生き物に分子レベルで作用を及ぼすことができる音楽があるのだろうか？　この生物学上の問題に対し、ある物理学者が解答を与えている。彼は倫理の問題を第一に考える人物であり、その彼の研究から、驚くべき発見が生まれた。ある特定のメロディーは、生き物の体内で、あるタンパク質の合成を促進したり抑制したりできるというのだ！　欧州エコロジー研究所の所長であるジャン＝マリー・ペルトが言っているではないか。「ジョエル・ステルンナイメールは、分子生物学と量子物理学の接点における独創的な研究を通じ、植物に対する音楽の効果を理解するためのカギのすべて、あるいはカギのひとつを、おそらくわれわれに与えてくれた」と。

　彼はさらに、「立証方法の美しさ、得られた結果の厳密さを前にして、賞賛を禁じえない」とも述べている。世紀末を今迎えるにあたって、科学者はインスピレーションが不足して、ますます魔法使いの弟子のようになってきている。遺伝子操作をすることが、本当にあらゆる病気の治療になるのだろうか？

　医学では、遺伝子治療に何十億円もの予算が投入されているが、この試みはまだ始まったばかりであり、しかも、あれほどまでに待ち望まれていた効果には疑わしいところがある。また農業では、遺伝子組み換え植物が世界市場に出回るようになり、遺伝子を操作することによって、ある種の病気に対する耐性など、ある特定の特性を増強したり、あるいは別の特性を生み出したりできるようになっている。現時点で、われわれの生態圏にこうした植物を導入した結果がどうなるかを予測できる専門家などいるであろうか？　こうした植物から採れる食物が、長い目で見て、われわれの健康によくない影響を与えることがないなどと、誰が言えよう。科学研究は、倫理面での深い考察に基づいて進めなくてはならないのではなかろうか？　ジョエル・ステルンナイメールのような独立の研究者にとって、これは当然のことである。というのも、彼の研究は、それが素粒子についてであれ、細胞についてであれ、人生を通じ、研究対象を尊重することを念頭に置きながらなされてきたからである。彼は、そのような軌跡を経て、驚くべき発見をなすに至った。その発見というのは、医学、農業、環境といったさまざまな分野において、われわれの世界観をひっくり返すかもしれないものなのだ。

ある発見の創世記

　30年ほど前、物理学を勉強したジョエル・ステルンナイメールは、1929年のノーベル物理学賞を受賞したルイ・ド・ブロイの弟子となっていたのだが、その師によって送り込まれたアメリカの地で、素粒子物理学の研究をしていた。「私はアメリカにいたのですが、アメリカ人たちはベトナム人を殺戮しに行くことを決定したのです。それと同時に彼らは、私が言うところの“帝国主義者”の研究計画を推進することにもしたのです。その計画というのは、物質と素粒子の階層の研究をさらに進めることでした。でも私は、そのモデルに納得していませんでした」と、彼は当時を振り返って語っている。

　というのも、彼の目からすれば、現在の科学は対象を尊重せず、世界を全体的なものとしては調べようとしない傾向があるからだ。物質を研究するときには、それを壊して細かい要素に分解する。生物の研究でも同様である。解剖し、細胞や分子を取り出し、それらが存在している場のことを無視してそれぞれを別々に観察する。この方法だと、ほとんど感知できないほどの関係、つまり生き物の内部で物質を支配しているかもしれない目に見えないつながりは、壊されてしまう。

　ジョエル・ステルンナイメールの場合には、研究対象を壊してみる必要はまったくない。物の内部にあるものを知るための、はるかに巧妙な手段があるからだ。この方法は、明らかに、遺伝学あるいは物理学における現在の研究方法とはまったく異なっている。

　さて、ここで60年代の終わりに話を戻すことにしよう。「自分の意思を曲げるか、あるいは辞職するかというジレンマを抱えることになったので、教授たちに意見を聞いてみることにしたのです。特に、オッペンハイマーと話をしました。彼の表情には後悔の念が窺えました。私にはそのことが強く印象に残っています」と、ジョエル・ステルンナイメールはさらに続けて語ってくれた。また、教授の一人は、非常に真面目に、「独立してやっていくなら、レコードを出して金を稼げばいい。そうすれば、組織に属さずに好きな研究ができる」とアドバイスしてくれた。驚いたことにジョエル・ステルンナイメールは、自分より年上の教授のこのアドバイスに従ったのだ。

