実験ノート

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実験ノート
グラハム・ベル(1876年)の実験ノート。
オットー・ハーン(1938年)の実験ノート。

実験ノート(じっけんノート)とは、実験を行う者が、「どのような実験を行ったときどのような結果が得られた」といった実験の一次的データ記録や、場合によっては「研究の過程での議論」、「データの一次的な解析計算など)」「実験及び解析中などに思いついた事柄」など実験に関わる様々な事柄を記録、処理するためのノートブックあるいは、それに類する記録媒体である[1][2][3][4][5][6][7]

実験ノートは実験を行う研究者にとって必帯のものであり、実験に関する記録の中では最も重要なものである。

実験ノートを取る第一の直接的な目的は、実験の記録、手順を残すことだ。これによって実験中及び事後検討を付け加えたり、整理する事ができる。実験を行ってる内、自分の目的や手順を見失うこと、また、予期せぬ現象が起こったりすること、実験中にで何らかの戦略変更、判断を迫られることがある。このような場合にも、目的、手順の再確認、思考行動の補助及び事後分析に役立つ。

求められる特性・要件[編集]

一般的に、実験ノートに求められる性質・要件としては例えば下記のことがある[8][9][10][11][7] [12][13]

網羅性 ①実験の再現などのために、必要な事柄が全て正確に書かれていること
②一定水準の力量が、適切な努力(背景知識の参酌を含め)をすれば、実験を再現できるだけの情報が書かれていること
ログとしての機能 ①実験中の操作がのログとして機能すること
②いつ、何に対して、どのような操作を、どのような順序で行ったかがわかること
検索性
アクセス性
①必要なときに必要な情報が速やかかつ正確に読みだせること
文書の所在が分かり、検索・呈示ができること
③業務活動の関連の中で文書の所在が確認できること
可読性 一定水準の力量がある他の人が見て判読可能であること
保存性 ①長期の保存が可能だこと
②経年変化/部品改廃(ソフトウェアの廃止など)などにより情報の読み出しができなくならないこと。
書きやすさ 記録する行為が、思考や実験を妨げないこと
実証性 証拠としての価値があること
状況の可視化 ①実験データの特徴や傾向が一目でわかること
②研究の進行状況(研究スケジュールとのずれ、試薬などの在庫状況など)が一目でわかること
③予想(仮説など)とのずれが一目でわかること
アクセス権の適切な設定 企業秘密、被験者のプライバシーが漏洩しないような管理ができること
ワーキングメモリとしての機能 実験中の判断、データの処理などの思考を助けること

実験ノートに相当する信頼できる記録を残さずに実験を行うことは、趣味のレベルの実験を除き論外だ。各研究者や研究グループでは、よりよい実験ノートを作るために色々な工夫を重ねている[3]

実験ノートの形態、とり方などは、研究者、研究グループの信条や伝統、性格、受けてきた教育の影響などが強く現れ、そのとり方に「唯一」といえる「正解」はないと考えられている[10][14]しかし、実験ノートを取る目的を考えると、「個性を出す」こと自体には全く意味がない[10]

実験ノートには通常、「製本されたノート」を用いることが多いが、最近では、「データーシート形式」や、「電子実験ノート」を用いる研究者もいる。通常は「1研究者1ノート」を基本とするが、複数の研究者が交代、分担して1つの研究を行うケースについてはテーマごとに1冊という体制となることがある。また、通常の実験ノートに加え、危険物や危険な装置、故障しやすい装置に対してその管理状況を記述するための専用ノートを用意するケースもある。概して実験ノートの具体的な実施方法は多様化しており、分野や実験環境により多様化せざるを得ない状況がある[14]

実験ノートと同様の性格を持つ物として、医師が患者の病態や治療歴を記録するためのカルテや各種の観察ノート、航海日誌などがある。実験ノートには、「記録をしながら物事を考える、計画を適宜修正する」、「記録に基づいて物事を考える」ということのための補助ツールとしての役割もある。その意味で、営業職が用いる手帳メモ帳とも共通した役割を持っている。

また、最近では、知的財産権などの法的な問題との兼ね合いが問題となってきている[15]。また、捏造や剽窃など科学倫理に関する疑惑が生じた場合にはしばし実験ノートの話題がメディアなどを含め広く話題となる[2][16][17]

