OCARINA Communication 3■特別企画

人工光合成研究センター開所祈念〜アジアバイオ水素国際学会（ABHL）／生体および生体模倣による
太陽エネルギー変換に関する国際会議（iSEC）の開催実行委員の対談〜

2013年6月18日に人工光合成研究センターが開所して5カ月が経った11月に、三宅先生のご尽力により大阪市立大学で国際会議を開催しました。この国際会議の開催にいたった経緯と今後の人工光合成研究センターの運営について、関係者 7名（右から木下勇、神谷信夫、大倉一郎、
三宅淳、南後守、天尾豊、松岡雅也、藤井律子（敬称略）による座談会をお届けします。
人工光合成の応用研究と、バイオ水素の出口戦略。

木下教授／この国際会議では、そうしたバイオマス生産とバイオ水素が競合する姿が見えてきますね。

神谷教授／人工光合成研究センターでは、以前から我々

1が母体にしている複合先端研究機構における光合成・人三宅教授／競合というより、表と裏です。バイオマスを

工光合成研究を受け、その実用化一歩手前の応用研究を

どういうエネルギーとして利用するか。バイオマスその“ 産学連携 ” で行いたいと考えております。今回、三宅ものでも良いし、水素やメタンとしてでも良いと思いま先生が中心に取り組まれている「アジアバイオ水素国際す。そこに区別はないんですね。水素はある種の高度な学会」と連携して、私どものアクティビティの紹介を行

化学品でもあるので、どうやってその時代にマッチさせわせていただきました。今回で何回目の会議でしたか？

ていくシステムをつくるかというところが、今後の課題だと思っております。

三宅教授／ 8 回目になります。
神谷教授／バイオ水素の出口戦略はどのようなもので
神谷教授／大したものですね。私はバイオ水素は門外漢

しょうか？例えば、スモールコミュニティベースで何らですが、会議を拝聴しているとエコロジーとの関係で、 かのコントロールセンターを中心に配し、その周りにバスモールコミュニティという立場では実用目前にまで来イオマスからあるいは廃棄物などから水素を出すいろいているという印象を受けました。アジアの多くの方々のろな施設があり、それらを中央でコントロールしている発表を聞いていると、アクティビティが高く、やはりアというイメージでしょうか？

ジアが光合成の立場で非常に良い環境であるということ

私たちのように人工光合成のことを考えておりますを感じます。それぞれの拠点で水素の社会を実現するとと、砂漠は一つのターゲットだと思っています。しかしいうのは、すぐ目の前の目標だということが、今日の座

バイオ水素は、非常に大きなエリアを使って非常に大き談会で何らかの形で表現できればと思っております。

な規模の施設で燃料を生産するというイメージとは、逆な立場で進んでいるのでしょうか？

三宅教授／ありがとうございます。バイオマス生産においては、アジアは群を抜いて生産量が高いので、当然、 三宅教授／実は、二つの全く異なるアプローチがありま
ここでやらなければいけない仕事だと思います。

す。神谷先生がおっしゃったように砂漠を使う考え方や、
ブラジルのように巨大な量のバイオマスがエタノールプ

The OCU Advance Research Institute for Natural Science and Technology

OCARINA Communication 3

profile大阪大学 基礎工学部 教授

三宅profile大阪市立大学

複合先端研究機構

神谷 信夫 かみや のぶお

教授

高エネルギー物理学研究所／放射光実験施
設客員研究員、理化学研究所副主任研究員、理化学研究所播磨研究所（大型放射光施設
SPring-8）研究技術開発室室長を経て、2005
年から大阪市立大学理学研究科教授。2010
年から複合先端研究機構専任教授。

淳 みやけ じゅん

1980年大阪大学理学研究科博士課程修了。
理学博士。通商産業省・工業技術院・産業技術融合領域研究所・首席研究員を経て（独）産業技術総合研究所（工技院改組）、ティッシュエンジニアリング
研究センター長、セルエンジニアリング研究部門長を歴任。2009年 4月より現職。この間、東京大学
工学研究科招聘教授、京都大学再生医科学研究所客員教授、大阪大学医学系研究科未来医療開発専攻客員教授等を併任。
研究内容 ：幹細胞を用いた再生医療、医療・生体機能支援ロボット、バイオエネルギー等 科技庁長官
賞、通商産業大臣賞、国際エネルギー学会・Akira Mitsui記念賞等を受賞。国際エネルギー機関・
水素実施協定（IEA-HIA）Annex 21議長（2005-2010）。趣味は自転車、現代美術鑑賞。

ロジェクトで出てくると、そこで大量処理するというプしいわけですね。そこで普通は電子伝達体を経由してカロジェクトもあります。もう一つは、スモールコミュニ

ルビンサイクルに入ります。しかし、その電子伝達体のティで少量ながら毎日毎日同じように生産されるものを

途中から電子をヒドロゲナーゼの方に渡せば、水素が出使うという戦略です。極端に異なる二つのアプローチがる。つまり、ヒドロゲナーゼ系と光合成系とを組み合わ共存するのが、面白いところ。

せれば、水の完全分解ができるのです。

光合成というのは、基本的にはエンタルピー的なゲイ

ところが、水素と酸素が同時発生するとヒドロゲナー

ンを求める反応ですが、規模を拡大すると、生産物であゼは失活してしまうなど、いろいろ難しいところがある

るバイオマスを集めて来るところにコストが掛かり過ぎため、系を分けないとうまくできません。現在の地球はてしまうんですね。毎日の生活の中で自然に集まるバイ

酸化的雰囲気で酸素がたくさんある状態ですから、生物

オマスを使うこともエントロピー制御につながります。

は光合成をして不要な酸素を輩出し、還元物が欲しい状態です。一方、地球が還元的雰囲気だった時の太古の微神谷教授／はい、そうだと思いますね。

生物は、酸化力が欲しくて還元力が不要。ヒドロゲナー
ゼは、そうした太古からいた生物に含まれている酵素で、

三宅教授／そのため、コミュニティで自然にバイオマス

水素などの還元力を輩出していました。そのため、このが動いている中に置くというのが、小規模システムの特ような系と組み合わせれば、水素が取れるのです。最終

徴です。エンタルピーではなくエントロピーを重視した

的には水の完全分解が好ましいと思いますが、電子供与技術という新しい形のものになるだろうという点で、革体さえあれば、バイオ系をうまく用いて水素を発生させ新性があるのではないかと思っています。

