昨年の5月末から一年間，スイスの中心都市チューリッヒの郊外にあるIBM社のチューリッヒ研究所で高温超伝導の研究をする機会に恵まれました。IBM社は世界最大のコンビューターのメーカーですが，本社とは経営上も分離した研究組織を設け，米国の2か所とスイスの研究所で自然科学の基礎研究を行っています。物理学のファンである私にとってチューリッヒ研究所は特別な存在です。独創的な研究という点で最近，特異とも言える成果を挙げ， 1986・87年と立て続けに，この研究所の4人の研究者がノーベノレ物理学賞を受賞したからです。(そこでは一体，どのような組織をもち，どんな環境・雰囲気のもとに研究が進められているのか。こういった点についてお話しします。)

　チューリッヒ研究所は総勢三百名足らずの規模で，物理学， レーザー科学，コンピュターの3つの研究部門と事務部，工作室などからなります。今年春の時点で，物理学は12の研究グループの65名で構成され， その内訳は常勤の研究スタッフ25名，技官8名，秘書4名，大学院生が10名，そしてほとんどが任期1年間の短期研究員(ポスト・ドクターとビジター)が私を含めて18名でした。この他，物理学研究に特にかかわり深いものとして，図書室の他に近代的な設備の金属工作室と職人的な熟練技官のいるガラス工作室があります。また研究スタッフの中には，チューリッヒの国立大学の教授や講師を兼任している人が何人もいます。

IBMチューリッヒ研究所。
上に見えるのは細長いチューリッヒ湖。

　研究所は写真のように， チューリッヒ湖に近い丘の上，市の中心部から車で約15分間のところにあり，南の方にはアルプスの山々がずっと見渡せます。研究所内の食堂は質が高く，昼食の他に毎朝9時45分から30分間のコーヒー・ブレークが所員同士の一番の会話の場になっています。おいしいエスプレッソ・コーヒーを飲みながら新しいアイデアを聞いてもらったり，研究所内の共同研究の話をまとめたりと，楽しい時間です。

　1986年のノーベル物理学賞はビニッヒ，ローラ一両氏による走査型トンネル顕微鏡(普通STMと呼びます)の発明に対して与えられました。STMは観察したい物体の表面に金属の針を接触するぎりぎり手前まで近づけ，針と表而の聞に流れるトンネル電流の大きさが，距離にきわめて敏感に変化することを利用して，原子のスケール(およそ1オングストローム，すなわち0.0000001ミリメートル)での表面のデコボコを見ようというものです。ちょうど目を閉じて人差指で物の表面を軽くなぞってその形を感じるのと似た発想で，原子の像が見えてしまった訳です。STMの主要部は手のひらに隠せるほど小さく，他の装置への組み込みも可能です。しかも電子顕微鏡と異なり，観察したい試料は真空中でも空気中でもまた液体中でも良いのです。このため生きたままの生体分子の像を見たり，個々の分子のレベルでの化学反応を直接起こしたり観測したりと，新しい分野への応用も期待されています。ローラーさんはこの7月に広島に来られ，工学部跡の情報プラザで講演会がありまLた。物性学科の北野さんが司会をされ，理学部からも相当数の教官・学生が参加しました。

　ところで， ビニッヒさんが1982年にシリコンの原子像をSTMで最初に観測した手法はなかなかユニークです。測定したフィードパック電圧の変化から表面の凹凸像－すなわち三次元像を構築する必要がある訳ですが，IBMというイメージからは，データをコゾビュータに言己憶させ，適当な画像処見を行ってディスプレイ上に像をつくり出す方法が思い浮かびます。実際そのような解析装置は整っていたのです。ところがビニッヒさんはチャー卜・レコーダに百本以上の線をペンで書かせ，その線に沿ってレコーダ用紙をハサミでジョキジョキ切って，板の上の対応する場所に垂直にのりで貼付け，その「作品」を斜め上からカメラで撮る方法を採用しました。「確実を期するため」です。この写真はフィジカル・レヴュー・レター誌第50巻(1983) 120に掲載されています。ビニッヒさんのこのやり方に彼の物理学のセンスが端的に表れている－と， これはすぐ後に紹介するベドノルツさんが，ある日の夕方，研究室に私と2人でいるときに熱心な口振りで聞かせてくれた話です。

　さて高温超伝導については特に一昨年，マスコミでも大きく取り上げられたので御存知の方も多いと思います。超伝導はある温度以下で金属の電気抵抗が突然ゼロになってしまう現象ですが，日常生活とはかけ離れたきわめて低い温度でしかみられないものでした。ところが1986年初め，チューリッヒ研究所のベドノルツ， ミューラ一両氏が，それまで超伝導の存在の知られていなかった，銅を中心に含む酸化物の中に最高の転移温度を示す超伝導体を発見したのです。その年の末近くになって，この発見が本物であることがようやく認知され，それから爆発的な研究競争が始まりました。広大の物理学科の低温研究室でも早くからこのテーマに着手し，物性学科・化学科・地学科，そして総合科学部の研究室とも共同で，高温超伝導の発現機構の解明のための研究を続けています。ここ3年間の世界中での研究の成果，20種類近い高温超伝導体が見付かり，超伝導の起こる組度は絶対温度で最高125ケルピンに達し，ベドノルツ・ミューラー以前と比べ5倍以上にアップしました。室温はおよそ300ケルピンですから，あと3倍足らずというところまで来ています。この画期的な発見によって，早くも1987年にベドノルツ， ミューラ一両氏がノーベル賞を受賞しました。

