Pythonプログラミング:日本人ノーベル賞受賞者数を考察する

このサイトを参考にしながら、自然科学分野の日本人ノーベル賞受賞者について考察してみる。

スポンサーリンク

自然科学系日本人ノーベル賞受賞者

# Loading in required libraries
import pandas as pd
import seaborn as sns
import numpy as np

# Reading in the Nobel Prize data
nobel = pd.read_csv('datasets/nobel.csv')
cd A Visual History of Nobel Prize Winners
/home/workspace/git/Projects-on-Data-Cleaning-and-Manipulation/A Visual History of Nobel Prize Winners
df=nobel[~nobel['category'].isin(['Literature','Peace','Economics'])]

根岸英一氏は満州国新京出身なので、別個に生誕地を指定してやる必用がある。

df1=df[(df['birth_country']=='Japan') | \
 (df['birth_city']=='Changchun')]
df1
year category prize motivation prize_share laureate_id laureate_type full_name birth_date birth_city birth_country sex organization_name organization_city organization_country death_date death_city death_country
249 1949 Physics The Nobel Prize in Physics 1949 “for his prediction of the existence of mesons… 1/1 54 Individual Hideki Yukawa 1907-01-23 Tokyo Japan Male Kyoto Imperial University Kyoto Japan 1981-09-08 Kyoto Japan
367 1965 Physics The Nobel Prize in Physics 1965 “for their fundamental work in quantum electro… 1/3 84 Individual Sin-Itiro Tomonaga 1906-03-31 Kyoto Japan Male Tokyo University of Education Tokyo Japan 1979-07-08 Tokyo Japan
436 1973 Physics The Nobel Prize in Physics 1973 “for their experimental discoveries regarding … 1/4 97 Individual Leo Esaki 1925-03-12 Osaka Japan Male IBM Thomas J. Watson Research Center Yorktown Heights, NY United States of America NaN NaN NaN
516 1981 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 1981 “for their theories, developed independently, … 1/2 257 Individual Kenichi Fukui 1918-10-04 Nara Japan Male Kyoto University Kyoto Japan 1998-01-09 Kyoto Japan
576 1987 Medicine The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1987 “for his discovery of the genetic principle fo… 1/1 436 Individual Susumu Tonegawa 1939-09-06 Nagoya Japan Male Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridge, MA United States of America NaN NaN NaN
708 2000 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2000 “for the discovery and development of conducti… 1/3 731 Individual Hideki Shirakawa 1936-08-20 Tokyo Japan Male University of Tsukuba Tokyo Japan NaN NaN NaN
720 2001 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2001 “for their work on chirally catalysed hydrogen… 1/4 742 Individual Ryoji Noyori 1938-09-03 Kobe Japan Male Nagoya University Nagoya Japan NaN NaN NaN
735 2002 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2002 “for their development of soft desorption ioni… 1/4 757 Individual Koichi Tanaka 1959-08-03 Toyama City Japan Male Shimadzu Corp. Kyoto Japan NaN NaN NaN
745 2002 Physics The Nobel Prize in Physics 2002 “for pioneering contributions to astrophysics,… 1/4 754 Individual Masatoshi Koshiba 1926-09-19 Toyohashi Japan Male University of Tokyo Tokyo Japan NaN NaN NaN