るということも可能です。
私たちは、別のバイオ燃料にも興味を持っています。

バイオ水素の研究に対して大阪市立大学ができること。

例えば、メタノールです。これは CO2 やメタンをすべて
メタノールにしようというものです。今のような水素が木下教授／大倉先生、このバイオ水素に対して、大阪市

できれば、メタン菌で CO2 をメタンにすることができま

立大学はどんな風にかかわっていけるとお考えでしょう

す。さらに、メタン資化細菌に含まれるメタンモノオキ

か？

シゲナーゼという酵素によって、メタンからメタノールができます。メタン資化細菌というのは、メタンを唯一

大倉教授／私もバイオ水素には非常に興味があります。

の炭素源として生育する微生物です。つまり、自分の体

特に水素発生触媒であるヒドロゲナーゼを随分前から研をつくる炭素源もメタンであり、エネルギー源もメタン。

究してきました。ヒドロゲナーゼという酵素は、適当なメタンを酸化してメタノールにしても自分の体の中に欲

電子供与体があると水のプロトンに電子を与えて水素をしいわけですが、それを少し工夫して、メタノール酸化発生するという触媒です。緑色植物の場合は、まず光合のパスを止めれば、メタノールができるということが分

成で水を分解して酸素を発生し、還元力となる電子が欲

かっています。メタノールとして取り出しても良いです

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OCARINA Communication 3■特別企画

profile大阪市立大学 複合先端研究機構 特命教授

大倉一郎 おおくら いちろう

プリンストン大学博士研究員を経て 1974
年に東京工業大学工学部助手就任。同大学助教授を経て 1988年より同大学教授。
1990年同大学生命理工学部を創成。その教授となる。東京工業大学評議員、研究科長、学部長、経営協議会の委員を歴任し、2007年より同大学の理事／副学長。2011
年に同大学名誉教授。2013年７月より大阪市立大学特命教授。

profile大阪市立大学複合先端研究機構

天尾教授

豊 あまお ゆたか

1997年3月東京工業大学大学院生命理工学研究科博士課程修了 博士（工学）。財団法人神奈川科学技術アカデミー研究員、航空宇宙技術研究所（現JAXA）研究員、大分大学工学部講師、助教授、准教授を経て2013年4月
から複合先端研究機構教授。2010年4月から
科学技術振興機構さきがけ研究者兼任。

し、工業的にはジメチルエーテルのようなものが良いで燃料電池に直結させて発電するとか見える形にしていきすね。ガソリンにそのまま混ぜられますから。

たいと思っています。

新任メンバー 2 名が加わり、研究の幅が広がっていく。
藤井准教授／私は天然の光合成において光を集めるアン

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木下教授／複合先端研究機構の本年度のトピックスとしテナというメカニズムに興味を持って物理化学、分光学ては、4 月から新たに 2 名のメンバーが増えました。メ

的な研究をしてきました。天然の光合成生物は、極めてタノールの生産を実行くださる天尾先生と、いろんなこ

光束密度の薄い太陽の光を集めて光反応中心にもっていとを探索していく藤井先生です。天尾先生、藤井先生、

くことで光合成を駆動していますが、この光を集めるメ

何か今のことに関連して一言いただけますか。

カニズムというのは、まだ巧妙過ぎて完全に理解されているとは言い難い部分があります。

天尾教授／大倉先生のお話にあったような、CO2 からメ

そこの部分のメカニズムをなんとか人工系につなげる

タノールを光エネルギーでつくるという研究を昔からしことができないのかというリンクを、これからやっていています。水素ガスを使わずに水素イオンと電子を使っければいいなという心意気で、参加させていただいておて CO2 を還元して、メタノールをつくるというところにります。今までは基礎的な研究が中心でちょっと世界が注目。最終的にはジメチルエーテルでも良いと思います

狭かったと感じていますが、今後はもう少し広い視野かが、メタノール燃料としてのポテンシャルを、もう少し

ら「現実にはどういう状況まで来ているのか」「代替エ

アピールする必要があるかと思います。

ネルギーの “ 代替 ” はどの程度何を代替していくべきか」

人工光合成でメタノール燃料を生産することは、人工といった現在模索されているエネルギー問題に注目して光合成研究センターのロードマップにも書かれているよ

いきたいと思います。自分にできる基礎的な研究からス

うに 2030 年までに実用化できればと思っています。現

タートし、それを、エネルギー問題といった社会的なニー状では、光エネルギーで CO2 をメタノールに変えるシス

ズへどうつなげていくのかというところを考え、今後もテムは、私の持つ技術しかないので、なんとか実用化へかかわらせていただきたいと思っています。

向けた研究を進めていきたいと思います。
もう一つは水素発生です。水を分解して酸素と水素をつくるというのは非常に魅力的ですが、光エネルギーを

大阪府立大学の松岡教授が取り組んでいる
光触媒の研究。

使うために有機色素分子を使うといろいろと難しいとこ
ろがあります。ただし、例えばデンプンやセルロースの

木下教授／さて松岡先生、今回の国際会議では組織委員

ようなバイオマスをうまく還元力として使えば、有機色だけでなく招待講演もお願いしておりますが、一つご意

素分子を利用した水素発生反応につなげられます。水素

見をいただければと思います。

の利用という点で三宅先生とよくお話しているのは、水素をつくるだけではなく、次にどのようにして使えるか、

松岡教授／これまで安保教授と協力し、無機酸化物系のThe OCU Advance Research Institute for Natural Science and Technology

OCARINA Communication 3

profile大阪市立大学複合先端研究機構

藤井

准教授

律子 ふじい りつこ

2001年3月関西学院大学 理学部博士課程後期課程修了 博士（理学）。日本学術振興会特別研究員(PD)、関西学院大学理工学研
究科・大阪市立大学新産業創成センター・同大学理学研究科にて博士研究員を歴任し、同大学複合先端研究機構 特任准教授を経て2013年4月から現職。2011年10月から科学技術振興機構さきがけ研究者（兼任）。

profile大阪府立大学 工学研究科 教授松岡雅也 まつおか まさや

1997年 3月 大阪府立大学 工学研究科
博士後期課程修了 博士
（工学）
。パリ第６
大学化学系博士研究員を経て 1998年 1月に大阪府立大学工学研究科助手に着任。その後、同大学工学研究科講師、准教授を経て 2010年 4月から現職。専門分野は、触媒化学、光化学、物理化学。

光触媒を用いて太陽光エネルギーを化学エネルギーに変も進めております。こういった観点の研究からご協力さ換する研究に取り組んできました。光触媒ですが、光エせていただければと思っております。

ネルギー変換という観点から特にアジアでの研究の層が厚くなっており、光触媒で水から水素をつくる研究が盛三宅教授／工業原料としての水素という問題も重要でんに行われています。しかし、今はまだ、粉末系の光触す。大倉先生がきれいにまとめてくださいましたが、光媒を使って水を分解して水素と酸素を発生させるというという非常に不安定なエネルギー源を生物が利用するた反応が主流。そのため、できた水素と酸素をいかに分離

めには、何らかの化合物にしなければいけない。それがするかということが、重要なポイントになります。また、光合成でバイオマスだったのです。バイオマスはエネル

酸化チタンのような光触媒を用いる場合は、まだ紫外光

ギーの貯蔵物質のため安定性があります。それをさらにしか利用できず、いかにバンドエンジニアリングを行っ互換性の高い水素という形に変えたら、化学原料、エネて可視光に応答するような光触媒をつくるかということ

