【研究者の肖像Vol5－連載①】「まずは興味を持ったテーマを追いかける。」竹内昌治が語る生体材料と機械的なデバイスを組み合わせるハイブリッドの世界

「つぶしがききそう」という判断で機械工学系に進学

サッカーを始めたのは、小学校２年ぐらいからです。けっこうな強豪チームで、県大会で優勝したりもしたんですよ。監督がまた人格者で、今思うと学校の先生以上に、人生訓みたいなものを学んだ気がします。

例えば「とりあえずシュートを打て」「とにかく枠を狙え」と口癖のように言っていました。シンプルだけど、幼心の中で〝ゴール〟が明確になる。今でも研究のシーズを見つけると、どうやってシュートまで持っていくかをまず考える自分がいます（笑）。ディフェンダーだったので、「辛くても走れ、戻ってから休め」とも指導されました。〝走りながら休んで〟いると防御が甘くなって、結局たくさん走らされることになる。「集中すべき時に全力を尽くすのが成功への道だ」と言いたかったのでしょう。

高校では理数系クラスに入りました。１クラスだけだったので、級友とは３年間ずっと一緒で和気あいあい。すでにサッカーで飯を食っていくのはあきらめて、真面目に勉強していました。

中２の時、アメリカでホームステイをしたのです。英語はまったくしゃべれなかったけれど、見るもの聞くものが新鮮で。そんな経験もあって、大学に入ったら自分の稼いだお金で海外に行こうとずっと思っていました。

で、３年生の後半になると、道路の車線引きとか宅配便の仕分けだとかの割のいいバイトをして、20万円くらい貯めると２週間のバックパッカーです。アメリカもヨーロッパも東南アジアにも行きました。ものを盗られそうになったり、夜中にいきなりノックされたり、怖い目にも遭いましたね。マレーシアのホテルで寝ていたら、部屋の中でカシャカシャ音がする。恐る恐る電気をつけたら、見たこともないでっかいゴキブリが、ベッドの下に潜り込んで。あれが一番の恐怖だったかなあ。
ただそんな出来事の連続は、本当に飽きなかった。それに僕の英語は、バックパッカーを続けながら習得したようなものなんですよ。

当時はすでに機械工学系に進んでいたのですが、そこに進学する時は迷いました。「どっちにしようか」とかいうのではなく、「どこに行けばいいか」がわからない（笑）。最後は、機械工学なら将来つぶしがきくかなあ、くらいの気持ちでしたね。まあ振り返ってみると、昔から計算するより何かをガチャガチャつくっているのが好きなタイプでしたから、無意識のうちにそんな決断をしていたのかもしれません。

研究の面白さに開眼。そこで待ち受けていた壁

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。

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。