F R I S news
東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュース 第 10 号

No.

10

2020. 11

Upklyak - jp.freepik.com., All rights reserved

Contents
Topics・学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ

NEW STAFF
Event Report

・第２回総長・FRIS 若手研究者学際研究懇談会
・ニューノーマル下でのハイブリッドセミナー
・オンライン FRIS Hub Meeting

Research Topics

・木村智樹助教が『令和 2 年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞』を受賞

・4 名に、学際研若手研究者に次代を担う本学若手教員「東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー」の称号
・エネルギー損失が最小の機械振動子を実現
・金属ガラスの２次元傾斜緩和状態の導入と高靱性化および擬加工硬化現象の実現

ロックダウン当時の様子（イギリス、アメリカ）
書籍紹介
編集後記

To p i c s

学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ

文部科学省「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の令和２年度公募において、東北大学が代表機関として申請したプログラム「学際融合グローバル研究者育成東北イニ
シアティブ（略称：学際融合東北拠点）、Tohoku Initiativefor Fostering Global Researchers for Interdisciplinary
Sciences (TI-FRIS) 」が採択されました。本事業は、我が国の研究生産性の向上を図るため、国内の研究者育成の優良事例に海外の先進事例の知見を取り入れ、世界トップクラスの研究者育成に向けたプログラムを開発することとしています。世界のトップジャーナルへの論文掲載や海外の研究費獲得等に向けた支援体制など、研究室単位ではなく組織的な研究者育成システムを構築し、優れた研究者の戦略的育成を推進する大学・研究機関への支援を目的としています。
学際融合研究を推進する全国でも稀有な研究者育成組織である学際科学フロン
ティア研究所を有する東北大学と、独自の研究の強みと研究者育成体制や産業界との連携を有する弘前大学、岩手大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教
育大学、および社会実装の調査研究に強みを有する三菱総合研究所が、これまでの強固な連携関係と実績をもとにコンソーシアムを形成し、国内外の連携研
究機関や連携企業の協力を得ながら、今後 10 年間にわたって、「学際性」、「国際性」、「社会性」を兼ね備えた世界トップクラス研究者育成のための東北地域全体をカバーする新たな研究者育成プログラムを構築するとともに、その有効性を実証していきます。

第２回 総長・FRIS 若手研究者学際研究懇談会
10 月 7 日午後 1 時 30 分より、学際科学フ
ロンティア研究所において、大野総長、青木理事・副学長（企画戦略総括、プロボスト）、小谷理事・副学長（研究担当）の出席のもと、総長と FRIS 若手研究者の学際研究懇談会を開催いたしました。新型ウィルス対策のため、本所会場での発表や議論には参加者を限定し、そのほかの多くの教員はリモートで参加するというハイブリッド形式をとりました（リモート参加
者 36 名）。
当日は、新領域創成研究部７名の助教がそれぞれの研究報告を行い、本所での成果を発表いたしました。その後、研究課題個別の質疑応答
が活発に行われました。さらに、研究ディスカッションとは別に、若手人材の環境整備・改善についての意見交換も行われました。若手研究者
は slack 上で議論した様々な提案や要望を示しました。それに対して大野総長らからの回答があり、有意義な議論が交わされました。
最後に早瀬所長から、今後ともこのような場を継続的に企画したいとの挨拶があり終了しました。

02東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュースレター 第 10 号

R e s e a rc h To p i c s

木村智樹助教が『令和 2 年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰
若手科学者賞』を受賞
新領域創成研究部の木村智樹助教が、『令和 2 年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞』を受賞しました。本賞は、萌芽的な研究、独創的視点に立った研究等、高度な研究開発能力を示す顕著な研究業績をあげた 40 歳未満の若手研究者に対し、文部科学大臣より授与されるものです。木村智樹助教の受賞対象の業績は、以下の通りです。

「回転天体磁気圏における電磁エネルギーの解放と輸送の研究」
強磁場かつ高速で自転する木星の周囲の宇宙空間「磁気圏」

中性子星等の極限的回転磁化天体にも存在する可能性があり、における、電磁場のエネルギーの解放や輸送の解明は、自転

回転磁化天体の宇宙環境を普遍的視座で理解する端緒を開きと磁場で特徴づけられる磁化天体の宇宙環境を普遍的に理解ました。

する上で、最重要課題の 1 つです。エネルギーの解放・輸送を解明するには、探査機の「その場」における精密測定が最も有効ですが、木星磁気圏は広大かつ高速回転しているため、探査機の 1 点観測では磁気圏の全容が不明でした。そこで、長期専有可能な世界初の惑星専用宇宙望遠鏡「ひさき」衛星（JAXA）の開発・運用に参加し、ひさき衛星を用いた木星磁気圏の遠隔観測の基盤を確立しました。ひさき衛星と、ハッブル宇宙望遠鏡、チャンドラ X 線望遠鏡、木星探査機ジュノー
等との国際・学際協調を主導し、史上最大規模の磁気圏遠隔観測を実現しました。その結果、木星が持つ自転・磁場、衛星イオの火山ガスのエネルギーが急速に解放され、高エネル
ギープラズマを生み出し、木星方向に高速に輸送される過程が明らかになりました。この輸送は、高速回転している磁気圏では困難だと思われていたもので、定説を覆すものです。

略歴：1982 年 栃木県生まれ
2010 年 3 月
東北大学理学研究科地球物理学専攻修了 博士（理学）2010 年 4 月－ 2015 年 3 月
宇宙航空研究開発機構プロジェ
クト研究員・JSPS 特別研究員
2015 年 4 月－ 2018 年 4 月
理化学研究所基礎科学特別研究員
2018 年 4 月－現在 現職