ルギーとして社会全体において大きな価値を持つことにも重要です。

なります。

私どもの研究室では、スパッタ法を用いて、酸化チタ
ンの酸化数をモディファイすることで可視光に応答でき

神谷教授／それが、これからのターゲットですよね。

るような薄膜状の酸化チタンをつくり、それを電気化学的な反応セルに組み込んで、水から水素と酸素を分離し文部科学省 COI STREAM のトライアル採択を受けて。

て生成できるシステムを構築しています。難しいのは、
4 つの電子が絡む反応を起こして酸素を発生させる酸素

木下教授／つい先日、大阪市立大学は、文部科学省の事生成系です。天然の酵素とか光合成の中で巧妙に用いら業である COI STREAM（革新的イノベーション創出プロ

れている酸化触媒を水分解の酸素生成系に用いることがグラム）に、COI-T（トライアル）「次世代水素エネルギー

できれば、研究の幅が広がり、飛躍的な活性の向上が図

社会の実現」拠点として、採択されました。そして、私れると考えています。

たち全員がこれを動かしていかなければならないコアメ

あとバイオ水素という観点では、どこから還元力を持ってくるかということが重要になりますが、府立大学

ンバーとなります。南後先生、そのあたりについて、お話しください。

には植物工場がありますので、この植物工場から出てくる有機廃液を還元力として光触媒で水から水素を生成し

南後教授／光合成については、35 年ほど前からアメリ水素を出し、同時に出てくる CO2 を植物工場の方に戻し

カのグループと人工光合成アンテナの基礎研究をしていて光合成の効率をアップさせるというような形で、CO2ました。バイオ水素の発端は NEDO の国際共同プロジェ

ニュートラルな水素生成系を構築できたらと考えており

クトという形でのスタートでした。また、大倉先生は先ます。このほか燃料電池のように電極系を組んで光触媒ほどおっしゃったヒドロゲナーゼという情報を持っていで有機物を分解しながら電力を取り出すシステムの研究たので、オブザーバーとして入っていただいて、イギリ

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OCARINA Communication 3

profile大阪市立大学 複合先端研究機構 特任教授

南後

守 なんご まもる

1974年大阪府立大学工学部助手就任。米国ノースウエスタン大学化学・生化学科にて研究員を経て 1976年より名古屋工業大学工学部助教授就任。東北大学学際化学研究センター准教授（兼任）を経て 2000年
より名古屋工業大学工学部教授、2010年3月に同大学名誉教授。2010年４月から現職。

profile大阪市立大学木下

複合先端研究機構 機構長

勇 きのした いさむ

東北大学理学部化学科卒業。名古屋大学大学院理学研究科修了。理学博士。大阪市立大学理学部助手、講師、助教授を経て、2003 年から現職。

スでの研究会で発表していただいたことがあります。も木下教授／ありがとうございました。こういった経過でう 15 年も前、まだ人工光合成という言葉が認知されて現在の COI トライアルにいたりました。プロジェクト

いなかった時代です。そこで人工光合成とバイオ水素とリーダーは企業の方ということで、富士化学工業の山下の絡みはありましたが、バイオ水素に関しては私どものさんにお願いしていますが、実際に動かしていくリサー

情報は少なかったのです。

チリーダーの神谷先生、最後に一言いただけますか。

三宅先生がバイオ水素関連の大きなプロジェクトを

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経産省でやってらしたことは、当然存じ上げておりま

神谷教授／今、皆さんの話を聞いていて、バイオ水素にす。そして、水素社会の概念を既に提案されていました。

ついては、水素社会の実現がかなり見えていますよね。

またその当時、神谷先生と同じ専門分野のイギリスの

人工光合成の実現を目指す私たちとしては、生物を使っジェームス・バーバーさんが PSII の X 線構造解析を出ているシステムと見合うところまでどうやっていくか、

されて、英語で「Artificial Photosynthesis（人工光合成）」

そこへ向けて人工系をつくり上げて改良して、水素社会と提案したんですね。まだ光合成を基礎とした有機太陽の実現へ貢献する。このトライアルの 2 年間では、まず電池の研究が十分に普及していないころで、三宅先生がそれが私たちのターゲットだと思っています。

いち早く光合成材料を使って光から電気へ光電変換作用

天尾さん、藤井さん、あるいは私たちの他のメンバーを公表されたころです。私どもは、もうちょっと先をいが中心になると思いますが、この時にやはり、先を走っこうということで「ソーラー・トゥ・フューエル（Solar

てらっしゃるバイオ水素のコミュニティとのコミュニ

to Fuel）」という形で、天尾先生らとずっと一緒にやっケーションなり、情報交換なりが非常に重要なことになてまいりました。そして今、やっと人工光合成とバイオ

るなと、今回の会議に参加して強く感じました。今後と水素の接点と出口が見えてきたところです。

もよろしくお願いします。

基礎研究と出口である応用研究との接点が見えてきたので、これからその接点を埋めるために、大学でできる

木下教授／それではちょうど、大変盛況となっている国

基礎をやっていきましょう。三宅先生の提案は、その拠際会議も残り半分。気を引き締めて、成功に終わるよう点として人工光合成にしっかり取り組んでいるのは大阪に祈願いたしまして、今日の座談会は終了したいと思い

市大しかないので、これを看板にしてやりましょうといます。皆さま、お忙しいところ、どうもありがとうござうことです。偶然にも今年、水素の国際会議開催は日本いました。

の担当になるので、「人工光合成センターの発足と合わ
せてやりましょう」という話になりました。今後は神谷先生らが主体になって、人工光合成センターで大阪市大がこの国を引っ張っていく研究拠点となっていってほしいですね。日本だけでなく世界の拠点が
「売り」
ですよね。
ABHL/iSEC 国際会議でご発表頂きました（高畠昌明 経済産業省近畿経済産業局・地域経済部長）
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OCARINA Communication 3■ Topics
profileCOI-T拠点 プロジェクトリーダー
富士化学工業株式会社［グループ会社］アスタリール株式会社
リテール事業本部 学術担当部長 兼 海外営業部長

山下 栄次 やました えいじ

1990年３月京都薬科大学大学院薬学研究科修士課程修了。
イタノ冷凍㈱入社。徳島大学研究生（1993年～ 1998年）、ア
メリカ テキサス大学サンアントニオ校医学部研究員（1995年～ 1997年）を経て 1998年 7月薬学博士学位取得（徳島大学）．
2001年富士化学工業㈱入社。Fuji Health Science, Inc. 出向（アメリカ、カリフォルニア州、2003年〜 2005年）を経て、2012年アスタリール㈱出向（現職）。 2011年～ 2014年国際カロテノイド学会評議員（事務局長）。 薬剤師、薬学博士．2013
年 11月〜大阪市立大学複合先端研究機構客員教授。 専門：天然物化学．研究テーマ： アスタキサンチンの生理機能・生物活性の研究とそのメカニズムの解明及びその製剤・商品開発