804 2008 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2008 “for the discovery and development of the gree… 1/3 829 Individual Osamu Shimomura 1928-08-27 Kyoto Japan Male Marine Biological Laboratory (MBL) Woods Hole, MA United States of America NaN NaN NaN
813 2008 Physics The Nobel Prize in Physics 2008 “for the discovery of the mechanism of spontan… 1/2 826 Individual Yoichiro Nambu 1921-01-18 Tokyo Japan Male Enrico Fermi Institute, University of Chicago Chicago, IL United States of America 2015-07-05 Osaka Japan
814 2008 Physics The Nobel Prize in Physics 2008 “for the discovery of the origin of the broken… 1/4 827 Individual Makoto Kobayashi 1944-04-07 Nagoya Japan Male High Energy Accelerator Research Organization … Tsukuba Japan NaN NaN NaN
815 2008 Physics The Nobel Prize in Physics 2008 “for the discovery of the origin of the broken… 1/4 828 Individual Toshihide Maskawa 1940-02-07 Nagoya Japan Male Kyoto Sangyo University Kyoto Japan NaN NaN NaN
830 2010 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2010 “for palladium-catalyzed cross couplings in or… 1/3 852 Individual Ei-ichi Negishi 1935-07-14 Changchun China Male Purdue University West Lafayette, IN United States of America NaN NaN NaN
831 2010 Chemistry The Nobel Prize in Chemistry 2010 “for palladium-catalyzed cross couplings in or… 1/3 853 Individual Akira Suzuki 1930-09-12 Mukawa Japan Male Hokkaido University Sapporo Japan NaN NaN NaN
859 2012 Medicine The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2012 “for the discovery that mature cells can be re… 1/2 875 Individual Shinya Yamanaka 1962-09-04 Osaka Japan Male Kyoto University Kyoto Japan NaN NaN NaN
886 2014 Physics The Nobel Prize in Physics 2014 “for the invention of efficient blue light-emi… 1/3 906 Individual Isamu Akasaki 1929-01-30 Chiran Japan Male Meijo University Nagoya Japan NaN NaN NaN
887 2014 Physics The Nobel Prize in Physics 2014 “for the invention of efficient blue light-emi… 1/3 907 Individual Hiroshi Amano 1960-09-11 Hamamatsu Japan Male Nagoya University Nagoya Japan NaN NaN NaN
888 2014 Physics The Nobel Prize in Physics 2014 “for the invention of efficient blue light-emi… 1/3 908 Individual Shuji Nakamura 1954-05-22 Ikata Japan Male University of California Santa Barbara, CA United States of America NaN NaN NaN
895 2015 Medicine The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2015 “for their discoveries concerning a novel ther… 1/4 917 Individual Satoshi Ōmura 1935-07-12 Yamanashi Prefecture Japan Male Kitasato University Tokyo Japan NaN NaN NaN
898 2015 Physics The Nobel Prize in Physics 2015 “for the discovery of neutrino oscillations, w… 1/2 919 Individual Takaaki Kajita 1959-03-09 Higashimatsuyama Japan Male University of Tokyo Kashiwa Japan NaN NaN NaN
906 2016 Medicine The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016 “for his discoveries of mechanisms for autophagy” 1/1 927 Individual Yoshinori Ohsumi 1945-02-09 Fukuoka Japan Male Tokyo Institute of Technology Tokyo Japan NaN NaN NaN
len(df1.index)
22

