新幹線の顔の進化を語る上で欠かせないのが、1997年に登場したJR西日本の「500系」です。当時世界最速タイとなる時速300kmでの営業運転を目指した開発チームは、極限の騒音対策という巨大な壁に直面しました。
この難局を打破したのが、開発責任者の趣味であった野鳥観察から生まれた「生体模倣（バイオミミクリー）」の思想です。水中に飛び込む際に水しぶきを上げない「カワセミ」の円錐形のくちばしに着目し、先頭長15メートルに及ぶ円筒形のロングノーズを設計。さらに、獲物に音もなく忍び寄る「フクロウ」の羽の構造をパンタグラフに応用することで、騒音基準を突破しました。
一方、JR東日本が東北新幹線の時速320km運転に向けて開発した「E5系」では、先頭形状「アローライン」が採用されました。15メートルもの長大なノーズを持ちながら、先端から運転席、客室へと続く断面積の変化を極限まで滑らかにするため、膨大な数値流体力学（CFD）シミュレーションと実車試験（FASTECH 360）が繰り返されました。
東海道・山陽新幹線の最新主力形式である「N700S」では、コンピュータが自己学習を繰り返して最適解を導き出す「遺伝的アルゴリズム」を活用。両サイドのエッジを立てた「デュアルスプリームウィング形」を採用することで、トンネル微気圧波を抑制しつつ、最後尾走行時の風の流れを整え、消費電力を従来比で大幅に低減させることに成功しています。
