夏休みおすすめ本 その2 細胞生物学とLinux入門のブルーバックス、そしてゲノム編集

試験が終わって夏休みを満喫している学生さんも多いかと思います。新学期が始まる前によんでみるとよい本をいくつか紹介しておきます。まず

1) ブルーバックスの「細胞の中の分子生物学 最新・生命科学入門」(森 和俊 著)は、私の大学二年生向けの細胞生物学の講義の参考書に紹介していましたが、とてもわかりやすい本で、生物学専攻でない物理や化学専攻の大学1,2年生におすすめの入門書です。もちろん生命科学関係の学生にもおすすめで、私のラボの院生も読んでとても参考になったといっていました。

2) ブルーバックスでもう一冊のお勧めは、「入門者のLinux 素朴な疑問を解消しながら学ぶ」(奈佐原 顕郎 著)です。こちらも生物学演習の学生さんに薦めていましたが、linux入門には最高の本だと思います。なぜlinuxが必要かというところからはじまって、最後は気象衛星ひまわりの画像をダウンロードして画像をつなげてムービーをつくるところまで勉強できます。私も読みながらコマンドを実行しながら読み進んでいくと、ちゃんとムービーをつくることが出来ました。ubuntuのlinuxを使えばコマンドもすべて本のとおり打ち込めば実行できますので是非お読みください。以下の講演会(平成27年度NGSハンズオン講習会)のビデオ、テキストをみれば、biolinuxをvirtualboxでwindowsにインストールして動かし、この本の実習を行えるだけではなく、簡単なバイオ系ソフトをlinuxで動かしてみることもできます(リンクの事前予習資料一覧のpdfから始めてください。インストールの仕方のスライドもリンクにあります。丁寧なスライドですのでだれでもbiolinuxがインストールできます)。biolinuxをインストールするやり方は詳細にこのページのリンクにありますので、そのとおりやれば簡単にできます。ただしハードディスクの空容量は十分確保してからはじめてください。平成27年度の講演会では、シェルスクリプト入門、pythonやperl入門、Rの入門などいろいろな講義が動画とテキスト付で公開されています。私も通勤電車のなかで全部視聴して大変勉強になりました。その後の講習会は段々と上級者向けへ内容がシフトしていますのではじめるなら27年度の講習会からかなと思います。

このブルーバックスをbiolinuxを動かしながら読んでいくときの注意点です。
biolinuxではこの本の285ページのコマンドは作動しません。この本はシエルがbashなのですが、biolinuxはシェルがzshなのが原因です。これはzshがdirectoryの中身を探しにいっていないのでno matchというエラーを返してくるのです。コマンド実行前に、、biolinuxで
setopt nonomatchとうって実行しておくと、285ページのコマンドもbiolinuxで動きます。zshとbashの違いについてはたとえばここに詳しく書かれています。

3) これも分子発生学の講義などで紹介した本ですが、CRISPR-Cas9によるゲノム編集の開発者の一人、さんが書いた本 「CRISPR(クリスパー) 究極の遺伝子編集技術の発見」(ジェニファー・ダウドナおよび サミュエル・スターンバーグ著)もおすすめです。ゲノム編集の開発だけでなく、その正しい応用を目指すスタンスが強調されているとてもわかりやすい本です。組織特異的にゲノム編集をするのはどうしたらよいのかなども紹介されていて、ゲノム編集について考えるための必読文献です。Doudnaさんの講演はいっぱいネットにありますがたとえば去年のこの動画などはいかがでしょうか。バクテリアの獲得免疫システムとして働いているCRISPRの概観と、ウイルスがanti CRISPRタンパク質を使ってそれから逃れるといった最新の話題もとりあげられています(2017年の講演)。英語字幕をYouTubeでオンにしたら聞き取りやすいと思います。

もっと新しい講演は以下のものです。

ことし6月のThe Croonian Medal Prize Lectureでの講演です。英国王立協会の由緒ある賞the Croonian Medal and Lecture 2018の受賞講演です。これもYouTubeで字幕オンでみるとよいでしょう。

 

Google翻訳で中国語のサイトを読む―日本語ではなく、必ず英語に翻訳すること!

