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三浦先生の講義は、朝8時半頃からでした。ダメダメ学生の私にとっては論外の時間帯でしたけど、受けてみたら一度で引き込まれてしまった。4年になって、「これが東京大学なんだ」と初めて感激したわけです(笑)。それで、絶対この先生に教わりたいと「機械Aコース」に入ったのですが、間抜けなことに先生は「Bコース」のほうだった。あきらめきれないので、先生に直接お会いしてお願いしようと、研究室で有名になるくらい通い詰めました。結果、助教授だった下山勲先生にお会いできて、なんとか”移籍”を認めてもらいました。
当時、三浦先生がやられていたのは、生物規範型ロボットです。生物の基本的な機能を解析し、それを基にロボットを設計していくという研究で、2足歩行もあれば、動物の4足、昆虫の6足もターゲットにしていました。
大学3年の時、早朝に日帰りで富士山に登ることを思い立ち、
友人と人生初の登頂。右端が竹内氏
この三浦・下山研究室というのは、「研究テーマは自由に考えてやりなさい」という文化を持つのも特徴でした。それはいいのですが、初めのうちは何を考えたらいいのかがわからない。ヒントをくれたのは三浦先生でした。研究室では、その動きを解析したりするために、昆虫を飼っていました。ある時、「竹内君、これをじっと見て、その動きの本質を論文にしたらどうですか?」と言うのです。言われたとおりじっと観察していると、「君ね、これは触らなきゃダメなんですよ」と。ちなみに”昆虫”は、あのマレーシアで出会ったやつの仲間です。
ともあれ、最初に頭に浮かんだのは、電極を体内に埋め込んで、こちらの思いどおりに動かせたら面白いという、SFチックなアイデアでした。そのためにまず、脚を切り取って電気刺激で動かしてみることを思いつきました。やってみると確かに電気シグナルを1発与えるとポンと動く。でも、生きている虫のように滑らかな動きにはならないんですよ。
そこで、実際に動いている時に出る筋電位の信号を読み取り、コンピュータで再現したシグナルを入れてみた。すると、ポンポンと連続した運動になったのです。いやもう嬉しくて面白くて、夜も寝られなくなりました。紙コップを切り出してつくったボディにそれをくっつけて動かすというのが、僕の初めての研究成果。あれから20年ぐらいになるけれど、あんなに興奮したことは、後にも先にもありません。
成果は学会発表でも注目され、竹内はすっかり研究の虜に。しかし、そこで研究職にはありがちな壁にぶち当たる。「面白いのはわかった。では、その目的、意義はどこにあるのか?」という問いに、十分な答えを持っていないことに気づいたのである。
学会で「何の役に立つのかわからない」と指摘され、帰ってから先輩に「研究って、面白ければいいじゃないですか」と絡んでヤケ酒をあおったことも(笑)。まあそれからは、「何のための研究か」の説明を意識するようにして、そのための勉強も一生懸命やりましたよ。でも、ある程度ストーリーが語れると、周りの先生の評価が違ってくることを実感できた。「楽しければ十分」という学生気分を乗り越えるのには、いい経験でしたね。
実は博士課程に進んだ時に、もう一つ壁が現れたのです。いよいよ昆虫本体を制御して、それを博士論文にしようと目論んでいたのですが、「アカデミックにどこが面白いのか、博士の3年間では主張しきれないのではないか」という指導もあって、テーマの修正を余儀なくされたのです。これもけっこうなショックでしたけど、卒業が危ういとあっては仕方がありません。
そんな状況になってみると、やっぱり甘さはありました。そこまでは、「やったらできた」という自由研究の域を出ていなかったのです。どういう理論に基づいた昆虫の制御なのかを究明できなかったら、本当の意味で学術的な成果にはならないでしょう。
そこで、学術的基盤に根ざしてどんどん議論が広がっていくようなコア技術を自分の中に持とう、と頭を切り替えたのです。そう考えた時に目に入ったのが、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)でした。半導体の電子回路をつくる技術を応用した超小型デバイスで、ざっくりいえばマイクロ・ナノレベルの”動く構造体”です。バイオや化学の分野でも活用が始まっていて、研究室でも導入されていました。
この技術を、ずっと”見て触って”きた昆虫に取り込むことで、新たなものを生み出せないか――。行きついたのが、昆虫にMEMSでつくった電極を埋め込み、リアルタイムでその神経の電気計測を可能にしたシステムの開発でした。当初考えた制御ではなく計測でしたけど、それが僕の博士論文。一応、世界初となる成果でした。
東京大学 生産技術研究所 教授 博士(工学)
東京大学工学部 産業機械工学科卒業
東京大学大学院 工学系研究科機械情報 工学専攻博士課程修了
東京大学生産技術研究所 講師
東京大学生産技術研究所 助教授
ハーバード大学化学科 客員研究員(兼務)
バイオナノ融合 プロセス連携センター センター長(兼務)
KAST人工細胞膜システム プロジェクトリーダー(兼務)
ERATO「バイオ融合」 プロジェクト 研究総括(兼務)
東京大学生産技術研究所 教授
文部科学大臣表彰若手科学者賞(2008年)
第6回日本学術振興会賞(2009年)
米国化学会分析化学若手科学者賞(2015年)など
2016年4月、研究室のメンバーと。工学者に加えて、医学、化学、生物学、経営学、芸術など、多様なバックグラウンドを持つ本格的な異分野融合研究室に成長している。前列右端が竹内氏
研究者キャリアサポートへの
東京大学 竹内昌治 生産技術研究所 竹内研 機械工学 生体材料
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