Research Book 2019
Material

Chemical Biomedicine

材料

生物医化学

量子情報物理工学 分野

中村・宇佐見研究室

Quantum Information Physics and Engineering

03

Nakamura - Usami Laboratory

理論化学 分野

04

石北研究室
Theoretical Chemistry Ishikita Laboratory

高機能材料 分野

05

近藤研究室
Kondo Laboratory

High Performance Materials

高機能材料 分野

井上・渡邊研究室
High Performance Materials Inoue - Watanabe Laboratory

極小デバイス理工学 分野

岩本・ティクシエ三田研究室
Iwamoto - Tixier-Mita Laboratory

Micro Device Engineering06
07

気候変動科学 分野

中村研究室
Climate Science Research Nakamura Laboratory

09

小泉・橋本研究室

10

共創まちづくり 分野

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

Koizumi - Hashimoto Laboratory
杉山研究室
Sugiyama Laboratory

エネルギーシステム 分野

11

グローバル気候力学 分野

小坂研究室
Kosaka Laboratory

12

附属 産学連携新エネルギー研究施設

13

Energy System

Global Climate Dynamics

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

ゲノムサイエンス 分野

26

油谷研究室

Genome Science Aburatani Laboratory

代謝医学 分野

Metabolic Medicine

酒井研究室
Sakai Laboratory27

合成生物学 分野
Synthetic Biology

谷内江研究室Yachie Laboratory

28

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野

29

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野

30,31

大澤研究室
Osawa Laboratory

Integrative Nutriomics and Oncology

Clinical Epigenetics
08

岡田研究室

25

臨床エピジェネティクス 寄附研究部門

環境・エネルギー

New Energy Okada Laboratory

岡本研究室

Bioorganic Chemistry Okamoto Laboratory

Integrative Nutriomics and Oncology

Environment and Energy
新エネルギー 分野

生命反応化学 分野

バリアフリー

バリアフリー 分野

33

福島研究室

Barrier-Free Fukushima Laboratory

人間支援工学 分野
Assistive Technology

当事者研究 分野

中邑・近藤研究室
Nakamura - Kondo Laboratory
熊谷研究室

情報

Social Science
社会科学

37

玉井研究室

政治行政システム 分野

牧原研究室

15

Political Administrative System Makihara Laboratory

情報デバイス 分野

16

Religion and Global Security

生命知能システム 分野

17

矢入研究室
Artificial Intelligence Yairi Laboratory

Information Devices

山下・セット研究室
Yamashita - Set Laboratory

神崎研究室Intelligent Cooperative Systems Kanzaki Laboratory

数理創発システム 分野

西成研究室

Mathematical Physics of Emergent Systems Nishinari Laboratory18

光製造科学 分野

高橋研究室

19

光製造科学 分野

小谷研究室

20

Photon based Advanced Manufacturing Science Takahashi Laboratory
Photon based Advanced Manufacturing Science

Kotani Laboratory

身体情報学 分野

21

コミュニケーション科学 分野 田中研究室
Communication Science Tanaka-Ishii Laboratory

22

稲見・檜山研究室
Information Somatics Inami - Hiyama Laboratory

生命データサイエンス 分野 上田研究室
Biological Data Science Ueda Laboratory

23

太田研究室
Networked Biophotonics and Microfluidics Ota Laboratory

24

ロボティック生命光学 分野

34,35
36

Tojisha-Kenkyu Kumagaya Laboratory

Intellectual Property Law Tamai Laboratory

知能工学 分野

32

Barrier Free

知的財産法 分野

Information

藤田研究室

Fujita Laboratory

グローバルセキュリティ・宗教 分野

Ikeuchi Laboratory

科学技術論・科学技術政策 分野

池内研究室

元橋研究室

Political Administrative System Motohashi Laboratory

38
39
40

Cooperative Laboratories
協力研究室

情報文化社会 分野

御厨研究室

Information, Culture and Social Studies

技術経営 分野

渡部研究室

MOT (Management of Technology)

エネルギー環境 分野
Energy and Environment

Watanabe Laboratory

Intelligent Cooperative Systems

廣瀬研究室
Hirose Laboratory

Chemical Biotechnology

共創まちづくり 分野

Suga Laboratory

41

42
43

中野研究室

Information Devices Nakano Laboratory

ケミカルバイオテクノロジー 分野

41

42

瀬川研究室
Segawa Laboratory

生命知能システム 分野
情報デバイス 分野

Mikuriya Laboratory

菅研究室

小熊研究室

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

43
44

Oguma Laboratory

Social Cooperation Research Departments
社会連携研究部門

群集マネジメント

45

再生可能燃料のグローバルネットワーク

45

炎症疾患制御分野

46

Crowd Management

Renewable Fuel Global Network
Department of Inflammology

先端研は、学術の発展と社会の変化から生じる新たな課題へ機動的に挑戦し、人間と社会に向かう先端科学技術の新領域を開拓することによって、科学技術の発展に貢献することを目的とする。
東京大学先端科学技術研究センター規則、第2条

The Research Center for Advanced Science and Technology shall aim to contribute to
the development of science and technology by expeditiously taking on new challenges
arising from the advancement of science and changes in society thereby exploring
new areas of advanced science and technology for humankind and society.
Article 2,
Rules for the Research Center for Advanced Science and Technology,
The University of Tokyo

02

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中村・宇佐見研究室

量子情報物理工学 分野

料al

Nakamura - Usami Laboratory
http://www.qc.rcast.u-tokyo.ac.jp

Quantum Information Physics and Engineering

量子計算機・量子情報ネットワークの実現に向けて固体中の集団励起モードを単一量子レベルで制御する

Manipulate single quanta of collective excitations in solids
towards realizations of quantum computers and quantum information networks
ミリメートルの世界の量子力学を制御する
量子力学は現代物理学の最も基本的な理論のひとつで、ミクロの世界からマクロの世界まであらゆる領域で成り立っていると考えられています。その一方で、私たちの日常生活において、量子力学の基本原理である状態の重ね合わせを目にすることはありません。しかしながら、近年、きちんと制御された物理系を用意すれば、原子のようなミクロな世界だけではなく、ミリメートルサイズの素子においても量子重ね合わせ状態を実現することが可能であることが示され、それを用いた新しい情報処理技術への期待が高まっています。
私たちは超伝導回路中の電気的励起、強磁性体中のスピン励起、結晶中のフォノン励起などを対象として、固体中の集団励起モードの量
子状態制御と量子情報科学への応用を目指した研究を行っています。

光とマイクロ波の信号の間で量子状態を受け渡す
超伝導回路上で実現する超伝導量子ビットは、極低温環境下でマイクロ波の光子と相互作用しながら情報処理を行います。一方、遠距離間の量子情報伝送に用いられる光ファイバー通信では、赤外線の光子が用いられます。マイクロ波と赤外線では一光子あたりのエネルギーが４桁も異なるため、その間で量子状態を受け渡すことは容易ではありません。私たちは、上で述べたような固体中の集団励起の量子を媒介として両者を結ぶインターフェイスを実現し、量子情報ネットワー
クを構築するとともに、量子計算機へ向けた回路技術を確立し、量子情報科学の枠組みを広げることを目指しています。

1 超伝導空洞共振器と超伝導量子ビット素子
Superconducting quantum bit
inside a superconducting cavity

Controlling quantum dynamics
in the millimeter world
Quantum mechanics is one of the most fundamental theories
in the modern physics and is believed to describe everythingfrom microscopic to macroscopic. On the other hand, we neverexperience superposition of states, a basic principle in quantum
mechanics, in our daily life. However, it has recently been
demonstrated that quantum superposition states can be realized
not only in microscopic objects such as atoms but also in millimeterscale devices if they are properly prepared, which has stimulated theideas for novel information processing technologies. Our research
focuses on quantum control of collective excitation modes in solids,
such as electromagnetic excitation in superconducting circuits, spin
excitation in ferromagnets, and phonon excitation in crystals. We
also aim at its applications to quantum information science.

Transfer quantum states between opticaland microwave signals
Superconducting quantum bits realized in superconducting circuits
process information while interacting with microwave photons.
On the other hand, optical fiber communications for remotequantum information transfer exploit infrared photons. Energiesof microwave and infrared photons differ from each other by fourorders of magnitude, which makes interfacing quantum information
challenging. Our research targets are to develop technologies forthe goal as well as for quantum computing based on collective
excitations in solids. With that, we hope to extend the framework ofquantum information science.

2 単一マグノン制御のための強磁性体単結晶球
Ferromagnetic single-crystalline spherefor single magnon manipulation

教授

中村 泰信

Yasunobu NAKAMURA, Professor
専門分野： 量子情報科学、物性科学、
超伝導
Specialized field：Quantum
information science, Condensed
matter physics, Superconductivity

3 単一フォノン制御のための薄膜振動素子
Oscillating membrane device
for single phonon manipulation

准教授

宇佐見 康二Koji USAMI, Associate Professor
専門分野：量子光学

Specialized field：Quantum optics
E-mail：usami@qc.rcast.u-tokyo.ac.jp

田渕 豊

助教

Yutaka TABUCHI
Research Associate

不破 麻里亜助教

Maria FUWA
Research Associate

E-mail：yasunobu@qc.rcast.u-tokyo.ac.jp

03

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石北研究室

理論化学 分野料alIshikita Laboratory
http://www.protein.rcast.u-tokyo.ac.jp

Theoretical Chemistry

蛋白質のしくみを理論分子化学で解明し、そこに潜む機能性分子の設計思想を浮き彫りにする

Exploring mechanisms of proteins based on theoretical molecular chemistry to present a new strategy
for molecular design and bioengineering
蛋白質の根底に横たわる普遍的なメッセージを
分子構造から抜き出す

Understanding of the principles of protein function
on the basis of the molecular structure

生体の最小機能単位である蛋白質は、僅か20種類のアミノ酸かProteins consist of only 20 types of amino acids, while they show
large variety in their functions, e.g., redox activity, transporter,
sensor, and antibodies. To clarify a relationship between functions
and structures of proteins, we analyze molecular structures ofproteins at the atomic level and calculate physical or chemical
constants on the basis of theoretical chemistry.

ら構成されるにもかかわらず、バラエティに富んだ構造をしています。そしてその構造に応じて、電子伝達、物質輸送、センサー、抗体など様々な機能を有しています。私たちは、蛋白質の分子構造を手がかりに、その分子機能とメカニズムを理論的手法により明らかにしようと研究をしています。複雑な分子構造からその機能を理解することは一見すると大変そうですが、その機能は必ず基礎的な分子化学によって語ることができるはずです。単に数値を計算するのではなく、そこから蛋白質科学の根底に関わる普遍的なメッセージを抜き出すことを理念としています。たとえば、今はまだ謎の多い
光合成のしくみを明らかにすることができれば、それを応用することにより「人工光合成」が実現できるかもれません。このように、工学的応用を見据え、機能性分子の設計思想を見いだすことも重要な研究課題です。同時に、研究の道具となる新しい理論化学手法の開発にも挑戦しています。具体的な研究テーマは下記のとおりです：（1）蛋白質や生体超分子の機能解明と設計指針の探究
・光合成におけるプロトン・電子・励起エネルギー移動
・光受容蛋白質やイオン輸送蛋白質の分子構造と機能の関係・
・酵素活性部位の設計：「酵素触媒反応に重要な蛋白質環境場因子」の解明（2）新しい理論化学手法の開発
・時間発展する系の量子化学計算法

・量子化学計算を用いた酸解離定数（pK a）の予測法

1 光化学系II蛋白質における水分解プロトン移動経路

Proton transfer pathways in the water-oxidizing
enzyme photosystem II

Our challenges include:（1） Toward understanding of functional mechanisms of proteinsand macromolecules for molecular design
・Electron, proton, and energy transfer reactions inphotosynthesis
・Correlation between structure and functions ofphotoreceptor and ion transporter・Toward more active catalytic centers: elucidation ofminimum key components that contribute to enzymatic
reactions in enzymes（2） Development of new chemical theories and computational
methods
・Quantum mechanics model for molecular dynamic
simulation
・Theoretical prediction of acid dissociation constants (pK a)
by quantum chemical calculation

2 水を運ぶ蛋白質アクアポリン中の水チャネルの構造
Structure of the water channel in aquaporin

教授

石北 央

Hiroshi ISHIKITA, Professor
専門分野： 生物物理、理論化学、蛋白質、光合成、電子移動、プロトン移動
Specialized field：Biophysics, Theoreticalchemistry, Protein, Photosynthesis,
Electron transfer, Proton transfer
E-mail：hiro@appchem.t.u-tokyo.ac.jp

04

Certainly, functions of proteins should be fully explained solely by themolecular structure even if the functions are seemingly complicated.
"Just computing molecules" is not in our interest. Our mission is to
uncover new but simple principles essential to the protein sciencethrough careful analysis of the target proteins. For example, we aretrying to clarify the reaction mechanisms of natural photosynthetic
proteins, e.g., O2- evolution, electron transfer, and proton transfer
reactions. We also develop new tools for analysis of protein function.

3 研究室のメンバー（個性豊かな学生の皆さんとワイワイ！）
All members of our laboratory have wonderfulpersonalities

准教授

斉藤 圭亮

Keisuke SAITO, Associate Professor
専門分野：生物・化学物理、光合成、
電子・プロトン・励起エネルギー移動
Specialized field：Bio- and chemical
physics, Photosynthesis, Electron/
proton /Excitation-energy transfer

E-mail：ksaito@appchem.t.u-tokyo.ac.jp

野地 智康 助教
Tomoyasu NOJI
Research Associate
田村 宏之 特任准教授
Hiroyuki TAMURA
Project Associate Professor

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近藤研究室

高機能材料 分野料al

Kondo Laboratory
http://www.castle.t.u-tokyo.ac.jp

High Performance Materials

化合物半導体を用いて高機能なフォトニックデバイスを実現する
Develop high-performance photonic devices using compound semiconductors
III-V族化合物半導体を用いた高機能波長変換デバイス
GaAsやInPのようなIII-V族化合物半導体は、高速トランジスタや発光ダイオード、半導体レーザなどの高機能半導体デバイスの材料として広く利用されています。私たちは、このIII-V族化合物半導体を使ってレーザ光の波長を変換する非線形光学デバイスの開発を進めています。従来の波長変換デバイスには酸化物誘電体材料が用いられてきましたが、半導体を利用できれば波長域の拡大や高機能化、高効率化が期待できます。半導体結晶の向きを上下入れ替える副格
子交換エピタキシーという私たちが開発した新しい結晶成長法を用いて、高速光信号処理や高感度化学分析チップに利用可能な高機能
波長変換デバイスの実現を目指しています。

金属ハライドペロブスカイト型半導体を用いた高性能フォトニックデバイス
CH3NH3PbI3に代表される金属ハライドペロブスカイト物質はまっ
たく新しい化合物半導体ファミリーです。最近になって、この材料が太陽電池の材料として極めて優れていることが発見されました。ペロ
ブスカイト型太陽電池は日本発の技術で、太陽電池研究の常識を一変させる革命として世界中の研究者の注目を集めています。しかし、この材料の常識外れな性質がなぜ発現するのか、太陽電池のさらなる高効率化には何が必要なのかなど、基本的なことがほとんどわかっていません。私たちはこの材料の研究のパイオニアとして、金属ハライド
ペロブスカイト型半導体の基礎物性を解明する研究と並行して、さらに革新的な光デバイスを実現するために、新しい結晶成長法や組成・導電性制御などの研究に取り組んでいます。

1 空間反転に用いる分子線エピタキシー装置
Molecular beam epitaxy apparatus

High-performance wavelength-conversion
devices using III-V compound semiconductors
III-V compound semiconductors are widely used in high-performancedevices such as high-speed transistors, LEDs, and laser diodes. We
have been working on semiconductor-based wavelength-conversion
devices utilizing optical nonlinearities of these materials. Superiormaterial properties of III-V semiconductors are expected to leadto wider wavelength ranges, higher performances, and higher
efficiencies, compared to conventional devices based on oxide
dielectrics. We are developing high-performance wavelengthconversion devices using a novel crystal growth technique, sublattice
reversal epitaxy, we have developed for fabricating nonlinear opticaldevices, with applications to high-speed optical signal processing
and chemical analysis chips in our mind.

Metal-halide perovskite semiconductors and theirapplication to high-performance photonic devices
Metal-halide perovskite-type materials such as CH3NH3PbI3 are of a
new compound semiconductor family. Recently, it has been revealed
that these materials are promising for solar-cell applications. The
perovskite solar cells were discovered by Japanese researchers.
However, fundamental properties of these materials are notclearly understood in terms of their remarkable performances insolar cell applications. Moreover, further improvements of device
performances are still deadly needed. As a pioneer of perovskitesemiconductor study, we are now studying fundamental propertiesof these materials. We are studying novel crystal growth andcomposition/conduction control techniques of metal-halide
perovskite semiconductors in order to realize innovative photonic
devices.

2 周期空間反転GaAs/AlGaAs波長変換デバイス

GaAs/AlGaAs wavelength conversion device

教授

近藤 高志

Takashi KONDO, Professor
専門分野： 非線形光学、半導体エピタキシャル成長、
ペロブスカイト太陽電池
Specialized field：Nonlinear optics, Semiconductor
epitaxial growth, Perovskite solar cells
E-mail：tkondo@castle.t.u-tokyo.ac.jp

3 ペロブスカイト半導体のヘテロ構造

Hetero structure of perovskite semiconductor

特任教授
内田 聡
Satoshi UCHIDA
Project Professor

沼田 陽平 特任講師
Youhei NUMATA
Project Lecturer
松下 智紀 助教
Tomonori MATSUSHITA
Research Associate

05

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井上・渡邊研究室

高機能材料 分野料
alInoue - Watanabe Laboratory
http://metall.t.u-tokyo.ac.jp

High Performance Materials

変形を支配する不安定性を幾何学的に制御することで構造材料の特性を飛躍的に向上させる

Development of advanced structural material by stabilizing mechanical response
through the control of geometric feature of microstructures「伸びない」材料をしなやかに伸ばす
私たちの身の回りの様々な構造体を支える材料の高強度化は、社会の様々なニーズに応えるとともに、移動体とりわけ自動車の車体軽量化を通して資源・環境問題の改善に寄与すると期待されています。そのため、鉄鋼材料をはじめ、アルミニウム合金、マグネシウ
ム合金といった金属材料や、セラミックス材料、また近年では炭素
繊維強化プラスチックなど、様々な材料が開発され、構造材料分野の研究は長年にわたり着実に前進を重ねて来ました。しかし、製品
加工の省エネルギー化や、構造体の安全性・安定性の担保という観点から、構造材料は高強度であるだけでなく「しなやか」であることも同時に求められ、それが更なる高強度化の足枷ともなってきています。そこで、私たちの研究室では、「そもそも材料の終局状態
は材料自体の特性ではなく、形状がもたらす不安定挙動に原因がある」という観点から、材料内部の幾何形状により不安定挙動を制御する新たな材料開発に関する研究を行っています。
不安定挙動を支配するメカニズムを解明するための高精度な解析手法の開発や、材料挙動を予測する数値シミュレーション手法の開発の他、最近では以下の様な課題にも取り組んでいます：
・鋼のせん断型変態挙動に及ぼす活動すべり系の影響の解明
・界面制御による金属間化合物の高靱性化・データ駆動型手法に基づく材料の性能予測手法の開発

1 高強度鋼中で発生するひずみの局所化現象

Strain localization observed in martensitic steel

Enhancement of strength of structural materials meets therequirements in many applications, and especially contributes
to the improvement of the resource and energy problem fromthe body-in-white weight reduction of automobiles. Increasing
demand to develop lighter and stronger structural materials
have encouraged the inventions of many new structural
materials such as advanced high-strength steel, aluminumalloy, magnesium alloy, ceramics, and more recently carbon
fiber reinforced plastics. To reduce the energy requirement inmachining process and to maintain the reliability of final
product, however, the deformability is also required forstructural materials, which have limited further improvementof their strength. To enhance deformability of structural
materials without loosing strength, our lab aim to characterize
and analyze defects, deformation, and fracture in structural
metals and alloys, and metal-metal and metal-matrix
composites.
Current research activities focus primarily on the effect of
microstructure and metallurgical property on novel high-strengthand high-toughness steels, reliability of interconnects
in integrated circuits, and defect nucleation in nanocrystalline
metals and alloys. In addition, our lab also focused on thefollowing subjects:
・ Effect of slip systems in variant selection during martensitic
transformation of lath martensite
・Toughness improvement of intermetallic compound coating
film through the control of interface microstructure
・Development of performance prediction method forstructural materials based on data-driven approach2 ナノレベルの金属間化合物で実現した鋼／Mg合金の 3 組織の形成・変形のミクロレベルでの
強固な結合
Strong steel/Mg alloy bonding by ultra-thinintermetallic compound

モデリング
Numerical models for predicting
evolution and deformation of materials

准教授

准教授

Junya INOUE, Associate Professor
専門分野：材料力学、マイクロメカニクス、
材料組織学、計算力学
Specialized field：Mechanics of materials,
Micromechanics, Numerical modeling

Makoto WATANABE, Associate Professor
専門分野：材料力学、コーティング、非破壊評価、マテリアルズインテグレーション
Specialized field：Mechanics of materials,
Coatings, Non-Destructive Evaluation,
Materials Integration
E-mail：watanabe.makoto@sip-mi.t.u-tokyo.ac.jp

井上 純哉

E-mail：inoue@material.t.u-tokyo.ac.jp

06

Control deformability of materials
which is never believed to be deformed

渡邊 誠

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岩本・ティクシエ三田研究室

極小デバイス理工学 分野

料aIwamoto - Tixier-Mita Laboratory
http://www.iwamoto.iis.u-tokyo.ac.jp

Micro Device Engineeringl

フォトニックナノ構造やバイオMEMS技術で目指すデバイス技術の新展開

Researches on photonic nanostructures, bio-MEMS, and related subjects towards innovative device technologies
フォトニックナノ構造とトポロジカル波動工学
フォトニック結晶とは光の波長程度の屈折率周期構造をもつ人工光学材料で、それを利用することで従来の材料では困難であった
様々な光制御技術や特異な光学現象などの実現が可能となります。
我々は、このフォトニック結晶をはじめとするフォトニックナノ構造を用いた光および光と物質の相互作用の制御とその応用に関する研究、特に発光素子や量子光学素子への展開を目指した研究を行っています。また、フォトニックナノ構造を用いて光渦やポアンカレ
ビームなどの特殊な光波の生成とその応用に関する研究も進めています。さらに、トポロジーの概念を用いて光や音波、弾性波の新たな制御とそれを応用した新規デバイスの実現を目指したトポロジカ
ル波動工学の研究も進めています。

バイオマテリアルのための集積センサーアレイ
バイオマテリア向け小型センサーは、新たな疾 患診断を可能にする技術として期待されています。我々は、MEM S（Micro Electro
Mechanical System）技術やTFT（This Film Transistor）技術を基礎に、新しいバイオエレクトロニクスシステムの開発を目指しています。 具体的には、ＡＬＳ（筋萎縮性側索硬化症）のような難治性疾患の研究に貢献することを目指して電子デバイス表面上での起電性細胞組織（神経筋や心臓組織など）の培養とその観察に関する研究や、電気的ラベルフリー測定手法を用いて、DNAチップまたはプロテインチップのようなデバイスを可能にするアレイ型バイオセンサーの開発に取り組んでいます。

1 半導体フォトニック結晶

Semiconductor Photonic Crystals

Photonic nanostructures and topologicalwave engineering
Photonic crystals are artificial optical materials possessing awavelength-scale periodic structure in refractive index. Novel optical
functionalities and unique optical phenomena can be realized using
photonic crystals. Our research focuses on the control of light andlight-matter interactions by using photonic nanostructures including
photonic crystals, especially, aiming at the development of novel
light-emitting devices and quantum optical devices. We are alsointerested in the generation of unconventional optical beams,
such as optical vortexes and Poincare beams, utilizing photonic
nanostructures and in their applications. Moreover, we are exploring
topological wave engineering aiming at realizing novel control oflight, sound, and elastic waves using the concept of topology. We
expect the unique features will lead breakthroughs of the device
technologies in various fields.

