@kouchocolateさん講評:序盤のクリスマスパーティの例えや、最後の教科書的な考えと比較した図など、他分野の人も理解しやすく説明していた。bioRxivの記事に対する他の研究者のコメントの紹介なども今時な感じがした。@guglilacさん講評:「生物系、理学系が多い」イベントで、めちゃくちゃインダストリ寄りの論文をストイックに紹介し、企画の多様性を引き上げてくれたことを評価しました。いろんな分野の人が書いてくれるといいと思います。おまつりけばぶコメント:例年どうしても3-4件以外の投稿は生物分野の方になってしまいます。これは運営の毎年の課題なので来年頑張ります。さん講評:生物学者として、読んでて一番キュンときました。テーマ的に多分他分野の人には伝わりにくいけど、しみじみといい仕事ですごくいいです。さん講評:変数が多すぎて因果関係が分かりづらい分野特有の謎ディスカッションに軽快にツッコミを入れていて、論文を読むセンスを感じました。手書きのイラストを含めて画像も多用しており、文章として読みやすかったのも良かったです。さん講評:馴染みが無い分野であるが、多くの科学者にとって興味を引く分野に関してわかりやすく解説をしていたので。by@aeijmnoostさん講評:非常に内容が明快で、文章量も適量でここまで論文について解説できているのは素晴らしい。by@aeijmnoostさん講評:一般向け(大学生が理解できるレベル)に落とし込みつつ軽快な文章で無駄のないロジックが素晴らしく、読後感がよい。純粋にテーマが面白く、生態学の疑問が生命科学の視点から解明されていくプロセスが興味深く書かれているのも高得点。by@MarathonUnivさん講評:あなたのリツイート行動は?という、普段Twitterばっかりやっている人間にはかなりドキッとさせられる内容でした。書き方も読みやすく工夫されていて、専門外の自分でも十分理解できたのもgoodです。@mito_0120さん講評:参考資料の豊富さ、簡潔に論文のエッセンスを紹介できていそうな点。紹介者の書いているように、生態的なマクロスケールでの現象をゲノム編集という分子レベルの仕事(しかもかなり根気のいるいい意味で泥臭い仕事)を通して明らかにしたという論文の面白さ、それを選定してきた点。迷ってた他の2報も見ていたい。by@nougakuto_tetsuさん講評:スライドデザイン、話の構成がとても良く、「見せ方」の点で大変勉強になりました。内容も審査員には馴染みのない分野であるものの、理解しやすくまた当該分野全体についてもっと知りたいと興味を持つようなプレゼンでした。ベスト3の方には賞品が送られます。さんというわけで30票以上が集まりましたが大激戦の後、同率一位でお二方が最優秀です。二位分3000円と合わせてちょっと色をつけた分を折半ということでお二人にお送りします。どの記事もレベルが高く、三位@aejimnoostさんも1票差であったことを明記しておきます。最優秀賞の支援として@yamartenさん、@SatoshiThermophさんにご支援いただきました。ありがとうございました。今回も無事、今年読んだ論文を開催することができました。参加者の皆様、審査員の皆様に御礼申しあげます。今年も皆様にとって良い年になりますように。calendar2019」の23日目の記事です。adventar.org学生版もあるので見ていってください。adventar.org今回取り上げる論文たち今回取り上げる論文はこちらになります。scholarからpdf版が入手できるかもしれません。世の中にある身の回りの物全ては小さなつぶつぶ、素粒子から出来ています。そんな素粒子の中でも陽子という身近な粒子に関するお話です。(例えば、「すいへーリーベ僕の船」と元素記号を挙げていく際の最初の水素原子は、陽子一個の周りに電子一個が束縛されています。通常の原子には必ず陽子が一個以上含まれています。)素粒子物理屋さんの中には、これら素粒子の性質を正確に測定したいという人たちが一定数います。今回は陽子の半径(つまり大きさ)を正確に測定したいという人たちのお話です。これらの陽子の半径を測ってきたやり方は主に二つあります。一つは陽子に何かぶつけて跳ね返る様子を観測して大きさを測る方法。