書式と構成[編集]

大雑把に分類すると、実験ノートの書式には、大きく2種類のスタイルが存在する。

ラボノート 論文のようにIMRAD形式で書かれるスタイル。
ログブック 実験中に起こった事柄を、起こった順に随時記載していくスタイル。

ただし、詳細には実験ノートの書式・構成については、各研究者の個性が見られ、必ずしも全員に共通するフォーマットがある訳ではない。この事実は、実験レポートや研究論文のほとんど全てがIMRAD型をしている点と対照的だ。また、特に日本では実験ノートの書式・構成を研究者各自に委ねるということが多く、各自で工夫を重ねていることが多い。

九州大学生体防御医学研究所教授中山敬一は本記事で言うところの「ラボノート」のスタイル、つまりIMRAD型の構成を推奨している。具体的には

  1. タイトル
  2. 日付
  3. 実験目的
  4. 材料・方法
  5. 実際に行った手技
  6. 結果
  7. 考察

からなる構成を推奨している。中山敬一はこのような実験ノートの取り方を行うことによって、「目的を明らかにして、しっかりと結果を記載し、それに対していろいろと考察をしてみることができ、科学的な思考能力が鍛えられる」と述べている[1][2]。このように、「ラボノート」スタイルを用いると、「何を目的とし、何を得たのか」が明確になる。

両方に一長一短があるため、研究者によっては、これらの2種類を用意し、実験中は「ログブック」スタイルを用い、実験終了後直ちに頭の整理、データの整理のために「ラボノート」スタイルのノートの記載を開始することを推奨している[18]

運用[編集]

相次ぐ研究不正疑惑や、特許紛争などを受け、最近では特に科学倫理や知的財産権の専門家から、細部にいたるまで厳格な実験ノートの取り方が要求されることもある[19][7]。科学倫理や知的財産権の専門家らの指摘は概して以下のような内容を含んでいる[19][20]

  1. 実験の再現に必要な情報はすべて書く
  2. 実験中や前後に起こったことは全部書く
  3. 電子データは全部プリントアウトしてノートに貼り付ける。あるいは、全部のリンクを貼る
  4. 実験を行ったその場で記載する。(別紙にメモを取って後で転記してはならない)
  5. すきまなく、行間なく記載すること。余白にはバツ印を記載すること
  6. ボールペンで記載すること。修正履歴が残るように記載すること。
  7. 時系列を順守して記載すること
  8. 1つの実験が多数の箇所に分断されないように記載すること
  9. 他人が見て分かるように記載すること
  10. 製本されたノートを使用すること
  11. こまめに第三者(弁理士公証人TLO職員など)のチェックを受けること。

特に最近では、大学や研究機関レベルで指針や規則を定めることが多くなってきているが、さらには国家レベルでの実験ノート向上政策がとられることもある。例えば研究不正の相次いだ韓国では、国家レベルで実験ノートに関する指針を定め(2010年8月 韓国大統領令22328号 "国家研究開発事業の管理などに関する規定",他)韓国特許庁傘下に研究ノート拡散支援本部を設立し、国主導で実験ノートのありかたの改革・指導、普及補助を推進している[21][22]。国際規格など種々の規格/規制への対応においても、QMSGMPGLPに関する諸企画に適合するうえで実験ノートの適正な管理・運用が必要となる場合もあり得る [23] [24] [25]。日本においても、ガイドラインではあるものの、文部科学省の研究不正防止ガイドラインでは適正な実験ノートの管理が求められている[12]

しかしながら、あまりに細部に至った厳格なルールづけに関しては、実現性や運用面において疑問の声もある[14]