Integrated sensors array for biologicalmaterial investigation
Development of micro-sensors for bio-medical instruments is a hot
topic nowadays to push forward the limits of disease investigation.
We are developing novel bio-electronics systems based on the
MEMS (Micro Electro Mechanical System) and the TFT (Thin Film
Transistor) technologies, for two areas of application. 1) Investigation
on living electrogenic (neuromuscular or heart) cell tissue cultivatedon the surface of electronics, to model and study intractable disease,such as ALS (Amyotrophic Lateral Scleosis). 2) Development of arraybio-sensors to propose DNA-chip or protein-chip like devices with anelectrical label-free measurement approach.

2 トポロジーの概念を用いた光や弾性波の制御

Control of light and elastic wave based on theconcept of topology

3 バイオメディカル用集積センサアレイ

Integrated sensor array device for bio-medical
applications

教授

准教授

Satoshi IWAMTO, Professor
専門分野：量子ナノフォトニクス、
トポロジカル波動工学

Agnès TIXIER-MITA, Associate Professor
専門分野：ナノメカトロニクス、バイオＭＥＭＳ

岩本 敏Specialized field：Quantum Nanophotonics,
Topological Wave Engineering
E-mail：iwamoto@iis.u-tokyo.ac.jp

ティクシエ三田 アニエス

Specialized field：Nanomechatronics, Bio MEMS
E-mail：agnes@iis.u-tokyo.ac.jp

07環境・エネルギー
Environment and Energy

岡田研究室

新エネルギー 分野

Okada Laboratory
http://mbe.rcast.u-tokyo.ac.jp

New Energy

次世代の高効率太陽電池・低コスト製造技術の研究開発により太陽光発電技術のイノベーション創生を目指す

Innovative R&D on next-generation high-efficiency solar cells and low-cost production technologies
現在のシリコン太陽電池の２倍以上のエネルギー変換
効率を目指す次世代高効率太陽電池の研究開発

High-efficiency beyond the present
silicon solar cell technology

従来にない新しい半導体材料や量子ナノ構造を導入して、太陽電

New semiconductor materials and new quantum nanostructures
are exploited in order to achieve high-efficiency photovoltaic solar
energy conversion reaching 50% under concentrated sunlight andinnovation on alternative energy technologies.
Research target includes:(1) Intermediate band solar cells with photocurrent enhancement
by two-step infrared photon absorption using quantum dot
arrays or highly mismatched semiconductor alloys.
(2) Multi-junction solar cells with improved spectral matching forsunlight by stacked semiconductor junctions.
(3) Hot carrier solar cells with high output voltage by hot carrier
extraction.

池の変換効率を画期的に高めるための研究を行い、太陽光発電技術のイノベーション創生を目指しています。具体的には、(1) 量子ドットや高不整合半導体結晶を用いて、赤外光の２段階光吸収により出力電流の増大を目指した中間バンド型(2) 異なる半導体結晶を積層させて、太陽光とのスペクトルマッチ
ングを図る多接合型(3) 高いエネルギーのホットキャリアを電極から取り出し、出力電圧の増大を目指したホットキャリア型などにより、集光動作下で変換効率50%に届く太陽電池の高効率化の達成を目指しています。

軽量・低コスト薄膜太陽電池に関する研究開発

Light-weight and Low-cost thin-film solar cells

太陽電池薄膜を半導体基板から、エピタキシャル・リフトオフ

Epitaxial lift-off (ELO) technique is developed in order to peel-off III-V
compound semiconductor thin-film solar cell from the substrate.
This allows to reuse the expensive substrate for many times, which
can lead to a drastic reduction of the production cost. Thin-film solar
cells are light-weight and flexible and a wide commercial application(such as solar-powered EVs) becomes possible, which will contributeto future low-carbon and sustainable society.

(ELO)技術によって剥離することで、高価な基板を何度も再利用できるプロセス技術を開発し、化合物薄膜太陽電池の製造コストを画期
的に低コスト化することを目指します。薄膜太陽電池は軽量かつフレキシブルであるため、低コストかつ高効率を実現することで移動体など幅広い応用が期待されており、低炭素社会の実現に向けた重要な技術開発の一つです。

ハイブリッドCPV-Tモジュールの研究開発
集光型太陽光発電(CPV)と熱利用による、ハイブリッドエネルギー回収のためのCPV-Tモジュール開発を行っています。太陽光による発電と太陽熱の熱回収を同時に行うことで、太陽光エネルギーの利用効率を高めます。

1 量子ドット中間バンド型太陽電池

Quantum dot intermediate band solar cellHybrid concentrator photovoltaic and thermal module, so-called
CPV-T, is developed. High efficiency energy usage can be realized byco-generation of electricity via photovoltaics and thermal energy
through collection via hot water.

2 ELO法により作製した薄膜太陽電池

3 ハイブリッドCPV-Tモジュール

Thin-film solar cells by developed with
ELO technique

教授

岡田 至崇

Yoshitaka OKADA, Professor
専門分野：次世代太陽電池、半導体結晶成長、
ELO・薄膜太陽電池
Specialized field：Next-generation solar cells,
Semiconductor crystal growth,
Epitaxial lift-off thin-film solar cells
E-mail：okada@mbe.rcast.u-tokyo.ac.jp

08

Hybrid concentrator
photovoltaic / thermal module

Hybrid CPV-T module

アーサン ナズムル

Nazmul AHSAN
Project Associate Professor

宮下 直也

特任講師

Naoya MIYASHITA
Project Lecturer

玉置 亮

助教

Ryo TAMAKI
Research Associate

特任准教授

中村研究室気候変動科学 分野

環境・エネルギー

Nakamura Laboratory
http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/nakamura_lab/

Climate Science Research

Environment and Energy

ビッグデータ解析と多様な数値シミュレーションで
気候系の形成・変動や異常気象の予測可能性を理解する

Understanding formation and variability of the climate system and extreme weather through big data analysis anddiversified numerical simulations
大気と海との相互作用から気候変動を読み解く
地球の気候は大気と海洋が互いに影響し合って形成され、常に変動します。つまり、気候系自体のカオス的な性質に起因する自然変動（揺らぎ）が、人為起源の地球温暖化など外部強制への応答としての長期変化に重畳しているのです。よって、社会に大きく影響し得る異常気象や気候の将来変化の探究には、地球温暖化とともに自然変動とその予測可能性の理解を深めることが不可欠で、それこそが当研究室が探究する課題です。
私たちの研究に不可欠なのは気候系の観測データです。地球の大気と海洋全体を格子状に3次元に分割し、各格子点での風・気温・湿度・雲・降水や海流・水温・塩分、さらには海氷被覆や海洋から大気への熱・水蒸気供給などを過去から現在まで記録したものですから、必然的にビッグデータになります。一方、コンピュータシミュレー
ションも、気候の将来変化の研究は勿論、気候系内で複雑に相互作用する多様な過程の理解を深める上で不可欠です。特に、自然変動のカ
オス性を考慮し、初期状態をわずかずつ何通りも変えて行う「アンサンブル実験」は，気候変動や異常気象における因果関係を明確化し，予測可能性を評価する上で極めて有効です。これらも謂わば、幾つもの「擬似地球」の巨大データセットと呼ぶべきものです。
私たちはこれらの巨大なデータを多様な角度から切り取り、統計解
析や理論に基づく力学診断、目的に応じた多彩な数値気候モデル実験を通じて、気候システムで起こる様々な時空間規模の現象のメカニズ
ムや予測可能性の解明を目指しています。

1 2010年8月に日本に記録的猛暑をもたらした上空の高・低気圧の波列
Wavy pressure anomalies causeda heat wave to Japan in August 2010

Deciphering Earth's climate system froma viewpoint of ocean-atmosphere interactions
Earth’s atmosphere and ocean interact mutually to form the climate
system and make it vary. Natural variability of the system arising fromits internal chaotic processes is superimposed on long-term climatechange in responding to external forcing typified by anthropogenic
increase of greenhouse gasses. We study both the natural variability
and climate change, which is thus necessary for deepening ourunderstanding of extreme weather events and future climate changeboth exerting significant impacts on our society.
We utilize observational data of the climate system. History of theevolving climatic state is recorded as global three-dimensional
distributions of atmospheric variables such as winds, temperature,humidity, precipitation and cloudiness, and of ocean currents,
water temperature, salinity, ice/snow cover and heat and moistureexchange between the atmosphere and ocean as well. Thus wehave to handle the “big data”. Numerical simulations with ocean/
atmosphere models are necessary not only for future projectionof the climate system but also for deepening our understandingof complex interactive processes in the climate system. Ensemble
simulations with a large number of model time integrations withslightly modified initial conditions under the particular boundary
conditions and/or external forcing are highly effective in clarifying
mixed causality behind the climate variability and extreme weather
events and assessing their predictability. We utilize the outputs of
those simulations as “big data” for “virtual Earth”.
We explore mechanisms and predictability of various phenomena
occurring in our climate system with various spatiotemporal scales,
by applying statistical analyses and theoretical diagnoses and by
performing purpose-oriented diversified numerical simulations.

2 黒潮やメキシコ湾流に沿った活発な大気海洋相互作用

3 北極海氷減少がアジアにもたらす寒波

Active air-sea interaction along Kuroshio and Gulf Stream

教授

中村 尚

Hisashi NAKAMURA, Professor
専門分野：気候変動力学、大気海洋相互作用、
異常気象の力学
Specialized field：Dynamics for climate variability
and extreme weather, air-sea interaction

Arctic sea ice reduction cools Asia in winter

森 正人

助教
Masato MORI
Research Associate

宮坂 貴文

特任助教

Takafumi MIYASAKA
Project Research Associate

E-mail：hisashi@atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp

09環境・エネルギー
Environment and Energy

小泉・橋本研究室

共創まちづくり 分野

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

Koizumi - Hashimoto Laboratory
http://ut-cd.com

共創によるコミュニティ再生・まちづくりのための理論と手法の導出

Research and Development on Theory and Method for Co-creative Community Design, Planning, Management

コミュニティ再生に係る理論と実践手法の開発

Developing urban design based upon heritage

コミュニティや「まち」の再生をめざした、デザイン、プランニ
ングそしてマネジメントの方法論や手法、それらを支える基礎理論について、さまざまなアプローチから探求し、実際のコミュニティ
再生プロジェクトやまちづくりに応用することを研究の主軸としています。そのために、下記の研究アプローチを横断的に扱います。
そのために、下記の研究アプローチを横断的に扱います。
（1）方法論・手法の研究（2）計画・制度・体制の研究（3）実践研究
関連キーワードとしては、プレイスベーストプランニング、プレイスメイキング、エリアマネジメント、スマートコミュニティ、ス
ポーツまちづくり、公共圏デザイン、参加型デザイン、参加民主主
義、コミュニケーションデザイン、コミュニティビジネスなどがあります。

持続可能な都市の水システムを考える
安全な水を、安定的に、持続可能な形で供給するためのシステム
づくりと浄水技術について研究しています。特に、細孔サイズよりも大きな物質を確実に除去可能な膜ろ過技術に着目しています。表流水から濁質や病原微生物を除去して飲料水を生成する精密／限外
ろ過、海水から飲料水を生成する逆浸透処理は、開発途上国を含む
世界各地で導入されてきています。近年では下水処理水の飲用再利用にも応用されてきており、より安全性が確保可能なシステムの開発も行います。また、人口減少下の国内では水供給システムの持続可能性が課題であり、機能劣化の観点からも研究を進めています。

Our laboratory’s principal work is not limited to the developmentof theories, but also involves the crafting of methodologies for cocreative community designing, planning and management, which
can be later applied to actual projects.
Accordingly, we conduct cross-objective researches withthe following
approaches:(1) Methodological approach(2) Planning, institutional and structural approach(3) Practical approach
Furthermore, we develop case studies, conduct field works, andprovide discussions for students to enhance their communication
skills and community-based interests.
Keywords: Place Based Planning and Management,Participatory
Design, Participatory Democracy,Communication Design, Public
Realm Design, Smart Community, Active and Sports friendly
Community Design,Community Business

Development of sustainable urban water
systems
Our research field is urban water systems and water treatment
technologies for sustainable safe drinking water supply. Amongthem, membrane filtration technology, which enables to produce
safe drinking water from surface waters or even from sea waters, ismajor focus of our group. Recently, application to the potable reuseof wastewater has attracted great attention and securing treatedwater safety is one of the issues. Our research focus is, then, todevelop the proper water treatment technologies for sustainablesafe water supply.

Copyright©2012 Tokyu Corporation All Rights Reserved.

1 様々な分野を統合し共創するコミュニティのデザインとマネジメントIntegrated approach for Co-creative Community
Design and Management

2 コミュニティリビングによる郊外住宅地の再生（東急電鉄、横浜市とともに）Rebirth of Suburban Area with Community
Living Approach

教授

小泉 秀樹

Hideki KOIZUMI, Professor
専門分野：少子高齢社会の共創まちづくり、
コミュニティデザイン、エリアマネジメント
Specialized field：Collaborativeand co-creative planning anddesign, Community design, Area
management
E-mail：hide@cd.t.u-tokyo.ac.jp

10

3 無電化地域の飲料水源（ブルキナファソ、ジニアレ）
Water fetching in off-grid area in Ziniaré,
Burkina Faso

講師

橋本 崇史

Takashi HASHIMOTO, Lecturer

後藤 智香子Chikako GOTO
Project Lecturer

専門分野：都市水システム、浄水技術、
膜ろ過処理、水インフラ機能診断
Specialized field：Urban water
system, Water treatment technology,
Membrane filtration, Healthmonitoring of water infrastructure
E-mail：hashimoto@env.t.u-tokyo.ac.jp

特任講師

環境・エネルギー
Environment and Energy

杉山研究室

エネルギーシステム 分野

Sugiyama Laboratory
http://www.enesys.rcast.u-tokyo.ac.jp/

Energy System

エレクトロニクスと化学の融合で構築する再生可能エネルギーシステム
Renewable energy system by interdisciplinary approach between electronics and chemistry

高効率太陽光発電と化学的エネルギー貯蔵
高照度地域で高効率・低コストに太陽光エネルギーを化学物質に蓄え、それをエネルギー消費地に輸送して必要なだけ利用するシステムが構築できれば、太陽光は化石燃料を代替して社会の基幹エネ
ルギー源になります。そのためには、太陽光から高効率に電力を得て、水の分解やCO 2の還元などの電気化学反応により保存性・可搬性に優れた太陽光燃料を得る技術が有望です。そこで必要な高効率太陽電池、電気化学反応装置の開発とシステムへの実装が本研究室のミッションです。
技術のコアは、半導体ナノ結晶技術にあります。化合物半導体半導体単結晶からなる量子構造を集光型太陽電池に実装することで、従来のパネル型太陽電池の2倍以上の効率で発電が可能です。私たちの研究室では、このようなナノ結晶の成長から太陽電池のシステ
ム評価までを一貫して行っています。また、半導体結晶は電気化学反応の活性サイトとしても重要です。水の電気分解を高効率化する
ためには植物の光合成に学ぶことが有効ですが、その反応サイトは金属酸化物－半導体－です。この仕組みを人工的な結晶に取り込むことで、植物の効率をはるかに凌ぐ太陽光燃料製造を目指しています。その鍵は、半導体と溶液の界面にあります。半導体物理と電気化学の両面から界面の現象に迫り、反応を制御する指針獲得に努めています。
さらに、各エレメントが最高効率点で動作できる回路の構築や、システム全体の特性からバックキャストしたエレメントの課題抽出など統合的な取り組みも進めています。

High-efficiency photovoltaic and chemicalenergy storage
Solar energy can take a majority of energy supply in our society if
we can realize an energy system in which solar energy is stored inchemical substances in the regions with high irradiance and they
are transported to the region of large energy demand. For sucha system, it is promising to combine high efficiency photovoltaic(PV) power generation and electrochemical reactions to produce
solar fuel, which is capable of long-term storage and transport. Our
objective is to develop high efficiency PV cells and electrochemical
reactors which are included in the system to produce "solar fuel."
The core competence is semiconductor nano-crystals. PV can betwice as efficient as conventional technology by implementing theepitaxial nanostructures of compound semiconductor crystals into
the modules with sunlight concentration. Our laboratory develops all
the relevant technologies from the growth of nano-crystals to systemevaluation. Semiconductor crystals are also important as the active
sites of electrochemical reactions. Learning from photosynthesis
in natural leaves is important in order to boost an efficiency ofelectrochemical water splitting and the active sites in leaves arecomposed of metal oxides, a kind of semiconductor. We aim at highefficiency production of "solar fuel" by implementing an essential
mechanism of natural photosynthesis into artificial crystals. The
key exists at the interface between a semiconductor and a solution.
Trials are continued to obtain a guiding principle for controllingelectrochemical reactions through an interdisciplinary approach
between semiconductor physics and electrochemistry.
Furthermore, system integration is our important target including theconstruction of circuit systems to manage the efficiency-maximum
operation point of each element and the backcasting approach to
extract the key issues of elements from the performance of an entire
system.

1 「太陽光燃料」によるエネルギーシステム“Solar-fuel” energy system

2 エピタキシャル結晶による高効率太陽電池

3 有機金属気相成長プロセスと反応装置

High-efficiency epitaxial solar cells

教授

杉山 正和

Masakazu SUGIYAMA, Professor
専門分野：高効率太陽光発電、半導体結晶成長・微細加工、エネルギー変換
Specialized field：High-efficiency photovoltaic,
Semiconductor crystal growth and device
process, Energy conversion
E-mail：sugiyama@ee.t.u-tokyo.ac.jp

嶺岸 耕

Metal-organic vapor-phase epitaxy

特任准教授

Tsutomu MINEGISHI
Project Associate Professor

渡辺 健太郎ソダーバンル ハッサネット

特任助教

Hassanet SODABANLU
Project Research Associate

特任講師

Kentaroh WATANABE
Project Lecturer

佐藤 正寛

助教

Masahiro SATO
Research Associate11環境・エネルギー
Environment and Energy

小坂研究室

グローバル気候力学 分野

Kosaka Laboratory
http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp

Global Climate Dynamics

気候変動のグローバルな連鎖のメカニズムを探求し予測への鍵を導く

Exploring mechanisms of global linkages in climate variability to identify a key for climate prediction

世界各地の気候変動を結びつける遠隔影響ある地域での大気の揺らぎは、大気循環の変化を通じて離れたところに伝わります。この「遠隔影響」はよく、大気と海洋との間の相互作用を伴う自励的なフィードバック過程を通じて誘起され、離れた地域で新たなフィードバックを引き起こし、ときには異常気象をもたらします。海洋の揺らぎは大気に比べてゆっくりと時間発展
し、数ヶ月から、ときには数十年に渡って、世界中の様々な地域の気候に影響します。海洋変動とそれがもたらす遠隔影響は、天候を数ヶ月前から予測するための鍵でもあります。
またこのような気候の自然変動は、人為起源の地球温暖化と干渉し、ときには更に激しい熱波をもたらす一方で、温暖化と逆行する
かのような一時的な寒冷化を引き起こすこともあります。観測された気候の揺らぎの中から人為起源の変化と自然変動とを分離する「原因特定」は、エネルギー・気候政策の決定において重要な意味を持ちますが、自然変動の深い理解と大型計算機による多様な気候
シミュレーションを必要とする高度な試みです。
私たちの研究室では、観測データ及び気候モデルシミュレーショ
ンデータの解析や、新たなモデルシミュレーションのデザインと実施を通して、気候システムのグローバルな共変動の理解と、それに基づく予測可能性の特定を目指しています。主な研究テーマは以下です。
(1) 東アジアに持続的な異常気象をもたらす地球規模の大気循環変動のメカニズムと予測可能性(2) 太平洋・インド洋域に内在する大気海洋変動現象のメカニズムとその地球規模の影響

Teleconnections link remote climate variations
over the EarthA regional disturbance in the atmosphere is transmitted to remoteregions through changes in atmospheric circulation, a phenomenon
called “teleconnection”. It is excited through feedback processes that
often involve ocean-atmosphere interactions, and induces anotherfeedback in remote regions, sometimes leading to extreme weather.
Ocean variability evolves slowly compared to the atmosphere andinfluences climate worldwide for seasons to even decades. This
process also provides a key for seasonal climate predictions.
Such natural climate variability interferes with human-induced
climate change. On one hand, this can make heat wave evenseverer. On the other hand, it sometimes leads to regional coolingdespite the ongoing global warming. Attribution of observed climate
variability to human influence, which provides important implications
for energy and climate policymaking, requires deep understandingof natural variability and various numerical simulations of climatechange.
We pursue understanding of global covariability of the climate
system and identification of a key to climate predictability throughanalyzing observational and climate simulation data sets anddesigning and performing climate model simulations. Major research
topics include(1) Mechanisms and predictability of extreme weather in East Asia
arising from global-scale atmospheric circulation variability(2) Mechanisms of ocean-atmospheric variability in the IndoPacific Oceans and its global influence(3) Attribution of various climate change signals(3) 様々な形で顕れる地球温暖化の原因特定

1 東アジア夏季異常気象とインド洋との遠隔連関

An East Asia-Indian Ocean remote climate linkage
in summer

2 全球平均気温変化の気候モデルによる再現

Reproducing past surface global temperature witha climate model

准教授

小坂 優

Yu KOSAKA, Associate Professor
専門分野：気候変化、異常気象、
気候シミュレーション
Specialized field：Climate change, Abnormal
and extreme weather, Climate simulation
E-mail：ykosaka@atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp

12

3 地球温暖化を15年に渡り減速させた太平洋変動

Pacific variability counteracted surface global
warming for 15 years環境・エネルギー
Environment and Energy

附属 産学連携新エネルギー研究施設

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

http://www.dsc.rcast.u-tokyo.ac.jp

低炭素社会実現に向けた次世代光電変換デバイスの研究開発

Research and development of next-generation photovoltaic devices for a low-carbon society

多様な環境で発電する高効率太陽電池の開発
再生可能エネルギーの代表格の一つである太陽光エネルギーの有効利用は、エネルギーや環境問題を考える時に、重要な役割を担っています。とりわけ、太陽光エネルギーをダイレクトに電気に変換することのできる太陽電池の高性能化や高機能化が求められています。
われわれは、太陽光による低コスト発電の実現に向けて、化学合成技術やデバイス構築技術、光計測技術を駆使し、光電変換材料や溶液プロセスで作製可能な太陽電池などの光電変換デバイスの研究開発を行っています。中でも、ペロブスカイト太陽電池は、低温の塗布プロセスで作製することができ、20%以上のエネルギー変換効率を達成できるものもあり、次世代太陽電池として有望視されています。また、幅広い太陽スペクトルを効率的に光電変換させるための太陽電池構造の研究や、液相法で合成する量子ドットを用いた超高効率太陽電池の基礎研究を行っています。さらに、スーパーコンピューターを用いた計算科学を活用した太陽電池材料物性や光電変換特性の研究にも取り組んでいます。
昼光以外にも私たちの身の回りに賦存する屋内外の光エネルギー利用は、IoT社会の実現に向けたエネルギーハーベストとして、重要性が益々高まってきています。そこで、低照度環境でも高効率発電が可
能な色素増感太陽電池など、様々な光環境で動作するエネルギーハー
ベストデバイスの研究開発も実施しています。
これらの研究を効率的に推進させるために、国内外の大学や研究機
関との共同研究を重視しています。さらに、われわれの研究成果の社会実装を進めるためには、産業界とアカデミアとが一体となって、研究開発に取り組むことも大切です。そこで、様々な産業界の方々とも連携をしながら、次世代光電変換デバイスを中心に、エネルギー材料
やデバイスの研究開発を行っています。

1 広帯域での光電変換が可能なコロイド量子ドット太陽電池
Colloidal quantum dot-based solar cells

Research and development of high-efficiency
solar cells working under various light conditions
Solar energy is one of the most representative renewable energy
sources. Therefore efficient utilization of solar energy plays animportant role in considering global energy and environmental
issues. Under these circumstances, there have been growing
requirements for development of high-efficiency and highly
functional solar cells to generate electricity in a cost-effective way.
Toward the realization of low-cost solar cells, our research focus isdirected to 1) syntheses of photovoltaic materials based on organic
chemistry, and 2) development of solution processed-solar cells.
Development of solar cells structures to utilize solar energy spanningin a wider solar spectral range and ultra-high efficiency solar cells
based on colloidal quantum dots are another important aspects ofour research activities.
Understanding of photovoltaic properties is also deepened with theaid of computational chemistry using super-computers.
There are a variety of light energy sources except sunlight.
Utilization of light energy sources available in our daily life thenhas been becoming increasingly important from the viewpoints ofenergy savings and so on. Research on self-driven energy harvesting
devices including solar cells is also carried out by focusing organic
solar cells because the solar cells can yield relatively high power
conversion efficiency.
Collaboration between industry and academia is crucial to promote
practical applications of our research results. Establishing good
partnership between industry and academia is one of the important
aspects of our research activities.