基本的には電子をぶつけるので、電子散乱と呼ばれています。二つ目は先ほどの水素原子のエネルギーを測る方法です(水素分光と呼びます)。水素原子の中の電子がとある状態(この状態のことを準位、と呼びます)から異なる状態に飛び移るときのエネルギー差を測定します。エネルギーは陽子の大きさに依存しているので、依存性を理論的に計算して、エネルギーの実験値から陽子の大きさを決定します。両手法とも半径を求める精度はだいたい同じで、二つの手法合わせて10以上の実験がなされ、それらの実験の結果は概ねよく一致していました。fmというものでした(カッコ内数字は1標準偏差相当の不確かさを示しています)。journals.aps.org実は昔紹介したことがあるのですが、2010年にはこの状況が一変します。陽子の半径をより正確に測定できる第3の手法が開発され、この年実験結果が発表されました。この手法はちょっと不思議な原子を使った手法です。「ミューオニック水素」というこの原子は、水素原子によく似ていますが、陽子の周りにミューオンという聞きなれない素粒子が束縛されています。このミューオンは電子の仲間であり、電子と性質はほとんど同じですが、約200倍重いということ、100万分の2秒の寿命で崩壊してしまう、という2点が異なります。この「200倍重い」というのが重要な点になります。普通の水素だとマイナスの電荷を持った電子がプラスの電荷を持った陽子に引き寄せられ、束縛して水素原子になった際に、ある一定の距離離れています。同様にマイナスの電荷を持つミューオンが陽子と束縛した際には、重い分電子が捕まった際よりも陽子の近くにいる事になります。近くにいる、ということはエネルギーが陽子の半径に依存する度合いもより大きくなる事になります。そのため、エネルギーを測った時に陽子の半径により敏感な実験を行うことができます。いった観点からミューオニック水素のエネルギーを測ることは水素原子を用いる際に比べてより精度よく陽子の半径を決める手法だと前世紀には知られていましたが、レーザー技術の発展により、実験がなされ最初の結果が発表されたのは2010年になってからでした。fmという値を得ます。fmよりも10倍近く精度が良いというだけでなく、当時のCODATA推奨値から4%近く陽子が小さい結果を示しています。3年後には同じ実験グループがより精度良く陽子の半径を測定し、これらの実験事実が論争を巻き起こします。昨年までのまとめ「陽子の半径を求める際に用いる理論計算が間違えている」という点について、昨年までに多くの理論家による理論の再検証・計算が行われ、未だ決定的な間違いは見つかっていません。ミューオニック水素の実験については、他の研究グループによる実験は行われていません。(ただし、ミューオニック重水素と重水素の分光が比較され、同様の「半径問題」が見つかっています。)水素の分光・電子散乱は複数の追試験及びデータの再解析が行われました。パリのグループは昔用いた実験装置を改良して水素分光を行い、2010年以前の水素分光結果に近い値を得ました。journals.aps.orgまた、ドイツマインツのMAMIグループは電子散乱実験を行い、これも以前の値を支持する結果を得ました。journals.aps.orgしかしながら、ドイツマックスプランク研究所のグループが行った水素分光の結果はミューオニック水素の結果と無矛盾な結果を得ました。彼らは実験系に水素原子を導入する手法を工夫する事で今までの実験と異なった手法での実験を行いました。science.sciencemag.org追試さえも食い違う結果を出したことで、この議論はさらに注目を浴びます。更なるデータが必要とされ、特に従来の実験と異なる手法での検証が期待されてきました。電子散乱では、電子が陽子にガツンとぶつかるのではなく、優しくぶつかった際のデータ(難しい言葉で言うと、運動量移行が小さいデータ)が必要であることが再認識されました。いったアイデア自体は昔から存在していたが難しい実験を、実行に移す研究グループが出てきました。今回の論文さて、今回の論文についてです。