッカーバーグ氏が、”Imagine this for a second: One man, with total control of billions of people’s stolen data, all their secrets, their lives, their futures.”（ちょっと想像してみてください。一人の男が、盗んだデータで何億人ものあらゆる秘密、生活、将来を完全に支配している様子を。）などと発言しているフェイク動画です。

しゃべるモナリザ？たった1枚の画像からディープフェイク動画を作成

参考動画｜The Telegraph：従来、人物が話をしているディープフェイク動画の作成には、機械学習のために大量の画像のデータセットが必要だったようです。しかし、サムスン社(Samsung）は、モナリザのような歴史的絵画を含めて、たった1枚の画像からでもフェイク動画を作れる技術を論文で発表しています。

今や、誰もが一流ダンサーになれる！

参考動画｜Caroline Chan：カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、ある人の体の動きを、別な人に移し変える技術を論文で発表しています。

ディープフェイクの仕組み

参考動画｜TED：ディープフェイク動画の概要についての簡単な解説（日本語字幕あり）

参考動画｜Egor Zakharov氏：上で紹介したモナリザのフェイク映像を作る技術について、論文の著者が解説した動画。

元の人物の顔の特徴（眉毛、目、鼻、口、顎）を抽出して、新しい人物の顔に対応させることによって表情をコピーしているようですね。人物の顔写真は多ければ多いほど精度は高くなるようですが、1枚だけからでもフェイク動画を作ることができるようです。

参考動画｜Christian Theobalt氏：別な論文の著者による、フェイク動画作成技術の解説。こちらの手法では、顔の表情だけではなく、顔全体の立体的な位置、視線の方向、まばたきなども別な人物の顔へ移行しているようです。

素人でもディープフェイクが作成できる！？

誰でも簡単にディープフェイクを自作できるサイト・ソフトやスマホアプリがすでに誕生しています。

Deepfakes Web β（オンラインディープフェイク動画作成サービス）

参考動画：ディープフェイクス・ウェブ｜ディープフェイク動画を誰でも簡単に作成できるサイトの例。フェイク動画の作成手順が解説されています。

⇒　Deepfakes web βの公式ページ

FakeApp（ディープフェイク動画を作成できるアプリケーション）

参考動画｜tech 4tress：ディープフェイク動画を作成できるフリーソフトツールとして有名な「FakeApp」のダウンロード・インストール方法や使い方などが解説されています。

中国のスマホアプリ「ZAO」

中国ではZAOという無料アプリが登場して、たった1枚の画像からわずか数秒で誰でも簡単に映画の主人公と顔を交換できるようになったようです↓

世界まるみえテレビでも紹介！iOSアプリ「Xpression」

参考動画｜EmbodyMe：iOS用アプリ「Xpression」バーチャル乗っ取りフェイス

日本国内でも、スマホでフェイク動画を作れるiPhoneの無料アプリが登場しています。誰かの顔を乗っ取って遊べるツールとして紹介されていますね。Xpression公式サイトによれば、Android用のアプリももうすぐ登場する予定のようです。

Androidでも使える！スマホ顔交換アプリ「Doublicat」

参考動画｜RefaceAI：顔を入れ替えられるスマホアプリ「Doublicat」

こちらは英語ですが、Android / iOS ともに使えるフェイススワップ・アプリで、有名人などに自分の顔をはめ込んだGIF画像をスマホで作成できるようです。

⇒ Doublicatの公式サイト

「フェイクポルノ」の脅威

他にも例えば、服を着た女性の写真をワンクリックで裸にしてしまう”Deep nude”（ディープヌード）というアプリが公開されたとMotherboardは報じていますが、まもなく、リベンジポルノなどの潜在的な危険性から、公開が停止されたようです。（以下のtwitter投稿参照）

The DeepNude app shows what deepfakes were always about: claiming ownership over women’s bodies. https://t.co/DUBt4VWBR4

— VICE (@VICE) 2019年6月26日

他にも、スマホなどで簡単にフェイク動画や画像を作れるアプリがどんどん出てくるのも、もはや時間の問題といえそうです。

素人でも簡単に画像や動画を捏造できる環境ができつつあるため、芸能人・女優やアイドルの顔をコラージュしたアダルトビデオ（AV）やポルノ動画（=フェイクポルノ）もすでに現れており、海外のみならず日本国内でも問題が顕在化し始めているようです。

有名人だけでなく、どんな人でも被害者になりうるため、非常に怖い脅威となりつつあります。

このように偽動画などを簡単に作れるようになることで、有名な政治家のフェイク動画が選挙結果に影響を及ぼしたり、捏造動画が新たないじめの手段に使われたりと、様々な可能性が懸念されています。