2 有機金属ハライドペロブスカイト太陽電池

Organometal halide perovskite solar cells

特任教授

久保 貴哉

Takaya KUBO, Project Professor
専門分野： 太陽光発電、超高効率太陽電池、
変調分光計測Specialized field：Solar power
generation, Ultra-high efficiency solar
cells, Modulation spectroscopy
E-mail：ukubo@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp

3 分子構造シミュレーション

Computational simulation of molecular structure

特任講師

別所 毅隆

Takeru BESSHO, Project Lecturer
専門分野： 光電変換素子、プリンテッドエレクトロニクス
Specialized field：Opto-electronics
devices, Printed electronics

城野 亮太

特任助教

Ryota JONO
Project Research Associate

E-mail：t.bessho@dsc.rcast.u-tokyo.ac.jp

13環境・エネルギー
Environment and Energy

附属 産学連携新エネルギー研究施設

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

革新的再生可能エネルギーシステムの研究
自然との共生を目指し、自然から学び、風、波と向き合う

The research of innovative renewable energy system
With the aim of coexistence with nature, learn from nature, to convert energy from the wind and the wave
持続可能な再生可能エネルギーシステム開発
再生可能エネルギーシステムは、自然の環境下で運転される持続可能なエネルギーシステムです。資源の少ない我が国の将来のエネル
ギーシステムを考える上で、循環するエネルギーである自然のエネル
ギーを利用した再生可能エネルギーシステムを開発し、定着化させていくことは非常に重要なテーマです。しかしながら、自然環境での最適なエネルギーシステム開発には課題が多く、自然の環境で運転するということは、自然の複雑性、不確実性、そして多様性を理解し、いかに設計、運用に反映させていくかが重要となります。
特に風力発電や波力発電のエネルギー源となる自然の風や波は、
低気圧や台風などの大気の状態や地形性状による影響を受けます。
この影響は複雑なスペクトルを持つ流れ現象を生み出し、それに起因する故障トラブルなどの課題が存在します。また、風力発電においては近年導入が進む中、騒音問題や鳥衝突問題などの社会受容性の課題が山積しています。当研究室では、大規模数値シミュレー
ション技術による物理現象解明と共に、各種課題を解決し、実用的な風力発電、波力発電システムなど再生可能エネルギーを目指し、
以下のような研究開発を行っています。
（1）数値流体力学による最適風力発電システム開発（2）非接触レーザー風計測による風車制御技術開発（3）環境共生型風力発電システム技術研究開発（4）風力発電スマートメンテナンス技術研究開発（5）小形風車技術研究開発（6）自然共生型ブローホール波力発電システム開発

1 風力発電機周りの大規模数値シミュレーション
Computational fl ow simulation aroundthe wind turbine

Renewable energy system is a sustainable energy system, which isoperated under the natural environment. In considering the futureof the energy system of our country, it is important to developa renewable energy system that uses the natural energy thatcirculates. However, there are many issue to optimal energy systemdevelopment in the natural environment, it is important to operationin the natural environment, to understand the nature of complexity,
the uncertainty and diversity, and to reflect to the design of systems.
Especially, natural wind that is a source of energy of wind powersystem is affected by the atmosphere of the state and terrain
properties such as low pressure and typhoons. This influence
produces a flow phenomenon with a complex spectrum and causes
some issues such as a failure trouble to the renewable energy
systems. In addition, an introduced in recent years in wind power
generation system, the social acceptance issues such as noiseproblems and bird strike issues have abound. In our laboratory, alongwith the physical phenomenon elucidated by large-scale numericalsimulation technology as computational fluid dynamics (CFD), tosolve a variety of problems, practical wind power generation system,with the aim of optimization of wave power generation system, andwe are conducting research and development, such as the following.
（1） The optimum wind power generation system development
by using computational fluid dynamics（2） The wind turbine control technology developed by anon-contact laser wind measurement（3） The social-acceptable wind power generation systemtechnology research and development（4） Wind power SMART MAINTENANCE technology researchand development（5） Small wind turbine technology development（6） Natural symbiotic blow-hole wave power generation systemdevelopment

2 自然共生型ブローホール波力発電システム

Natural symbiotic blow-hole wave power generation
system

特任准教授

飯田 誠

Makoto IIDA, Project Associate Professor
専門分野：再生可能エネルギー学、風力発電、波力発電、
流体工学
Specialized field：Renewable energy, Wind energy,
Wave energy, Fluid engineering
E-mail：iida@eco.rcast.u-tokyo.ac.jp

14

Sustainable renewable energy systems
development

3 風力発電スマートメンテナンス技術研究開発

Wind power SMART MAINTENANCE technology
research and development

情報

I n f o r m a t i o n

知能工学 分野

矢入研究室

Yairi Laboratory

Artificial Intelligence

データの生成メカニズムを明らかにしシステムの健全性を監視する人工知能
Artificial intelligence for revealing data generating mechanisms and monitoring health status of systems

教師なし学習～データの背後にある構造を探る～

While deep learning is attracting much attention these days, weare especially interested in unsupervised learning, which is one ofmain topics in machine learning research. An important purpose of
unsupervised learning is to reveal latent structures or patterns suchas clusters and low-dimensional intrinsic subspace behind the bigdata.
We are also studying on algorithms of learning dynamical systems(LDS), which aims at identifying mathematical models of naturaland artificial dynamical systems from observation data. Obtainedmodels can be utilized for control and prediction of those systems.
Furthermore, we are applying these techniques to health monitoring
and anomaly detection of large-scale artificial systems such as
artificial satellite. The goal of our study is to make the world safer
and more secure, with artificial intelligence.

近年、深層学習に代表される機械学習の研究が注目されています
が、私たちは特に教師なし学習と呼ばれる問題に強い関心を持ち研究しています。計測・通信技術の発展によって様々なシステムから高次元かつ膨大なデータが生み出されていますが、複雑なデータの背後に隠れているクラスター構造や低次元の本質的な状態空間を見つけ出すことが教師なし学習の一つの目的です。移動ロボットの自己位置・地図作成などへの応用も行ってきました。

動的システム学習～機械学習によるシステム同定～

人工・自然に限らず、我々のまわりには時々刻々と状態を変化させる動的システムが多数存在します。私たちはそのような動的システムの数学モデルを観測データから推定する手法、および、得られたモデルを使ってシステムを制御したり、将来の状態を予測する方法を研究しています。

データ駆動型異常検知 ～「何かがおかしい」を見つける～
上の２つの研究の応用として、人工衛星や生産プラントに代表される大規模で複雑な人工システムが正常に稼働しているかどうかをデー
タから監視する技術を研究しています。今よりも安心で安全な社会の実現に貢献することが我々の目的です。

1 非線形次元削減による自己位置・環境地図同時推定

Simultaneous localization and mapping by non-linear dimensionality reduction

2 教師なし学習による人工衛星テレメトリの異常検知

Anomaly detection for artificial satellite telemetry by unsupervised learning

教授

矢入 健久

Takehisa YAIRI, Professor
専門分野：人工知能、機械学習、航空宇宙工学、予防保全、健全性監視
Specialized field：Artificial intelligence, machine learning,aerospace engineering, prognostics, health monitoring
E-mail：yairi@g.ecc.u-tokyo.ac.jp

15

情

報

I n f o r m a t i o n

情報デバイス 分野

山下・セット研究室

Yamashita - Set Laboratory
http://www.cntp.t.u-tokyo.ac.jp

Information Devices

高機能レーザ・光デバイスにより新しい光通信・計測を切り拓く
Cutting Edge Laser Technology and Photonic Devices for Communications,
Precision Measurements, Bio-Medical and Industrial Applications
ナノカーボンによる新しいレーザ・光デバイス
カーボンナノチューブ(CNT)やグラフェンのようなナノカーボン
材料は有用な電気的・光学的特性を持っています。我々はこれらの材料を用いた新しいレーザ・光デバイスと計測応用の研究を進めています。特にナノカーボンの持つ高速な可飽和吸収を利用した受動モード同期技術により0.1psの間だけ光る短パルス光ファイバレーザ
や高機能光デバイスを実現しました。

高速に色を変化できるレーザの計測・医用応用
エルビウム(Er)やツリウム(Tm)等の希土類を添加した光ファイバや半導体素子による光ファイバレーザの計測応用を進めています。
最近注力しているのは、100nm以上で色を繰返し周波数数百kHzで掃引できる超高速広帯域波長可変光ファイバレーザです。本光源の光断層画像診断(OCT)への応用を進めています。また、これまで実現が難しかった中赤外波長(2~5μm)光ファイバレーザの構築と応用を進めています。

高性能3次元計測プラットフォームの開拓
コンピュータ統合生産等に対応した各種測定物の3次元モデリング
や空間情報の取得のような多種多様な3次元サービスを「インダスト
リー4.0」へ導入することにおいて、高精細3次元レーザスキャナは

Nanocarbons, such as Carbon nanotubes (CNT) and graphene,
have very useful electrical and photonic properties. We are
pursuing researches on lasers and devices using these nanocarbon
materials, and applications to optical sensings. Especially, we pay
much attention on the ultrafast saturable absorption property ofsuch nanocarbon materials, and realized a very short pulse fiber
lasers that emit lights at the duration as short as 0.1ps. We are also
working on nanocarbon-based highly functional devices.

Fast Color-swept Lasers for Sensing andMedical Applications
We are working on the fiber lasers using Rare-earth (e.g. Er orTm) doped fibers or semiconductors for sensing applications. We
currently emphasize on the fast and wide wavelength swept fiber
lasers that can sweep its color (wavelength) in wide sweep range(>100nm) at very fast sweep speed (Repetition rate > a few 100kHz).
We are also trying to apply the lasers to the optical coherence
tomography (OCT). At the same time, we study on fiber lasers at
mid-IR wavelength regions (2〜5μm) that have been difficult using
optical fibers, and application to optical sensing.

重要な役割を果たします。我々はこれまで計測分野で見過ごされて

Pioneering 3D imaging platform

きた光波の偏波・位相を高度な変調方式により活用することで、高3D services e.g. 3D modeling, acquisition of spatial information
for computer integrated manufacturing systems will revolutionize
factories. High-precision 3D laser scanners play a significant role inintroducing such wide variety of 3D services to “Industry 4.0”. Our
goal is to create sophisticated and pioneering 3D measurement
technologies by full exploitation of polarization and phase oflightwave, which have been overlooked in measurement fields.

度な3次元計測技術を創出しています。

1 CNTによる世界最小のフェムト秒ファイバレーザ
World-Smallest CNT-based Femtosecond
Fiber Laser

2 波長掃引OCTシステムと高速取得画像

Swept-Source OCT system and High-speed
Acquisition Images

教授

山下 真司

Shinji YAMASHITA, Professor
専門分野：ファイバフォトニクス、非線形光学、ナノカーボン材料、バイオフォトニクス
Specialized field：Fiber Photonics,
Nonlinear Optics, Nano-Carbon
Materials, Bio-Photonics
E-mail：syama@cntp.t.u-tokyo.ac.jp

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Advanced Lasers and Photonics Devices using
Nanocarbon

3 ３次元レーザスキャナシステムと取得3次元画像

3D Laser Scanner system and Acquisition 3D Image

准教授

セット ジイヨン

Sze Yun SET, Associate Professor
専門分野：レーザシステム、超高速光エレクトロニクス、三次元計測、集積フォ
トニクス
Specialized field：Laser Systems,
Ultrafast Optoelectronics, 3D LIDAR,
Integrated Photonics
E-mail：set@cntp.t.u-tokyo.ac.jp

金 磊 助教Lei JIN
Research Associate
杉浦 洋平 特任助教
Yohei SUGIURA
Project Research
Associate情報

I n f o r m a t i o n

神崎研究室

生命知能システム 分野

Kanzaki Laboratory
http://www.brain.rcast.u-tokyo.ac.jp

Intelligent Cooperative Systems

生物が進化により獲得した感覚・脳・行動の機能を再現し、理解し、活用する
Understanding and utilization of brain functions via the reconstruction of neural circuits in the insect brain

昆虫から新しい科学と技術を拓く生物が獲得した脳の機能や機構の解明は、生物学のみならず工学分野においても大きなインパクトをもたらします。私たちは昆虫の脳をモデルとして、構成要素である神経細胞から脳を調べ上げて再構築することで、そのしくみを明らかにします。また遺伝子工学技術により、昆虫の優れた嗅覚を活用した匂いセンサの開発を進めています。昆虫科学により新しい科学と技術の世界の開拓を目指しています。

Exploring advanced science and technology
from insect neuroscience
Insects and animals have evolved sophisticated brain systems in thehistory of life. Understanding of their brain mechanisms will bringa major breakthrough in both biology and engineering. We aim tounderstand the insect brain mechanism by reconstructing neuralcircuits from single neurons. Furthermore, we have been developing
novel olfactory sensors using insect olfactory receptors employing
genetic engineering. We believe that the advance of insect science
will bring a breakthrough for neuroscience and engineering.

昆虫脳の始原的知能の理解を目指した全脳シミュレーションの構築

Whole insect brain simulation and theunderstanding of insect intelligence

私たちは神経回路モデルと生物実験の両面からのアプローチにより、1万個～100万個の神経細胞からなる全脳のシミュレーションを通した昆虫脳の知能の理解を目指しています。中でも私たちは、雄カイコガの嗅覚受容―匂い源探索行動に注目しています。細胞内計測や神経活動のイメージング等の生物実験によって個々の神経細胞の知見を得て、それらの形状・機能をデータベース化・モデル化した後に、大規模な神経回路モデルを構築します。このモデルの挙動を「京」や「ポスト京」のスーパーコンピュータ上でシミュレーションし、昆虫脳の活動をリアルタイムで再現することを目指しています。

Our target is the understanding of insect intelligence through thelarge scale simulation of the insect brain which has 104-106 neurons.
We are tackling to the secret of insect brains by experimental andcomputational approaches. We are investigating morphologicaland functional properties of single neurons and neural circuit byelectrophysiological and imaging techniques. Furthermore, weare reconstructing connections between neurons and developinga large-scaled neural network model. We employ the K /post-K
supercomputer for the simulation of the model, which can replay
the real-time activities of the insect brain.

Development of odorant biosensors based on
insect olfactory systems

昆虫の嗅覚機能を活用した匂いバイオセンサの構築
遺伝子工学技術は、脳の理解を加速させるうえで重要な技術です。私たちは、遺伝子組換えやゲノム編集による脳内の特定の神経回路の可視化、神経活動の計測や制御技術を用いて、匂いの受容から適応的な行動の発現にいたる分子、神経機構の解明を進めています。また、昆虫がもつ優れた匂いの受容機構に基づいて、培養細胞
や昆虫自体(カイコガ)でさまざまな嗅覚受容体の機能を再構築する技術を確立しています。これらの技術を活用し、匂いを蛍光パターン
として識別可能な「細胞利用型センサチップ」や所望の匂い源を探索可能な「センサ昆虫」の開発を進めています。

1 フェロモン源へ定位する雄カイコガ（Bombyx mori）
Pheromone-searching behavior of an adultmale silkmoth (Bombyx mori )Insects have sophisticated olfactory systems that detect odorantmolecules in the air with high sensitivity and translate odor
information into adaptive odor-tracking behaviors. We are examining
molecular and neural mechanisms that underlie the generationof adaptive behavior using silkmoths by employing transgenic andgenome editing techniques. We have also successfully reconstructed
the functions of several insect-derived odorant receptors in cultured
insect cells and olfactory receptor neurons of silkmoths using genetic
engineering. By applying these technologies, we aim to develop a"cell-based sensor chip" for detecting various odorant molecules as afluorescence pattern of transgenic sensor cells, and a "sensor moth"for finding an odor source on demand.

2 分析と統合による昆虫脳の再構築

Reconstruction of the insect brain

教授

神崎 亮平

Ryohei KANZAKI, Professor
専門分野：遺伝子工学、脳神経生理、
脳再構築、生体ー機械融合
Specialized field：Genetic engineering,
Neurophysiology, Brain reconstruction,
Biohybrid system
E-mail：kanzaki@rcast.u-tokyo.ac.jp

3 細胞利用型匂いセンサチップによる匂い計測

Measurement results of a cell-based sensor chip

並木 重宏 特任講師
Shigehiro NAMIKI
Project Lecturer

照月 大悟 特任助教
Daigo TERUTSUKI
Project Research Associate

光野 秀文 助教
Hidefumi MITSUNO
Research Associate

加沢 知毅 特任研究員
Tomoki KAZAWA
Project Researcher

ハウプト ステファン 周一
特任助教
Stephan Shuichi HAUPT
Project Research Associate

17

情

報

I n f o r m a t i o n

西成研究室

数理創発システム 分野

Mathematical Physics of Emergent Systems

Nishinari Laboratory
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/tknishi/

渋滞学
Jamology

様々な渋滞の解消を目指す渋滞学

Jamology: solution for various jams in the world

車の渋滞による経済損失は年間で約12兆円にも上りますが、渋滞

Economic losses caused by traffic jam is no less than 12 trillion yen
per year; however, not only vehicles cause jam. Our daily life issatisfied with full of jams such as delay of trains, congestion incommuting rush hours, and long queues at service windows.
Furthermore, jams in a broad definition are observed in the Internet,
queue of ants, flow of blood and protein in our body, factories, andlogistics. We study these jams and their solution by "Jamology",
which is a mathematical scientific approach to jams. We model thesystems by applying mathematics and physics such as stochastic
process and fluid dynamics and understand the mechanism of jams
by analyzing them as phase transitions. We also suggest solutions forjams and validate their effectiveness by real experiments.

するのは車だけではありません。電車の遅れ、通勤ラッシュ時の人の混雑、窓口での長い行列など、我々を取り巻く環境は渋滞や混雑で満ち溢れています。さらにはインターネット通信、アリの行列、
人の体の中の血液やタンパク質の流れ、工場や物流などにも広い意
味での渋滞が発生します。こうした様々な流れの渋滞とその解消方法について、当研究室では「渋滞学」という数理科学的アプローチ
を用いた方法により研究を進めています。具体的には、流体力学や確率過程などを用いて流れをモデル化し、渋滞を相転移として捉えてそのメカニズムを解析すると同時にその解消法を提案します。さらに、実験により解消法の検証も行います。
例えば車の場合、車間を詰めて走行している車の先頭がちょっとした上り坂で減速すると、ブレーキの連鎖によって大渋滞が発生します。ところが、1km程度のでき始めの渋滞であれば、その場所にゆっくりと近づくことで渋滞の成長を遅らせ、うまくいけば解消も可能であることが分かっています。これは工場の生産ラインでの渋滞解消にも応用できる方法です。また、人の建物からの避難の際に皆が一斉に逃げようとすると、詰め過ぎて身動きが取れなくなってしまいます。このとき、適切な位置に適切な障害物を置くと、かえって流れがよくなる場合があることも分かっています。
渋滞学では、上記のような「急がば回れ」的な視点によって創発的な渋滞解消を目指しています。近年はビッグデータの活用も始めていて、研究成果をより実用的な形にして社会に還元できるよう、
日々研究に励んでいます。
さらに、群集マネジメントの社会連携講座を開設して企業連携を推進しています。

1 渋滞吸収実験（JAFとの共同実験）

Jab absorbing experiment (in collaboration with JAF)

In addition, we have established a joint-venture with several
corporations to promote crowd management and related
cooperation between public and private institutions.

Pedestrian experiment (pedestrians walkthrough a congested area)

西成 活裕Katsuhiro NISHINARI, Professor
専門分野：数理物理学、渋滞学
Specialized field：Mathematical physics, Jamology

18

Jamology tries to emergently solve jams from the view point of"more haste, less speed" as in the examples above. We have also
started big data analysis and persevered in studying in order tocontribute our society by our applicative research outcome.

2 雑踏の中を歩行する人の実験

教授

E-mail：tknishi@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp

For example, terrible traffic jam occurs by a little deceleration at a
gentle ascent if vehicles are driving with small headway distances.
However, if we approach to the jam slowly, we can delay the growthof jams. As a result, there is a possibility that small jam about 1km
is completely solved. This solution can be also applied to jams inproduction lines in factories. Besides, when many people try toevacuate from the building at the same time, the exits often get
clogged. It is investigated that setting a suitable obstacle at an
appropriate position prevents the clogging and improve the flow ofpeople.

