理工情報研究室ローテーション
２０２4 年度

研究室紹介

理工情報系オナー大学院プログラム
大阪大学「ワニ博士」

目 次

01.電子情報ユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_de.html················································· 7
追加研究室がある場合は HP で随時更新

教員名 50 音順(敬称略)阿部 真之・基礎工学研究科「走査型トンネル顕微鏡による表面解析」もしくは「高速原子間力顕微鏡による生体分子の動態解析」 ··················································· 9
家 裕隆・産業科学研究所「有機半導体材料の分子設計、有機合成、基礎物性、および、素子機能評価」 ······················· 10
大岩 顕・産業科学研究所「量子ドットと単一電荷計による量子伝導計測」 ····························· 11
大須賀 公一・工学研究科「知の源泉を探る動的システム制御学」 ····································· 13
尾方 成信・基礎工学研究科「材料の原子シミュレーション」 ··········································· 14
片山 竜二・工学研究科「有機金属気相成長を用いた InGaN マイクロ LED の作製」 ················ 15
駒谷 和範・産業科学研究所「人工知能・機械学習技術に基づく音声言語情報処理」 ·················· 16
櫻井 保志・産業科学研究所「時系列ビッグデータ解析とその応用」 ··································· 17
眞田 篤志・基礎工学研究科「偏微分方程式と数値シミュレーション」·································· 18
関野 徹・産業科学研究所「ナノハイブリッド構造マテリアルによる光物理化学機能」 ················· 19
伊達 進・サイバーメディアセンター「スーパーコンピューティングシステム応用あるいは基盤技術に関する研究」 ······················ 20
田中 秀和・産業科学研究所「エピタキシャル機能性酸化物薄膜の作製と相変化抵抗スイッチングデバイスの機能評価」········ 21
千葉 大地・産業科学研究所「スピントロニクスデバイスに関する研究」································ 23
中村 芳明・基礎工学研究科「熱電・熱制御材料薄膜の作製と物性評価」 ······························ 24
能木 雅也・産業科学研究所「透明な紙の作製と機能・用途考察」······································ 26
波多野 恭弘・理学研究科「非平衡統計力学、情報熱力学」············································· 27
浜屋 宏平・基礎工学研究科「スピンデバイス用機能性単結晶薄膜の作製/微細加工と物性評価」 ···· 28
藤井 啓祐・基礎工学研究科「量子コンピューティングの物性物理・量子化学計算・機械学習への応用」 ·························· 29

降籏 大介・情報科学研究科（サイバーメディアセンター）「数値解析・モデリング等の応用数学的解析」 ························································ 30
八木 康史・産業科学研究所「コンピュータービジョン」 ················································ 31
山田 裕貴・産業科学研究所（工学研究科）「エネルギー変換・貯蔵デバイスの作製と評価」 ··········· 32
山本 俊・基礎工学研究科「量子相関をもつ光子対の生成、操作および観測」 ························· 33
和田 成生・基礎工学研究科「生体イメージベーストシミュレーションの基礎」 ························· 34

02.生命科学ユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_se.html ··············································· 35
追加研究室がある場合は HP で随時更新

教員名 50 音順(敬称略)石谷 太・微生物病研究所「小型魚類を用いた発生・老化生物学研究」 ································ 37
石原 直忠・理学研究科「哺乳動物細胞のミトコンドリアの観察」······································· 38
内山 進・工学研究科「抗体医薬やウイルスベクターの物理化学分析」 ································· 39
大岡 宏造・理学研究科「光合成反応によるエネルギー変換機構」 ····································· 40
大政 健史・工学研究科「Biochemical engineering for cell and microbial applications」 ··················· 41
岡田 眞里子・蛋白質研究所(理学研究科)「新たな発見を導く生命データの情報学的解析の基礎」············································· 42
小布施 力史・理学研究科「ヒト細胞におけるクロマチン関連因子の機能解析」 ······················· 43
柿本 辰男・理学研究科「植物の成長のしくみ」 ························································· 44
加藤 貴之・蛋白質研究所「クライオ電子顕微鏡でタンパク質の立体構造を解き明かす」 ············· 45
紀ノ岡 正博・工学研究科「ヒト細胞培養技術と細胞製造性についての理解」 ························· 46
久保田 弓子・理学研究科「アフリカツメガエル無細胞複製系での誘導的タンパク質分解系の開発」 · 47
栗栖 源嗣・蛋白質研究所「タンパク質の構造解析」 ···················································· 48
黒田 俊一・産業科学研究所「生体分子間の相互作用の解明と産業への応用」 ························ 49
古賀 信康・蛋白質研究所「タンパク質の計算機デザイン」 ············································· 50
昆 隆英・理学研究科「タンパク質分子を視る」 ························································· 51
近藤 侑貴・理学研究科「シロイヌナズナを用いた維管束細胞の誘導実験」 ···························· 52
志賀 向子・理学研究科「昆虫の概日リズムの解析」 ···················································· 53
篠原 彰・理学研究科（蛋白質研究所）「生殖細胞におけるゲノムの安定化のメカニズム・不安定化の分子病態の解明」 ··················· 54
鈴木 孝禎・産業科学研究所「エピジェネティクスを標的とした創薬化学研究」 ························ 55

鈴木 団・蛋白質研究所「光学顕微鏡と蛍光プローブを利用した定量イメージング」 ·················· 56
高木 淳一・理学研究科蛋白質研究所「生物医薬となる抗体の組み換え発現と分析」 ················· 57
谷口 正輝・産業科学研究所「ナノポアによる１個の細胞・細菌・ウイルスの検出」······················ 58
Sandhya P. Tiwari・蛋白質研究所
Understanding the flexibility and motions of proteins as determined bytheir structure」 ·················································································· 59
中井 正人・蛋白質研究所「モデル植物シロイヌナズナを用いた葉緑体蛋白質の機能解明」··········· 60
中川 敦史・蛋白質研究所「蛋白質の立体構造解析」 ··················································· 61
中川 拓郎・理学研究科「分裂酵母を用いた染色体の安定維持機構の研究」 ·························· 63
中谷 和彦・理学研究科（産業科学研究所）「RNA と相互作用する低分子の設計・合成・探索・利用」 · 64
原田 慶恵・蛋白質研究所「細胞内のナノ領域の環境を計測する」 ····································· 65
疋田 貴俊・蛋白質研究所「モデルマウスを用いた高次脳機能の神経回路機構の研究」 ·············· 66
深瀬 浩一・理学研究科「天然物有機化学-糖鎖の免疫機能研究ならびに核医学治療薬開発研究-」 ························ 67
福﨑 英一郎・工学研究科「メタボローム解析の理解」 ·················································· 68
藤山 和仁・生物工学国際交流センター「微生物由来糖転移酵素の解析と利用」 ······················ 70
古川 貴久・蛋白質研究所「マウス発生工学：遺伝子組換えマウスの作製」 ····························· 71
古屋 秀隆・理学研究科「無脊椎動物の体制と多様性」 ················································· 72
北條 裕信・蛋白質研究所「環状ペプチドの合成と構造評価」 ·········································· 73
本田 孝祐・生物工学国際交流センター「微生物機能を活用した化学品製造に関する研究」 ·········· 74
松野 健治・理学研究科「ショウジョウバエを用いた細胞シグナルの研究」 ····························· 76
水口 賢司・蛋白質研究所「大規模生命医科学データからの知識発見」 ································ 77
村中 俊哉・工学研究科「ゲノム・トランスクリプトーム情報解析による漢方薬成分生合成遺伝子の探索と機能解析」 ······ 78
渡邉 肇・工学研究科「環境変化に対する遺伝子応答」 ················································· 80

03.フォトニクスユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_pho.html ············································· 81
追加研究室がある場合は HP で随時更新
指導教員とローテーション先教員間で事前調整を行ってください

教員名 50 音順(敬称略)石原 一・基礎工学研究科「微視的光学応答理論によるナノ光機能の探求」 ··························· 83
片山 竜二・工学研究科「有機金属気相成長を用いた InGaN マイクロ LED の作製」 ················ 84

蔵満 康浩・工学研究科「高出力・高強度レーザーを用いた極限プラズマの研究」 ····················· 85
兒玉 了祐・工学研究科「パワーレーザーによる高エネルギー密度物質と極限反応」 ·················· 86
猿倉 信彦・レーザー科学研究所「分光技術の文化財分析への応用」 ·································· 87
重森 啓介・レーザー科学研究所「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学とその応用」 ······ 88
菅原 康弘・工学研究科「光誘起力顕微鏡によるナノスケールの表面構造と光学特性に関する研究」 ······················· 89
千徳 靖彦・レーザー科学研究所「数値計算・プラズマシミュレーション基礎の習得」 ·················· 90
髙原 淳一・工学研究科「メタサーフェス入門」·························································· 91
塚本 雅裕・接合科学研究所「高出力レーザーによる金属の積層造形」 ································ 93
斗内 政吉・レーザー科学研究所「テラヘルツ時間領域分光法による電子材料のテラヘルツ帯複素屈折率の計測」 ·················· 94
中田芳樹・レーザー科学研究所「レーザー光源取り扱いの初歩とナノマテリアル作製実験」 ·········· 95
福田 光宏・核物理研究センター「基礎科学を支え，社会に役立つ革新的な加速器の開発研究」 ······ 96
藤岡 慎介・レーザー科学研究所「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する研究」 ··································· 97
藤田 克昌・工学研究科「レーザー顕微鏡の開発と生体試料観察への応用に関する研究」 ············ 98
丸田 章博・工学研究科「光ファイバ伝送実験における光信号品質の評価法」 ························· 99
丸山 美帆子・工学研究科「結晶の成長・溶解をリアルタイムに観察してみよう」····················· 100
村上 匡且・レーザー科学研究所「レーザープラズマ物理の理論・シミュレーション解析の実践」 ····································· 101
森 勇介・工学研究科「非線形光学結晶を用いた波長変換の理論と実践」 ··························· 102
森川 良忠・工学研究科「第一原理計算によるナノスケール・シミュレーションとマテリアル・デザイン」 ···················· 103
山本 俊・基礎工学研究科「量子相関をもつ光子対の生成、操作および観測」 ······················· 104
吉川 洋史・工学研究科「レーザー操作・レーザー計測技術を駆使した材料開発または生命科学研究」···················· 105
吉村 政志・レーザー科学研究所「テラヘルツ時間領域分光法を用いた物性計測の実践」 ·········· 106

04.基礎物理宇宙ユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_ki.html ·············································· 107
追加研究室がある場合は HP で随時更新

教員名 50 音順(敬称略)青木 正治・大学院理学研究科「放射線検出器と素粒子物理学の実験」 ····························· 109

浅川 正之・大学院理学研究科「高エネルギーハドロン物理学とクォークグルーオンプラズマ」 ······ 110
大野木 哲也・大学院理学研究科「場の量子論入門」 ·················································· 111
兼村 晋哉・大学院理学研究科「場の量子論入門」····················································· 111
川畑 貴裕・大学院理学研究科「放射線検出器の開発とこれを用いた原子核物理学実験」 ··········· 112
千徳 靖彦・レーザー科学研究所「数値計算・プラズマシミュレーション基礎の習得」 ················· 113
民井 淳・核物理研究センター「原子核の世界から宇宙を調べる実験・検出器の開発」 ··············· 114
南條 創・大学院理学研究科「素粒子物理学実験入門」················································ 115
野海 博之・核物理研究センター「素粒子が放つ光の環を見る：RICH 検出器の製作と試験」 ······· 116
福田 光宏・核物理研究センター「基礎科学を支え，社会に役立つ革新的な加速器の開発研究」 ····· 117
藤岡 慎介・レーザー科学研究所「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する研究」 ·· 118
保坂 淳・核物理研究センター「クォーク、ハドロン、原子核の相互作用」 ······························ 119

05.環境材料デザインユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_ka.html ·············································· 121
研究室紹介はありません。
研究室の研究内容は、上記サイトから確認してください。
指導教員とローテーション先教員間で事前調整を行ってください

06. 社会デザインユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_sha.html ··········································· 123
追加研究室がある場合は HP で随時更新。

工学研究科地球総合工学専攻船舶知能化領域「先端数理手法の船舶運動学への応用」 ············ 125
工学研究科地球総合工学専攻海洋材料生産工学領域「船舶海洋構造物の長期耐久性評価」······· 127
工学研究科地球総合工学専攻社会基盤設計学領域「コンクリート構造物の非破壊評価と維持管理」 ··················································· 128
工学研究科地球総合工学専攻国土開発保全工学領域（海洋工学研究室）「沿岸域の防災・利用・環境保全について考える」·················································· 129
工学研究科地球総合工学専攻交通・地域計画学領域「空間データを用いた人口動態の解析」 ······ 130
工学研究科地球総合工学専攻建築地震地盤学領域「震源の物理と地震動の伝播」 ·················· 131
工学研究科地球総合工学専攻鉄骨系構造学領域「建築鋼構造接合部の力学性状に関する塑性解析と FEA による検討」 ·························· 132
工学研究科地球総合工学専攻建築・都市計画論領域

「集落・都市のコンテクスチャルデザイン実践」 ····················································· 133
工学研究科環境エネルギー工学専攻共生環境評価領域「CFD による室内環境解析」 ·············· 135
情報科学研究科情報ネットワーク学専攻山口研究室「空間センシング入門」 ························ 136
接合科学研究所接合構造化解析学分野「接合構造挙動の数値解析」································ 137

07．メカニクスユニット
https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_me.html ············································ 139
追加研究室がある場合は HP で随時更新

教員名 50 音順(敬称略)青井 伸也・基礎工学研究科「動物の歩行・走行のシンプルな力学モデルを用いた解析」 ············ 141
石渡 通徳・基礎工学研究科「変分解析の視点からの力学系の数理」 ································ 142
榎本 俊之・工学研究科「その場観察に基づく加工現象の理解と応用」 ······························ 143
尾方 成信・基礎工学研究科「材料の原子シミュレーション」 ········································· 144
河原 源太・基礎工学研究科「乱流における熱・運動量の輸送現象」 ································· 145
後藤 晋・基礎工学研究科「流れの非線形現象に隠された秩序」 ····································· 147
小林 孝行・基礎工学研究科「数理モデリングと数学解析」··········································· 148
杉山 和靖・基礎工学研究科「移動境界問題の数値計算の基礎」····································· 149
垂水 竜一・基礎工学研究科「編み紙を用いた曲面模型の作成」 ····································· 150
津島 将司・工学研究科「電気化学デバイスにおける多孔質電極内反応輸送現象の解明と促進制御」 ····················· 151
出口 真次・基礎工学研究科「細胞内分子ターンオーバー速度の測定」 ······························ 152
中谷 彰宏・工学研究科「現象の非線形モデリングと計算機シミュレーション」 ······················ 153
中村 篤智・基礎工学研究科「ナノスケールでの材料の硬さと光環境に関する研究」 ················ 154
中村 暢伴・工学研究科「固体の共振の基礎と応用」 ················································· 155
西川 敦・基礎工学研究科「人間の知覚・運動能力を向上させる技術と科学の研究」 ················ 156
波多野 恭弘・理学研究科「非平衡統計力学、情報熱力学」··········································· 158
林 高弘・工学研究科「超音波波動伝搬解析と非破壊検査」 ·········································· 159
藤田 喜久雄・工学研究科「設計工学手法による課題の構造化・概念操作・トポロジー最適化」 ····· 160
南谷 英美・産業科学研究所「計算機シミュレーションを用いた物質科学の研究」 ···················· 161
和田 成生・基礎工学研究科「生体イメージベーストシミュレーションの基礎」 ······················· 162

01.電子情報ユニット

01.

電子情報ユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_de.html

7

01.電子情報ユニット

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科システム創成専攻 阿部研究室「走査型トンネル顕微鏡による表面解析」
もしくは「高速原子間力顕微鏡による生体分子の動態解析」【 受 入 期 間 】 １２週間（応相談）【目的と達成目標】
走査型トンネル顕微鏡（STM）は原子レベルで試料表面の電子状態や構造を観察できる装置である。
個々の原子や分子の電子物性がわかるという利点がある反面オペレーションも難しく、習得するには労力と時間がかかる。また、実際に測定する試料に関しては、原子レベルで平坦な試料の実現が難しく、試料作製条件を見出すには経験とノウハウを必要とする。本研究室ローテンションでは、自身のテーマに沿った試料を原子レベルで STM 測定し実験データを取得することを目的とする。さらに、低速電子線回折（LEED）および反射高速電子線回折（RHEED）での解析もあわせて行う。
高速原子間力顕微鏡（高速 AFM）はナノメートルレベルで試料表面の構造を観察できる装置である。特に個々の分子の動態過程がわかるという利点がある反面オペレーションも難しく、習得するには労力と時間がかかる。また、実際に測定する試料に関しては、高い純度が求められ、基板への吸着条件など試料観察条件を見出すには経験とノウハウを必要とする。本研究室ローテンションでは、自身のテーマに沿った試料をナノレベルで高速 AFM 測定し実験データを取得することを目的とする。さらに、得られたナノ動態過程の解析もあわせて行う。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 週ごとに記載することが望ましい。
第１月 装置の取り扱いと測定試料作製条件の検討
第２月 STM および高速 AFM, RHEED, LEED,による表面解析
第３月 解析およびレポート作成【毎週のスケジュール】 具体的なスケジュールは相談して決める。

【研究室見学可能時期】 随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わ
せてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科・附属極限科学センター・教授 阿部真之
内線６６７４、E-mail：abe@stec.es.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.ae.stec.es.osaka-u.ac.jp/

9

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 家研究室
「有機半導体材料の分子設計、有機合成、基礎物性、および、素子機能評価」【 受 入 期 間 】 12 週間【目的と達成目標】
当研究室では、有機物質の機能を分子のレベルで理解し制御することで電子・光機能を有する有機化合物の開発、および、有機・分子エレクトロニクス等への応用研究を行っています。本研究ローテーションでは、理論計算による分子設計と多段階の有機合成を駆使して、拡張π共役系に基づく
有機半導体材料を創出し、分子構造と基礎物性を分光学的測定、電気化学的測定等で明らかにします。さらに有機電界効果トランジスタや有機薄膜太陽電池としての素子特性や機構解明までの一貫した研究を行います。

【 開 講 時 期 】 6 月～10 月までの間の 3 ヶ月間（時期は相談により決定）。
【 スケジュール】
１）

理論計算による分子設計（第 1 週）

２）

有機合成の安全教育と練習実験（第 2 週）

３）有機半導体材料の有機合成（第 3 週～第 8 週）

４）分子構造と基礎物性の評価（第 9, 10 週）

５）素子特性評価と考察（第 11, 12 週）【毎週のスケジュール】（7 時間／日×3 日 = 21 時間）
午前 9 時半から夕方 5 時までをコアタイムとしています。週 1 回（曜日と時間は年度初めに決定）、
研究室の報告会に参加し、研究室メンバーと結果に関して議論を行う。

【研究室見学可能時期】 4 月 2 日から 4 月末まで。見学希望者は事前に家までご連絡ください。
【

連

絡

先

】 産業科学研究所（F-514 号室） 教授 家裕隆

Tel: 06-6879-8475, E-mail yutakaie@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/omm/

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所
大岩研究室「量子ドットと単一電荷計による量子伝導計測」【 受 入 期 間 】 6～12 週間（要相談）【目的と達成目標】
半導体中の電子スピンは、固体中の量子状態操作やもつれ相関の研究などの機会を提供する点で魅力的な舞台である。特に最近は量子計算機への応用研究の進展に伴い、量子ドット中のたった 1 個の電子のスピンを実時間で検出するという究極的な単一電子電荷計技術が確立している。この手法は量子ドットの近くに量子ポイントコンタクトと呼ばれる 1 次元伝導チャンネルを設けることで、電子の出入りによる量
子ドット中の電子数変化を、量子ポイントコンタクトの電流で計測するというものである。そこで本研究室ローテーションでは、まずゼロ次元系である量子ドットや 1 次元系である量子ポイントコンタクトなどの基礎物
理と背景にある単一電子スピン検出について学習し、その上で基本的な半導体微細加工方法を習得する。
その上で、量子ポイントコンタクトの電気伝導測定を行う。量子ドットの単一電荷測定にも挑戦する。
【 開 講 時 期 】 6 月から 3 月（具体的な時期は相談して決める）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 （12 週間の場合）
１） 量子ドットと量子ポイントコンタクトの基礎（第１～２週）
単一電子スピン計測への応用について
２） 半導体微細加工技術の習得Ｉ（第２～３週）
化学薬品の取り扱いとフォトリソグラフィー
３） 半導体微細加工技術の習得 II（第４～７週）
電子線描画と金属膜蒸着
４） 低温電気伝導測定 I（第８～９週）
寒剤の扱い方と冷凍機の運転。量子ポイントコンタクトの測定
５） 低温電気伝導測定 II（第１０～１２週）
量子ドットの測定と単一電荷検出【毎週のスケジュール】（4 時間／日×５日=20 時間）
週１回（曜日と時間は年度初めに決定）、研究室の文献会に参加し、研究室メンバーと議論を行う。他の時間は、上記のスケジュールに従い、理論の学習と実験技術の習得と実験を行う。コロナの状況を鑑みて大阪大学活動基準に則って、オンラインも活用して実施します。

【研究室見学可能時期】４月中旬から４月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 産業科学研究所・教授・大岩 顕
内線 8405、E-mail：oiwa@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qse/

11

honor-

01.電子情報ユニット

1 m（左）低温実験装置（右）五重量子ドットと電荷計

1201.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 機械工学専攻 大須賀・杉本研究室「知の源泉を探る動的システム制御学」【 受 入 期 間 】 ９週間（希望があれば相談に応じます）【目的と達成目標】
例えば生物など，「うまく動いている何か」をみた時，「どうやってこんなにうまく動いているんだろう？」と思うことがあります．そんなとき私たちはそのモノに「知能」を感じているのだと思います．ではその知能はど
こから生まれているのでしょう？ 脳あるいはコンピュータでしょうか？ いやいや，どうもそうとも言えなさ
そうです．本テーマでは，「知能はどこから生まれるのか？」を「制御学の視座（観点）」からみて，そこに見出される知能のカラクリを明らかにして「知の源泉に対する仮説」を考えてみましょう．そして，その仮説に従って動く人工物を造って，そんなことがあり得るのか，ということを検証してみましょう．

【 開 講 時 期 】 ５月〜９月（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１） 制御学とは？（２週間）
２） 生き物の知能はどこから生まれるのか？（２週間）
３） 陰陽制御とは？（２週間）
４） 明示的な知能を持たない知的な人工物を生み出すには？（２週間）
５） 報告書などの制作【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間）
基本的には，研究室全体で行うセミナーに参加し他の学生の発表を聴講したり，自身が発表したりする．
制御学や現象学などを学び，知の源泉に関するディスカッションを通して具体的な知的人工物を創成する．

【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から 4 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 工学研究科機械工学専攻・教授・大須賀公一
内線 4878，E-mail :osuka@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www-dsc-mech.eng.osaka-u.ac.jp/

13honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能デザイン領域 尾方研究室「材料の原子シミュレーション」【 受 入 期 間 】 6 週間

【目的と達成目標】
分子動力学法やモンテカルロ法をはじめとする原子シミュレーション手法は、材料の様々な特性を原子レベルから理解するために広く用いられている。近年では、汎用プログラムも公開されており、材料の先端研究では、原子スケールの実験観察と並行して実施され、実験観察結果の解釈に用いられることも多い。
しかしその一方で、実際に解析をはじめようとすると、解析モデルの構築、計算条件の設定などのモデリングの部分で、経験やノウハウが必要であることに気付く。本研究室ローテーションでは、原子シミュレー
ション手法で、目的の解析を的確に実施するためのモデリング技術を習得することを目的とする。原子シ
ミュレーション手法としては、第一原理分子動力学計算、古典分子動力学計算、モンテカルロ法、動的モ
ンテカルロ法、反応経路探索法などを対象とする。

達成目標：「材料の原子シミュレーションを的確に実施するためのモデリング技術」が取得できる。

【 開 講 時 期 】 具体的な時期は相談の上決定する。

【 スケジュール】
１）原子シミュレーションについての学習 ＜第１週、第２週＞
２）モデリング手法の習得 ＜第３週、第４週＞
３）原子シミュレーションの実施とレポート作成 ＜第５週、第６週＞【毎週のスケジュール】 具体的なスケジュールは相談の上決定する。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科 機能デザイン領域 教授・尾方成信
E-mail：ogata.shigenobu.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://tsme.me.es.osaka-u.ac.jp/jp/

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 片山竜二研究室「有機金属気相成長を用いた InGaN マイクロ LED の作製」
【 受 入 期 間 】 ９週間（希望があれば相談に応じます）【目的と達成目標】
マイクロＬED ディスプレイは液晶や有機 EL に替わる新しいディスプ
レイとして期待されているが、素子の微細化には様々な課題がある。
InGaN を発光層とした LED は、黄色蛍光体と組み合わせて白色の照明やバックライトに用いられているが、InGaN の混晶組成を制御することで青・緑・赤全ての発光色を実現できるため、マイクロ LED ディスプレイ
用光源としての応用が期待されている。本プログラムでは、有機金属
気相成長法を用いてサファイア基板上に青色から赤色の InGaN LED
構造をエピタキシャル成長させ、フォトリソグラフィーによりマイクロ LEDを作製する。作製したデバイスについて電気特性や光学特性の評価を通じて、マイクロ LED ディスプレイ応用に向けた課題を明らかにする。
または、相談に応じて、自身のテーマに沿った試料を持ち込み、デバイスを作製するプログラムも検討する。
【 開 講 時 期 】

５月〜10 月（具体的な時期は相談）【 スケジュール】
１）発光ダイオードの構造と動作原理についての学習＜第１週～第２週＞
２）有機金属気相成長法による GaN 薄膜のヘテロエピタキシャル成長＜第３週＞
３）InGaN 量子井戸の結晶成長と評価＜第４週＞
３）InGaN LED 構造の結晶成長 ＜第５週＞
４）フォトリソグラフィーによる電極形成＜第６週～第７週＞
５）LED 動作特性の評価と考察 ＜第８週＞
６）レポート作成＜第９週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日×５日＝３０時間）
週１回（金曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、
上記のスケジュールに基づいて、自ら計画を立てて遂行する。なお、実験スケジュールは実施の１週前にスタッフや研究室の学生と相談し決定する。
【研究室見学可能時期】 随時
事前に下記の連絡先までメールで問い合わせてください。
【

連

絡

先

】 工学研究科電気電子情報通信工学専攻・准教授・谷川 智之
内線７７７１、E-mail：tanikawa@eei.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.qoe.eei.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 駒谷研究室「人工知能・機械学習技術に基づく音声言語情報処理」【 受 入 期 間 】 9 週間～ （応相談）【目的と達成目標】
近年、コンピュータの計算能力やロボットの運動能力は飛躍的に向上している一方で、人間と賢く話すといった知能の部分は未だ発展途上である。機械が人間にとって身近で使いやすい存在となるには、人間が生来備えている音声対話機能が必須である。本研究室では、音響信号処理から社会的インタラクショ
ンまでを広く視野に入れ、音声認識技術や自然言語処理技術を用いて人間と対話するシステムの基礎技術を研究している。
この研究ローテーションを履修する学生は、研究室スタッフと相談して決めた人工知能・対話システム・音
響信号処理や関連するテーマについて、基礎的な知
識、技術、開発手法を習得することを目的とする。
【 開 講 時 期 】
7 月～9 月を想定しているが、具体的な期間は応相談【 スケジュール】
研究計画の作成と必要な文献の収集、議論（第 1 週）
実験（プログラミング）の実施、評価（第 2 週～）
報告書の作成と発表（最終週）【毎週のスケジュール】
研究室全体で行うセミナーが開催される週はそれに参加し、他の学生の発表を聴講し議論する。その他の日は、自ら計画を立てて遂行する。必要に応じて研究室スタッフとの打合せを行う。

【研究室見学可能時期】

4 月中を想定。下記連絡先までご相談ください。

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
受入れ期間については応相談
【

連

絡

先

】産業科学研究所・教授・駒谷和範
内線８４１５、E-mail：komatani@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.ei.sanken.osaka-u.ac.jp/

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 産業科学 AI センター 櫻井研究室「 時系列ビッグデータ解析とその応用 」【 受 入 期 間 】
3 週間【目的と達成目標】
AI とビッグデータ解析に関する技術について理解する。特に、時系列ビッグデータからの情報抽出やモデ
ル学習、将来予測のための最新技術、アルゴリズムについて学ぶ。また実践を通して理解を深めるため、Web 情報をサンプルとして時系列データ解析の実習を行う。