ディープフェイクを見破る方法や対策など

参考動画｜東京新聞：フェイク動画を見破る人工知能AIについての報道。

ディープフェイクのアルゴリズムによる巧妙な偽動画は、すでに人間の目では本物と見分けることは難しくなりつつあるため、AIによってディープフェイクを見破る技術の研究が進んでいるようです。

ただ、偽造技術の方も日々進歩しているため、結局いたちごっこになってしまうのでは？と個人的には危惧しています。

他にも、たとえば透かしを入れる方法などが検討されているようですね。

法律の整備などもこれから急速に進んでいくでしょう。

（関連記事）

⇒ディープフェイクによるリベンジポルノも違法に–米バージニア州

⇒カリフォルニア州、政治やポルノのディープフェイクを法律で規制へ

フェイクポルノで日本初の逮捕者

フェイクポルノによる名誉棄損及び著作権法違反の疑いでついに逮捕者が出たようです。

いずれにしても、インターネット上では、自分が目にしているものが本物かどうか判断できない時代がすでに到来しつつあるようです。どんな情報も鵜呑みにせず、各自が総合的に判断していく能力が今まで以上に求められることになりそうですね。

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【動画】昆虫サイズの極小ロボットが単独飛行に成功、太陽光電源を搭載

チャールズ（管理人） — Thu, 27 Jun 2019 22:23:20 +0000

羽の幅3.5cm、重さ約0.26gの昆虫サイズの極小ロボットが、電源コードなしの単独飛行に初めて成功したようです。ハーバード大学が発表したこのロボットはRoboBee X-wingと名付けられ、4枚羽を持ち太陽光電源を搭載しているとのこと。

電源コードなし、単独での飛行に成功した極小ロボット

参考動画：nature video｜今回発表されたRoboBee X-wingの概要

昆虫サイズの極小飛行ロボットのRoboBee。

これほど小さいサイズでは通常のバッテリーは重すぎて積めないため、代わりに超軽量の太陽電池（約0.01g×6個）を搭載したようです。ただし、通常の太陽光の2倍以上のエネルギーが必要とのこと。

今回の飛行時間は1秒も持続しなかったようですが、今後のさらなる改良が楽しみですね。

This insect-inspired microrobot is the lightest vehicle to achieve sustained, untethered flight https://t.co/KhKjX37lTW The research is published today in @nature pic.twitter.com/r9aQR7noBM

— Harvard SEAS (@hseas) 2019年6月26日

これまでに開発された他のRoboBee

水中に落ちても大丈夫なRoboBee

参考動画：ハーバード大学（2015年公開）：飛ぶだけでなく、泳ぐこともできるRoboBee。従来のRoboBeeは羽が2枚のようです。

水中から脱出可能なRobobee

参考動画：Science（2017年公開）｜水中で安定するためのスタビライザー付きRoboBee。電気分解により酸素と水素の混合気体を発生させ、点火装置で発火することで、水面から飛び出すこともできるようです。

改めて、今回発表されたRobobee X-Wing

参考動画：ハーバード大学｜RoboBee X-Wingの概要

従来のRoboBeeよりもアクチュエーターや伝達率を改良して、2枚羽から4枚羽に変更することで、太陽電池と電子パネルの搭載が可能になり、電源コードを外すことができたようですね。

管理人チャールズの感想

Robobeeは将来的には、環境調査や救助活動などへの応用が期待されているとのことです。さらなる進展がとても楽しみですが、一方で、軍事兵器や監視目的での利用など、やはり懸念事項もあるように思います。

どんな新技術にも光と影の両面がありますから、結局は私たちがその技術をどう使うかにかかっているのでしょうね。

参考文献：Jafferis, N.T., Helbling, E.F., Karpelson, M. et al. Untethered flight of an insect-sized flapping-wing microscale aerial vehicle. Nature 570, 491–495 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1322-0　　ハーバード大学のプレスリリース

ナノロボットについては次の記事で取り上げています。

体内で極小ナノロボットが活躍！動画で最新医療ナノテクノロジーの応用例を紹介

極小のナノロボットを体内に入れて病気の治療などを行う「ナノ医療」（ナノテクノロジーの医療への応用）が、近年注目を浴びています。当記事では実在するナノロボット・ナノマシンなどのさまざまな最新テクノロジーを動画でご紹介します。アイキャッチ画像...

生きた昆虫をサイボーグ化する試みもすでに行われています。

サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集　

人間と機械が融合した「サイボーグ」は、もはやSF世界の話ではなく現実に進行中のテクノロジーです。ひと昔前には想像できなかったような最新技術の一端を動画でご紹介します。アイキャッチ画像クレジット：Mario Sixtus 「私は色が見えませ...