　1967年、彼は、シンガーソングライター・エヴァリストとして、音楽界で大成功を収めた。短期間だったが、この栄光のおかげで、彼は組織に属さないままで素粒子物理学の研究を続けることができるようになった。その当時は、原子の奥深くで音楽に再び出会うことになろうとは、きっと思ってもみなかったに違いない。

　しかし彼は、素粒子の質量分布に関する問題を研究しているとき、いろいろな素粒子の質量がある音階に従って分布していることに気づいた。その音階というのは、主に平均律音階である。これは、素粒子の振動数の中に互いに倍音の関係になっているものが存在することを意味する。「こういうことがあるから、研究資金の出所があるというのは大事ですね」と、達観したように彼は語っている。ジョエル・ステルンナイメールは、量子物理学の理論的研究に長い間没頭した結果、彼の言う《スケーリング波動》の存在を予言し、間接的ながらも実際にそれが存在することを証明した。このスケーリング波動は素粒子から放射されるが、生物の細胞にあっては特にアミノ酸から放射され、その振動数は音としては耳に聞こえないぐらいの大きな値である。彼が計算によって振動数を求めたこうした波動の存在により、分子間のある種の反応や、さまざまな分子の振る舞いが説明できるかもしれない。

タンパク質のコンサート

　生き物の代謝組織を実際に作り上げるための柱となっているのが、20種類のアミノ酸である。ジョエル・ステルンナイメールの理論と計算に従って、そのアミノ酸が、それぞれ波動をひとつ放射すると考えてみよう。それぞれの波動について、振動数を計算することができる。これらの波動は、転移ＲＮＡが運んでくるアミノ酸が集まってタンパク質ができ上がっていくときに放射される。その波動が、《スケーリング波動》と呼ばれる量子的な波動であり、異なったサイズスケールを相互に結び付ける。ここに挙げた例では、各アミノ酸のサイズのスケールを、でき上がりつつあるタンパク質サイズのスケールと結び付けている。こういった波動の振動数を例えば音符に変換すると、耳で聞けるようになる。すると、アミノ酸がつながってできたひとつのタンパク質について、一連の音符が得られる。タンパク質は数十から数百のアミノ酸が集まってできているが、その構成の複雑さに応じて、われわれは、本当のひとつのメロディー、つまり数十から数百の音符を持った楽譜を手に入れることになる。

　極めて多くのアミノ酸配列が知られており、いろいろなデータベースで利用することができる。データベースには、例えばアメリカ合衆国の国立生物医学研究財団（ＮＢＲＦ）のものがある。「タンパク質ごとにメロディーが違います。そのメロディーが、タンパク質を別の観点から見たものになっているのです」と、ジョエル・ステルンナイメールは語っている。彼の実験結果によると、あるタンパク質に特有のメロディーを流すと、そのタンパク質の合成が生物の体内で促進される可能性のあることがわかっている。彼は、植物に対する音楽の影響を調べるというよりは、むしろ自分の発見が分子に特定の作用を及ぼすことを示そうとしたのだが、それでも植物に対していくつか実験を行なってみた。研究対象が無傷の状態に保たれるよう配慮しながら、彼の量子物理学上の発見を検証するという倫理的な方法で。

　例えば畑のトマトに、開花に関係するタンパク質のメロディーを定期的に聞かせると、植物組織の内部でそのタンパク質の合成が促進され、普通よりも花がたくさん咲くことになるのだ！

