コンスタンティン・ノボセロフ：ゴミ箱の中のノーベル賞

マンチェスターの研究室で同僚がスコッチテープを使って黒鉛（グラファイト）を剥離して試料を清掃し、使用済みのテープを捨てていた。ノボセロフはその捨てられたテープを拾い上げ、まだそれに付着していた薄片を見つけ、1時間以内に機能するデバイスを作成した。「どれほど小さな効果であっても」と彼は後に書いている。「私たちが非常に大きな何かに出くわしたことは明らかだった」。6年後、35歳にして彼は1973年以来最年少の物理学賞受賞者となった。

ニジニ・タギル

コンスタンティン・セルゲーエヴィチ・ノボセロフ（Konstantin Sergeevich Novoselov）、愛称コスチャは、1974年8月23日、ウラル地方の重工業都市ニジニ・タギルで生まれた。その工場では鉄道車両や戦車が製造されていた。父親はその工場の一つのエンジニアで、母親は英語教師だった。彼は電気分解の実験や金属加工を行い、物理学のオリンピックに出場して育った。

フィズテフとチェルノゴロフカ

1991年、彼はモスクワ物理工科大学（フィズテフ）に入学し、物理量子電子工学部を選択、1997年に修士号を取得した。彼の実践的な訓練は他の場所で行われた。チェルノゴロフカのマイクロエレクトロニクス技術研究所で、ユラ・ドゥブロフスキー（Yura Dubrovskii）を含む実験家の下でトンネル分光法を学んだ。これは聞こえる以上に重要である。ノボセロフがその数年間で獲得したのは理論ではなく、器用さであった。デバイスを迅速に設計、製造、測定する能力。これが後の物語全体を決定づけるスキルである。

ナイメーヘンからマンチェスターへ

1999年、彼はナイメーヘンのアンドレ・ガイム（Andre Geim）の強磁場研究所に加わった。ラドバウド大学から授与された2004年の博士号は、ジャン・キース・マーン（Jan Kees Maan）とガイムの指導の下でのメゾスコピック・ホールマイクロプローブの開発と応用に関するものであった。2001年にガイムがマンチェスター大学に移籍した際、ノボセロフは迷わず彼に従い、本質的に空っぽでゼロから組み立てなければならなかった研究室に入った。二人はその過程で、ヤモリの足に着想を得たバイオミメティック（生物模倣）接着剤も作成した。これは、グラフェンの研究が、一見無意味に見える問題さえも真剣に扱うグループから生まれたことを思い出させる。

テープ

グラフェンの結果は、ノボセロフ自身の説明によれば、ほとんど偶然であった。チームは黒鉛から作られた金属電界効果トランジスタを追い求めていた。オレグ・シュクリアレフスキー（Oleg Shkliarevskii）が黒鉛をスコッチテープで清掃する習慣が、実験そのものとなる廃棄物を生み出したのである。数か月以内に、サンプルZYH-K51として分類された最初のグラフェンデバイスが登場し、2004年には『サイエンス』誌に「Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films（原子的に薄い炭素膜における電界効果）」という論文が掲載され、一つの分野が確立された。彼らが分離したのはグラフェンであった。単層の自由な炭素の原子層であり、その中で電子は質量のないディラックフェルミオンとして振る舞い、まるで質量がまったくないかのように動く。ノボセロフは、線形スペクトルが実際に何を意味するのかを彼らに説明した理論家、ディマ・フメリニツキー（Dima Khmelnitsky）に功績を認めている。

