理化学研究所

グローバルアジェンダ「持続可能な開発目標（SDGs）」への貢献を志向したフラッグシッププロジェクトを推進します。

環境資源科学研究センター

2015年国連総会で「持続可能な開発目標：The Sustainable Development Goals（SDGｓ）」が採択され、2030年までに達成すべき17の目標が設定されました。これらの地球規模の課題を解決するためには、科学とイノベーションの力が不環境負荷の少ない「モノづくり」を理念に「課題解決型」研究で、持続的社会の実現に貢献します。

可欠です。そこで環境資源科学研究センターでは、これまで培ってきた研究の強みを活かし、以下の7つの目標に視点を定めてフラッグシッププロジェクトを推進します。植物科学、ケミカルバイオロジー、触媒化学、バイオマス工学の異分野融合研
究に加え、データサイエンスやAI（人工知能）、ゲノム解析など最先端の技術を取り入れ、革新的な成果を創出していきます。
環境資源科学研究センターは2013年の設立以来、植物科学、ケミカルバイオロジー、触媒化学、バイオマス工学の異分野融合によって持続的な社会の実現に向け、先導的な役割を果たしてきました。しかし気候変動やエネルギー問題のリスクが高まる中、これまで以上に持続的な成長および地球規模の課題に貢献する「課題解決型」の研究開発が求められています。

国立研究開発法人 理化学研究所

そこで当センターでは、持続可能な開発目標（SDGs）お環境資源科学研究センター

よび温室効果ガス排出ゼロを目指す「パリ協定」を指標と〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町1丁目7番22号

し、6つのフラッグシッププロジェクトを掲げました。天然資

E-mail : csrs@riken.jp

源からの有用物質の効率的な創製・探索および利用、持続B的な食料生産やバイオ生産など、いずれもこれまで培ってきた基礎研究をさらに高度化し、研究分野の垣根を越えて環革新的植物バイオ

境負荷の少ない「モノづくり」を目指す取り組みです。特にこInnovative Plant
Biotechnology

こ数年でめざましい進歩を遂げたAI（人工知能）やデータサイエンスの成果を活用することによって、次のステップへ

持続的な食料、バイオマス生産へのS
共生・環境ソリューションズ

Integrative SymbiologicalSolutions
共生相互作用を利用した環境問題解決の貢献

M

TP
先端技術
プラットフォーム

Advanced Research andTechnology Platforms
新資源開発のための研究・技術基盤の構築と利用る「環境資源科学」を確立するとともに、次世代研究者の育成も積極的に進めながら、環境資源科学研究センターは人

Leading-edge
Polymers

類が健康で豊かな生活を送ることのできる地球の未来を有用機能を持つ新規ポリマー、バイオポ
リマーの開発リードしていきます。

センター長

斉藤 和季

C
先進触媒機能エンジニアリング

植物や微生物からのバイオ生産と利用の拡大

高効率の新規触媒の開発と天然資源の利活用

副センター長Innovative
Catalysts

Metabolic Genome
Engineering

化合物
代謝物
ペプチド

環境問題や食料問題の解決に資する新しい研究分野とな新機能性ポリマー

代謝ゲノム
エンジニアリング

小分子大きく飛躍する可能性が期待されます。

P

貢献

データ

物質データ
生物データ
人工知能

ゲノム

エピゲノム
ゲノム編集
合成ゲノム

白須 賢

w w w . c s r s . r i k e n . j p

RIKEN 2022-021

侯 召民

袖岡 幹子

近藤 昭彦

基礎的研究から応用、そしてイノベーションへ。
情報科学を活用し、地球規模の課題に貢献する
6つのフラッグシッププロジェクト
環境資源科学研究センターでは植物科学、ケミカルバイオロジー、触媒化学、バイオマス工学の各研究分野が連携し、世界トップレベルの実績を積み上げてきました。次なるミッションは、これら最先端の研究を応用し、互いの「持続可能な開発目標（SDGs）」に資する知見を活かしながら、持続的社会に貢献する目に見える成果をあげていくことです。

S

Integrative Symbiological Solutions

環境問題解決への貢献のため、共生相互作用を利用した技術を開発します。

SDGs、パリ協定の採択を受け、持続可能な経環境汚染・気候変動等の環境問題に対応するため、土壌や水圏における共生関係を解明し、共生微生物機能を活用することで、化学肥料・化学農薬に大きく依存しない、持続可能で環境負荷の少ない農業環境技術、また、環たとえば干ばつに強いイネの実証栽培に成功した経験は、「革新的植物バイオ」でさらなる発展が期待されます。同様にマメ科植物と根粒菌の共生機構の解明は「共生・環境ソリューションズ」、合成ゴム原料イソプレンのバイオ合成は「代謝ゲノムエンジニアリング」に。高機能触媒分子の開発、バイオポリマーの高性能・高機能化は「先進触媒機能エンジニアリング」「新機能性ポリマー」へと受け継がれています。