柳澤 大地

准教授
Daichi YANAGISAWA
Associate professor

3 工場での在庫の渋滞の様子

Jam of stocks in a factory

情

高橋研究室

光製造科学 分野

報

Photon based Advanced Manufacturing ScienceI n f o r m a t i o n

Takahashi Laboratory
http://www.photon.rcast.u-tokyo.ac.jp

ナノ製造世界の実現を目指して“光”の可能性を追求する
Ultimate optical approach for nano manufacturing world

次世代の超精密ものづくりを実現するため、我々生命体の根源をなす“光”エネルギを媒体とした新しいマイクロ／ナノ加工・計
測・生産技術に関する研究を推進しています。すなわち、従来から製造現場において広く用いられてきた、高い遠隔制御性を特徴とす
る自由空間伝搬光エネルギに加え、主に基礎科学分野において用いられてきた、高い空間的局在性を特徴とするエバネッセント光や近接場光といった局在光エネルギも含めて、次世代の先進的生産技術を支援する光エネルギの可能性を追求しています。具体的には、レーザー応用ナノインプロセス計測、レーザー応用ナノ加工に代表される先進製造を実現するための要素技術開発とともに、新しいマ
イクロデバイス生産システム概念となるセルインマイクロファクトリを提唱し、その確立を目指しています。それぞれの研究・技術開発においては、（a）新概念の提案から、（b）理論・実験両面からの特性解析、（c）実用化を見据えた実験的検証までをカバーしています。
主な研究テーマは以下の通りです。
（1）エバネッセント局在フォトンを用いたナノ光造形の開発（2）半導体製造におけるナノ欠陥の高分解能・高感度・光学的計
測法の開発（3）光触媒ナノ粒子を用いた三次元マイクロ構造レーザー直描法の開発（4）局在光エネルギの動的制御を用いたセルインマイクロファクト
リに関する研究1 半導体パターンの回折限界超越検査

Super-resolution inspection of semiconductor patterns

We conduct research on advanced micro/nano production
technology, which can be applied to the next-generation ultraprecision manufacturing by focusing on photon energy, whichis the ultimate energy believed to be the root of our life. Especially
we are developing photon based cutting-edge techniques for micro/
nano manufacturing science, such as laser-assisted nano-in-process
measurement, laser-assisted nano-processing and structuring, and anovel concept about a future micro production system, cell-in-microfactory, with which we can product innovative micro/nano functional
devices supporting our future life. In order to realize our target,
not only conventional light energy propagating in free-space but
also localized light energy emerging at near-field region of bulk
material is applied to our research from both a practical viewpoint
as manufacturing techniques and a scientific viewpoint based on
basic physics. Our research involves (a) proposal of new concept not
only about elemental technology but also about a whole production
system, (b) theoretical and experimental analyses unraveling its
characteristics, and (c) experimental verification for practicalrealization. Some of our ongoing projects are as follows:（1） Nano-stereolithography using evanescent light energy.
（2） In-process super-resolution high-sensitive opticalmeasurement for nano-defects in semiconductor industry.
（3） Laser direct fabrication of three-dimensional microstructuresusing photocatalyst nanoparticles.
（4） Study on cell-in-micro-factory based on active control of
localized photon energy as a future micro production system.

2 自律的欠陥探索プローブによるナノ欠陥の一括検出
Simultaneous inspection of nano defects byautonomous defects detection probe

3 エバネッセント光で造形した銀杏マーク
A gingko tree leaf, the University ofTokyo's symbol, created using
evanescent light

教授

高橋 哲

Satoru TAKAHASHI, Professor

専門分野：光応用ナノ計測、光応用ナノ加工、
セルインマイクロファクトリ
Specialized field：Laser-assisted nano-measurement,
Laser-assisted nano-processing and structuring,
Cell-in-micro-factory
E-mail：takahashi@nanolab.t.u-tokyo.ac.jp

19

情

報

I n f o r m a t i o n

光製造科学 分野

小谷研究室

Kotani Laboratory
http://neuron.t.u-tokyo.ac.jp

Photon based Advanced Manufacturing Science

生体計測技術と力学系理論の融合による複雑生命現象の解明

Research on bio-complexity
by developing biomedical measurement technique and mathematics on dynamical systems
ヒトを測る、知る、支援する
近年の生物に関する計測・解析技術の進歩に伴い、生物は私たちの想像をはるかに超える精巧さ、精密さで様々な機能を実現していることが明らかになりつつあります。私たちは生体計測技術と数理
解析理論（非線形動力学・統計物理学など）を融合し、複雑な生命現象の動作原理を明らかにすることを目指しています。また、得られた生命現象に関する知見を診断技術・リハビリテーション・
ヒューマンインタフェースなどに応用する研究を行っています。具
体的には、生命現象に普遍的にみられる非線形性・時間遅れ・ゆら
ぎ・複雑ネットワークを解析的に扱うための理論研究、脳神経系数理モデルと脳活動計測実験による記憶・認知機能の解明、バーチャ
ルリアリティを活用して脳活動から使用者の意図を高速に読み取るシステムの開発などを行っております。これらを含め、主な研究
テーマには以下のものがあります。
・生命現象の動作原理を理解するための力学系理論の構築
・遺伝子制御システムにおける時間遅れ相互作用の解析
・脳神経系数理モデルと脳活動計測による
脳内情報処理機構の解明
・近赤外光トポグラフィを用いた脳血流評価法の最適化
・生活習慣病予防に向けた在宅用小型超音波検査ロボットの開発
・自律神経による循環器調節機構の解明と製造現場支援応用
・拡張現実感技術を用いた新しいBrain-Machine・Interfaceの開発

1 光を用いた高精度な脳機能評価手法の提案

Development of brain function evaluation
using near-infrared lasers

Recent advances in experimental and analytical techniques haverevealed that biological systems are precisely organized to do various
functions better than we had imagined. We have been developing
theories for dynamical systems and methods of measurement inorder to elucidate the underlying mechanisms of complex biologicalphenomena. We also apply the basic biological findings to a wide
range of fields, including diagnosis, rehabilitation, and humaninterfaces. Specifically, we have conducted studies on:(a) Developing theoretical methods for nonlinear and time-delayed
stochastic systems on complex networks, (b) Understanding thefunctions of working memory and recognition using multi-scale brain
models and noninvasive brain measurements, and (c) High-speed
brain-machine interfaces using virtual reality.
The main topics for our research group are as follows:・Mathematical theory for dynamical systems in biology
・Dynamics of gene-regulatory networks with time-delayedinteractions
・Elucidating information processing in the brain using multi-scale
brain models and noninvasive brain measurements
・A signal processing method for precisely evaluating blood flowin the brain
・Robotic ultrasound examinations to prevent lifestyle relateddiseases・A support system for manufacturing workers using noninvasive
evaluation of the autonomic nervous system
・Novel brain-machine interfaces based on augmented reality

2 拡張現実感を用いた脳-機械インタフェース

Novel brain-machine interfaces based on
augmented reality

准教授

小谷 潔

Kiyoshi KOTANI, Associate Professor
専門分野：非線形動力学、統計力学、生体計測、
ヒューマンインタフェース
Specialized field：Nonlinear dynamics, Statisticalphysics, Biomedical measurements, Human interface
E-mail：kotani@neuron.t.u-tokyo.ac.jp

20

Development of bio-medical signal processing
for human support systems

3 数理モデルと数理解析による生命現象の理解
Mathematical and theoretical biology

情報

I n f o r m a t i o n

身体情報学 分野

稲見・檜山研究室

Inami - Hiyama Laboratory
https://www.star.rcast.u-tokyo.ac.jp

Information Somatics

人間工学、生理学の知見に基づき、身体性をシステム的に理解し設計可能とする
Understanding and designing the body schema based on human factors

生理的・認知的・物理的知見に基づいて、システムとしての身体の機序を追究し、人間が生得的に有する感覚機能、運動機能、知的処理機能を物理的、情報的に補償・拡張する「身体情報学」に関する研究を行っている。機器に代替作業をさせる「自動化」と並立する概念として、機器や情報システムを自らの手足のように自然に利用し、いわば「人機一体」でやりたいことが自在にできる「自在化」技術を提唱している。

Researches on "Information Somatics" is about supporting andaugmenting innate functions of human such as sensory, motility, andintelligent processing. We investigate the mechanism of human body
based on physiological, cognitive, physical knowledge. We propounddesigning truly "Human-Computer Integrated" systems enhancing
human I/O in a way that we control instruments and systems just likewe control our own body.

Enhancing human I/O

自在化技術「人機一体」を実現するためにはユーザの意図を適切にセンシン
グし、作業対象の情報をユーザの身体に適切にフィードバックする必要がある。視線、筋電などの生体情報や環境情報のセンシング技
術、機械学習等による意図推定・行動予測技術、筋電気刺激などのアクチュエーション技術を統合し、人間の入出力を拡張する研究開発を行う。

In order to design "Human-Computer Integrated" systems, we needto recognize users’ intentions and give proper feedbacks to theirbodies. We enhance human I/O by integrating sensing technologies
like wearable sensing; perception and prediction technologies likemachine learning; actuation technologies like electrical muscle
stimulation.

Acquisition of new body schema

新たな身体の獲得
バーチャルリアリティ、拡張現実感、ウェアラブル技術、ロボッ
ト技術、テレイグジスタンスなどを援用し、人間の能力を拡張する
ことで、超身体、脱身体、変身、分身、合体など、新たな身体観を工学的に獲得するための研究開発を行い、超高齢社会対応など社会実装することを目指す。

主観的体験の共有・伝達技術
主観的な体験・経験を身体や時空間に広がる視覚・聴覚・触覚として記録、再生、伝達するシステムを構築し、サプリメントのようWe enhance human ability by applying VR, AR, wearables, robot,
and telexistence. Through this effort, we investigate a way to acquire
new body schema. Implementing practical application for hyperaged society is one of our research goals.

Sharing and Transferring subjective experience
We aim to develop technologies that enrich our quality of life (QoL)
as supplement by recording, reproducing, and transferring subjective
experience. Entertainment, super-human sports, skill transferring
are application domains.

に日常生活の質（QoＬ）を豊かにする技術の実現を目指す。エンタテインメントコンピューティング、超人スポーツ、技能伝承などの領域へ向けた研究開発を展開する。

1 身体性の編集

MetaLimbs: Multiple Arms Interaction
Metamorphism

2 VRくまモン

3 光学迷彩ドッジボール

VR Kumamon

教授

D-Ball: Virtualized Sports using Diminished Reality

講師

稲見 昌彦

檜山 敦

E-mail：drinami@star.rcast.u-tokyo.ac.jp

E-mail：hiyama@star.rcast.u-tokyo.ac.jp

Masahiko INAMI, Professor
専門分野：人間拡張工学、バーチャルリアリティ、
エンタテインメント工学
Specialized field：Augmented human,
Virtual reality, Entertainment computing

Atsushi HIYAMA, Lecturer
専門分野：複合現実感、
ヒューマンインタフェース、
ジェロンテクノロジー
Specialized field：Mixed reality, Humancomputer interaction, Gerontechnology

瓜生 大輔

助教
Daisuke URIU
Research Associate

21

情

田中研究室

コミュニケーション科学 分野

報

Tanaka-Ishii Laboratory
http://www.cl.rcast.u-tokyo.ac.jp

Communication ScienceI n f o r m a t i o n

社会的な複雑系を数理的に捉える

Mathematical/Computational Exploration of Social Complex Systems

言語、金融、コミュニケーションは社会的な系で、このような大規模な社会的な系にはいくつか普遍的な共通の数理的性質があることが知られています。本研究室ではビッグデータを検証することを通して、この性質を正確に捉える試みを行い、得られた基礎的な理解に基づいて、社会実装につながる工学応用を模索しています。

社会的な複雑系に内在する数理
自然言語、金融、コミュニケーションネットワーク(Twitter)な
ど、人が社会活動で用いる複雑系には、それぞれ統計物理的な経験則が知られており、共通する性質があることが伺えます。研究室では、大規模な実データに基づき、自己相似性、複雑さや揺らぎなどの観点から、系の数理的特性を探求しています。また、複数の複雑系に共通する現象の中の本質を捉える試みを行っています。

複雑系向き深層学習・機械学習手法
記号的な複雑系に関する数理的理解を元に、深層学習・機械学習が適切な処理を行いうるのか、その可能性と限界を吟味し、学習方法の改良の方向性を探ります。また、現行の学習の技法を基礎として、半教師有り・教師無し学習の手法を模索しています。

ビッグデータを利用した言語・金融・コミュニケーションの数理
多種多様の大規模なデータを用いて、言語や金融といった社会的な記号系がどのような性質を持つかを、統計、情報理論、ネット
ワーク科学の観点から探ります。個別分野に絞った研究に加え、分野横断的なアプローチをとることで、共通する現象の中に本質を捉える試みを行っています。たとえば、報道やTwitter、さらに会社のネットワークをふまえて金融の解析や予測など応用研究のほか、自We explore the universal properties underlying real symbolic
dynamics through mathematical models derived by computing with
big data obtained from large-scale resources. Using these models,
we explore new ways of engineering to aid human social activities.

Analysis of large-scale social systems byapplying complex systems theory
Common scaling properties are known to hold across various largescale social systems. Using real, large-scale data, we study the natureof these properties from the viewpoints such as complexity, degree offluctuation, and self-similarity, and construct a mathematical model that
explains them.

Deep/Machine learning methods for complex
systems
We discuss the potential and limitations of deep learning and othermachine learning techniques with respect to the nature of complex
systems, and we study directions for improvement. Moreover, we
explore unsupervised and semi-supervised methods for state-of-theart learning techniques.

Mathematical informatics across language,financial markets, and communication
We explore common universal properties underlying language,finance, and communication, through computing with various kinds oflarge-scale data, and we apply our understanding of those properties
to engineering across domains. For example, we study financial
market analysis by using blogs and other information sources, and we
simulate information spread on a large-scale communication network.

然言語の生成モデルとしての複雑ネットワーク構造などの基礎的な探求も行っています。

1 さまざまなデータでの揺らぎの分布

Box plots of the Taylor exponents for different kinds of data

2 マルコフモデル (左), 深層学習モデル(中)により確率的に生成された時系列と、人の文書 (右)におけるTaylor則
Taylor's Law results for a time series sample produced by a Markov model (left)
and a state-of the art neural model (middle), and a human text (right)

教授

田中 久美子Kumiko TANAKA-ISHII, Professor
専門分野：離散的な時系列やネットワークの数理モデル、
記号系の複雑系科学、機械学習/深層学習、計算言語学、
情報記号論
Specialized field：Computational/mathematical linguistics,
Deep learning and machine learning,
Mathematical modeling of time series and networks,
Complex systems theory for discrete systems,
E-mail：kumiko@cl.rcast.u-tokyo.ac.jp22

情生命データサイエンス 分野

報

上田研究室

Ueda Laboratory

Biological Data ScienceI n f o r m a t i o n

データサイエンスのテクノロジーで生命現象を読み解く
Biological Big Data to Knowledge, using Data Science

データサイエンスを用いた生命情報解析
次世代シーケンサおよび質量分析機から出力される計測データを
ハイスループットに解析する情報科学的手法の開発を行っています。近年、計測技術の発展により、生物学において算出される電子
データは増加の一途をたどっており、大量の生物学データを標準的な方法で処理することがすでに困難な課題となっています。加えて、異なる次元のデータを統合し、従来モデル化が難しいデータに対しても関連性を見出すためには、ビッグデータ解析技術や機械学
習の最新の成果（データサイエンス）を取り入れて情報解析を行うことが不可欠になっています。また、大量のゲノムデータの中から生物学的な意味や関連性を見出すには大規模にデータを集約させ、分散処理を行う必要があります。将来的なクラウド運用を見据えて、Hadoop/Sparkといったクラウドで標準的な分散基盤や深層学

Biological Data Science
With the development of sequencing technology, electronic data
yields in biology have been steadily increasing, and it is already achallenging task to process large volumes of data with conventional
methods. In addition, in order to extract knowledge from multi
modal big data, (ex. Multi-omics data) it is necessary to incorporate
the latest Data Science technology, such as cloud computing andmachine learning. We are developing cloud based NGS analysis
pipeline using Hadoop / Spark, popular cloud computing framework,and deep learning library.
Our research include following:(1) Cancer genomics(2) Proteomics and post translational modification(3) epitranscriptome (RNA modifications) analysis

習のライブラリを用いた生命情報の解析基盤を開発しています。

研究領域の紹介
次世代シーケンサおよび質量分析機の応用範囲は多岐に渡りますが、以下のような領域で研究を行い、同時にソフトウェアを開発しています。
(1) がんゲノミクス(2) タンパク質の転写後修飾の解析(3) エピトランスクリプトーム(RNA修飾)解析

1 B型肝炎ウィルスの挿入部位（青）とコピー数変異部位（赤）のゲノム位置
Hepatitis B Virus (HBV) integration sites (blue) and DNA
copy number break points (red) on human genome

2 Hadoopを用いたRNAシーケンスおよび全ゲノムシーケンス
解析結果
RNA Sequencing and Whole genome sequencing
using Hadoop

3 深層学習とnanoporeシーケンサを用いたRNAの解析例）14 種類 tRNAを判別（精度 0.979 ）RNA epi-transcriptome analysis using nanopore
sequencer and deep learning

講師

上田 宏生

Hiroki UEDA, Lecturer
専門分野：情報生命科学、がんゲノミクス、機械学習
Specialized field：Computational Biology,
Cancer Genomics, Machine Learning
E-mail：ueda@genome.rcast.u-tokyo.ac.jp

23

情

報

I n f o r m a t i o n

太田研究室

ロボティック生命光学 分野

Ota Laboratory
https://sadaotalab.com

Networked Biophotonics and Microfluidics

ネットワーク型生命計測テクノロジー
光・流体・遺伝子技術を融合し、人知を超え、拡張する

Explore life science beyond human limit by networking optics, microfluidics, genomics & information technologies
自律的な生命計測装置

Machines that think

お互いの顔を見る（光学情報）だけで、私達は色々と分かり合えま

We ultimately aim at creating a machine that thinks by itself todiscover something crazy with biology, physics and medicine
outlooks. To this goal, we invent new physical tools to probebiological structures and develop ways of networking biologicalmeasurements using the world’s best technologies. Our applicationsof interest span basic science and healthcare-industrial domains.

す。では、例えば細胞を物理的に観察するだけで、細胞の種類や状態
や未来はどこまで分かるのでしょうか。多様で大量な細胞を私達の目で一年中毎日観察し続けても、細胞や組織や生命の仕組みへの理解が不十分なため、中々難しそうです。一方私達のラボでは、多次元計測データから演繹して生体情報の真価を取り出すべく、究極的には「装置が自律的に考える」生命計測解析を目指しています。

Bridge biological measurements

ネットワーク型生命計測テクノロジー

With expertise in optics, microfluidics, electronics, chemistry,
genomics, and engineering, we develop integrative systems that
network the biological measurements, leading to interrogationof complex life systems by exploiting the power of data science
including machine learning.

自律的な生命計測解析の実現には、ハード・ウェット・ソフト技術の統合が必要です。そこで私達は、発展著しい最先端光イメージン
グ・流体・遺伝子計測技術の、ネットワーク化（賢い繋ぎ合わせ方）に日々頭を捻り、アイデアを議論して、チームで楽しく実現しています。国内外大学や研究所の機械学習や医学生物学の専門家、業界をリードする企業との共同研究開発も活発です。また本技術を用いて、生物学と物理学の境界領域開拓や、生物の物理情報的な解釈等、挑戦的な基礎科学課題に取り組みます。1細胞解像度での多細胞システム
動態理解を目指す生物学にも、本技術で強力に貢献します。
技術統合や概念実現の過程で、新しい機能を実現する光イメージン
グ・マイクロ流体・遺伝子解析・情報工学・工学技術が次々に生まれてきます。萌芽的で価値のある技術を積極的に世に出し、国際的な企業・産業化、実用化に取り組むチャレンジも行っています。

Bridge biological and physical sciences
Biological systems are often too complex to describe with physics
languages. For example, it has been a challenge to study the effectof non-molecular causes to biological outcomes. By transforming
the engineering of quantitative biology, we are finding approaches
to this problem and trying to explore the potential of such studies inhealthcare.

Develop biophotonics, micro/nanofluidics, andinformation technologies
Toward the grand challenges mentioned above and independently,
we actively work on development of novel optical imaging,
functional micro/nanofluidics, and information techniques, and theirintegrated modalities.
Along such scientific exploration, new technologies continually
emerge and may spin out to create industrial activities with further
excitement.

1 機械学習駆動型イメージングセルソーター

Machine Learning-driven imaging cell sorter

2 単一対物レンズ光シート顕微鏡

Single objective light sheet µ-scopy by APOM

准教授

太田 禎生

Sadao OTA, Associate Professor
専門分野：光イメージング、マイクロ流体、バイオ工学、
情報生命、融合計測
Specialized field：Optical Imaging, Microfluidics,
Bioengineering, Information Technology,
Technology Networking
E-mail：sadaota@solab.rcast.u-tokyo.ac.jp

24

3 マイクロ流体リポーソーム(人工細胞)生成

Microfluidic liposome formation method

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

岡本研究室

生命反応化学 分野

Okamoto Laboratory
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/okamoto/Bioorganic Chemistry「生体分子設計」をキーワードにした有機合成化学と生命科学のボーダーレス研究'Biomolecular design' : Borderless research between organic synthesis and life science

合成化学が細胞生物学のフロンティアの探検へ招待します

複雑さを増している生物学のいろいろなギモンを解決するために、

私たちは、新しい化学技術を使って細胞機能を原子レベルで解明しようとしています。私たちの研究は、様々な機能を持った新しい人工の生体高分子をデザインしたり、化学合成したり、物性測定したりすることにフォーカスしています。また、特定の構成単位もしくは原子を認識したり可視化したりすることを可能にする特別な有機化学反応のデザインも研究しています。
核酸は、生命機能をつかさどる鍵分子です。核酸のエピジェネ
ティックな修飾を特異的に認識するための新規化学反応や機能性生体高分子を創出しています。また、細胞内での核酸機能を可視化するための超機能的光化学も追究しています。

（2）タンパク質を造る化学
タンパク質は、翻訳後修飾を受けることによってその機能を大きく変えます。特定の翻訳後修飾を含むタンパク質やペプチドを化学的に合成しています。また、タンパク質の翻訳後修飾を特異的に認識／可視化するための新規化学反応を創出します。

（3）細胞機能を御する化学
細胞機能は、精緻な分子デザインによって制御できるかもしれません。私たちは、生体分子や細胞を化学的にラッピングしたり、そのラッピングを外部刺激によってはがしたりすることによって、特定の細胞機能を制御する新しい分子システムを創作しています。

Staining specifi c intracellular nucleic acids
by our chemical probes

Nucleic acid is a key molecule that controls vital functions. We create
novel chemical reactions and functional biopolymers to specificallyrecognize the epigenetic modification of nucleic acids. We also
pursue the highly functional photochemistry to visualize nucleic acidfunction in the cell.

（2）Chemistry building proteinsProtein significantly changes its function by posttranslational
modifications. We chemically synthesize proteins and peptides
with a variety of posttranslational modifications. We also develop
novel chemical reactions to specifically recognize/ visualize
posttranslational modifications.

（3）Chemistry controlling cell function
Cell functions may be controlled by sophisticated molecular design.
We create new molecular systems controlling a specific cell function
by chemically wrapping biomolecules and cells and unwrappingthem by an external stimulus.

2 細胞が作りだせない超天然タンパク質を化学的に創り出す
Chemically synthesizing super proteins
which cells cannot create

教授

岡本 晃充

As we investigate biological questions of increasing complexity, newchemical technologies can provide atoms-level views of cellularfunction. The focus is on the molecular design, synthesis and physicalproperties of new, man-made biopolymers with various functions.
Also included is the design of unprecedented organic chemicalsystems for recognizing and visualizing a single component or atom
in biopolymers of interest.