4 名に、学際研若手研究者に次代を担う本学若手教員「東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー」の称号
2020 年 7 月、丹羽伸介准教授、當真賢二准教授、大学保一
助教、木村智樹助教の 4 名に「東北大学ディスティングイッ
シュトリサーチャー」の称号が授与されました。
また、本研究所に 2018 年 11 月まで所属した電気通信研究所の鬼沢 直哉 助教と、2019 年 3 月まで所属していた流体科学研究所の船本健一准教授も同称号が授与されました。
東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー制度は、本学の若手教員のうち、その専門分野において高い業績を有するものに称号を付与し、活動を支援するものです。
ディスティングイッシュトリサーチャーの称号を付与された若手教員の活躍が、本学における教育研究の一層の推進及び社会への貢献に資することが期待されます。

左上：丹羽伸介准教授
右上：當真賢二准教授
左下：大学保一助教
右下：木村智樹助教

関連サイト

03

東北大学 HP「次代を担う本学若手教員『東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー』を発表しました」
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/07/news20200722-01.html

NEW STAFF
韓

久慧 助教

Electrochemistry, Porous Materials, Transmission Electron Microscopy

Dealloying is an electrochemical phenomenon

devices. My research focuses on this uniquein which one or more alloy components

category of materials and their coupling

selectively dissolve into an environment

with electrochemistry, including: (1) the

medium from a parent alloy and the remaining

development of new dealloying principles forcomponent(s) re-organize into a bicontinuous

the processing of 3D nanoporous structures;

structure by nanoscale interfacial diffusion.

(2) the development of new nanoporous

The materials processed by this techniquematerial systems beyond conventional metals,

possess a macroscopic bulk form whereas

such as nanoporous carbon/graphene andhaving a nanoscale porous microstructure withinorganic composites; and (3) exploration ofwell-defined topology and large surface-to-

surface/interface electrochemistry in thesevolume ratios (fig). The abundant 2D surfaces/

3D nanoporous platforms that are relevantinterfaces in these 3D materials are wellto energy conversion and storage (fuel cells,

accessible to electrons from the interconnected

electrolyzers, next-generation batteries, etc.).

metallic backbones and ions/molecules fromthe coherent open pores and offer a novel
platform for matter-matter interactions andcharge/energy transfers. These materials
are hence promising for carrying catalytic
chemical and electrochemical reactions andfor applications in the related functional

下川 航平 助教

エネルギー材料、電気化学

我々は地球上に住み、様々なエネルギーを利用

これからは、蓄電池と光合成は同類のシステムとして日々の活動を行っていますが、この地球といして理解できるという着眼点から、①両者を組みう系に与えられるほぼ唯一のエネルギー源は太陽合わせた革新的エネルギー変換 / 貯蔵デバイスの光です。したがって、太陽光のエネルギーを “ 如何開発 および ②バイオ－理工融合のエネルギー変換にして蓄え、そして利用するのか ” ということが、のための基礎学理構築を両輪とした研究を推進し持続可能社会を実現するために重要なポイントにます。
環境・エネルギーの問題とは “ 生命と工学の共なります。
私はこれまで、マグネシウムなどの多価イオン

生 ” に対する問いであり、その回答には学際的なアを利用した次世代蓄電池に関する基礎研究を行っプローチが必要不可欠になると私は考えています。

てきました。蓄電池とは人工的なエネルギー変換

環境調和性や持続可能性をキーワードとして、デシステムであり、電気エネルギーと化学的なエネバイス開発と学理構築の両面からバイオ - 理工融

ルギーを相互に変換することができます。一方で、合のエネルギー変換に関する研究分野を切り拓き、自然界には太陽光のエネルギーを化学的なエネル

生命（自然）と工学（人間）が共生する未来の基

ギーに変換する光合成というシステムがあります。

盤構築を目指します。

小原 脩平 助教

素粒子物理学、希少事象探索

この宇宙にはなぜ反物質がほとんどなく我々は粒子等と反応して微弱に光る油）を用いてその反“物質”で構成されているのか。それには素粒子応を探しています。液体シンチレータは現在ナイの一種であるニュートリノが初期宇宙において重ロン製のバルーンに保持されていますが、将来の要な役割を果たしていたと考えられます。ニュー

感度向上のためにその保持容器を別の薄くて光る

トリノがマヨラナ性（粒子と反粒子が同一な、正フィルム素材で作ることを考えています。さらに

確には荷電共役が同一な性質）をもっていた場合

素粒子実験以外の用途でも活用できないか探ってには粒子数を破るようなことが許され、それにいます。

よってわずかに“物質”を構成する粒子の方が多くなった、というシナリオです。

また超新星爆発や重力波天体などから放出されるニュートリノの探索も行なっています。ニュー

ニュートリノのマヨラナ性検証のために世界でトリノはほとんど反応しないために、星の内部構行われているのがニュートリノを伴わない二重造を探るのにはもってこいなのですが、検出器でベータ崩壊事象の探索です。東北大学の主導するもほとんど反応してくれないので見つけるのも困

