ディーピカ・クルップ：きれいな水の化学

砂、セメント、二酸化チタンの板を通し、15分間日光にさらされた水からは、大腸菌群のコロニーが完全に消滅した。このレシピは、ニューハンプシャー州ナシュア出身の女子高生によって考案された。彼女は幼少期にインドを訪れた際、他の子供たちが安全とは言えない水を汲んでいるのを目にしていた。ディーピカ・クルップ (Deepika Kurup) は、この不公平さについて作文を書くのではなく、それに対処できるほど安価な材料を探し始めた。

二つの顔を持つニューハンプシャーの少女

クルップは1998年4月12日、ニューハンプシャー州ナシュアで生まれた。家庭環境は、物理的な世界の地味なインフラが家族の仕事というものだった。父親のプラディープ・クルップ (Pradeep Kurup) は1983年にインドから移住し、マサチューセッツ大学ローウェル校の土木工学教授となった。この分野は、娘が後にバケツの中で混ぜることになる、土、セメント、水、そしてそれらが互いに移動する様子といった物質そのものを扱う。母親のミーナ・クルップ (Meena Kurup) は、インド南部のケーララ州出身である。これらの2つの事実は、その後に続いたことを大いに説明している。というのも、クルップは科学フェアの参加者のほとんどが持つことのないもの、つまり最初の国を比較するための「第二の国」を持っていたからだ。

見過ごすことができなかった問題

家族でインドへ帰省したことが、すべての原点となった。そこでクルップが直面したのは、発展途上国に関する統計などではなく、目の前で繰り返される光景、つまり目に見えて汚染された水源から水を汲む子供たちの姿と、誰かがそれを汲みに行かなければならないという汚染が強制する日常的な過酷さだった。彼女は早くから、その負担が不平等に偏っていることに気づいていた。安全な蛇口のない家庭は、単により質の悪い水を飲むだけではない。水を汲みに行くために送り出される人々（その大部分は女性や少女）の時間が奪われ、少女たちは学校に通えなくなる。

「女性は家族と過ごしたり、働いてお金を稼いだりする代わりに、毎日何時間も歩いて水を汲みに行かなければならないのです」と彼女は語った。これは示唆に富む言葉であり、同情のためではない。クルップは水危機を、人道的な議論ではなく、時間と収入の盗難という経済的な議論として捉えた。この枠組みこそが、彼女が化学にどう取り組んだかの手がかりである。目標は決して実験室レベルの浄化装置ではなかった。維持のために時間を費やす必要がないほど、安価で受動的なものだった。

第一版：セメント、亜鉛、そして太陽光

2012年、クルップはDiscovery Education 3Mヤング・サイエンティスト・チャレンジに、安価で太陽光を利用した水浄化方法で参加し、優勝して2万5000ドルを獲得した。

その設計は、異物をこし取る一般的なフィルターのようなものではなかった。それは光触媒複合材であり、二酸化チタンと酸化亜鉛をポルトランドセメントで固め、中空のガラス微小球を混ぜ合わせたものだった。材料に日光が当たると、水の中にあるものを単に捕捉するのではなく、破壊するように作用した。彼女が報告した数値は明白で検証可能なものだった。糞便汚染の標準的な指標生物である大腸菌群は、8000コロニー形成単位から50に減少した。彼女が試験基質として使用した染料のメチレンブルーは、標準的な太陽光消毒（水に日光を当てるという、彼女の複合材が打ち勝とうとした低技術の慣習）よりも早く酸化された。

その比較は、賞そのものよりも重要だった。太陽光消毒が普及しているのは、まさにコストがかからないからであり、手頃な価格を主張する代替手段はすべて、追加のステップを踏む価値があることを示さなければならない。クルップのベンチマークは誠実に選択されていた。

第二版：ブロックを多孔質にする

彼女はその後3年間研究を続け、第二世代の材料は全く異なるものとなった。2014年、彼女はストックホルム・ジュニア水大賞のファイナリストに選ばれた。プロジェクトのタイトルは、この事業全体を公平に表現している：「廃水中の有機物を分解し、細菌を不活性化するための新しい光触媒透過性複合材」。重要な言葉は透過性である。水を流し込む必要がある光活性表面ではなく、砂、二酸化チタン、ポルトランドセメント、硝酸銀を組み合わせて、水が通過できる透過性の塊を構築した。

その結果は、有望なものから決定的なものへと変化した。ろ過直後に大腸菌群が98パーセント減少し、日光に15分間さらすと100パーセント不活性化した。複合材を物理的に通過させた後、太陽光で光触媒による仕上げを行うという、2つのメカニズムが順次機能するようになった。2015年、この研究はGoogleサイエンスフェアでナショナル・ジオグラフィック賞を受賞し、同年1月にはフォーブス誌の「30アンダー30（エネルギー部門）」に選出された。ティーン・ヴォーグ誌は彼女の環境活動を取り上げた。

科学フェアからソーシャル・エンタープライズへ

多くの若い受賞者が踏み出さないステップを、クルップは2016年に踏み出した。彼女は、浄化技術を世界中に広めるためのソーシャル・エンタープライズ「Catalyst for World Water」を設立した。これは、きれいな水を得るための難題は決して化学ではなかったということを、組織という形で認めたものである。彼女はその後スタンフォード大学医学部に進学し、神経生物学に研究を集中させる予定である。セメントから脳へと関心が移ったことは、水の研究が材料科学への生涯の執着からではなく、自分に突きつけられ、放っておけなかった問題によって駆り立てられたことを示唆している。

ディーピカが「天才」と呼ばれる理由

この言葉がクルップに当てはまるのは、主にその圧縮性によるものだ。彼女は14歳で有能な大学院生が26歳ですることを成し遂げ、17歳でさらにそれを上回る成果を出した。示された特定の認知能力は、単なる計算力ではない。問題の選定と反復である。彼女は、打ち負かすべき明確で安価な既存手法があるターゲットを選び、大腸菌数や染料の酸化率といった、改ざんできない測定可能なエンドポイントを選び、そして極めて重要なことに、最初のバージョンが機能した後に戻って材料を再構築した。すでに2万5000ドルを獲得したプロジェクトを3年間かけて洗練させたことは、彼女の経歴の中で最も地味で、最も科学的に真剣なことである。

誠実な反論も存在する。公的な記録は彼女に賞を与えているが、査読済みの検証や大規模なフィールド展開、あるいは独立した複製を裏付けてはいない。管理されたテストでの98パーセントの大腸菌削減は、村の給水施設からはほど遠く、彼女のキャリアを記録した記事は、その溝が埋まったことを示していない。彼女の父親は土木工学の教授であり、これは失格理由ではないが、文脈の一部である。記録の中で彼女を天才と呼ぶ者はいない。このラベルは、現実の問題に対して非常に早い時期から非常に優れた働きをした10代の少女に、世間が貼り付けたものである。それは誇張なしでも十分に印象的なことだ。

遺産

クルップの永続的な貢献は、化学と同じくらいレトリック的なものになるかもしれない。彼女は、水危機は時間と収入の問題であるという主張を行い、あらゆる解決策は人々がすでにしている最も安いことと比較して測定されるべきだと主張した。Catalyst for World Waterが彼女の複合材を現場で活用するかどうかは、未解決の問題である。彼女自身は神経生物学に注目を移しており、「特定のメカニズムを見つけ、それを攻撃する」という同じ本能は、どの分野でも十分に役立つということは注目に値する。