今年も複数の結果が発表されましたが、Scienceの論文がカナダ・トロントのグループによる水素原子分光の結果、Natureの論文がアメリカのPRadというグループによる電子散乱実験の結果です。トロントのグループは従来のほとんどの水素分光とは異なり、ある特定の状態と状態の間のエネルギー差(ラムシフトという)を測定しました。簡単のため割愛していましたが、他のエネルギー差を分光した際には陽子の半径を算出するために2つのエネルギー差を測定する必要があるのですが、このラムシフトの測定は単独で陽子の半径を決定可能です。Field(FOSOF)法という手法を用いてより精度の高い分光を行いました。アメリカのPRadは先ほど述べた電子が陽子に優しくぶつかったデータを取得しました。このデータを取るのも難しく、高度な開発が必要な検出器や陽子標的を用いて実験が行われました。今年の結果を含めた陽子半径の測定結果のまとめを下に示します。丸が水素分光、四角が電子散乱の結果です。この二つの手法の結果を加味した2010年時点でのCODATAの推奨値が青帯で示されています。バツ印のミューオニック水素の結果を受けた追試が黒丸・黒四角で示されていますが、同じ測定手法でも実験によって結果が食い違っていることがわかります。測定の不確かさをバーあるいは帯の幅で表した。白丸は2010年以前の水素分光の実験(複数の実験結果を平均したもの)。白四角は2010年以前の電子散乱実験の結果(同様に平均値)。これらの結果から2010年に科学技術データ委員会(CODATA)が推奨した陽子半径の値がブルーの帯で示されている。これに対してバツ印二つはミューオニック水素の測定結果。青帯より有意に小さい結果を示している。よる陽子半径の測定結果をそれぞれ黒丸・黒四角にて示した。近年の実験結果を受けて修正された最新のCODATAの推奨値を赤帯で示した。図は本文中に示した文献から筆者作成。従来より小さい半径を支持する実験がミューオニック水素だけでないことからCODATAは最新の推奨値を大きく変更して赤帯で示された値にしています。この問題は収束したわけではなく、今後も多角的な視点から検証実験が行われることが期待されます。最新のCODATAの推奨値は下記から検索することができます。NISTあとがきにかえて:測定バイアスとブラインディング以上、簡単に陽子の半径問題について紹介しましたが、やはり人間の先入観というのは精密測定を行う際には慎重に取り扱わなければならないなと感じました。素粒子物理学ではこういったバイアスに強い解析手法を取るのは当たり前で、今月もarxivにとある新しい実験でどのようにバイアスを避けて解析・測定を行うのかという論文が出ていました。analysis)を用いるケースも多々あり、重力波実験で偽の信号を定期的に注入する話も有名ですが、例えば某実験では実験グループ内に独立して解析するチームが複数存在します。その実験ではとある数値を求めるのですが、理論値に近づく・遠ざかるような心理的要因を取り除くため、解析チームごとに異なる有限のズレを人為的に加えてからデータが各チームに与えられます。数値の絶対値自体があまり意味を成さない状態(目隠し/ブラインドをした状態)で解析手法・手順を各チームが吟味し、全てのチームの合意が取れた時点でズレの値が公表される、といった具合です。実験結果に予期しない影響が加わることを極力排除することで、より信頼性の高い実験を行うことが大事だと今回の陽子の半径問題を通じて改めて認識しました。大学院生を勇気づけること開催ページ:adventar.org賞:決定次第随時更新していきます(賞を支援してくださる方を募集しています、特に優秀賞)毎回、賞ができるだけ多くの人に行くように運営しています。アマゾンギフト2000円分。(アマゾン使わない人は応相談)(参加者も審査員も分野が生物の人が例年多くなるので、それ以外の人から何となく独断と偏見で選びます。賞をもらえなかった人にも、500円分のアマゾンギフト券(予定)賞を支援してくださる方、募集しています。(期間内で1日1名の登録が可能、定員25名)募集人数:先着25名まで。大学に在籍する学生の方々(年齢、性別、twitter上での生物種を問わない。docs、qiitaなど、各自紹介するメディアは自由に工夫してください)。