（1）Chemistry creating nucleic acids（1）核酸を創る化学

1 化学プローブを用いて細胞の中の特定の核酸に色を付ける

Synthetic chemistry enables us to explore
the frontiers of cell biology

Akimitsu OKAMOTO, Professor
専門分野：生物有機化学、有機合成化学、
光生物化学、核酸化学、エピジェネティクス
Specialized field：Bioorganic chemistry,
Organic synthesis, Photobiochemistry,
Nucleic acid chemistry, Epigenetics
E-mail：okamoto@chembio.t.u-tokyo.ac.jp

3 刺激分解性ヒドロゲルによって細胞1個を包み込む「セルタブレット」
Wrapping a cell by with stimuli-responsive hydrogels:'cell tablet'

講師

山口 哲志

Satoshi YAMAGUCHI, Lecturer
専門分野：生物有機化学、化学生物工学
Specialized field：Bioorganic chemistry,
Chemical bioengineering
E-mail：yamaguchi@bioorg.rcast.u-tokyo.ac.jp25

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

油谷研究室

ゲノムサイエンス 分野

Aburatani Laboratory
http://www.genome.rcast.u-tokyo.ac.jp

Genome Science

先進的ゲノム解析技術を駆使して生命現象を明らかにする
Dissect biomedical phenomena with advanced genomic technologies

次世代シーケンサー（NGS）やアレイ解析等の先進的解析技術を用いて取得したゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームなどの多重な生命情報を統合し、生命現象、とりわけがんなどの疾患をシステムとして理解することを目指しています。大量情報処理は生命科学が直面する大きな課題であり、情報科学者と実験系研究者が融合した研究環境作りを行っています。

パーソナルゲノム
NGS技術の進歩は個人のゲノム情報を決定することを可能にしました。がん細胞のゲノムに蓄積した多くの遺伝子変異はがん遺伝子の活性化やがん抑制遺伝子の不活化をもたらし、細胞の癌化、悪性化につながると考えられます。症例毎に生じる遺伝子変異は異なる
ため、肝がんや胃がんの遺伝子変異を同定し、発がんメカニズムの解明を目指しています。

ゲノム機能制御の解明
エピゲノム標識は、DNAメチル化やヒストンアセチル化、メチル化など後天的な化学修飾によって形成される「細胞レベルの記憶」といえます。エピゲノム情報は、細胞分化、疾患、外界からのスト
レスによってダイナミックに変動することから、クロマチン免疫沈
降、DNAメチル化、クロマチン相互作用、非コードRNAについてゲ
ノム機能制御機構の解析を進めています。

トランスレーショナル研究
がん細胞ゲノムに生じた遺伝子変異やエピゲノム変異は正常細胞には存在せず、がん細胞のみが保有することから、特異的な分子治
療標的、診断マーカーとして注目されており、NGSを用いた変異解
析やトランスクリプトーム解析によって新たな創薬標的分子の探索を進めています。

We are working with systems biology and medicine to understandcomplex biological systems through a functional genomics approach.
High throughput technology and novel algorithms are required forcollecting, integrating and visualizing the enormous amount of dataon gene expression, protein expression, and protein interactions
arising in the wake of the Human Genome Project. Alliance withexternal academics and industry will be crucial to the success of the
new "systems biology", that is, understanding biological systems as
more than the sum of their parts.

Personal cancer genome
The variety of genetic and epigenetic alterations that accumulate
in cancer genomes cause activation of oncogenes and inactivationof tumor suppressor genes, leading to cellular transformation. Next
generation sequencing technology has enabled us to obtain
individual genomic information within feasible cost and time
constraints. Since 2008 my group have participated in theInternational Cancer Genome Consortium and are studying the
genomic alterations in liver and gastric cancers.

Chromatin regulation
Epigenetic processes are essential for the packaging andinterpretation of the genome, fundamental to normal development
and cell differentiation, and increasingly recognized as being
involved in human disease. Epigenetic mechanisms, which include
histone modifi cation, positioning of histone variants, nucleosome
remodelling, DNA methylation, and non-coding RNAs, are consideredas "cellular memory". We have applied genomic technologies,
such as ChIP-sequencing and chromatin interaction, to map these
epigenetic marks and high-order structure throughout the genome
and to elucidate how these marks are written and read.

Translational research
Functional genomic approaches are applied to identify novel
biomarkers for disease diagnostics and therapeutics.

1 脳腫瘍悪性化におけるクローン進化

Clonal evolution in glioma progression

教授

油谷 浩幸

Hiroyuki ABURATANI, Professor
専門分野：ゲノム多様性、エピゲノミクス、
トランスレーショナル研究
Specialized field：Genome diversity, Epigenomics,
Translational researchE-mail：haburata-tky@umin.ac.jp

26

2 細胞分化におけるエピゲノム転換

Epigenome dynamics in cellular differentiation

堤 修一

特任准教授

Shuichi TSUTSUMI
Project Associate Professor

永江 玄太

Genta NAGAE
Lecturer

辻 真吾

講師

特任助教

Shingo TSUJI
Project Research Associate

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

酒井研究室

代謝医学 分野

Sakai Laboratory
http://www.mm.rcast.u-tokyo.ac.jp

Metabolic Medicine

環境と栄養によるエピゲノムとメタボローム変化を解析し、生活習慣病の解明と新たな治療に挑む

Comprehensive analyses of the external cue and epigenomic modulators in browning of fat cells
エピゲノム解析から生活習慣病を解明
肥満にともなう２型糖尿病、高血圧、高脂血症、冠動脈疾患といった生活習慣病やがんなどの多因子疾患の解明は21世紀の生物医学の大きな課題となっています。これらの疾患は遺伝的素因とともに栄養を含めた環境からの刺激も大きく関与します。環境変化などの刺激はDNAやヒストンのメチル化などの化学修飾がエピゲノムとして記録され、生活習慣病の発症に深く関与していると考えられています。私たちは環境刺激や栄養による代謝変動やエピゲノム変化を解明
し、体質改善と生活習慣病への新規治療法を目指しております。
このために、（1）絶食・飢餓におけるシグナルをメタボローム、エピゲノム解
析から解明（2）脂肪細胞に分化していくエピゲノムとメタボロームの解明（3）寒冷刺激に適応したエピゲノム解析から脂肪を燃焼しやすい「良い脂肪細胞（ベージュ細胞）」へ誘導する機構の解明を目指し、エピゲノム酵素への翻訳後修飾を標的とする生活習慣病への新たな治療標的の創出を目指します。

1 環境と栄養によるエピゲノムとメタボロームを解析し、生活習慣病の解明と治療に挑む
Comprehensive analyses of the external cue and epigenomic modulators inbrowning of fat cells

教授

酒井 寿郎

New therapeutic approaches for Metabolic
syndrome by analyzing Epigenome and metabolome
Obesity and various metabolic disturbance including type 2 diabetes,
insulin resistance, atherosclerosis and lipid disorders are epidemic
health problem in 21 century. These disorders are also called "lifestyle diseases" and closely related to the environmental cue aswell as genetic background. Environmental stimuli are recorded on
DNAs and histones as chemical modification such as methylationand epigenomic changes are considered to be closely related to thedevelopment of life style diseases. We are currently trying to reveal
alterations of epigenome and metabolome by environment andnutritional cue such as cold exposure or fasting that may relate to
the new therapy for metabolic disturbance.
To accomplish this purpose,（1） We are analyzing metabolic signaling and epigenomic changes
under fasting.
（2） Epigenomic and metabolomics analyses in fat celldifferentiation.
（3） Analyze epigenomic changes under cold exposure and reveal
the signaling and the mechanisms for "inducible Brown fat
cells in white fat cells" also referred to as "Beige fat cells"
that highly express thermogenic genes and actively burn fat
for thermogenesis.
We are particularly focusing on posttranslational modification of
epigenomic modifiers and exploring new approaches for thetreatment and prevention of life style diseases.

2 脂肪燃焼する「質の良い脂肪細胞」 を誘導できる創薬標的の開発に挑む

Exploring the therapeutic target for inducing“ Beige” fat cells that burn fat forthermogenesis

准教授

松村 欣宏

Juro SAKAI, Professor

Yoshihiro MATSUMURA, Associate Professor

専門分野：栄養代謝医学

専門分野：分子細胞生物学、システム生物学、
エピジェネティクス
Specialized field：Molecular cell biology,
Systems biology, Epigenetics
E-mail：matsumura-y@lsbm.org

Specialized field：Nutritional metabolic medicine
E-mail：jmsakai-tky@umin.ac.jp27

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

合成生物学 分野
Synthetic Biology

谷内江研究室Yachie Laboratory
http://yachie-lab.org

生命現象を探求するための合成生物学
Synthetic Biology to explore biological events

生命現象を記録するメモリデバイスとしてのDNA

DNA as a recoding device of biological events

私たちの体は一つの受精卵からどのように作り上げられるので

How do our bodies develop from single fertilized eggs? What kind ofdifferent molecules are functioning in each cell of our bodies?

しょうか？私たちの体を作り上げる細胞一つひとつのなかではどのような分子群が機能しているのでしょうか？
私たちが知っている全ての生命システムは、細胞を構成単位とし、それぞれの細胞では膨大な数の分子群が複雑に相互作用し、交差しながら機能しています。多細胞生物では、その発生や組織形成から恒常性を保ちつつ様々な機能を発揮するあらゆる段階で、異なる細胞群が複雑なコミュニケーションを取っています。
ところが、当然のことながら、生物学が観察できるのは、現存す
る対象について観察時点で生じているイベントのみであり、例えば発生した個体や悪性腫瘍をどのように観察しても、それがどのように時間発展とともに構成されたのか、それらのなかで過去に多様な分子群がどのような状態にあったのか知ることはできません。特に分子生物学は、生体試料を分子レベルで高解像度に調べることを可能にした一方で、試料をすり潰してしまうために、同一の細胞や個体について経時的発展を分子レベルで観察することができません。
私たちの研究室ではA、C、G、Tの4文字で構成され、細胞内に安定に保持されるDNAの配列が生体の恒常性を維持するためのメモリデバイスであることに注目し、様々な細胞あるいは分子イベントを細胞内の人工DNAに記録する手法を研究しています。DNAバーコー
ド、ゲノム編集、DNAシークエンシング、データマイニングを駆使して、対象を観察するときに、そのDNAに刻まれた過去のイベント
情報を取り出して解析し、これまでの生物学が迫れなかった生命現象を明らかにする技術群を開発しています。

1 細胞クローンや細胞系譜を追跡する技術の開発

Technologies to trace dynamics cell clones and lineages

准教授

谷内江 望

Nozomu YACHIE, Associate Professor
専門分野：合成生物学、システム生物学、
情報生命科学
Specialized field：Synthetic biology,
Systems biology, Computational biology
E-mail：yachie@synbiol.rcast.u-tokyo.ac.jp

28

As far as scientists know, any living system is composed of cell(s).
Functions of cells are conferred by a large amount of molecules thatinteract and crosstalk. In multicellular organisms, cells of different
types communicate and cooperate to stabilize or robustly bifurcate
the cell states as a system.
However, not surprisingly, current biotechnologies allow us toobserve only the events that exist when the observation happens.
From samples of individuals or tumors, one cannot derive
information on their developmental processes or past statuses.
Especially in molecular biology, we need to sacrifice the sample inorder to analyze their molecular status. This obviously prevents us
to analyze temporal dynamics of a same individual or a same cell inmany aspects.
Genetic information is stably stored in cellular chromosome(s) which
DNA sequence can be represented digitally by four letters A, C, G
and T. Our research group is developing methods to dynamicallyrecord cellular and molecular events in a synthetic DNA material thatis stably integrated in the cells. Harnessing DNA barcode, genome
editing, DNA sequencing and computational approaches, we develop
technologies to retrospectively derive information about previous
status of the observation target from a synthetic DNA and study theissues that we have not been able to address, such as whole-bodydevelopmental cell lineages, macromolecular interaction networks
and clonal dynamics of heterogeneous tumor cell populations.

2 細胞内タンパク質間ネットワークを高速に計測する技術の開発

Technologies to identify cellular protein-protein interaction networksニュートリオミクス・腫瘍学 分野

生 物 医 化 学

Integrative Nutriomics and Oncology

Chemical Biomedicine

大澤研究室

Osawa Laboratory
https://www.onc.rcast.u-tokyo.ac.jp

ニュートリオミクスを駆使してがんの病態を解明し治療戦略を確立する

Understanding cancer biology by comprehensive nutriomics approach to establish novel anti-cancer strategies

新しい栄養学「ニュートリオミクス」の視点からがんの治療に生かす

Integration of“nutriomics”and oncology
for the treatment of cancer

これまでの栄養学に基づき、がんでは、糖質、タンパク質、脂質

Based on the conventional nutritional notion, carbohydrates, lipids
and amino acids were independently considered in cancer. However,recent researches in cancer metabolism have been dramatically
improved our metabolic knowledge of these disorders due to latest
understanding of cancer metabolism. Indeed, carbohydrates, lipids
and amino acids are inter-connected in the metabolic pathways,
through the several key metabolic molecules such as acetyl-CoA
and ketone body intermediates partly under epigenetic regulation.
Our group reported that hypoxia, nutrient starvation, acidic pH may
induce tumor aggressiveness by epigenetic regulation in cancer
cells. We found that epigenetic and metabolic changes influencecancer progression, that can be utilizes for the development of novel
therapies by integration of genome, epigenome, transcriptome,
proteome, metabolome analysis.
Our research objectives:（1）To identify novel onco-metabolites (cancer associatedmetabolites) for the treatment of cancer.
（2）To understand the mechanism of cancer adaptation incarbohydrate/lipids/amino acids deficiency and apply it totherapy.
（3）Latest understanding of "nutriomics" for treatment of cancer.
We challenge to develop therapeutics for metastasis and recurrent
advanced cancer through the viewpoint of integrative "multiomics"
approach.

はそれぞれ独立したパラダイムで研究されてきました。しかし、最近のがん代謝の研究から疾患栄養学の概念は大きく変わろうとしています。これまで別々に扱われてきた糖質、タンパク質、脂質は、アセチルCoAやケトン体などの中間代謝物を介して相互補填し代謝に影響を及ぼすことがわかってきました。これまで私たちの研究室
では、がん細胞が低酸素・低栄養・低pHの過酷ながん微小環境で悪性化を獲得することを明らかにしています。私たちの研究室では、
ゲノム、エピゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、メタ
ボロームの統合解析から、がん微小環境の変化に伴ってエピゲノムと代謝が変化し、がんの進展に寄与していることを明らかにしており、これらの研究から新たな治療法の確立を目指しています。
私たちの研究目的：（1）新しいオンコメタボライト（がん代謝産物）を同定しがん治療に活かす。
（2）糖質・脂質・アミノ酸欠乏におけるがん適応機構を明らかにし治療に活かす。
（3）新しい栄養学「ニュートリオミクス」の視点からがんの予防と治療に活かす。
このように、多階層オミクス解析と新しい栄養学「ニュートリオ
ミクス」の視点から、転移や再発した進行がんに対する新たな治療法を見出すことを目指しています。

1 がん悪性化に伴う糖・脂質・アミノ酸欠乏に対する多重の代謝適応機構

Metabolic adaptations against sugar, lipid and amino acid deficiency
associated with malignant cancer cells

2 がんの微小環境における栄養とオミクス統合解析（栄養 ＋オミクス統合解析＝ニュートリ・オミクス）
Integrative analysis of nutrition and multiomics in tumor microenvironment(Nutrition + Omics integration analysis = Nutri Omics)

特任准教授

大澤 毅

Tsuyoshi OSAWA, Project Associate Professor
専門分野：がん代謝学、システム腫瘍学、血管生物学
Specialized field：Cancer Metabolism,
Systems Oncology, Vascular Biology
E-mail：osawa@lsbm.org

29

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
Integrative Nutriomics and Oncology

http://www.lsbm.org

核内受容体のシステム生物学からがんと生活習慣病の新規治療標的を探す

Search for novel drug target against metabolic diseases and cancer by systems biology of nuclear receptor

核内受容体による栄養代謝制御を明らかにして薬を作る
核内受容体は発生や分化といった生理的因子あるいは環境因子な
どの種々の刺激に応答してリガンド依存的に遺伝子発現を調節する
転写制御因子です。ヒトでは48種あり、糖尿病や動脈硬化などの代謝異常症、薬物相互作用、あるいは癌細胞の増殖にも関わっており創薬の標的となっています。我々は、食べ過ぎや運動不足により生じるメタボリックシンドロームの研究から、糖質、脂質およびタン
パク質の三大栄養素が中間代謝物を介して相互補填することから、これらの栄養素の代謝を統合した「新しい栄養学」に基づく治療法の確立を目指しています。そのため、ゲノム、エピゲノム、トラン
スクリプトーム、プロテオーム、メタボローム解析を駆使し、核内受容体による転写および代謝制御機構を明らかにし、がんや生活習
慣病の発症機序の解明と治療法の確立を目指しています。また、病態の発症には様々な細胞が関与することから、シングルセル解析も進めています。
主な研究テーマ:（1）非アルコール性脂肪肝炎（NASH）の機序解明と治療薬標的探索（2）PPARβ/δ-CD300A axisが消化管炎症と代謝疾患に及ぼす影響（3）去勢抵抗性前立腺癌発症機序および治療標的の同定

Clarify the nuclear receptor-mediated nutrient
metabolic regulation, and generate novel
effective drug
Nuclear receptors (NRs) are ligand-dependent transcription factors
directly controlling gene expression in response to a wide range ofdevelopmental, physiological, and environmental cues. Forty-eight
members were identified in human genome and recognized to be
involved in various metabolic disorders, e.g. atherosclerosis anddiabetes, drug interaction, and cancer proliferation, might makethem excellent targets for drug development. From our previous
research for metabolic syndrome related to lack of exercise andovereating, we think that three major nutrients of carbohydrate, fat
and the protein metabolisms are connected and compensate eachother through metabolic intermediates. Based on ‘Latest Nutritional
Science’ which integrated nutrients metabolism, we aim to establish
the therapeutic approach for the metabolic diseases and cancer.
To achieve this, we study the mechanisms of NRs-mediatedtranscriptional regulation of metabolism by using ‘omics’
technologies, such as genomics, epigenomics, transcriptomics,
proteomics and metabolomics, thereby we elucidate the onset
mechanism of metabolic diseases and cancer and the establishmentof therapeutic approach. Also, we push forward the single cell
analysis because various cells participate in the pathogenesis of
disease development.
Our major projects:（1） Nonalcoholic steatohepatitis (NASH): Pathogenesis researchand drug target discovery.
（2） PPARβ/δ-CD300A axis: Its role in intestinal immunity andrelation to metabolic disorders.
（3） Castration Resistant Prostate Cancer (CRPC): Pathogenesis
research and drug target discovery.

1 非アルコール性脂肪肝炎 (NASH)

Non-alcoholic steatohepatitis (NASH)

特任教授

田中 十志也

Toshiya TANAKA, Project Professor
専門分野： 栄養代謝学、核内受容体創薬

Specialized field：Nutritional metabolism, Nuclear
receptor drug discovery
E-mail：tanaka@lsbm.org

30

2 PPARβ/δ-CD300A軸と炎症

PPARβ/δ-CD300A axis and inflammation

和田 洋一郎教授（兼務）

Youichiro WADA
Professor (concurrent)

穴井 元暢

特任准教授

Motonobu ANAI
Project Associate Professor

生 物 医 化 学
Chemical Biomedicine

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
Integrative Nutriomics and Oncology

http://www.lsbm.org

計算科学を駆使した物理の基本法則に基づく分子レベルの生命科学研究と創薬応用
Molecular life sciences and drug discovery based on physics and computational science

生体分子の未知の振る舞いを物理法則で明らかに生命の営みを突き詰めると生体内での原子・分子の反応や動的振る舞いに帰着しますが、その運動は量子力学や統計熱力学などの物
理法則に支配されています。タンパク質、DNAやRNAなどの生体高分子を量子力学に基づいてモデル化し、その水中や細胞内での動的振る舞いを統計熱力学で定式化して、スーパーコンピュータを駆使してシミュレートする事が可能になって来ました。このシミュレーショ
ンが生体分子の未知の振る舞いを予測するようになると、例えば新しい化合物が薬として生体高分子に作用するか否かの判断がシミュレー
ションで出来るようになり創薬への応用が可能です。水分子、低分子化合物とタンパク質や核酸などの生体高分子の物理的相互作用は分子力場で記述されますが、我々は先進的な電子構造計算を駆使して、統一的で高精度な分子力場の開発を進めています。シミュレーションの
結果は実験データと定量的に比較検証される必要がありますが、タン
パク質と薬候補化合物との結合自由エネルギーを非平衡統計力学のJarzynski等式を用いて導出する方法を開発して、薬開発の中で頻繁に測定される解離定数との定量的な比較を可能にしました。この方法
を京コンピュータで効率的に実行出来る様にして一般公開して広く使われる様になっています。タンパク質の力場と同じ方針に基づいてDNAの高精度力場の開発に成功して、核内受容体とDNAの複合体に薬が相互作用している状態を精度良くシミュレーション出来る様になりました。先進的コンピュータを駆使したシミュレーションで生命科学の土台を構築します。

1 タンパク質主鎖の高精度量子力学計算

Quantum calculation for protein backbone

Physical research on thermal dynamics
of biomolecules
All life activities are based on molecular interactions in atomic scale,
which are governed by physical laws such as quantum mechanics
and statistical thermodynamics. Because of recent advance insupercomputer it is getting possible to perform molecular dynamics
simulations of biomolecules such as protein, DNA and RNA
after building up accurate molecular models based on quantum
mechanics. If the molecular dynamics simulations are accurateenough, we might predict the medical activity of new drugs bycomputer simulations and it will promote the computer aided drug
design. Molecular interactions between water, small compounds,
and large biomolecules such proteins and nucleic acids are describedby molecular mechanical force field. Using high-level quantum
mechanical theory we are developing more accurate unified force
field than traditional ones. Using nonequilibrium Jarzynski identity
we developed massively parallel computational method of binding
free energy (MPCAFEE), which made it possible to quantitatively
compare the calculated binding free energies with experimental
binding constants commonly measured in the drug development. We
implemented efficient MP-CAFEE program to K computer, which is
widely used. Recently we succeeded to improve the accuracy of DNA
force field in consistent way with the protein force field. It enables
highly accurate molecular dynamics simulations for the protein andDNA complex system with drug small molecules. We will continue
the research to make concrete physical basis for the life science.

2 非平衡統計力学結合自由エネルギー計算法

3 核内受容体- DNA複合体の分子動力学

Nonequilibrium free energy evaluation

特任准教授

山下 雄史

篠田 恵子

Dynamics of nuclear receptor on DNA

特任助教

Keiko SHINODA
Project Research Associate

Takefumi YAMASHITA
Project Associate Professor
専門分野：化学反応理論、分子動力学

Specialized field：Chemical reaction theory,
Molecular dynamics
E-mail：yamashita@lsbm.org

31

藤田研究室

臨床エピジェネティクス 寄附研究部門

生 物 医 化 学

Fujita Laboratory
http://www.c-epi.rcast.u-tokyo.ac.jp

Clinical Epigenetics

Chemical Biomedicine

高血圧・糖尿病性腎症に関わる分子・エピゲノム機構の解明と新規診断・治療法への応用

Study of molecular and epigenetic mechanisms underlying hypertension and diabetic kidney disease
わが国の高血圧、糖尿病人口はそれぞれ4000万人、1000万人といわれ、生活習慣病は国民病ともいえます。これまでに多くの降圧薬、抗糖尿病薬が開発されてきていますが、生活習慣病が原因となる心血管病、慢性腎臓病はいまだ増加しつづけて大きな医学的・社会的負担となっています。塩分の摂り過ぎが高血圧をきたすことはよく知られていますが、塩分に対する血圧の反応は個人によって大きく異なります。敏感に反応して血圧が上がりやすい塩分感受性の人はとりわけ腎臓病や心臓病などの合併症にかかりやすく問題です。
また、糖尿病の人に生じる腎臓病は一度罹患すると元に戻すことが難しく悪化が始まると進行性です。
私達は、塩分感受性や腎臓病の進行性が、エピジェネティックスの不具合によって引き起こされているのではないかと考えています。
エピジェネティックスはDNAメチル化やヒストン修飾によって遺伝
子発現を調節するしくみです。エピジェネティックスに生じる変化を理解することが、生活習慣病とその合併症に対する新たな診断・治療法の開発への鍵になると考えて、以下の研究に取り組んでいます。
（1）塩分感受性高血圧がなぜ生じるか、腎臓尿細管で塩分の再吸収を制御するしくみ（2）高血圧が腎臓や心臓を傷つけるのを防ぐ方法、鉱質ステロイドホルモンの作用（3）腎臓病の早期診断により先制医療をする、細胞個別のエピジェ
ネティック情報の利用（4）糖尿病による腎臓病が悪くなり続けるしくみ、エピジェネティックへの傷の解明1 塩分再吸収に関わる腎臓尿細管、

赤：主細胞、緑：間在細胞
Kidney tubular cells involved in salt reabsorption.
Principal (red) and intercalated (green) cells

We think that salt sensitivity and irreversible nature of diabetic
kidney disease are caused by abnormalities in epigenetics.
Epigenetics is a switching mechanism involved in regulation ofgene expression by DNA methylation and histone modifications.
We believe that understanding the changes in epigenetics leads tothe development of novel diagnostic and therapeutic means for
hypertension, diabetes and their complications. We are studying
about topics:（1）The mechanisms underlying salt sensitive hypertension, withregard to regulation of salt re-uptake in renal tubules.
（2）How to prevent development of kidney and cardiac injury
caused by hypertension, especially focused onmineralocorticoid signaling.
（3）Early detection of kidney disease by use of epigenetic
information of individual kidney cell types.
（4）Exploration of epigenetic abnormalities underlying irreversible
nature of diabetic kidney disease.

