はじめまして。突然とつぜんですが、ちょっと質問しつもんさせてください。
あなたは「呼吸こきゅう」ってどんなしくみか知しっていますか？

答こたえを言いいましょう。呼吸というのは「空気くうきのなかにある酸素さんそ（Ｏ）を吸すって、体からだのなかにある二酸化炭素にさんかたんそ（ＣＯ_２）を吐はき出だすこと」をいいます。気きがつかないうちに呼吸によって必要ひつような酸素といらなくなった二酸化炭素を入いれかえることで、私わたしたち動物どうぶつは生いきることができます。

一方いっぽう、植物しょくぶつたちは少すこしちがうことをしています。私たちと同おなじく酸素を使つかって生きているのですが、二酸化炭素も利用りようして生きています。太陽たいようの光ひかりを利用する「光合成こうごうせい」と呼よばれるもので、二酸化炭素にふくまれる炭素（カーボン、Ｃ）から、栄養えいようや体の成分せいぶんを作つくり出しています。

ところで、私たち動物は酸素だけでは生きていくことはできませんよね。なにか、ものを食たべなければなりません。草食そうしょく動物は植物を食べ、その動物を食べて肉食にくしょく動物は生きています。私たち人間にんげんも、しっかりと食事しょくじをして栄養をとることで毎日まいにち元気げんきにすごしていますが、それももともとは植物に支ささえられています。また、植物も動物のうんちや死しんでしまった動物を栄養にしています。みんな輪わのようにつながっているでしょう。これが動物と植物の切きっても切れない関係かんけいです。

私たち人間もそうですが、動物も植物も地球でくらしています。地球をおおう大気たいき（空気）によって動物は呼吸、植物は光合成をすることができ、大気中の水蒸気すいじょうきによって雨あめを降ふらすことで豊ゆたかな森林しんりんや大地を作り上げています。つまりこのしくみは、動物と植物の切っても切れない関係をやさしく見守みまもっている「地球の呼吸」なんです。

私たちに恵めぐみをあたえてくれている地球には今いま、異変いへんが起おこっています。それは大気にある二酸化炭素の割わりあいが高たかくなっていることです。私たち人間がたくさんの二酸化炭素を排出はいしゅつしていることに原因げんいんがあるとされ、植物が光合成で使う以上いじょうの二酸化炭素が大気に出されて、大気中の二酸化炭素の割りあいが上がり、地球の呼吸が乱みだれてしまっています。

「はあはあ」と苦くるしそうに息をする今の地球は、かなりあぶない状態じょうたいにあると言っていいでしょう。二酸化炭素は「温室おんしつ効果こうかガス（ＧＨＧ）」とよばれ、太陽のエネルギーをたくわえて地球の気温きおんを一定いっていにたもつ役割やくわりをしていますが、大気中の二酸化炭素の割りあいが高くなると、気温が上がってしまいます。すると、せまい地域ちいきにいきなり大雨がふってくる「ゲリラ豪雨ごうう」やとんでもない暑あつさなどの異常いじょう気象きしょうがさまざまな地域で起こります。このまま二酸化炭素の割りあいが上がり続ければ、さらに大変なことになると考かんがえられています。

これを食くい止とめるのが、「カーボンニュートラル」です。これは、どうしても作られてしまう炭素と、地球が吸収きゅうしゅうできる炭素の量りょうを同じにして、地球の呼吸のバランスを整ととのえることをいいます。そのためにまず世界せかいが目標もくひょうにしたのは「人間が二酸化炭素の排出を止め、大気中の炭素の割りあいをこれ以上増ふやさないこと」でした。今、国際的こくさいてきな約束やくそく「パリ協定きょうてい」にもとづいて日本をはじめ世界的にカーボンニュートラルの取とり組くみが進すすもうとしています。

二酸化炭素の排出を止めるだけでなく、あえて二酸化炭素を使うことで大気中の二酸化炭素の量をへらし、コントロールしようとする動きも出てきました。光合成をする植物に頼たよってばかりではなく、人間も努力どりょくしなければいけません。

ここで登場とうじょうするのが人類じんるいが長年ながねんつちかった科学かがく技術ぎじゅつです。中でも炭素などの「元素げんそ※１」を使いこなす「化学かがく」を中心ちゅうしんとした技術がその主役しゅやくになってきます。たとえば、今注目ちゅうもくされている科学技術には「私たちが使うプラスチックなどの製品せいひんを大気中の炭素（二酸化炭素）から作り出す」というものがあります。こういう技術は、まるで大気と人間が炭素でキャッチボールをしているように見みえるので、「炭素循環※２」と呼ばれています。

しかし残念ざんねんながら、今の人間の知恵ちえでは、まだまだカーボンニュートラル、炭素循環を実現じつげんすることはできません。そのためには、実現のカギをにぎる化学をもっともっと発展はってんさせていくことが大切になってきます。では、化学を発展させるためにはなにが必要でしょうか？

そう、化学を使いこなしたり、化学の将来しょうらいについて考え、研究けんきゅうする人たちを増やしていくことです。

これからの社会しゃかいがどう成長せいちょうしていくかは、あなたの活躍かつやくにかかっています。それは化学の分野でも同じです。

毎年まいとし夏なつに行われる「国際化学オリンピック」（IchO）を知っていますか？　各国かっこくからえらばれた高校生こうこうせいが集あつまって、超高校級ちょうこうこうきゅう※３の化学知識ちしきに挑戦する「科学のお祭まつり」です。今年ことしの中国ちゅうごく大会たいかい（第だい５４回かい）は７月１０日から１８日までの９日間で、オンライン※４による試験しけんや国際こくさい交流こうりゅうが行われました。