C

共生・環境ソリューションズ

境変動を迅速に認知し予測するための共生動態モニター技術を開発します。
さらには、未知の有用物質生産能力を保持している共生微生物を同定し、ゲノムマイニング、オミックス、生化学、構造生物学、計算化学的アプローチによる生合成機構の解明と有用化合物創製を目指します。

TP 先端技術プラットフォーム

先進触媒機能エンジニアリング

Advanced Research and Technology Platforms

Innovative Catalysts

天然資源を利活用する高効率の新規触媒を開発します。

触媒とは、限られた資源を上手に使って人類に済成長と気候変動や食料安定供給等社会的な課役立つモノを創出するためのキー・テクノロジーで題解決の推進が求められています。農業においてす。革新的な触媒の開発は、省資源・省エネルギー

窒素やリンは肥料として重要ですが、大気や土壌な環境調和型「モノづくり」への展開だけでなく、に放出されると温暖化の原因となります。本プロジェクトでは、共生微生物を利用した窒素固定技術やリン利用技術、共生微生物を活用した水圏の化石燃料に頼らない生活への転換は、持続的社会の実現にとって重要なテーマです。天然資源は有限ですが、高機能触媒によって新たな有用資源を生み出す可能性が生まれます。本プロジェクトでは、環境資源の安定的確保

予測と浄化、共生微生物による有用化合物創製をと、循環的な利活用に貢献するため、地球環境に存在する大気・水・地殻資実施します。
これらを通じて共生現象の理解を進源を利用する先進的な触媒の開発に取り組みます。

め、地球環境や食料問題の解決、バイオ産業の振興に貢献します。

環境資源科学研究センターはこれらのフラッグシッププロジェクトをコア研究基盤に据え、国内外の研究機関、大学や企業ともこれまで以上に手を携え、地球規模の課題に挑戦していきます。

従来にない画期的な機能をもつ新規物質の創製にもつながることが期待できます。時代の要請に応えることによって、すぐに実用化につながる可能性も高く、民間企業との共同研究も広がりを見せるなど、非常にやりがいを感じています。

解析技術基盤・情報基盤を高度化し日本の科学技術のハブとしてイノベーションを牽引します。
最先端の分子解析基盤が揃う理研では、技術基盤部門がコアとなり、他の研究所や大学との共同研究が活発に行われています。
これらの解析技術基盤、情報基盤を活用・高度化し、各フラッグシッププロジェクトの効率的な推進をバックアップしていきます。
具体的には化合物同定を自動化する解析技術の開発、細胞内の全代謝の当センターの基盤を元に日本のみならず世界の科学技術に貢献したいと思っています。そのためにも化学と生物学の境界で活躍できるような若い研究者を育て、ケミカルバイオロジーの基盤を軸に、研究者同士を結びつけるハブ機能を果たしていきます。
プロジェクトリーダー

吉田 稔

重点的には、窒素と水素から温和な条件の下でアンモニアを合成する技

理解につながる植物ホルモンも含めた統合メタボローム解析基盤、電子顕術や、温暖化の最大の要因とされる二酸化炭素を原料としたカルボン酸等の微鏡などを用いたイメージング技術基盤や表現型解析基盤の高度化、ある合成に有効な触媒の開発を目指します。
さらには水を分解して水素等の製造

いは植物から微生物まで多岐にわたる研究を束ねた生理活性物質開発プラを促す金属触媒、水中で機能する生体機能触媒、安価で豊富な地殻資源やットフォームの確立、化合物バンクの拡張などがあげられます。
さらにこれらボローム解析の自動化や三次元イメー各種金属の特徴を活かした触媒の開発などを行います。
これらのイノベーの解析技術を支えるために、横断的な情報基盤の活用・高度化も目指します

ジングを可能にするところまで研究をションを通して、「日本は資源に乏しい国」との発想を転換していきます。

。先端技術プラットフォームは理研の科学技術ハブ機能形成を牽引し、産業解析技術基盤のハードとソフト両面からの高度化に対して、情報基盤をどのように活かせるのか、とてもやりがいを感じています。
さらにメタ進めていきます。

界との連携を深めながら次代を担うイノベーションを創出していきます。
プロジェクトリーダー

プロジェクトリーダー
プロジェクトリーダー

BP

M 代謝ゲノムエンジニアリング

革新的植物バイオInnovative Plant Biotechnology

Metabolic Genome Engineering

持続的な食料・バイオマス生産への貢献のため、植物の形質改良技術を開発します。
地球温暖化や気候変動、人口増加なども加わって、持続的な食料の供給と確保は今や地球規模の課題となっています。環境資源科学研究センターはモデル植物を用いた有用遺伝子の探索と機能解明に取り組み、作物への橋渡しとなる研究を進めてきました。
これらの研究成果をもとに、本プロジェク
トでは、環境ストレスに適応し耐病性等を備えた、質的・量的付加価値の高い植物の開発を目指します。
さらにオミックス解析を用いて、ペプチドをはじめとするさまざまな制御因子を探索するとともに、ケミカルバイオロジーの手法を活用し、食料やバイオ食料の安定的な確保への対応が求められる一方で、ゲノム解読や解析技術はスピードアップし、情報科学技術の向上によって正確に遺伝子情報等を調べることが可能になってきました。革新的な技術の開発に結びつく可能性も格段に広がる中で、研究者に対してより一層期待が高まっていることを実感します。

