「一瞬で、透明な水に」感動から決意　異国・異分野の膜ろ過へ

中国江蘇省出身の丁青さん。国際水環境プロジェクトを機に2012年来日し、中央大学で修士号を取得。2018年9月には日本水環境学会の博士研究奨励賞（オルガノ賞）最優秀賞を受賞しました（テーマは「凝集－ＭＦ膜ろ過プロセスにおける不可逆的膜ファウリングの制御理論の確立」）

これまで一貫して膜ろ過分野の研究に従事してきた丁さんですが、来日前は造船会社に勤務。どのようなきっかけで異国・日本へ渡り、凝集膜ろ過の研究者になったのか。研究者になるまで・なった後の２本立てで今回はインタビューをお送りします。

わたしは田舎育ちで、あまり情報のない環境で育ったので。大学に進学するまでは夢とかもなく「とりあえず」という気持ちでしたね。「とりあえず」勉強。これが高校3年までのわたし。ただ勉強をしていただけだから、全然何もすごくないけど、江蘇省では50万人中の400番目だったんですよ。

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中国では「この大学には、この省（の成績順上から）の何名まで」という人数の枠があるんです。わたしの場合は上海交通大学に行ける成績を取れたんですが、わざわざ大学（上海交通大学）の先生がうちの家まで来てくれんたんです、大学の紹介をしに。もちろん、上海交通大学の名前は知っていたので、もう単純に「名前を知っていたから」です。清華大学・北京大学など、北部の大学にも憧れはあったけど。南部の方が親戚も近くにいるし、なんとなく安心感があったから上海交通大学に。

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船舶海洋学科を選んだのは、二年目から成績によって専攻が分けられるからです。船舶は成績の上から半分、土木は下から半分。わたしは50人中上から20人ちょっとの成績だったんです。このわずかな差で船舶になってしまったんです。本当は建築を専攻したかったんですけどねぇ…。

当時、中国では、南極に調査に行くプロジェクトを行っていました。そのプロジェクトで南極に行く船のメンテナンスを、わたしの大学が担当していたので隠れて船に乗り込んで、南極に行こうとしたこともありました。バレて追い出されたけど（笑）。

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幸い、そんなに大ごとにはならなかったです。当たり前の話ですが、「船に乗った人」と「降りた人」の人数が毎日管理されてて、数が合わないから見回りにきたワケです。わたしたちも卓球とかして遊んでたりして、まったく緊張感がなかったですね。ただ、船の人はすごく優しくして、「調べものはちゃんとできましたか？」なんていってくれて。「拘束」とかそういう感じじゃなかったです。ただ、学校ではめちゃくちゃ叱られましたけど（笑）・・・。

卒業後は、造船会社に就職しました。当時奨学金をもらって会社から、イベントに招待されたことがあって。参加したらその場で、「今サインしたら入社していいよ」と言われたんですよ。でサインして。会社の主要事業は船の修理でしたが、わたしはゼロから造船するところに配属された。

転機は「先が見えてしまった」とき

入社するときは “こういう船を設計したい” とイキイキ、ワクワクした希望もありました。でも実際に入社してみると、当たり前かもしれませんが、社内では分業化が進んでいて。組織における仕事なので仕方がないのかもしれないんですけど、本当にルーティンワークの日々。毎日同じ景色を見ながら、決められた枠のなかで仕事をする。学生の頃にはできなかったことなので、最初は新鮮でしたが、だんだん繰り返しの作業の多さに違和感を抱き始めました。人付き合いも多く、毎日同じ人たちと過ごしながら「20年後、自分はこうなるんだな」と将来をイメージできてしまったんです。

完全な年功序列ではないけれど、年齢も一つのパラメータで。将来が見えてしまって。友人に文部科学省と中央大学が主催した「国際水環境理工学人材育成プログラム」に誘われたのは、ちょうどその時期で。

日本に来たのは2012年。あの日は大雪で、膝まで雪が降っていたのを覚えています。寮に布団はあったけど、カバーがなくて。近くにいた人と一緒に布団カバーを探しましたねぇ。

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空港に着いた時は「こんにちは」もわからなかったですが、そこから三ヶ月猛勉強。1日中、マンツーマンで教えてもらいました。先生が3人くらい交代交代で教えてくれて。大きな教室にたった一人。朝にN４（日本語能力試験が認定するレベル。N１、N２、N３、N４、N５の5つのレベルがある）、昼にN3、夜にはN１・・・。

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日本語学校を出たあと、中央大学でも「まずは日本語を勉強しなさい」と言われ、当時の指導教官が毎日添削してくれました。当時在籍した（修士課程の）研究室は河川・水文研究室と呼ばれるところで、水に関することならなんでも研究の対象。洪水・水災害の対策や水質・放射性同位体などの研究問題、気象現象や降雨流出現象、水理現象などの水循環のメカニズムの理論的研究を中心に、観測・実験・数理解析を用いて総合的に研究するところにいました。

わたしの場合は「日本」「中央大学」という新しい環境・文化に “接触する” チャンスがそもそもあまり無かったんです。博士課程が始まっても基本的にコミュニケーションは直属の指導教員とだけ。他の学生や先生とは話す機会が少ない。唯一、日本国内の学会で知り合いができるくらい。学会に参加しても、他の日本人と違い、共通のバックグラウンドがない。どこの出身だとか、幼い頃に見聞きしたものが全く異なるので、研究以外の雑談ができない。飲み会でも仲良くなりづらい。

