国立研究開発法人 農研機構を訪問しました。

２月９日、茨城県つくば市にある日本最大の農業の研究機関である国立研究開発法人農研機構を訪問しました。

今回の企画は、内閣府が推進する2050年を目標に地球や人類の課題を科学技術による解決をめざす「ムーンショット目標（MS）」の中の目標5にある食と農に関する研究について、京都大学の日本（ひのもと）教授らから現状を伺い、学生との意見交換などを行うものです。

その名も「"埼玉栄高校×MS5日本プロジェクト"交流会」です。

総合探究部では、これまでに子ども食堂やフードバンクの活動を通じて、食品ロスの問題にかかわってきましたが、市場に流通する前の栽培から収穫までの過程の中で約4割の作物が何かしらの理由で市場に出回らずに廃棄されています。その原因を科学技術で解決することで、真のフードロスをなくそうというのがムーンショット目標５の中の1つであります。

牛久駅で集合し、バスで農研機構に向かいました。

到着後、担当の方から農研機構がこれまでに取り組んだ様々な農業に関する研究成果を教えてもらいました。スマート農業やゲノム編集など、用語だけは知っているものもありましたが、実際の成果を目の当たりにし、驚きと感動の連続でした。

その後、会議室にて日本教授らから研究内容についてレクチャーしていただきました。

日本教授からはムーンショット目標５に関する概要から2050年頃までの世界の食の問題について教えていただきました。

途上国では人口増加が続く中、生活水準も上がり世界的な食糧需要が高まった結果、食糧価格の高騰など目に見える問題がすでに起きています。今後より深刻化することが明確な中で、食糧生産のロスをなくす取り組みは日本だけでなく、世界的にも重要だと言えます。

続いて世古上級研究員より「天敵による害虫駆除」の研究について教えていただきました。

害虫アザミウマの天敵であるタイリクヒメハナカメムシを活用し害虫被害を減らすというものです。
農薬という言葉を聞くと化学薬品を散布するというイメージですが、「天敵農薬」という生物を使った手法が従来からあるそうです。
しかし、運用面でいくつか問題があり、その一つが餌を見つけられない個体が別の農場へと移動してしまうというものでした。その結果、効果が安定して見込める化学薬品の農薬が一般化しているそうです。

そこでタイリクヒメハナカメムシの餌探しの行動習性を育種によって「餌探しをあきらめない個体」を選別・交配し、天敵農薬の抱える問題点を解消しようというものでした。

続いて渋谷主研より、「レーザーを用いた害虫狙撃技術の開発」について教えていただきました。

害虫であるハスモンヨトウにブルーレーザーを照射し、瞬時に900度近い高熱で撃退するというものです。

まず、害虫の居場所をｚ軸（奥行）でとらえるためのステレオカメラを導入し、正確に害虫の場所を捕らえることができるようになりました。

次に補足からレーザーの照射までの0.02秒ほどの間に虫が移動してしまうため、虫の行動特性を徹底的にパターン化し、行動を先読みできるようにデータを収集します。

その後、実際に試作ビニールハウス内での実験を行い、レーザーを命中させることができたそうです。

どちらの研究も途方もない労力が必要なものだと感じました。実用化までには多くの越えなければいけない壁がありますが、世界の食糧生産を大きく変える可能性を秘めていると言えます。

その後、生徒からの質問にも答えていただき、最後は研究室を見学しました。

世古研究員のタイリクヒメハナカメムシの飼育や行動の研究について実際の機材を見ながら教えてもらいました。

最後に記念撮影。

今回の企画には多くの方にお力をいただき実現することができました。

京都大学の日本先生

農研機構植物防疫研究部門基盤防除技術研究領域の植原さん、渋谷さん、世古さん

生物系特定産業技術研究支援センター（BRAIN）　宮田さん、足立さん、三上さん

内閣府科学技術・イノベーション推進事務局未来革新研究推進担当　黒井 さん

本当にありがとうございました。

さいごに参加した生徒の感想です。

村田）本日、食と農の科学館を訪問し、ムーンショット計画に直接携わる研究者の方々のお話を伺いました。国の政策や研究の現状について聞いたときは、自分にはあまり関係がないと感じていましたが、話を伺ううちに、これらが私たちの日常生活と密接に結びついていることに気づき、国や研究者だけでなく、私たち一般の学生や市民も真剣に考えるべき課題であると実感しました。

お話を伺って特に害虫問題に強い関心を抱きました。生物学的手法やレーザー技術といった最先端技術を応用するという発想は非常に興味深く、現状の害虫被害の規模を知ることで、将来に備えた早急な対策の必要性を痛感しました。実際に研究者の方のお話を伺うことで、普段はあまり意識しなかった農業に関する課題や、将来の農業の在り方について多くの知見を得ることができ、農業への理解と関心が深まりました。これらの問題を自分ごととして捉え、日々の生活に反映していきたいと考えています。

大場）はじめに、最先端の研究に触れる機会をいただきとても光栄に思います。今日の体験では多くの驚きを感じました。多様な農作物の品種が改良され流通していること、農業の抱える人手不足や高齢化などの課題を解決するために機械化による農業の省力化、そしてフードロスとして一番に思い浮かべるのが流通後の廃棄される食品だったのですが、生産されるはずの食料のうち40%もの作物が害獣や害虫などにより失われているということは特に衝撃的でした。ただ話を聞くのみならず、実際に研究が行われている場所を見学できたことは非常に興味深かったです。レーザー照射の部分でどのように今後種を識別していくのかなど気になっているので、自分でも調べて学んでいこうと思いました。