KamLAND-Zen 実験では液体シンチレータ（素

難です。

04

東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュースレター 第 10 号

佐藤 伸一 助教

有機合成化学、ケミカルバイオロジー

有機化学を基盤として生命現象解明・制御を可た局所環境選択的な手法を独自に開発し、以下に能にするツールの開発に取り組んでいます。タン

示す応用研究を行っています。

パク質のアミノ酸残基と合成低分子化合物の間に

1) 抗体などの機能性タンパク質の部位特異的修飾

共有結合を形成させるタンパク質化学修飾法は、チロシン残基は基本的にはタンパク質構造の内部

近年注目される抗体薬物複合体の作成、タンパクに埋もれた構造をとっていますが、一部のチロシ質を基盤としたバイオマテリアル創出、生物活性

ン残基は限定的にタンパク質表面に露出します。

分子の標的同定において必要不可欠な技術です。

私たちは、このタンパク質表面に露出するチロシ

私はタンパク質化学修飾法のなかでも、チロシンン残基に選択的な修飾を可能にする反応条件を見残基を標的とした手法や、ラジカル反応を活用し出しており、抗体などの機能性タンパク質の部位
特異的修飾に応用しています。
2) 生物活性分子の標的タンパク質同定技術
ラジカル反応を活用した触媒的タンパク質化学修
飾では触媒周辺数ナノメートルの範囲内で完結します。生物活性分子と相互作用するタンパク質と触媒を近接させるための分子を作成し、触媒近接環境でのタンパク質修飾反応を活用することで、生物活性分子の未知の標的タンパク質を同定する手法を開発しています。

塩見 こずえ 助教

動物行動学、移動生態学、認知生態学

ミズナギドリやペンギンなど、一生の大半を海の体に直接取り付けることによって移動経路や運の上で過ごす鳥類の研究をしています。 繁殖期の動を遠隔記録し、海鳥の行動を解析することがで

海鳥は、巣を出発 → 海で餌を取る → 巣に帰る、きます（＝バイオロギング）。 これからの研究でを繰り返します。このような移動サイクルのうち、はバイオロギングデータに形態やゲノムの情報も今は特に「海から巣へ帰る」部分に注目していま組み合わせることによって、す。種によっては 1000 km 以上離れた海域まで●何を手がかりに帰巣のタイミングとルートを選出かけていたり、どこから帰ってくるときにも決まった時間帯に巣に到着していたりと、海鳥が持つ時空間認知能力の高さが伺えます。しかし、移動パターンのメカニズムや制約についてはほとん

んでいるか●何が帰巣のタイミングとルートの制約となっているか●どのようなプロセスで帰巣の時空間パターンが形成されてきたかど解明されていません。
水中や空中を動き回る鳥たちを自力で追いかけなどの疑問に取り組みたいと考えています。

続けることはできませんが、小型の記録計を動物

安井 浩太郎 助教

生物規範型ロボティクス

動物は、生き残りをかけて、外敵から逃れ、食最終目的は違えど、環境を自在に移動する能力に物や繁殖相手を探す。－ こうした生き生きとした

よって支えられています。この移動運動（ロコモー

振る舞いを見たとき、我々はそこに動物の優れたション）に内在する制御メカニズムを解き明かす

知能の存在を感じずにはいられません。私は、動ことで、動物の根源的な知能の原理を抽出したい物がいかにして自らを取り巻く状況を把握しながと考えています。具体的には、動物を用いた行動

ら目的にかなった行動を実現しているのか、動物実験をもとに運動制御の仕組みを数理モデルとしの知能を生み出すからくりを理解することで、ロて記述し、その数理モデルをコンピュータ・シミュ

ボットに生き物らしい知能を宿らせることを目指

レーションやロボットに実装することで、動物同しています。

等の振る舞いが再現できるかを検証するアプロー

この目的を達成するため、本研究では動物の運動知能に着目しています。動物の行動の多くは、05

チで研究を進めています。

NEW STAFF
石井 琢郎助教

医用超音波、生体内流体、診断支援技術

高齢化社会おいて健康長寿を支える医療技術は直接見たり、評価することは困難でした。

益々重要となっています。加齢に伴う体の変化に

本研究では、高速超音波撮像法と呼ばれる技術

よっておこる疾患は慢性化しやすく、患者の生活に基づいて、１秒間に 1000 枚を超える高い時間の質を維持・向上するために、効果的で効率的な分解能で、尿道周辺の臓器形態や運動と排尿流の診断治療技術の発展が欠かせません。本研究が対変動を非侵襲的に取得する、超音波尿流動態イ

象とする下部尿路症状（蓄排尿に関する様々な症

メージング技術の確立を目指します。さらに、こ状の総称）もまた、加齢による膀胱や尿道周辺臓の新しい超音波システムで得られる臓器と内部流器の機械的機能的な変性が一次要因であり、60れの力学的相互作用の解析を通じ、下部尿路症状

歳以上の７割に潜在的に症状が見られるとも言わの流体力学的メカニズムを明らかにしていきま

れており、新たな治療法の開発が活発です。一方、す。こうした研究を通じ、下部尿路症状の効率的

尿路性状の客観的評価は、膀胱内の圧力計測などな治療計画や定量的評価を実現する新しい診断アによる間接的な方法に限られており、患者固有のプローチの創成を目指していきたいと思います。

尿道内腔の性状と排尿症状との物理的因果関係を山根 結太 助教

物性物理、スピントロニクス

1831 年、イギリスの物理学者ファラデーは、コ子力学の観点から見ると、スピン起電力と電磁誘イルの近くで棒磁石を動かすと、コイルに電流が導には深い関係があることがわかっています。ど流れることを発見しました。これは今日、電磁誘

ちらも、電子の波動関数が獲得するベリー位相の導の法則として知られています。電磁誘導は、発時間変化として理解することができるのです。二電やモーターの基礎原理として現代文明を支えるつの現象は、
ベリー位相の起源が、
電子が持つ
「電荷」