【 開 講 時 期 】
9月【 スケジュール】
1) AI、ビッグデータ解析についての学習
2) データ解析実習（Web 情報に関する時系列解析）
3) 結果の考察とレポート作成【毎週のスケジュール】
８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間
備考：研究室全体で行うセミナーを開催する場合には参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
8 月以降随時
備考：事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】

産業科学研究所 教授 櫻井保志
研究室連絡先：06-6105-6510（内線 6510）、E-Mail: coordinator@dm.sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
https://www.dm.sanken.osaka-u.ac.jp/

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科システム創成専攻 真田研究室「偏微分方程式と数値シミュレーション」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
偏微分方程式に境界条件を課し数値的に解くことで、光・電磁波、フォノン、流体などの物理現象を模擬できる。数値ミュレーションは材料設計、特性評価、現象のダイナミクスの解明、現象の理解に重要な役割を担っている。本研究室ローテーションでは、楕円型、放物型、双極型偏微分方程式の非定常解の数値解法を習得することを目的とする。
本研究室ローテーションではマクスウェル方程式を取り上げ、光・電磁波の 3 次元散乱問題のプログラ
ムを完成させることを目標とする。本コースでは、電磁気学、UNIX 環境、C 言語、並列化プログラミングの基礎知識を前提とするが、他の物理系や言語への変更については相談に応じるので事前に連絡のこと。

【 開 講 時 期 】

７月〜９月（具体的な時期は相談して決める。）【 スケジュール】
１）物理現象と偏微分方程式 ＜第１週＞
２）双曲型偏微分方程式の時間領域シミュレーション

異方性媒質中の光の散乱

Ge ナノドット中のフォノン散乱

＜第２週〜第４週＞
３）並列化とビジュアライゼーション ＜第５週＞
４）まとめ ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日×５日 ＝ ３０時間）
上記の項目について自ら計画を立てて遂行し、週 2 回の流体中の弾性波のトポロジカルモード解析

ミーティングで進捗を報告すること。

【研究室見学可能時期】４月第２週から月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】基礎工学研究科システム創成専攻・教授・真田篤志
内線６３０５、E-mail：sanada.atsushi.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.ec.ee.es.osaka-u.ac.jp/

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 関野研究室「 ナノハイブリッド構造マテリアルによる光物理化学機能 」【 受 入 期 間 】 ６週間（期間については相談を受けます）【目的と達成目標】
酸化物半導体はその基礎的な物性を起源として様々な機能が発現する。特に材料構造がナノメート
ルにある場合、物性-構造相関により通常の材料とは異なる優れた性質を示す。本ローテーションでは、
酸化チタン（チタネート）などの材料構造をナノレベル
で且つ 1 次元・2 次元など異方構造制御したナノマテ
リアルを対象とし、基礎特性、機能発現について学
ぶと共に、当研究室が保有する酸化チタン系ナノチ
ューブなどの機能拡張や多用な材料（たとえばナノカ
ーボンや酸化物半導体）とのハイブリッド化を目的

ナノ構造を持つ酸化物のナノハイブリッド材
料（低次元構造ナノカーボンとの複合化例）に、材料合成と基礎特性評価に加え、構造特異性に由来する光化学・光物理化学特性を実験的に評価し、ナノ構造—物性-物理化学機能の相関について理解することで、高機能触媒やセンシング材料としての展開などを想定した材料設計手法を習得する。

【 開 講 時 期 】

７月〜１２月 （具体的な時期・日程は相談の上決めます。）【 スケジュール】
１） ナノ構造酸化物の基礎（物理化学的・光化学的）特性と特徴に関する学習 ＜第１週＞
２） ナノハイブリッド材料の準備（合成） ＜第２週＞
３） ナノハイブリッド材料の合成、構造および基礎特性評価（I） ＜第３週＞
４） 材料の基礎特性評価（II）および触媒特性の測定 ＜第４週＞
５） 特性評価およびデータの解析と考察 ＜第５週＞
６） レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（ ６時間／日 × ２日 ＝ １２時間）
備考：週１回（水曜日午後 16:30）、研究室で実施のゼミに参加し、他の学生・研究員等の発表を聴講する。
その他の日は上記の項目について計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】 ４月第３週から ５月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】 産業科学研究所第 2 研究部門先端ハード材料研究分野・教授・関野 徹
内線（吹田）８４３５、E-mail：sekino@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mmp/

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honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
サイバーメディアセンター応用情報システム研究部門 伊達研究室「スーパーコンピューティングシステム応用あるいは基盤技術に関する研究」【 受 入 期 間 】 ６週間〜１２週間【目的と達成目標】
サイバーメディアセンターは、スーパーコンピューティングシステム SQUID が導入されている。また、2024 年 4 月より mdxⅡと呼ばれるクラウド基盤システムが導入される。本研究部門は、当該スーパーコ
ンピューティングシステムの運用とともに、その運用経験に基づいたスーパーコンピューティングシステムを構成する計算機システム、ネットワークに関する基盤技術およびその応用に関する研究開発を推進している。本プログラムでは、応募者の意向に基づきながら、1) スーパーコンピューティングシステムの利用・応用に関する研究、あるいは、2) 計算機システム、ネットワークに関する基盤技術創成に関する研究を設定し、応募者のスーパーコンピューティングシステムおよびその利活用に関する技術や知識を深めることを目的とする。将来、データセンターでの大規模システム、スーパーコンピューティングシステムを利活用する研究開発・仕事を希望する学生の皆さんを歓迎します。

【 開 講 時 期 】 6 月以降 (調整可能、要相談)【 スケジュール】
研究テーマの確定
研究計画の立案
研究推進(途中、中間報告)
成果報告書・発表資料の作成

図: SQUID.

【毎週のスケジュール】

具体的なスケジュールは、応募者との話し合いにより決める研究テーマに基づき、相談して計画する。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】 大阪大学サイバーメディアセンター・伊達 進【 研 究 室 H P 】 https://www.ais.cmc.osaka-u.ac.jp/welcome/20

honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 田中研究室「エピタキシャル機能性酸化物薄膜の作製と相変化抵抗スイッチングデバイスの機能評価」【受入期間】９週間〜１２週間（応相談）【目的と達成目標】
遷移金属酸化物などのある種の物質群は電子・スピン間の非常に強い相互作用により絶縁性、反強磁性、強磁性、超伝導、金属伝導などを発現し、僅かな外場（磁場、温度、光等）
で、物性が劇的に変化するため、将来の高速スイッチング・メモリ材料として注目されている。この様な新しい物質を半導体デバイスの様に利用するには、極薄の薄膜結晶として形成
し、多様な材料と組み合わせてその界面を利用することが重要である。そこで本研究室ローテーションでは、まず遷移金属酸化熱物の物性発現機構の基礎物理と結晶

イ オン

歪み

電界

成長の化学について学習し、その上で基本的なボトムアップナノプロセ
スである薄膜結晶成長技術とトップ物
酸化ダウンナノプロセスである微細加工

超薄

ナ
膜・

ノ構

造

方法を習得する。また、機能性酸化物の特性を活かした電子相転移スイッチングデバイスの作製と機能計測にも挑戦する。

超巨大ス イ ッ チン グ
超微細/高集積化
Steep Slo p e 動作
Beyon d Si/M o ore
・= ・・ ・ /・log [・・ ] <<6 0 m V@ RT サブ 1 0 n m 動作

【開講時期】6 月～10 月までの間の２ヶ月程度（時期・期間は相談により決定）。
【スケジュール】
1 ヶ月目前半：薄膜結晶成長技術の習得（パルスレーザー蒸着法を用いた薄膜結晶の作成）
1 ヶ月目後半：基本的な特性計測 I（X 線構造回折、ラマン分光、走査型プローブ顕微鏡による薄膜結晶構造の評価）
2 ヶ月目前半：基本的な特性計測 II（金属電極膜蒸着と電気伝導特性計測）
2 ヶ月目後半：デバイス構造の作製（フォトもしくは電子線描リソグラフィーによるパター

ニング技術の習得）と機能評価（電界・電流誘起抵抗スイッチング現象の観測）【毎週のスケジュール】（4 時間／日×５日=20 時間）
週１回（曜日と時間は年度初めに決定）、研究室のセミナーに参加し、研究室メンバーと議論を行う。他の時間は、上記のスケジュールに従い、理論の学習と実験技術の習得と実験を行う。
【研究室見学可能時期】6 月第 3 週から 10 月末まで。
（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）

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01.電子情報ユニット【連絡先】 産業科学研究所（N609 号室）

教授

田中

秀和

Tel: 06-6879-4280, E-mail h-tanaka@sanken.osaka-u.ac.jp

パルスレーザー蒸着装置(左)と電子線描画超微細加工装置（右）

研究室写真

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 千葉研究室「 スピントロニクスデバイスに関する研究 」【 受 入 期 間 】 ３週間※期間については 3 週間を基本とするが、応相談可。
【目的と達成目標】
スピントロニクスの分野は、磁性体中のスピンを利用して半導体では実現できない機能を有する新しいデバイスを実現することを目指している。我々は水素アニールやプラズマ酸化などの技術により自然に存在しないスピン構造を人工的に作製する手法を開発するとともに、そこに発現する新奇物性の観測を行っている。本プログラムでは、スピントロニクスの研究で実際に用いられる装置を利用して人工スピン構造の作製技術の開発および物性評価を行い、最先端研究の一端に触れてもらうことを目的とする。スパッタ製膜およびリソグラフィーを用いたプロセスの条件出し・評価を自ら行い、スピントロニクスデバイスの作製・評価技術を基礎から身につけることを目標とし、さらに自身の研究分野とスピントロニクスを将来的にどのように融合できるかといった点についても考えてもらいたい。

【 開 講 時 期 】 6 月～９月
※具体的な時期は相談して決定【 スケジュール】
１）製膜とデバイスプロセス＜第１週＞
２）デバイス評価・データの解析＜第１～2 週＞
３）評価をフィードバックして再度デバイス作製＜第２～3 週＞
４）レポート作成＜第３週＞【毎週のスケジュール】（5 時間／日 × 6 日 ＝ 30 時間）※時間帯、曜日については事前に相談を行う。

【研究室見学可能時期】

４月第１週から４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】産業科学研究所・准教授・小山知弘
内線 8411、E-mail :tkoyama@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/se/

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honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 システム創成専攻 中村研究室「熱電・熱制御材料薄膜の作製と物性評価」【 受 入 期 間 】 ６週間 （要相談 等）【目的と達成目標】
物質に温度差をつけると起電力が発生する効果が存在しますが、本効果を用いて身近にある未利用
熱を電気に変換できることから、熱電発電への応用が期待されています。本発電は、様々な場所で利用可能なメンテナンスフリーの自立型電源を実現できる可能性があるため、近年では、IoT センサ用電源への応用が期待されています。その変換効率には、電流の制御だけではなく、熱流の制御が必要となるため、材料中の電子・フォノンの物理を理解する必要があります。
ここでは、熱電・熱流制御材料について学習し、熱電薄膜形成を行い、その試料の物性評価を行うことで、本研究に関わる基礎知識と技術を習得することを目的とします。研究対象とする材料が決まっている
学生は、それを持ち込み、材料構造・評価及び、物性評価を行います。研究対象は、相談して決めますが、構造・物性評価を行うことを通して、学術的及び実験的知識を理解し、また実験手法・技術を取得することを目標とします。

【 開 講 時 期 】

５月〜７月 の期間内の６週間 （具体的な時期は相談の上決定）【 スケジュール】
１）熱電・熱制御材料の学習 ＜第１週＞
２）実験準備と試料作製 ＜第２-３週＞
３）測定準備と構造・物性評価 ＜第４週＞
４）データの解析と結果の考察 ＜第５週＞
５）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（５時間／日 × ３日 ＝ １５時間）
備考 （週１回（月曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 4 月第２週から 4 月末まで。備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム
事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科システム創成専攻・教授・中村芳明
内線 6315、E-mail：nakamura.yoshiaki.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.adv.ee.es.osaka-u.ac.jp/

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01.電子情報ユニット

図 1 CVD 装置

図 2 分子線エピタキシー装置

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01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 自然材料機能化研究分野（工学研究科 応用化学専攻 協力講座）能木研究室「透明な紙の作製と機能・用途考察」【 受 入 期 間 】 3 週間

【目的と達成目標】
樹木細胞壁から得られる幅3-15 nm のセルロースナノファイ
バーは、高アスペクト比・高比表
面積・高強度・高熱寸法安定性・
高絶縁性・高誘電率・生分解性などの優れた物性を有することから、夢の新素材として注目を集め、世界中で研究開発競争が激化している。当研究室では、このセルロースナノファイバーを用いて透明な紙を開発し、電子デバイス（上図）や触媒材料などへの応用展開を行っている。そして、折り畳めるフレキシブル性や小型・軽量性、生分解性やディスポーザブル性を持った新しい電子デバイスを創出してきた。
本講義では、セルロースナノファイバーと透明な紙の概要を学び、その作製を体験した後、教員とディスカッションしながら、新たな機能・用途を提案することを目標とする。

【 開 講 時 期 】

8 月～10 月（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）樹木セルロースナノファイバーと透明な紙についての学習 ＜第１週＞
２）透明な紙の作製とレポート作成に向けたディスカッション ＜第 2 週＞
３）ディスカッションとレポート作成 ＜第 3 週＞
【毎週のスケジュール】（2 時間／日 × 1 日 ＝ 2 時間）
備考 日時は相談して決める。第 1 週は教員による講義を行うが、事前に関連内容を十分に調査（論文や研究室 HP など）しておくことが望ましい。
【研究室見学可能時期】

4 月第 2 週から 4 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】産業科学研究所・能木研究室・准教授・古賀大尚
内線 8442、E-mail：hkoga@eco.sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/nmat/26

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科宇宙地球科学専攻 波多野研究室「非平衡統計力学、情報熱力学」【 受 入 期 間 】 3〜12 週間【目的と達成目標】
当研究室では何か特定の研究対象に限定して研究をしているわけではありません。むしろ、さまざまな
時空スケールにおける非平衡現象に新たな統一的視点を与えることを目指しています。現在の研究室メンバーの研究テーマは、岩石や粉体の摩擦、粘土鉱物のレオロジー、泡や三相接触線、地震、生物の群れ、生態系の個体群動態、流体と動的に変形する固体の相互作用、フラストレート系スピン、電荷密度波、
量子乱流の統計性質など非常に多岐に渡ります。これらを統一する視点が、「統計力学や熱力学を非平衡系に拡張する」ということです。その際に情報理論における手法や考え方が有用になり得ます。
従って、研究室ローテーションにおいても、この研究室で研究している研究対象は研究する必要はありません。むしろ、ご自身が研究している対象について新たな切り口やものの見方を見つけて頂くことがローテーションの目的になります。
【 開 講 時 期 】

4 月から 7 月（その他の時期は相談に応じる）【 スケジュール】
1） セミナー発表（第 1 週）
2） 情報理論や非平衡統計力学の基礎についての輪講（第 2〜6 週）3） 課題設定のための議論（第 7 週）
4） 課題への取り組み（第 8〜11 週）
5） セミナー発表（第 12 週）＊12 週よりも短い場合は適宜短縮して実施する。

【毎週のスケジュール】（輪講 2 時間／日 × 2 日 ＝

4 時間）

研究室には平日の昼間に来てください。輪講の時間以外は自主的に研究活動に取り組んでください。水曜 3 限の研究室セミナーに参加し、他の学生の研究発表に関して積極的な質問をしてください。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】

宇宙地球科学専攻・教授・波多野恭弘 hatano@ess.sci.osaka-u.ac.jp 内線 5589
【 研 究 室 HP】
http://noneq.ess.sci.osaka-u.ac.jp

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honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科システム創成専攻 浜屋研究室「スピンデバイス用機能性単結晶薄膜の作製/微細加工と物性評価」【受入期間】 １２週間（要相談）【目的と達成目標】
当研究室では，次世代の低消費電力技術として注目されている「スピントロ
ニクス」技術と半導体デバイスの融合を指向した研究を行なっています．具体的には，高スピン偏極率を示す強磁性ホイスラー合金と呼ばれる材料系などの単結晶薄膜を半導体上や強誘電体上に作製する技術を独自に開発し，スピンデバ
イスへの応用を目指しています．本プログラムの目的は，単結晶金属材料の薄膜
成長/ 微細加工による試料作製技術や低温/ 磁場中における物性評価などになじ
みのない学生を対象に，装置の基本的な操作手順を覚えていただき，上記の目的に関連するテーマにおける新しい結晶や微細素子の作製を経験していただくことです．その後，薄膜の磁性，デバイスのスピン伝導やマルチフェロイク特性などの特徴的な物性を評価していただき，金属・半導体・絶縁体(強誘電体)などの電子材料の一連の取り扱いや，その特徴を学ぶ事を目標とします．

単結晶薄膜作製装置の例

半導体スピンデバイスの例

磁場中・低温物性評価装置【開講時期】 6 月-10 月（期間内の 12 週間:要相談）【スケジュール】 (8 時間/日×3 日＝24 時間)
下記の項目について，研究手法を学びながら実験を進めていただく．
1) 機能性単結晶薄膜成膜装置の操作講習と薄膜作製
2) 微細加工技術の講習と微細素子の作製
3) 物性評価装置の操作講習と作製した微細素子の物性評価【研究室見学可能時期】5 月初旬から 5 月末まで
見学希望者は事前に浜屋までご連絡ください．
【連絡先】 基礎工学研究科システム創成専攻 教授 浜屋宏平
内線:6330，E-mail: hamaya.kohei.es@osaka-u.ac.jp【研究室ホームページ】: http://www.semi.ee.es.osaka-u.ac.jp/hamayalab/28

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科電子光科学領域 藤井研究室「量子コンピューティングの物性物理・量子化学計算・機械学習への応用」【受入期間】 １２週間
【目的と達成目標】
量子力学は、ミクロな世界の物理法則を記述するもっとも基本的な枠組みである。半導体やレー
ザー、そして NMR（核磁気共鳴）など、我々の生活を影でささえるテクノロジーに応用されている。このような量子力学は、古典力学で記述されるような我々の日常的世界とは異なり、重ね合わせの原理や量子もつれなど、不思議な現象が起こる。このような現象を積極的に活用し、計算の原理として利用するコンピュータが量子コンピュータである。近年、巨大 IT 企業や世界各国の大学・研究期間で量子コンピュータの開発競争が繰り広げられている。まだ、規模は小さいものの５０量
子ビット規模の量子コンピュータが登場し、物性物理学や量子化学計算、そして機械学習への応用が期待されている。本ローテーションでは、このような量子コンピュータの仕組みを理解し、受講者のバックグラウンドに最も近い分野へと量子コンピュータを応用することを目的とする。
達成目標：量子コンピュータの仕組みを理解し、量子アルゴリズムを設計して各自の得意分野へと応用する。
【前提知識】
量子系の取り扱い（ブラケット表示、テンソル積）に慣れていること。Python を用いたプログラミ
ングが不自由なくできること。
【開講時期】
６月から１０月までの間の１２週間（時期は相談により決定）。
【スケジュール】
・量子力学や量子コンピュータの基礎の学習（第１〜４週）
・量子コンピュータの応用テーマ設定、先行研究調査（第５週〜）
・量子コンピュータの応用研究の実装と性能評価（第５週〜）
・データの解析と性能評価（１２週目）【毎週のスケジュール】
・研究室の進捗報告会：週１回 2 時間
・研究室ゼミ：週 1 回 2 時間
・その他、研究テーマ毎の研究打ち合わせ（随時）【研究室見学可能時期】４月末まで。但し、前もって下記の連絡先にメールで問

ホワイトボードをもちいた議論の様子

い合わせてください。
【連絡先】
基礎工学研究科システム創成専攻 電子光科学領域

藤井啓祐研究室（基礎工 D420）

内線 6278, E-mail: fujii.lab.staff@qc.ee.es.osaka-u.ac.jp【研究室ホームページ】https://quantphys.org/wp/qinfp/

29

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
情報科学研究科 基礎数学専攻 コンピュータ実験数学研究室「

数値解析・モデリング等の応用数学的解析」【 受 入 期 間 】 9 週間 ないしは 12 週間【目的と達成目標】
コンピュータ実験による科学問題設定・解決の過程を通じて、数理モデリング・計算モデル（コンピュータモデル）の構成に関する研究を行う。また、問題設定・解決の過程を通じて、あらたな計算数学理論の構築を目指すことを目的とする。 物理・化学・生物・社会問題等の現実的な問題に対してそのモデリングを介して微分方程式を構成し，その離散化を経由して数値シミュレーションが行えることが主な達成目標となるだろう（詳細は相談の上で決定する）。

図. 相分離現象の粒子モデルと連続組成モデル(Cahn-Hilliard 方程式)

【 開 講 時 期 】

４～７月の間で，具体的には相談の上で決定するものとする。

【 スケジュール】
１）実問題の取り扱いおよびモデリングの基礎(１～３週)
２）数値解析法の基礎およびプログラミング（４～６週）
３）数値シミュレーションによる解析（７週目以降）【毎週のスケジュール】（ ６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）
週に１度ないしは２度，研究室メンバー（教員および所属学生）による（主に）応用数学の輪講に参加者な
いしは講演者として出席していただく。また，不定期に行われる研究セミナーにも参加していただく。
【研究室見学可能時期】 随時。ただし事前にメールで連絡のこと。
【

連 絡先 】 サイバーメディアセンター 降籏 大介 教授(daisuke.furihata.cmc@osaka-u.ac.jp)【 研 究 室 H P 】 http://www.cas.cmc.osaka-u.ac.jp

30

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所複合知能メディア研究分野 八木研究室「コンピュータービジョン」【 受 入 期 間 】 １２週間
【目的と達成目標】
自分の専門以外の研究領域に属する他研究室での研究・教育指導を体験（約 3 ヶ月）することにより、特定の研究領域における「高度な専門性」に加えて幅広く異分野に触れる機会を持つ。実施にあたり PBL（Project Based Learning）の手法を用い、受け入れ先指導教員と 3 カ月間の取り組み目標を議論して、マイルストーンを含む計画に落とし込む（プロジェクト化）。期間中は、計画の修正を行いながら目標の達成を目指す。
達成目標は（１）自分の主専門とは異なる研究手法、研究領域に対する興味や実践に伴う知識を備えた「複眼的思考」や「俯瞰的視点」、(2)他の専門領域の研究者と互いの専門領域をベースとして議論ができる「コミュニケーション力」の習得、（3）目標の明確化と計画立案、目標達成に向けた計画推進力を修得、である。

【 開 講 時 期 】

８月〜１０月 （１２週間）【 スケジュール】
１）コンピュータービジョンについての学習・環境設定＜第１週～第２週＞
２）コンピュータービジョン技術を用いたテーマの決定＜第３週＞
４）プログラムによる実験・解析＜第４週～第１１週＞
５）レポート作成＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間）
週１回 Meeting に参加し、進捗を報告する。

【研究室見学可能時期】４月 1 日から４月末まで。備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）【

連 絡先 】 産業科学研究所複合知能メディア研究分野・教授・八木康史
内線８４２２、E-mail：yagi@am.sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.am.sanken.osaka-u.ac.jp/index-jp.html

31

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 山田研究室（工学研究科 環境エネルギー工学専攻）「エネルギー変換・貯蔵デバイスの作製と評価」【 受 入 期 間 】 ６週間 ※応相談【目的と達成目標】
二次電池、キャパシタ、燃料電池などのエネルギー変換・貯蔵
デバイスは、エネルギーを有効利用する上で極めて重要であり、2050 年カーボンニュートラルの実現に向けて様々な国家プロジ
ェクトが推進されています。当研究室では、電気エネルギーと化学エネルギーの変換反応を扱う「電気化学」という学問をベースとして、上記デバイスの大幅な高性能化を可能にする新材料・新反応の研究を行っています。
本プログラムでは、電気化学の基礎を学ぶとともに、エネルギー変換・貯蔵デバイスの作製と性能評価を行います。最先端の研究の一端を体験することで、エネルギー変換・貯蔵デバイスの作製・評価技術を習得することに加えて、その作動原理や性能向上のポイント、最新の研究動向について深く理解することを目的とします。
【 開 講 時 期 】

７月〜1２月 ※応相談

【 スケジュール】
１）電気化学及びエネルギー変換・貯蔵デバイスの基礎について学習 ＜第１～２週＞
２）材料の準備及びデバイスの作製 ＜第３週＞
３）デバイスの性能評価 ＜第４週＞
４）データ解析及び考察 ＜第５週＞
５）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】 5 時間／日 × 5 日 ＝ 25 時間 ※応相談
【研究室見学可能時期】 随時可能 （事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp））
【

連

絡

先

】産業科学研究所・教授・山田裕貴
内線 8520、E-mail：yamada@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/eem/32

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 物質創成専攻 山本研究室「量子相関をもつ光子対の生成、操作および観測」【 受 入 期 間 】 要相談【目的と達成目標】
量子状態を生成し、操作し、観測することは量子情報処理の要素技術である。光は室温でこれらが可能となる稀な物理系であり、量子情報処理において重要な役割を果たす。理論的に非常に正確に記述できる光としてレーザー光があるが、これは古典と量子の境目の状態であり、これだけでは真の量子情報処理に利用することは難しい。しかし、レーザー光を利用した相互作用や光子検出を利用することで量子状態を観測することができる。特に光子対を生成し、さらに量子相関（エンタングルメント）をもたせることで様々な量子操作が可能となる。このような光子対の生成、操作、観測に関して基礎から最新のトピックまでを俯瞰し、実験的な研究を行うことを目的とする。
達成目標：原理や方法について修得し、測定結果の解釈ができるようになることを目標とする。

【 開 講 時 期 】

８月から１０月くらいまでの間【 スケジュール】
１）量子情報および量子力学の基礎についての学習＜第１週〜第２週＞
２）光の量子状態、その発生原理や装置についての学習＜第３週〜第４週＞
３）光源および装置の準備 ＜第５週〜第８週＞
４）各種実験およびデータの解析＜第９週〜第１０週＞

図：エンタングルメント発生の実験

５）結果の考察 ＜第１１週＞

装置群

６）レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（

４時間／日 ×

５日 ＝

２０時間）

月 ２，３ 回程度（月曜 17〜19 時）研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

４月第 １週から４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】

基礎工学研究科物質創成専攻物性物理工学領域・教授・山本俊
E-mail: yamamoto@mp.es.osaka-u.ac.jp（yamamoto を ikuta に変えて Cc のこと）

【 研 究 室 H P 】 http://qi.mp.es.osaka-u.ac.jp/main33

honor-

01.電子情報ユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能創成専攻 バイオメカニクス研究室「生体イメージベーストシミュレーションの基礎」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間【目的と達成目標】
当研究室では、生体の力学現象や仕組み、機能を数理モデルを用いて理解し、診断や治療、医療機器の開発などに応用する研究を行っています。本研修では、その基盤技術となる医用画像に基づく計算力
学解析（生体イメージベーストシミュレーション）の基礎を修得します。また、画像処理やモデリング、シミュ
レーション結果の分析において、様々な AI 技術の活用方法についても考えます。

【 開 講 時 期 】

6 月〜3 月【 スケジュール】
０）連続体力学と数値解析技法の学習＜全期間＞
１）医用画像からの領域抽出 ＜第１週＞
２）形状モデルの構築とメッシュ生成 ＜第２週＞
３）計算力学解析と可視化＜第３週～第４週＞
４）妥当性の検証と考察＜第５週＞
脳脊髄液（脳室内）の流れのシミュレーション

５）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】

8 時間／日 × 3 日 ＝ 24 時間

週１回（火曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、
上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時

事 前に 理工 情報 系 オ ナ ー 大 学 院プ ロ グ ラム 事務 局 へメ ー ル で問 い合わ せ て くだ さ い。 honorjimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】

基礎工学研究科・機能創成専攻・生体工学領域
教授 和田 成生（内線：6170， Email: wada.shigeo.es(at)osaka-u.ac.jp)【 研 究 室 H P 】 https://sites.google.com/site/biomechwadalab/34

02.生命科学ユニット

02.