例えば共同通信社の取材によると、理研のある研究者は「電子データが増えて、全てをノートに書くのは現実的でない」[14]と述べている。実際、速記[26]から推算するに、特殊な速記文字でも使わない限り人間の筆記速度はせいぜい100文字/分程度であり、高度に機械化した現在の実験環境においては、場合によっては筆記速度が追い付かない(追い付いたとして後で判読するのが困難)な状況になり得る場合があることは容易に想到できる。さらに、リファレンスデータを含む膨大なデータ(しかも2次元グラフでは表現できない場合もある)が膨大な量機械から吐き出される分野もあり、実験ノートにすべてのデータを貼り付けることが必ずしも効率的とは言い難い場合もある。また、プロの研究者は複数の実験、複数の研究パラレルに進行するため、「時系列を順守して記載すること」「1つの実験が多数の箇所に分断されないように記載すること」の両立は困難な場合もある。また、情報系の一部の分野ようにほとんどすべてがコンピューター内で実験されるような場合には、実験ノートよりもソースコードや計算結果が重視され、実験ノートの文化があまりない場合もある[14]

また、特定の実験室には、実験ノートを持ち込むこと自体が難しい場合もある。例えばバイオハザードレベルの高い部屋、放射線管理区域などのように汚染された環境に実験ノートを持ち込んだ場合、実験ノートが汚染される、最悪の場合廃棄処理をせざる得なくなる場合があるため、安易に実験ノートを持ち込むことが望ましくない場合がある。実際、キュリー夫人の実験ノートは人類の貴重な知的資産であり将来にわたって保存していくべきものだが、2005年現在でも管理に注意が必要なレベルで放射能汚染が見られる[27] 。あるいは、クリーンルーム無菌室のように清浄度に関して特段の注意が必要な環境では、実験ノート自体が実験室の汚染原因 となるリスクがあるため、特別な種類の実験ノートが必要であったり、適宜ホルマリン燻蒸などの処理をして持ち込む必要がある場合もある。

また、現実には実験ノートを取りながら実験をするという行為は案外難しく、訓練の必要な行為であり[3]、厳しい競争を勝ち抜き一流の研究機関で研究室を任されているものであっても、「未熟」と断じられるような実験ノートしか取れないと断じられる場合もある[2]

第三者認証は国内でも一部の機関では実施されている[28]が、認証をおこなう人材を雇用する必要が生じるなど、一般的な研究機関では予算的に困難な側面もある。

このような運用上の困難がいくつもあるが、この点に関して埼玉医科大学の岡崎康司教授は以下のように述べている。「ノートだけで記録しきれない情報は多いが、個々人に方法を任せている現状が問題を引き起こしている」[14]「誰もが実験を再現できるような、研究内容をいつでも確認できるような厳格なノートの書き方を理解した上で、現場のニーズに合わせて運用するのが良い」[14]つまり、運用の支障とならないよう注意しながらも、実験ノートの要件定義と、最低限守るべきことを明確にしたうえで、自分勝手な方法ではなく周囲や第三者の了承を得ながら実験ノートを作成/運用することが求められる。

“ワーキングメモリ”としての機能[編集]

作成する上での諸注意[編集]

書かれなければならない事柄と優先順位[編集]

科学史に見る実験ノート[編集]

優れた実験家は、優れた実験ノートを残している。例えばマイケル・ファラデートーマス・エジソンロバート・ミリカンなどの優れた実験家のノートは、科学史科学哲学などにおいて貴重な歴史資料となる[29][30][31][32]

学校教育における指導[編集]

電子化について[編集]

最近では、電子式の実験ノートを使う研究者も増えてきている。検索性(検索の容易さ)では電子式が圧倒的に勝るものの、証拠能力やとっさの記録への対応などの点において疑問視する声も根強くある[33]。ここでは最近の電子実験ノートに関する動向をまとめる。

実験ノートがナレッジマネージメントに統合される動きがある。ヨーロッパでは5つの製薬会社によって Pharma Documentation Ring が設立され、その会員企業の一部ではナレッジマネジメントの一環として実験ノートのスキャンを支援する仕組みなどがある電子ラボラトリー・ノートブック・システムを構築し評価している[34]新エネルギー・産業技術総合開発機構は「材料技術の知識の構造化プロジェクト」で実験ノートと介して文献情報を統合する統合データベースシステムを製作した[35]高村禪らは2007年実験ノートとデータの電子化について研究するとした[36]

