2024年の科学技術ブレークスルー6選：医療から核融合まで一気に振り返り - NewsTomo

2024年の世界では、医療からエネルギーまで幅広い分野で、次の時代を予感させる科学技術のブレークスルーが相次ぎました。本稿では、Science Saturdayの特集として、この1年を象徴する主要な成果をコンパクトに振り返ります。

2024年を彩った主要な科学技術ニュース

注射型のHIV予防薬、実用化に近づく量子コンピューター、生命分子を読み解くAI、16億年以上前の化石、自己免疫疾患の新治療、そして制御核融合。いずれも、研究室の成果が社会の課題と直結しつつあることを示しています。

半年ごとに打つ注射型HIV予防薬

2024年、大きな注目を集めたのが、レナカパビルという注射型のHIV予防薬です。この薬はウイルスの殻にあたるカプシドタンパク質の構造と機能を標的にし、1回の注射でおよそ6か月間、感染からの保護をもたらすとされています。

科学誌サイエンスは、このレナカパビルをその年のブレークスルー・オブ・ザ・イヤーに選出し、HIV・エイズという世界的な公衆衛生上の危機を和らげる上で極めて重要な一歩だと評価しました。治療だけでなく予防を長期間維持できる手段が広がれば、感染拡大の構図そのものが変わる可能性があります。

量子チップWillowが示す実用化への道筋

量子コンピューターの分野では、グーグルの親会社アルファベットが新しい量子チップWillowを発表しました。量子ビットと呼ばれる基本単位を増やせば増やすほどエラーが増大しやすい、という従来の課題に真正面から挑んだチップです。

Willowは量子ビット数を増やしながらも、誤り率を抑えたしきい値以下の量子計算を実現できるとされています。単なる性能向上ではなく、信頼性を保ちながら規模を拡大できるため、暗号解析や新素材の設計など、実用的な応用に向けた基盤技術として期待が高まっています。

AlphaFold 3と生命分子の地図

AI研究では、グーグル・ディープマインドが開発したAlphaFold 3が大きな話題となりました。タンパク質の立体構造を予測するフォールディング問題を突破したこのモデルは、化学の分野でノーベル賞を受賞したとされています。

AlphaFold 3は、タンパク質だけでなく生命を構成するあらゆる分子の構造や相互作用を、これまでにない精度で予測できるとされます。その結果、これまで数年単位でかかっていた構造解析が大幅に短縮され、新薬候補の探索や病気の仕組みの解明がスピードアップしつつあります。

ディープマインドは、このモデルのソースコードや巨大な構造データベースを研究者向けに無償で公開しました。世界中の研究者が同じ土台の上で実験や応用研究を進められる環境が整いつつあり、基礎研究と応用研究の境界を溶かすような動きが広がっています。

16億3千万年前の多細胞生物の痕跡

地球生命の歴史を塗り替える発見もありました。中国北部で見つかった化石は、およそ16億3千万年前のもので、複雑な多細胞真核生物の最古の証拠とされています。これまで考えられていたタイムラインより、およそ7千万年も古い記録です。

同じ時代の比較的単純な多細胞真核生物の化石が、インド、カナダ、オーストラリアなどでも見つかっていることと合わせると、真核生物がごく早い段階で多細胞性への一歩を踏み出していた可能性が浮かび上がります。人間を含む現在の多様な生命につながる長い進化の物語が、少しずつ具体的な姿を帯び始めています。

自己免疫疾患に広がるCAR-T療法の応用

難治性の自己免疫疾患に対しても、新たな治療アプローチが現れました。本来はがん治療のために開発されたCAR-T細胞療法を、ループス、強皮症、多発性硬化症といった自己免疫疾患に応用する試みです。

医師たちは、健康なドナーから採取したT細胞を遺伝子改変し、患者の体内で異常な免疫反応を抑え込むよう設計しています。従来の治療に反応しなかった患者に対しても有望な結果が報告されており、病気の進行を抑えつつ、長期的な副作用を減らせる可能性が示されています。

自己免疫疾患では、免疫を抑えれば感染症リスクが高まり、抑えなければ臓器が傷つくというジレンマが続いてきました。そのバランスをより精密にコントロールしようとする動きとして、CAR-T療法は大きな注目を集めています。

制御核融合と人工の太陽が描くエネルギー像

エネルギー分野では、中国の研究チームが制御核融合で重要な一歩を刻みました。人工の太陽とも呼ばれるトカマク型装置・環流三号では、従来よりも性能の高い新しい磁場構造が開発され、核融合装置全体の制御能力が大きく向上したとされています。

制御核融合は、環境負荷が小さく、理論的にはほぼ枯渇しないクリーンなエネルギー源として期待されています。今回の成果は、安定したプラズマを長時間維持し、安全かつ効率的にエネルギーを取り出すという、核融合実用化に向けた核心部分に迫るものです。

地球規模のエネルギーと環境の課題に向き合う中で、このような研究は持続可能な社会づくりの鍵の一つと見なされています。

静かな変化を追いかけるために

こうした2024年のブレークスルーは、劇的な未来像を約束する派手な発表というより、長年の基礎研究と技術開発が静かに実を結び始めた姿にも見えます。医療、計算機科学、進化生物学、エネルギー工学と、異なる分野の成果が互いに影響し合い、次の10年の土台を形作りつつあります。

日々のニュースの流れの中では見過ごされがちな研究成果も、少し立ち止まって眺め直すと、自分たちの生活や社会のあり方にどんな変化をもたらすのかが見えてきます。Science Saturdayのような視点で、ときどき過去1年を振り返ってみることは、技術のスピードに飲み込まれずに、自分のペースで未来との距離感を測るひとつの手がかりになりそうです。