地球の中を見る新しい眼　　　　　　　　　　　２００８年７月１４日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　尾池和夫


１．はじめに
　この本の「はじめに」を、著者を代表して書いた金田義行さんに書評を書くように頼まれて、気楽に
引き受けた。東京で本を受け取って新幹線の「のぞみ」号に乗り、少ししてやおら本を取り出して見て
驚いた。とりあえずまず、二つのショックがあった。
　一つ目のショックは、本の題そのものである。この題は本を読むにしたがって、結果的にはだんだん
よくわかってきたのだが、一見して受けた印象では、先端巨大科学が「地球を探る」ための道具として
使われるのかと思った。それは読んでいってたちまち、地球を探る科学そのものが先端巨大科学でなけ
ればならないという意味だわかった。それを表現したのがこの題である。
　この場合、探るのは固体地球の内部である。固体地球の中がどのような構造になっているのか、何で
できているのか、どんな色をしているのか、どこでどのような動きがあるのか。いつ何が起こるのか、
そんな疑問に答える未来が描かれている。
　先端巨大科学というのはそれ自体が到達目標を持つものである。人の大脳はどういう仕組みなのか、
宇宙の開発はどのように進められるのか、地球温暖化とはどんな問題なのだろうか、原子力は現代の典
型的な巨大科学技術だと言われるが、それはどのように巨大科学技術なのだろうか、次世代のエネルギー
として核融合は実現するのだろうか、というようなときに、最近では先端巨大科学という言葉が登場す
る。大規模な予算による計画が実現していくためには、内閣の中に特別の組織がおかれ、その結論をも
とにして大規模な予算が組まれる。
　そのような仕組みの中で、先端巨大科学として地球の中を見るシステムが動いているのだということ
が、この本を読んでいてわかってくるのである。
　二つめのショックは、私自身のことである。京都大学の総長というのは激務で、それまでやってきた
地震学の研究者としての仕事の続きはまったく不可能といってもいい状態が続いている。年に二回定例
で開かれる日本の学会の大会にも、この数年ほとんど出席したことがない。したがって学問の進んでい
く道筋がたどれていないのが実情である。その私に書評を依頼するのだから、これはきっと固体地球科
学の一番の先端を描いたこの本をよく読んで、もうすぐ総長という仕事の任期が終了するのに備えて、
しっかりと学習しておくようにという、私のリハビリテーションのおすすめにちがいないと思ったので
ある。
　地震学のことがほとんどできない時期が続いているとはいえ、五年程度のことである。しかし、この
本の目次を読んだだけで、たいへんな進展が思われ、私はまず索引のページを開けてみた。二四〇語ほ
どの索引があるが、そこには思った通り、私がすぐには説明できない単語がずいぶんたくさん見られた。
それから、やおらこの本の中身を読んで、この数年間の革命的な進展に目を見張る思いであった。あら
ためて、いい本を教えてもらったという感謝の念でくり返し読むことができたのである。

２．地球の未来を考えるために
　Ｇ８の会議が洞爺湖畔であったが、私たちはそれに先駆けてＧ８学長会議を札幌で開催した。そのテー
マは、持続可能な社会の実現に向けて大学がどのような役割を果たすかというものであった。その会議
で、私は持続可能性を考えるときに、地球のことをしっかりと理解し、世界には大きく分けて二つの文
化、つまり安定大陸の文化と変動帯の文化があるということを知って、それらを理解して未来を考える
ことが大切だと主張した。
　科学技術は、我々の生活を豊かにしてきた。しかし、欲望を持つ人の存在は、一方で科学技術の利用
が「足るを知る」という基本を忘れさせるものともなるということを主張した学長もいた。持続可能性
が「発展」の持続でなくてもいいではないかという主張もあった。その点、京都大学の基本理念には
「地球社会の調和ある共存」ということばが使われていて、人類のみではなく、地球上のあらゆるもの
の持続可能性を追求する基本的な考えのもとにあるので、それを基本にものごとを考えるという意見も
述べることができた。
　そもそもエネルギーには、太陽起源のものと、地球起源のものがあるが、このようなさまざまの議論
の中で、私は日本ほど地球起源のエネルギーを豊富に持つ国はあまりないというように考えるようになっ
た。地震が起こり、火山が噴火するのはすべて地球起源のエネルギーを消費する現象であり、それを制
御することが難しいので人類があまり利用していないだけのことであると考えるようになった。地球起
源のエネルギーは、まだ原子力で少しだけ利用されているにすぎないのだから、未来のエネルギー源と
しては、火山も地震もたいへん有望なエネルギー源になるであろう。
　そのようなことを考えている最中に、この一冊に出会ったのは、何と言っても幸せであった。これか
らの固体地球の研究の方向がこの本に明解に紹介されており、二一世紀の環境や防災など、あらゆるこ
とを考えるための基本情報が、先端巨大科学としての地球科学から得られると確信した。