2 腎臓の細胞種類ごとの検討、

3 無線によるモデルマウスの血圧測定、

近位尿細管細胞染色とソーターによる分取
Staining and sorting of proximal tubular cells

名誉教授／先端研フェロー

藤田 敏郎

Toshiro FUJITA, Emeritus Professor / RCAST Fellow
専門分野：腎臓内分泌内科、高血圧
Specialized field：Nephrology, Endocrinology,
and Hypertension
E-mail：Toshiro.FUJITA@rcast.u-tokyo.ac.jp

32

The number of hypertensive and diabetic patients reaches 40 and 10
million in Japan. Despite the development of many anti-hypertensive
and -diabetic drugs, the number of cardiovascular disease andchronic kidney disease keeps increasing and they represent
important social and economic burdens for the society. Increased
uptake of salt causes hypertension, but the sensitivity to salt differs
among individuals. Those with high salt sensitivity are prone tokidney and cardiovascular diseases. Additionally, kidney diseasedeveloped in diabetic patients is difficult to reverse once it
begins to deteriorate.

丸茂 丈史

鉱質コルチコイドホルモンによる血圧上昇
Blood pressure of mice measured by telemetry,
hypertension caused by mineralocorticoid

特任准教授

Takeshi MARUMO
Project Associate Professor

バリアフリーB a r r i e r

F r e e福島研究室

バリアフリー 分野

Fukushima Laboratory
http://www.bfr.jp

Barrier-Free

障害当事者の視点で人と社会のバリアフリー化を研究する

We are researchers with disabilities who conduct studies aiming to make people and society more accessible

当分野では、視覚と聴覚に障害を併せ持つ盲ろう者としては世界初の大学教員である福島智教授を中心に、障害のある当事者研究者が主体となって、人と社会のバリアフリー化を目指して研究しています。
福島教授は自らの盲ろう者としての体験に立脚しつつ、人間にとってのコミュニケーションの本質、障害体験の意味などについて探求すると共に、現実の障害者支援制度のあり方についても研究しています。
全盲の石川准特任教授は、社会学、障害学の研究、支援工学の研究開発のほか、内閣府障害者政策委員会委員長として障害者権利条
約に基づく障害者政策の国内監視の責任者を務めています。また、石川教授は国連の障害者権利委員会の委員にも選ばれ、各国の障害者権利条約の実施状況を監視する仕事にも従事しています。
同じく全盲の大河内直之特任研究員は、盲ろう者や視覚障害者の支援技術に関する研究をはじめ、バリアフリー映画や演劇の普及啓
発、福祉のまちづくりの推進等、当事者の視点からバリアフリーに関連した幅広い研究に携わっています。
また、長年聴覚障害児やその家族と密接にかかわってきた児玉眞美特任研究員は、耳が聞こえない・聞こえにくい子どもたちの教育について実践的に研究すると共に、特に、0才から6才の聴覚障害児の言語獲得の支援、及びその保護者支援についての研究を展開しています。
この他、熊谷晋一郎准教授（肢体障害）の「当事者研究分野」と連携し、発達障害や聴覚障害の当事者研究者との協力も深めており、福島・熊谷両研究室は、世界的にも類例のない障害当事者研究の拠点を形成しています。
※2020年1月27日まで、「NHKワールド」のインターネットオンデ
マンドサイトで、福島教授が取材を受けた番組が見られます:

https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/en/ondemand/video/2058437/

1 『ぼくの命は言葉とともにある』

In the Barrier-free Laboratory, Professor Satoshi Fukushima, theworld's first deafblind university faculty member, and mainly otherresearchers who themselves have disabilities conduct studies aiming
to make people and society more accessible.
Based on his own experiences as deafblind, Professor Fukushima
carries out various research in pursuit of not only the essence ofhuman communication and the meaning of disability experiences,
but also the ideal support system for disabled people.
Project Professor Jun Ishikawa, a totally blind researcher specializes
in sociology, disability studies and assistive technologies. Prof.
Ishikawa is also elected as a member of the Committee on the CRPD
(Convention on the Rights of Persons with Disabilities) of United
Nations. The committee reviews how each state party implements
the CRPD.
Project Researcher Naoyuki Okochi, who is also totally blind, hasdone a wide variety of research concerning accessibility from thestandpoint of a disabled person, including topics such as assistive
technologies for the deafblind and the blind, dissemination andawareness raising of barrier-free movie, theater, and the promotionof welfare community planning.
Project Researcher Mami Kodama has conducted practical researchon special education for totally or partially deaf children, and now
studies how to support the language acquisition of deaf children
aged 0-6 years, and how to support their parents.
Additionally, in collaboration with the Tojisha-Kenkyu Laboratory
headed by Associate Professor Shin-ichiro Kumagaya (physicallydisabled), we are cultivating our partnership with Tojisha-Kenkyusha
specializing in neurodevelopmental disorders and hearing difficulties.
Fukushima laboratory and Kumagaya laboratory are now
developing a globally unparalleled center for disability studies led byresearchers with disabilities.
*Prof. Fukushima's interview in English is available on the internet
until January 28, 2020:
https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/en/ondemand/video/2058437/

2 『盲ろう者として生きて』

教授

福島 智

Satoshi FUKUSHIMA, Professor
専門分野：学際的バリアフリー学、障害学
Specialized field：Interdisciplinary barrierfree studies, Disability studies

3 指点字通訳を受ける福島教授（研究室にて）Prof. Fukushima communicates using Finger Braille

石川 准

特任教授

Jun ISHIKAWA
Project Professor

星加 良司

准教授（兼務）

Ryoji HOSHIKA
Associate Professor (concurrent)

E-mail：fukusima@rcast.u-tokyo.ac.jp

33

バリアフリーB a r r i e r

F r e e中邑・近藤研究室

人間支援工学 分野

Nakamura - Kondo Laboratory
http://at2ed.jp

Assistive Technology

ユニークな人材を受け入れ、多様性を認め合う社会の実現を目指した実証的研究
Aiming to create a society which accepts uniqueness and diversity of people through practice based research

イノベーティブな社会を実現するための研究

Enabling and Realizing an Innovative Society

人工知能やロボットなどの科学技術は、我々の社会システムを大Technology such as robotics and artificial intelligence have, and willchange or impact our social systems in big ways.

きく変えつつある。教育についても新しい学びが必要であると言われているが、そこに明確な方向性は示されておらず、既存のリジッ
ドな教育システムの中では新しい学びの場を提供しにくいのが現状である。その突破口はどこにあるのだろうか？
ユニークな才能をもつがゆえに、学校教育になじめず、不登校やひきこもり状態になっている若者がいる。本研究室では、2014年
から「異才発掘プロジェクトROCKET (Room of Children with
Kokorozashi and Extraordinary Talents)」を開始し、その中での新しい学びの挑戦を行なっている。そこでは既存の枠を超えた教育の重要性が明確になってきており、同時にその社会への実装をどう行うかを検討している。また、そこに参加するユニークな知性を持
つ子どもたちの認知特性を明らかにし、彼らに合った学び方を提案する試みも行っている。
また同じように教育の機会が十分提供されていない、読み書きに困難を持つ子どもたちや重度重複障害を持ち意思のくみ取りが難しい子どもに対してもICTによるエンハンスメントに関する実践的研究を行っている。さらに、貧困状態にある子どもたちに対する教育研究も開始する。
多様性を認め合いユニークな人材を受け入れる社会的素地の創生
こそが、イノベーションを生む未来の社会システムに結びつくと信じている。

It has been said that new ways of learning is necessary within
education. However, there has been no clear direction on how to
do so, making it difficult to implement new forms of learning intoday's existing rigid educational system. Where and how can thisbreakthrough happen?
There are many young people, each with unique talents that
who feel they cannot fit in to this preexisting educational system. Notable to go school, or becoming hikikomori - Japanese for becoming
isolated and shut in from society and often from their families.
Challenging new forms of learning, Nakamura Lab has started the
ROCKET (Room of Children with Kokorozashi and Extraordinary
Talents) Project for such young people since 2014. Through ROCKET,
it has become clear that alternative educational methods that
go beyond the preexisting system are necessary, together with howthese methods can be implemented into society - which is being
examined.
The research also looks at providing bespoke learning methods foreach individual, by realizing cognitive skills unique to each one ofthem.
Practice based research is also being carried out, looking at
educational enhancement for children with dyslexia (difficulty inreading and writing) and severe or multiple disabilities through theimplementation of ICT methods. We also start research for children
living in poverty.
Nakamura Lab strongly believes that creating a social foundation
which accepts unique individuals together with diversity, is directly
linked to a future society and social system which can provide
innovation for all.

1 異才発掘プロジェクトROCKETに参加しているメンバー

Members and participants from the ROCKET project

2 企業との共同研究による人間支援工学分野でのロボットの活用
Utilizing robots in the assistive technology field
for collaborative research with industry

教授

中邑 賢龍

Kenryu NAKAMURA, Professor
専門分野：特別支援教育、AAC、支援技術
Specialized field：Special education,
Augmentative alternative
communication, Assistive technology
E-mail：kenryu@bfp.rcast.u-tokyo.ac.jp

34

湯浅 誠

特任教授

Makoto YUASA
Project Professor

高橋 智隆

特任准教授

Tomotaka TAKAHASHI
Project Associate Professor

髙橋 麻衣子 講師
Maiko TAKAHASHI
Lecturer

3 重度重複障害のある子どもの動きを捉える技術活用

Implementing the use of technology to capture
and monitor movements of children with severe
and multiple disabilities

西山 浩平

特任講師

福本 理恵

特任助教

平林 ルミ

特任助教

Kohei NISHIYAHA
Project Lecturer

Rie FUKUMOTO
Project Research Associate

Rumi HIRABAYASHI
Project Research AssociateバリアフリーB a r r i e r

F r e e中邑・近藤研究室

人間支援工学 分野

Nakamura - Kondo Laboratory
http://at2ed.jp

Assistive Technology

学び・働きに困難のある人々を包摂する新しい社会システムを創造する
Creating a new societal system for people with difficulties in learning and working

排除のないインクルーシブな社会を実現するための研究
学びや働きのあり方をインクルーシブに変える実践型の研究プロ
ジェクトを行なっています。
DO-IT Japan（https://doit-japan.org/）では、障害や病気のある児童生徒・学生の高等教育進学や就労への移行支援を通じ、社会で活躍する人材の育成を目指しています。テクノロジー活用を主軸に、セルフ・アドボカシー、自立と自己決定などをテーマとして、年間を通じて活動しています。障害のある児童生徒・学生との協働、産学連携・国際連携によるICT活用など、インクルーシブ教育システムに関する研究実践の拠点となっています。
AccessReading（https://accessreading.org/）では、音声教材（視覚障害や学習障害など、印刷物を読むことが困難な児童生徒が活用できるデジタル教科書で、身近にあるタブレット等で使用できるもの）を開発し、全国に配信しています。各地の学校や教育委員会と連携し、音声教材を児童生徒に円滑に届ける仕組みや指導法の開発に関する研究も行なっています。
IDEA（http://ideap.tokyo/）では、雇用の現場で多様な障害のある人々が活躍できるよう、柔軟な働き方を生み出す雇用システムの構築に取り組んでいます。週あたり15分や1時間から、通常の職場で役割を持って働くことを可能にする超短時間雇用モデルを開発し、職場の生産性の向上と、多様な人々を包摂できる働き方を、
各地の自治体や企業グループと共同で地域に実現・実装する研究を行っています。

1 IDEAモデル型雇用

The model of ultra-short time work

Our research aims to achieve inclusive andnot-exclusive society
We’ve been conducting the practical research based projects toenable inclusive learning and working environment.
DO-IT Japan (https://doit-japan.org/) is the program for students
with disabilities to develop their leadership skills to make the society
more diverse through the support of transition for schools andemployment. The program empowers students through the use oftechnology, self-advocacy, and self-determination skills. The network
between students with disability, academic-industrial collaboration,and international corporation has brought the base of the practicalresearch for inclusive educational environment.
AccessReading (https://accessreading.org/) is the online libraryproviding digital textbooks (the data which it can be used withtablets for students with visual disability and learning disability).
With schools and Board of Education, this project provides thestrategy and the method of teaching to utilize digital textbooks forstudents with disability.
IDEA (http://ideap.tokyo/) is the project for people with disability
who have been excluded in the current employment system andprovides opportunities by creating and implementing inclusive
employment system with the flexible workstyle. This project hasdeveloped ultra-short time work scheme for people with disability
with the employment from 1/4 hours of work per week. This project
has the joint research with the companies and local governments
to improve the productivity of the workplace and the inclusive newwork environment.

2 夏季プログラムに集まった学生たち

The group photo of DO-IT Japan

3 WindowsパソコンでWordファイルを読み上げている様子
Reading AccessReading by Microsoft Word withspeech and highlight

准教授

特任准教授

Takeo KONDO, Associate Professor

Kiriko TAKAHASHI, Project Associate Professor

専門分野：特別支援教育、支援技術

専門分野：学習障害、 障がい、 アシスティブテクノ
ロジー、学びのユニバーサルデザイン、STEM

近藤 武夫

Specialized field：Special education,Assistive
technology
E-mail：kondo@bfp.rcast.u-tokyo.ac.jp

髙橋 桐子

Specialized field：LD, AT, Disability, STEM
E-mail：kiriko@at.rcast.u-tokyo.ac.jp

35

バリアフリーB a r r i e r

F r e e

熊谷研究室

当事者研究 分野

Kumagaya Laboratory
http://touken.org

Tojisha-Kenkyu

学際的なアプローチによる当事者研究のファシリテーションと検証
Facilitation and verification of Tojisha-Kenkyu through an interdisciplinary approach

当事者研究分野では当事者研究に関するさまざまな研究を行っています。当事者研究分野には大きく３つの目標があります。

（１）当事者研究の実践
１つめは当事者研究そのものの実践を行うという目標です。当事者研究には、これまで自分でもわからなかった自分の苦しみや困りごとのパターンについて、客観的に観察するような視点を持てるよ
うになることで、ラクになる面があります。また、一人で抱え込んでいた苦しみや困りごとを他者とわかちあうことによって、ラクになる面があります。当事者研究分野では、発達障害、子ども、依存症やアスリートなど、様々な当事者研究を行っています。

（２）当事者研究から生まれた仮説の検証
２つめは当事者研究の学術的検証という目標です。当事者研究のなかで生まれた一人ひとりの持っている仮説が、思い込みではなく本当に起きていることなのか、多くの人に当てはまるのかどうかなど、認知科学やロボット工学など、さまざまな分野の学術研究者とともに、内側からの体験を科学的に分析したり検証したりしていきます。

（３）当事者研究の研究
３つめは当事者研究を研究するという目標です。当事者研究がどんな人に対して、どんな風に効果があるのかないのか、当事者研究の実践方法にはどのようなスタイルがあるのか、当事者研究はどのように始まり、どのように広まっているのか、当事者研究の問題点
はどのような点か、など、当事者研究について研究していきます。

1 学術研究者との共同で当事者研究を検証する

Verifying Tojisha-Kenkyu in collaboration with academic researchers准教授

熊谷 晋一郎Shin-ichiro KUMAGAYA, Associate Professor
専門分野：小児科学、当事者研究
Specialized field：Pediatrics, Tojisha-kenkyu
E-mail：kumashin@bfp.rcast.u-tokyo.ac.jp

36

The Tojisha-Kenkyu Laboratory was established as a place toconduct various research related to tojisha-kenkyu. The
Tojisha-Kenkyu Lab. has 3 main aims.

（1）Practicing Tojisha-Kenkyu
The first aim is to be a place for the actual practice of tojishakenkyu.
Tojisha-kenkyu gives individuals the opportunity of acquiring theability to objectively observe the previous unknown patterns of theirown hardships and problems, giving them relief from those troubles.
It also gives them relief by being able to share the hardships andproblems they had been harboring alone with others. TojishaKenkyu Laboratory is conducting tojisha-kenkyu groups focusing on
developmental disorders, children, addiction, athletes, and so on.

（2）Verifying Hypotheses from Tojisha-Kenkyu
The second one is the academic verification of tojisha-kenkyu.
Working together with academic researchers from fields suchas cognitive science and robotics, the laboratory analyzes andverifies personal experiences to ascertain whether the hypotheses
individuals formed through tojisha-kenkyu are true and if they apply
to most people.

（3）Researching Tojisha-Kenkyu
The third is to conduct research on tojisha-kenkyu. The TojishaKenkyu Laboratory researches topics such as: the effectiveness of
tojisha-kenkyu on different types of individuals; the various styles
of practicing tojisha-kenkyu; the beginning and spread of tojishakenkyu; the existence of any problematic issues in tojisha-kenkyu.

2 当事者研究の効果を測定する

Measurement of the eff ectiveness of tojisha-kenkyu

社会Social科学

Science

玉井研究室

知的財産法 分野

Tamai Laboratory

Intellectual Property Law

知的財産法学・知的財産をめぐる立法政策
Intellectual property law and policy

わが国の競争力の強化と知財IP and International Competitivenessグローバル化の進展や各分野の技術革新を受けて、知的財産をめ

Comparative legal studies have become of increased importancein recent years due to the globalization of economy and theadvancement of telecommunications technology. Reflecting theneeds of the society, we have been focusing our research on thefollowing areas:

ぐる法制度も、変革を要請されています。当研究室では、以下のような分野で、そのための議論をリードしています。

（1）標準必須特許の権利行使
知的財産法分野での世界的なトピックが、標準必須特許権の権利行使に対する制約に関する問題です。一定範囲で権利行使を抑制するのは必要ですが、行き過ぎると技術革新と標準化を阻害します。
そういう問題意識から、最適解を探求しています。

（2）営業秘密法
産業スパイによる営業秘密の窃取が、近年の米国では大きな課題となっており、高額の損害賠償や厳格な刑事罰を裁判所が科すほか、立法も活発です。わが国のみが国益を損なう状況を避けるため、集中的な研究を行い、一部は不正競争防止法改正に結実しました。

（3）国境を越えた特許権侵害行為への法の適用
国境をまたいで一つの発明を実施するということは、かつては考えられませんでした。しかし今日、情報通信分野のシステムなどでは、当たり前のことになっています。特許権が国ごとに発生するという原則の下で権利をどう適切に保護していくかを考えています。

（4）医薬医療関連特許と法規制
医薬医療産業では、製品の安全性や患者のアクセスを確保するための法規制が多く存在する中、イノベーションの成果として新たな医薬品・医療技術を創出、普及することが求められます。産業発展のために適切な特許制度の在り方を、イノベーションとパブリック
ヘルス、国際競争と国際協調などの視点を軸に検討します。

（1）Assertion of Standard Essential Patent Rights
Some limits are necessary, however it may impede innovation andstandardization if it goes too far. We attempt to seek a balanced
solution to this intensively discussed topic.

（2）Trade Secret Law
In the U.S., trade secret espionage cases often result in high damages
or criminal liabilities, and legislative activities are intensified. Our
research, aiming at protecting our national interest, led to thereform of the Unfair Competition Prevention Act.

（3）Application of Laws to Transnational
Patent Infringement
Nowadays, transnational implementation of patents are common,
particularly in the field of ICT. We are looking into ways to adequately
protect IP under the principle of the territoriality of patents.

（4）Pharmaceutical/medical patents andregulations
Under a complex legal system and regulations requiring theassurance of safety and patient access, the pharmaceutical/medical
industry is required to generate and distribute innovative drugs
or medical devices. We strive to find the right balance between
innovation and public health, and international competition andcooperation through IP policy research.

1 サテライトオフィス（千代田区丸の内 サピアタワー８階）
Satellite Office (Sapia Tower nearby Tokyo Station)

教授

准教授

Katsuya TAMAI, Professor

Sachiko MASUDA, Associate Professor
専門分野：知的財産法、特許法、医薬・医療関連法
Specialized field：Intellectual property
law, Patent law, Lifescience related
legislations and regulations
E-mail：masuda@ip.rcast.u-tokyo.ac.jp

玉井 克哉

専門分野：知的財産法
Specialized field：Intellectual propertylaw
E-mail：tamai@ip.rcast.u-tokyo.ac.jp

桝田 祥子

石堂 磨耶 特任助教

Maya ISHIDO
Assistant Professor

37

社

会

Social

科

牧原研究室

政治行政システム 分野

学

Makihara Laboratory
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/makihara/

Political Administrative System

Science

オーラルヒストリーによって政治・行政現象を解明する
Oral history Political study Public policy administration（1）オーラル・ヒストリー・プロジェクトと政治史（1）Oral History Projects and Political History

官邸機能研究、戦後政治研究などを中心に、インタビューと史料

Analysis of interviews and historical materials, mainly for researchon the functions of the Kantei (the prime minister’s office) andpostwar politics. Research on relationship the Liberal Democratic
Party and the bureaucracy is being prioritized.

の分析を行っています。自由民主党と官僚制の相互作用について重点的に研究を進めています。また民主党政権成立前後の統治構造改革についても研究に着手しています。

（2）Comparative Public Administration（2）比較行政学研究

Comparative analysis of the bureaucracy in the developed countries.
Governance system reforms and administrative reforms in thosecountries, particularly metropolitan politics in England is the current
research topic.

先進諸国を中心とする官僚制の比較分析。先進諸国の統治機構改
革・行政改革とりわけイギリスの大都市政治の分析を当面の課題としています。

（3）司法政治研究
明治期以降の日本における司法の政治史研究。戦後の最高裁判所（3）Judicial Politics
Study of the history of judicial politics in Japan during and after the
Meiji Era. The postwar political function of the Supreme Court isbeing researched.