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ヒトとラットの脳を接続してサイボーグ化したラットの歩行を操作ーブレイン・ブレイン・インターフェース最新技術

チャールズ（管理人） — Thu, 30 May 2019 21:23:39 +0000

脳に電極を埋め込まれてサイボーグ化したラットを、ヒトが念じるだけで操縦できるという、SFじみたテクノロジーがすでに現実化しています。英科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に2019年2月に掲載されたShaomin Zhang氏らの論文によれば、ヒトとラットの脳をワイヤレスに接続する「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」により、ヒトの脳波でラットの動きを操作することに成功したようです。

サイボーグ化したラットの動きを「マインドコントロール」（脳波でコントロール）する様子

参考動画｜ScienceVio：複雑な迷路で「サイボーグ・ラット」の動きを脳波で操作する実験の様子

脳とコンピュータをつなぐ「ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）」

脳と脳の直接のコミュニケーションは、人々にとって、特に言語によるコミュニケーションに困難を抱える人々にとって、長らく夢であり続けてきました。ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の出現によって、脳とコンピュータの間で情報をやりとりすることなどが可能になりつつあります。すでに、脳の活動を解読して外部デバイスをコントロールすることに成功しています。また、反対に、コンピュータが生み出した情報を使って、脳の特定の領域の機能を調節することも可能なようです。

参考動画｜NPR：ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の概要をわかりやすく解説した動画。ここでは身体に装着したエクソスケルトンを、心の中で念じるだけでコントロール（＝マインドコントロール）することに成功している。（英語のみ）

脳と脳をつなぐ「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」

このようなブレイン・マシン・インターフェース（BMI）を組み合わせることによって、脳と脳を接続するブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を作り出すことができます。ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を利用すれば、人間同士の脳をつなげるだけでなく、人間の脳から他の生物の脳へ情報を伝達することも可能となります。最近の研究では、すでに人間の脳によってネズミの尻尾を動かしたり、ゴキブリの動きを操作することに成功しています。

2015年にはゴキブリを脳波で操作することに成功している（Guangye Li et al. Brain-Computer Interface Controlled Cyborg: Establishing a Functional Information Transfer Pathway from Human Brain to Cockroach Brain [cc] より引用）

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）の概要

本研究では、操縦者が左の腕または右の腕を動かそうと想像する（意図する）ことが、それぞれラットを左または右に向かせる指令に対応し、まばたきをすることがラットを前進させる指令に対応していたようです。

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェースの概要（Shaomin Zhang氏らの論文 [CC] より引用）

まず操縦者の脳波の信号が無線でコンピュータに送られ、動きの意図が解読されます。そして解読結果が制御指令としてラットの背部の刺激装置に伝わり、ラットの脳に電気刺激が与えられることによって、ラットが操縦者の指令に従って動くという仕組みのようです。

冒頭で紹介した動画の通り、本研究では、ヒトが心の中で念じるだけで、サイボーグ化したラットをうまく操作して、複雑な迷路さえもスムーズにクリアすることに成功しています。将来的には、ヒトの脳と脳をつないで双方向のコミュニケーションが可能になる、と著者らは考えているようです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Zhang, S., Yuan, S., Huang, L. et al. Human Mind Control of Rat Cyborg’s Continuous Locomotion with Wireless Brain-to-Brain Interface. Sci Rep 9, 1321 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-018-36885-0

管理人チャールズの感想

脳と脳をつなぐブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）技術の急速な進歩を象徴する、印象的な研究でした。そう遠くない将来、テレパシーに近いような技術が現実化することは、ほとんど確実だろうなと私も思っています。大変面白い世界が期待できる一方で、悪意を持って他人の脳を改変したり、思考内容を盗聴したりといったテクノロジー犯罪への不安はやはり拭えませんね。