電子式の実験ノートの最大の利点は、その検索性にある。例えば、物質・材料研究機構轟眞市らは、計測機器の電子化に伴い、従来の紙ベースの実験ノートを使い続ければ「必然的に『計測機器が出力したデータ』と『紙ベースの記録』とにデータが散逸する」ことになり、「情報の整理、実験結果の解析、記録に基づいた実験へのフィードバックなど」に支障が出ることを指摘している[11]。また、それらの状況を改善するために、「ブログベースの実験ノート」を提案している。これは、轟ら独自の電子実験ノート形式だ。轟らは、「ブログベースの実験ノート」を、ApachetDiaryなどを用いて構築し、4年以上その使用を実践している。轟らの「ブログベースの実験ノート」におけるブログとは、実際にはWikiに近いシステムだ。つまり、「ローカルに立ち上げられたWikipediaのようなもの」と考えればよい。

轟らは、自らの実践に基づき、「ブログベースの実験ノート」の要件として、次の機能を提案している。

  1. 記事を書かれた時間順に表示する。
  2. ユーザーの指定した条件(日付、話題、キーワード)に合致する記事を表示する。
  3. 新規の記事を登録する。その記事には、グラフィックスやマルチメディアを含ませたり、他のコンテンツ(例えば、過去の記事、Webサイト、手元のデータファイル、外部のデータベースなど)へのリンクを埋め込むことができる。
  4. 全ての機能はWebブラウザを通して呼出しが可能であって、あらかじめ使い方を学習する必要がない。
  5. アクセス権限などを詳細に設定できる。

轟らは、この実践報告を、物質、材料科学の専門誌 Appl. Surface Sci. 誌に投稿した。

実験ノート電子化の流れは、既に日本の産業界においても波及している。例えば、島津製作所では2007年5月29日に、研究開発分野向けの記録管理システム「源藏」を発売した[37]。ISO 15489における真正性、信頼性、完全性、可用性とは、次の意味だ[37]

真正性 ①文書が権限のある人により作成されていること。
②権限のない人による変更や修正から守られていること。
信頼性 文書が業務や活動内容を正確に反映しており、業務の証拠となること。
完全性 ①文書が完成され、変更されていないこと。
②承認された変更修正も記録され、追跡が可能なこと。
可用性 ①文書の所在が分かり、検索や呈示ができること。
②業務活動の関連の中で、文書の所在が確認できること。

また、2008年2月15日には、塩野義製薬株式会社がケンブリッジソフト・コーポレーションの電子実験ノート「E-Notebook」を導入し本格稼動させたことを発表した[38]。同様のシステムは欧米のメガファーマではすでに多くの実績があるとしている[38]。塩野義製薬このシステムにより、研究者間での知識共有ができるようにし、試薬情報の自動入力によって入力作業が効率化することを目指した[38]

日本ウォーターズ株式会社では2017年11月現在で国内39社、主に製薬会社のQCとCMC部門へ、ラボラトリーデータ管理システム「NuGenesis」[39]を導入している。このNuGenesisはPIC/SCSVに対応しており、電子実験ノート「ELN」[40]も搭載している製品だ。

知的財産権などの法的な問題[編集]

実験ノートには特許紛争やプライオリティー争い、事故(実験装置の破損や人身事故)や剽窃捏造疑惑に巻き込まれるなどの不幸な事態になった場合に、直接的な証拠として身を守る役割を果たす場合もある。実際、捏造疑惑のもたれる実験や人道に反するとされる実験の有無が問題となるケース、安全基準を無視した実験が疑われるケースにおいては実験ノートの内容に関心が集まる[注 1]。本節では、刑事民事事件に至る、至らないを問わず、特許紛争やプライオリティー争い、事故や剽窃捏造疑惑など、の広い意味での法的問題について述べる。

日本では、実験ノートの法的な側面については、諸外国に比べて相対的に軽視されている傾向がある[19]日本においては、実験ノートの扱いは「実験の記録」であり個人の財産、個人の所有物として扱われることが多く、実験ノートは「実験者個人にとって分かりやすい、使いやすいものであればよい」という考え方が主流だ。実際、捏造剽窃などの科学における不正行為などに関わる自主調査などにおいて話題になることはあっても、その法的証拠としての側面が口やかましく言われることはそう多くない。また、日本では、実験ノートは個人に帰属するものだと考えられる場合が多く、研究室単位での保管ということはあまりなされていないといわれる。ところが、アメリカでは、実験ノートは研究室、研究機関の財産と考えられ、自分自身の出した実験結果をしたためたものであっても、持ち出したり、許可のないコピーは禁止で、違反した場合にはスパイ容疑がかけられるなど、日本人の常識では考えられない結果を招く場合がある。