1901年〜2016年までのデータでは、自然科学部門の日本人ノーベル賞受賞者は22人となっている。

受賞者の所属組織と出身大学

df1["organization_name"].value_counts().to_frame()
organization_name
Kyoto University 2
University of Tokyo 2
Nagoya University 2
Enrico Fermi Institute, University of Chicago 1
Meijo University 1
Massachusetts Institute of Technology (MIT) 1
Shimadzu Corp. 1
University of California 1
Kyoto Sangyo University 1
Kitasato University 1
High Energy Accelerator Research Organization (KEK) 1
Hokkaido University 1
Kyoto Imperial University 1
IBM Thomas J. Watson Research Center 1
Purdue University 1
Tokyo Institute of Technology 1
Marine Biological Laboratory (MBL) 1
University of Tsukuba 1
Tokyo University of Education 1
ax=df1["organization_name"].value_counts().head(10).\
 plot(kind='barh',xticks=[0,1,2],figsize=(15,10),fontsize=20);
ax.set_xlabel("Number of Laureates", fontsize=25);
for i in ax.patches:
    ax.text(i.get_width()+.01,i.get_y()+.31,\
      str(round((i.get_width()), 2)), fontsize=15, color='dimgrey')
ax.invert_yaxis()

自然科学分野の日本人ノーベル賞受賞者の出身大学についてはこのデータには載ってないので、このサイトを参考にすると、以下のようになる。

d={'出身大学': ['京都大学','東京大学','名古屋大学',\
   '北海道大学','東北大学','埼玉大学','東京工業大学',\
   '山梨大学','神戸大学','徳島大学','長崎大学'],\
   '人数': [7,5,3,1,1,1,1,1,1,1,1]}
d1 = pd.DataFrame(d)
d1
#d2 = d1.set_index('出身大学')
#d2
出身大学 人数
0 京都大学 7
1 東京大学 5
2 名古屋大学 3
3 北海道大学 1
4 東北大学 1
5 埼玉大学 1
6 東京工業大学 1
7 山梨大学 1
8 神戸大学 1
9 徳島大学 1
10 長崎大学 1

京都大学、東京大学、名古屋大学だけで15人のノーベル賞受賞者を輩出している。他の8名も全て国立大学出身者である。日本の私大の糞っぷりを見事に露呈してくれている。私学助成金などは、糠に釘、豚に真珠としか言いようがないだろう。ゴミカス私大に貴重な血税を投入するくらいなら、国立大学に投資しろ!と言いたくなるのは私だけではないはずだ。

受賞者の年齢

nobel['birth_date']=pd.to_datetime(nobel["birth_date"])
df2=df1.assign(age=nobel['year']-nobel['birth_date'].dt.year)
sns.lmplot(x='year',y='age',data=df2,lowess=True,aspect=2,line_kws={'color':'black'})
<seaborn.axisgrid.FacetGrid at 0x7f5c406e1208>

21世紀になって突出して多くなっていることに気付かされるのと、受賞者が高齢化していることも見て取れる。

pd.set_option('precision', 0)
df2[['full_name','category','year','age']]
full_name category year age
249 Hideki Yukawa Physics 1949 42
367 Sin-Itiro Tomonaga Physics 1965 59
436 Leo Esaki Physics 1973 48
516 Kenichi Fukui Chemistry 1981 63
576 Susumu Tonegawa Medicine 1987 48
708 Hideki Shirakawa Chemistry 2000 64
720 Ryoji Noyori Chemistry 2001 63
735 Koichi Tanaka Chemistry 2002 43
745 Masatoshi Koshiba Physics 2002 76
804 Osamu Shimomura Chemistry 2008 80
813 Yoichiro Nambu Physics 2008 87
814 Makoto Kobayashi Physics 2008 64
815 Toshihide Maskawa Physics 2008 68
830 Ei-ichi Negishi Chemistry 2010 75
831 Akira Suzuki Chemistry 2010 80
859 Shinya Yamanaka Medicine 2012 50
886 Isamu Akasaki Physics 2014 85
887 Hiroshi Amano Physics 2014 54
888 Shuji Nakamura Physics 2014 60
895 Satoshi Ōmura Medicine 2015 80
898 Takaaki Kajita Physics 2015 56
906 Yoshinori Ohsumi Medicine 2016 71

年齢の若い順にソートする。

df2.set_index('full_name',inplace=True)
df3=df2[['category','year','age']]
df3.sort_values(by=['age'])
category year age
full_name
Hideki Yukawa Physics 1949 42
Koichi Tanaka Chemistry 2002 43
Leo Esaki Physics 1973 48
Susumu Tonegawa Medicine 1987 48
Shinya Yamanaka Medicine 2012 50
Hiroshi Amano Physics 2014 54
Takaaki Kajita Physics 2015 56
Sin-Itiro Tomonaga Physics 1965 59
Shuji Nakamura Physics 2014 60
Kenichi Fukui Chemistry 1981 63
Ryoji Noyori Chemistry 2001 63
Hideki Shirakawa Chemistry 2000 64
Makoto Kobayashi Physics 2008 64
Toshihide Maskawa Physics 2008 68
Yoshinori Ohsumi Medicine 2016 71
Ei-ichi Negishi Chemistry 2010 75
Masatoshi Koshiba Physics 2002 76
Osamu Shimomura Chemistry 2008 80
Satoshi Ōmura Medicine 2015 80
Akira Suzuki Chemistry 2010 80
Isamu Akasaki Physics 2014 85
Yoichiro Nambu Physics 2008 87