　このようなわけで、タンパク質を構成しているアミノ酸から放射されるスケーリング波動を《解読》し、それを音に置き換えるだけで、生体に対し、そのタンパク質の合成を促進させる作用を及ぼすことができる。ジョエル・ステルンナイメールの研究を広めようとしているジャン＝マリー・ペルトは、このプロセスを次のように説明している。「植物が適切なメロディーを“聴く”と、その音波が“マイクロフォンのように”電磁波に変換され、、それが《スケーリング波動》の源になります。そしてその植物は、このメロディーに対応するタンパク質を生産し始めるのです」。だがジョエル・ステルンナイメールの研究には、さらに先がある。あるタンパク質に対応する音符列がわかると、そのタンパク質の合成を促進することができるわけだが、逆にその合成を抑制する、つまり合成にブレーキをかけることもできるのだ。そのためには、《反対称化》されたメロディーを作るだけでよい。ごく簡単に説明すると、合成促進のメロディーが《低音》だとすれば、合成抑制のメロディーは《高音》になる。それぞれのアミノ酸には、合成促進と合成抑制に対応する高さの音があるので、各タンパク質について、２通りの解読法、つまり２通りのメロディーがあることになる。

人間という因子

　アミノ酸配列から音の高さだけがわかった音符への変換が計算できたとすれば、あと２つ重要なことを決めねばならない。というのも、音楽におけるように、こうして得られた一連の音符はまだ充分なものではなく、さらに各音符のリズムや長さも知る必要があるからだ。タンパク質から得られた音符は、二分音符なのだろうか、四分音符なのだろうか、それとも八分音符なのだろうか？　ところで決めるべき２つのことは、ある程度の近似でよければ計算することもできるが、人間の感覚のほうが結局は厳密であることがわかった。「タンパク質をもとにして一連の音符が得られるのは事実ですが、一目でリズムがわかるわけではありません」と、ジョエル・ステルンナイメールの共同研究者で農業エンジニアのペドロ・フェランディーズは語っている。「ですが、音符を並べていくうちに、カデンツや大まかなリズムが見えてきます。またメロディーの中の強拍がわかってきます」。この方法は初めのうちは主観的で問題があるように思えるかもしれないが、ジョエル・ステルンナイメールの場合は、人間という因子、つまり音楽家のノウハウとその感性を介入させることによって、この解読作業が洗練されたものになるのだ。「ところで、長さやリズムの決まっていない音符を単に並べるだけでもタンパク質の合成に作用を及ぼしうるのですが、適切なカデンツを見つけるとさらによいのです！」ともペドロ・フェランディーズは語っている。

音楽になった600の遺伝子

　何ともはや、科学において必要とされる学際的な知識に音楽が含まれるとは！　「これまでにおそらく600ほどの遺伝子を音楽にしました。これはかなりの量ですが、10年かかっています。それでもヒトの遺伝子の0.6％にしか過ぎません！　実験によると、適切なソフトウエアを用いてコンピュータにタンパク質の音楽を演奏させてみると、それを聴いた人は、そのタンパク質が例えばその人にとって薬としての効果があるかどうかを自分で完璧に判断できることがわかっています」と、ジョエル・ステルンナイメールは語っている。この方法は、主観的で問題があるように見えるかもしれないが、本当に民主化された明日の医療の姿を示唆している。

音楽と伝統

　患者は、あるタンパク質に対応するメロディーが自分の病気治療のために必要であるかどうかを、自分自身で感じ取れるようになるであろう。「タンパク質の音楽を聴くときには、意識が関与するのです」と、ジョエル・ステルンナイメールは説明している。「タンパク質の音楽は体に直接に作用を及ぼしますが、そのことは、脳と神経系のおかげで知ることができます。回路がひとつ形成されるのです。つまり、何が起こっているかを意識で感知できるのです」。あるメロディーを演奏するにあたって決めるべき第２のことは、音色をどうするかである。別の言い方をするなら、どの楽器を使えばいいかということである。この問題に対し、ペドロ・フェランディーズは、「タンパク質に含まれるそれぞれの音符の振動数を考慮し、音色をひとつ決める必要があります。最適と思われる音色を発見するよう努めるのです」と、答えてくれた。