生命科学ユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_se.html

35

02.生命科学ユニット36

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
微生物病研究所 生体統御分野 石谷研究室「小型魚類を用いた発生・老化生物学研究」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間（要相談）
独自開発した、多様なシグナル可視化魚【目的と達成目標】
私たちの研究室では、小型魚類
ゼブラフィッシュ及びターコイズキ
リフィッシュの特性を活かした、発生・老化研究を行っています。

発生、
形態形成

幹細胞制御シグナル

ゼブラフィッシュは胚から稚魚に恒常性維持至るまで体が透明であるため、発光・蛍光プローブを用いて「生きた動物個体が発生する過程におけ

骨形成・免疫関連シグナル

細胞間の情報伝達（シグナル伝達）
細胞内でのシグナル応答

破綻
がん
etc

細胞増殖制御シグナル

ターコイズキリフィッシュ

る分子活性・細胞動態のイメージ
ング（可視化）解析を行うことができます。また、胚発生速度が速い

ゼブラフィッシュ（受精から２４時間で筋肉や脳などの基本構造が出来上がる）ため、短期間で発生機構の研究を行うことができます。一方で、ターコイズキ
リフィッシュは、飼育可能な脊椎動物の中で最も寿命が短く（寿命 3〜6 ヶ月程度）、また、ヒトと類似した老化の表現型（運動能力や繁殖力、認知機能の低下、臓器の萎縮や変性など）を示します。この魚をモデルに使うことにより短期間で動物個体の老化プログラムの解明が可能になります。本研究室ローテーショ
ンでは、ゼブラフィッシュイメージング解析による動物発生機構の研究と、ターコイズキリフィッシュを用いた老化解析を行います。イメージングや遺伝子改変などの研究技術を学ぶとともに、発生・老化研究のロジックや実験モデル動物の選択方法などを理解することを目標とします。
【 開 講 時 期 】 ５月〜10 月（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）オリエンテーション、及び発生・老化研究の概要についての学習 ＜第１週＞
２）遺伝子改変による発生・老化解析 ＜第２週～第３週＞
３）イメージングによる発生・老化解析 ＜第４週～第５週＞
４）データの解析、結果の考察、レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（6 時間／日 × 5 日 ＝30 時間、応相談）【研究室見学可能時期】 4 月第 3 週から 8 月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 微生物病研究所・教授・石谷 太
内線 8358、E-mail：ishitani@biken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://ishitani-lab.biken.osaka-u.ac.jp/

37

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 細胞生命科学 石原研究室「哺乳動物細胞のミトコンドリアの観察」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
哺乳動物細胞の培養操作とミトコンドリア観察の手法を体験する。

【 開 講 時 期 】
５月～７月【 スケジュール】
１）培養準備・培地作成 ＜第１週＞
２）細胞培養・染色・観察 ＜第２週＞
３）データ解析・結果考察・レポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 ×５日 ＝ ４０時間）
備考 （週１回（月曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 ４月第１週から４月末。事前の面談によって受け入れを決定します。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honorjimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】理学研究科生物科学専攻・教授・石原直忠
E-mail：naotada@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://mitochondria.jp/

38

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科生物工学専攻 高分子バイオテクノロジー領域 内山研究室「抗体医薬やウイルスベクターの物理化学分析」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
ガンや自己免疫疾患などの治療に抗体など蛋白質を主成分とするバイオ医薬品が用いられています。
また、近年はウイルスベクターのワクチンや遺伝子治療での利用が盛んになっています。こうしたバイオ
テクノロジーを用いて生産される医薬品はアミノ酸などが重合した生体高分子であり、特有の高次構造を形成し機能を発揮しますが、蛋白質の一次構造と高次構造には密接な関係があり、構造変化の種類によっては副作用へとつながる事もあることから、製造や保管中の一次構造解析も重要です。
本プログラムでは、よく利用されている抗体医薬品やウイルスベ
クターについて、質量分析法を用いた構造解析や相互作用解析を行います。具体的には、プログラムの進捗に応じて、一次構造及び化
学構造変化解析、相互作用に伴う化学量論や親和定数の決定、または、相互作用部位の特定と構造変化の検出、のいずれか、または複数、について実習を行い、バイオ医薬品の開発や品質管理に必要とな
る、蛋白質化学的知識の習得、さらに、質量分析が貢献出来る内容について身につけることを目標とします。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
１）バイオ医薬品・質量分析についての学習 ＜第１週＞
２）抗体医薬やウイルスベクターの測定のための調製と相互作用または構造解析測定開始 ＜第２週＞
３）測定継続、データ解析、結果考察、レポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間）
備考 （週１回（月曜９時から）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。プログラムは英語で行う場合もある。
【研究室見学可能時期】５月第１週から
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】工学研究科生物工学専攻・教授・内山 進
内線４２１５、E-mail：suchi@bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://macromolecularbiotechnology.com/

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02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 光合成生物学研究室「光合成反応によるエネルギー変換機構」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
光合成は地球環境維持に欠かせない重要な生体反応システムであり、生物の生命活動は太陽からの無尽蔵ともいえる光エネルギーを変換することによって維持されている。この光エネルギー変換メカニズムを、分子のレベルで理解することを目的に研究している。生化学的・分光学的・分子生物学的手法を駆使し、光合成反応中心のエネルギー変換機構、光合成色素の合成経路、生物学的水素生産の分子基盤に関する研究を行っている。
扱う生物材料は、光化学系１型反応中心をもつ緑色イオウ細菌とヘリオバクテリアである。本プログラムでは、光合成反応および循環型電子伝達反応の分子機構についての構造的基盤に関する理解を深めることを主な目的とし、 これらに関連する分光学的方法、 および生化学・分子生物学的方法を理解する。

?

【 開 講 時 期 】 ７月〜９月（具体的な時期は相談）

FA/FB

Terbutryn

FX【 スケジュール】

QH2
Cyclic ?

１）光合成微生物の培養
２）光合成反応中心および電子伝達タンパク質の単離・精製

cyt bccomplex３）分光学的方法による活性測定

e【毎週のスケジュール】

A1
A0

A1
e-

A0

P800
Pet J

ヘリオバクテリアの光合成電子伝達系のモデル（４−８時間時間／日 × ５日 ＝ ２０〜４０時間）
備考 （週１回（月曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 ５月第１週から ６月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてく
ださい。)
【

連

絡

先

honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp】 全学教育推進機構（理学研究科生物科学専攻兼任）・教授・大岡宏造
内線 ５４２４、E-mail: ohoka@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】

http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~ohoka/index.html

40

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 生物工学専攻 生物化学工学領域
大政研究室 Omasa Laboratory「Biochemical engineering for cell applications」【 受 入 期 間 】

3 weeks【目的と達成目標】Course objective and Leaning goals
Biochemical engineers are required to possess an integrated knowledge of governing biologicalproperties and principles of chemical engineering methodology and strategy. We deal with the design,operation, and optimization of bioprocesses concerned with the production of biological products by
microbial and mammalian cells, including up-and down-stream processing working with industries.
In this class, students should learn about mathematical modeling and cell/cell culture engineering
for industrial production including animal and microbial cultivation and engineering.
【 開 講 時 期 】July, August, September (We are planning operation with FrontierLab@summer
program, but it is possible to discuss the period). 夏の留学生受入れと一緒に行う場合は主として英語での実施となる。(応相談可)【 スケジュール】

1 Introduction for biochemical engineering
2 Learn about operation of cell culture
3 Construction of expression vector I
4 Construction of expression vector II
5 Transfection
6 Selection and screening

CHO DG44 cell line

7 Evaluation of constructed cell
8 Biochemical engineering analysis for constructed cell
9 Evaluate the character of cell using cell culture
10 Analysis of cell culture
11 Prepare report
12 Discussion and presentation【毎週のスケジュール】（8 時間／日 ×5 日 ＝40 時間(目安)） Join lab meeting at every Wednesday

afternoon.
なお、生物を対象とした実験となるため時間内に終了しない場合や、週末に細胞維持等があることを了承した上で参加すること。遺伝子組換え実験も予定される場合もある。
【研究室見学可能時期】

いつでも可能 always welcome contact and discuss it with the lab via e-

mail.
【

連 絡

Prof.

先 】 工学研究科生物工学専攻・教授 大政健史

TakeshiOmasa,

Dept.

of

Biotech.

Grad.

omasa@bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://biochemicalengineering.jp/

41

Sch.

of

Eng.

Tel

7938,

E-mail:02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 細胞システム 岡田研究室「新たな発見を導く数理モデリング解析の基礎」【 受 入 期 間 】

６週間 （応相談）【目的と達成目標】
近年の生命科学研究では、遺伝子発現などの多変量データの情報解析が不可欠となっている。本研究室では、遺伝子発現データやエピゲノムデータなどの次世代シーケンスデータの情報解析手法や数理モデリング手法の基礎や応用を学ぶ。解析における公共データベースの利用法や数理モデルの構築を通して、データから生物機能や分子メカニズムを推定する、という流れを体験する。
【 開 講 時 期 】
５月〜１２月までの間の６週間（具体的な時期は応相談）

BA【 スケジュール】

C

Large
Language
Models１）オミクスデータの取得 ＜第１週＞
２）オミクスデータの解析＜第２〜第４週＞
３）数理モデルの構築とシミュレーション ＜第４週～第６週＞
４）結果の考察およびレポート作成＜第６週＞

大規模言語モデル（LLM）を用いた【毎週のスケジュール】

数理モデリングにも挑戦している（ ４ 時間／日 × ５ 日 ＝ ２０ 時間）
研究室の研究進捗会に参加し、研究室内の多様な研究テーマを知る。また、週１回のジャーナルクラブに参加し、当該分野の最新の研究動向を知る。その他の日は、上記の項目について、研究室内のスタッフ
や学生とともに研究を遂行する。なお、詳細なスケジュール
は、興味や進捗などによって、変更する場合もある。

M e ch a n ism o f N F-kB-m e d ia te d g e n e re sp o n se
Su p er e n h a n ce rs“Se e d ”
Pio n e e r f a c to r

PU.1

プログラムの詳細は、事前に理工情報系オナー大学院プログ
ラ ム 事 務 局 へ メ ー ル で 問 い 合 わ せ て く だ さ い 。 honor-

連 絡

SE

Fold
changeTE
Stimulation dose

理学研究科生物科学専攻・教授・岡田眞里子
電話 06-6879-8617、E-mail：mokada@protein.osaka-u.ac.jp
http://www.protein.osaka-u.ac.jp/cell_systems/index_ja.html

42

Gene

Gene

Th r e s h o ld

先 】

【 研 究 室 HP】

Gene
LengthmRNA

c is -in te r a c tio nof DNAmRNA
expression【

Stimulation

C o o p e r a tiv eb in d in g o f N F-kB

jimu@office.osaka-u.ac.jp

Gene

Gene

C e ll h e te r o g e n e ity
SE

Cell number【研究室見学可能時期】

Typ ica l e n h a n ce rs

NF-κB

TE
mRNA expression

次世代シーケンスデータ解析から推定された遺伝子発現制御機構

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 小布施研究室「ヒト細胞におけるクロマチン関連因子の機能解析」【 受 入 期 間 】 ７月〜９月（１２週間）【目的と達成目標】
私たちの研究室では、遺伝情報が如何に正確に次の世代に正確に受け継がれ、その遺伝情報の機能発現が如何に巧みに制御されているのかについて、それらのメカニズムを DNA、タンパク質、RNA の振る舞
いから明らかにしようとしています。本ローテーションでは、私たちが着目しているクロマチン関連因子について、遺伝子のクローニング、動物細胞での発現系の構築、免疫沈降法による複合体単離、質量分析計による複合体を構成するたんぱく質の同定、間接蛍光抗体法による細胞内局在の解析などを行い、ク
ロマチン関連因子の機能を考察します。

【 開 講 時 期 】

７月〜９月（１２週間）【 スケジュール】
１） 遺伝子組み換え実験の基本操作、安全教育、目的タンパク質のクローニング ＜１週〜３週＞
２） 発現細胞の構築、発現確認、目的タンパク質抽出条件の検討 ＜４週〜７週＞
３） 免疫沈降による目的タンパク質複合体の精製 ＜８週＞
４） 質量分析系を用いた複合体構成タンパク質の同定 ＜９週〜１０週＞
５） 目的タンパク質の細胞内局在の解析 ＜１１週〜１２週＞
６） 研究のまとめ、考察、報告会準備＜９週〜１２週＞【毎週のスケジュール】（７時間／日 ×５日 ＝３５時間）
備考 （期間内は上記研究に専念する。週１回、研究室全体で行うセミナーに参加する。その他の日は、
上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】

４月第３週から ４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】 理研究科生物科学専攻・教授・小布施力史
内線５８１２、E-mail：obuse@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/obuse/

43

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 柿本研究室「植物の成長のしくみ」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
植物の適切な形態形成のためには、細胞間のコミュニケーション、細胞アイデンティテ
ィーの決定、細胞周期の調節などが重要である。これらに関する現在の知見の概要を理解し、また、成長している組織の観察を行い、さらに新たな発見に向けたインスピレー
ションを得ることを目的とする。シロイヌナズ
ナを栽培し、細胞の配置の詳細な観察、細胞種特異的マーカーGFP の観察、細胞周期
マーカーの観察などを行う。観察方法としては、蛍光顕微鏡のタイムラプス、共焦点顕微鏡などを用いる。
【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
１）植物の形態形成についての知識の取得＜第１週＞
２）シロイヌナズナの根のタイムラプス観察 ＜第１週～第 2 週＞
３）シロイヌナズナの根の共焦点顕微鏡観察 ＜第 2 週～第 3 週＞
３）データの解析、結果の考察、レポート作成 ＜第 3 週＞
【毎週のスケジュール】
週１回（火曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。また、個別に学生等の研究について議論する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】 随時 / 柿本まで問い合わせてください。
【

連 絡先 】理学研究科生物科学専攻・教授・柿本辰男
内線 5421、E-mail：kakimoto.tatsuo.sci@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://kakimoto0.wixsite.com/kakimoto-lab/44

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 電子線構造生物学 加藤貴之研究室「クライオ電子顕微鏡でタンパク質の立体構造を解き明かす」【 受 入 期 間 】 3 週間（要相談）【目的と達成目標】
我々の体の中には膨大な数のタンパク質が存在し、生命機能を維持している。それらタンパク質の機能は立体構造に密接に関連しており、その構造を失ったタンパク質は機能も同時に失う。つまり、構造を知ることはそのタンパク質の機能を理解する上で非常に重要な情報となる。特に治療薬の開発などでは、ターゲットとなるタンパク質と治療薬の候補となる
低分子の立体構造の情報は薬の効果や副作用を知る上で必須となっている。本プログラムでは、クライオ電子顕微鏡を用いたタンパク質の立体構造解析を行うことを基盤とし、立体構造解析を行うためのタンパク質の精製法、クライオ電子顕微鏡の取り扱い、立体構造解析の原理を理解す

蛋白質研究所のることを目的としている。

【 開 講 時 期 】

クライオ電子顕微鏡

5 月〜11 月（具体的な時期は相談にて決定）【 スケジュール】
1) 大腸菌を使ったタンパク質の大量発現と精製法の学習（第一週）
2) クライオ電子顕微鏡の取り扱いと、画像撮影（第二週）
3) 画像解析と立体構造解析（第三週）【毎週のスケジュール】（ 5 時間／日 × 4 日 ＝ 20 時間）【研究室見学可能時期】

クライオ電子顕微で解析されたタンパク質

4 月第 1 週から 5 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】蛋白質研究所電子線構造生物学研究室・教授・加藤貴之
内線 6079、Email: tkato@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/cryoem/index.html

45

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科生物工学専攻 生物プロセスシステム工学領域
紀ノ岡研究室「ヒト細胞培養技術と細胞製造性についての理解」【 受 入 期 間 】 ３週間
備考：すでに無菌ならびにヒト細胞培養技法を理解している学生が望ましい【目的と達成目標】
細胞培養の手技について，細胞特性パラメータ評価を行い，培養操作についての上手下手について理解する．その際，無菌操作についても理解することで，培養操作の基本を理解し，指導できるようになる．

【 開 講 時 期 】

6 月〜8 月【 スケジュール】
１）細胞培養および無菌操作の技法についての理解と細胞製造性の理解 ＜第１週＞
２）培養実習と細胞特性パラメータによる評価と細胞製造性に関する論文熟読 ＜第２週＞
３）データ解析およびレポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間）
備考 さらに，週１回（未定）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。

【研究室見学可能時期】 ５月第３週。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科生物工学専攻・教授・紀ノ岡正博
E-mail：kino-oka@bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/ps/indexj.html

46

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 学際グループ核機能研究室「アフリカツメガエル無細胞複製系での誘導的タンパク質分解系の開発」【 受 入 期 間 】 6 週間（相談により変更可）【目的と達成目標】
アフリカツメガエル卵抽出液は試験管内で核膜の形成や DNA 複製を観察できる系である。この系では、転写が行われず、既存のタンパク質のみで反応が進行する。そのため、特定のタンパク質の寄与を調べたり、劣勢な変異を持つ組み換えタンパク質の機能を調べるためには、系にすでに存在するタンパク質を除く方法が必要となる。TRIM21 は哺乳類細胞に存在するユビキチンリガーゼで、抗体に認識されたタン
パク質をユビキチン化し、タンパク質分解へと導くことが知られている。TRIM21 はアフリカツメガエルには存在しないタンパク質だが、これを組み換えタンパク質としてこの系に導入することで、抗体依存的な特異的タンパク質分解を誘導する可能性を調べる。

【 開 講 時 期 】

相談の上、決める【 スケジュール】
タンパク質発現コンストラクトの作成 (1-2 週)
大腸菌における発現のチェックと精製 (2-4 週)
アフリカツメガエル卵抽出液の調整および TRIM21 導入によるタンパク質分解の測定(4-6 週)（進行具合により時期に変更あり）【毎週のスケジュール】（ 6 時間／日 × 5 日 ＝ 30 時間）
備考 （週１回、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】

【

連

絡

先

随時（事前に連絡すること）】 理学研究科生物科学専攻・准教授・久保田 弓子
内線 5554、E-mail：ykubota@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/pdf/bio_kubotalab.pdf

47

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 栗栖研究室「タンパク質の構造解析」【受入期間】１２週間【目的と達成目標】
当研究室では、生体機能を立体構造に基づいて理解することを目指しています。X 線結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡による単粒子解析の手法を用いて光合成や生体運動に関わる蛋白質の構造解析を行っています。本課題では、タンパク質の試料調製から構造解析までを実際に行いながら、解析に必要な基礎知識を学んでもらいます。

X 線装置

クライオ電子顕微鏡

タンパク質精製装置【開講時期】７月〜９月【スケジュール】
１）目的タンパク質の文献検索と研究テーマの決定
２）タンパク質の大量発現、精製、結晶化＜第１週～第２週＞＜第３週～第４週＞

３）タンパク質の X 線結晶構造解析 ＜第５週～第７週＞
４）タンパク質のクライオ電子顕微鏡単粒子解析 ＜第８週～第１０週＞
５）考察・レポート作成 ＜第１１週〜第１２週＞【毎週のスケジュール】（７時間／日 ×

３日 ＝

２１時間）

週１回（月曜日午前１０時から）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。それ以外の日は、自ら計画を立てて学習や実験などを行う。
【研究室見学可能時期】４月４日から５日まで
見学希望者は事前に栗栖までご連絡ください。
【連絡先】蛋白質研究所 教授 栗栖源嗣
内線：8605、E-mail：gkurisu@protein.osaka-u.ac.jp【研究室ホームページ】: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/crystallography/LabHP/HOME.html

48

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 生体分子反応科学研究室（産業科学研究所）黒田研究室「生体分子間の相互作用の解明と産業への応用」【 受 入 期 間 】 ３週間（具体的な期間は要相談の上決定する）【目的と達成目標】
生体分子反応科学研究室では、生体分子間の相互作用（反応）に基づく様々な生命現象を解明し、その作動原理に基づく技術を開発し、バイオ関連産業、特にバイオ医薬品開発に資することを目標としている。具体的な研究テーマとしては、ヒト嗅覚受容体センターの開発、生体触媒である酵素の活性部位構造
や立体構造、触媒反応機構の解明などを行っている。
研究室ローテーションにおいては、上記テーマに沿って、生命科学分野の基礎的知
識や実験手法を学び、身につけることを目標とする。2024 年度は特に、タンパク質の機能解析の基盤となるアフィニティ精製、活性評価、および結晶化スクリーニングを実際に行うことを計画している。

【 開 講 時 期 】

５月〜８月（具体的な開講時期は要相談の上決定する）【 スケジュール】
１）基礎的な生命科学実験技術についての学習とタンパク質精製実験 ＜第１週＞
２）活性評価と結晶化スクリーニング ＜第２週＞
３）データ解析とまとめ ＜第３週＞（具体的なスケジュールは要相談の上決定する）【毎週のスケジュール】（ ５時間／日 × ５日 ＝ ２５時間）（隔週で行う研究室全体のセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。）【研究室見学可能時期】

４月第１週から ４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)

honor-

jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】産業科学研究所・生体分子反応科学研究分野・黒田研究室・准教授・岡島俊英
tokajima@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/49

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 古賀研究室「タンパク質の計算機デザイン」【 受 入 期 間 】

３週間（応相談）【目的と達成目標】
当研究室では、タンパク質の構造形成や機能発現に関する仮説を立て、それらを基に新規タンパク質を計算機上でデザインし、そのデザインしたタンパク質がどのように振る舞うのか実験で調べるというアプローチで、タンパク質の構造構築および機能発現原理の解明を行っています。本プログラムでは、計算機でのタンパク質設計を通して、タンパク質の性質等の理解を深めることを目的とします。
簡単なスクリプトを書きながら、タンパク質の計算機デザインの方法を理解し習得することを目標とします。

【 開 講 時 期 】

9 月〜１0 月（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）計算機デザインのための準備、計算機デザイン ＜第１週＞
２）計算機デザイン ＜第２週＞
３）計算機デザイン、結果のまとめと考察 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（ 5 時間／日 × 4 日 ＝ 20 時間）
週１回、自身の実習の進捗報告を行う。その他は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から第 2 週まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 蛋白質研究所・教授・古賀信康
内線 8597, E-mail: nkoga@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/protein_design/index.html

50

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 昆研究室
「タンパク質分子を視る」【 受 入 期 間 】 ３週間（要相談）
計算機の基礎知識（シェルスクリプトや Perl）およびタンパク質の立体構造の基礎知識（水素結合・VDW 相
互作用・疎水効果；二次構造・三次構造・四次構造など）を有していることが望ましい。
【目的と達成目標】
私たちが、たった一つの受精卵から発生し、日々の生活を送り、子孫を残す、といった基盤生命活動を行う際、それらの大部分のプロセスを実際に駆動しているのは、「タンパク質」と呼ばれるナノマシンである。
タンパク質の「機能」はその「構造」に宿るとの格言があるように、生命活動の根源となるタンパク質の働きを理解するためには、その立体構造を理解することが必須である。本演習では、タンパク質複合体の立体構造を解析し、その構造と機能を理解する方法論を学ぶことを目標とする。
【 開 講 時 期 】

10-11 月のうち 3 週間（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）タンパク質立体構造解析法についての学習その１ ＜第１週＞
２）タンパク質立体構造解析法についての学習その２ ＜第２週＞
３）タンパク質立体構造解析の実践 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】3 時間／日 × 5 日 ＝ 15 時間【研究室見学可能時期】事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】理研究科生物科学専攻・教授・昆隆英
E-mail：takahide.kon@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室H P】http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/kon/

51

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 植物細胞運命制御研究室
近藤研究室「シロイヌナズナを用いた維管束細胞の誘導実験」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
植物の維管束は水や無機栄養塩を輸送する木部組織と光合成産物などを輸送する篩部組織から構成されており、生存に必要不可欠な組織系である。しかしながら、維管束は植物体の奥深くに埋め込まれており、発生過程の解析は非常に困難であった。私たちの研究室ではモデル植物のシロイヌナズナの葉を用いて維管束発生を人工誘導できる組織培養系 VISUAL を開発してきた。VISUAL においては、光合成をしている葉の細胞を３－４日という短期間で維管束を構成する細胞へと分化転換させることができる。
本演習では、VISUAL 組織培養系を用いて様々な生理活性物質や阻害剤の細胞分化に与える影響を解析し、その結果を考察することを目標とする。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
植物の維管束の観察と学習 ＜第一週＞
維管束分化誘導培地の作成と分化誘導実験 ＜第二週＞
誘導維管束の観察と考察、レポート作成 ＜第三週＞【毎週のスケジュール】（ 4 時間／日 × 5 日 ＝ 20 時間）【研究室見学可能時期】【

連 絡

随時（事前に近藤まで連絡をすること）

先 】理学研究科生物学専攻・教授・近藤侑貴
内線 5823、E-mail：kondo.yuki.sci@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/kondo/52

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 比較神経生物学 志賀研究室「昆虫の概日リズムの解析」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
昆虫の活動量を測定し、概日活動リズムについて学ぶ。概日リズムとは何か、概日リズムの性質と分子神経機構について説明することができる。

【 開 講 時 期 】（秋・冬学期 具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）概日リズムについての学習 ＜第１週～第３週＞
２）活動リズム測定装置の準備 ＜第１週＞
３）活動リズムの測定 ＜第２-３週＞
４）データの解析および結果の考察、レポート作成 ＜第３週＞

【毎週のスケジュール】（6 時間／日 × 5 日 ＝ 30 時間）
備考 （週１回（未定）、研究室全体で行うセミナーに参加し、赤外線を用いたハエの活動リズム測定装置（左）と歩行活動
リズム（右）。主に明期（黄色の時間帯）に活動していることがわかる。

他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】４月第２週から４月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】理学研究科生物科学専攻・教授・志賀向子
内線 5423、E-mail：shigask@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/shiga/

53

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻(蛋白質研究所) 篠原 彰研究室
「生殖細胞におけるゲノムの安定化のメカニズム・不安定化の分子病態の解明」【 受 入 期 間 】 3 週間
【目的と達成目標】
生殖細胞は卵子、精子といった配偶子を作る、生物個体再生に必須の過程である。配偶子のゲノム情報は減数分裂といった特殊な染色体分配により、生殖細胞から半減化することで、ゲノム情報の二倍性を維持している。減数分裂における染色体分配の以上は、配偶子の染色体数の以上に繋がり、ヒトでは流産やダウン症などの原因になることが知られている。中でも父母由来の DNA 情報を入れ換える相同組
換えはゲノムの多様性を生み出すばかりでなく、染色体分配に必須の役割を果たしている。本研究室ローテーションでは、パン酵母をモデル生物として使用し、減数分裂期のゲノムの安定化の仕組みと、不安定化の病態について、細胞生物学的、あるいは分子生物学的アプローチを使った解析を実施することで、減数分裂期のゲノムの安定化の分子メカニズムを理解することと、分子生物学的視点で生命現象を把握する思考法を体験することを目的としている。
【 開 講 時 期 】

5 月から 9 月末

【 スケジュール】
１）減数分裂のゲノムの安定化についての学習 ＜第１週＞
２）減数分裂期のゲノム安定化（酵母あるいはマウス精巣）に関する実験＜第２週～第３週＞
間接蛍光法を用いた解析（右写真―酵母の減数分裂期染色体の染色像）
４）データの解析・結果の考察 ・ レポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（6-8 時間／日 ×5 日 ＝30-40 時間）
備考 （週１回（月曜午前の 10 時 30 分から）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の研究発表
や論文紹介を聴講する。留学生が参加するため、英語を使用したセミナーになることが多い。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】

4 月第 2 週から 6 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。）
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 蛋白質研究所・ゲノムー染色体機能研究室・教授・篠原 彰
内線 8624：E-mail: ashino@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

54

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 鈴木研究室「エピジェネティクスを標的とした創薬化学研究」【 受 入 期 間 】 ３～１２週間【目的と達成目標】
私たちの研究室では有機化学を基盤として意図した活性を発現する有機化合物の創造とその生物学への応用（ケミカルバイオロジー）と医薬への応用（創薬）に取り組んでいます。有機合成化学・反応化学・
構造化学・生化学・計算化学などの幅広い知識を活用しケミカルバイオロジー・創薬化学研究に取り組み、
新しい生理活性物質の合成と作用機構の解明を行っています。特に、DNA の塩基配列の変化に依存しない遺伝子発現制御機構である「エピジェネティクス」に着目して、「ヒトへの適用が可能となるような薬の種を探す研究、病態の発症メカニズムを解明する研究」を進めています。本プログラムでは、エピジェネティ
クス制御化合物の設計、合成、生物活性評価の研究を通して、創薬化学研究の基礎知識、技術を習得することを目標とします。

【 開 講 時 期 】

５月〜１２月 具体的な時期は相談して決める。

【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 上記に関する研究課題について、化合物の設計、合成と生物活性評価を３～１２週間で行う。
【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間）
備考 週１回（月曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、教員に相談した上で、自ら計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】随時
備考 事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honorjimu@office.osaka-u.ac.jp）。
【

連

絡

先

】産業科学研究所・教授・鈴木孝禎
内線８４７０、E-mail：tkyssuzuki@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/cmc/

55

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻（蛋白質研究所） 鈴木団研究室「光学顕微鏡と蛍光プローブを利用した定量イメージング」【 受 入 期 間 】 ３～６週間 （応相談）【目的と達成目標】
蛍光を発する物質で観察対象を染色し、蛍光顕微鏡で観察すれば、暗い背景の中に蛍光色素が形成する像が浮かび上がる。このとき、置かれた環境に応じてその蛍光パラメータが変化するような色素を使うと、サブミクロンの空間分解能で、生きた細胞内部でも環境の２次元分布を決定できる、即ち定量イメー
ジングできる。本研究室ローテーションではこのような定量イメージングについて基本的な原理を学び、顕微鏡を利用した実験を行うことで、その特徴、特に陥りやすいアーティファクトについて知ることを目指す。