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え？よく喋る印象がある？、わたしが？（笑）。それは一方通行でわたしが話してるだけ（笑）。相手を理解するための言葉の一つ一つが、わたしにとっては専門用語。やはり知識がまだまだ足りない。

「日本人なら常識だよ」といった台詞は今でも言われます。研究をする上でも、そのベースになる一定の知識が前提とされている気はして。それは、ただ「日本語を学ぶ」だけでは得られない何か、といったものなのかなぁ。

「黒い水が、一瞬で透明に」感動し、凝集膜ろ過の道へ

修士課程の一年生のときに山村寛 先生の研究室に入った。今でも忘れられない実験があって。それは、膜ろ過の実験で、濁った水が一瞬で綺麗な水になるもの。単純な実験だけど、透明になった瞬間、ものすごく感動した。そこから膜について調べはじめたし、膜をテーマに研究することを決めたんです。修士課程の二年からは、凝集膜ろ過処理についての研究に取り掛かりました。

水から油 活用の可能性無限大の膜ろ過技術を社会に

「凝集膜ろ過」というのは、ものすごく簡単に言えば、膜でゴミを取ることです。水を綺麗にするためには、水だけが膜を通るようにしないといけない。そのためには、ゴミを薬剤でまとめて “塊にする” 必要があるわけです。「凝集膜ろ過」は、1990年代から注目されはじめた水処理方法で、まだまだ新しい技術です。だから原理・ルールが解明されていない。どのような原理で制御すれば最適な効果が出るかに関する方法論もまだ確立していないんです。

オルガノ賞をいただけたのは、従来よりも細かいところまで見たからじゃないかなと思います。わたしは凝集膜ろ過における “粒子” に着目しました。もし膜の表面がマイナスで、凝集されたものの粒子がプラスだとすると、吸着してしまう。すると水を通すための圧力をかけるために、電気コストもかかるし、膜も詰まりやすくなってしまう。このように膜やその周辺の電子がどのような状況にあるのかは、水処理においてはすごく重要なんです。この点、わたしが膜について研究し始めた当初、目視できるレベルの粒子に関する研究しかされてこなくて。もっと細かいものに関しては理論がなかった。そこではわたしは、今まで研究されてこなかった0.1マイクロメートル（ 1/1000 ミリメートル）レベルの世界を考察することにしたんです。ある中小企業に依頼して、観察するための機器も作ってもらいました。

​メーカーも想定しない機器活用で　世界初の実験を実現

「世界初の試み」なんていっていただけたりもしたんですが、実はそんなに大したことではないです（笑）。当時その機器を製造していた業者は、凝集膜ろ過の分野で使われることを想定していなかった。医薬や、金属の粒子の観察を想定されていたんです。

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2015年にはアメリカデューク大学土木工学科へ、同じ年の9月にはノルウェー科学技術大学水理環境工学科へ訪問研究者として留学しました。

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当時日本では実験によって理論を立てようとしている段階でしたが、現地ではもう実験ではなく計算がメイン。理論研究は終わって、あとはいかにモデルを構築するかという段階に入っていました。

デューク大学に留学したときの先生が、授業をけっこうRAに任せていたのは印象的だったです。「研究者」は自分の研究に集中。あるいは学外とのネットワークづくり、学外活動の委員活動に充てていた。学内の役割分担もはっきりしているのは動きやすかったですね。

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留学中は、日本に戻って博士論文を提出し修了するか、もう一年かけて研究をするかで悩みました。いろいろ考えた結果、時間をかけても納得のいく論文を書くことにしたんです。2018年の修了後しばらくは、山村研究室に残り、膜ろ過の研究は続けてます。なんだか、マニアックな人生ですねぇ、我ながら（笑）。昨年からは、藻類バイオマスの研究に従事しています。

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”緑の小さい藻” が光を吸収して、光合成をして培養すると、油が出てくるんです。その油をエネルギー源にすることで、環境問題に貢献できると期待されていて。

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バイオマス（biomass＝生物 bio + 物質の量 mass）とは、元来は「生物現存量」を意味します。生体活動に伴って生成するもの、または生態学の分野で植物、微生物体の有機物を物量換算した量を表わす言葉でしたが、石油ショック以降は「エネルギー源としての生物資源」の意味を含むようになったんです。化石資源由来のエネルギーや製品をバイオマスで代替することで、地球温暖化を引き起こす温室効果ガスの一つであるCO2の排出削減に大きく貢献できる。近年の原油価格の高騰や地球温暖化への意識の高まり、また原子力発電所事故に起因する脱原発の動きから、新たな再生可能エネルギーとして、微細藻類が産生するオイルなどの「藻類バイオマス」の活用に注目が集まっているんです。

微細藻類が産出したオイルだけを抽出するときに、余分な微細藻類を除く必要があります。このときに膜ろ過をするんだけど「微細藻類」というだけあって、かなり細かい粒子まで濾過しないといけない。ここで活きるのが以前行った“何マイクロメートル” 単位での膜ろ過技術に関する研究の知見なんです。

根本のところは一緒。膜技術。社会にどう活動して、社会にとって必要なことに貢献できるかを考えてるわけです。直近はユーグレナ等の民間企業も協働しているNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の事業に従事してます。その後は…自分の大きな夢はないけれど、わがままに続けたい。やりたいことをやれたらいいかなと思ってます。研究者として業績を上げたいとか、偉くなりたいとか、教授になりたい、といったゴールもあるのかもしれないけど、わたしは自分が純粋に好奇心に駆られるものを追求したいです。これからもワクワク眠れない夜を過ごしながら、自由に研究したい。