無論、最近の知的財産に対する関心の高まり[注 2]を踏まえ、研究機関や大学でも、「よりよい研究のための実験ノート」という観点に加え「知的財産としての実験ノート」という観点からの規定や方針が出され、その向きからの指導が行われるようになってきた。実際、(日本ヨーロッパ諸国では、新しい技術、アイデアを最初に発表した人に特許権を与える「先願主義」をとっているものの、)実験ノートを発明日の立証などの観点において特許紛争の重要な証拠と考える方向性の議論が2000年頃から活発に日本でも出され、実験ノートの取り方や管理に関する提言が出てくるようになってきた。

研究の現場だ研究所や大学でも、徐々に実験ノートの法的な意味でのあり方が変わってきている。例えば産業技術総合研究所では「研究ノートの帰属は、研究所であり、取扱については研究成果物の一つ」として「産総研研究成果物など取扱規程」において定めている。大学でも、最近では実験ノートの扱いが厳しくなる傾向にある。例えば東北大学産学連携推進本部では、「実験ノートの帰属」までは定めていないものの実験ノートを「発明が、いつ、誰によって完成されたかを証明するためのノート」と位置づけ、施錠管理などを推奨する文書を発行している[41]。総じて、最近では実験ノートを「研究室の資産」、「法的な意味も含めた直接的な証拠“物件”」と考える向きから、研究室内で書式やサイズを統一する、第三者に対する証拠能力の向上などの動きが見られるようになってきつつある。また、証拠能力を重んじる観点に対応した実験ノートも発売され、「研究者などが実験データやアイデアなどを随時記録し、第三者による確認をとるという体裁」の実験ノートがコクヨ山口大学の共同研究で開発、販売されている。

脚注[編集]