【 開 講 時 期 】

おおむね６月〜１２月（具体的な時期は相談にて決定します）【 スケジュール】
１）定量イメージングの基礎についての学習と実験準備 ＜第１週＞
２）蛍光カルシウムプローブによる細胞内カルシウムイオン濃度変化の計測 ＜第２週～第３週＞
３）蛍光温度プローブによる、局所熱励起法で形成される温度勾配の計測 ＜第４週～第５週＞
４）結果のまとめ、レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（５時間／日 × ５日 ＝ ２５時間）
研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の研究発表や論文紹介の聴講、および自身の実習の進捗報告を行っていただきます。その他の日は、自ら計画を立てて遂行して下さい。
【研究室見学可能時期】 随時。事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わ
せてください。 honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 蛋白質研究所 蛋白質物理生物学研究室 准教授 鈴木 団
内線 8628、E-mail：suzu_mado@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/physical_biology/

56

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻（蛋白質研究所） 高木淳一研究室「生物医薬となる抗体の組み換え発現と分析」【 受 入 期 間 】 3 週間

【目的と達成目標】
生物医薬として注目されている抗体は巨大なタンパク質であり、その生産には動物細胞を用いた組み換え発現が必須である。そのため生産コストが伝統的な低分子医薬とくらべて高く、医療費高騰という課題もある。抗体はタンパク質であるため、抗体医薬を理解するにはタンパク質科学の視点からこれを捉える必要がある。本コースでは、抗体分子の構造と機能について理解を深め、低分子の分子標的薬とくらべてなにが優れ何が劣っているのか、実際にどのような医薬として使われているのか、などを学習する。合わせて、抗体タンパク質を遺伝子組み換えで発現・精製し、その性状評価を経験することで、実際の抗体
医薬がどのように開発・製造されているのかを知る。

【 開 講 時 期 】

10 月〜1 月（具体的な時期は応相談）【 スケジュール】
1）抗体の構造と機能、および実際の抗体医薬の作用原理の基礎（第一週）
2）動物細胞を用いた抗体の組み換え生産（第二週）
3）抗体の精製とその活性の評価（第三週）【毎週のスケジュール】（ 6 時間／日 × 4 日 ＝ 24 時間）【研究室見学可能時期】

5 月第 3 週から 7 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 蛋白質研究所分子創製学研究室・教授・高木淳一
内線 8607、E-mail: takagi@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/synthesis/index.html

57

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 バイオナノテクノロジー研究分野 谷口研究室「ナノポアによる１個の細胞・細菌・ウイルスの検出」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
ナノポアシステムは、イオン電流の変化を AI で解析することで、１個の細胞・細菌・ウイルスを検出・識別する検査システムである。本
検査システムは、当研究室で研究開発され、実用化された１分子解析技術であり、細菌・ウイルスなどによる感染症の迅速検査、食品衛生管理検査、水質検査等、幅広く応用展開されている。本研究室ローテーションでは、ナノポアシステムの原理・計測・解析を学ぶ。本ロ
ーテンション終了時には、測りたい細胞・細菌・ウイルスを自由に計測し、解析できるようになり、ナノポアシステムを用いた新たな研究開発を計画できることを目指す。

【 開 講 時 期 】

７月〜10 月【 スケジュール】
１）ナノポアシステムの原理についての学習 ＜第１週＞
２）ナノポアシステムを用いた計測 ＜第２週＞
３）ナノポアシステムから得られるデータの AI を用いた解析 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）【研究室見学可能時期】４月第２週から８月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】産業科学研究所・教授・谷口正輝
内線８４４５、E-mail：taniguti@sanken.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.bionano.sanken.osaka-u.ac.jp/

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02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 生体分子動態モデリング Tiwari Sandhya 研究室「Understanding the flexibility and motions of proteins as determined by theirstructure」【 受 入 期 間 】 12 weeks (negotiable)【目的と達成目標】
Project is related to simulating the dynamics of proteins from their known X-ray crystallography structure(available from the PDB) using computers. The student will learn how to assemble a dataset related to aprotein of interest, calculating their intrinsic flexibility properties and compare them using known methods
developed in the lab. They will gain an understanding of how experimental structural data can be used tomodel dynamic behaviour computationally, and how different characteristics are conserved throughout aprotein family.

https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2014.09.021【 開 講 時 期 】 May〜December【 スケジュール】
１）Learning about programming, database, data management, statistics <1st week to 3rd week>2）Dataset Preparation <4th week>３）Model construction, literature search <4th week to 8th week>４）Data analysis〈9th to 10th week〉
５）Discussion of results <11th week>６）Report creation <12th week>【毎週のスケジュール】（ 5 時間／日 × 5 日 ＝ 25 時間）【研究室見学可能時期】

Anytime (随時)

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 蛋白質研究所 生体分子動態モデリング研究室・准教授・Tiwari Sandhya
電話 06-6879-4322（内線）4322、E-mail : sandhyatiwari@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.protein.osaka-u.ac.jp/modellingdynamics/sandhyaptiwari/59

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科生物科学専攻 オルガネラバイオロジー研究室（蛋白質研究所）中井研究室「モデル植物シロイヌナズナを用いた葉緑体蛋白質の機能解明」【 受 入 期 間 】 １２週間 （スケジュールは要相談）【目的と達成目標】
シロイヌナズナはアブラナ科の雑草だが、研究用のモデル植物として最初に全ゲノム配列が決定され、世界中の研究室で現在も広く使われている。小さな個体サイズや短いライフサイクなど、研究室で扱いやすいだけでなく、実験多様なリソース、豊富な解析技術、アクセス可能な共有データなど、多くの利点を持っており、これらの利点を生かして、植物の遺伝子や蛋白質の働きを詳しく調べることができる。また、シロイヌナズナの研究で得られた知見を、例えば農作物の収量増産や環境ストレス耐性の付与など、実用面で応用する試みも多方面で勧められている。本研究室では、シロイヌナズナの葉緑体で働く蛋白質を例にとり、その機能解明に繋がる研究手法を体験する。
【 開 講 時 期 】

５月〜10 月【 スケジュール】
１）シロイヌナズナの研究リソースについての学習 ＜第１週～第３週＞
２）植物葉緑体で働く蛋白質についての学習 ＜第１週～第３週＞
３）解析手法のデザインと準備 ＜第１週〜４週＞
３）解析に用いる材料の調製 ＜第２週～第８週＞
４）データの取得 ＜第５週～第１０週＞
５）結果の考察 ＜第１１週＞
６）レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】 ３〜６時間／日 × ３〜５日／週
備考 （週１回（水曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。等）【研究室見学可能時期】

４月第４週から ４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 蛋白質研究所 准教授 中井 正人 （理学研究科生物科学専攻協力講座）
内線８６１２ E-mail: nakai@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/enzymology/

60

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 中川敦史研究室「蛋白質の立体構造解析」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
複雑な生命活動は、数多くの分子の相互作用や化学反応の積み重ねによって担われています。このよ
うな分子の働きを理解するためには、詳細な分子構造を理解することが重要です。私たちの研究室では、
SPring-8 の生体超分子複合体構造解析ビームラインなどを利用したＸ線構造解析のための新たな手法の開発や最先端クライオ電子顕微鏡の利用を通して、薬剤排出蛋白質複合体や電位センサー蛋白質、
ウイルス、脳・神経系関連タンパク質など生物科学的に興味のある生体超分子複合体やタンパク質の立体構造決定を行っています。本課題では、蛋白質のＸ線結晶構造解析に必要な技術−蛋白質調製から構造解析まで−の理解を目指します。
実際の内容は個別に対応しますが、主な手法は以下の通りです。
主な研究手法：大腸菌、昆虫細胞等を用いた蛋白質の大量調製
結晶構造解析のための目的蛋白質の高純度精製と評価
蒸気拡散法や脂質メソフェーズ法によるタンパク質結晶化
Ｘ線回折実験とデータ処理・構造決定【 開 講 時 期 】

7 月〜9 月（応相談）【 スケジュール】
１）蛋白質の大量調製についての学習 ＜第１週＞
２）蛋白質の精製についての学習 ＜第２週＞
３）蛋白質の結晶化についての学習 ＜第３週＞
３）回折実験 ＜第４週＞

61

02.生命科学ユニット

４）構造解析 ＜第５週＞
５）結果の考察、レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ３日 ＝ １２時間）
備考
週１回（月曜 13 時から）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】 ４月第１週から４月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 蛋白質研究所・教授・中川敦史
内線 4313、E-mail：atsushi@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/supracryst/

62

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 中川拓郎研究室「分裂酵母を用いた染色体の安定維持機構の研究」【受入期間】 ６週間 ないし ９週間【目的と達成目標】
遺伝情報の担い手である DNA を安定に維持するために、細胞は様々な仕組みを持っている。我々の研究室では分裂酵母 Schizosaccharomyces pombe を用いて、DNA 複製、組換え、修復、そして、クロマチン
構造がどのように連携することで染色体 DNA が維持されているのかを研究している。このローテーション
では、分裂酵母を用いて染色体異常の発生や抑制の分子メカニズムを明らかにする。分子遺伝学的な研究の進め方と考え方を身につけることを目標とする。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談のうえ決定【 スケジュール】
分裂酵母の培養
分裂酵母の遺伝子破壊
ミニ染色体を利用した染色体異常の定量的測定
研究内容のまとめ【毎週のスケジュール】
具体的なスケジュールは相談のうえ決定【研究室見学可能時期】 随時、ただし、事前にメールで問い合わせてください【

連 絡先 】 理学研究科 生物科学専攻、フォアフロント研究センター准教授・中川拓郎
内線 5432、Email nakagawa.takuro.sci@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~takuro/science/63

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科化学専攻精密制御化学 中谷研究室（産業科学研究所）「RNA と相互作用する低分子の設計・合成・探索・利用」【 受 入 期 間 】 １２週間
【目的と達成目標】
中谷研究室では、将来 RNA が重要な創薬票的になる事を見越して、RNA と相互作用する低分子を設計する手法の開発を進めている。核酸と低分子の相互作用には、静電的相互作用、水素結合、スタッキン
グ相互作用等の複数の要因により、標的とする RNA の認識が可能になるはずである。有機合成化学を駆使した分子設計と合成を実施し、合成した分子の評価を行い、RNA に結合する分子の設計を学ぶと同時に、問題点を理解する力を養う。時間的に余裕があれば、分子生物学的な手法を用いるインビトロセレ
クション法についても、理解を深める。
実際の研究内容は個別に対応しますが、研究の進め方は以下の通り。
Design of potential DNA/RNA binding molecules → Synthesis of designed molecules → Binding
analysis → Invitro Selection → Discussion （下線実線部が実施内容、二重下線部分は座学として実施）
アプタ マーの同定

ランダム化した配列

T7 プ ロ モ ータ ーC
AUC
GCUGAUUUCUGGUGUU AGAG
G|||||||||||||||| ||||AUUGGCUAAAG
ACCACGA UCUU
C
UCU
GCA

Time (min)10

20

T7 RNA Polymerase
で転写転写によ っ て
再び RNA poolへ結合の定量解析
030

RNA pool

0.00

DNA poolµcal/sec

-0.05

-1

kcal mol of injectant

分子設計・ 化合物合成

DNA pool

UUU

樹脂に固定化さ れた化合物に RNAを 結合さ せる-0.10

PCRで DNAを
増幅

-0.15

-0.20
2.0
0.0
-2.0
-4.0
-6.0
-8.0
-10.0
-12.0
-14.0
-16.0
-18.0
-20.0
-22.0
-24.0
-26.0
-28.0
-30.0

in v itr o s e le c tio ncDNA
結合し ていない
RNAを 洗い流す

RNAから DNAへの
逆転写
0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

化合物に結合し たRNA
化合物に結合し な
かっ たRNA
化合物に結合し たRNAを 溶出する

4.0

Molar Ratio【実習期間】 ７月以降の１２週間【スケジュール】 上記研究内容を期間内に実施【毎週のスケジュール】 平日：９時〜１８時、毎週土曜日１０時より研究会。その他は特に定めなし。尚、化合物合成には時間がかかるため、毎日実習に参加できることを求めます。
【研究室見学可能時期】

随時。希望者は事前に中谷まで連絡下さい。

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 産業科学研究所 教授 中谷和彦（なかたに かずひこ）【 研 究 室 H P 】 http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/rbc/

64

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 蛋白質ナノ科学研究室「細胞内のナノ領域の環境を計測する」【 受 入 期 間 】

６週間

受入期間の基本は６週間とするが、異なる期間での受入も可。

【目的と達成目標】
光学顕微鏡を使って、細胞内のナノ領域の環境を計測する方法について学ぶ。これまでどのようなことが明らかになったのか、まだわかっていないことについて調べるにはどのような実験をしたらよいのかについて論じることができるようになる。

【 開 講 時 期 】

５月〜1２月

具体的な時期は相談の上決める。

【 スケジュール】
１）細胞内のナノ環境を計測する方法の基礎についての学
習と実験の準備 ＜第１週＞

細胞内ナノ環境計測に用いる光学顕微鏡

２）蛍光高分子温度計を使った細胞内温度計測実験＜第２週～第３週＞
３）蛍光ナノダイヤモンドを使った細胞内ナノ環境計測実験＜第４週～第５週＞
４）結果のまとめ、レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（ ８ 時間／日 × ５ 日 ＝ ４０ 時間）

細胞内の温度計測

備考 （週１回（月曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、自身の実験の進捗について報告するとともに、他の学生、研究員、教員の発表を聴講する。その他の日は、教員の指導の下、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】蛋白質研究所・教授・原田慶恵
内線 8627、E-mail：yharada@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.protein.osaka-u.ac.jp/nanobiology/

65

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 高次脳機能学 疋田研究室「モデルマウスを用いた高次脳機能の神経回路機構の研究」【 受 入 期 間 】 ６週間 （要相談）【目的と達成目標】
脳の仕組みや精神疾患病態を理解するために、脳の神経回路がどのように制御されているかを研究する。モデルマウスの行動観察からアプローチする（右上図：マウスタッチスクリーン行動測定装置による認知学習の解析）。また、行動中のマウスの回路特異的な神経活動イメージングや分子解析を通して、高次脳機能の神経回路制御機構を探る（右下写真：ファイバーフォトメトリーによる行動中の脳内イメージ
ング）。

【 開 講 時 期 】

５月〜10 月 （具体的な時期は相談して決める。）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 （プロジェクト内容により異なる）
１）遺伝子組み換え実験及び動物実験講習 ＜第１週＞
２）マウス実験についての学習 ＜第１週～第３週＞
３）実験準備 ＜第４週＞
３）マウス行動の測定 ＜第４週～第５週＞
４）データの解析 ＜第４週～第５週＞
５）結果の考察 ＜第５週＞
６）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（ 6 時間／日 × 5 日 ＝ 30 時間）
週２回（火曜午前と金曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

４月第１週から ４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】蛋白質研究所高次脳機能学研究室・教授・疋田 貴俊
e-mail: hikida@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://sites.google.com/site/takatoshihikidalaboratory/home66

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科化学専攻 深瀬研究室「天然物有機化学‐糖鎖の免疫機能研究ならびに核医学治療薬開発研究‐」【 受 入 期 間 】 １２週間

【目的と達成目標】
様々な生物活性分子の中でも、免疫、感染、アレルギー、癌化など生体の防御や恒常性維持に関する重要な生命現象に関わる分子を主な研究対象として、国内外の生物学者、医学者等と協力しつつそれらの機能や役割を明らかにする研究を行っています。特に細胞表層に存在する糖を含む化合物群は、生体内における様々な認識に関与しており、有機合成化学を主としたアプローチにより、活性鍵構造の同定と活性発現機構の解明や生体反応の制御を目指した研究を展開しています。本ローテーションでは、糖鎖の合成とケミカルバイオロジー研究、微生物ならびに動物由来の免疫調節分子の機能研究、マイクロフロ
ー合成を基盤とする反応集積化、がんのα線核医学治療、蛍光標識化合物のライブセルイメージング、
合成糖鎖で修飾された細胞膜分子の動態解析、あるいは効率的がんワクチン療法の開発等について研究を行います。生物活性糖鎖の機能研究を通して、有機化学と生命科学の境界領域研究を実施します。

【 開 講 時 期 】

随時 (１２週間)
免疫アジュバントの開発

ワクチン開発糖鎖合成と機能解析

共生菌リピドA【 スケジュール】

ワクチンの効果増強

１）研究テーマの設定とテーマに関する学習

合成糖鎖

複合化ワクチンa線核医学治療薬

複合医薬の開発＜第１週＞
２）研究計画の立案 ＜第２週＞

糖鎖ー抗体複合体
抗腫瘍作用増強211３）実験とデータの解析 ＜第３週〜第１１

バイオイメージング

a線放出核種At

211

At

標識化アミノ酸

表面修飾金ナノ粒子
複合化リポソーム

抗体

a 線照射による 免疫系活性化

週＞
４）結果の考察とレポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（8 時間/日×5 日=40 時間）
備考 研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】4 月〜5 月
備考（希望者は事前に深瀬までご連絡ください。)

【

連

絡

先

】理学研究科化学専攻・教授・深瀬浩一
内線５３８８、E-mail : koichi@chem.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/fukase/index.html

67

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科生物工学専攻 福崎研究室「メタボローム解析の理解」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】（目的）
代謝物の網羅的分析に基づくオーム科学であるメタボロミクスの原理を理解する．

（目標）
メタボロミクスで用いる最新の測定装置（GC/MS 等）の原理を理解し，取扱いを経験する．
メタボロミクスで用いる多変量解析技術を理解する．
実際のサンプルを分析し，メタボロミクスの応用例を経験する．

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める．

【 スケジュール】
１）質量分析計についての学習（第 1 週）
２）多変量解析についての学習（第 1 週）
３）実際のサンプルの分析およびデータ解析（第 2 週）
４）結果の考察（第 3 週）
５）レポート作成（第 3 週）

【毎週のスケジュール】（1.5 時間／日 × 3 日 ＝ 4.5 時間）
備考 （週１回（水曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】５月第１週から５月第３週まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）。等)

【

連

絡

先

】工学研究科生物工学専攻・教授・福崎英一郎
内線 7424，E-mail：fukusaki@bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.fukusaki-lab.com/

68

02.生命科学ユニット

福崎研での研究の様子（サンプル処理と機器分析）

69

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
生物工学国際交流センター 応用微生物学研究室「微生物由来糖転移酵素の解析と利用」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
タンパク質や脂質に付加する鎖状のオリゴ糖（糖鎖）は、タンパク質や脂質自身の生物学的機能の発揮に寄与する。特に酸性糖であるシアル酸は、分子間認識やタンパク質の分解からの保護など重要な役割を担う。シアル酸の主な結合様式にはα2,6-とα2,3-結合があるが、タンパク質や脂質の種類によってどちらの結合様式が重要であるのか良く分かっていない。このため、in vitro で各々の結合様式を効率よく生産できる系が求められる。
ある種の微生物がα2,3-シアル酸結合を合成するシアル酸転移酵素（ST3）を持つことが知られている。
本研究では、微生物をバイオリアクターとして ST3 を大量生産・精製し、当該酵素の諸性質を調査する。
得られた情報をもとに、受容体基質へ効率よくシアル酸を転移できる酵素反応系を構築することを目的とする。1 nmol 程度のα2,3-シアル酸結合型糖鎖を調製することを達成目標とする。

【 開 講 時 期 】

９月～１２月（具体的な時期は相談して決める。）【 スケジュール】
研究室
メンバー

１）酵素ならびに糖鎖についての学習 ＜第１週＞
２）微生物の培養と酵素生産の確認 ＜第２週＞
３）酵素生産の確認 ＜第２週＞
４）酵素の精製 ＜第３週＞

糖鎖構造
解析の様子

５）酵素反応実験 ＜第３週～第５週＞
６）結果の考察とレポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ２日 ＝ ８時間）
備考 （１回/２週、研究室全体で行うセミナーにオンライン参加し、他の学生の発表を聴講する。
その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 ４月第２週から ８月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】生物工学国際交流センター・教授 藤山 和仁
内線 7455、E-mail：fujiyama@icb.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.icb.osaka-u.ac.jp/fujiyama_lab/index.html

70

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 分子発生学 （古川研究室）「マウス発生工学：遺伝子組換えマウスの作製」【 受 入 期 間 】 ９週間または１２週間【目的と達成目標】
現代の生命科学において、マウス生体工学を用いた研究は、哺乳類の基本メカニズムを探求する上で有用であるだけでなく、創薬開発といったヒトへの応用研究にとっても極めて大きな役割を果たしている。
ゲノム編集技術やイメージング技術の発達によって、ますます生体（in vivo）における研究や解析が重要になっている。当研究室では、研究室の中で、様々な遺伝子組換えマウスを、ゲノム編集（胚エレクトロポ
レーション法や iGONAD 法）、BAC トランスジェニック、ES 細胞相同組換えによる KO/KI などの多彩な技術で作製しており、その過程で必要なマウス胚移植の技術を含め、最新のマウス生体工学の技術を広く経験し習得する。

【 開 講 時 期 】 具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
１）マウスの取り扱いやマウス飼育施設の使用法についての学習＜第１週＞
２）マウス発生工学、分子生物学についての学習 ＜第１週～第２週＞
３）遺伝子組換えマウスの作製（ゲノム編集、ES 細胞、トランスジェニック） ＜第２週～第８週＞
４）作製したマウスの遺伝型解析 ＜第８週＞
５）結果の考察とレポート作成 ＜第９週＞（９週間の場合）【毎週のスケジュール】 8 時間/日
研究室全体で行うプログレスレポート（火曜日 10 時−12 時）および論文抄読会（月曜日 17 時−18 時）に参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】 随時可【連 絡先 】 蛋白質研究所・教授・古川 貴久
06-6879-8631、E-mail：takahisa.furukawa@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/furukawa_lab/index.html

71

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 動物形態学 古屋研究室「 無脊椎動物の体制と多様性 」【 受 入 期 間 】 9 週間

【目的と達成目標】
無脊椎動物の器官の組織標本を作成し、無脊椎動物の体を構成する組織・器官の成り立ちと、それらによって形作られている形態の意味を探る。

【 開 講 時 期 】

8-10 月【 スケジュール】

１）動物組織•形態学についての学習 ＜第１週＞
２）動物の組織標本の作成についての学習 ＜第２週＞
３）動物の器官の固定 ＜第３週＞
３）標本の作成 ＜第４週～第６週＞
４）標本の観察 ＜第７週～第８週＞
５）結果の考察・レポート作成 ＜第９週＞【毎週のスケジュール】（8 時間／日 × 2 日 ＝16 時間）【研究室見学可能時期】 ４月第１週から ７月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連 絡

先 】

古屋 秀隆 hfuruya@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~hfuruya/japanese.html

72

honor-

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 北條研究室「環状ペプチドの合成と構造評価」【 受 入 期 間 】 ９週間【目的と達成目標】

当研究室では、ペプチド、タンパク質の化学合成研究を行っています。本科目は、ペプチド合成に馴染みの薄い大学院生の方たちに、その基礎とペプチドの構造、機能を調べる方法論を習得してもらうために行います。まず、ペプチド合成の基本となる固相合成法について学んだ後、実際に手動固相法にて環状のペプチドの合成、精製を行い、その構造解析を試みます。

環状ペプチド

手動固相合成装置【開講時期】７月〜９月（３か月間）【スケジュール】
１）ペプチド合成の基礎操作、安全教育 ＜第１週～第２週＞
２）環状ペプチドの合成と精製 ＜第３週～第５週＞
３）精製した環状ペプチドの構造評価 ＜第６週～第８週＞
４）考察・レポート作成 ＜第９週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 ×

５日 ＝

４０時間）

午前９時～午後６時までをコアタイムとします（午前１２時～午後１時は休憩時間）
月曜日朝に報告会、雑誌会を実施します。
【研究室見学可能時期】４月８日から１２日まで 見学希望者は事前に北條までご連絡ください。

【

連

絡

先

】 蛋白質研究所・蛋白質有機化学研究室 教授 北條裕信

内線：8601、E-mail：hojo@protein.osaka-u.ac.jp【研究室 HP】http://www.protein.osaka-u.ac.jp/organic/index.html

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02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
生物工学国際交流センター 本田研究室（分子微生物学）「微生物機能を活用した化学品製造に関する研究」【 受 入 期 間 】 ６週間 （要相談）【目的と達成目標】
微生物の中には、100℃近い高温や強酸性・強アルカリ性といった人類が到底生きることのできない極限環境で活発に増殖できるものが存在する。こうした微生物の驚くべき多様性は、それらが有する遺伝子やタンパク質などの生体分子の機能によりもたらされる。われわれのグループでは好熱菌（高温環境を好んで生育する微生物の総称）が生産する耐熱性の酵素タンパク質を用いた有用化学品生産技術の開発に取り組んでいる。本課題では、こうした酵素タンパク質に着目し、遺伝子組換え技術を用いた組換え酵素の量産とその諸性質（反応速度定数、熱安定性など）の解析に取り組み、酵素化学の基礎を身に着けることを目的とする。

【 開 講 時 期 】

１０月〜１１月ごろ（要相談）【 スケジュール】
１）酵素についての学習と解析対象酵素の選定 ＜第１週＞
２）目的酵素遺伝子の大量発現系の構築 ＜第２週～第４週＞
３）酵素化学的諸性質の解析＜第５週＞
４）結果の考察とレポート作成＜第６週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）
備考：週１回程度、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。

【研究室見学可能時期】４月第３週から４月末まで。
備考：事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）。

74

02.生命科学ユニット

【

連

絡

先

】 生物工学国際交流センター・教授・本田孝祐
内線７４３８、E-mail： honda.kohsuke.icb@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://hondalab.sakura.ne.jp/Molecular-M/

75

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 生物科学専攻 細胞生物学研究室「ショウジョウバエを用いた細胞シグナルの研究」【 受 入 期 間 】 3 週間
開始時期等について要相談【目的と達成目標】
ショウジョウバエは、細胞シグナルの機構を理解するための優れたモデル動物である。Notch 受容体（Notch）を介した細胞シグナル（Notch シグナル）は、細胞間の相互作用によって起こる細胞運命の決定で機能している。このため、Notch 遺伝子の突然変異では、神経細胞の過剰形成が起こる（図）。ヒトにおける Notch シグナルの異常は、ガンや、多くの遺伝性疾患の原因である。しかし、Notch シグナルの異常によって起こる疾患に対する有効な治療法の開発は進んでいない。
Notch は細胞膜で機能する。Notch が正常にフォールデングされることは、それが、細胞膜へと小胞輸送されるのに必要である。突然変異によって、Notch の細胞外ドメインのアミノ酸が置換されると、フォールデングが正常に起こらず、その小胞輸送が異常になる。Notch の細胞外ドメインのどの領域が、Notchのフォールデングに寄与するかを調べるために、Notch の細胞外ドメインをコードする遺伝子領域に突然変異が起こった異なる多数の系統から、Notch の細胞内分布に異常を示すものを選別する。これによって、Notch の正常なフォールデングに重要な領域を特定することを、本研究の目的とする。

【 開 講 時 期 】

野生型胚

５月〜７月

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】

神経細胞

１）実験方法についての学習 ＜第１週＞

Notch突然変異体胚２）ショウジョウバエ系統の準備＜第２週＞
３）Notch 細胞内分布の観察とレポートの作成＜第３週＞【毎週のスケジュール】（ ７時間／日 ×５日 ＝３５時間）

神経細胞

週１回（火曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】 ５月第１週から５月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 理学研究科生物科学専攻・教授・松野健治
内線５８０４、E-mail：kmatsuno@bio.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/matsuno/index.html

76

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
蛋白質研究所 計算生物学 水口賢司研究室「大規模生命医科学データからの知識発見」【 受 入 期 間 】 １２週間（応相談）【目的と達成目標】
生命医科学分野において、主に公共データベースから取得できる大規模データの取り扱いと、機械学習などを用いたモデリング技術の基礎を学ぶ。各自が興味ある対象を設定し、関連するデータの取得、統合から、データに潜むパターンの発見及び新たな知識創出までの流れの体験を目的とする。主に遺伝子、蛋白質、化合物データを扱うが、免疫、発生などの生命現象から創薬研究への応用まで幅広い領域をカバーする。

【 開 講 時 期 】

6 月〜12 月（相談の上決定）【 スケジュール】
１）データベース、バイオインフォマティクスについての学習 ＜第１週～第３週＞
２）プログラミング技術の習得 ＜第２週～第３週＞
３）解析対象の設定 ＜第４週＞
３）データ収集とモデル構築 ＜第５週～第１０週＞
４）解析結果の評価と考察 ＜第１１週＞
５）レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（5 時間／日 × 5 日 ＝ 25 時間）
研究室セミナーへの参加と指導教員との面談の他、設定テーマについて、自ら計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】蛋白質研究所・教授・水口賢司
電話 06-6879-4743、E-mail：kenji@protein.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://mizuguchilab.org

77

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科生物工学専攻 細胞工学領域（村中俊哉研究室）「ゲノム・トランスクリプトーム情報解析による漢方薬成分生合成遺伝子の探索と機能解析」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
植物は多様な低分子化合物を生産する能力を有する。その能力の基盤となっているのが、数万個の遺伝子から構成されるゲノム中に散在する生合成酵素遺伝子である。
この研究室ローテーションでは、薬用植物から得られた遺伝子配列情報およびそれら遺伝子の発現パター
ン情報の解析により薬用成分の合成に関わる酵素遺伝子を予測するバイオインフォマティクス手法を習得する。さらに、候補として見出した遺伝子を実際に単離し、大腸菌や酵母細胞内でタンパク質を発現させ、酵素がどのような反応を触媒するのかを生化学的に解析する。本過程を通して、分子生物学、生化
学、分析化学実験手法を習得する。

【 開 講 時 期 】

６月〜８月の期間内の６週間（具体的な時期は相談して決める。）【 スケジュール】
１）植物代謝化学、遺伝子組換え実験に係る法令等についての学習 ＜第１週＞
２）バイオインフォマティクス手法による遺伝子解析 ＜第１週〜第２週＞
３）遺伝子クローニング ＜第３週～第４週＞
３）タンパク質発現と酵素活性の測定 ＜第５週＞
４）酵素反応生成物の分析とデータ解析 ＜第５週～第６週＞
５）結果の考察とレポート作成 ＜６週＞

【毎週のスケジュール】（4-5 時間／日 × 5 日 ＝ 20-25 時間）
備考 （週１回（水曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、教員や受け入れ研究室所属学生と相談のうえ自ら計画を立てて遂行する。）

78

02.生命科学ユニット【研究室見学可能時期】４月第１週から５月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)

【

連

絡

先

honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp】工学研究科生物工学専攻・教授・村中俊哉
内線 7423、E-mail：muranaka@bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/pl/index.html

79

02.生命科学ユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科生物工学専攻 生命環境システム工学
渡邉研究室「環境変化に対する遺伝子応答」【 受 入 期 間 】 要相談【目的と達成目標】
生物は環境変化に適応するためにさまざまなシステムを用いている。特に自ら環境を選べない動物プ
ランクトンは環境変化に適応するためにさまざまなレベルでの応答をしている。研究室ローテーションでは、実際に環境指標生物として広く利用されてきているミジンコを用いて、その環境を変化させその応答を解析する。例えば化学物質や金属など有害物質を含んだ水中で飼育したり、温度変化や浸透圧などの変化を与えた状況で飼育を行い、生育や応答する遺伝子の変化を調べる。これにより、環境変化に対して生物がどのように対応しているかを理解する。

【 開 講 時 期 】

5 月以降

具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
１）環境指標生物についての学習 ＜1-2 週間＞
２）遺伝子についての学習 ＜1-2 週間＞
３）サンプルの準備 ＜1-2 週間＞
３）遺伝子発現量の測定 ＜1-4 週間＞
４）データの解析 ＜1-2 週間＞
５）結果の考察 ＜1-2 週間＞
６）レポート作成 ＜1 週間＞【毎週のスケジュール】（8 時間／日）
備考 （週１回（月曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。必要に応じて発表を行う。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 要相談
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科生物工学専攻・教授・渡邉 肇
内線 7427、E-mail： watanabe@ bio.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/ez/

80

03.フォトニクスユニット

03.

フォトニクスユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_pho.html
指導教員とローテーション先教員間で事前調整を行ってください81

03.フォトニクスユニット

82

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科未来物質領域 石原研究室「微視的光学応答理論によるナノ光機能の探求」【受入期間】 3 週間
【目的と達成目標】
光で誘起された物質の励起状態からはさらに光が放射され、またその光は物質を変調する。このように光と物質は不可分な関係を持ち互いに自己無撞着に運動する。特にナノスケールなサイズを持つ物質では励起状態のコヒーレンスが試料全体にわたって保たれ、この様な無撞着な関係が顕在化して、興味深い光応答・光機能が現れる。
本研究室ローテーションでは、光に対する物質の応答を記述する基礎方程式と、微視的 Maxwell 方程式を学び、さらにこれらを連立させて得られた「微視的光学応答理論」を学習する。この理論的枠組みに基づいて興味深い系をモデル化し、解析的手法、数値的手法を用いて、光エネルギーの局在化、光圧によるナノ物質の捕捉と運動制御などの現象の理論的デモンストレーションを体

図１：相互作用する分子と局在化した光のモデルとスペ
クトルの数値計算例

験する。この様な学習を通して受講者は光とナノ物質の相互作用を支配する基本的な物理を理解し、自らで実験解析も可能になるよう数値計算技法などを習得する。
【開講時期】
基本的には６月から１０月までの間の３週間（期間・時期は応相談）。
図２研究室の学習風景【スケジュール】

・ナノ光物性研究の最前線、及び微視的光学応答理論の基礎学習（第１週）
・数値計算言語 (Fortran) の学習（第１週）
・微視的光学応答理論の数値解法、及び離散双極子近似法の学習とプログラミング（第２週〜）・テーマに沿ったモデル構築、計算プログラム構築、解析計算、数値計算（第２週〜）
・数値計算、結果の考察とレポート作成（第３週）【毎週のスケジュール】
受講者と時間調整の上、教員・大学院生が開催するローテーション講義、Fortran 実習等に参加する。
また研究室全体で週一、二回程度行うコロキウムに参加し、他学生の発表を聴講して議論に参加する。その他の学習や研究については自ら計画を立て、教員・大学院生とも相談しつつ進める。
【研究室見学可能時期】４月４日以降、４月１８日まで。
但し、前もって下記の連絡先にメールで問い合わせてください。
【連絡先】基礎工学研究科物質創成専攻 未来物質領域
内線 6405, E-mail: ishi@mp.es.osaka-u.ac.jp【研究室ホームページ】http://www.ishi-lab.mp.es.osaka-u.ac.jp

83

教授・石原一（基礎工 D319）

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 片山竜二研究室「有機金属気相成長を用いた InGaN マイクロ LED の作製」
【 受 入 期 間 】 ９週間（希望があれば相談に応じます）【目的と達成目標】
マイクロＬED ディスプレイは液晶や有機 EL に替わる新しいディスプ
レイとして期待されているが、素子の微細化には様々な課題がある。
InGaN を発光層とした LED は、黄色蛍光体と組み合わせて白色の照明やバックライトに用いられているが、InGaN の混晶組成を制御することで青・緑・赤全ての発光色を実現できるため、マイクロ LED ディスプレイ
用光源としての応用が期待されている。本プログラムでは、有機金属
気相成長法を用いてサファイア基板上に青色から赤色の InGaN LED
構造をエピタキシャル成長させ、フォトリソグラフィーによりマイクロ LEDを作製する。作製したデバイスについて電気特性や光学特性の評価を通じて、マイクロ LED ディスプレイ応用に向けた課題を明らかにする。
または、相談に応じて、自身のテーマに沿った試料を持ち込み、デバイスを作製するプログラムも検討する。
【 開 講 時 期 】

５月〜10 月（具体的な時期は相談）【 スケジュール】
１）発光ダイオードの構造と動作原理についての学習＜第１週～第２週＞
２）有機金属気相成長法による GaN 薄膜のヘテロエピタキシャル成長＜第３週＞
３）InGaN 量子井戸の結晶成長と評価＜第４週＞
３）InGaN LED 構造の結晶成長 ＜第５週＞
４）フォトリソグラフィーによる電極形成＜第６週～第７週＞
５）LED 動作特性の評価と考察 ＜第８週＞
６）レポート作成＜第９週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日×５日＝３０時間）
週１回（金曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、
上記のスケジュールに基づいて、自ら計画を立てて遂行する。なお、実験スケジュールは実施の１週前にスタッフや研究室の学生と相談し決定する。
【研究室見学可能時期】 随時
事前に下記の連絡先までメールで問い合わせてください。
【

連

絡

先

】 工学研究科電気電子情報通信工学専攻・准教授・谷川 智之
内線７７７１、E-mail：tanikawa@eei.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.qoe.eei.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

84

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 蔵満研究室「高出力・高強度レーザーを用いた極限プラズマの研究」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】 自分の専門以外の研究領域に属する研究室での研究と教育指導を体験することにより、異分野における研究手法や研究目的、またその基礎となる学問に触れ、より大きな視点から自身の研究テーマを見つめ直す機会を持つ。最初の週にプラズマとは何かからはじめ、前半はセミナーとディス
カッション形式を用いて、プラズマの基礎と現在の問題を俯瞰し、それを解決するための実験計画の立案を行う。後半では、大型施設や研究室所有の高強度レーザーを用いた実験（図１）に参加し、データ解析
から結果の発表を行う。また、最終的なプロジェクトレポ
ートをまとめる。

【 開 講 時 期 】

５月〜１０月【 スケジュール】
１）プラズマの基礎についての学習 ＜第１週＞
２）宇宙の極限プラズマについての学習 ＜第２週＞
３）実験室の極限プラズマについての学習 ＜第３週＞
４）レーザー実験参加 ＜第４週＞

図 1 レーザーを用いた実験

５）データの解析 ＜第５週＞
６）結果の発表およびレポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（ １.５時間／日 × ６日 ＝ ９時間）
備考 （週１回（金曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】

４月第２週から ４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科電気電子情報通信工学専攻・教授・蔵満康浩

内線: 7232、E-mail: kuramitsu@eei.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.eie.eng.osaka-u.ac.jp/le/kuramitsu/

85

honor-

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 電気電子情報通信工学専攻 兒玉研究室「パワーレーザーによる高エネルギー密度物質と極限反応」【 受 入 期 間 】
3 週間（長期の希望については相談可）【目的と達成目標】
パワーレーザーを駆使すれば、物質材料、化学プロセス、地球
惑星、宇宙プラズマ、核融合などの分野において重要となる、
極めて高いエネルギー密度の物質状態を実験室で調べることが可能です。本研究室では、この高エネルギー密度状態を生成する上で根幹をなす基礎について学べるだけでなく、大型レーザー実験を含む実践を通じて基盤となる技術を習得します。

【 開 講 時 期 】
6 月〜11 月（具体的な時期は要相談）【 スケジュール】
１）学術論文などによる学習、研究計画作成、ディスカッション ＜第１週＞
２）実験によるデータ取得およびデータ解析の基礎 ＜第 2 週＞
３）結果の考察とまとめ、プレゼンテーション ＜第 3 週＞

【毎週のスケジュール】 （６時間／日 ×５日 ＝３０時間）
研究室の定期セミナーに参加し共に議論を行う。自身の研究テーマと達成目標に対して主体的に研究を進め。必要に応じて研究室スタッフや学生とのミーティングを行う。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連 絡

先 】

工学研究科電気電子情報通信工学専攻・教授・兒玉了祐

内線: 7760、E-mail: hedps1@eie.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】

http://www.eie.eng.osaka-u.ac.jp/ef/

86

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 猿倉研究室「分光技術の文化財分析への応用」【 受 入 期 間 】 ３週間（要相談）【目的と達成目標】
本研究室では、分光技術の開発とその応用研究を行っている。特に近年注力しているイメージング分
光は、2 次元画像情報を持ったまま非破壊・その場分析ができるという特徴がある。そのため、様々な社会実装が期待されているが、その一つに文化財の分析がある。文化財の分析は様々な手法で行われているが、模様や形状といった 2 次元情報の計測も重要であり、最新の分光技術により人の目には分からない情報を得ることができる。これは近年重要視されている文理連携による学際融合研究であり、人文学の研究者も参加している。本ローテーションでは、まずイメージン
グ分光の原理を学び、実際に計測技術の取得もしてもらう。次に、実際に本研究室や協力研究室の所有する文化財を分析し、その結果について考察を行う。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
１）分光技術についての学習と対象文化財の選定 ＜第１週＞
２）文化財分析 ＜第２週＞
３）結果の考察・レポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ 40 時間）
備考 （週１回、教員と面談し、進行状況の確認を行う。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】随時可能。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）。等)

【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・教授・猿倉信彦
内線 8760、E-mail：sarukura.nobuhiko.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/lam/index.html

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03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 重森研究室「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学とその応用」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間【目的と達成目標】
パワーレーザーを用いて得られる極めて高いエネルギー密度状態，すなわち超高圧力状態に関する性
質を理解し，その応用も含めて実験的に探究することを目的とします．この超高圧力状態の究極のゴール
は核融合エネルギーの実現ですが，それに至る道のりでも様々な面白いサイエンスや応用分野が存在します．手法として大型レーザー装置を用いるテーマが多いため，大人数で実験を行うというチームワーク
や研究システムの在り方を考察することも目標とした内容にしたいと考えています．

【 開 講 時 期 】

通年（ただし実験スケジュールなどによるため要相談）【 スケジュール】（実施にあたってはそのテーマによって異なるので，下記は一例を示す）
１）パワーレーザー，高エネルギー密度状態の科学に関する学習＜第 1 週＞
２）並行して，パワーレーザーの操作に関する実習＜第２週＞
３）パワーレーザー照射実験＜第３週＞
４）測定結果の解析および議論＜第４週～第５週＞
５）レポートの作成＜第６週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 ×５日 ＝４０時間）
備考（週 1 回（月曜午後）に研究室全体で行うミーティングに出席し，他の学生の発表等を聴講する．その他の日は上記の項目について自ら計画を立てて遂行する）．

【研究室見学可能時期】

随時可能

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)

honor-

jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 レーザー科学研究所（工学研究科環境エネルギー工学専攻）・教授・重森啓介
内線 8776，E-Mail : shigemori.keisuke.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/tm/

88

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 物理学系専攻 菅原研究室「光誘起力顕微鏡によるナノスケールの表面構造と光学特性に関する研究」【 受 入 期 間 】 １２週間
【目的と達成目標】
物質近傍に局在する光（近接場光）を検出し、回折限界を超える光学顕微鏡を実現しようとする試みが行われてきた。しかし、先鋭化した光ファイバや金属探針を用いて近接場光を伝搬光に変換する方式
では、原子分解能(0.2nm 以下)での観察は困難であった。当研究室
では、物質表面に局在する光（近接場光）の強度分布を力として検出するという新しい概念の光学顕微鏡について研究を行っている（光誘起力顕微鏡）。この顕微鏡では、物質表面への光照射により誘起される双極子と、原子間力顕微鏡の金属探針（力センサー）に誘起される双極子との間の双極子・双極子相互作用を力として検出する。

物 質 へ の 光 照 射 に 伴 う双極子を力として検出する光
誘起力顕微鏡本研究室ローテーションでは、微弱な力を高感度・高分解能に検出する計測技術を修得するとともに、光を力として検出する光誘起力顕微鏡を用いて物質表面の構造と光学特性をナノスケールの空間分解能で観察するための基礎技術を習得する。

【 開 講 時 期 】 6 月から 10 月の期間内の 3 か月
【 スケジュール】
１）光誘起力顕微鏡の基礎の習得
２）超高真空・極低温技術の習得
３）清浄表面作成技術の習得
４）高分解能な表面構造観察技術の習得
５）光誘起力の高感度・高分解能測定Ⅰ６）光誘起力の高感度・高分解能測定Ⅱ【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間）

極低温・超高真空環境下で動作する光誘起力顕微鏡の写真

２週間に１回（月曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。
その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。
【研究室見学可能時期】 ４月第２週から４月末まで
事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】工学研究科物理学系専攻・教授・菅原康弘
内線 7853、E-mail：sugawara@ap.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://nanophysics.ap.eng.osaka-u.ac.jp/

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03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 理論・計算科学研究部門
理学研究科 物理学専攻協力講座 千徳研究室「数値計算・プラズマシミュレーション基礎の習得」【 受 入 期 間 】
３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
本ローテンションのゴールは学生のコンピューターリテラシー(教養)、特にプログラミングスキルや知識など将来研究に進んだときに必要となるスキルを身につけることである。数値計算の基本から始め、物理を支配する方程式をコンピューター上で数値計算により解いてみる。物理問題に対して、どのようなアプロ
ーチで、その問題を解くかを考え、自分でプログラムを書いて計算することが要求される。結果のビジュア
ライゼーションのテクニックも学ぶ。さらに、荷電粒子の集合体であるプラズマの、挙動をシミュレーション
するための技法を含めてインストラクションする。

【 開 講 時 期 】
特に制限はない。具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
第１週 数値計算をするためのツール・数値計算の基礎を学習する。
第２週 常微分方程式・偏微分方程式の数値計算手法を学習し、物理問題を数値的に解く。
第３週 プラズマシミュレーションの基礎を習得する。

【毎週のスケジュール】（ ６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・理論・計算科学研究部門・教授・千徳靖彦（理学研究科物理学専攻 協力講座）
E-mail： sentoku.yasuhiko.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/thr/index.html

90

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科物理学系専攻 髙原研究室「メタサーフェス入門」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】

メタマテリアルは負屈折率などの自然界には存在しない光学特性を実現できる人工的なフォトニック材料である。２次元のメタマテリアルをメタサーフェスとよぶ。これはメタ原子（meta-atom）とよばれるナノ光共振器を基板上に並べたものであり、波長以下の薄い構造でメタレンズ、メタホ
ログラム、構造色など多様な機能を実現する超薄型平面光学素子として期待される（図参照）。
本ローテーションは電磁界シミュレーシ
ョンの実習を通じて自分でメタサーフェスを設計し機能確認を行うことを目的とする。
はじめに、メタマテリアルに関する講義と文献によって基礎から学習を行う。また、最新の論文を読み、自らの専門の研究テーマとの関連性を探索する。ラボツアーではナノフォ
トニクス研究に用いられる実験装置を見学する。実習では自らメタ原子の構造を定義し、その光応答をシミュレーションにより検図証することで動作原理を理解する。

単結晶シリコンによる構造色メタサーフ

ェス（上）と完全吸収体メタサーフェス（下）【 開 講 時 期 】

１０月～１２月（期間内の６週間、双方が都合の良い日程を相談して決める）【 スケジュール】

１）基礎：

メタマテリアルについての学習および実験装置見学 ＜第１～２週＞

２）実習：

メタサーフェスの電磁界シミュレーション ＜第３～５週＞

３）考察：

結果の考察とレポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】 （例：５時間／日

× ２日＝１０時間）

備考 （週１回（月曜午前）の研究室で行う定例ミーティング（英語）に参加する。その他の日は、自ら計画を立て上の計画を遂行する。最後にセミナーにて成果発表を行う。）【研究室見学可能時期】

随時（事前に指導教員を通じて要相談のこと）

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】 工学研究科

物理学系専攻

応用物理学コース 髙原研究室

内線：06-6879-8503、E-mail :takahara@ap.eng.osaka-u.ac.jp

91

03.フォトニクスユニット【 研 究 室 H P 】 http://nelph.parc.osaka-u.ac.jp/

92

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
接合科学研究所 レーザプロセス学分野 塚本研究室「高出力レーザーによる金属の積層造形」【 受 入 期 間 】 3 週間
【目的と達成目標】
当研究室では、光と物質の相互作用を基軸として、レーザー溶接・接合メカニズムの基礎学理を探求し、付加製造技術や微細加工技術の高度化に資するレーザープロセス学の構築と実用化研究を推し進めている。特にレーザー溶接では、光学的観察法およびＸ線透視法等による可視化を行い、溶融凝固現象や溶接欠陥発生機構の解明等を行い、革新的な加工プロセスの開発に取り組んでいる。本プログラムでは、
金属の 3Ｄプリンタ技術の一つであるレーザー金属積層造形法の開発をテーマとする実験を通して、光学、
光と物質との相互作用のエッセンスを習得することを目的とする。

図 1．レーザー金属積層造形装置【 開 講 時 期 】

図 2．純銅の積層造形サンプル(a) ロッド（ｂ）円筒と研究所のロゴ

7月【 スケジュール】
1） レーザー集光実験セットアップ
2） ビードオンプレート実験
3） 溶接ビードの評価
4） レポートの作成【毎週のスケジュール】（ 4 時間／日 × 3 日 ＝ 12 時間）【研究室見学可能時期】

5 月第 2 週から

6 月末まで備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)

honor-

jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】接合科学研究所 教授 塚本雅裕 内線：8675 Ｅ-ｍａｉｌ：tukamoto@jwri.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/~uhed/index.html

93

03.フォトニクスユニット

研究室ローテーション
レーザー科学研究所光量子ビーム科学研究部門 斗内研究室「テラヘルツ時間領域分光法による電子材料のテラヘルツ帯複素屈折率の計測」【 受 入 期 間 】 ６週間
６週間、９週間、１２週間から選択（要相談）【目的と達成目標】

テラヘルツ電磁波領域（300GHz-30THz）は未開拓電磁波として、研究開発の重要性が高まっている。６G での利用を目指し、７G では確実に利用される周波数帯でもあり、電子材料の高周波物性評価は不可欠である。本テーマでは、徐々に広まりつつあるテラヘルツ時間領域分光法の基礎と利用法を習得し、半導体などの電子材料の 300GHz-2THz 程度における、複素屈折率・導電率・誘電率を算出できるスキルを身に着けることを目標とする。6 週間のインターンシップでは、半導体基板など既存・既知の物質を評価する。時間的余裕があれば、テラヘルツ物性が明らかでない電子材料を検討・選定し、評価すること、あるいはテラヘルツ放射分光まで拡張する。物質選定や、テラヘルツ波放射分光・イメージ
ング法による類似の研究への変更は、所属研究室と相談するが可能。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。ただし、令和 6 年度は 9 月末までに終了する。

【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 ６週間
１）テラヘルツ時間領域分光法の原理についての学習 ＜第１週～第２週＞
２）テラヘルツ時間領域分光法による物質の複素屈折率導出方法についての学習とレポート作成＜第２週～第３週＞
３）テラヘルツ分光装置の利用手順の習得と電子材料の測定 ＜第３週～第４週＞
４）データの解析と考察 ＜第５週＞
５）レポート作成 ＜第６週＞ 延長：その他の継続は応談とする。
【毎週のスケジュール】（例：４時間／日 × ４日 ＝ １６時間）
備考 （本課題は、基本的に一人で行い、研究室メンバーとは交流しない。）【研究室見学可能時期】 ４月第３週から５月末上旬まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。) honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 レーザー科学研究所光量子ビーム科学研究部門・教授・斗内政吉
内線７９８１、E-mail：tonouchi@ile.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/THP/

94

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 光量子ビーム科学研究部門
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 中田研究室「レーザー光源取り扱いの初歩とナノマテリアル作製実験」【 受 入 期 間 】

３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
本研究室では、高出力レーザー光源開発と応用に関する研究を進めている。具体的にはレーザー光の時空間分布制御技術の開発、及び干渉パターン加工を用いたナノマテリアル作製とプラズモニクス応用など、幅広く展開している。
本ローテーションでは、まずレーザー光源の原理、取り扱いを学ぶ。次に、4𝑓 光学系を用いた干渉パターン形成と制御理論を学び、金属薄膜加工によるナノマテリアル形成を実践する。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
第１週 レーザー装置の基礎と取り扱いに関する学習
第２週 干渉パターン形成と制御理論、加工によるナノマテリアル形成の実習
第３週 加工形状の観察とレポート作成【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュール打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へ要問合せ)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【連絡先】 レーザー科学研究所・光量子ビーム科学研究部門
准教授・中田芳樹(nakata.yoshiki.ile@osaka-u.ac.jp)【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/lcc/

95

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
核物理研究センター 加速器研究グループ「基礎科学を支え，社会に役立つ革新的な加速器の開発研究」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間（研究テーマに応じて期間は調整可能）【目的と達成目標】
物質の根源である素粒子や原子核などの構造や反応過程などを微視的に超高分解能で解き明かすことのできる極めて高品質で高安定な原子核ビームを生成・加速・供給するための世界最高性能の加速器に関わる加速器物理及びビーム物理の研究を行うと共に，次世代の医学・医療・バイオ・材料・物質科学
分野などを切り拓き，社会に役立つ新しい加速器の開発と応用などに関する研究も行っています。具体的には，イオン源，サイクロトロン加速器，ビーム輸送・照射システムなどの設計・組
立・制御・性能試験等を通じて量子ビームを効率良く発生・加速・輸送・照射して上手く利用する技術を学んでいきます。

【 開 講 時 期 】
5～12 月（具体的な時期は相談して決める）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 具体的な内容については相談して決める
第１週

イオン源，サイクロトロン，ビーム輸送システム等の動作原理などを学習

第２，３週 静電磁場のシミュレーション計算を通じて構成機器の役割を学習
第４，５週 ビーム軌道解析のシミュレーション計算を通じて量子ビームの挙動と制御法を学習
第６週

レポート作成【毎週のスケジュール】 相談の上，自ら計画を立てて遂行する。
およその目安は， ４時間／日 × ３日 ＝ １２時間程度【研究室見学可能時期】随時可能。但し，事前にメールで連絡して調整すること

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 核物理研究センター・教授・福田光宏
mhfukuda@rcnp.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/

96

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所高エネルギー密度科学研究部門
理学研究科物理学専攻協力講座 藤岡研究室「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する研究」【 受 入 期 間 】

３週間ないし６週間（６週間以上を希望する場合は応相談）【目的と達成目標】
パワーレーザーを用いて，高エネルギー密度プラズマを用いた核融合，実験室宇宙物理，X 線発生，
高圧物性，高強度場科学に関する実験的研究を行う．レーザーやプラズマに関する予備知識は要求しないが，当該分野に興味があることを必須とする．大型レーザー装置を用いた実験は，グループワークであることと，研究室に外国人が複数在籍していることから，英語でコミュニケーションを行えるのが望ましい．

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は実験スケジュールに合わせて，相談して決める．

【 スケジュール】
第１週 パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する基礎学習
第２週（もしくは第２及び３週） 研究室メンバーとの協力によるデータ取得及び簡易解析の実施
第３週（もしくは第４週から６週） データの解析と考察、レポート作成【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュール打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・高エネルギー密度科学研究部門・教授・藤岡慎介（理学研究科物理学専攻）
E-mail：fujioka.shinsuke.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://lf-lab.net

97

honor-

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科物理学系専攻 藤田研究室「レーザー顕微鏡の開発と生体試料観察への応用に関する研究」【 受 入 期 間 】 12 週間【目的と達成目標】
光を用いた技術は内視鏡診断、人感センサー、レーザー治療、半導体製造、ディスプレイなど現代社会の様々なところで活用されており、我々にとってなくてはならないものとなっている。本研究室では、代表的な光技術の１つである光学顕微鏡の開発とその応用の先端研究に触れてもらい、なぜ光が様々な技術に利用されているのかを理解してもらうことを目的とする。期間を通じての達成目標は、１）光学顕微鏡の基礎を理解すること、２）レーザー顕微鏡の基礎を理解すること、３）実際にレーザー顕微鏡を構築し生体試料観察に応用することである。

【 開 講 時 期 】

7-9 月【 スケジュール】
１） レーザー顕微鏡の基礎知識を習得（第１〜２週）
２） レーザー顕微鏡開発の基本技術を習得（第２〜３週）
３） レーザー顕微鏡の新規開発（第４〜９週）
４） レーザー顕微鏡による生体試料観察とそのデータ解析（第１０〜１２週）【毎週のスケジュール】（6 時間／日 × 4 日 ＝ 24 時間）
備考 （週１回（曜日時間帯共に変動）、研究室内のサブグループのミーティングに参加し、適宜研究進捗を報告する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】 4 月第 1 週から 4 月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科物理学系専攻・教授・藤田 克昌
内線 7847、E-mail：fujita@ap.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://lasie.ap.eng.osaka-u.ac.jp/home_j.html