応募者ルール募集期間にアドベントカレンダーに紹介日を登録し、紹介の日にアドベントカレンダーと、紹介記事のリンクを公開してください。されたものとさせていただきます。紹介する論文の分野(文学、工学、医療など)、種類(査読付きか否か、プレプリントなど)は問いません。(実験医学、ライフサイエンス新着レビューなど)論文から図表をblogへ引用する場合は、図表を改変するなどして著作権法に觝触しないようにしてください。これまでの傾向からも、図示による分かりやすい解説が人気をあつめますのでオススメいたします。受賞者は、発表後に@kebabfiestaからDMをさせていただきます。従いまして、@kebabfiestaをフォローしていただきますようお願いいたします。賞品の宛先について、自宅/研究室など選択できます。#今年読んだ一番好きな論文2018というわけで、皆さまご参加いただきありがとうございました。審査員及び賞を支援してくださった皆さま、また投票してくださった皆さま、どうもありがとうございました!運営も2年目ということですが、私が忙しく、だいぶ手抜きな運営になってしまいました。良いこと悪いことを反省しつつ、次もやりたいなあ、と思ってます。(nkjmが2015,2016でやってたノリ・コンセプトに近い?と勝手に評価。いう概念が新鮮だったので。学振の申請書の内容が先行研究に先を越されたとのことですが、自分もそんなことばっかりなので(ポスドク後5,6回は経験)、お気持ちお察しします。悔しいと思いますが、アプローチは間違ってなかったということだと思うので、着実に進めて行きましょう。進化、新規アミノ酸の獲得は「生命のbreakthrough」と呼ぶに相応しい。受賞理由「恐怖?嫌な記憶?そんなのお酒で水に流しま賞!そして、質の高い記事を書いた方の中で最も日本酒愛を感じた。最優秀賞に向けた投票結果ですが、惜しくも第3位・第2位だった方には僕から粗品を贈呈したいと思います。→送りました、ご確認お願いいたします。さん「RNAの配列が有害になる?」そして最優秀賞は、1/4以上の票を集めてぶっちぎりの優勝となりました!(31名の方々から投票いただきました。ありがとうございました。」です!おめでとうございます!特別賞審査員の皆さま、参加賞を支援くださった@yamartenさん、最優秀賞を支援くださった@Kd_Gnさんにお礼申し上げて筆を置きたいと思います。#大人版盛り上がらなかったので来年は頑張ります。Yosemite)訳あって古いYosemiteにJuliaを入れていた。NotebookでもJuliaを使うための方策。Notebookが使える環境であるという前提があるので一般にはあまり役に立たないかも。1.0.1簡単で、ほぼ3ステップA.juliaのパスを通しておく。notebookが立ち上がる。notebook()であってnotebookではないことに注意。spreadsheet)して行きたいと考えています。賞を支援してくださる方、募集しています。(期間内で1日1名の登録が可能、定員25名)募集人数:先着25名まで。大学に在籍する学生の方々(年齢、性別、twitter上での生物種を問わない。docs、qiitaなど、各自紹介するメディアは自由に工夫してください)。応募者ルール募集期間にアドベントカレンダーに紹介日を登録し、紹介の日にアドベントカレンダーと、紹介記事のリンクを公開してください。されたものとさせていただきます。紹介する論文の分野(文学、工学、医療など)、種類(査読付きか否か、プレプリントなど)は問いません。(実験医学、ライフサイエンス新着レビューなど)論文から図表をblogへ引用する場合は、図表を改変するなどして著作権法に觝触しないようにしてください。これまでの傾向からも、図示による分かりやすい解説が人気をあつめますのでオススメいたします。受賞者は、発表後に@kebabfiestaからDMをさせていただきます。従いまして、@kebabfiestaをフォローしていただきますようお願いいたします。賞品は、個人情報の取得をできるだけ回避するために、基本的にはご自宅ではなく研究室宛に送らせていただこうと考えておりますが、前回の実績ではご自宅を希望された方も多くいらっしゃいました。