３．初等中等教育と地球
　大学の入学試験との関係もあるだろうが、高等学校までに地学の授業を受けて大学に入る人がどんど
ん減少している。これは将来、地球のことを知らない人たちが増えることを意味している。現在でも、
すでに、地球のことをまったく学習していない人たちが、地球のことを何も知らずに、経済活動だけの
論理で地球の自然環境のことを論じているのによく出会う。この本をまずは初等中等教育に携わる先生
たちに薦めたい。
　私たちが小学校の生徒だったころ、国語の教科書から自然科学を学習した。偉人の伝記から医学の話
を聞き、小説から科学の知識を得た。それは、小学校の先生たちがいきいきと語ってくれたからできた
のである。今の小中学校の先生の中には、大学の入学試験で理科のないコースをたどってこられた方も
多い。子供の理科離れは日本の将来の不安材料の最大のものになっている。中でも、地学離れが著しく、
どうしても対策が必要な分野になっている。どうやって地学離れを引き戻すのかは、しばらく日本の緊
急課題であるといってもいいと思う。そこへこの本の登場である。さて、どうやって小中学校の先生に
この本を読ませるか、それを出版した方たちにぜひ具体的に考えて宣伝してほしい。
　金田氏の「はじめに」を読んでいて、この本はどういう人たちを読者に設定しているかが、やや不明
だった。最初の＜「先端巨大科学」という言葉から、皆さんはどんなイメージを持たれるだとうか＞と
いう冒頭が気になり、＜巨大なコンピュータを駆使したシミュレーションなどのイメージを持つ方はお
られるだろうか＞という部分では、かなり年配の読者層を相手にするのかと思った。しかし、第一章の
巽好幸氏の文章では、＜君たちは、「地層」というものを一度くらいは見たことがあるだろうか？＞と
いう口調になって、やはり若者を対象に書かれたということがはっきりして、この本の主旨がそのあた
りにあるのだろうと安心した。口調は、たんなる著者の個性なのかもしれないが。

４．日本主導の巨大観測科学
　この本の内容の中心は、地球科学の中でも、現在までに日本が主導して進めてきた先進的な巨大観測
科学や、これから展開する高精度観測科学がどういうものかということを紹介し、そこから得られるで
あろう研究成果を統合して、「地球システム」の理解へ到達する道筋を示すものである。
　地球深部を探査する船が日本にできて運用が始まっている。「ちきゅう」という船である。すでに科
学者たちは「ちきゅう」という名をよく知っている。その船を使う「統合国際深海掘削計画」の目的と
その方法を、第一章、地球の記憶を掘り起こせ−深海掘削計画（巽　好幸）で解説する。何と言っても
第一章の主役は「ちきゅう」である。これは世界の科学者に掘削を通じて新しい情報と手段を提供する
だけではなく、日本が世界をリードする研究テーマを持つという意味がある。
　地球で大量の石油が生成されたころ、地球の気温は今よりも二〇度ほど高かった。これを「温室期地
球」という。地球は誕生して以来、このような猛烈な温暖化を何度か経験し、それを自分の力で克服し
てきた。これからの温暖化対策を私たちが考えるときにも、この地球が自分で持っているフィードバッ
ク機能を解明し、それを参考にして上手な対策を地球に学ぶことができるはずである。そのために、こ
のような温室期地球がどういう仕組みで生まれ、それがどういう仕組みで回復したのか、その情報を
「ちきゅう」が深部を掘削して提供してくれる。
　次に、地球の内部構造を研究するために、また海溝型地震の研究をさらに進めるために、地球の内部
の変動や地殻の活動をリアルタイムで観測し、つねに現在の状態をモニタリングする、海底観測ネット
ワークシステムの開発の状況と、研究の現状を、第二章、地球システムをリアルタイムで診断する−地
球テレスコープ計画（金田義行）では説明する。そして、今後これらがどのように進んでいこうとして
いるかという学問の展望を述べている。
　シミュレーションとは何か、どのようなことを実際行うのか。地球システムを理解するためのシミュ
レーションの研究は、現在どのような段階にあるのか。これからのシミュレーションの展望のポイント
はどういう点にあるのか。近い将来このシミュレーションからどういうことが分かってくるのか。こう
いうシミュレーションという概念そのものを理解できるのが、第三章、自然の複雑な営みをシミュレー
ションする−連結階層シミュレーションの記述である。日本のスーパコンピュータの現状もあわせて知
ることができる。
　地球内部シミュレーション研究は、気象や気候のシミュレーションとちがって歴史が浅いという。歴
史の伝統があると、その伝統に決定的な欠陥が見つかるまでは、部分的な改良で仕事が続けられる。地
球内部の研究にはそれがないのが幸いだと著者は言う。古い伝統を持たない分野では、優れたシミュレー
タが与えられると、研究者は自らの手で一からコード作りを行う。そこでは斬新なアルゴリズムの開拓
に抵抗なく立ち向かうことができるのだという。
　ここではすでに、「連結階層シミュレータ」という斬新なコンセプトを生み出し、その実現可能性を
実証したという。そのようにして、「丸ごとシミュレーション」を可能にして見せた経緯が紹介されて
いる。
　第四章は、地球科学の新しい展開と予測科学−地球システムの理解のために、である。高精度の観測
ネットワークからリアルタイムの観測データが供給され、それが情報をシミュレーションのシステムに
供給し、シミュレーションの結果としての予測値が得られ、それを観測データがまた修正していくとい
うような、階層的な解析をもとにして、今後の地球科学の展開する方向を考察し、予測科学の展望を分
析する。
　第四章では、地球システムの複雑な挙動が説明される。複雑さの本質は、異なる動きの重ね合わせが
足し算ではなく、別の動きを起こさせるということにある。これを事象の非線形性というが、その非線
形性が、マントル対流、プレートの滞留、プレートの摩擦、そして地震、火山噴火というような現象に
なって出現することに、地球の挙動の複雑さが見られるのである。
　地震学は明治の初期に日本で誕生した学問である。強震動に強い社会を作るための地震工学も日本人
の提唱した学問である。地球の内部を通過する地震波を使った地球内部構造の研究は、日本の起こった
地震のことが日本から届いた英語の新聞の記事で紹介されたことがきっかけとなってドイツで始まった。
今また、地球深部探査船「ちきゅう」を本格的に運用して固体地球を知るための科学や、日本のスーパ
コンピュータでくり広げるシミュレーションの将来を、日本が世界に誇る先端巨大科学として、この本
でその仕事そのものにも理解を深めてほしいと思う。