次世代水素エネルギー社会の実現に向かってこの度、文部科学省の事業である COI STREAM に、めてまいりたいと考えています。

COI-T（トライアル）として「次世代水素エネルギー社

富士化学工業としましては、60 余年培った紛体技術会の実現」拠点が採択されました。本拠点は、光合成・を生かして、人工光合成のデバイス化に必須な色素添加

人工光合成研究を中核とした、大阪市立大学を中核拠点、メゾポーラス材料の開発及び粉体化を目指します。昨年

大阪府立大学を連携拠点、兵庫県立大学をサテライト拠

大阪市立大学に完成しました人工光合成研究センターに点とする研究推進拠点であります。そこに、富士化学工入居して腰を据えて行います。また、最近健康食品及び業㈱、大和ハウス工業㈱、シャープ㈱、エスペック㈱、化粧品で非常に話題になっているアスタキサンチンをヘ

グローリー㈱などの企業が参画して、それらの研究成果

マトコッカス藻という藻類を大量培養することによってを活用したクリーンで、安全・安心な循環型エネルギー

生産していますが、ニーズに応えて昨年米国に 30 億円

としての水素発生・貯蔵技術の確立を目指します。

投資してその設備を増設することを決めました。この技

そのために、今春開業した交通至便な大阪梅田北ヤー術を応用し、ハイブリッド人工光合成に有用な色素や光ド・グランフロント大阪内設置の「大阪市立大学健康

合成タンパクを有する藻類の大量培養と、精製抽出法を科学イノベーションセンター」に本拠点事業推進本部

確立することも視野に入れています。

「連携研究推進機構」を設置し、本拠点関係者の Face to

私個人としましては、＜目指すべき将来の姿＞のような

Face のコミュニケーションを円滑化すると共に、ICT を

コミュニティーが実現した暁にはぜひ住民第一号になり活用したシステムを構築し、関連機関との事業進捗状況たいと考えています。

等情報共有を図り、綿密な連携の元、事業遂行に取り組みます。

＜目指すべき将来の姿＞

プロジェクトリーダーとしましては、この度採択されましたのは、
COI-T（トライアル）であり、将来の COI 拠点候補として、ビジョン達成に向けたコンセプトの検証

H2や要素技術の検証を行うため、2年度という短期間で、申請内容の全てを検証の対象とするのではな
く、ビジョンの達成に向けたコア技術の検証・出口戦略の明確化、産学連携による拠点体制の整備等
を 中 心 に 検 証 を 行 い、 そ の 後 に
COI 拠点として採択されるよう進【実施体制】

概要（小学校区を基本単位とする）
地域コミュニティには 、
太陽光により 、
水やバ
イオマスから水素を生成する施設･設備が備えられ、燃料電池や水素ステーションの設置により 、
コミュニティ内の家庭･公共施設での電力や自動車用燃料として利用されている。
かつての水素と異なり、水を分解して得られる水素であり 、利用
後は水になるため、環境に負荷をかけない循環型の燃料である。
バイオマスを利用した水素生成で生じるCO 2 は、地域の工場から排出されるCO 2とともに植物工場に持ち込まれ、野菜などの高効率生産に利用されている。
これら施設･設備は、要資格者を除き、地域住民で運営され、
高齢者や身体に障害のある人も働ける職場としても機能している 。さらに 、エネ ル
ギーや野菜･食料が一定期間自給可能である ため、災害時の避難生活基盤としても欠かせない存在になっている。

･中核機関：大阪市立大学 連携機関：大阪府立大学･サテライト機関：兵庫県立大学･参画企業：富士化学工業㈱、大和ハウス工業㈱、シャープ㈱、エスペック㈱、グローリー㈱The OCU Advance Research Institute for Natural Science and Technology

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OCARINA Communication 3■ Topics

profile大阪市立大学

複合先端研究機構

神谷 信夫 かみや のぶお

COI-Tプロジェクトの開始にあたって

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教授

高エネルギー物理学研究所／放射光実験施
設客員研究員、理化学研究所副主任研究員、理化学研究所播磨研究所（大型放射光施設
SPring-8）研究技術開発室室長を経て、2005
年から大阪市立大学理学研究科教授。2010
年から複合先端研究機構専任教授。

革新的イノベーション創出プログラム（COI STREAM）は、１万人とされる小学校区を単位とした防災型「いのちラボ」

本年度より、「現在潜在している将来社会のニーズから導きプログラムとの連携により、上記の生命維持システムの有だされるあるべき社会の姿、暮らしの在り方（ビジョン）を効性を検証し、さらには次世代水素エネルギー社会におけ設定し、このビジョンを基に 10年後を見通した革新的な研る人工光合成水素の比重の拡大をはかる。「いのちラボ」

究開発課題を特定した上で、既存分野・組織の壁を取払い、は、大災害が発生した際に小学校に避難した人々（１万人

企業だけでは実現できない革新的なイノベーションを産学の内の 1000人を想定）が、外部からの物資やエネルギー連携で実現する」ことを目指して開始された（http://www.

の供給が遮断された状況においても、確保された備蓄とmext.go.jp/a_menu/kagaku/coi/index.htm）。大阪市立大小学校に実装された生命維持システムにより１週間生存で学を中核機関とする COI-T（Tはトライアルの略）プロジェク

きることを目指している。なおこの生命維持システムには、ト「次世代水素エネルギー社会の実現」は、産業界５社（富バイオマス起源の人工光合成水素に付随して発生する二酸

士化学工業㈱、大和ハウス工業㈱、シャープ㈱、エスペッ

化炭素を有効利用する植物工場も含まれており、災害時のク㈱、グローリー㈱）と学界３機関（大阪市立大学、大阪

食料供給に寄与する。今回の COI-Tプロジェクトは、より

府立大学、兵庫県立大学）の産学連携により、プロジェク

大規模な COI本申請に向けたトライアル（実施期間は１年

トリーダー・山下栄次氏（富士化学工業㈱）、リサーチリー

半）であり、このプロジェクトを本申請に進めるためには、

ダー・神谷信夫（大阪市立大学）で提案・採択され、昨年各拠点における課題目標を達成した上で、将来の人工光

11月より活動を開始した。このプロジェクトでは、近い将

合成水素の供給量が「いのちラボ」で必要とされる水素量

来に到来する水素エネルギー社会を COIのビジョンとしてと整合することを明確にしなければならない。

いる。このビジョンに向けて必要となる革新的な研究課題
は、人工光合成技術を駆使して、循環可能なバイオマスや水を原料とする水素発生の効率を飛躍的に向上させた次世代水素発生装置を開発することと、次世代の燃料電池で必要とされる高効率の電極を表面微細加工技術の応用により実現することである。これらの装置は循環型生命維持シス
テムを構成し、本プロジェク
トの出口戦略としては、概算●実現の鍵となる研究開発テーマ◆太陽光駆動型多糖類バイオマス−水素エネルギー変換システムの開発
未利用バイオマスを原料とし、太陽エネルギーと光合成細菌を用いた
バイオ水素発生系を開発する（太陽エネルギー変換効率10％を目標）