重要な現象です。物理的には、動いている磁石のであるか「スピン」であるかによって区別されます。

運動エネルギーが、電磁気的な相互作用を介してスピン起電力は新しい現象であると同時に、非起電力に変換される、と理解することができます。

常に基礎的かつ磁性体に普遍的な現象です。スピそして 2009 年、スピン起電力と呼ばれる、全ン起電力への理解をさらに深め、そのナノテクノ

く新しい起電力の観測が報告されました。スピン

ロジーにおける可能性を追求していくことが、私起電力では、磁石を動かしません。
「動く」のは、の研究の目標です。

磁石の内部に存在するナノ磁気構造です。この時、磁石の持つ磁気的エネルギーが、量子力学と呼ばれるミクロな世界を支配する物理法則に基づいて、起電力に変換されるのです。興味深いことに、量佐藤 佑介 助教

分子ロボティクス、生物物理学、DNA ナノテクノロジー

科学技術の進歩により、人類のモノづくり技術

うな優れた分子のシステムを作ることは、新たなは ナ ノ メ ー ト ル（1 メ ー ト ル の 10 億 分 の 1） と技術の創出につながることはもちろん、生命シス

いう分子サイズのスケールにまで到達していま

テムの理解といった基礎科学的な側面にも貢献です。モノづくりには大きく分けて、元となる材料

きるでしょう。

を望みのモノへと加工してく「トップダウン」の私の研究では、生体分子（主に DNA）を材料

アプローチと、小さな材料自身が望みのモノに組として、ボトムアップのアプローチで分子サイズ

み上がる「ボトムアップ」という二つのアプローのデバイスや複数のデバイスで構成されたシステ

チがあります。例えば、私たちの体を構成する細ムを創ることを目指しています。細胞小器官（オ胞は、誰かが材料を加工して組み立ててくれたのルガネラ）に着想を得た人工オルガネラを創り出でしょうか？もちろんそうではなく、細胞を作る

し制御することや、生体内で重要な機能を持つ膜

生体分子の一つひとつがボトムアップ的に組み上タンパク質を解析したり自在に活用したりするたがり、生き物が持つすばらしい機能を実現していめの技術を開発していきます。また、生命システます。つまり、ボトムアップでモノを作っていく

ムのような人工分子システム（分子ロボット）のことは、分子のサイズスケールでは有効な方法だ

構築や集団運動を制御するための方法論の提案なと考えられます。また、分子サイズの機能デバイども行っていきます。

スを作ることや、それらを組み合わせ生き物のよ06東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュースレター 第 10 号

熊

可欣 助教

心理言語学、神経言語学、第二言語習得

漢字は、日本人の言語生活の中で不可欠な道具

その予測の手がかりを得るために、今いる手書きです。漢字廃止論は昔からずっとあるにもかかわ世代の高齢層を対象とした漢字処理の神経基盤をらず、漢字が必ず使われていて、日本語の文章の確かめておくことが不可欠です。

中で 3 割も占めています。この割合は現在においこれまで私は心理言語学分野において、バイリても安定しています。しかし、デジタル化にともンガルの語彙処理過程、とくに、漢字圏日本語学

ない、現代日本人の手書きの機会は前世代に比べ習者による日本語の漢字語の処理機序を検討して圧倒的に減っています。特に、漢字の書けない日きました。今後は、言語、認知神経科学、社会学、本人が増えています。手書きをしなくなった現代

老年学などの幅広い分野の知見を深めつつ、日本

日本人が高齢者になったときに、現在の高齢者と人の漢字の理解と産出における生理的な加齢変化同程度の言語機能を保っていられるでしょうか。

を踏まえた社会的コホート効果を明らかにしま

身体活動のともなわない手続き記憶は定着します。本研究は、デジタル世代の超高齢社会の漢字

せん。来るべきデジタル世代の超高齢社会に向けを含む言語機能の保全および外国人日本語学習者て、手書きをしない現代日本人の漢字処理機能との漢字力の育成などに役に立つと期待できます。

認知機能の発達過程を予測することは急務です。

山田 將樹 助教

宇宙論、素粒子物理学、重力理論

アインシュタインの一般相対性理論は時空間がす。しかしこれらがいつどのように起きたのか、とどのように発展するかを教えてくれます。それをいうのは未だにわかっていません。私は物理学の

私たちの住んでいる宇宙に使うと、宇宙が 138 億原点である素粒子理論と相対性理論を用いてこれ

年前に生まれて現在まで膨張し続けている、といらの現象を理解し、このたった一秒間の間に何がうことがわかります。この始まりの約 1 秒後から起きたのかを明らかにするための研究を行ってい138 億年後の現在までの間には、水素やヘリウムます。

などの軽元素の合成から銀河や星などの複雑な構

しかし複雑な現象に対して原理的な計算を行う造の形成など、私たちに比較的馴染みのある現象には限界があり、原子核理論やプラズマ物理学、さが起きていました。そしてこれらがいつどのようらには物性物理学や天文学で培われてきた理論をに起きたのかはおおよそわかっています。

応用することもあります。また、時には生命が生一方で、宇宙が生まれてからたった 1 秒の間には、まれる条件を考えることもあり、時空それ自体のインフレーションとよばれる宇宙の急激な膨張が創生を考えるときには哲学的な問いが生まれるこ

起こり、そのエネルギーが熱エネルギーに変換さともあります。学際研ではこれらの知識を持った

れ、我々を構成する通常の物質や未知の暗黒物質専門家たちと協力し、この宇宙の起源を明らかに（ダークマター）の生成が起きたと考えられていましていきます。

楠山 譲二 助教

内分泌代謝学、運動生理学、エピジェネティクス、歯科医学

私の研究テーマは、次世代の子や孫の疾病を先行的に予防することの実現です。

07

た。現在、運動効果を引き出すための栄養素、妊娠期運動－胎盤シグナルに関わる母体側臓器、仲多くの病気は遺伝的素因と環境因子の組合せに介物質、生理学的パラメータの解明によって、運よって引き起こされ、個人の生活習慣はその発症動が母体と胎盤に与える影響の包括的理解を推進に大きく関与します。ところが近年、親の生活習しています。