中根）自分は農薬などの化学物質を使わずに、レーザーを害虫に当てて活動量を減らし、幼虫による作物への被害を防ぐ研究や害虫の天敵である虫を使う天敵農薬の効果を向上させるために天敵の餌の探索行動に注目して、天敵の歩行距離が短いものを選別し、より多くの害虫を食べるようにする研究など、普段あまり耳にしないような研究を聞けて、農業や食に対する興味が深まって良かったと思います。また、講演の他にも実際に研究所に入り、研究所内で行われている研究を間近で見ることができたので貴重な経験にもなったし、今起こっている農業での問題なども知ることができたので日頃から食や農業のことについて考え、今後に活かしていきたいと思いました。

平野）本日は普段直接聴くことの出来ない貴重なお話をありがとうございました。化学農薬に依存しない害虫防除という一見難しそうでありながらも、身近なテーマで終始興味深い内容でした。農作物の100%収穫できるはずが15%も害虫で失ってしまうという課題に対する、農薬に頼らずに害虫を無くしたいという思いから、天敵に食べさせる生物的防除と、レーザー光による撃退の研究を行っており、同じ目的でもまったく違う視点からのアプローチをした駆除方法がとても印象的でした。
実際に害虫の天敵を選別・飼育し、地道な研究が重ねられている生物的防除とデータ上で数値を算出してそれをプログラミングし実物で試行されているレーザー光、どちらも今までにないものが創り出されているんだなと思い、これからは農研機構のニュースなどをしっかりと見ていきたいと感じました。

土方）日本の食料自給率の低さや世界情勢の不安定さを背景に、日本の食料供給を安定させ、海外に依存しない農業を実現したいと考え、農学に興味を持ちました。
これまで農薬は人体や環境への影響のみを考慮して作られていると思っていましたが、それだけでなく、生産者の負担軽減も重視されていると知りました。生産者一人ひとりの作業負担を減らし、効率的な農業を実現することが重要だと理解しました。
また、最新の研究を見学する貴重な体験を通じて、農業の未来について考えることができました。例えば、害虫駆除において天敵の歩行回数と定着率の相関を研究したり、レーザーで害虫を撃ち落とす近未来的な方法が実現可能になる未来を想像できました。

宇土）今回「食と農の科学館」に参加させて頂きありがとうございました。
あまり生物や環境の知識が浅い私でも魅力的に感じる内容が多く、楽しかったです。
研究発表を聞いて、害虫を駆除するには農薬を使うがあまり人体には良くないと思っていたのですが、農薬に対応する害虫がいることから研究しても値段が上がってしまったり、人体に安全性があったりするなど今まで考えていた事とは異なる現状である事にとても驚きました。
「天敵昆虫の育成」では、害虫のアブラムシを駆除する「すぐ諦めない」天敵を選抜するために、移動距離を測る実験で、すぐどこかへ行ってしまう昆虫と、諦めず3分ほど探している昆虫を見て、種類が同じでもこんなに差があるんだと衝撃を受けました。この研究は、土の中の害虫も駆除することができたら今後害虫駆除にとても良いと思いました。
「レーザーを用いた害虫狙撃」では、蛾の成虫を畑に近づけないようにするため蛾の行動パターンをとみ取らせ予測させる技術を開発させるだけでも大変な作業だと思っていたのですが、レーザーのダメージまでも人間には害がないように考えなくてはならない事の難しさを感じました。しかし、この開発が出来たら蛾だけでなく他の害虫の産卵を防ぐ事が出来るのは、農業を行う中でとても助かる事だと思いました。

兼橋）本日はありがとうございました。興味深いお話ばかりで、とても楽しかったです。特に、「すぐにあきらめない」個体を作る研究・レーザーを用いた害虫狙撃技術についてです。私には害虫駆除には農薬を使うことしか知りませんでした。しかし、天敵に害虫駆除を手伝ってもらう・レーザーで害虫狙撃をする
ことも害虫駆除につながると分かりました。「すぐにあきらめない」個体の育成については、何分もかけてどの個体が諦めやすいのか、諦めにくいのかを見極め、諦めにくい個体は歩行距離が短い
ということまで研究してあると知り驚きました。また、レーザーを用いた害虫狙撃技術については、僅か１秒のずれもないように計算し、結果命中率が7割もあったことに驚きました。
これからの学習に活かしていけたら良いなと思いました。

深作)食と農の科学館を見学して、 1番驚いたのは品種育成から自動化技術まで多岐に渡る分野の研究をしていたことだ。例えば、建物に入ってまず、入り口からほど近くにある煌びやかな真紅のドレスに目を奪われたが、それも農研機構が生み出した「超極細シルク」だそうだ。
さらに、餌探しを諦めて逃げず、定着しやすい天敵系統の作成や、青色のレーザーを用いた害虫の撃墜など、斬新で興味深い研究があることがわかった。
以前は、農薬で十分だろうと効果を疑問視していた。しかし、それは薬剤抵抗性のある害虫の大幅な増加を理解し、 覆された。この体験は、 非常に学びがあったが、時間の都合で全ては見られなかったので、次こそは全て体験したい。