98

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 電気電子情報通信工学専攻 丸田研究室「光ファイバ伝送実験における光信号品質の評価法」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
我々の日常生活の隅々に至るまで光科学技術は大きな貢献をなし続けている．特に，半導体レーザの発明は光科学における革新技術の一つであり，多くの科学技術分野を支える基盤技術となっている．現在までに研究されてきた光科学技術は，数え切れないほどの応用分野を開拓しており，その中でも，当研究室では，光科学技術の応用先として主要な分野である光ファイバ通信に関する研究を行っている．
本研究ローテ-ションの目的は，光科学技術の主な応用先である光ファイバ通信で用いられる光デバイ
ス及び光変調方式・信号処理に関する知見を深めることである．基礎研究の先にある応用分野において
光デバイスがどのように使用されているのか？を学生自身が経験し，今後の研究活動にフィードバックできることが望ましい．達成目標としては，① 通信方式における基礎的な変復調方式に関して説明できること② 光強度変調器や半導体レーザなどの光デバイスの駆動原理を説明できること③ 光パルスの形状および光スペクトルから読み取れる情報について議論できること④ 光信号対雑音電力比とビット誤り率の関係から信号品質に関して議論できることが挙げられる．
【 開 講 時 期 】受講希望者と相談の上、決定する．
【 スケジュール】
１）光通信工学についての学習 ＜第１週＞
・光変調方式，送信器及び受信器の信号処理の基礎を学習
・光強度変調器，半導体レーザ等の光デバイスに関して学習
２）光ファイバ伝送実験 ＜第２週＞
・光強度変調器，フォトダイオードの特性測定および光スペクトルの観測
・雑音の影響下におけるビット誤り率の評価
・光ファイバ伝送実験による波長分散の観測
３）結果の考察及びレポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（4 時間／日 × 6 日 ＝ 24 時間）
備考
・光ファイバ伝送実験に関しては，指導教員および学生のスケジュールを調整し，監督の下で行う．
・その他の日は，上記の項目について，自ら計画を立てて遂行する．
【研究室見学可能時期】 随時
備考（事前に丸田研究室へメールで問い合わせてください。)
【

連

絡

先

】 pn-staff@pn.comm.eng.osaka-u.ac.jp or 研究室 HP の問い合わせリンク【 研 究 室 H P 】 http://wwwpn.comm.eng.osaka-u.ac.jp/home/99

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 電気電子情報通信工学専攻 丸山研究室「結晶の成長・溶解をリアルタイムに観察してみよう」【 受 入 期 間 】 3 週間（長期間を希望する場合には要相談）【目的と達成目標】
丸山研究室では、高齢化社会における「健康長寿を支える未来医療イノベーション」を目指し、バイオミ
ネラル（骨、尿路結石など）に関する教育と医工連携研究を行っています。本研究室では、バイオミネラルの主要な構成物である「結晶」に関する基礎的な知識を身につけた後、バイオミネラルとして代表的な炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シュウ酸カルシウムなどの結晶を作ったり、結晶表面の観察を行い、教科書に書いてある現象を実験的に自分の目で見る技術を習得することを目標とします。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談の上決定します。

【 スケジュール】
第 1 週 結晶成長の基礎に関する学習
第 2 週 顕微鏡の基礎的な観察方法の習得
第 3 週 結晶の合成と、結晶成長のリアルタイム観察【毎週のスケジュール】 初日の教員や研究室関係者とスケジュールの打ち合わせを行います。その後、
上記スケジュールに基づいて計画を立てて遂行していただきます。

【研究室見学可能時期】

興味を持ってくださった方には、随時対応します。

（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】

工学研究科 電気電子情報通信工学専攻
量子情報エレクトロニクス部門 創製エレクトロニクス材料講座 機能創製バイオマテリアル領域
教授 丸山 美帆子

内線：7697 Email: maruyama@eei.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
http://www.bio.eei.eng.osaka-u.ac.jp

100

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 理論・計算科学研究部門
工学研究科電気電子情報通信工学専攻村上研究室「レーザープラズマ物理の理論・シミュレーション解析の実践」【 受 入 期 間 】

３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
レーザープラズマ現象では、様々な物理現象が複雑に影響を及ぼし合いながら時間発展している。この中の一部分を理解するために問題の抽出、それを記述する数理モデルの構築、モデルの解法手法の選択、解析解の導出までの一連の解析の流れを実践的に学ぶことを目的とする。本ローテーションでは相談の上、研究対象を定める。物理現象の見極め、モデリング、支配方程式の構築を行う。得られた微分方程式に適した解法手法を探して、理論解、あるいは数値解析解を求めることを目標とする。

【 開 講 時 期 】 具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
第１週 モデリング対象となる物理現象の抽出、支配方程式の導出
第２週 微分方程式の解析手法構築
第３週 実際に解析を行うとともに、考察、レポート作成を行う【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュー
ル打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)honor-

jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】レーザー科学研究所 理論・計算科学研究部門・教授・村上匡且、准教授・長友英夫（工学研究科電気電子情報通信工学専攻電気工学コース）
E-mail：nagatomo.hideo.ile@osaka-u.ac.jp （長友）【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/ja/groups/research04/tlp/index.html
https://www.ile.osaka-u.ac.jp/ja/groups/research04/pif/index.html

101

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 森勇介研究室「非線形光学結晶を用いた波長変換の理論と実践」【 受 入 期 間 】

３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
非線形光学効果を用いた波長変換により、近赤外領域の固体レーザー光から緑色光や紫外光といった短波長のコヒーレントビームを発生させることができます。
本ローテーションでは非線形光学効果、位相整合等の基礎知識を習得するとともに、レーザー光学系を取り扱う基礎技術の習得を目指す。さらに、波長変換時の変換効率や角度許容幅、温度許容幅などを実験で測定する他、理論計算との比較検証などを実施する。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
第１週 非線形光学効果、位相整合、レーザー装置取扱についての学習
第２週 波長変換の実験
第３週 データの解析と考察、レポート作成【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュール打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科電気電子情報通信工学専攻電子工学コース・教授・森勇介
E-mail：mori.yusuke@eei.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://cryst.eei.eng.osaka-u.ac.jp/

102

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 物理学系専攻 森川研究室「第一原理計算によるナノスケール・シミュレーションとマテリアル・デザイン」【 受 入 期 間 】 １２週間（基本は１２週間ですが、相談に応じます）【目的と達成目標】
量子力学、電磁気学、統計力学、といった物理学の基本法則のみに基づく物質の電子状態計算手法
である第一原理シミュレーションは近年大きく発展し、基礎物質科学の分野における様々な現象の解明に大きな役割を果たしてきた。さらに、現象の理解に基づいて物質の性質を予測し、新しい有用な物質を設計するための強力なツールとして役立てる試みがなされ、コンピューテーショナル・マテリアル・デザイン(CMD)と呼ばれる新しい研究分野として、基礎物質科学のみならず、産業やエネルギー、環境分野等、幅広い分野に応用されようとしている。
本研究室滞在期間中に、第一原理シミュレーション手法の基礎原理とプログラムの使用方法を学び、各学生が興味を持つ具体的な物質について計算を実行し、計算結果結果を解析し解釈することによって、複雑な現象の物理的機構を量子力学的な視点で理解する方法を身につける事を目標とする。
【 開 講 時 期 】

６月〜８月 （具体的な時期は相談）【 スケジュール】
１） 第一原理電子状態計算手法の基礎学習 ＜第１週〜第３週＞
Schrödinger 方程式、Hartree-Fock 法、密度汎関数理論、
擬ポテンシャル法、平面波基底
２） プログラムの使用方法の学習 ＜第１週〜第３週＞
第一原理プログラム (STATE-Senri, Quantum Espresso)、
可視化ソフト(XCrysDen, VMD)
３） 計算モデルの検討、予備的計算の実行＜第４週＞

ユニット・セル、平面波カットオフ、k 点サンプリング、
収束パラメータの最適化
４） 第一原理電子状態計算の実行 ＜第４週〜第１１週＞
第一原理 MD シミュレーション、反応経路探索計算
５） 計算結果の解析 ＜第９〜１１週＞
６） 結果の考察 ＜第９〜１１週＞
７） レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間）
週１回研究室全体のセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について自ら計画を立てて実行する。研究室内での物理学に関する輪講にも参加することを推奨する。
【研究室見学可能時期】４月第２週から４月末まで。
事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。
【

連

絡

先

】工学研究科 物理学系専攻・教授・森川良忠
内線７２８８、E-mail： morikawa@prec.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www-cp.prec.eng.osaka-u.ac.jp/

103

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 物質創成専攻 山本研究室「量子相関をもつ光子対の生成、操作および観測」【 受 入 期 間 】 要相談【目的と達成目標】
量子状態を生成し、操作し、観測することは量子情報処理の要素技術である。光は室温でこれらが可能となる稀な物理系であり、量子情報処理において重要な役割を果たす。理論的に非常に正確に記述できる光としてレーザー光があるが、これは古典と量子の境目の状態であり、これだけでは真の量子情報処理に利用することは難しい。しかし、レーザー光を利用した相互作用や光子検出を利用することで量子状態を観測することができる。特に光子対を生成し、さらに量子相関（エンタングルメント）をもたせることで様々な量子操作が可能となる。このような光子対の生成、操作、観測に関して基礎から最新のトピックまでを俯瞰し、実験的な研究を行うことを目的とする。
達成目標：原理や方法について修得し、測定結果の解釈ができるようになることを目標とする。

【 開 講 時 期 】

８月から１０月くらいまでの間【 スケジュール】
１）量子情報および量子力学の基礎についての学習＜第１週〜第２週＞
２）光の量子状態、その発生原理や装置についての学習＜第３週〜第４週＞
３）光源および装置の準備 ＜第５週〜第８週＞
４）各種実験およびデータの解析＜第９週〜第１０週＞

図：エンタングルメント発生の実験

５）結果の考察 ＜第１１週＞

装置群

６）レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（

４時間／日 ×

５日 ＝

２０時間）

月 ２，３ 回程度（月曜 17〜19 時）研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

４月第 １週から４月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)

honor-

jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】

基礎工学研究科物質創成専攻物性物理工学領域・教授・山本俊
E-mail: yamamoto.takashi.es@osaka-u.ac.jp（yamamoto.takashi を ikuta.rikizo に変えて Cc のこと）

【 研 究 室 H P 】 http://qi.mp.es.osaka-u.ac.jp/main104

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科
物理学系専攻吉川研究室「レーザー操作・レーザー計測技術を駆使した材料開発または生命科学研究」【 受 入 期 間 】 １２週間（それ以外も応相談）【目的と達成目標】
本受け入れの目的は、当研究室が有する先端的なレーザー操作・レーザー計測技術を用いて、材料
開発または生命科学に関する研究を遂行することである。当研究室では、レーザー強力な電場や熱作用を駆使することで、分子・原子・細胞などを自在に集めたり・並べたりする技術の開発を進めている（例：レーザートラッピング、レーザー
アブレーションなど）。これにより従来の方法では実現できない機能・構造を有する革新的な物質・デバイス（エレクトロニクス材料や医薬品の結晶、人工細胞など）の創製が期待できる。また光干渉・蛍光・ラマンなどのレーザー計測技術を駆使して、特異な秩序構造が組みあがるメカニズムの解明も進めている。当研究室で受け入れる学生においては、これらの先端的なレーザー操作・レーザー計測技術を用いた研究課題を進めながら、材料科学や生命科学における新しい研究アプローチを体得
図：レーザー操作技術による新物質創成することを目標とする【 開 講 時 期 】

相談により決定【 スケジュール】
１）レーザー操作・レーザー計測技術についての学習 ＜第１週＞、２）モデル試料を用いた研究準備 ＜第２週～第３週＞、３）レーザー操作・レーザー計測技術を用いた実験、得られたデータの解析 ＜第４週
～第１０週＞、４）結果の考察 ＜第１１週＞、５）レポート作成 ＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間）
備考 （週１回研究室全体で行うセミナーに参加し、自ら発表または、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。等）【研究室見学可能時期】 応相談
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 工学研究科物理学系専攻・教授・吉川洋史
内線 7838、E-mail : hiroshi@ap.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://mp-ap.eng.osaka-u.ac.jp/ （研究詳細の情報があります）

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honor-

03.フォトニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所光量子ビーム科学研究部門
工学研究科電気電子情報通信工学専攻 吉村研究室「テラヘルツ時間領域分光法を用いた物性計測の実践」【 受 入 期 間 】

３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
テラヘルツ波は、光と電波の中間に位置する新しい電磁波であり、近年急速に進展している。近赤外領域のフェムト秒光パルスを用いて発生させたテラヘルツ波（0.1-3THz）を
被測定試料に照射し、透過した時間波形をフーリエ変換すると周波数ごとの振幅と位相情報が得られる。この情報を解析することで試料の吸収スペクトル、誘電率や屈折率の周波数依存性を調べることができる。本ローテーションではテラヘル
ツ波の基礎知識とテラヘルツ時間領域分光法（THz-TDS）原
理を学習するとともに、具体的な試料を用いて測定、解析を実践し、技術を習得することを目的とする。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
第１週 テラヘルツ波の基礎とテラヘルツ時間領域分光法（THz-TDS）についての学習
第２週 THz-TDS を用いた物性計測
第３週 データの解析と考察、レポート作成【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュール打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・光量子ビーム科学研究部門・教授・吉村政志、准教授・中嶋誠（工学研究科電気電子情報通信工学専攻電気工学コース）
E-mail：yoshimura-m@ile.osaka-u.ac.jp, nakajima.makoto.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/ths/index.html

106

04.基礎物理宇宙ユニット

04.

基礎物理宇宙ユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_ki.html

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04.基礎物理宇宙ユニット108

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 物理学専攻 青木研究室「放射線検出器と素粒子物理学の実験」【 受 入 期 間 】 6 週間、9 週間（標準）、12 週間から選択できる（応相談）。

【目的と達成目標】
素粒子物理学実験は、素粒子の反応で放出される放射線を最新の放射線検出器で検出し、これを詳細に解析することによって、宇宙開闢の時に何が起こっていたのかを解き明かす学問です。
研究室ローテーションにおいては、放射線検出器を使った測定と解析を実習することによって、素粒子物理学実験の実験手法を学んでもらいます。実習内容は、豊中キャンパスで実施できる宇宙線ミュー粒
子の寿命測定や放射線検出器の開発、学外の加速器実験施設で実施する実験への参加（ただし実験期
間は年度毎に異なる）などいくつかあります。また、素粒子実験で使われるスキル（あるいは本ローテーシ
ョンで取得できるスキル）は多様です。これらのことを踏まえて、実際の実習テーマや受入期間の長短は、受講者の持っているスキルや希望、実施時期などに合わせて調整します。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】

標準的な内容を例示します。受入期間によって内容は変わります。
1) 放射線測定技術についての座学＜第 1 週〜第 2 週＞
2) 放射線測定技術についての基礎実習＜第 3 週〜第 4 週＞
3) 実験準備<第 5 週＞
4) 測定と解析＜第 6 週〜第 8 週＞
本研究室で準備中の素粒子実

5) レポート作成<第 9 週>

験に使用する放射線検出器【毎週のスケジュール】（ 5 時間／日 × 5 日 ＝ 25 時間）備考：1) 毎週研究室全体で行う打ち合わせに参加して研究進捗を報告するとともに他の学生の報告を聴講する。2) コロキウムにおいて発表する。3) その他の時間は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時可能

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 理学研究科物理学専攻青木研究室・教授・青木正治
内線 5564、e-mail: aokim@phys.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www-epp.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

109

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科物理学専攻 原子核理論研究室「 高エネルギーハドロン物理学とクォークグルーオンプラズマ 」【 受 入 期 間 】

３週間または６週間【目的と達成目標】
自然界に存在する４つの基本的な力の１つである強い相互作用における基本粒子のクォークとグルー
オンは我々が存在する世界においては陽子やパイ中間子などのハドロンという粒子の中に閉じ込められている。しかし、約 1.5 兆 K 以上の温度ではクォークやグルーオンがもはやハドロンには閉じ込められていないクォークグル
ーオンプラズマという相に相転移する。このことは、理論的・実
験的に確かめられている。超高エネルギー原子核同士を衝突させる実験の結果を理論的に解析することにより、地上でこの状態を作ることに成功したと考えられているが、理論的にまだまだ不明な点が多い。例えば、この状態は今まで観測された物質のなかで、もっとも強く相互作用しており、粘性が低い（正確には他の量との比だが、サラサラしているというイメージは変わらない）。このローテーションではこの分野における基本的な文献を読んでもらい、この分野の入門的知識を得るとともに、疑問点を教員と議論し理解を深める。また、研究室全体で行われるセミナー等に出席し、他の学生の発表を聴講する。

クォークグルーオンプラズマを作るために超高エネルギーで原子核同士を衝突させたときの生成粒子（１事象）。
宇宙開闢になぞらえて、リトルバンとも呼ばれる。このような高温状態は宇宙開闢からおよそ 10 のマイナス 5 乗秒
程度の過去にまで遡らなければ自然界には存在しない。

【 開 講 時 期 】 具体的な時期は相談の上決める。
【 スケジュール】〈第１週〉 イントロダクションと文献の指定〈第２週以降〉 文献の理解と議論〈最終週〉 まとめ【毎週のスケジュール】
毎週または隔週で各自の進捗を報告してもらう。
【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 理学研究科物理学専攻・教授・浅川正之
内線 5344

E-mail: yuki@phys.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www-nuclth.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

11004.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 物理学専攻 素粒子理論研究室「場の量子論入門」【 受 入 期 間 】 12 週間【目的と達成目標】
研究室の博士課程前期の大学院生のための場の理論ゼミ（輪講形式）に参加し、素粒子論の基礎となる場の量子論を学ぶ。標準的な場の理論の教科書を取り上げ、場の正準量子化、経路積分、ファインマ
ン則、相関関数と散乱振幅、発散の繰り込み、繰り込み群、ゲージ理論の基礎など、素粒子の標準模型の理解に必要な基礎をゼミにおける議論を通じて、じっくりと身につける。可能であれば、輪講の発表者にも加わって主体的に学んでほしい。
場の理論の初歩からスタートするので予備知識は必要ないが、学部で学んだ程度の基礎的な量子力学（調和振動子）、特殊相対論（４元ベクトル、ローレンツ変換）、解析力学(ラグランジアン、正準形式）、物理
数学（フーリエ変換、複素積分、グリーン関数）は復習しておくことが望ましい。

【 開 講 時 期 】

４月〜７月【 スケジュール】
1) １〜3 週 正準量子化2) 4〜5 週 経路積分
3) 6〜8 週 ファインマン則と散乱振幅
4) 9〜11 週 繰り込み、繰り込み群
5) 12 週 ゲージ理論(進み具合によってスケジュールが変更する可能性はあります。)【毎週のスケジュール】（ 3 時間／日 ×【研究室見学可能時期】

1 日 ＝ 3 時間）

4 月第 1 週から 第 2 週まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

兼村晋哉

先

】

内線 5340

kanemu@phys.sci.osaka-u.ac.jp

大野木哲也 内線 5727 onogi@phys.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp

111

honor-

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 物理学専攻 原子核実験研究室「放射線検出器の開発とこれを用いた原子核物理学実験」【 受 入 期 間 】

6 週間（応相談）【目的と達成目標】
放射線計測技術は、近年、めざましい発展を遂げており、物理だけでなく医療や産業にも応用されている。そこで、はじめに放射線の基本的な性質や検出器の仕組みについて学ぶ。さらに、当研究室で進行中のいずれかの研究プロジェクトへ参加し、放射線飛跡検出器や半導体検出器、シンチレーション検出器など新しい放射線検出器の開発に挑戦する。また、開発した検出器を用いて原子核に関する実験を行う。
この研究室ローテーションでは、放射線計測技術を習得し、原子核物理学の研究手法を理解することを達成目標とする。

【 開 講 時 期 】

6 月から 10 月（具体的な時期は担当者と相談して決める）【 スケジュール】(1) 放射線の基礎（第 1 週から第 2 週）
(2) 放射線検出器の開発・性能評価（第 3 週〜第 4
週）(3) 原子核に関する実験（第 5 週）

(4) データ解析とレポート作成（第 6 週）
【毎週のスケジュール】
当研究室で開発中の MAIKo アクティブ標的（6 時間／日 × 5 日 ＝ 30 時間）

毎週開催される研究室全体の打ち合わせとセミナーに参加して、他の学生の発表を聴講する。また、自ら研究計画を立てて開発をすすめるとともに、研究プロジェクトの打ち合わせに参加して、自身の研究の進捗状況について報告する。

【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から

4 月末まで備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

川畑 貴裕

先

】
内線 5353 kawabata@phys.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
http://nucl.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

112honor-

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所 理論・計算科学研究部門
理学研究科 物理学専攻協力講座 千徳研究室「数値計算・プラズマシミュレーション基礎の習得」【 受 入 期 間 】
３週間（長期間を希望する場合は要相談）【目的と達成目標】
本ローテンションのゴールは学生のコンピューターリテラシー(教養)、特にプログラミングスキルや知識など将来研究に進んだときに必要となるスキルを身につけることである。数値計算の基本から始め、物理を支配する方程式をコンピューター上で数値計算により解いてみる。物理問題に対して、どのようなアプロ
ーチで、その問題を解くかを考え、自分でプログラムを書いて計算することが要求される。結果のビジュア
ライゼーションのテクニックも学ぶ。さらに、荷電粒子の集合体であるプラズマの、挙動をシミュレーション
するための技法を含めてインストラクションする。

【 開 講 時 期 】
特に制限はない。具体的な時期は相談して決める。

【 スケジュール】
第１週 数値計算をするためのツール・数値計算の基礎を学習する。
第２週 常微分方程式・偏微分方程式の数値計算手法を学習し、物理問題を数値的に解く。
第３週 プラズマシミュレーションの基礎を習得する。

【毎週のスケジュール】（ ６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・理論・計算科学研究部門・教授・千徳靖彦（理学研究科物理学専攻 協力講座）
E-mail： sentoku.yasuhiko.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/thr/index.html

113

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
核物理研究センター基礎物理学研究室「原子核の世界から宇宙を調べる実験・検出器の開発」【 受 入 期 間 】

6 週間(応相談)【目的と達成目標】
加速器を使った実験などにより原子核の性質を調べ、極小世界での新しい現象や性質、宇宙の成り立
ちや進化に関わる謎を解明していくことを研究の目的としています。また、放射線検出器・データ収集シス
テムなどの実験装置の開発と、装置を用いた応用研究を進めています。研究室ローテーションの学生は、現在進めている研究プロジェクトに参加し、大学院生、ポスドク、スタッフとともに研究の一翼を担いながら基礎的な物理と技術を学ぶことで、極小世界の実験研究を理解することを達成目標とします。
具体的に参加するプロジェクトは、学生との相談によりできるだけ希望に添って決めます。進行中のプ
ロジェクトから 1) 超高エネルギー宇宙線の銀河間飛行中のエネルギー・質量変化を解明する実験(加速器実験データ解析)、2) 超高輝度レーザーを標的に照射したときに生じるガンマ線を原子核乾板により測定する手法の開発、3) 核子物質の硬さや超流動的性質を探る実験研究（先端検出器開発や既存データの整理）、4) 原子核反応の三次元イメージングを実現する時間射影検出器の開発、5) 原子核表面にアルファ粒子が出現することを検証する実験(加速器実験データ解析)などが候補です。進行状況により、実験に参加してデータを取得、既取得データの解析、装置の開発などプロジェクトに参加する役割も変化します。

【 開 講 時 期 】

6 月〜10 月(応相談)【 スケジュール】(1) プロジェクトの概要説明、見学、参加プロジェクトの決定(第 1週)。
(2) 検出器などの基本的な原理を習得、装置を使ってみる(第 2 週)。
(3) より具体的な作業。実験、開発、解析など (第 3-5 週前半)
(4) まとめにむけた作業。(第 5 週後半)
(5) グループ内での結果の口頭発表、レポート作成 (第 6 週後半)
より具体的なスケジュールは学生との相談により決める。

【毎週のスケジュール】（ 6 時間／日 × 3 日 ＝ 18 時間） 応相談【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から、相談に応じて事前に下記連絡先までメールで問い合わせてください。
【

連 絡先 】 核物理研究センター豊中分室・教授 民井淳
内線 5510、email: tamii@rcnp.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~tamii

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04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科 物理学専攻 南條研究室「素粒子物理学実験入門」【 受 入 期 間 】 6 週間、9 週間(標準)、12 週間から選択(要相談)。

【目的と達成目標】
素粒子物理学の実験では、検出器を設計し、作り、性能を調べたり、こういった検出器を用いてデータを取ったり、測定したデータを解析したり、シミュレーションを用いて実験を理解するなどします。これらの要素のいくつかの基礎を学習し、実際に体験することで、素粒子実験の様相を理解してもらうことを目標とします。内容の例をいくつか示します。
プランク定数の測定
放射線と検出器の相互作用を理解する。用意された測定器などを使ってプランク定数を測定する。
モンテカルロしミューレーション
ヒッグス粒子の生成と崩壊、放射線と物質の相互作用など背景となるテーマを学ぶ。実際にプログラムを作成し、シミュレーションを行い、結果を考察する。
放射線と測定器
放射線と物質の相互作用、検出原理を学ぶ。シンチレーション検出器と光センサーを用いて放射線を計測し、検出器の性能を理解し、放射線の測定を体験する。

【 開 講 時 期 】

相談により決める【 スケジュール】
１-2 週：必要となる基礎知識の学習
それ以降: 実習
最終週：まとめと発表【毎週のスケジュール】（

5 時間／日 ×【研究室見学可能時期】

随時

5 日 ＝25 時間）、毎週進捗を報告する。

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 理学研究科・物理学専攻・教授 南條 創 nanjo@champ.hep.sci.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://www.osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp

115

honor-

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
核物理研究センター 核物理実験部門(野海研究室)「素粒子が放つ光の環を見る：RICH 検出器の製作と試験」【 受 入 期 間 】 6 週間を基本とする。期間は応談可。

【目的と達成目標】
身の回りの様々な物質はクォークと呼ばれる基本粒子からできています。クォークが集まって作られる粒子をハドロンと呼び、陽子や中性子のほかに 300 以上もの状態が知られています。我々は、さまざまな粒子を高いエネルギーで衝突させて反応を起こし、クォークがどのようにハドロンを形成しているかを調べ、宇宙における物質の形成と進化の根幹に関わる問題を解き明かそうとしています。このプログラムでは、高エネルギー粒子が物質中の光速度を超える際に放出されるチェレンコフ光を検出し、粒子の識別に欠かせない、粒子の速度を高精度で測定するリングイメージングチェレンコフ検出器（RICH）の製作と動作試験を通して、その仕組みを学習します。
この検出器、性能はいいけど少々じゃじゃ馬なところがあるのでぜひ乗りこなしてください。

【 開 講 時 期 】

5 月～12 月を基本とする。時期は相談により決定する。

【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 以下は目安。進捗状況等により柔軟に対応する。
１W 導入
２W RICH を組立ながら仕組みや動作原理の学習
３W RICH を組立ながら仕組みや動作原理の学習
４W 宇宙線等による測定・性能評価
５W 宇宙線等による測定・性能評価
６W まとめ【毎週のスケジュール】（ ２時間／日 × ２日 ＝ ４時間）
毎週のスケジュールは一例。スケジュールについては応談。週に 1 度、定例打合せにて進捗状況を研究室メンバーに報告することが望ましい。それ以外の時間は、都合をつけて課題を進める。

【研究室見学可能時期】随時可。ただし、事前にメール連絡して時期を調整すること。

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】核物理研究センター・教授 野海博之
noumi@rcnp.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/
http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~noumi/puki/E50/

116

honor-

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
核物理研究センター 加速器研究グループ「基礎科学を支え，社会に役立つ革新的な加速器の開発研究」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間（研究テーマに応じて期間は調整可能）【目的と達成目標】
物質の根源である素粒子や原子核などの構造や反応過程などを微視的に超高分解能で解き明かすことのできる極めて高品質で高安定な原子核ビームを生成・加速・供給するための世界最高性能の加速器に関わる加速器物理及びビーム物理の研究を行うと共に，次世代の医学・医療・バイオ・材料・物質科学
分野などを切り拓き，社会に役立つ新しい加速器の開発と応用などに関する研究も行っています。具体的には，イオン源，サイクロトロン加速器，ビーム輸送・照射システムなどの設計・組
立・制御・性能試験等を通じて量子ビームを効率良く発生・加速・輸送・照射して上手く利用する技術を学んでいきます。

【 開 講 時 期 】
5～12 月（具体的な時期は相談して決める）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 具体的な内容については相談して決める
第１週

イオン源，サイクロトロン，ビーム輸送システム等の動作原理などを学習

第２，３週 静電磁場のシミュレーション計算を通じて構成機器の役割を学習
第４，５週 ビーム軌道解析のシミュレーション計算を通じて量子ビームの挙動と制御法を学習
第６週

レポート作成【毎週のスケジュール】 相談の上，自ら計画を立てて遂行する。
およその目安は， ４時間／日 × ３日 ＝ １２時間程度【研究室見学可能時期】随時可能。但し，事前にメールで連絡して調整すること

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 核物理研究センター・教授・福田光宏
mhfukuda@rcnp.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/

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04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
レーザー科学研究所高エネルギー密度科学研究部門
理学研究科物理学専攻協力講座 藤岡研究室「パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する研究」【 受 入 期 間 】

３週間ないし６週間（６週間以上を希望する場合は応相談）【目的と達成目標】
パワーレーザーを用いて，高エネルギー密度プラズマを用いた核融合，実験室宇宙物理，X 線発生，
高圧物性，高強度場科学に関する実験的研究を行う．レーザーやプラズマに関する予備知識は要求しないが，当該分野に興味があることを必須とする．大型レーザー装置を用いた実験は，グループワークであることと，研究室に外国人が複数在籍していることから，英語でコミュニケーションを行えるのが望ましい．

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は実験スケジュールに合わせて，相談して決める．

【 スケジュール】
第１週 パワーレーザーを用いた高エネルギー密度科学に関する基礎学習
第２週（もしくは第２及び３週） 研究室メンバーとの協力によるデータ取得及び簡易解析の実施
第３週（もしくは第４週から６週） データの解析と考察、レポート作成【毎週のスケジュール】
初日に教員、研究室関係者とスケジュール打ち合わせを行い、以後は上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】レーザー科学研究所・高エネルギー密度科学研究部門・教授・藤岡慎介（理学研究科物理学専攻）
E-mail：fujioka.shinsuke.ile@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://lf-lab.net

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honor-

04.基礎物理宇宙ユニット

理工情報研究室ローテーション
核物理研究センター理論研究部門 クォーク核物理研究室「クォーク、ハドロン、原子核の相互作用」【 受 入 期 間 】 6 週間（相談可能）【目的と達成目標】
私達のグループでは、教授 1 名、准教授 2 名、特任助教 1 名が、クォークから原子核ができあがるミク
ロな世界の現象から、宇宙元素合成というマクロな現象までを、「量子色力学に立脚した原子核」をキーワードに、それぞれの研究を進めています。参加学生は、以下のような研究課題に触れることができます。
最もミクロなスケールにおいては、クォークが閉じ込められカイラル対称性が自発的に破れることで陽子・中性子などのハドロンができる仕組みを調べます。そして陽子や中性子が集まってできる、多種多様な原子核から中性子星などの巨視的なスケールにわたって存在する核物質の性質を理解します。理論を用いた現象の分析手法、スーパーコンピューターを使った大規模数値計算の手法に加え、核物理研究センターのサイクロトロン加速器や、SPring-8 のレーザー電子光施設、さらには世界の大型加速器による実験
データを見ながら、サブアトミック世界の姿に触れることを目標にします。

【 開 講 時 期 】

6 月〜10 月（具体的な時期は相談して決める。）【 スケジュール】
具体的なスケジュールは相談して決める【毎週のスケジュール】（6 時間／日 × 3 日 ＝ 18 時間：自習時間を含める）
1 週〜2 週：クォーク、ハドロン、原子核物理の基本事項の習得
3 週〜5 週：数値計算などによって具体的な例題を解いてみる
6 週：レポート作成、発表【研究室見学可能時期】4 月第 1 週から、随時相談に応じる
事前にメールで問い合わせてください。

【

連

絡

先

】核物理研究センター・教授・保坂 淳
内線 8946、E-mail：hosaka@rcnp..osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/np2/index.html

119

04.基礎物理宇宙ユニット120

05.環境材料デザインユニット

05.