大阪市立大学
人工光合成研究センター◆水素発生用分子触媒の開発
鉄錯体を基盤とするヒドロゲナーゼ機能モデルに光増感剤を組み込むことで光水素発生系を構築する（量子収率15%を目標）◆HFエッチング可視光応答酸化チタン薄膜光触媒による高効率水素生成システムの開発
スパッタリング条件の最適化と、フッ化水素酸（HF）等を利用した化学エッチングによる
兵庫県立大学
触媒表面処理にて触媒高活性化（波長400nmの可視光照射下で量子収率15〜20%を目標）。 次世代水素触媒◆バイオマスを利用して水から水素を取り出す光駆動型水素生産触媒システムの開発
高活性を達成した可視光応答型酸化チタン薄膜光触媒を用い、バイオマス化合物
を含む水溶液からの水素とCO2の分離生成を検討（目標数値は上記と同じ）。
◆いのちラボと連携した循環型コミュニティー構想
防災教育拠点（いのちラボ）と連携し、小学校（または中学校）に防災型次世代
水素発生装置及び燃料電池によるエネルギー供給システムのプロトタイプ導入実証。
◆色素添加メゾポーラス材料の開発及び粉体化
有効な光合成系を有する藻類を大量培養し、色素抽出する方法を確立する。
◆次世代水素触媒に関する技術開発
1)卓越した触媒能を有する生物酵素ヒドロゲナーゼのバイオ電極への応用
2)超微細加工技術を利用した超高比表面積を有する金属系水素発生触媒開発
3)金属／無機−酵素ハイブリッド触媒開発に向けた技術検証
The OCU Advance Research Institute for Natural Science and Technology

共同研究センター

大阪府立大学
植物工場研究センター

OCARINA Communication 3■研究紹介

profile大阪市立大学複合先端研究機構

天尾

新しい燃料生成技術「人工光合成」を実現するための「触媒」の重要性

教授

豊 あまお ゆたか

1997年3月東京工業大学大学院生命理工学研究科博士課程修了 博士（工学）。財団法人神奈川科学技術アカデミー研究員、航空宇宙技術研究所（現JAXA）研究員、大分大学工学部講師、助教授、准教授を経て2013年4月
から複合先端研究機構教授。2010年4月から
科学技術振興機構さきがけ研究者兼任。

12 年余り在籍した大分大学工学部応用化学科からギーを利用して水と二酸化炭素から糖と酸素を作り出す

2013 年 4 月 1 日に大阪市立大学複合先端研究機構に異仕組みを手本にして、二酸化炭素を低炭素燃料に変換す

動いたしました。大分大学在籍中に有機・無機・バイオ

る人工的システムの実現です。当然光合成に関与する生を用いたハイブリッド型人工光合成に関する研究を進め体分子をうまく利用する必要がありますが、それらだけてきました。当初は東京工業大学博士課程在学時から引では達成できません。水を分解して酸素と電子を取り出き続いて可視光エネルギーを利用し、クロロフィルや白す反応に関与する「触媒」、水素イオンや二酸化炭素を金微粒子・酵素を用いた光水素生産反応に関する研究を還元する反応に関与する「触媒」、可視光を効率的に集進めていました。大分大学に赴任して 2 年目にもともと光し、エネルギーや電子移動に関与する「触媒」が必要

興味を持っていた光合成の二酸化炭素の資源化に関するとなり、まさに有機・無機・バイオを用いたハイブリッ

反応過程について、可視光エネルギーを使った単純なシド型「触媒」の開発が重要課題になります。人工光合成

ステムが組み立てられないか、二酸化炭素を分子変換での具現化には「触媒」がキープレーヤーであることは言きないかと考え、クロロフィルやその類似分子と二酸化

うまでもありません（その重要性を理解してもらうため

炭素をギ酸に変換する反応を触媒するギ酸脱水素酵素とには相当の労力がいります）。光触媒、分子性触媒、固を用いた反応系に関する研究を立ち上げました。その後

体触媒そして私の専門である生体触媒をうまく組み上げ

アルデヒド・アルコール脱水素酵素を系に組み込むと可ることによって近い将来低炭素燃料生成のための人工光

視光エネルギーによって二酸化炭素がメタノールに変換合成技術が夢ではなく実現できるよう触媒の重要性を信されることを見出しました。10 年前のことです。しかじ、微力ながら貢献していきます。

し当時は「人工光合成」というキーワードはほとんど注

最後に一言。
「なんでメタノールなの？」という質問目されることなく、ましてや二酸化炭素の光還元なんてに「メタノール燃料で F1 スケールのレーシングカーをさほど取り上げられることもなかったことを記憶してお時速 300㎞以上で走らせられる」と答えれば新しい燃料

ります。ところが 2009 年にある転機が訪れました。9としての可能性は理解してもらえるでしょうか？

月に政権が変わり、当時の首相が国連気候変動サミット
で、温室効果ガスの排出量を 2020 年までに 90 年比で25％削減すると明言しました。思えばこの頃から二酸化炭素の光還元に関する研究成果について国内外からの講演や総説の依頼が急増し、マスメディアにも取り上げてもらったことを記憶しております。
さて、大阪市立大学に開設された人工光合成研究セン
ターでは 2030 年をめどに光エネルギーを利用して水と二酸化炭素からメタノールへ変換するシステムを具現化することを目標としています。光合成が可視光エネル
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8

OCARINA Communication 3■研究紹介
光合成の集光機構と人工光合成
地球に与えられる唯一の外力である太陽光は、有効活用出
来れば、人類に取って無尽蔵なエネルギー源となることは明らかです。けれども、太陽光を光源としてみると、極めて光子の密度が薄く、昼夜だけでなく雲や大気などの影響で極めて光量が不安定であり、分子と光子を相互作用させて光反応を起こすには効率が悪いのです。これを克服しているのが天profile大阪市立大学複合先端研究機構

藤井

准教授

律子 ふじい りつこ

2001年3月関西学院大学 理学部博士課程後期課程修了 博士（理学）。日本学術振興会特別研究員(PD)、関西学院大学理工学研
究科・大阪市立大学新産業創成センター・同大学理学研究科にて博士研究員を歴任し、同大学複合先端研究機構 特任准教授を経て2013年4月から現職。2011年10月から科学技術振興機構さきがけ研究者（兼任）。