　ここでもまた、彼らは直観に頼っている。科学者というのは、まずもって一人の人間であり、単なる計算機ではないのだ！　こうして残る２つのことが決まると、例えば植物で実験を行なうことができる。その場合、その植物中のあるタンパク質の合成を促進または抑制するためには、そのタンパク質に対応するメロディーをスピーカを通じて流すだけでよい。音楽を流す時間と頻度は、場合によりけりである。音は、特に葉を通して細胞内に伝わってゆき、問題のタンパク質に《作用》する。

　この発見は、音楽と生き物の関係に、科学の面から光を当てるものである。両者の関係は昔から知られていたが、経験則であり、ステルンナイメールの研究が現われるまで納得のゆく説明はなかった。音楽は振る舞いを穏やかにすると説く古くからの言い伝えと、植物は音楽にとても敏感であるという考え方は音楽の効果についての両極端の例であるが、音楽は生体に対して影響を与えるのだということが、良識ある人々に受け入れられ、認められるようになってきている。

　例えば太平洋に点在する島々の農民の中には、民族学者マリノフスキーが1930年に示唆しているように、作物の収穫を向上させるために鳥の鳴き声をまねる者がいる。また、わが国の田舎で歌われているその土地ごとの歌は、穀物の生産に効果があることを願って作曲された、と考えられる。さらに別の例もある。人類学者ジェレミー・ナルビーは、アマゾンのペルー側に住むインディアンが、ヘビに咬まれた傷の手当をしながら、その傷に向かって何時間も歌っているのを見た、とわれわれに打ち明けてくれた。それは、ある特別なタンパク質の音楽だったのだろうか？

音楽トマト

　オーストラリアのアボリジニーも、そのことについて偉大な知識を持っていよう。音楽が植物に対して効果を及ぼすことは、今や科学界でも認められ始めている。科学界は、少しずつ伝統のほうに歩み寄っているのだ。ジャン＝マリー・ペルトは、『自然界の秘密の言語』という本で、音楽と植物の関係について一章を割いているが、その中で、実験結果として、植物が実際にある種のメロディーに対して敏感であることが確かめられたと主張している。

　科学者の中にはこういった話にうさんくささを感じている人がいる一方で、産業界のほうは、応用を躊躇したりはしていない。例えば日本の高田合名会社は、醤油や味噌の製造に使われる酵母の発酵状態を向上させると思われる何種類かの音楽の利用について、1991年に特許を出願した。５年前から、ジョエル・ステルンナイメールとペドロ・フェランディーズは、タンパク質の音楽を聴かせるという方法を、さまざまな分野に応用する試みを続けている。彼らは、実験を重ねるにつれて、用いるべきタンパク質の選択と、そのタンパク質の音楽を聴かせる時間の決定がうまくできるようになっている。彼らは、トマト栽培において、よく成長するのに必要なタンパク質のメロディーを必要なときに聴かせながら、トマトが成長してゆく様子をたどってみた。発芽したばかりの芽を成長させるため、構造タンパク質の音楽を何種類か流した。その音楽は、茎を強くする。別の音楽を使うと開花が促進される。といった具合にいろいろなメロディーを用いたのである。

　特別に暑かった1994年の夏の間、スイスの温室において、事業家のジャン＝マルセル・ユベール、園芸家のカストール・エグロフが参加して、TAS14の音楽の効果が気温35〜39℃のときにテストされた。TAS14というのは、トマトに含まれる乾燥に強いタンパク質で、1990年に、J.A.ピントール＝トロ、J.A.ゴドイ、J.M.パルドというスペインの３人の研究者（Plant Mol. Biol. 第15巻、695ページ）によって単離されたものである。1994年７月26日から８月11日まで、１日３分間、温室のトマトの一部に、１リットル半の水を与えただけでなく、この音楽も聴かせた。結果は目覚ましかった。《音楽トマト》の葉は青々としたままだったのに対し、水しか与えないトマトのほうは葉が干からびていた。この結果に感激して興味を抱いたマンスール・ギュイエ（セネガルの実業家）とウスマンヌ・ギュイエ（弟で、農業技術者）の兄弟は、同様の実験をアフリカで行なうことにした。