賞、そしてその後

2010年のノーベル物理学賞は、「グラフェンという材料に関する画期的な実験」に対してガイムとノボセロフに授与された。35歳で、彼は1973年のブライアン・ジョセフソン以来、最年少の物理学賞受賞者となった。栄誉は続いた。2010年にオランダ獅子勲章騎士団司令官、2011年に王立協会フェロー、2012年の新年の叙勲でナイト爵位、2013年にレヴァーヒューム・メダルとマンチェスター市名誉市民、2014年にオンサーガー・メダル、2019年に米国科学アカデミーの外国人会員に選出され、2023年には中国科学院の外国人会員となった。2013年にマンチェスターのラングワーシー教授となり、国立グラフェン研究所の初代所長を務め、欧州委員会の10億ユーロ規模のグラフェン・フラッグシップを推進する手助けをした。彼の業績は産業規模である。2024年1月までに475本の査読済み論文があり、世界で最も引用される研究者の一人としての地位を確立している。それ以来の研究は、単一層を超えてファンデルワールス・ヘテロ構造へと移行している。層ごとに組み立てられた異なる二次元材料の積層であり、実質的に固体を注文通りに設計する方法である。2019年にはシンガポール国立大学に加わり、初のノーベル賞受賞者となった。2021年にはアントニオ・カストロ・ネト（Antonio Castro Neto）と共に、10年間で2億ドルの資金を得て、そこで機能的インテリジェント材料研究所を共同設立した。2026年にはブレーメンのコンストラクター大学の学長に就任した。2022年には、ウクライナ侵攻を非難するロシアの科学者たちの公開書簡に署名した。

墨とグラフェン

彼はまた、伝統的な中国の水墨画と書道の熱心な実践者でもあり、鄭勝龍（Zheng Shenglong）氏に師事し、国際的に展示を行っている。彼の絵画の一つは習近平のコレクションにある。2015年、ウィットワース美術館の再開館の際、アーティストのコーネリア・パーカー（Cornelia Parker）とコラボレーションした。ノボセロフがグラフェンガスセンサーに息を吹きかけると、隕石の破片を詰め込んだ花火が打ち上がった。センサー内のグラフェンは、ブレイク、コンスタブル、ピカソ、ターナー、ガーティンのオリジナルの図面から採取されたもので、100マイクロメートル未満のフレークであったため、作品自体は無傷であった。彼は2017年のヴィエナコンテンポラリーでグラフェンを含浸させた墨絵を展示し、2025年のヴェネツィア・ビエンナーレで展覧会を企画した。なぜそうするのかについての彼の説明は非常に明快である。「芸術家も科学者も、どちらも固定観念にとらわれずに考えます... 科学者は一般的な法則を記述するために現象全体に共通する要素を特定しますが、芸術家は通常、群衆ではなく個人を研究します。私たちは同じメダルの裏表にすぎません」。

コンスタンティンが天才と呼ばれる理由

発揮された認知的な質は、数学的な能力ではなく、例外的な実験速度と組み合わせた異常認識である。その建物にいた誰でも、使用済みのテープを拾うことはできた。ノボセロフを際立たせているのは、捨てられた物体を実験と見なしたこと、そしてチェルノゴロフカとナイメーヘンでの訓練によって、その直感を1時間以内に機能するデバイスに変換できたことである。彼自身の言葉がすべての議論である。「どれほど小さな効果であっても、私たちが非常に大きな何かに出くわしたことは明らかだった」。小さな信号がノイズではなく大きな事実であると認識することは、実験物理学において最も稀なことであり、その後に続いた分野が彼がいかに正しかったかの尺度となっている。

反論も聞く価値がある。賞は共有されており、ガイムは年長者であり、彼の博士課程の指導教官であった。外部からは、教授とポスドクの間で功績を明確に分けることはできない。ノボセロフ自身は、知的コンテンツの多くを他者に帰している。ガイムからは「科学の精神」と「細部への狂気的な注意」を学び、フメリニツキーにはデータが何を意味するのかを説明してもらったと語っている。そして、単一の圧倒的な結果は、一生の理論の蓄積よりも、「天才」という言葉の基礎としては狭い。注目すべきは、ノボセロフが「天才」という言葉を実験やアイデアにのみ使い、人間には決して使わないことである。彼自身の用法では、天才だったのは実験の方である。

遺産

彼はロシアとイギリスの市民権を保持しており、イリーナ・バルボリーナと結婚し、二人の娘がいる。彼がゴミの中から引き出した材料は、今や世界的な研究産業となっており、その手法である接着テープを用いた機械的剥離は、ほぼすべての作業台で再現できるほど単純である。それが物語の最も奇妙な部分である。今世紀で最も結果をもたらした物理実験の一つが、テープ一巻の価格で実行できる。目を向けることを考えたのは一人だけだった。