然の光合成生物の持つ集光機構です。これは、「過剰な時には間引き、少ない時には集める」機構、すなわち光制御機構と言い換える事もできます。ここで光エネルギーをやりとりする担い手は、蛋白質に結合した光合成色素です。この分子メカニズムやその本質はまだ解明されていない部分が多く、現在でも盛んに基礎研究が行われている分野です。私は蛋白質に結合した光合成色素の示す集光機構に着目し、天然の光合成系の持つシステムを解明する事を通して、人工光合成に利用できる形にする研究を行っていきたいと考えています。
今年度４月より複合先端研の准教授となりました。この機9会に、私の研究概略をご紹介致します。
光合成の研究がしたいと漠然と考えていた大学生時代、光合成膜という脂質膜内で光電位差が得られると聞いて、窓に光合成膜を貼付けて発電できたらいいなと妄想していました。
そう思って入った研究室では、色とりどりの光合成細菌が培培養できる企業のご協力を得て、新規光合成アンテナ蛋白に結合する光合成色素の構造と機能の解明をテーマにすることができました [2,3]。蛋白質の精製、アミノ酸配列の決定、色素の構造決定と組成決定、といった生化学から分析まで幅広
い分野にまたがる実験を手探りで行っていく状態ですが、確
かなデータを積み重ねて、光合成アンテナのメカニズムを議論する指標を作りたいと思っています。
市大に来てから 10年経ちましたが、教員としてはまだまだ新米です。皆様、今後ともよろしくお願いいたします。

[文献１] Fujii et al. Photosyn. Res. 95 (2008) 327.
[文献２] Fujii et al., Photosynth. Res., 111(2012)157.
[文献３] Fujii et al. Photosynth. Res. 111(2012)165.
[文献４] Nakagawa, Fujii, et al., J. Phys. Chem B 112(2008) 9467.

養されており、光合成生物は緑だけではないことに感動しました。この様々な色の元になっているのが、カロテノイドという光合成色素です。カロテノイドは、光電変換をするクロロフィルに、吸収した光励起エネルギーを供給する光アンテ
ナの役割の他にも、抗酸化作用を担う光保護の役割を担っており、これを持たない光合成生物はいません。そこで私は、
光合成蛋白質に結合しているカロテノイドの構造と励起状態の物性に着目して、分光学的アプローチを行ってきました。
光合成細菌を大量に育て、色素や蛋白質を大量に調製し、ラマン、吸収、蛍光といった分光学的手法と振動計算などで光励起直後の構造変化を追跡するといった研究を通して、光合成機能の詳細な解明には、蛋白質中における色素の構造情報が必須であるという事を再認識しました。そこで結婚を機に大阪市大に移動してからは、光合成色素蛋白複合体の X 線結晶構造解析を行い、結晶の状態で励起光を当てて時間分解分
光をしようと試みました。その後、脂質膜の中に光合成タン
パク質を導入した人工の光合成膜を作り、その中での蛋白質の配列を電子顕微鏡で観察し、蛍光スペクトルでエネルギー伝達を調べるという研究を行いました [1]。
出産後の復帰からは、海洋性の大型藻類を種の状態で大量

図：共役二重結合数(n)の異なるカロテノイドを結合する光合成アンテナ蛋白質
（上、
写真）
と、
それぞれのカロテノイドの化学構造式（下） [文献４より]

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OCARINA Communication 3線虫の神経突起除去機構の発見
これまでの研究についてご紹介させて頂きます。私は東京大学大学院薬学系研究科の久保健雄教授（現・理学系研究科）のもとでミツバチの研究を行い、その過程でミツバチ脳の記
憶中枢選択的に発現する転写因子 Mblk-1 のクローニングに携わりました。その遺伝子機能を推定すべく、モデル動物
である線虫 Caenorhabditis elegans(C. elegans) を用いた研究を開

profile大阪市立大学 複合先端研究機構
テニュアトラック特任准教授

中台（鹿毛）枝里子なかだい（かげ）えりこ
1999年３月 九州大学薬学部卒業
2001年３月 九州大学大学院薬学研究科修士課程修了
2004年３月 東京大学大学院薬学系研究科博士課程修了 博士（薬学）2004年４月 三共株式会社（現・第一三共株式会社）研究員
2007年４月 東京女子医科大学 第二生理学教室 助教
2012年４月 東京女子医科大学 第二生理学教室 講師
2014年２月 現職始しました。線虫は体が透明であること、単純な神経系をもつ（たった 302 個のニューロンからなる）ことに加え、遺伝CoA シンテターゼが、皮膚（体表）バリア機構に重要な役割

子操作が容易に行えるという研究上のメリットがあります。

を果たすことを明らかにしました。具体的には、線虫の極長

Mblk-1 の線虫ホモログ mbr-1 遺伝子を同定し、発現解析を行っ鎖脂肪酸 CoA シンテターゼをコードする遺伝子 acs-20 の変たところ、AIM と呼ばれる１対のニューロンを含む複数の介異体では、通常体表を透過しない様々な低分子化合物が簡単

在ニューロンに発現することを見出しました。mbr-1 欠損変に体表を透過し、体内にとりこまれることを明らかにしまし

異体を作出し、表現型を解析した結果、嗅覚行動の可塑性にた。acs-20 変異体の体表バリア異常は、ヒトのホモログ遺伝異常があることが分かりました。また mbr-1 欠損変異体の神子 Fatp4 の導入により回復することも分りました（参考文献

経を GFP で可視化し、形態を解析したところ、左右の AIM

３）。これまで、線虫個体を用いた化合物スクリーニングでは、ニューロン間が、野生株ではみられない神経突起により結合

線虫の体表（クチクラ）バリアにより化合物が体内に移行ししていることが明らかとなりました（図１）。

にくい問題点がありましたが、acs-20 変異体を用いることで、実はこの神経突起は、野生株においても初期幼虫では頻繁に観察され、その後成長にともない除去されることが分かり感度の高いスクリーニング系構築が可能となると期待されます（図２）。

ました。本研究は、転写因子 MBR-1 が成長に伴う神経突起の除去に必要であることを明らかにするとともに、線虫において初めて神経突起の除去が起こることを報告したもので、研究成果は Current Biology 誌に掲載されました（参考文献
１）。本研究を共同で遂行した林悠博士（当時は東京大学大学院理学系研究科大学院生、現・筑波大学国際統合睡眠医科

図 2: 物質透過性の高い acs-20 変異体を用いた薬剤スクリーニング学研究機構若手フェロー）は、その後、MBR-1 による神経突

また体表バリアは感染防御にも重要な役割を果たしていま起除去に Wnt シグナルが抑制的に働くことを発見し、研究成す。線虫は種々の病原微生物の宿主モデルとして注目を集め

果を Nature Neuroscience 誌に発表しました（参考文献２）。

つつあります。今後は、線虫を宿主モデルとした生体防御機
構の分子メカニズム解明に取り組んでいきたいと考えています。
【参考文献】

図 1: mbr-1 変異体では、左右の AIM ニューロン間の神経突起の除去が行われない。

線虫の体表バリア機構
３年間の製薬会社における創薬研究を経て、東京女子医科
大学医学部第二生理学教室の三谷昌平教授のもと、線虫を用いた体表物質透過性を規定するバリア機構の研究を開始しました。我々は、極長鎖脂肪酸（炭素数２４以上の脂肪酸）