の政治的機能に関する研究に取り組んでいます。

（4）先端公共政策研究
理論と実務、自然科学と社会科学をクロスオーバーさせた研究。
とりわけ東日本大震災後の復興過程の研究と、そのアーカイブ化に（4）Advanced Public Policy Research

重点的に取り組んでいます。

1 『権力移行』2 『行政改革と調整のシステム』

教授

牧原 出

Izuru MAKIHARA, Professor
専門分野：オーラルヒストリー・政治学・行政学
Specialized field：Oral History, Political science,
Public administration
E-mail：contact@pha.rcast.u-tokyo.ac.jp

38

Interdisciplinary research across the natural sciences and social
sciences combining theory and practice. In particular, research on
the reconstruction process after the Great East Japan Earthquake
and the creation of its archive are being prioritized3 『内閣政治と「大蔵省支配」』

佐藤 信

助教

Shin SATO
Research Associate

社会Social科学

Science

池内研究室

グローバルセキュリティ・宗教 分野

Ikeuchi Laboratory
http://ikeuchisatoshi.com

Religion and Global Security

グローバル社会に拡散する多様な宗教と価値規範の間の対立を避け
共存の方法を探求する総合的セキュリティ研究
Integrated studies of various facets of Security, searching for ways to overcome conflicts
which arise from between the multiple religio-normative systems
グローバル化の進展が個人・国家・国際秩序を揺るがしている。
人権や民主主義、国境や国民、国際法や主権国家体制といった、近代世界を支えてきた構成要素の多くが、自明さを失い再構成を余儀なくされている。これを広い意味での「グローバルセキュリティ」の問題としてとらえ、対処策を考えることが、グローバルセキュリ
ティ・宗教分野の課題である。

"Islamic Political Thought" and beyond「イスラム政治思想」のその先へ
個人や集団のアイデンティティの根源には、依然として宗教や宗派の影響力が大きい。中でも顕著なのはイスラム教の持つ政治的な動員力である。池内恵教授は2008年10月から2018年9月まで「イスラム政治思想分野」の独立准教授として、この問題を考えてきた。「アラブの春」の激動や「イスラーム国」の衝撃など、相次いで生起する事象を根源の思想問題から先駆的に察知し、分析・提言を行ってきた。
2018年10月に新たにグローバルセキュリティ・宗教分野が設立され、ユダヤ教やロシア正教、ロシアや東欧、インド洋や中国・中央
アジアも視野に入れることが可能になった。ロシアの中東政治への関与の深まり、イランの中東国際政治における台頭、イスラエルと米国の関係とその影響力の強化と変容、トルコのバルカン・東欧・東アフリカ地域への回帰、中国の中東・アフリカへの進出といった、中東を軸にしたグローバルなセキュリティ問題を、戦略・安全保障・国際問題に関わる各国の大学・研究機関とのネットワークを形成しながら研究していく。

The Shock of the Islamic State, Tokyo,
Bungeishunju, 2015

Religions and sects remain to be the core of identity of individuals
and groups. Particularly notable is the influence of Islam on politicalmobilization. It took Prof. Ikeuchi for ten years, from October 2008
to September 2018 to tackle with this issue as an associate professor
and PI of the Islamic Political Thought Division of RCAST. During thattime, he has observed and analyzed phenomena arising from theMiddle East such as “Arab Spring” and “Islamic State.”

Formation of a global research network

グローバルな研究ネットワークの形成

1 『イスラーム国の衝撃』（文春新書）

Globalization is shaking all that was solid, the individual, the nationand the international order. Human rights and democracy, borders
and citizens, the international law and the sovereign state system,
basic constituent elements that supported the modern world havemelted and lost its certainty. In our division, these phenomena weretaken as the issues of "global security" in a broader sense.

A new division on “Religion and Global Security” was establishedin October 2018 to conduct researches on wide ranging topics
concerning religio-political relations in major traditional religions
such as Islam, Judaism and Russian Orthodox covering regions of
the Middle East, the Balkans, the Eastern Europe and the newly
emerging Indo-Pacific. Research topics include: Russia's deepening
involvement in Middle East; the rise of Iran as a regional hegemon;strengthened ties between Israel and the US; Turkey's return to theBalkans, Eastern Europe, and East Africa; and China's increasing
footprints in the Middle East and Africa.
Religion and Global Security Division is developing into a node ofglobal networks for universities and research institutes working on
researches of strategic, security and international affairs.

2 米国CSISでのパネルディスカッション

Participating a panel discussion at CSIS in
Washington DC

3 ドバイのアラビア語紙Alroeyaへのコラム寄稿者として

中東への情報発信
Engaging Arab public opinions as a contributor to
Dubai-based Alroeya

教授

特任助教

Satoshi IKEUCHI, Professor

Yu KOIZUMI, Project Research Associate

Specialized field：Islamic Political Thought,
Middle East Studies, International Terrorism
E-mail：ikeuchi@me.rcast.u-tokyo.ac.jp

Specialized field：Security policy of RussianFederation, Russian Politics and International
RelationsE-mail：koizumi@me.rcast.u-tokyo.ac.jp

池内 恵

専門分野：イスラーム政治思想、中東地域研究、
国際テロリズム研究

小泉 悠専門分野：ロシア連邦の安全保障政策、
ロシアの政治と国際関係

39

社

会

Social科学

Science

元橋研究室

科学技術論・科学技術政策 分野

Policy Research on Science and Technology

Motohashi Laboratory
http://www.mo.t.u-tokyo.ac.jp

データアナリティクスによるイノベーションの解明と科学技術政策への実装

Data Analytics to Understand Innovation Dynamics and Applications to Science and Technology Policy Making
サイエンス経済：科学的知識とイノベーションの協創、
エコシステムの形成

Scientification of Economy : Co-evolution of
Science and Innovation and Ecosystem Formation

産業のイノベーション・プロセスにおいて科学的知識の重要性がScientific foundation becomes more and more important forindustrial innovation process. The genome science has changed its
R&D process substantially and concurrent progress of academic
research and its industrialization (innovation) occurs in AI androbotics field (scientification of economy). We are conducting
empirical research on science and innovation coevolution, by usinglarge bibliometric datasets (patents, research articles) and economic
statistics. The results of our analysis are inputted to actual policy
formation in relevant ministries. The concrete research theme
includes・Co-evolution of science and innovation: New role of university andpolicy implications to effective industry collaborations
・Economic analysis of AI/Big Data/IoT, analysis of platform businessand innovation ecosystem
・Regional innovation ecosystem: Case studies of Silicon Valley and
Shenzhen・Global competition in science innovation (vs. US and China)

高まっています。例えば、ゲノム・サイエンスは医薬品産業の研究
開発プロセスを大きく変化させ、AI、ロボティックスなどの分野
ではアカデミック研究と産業化（イノベーション）が同時に進展しています（サイエンス経済の深化）。当研究室では学術論文、特許データなどから構築された大規模データベースを用いて、サイエン
ス経済に関する実証分析を行い、科学技術政策への実装を行っています。具体的なテーマとしては、・サイエンスとイノベーションの協創：新しい大学の役割と産学連
携政策のあり方
・AI/ビッグデータ／IoTの経済分析、プラットフォームビジネスの研究
・シリコンバレー・深センを中心とした地域エコシステムの研究・サイエンスイノベーションのグローバル競争（米国、中国等との比較）など

イノベーション実証研究のためのビッグデータアナリティクス
イノベーション研究の基礎的な技術開発として、学術論文や特許情報などの大量データを用いて、データベースの構築、技術トレンドの発見などの研究を行っています。深層学習などの最新の情報工学を用いて、技術文書の自然言語処理を多言語環境（日本語、中国語、英語、タイ語など）で行っていることに特徴があります。

1 科学・技術・産業の共起化指標フレームワーク

Framework of science, technology and industry
indicator

Regional innovation ecosystem in Shenzhen

Kazuyuki MOTOHASHI, Professor
専門分野：技術経営戦略、グローバル経営戦略、
科学技術政策、書誌情報学
Specialized field：Technology Management Strategy,
Global Business Strategy, Science and Technology Policy,
Bibliometrics
E-mail：motohashi＠tmi.t.u-tokyo.ac.jp

40

We are also conducting the research on database construction andnew methodologies of technology forecasting, based on bibliometric
information (research articles and patents). Advanced computerscience techniques (such as deep neural network) are used fornatural language processing in multi lingual environment (Chinese,
English, Thai as well as Japanese).

2 深センの地域イノベーションエコシステム

教授

元橋 一之

Big Data Analytics for Empirical Innovation
Research

3 フィンテック特許文献のトピックモデリング分析
Dynamic topic modeling of fintech patentdocument

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

御厨研究室

情報文化社会 分野

Mikuriya Laboratory
http://www.mikuriya.rcast.u-tokyo.ac.jp

Information, Culture and Social Studies

政治史学

Study of political history

研究プロジェクト

Research Projects（1）オーラル・ヒストリー（1）Oral History（2）Architecture and Politics (The Open University of Japan)（3）Comparative Research on "Postwar" and "Postdisaster"(Hyogo Earthquake Memorial 21st Century Research Institute)（4）Archive for Disaster Management and Future（2）権力の館を考える（テレビ放送大学）（3）戦後・災後比較研究（ひょうご震災記念21世紀研究機構）（4）防災未来アーカイブ研究

研究リエゾン（1）東日本大震災・熊本地震アーカイブプロジェクト（2）熊本県・先端研・熊本大学包括連携プロジェクト（3）その他、異分野の組織・機構と先端研の交流プロジェクト

Collaborations（1）Archive of the Great East Japan Earthquake and the 2016
Kumamoto Earthquake（2）Collaboration with Kumamoto Prefecture and Kumamoto
University（3）Collaborations with other fields
客員教授

御厨 貴

Takashi MIKURIYA, Visiting Professor
専門分野：政治史、オーラル・ヒストリー、
公共政策、建築と政治、メディアと政治

1 『平成風雲録』

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

2『御厨政治史学とは何か』

Specialized field：Japan's political history,
Oral history, Public policy, Architecture andpolitics, Media and politics
E-mail：mikuriya@mk.rcast.u-tokyo.ac.jp

渡部研究室

技術経営 分野

Watanabe Laboratory
http://watanabelab.main.jp

MOT (Management of Technology)

イノベーションを支える知的財産（技術、デザイン）の創出、保護、活用のマネジメントを探求する

未来ビジョン研究センター

Institute for Future Initiatives

Exploring evidence-based management of intellectual property creation, protection, and monetization for innovation
イノベーションと収益化に資する知的財産マネジメント、不確
実性の高い技術に関する知的財産マネジメントの諸問題等を中心に、（1）統計データや質問票を用いた実証研究、（2）ケーススタ
ディー、（3）実際の技術開発プロジェクトに参加することによるリサーチ等の手法で、国内外の企業や政府機関、国際機関と連携して研究と教育を行っています。研究テーマの例としては、「技術埋没、知財無力化のメカニズム分析」「国際標準等におけるオープ
ン・プロプラエタリー知財マネジメント」「組織における発明の生

Our laboratory aims to study intellectual property(IP) management
for innovation strategy, profiting from various organizational
management resources as well as management of uncertain
technology by (1) empirical analysis using statistical data and/or
questionnaire survey, (2) case study, and (3) project study
collaborating with companies, government and internationalorganizations. Current topics are; organizational factors of unused
technology, disempowerment of IP Right, and open proprietary IP
management.

産性」などです。

教授

渡部 俊也

Toshiya WATANABE, Professor
専門分野：技術経営
Specialized field：Managemet of technology

1 合併企業の共発明ネットワーク

E-mail：toshiya@tkf.att.ne.jp

Co-inventors network of cooperative joint venture41

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

瀬川研究室

エネルギー環境 分野

Segawa Laboratory
http://www.dsc.rcast.u-tokyo.ac.jp

Energy and Environment

大学院総合文化研究科 広域科学専攻

Department of Multi-Disciplinary Sciences,
Graduate School of Arts and Sciences

次世代太陽電池の開発とその高効率化についての研究
Research on the next-generation photovoltaics with high efficiency

われわれは、次世代高性能低コスト太陽電池の本命と考えられているペロブスカイト太陽電池の研究を進めています。さまざまな新材料の開発やそれらの基礎物性に関する研究を通して、太陽電池の高性能化につなげていきます。この他、ハイブリッド太陽電池、色
素増感太陽電池、量子ドット太陽電池、蓄電機能内蔵太陽電池などの開発も行っています。

In our laboratory, next-generation high-performance photovoltaics
using organometalhalide perovskite have been investigated. Various
basic researches on the new materials will open the door of frontierscience and bring the future photoenergy conversion technology.
Organic-inorganic hybrid solar cells, dye-sensitized solar cells,
quantum dot solar cells, and energy storable solar cells have also
been developed.

教授

瀬川 浩司

Hiroshi SEGAWA, Professor
専門分野：太陽光発電、ペロブスカイト太陽電池、
ハイブリッド太陽電池

1 瀬川研究室で作成した色素増感太陽電池
Dye-sensitized solar cell (DSSC)

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

Specialized field：Solar power generation,
Perovskite solar cells, Hybrid solar cells
E-mail：csegawa@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp

2 蓄電機能内蔵太陽電池を用いたスマートフォン充電器
Smart phone charger using energy-storable solar cells

廣瀬研究室

生命知能システム 分野

Hirose Laboratory
http://www.cyber.t.u-tokyo.ac.jp

Intelligent Cooperative Systems

バーチャルリアリティ技術で人間と計算機の融合を図り
人間の身体的・認知的能力を拡張する
Augment the human abilities with the Virtual Reality technologies
that unites humans and computers
バーチャルリアリティ技術を端緒に、人間と計算機を分かちがた
く一体化し、全体として高度な情報処理システムを実現するインタ
フェース技術について、基盤技術の開発から技術によって生み出されるコンテンツや技術の社会展開までをも対象に研究を行っています。
拡張現実感、クロスモーダルインタフェース、ライフログ等の基盤研究に加え、これらをミュージアムで活用するデジタルミュージアム研究や、高齢者のスキルを社会活用する高齢者クラウドプロ
ジェクト等に取り組んでいます。

大学院情報理工学系研究科
知能機械情報学専攻

Department of Mechano-Informatics,
Graduate School of Information Science and Technology

Our research laboratory focuses on developing a high level userinterface that unites human and computer, called Cybernetic
Interface.
Starting with virtual reality technology (VR), we seek to research anddevelop such interface in detail. Some of the research themes that
our laboratory is working on are image-based rendering technology,
augmented reality (AR) technology, multimodal and crossmodal
interfaces, and technology concerning lifelog and Big data.
We are also interested in the contents that are made fromsuch technology, and social implementation of those technologies.
Some projects that we are working on are the Digital Museum
project, the Digital Public Art project, and the Senior Cloud project.

教授

廣瀬 通孝

Michitaka HIROSE, Professor

1 クロスモーダル型味覚ディスプレイ
Cross-modal Gustatory Display

42

2 デジタルミュージアム（市街地VR展示）

Digital Museum: On-site VR Exhibition

専門分野：バーチャルリアリティ、
ヒューマンインタフェース
Specialized field：Virtual reality, HumaninterfaceE-mail：hirose@cyber.t.u-tokyo.ac.jp

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

中野研究室

情報デバイス 分野

Nakano Laboratory
http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/~nakano/lab/

Information Devices

半導体を活用し、高効率に光を発生、操作、収穫する
光電子デバイスを創出する

大学院工学系研究科 電気系工学専攻

Creating semiconductor optoelectronic devices for high-efficiency light emission, manipulation,and harvesting
次世代の光情報通信ネットワーク、光情報処理・記録に向けて、化合物半導体をベースにした新しい高性能な半導体レーザ・LEDや
半導体光制御デバイス（光スイッチ、波長変換器、光アンプなど）と、これらのデバイスを集積化して構成される高機能な半導体集積光デバイス・光集積回路を研究しています。またエネルギー問題の解決に向けて、化合物半導体に基づく新しい高効率な太陽電池やそれを応用した再生可能エネルギーシステムの研究開発も行っています。これらデバイスを作製するための、InP、GaA基板上のInGaAsP、InGaAlA混晶などによる量子マイクロへテロ構造と、
GaN、AlN、InN等のIII族窒化物の結晶成長や加工技術も、研究対象です。

Department of Electrical Engineering
and Information Systems,
Graduate School of Engineering

Toward optical communication networks and optical information
processing/storage of the next generation, we are investigatingnovel high-performance diode lasers/LEDs and light-controllingdevices based on compound semiconductors (optical switches,
wavelength converters, optical amplifiers, etc.) as well as highly
functional semiconductor integrated devices and circuits fabricatedby integrating these discrete devices. For solving energy-related
problems, a new class of highly efficient solar cells based oncompound semiconductors and their application to renewableenergy systems are also studied. Crystal growth and processing
technologies of quantum micro heterostructures by InGaAsP and
InGaAlAs alloys on InP and GaAs substrates, and of III-nitrides such as
GaN, AlN, and InN, for fabricating those devices are also investigated.

教授

中野 義昭

Yoshiaki NAKANO, Professor
専門分野：光電子工学、光集積回路、
光エネルギーデバイス
Specialized field：Optoelectronics, Photonic
integrated circuit, Photoenergy device
E-mail：nakano@rcast.u-tokyo.ac.jp

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

ケミカルバイオテクノロジー 分野
Chemical Biotechnology

菅研究室

Suga Laboratory
http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/bioorg/index.html
大学院理学系研究科 化学専攻
生物有機化学教室

特殊ペプチド創薬

Department of Chemistry,
Graduate School of Science,
Bioorganic Chemistry

Pseudo-natural Peptide Therapeutics

当研究室では、有機化学の考え方と技術を生物学に取り入れることにより、これまで解決が困難であった研究課題に挑戦しています。また、サイエンスとテクノロジーのバランス良い研究を推進することで、汎用性の高いバイオテクノロジー技術の開発、そして創薬にまでつながる研究をしています。具体的な研究内容は下記になります。
（1）特殊ペプチドリガンド分子の創薬応用。
（2）翻訳系エンジニアリング。
（3）擬天然物のワンポット合成系の確立。

Our laboratory pursues research programs bridging between
chemistry and biology. To conduct a good balance of science andtechnology will build new technologies that contribute to thechemical biology field, covering from basic research to appliedresearch. The following programs are currently active in ourlaboratory: (1) Non-traditional peptide therapeutics, (2) Engineering
the translation system, and (3) Ribosomal synthesis of natural
product-like molecules by the combination of the genetic code
reprogramming and post-translational modifying enzymes.

教授

菅 裕明

Hiroaki SUGA, Professor
専門分野：ケミカルバイオロジー、生物有機化学
Specialized field：Chemical biology, Bioorganic
chemistry

1 RaPIDシステムで獲得された特殊ペプチドと標的タンパク質とのX線共結晶構造

X-ray crystal structures of the complex of target protein with pseudo-natural
peptides generated by the RaPID system

E-mail：hsuga@chem.s.u-tokyo.ac.jp
hsuga@rcast.u-tokyo.ac.jp

43

協 力 研 究 室
Cooperative Laboratories

小熊研究室

共創まちづくり 分野

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

Oguma Laboratory
http://www.urbanwater.t.u-tokyo.ac.jp/oguma/

持続可能な水利用に役立つ水処理・水供給技術の開発と水環境の保全大学院工学系研究科都市工学専攻

Department of Urban Engineering,
Graduate School of Engineering

Water Treatment and Supply Systems and Water Environment Conservationfor Sustainable Water Use
安全な水を安定的に持続可能な形で利用するための「水のつくり
かた：水処理技術」「水のくばりかた：水供給システム」「水のまもりかた：水環境保全」について研究しています。水処理技術では、紫外線を利用した水の消毒に注目しています。紫外線消毒は、様々な微生物種に有効、有害な副生成物を生じない、薬剤添加が不
要、味やにおいに影響を及ぼさない等の長所があり、水道、食品、
飲料、医療、製薬から水産養殖まで、水を必要とする多様な産業で利用が拡大しています。当研究室では、紫外線による微生物の不活化機構や光回復現象の理解を深めるとともに、紫外発光ダイオード（UV-LED）など様々な光源を用いた水処理装置設計や使う場の提案を行っています。

We work on 'water treatment', 'water supply systems' and 'water
environment conservation' for safe, stable and sustainable wateruse. For example, we focus UV treatment for water disinfection.
UV disinfection is effective against diverse microorganisms withadvantages of no formation of harmful by-products, no chemical
addition and no changes in taste and odor. UV disinfection has been
adopted in water treatment plants as well as in water-demanding
industries including food, beverage, medical, pharmaceutical andaquaculture. We adopt both microbiological and engineering
approach to understand UV inactivation and photoreactivation
mechanisms as well as to propose UV reactor design and applicationsof various UV light sources including
UV-LEDs.

准教授

小熊 久美子Kumiko OGUMA, Associate Professor
専門分野：水システム、水処理、紫外線技術、消毒、途上国の水問題

1 紫外発光ダイオード水処理装置の試作機

Prototype of water treatment device
with UV-LEDs

44

Specialized field：Water systems, Water
treatment, UV technologies, Disinfection, Water
issues in developing countries
E-mail：oguma@env.t.u-tokyo.ac.jp

社会連携研究部門

Social Cooperation
Research Departments

群集マネジメント
Crowd Management

http://www.crowdmanagement.jp

群集の安全な誘導や警備、サービス向上の社会課題解決を

Towards a better society through a safer crowd control, better guarding and improved services

多くの人が集まる公共空間やラッシュ時の駅や大型施設などにおける群集の安全な誘導や警備、快適なサービスの提供という極めて重要な課題を包括的に議論。2020年東京オリンピック・パラリン
ピックなどの大規模なイベント開催に加え、都市への人口集中や大規模災害・テロ、来日観光客の増大など、多くの課題を抱える日本
において混雑発生を予測し予防すると共に、混雑発生後の適切な対処により、危険な状態をいち早く回避する方法などを広く社会へ提言することを目指します。

西成 活裕

連携機関

教授

Katsuhiro NISHINARI
Professor

志村 憲一郎Kenichiro SHIMURA
Project Lecturer

Crowd Management aims to comprehensively debate the crucial
problems of how to safely direct and guard crowds and provide highquality service in public spaces where numerous people gather,like stations during rush hour or large facilities. The center seeks topredict and prevent congestion not only at large scale events such as
the 2020 Olympic and Paralympics, but also throughout whole Japan,
which faces problems such as a high concentration of population incities, large scale natural disasters, potential terrorism and a growing
influx of foreign visitors. At the same time, the center aims to benefit
the society by promoting methods for avoiding dangerous situations
by appropriately handling crowds on-site.

Cooperation Company/Organization

株式会社東京ドーム

TOKYO DOME CORPORATION

特任講師

株式会社グッドフェローズ
Goodfellows Inc.

フェリシャーニ クラウディオ
Claudio FELICIANI
Project Research Associate

特任助教

三菱電機株式会社

Mitsubishi Electric Corporation

東京地下鉄株式会社
Tokyo Metro Co. Ltd.

社会連携研究部門

Social Cooperation
Research Departments

成田国際空港株式会社

NARITA INTERNATIONAL AIRPORT CORPORATION

東日本旅客鉄道株式会社

East Japan Railway Company

鹿島建設株式会社

KAJIMA CORPORATION

セコム株式会社

SECOM CO. LTD.

日本空輸株式会社

ALL NIPPON AIRWAYS CO., LTD.

再生可能燃料のグローバルネットワーク
Renewable Fuel Global Network (RE-Global)

世界に先駆けて再生可能エネルギー水素社会の実現を目指す
Realize the world's first renewable hydrogen society

日照条件や潤沢な土地に恵まれた海外の地域で再生可能エネル
ギーを用いて製造した水素を日本に運ぶことで、エネルギー資源が不十分な日本において、世界に先駆けて再生可能エネルギーを基盤とする持続可能な社会の構築を目指します。参画企業8社、そして海外のアカデミックパートナー・政府を含む国際的産官学連携体制
によるオープンイノベーションにより、再生可能エネルギー燃料をグローバルに調達するための社会システム・基盤技術のプラット
フォーム構築を進めます。

杉山 正和

教授

Masakazu SUGIYAMA
Professor

河野 龍興

特任教授

Tatsuoki KONO
Project Professor

In order to realize the world's first sustainable energy system inJapan, where energy resource is insufficient, we aim to producehydrogen using renewable energy in the oversea regions with
abundant sunlight and land area, and to transport that renewablehydrogen to Japan. In order to establish a platform for social systems
and basic technologies to procure global supply chain of renewableenergy, we promote open innovation based on an international
industry-government-academia collaboration with eight companies,
international academic partners and governments.