慣は自身の健康に害悪を及ぼすだけでなく、胎児

私は一連の研究から、胎盤は母親から胎児へ栄臓器に影響を与えることで、子に対して将来の生養・酸素の供給器官だけでなく、母親の得た様々

活習慣病リスクを伝播させることが分かってきまな情報を子に伝えるトランスデューサーであるとした。つまり生活習慣病を制圧するには、この世考えています。そこで学際科学フロンティア研究

代間連鎖を断ち切ることが必須です。

所では分子遺伝学、情報学、デバイス、心理学な

私はこれまでの研究で、肥満・糖尿病の現世代

どを組合せ、胎盤機能を制御・活用し、次世代のから次世代に跨る悪循環を防ぐ「先制医療」とし

生活習慣病や先天性疾患に対し予防的に介入するて、母親の妊娠期の運動が有望な方法であることことを目指します。最先端技術と実践的な洞察をを明らかにしました。更にそのメカニズムとして、

もとに、専門性の高いベンチサイドからの成果を胎盤から分泌されるタンパク質群が妊娠期運動効

毎日のたゆまぬ営みであるライフサイドへ届けた

果の子への情報伝達因子であることを同定しましいと思います。

NEW STAFF
飯浜 賢志 助教

磁性、スピントロニクス、光強さ、波長、偏光など光はいろいろな情報を有しています。光の電場の方向が進行方向に対して回転して進んでいく光を円偏光といい、また電場強度分布がドーナツ形状で強度が光軸上でゼロになり、強度分布が回転しながら進行していく光を光渦といいます。円偏光、光渦はそれぞれスピン
角運動量、軌道角運動量を持っていると考えられています。このような光の角運動量を効率的に利用することで物質中の角運動量を制御できるのではないかと考えられます。光と物質、特に金属との角運動量を介した相互作用の理解をすることを目的としています。電子のスピン角運動量が担う
磁性はハードディスクドライブといった磁気記録として近年の情報化社会に貢献しています。光の角運動量を効率的に用いることによって低エネル
ギーな光による磁性制御を目指します。また物質の構造や表面形状を変えることでも光と物質の角運動量を介した相互作用を操作することができます。その例としてらせん構造を有するカイラルメ
タマテリアルや金属のナノ構造で構成されるプラ
ズモニックメタ表面が挙げられます。これらの構造を活用することによって角運動量を用いた効率的な光―物質間相互作用の実現を目指します。

Event Report

ニューノーマル下でのハイブリッドセミナー
東北地区大学等技術職員研修特別講演での試行

昨今のコロナ渦中において、従来のセミナー開催は多大なリスクが懸念され、オンラインでの開催を余儀なくされています。しかし、オンサイトでの参加者同士の交流は貴重な萌芽形成の場でもあり、十分な対策ができていれば簡単に切り捨ててよいものでもありません。そこで学際研ではニューノーマル下でのハイブリッ
ドなセミナーのあり方を独自模索しています。
意見交換や機器の動作試験などを重ね、構成がある程度固まってきたところで運用の機会が得られました。偶然ではありますが、
東北地区大学等技術職員研修の特別講演を学際研の當真先生が引き受けられ、学際研から各大学や高専の参加者への配信が 8 月 25日に実施されました。
研修自体は完全オンラインでの開催でしたが、講演は会場での聴講自由という設定で準備しました。手指消毒、体温確認、マス
ク着用、十分な間隔・換気、演台には透明アクリル板で自作の飛沫防止対策を施しました。直前での機器の動作確認も問題なく、準備万端です。
時間となり司会が話を始めたところ、トラブルが発生しました。
音声が拾えません。各デバイスや設定を点検するも異常なし。デ
バイスの再認識を試みても効果はありません。PC の再起動は？
ウェビナーの制御もしていたため、影響でオンラインイベント自体が終了しては元も子もなく、踏み切れませんでした。やむなく構築した機器構成を放棄し、会場用 PC の内蔵マイクを使って間に合わせの配信とスクリーン投影をすることにしました。まだまだ完成には至りませんが、今回学んだ多くのことを活かし、信頼性のあるハイブ
リッドセミナーの形を作っていきます。
桑野龍（技術部）

オンライン FRIS Hub Meeting
FRIS は 60 名を超える教員が在籍する大所帯ですが、そのうちの若手教員（助教）の大部分は普段、青葉山・片平・川内・星陵の各キャンパスにある色々な研究科や研究所（部局）に散らばって研究活動を行っています。彼らは、各居住部局において新しい研究に取り組んでいます。そして毎月定例の FRIS Hub
Meeting で全員集まって研究セミナーを行い、学際的な交流をしています。
今年 2 月から、新型コロナウィルス感染症対策として HubMeeting をオンライン化させました。Hub Meeting は様々な分野の研究者が集まるため、共通の常識や用語は限られます。
さらには日本語と英語を混ぜながら行うため、意思疎通や議論は相当骨の折れる作業となります。その上オンラインとなればもっと難しい作業となる恐れがありました。しかし思い切ってやってみると、教員のポテンシャルとモチベーションが高いた
め、発表や議論の質は維持できることがわかりました。嬉しい
ことには、オンライン参加の利便性のため、FRIS 以外の教員やDIARE の院生も含め参加者がこれまでの約 50 名から約 100 名に膨れ上がりました。またオンラインシステムのチャット機能を活用することで、聴衆が質問しやすくなるということもわかりました。
一方でオンラインセミナー特有の難しさもあります。特に司会は異分野の講演内容を追いかけながら、聴衆がチャットへ書き込んでいるか、手を挙げていないかを意識的に確認しなければなりません。オンラインでは、従来オンサイトでやっていた「講演を聞きながら横目に会場を見渡すこと」ができないのです。
この点は今後、経験を積んで色々工夫する必要があるでしょう。
Hub Meeting 以外にも FRIS では多種多様なセミナー、ワー
クショップをオンラインやハイブリッド形式で行い始めています。また教員（や DIARE の院生）はそれぞれの分野で色々な形のオンラインセミナーや学会を経験しています。そこでのノウ
ハウを組み合わせることで、FRIS ならではの、オンラインツー
ルを活かした異分野交流のやり方を探り当てられるのではないか、そしてそこから新しい共同研究を見いだせるのではないかと期待されます。
當真賢二（先端学際基幹研究部）