1. Kage, E., Hayashi, Y., Takeuchi, H., Hirotsu, T., Kunitomo, H., Inoue, T.,
Arai, H., Iino, Y., Kubo, T. MBR-1, a novel helix-turn-helix transcription
factor, is required for pruning excessive neurites in Caenorhabditis
elegans.
Curr. Biol. 15, 1554-1559, 2005
2. Hayashi, Y., Hirotsu, T., Iwata, R., Kage-Nakadai, E., Kunitomo, H.,
Ishihara, T., Iino, Y., Kubo, T. A trophic role for Wnt-Ror kinasesignaling during developmental pruning in Caenorhabditis elegans.
Nat. Neurosci. 12, 981-987, 2009
3. Kage-Nakadai E, Kobuna H, Kimura M, Gengyo-Ando K, Inoue T, Arai H,
Mitani S. Two very long chain fatty acid acyl-CoA synthetase genes, acs20 and acs-22, have roles in the cuticle surface barrier in Caenorhabditis
elegans. PLoS One 5, e8857. 2010

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10OCARINA Communication 3■研究紹介
profile大阪市立大学 複合先端研究機構
テニュアトラック特任講師

麻生 隆彬 あそう たかあき

ヒドロゲルのナノ手術によって人工筋
肉、人工生体組織を構築する

2008年3月 大阪大学大学院工学研究科
応用化学専攻博士後期課程修了
2007年4月～2008年3月 日本学術振興会
特別研究員
（DC2）
（大阪大学）
2008年4月～2009年3月 日本学術振興会
特別研究員
（PD）
（大阪大学）
2009年4月～2013年2月 東京理科大学
基礎工学部材料工学科 助教
2013年3月 現職

ヒドロゲルは、生体に類似のソフトマテリアルとして合成高分子や天然由来高分子、またはそのゲル、さらに位置づけられ、柔軟性や含水能の高さから、生体と接す

タンパク質や細胞を「ナノ手術」によって組み立てるこる材料 (内外問わず )として注目されています。水を多量とで、ミクロ構造が制御された三次元構造体、すなわちに含むヒドロゲルは、人工筋肉や生体損傷部位の代替材

人工筋肉や人工の生体組織 (足場材料 )を作製することに料、またプラスチック代替材料として注目を集めていま

挑戦したいと思っています。

す。
きわめて魅力的な材料であるヒドロゲル、しかし、加工法が鋳型を用いる手法に限定され、また一度成形加工

11すると再度形状を変えることは困難である問題点を抱えています。 構造体を構築する上で接合は最も重要なプ
ロセスの一つであり、デバイス構築には要求を満たす材
料の接合が必要です。これまで、ヒドロゲルは貼り合わせるのが難しいとされていました。それは、単純な接着剤を用いると、接着界面で固化した接着剤がゲル自体が持つしなやかな運動性や物質の透過性を阻害するためです。
我々は、電気化学的手法を用いて反対電荷を有する
ヒドロゲルを接着する「電気泳動接着」を開発してきま
した 1-4（図 1）。電場印加によって、ゲル内のカチオン性高分子は陰極側へ、アニオン性高分子は陽極側へそれぞれ移動します。ゲル界面においてポリカチオンとポリアニオンが衝突してポリイオンコンプレックスが形成され、ゲルの強固且つ柔軟な接着に寄与すると考えています (図 1a)。接着したゲルは水中で安定に接着状態を維持
し、反対電場を印加するとポリイオンコンプレックスの解消を伴って剥離することがこれまでにわかっています 2。
ヒドロゲルを貼り合わせることで、外部刺激に応答して湾曲したり、一軸方向に運動したりするヒドロゲル材

図 1. 電気泳動接着を用いるハイドロゲルの接着模式図と接着したゲルの写真 (a)電気泳動接着の模式図、(b)温度応答性及び温度非応答性ゲルの積層接着、(c) 生分解性ゲルの接着、(d) マイクロゲ
ルビーズの接着によるハイドロゲル構造体の作製 (1 x 1 cm, 厚さ
1 mm)、(e) d の拡大図、カチオン性及びアニオン性ゲルはメチルオ
レンジ及びメチレンブルーでそれぞれ染色した。

【参考文献】
1. T. Asoh, A. Kikuchi Chem. Commun. 2010, 46, 7793.
料が作製できました 。すなわち、ヒドロゲルの電気泳動
2. T. Asoh, W. Kawai, A. Kikuchi Soft Matter 2012, 8, 1923.
接着は、ヒドロゲル界面を水溶性高分子を用いて縫い合3. T. Asoh, E. Kawamura, A. Kikuchi RSC Adv. 2013, 3, 7947.
わせる「ナノサージェリー」です。複合先端研究機構では、 4. T. Asoh, A. Kikuchi Chem. Commun. 2012, 48, 10019.
3

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OCARINA Communication 3■施設紹介
質量分析装置、MALDI-TOF/TOF

宮田真人

何の法則性もないカオスに見える ‘ 生命現象 ’ ですが、そのカオスは実は、生体分子の性質や、進化や、エネルギーなどの “ それなりの ” 法則の上に動いています。生物学は究極のカオスである生命現象にそれなりの法則を与えようという学問ですが、それぞれのカオスの出口でまず見つかってくるのが “ タンパク質 ”です。タンパク質はその構成単位である “ アミノ酸 ” が規則的に、
しかし無限の自由度で重合した構造をとっています。15 年くらい前までの生物学は、ある現象の鍵となるタンパク質を見つけてから、そのアミノ酸配列を決めるために最低でも数年を要しました。大学院５年間＋αで、未知のタンパク質のアミノ酸を決定することができれば、そのことはその人にとって最高の “ 研
究者人生の滑り出し ” となったのです。ところが！です。現在ではタンパク質のアミノ酸配列決定は、研究室に来たばかりの４

年生が３日間で達成できる “ 作業 ” になってしまいました。まるで天竺から雲に乗って中国へ帰った三蔵法師みたいなものです。
私たちのこれまでの血のにじむような努力はなんだったのか？

という疑問さえ感じてしまいます。この “ うれしい ” 現在の状況を作り出したのが、発足当初、ほとんどの分子生物学者が散々に悪口を言った「（ヒト）ゲノム計画」です。全てのタンパク質はそのアミノ酸配列が DNA（デオキシリボ核酸）に “ 遺伝子 ”

として４つのコードで記録され、生物の “ 核 ” という場所に格納されていますが、DNA を取り出してそのコードを読むことはごく容易です。ゲノム計画ではそれらのコードをできるだけたくさん読んでデータベース化します。現代ではゲノム計画がよく

極超短光パルス光源

小澄大輔

近年の超短光パルスレーザー技術の発展により、可視光の電場振動周期 : ~ 2フェムト秒（fs : 10− 15s）と同程度の時間幅を持つ高強度光パルス発生が可能となった。このような極超短光パ
ルスは、時間的に非常に高い尖頭値を持つため、極端紫外領域
アト秒（as : 10s ）光パルス及び高強度テラヘルツ光発生など−18に応用されている。また極超短光パルスの持つ時間幅は、物質を構成する原子の運動周期よりも短いため、極超短光パルスを用いることで、凝縮系における原子の運動を実時間で捉えることができる。今回導入された中空糸ファイバー光パルス圧縮器