　チュリッヒ研究所に着いてみると，私が所属することになったベドノルツさんの研究グループは，彼白身と若い技官のヴィドマーさん，それに私の3名でした。これはこぢんまりした研究グループと言えます。後に西ドイツからとベルギーからの大学院生が加わり，チームとしての体制もかなり整いました。

ベドノルツ博士と筆者。
研究所内のオフィースにて。

　ベドノルツさんは1950年生れのドイツ人で，物質合成の専門家です。一方， ミューラーさんは1928年生れの生粋のスイス人で，高温超伝導以前に誘導体の分野で既に数々の業績を挙げ， ヨーロッパの物理学会でも重鎮とされている人です。好きな人と組んで好きなテーマで研究する立場を保障されており，研究所の中でも特別な存在でした。ある種の酸化物の中に高温超伝導物質があるはずだというアイデアをミューラーさんがベドノルツさんに持ち掛け，ベドノルツさんのねばり強い物質探索の末，前述の発見が生まれたのです。

　ミューラーさんは講演や国際会議で年中世界を飛びまわっています。旅行から帰ってくると新しい着想を得ていることが多く，ベドノルツさんも留守が多いため， しばしば私を彼の部屋に呼び入れます。「実はクレージーなアイデアがあるんだが，ひとつ試してみませんか」と，議論が始まります。半分位は私にでもすぐうまくゆかないと判断できるものでしたが，豊かな経験と物質に対する深い知識を持ちながら，その発想が極めて若々しく，柔軟なのにはいつも感心させられました。ミューラーさんの講演は概して考え方にくせが強く，重く，難解なものが多いだけに，実際に議論してみた印象は一層鮮かでした。こうして方針が決まると実験室に戻って，黒や白の粉末の酸化物原料を調合して乳鉢で混ぜ合わせ，電気炉で焼く作業を始めます。

　新しい物質の超伝導性を確認するには，電気抵抗がゼ口になること以外に，外部からかけた磁場を試料がはねのける反磁性「マイスナー効果」がみられる必要があります。ベドノルツさんは， La - Ba - Cu - O の化合物で最初に電気抵抗ゼロを得て，新超伝導物質発見を確信してから，マイスナー効果のデータをとるまでに実に， 8か月間もの時間をかけています。主な理由は，あくまでチューリッヒ研究所の中で自分の手で測定をしたいという事にあったようです。実際，精密磁気測定装置を研究室に備えたチューリッヒ工科大(ETH)の教授からの協力申し出も断わっています。そして，発注した装置が西ドイツから届くのを待ってから， この物質が本当に超伝導体であるのが確認されたのです。あまりに大きな発見だったので，共同研究にも特別の配慮が必要だったと考える方も多いと思いますが，私は本質がそこにあるとは思いません。私の滞在中でも，新しく合成した物質に対して， この分析の結果が知りたいとか， この熱処理を行えば超伝導になるはずだと確信している場合に，それに特殊な実験装置が必要となるときがありました。そんなとき他の研究機関と共同研究を始めるまでには，随分ねばり強くベドノルツさんにその必要性を説得する必要がありました。

　チューリッヒ研究所の成功の秘訣はどこにあるのか。まず永く物理部門のリーダーであったミューラーをはじめ， ローラー， コーテンズといったごく少数のリーダー達による，新しいプロジェク卜に対する極めて的確な判断力が中心にあるでしょう。これらリーダー達のチームワークは良いようで， STMのビニッヒ， ローラ一両氏を初めて引合せたのがミューラーだったり，高温超伝導確認の精密磁気測定装置はコーテンズのグループの予算で購入したりといった具合です。リーダー達を除いては，研究員達はお互い隣の研究室で何をしているか無関心，ないしはそれを装っているようで，他人の領域は侵害しないという風潮も特徴と言えます。つまり突拍子の無い研究を始めても，周囲からの抑止力はあまり働かないということはあるでしょう。また，研究員達の豊かな生活とゆったりした研究環境はうらやましく思いました。

　ノーベル賞受賞の対象となった2つの研究について言えば，本質的にはコンピューターを必要としない手法の実験物理学から生まれてきた点が，IBMの研究所という性格と一見矛盾しているようで面白いと思います。

　ともかく私のそれまでに体験した日本と米国の大学・研究所とは随分異なる価値感のもとに動いていることだけは，はっきり分りました。高温超伝導の新物質開発のレースでも，チューリッヒ研究所の最初の大発見以降の新物質はほとんどすべて米国と日本で見付かっている事実は研究の手法の違いとも大いに関係がありそうです。ひとたび新しいアイデアが正しいと分り，そのもとでの研究競争が始まると，チューリッヒ研究所のやり方では日本や米国に代表される早い展開の研究にはもはや太万打ち出来ないと言えるのかもしれません。

　ただ，張りつめた雰囲気，研究グループ聞の活発な情報交換と競争，高い合理性と能率の追求，そして休日も返上して研究室に長時間滞在する生活..，。これらすべてを頑固に拒絶するなかで，どうして実際にチューリッヒ研究所が新しい発見を次々と生み出せるのか。全く納得出来ないままに一年間が終ってしまいました。

　チュリッヒ研究所のコーヒー・ブレークでは，今日はどんな会話が進んでいるんだろうか。緑に囲まれた懐しい食堂を思い出しながら，あれこれ想像しています。