中国語のサイトを皆さんはどのように読んでおられますか?Google翻訳は結構使えます。
いろんな言語の翻訳に使えますが、今回は中国語のページ(後半を参照してください)を訳してみます。Google翻訳のページを開いて、翻訳したいホームページのurlや翻訳したい文章を入力します。デフォルトは日本語を英語に翻訳するようになっていますので、元の言語の日本語とある部分のプルダウンから「言語を検出する」を選ぶと、自動的にホームページの言語を検出してくれて今回の場合は中国語になります。こうして原文の言語を選んだら、次に翻訳する言語を選びます。デフォルトでは中国語→日本語の翻訳となりますが、やってみたらわかりますが使い物になりません。そこでまず英語に翻訳(中国語→英語)してみてください。英語へのGoogle翻訳の方が格段に正確でした。これは需要の多さによるのか、中国語と英語が語順などで似ていることによるのかは私にはわかりません。この方法で、中国語の記事を読むようになると、情報収集が格段にはかどりますのでためしてみてください。(以前、アインシュタインからの墓碑銘の記事を書いたときにもGoogle翻訳(ポーランド語から英語)をつかっていました。

雑誌Scientific Americanの4月号(今年3月発行)にThe Brain, Reimaginedという記事が掲載されていました。記事の内容は神経伝達のメカニズムとしてノーベル賞を授賞していたホジキン・ハックスレーの説では説明できない現象(たとえば麻酔が効くこと)が存在し、それらの現象は神経伝達がelectromechanicalな孤立(圧縮)波ソリトンを介して起こるものであるとすると綺麗に説明できるという記事でした。そのきっかけとなる現象は日本人の研究者 田崎一二博士(National Institute of Healthに長年勤務 98歳まで現役の科学者だったそうです。リンクの後半の先生の写真のあたりをご覧ください)による発見であり、Thomas Heimburg(コペンハーゲンのニールス・ボーア研究所)教授の研究によって田崎の研究が一躍注目を浴びたとあります。本当なら教科書を書き換えることになり、ノーベル賞は確実という業績です。Heimburg先生のホームページに論文リストがのっていますので興味あるかたはご覧ください。最初の論文はPNASにでたこの論文だそうです。前に紹介したpreprintサイトにあがっている最新の解説もわかりやすいです。

上の記事を読んで田崎一二博士の業績を検索してみると、中国語のこのサイトの記事がヒットしてきました。上述の記事の引用プラス写真なども含めてすばやくアップロードされていたので驚きました。日経サイエンスはこの雑誌の翻訳を載せていますが、ほかのオリジナル記事が多かったからでしょうか、このScientific American誌の記事の翻訳は日経サイエンス9月号に掲載されたようです。是非ご覧ください。

このところ台風がきたりして物凄い風が福岡でも吹いていました。写真は田んぼに登場した案山子です。毎年このようなシュールな案山子があらわれますが、夜こんな案山子に会うと怖いかもしれません。

夏休みおすすめソフト  (2) 星空をながめてみよう―星座早見盤プラネタリウムソフト Stellarium

13日未明のペルセウス座流星群、皆さんはご覧になったでしょうか?星空をながめるときには星座早見盤ソフト(プラネタリウムソフト)があるととても便利です。私が使っているお奨めソフトは無料のソフトStellarium (プラネタリウムソフトの代表格)です。Mac, Windows、Linuxなどで動きます。日本語化されているのでボタンの説明などほとんど日本語でつかえます。プラネタリウムでも使われているソフトということで機能満載です。ここからバージョン0.18.2をダウンロードして起動するとデフォルトの星空の表示場所はTokyoになっています。(これより前のバージョンではデフォルトが フランスのパリでした)(もし起動しないときは註1を参照してください。起動してすぐにプログラムが終了してしまう方は註2をご覧ください)。星空を表示する都市を選ぶことができ、KyotoとかFukuokaとか日本のほとんどの都市がリストにあるので自分のいる場所に近い都市を選んでそれをデフォルトに設定しましょう。(デフォルトに設定を忘れると次回起動時、またパリの空がでてきます。)GPSで自分の観察する場所の緯度と経度を調べて入力する(註3参照)ともっと正確な空の表示になります。カーソルを画面左下へもっていくと縦メニューがでます。画面下へもっていくと横メニューがでます。この二つのメニューにあるボタンでソフトを捜査します。カーソルをメニューのアイコンにあわせると日本語でアイコンの説明がでますので、いろいろさわって遊んでみてください。簡単な使い方を以下に書いておきます。