　1996年７月18日、トマトの苗が、２つに分けた畑に移植された。畑の一方には水を１日に２回やった。それに対し他方の畑には、水は１日１回やっただけだが、トマトの苗の根元に置いた普通のラジカセでTAS14の音楽を１日に３分間聴かせた。音楽を聴かせない畑では、トマトの株が平均で１メートルの高さになった。日影になった何本かの株は、例外的に２倍の背丈になったが、実はほとんどつけなかった。トマトの果実は小さく、数も少なく、しかも害虫にやられた。音楽畑のほうは、トマトの株が平均で1.7メートルの高さになり、トマトの果実もずっと大きく、水分をたっぷり含んで割れていることもあった。１株当たりの収穫は、ほぼ20倍にもなったのだ！　それだけではない。トマトの果肉は歯応えがあり、害虫にやられることもなかった。音楽畑のトマトの株は、音楽を聴かせない畑のトマトの株よりも水をよく保っているようで、見た目にもずっと元気がよかった！　この実験畑で農作業をした人たちは、最初のうちは疑いのまなざしで見ていたり、ともすればせせら笑ったりしていたものの、驚くべき結果が出たことで、とうとうタンパク質の音楽の効果に納得してしまった。そして言うことには、「最初からそうなると思ってたんだ！」と。

将来の実験

　厳密な人は、この実験について、省略されているプロトコールがあることに特に文句をつけるかもしれないが、得られた結果は充分に印象的なもので、研究の目的も達成された。つまり、タンパク質の音楽を聴かせるというのは、化学的な栽培手段や遺伝子組み換え植物といった、いずれにせよ第３世界の国々にとってはお金がかかりすぎ、しかも先進国への依存度を増すことになるかもしれない技術の代わりとなる、より穏やかな方法なのだ。

　より大きなスケールで、さらに実験を行なう必要がある。そのときには、TAS14の音楽だけでなく、トマトの味または保存に特に影響のあるタンパク質の音楽を流すことになろう。ジョエル・ステルンナイメールの研究は、現代という時代に多く見られる害悪に対する解決法も提供している。「ペドロと一緒に、パリで実験を行ないました。パリは空気がとても汚いところです」と、ジョエル・ステルンナイメールは語っている。「われわれは、水を張った容器にラン藻を入れました。10日間にわたって、１日に10分間、光合成に関係する数種類のタンパク質の合成を促進する音楽を流しました。光合成というのは、ラン藻が空気から二酸化炭素を取り込み、次いで、成長するために炭素を体内に残したままにし、酸素を放出するプロセスです。何日かして、酸素の泡が出ているのが見られました。音楽を聴かせたラン藻は、音楽を聴かせないラン藻と比べて、16倍もの酸素を放出したのです。これで、都市に生えている植物の光合成を促進することにより、大気汚染を克服できる見通しが得られました」。ジョエル・ステルンナイメールの革新的な研究と発見は、数多くの分野に応用できる。特に発展途上国において。この発見により、《研究対象》を尊重しながら、しかも植物の遺伝子を組み換える魔法使いの弟子になることもなく、特定の植物をうまく栽培できる可能性が高まるであろう。これは倫理的で自然を尊重した方法であり、大いに奨励するだけの価値がある。

参考文献
−　「スケール共鳴によりタンパク質の生合成を後成的に制御する方法」、ジョエル・ステルンナイメール、フランス国特許出願、1992年、第92-06765号。

−　「タンパク質の合成を後成的に制御する方法、パン作りの実験」、ペドロ・フェランディーズ、『Industries des cereales』、第85号、1993年11-12月号。

−　「音楽と植物について」、ペドロ・フェランディーズ、『La garance voyageuse』、第37号、1997年春、問い合わせ先：フランスの04 66 45 94 10。

−　『自然界の秘密の言語』、ジャン＝マリー・ペルト著、ファイヤール社、邦訳：『植物たちの秘密の言葉』（工作舎）、ベカエール直美訳。

−　『トランスジェニック惑星』、ジャン＝クロード・ペレーズ、レスパース・ブルー社、1997年４月。

注）この記事は、エリック・ボニー（ERIC BONY）が『シアンス・フロンティエール（SCIENCE FRONTIERES）』に書いた２つの記事をもとにしたものである。