環境材料デザインユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_ka.html
研究室の紹介はありません。研究室の研究内容は、上記サイトから確認してください。
指導教員とローテーション先教員間で事前調整を行ってください121

05.環境材料デザインユニット

122

06.社会デザインユニット

06.

社会デザインユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_ｓｈa.html

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06.社会デザインユニット

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06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 地球総合工学専攻 船舶知能化領域「先端数理手法の船舶運動学への応用」【 受 入 期 間 】
6 週間【目的と達成目標】
人工知能、非線形力学系理論やカオス制御などの数理について十分な理論的素養のある他研究科学生に対し、船舶というリアルな社会システムへの理論の実装について考える端緒を提供することを想定している。研究室ローテーションでは、社会インフラとしての船舶の喫緊の課題についての、理論的見地からの解決法の提案を求める。当面は以下の研究課題とする。
１）

船舶の自動着桟の研究 （人工知能技術を用いて、非線形システムの最適制御により船舶の自動着桟実現をめざす研究を行う）

２）

船舶の波浪中安全操船の研究 （非線形力学系理論や確率過程論に基づき、船舶の波浪中運動を非線形システムとしてとらえ、ランダム外乱下の船舶の安全な操船制御を目指す研究を行う）

125

06.社会デザインユニット

最終的に、得られた解決策についての学内横断共同研究に発展させ、社会実装を目指す。
【 開 講 時 期 】
令和 5 年度 春、夏、秋、冬学期のいずれか【 スケジュール】
１） 第 1、2 週

受講生の要素技術の紹介（受講生から研究室へ説明）

２） 第 3，4 週

船舶での検討中の課題の説明（研究室から受講生へ説明）

３） 第 5，6 週

受講生からの解決策の提案と質疑応答【毎週のスケジュール】（1.5 時間／日 × 1 日 ＝ 1.5 時間）
事前に関連内容を十分に調査（論文や研究室 HP など）しておくことが望ましい【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から

3 月末まで （当面、オンラインでの意見交換）

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科地球総合工学専攻・准教授・牧敦生

E-mail：umeda@naoe.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.naoe.eng.osaka-u.ac.jp/naoe/naoe5/

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06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 地球総合工学専攻 海洋材料生産工学領域「船舶海洋構造物の長期耐久性評価」【 受 入 期 間 】
3 週間【目的と達成目標】
船舶海洋構造物の耐久性評価の基本理論および解析手法を習得し、疲労強度・腐食・摩耗の長期予測を実施する。

【 開 講 時 期 】
5 月～翌年 1 月【 スケジュール】
１）疲労・腐食・摩耗の何れかの評価手法の基本についての学習＜第 1 週＞
２）疲労 or 腐食 or 摩耗の数値シミュレーションのチュートリアル課題についての学習＜第 2 週＞
３）遭遇海象・環境時刻歴を想定した疲労 or 腐食 or 摩耗シミュレーションの実施＜第 3 週＞

【毎週のスケジュール】（ ６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）
週１回、疲労 or 腐食 or 摩耗研究グループの構成員全員で行うミーティングに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する．ローテーション最終週には，研究室全メンバによるミーティングで成果発表を行う．

【研究室見学可能時期】

４月第１週から 10 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科 地球総合工学専攻 教授 大沢直樹
内線 7670

E-mail: osawa@naoe.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://naoe2.whitesnow.jp/en/

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06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科地球総合工学専攻 社会基盤設計学領域「 コンクリート構造物の非破壊評価と維持管理 」【 受 入 期 間 】 6 週間

【目的と達成目標】
高度経済成長期に大量に建設され，高齢化したコンクリート構造物の維持管理は喫緊の課題となっており，コンクリート構造物の状態を適切に判断するための評価手法のニーズが高まっている．当研究室では破壊を伴わず簡易にコンクリートの損傷・劣化の検査が可能な非破壊評価手法の開発を進めている．
非破壊検査は様々な分野で用いられているが，その対象がコンクリートである場合，複合材料であるコン
クリートの不均一性に起因する影響要因やばらつきを考慮する必要がある．本プログラムでは，現在提案されている様々なコンクリート構造物の非破壊検査手法の原理を学び，実験を通じてその適用性を実感するとともに，我が国に大量にストックされたコンク
リート構造物の維持管理の課題について考えていく．
図 コンクリート床版中の水平ひび割れ【 開 講 時 期 】

6 月～9 月 （具体的な時期は相談）【 スケジュール】
第 1 週 ： コンクリート材料，計測装置の使用方法の学習
第 2 週 ： 道路橋床版の水平ひび割れの検出
第 3 週 ： あと施工アンカーボルトの健全性評価
第 4 週 ： 電気抵抗に着目した鉄筋コンクリートの品質評価
第 5 週 ： 磁性に着目したコンクリート中の鋼材の損傷評価
第 6 週 ： コンクリート構造物の維持管理の課題に関するレポート作成【毎週のスケジュール】（ 4 時間／日 × 3 日 ＝ 12 時間）【研究室見学可能時期】

4 月第

2 週から

5 月末まで備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】社会基盤工学コース 助教 寺澤広基 (mail: terasawa@civil.eng.osaka-u.ac.jp )【 研 究 室 H P 】http://civil-bridge.sakura.ne.jp/5kouza/Home.html

128

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 地球総合工学専攻 海岸工学研究室「沿岸域の防災・保全・利用について考える」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
津波や高潮などの沿岸災害や海岸保全，および港湾やマリン
レジャーなどの海岸利用などに関する様々な問題に実験または数値モデル（あるいはフィールドワーク）を通して触れることにより，バランスのとれた沿岸域の姿について考える．

【 開 講 時 期 】

７月〜９月

具体的な時期は相談に応じる．

【 スケジュール】
第１週： 沿岸防災についての学習
第２週： 海岸保全および海岸利用についての学習
第３週： 実験，数値モデル（あるいはフィールド調査）の準備
第４週： 実験，数値モデル（あるいはフィールド調査）の準備
第５週： 実験，数値モデル（あるいはフィールド調査）の実施
第６週： データ整理，取りまとめ，レポート作成【毎週のスケジュール】（ ４時間／日 ×５日 ＝ ２０時間）
初日（および必要に応じて各週の初め）に担当教員と概要およびスケジュールについての打ち合わせを行い，以降は自ら計画を立てて遂行する．

【研究室見学可能時期】 ４月～５月
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】 工学研究科地球総合工学専攻・准教授 荒木進歩
内線：7614，E-mail :araki@civil.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.civil.eng.osaka-u.ac.jp/coast/Laboratory/index.html

129

honor-

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科地球総合工学専攻交通・地域計画学領域「空間データを用いた人口動態の解析」【 受 入 期 間 】 ３～６週間（応相談）【目的と達成目標】
近年、スマートホン等を通じ、時間・空間的に粒度の高い人口分布（人の滞留）データの収集が進んでおり、都市・交通計画に役立てることが期待されています。人口の動態は、都市施設の配置、交通ネット
ワークといった静的な条件に加え、気温や天気、混雑、昨今では感染症拡大状況といった動的な条件に依ります。本プログラムでは、メッシュ単位の人口データ、様々な空間データ等を用い、空間統計モデルによって人口動態を把握し、計画立案することを目的とします。達成目標は、以下の通りです。
１）基本的な都市・交通計画を理解する
２）空間データの扱いおよび基本的な空間統計に関する知識を習得する
３）都市や交通に関わる社会課題解決のための仮説の設定および検証ができるようになる
４）分析の結果を通じ、都市・交通に関わる計画/解決方策を立案する能力を身に着ける【 開 講 時 期 】

基本的には９月～１１月（具体的な期間は応相談）【 スケジュール】＜第１週＞基本的な都市・交通計画の学習＜第２週＞分析ツール（主に R 言語、GIS）の学習＜第３週＞空間統計の基礎の学習と関連文献のレビュー＜第４週＞研究対象地の選定および検証する仮説の設定＜第５週＞データの解析＜第６週＞レポートの作成

図

扱う空間データの例【毎週のスケジュール】（ ７時間／日 ×５日 ＝３５時間）
備考 週 1-2 回（月曜午後、水曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加する。その他の日は、自らで計画を立てて研究を遂行する。相談、打ち合わせは必要に応じ随時行う。

【研究室見学可能時期】随時
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】工学研究科地球総合工学専攻・助教・葉健人
内線７６１０、E-mail :yoh.kento@civil.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.civil.eng.osaka-u.ac.jp/plan/130

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 地球総合工学専攻 建築地震地盤学領域「震源の物理と地震動の伝播」【 受 入 期 間 】 6～12 週間 （要相談）【目的と達成目標】
日本国内ではこれまでに多くの地震による被害が発生している。こうした地震被害を軽減していくた
めには、震源となる断層の破壊現象、地震動の伝播と表層地盤での増幅、地震動の建物への影響を精度よく評価する必要がある。本研究室ローテーションでは、震源となる断層の破壊現象、地震動の伝
播と堆積盆地での地震動の増幅の特徴を理解するとともに、実際に発生した地震の地震動シミュレー
ション解析を実施し、堆積盆地内での地震
動 の 伝播 と 増幅 についての分析を行う。また、その地震動が建築物へ及ぼす影響についても検討する。
解析例：2018 年大阪平野北部の地震の揺れの大きさ（最大速度分布）【 開 講 時 期 】
5 月～12 月 （具体的な時期は相談して決める）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 （12 週の場合のスケジュール、カッコ内は担当教員）
第 1～2 週： 地震記録と地下構造についての学習 （川辺）
第 3～5 週： 断層の破壊伝播過程と地震動の伝搬についての学習 （川辺）
第 6～7 週： 地震動計算手法についての学習 （川辺）
第 8～12 週： 地震動のシミュレーション解析・解析結果の考察と建築物への影響の評価 （川辺）【毎週のスケジュール】（4 時間／日 ×5 日 ＝ 20 時間）
週 1 回研究室のゼミに参加し、研究室のメンバーと議論を行う。
他の時間は上記のスケジュールに従い、理論の学習と地震動シミュレーションなどの解析を行う。
【研究室見学可能時期】 4 月第 3 週から 10 月末まで
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連 絡

先 】

工学研究科・准教授・川辺 秀憲、内線 7633、E-mail：kawabe@arch.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
工学研究科 建築地震地盤学領域： http://www.arch.eng.osaka-u.ac.jp/labo1/

131

honor-

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 地球総合工学専攻 鉄骨系構造学領域「 建築鋼構造接合部の力学性状に関する塑性解析と FEA による検討 」【 受 入 期 間 】
６週間（２単位）【目的と達成目標】
建築は一品生産品であり簡略化した解析モデルにより設計を行うことが多い．本課題では，建築鋼構
造分野においては部材断面，接合部，骨組などの設計や解析に幅広く用いられている塑性解析を修得し，鋼構造接合部を対象とした例題に取り組む．また FEA で同接合部を解析し，その妥当性について評価を行う．FEA 未経験者は同解析の修得にも取り組む．

FEA による免震ダンパーの解析事例【 開 講 時 期 】
７月中旬〜９月末【 スケジュール】
１） 塑性解析についての学習（１〜２週目）
２） 鋼構造接合部の塑性解析による検討（３〜４週目）
３） FEA 解析による検討（５〜６週目）【毎週のスケジュール】（３時間／日 × ５日 ＝ １５時間）
週初めにミーティングを実施し，先週の成果報告と今週の課題について説明する．
【研究室見学可能時期】

4 月第 1 週から

4 月末まで備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【

連 絡先 】 工学研究科地球総合工学専攻 桑原進 教授
内線７６５１、E-mail：kuwa@arch.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.arch.eng.osaka-u.ac.jp/~labo6

132

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科地球総合工学専攻木多研究室「集落・都市のコンテクスチャルデザイン実践」【 受 入 期 間 】 ６週間もしくは９週間（受講者との相談により設定）【目的と達成目標】
集落・都市における地域空間の成り立ち（地域コンテクスト）を解読し、まちづくり・地域づくりの視点から、未来のビジョンの構想へとつなげるための経験やスキルを得ます。地域コンテクストの調査は長期間を要するものですが、研究室に蓄積された知見や方法論を活用し、６週間もしくは９週間で実施できるよう配慮します。
都心部・歴史的地区・郊外部などいずれのフィールドを選定するのか、空間構造・社会構造・心的構造などどのようなコンテクストを扱うのか、中世・近世・近代のどの時代まで掘り下げるのかなど、受講者と教員が相談しながら決めていきます。研究室におけるまちづくりプロジェクトとのタイミングが合えば、その進行に合わせた内容も検討します。

地形模型を用いたワークショップ

小学校児童との「まちづくりクラブ」

空間と土地利用の分析【 開 講 時 期 】 ９月〜１月の中から、受講者との相談により設定します。

【 スケジュール】
１）建築論、都市論に関する知識の習得＜第１週～第２週＞
２）フィールドの選定（木多研究室が活動している地域から、受講者と相談の上決定する）＜第３週＞
３）文献調査＜第４週〜第５週＞
４）フィールドワークとビジュアル化＜第６週〜第８週＞

133

06.社会デザインユニット

５）成果発表＜第９週＞
注：受け入れ期間を６週間とする場合には、１）、３）、４）を１週ずつ短縮し、作業時間を増やすなどの調整をします。

【毎週のスケジュール】（ ４時間／日×３日 ＝ １２時間）毎週の研究室のゼミへの出席を含む【研究室見学可能時期】 水曜日を基本とし、希望者と日程を調整します。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】工学研究科地球総合工学専攻・教授・木多道宏
内線７６３９、E-mail：kita@arch.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://www.osakau-arch-labo3.com/

134

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 環境エネルギー工学専攻 共生環境評価領域「CFD による室内環境解析」【受入期間】

３週間【目的と達成目標】 CFD ツールである OpenFOAM の基本的な使用方法を習得し、任意の室内での気流流れと気温分布の計算を実施する。
【開講時期】

5 月～12 月下旬（期間内のいつ実施するかは受講者と相談して決める。）【スケジュール】

１週目：

使用ツール（Docker、OpenFOAM、ParaView など）の導入とチュートリ
アル

２週目：

OpenFOAM での計算ケースの作成（前処理と計算）

３週目：

ParaView などを用いた計算結果の後処理と追加計算【毎週のスケジュール】（３時間／日×５日＝1５時間）
週に１度、１時間程度、受入教員と進捗確認、指導などをおこなうミーティングを行う（日時は受講者との調整により決める）。それ以外のときは、配布される資料などをもとに主体的に各種ソフトウェアの操作方法を学び、OpenFOAM や関連ソフトウェアを用いた
CFD シミュレーションの使用方法を学ぶ。受講生からの質問には、メール、面談等で随時対応する。
学習開始時点で Linux の知識や流体力学に関する知識は前提としないが、資料をもとに自主的に学習を進めることを求める。なお、資料の一部は英語で作成されている。
【参考資料】
OpenFOAM User Guide： https://www.openfoam.com/documentation/user-guide

空気調和・衛生工学会編 『はじめての環境・設備設計シミュレーション』 オーム社、2017【研究室見学可能時期】

４月第１週から 10 月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問合せてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【 連 絡 先 】工学研究科 環境エネルギー工学専攻
E-mail：matsuo@see.eng.osaka-u.ac.jp

助教

内線：吹田 7668

【研究室 HP】 http://www.see.eng.osaka-u.ac.jp/seeea/seeea/

135

松尾智仁

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
情報科学研究科 情報ネットワーク学専攻 山口研究室「空間センシング入門」【 受 入 期 間 】
１２週間【目的と達成目標】
センサの小型化、通信ネットワークの発展により、データの利活用は様々な分野で欠かせないものとなっている。本プログラムでは、このようなセンサデータを集約・分析することで、物の配置や温度分布、人の行動といった空間の状態を理解する一連の手順の習得を目的とし、実践形式で体験する。具体的には、
センシング対象となる空間状態を定め、それに応じて環境センサやウェアラブルセンサ、設置型センサな
どの様々なセンサを必要に応じて組合せ、温湿度や加速度、心拍、物体の形状や分布といったデータを収集し、機械学習などのモデルに基づき分析する。

【 開 講 時 期 】

５月〜１２月（具体的な時期は相談に応じる。）【 スケジュール】
１）文献調査 ＜第１週〜第２週＞
２）課題設定 ＜第３週〜第４週＞
３）データ収集準備・プログラム開発 ＜第５週〜第７週＞
４）データ収集・解析プログラム開発・解析 ＜第８週〜第１１週＞
５）レポート作成＜第１２週＞【毎週のスケジュール】（ 2 時間／日 × 2 日 ＝ 4 時間）
備考 （週１回（曜日未定）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、教員と週 1 回程度の打合せを行いながら自ら計画を立てて遂行する。上記の毎週のスケジュールはセミナー参加および打合せ時間の目安であり、調査や打合せ準備、プログラム開発などに適宜時間が必要なことに注意せよ。）【研究室見学可能時期】

随時応相談

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】情報科学研究科情報ネットワーク学専攻・准教授・内山 彰
内線 4556、E-mail: uchiyama@ist.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 https://mc.net.ist.osaka-u.ac.jp

136honor-

06.社会デザインユニット

理工情報研究室ローテーション
接合科学研究所・接合評価研究部門・接合構造化解析学分野「接合構造挙動の数値解析」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】 オナー大学院生の研究に関連する材料強度・接合構造強度の評価を目的とする。
本研究室の強みである数値解析手法と利用技術を身に着くことを目標とする【 開 講 時 期 】

５月〜10 月（具体的な時期は相談して決める。等）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 週ごとに記載することが望ましい。
１）材料強度と接合構造強度の評価手法についての学習 ＜第１週＞
２）材料強度と接合強度の数値解析の準備 ＜第２週＞
３）材料接合強度の数値解析の実施 ＜第３－５週＞
４）結果の考察とレポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）
備考 （週１回（金曜午前）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。等）【研究室見学可能時期】５月第２週から５月末まで。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honorjimu@office.osaka-u.ac.jp）)

【

連

絡

先

】接合科学研究所・接合評価研究部門・接合構造化解析学分野・教授・麻寧緒
内線８６４５、E-mail：ma.ninshu.jwri@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/research/research03_1.html
http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/research/research07_1.html

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06.社会デザインユニット

138

07.メカニクスユニット

07.

メカニクスユニット

https://www.sth.osaka-u.ac.jp/unit_me.html

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07.メカニクスユニット

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能創成専攻 青井研究室「

動物の歩行・走行のシンプルな力学モデルを用いた解析」【 受 入 期 間 】 9 週間 （応相談）【目的と達成目標】
本研究室では，多様な環境で優れた適応能力を示す動物の歩行・走行運動に着目し，動物の有する優れた運動知能の解明とその応用に関する研究を行っています．具体的には，動物の運動解析より仮説を立て，計算論的神経科学と生体力学に基づく神経・筋・骨格システムのモデル化と動力学シミュレーション，
そして力学系理論に基づく解析より，動物の優れた運動制御・運動形成メカニズムを数理的に明らかにすることを目指しています．更には得られた知見を工学的に具現化することで，優れた運動機能を示すロボットの開発を行っています．
本ローテーションでは，シンプルな力学モデルを用いて動物の歩行・走行運動を再現することに取り組
み，関連分野の基礎知識ならびにモデリング・力学系解析手法の基礎を習得することを目的とします．具
体的には，図のような力学モデルを対象に，運動方程式の導出，プログラミングによる動力学シミュレー
ションの構築と妥当性の評価（言語は C/C++/MATLAB 等を想定するが，限定はしない），歩行・走行運動の探索と解析（ポアンカレ写像を用いた周期解探索と線形安定性解析）等を行い，動物の歩行・走行に見られる重要な特徴を再現し，それを実現する力学メカニズムを考察します．これは一例であり，教員との相談によって解析対象を変えることも可能です．
【 開 講 時 期 】

7～9 月を想定しているが，具体的期間は応相談【 スケジュール】<1 週目> オリエンテーション，および取り組むテーマに関する相談<2-3 週目> 文献調査・力学系理論の基礎知識の学習<3-5 週目> 運動方程式導出とシミュレーションの作成（プログラミング）<6-8 週目> 歩行・走行の探索と分析（周期解探索と解の安定解析）<9 週目> レポート作成【毎週のスケジュール】 （応相談 4 時間／日×5 日＝20 時間程度）
研究室スタッフと相談して日程調整の上，自ら計画を立てて進める．
週１回程度スタッフとの MTG を予定．週 1 回研究室全体で行うセミナーに参加し，他の学生の発表を聴講【研究室見学可能時期】対象とするモデルの一例

４月第１週から４月末まで

備考 （事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連 絡

先 】

基礎工学研究科・機能創成専攻・生体工学領域
教授 青井伸也 (内線 : 6180,

mail: aoi.shinya.es@osaka-u.ac.jp )【 研 究 室 H P 】 https://mechbiosys.me.es.osaka-u.ac.jp/

141

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科システム創成専攻数理モデル講座
応用解析研究グループ「変分解析の視点からの力学系の数理」【 受 入 期 間 】 ３週間、６週間、９週間、１２週間のいずれか（応相談）【目的と達成目標】
ロボットアームなどの制御の数理は、現代数学の枠内では変分解析を背景とする（数学的な）力学系理論として数学的に定式化されている。この理論によれば、系の制御に対する安定性を保証する一般的な条件を論じることができ、実際に具体的問題に対して膨大な数の応用がある。また、現実の物理系だけでなく、例えば計算機内で実現されるニューラルネットに関する機械学習にも、力学系理論が密接に関係する。本研究では一般系の制御にまつわる力学系理論の数理の一端を身に着けることを目標とする。具体的には現代的な力学系理論の数理について、基礎的な学習から開始し、受講生の研究テーマに応じて力学系理論を用いた具体的な問題を見出し、それを解決することを達成目標とする。

【 開 講 時 期 】

５月〜１０月（具体的な時期は応相談）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 （カッコ内は受け入れ期間全体に対する各項目の期間の割合）
１）具体的な研究テーマの選定（５％）２）解析学の基礎事項に関する学習（２５％）３）力学系の基礎事項に関する学習（２５％）４）研究テーマに関するセミナーと結果の考察（４０％）
５）レポート作成（５％）

【毎週のスケジュール】（８時間／日 × ５日 ＝ ４０時間）
備考：週１回程度行われるセミナーにおいて文献内容の発表を行う。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて学習する。

【研究室見学可能時期】随時
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科システム創生専攻・教授・石渡通徳
内線 6476, E-mail：ishiwata.michinori.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/ishiwata/index.html

142

honor-

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科機械工学専攻 榎本・杉原研究室「その場観察に基づく加工現象の理解と応用」【 受 入 期 間 】 12 週間 （※希望があれば相談に応じます）【目的と達成目標】
本研究室では，『究極のものづくり・新しい付加価値の創造』 をキーワードに， 『世界最高水準の加工技術』・『世界初の加工技術』 の創造・構築に取り組んでいます．そして，これらを実現するためには，加工プロセスの背景に隠れている複雑な物理現象を解き明かすことが極めて重要です．そこで，本ローテー
ションでは，加工理論の基礎を学び，基本的な実験・評価・解析手法を習得するとともに，「加工プロセスのその場観察技術」を駆使した応用的な実験に取り組むことで，様々な加工現象の解明や新たな加工方法の提案に繋げることを目標としています．

実験で使用する工作機械の例（左）と加工プロセスのその場観察技術による解析事例（右）【 開 講 時 期 】

7 月～12 月（※具体的な時期は，相談の上で決定します）【 スケジュール】
1） 加工学に関する学習，関連分野の情報収集（第 1～2 週）2） 安全教育，実験・評価・解析手法の習得（第 2〜4 週）3） 課題設定のための議論（第 5 週）
4） 課題への取り組み（第 6〜11 週）
5） 最終報告（第 12 週）【毎週のスケジュール】 5 時間／日 × 5 日 ＝【研究室見学可能時期】

25 時間 （※希望があれば相談に応じます）

随時

備考：事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください．
（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）【

連 絡先 】 工学研究科 機械工学専攻・教授・榎本俊之（E-mail： enomoto@mech.eng.osaka-u.ac.jp， 内線：7340）【 研 究 室 H P 】 http://www-cape.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

143

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能デザイン領域 尾方研究室「材料の原子シミュレーション」【 受 入 期 間 】 6 週間

【目的と達成目標】
分子動力学法やモンテカルロ法をはじめとする原子シミュレーション手法は、材料の様々な特性を原子レベルから理解するために広く用いられている。近年では、汎用プログラムも公開されており、材料の先端研究では、原子スケールの実験観察と並行して実施され、実験観察結果の解釈に用いられることも多い。
しかしその一方で、実際に解析をはじめようとすると、解析モデルの構築、計算条件の設定などのモデリングの部分で、経験やノウハウが必要であることに気付く。本研究室ローテーションでは、原子シミュレー
ション手法で、目的の解析を的確に実施するためのモデリング技術を習得することを目的とする。原子シ
ミュレーション手法としては、第一原理分子動力学計算、古典分子動力学計算、モンテカルロ法、動的モ
ンテカルロ法、反応経路探索法などを対象とする。

達成目標：「材料の原子シミュレーションを的確に実施するためのモデリング技術」が取得できる。

【 開 講 時 期 】 具体的な時期は相談の上決定する。

【 スケジュール】
１）原子シミュレーションについての学習 ＜第１週、第２週＞
２）モデリング手法の習得 ＜第３週、第４週＞
３）原子シミュレーションの実施とレポート作成 ＜第５週、第６週＞【毎週のスケジュール】 具体的なスケジュールは相談の上決定する。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科 機能デザイン領域 教授・尾方成信
E-mail：ogata.shigenobu.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://tsme.me.es.osaka-u.ac.jp/jp/