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注釈
  1. ^ 物性物理学分野で画期的な論文を執筆したヘンドリック・シェーンは、他の研究者が追試に失敗するなど疑惑が広がる中、実験ノートにも電子ファイルにも測定データを残していなかったため、捏造を否定できなかった。
  2. ^ 2005年には、日本においても知的財産専門の裁判所(知的財産高等裁判所)ができるなど、知的財産権を取り巻く制度は大きな転換点にある。
出典
  1. ^ a b 中山敬一 (著) 「君たちに伝えたい3つのこと―仕事と人生について 科学者からのメッセージ」ダイヤモンド社 (2010/7/30) 実験ノートの取り方(生命防御医学研究所 細胞機能制御学部門 分子発現制御学分野)
  2. ^ a b c d 中山敬一 「小保方リーダー&若手研究者必読!今さら人に聞けない「正しい実験ノート」の書き方」【第428回】 2014年4月23日
  3. ^ a b c 中山 敬一 (監修) バイオ研究者が生き抜くための十二の智慧(細胞工学 別冊)第1章 ラボノートの書き方 (2013/8/28) [1]
  4. ^ 朝日中学生ウイークリー2014.04.20日号第一面「新発見は記録がカギ 科学は「結果」だけじゃない」
  5. ^ 実験ノートおよびレポートの書き方(参考)”. 2016年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年4月11日閲覧。
  6. ^ 実験ノートには何を記録するのか?”. 2018年9月12日閲覧。 (北里大学野島高彦 准教授のHPより)
  7. ^ a b c 妹尾堅一郎 「研究ノートのリスクマネージメント」
  8. ^ やればできる 卒業論文の書き方”. 2014年4月11日閲覧。
  9. ^ 研究開発向け記録管理システム“源藏”の開発”. 2014年4月11日閲覧。
  10. ^ a b c 実験ノートについて”. 2014年4月11日閲覧。
  11. ^ a b 轟眞市, 小西智也, 井上悟, ブログを基にした実験ノート : 個人の研究活動を効率化する情報環境, Appl. Surface Sci., 252, 7, pp. 2640-2645 (2006). doi:10.1016/j.apsusc.2005.03.235[2]
  12. ^ a b 文部科学省 研究活動の不正行為への対応のガイドライン [3]
  13. ^ CTC社電子実験ノートソリューション[4]
  14. ^ a b c d e f g 【STAP細胞論文問題】 変わる「実験ノート」 電子データ急増で多様化 共同通信 2014/05/01 10:53
  15. ^ 実験ノートの書き方についてまとめられた文献はあるか? レファレンス共同データベース
  16. ^ 『理研』研究施設を一般公開!人気グッズ「実験ノート」に皮肉な注意書き J-CASTテレビウォッチ 2014年04月21日15時09分
  17. ^ 田中 淳「記者の眼:STAP騒動をSTOPできた? 「電子実験ノート」の実力」日経コンピュータ[5]
  18. ^ 研究者になるための心構え”. 2014年4月11日閲覧。
  19. ^ a b c 平成18年度 文部科学省大学知的財産本部整備事業 21世紀型産学官連携手法の構築に係るモデルプログラム事業 知財創出・管理環境リスクマネジメント に係る調査研究 〜大学における「研究ノート」の使用実態と今後への課題〜 成果報告書[6]
  20. ^ 先使用権の円滑な活用に向けて(特許庁HPより)[7]
  21. ^ JETRO知的財産権チーム (訳) 「研究ノート関連の悩み、一気に解決」(記事の出所:韓国特許庁)2012.03.04
  22. ^ JETRO知的財産権チーム (訳) 「大切な研究資料、電子研究ノートで守る」(記事の出所:韓国特許庁)2012.12.03
  23. ^ 橋爪 武司;「生データの定義と実験ノート,ワークシート・フォーマット,データファイルの取り扱い」Pharm stage 4(12) (通号 44) 2005.3
  24. ^ 情報機構;「GLP/非GLP試験・信頼性保証における留意点」2006.8(第2刷)[8]
  25. ^ 日本医療機器産業連合会 法制委員会 飯田 隆太郎 医療機器非臨床試験適合性書面調査(信頼性調査)に関する講習会 24ページ
  26. ^ 速記者のプロ技(早稲田式速記) の動画[9]
  27. ^ 森 千鶴夫, 他,「キュリー夫人の実験ノートの放射能」 RADIOISOTOPES Vol. 54 (2005) No. 10 P 437-448 [10]
  28. ^ 京都大学 iPS研究所のページ[11]
  29. ^ 橋本毅彦[科学史研究の新潮流]実験と実験室(ラボラトリー)をめぐる新しい科学史研究、『化学史研究』第20巻第2号 (1993), pp. 107-121
  30. ^ G.L.ギーソン(長野敬・太田英彦 訳)『パストゥール――実験ノートと未公開の研究』青土社
  31. ^ B.ラトゥール『科学が作られているとき――人類学的考察』川崎・高田訳、産業図書、1999年
  32. ^ 書評:G・L・ギーソン(長野敬・太田英彦訳)『パストゥール――実験ノートと未公開の研究』青土社、2000年、373+29頁。”. 2014年4月11日閲覧。
  33. ^ 木村 雅秀(日経エレクトロニクス)ルーズリーフかノートか”. 2007年2月7日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2014年4月11日閲覧。
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  35. ^ [12]
  36. ^ 研究室のナレッジマネジメント”. 2014年4月11日閲覧。
  37. ^ a b −研究開発業務の情報管理と知的資産の効果的共有を実現−ISO15489のガイドラインに準拠した記録管理システム構築支援ツール「源藏」を発売”. 2007年10月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年9月3日閲覧。
  38. ^ a b c アイ・ビー・エム ビジネスコンサルティング サービス株式会社 (IBCS) ケンブリッジソフト・コーポレーション (2008年2月15日). “電子実験ノート「E-Notebook」の導入について”. 2014年4月11日閲覧。
  39. ^ 日本ウォーターズ NuGenesisラボラトリーデータ管理システム - PIC/S・CSV対応電子実験ノート. “NuGenesisについて ”. 2015年11月13日閲覧。
  40. ^ 日本ウォーターズ NuGenesis ELN―分析用ELN 柔軟なラボ用電子実験ノート. “NuGenesisELNについて ”. 2015年11月13日閲覧。
  41. ^ http://www.rpip.tohoku.ac.jp/FAQ/QL.html[リンク切れ]

関連項目[編集]