2018年の医学生理学賞受賞者の本庶佑氏を付け足す。

df4=pd.DataFrame({'category':['Medicine'],'year':[2018],'age':[76]},index=['Tasuku Honjo'])
df5=pd.concat([df3,df4])
df5
category year age
Hideki Yukawa Physics 1949 42
Sin-Itiro Tomonaga Physics 1965 59
Leo Esaki Physics 1973 48
Kenichi Fukui Chemistry 1981 63
Susumu Tonegawa Medicine 1987 48
Hideki Shirakawa Chemistry 2000 64
Ryoji Noyori Chemistry 2001 63
Koichi Tanaka Chemistry 2002 43
Masatoshi Koshiba Physics 2002 76
Osamu Shimomura Chemistry 2008 80
Yoichiro Nambu Physics 2008 87
Makoto Kobayashi Physics 2008 64
Toshihide Maskawa Physics 2008 68
Ei-ichi Negishi Chemistry 2010 75
Akira Suzuki Chemistry 2010 80
Shinya Yamanaka Medicine 2012 50
Isamu Akasaki Physics 2014 85
Hiroshi Amano Physics 2014 54
Shuji Nakamura Physics 2014 60
Satoshi Ōmura Medicine 2015 80
Takaaki Kajita Physics 2015 56
Yoshinori Ohsumi Medicine 2016 71
Tasuku Honjo Medicine 2018 76

23人の受賞者の平均年齢を割り出す。

df5['age'].mean()
64.8695652173913

平均年齢は65歳となっている。今度は受賞者のうち最高齢者を割り出す。

# The oldest winner of a Nobel Prize as of 2016
df6=df5.nlargest(1,'age')
df6[['category','year','age']]
category year age
Yoichiro Nambu Physics 2008 87

2008年の南部陽一郎氏の87歳が最年長のようである。次に最年少受賞者を割り出す。

# The youngest winner of a Nobel Prize as of 2016
df6=df5.nsmallest(1,'age')
df6[['category','year','age']]
category year age
Hideki Yukawa Physics 1949 42

1949年の湯川秀樹氏の42歳が最年少のようだ。ついでに部門別の受賞者数を割り出す。

df5['category'].value_counts().to_frame()
category
Physics 11
Chemistry 7
Medicine 5

最後に、2000年以降の自然科学部門の国別ノーベル賞受賞者数を割り出してみる。

df7=nobel[~nobel['category'].isin(['Literature','Peace','Economics'])]
df8=df7[df.year.between(2000, 2016)]
ax=df8["birth_country"].value_counts().head(10).\
 plot(kind='barh',figsize=(15,10),fontsize=20);
ax.set_xlabel("Number of Laureates", fontsize=25);
for i in ax.patches:
    ax.text(i.get_width()+.1,i.get_y()+.31,\
      str(round((i.get_width()), 2)), fontsize=15, color='dimgrey')
ax.invert_yaxis()

2000年〜2016年だと、自然科学部門に限れば、日本はアメリカに次いで単独2位の受賞者数を誇る。しかしながら、2017年と2018年を入れると、獲得数17でイギリスに並ばれてしまう。今年は再び単独2位に返り咲いて欲しいものであると思ったが、よくよく考えてみると、2000年以降の実際の日本人受賞者数は18人なので、現時点で日本は単独2位であることに気が付いた。なので、今年は英国に並ばれないようにしてもらいたいものだが正解である。

結論

自然科学分野のノーベル賞受賞者数を見た場合、2000年代は、米日英の時代というのが分かった。資源に乏しく、食料自給率も著しく低い我が国は、輸出競争力が無くなれば、毎年大量の餓死・凍死者が出る最貧国に転落してしまう。この国が科学技術で食っていくしか術がない以上、その科学技術分野にリソースを投入する必要があることは馬鹿でも分かるはずだ。円が暴落しないのは、一重に輸出競争力が高いおかげであるということを、全ての日本人は決して忘れてはならない。技術力が無くなればこの国は完全に終るということだ。

sns.lmplot(x='year',y='age',data=df5,lowess=True,aspect=2,line_kws={'color':'black'})
<seaborn.axisgrid.FacetGrid at 0x7f5c403aaf98>