08東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュースレター 第 8 号

R e s e a rc h To p i c s
エネルギー損失が最小の機械振動子を実現
身近なものの減衰振動を少し観察してみてください。例えば、蛍光灯から垂れ下がった線を揺らすと、10 回くらい揺れて止まりますよね。止まるまでの時間の逆数をエネルギー
散逸（率）と呼びます。一般に、環境（オフィスにいるなら、空気の影響）との相互作用が小さいと、散逸は小さくなります。
オフィスを離れて実験室に移動すれば、真空容器があるかもしれません。真空中では、空気による散逸はぐっと小さくなりますが、いつかは振動が止まります。振動する物体自体の変形に伴う発熱が散逸源となるからです。
本研究では、極めて平滑な純シリカ細線（直径 1 um, 長さ
5 cm）を開発し、それをシリカ円板にレーザー溶接して作った振り子（図 1）を真空容器に入れることで、世界で最小のエネルギー散逸を実現しました。この振り子、一度揺らすと100 時間くらい揺れ続けます（図 2）。
散逸が小さな物体には、様々な利用価値がありますが、ここでは量子力学との関係を紹介します。量子力学は、一般には「孤立系」を扱う学問です。孤立とは、ざっくり言えば、環境との相互作用がない、ということです。つまり、散逸が小さければ、どのような大きな物体でも量子力学が予想する
不思議なふるまいを示すと考えられます。これは本当に正しいのでしょうか？例えば、量子力学によると、物体は波としてボヤっと広がっていると考えられます。しかし、人間のよ
うに大きな物体も、波として広がって存在するとはにわかには信じられません。
私たちの開発した振り子は、量子力学の効果を見るための
低散逸化の条件を初めて突破した「量子振り子」なのです。
これを使って、量子力学が予言する不思議な現象が人間のよ
うな大きな物体でも起こるのかどうか、検証も開始しました。
振り子にもボヤっとした広がりがあるのかどうか、もし本当にあるのなら、それを制御できるのかどうか。次の機会には、
こういった検証の内容や結果をお伝えしたいですね。
松本伸之（新領域創成研究部）

図 1 開発した低散逸振り子。
左は溶接点の拡大写真。

図 2 減衰振動の測定結果。赤が開発した低散逸振り子の結果。
Amplitude（ 縦 軸 ） が 0.37 に達するまでの時間の逆数をエネ
ルギー散逸という。点線が、量
子力学の効果を見るための要求値。
赤は、点線よりも散逸が小さい。

金属ガラスの２次元傾斜緩和状態の導入と高靱性化および擬加工硬化現象の実現― ランダム構造ガラス状態の新たな高度構造制御法の開発
金属ガラスに代表されるランダム原子配列材料は、規則配列をもった結晶材料にはない優れた特性を有することが知られています。このような材料では、速い冷却速度と遅い冷却速度で作製した場合、その原子配列の乱雑さに違いがあります。前者はより乱雑な（大きな体積をもった未緩和構造と表現します。）状態にあり、後者は比較的規則化が進んだ密な（緩和した）状態にあります。さらに、緩和状態によって機械的特性等に大きな違いを生じることもわかっています。
Ryu 学術研究員、山田助教、才田教授のグループでは、金属ガラスの緩和状態を“制御”する研究を行っています。特に 緩 和 し た ガ ラ ス を 未 緩 和 状 態 に 戻 す こ と（ 構 造 若 返 り、Rejuvenation）に着目して研究を進めており、その一環として、Zr60Cu30Al10 バルク金属ガラスに図 1 に示す独自開発した 2 次元傾斜急冷熱処理を行い、試料内部に連続的に緩和状態の異なるガラス構造を形成させることに成功しました。2 次
元傾斜変化させた緩和状態をもつ金属ガラスでは、例えば硬図１ 独自開発した２次元傾斜急冷熱処理の概要(NPG Asia Mater, 12(2020)52のFig. １を再構成して作成、Creative Commons CC BY
licensehttps://doi.org/10.1038/
s41427-020-0233-8)09さの分布を見ますと、図 2 のように緩和状態と対応した連続的な変化を示しています。また、変形過程における局所的粘性流動領域（変形帯）も緩和状態に対応して連続的に変化し、それが抵抗力となって室温での優れた塑性変形性（靱性）と見かけ上の加工硬化現象が発現することも分かりました。
今回の研究では、金属ガラスにおいてランダムな原子配列を試料内に連続的に 2 次元傾斜させて制御するという、全く新しい高度な構造制御法を開発することで、新たな材料創製と優れた特性を発現できる可能性を示し、本分野の学術研究と本材料の応用に大きな知見を与えるものと考えられます。
この研究は科学研究費補助金および学際科学フロンティア研
究所「学際研究促進プログラム」の支援を受けて実施されたもので、英国の科学雑誌「NPG Asia Materials」に令和 2 年
7 月 31 日に掲載されました。
才田淳治（先端基礎科学領域）