このイベントは「オリンピック」なので成績せいせきによって金きん・銀ぎん・銅どうのメダルがもらえます。金メダルは参加者さんかしゃのわずか1割ほどしかえらばれませんが、出場しゅつじょうすれば世界に友達ともだちを作る絶好ぜっこうのチャンスになります。

日本からは浅野あさの高校（神奈川県かながわけん）３年の直井なおい勝まさ己きさん筑波つくば大学だいがく附属ふぞく駒場こまば高校こうこう（東京都とうきょうと）２年の石川いしかわ貴士たかしさん、伊勢崎いせざき市立しりつ四よツ葉ば学園がくえん中等ちゅうとう教育きょういく学校がっこう（群馬県ぐんまけん）６年の柏井史かしわいふみ哉やさん、立命りつめい館慶かんけい祥しょう高校（北海道ほっかいどう）３年の中地なかち明あきらさんが出場しました。４人は大活躍だいかつやく、全員ぜんいんが金メダルに輝かがやきました。これまで日本代表は1回の大会中に金メダル２個銀メダル２個が最高さいこうで、４個の金メダルは初めてです。また、日本代表は昨年さくねんまで１８年続けて全員が金銀銅のいずれかのメダルを取っていたので今年で１９年連続となりました。

左から中地さん、柏井さん、石川さん、直井さん

ここで、日本代表だいひょうへの道みちのりをご紹介しょうかいしましょう。まずは国内こくないでおこなわれる「化学グランプリ」への挑戦です。１次じ選考せんこうは毎年７月（海うみの日）に全国の会場で行われます。１次選考を通過つうかした８０人くらいが８月の２次選考に進み、成績上位者じょういしゃは表彰ひょうしょうされます。そして次の年の国際化学オリンピックの日本代表も、ここで選えらばれます。まず、秋あきに２０人くらいの日本代表候補が選ばれ、さらにレベルが高い国際大会に向けたトレーニングが行われ、最終的さいしゅうてきに４人の代表選手せんしゅが決まります。今回の中国大会の日本代表４人はなんと昨年の挑戦者ちょうせんしゃ１９３８人の中から選ばれました。

化学の国際大会に行けるのは高校生（高専こうせん※５などは高校生と同じ１年生から３年生まで）ですが、選手を決きめるのは大会の前年ぜんねんなので日本代表候補こうほは中学3年から高校2年生が選ばれます。日本代表には1回だけしかなれませんが、化学グランプリには小学生でも参加さんかできますので、日本代表を目指めざしてチャレンジしてみて下さい。もちろん、化学にとどまらず物理学ぶつりがく、生物学せいぶつがく、算数さんすう・数学すうがくといった科学（サイエンス）の勉強べんきょうも大事ですが、英語えいごはもとより、国語こくご、歴史れきしといった、人の心こころや行おこない、そして人と人のつながりについて考えるための知識もたくさん学んでくださいね。

「化学」は地球にくらす生き物たちや、私たち人間のくらしに欠かせない技術なのです。日本にはノーベル化学賞しょうの受賞者じゅしょうしゃをはじめとする数多かずおおくの研究者けんきゅうしゃがおり、多くの化学企業きぎょう※６が世界で活躍しています。

では、「化学」って結局どんなものなんでしょう。先ほど「元素を使いこなすのが化学」とお話ししたことを思いだしてみてください。ちょっとむずかしいかもしれませんが、少しだけ説明させてください。

私たちをはじめとする生き物、食べ物、身のまわりのものは目では見ることはできない粒つぶ（粒子りゅうし）に細こまかく分解ぶんかいすることができます。これが「分子ぶんし」と呼ばれるもので、原子げんしが集まってできています。

鉄てつ（Ｆｅ）、酸素（Ｏ）、ケイ素（Ｓｉ）や水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）などが有名ゆうめいな原子で、原子の種類しゅるいを分ける時は原子を元素と呼びます。ちなみに水は「水素原子が１個こと酸素原子が２個でできた分子」（Ｈ_２Ｏ）で、空気（大気）は窒素ちっそ分子（Ｎ_２）、酸素分子（Ｏ_２）、水素分子（Ｈ_２）や「酸素原子２個と炭素原子２」でできている二酸化炭素分子（ＣＯ_２）などの分子がいろいろとまざった気体きたいです。このように化学の知識があれば「いろんなものがどんな種類の細かい粒でできているか」を理解りかいすることができます。

そんな化学は分子を上手じょうずに使って、自然しぜんでは少ない物質ぶっしつやこれまでにない新あたらしい物質（素材そざい・材料ざいりょう）を生み出す力を秘ひめています。大学や企業などでの研究や開発かいはつでは今まで知られていない発見はっけんをすることもあり、大きなやりがいに出会であうことができます。

もちろん、化学は研究に取り組む化学者（ケミスト）や、化学でものづくりをする技術者だけのものではありません。化学は私たちの生活せいかつでも身近みぢかな存在そんざいです。私たちがこうして生きていることだって、化学そのものです。ごはんを食べて力が出ることも、サッカーの試合しあいに勝かってうれしかったあの気持きもちも、すべて体の中で起こっている「化学」が生み出したものです。どうです？　化学ってすごいでしょう？　これを読よんでくれたあなたが、ちょっとでも「化学っておもしろそう！」と思ってくれたら、とてもうれしいです。

それと最後さいごに一つだけ。化学に限かぎらず、正しい知識、幅広はばひろい知識をどうかたくさん身につけてください。「ちゃんとした知識をもっている」と、いろんなものが楽たのしくなります。そして、「なぜ、どうして」という、ほんとうのことを探さがし出すための「探究心」を持っていると、今まで誰だれも見つけられなかった「面白おもしろいもの」に出会うことができます。楽しいもの、ワクワクするもの、面白いものをいっぱい見つけてください。