連携機関

Cooperation Company/Organization

住友商事株式会社

Sumitomo Corporation

住友電気工業株式会社

Sumitomo Electric Industries, Ltd.

株式会社アクトリー
ACTREE Corporation

株式会社ウエストホールディングス
West Holdings Corporation

株式会社小松製作所

Komatsu Ltd.

千代田化工建設株式会社

Chiyoda Corporation

東京ガス株式会社

Tokyo Gas Co., Ltd.

JXTGエネルギー株式会社

JXTG Nippon oil & Energy Corporation45

社会連携研究部門

Social Cooperation
Research Departments

炎症疾患制御分野

Department of Inflammology

DAMPの機能解析の推進と自己免疫疾患やがんなどに向けた新たな治療薬の開発

Promote functional analysis of DAMP and develop new therapeutic agents for autoimmune conditions and cancer

炎症は生体の防御に重要である一方で、持続性あるいは過度の炎症は自己免疫疾患、がん、あるいは代謝疾患など多くの病態発症の基盤をなしているといわれています。なかでも、細胞がネクロー
シスなどの死によって放出するDamage Associated Molecular
Pattern(DAMP)と呼ばれている核酸等の自己分子群は世界的に注目されていますが、その詳細な機能や病態発症に関してはまだ研究が進んでいません。本講座ではDAMPの機能解析を推進し、その成果
を核酸医薬などの開発による疾患治療法の確立に向けて活かしてい
きます。

柳井 秀元

特任准教授

Hideyuki YANAI
Project Associate Professor

半谷 匠

特任助教

Sho HANGAI
Project Research Associate

西尾 純子

特任助教

Junko NISHIO
Project Research Associate

46

While inflammation is important for the protection of the body,persistent or excessive inflammation is considered to be a causeof many pathogenesis such as autoimmune diseases, cancer, or
metabolic diseases. Among them, self-molecular groups such as
nucleic acids, which are called "Damage Associated Molecular
Pattern (DAMP)" released by death of cells such as necrosis, areattracting attention, but their detailed functions and pathogenesis
are still under investigation. We will promote functional analysis
of DAMP and establish a disease treatment method by developing
nucleic acid medicines.

連携機関

Cooperation Company/Organization

株式会社ボナック
Bonac Corporation

東京大学未来協創推進本部登録プロジェクト
UTokyo Future Society Initiative SDGs projects

2015年9月、国連本部において全会一致で合意した持続可能な開発
目標（SDGs）は、貧困に終止符を打ち、不平等に取り組み、気候変動に対処するための大胆かつ野心的なグローバルプランです。東京
大学は、地球と人類社会の未来に貢献する協創活動を活性化させるため、その方向性が合致するSDGsを最大限に活用すると明言しています。
先端研は、わずか200名程度の小規模な研究組織ですが、敢えてすべてのSDGs項目へのコミットメントを目指します。

In September 2015, the United Nations reached a unanimous
consensus regarding Sustainable Development Goals (SDGs).
These SDGs are a bold, ambitious global plan that seeks to
put an end to poverty, tackle the problems of inequality, andrespond to climate change. The University of Tokyo has publicly
declared its intent to make full use of these SDGs to achieve its
closely aligned goals of invigorating collaborative activities that
contribute to the future of the planet and of human society.
RCAST is a small research organization with only roughly 200
members, but it is committed to achieving all of these SDGs.

人間支援工学分野

Takeo KONDO, Associate Professor
Assistive Technology

障害のある児童生徒・学生のテクノロジーを活用した高DO-IT Japan: Transition Support for Post-secondary
Education and Employment using Technology forStudents and Youths with Disabilities.

近藤 武夫

准教授

等教育および就労への移行支援プロジェクト（略称：DO-IT Japan）

新エネルギー分野

Yoshitaka OKADA, Professor
New Energy

・NEDO高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減

NEDO Development of High Performance and Reliable
PV Modules to Reduce Levelized Cost of Energy “R&Dof Ultra-high Efficiency and Low-cost III-V Compound
Semiconductor Solar Cell Modules (Ultra-high Efficiency
Cells and Cost Reduction Technology)

岡田 至崇

教授

技術開発
・革新的新構造太陽電池の研究開発
・超 高効率・低コスト III-V 化合物太陽電池モジュールの研究開発（超高効率セルおよび低コスト化技術開発）

人間支援工学分野

Takeo KONDO, Associate Professor
Assistive Technology

様々な人々の雇用参加を可能にする新しい働き方の創出

Research Project for Developing New Work Style for
Including Diverse People (IDEA)

近藤 武夫

准教授

研究プロジェクト（略称 IDEA）

共創まちづくり分野

Hideki KOIZUMI, Professor
Co-Creative Community Planning, Design, and Management

少子高齢社会における持続可能なまちづくり

Sustainable Community Design for Super Aging Society

気候変動科学分野

Hisashi NAKAMURA, Professor
Climate Science Research

ベルモント・フォーラム共同研究活動

Belmont Forum Climate Services Collaborative
Research Action “InterDec”: the Potential of Seasonalto-decadal-scale Inter-regional Linkages to Advance
Climate Predictions

小泉 秀樹

中村 尚

教授

教授

「季節～10年規模の地域間連関が気候予測の改善へ向けて持つ潜在的可能性」（略称：InterDec）

47

異分野の共存が視野を拓く

Pursuing truly interdisciplinary research

先端研の学際的プロジェクト

RCAST Cross disciplinary projects

特定の専門分野の冠をつけない文理融合の研究所である先端研に

At RCAST, a research institute which fuses the arts and sciences
without limiting itself to a specific field of study, research
fields such as science and engineering, which promote scienceand technology, co-exist with humanities and social science
research fields related to ethics, philosophy, and social systems.
RCAST is uniquely positioned to carry out research inunprecedented fields, so it must take on the challenge ofsolving the complex problems faced by society.

は、科学技術を推進する理工学系だけでなく、倫理や思想、社会シ
ステムに関わる人文・社会科学系の研究分野が共存しています。
既存の研究が存在しない分野に着手する研究を推進できる先端研だからこそ、複雑化する社会課題の解決に挑むのです。

巨大オープン空間で若手研究者たちが分野を超えて協奏し、未来のライフサイエンスを開拓
Explpre life science researches through cross-disciplinary collaborations of young PIs in open laboratory spaces

東京大学 生命・情報科学若手アライアンス

UTokyo-Research Alliance for Information and Life Sciences (UTokyo-RAILS)
膨大な情報の集積と情報科学の驚異的な進歩によって極めて複雑化する生命科学研究を加速的に展開するために、2018年度より若手研究室主催者のラボ間の壁を取り払った先進的なラボ・コミュニティが始動しました。先端大型機器などのコアファシリティーを共有し、オープンな環境で切磋琢磨する。分子生物学と計測科学、
データサイエンス、AI など分野を超えて集まった若手科学者のコミュニティが現代生命科学における大課題に挑みます。

谷内江 望 准教授
Nozomu YACHIE
Associate Professor

連携分野

大澤 毅

特任准教授
Tsuyoshi OSAWA
Project Associate Professor

Synthetic Biology

太田 禎生

准教授

Sadao OTA
Associate Professor

上田 宏生

Hiroki UEDA
Lecturer

48

講師

Many major fields in life science research today involve theunderstanding and reconstruction of heterogeneous cellular andmolecule dynamics in multicellular organisms. In order to createsynergy through the coupling of bold ideas from young researchers
and technologies from a variety of fields, including biology, medicine,chemistry, engineering and computer science, the University of Tokyo
has launched a new alliance for life science research, beginningin 2018, at RCAST. The alliance recently hired visionary young
researchers and is constructing an open laboratory where people cangather, discuss, and share advanced equipment and work space.

Laboratories

合成生物学分野

代謝医学分野ニュートリオミクス・腫瘍学分野

生命知能システム分野

ロボティック生命光学分野

光製造科学分野

生命データサイエンス分野

生命反応科学分野

ゲノムサイエンス分野

理論化学分野Integrative Nutriomics and Oncology

Networked Biophotonics and Microfluidics
Biological Data Science
Genome Science

Metabolic Medicine
Intelligent Cooperative Systems
Photon based Advanced Manufacturing Science
Bioorganic Chemistry

Theoretical Chemistry社会課題の解決手法を、研究現場にもDevelopment of solutions for Social problems in research sites

インクルーシブデザインラボ
Inclusive Design Lab

日本のSTEM研究の現場は、実験・計測機器、解析システムなどが狭い空間に詰め込まれ、身体的な障害を持つ研究者にとって、決して理想的な環境とは言えません。このプロジェクトでは、ユニバー
サルデザインの第一人者と民間企業が参画するインクルーシブ環境の研究開発、障害を持つ研究者、先端研のバリアフリー研究が1つのチームとなり、障害によってキャリアを断念することのない環境整備に向けて始動しました。
あらゆる研究者にとって理想の研究環境を創り出すだけでなく、開発された技術は高齢化社会への実装を進め、インクルーシブな社
会の実現に貢献します。

The STEM research sites in Japan, where lab wares, measurement
instruments, and analysis systems are packed into small spaces,
are far from being ideal environments for researchers with physicaldisabilities. This project, which involves a team of universal design
leading experts, private sector companies involved in the researchand development of inclusive environments, researchers withdisabilities, and barrier-free studies at RCAST, has kicked off to create
environments where disabilities do not limit research careers.
It aims not only to create ideal research environments for all
researchers but also apply the developed technology to the aging
society, thus contributing to the creation of the inclusive society.

熊谷 晋一郎 准教授
Shinichiro KUMAGAYA
Associate Professor
並木 重宏 特任講師
Shigehiro NAMIKI
Project Lecturer

現場と密につながる 地域連携プロジェクト
Field-based regional partnership projects

地域共創リビングラボ
Co-Creation Living Lab

2018年11月、先端研に「地域共創リビングラボ」が発足しました。研究シーズを活用した地域産業活性化活動、震災復興、コミュ
ニティ再生、知識・経験・能力を活かした研究交流や人材育成から
新しい働き方の実証実験まで、地方自治体や地域とより機動的で緊密な連携を行っています。

Co-creation living lab has been launched in Nov. 2018. We arecollaborating closely and flexibly with local governments andcommunities in diverse fields from regional industrial vitalization
projects utilizing research seeds, disaster recovery efforts, community
rebuilding, and research exchange and personnel development
activities that leverage knowledge, experience, and abilities toverification testing of new work styles.

小泉 秀樹 教授
Hideki KOIZUMIProfessor

近藤 早映 特任助教
Sae KONDO
Project Research Associate

牧原 出 教授
Izuru MAKIHARA
Professor

若林 悠 特任助教
Yu WAKABAYASHI
Project Research Associate

地域共創リビングラボのキックオフイベント。
多様な参加者が集い、企業、地域社会、自治体、大学の連携による社会課題の解決のあり方を考えるワークショップを開催。
The workshop at a Co-Creation Living Lab kickoff event.

49

研究者一覧 /Researchers

A

Name

Title

Research fieldPage

ABURATANI, Hiroyuki

Professor

Genome Science26

New Energy

8Integrative Nutriomics and Oncology

30

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

13

Clinical Epigenetics

32

Barrier-Free

33

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

10

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

10Intelligent Cooperative Systems

42

Information Somatics

21

Barrier-Free

33

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

14

Religion and Global Security

39

Information Somatics

21

High Performance Materials

6

Barrier-Free

33

油谷 浩幸

AHSAN, Nazmul

アーサン ナズムル
ANAI, Motonobu

穴井 元暢

B

BESSHO, Takeru

F

FUJITA, Toshiro

別所 毅隆

藤田 敏郎

FUKUSHIMA, Satoshi

福島 智

G

GOTO, Chikako

H

HASHIMOTO, Takashi

後藤 智香子橋本 崇史

HIROSE, Michitaka

廣瀬 通孝

HIYAMA, Atsushi

檜山 敦

HOSHIKA, Ryoji

星加 良司

I

IIDA, Makoto

飯田 誠

IKEUCHI, Satoshi

池内 恵

INAMI, Masahiko

稲見 昌彦

INOUE, Junya

井上 純哉

ISHIKAWA, Jun

石川 准

ISHIKITA, Hiroshi

石北 央

IWAMOTO, Satoshi

岩本 敏

K

KANZAKI, Ryohei

神崎 亮平

KITAYAMA, Atsushi

喜多山 篤

KOIZUMI, Hideki

小泉 秀樹

KONDO, Takashi

近藤 高志

KONDO, Takeo

近藤 武夫

KONO, Tatsuoki

河野 龍興

KOSAKA, Yu

小坂 優

KOTANI, Kiyoshi

小谷 潔

KUBO, Takaya

久保 貴哉

KUMAGAYA, Shin-ichiro

熊谷 晋一郎M

MAKIHARA, Izuru

牧原 出

MARUMO, Takeshi

丸茂 丈史

MASUDA, Sachiko桝田 祥子

MATSUMURA, Yoshihiro

松村 欣宏

MIKURIYA, Takashi

御厨 貴

MINEGISHI, Tsutomu

嶺岸 耕

MIYASHITA, Naoya

宮下 直也

50

教授

Project Associate Professor

特任准教授

Project Associate Professor

特任准教授

Project Lecturer

特任講師

Emeritus Professor

名誉教授
Professor

教授

Project Lecturer

特任講師
Lecturer

講師

Professor

教授

Lecturer

講師

Associate Professor

准教授

Project Associate Professor

特任准教授
Professor

教授

Professor

教授

Associate Professor

准教授

Project Professor

特任教授

ゲノムサイエンス 分野
新エネルギー 分野
ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
附属 産学連携新エネルギー研究施設

臨床エピジェネティクス 寄附研究部門
バリアフリー 分野
共創まちづくり 分野
共創まちづくり 分野

生命知能システム 分野
身体情報学 分野

バリアフリー 分野
附属 産学連携新エネルギー研究施設
グローバルセキュリティ・宗教 分野
身体情報学 分野
高機能材料 分野

バリアフリー 分野

教授

理論化学 分野

Theoretical Chemistry4

Professor

Micro Device Engineering

7Intelligent Cooperative Systems

17

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

10High Performance Materials

5

Assistive Technology

35

Renewable Fuel Global Network

45

Global Climate Dynamics

12

Photon based Advanced Manufacturing Science

20

Academic-Industrial Joint Laboratory for Renewable Energy

13

Tojisha-Kenkyu

36

Political Administrative System

38

Clinical Epigenetics

32

Intellectual Property Law

37

Metabolic Medicine

27

Professor

教授

Professor

教授

極小デバイス理工学 分野
生命知能システム 分野

Project Lecturer (URA)

特任講師（URA)
Professor

教授

Professor

教授

Associate Professor

准教授

Project Professor

特任教授

Associate Professor

准教授

Associate Professor

准教授

Project Professor

特任教授

Associate Professor

准教授

Professor

教授

Project Associate Professor

特任准教授

Associate Professor

准教授

Associate Professor

准教授

共創まちづくり 分野
高機能材料 分野

人間支援工学 分野
再生可能燃料のグローバルネットワーク
グローバル気候力学 分野
光製造科学 分野

附属 産学連携新エネルギー研究施設
当事者研究 分野
政治行政システム 分野

臨床エピジェネティクス 寄附研究部門
知的財産法 分野
代謝医学 分野

客員教授

情報文化社会 分野

Information, Culture and Social Studies

41

Project Associate Professor

Energy System

11

New Energy

8

Visiting Professor

特任准教授

Project Lecturer

特任講師

エネルギーシステム 分野
新エネルギー 分野

研究者一覧 /Researchers
Name

Title

Research field

Page

M

MOTOHASHI, Kazuyuki

Professor

Policy Research on Science and Technology

40

N

NAGAE, Genta

Genome Science

26

Climate Science Research

9

Assistive Technology

34

Quantum Information Physics and Engineering

3

Information Devices

43Intelligent Cooperative Systems

17

Mathematical Physics of Emergent Systems

18

Crowd Management

45

Assistive Technology

34

High Performance Materials

5

Co-Creative Community Planning, Design, and Management

44

New Energy

8Bioorganic Chemistry25

Integrative Nutriomics and Oncology

29

Networked Biophotonics and Microfluidics

24

Theoretical Chemistry4

Metabolic Medicine

27

Energy and Environment

42

Information Devices

16

Crowd Management

45

Chemical Biotechnology

43

Energy System

11

Renewable Fuel Global Network

45

Assistive Technology

35

Assistive Technology

34

Photon based Advanced Manufacturing Science

19

Assistive Technology

34Intellectual Property Law

37

Theoretical Chemistry4

Communication Science

22

Integrative Nutriomics and Oncology

30

Micro Device Engineering

7

Genome science

26

High Performance Materials

5

元橋 一之

永江 玄太

NAKAMURA, Hisashi

中村 尚

NAKAMURA, Kenryu

中邑 賢龍

NAKAMURA, Yasunobu

中村 泰信

NAKANO, Yoshiaki

中野 義昭

NAMIKI, Shigehiro

並木 重宏

NISHINARI, Katsuhiro

西成 活裕

教授

Lecturer

講師

Professor

教授

Professor

教授

Professor

教授

Professor

教授

Project Lecturer

特任講師
Professor

教授

科学技術論・科学技術政策 分野
ゲノムサイエンス 分野
気候変動科学 分野
人間支援工学 分野
量子情報物理工学 分野
情報デバイス 分野
生命知能システム 分野

数理創発システム 分野
群集マネジメント

NISHIYAMA, Kohei

西山 浩平

NUMATA, Youhei

沼田 陽平

O

OGUMA, Kumiko

小熊 久美子OKADA, Yoshitaka

岡田 至崇

OKAMOTO, Akimitsu

岡本 晃充

OSAWA, Tsuyoshi

大澤 毅

OTA, Sadao

太田 禎生

S

SAITO, Keisuke

斉藤 圭亮

SAKAI, Juro

酒井 寿郎

SEGAWA, Hiroshi

瀬川 浩司

SET, Sze Yun

セット ジイヨン
SHIMURA, Kenichiro

志村 憲一郎SUGA, Hiroaki

菅 裕明

SUGIYAMA, Masakazu

杉山 正和

Project Lecturer

特任講師

Project Lecturer

特任講師

Associate Professor

准教授

Professor

教授

Professor

教授

Project Associate Professor

特任准教授

Associate Professor

准教授

Associate Professor

准教授

Professor

教授

Professor

教授

Associate Professor

准教授

Poject Lecturer

特任講師
Professor

教授

Professor

教授

人間支援工学 分野
高機能材料 分野

共創まちづくり 分野
新エネルギー 分野
生命反応化学 分野

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
ロボティック生命光学 分野
理論化学 分野
代謝医学 分野

エネルギー環境 分野
情報デバイス 分野
群集マネジメント

ケミカルバイオテクノロジー 分野
エネルギーシステム 分野
再生可能燃料のグローバルネットワーク

T

TAKAHASHI, Kiriko

髙橋 桐子

TAKAHASHI, Maiko髙橋 麻衣子TAKAHASHI, Satoru

高橋 哲

TAKAHASHI, Tomotaka

高橋 智隆

TAMAI, Katsuya

玉井 克哉

TAMURA, Hiroyuki

田村 宏之

TANAKA-ISHII, Kumiko

田中 久美子TANAKA, Toshiya

田中 十志也TIXIER-MITA, Agnès

ティクシエ三田 アニエス
TSUTSUMI, Shuichi

堤 修一

U

UCHIDA, Satoshi

内田 聡

Project Associate Professor

特任准教授
Lecturer

講師

Professor

教授

Project Associate Professor

特任准教授
Professor

教授

Project Associate Professor

特任准教授
Professor

教授

Project Professor

特任教授

Associate Professor

准教授

Project Associate Professor

特任准教授

Project Professor

特任教授

人間支援工学 分野
人間支援工学 分野
光製造科学 分野

人間支援工学 分野
知的財産法 分野
理論化学 分野

コミュニケーション科学 分野
ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
極小デバイス理工学 分野
ゲノムサイエンス 分野
高機能材料 分野

51

研究者一覧 /Researchers

U

Name

Title

Research field

Page

UEDA, Hiroki

Lecturer

Biological Data Science23

USAMI, Koji

Associate Professor

Quantum Information Physics and Engineering

3

WADA, Youichiro

Professor

Integrative Nutriomics and Oncology

30

WATANABE, Kentaroh

Project Lecturer

Energy System

11

WATANABE, Makoto

Associate Professor

High Performance Materials

6

WATANABE, Toshiya

Professor

MOT (Management of Technology)

41

YACHIE, Nozomu

Associate Professor

Synthetic Biology

28

YAIRI, Takehisa

Professor

Artificial Intelligence

15

YAMAGUCHI, Satoshi

Lecturer

Bioorganic Chemistry

25

YAMASHITA, Shinji

Professor

Information Devices

16

YAMASHITA, Takefumi

Project Associate Professor

Integrative Nutriomics and Oncology

31

YANAI, Hideyuki

Project Associate Professor

Department of Inflammology

46

YANAGISAWA, Daichi

Associate Professor

Mathematical Physics of Emergent Systems

18

YUASA, Makoto

Project Professor

Assistive Technology

34

上田 宏生

宇佐見 康二W

和田 洋一郎

渡辺 健太郎
渡邊 誠

渡部 俊也

Y

谷内江 望
矢入

健久

山口 哲志
山下 真司

山下 雄史

柳井 秀元

柳澤 大地
湯浅 誠

講師

准教授
教授

特任講師
准教授
教授

准教授
教授
講師
教授

特任准教授
特任准教授
准教授

特任教授

生命データサイエンス 分野
量子情報物理工学 分野

ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
エネルギーシステム 分野
高機能材料 分野
技術経営 分野

合成生物学 分野
知能工学 分野

生命反応化学 分野
情報デバイス 分野
ニュートリオミクス・腫瘍学 分野
炎症疾患制御 分野

数理創発システム 分野
人間支援工学 分野

先端研フェロー /RCAST Fellow

BANDINI, Stefania

University of Milano-Bicocca

CHANG, Ping

Texas A&M University

COPE, David

University of Cambridge

FUJITA, Toshiro

UTokyo Emeritus Professor

ITO, Setsu

STUDIO ITO DESIGNKISHI, Teruo

Science and Technology Advisor to the Minister for Foreign Affairs

KOIZUMI, Hideaki

Hitachi Honorary Fellow, Hitachi, Ltd.

MIYASAKA, Tsutomu

Toin University of Yokohama

TAYLOR, Jacob M

University of Meryland

WUNDERLICH , Joerg

Hitachi Cambridge Laboratory

XIE, Shang-Ping

University of California

バンディニ ステファニア
チャン ピン

コープ デイビッド
藤田 敏郎
伊藤 節

岸 輝雄

小泉 英明
宮坂 力

テイラー ジェイコブ
ヴンダーリヒ ヨルグ
謝 尚平

ミラノ・ビコッカ大学
Texas A&M 大学
ケンブリッジ大学

東京大学 名誉教授

伊藤節＋伊藤志信デザイン研究所
外務大臣科学技術顧問

株式会社日立製作所 名誉顧問
桐蔭横浜大学メリーランド大学

日立ケンブリッジ研究所
カリフォルニア大学

先端研研究顧問 /RCAST Adviser
BABA, Yasunori

馬場 靖憲

FUJII, Mariko

藤井 眞理子NISHIOKA, Hiroshi

西岡 潔

52