図２ 2次元傾斜緩和状態制御した円柱上試料断面の硬さの分布(NPG Asia Mater, 12(2020)52のFig. 2の一部を抜粋して追記、Creative Commons CC BY
licensehttps://doi.org/10.1038/
s41427-020-0233-8)

ロックダウン当時の様子

2020 年の年明けから全世界へ広がった COVID-19。世界の都市で
ロックダウンが行われました。その時、アメリカそしてイギリスに長期滞在していた 2 人の研究者が、当時の街の様子や研究環境などを報告してくれました。

イギリス・オックスフォード

アリム・トヘティ（新領域創成研究部）

ジョンソン英首相は 3 月 23 日夜（日本時間 24 日早朝）にテレビ演説し、新型コロナウイルス対策として、必需品の買い物や治療、不可欠な仕事への通勤などごく一部の理由によるものを除
く外出を、ただちに禁止すると発表した。
これは私がオックスフォードに着いてから 53 日後だった。11 世
紀末に大学の礎が築かれ、現存する大学として世界で３番目に古く、英語圏最古の大学都市で、研究・勉強・教育で「とても忙しい」「楽しかった」生活は、3 月 24 日朝から全部変わった。これは普通の変わり様ではなく、第二次世界大戦後では最も厳しいコント
ロール措置であった。毎朝 6 時ごろ外出し午後 9 時ごろ帰る私も、その日から「stay-at-home」になった。イギリス全体は厳しく
外出制限され、全面的にロックダウンされた。
しかし、さすがに大学のオンラインサービスは非常に便利で、自分の研究に殆ど影響はなく、順調に捗った。
私は政府のウイルス対策を守り、週に一回買い物でしか大学に行かなかった。こんな外出制限が 2 か月近く過ぎて、5 月 13日に一部緩和され、私も翌 14 日久しぶりにオックスフォードのアメリカ・ボストン

郭 媛元（新領域創成研究部）

中心街に行った。目にしたのは、初めて来た時の賑かな風景とは全く違っていた。街は人の姿があまり見えず、ほとんどの店が閉まった状態で、大学の各部局も各図書館も閑館状態だった。
大学を含めた町全体はゴーストタウン
通常は人海のオックスフォードの様にひっそりとしていた。
中心街
そんな厳しい研究環境や街の様子が
7 月中旬から徐々に活気づいてきた。
私も仕事や家族のことで 8 月中旬に日本に一時帰国した。
コロナウイルス禍が今でも日本や世界各地で感染第 2 波として拡大する恐れがある。私は皆様の安全をお祈り申し上げます。God bless us !

ほとんどの店が閉まった状態

My research is to develop neweasy but home-working turned out togeneration of multimodal fiberbe very much more rewarding thanbased brain-interface technologies,
expected. I got more chance to focus
and I have always been interested
on processing the data, like animal
to advance multimodal fiber
behavior analysis and two-photon
applications to investigate glial
calcium analysis, as the systematicfunctions in brain dynamics.
data analysis constitutes as one of the
Driven by this biological researchmain part for the biological discoveries.
interests, it led the plan to study at Figure 1 Inside of the Building 46 where the Sur Lab is. And more importantly, the Sur Lab still
the group of Professor Mriganka Sur, an internationally
maintained social interactions, but at the online forms. We
renowned neurobiologist, at the Department of Brain andmet 3-4 times per week on zoom and Professor Sur named
Cognitive Sciences (BCS) at MIT from February 2020. In
it ʻzeetingsʼ. Despite the limited physical interactions, I
the meanwhile, I also planned to continue collaborating
could still get to know and interact with group memberswith my previous advisor Professor Polina Anikeeva,
and got to learn more about glial involvement in arousal.
a pioneering figure in fiber-based neural probes, atProfessor Sur made sure he was available for every one
Department of Material Sciences and Engineering (DMSE)
when we need him for discussions or a quick chat anytime.
at MIT, and further develop glial-targeted interfacing
Unfortunately, the pandemic of COVID-19 exposed andtechnologies, which can be used for applied biologicalaccelerated serious issues rooted in the US society. The
studies in the Sur Lab.
sad death of the George Floyd provoked nationwide, even
I arrived at Boston on January 31, where the COVID-19
worldwide protests of social justice and the advocation ofpandemic was just spreading worldwide; both MA state
black life matter movement. From the Sur Lab, the BSC
government and universities started to take actions to
Department to MIT, different levels of organization have been
contain the spread of the virus following the first case frominitiating meeting and town halls to facilitate discussions
the student of UMass. I took two weeks of self-quarantine
and actions on the equality of the race of color and how
at home before going to school, as recommended by MIT
we, individuals, can do from our end to end the systematic
medical. I began in person work from mid-February. It was
racism. It has certainly been a very politically turbulent perioda truly friendly and scientifically stimulating environment
in the US history and I was deeply sadden and frustrated to
to work in the Sur Lab. He has such a warming heart,
witness the world oldest democratic nation could fall into
making me felt welcoming at the big group immediately. Hesuch a polarized situation. My deepest compassion goes torecognizes and respects each lab members research ideas,
people whose
guides each of us with profound knowledge and patience,l i ve s a re b e i n gfurther encourage and promote collaborations both withingreatly affectedgroup and across groups in MIT. It was such a great pleasureby the pandemic
to work with him and everyone in the group.
and its aftermath. I
Then with COVID-19 cases in US surging up in March,sincerely hope the
MIT acted immediately and sent the undergraduatesworld, especiallyhome and closed up all the labs except ones that doing
US, could get back
COVID-19 related researches. Since then, I started toto the normality
Figure 2 Black Life Matter protest at Boston.
work remotely at home. The adjustment period was not
soon.
(Photo taken from the window of my apartment)