ブレイン・マシン・インターフェースの将来や懸念事項については次の記事でも詳しく取り上げています。

⇒　脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

fMRIと機械学習の組み合わせによって、ヒトの脳内イメージの画像化にもすでに成功しています。

⇒ 人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

脳以外の身体を含む人体機械化の最新テクノロジー動画は次の記事でまとめています。

⇒ サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集

ブレインマシンインターフェースの最新研究には次の記事でも軽く触れています。

⇒　2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ12選

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テクノロジー・AI | ダーウィン・ジャーナル

顔写真からあなたの政治的指向がばれる？顔認識AI技術の現状

AI（人工知能）技術の光と闇

AI・顔認証大国中国の現状

AIは顔画像からどんな個人情報を読み取れるのか？

顔写真から政治的指向の判定に成功

どれくらい正確に判定できたか？（精度・結果）

顔の各特徴や性格と判定精度の関係

新たな監視社会とどう向き合うべきか？

新型コロナウイルスの「音楽」、人工知能AIで音からタンパク質を作るMIT研究者らが発表

新型コロナウイルスを「音楽」で表現

新型コロナウイルス感染の鍵「スパイクタンパク質」に注目

人工知能と音を利用して新しいタンパク質をデザイン

音楽とタンパク質の共通点

管理人チャールズの感想

2019年話題になった最新科学論文・ニュースまとめ10選

第94位 痛みを感じないという珍しい女性の遺伝子を解明

第81位 HIVの除去にマウスで成功

第80位 リンゴ1個は、およそ1億の細菌を含んでいるらしい

第75位 牛にシマウマの縞模様をペイントして虫よけに成功

第69位 ミトコンドリアは父親から受け継がれることもある？

第66位 ゲノム編集の新技術「プライム編集」では、意図しないオフターゲット効果を低減できうる

第38位 週に2時間以上自然の中で過ごすことは、健康に良いかもしれない

第12位 量子超越性の実証に成功した、とグーグルが発表

第10位 落とした財布は、中の現金が多いほど戻ってくる確率が高い

第1位 しゃべるモナリザが登場：人工知能がたった1枚の画像から話す顔を生成

人工肉・培養肉の食感をより本物らしくするための繊維、ゼラチンで開発ー最新研究

人工肉（培養肉）とは？メリットや課題

人工肉（培養肉）の潜在的なメリット

人工肉（培養肉）の課題

本物らしい筋肉細胞を育てるための「足場」：ゼラチン繊維

管理人チャールズの感想

ゲノム編集だけではないCRISPR、ウイルスの検出・破壊で医療へ応用【最新研究】

ウイルスに対する治療薬の開発

CRISPRを利用して、RNAウイルスを検出・破壊

管理人チャールズの感想

ゲノム編集でアルビノのトカゲが誕生【最新研究】

さまざまな動物でゲノム編集技術が応用されている

今回の動物実験で行われた、新しいゲノム編集の方法・手順

遺伝子編集が成功して、アルビノのトカゲが誕生

なぜアルビノ関連の遺伝子をターゲットに選んだのか？

管理人チャールズの感想

ゲノム編集で生まれた角のない牛に細菌DNAの混入が発覚ー意図しない外来遺伝子が導入

ゲノム編集による家畜の遺伝子の改変

ゲノム編集された除角牛の遺伝子から、意図しない細菌のDNAを発見

管理人チャールズの感想

ディープフェイクとは？偽動画の例や仕組み・作り方・危険性などをまとめて紹介

ディープフェイクの実例

ディープフェイクとは？

Fecabookの創業者ザッカーバーグ氏が、データ支配について語る

しゃべるモナリザ？たった1枚の画像からディープフェイク動画を作成

今や、誰もが一流ダンサーになれる！

ディープフェイクの仕組み

素人でもディープフェイクが作成できる！？

Deepfakes Web β（オンラインディープフェイク動画作成サービス）

FakeApp（ディープフェイク動画を作成できるアプリケーション）

中国のスマホアプリ「ZAO」

世界まるみえテレビでも紹介！iOSアプリ「Xpression」

Androidでも使える！スマホ顔交換アプリ「Doublicat」

「フェイクポルノ」の脅威

ディープフェイクを見破る方法や対策など

フェイクポルノで日本初の逮捕者

【動画】昆虫サイズの極小ロボットが単独飛行に成功、太陽光電源を搭載

電源コードなし、単独での飛行に成功した極小ロボット

これまでに開発された他のRoboBee

水中に落ちても大丈夫なRoboBee

水中から脱出可能なRobobee

改めて、今回発表されたRobobee X-Wing

管理人チャールズの感想

ヒトとラットの脳を接続してサイボーグ化したラットの歩行を操作ーブレイン・ブレイン・インターフェース最新技術

サイボーグ化したラットの動きを「マインドコントロール」（脳波でコントロール）する様子

脳とコンピュータをつなぐ「ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）」

脳と脳をつなぐ「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）の概要

管理人チャールズの感想

第94位　痛みを感じないという珍しい女性の遺伝子を解明

第81位　HIVの除去にマウスで成功

第80位　リンゴ1個は、およそ1億の細菌を含んでいるらしい

第75位　牛にシマウマの縞模様をペイントして虫よけに成功

第69位　ミトコンドリアは父親から受け継がれることもある？

第66位　ゲノム編集の新技術「プライム編集」では、意図しないオフターゲット効果を低減できうる

第38位　週に2時間以上自然の中で過ごすことは、健康に良いかもしれない

第12位　量子超越性の実証に成功した、とグーグルが発表

第10位　落とした財布は、中の現金が多いほど戻ってくる確率が高い

第1位　しゃべるモナリザが登場：人工知能がたった1枚の画像から話す顔を生成