植物と微生物の化学合成能力を引き出し、バイオプロダクトの生産と利用を拡大します。
化石資源から脱却するためには、革新的な方法によって、私たちの暮らしに欠かせないバイオプロダクトを創出する必要があります。
そこで、飛躍的に増えつつあるゲノム解析情報を活用し、合成生物学を含めたゲノムエンジニア

現在、東南アジアをはじめとする海外研究機関

リングやデータサイエンスを駆使することによって、植物や微生物の化学合と生産につなげる共同研究も展開しています。
こう

成能力を人工的に最大限に引き出し、持続可能な生産システムを開発・構築

した国内外の専門機関との連携を深めながら、社会に還元するために、これまで蓄積してきたゲノム情報や形質改良技術を積極的に活用していきたします。
複数の細胞の相互作用から代謝経路をデザインするスマートオーガニズ

プロジェクトリーダー

阿部英喜
侯 召民

白須 賢

人類は太古の植物が作り出した化石資源を一方的に使い、便利な暮らしを成り立たせています。
しかし、あと数十年で資源が枯渇するとされ、今度は私たち自身が、人類が生存していくための資源を創出していく必要があります。最終的な目標は生命体全体をデザインすることによる、化石資源からの脱却です。
いずれは微生物や植物だけでな新機能性ポリマー

環境資源科学研究センターで培った知見を結集し、理研内の横断連携、国内外の研究機関・産業との連携を強力に推進

Leading-edge Polymers

資源利用効率の向上、新産業創出に貢献する有用機能を持つ新規ポリマーを開発します。
「持続可能な開発目標（SDGs）」の「つくる責任、つかう責任」とは、環境と経済が両立する持続的社会の実現に向けて努力することでもあります。本プ
ロジェクトでは、分子性触媒技術を駆使した未到の合成技術によって、植物・く、水圏生物など自然環境にも幅を広げる構想もバイオマス・化石資源から新しい機能を持つバイオポリマーを開発し、実用持っています。
テーマは遠大ですが、植物に恩返し化へと橋渡ししていきます。

するという意味でも、この研究に携わり結果を出していきたいと考えています。

平井 優美

現代社会を支える高分子素材の7割はポリエチレンに代表されるポリオレフィン系です。
その可能性をさらに拡げるべく、他材料との接着性に優れた機身近にある高分子素材や、ペットボトルのような製品は、材料研究の蓄積によって誕生しました。
これまで高分子のデータベースを作ることには困難が伴いましたが、ピュアな材料の構造と性能の情D

創薬・医療技術基盤連携部門
Drug Discovery Platforms
Cooperation Division

代のモノづくりに通じていきます。ベースさえできれば、結果を予測し、より期待に即した分子設計のデザインにつなげることができると考えていま

薬）は世界の潮流であり、理研では創薬・医療技術基す。結果が求められる中で、環境資源科学研究セ盤プログラム（DMP）を通じて、アカデミア創薬を加速

ンターでは、植物、代謝発酵の研究者と密な連携することを目指しています。
アカデミア創薬を実現する

大学連携

ためには、近年急速に進んだ膨大なゲノム解析情報や府省連携が可能であり、企業連携まで一気通貫で、スピーディーに研究成果を活用していくことが期待されiPS細胞技術を最大限に活用し、新しい技術や評価方能性ポリオレフィン素材や有機ガラス等に使われるアクリル樹脂の開発、高マスの生産性向上、機能性向上につながる重要因子を解明していきます。
ま成では困難だった化合物の合成などにチャレンジし、植物・微生物を用いた強度・高耐熱性を持つスーパーエンジニアリングポリマー素材の創出、強度法を開発することが不可欠です。
当部門はDMPのメンた圃場での成果をさまざまな条件下にある実際の農地へと確実に転換する有用物質の合成を進めます。化学工業の原料、機能性食品、医薬品、化粧品としなやかさを兼ね備えた高タフネスペプチドポリマー素材の創製技術の開バーとして、多様性に富んだ天然化合物ライブラリーために、情報科学を駆使してデータを多角的に蓄積、解析し、形質改良に活原料等ターゲットは広く、技術基盤の開発、産業界との連携によってさらなる発を行います。
こうした取り組みは、産業との連携によって、資源利用効率のとそれをハイスループットにスクリーニングするためのかします。

展開が期待されます。

向上を促すと同時に、化学産業に革新をもたらしていきます。

適切な評価系と最先端機器をプラットフォームとしてプロジェクトリーダー

松井 南

プロジェクトリーダー

近藤 昭彦

プロジェクトリーダー

阿部 英喜

産業連携

大学や公的研究所による創薬研究（アカデミア創ムや、生産システムとなる植物・微生物などの育種の高度化、従来の化学合いと考えています。

国際連携

報、基盤とする技術を蓄積することは、必ず次世ます。

理研内の横断連携

CSRS

異分野連携提供します。

CSRS
コア研究
研究基盤