Steralliumの使い方
起動したらまずF6キーを押すか、画面の左にマウスカーソルを置くと表示される縦のメニューの一番上(現在位置)を押しましょう(下図)。これで使用する場所を設定します。観測場所というメニューが開くので地図の右にあるリストから英語名の地名を選びます(FukuokaとかKyotoとか)。そして現在の場所をデフォルトに設定のチェックをいれて閉じます。正確な現在位置を使いたい場合は、緯度と経度の数値をいれます。高度を入れることもできます。(Geographicaなどを使ってみてください)。

次にさっそく夜空をみてみましょう。F5を押すか、画面左にポップあっぷする縦むきのメニュー(縦向きに項目が並んでいる)の上から二つ目をクリックして、日付とj時刻、ユリウス日というメニューを表示します(下図)。左で西暦と月、日、右のユリウス日で時刻を選びます。数字の上下の矢印を押すと数値が自由に増減できます。これでたとえば2018年8月13日、1時10分とかを選ぶと、その日時の空が表示されます。

次に星座の名前などが表示されるように、マウスカーソルを画面下に移動、表示される横向きのメニュー(横向きに項目が並んでいる)の一番左(星座線)と二番目(星座名)をクリックします。
これで星座の名前と、形がわかるようになります(下図)。

マウスカーソルを動かすと、北や南、北東その他、自分の見たい方向を表示できますし、天頂にむかって表示を変えることも自由自在です。

画面をキャプチャしたいときは、コントロール+Sで指定の保存場所(好きなところを指定できますが、デフォルトはwindowsの場合、ピクチャのSterallium フォルダです。)に保存できます。保存場所は、F2を押すか、縦メニューの上から5番目(設定画面)から指定できます。開くメニューの中からツールを選び、スクリーンショットの保存先から好きなフォルダを指定します。F2で開くメニューから、メインを選べば言語設定(日本語かそれ以外表示にする)が変更できます。その他のメニューについては説明しませんが、いろいろチェックを外したり入れたりしてみてください。カスタマイズがいろいろできることがわかります。

あと、画面をいろいろさわっていると(例えば星をクリックすると)画面左上に詳しい天体や天球面の情報が表示されます。字がいっぱい書いてあって画面がみにくいので消したいときは、マウスを右クリックします。

時間をすすめたり、止めたり、戻したりするのは横メニューの一番右のプログラム終了ボタンの隣にある四つのボタンで行います。再生・停止ボタンのようなボタンで時間を流したり止めたりできますし、その左が時間戻し、右が現在時刻へのジャンプボタン、その右が時間早送りです。早送りボタンを何回もクリックすると再生速度が早くなって目にもとまらぬタイムトラベルになります。日が昇ったり、沈んだり、夜になったり朝になったりがタイムマシーンの映画のようにみられます。
ペルセウス座流星群などを表示するのは横メニューの流星群をクリック、そのボタンの左には太陽系外惑星を表示というボタンもあります。ボタンにマウスカーソルをあてると説明が日本語で表示されるので、いろいろ押してみて試してみてください。

さらに望遠鏡視野とか双眼鏡視野とかに表示を変更することもできます。

註1:私はwindows7をつかっていますが、パソコンのグラフィック・プロセッシングユニット(GPU)がSterallium最新版の要求しているOpenGLのバージョンをサポートしていなかったので起動できませんでした。その場合はこちらから古いバージョンのSteralliumをダウンロードしてインストールするとよいかもしれません。バージョン.stellarium-0.13.1-win64 なら私のパソコンでも問題なく動きました。もっと新しいバージョンで動くのがあるかもしれませんので、このあたりから自分のパソコンにあうバージョンを探してみてください。

註2:8月15日に公開された最新版のSterallium バージョン0.18.2では修正されているようですが、ひとつ前のバージョンSterallium(0.18.1)をこの記事を書くためにwindows10のパソコンにいれてみました。無事インストールできたのですが、起動するとなぜかすぐにプログラムが閉じてしまいます。いろいろ調べて不具合の原因と解決法がわかりました。インストール後にできるconfig.iniというファイル(これはappフォルダの下のroaming folderのsteralliumフォルダの中にあります)の中に、 http://ではじまるインターネットリンクが記載されているのですが、その記述のhttp://sterallium.…の部分をすべて、https://www.sterallium.…と書き替えてconfig.iniを保存してください(テキストエディタでconfig.iniをひらいて書き換えて保存します)。そうすればこの症状は消えます。最近はhttp://をhttps://にするのがセキュリティの観点から推奨されていてその対応がなされていなかったのが原因のようです。