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 非線形力学領域 河原研究室「乱流における熱・運動量の輸送現象」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間【目的と達成目標】
本研究室ローテーションを通じて、受講者は代表的な大自由度非線形散逸力学系である乱流（乱流遷
移、発達乱流）について理解を深める。特に、乱流における熱や運動量の輸送現象に関する基礎事項を学修するとともに、乱流輸送現象への理論的、数値的、実験的アプローチに関して知見を得る。
受講者の関心に応じて、より進んだ話題として、非線形力学系としての乱流に対する力学系理論や、その乱流遷移、発達乱流への適用について学修する。また、未解明の乱流輸送現象として、乱流熱伝達の（壁面熱流束が熱伝導率に依らない）究極状態や熱・運動量輸送の非相似性について理解を深める。

【 開 講 時 期 】

５月〜１０月
具体的な時期は相談して決める【 スケジュール】
１）乱流現象の概要についての学修 ＜第１週＞
２）乱流輸送現象に関する基礎事項の学修 ＜第２週＞
３）乱流輸送現象への理論的、数値的、実験的アプローチ ＜第３週＞
４）データの解析 ＜第４週＞
５）結果の考察 ＜第５週＞
６）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日 ×５日 ＝３０時間）
週１回（水曜午後（予定））、研究室全体で行うセミナー及び研究報告会に参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、教員との個別議論や自主研究を通じて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時

事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。
jimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】基礎工学研究科非線形力学領域・教授・河原源太
内線 豊中 6160、E-mail：genta.kawahara.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】https://sites.google.com/view/wwwkawaharalab/145

honor-

07.メカニクスユニット

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 非線形力学領域 後藤研究室「流れの非線形現象に隠された秩序」【受入期間】 ３週間～１２週間【目的と達成目標】 私たちは、空気や水といった流れる物質（流体）に囲まれて生活をしています。あるいは砂に代表されるような固体の集合体（粉体）も時として流動し、

流れ方向

あたかも流体のように振る舞います。これら流れる物質の運動は、ニュートンの運動方程式により記述されますが、それを解析的に解いて流れの状態を求めることはほ
とんどの場合できません。さらに、系の非線形性に起因一様流が円柱に当たったときにできる
乱流中の秩序渦の階層して、私たちの身のまわりの流動現象の多くはカオス的な複雑挙動をします。しかし、一見複雑な流れの中にも秩序が隠されていることがあります（上図）。このような「秩序構造」は、流動現象の物理的な理解だけでなく、工学応用に向けた重要なヒントも与えてくれます。この課題では、非線形の流動現象の中に隠された秩序を、理論解析、数値シミュレーションあるいは室内実験を通じて、見出すことを目的とします。
達成目標：流体の力学の基礎を学び、また、流れの非線形現象の背後にある美しさにふれる【開講時期】 ６月から１２月までの間【スケジュール（１２週間の場合の例）】 受講者の興味に応じて適切な研究テーマを設定する。研究遂行のために必要な基本知識の学習と、数値シミュレーション手法あるいは実験法の習得を並行して、１．５～
２ヶ月間で行う。３ヶ月間で最先端の研究に触れることが目標であり、受講後にもその経験が活かされるように配慮する。
【毎週のスケジュールの例】 （目安：６時間／日×５日＝３０時間）（月曜日）その週の計画を指導教員と話し合い決定する。（火曜日もしくは水曜日）研究室全体で行うゼミに出席し、他学生の発表を聴講する。（金曜日）その週のまとめを指導教員と議論する。その他の曜日は自ら計画を立て、学習および実習を実施する。
【研究室見学可能時期】 随時（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わ
せてください。)

honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp【連絡先】 基礎工学研究科 機能創成専攻 非線形力学領域 教授・後藤晋（基礎 A448，内線 6190，
s.goto.es@osaka-u.ac.jp）【研究室 HP】 http://fm.me.es.osaka-u.ac.jp/

147

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科システム創成専攻小林研究室「数理モデリングと数学解析」【 受 入 期 間 】 4 月〜8 月の３週間【目的と達成目標】
数理科学は、自然、社会、工学、生命等の分野で現実に観測される現象に対して数理モデルを構成し、それを元に現象を解析、さらにモデル検証により、より良いモデルの構成を行い、現実に接近しようという科学です。そのなかで私たちのグループは微分方程式などを用いたモデルにより現象を理解し、またそれを純粋数学に還元することにより、数学（数学的手法）のさらなる深化も目指しています。また、計算機支援による解析も用い、微分方程式の解のより定性的・大域的な性質を抽出することなどを目指します。

【 開 講 時 期 】

4 月〜8 月【 スケジュール】
１） 偏微分方程式論についての学習 ＜第１週～第 2 週＞
２） レポート作成 ＜第 3 週＞

【毎週のスケジュール】（

8 時間／日 × 5 日 ＝

40 時間）

週１回研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 基礎工学研究科システム創成専攻・教授・小林孝行
内線 6470、 E-mail : kobayashi.takayuki.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://www.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/dif-lab/index.html

148

honor-

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能デザイン領域専攻 杉山研究室「移動境界問題の数値計算の基礎」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間【目的と達成目標】
当研究室では，多相系の流動現象を対象とし，その受動的・能動的機能の活用や，制御，悪影響の防止などの応用を見据えて数値的研究を行っている．研究対象の多くは，物体や界面の移動を伴う移動境界問題である．本ローテンションでは，移動境界問題の数値計算の基礎を習得することを目的とする．そのため，計算プログラムの完成を達成目標として，3 つの課題 ( (i) 多媒質系の支配方程式と境界条件を，一方程式モデルに基づき定式化，(ii) 偏微分方程式を有限差分近似し，並列プログラムとして実装，(iii)
数値計算方法の検証) に取り組んでいく．

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談の上決定する．

【 スケジュール】
・ 開発環境の構築
・ モデルの数理，数値計算法の学習
・ 数値シミュレーションの実行と妥当性の検証
・ レポート作成【毎週のスケジュール】
具体的なスケジュールは相談の上決定する【研究室見学可能時期】 随時．ただし，事前にメールで問い合わせてください．

【

連

絡

先

】基礎工学研究科 機能デザイン領域 教授・杉山和靖
E-mail：sugiyama.kazuyasu.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://flow.me.es.osaka-u.ac.jp/

149

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能創成専攻 垂水研究室「編み紙を用いた曲面模型の作成」【 受 入 期 間 】 ６週間【目的と達成目標】
当研究室では、微分幾何学を基盤とした連続体力学理論の構築と、その固体力学問題への応用に関する研究を進めている。通常の連続体力学はユークリッド空間上で記述されているが、これをリーマン計量とアフィン接続を備えたリーマン・カルタン多様体上へ拡張することで、固体材料の内部で繰り広げられる様々な力学現象を幾何学的な視点から捉え直し、現象の本質に対する理解を深めることができる。しかしながら、非ユークリッド幾何学は日常生活では触れる機会が少なく、初学者はその抽象的な概念に戸惑う場合も多い。この理論と現実の乖離を埋めるため、当研究室では「編み紙」という独自の曲面モデル
を利用している。曲面は、三次元ユークリッド空間に埋め込まれた二次元多様体であり、これを滑らかに分割した空間曲線は、測地的曲率を保存した平面曲線を用いて近似的に表現することができる。また、紙のように薄い構造
体は面外変形抵抗が小さく、実質的なエネルギーコストをゼロに抑えたまま自在に曲げ変形が可能である。これらの考え方を組み合わせることで、幾何学的情報に基づいて薄い紙面上に曲面片を最適設計し、これを裁断後に相互に編み込むことによって、美しい曲面構造を「編み紙」として再現することができる。
この課題では、「編み紙」の設計・製作過程を通して、非ユーク
リッド幾何学の基本的な考え方を学ぶとともに、曲率を持った空間の幾何学を体感的に理解することを目的とする。

「編み紙」による楕円曲面の作成例【 開 講 時 期 】
６月〜１０月の間の６週間。基礎的な課題から出発し、徐々に一般の曲面制作へと進む。
【 スケジュール】
講義の出席を除き、平日の１０時から１７時をコアタイムとして、研究および学習を行う。また、折に触れて研究室内の報告会に参加することが望ましい。
【毎週のスケジュール】（ 5 時間／日 × 5 日 ＝ 25 時間）【研究室見学可能時期】 4 月第 1 週から ５月末まで
備考（事前に下記の連絡先へメールで問い合わせてください。)
【

連 絡

先 】

基礎工学研究科 機能創成専攻 非線形力学領域 固体力学グループ
教授 垂水 竜一 内線６１８５ e-mail: tarumi.ryuichi.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 HP】
https://nonlinear-solidmechanics.org/

150

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科機械工学専攻 津島研究室「電気化学デバイスにおける多孔質電極内反応輸送現象の解明と促進制御」【 受 入 期 間 】 ６週間～１２週間 ※研究内容を相談の上で期間を決める【目的と達成目標】
本研究室では、燃料電池、二次電池、電解装置などの次世代エネルギー変換デバイス、ならびに、イオン・電子・分子の輸送促進・分離・濃縮・捕集のための新規材料の開発と高性能化に向けて、材料の創製からデバイスの性能評価・解析までを一貫して行っています。反応輸送現象の解明と理論性能上限の追求を通じて、本質的な課題の抽出と解決のための研究に取り組んでいます（下図参照）。
本プログラムでは、固体高分子形燃料電池、レドックスフロー電池、電解装置における多孔質電極内の反応輸送現象の解明ならびにその促進と制御を目的として、次の課題の中から受講生の動機や強みなどを相談した上で、研究課題の立案から実施に至るまで取り組みます。
・高効率の固体高分子形燃料電池・レドックスフロー電池・電解装置を実現する多孔質電極の解明と創製
・電気化学反応輸送場における不可逆損失最小化の理論解の解明と実践
・ナノ・マイクロスケール反応輸送場を対象とした新たな計測・解析技術の開発と現象解明【 開 講 時 期 】 ５月〜８月、１０月～２月 ※応相談
【 スケジュール】
１）固体高分子形燃料電池、レドックスフロー電池などについての実習 ＜第１週～第３週＞
２）研究課題の立案 ＜第１週～第３週＞
３）研究課題の実施 ＜第４週～最終週＞
４）レポート作成と研究室内での発表 ＜最終週＞【毎週のスケジュール】※応相談：備考 （週２回、研究室全体で行うセミナーまたは文献討論に参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】随時：備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合
わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）)【

連 絡先 】工学研究科機械工学専攻・教授・津島将司
内線７３０４、E-mail：tsushima@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www-ene.mech.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

151

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科機能創成専攻 出口研究室「細胞内分子ターンオーバー速度の測定」【 受 入 期 間 】 １２週間（要相談）【目的と達成目標】
細胞構造を支えるタンパク質は時間とともに入れ替わることによって環境変化に対する適応能力を可能にする。この分子交換（ターンオーバー）にかかる時間を正確に計測するには、タンパク質
化学反応の他に流体力学や材料力学など力学の知識が必要となる。このような細胞内分子動態の仕組み、上記力学を含め関係するマルチフィジ（BPS Blog より）ックス、およびターンオーバー計測の基礎を理解し、実際に測定と解析を行う。

【 開 講 時 期 】

１０月以降要相談【 スケジュール】
１）細胞内分子交換に関する学習＜第１週～第２週＞；２）関連力学の学習＜第３週～第５週＞；３）実験
準備＜第６～第８週＞；４）データの解析＜第９週～第１１週＞；５）まとめ・結果の考察＜第１２週＞【毎週のスケジュール】
４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間；週１回、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】
事 前 に 理 工 情 報 系 オ ナ ー 大 学 院 プ ロ グ ラ ム 事 務 局 へ メ ー ル で 問 い 合 わ せ て く だ さ い （ honorjimu@office.osaka-u.ac.jp）。

【

連 絡

先 】

基礎工学研究科機能創成専攻・生体工学領域
教授・出口真次（内線 6215, E-mail: deguchi.shinji.es@osaka-u.ac.jp）【 研 究 室 HP】

http://mbm.me.es.osaka-u.ac.jp

152

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科機械工学専攻マイクロ動力学研究室「現象の非線形モデリングと計算機シミュレーション」【 受 入 期 間 】 ３週間、６週間、９週間、１２週間 （応相談）【目的と達成目標】
履修生が関心を持つ現象について、数学的、データサイエンス的な取り扱いの基礎についての学習を目的とする。まず、先行研究での取り組みの調査の後、対象をシステムとしてとらえ、観測可能量、内的状態を記述する量、外的環境の変化やその作用を表現する量などを、ミクロ、メゾ、マクロスケールの視点で抽出する。そして、これらの量の相互のマルチスケール的、マルチフィジックス的な非線形関係についてモデルリングを行い、次元解析、漸近解析、線形化・粗視化・スパースモデリングなどを用いて解析する方法を学ぶ。次に、具体的に現象を引き起こす駆動力の考察を行い、決定論や確率論などを基礎にした発展方程式の定式化、あるいは、データ駆動型の通時的モデルを構築し、その計算機シミュレーションを実施する。一連の取り組みの中で、データ同化や、検証と妥当性確認などの基礎的なスキルも学ぶ。
数理モデリングと計算機シミュレーションの基礎的方法論を理解することを達成目標とする。

【 開 講 時 期 】 ５月〜１１月 （具体的な時期は相談して決める）【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 （受入期間等に応じて応相談）
数理モデリングと現象解析の基礎学習 〈全期間を通して〉
１） 先行研究の調査とモデリングの準備 〈第１週、第２週〉
２） 駆動力の表現、および、定式化 〈第３週～第５週〉
３） 計算機シミュレーション手法の選定とコーディング 〈第６週～第９週〉
４） 計算機シミュレーションの実施と検証・データ解析 〈第１０週〉
５） 妥当性確認、考察、および、レポート作成 〈第１１週、第１２週〉【毎週のスケジュール】 （５時間／日 × ３日 ＝ １５時間）
輪講と研究室ミーティングに参加し、学部生・大学院生らの発表を聴講するとともに、履修生自身も話題提供や進捗等の発表を行う。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】 随時 （事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わ
せてください)【連絡honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp

先】 工学研究科機械工学専攻 教授 中谷彰宏
内線７２４４、E-mail: nakatani@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室H P 】 http://www-md.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

153

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能創成専攻 中村研究室「ナノスケールでの材料の硬さと光環境に関する研究」【 受 入 期 間 】 １２週間（もしくは３週間）【目的と達成目標】
材料の硬さや強さなどの機械的性質は、構成元素のみならず元素間の構造や組織、温度などに依存する。一方、材料の電気的性質は光環境や磁場などの外部場により変化する。しかし、これらの機械的性
質と電気的性質に関する研究には学問分野間の障壁あり、両面からの研究がほとんどなされていない。
そこで、当研究室では、これら分野間の架け橋となる研究を目指している。
現在、材料の力学特性については、光場・電場・磁場・温度場などの外部場の視点から再検討する必要があることが知られている。本課題では、このような材料強度の最先端の研究に直接触れる。
達成目標：外部場の関わる最先端の材料研究に触れ、未開の研究領域・未知の現象を知る

実験装置の写真【 開 講 時 期 】

実験の様子

6 月～11 月【 ス ケ ジ ュ ー ル（１２週の場合）】
１） 材料の基礎を学び、研究対象材料を選択する。（第１－２週）
２） 研究手法に関連する基礎理論と実験手法を習得する。（第３－４週）
３） 未知の研究目的に対して、実験を実施（第５－１０週）
４） 先行研究と比較検討しながら論文としてまとめる。（第１１－１２週）＊３週の場合は、既知の研究内容を追実験することにより、現象を理解する。
【毎週のスケジュール】（ ８時間／日 × ２日 ＝ １６ 時間）
備考 （週１回（火曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行すること。）【研究室見学可能時期】

４月第３週から５月末まで

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連 絡

先 】

基礎工学研究科 機能創成専攻

教授 中村 篤智

内線：6200、E-mail：a.nakamura.es@osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://nano.me.es.osaka-u.ac.jp/

154honor-

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科機械工学専攻 中村研究室「固体の共振の基礎と応用」【 受 入 期 間 】 ３週間【目的と達成目標】
固体の共振は、スマートフォンなどの通信機器で使われるフィルタデバイスや、構造物の健全性評価、たんぱく質センサやガスセンサ、物質の弾性特性の評価など、幅広い分野で利用されており、今後もその適用範囲は広がると考えられる。本研究室ローテーションでは、固体の共振現象の基礎について学習した後に、共振に関する基礎実験とガスセンサへの応用に関する実験を行う。これらの学習・実験をとおして、共振とは何かを理解し、共振を用いた研究を行うために必要な基礎的な知識と技術を身につけることを目的としている。

【 開 講 時 期 】

５月〜１０月【 スケジュール】
固体の共振の様子（直方体形状の場合）

１）固体の弾性と共振についての学習 ＜第１週＞
２）共振に関する実験 ＜第２週＞
３）データ解析、結果の考察、レポート作成 ＜第３週＞【毎週のスケジュール】（４時間／日 × ５日 ＝ ２０時間）
備考 （研究室スタッフと相談してスケジュール・実施内容を計画し、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】随時
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）。)

【

連

絡

先

】工学研究科機械工学専攻・教授・中村暢伴
内線 7240、E-mail：nakamura@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://dfm.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科機能創成専攻 西川研究室「人間の知覚・運動能力を向上させる技術と科学の研究」【 受 入 期 間 】 ３～１２週間 （応相談）【目的と達成目標】 当研究室で推進している以下の①～③の研究プロジェクトの１つに参加することで、
身体運動制御学（人間の運動制御の理解ならびに人間の知覚・運動能力を向上させる技術と科学）の最先端を体験的に学んでいただくことが本研究室ローテーションの目的です（ただし、受入側の都合により参加可能なプロジェクトを限定・指定させていただくことがあります）。

※図１～３は成果やシステムの一例です。

① 手術支援ロボットの自律レベル向上の研究 （図 1）② 人間の感覚運動能力の理解、強化のためのヒューマンロボットインタラクション（図 2）③ XR や様々な刺激を利用したリハビリテーション・ヘルスケア技術の研究（図 3）

図3

図1

ロボット制御のための手術器具検出

図2

人工用具の装着により走能力 10% UP

リハビリテーションのための筋電図駆動アバター

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07.メカニクスユニット

受入期間中の具体的な達成目標は、参加プロジェクト決定後に、担当教員と相談して決定します。

【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談して決定します。

【 ス ケ ジ ュ ー ル 】 開講時期・受入期間・参加プロジェクト・研究テーマに応じて適宜詳細なスケジュー
ル調整を行いますが、おおよそ以下のとおりとなります。
１）所属研究プロジェクト（グループ）・研究テーマの決定ならびに達成目標・計画の具体化（第１週）
２）関連研究の調査と理解、研究に必要な知識・技術・技能の獲得（第２週～）
３）研究推進（実験・解析・評価など。必要に応じて目標・計画の見直し）（第２週～最終週）
４）研究報告書の作成（おもに最終週）【毎週のスケジュール】 週１回（曜日と時間帯は年度初めに決定）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講・議論します。所属研究グループのミーティングやテーマごとの個別打ち合わせに参加し、研究進捗報告を行います（週１回程度）。その他の日時は、上記のスケジュールに基づいて、自ら計画を立てて遂行します。

【研究室見学可能時期】

随時（ただし、具体的な日時は要相談）。

理工情報系オナー大学院プログラム事務局 honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp へ問い合わせてください。

【

連

絡

先

】基礎工学研究科機能創成専攻・教授・西川 敦 (nishikawa.atsushi.es@osaka-u.ac.jp)【 研 究 室 H P 】http://hmc.me.es.osaka-u.ac.jp/

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
理学研究科宇宙地球科学専攻 波多野研究室「非平衡統計力学、情報熱力学」【 受 入 期 間 】 3〜12 週間【目的と達成目標】
当研究室では何か特定の研究対象に限定して研究をしているわけではありません。むしろ、さまざまな
時空スケールにおける非平衡現象に新たな統一的視点を与えることを目指しています。現在の研究室メンバーの研究テーマは、岩石や粉体の摩擦、粘土鉱物のレオロジー、泡や三相接触線、地震、生物の群れ、生態系の個体群動態、流体と動的に変形する固体の相互作用、フラストレート系スピン、電荷密度波、
量子乱流の統計性質など非常に多岐に渡ります。これらを統一する視点が、「統計力学や熱力学を非平衡系に拡張する」ということです。その際に情報理論における手法や考え方が有用になり得ます。
従って、研究室ローテーションにおいても、この研究室で研究している研究対象は研究する必要はありません。むしろ、ご自身が研究している対象について新たな切り口やものの見方を見つけて頂くことがローテーションの目的になります。
【 開 講 時 期 】

4 月から 7 月（その他の時期は相談に応じる）【 スケジュール】
1） セミナー発表（第 1 週）
2） 情報理論や非平衡統計力学の基礎についての輪講（第 2〜6 週）3） 課題設定のための議論（第 7 週）
4） 課題への取り組み（第 8〜11 週）
5） セミナー発表（第 12 週）＊12 週よりも短い場合は適宜短縮して実施する。

【毎週のスケジュール】（輪講 2 時間／日 × 2 日 ＝

4 時間）

研究室には平日の昼間に来てください。輪講の時間以外は自主的に研究活動に取り組んでください。水曜 3 限の研究室セミナーに参加し、他の学生の研究発表に関して積極的な質問をしてください。

【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】

宇宙地球科学専攻・教授・波多野恭弘 hatano@ess.sci.osaka-u.ac.jp 内線 5589
【 研 究 室 HP】
http://noneq.ess.sci.osaka-u.ac.jp

158honor-

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科機械工学専攻 材料評価工学研究室「超音波波動伝搬解析と非破壊検査」【 受 入 期 間 】 ６週間 （要相談）【目的と達成目標】
機械部品を出荷するためには，その安全性，信頼性が担保される必要があり，製造メーカーではその品質検査に相当な労力をかけている．当研究室では，超音波を用いた非破壊検査に関する研究を行っており，本プログラムでは，超音波伝搬の数値シミュレーションと超音波 C スキャンによる材料内の画像化実験を通して，超音波非破壊検査の特性や重要性を学習することを目的とする．達成目標は以下の通り．
１） 弾性論に基づく超音波の伝搬理論を学ぶ．
２） 非破壊検査について調査する．
３） COMSOL を用いた超音波伝搬の数値シミュレーションを修得する．
４） 超音波 C スキャン装置により模擬試験体内部の画像を取得する実験を体験する．

【 開 講 時 期 】

６月〜１２月（具体的な時期は相談して決める）【 スケジュール】
１）超音波波動伝搬理論および非破壊検査についての学習 ＜第１週＞
２）超音波波動伝搬シミュレーション ＜第２週～第４週＞
３）実験（超音波 C スキャン画像取得） ＜第５週＞
４）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】（６時間／日 × ５日 ＝ ３０時間）
備考 （週１，２回、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。）【研究室見学可能時期】 随時応相談。
備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください（honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp）)

【

連

絡

先

】工学研究科機械工学専攻・教授・林高弘
内 7309、E-mail：hayashi@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】http://www-nde.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
工学研究科 機械工学専攻 藤田・野間口・矢地研究室「設計工学手法による課題の構造化・概念操作・トポロジー最適化」【 受 入 期 間 】

6～12 週間 （要相談）【目的と達成目標】
設計工学手法は、特定の対象に依存することなく、設計という問題解決を合理的に進めるための考え方であったり、計算手法であったりを意味する。本研究室でのローテーションの受入れでは、履修生が持ち込む特定の対象に対して、研究室が得意とする設計工学手法を展開してみることを通じて、設計という切り口から問題解決についての横断的な理解を深めるとともに、「構想設計の方法論による課題の構造化」 (担当：藤田教授)、「大規模言語モデルによる概念操作」 (担当：野間口准教授)、もしくは、「トポロジー最適化による構造の創成」 (担当：矢地准教授) のいずれかの方法論について、その考え方と基本的な手法を修得することを目指す。
【 開 講 時 期 】

具体的な時期は相談の上決定する。

【 スケジュール】

研究テーマのすり合わせ、手法の基本についての学習、研究計画の立案、研究の実施、成果の報告と発表などからなる。
【毎週のスケジュール】

選択した方法論についての学習や研究を進めていくとともに、その間、研究室全体で行うセミナーに参加して、他の学生の発表を聴講したり、自身が発表したりする。
【研究室見学可能時期】

随時

備考（事前に理工情報系オナー大学院プログラム事務局へメールで問い合わせてください。)
honor-jimu@office.osaka-u.ac.jp
【

連

絡

先

】 工学研究科 機械工学専攻 統合設計講座 設計工学領域・教授・藤田喜久雄
内線：吹田７323、E-mail：fujita@mech.eng.osaka-u.ac.jp【 研 究 室 H P 】 http://syd.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

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07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
産業科学研究所 南谷研究室「計算機シミュレーションを用いた物質科学の研究」【 受 入 期 間 】 ３-１２週間（内容に応じて調整できます）【目的と達成目標】
物質の機能を理解する方法として、計算機を使ったシミュレーションは主要な方法の一つとなりつつあります。とくに最近では、機械学習などのデータ科学を活用した新規シミュレーション手法の開発も進み、応用先も広がりつつあります。南谷研究室では、これに関するテーマとして、１）高精度な第一原理計算結果を再現できる機械学習ポテンシャルの作成と応用や、２）トポロジカルデータ解析による非晶質物質機能の研究を行っています。
本プログラムでは受講者の研究内容や希望に応じて上記２つの内容からテーマを設定することを想定しています。１）については、機械学習ポテンシャルの仕組みを理解し、受講者の興味がある物質に応用できるようになること、２）についてはパーシステントホモロジーの基礎を理解し、受講者が解析したい対象に応用できるようになることを目標とします。必要な期間は、受講者のバックグラウンドや目的によって異なるので、内容に応じて調整します。
【前提条件】
・Python によるプログラミングの基礎
・なにか具体的に扱いたい物質や対象があり、それらについての知識が十分にあること【 開 講 時 期 】

実施内容と受け入れ研究室の状況に応じて受講者と相談して決めます【 スケジュール】
・具体的な研究方法の検討（１〜２週間）
・関連する研究や先行研究の調査（１〜２週間）
・必要なシミュレーション技術の習得（１〜２週間）
・シミュレーションの実行（２〜３週間）
・結果の解析及び考察（１〜２週間）
・成果報告【毎週のスケジュール】（ ５時間／日 × ５日 ＝ ２５時間 応相談）
・研究室ミーティング（月２回程度）
・個別打ち合わせ（随時）（基本的に自ら計画を立て、研究遂行してもらいます）【研究室見学可能時期】【

連 絡

随時可能ですが、事前にメールで連絡し日程調整をお願いします

先 】 産業科学研究所・産業科学ナノテクノロジーセンター・教授・南谷英美
eminamitani@sanken.osaka-u.ac.jp (内 4302)【 研 究 室 H P 】 https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/cmp/161

07.メカニクスユニット

理工情報研究室ローテーション
基礎工学研究科 機能創成専攻 バイオメカニクス研究室「生体イメージベーストシミュレーションの基礎」【 受 入 期 間 】 ３週間ないし６週間【目的と達成目標】
当研究室では、生体の力学現象や仕組み、機能を数理モデルを用いて理解し、診断や治療、医療機器の開発などに応用する研究を行っています。本研修では、その基盤技術となる医用画像に基づく計算力
学解析（生体イメージベーストシミュレーション）の基礎を修得します。また、画像処理やモデリング、シミュ
レーション結果の分析において、様々な AI 技術の活用方法についても考えます。

【 開 講 時 期 】

6 月〜3 月【 スケジュール】
０）連続体力学と数値解析技法の学習＜全期間＞
１）医用画像からの領域抽出 ＜第１週＞
２）形状モデルの構築とメッシュ生成 ＜第２週＞
３）計算力学解析と可視化＜第３週～第４週＞
４）妥当性の検証と考察＜第５週＞
脳脊髄液（脳室内）の流れのシミュレーション

５）レポート作成 ＜第６週＞【毎週のスケジュール】

8 時間／日 × 3 日 ＝ 24 時間

週１回（火曜午後）、研究室全体で行うセミナーに参加し、他の学生の発表を聴講する。その他の日は、
上記の項目について、自ら計画を立てて遂行する。

【研究室見学可能時期】

随時

事 前に 理工 情報 系 オ ナ ー 大 学 院プ ロ グ ラム 事務 局 へメ ー ル で問 い合わ せ て くだ さ い。 honorjimu@office.osaka-u.ac.jp

【

連

絡

先

】

基礎工学研究科・機能創成専攻・生体工学領域
教授 和田 成生（内線：6170， Email: wada.shigeo.es(at)osaka-u.ac.jp)【 研 究 室 H P 】 https://sites.google.com/site/biomechwadalab/162163