５．南海トラフの巨大地震に向けて
　私は「東海地震が明日起こったら不思議だ」と昔、述べたことがあるが、それから約三〇年、そろそ
ろ本気で東海地震のことも、東南海地震のことも、南海地震のことも、それらがほぼ同時に「明日起こっ
ても」、という気持ちで考える時期になってきた。
　南海トラフで行われようとしている重要な計画が、第二章で述べられている「海底観測ネットワーク
システム−地下世界のテレスコープ計画」である。現在までに陸地で驚異的な観測と研究の成果を上げ
てきた地震計のデジタル観測網や、あるいは反射法や屈折法による地下探査の成果から、海溝型の巨大
地震の発生する場の性質がかなりよく分かってきた。本書ではその内容が紹介された上で、さらにそこ
での動きをリアルタイムで把握しながらシミュレーションに活かし、将来は海や大気の状態とも連動し
て解析するシステムを考えている。その機能を持つためにも世界の観測網の充実が大切な要素となる。
　例えば、深さ四〇〇〇メートル以上の海底に長期間安定した海底観測の機器を設置するという技術は、
ハードとソフトの両面で、先端的な高い技術力を必要とする。海底ケーブルや海底の測定器でも、日本
は高い技術力を持っており、実用化する能力を充分に備えている。これを活かして世界に誇る地球内部
のリアルタイム診断システムが出来上がる日が待たれる。
　日本列島には世界の先端と言える地震現象の観測網ができていて、地下構造の調査が進み、地震によ
る強震動の長期的な予測も発表されるようになった。また、揺れる直前には緊急地震速報も実用化され
て発表されるようになった。さまざまの予測される地震の中でも、南海トラフの巨大地震は、その発生
の可能性が充分に検討されているものであり、しかも発生時期は刻々と迫ってきている。それでも、次
の南海トラフの巨大地震が発生するまでにはまだ時間がある。これほど確実に巨大地震が起こることが
わかっている場所は世界的にも珍しい。この地域を中心に地震関連の現象をとらえるための観測ネット
ワークを設置して研究体制を実現しておくと、その観測情報は世界の人類の財産になり、研究成果が世
界に大きく貢献することは間違いないのである。
　この本を読んだ人が、そのような重大なことを理解し、されに他のひとたちにも読むことを薦めて、
日本の第三期科学技術基本計画の目玉として、世界の誇ることのできる「地球を探る先端巨大科学」の
誕生と発展をこころから祈っている。