註3:Stellariumで星空を表示したい場所の緯度、経度を調べるには、以前紹介したGeographicaというソフトが便利です。たとえば九大伊都キャンパスを表示してみましょう。
中心の二重線の十字のマーカーの部分(自由に動かせます)での、緯度と経度が画面下に表示されています。これは国土地理院の地図を使っているので海抜とかも表示されています。九大伊都キャンパスは丘の上にあって福岡マラソンでは心臓破りの坂みたいにいわれていますが、海抜は意外に低いですね。

 

夏休みおすすめ本 その1―宇宙線を観察してみよう

夏休みの自由研究に霧箱をつくってみませんか。

町の図書館にいってみると新しく入った本の中に、「きみは宇宙線を見たか: 霧箱で宇宙線を見よう」 山本 海行 (著), 小林 眞理子 (著)―仮説社という本があったので早速借りて読んでみました。昔からつくってみたかった霧箱の簡単な作り方が載っていました。ドライアイスを含めて必要な材料の入手法と作り方が丁寧に書かれていてさらに、宇宙線や放射線、原子の話までわかりやすく書いてあるので夏休みの自由研究におすすめの本でした。著者のホームページ(うみほしの部屋)にいってみると、霧箱実験室のコーナーには霧箱の作り方がいろいろでていますし、今日いってみると新しく空き缶でつくる霧箱の作成法などものっているので是非、訪問してみてください。ホームページには福島の放射線の測定結果などものっていて動画も満載のとても読み応えのあるおすすめのホームページです。
冒頭の動画は山本さん、小林さんの本にも紹介してありますが、名古屋大学理学研究科・素粒子宇宙物理系F研 基本粒子研究室のホームページにある高感度霧箱動画のYouTube版です。霧箱の作り方や関連情報もいろいろでていますので、是非こちらのホームページ(上の動画ページへのリンクや素粒子の飛跡の写真も満載です)にもいってみてください。

写真は近くの山で撮った夕日に照らされて鳴くヒグラシです。ちょっぴり秋の気配も感じられますが、まだまだ暑い福岡です。

夏休みおすすめソフト(1):無料で最強の統計ソフト RやRStudioを使ってみよう!インストール法とパッケージがインストールできないとき。

夏休みのおすすめソフトを紹介します。統計学の重要性は「統計学が最強の学問である」(西内啓 著)という本をきっかけに、ビジネスの世界にも広く認識されたようです。この本で、はじめて一般化線形モデルという言葉がひろく紹介されたと思います。本屋にいってみるとR(アール)という統計ソフトの入門書や専門書がたくさんならんでいて、このソフト(無料で、統計解析では最強のソフトです)が広く使われていることがわかります。MacでもLinuxでもWindowsでも動くソフトで、有料の統計ソフトをしのぐソフトですので、ますますこれからも使われていくと思います。私も学生さんにRとPythonとLinuxを勉強しておくと将来絶対必要になるので早めに学ぶことをすすめていました。生物系では統計学は必須ですし、バイオインフォマティクスや次世代シークエンサーのデータ解析にもRは大活躍しています。今ではRのパッケージのR commanderや日本の神田善伸先生(自治医科大学)が開発されたEZR(これも大評判になってRのパッケージになりました)がありますので、グラフィカルインターフェースでRを使うことができて、初心者にもやさしいソフトとなりました (これらはRをインストールしたあと、パッケージとして追加インストールして使います。EZRはR commanderの追加プラグインになっています。インストールするとどちらも日本語で使えます。EZRを中心に使いたい場合は開発者の神田先生のサイトからダウンロードして使うのもおすすめです)。また、RStudioというRの統合開発環境ソフトを使えば、Rをもっと便利にスムーズに利用することができるようになったので、Rはますます便利で使いやすくなっています。

Rをインストールするのは簡単で、まずCRANというサイトにいって、ダウンロードサイトから自分のコンピュータに応じたRのインストーラーをダウンロードします。Mac版、Linux版もありますし、Windowsの場合はここから、最新版のR 3.5.1をダウンロードして、インストールできます。
Download R 3.5.1 for Windows (62 megabytes, 32/64 bit)という部分をクリックしてダウンロードして、インストールしてください。インストールする場所はデフォルトでよいですが、空きの多いドライブにするのもよいでしょう。インストールが終わったら、とりあえず起動ができることを確認してください。