10東北大学 学際科学フロンティア研究所ニュースレター 第 10 号

書籍紹介
文化進化の数理（森北出版）

田村光平（新領域創成研究部）「灰の山からまだ復活はしないけれど」
文化進化という分野がある。進化生物学の概念や手法を使い、文化現象を解析する。
『文化進化の数理』は、その文化進化分野の日本語での初の教科書である。また、英語での教科書も高度に専門的であったことを考えると、もしかすると世界で初めての入門書かもしれない。著者の研究成果を含む分野の基礎的なトピックや手法を紹介するとともに、「なぜ文化の研究に数理が必要なのか」についても、近年のオープンサイエンスや再現可能性問題をめぐる動向と関連付けて論じた。至らないところは多々あるけれど、それでも今自分が死ねば代表作として残るのは紛れもなく本書である。執筆の機会と環境を与えてくれた森
北出版様と学際研には感謝しかない。
一冊を書き切るには体力を要するし、書いたものについて、
ああすれば良かった、こうすれば良かった、という後悔が頭をぐるぐると巡る。ほうぼうに「燃え尽きたので休ませてほしい」と言ったが誰からも休んで良いとは言われなかった。参加しているプロジェクトのリーダーである某哲学者には「灰になっても火をつけられるのがこの業界」と返され、FRIS にも在籍経験があり著書執筆中にはあらゆる干渉を遮断し田村に仕事を押し

日中儒学の比較思想史研究
その解体と再構築に向けて(明石書店）
アリム・トヘティ（新領域創成研究部）
私が現在まで取り組んできた研究は、東アジアとイスラーム文明圏の宗教、哲学、社会、政治、環境等の分野について学問の領域を超えて研究を進め、この地域を総合的に把握するとともに、重要課題について多角的視野から解明を目指すことを目的としています。
第一段階の研究成果として『日中儒学の比較思想史研究―その解体と再構築に向けて』（明石書店、2020 年 1 月、310 頁）
を発表しました。
日本の儒学思想の特質は徳川時代（1600 年～ 1868 年）からはっきりとした形で現れ始めました。
特に幕府の保護下にあった朱子学は儒学としての特殊な立場を占めるようになり、徳川時代の中期には儒学内部で革新の傾向が現れ、古学（仁斎学・徂徠学）や陽明学と、朱子学は対立するようになります。
徳川時代の古学派は素行学・仁斎学・徂徠学の三派がありますが、共通点は宋明理学（概括的には、中国の宋明時代に発達した儒教を理解する学問）をベースとした朱子学に反対し、仏教学を付けた某ムー大陸考古学者は「灰にも使いみちはありますからね」と答えた。この世に慈悲はない。
筆者が大学院を過ごしたのは、査読付きの英語論文以外
は業績とみなさない、という環境であった。それは言い過
ぎにしろ、しかし現在研究者
コミュニティが作っている評
価システムにおいて、一面の真実を含む思想ではあると思う。現代で「研究者」として生き残ることだけを考えれば、本を書く必要はないのかもしれない。けれども、あなたが「学者」をめざすのであれば、本を書く作業はあなたの学問を深めるのに大切な時間になると思う。力不足で、今の筆者には、誰にでも届く言葉で、陳腐にならずその意味を十全に語ることはできないけれど、代わりに言えることもある。次は 500 ページぐらいでゴリゴリに体系化した本が書きたい。

取り除き、陽明学も取り入れることなく、儒学思想の原点回帰を目指し、先王と孔子の教えを復興させようとする学派である、ということです。
さらに、朱子学を完全な思想体系とみなしているので、仁斎学・徂徠学の朱子学に対する批判と否定は非常に複雑であるため、この思想分野における解体と再構築の作業をするため、全面的で系統だった分析と研究を行いました。本
書はこの課題を研究対象とみなし、仁斎学・徂徠学は一体
どのように朱子学を否定しているのか、その独自な思想体系の源に関係する事柄を提示しています。
結論として、⑴仁斎学・徂徠学の朱子学思想体系に対する批判と否定、⑵思想体系の歴史的特徴の再構築による一歩進んだ
説明と区別、⑶徳川儒学思想の特徴、を取り挙げています。

編集後記
本年 1 月以降に助教 13 名（他 1 名は今後着任予定）が新規採用されました。例年であれば、4 月に研究所パンフレットに掲載する
個人写真撮影を行うのですが、今回は新型コロナウイルスの影響でキャンセルせざるを得ませんでした。新しい仲間の名前を雑談での印象とともに覚える貴重な機会だったのですが、今それは別の目的で開かれるオンラインミーティングに求める以外にほぼない現状にあります。PC を介してのコミュニケーションには、便利な側面もありながら、本来人間が対面では行っている高度な相互作用
や表現・感情の授受の一部が阻害されている感覚も禁じえません。大きな社会変革を強いられる状況にあって、平生には知覚しえな
かった様々な気づきが誘起されると思いますが、研究者にはそれらをポジティブな材料にしてもらえればと思っています。

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公式 Twitter
はじめました。
学際科学フロンティア研 日本語アカウント
究所の公式アカウントを開設しました。ニュース、
イ ベ ン ト、 研 究 成 果 な どをご紹介します。

@TohokuUniv_FRISEnglish account@FRIS_TohokuUniv

F R I S news
2020. 11

〔発行 / 東北大学学際科学フロンティア研究所 企画部〕

東北大学 学際科学フロンティア研究所〒 980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3
TEL 022-795-5755 FAX 022-795-5756 http://www.fris.tohoku.ac.jp/No.

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