Rのインストールが無事終わったら、続いて、RStudioをインストールしましょう。ダウンロードページをひらいて、Rstudio Desktop Open Source LicenceのDownloadボタンを選んでダウンロードします。windows版、Mac版、ubuntuやfedra用のlinux版があります。自分のOSにあったものをダウンロードしますインストールは簡単ですぐ終わるので終わったらRstudioを起動してください。RStudioを使ってRを使い始めるのも良いと思います。
Rstudioの使い方については、統合TVのビデオ
あるいはそのYouTube版をみてください。

とてもわかりやすいです。
もっと新しいMac版のRStudioの使い方ビデオもあります。Windows版でもほとんど同じですのでこれも参考になります。

その他、RやRstudioの使い方については、YouTubeで検索するといろいろなサイトがでてきます。後日、いくつかサイトを紹介する予定です。(9月17日追記、RstudioにRコマンダーとEZRをインストールする方法については続きの記事→ここをご覧ください!)

さて、昨日からRでの統計解析をしようとパッケージのダウンロードをRStudioで行おうとしたのですが、うまくいきませんでした。以下はその解決法です。

症状エラーメッセージ(以下を参照)がでて、R やRStudioはちゃんと起動しているが、あらたにパッケージがインストールできない。RstudioからでもR本体(64ビット版でも32ビット版でも)からでも同じことでエラーがでてパッケージのインストールができない。Rのメニューの「パッケージ」から「CRANミラーサイトの設定」を選んでTokyoなどのミラーサイトを選ぶと、コンソールに以下のようなメッセージがでてパッケージがインストールできない。ネットにはつながっているようで、httpsでなくhttpのミラーを選べば、ちゃんとサイトに接続できて、パッケージをインストールできることがわかった。一台のパソコンだけでこの症状がでているので、たぶんネット関係の設定がおかしいのだろうとは思いましたが、原因は不明でした。以下がエラーメッセージです。
> chooseCRANmirror()
警告: failed to download mirrors file ( URL ‘https://cran.r-project.org/CRAN_mirrors.csv’ を開けません ); using local file ‘C:/PROGRA~1/R/R-3.5.1/doc/CRAN_mirrors.csv’
警告メッセージ:
download.file(url, destfile = f, quiet = TRUE) で:
InternetOpenUrl の失敗: ‘失効サーバーに接続できなかったか、最終応答を取得できませんで(以下略)

解決策を探す:
Google検索を、failed to download mirrors file ( URL ‘https://cran.r-project.org/CRAN_mirrors.csv’ でやってみると、たとえばここのペーに同じようなトラブルに見舞われた人が質問していて、それに対する解決策がでていた。症状もhttpならOKでhttpsではだめだというので同じ。R consoleからネットにつながるのも同じだが、どうやらproxy設定とかが問題らしい。Firefoxの設定をInternet Explorerに反映させれば解決すると書いてあるだけで、あと一歩、親切に書いてない。プロキシは使っていないし、ファイアウオールを切っても症状はかわらないし、もちろん Rをクリーンインストールしてもだめだったし…。ちょっと途方にくてしまいました。

解決策がみつかった:
気分を変えて、今度はエラーメッセージの後半
「InternetOpenUrl の失敗: ‘失効サーバーに接続できなかったか、最終応答を取得できませんで」を使って検索すると12057エラーというのが起こっていることがわかりました。その対策はここの記述によると「Internet Explorerで「ツール」→「インターネットオプション」→[詳細設定] タブ の中にあるセキュリティセクションにある- “サーバーの証明書失効を確認する” と “発行元証明書の取り消しを確認する” のチェックを外します。 Internet Explorer を再起動し、上記変更が反映されているか確認します。」(野村がわかりやすいように一部を追記改変) だそうで、このとおりすると解決しました。

上の二つのチェックボックスうち、最初の“サーバーの証明書失効を確認する” のチェックを外すだけでよさそうで、これでパッケージが無事インストールできるようになりました。また同様のことが起こった時の解決用のメモとして記事にしておきます。

写真は前と同じところで撮影したアメンボです。まだ元気に何匹も泳ぎ回っています。