進んで、この世にある多くの DNA コードがデータベース化されたため、一般的にはタンパク質のアミノ酸配列は、データベースの参照で決定できるようになりました。では注目するタンパク質のアミノ酸配列に対応する DNA コードはどのように見つけるのでしょう？そのために用いるのが、今回紹介する ‘ 質量分析装置 ’です。この装置では、タンパク質を少しだけ断片化して、その断片の質量を正確に測定してデータベースからタンパク質のアミノ酸配列を見つけ出します。さらにこの装置は近年、新奇タンパク
質のアミノ酸配列決定のみではなく、タンパク質やその断片の特定方法として生物学のあらゆる局面で使われるようになっています。

新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」（代表：宮田真人、理学研究科兼担））が大阪市立大学に導入 し た 質 量 分 析 装 置（MALDI-TOF/TOF, Matrix-assisted laser

desorption/ionization - Time of flight）、ブルカー、autoflex speed

TOF/TOF は、感度、精度、速度、使いやすさ、メンテナンス性、のどれをとっても、現在市販されている ‘ レーザーマトリクス型 ’ 質量分析装置の中で他を圧倒する性能を誇ります。またレー
ザーマトリクス型に限らず他のタイプの質量分析装置で比べても、タンパク質特定のための総合性能でこの機種に匹敵するものはありま

せん。まさに “ 神の機械 ”と言って過言ではないでしょう。（写真：“ 神の機械 ” にお礼を言う卒業生たち）

Kaleidoscopeは、フェムト秒チタンサファイア再生増幅器を励起光源とし、パルス幅 5 fs、平均出力 1.5 Wの光パルス発生を実現した。

チタンサファイア再生増幅器（Legend Elite-USP, Coherent社製）
中心波長 800 nm、平均出力 4.5 W、パルス幅 30 fs、パルス繰返し 5 kHzで発振し、長時間（>10 h）において高い出力エネル
ギー安定性（<0.2% rms）を持つ。

中空糸ファイバーパルス圧縮器（Kaleidoscope, FemtoLasers社製）

Kaleidoscopeは、1mの中空糸ファイバーが設置されたチャン

バーとチャープミラーコンプレッサーにより構成される。不活性（ネオン）ガスを充填した中空糸ファイバー（直径 250μm）中を高い尖頭値を持つ光電場が通過すると、非線形光学効果により、入射光（図中破線）に対してスペクトル広がりをもった出力光（図中実線）が得られる。チャンバーより出力された光パルスは、媒質の屈折率分散により時間的な広がりを受けるため、最適に計算された
チャープミラーにより圧縮される。本設備により得られた光パルスは、スペクトル幅が 230 nm（フーリエ変換限界パルス幅 4.8 fsに相当）に達し、圧縮後のパルス幅は 5 fs（1.9サイクルパルス）であった。今後は、この光源を用いて光合成初期過程における超高速現象の解明を行うとともに、光パルスの搬送波位相安定化及びその制御を施した新光源・分光法の開発を行う。

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12

OCARINA Communication 3

活動報告
複合先端研究機構では、国内外のリーディングサイエンティストを招待して不定期に OCARINA セミナーを開催しています。
また、不定期に学生主体の自主ゼミである「DISCO Party * 注」が、国内外のゲストを招待して主催する「DISCO Party 大セミナー」
も OCARINA セミナーとして開催し、教職員を含む多くの方々と学生の研究についての議論を共有する場を提供しています。
また、本年度は年次総会の他に、バイオ水素・人工光合成の国際会議を開催しました。
（特集インタビュー参照）☆ OCARINA セミナー☆
詳しくは web サイトをご覧ください。

第 １2 回

開催日

2013 年5月17日

ゲスト

伊藤 亮孝 ( 本学助教，物理化学)

テーマ「リジッドな媒体中における励起状態ダイナミクス：光化学物性と光誘起反応」

ゲスト

御厨 正博 （関西学院大学・教授，無機化学・錯体化学）

テーマ「酸化銅をモチーフとした磁性金属者錯体」

DISCO Party 大ｾﾐﾅｰ♯5
開催日

第 13 回

13
第 １5 回

第 １6 回

学生 ： 狩俣 歩 （物性有機化学研究室 D2）2013 年6月10日

2 号館 2201A

会場

ゲスト

Ｄａｎｉｅｌ Ｇｒｙｋｏ ( Ｐｏｌｉｓｈ Ａｃａｇｅｍｙ ｏ ｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ・教授，有機化学)

テーマ「Meso‑Substituted Corroles and π‑expanded Porphyrins‑ from Synthesis and Spectroscopy to Photophysics」

DISCO Party 大ｾﾐﾅｰ♯6

第 １4 回2 号館 2201A

会場

開催日

2013 年7月25日

学生 ： 田中 彩香 （分子物理化学研究室 D2）
会場

2 号館 2201A

ゲスト

小澤 真一郎 (フランス国立科学研究センター，博士研究員)

テーマ「緑藻 Chlamydomonas reinhardtii における葉緑体A TP 合成酵素C FO 部位の分子集合」

開催日

2013 年8月5日

会場

2 号館 2201A

ゲスト

木平 清人 ( 宇宙航空研究開発機構:JAXA)

テーマ「国際宇宙ステーションにおける蛋白質結晶の高品質化」

開催日

2013 年9月9日

ゲスト

長澤 裕 (大阪大学基礎工学，准教授/JST さきがけ「光エネルギーと物質変換」領域研究員)

テーマ「怪しい水の話―溶液ダイナミクスからの視点―」

会場

2号 館 2201A* 注）Doctor course students'
Incorporated Scientific Communication（DISCO）Party：OCARINA の後期博士課程の学生が、分野の垣根を越えて互いの研究への理解を深め合い、相互発展させるために設立した自主ゼミ。週 1 回、学生のみで行われる小セミナーに加え、年に数回、国内外のゲストを招待する大セミナーを企画・運営している。

☆ 外部資金獲得状況 ☆

☆ 外部資金獲得状況 ☆

＜外部資金獲得総額の推移＞（平成2522年度～平成
25 年度）＜平成 22 年度～平成年度
外部資金獲得総額の推移＞
右表は、複合先端研究機構が本格的な活動を開始した平右表は、複合先端研究機構が本格的な活動を開始した平成
22
成 22 年度から平成25
年度までの 4 年間に獲得された外年度から平成25 年度までの4 年間に獲得された外部資金（受託研部資金（受託研究費、共同研究費、科研費、補助金、寄究費、共同研究費、科研費、補助金、寄付金など）の総額推移表
付金など）の総額推移表です。
です。
平成 25 年度外部資金獲得総額は複合先端研究機構が平成本格稼働した平成
25 年度外部資金獲得総額は複合先端研究機構の本格稼
22 年度の 2 倍を超える外部資金の獲働した平成
22 年度の 2 倍を超える外部資金の獲得となっていま得となっています。

25,000

年度別外部資金獲得総額

20,57320,00017,18315,00010,00011,977
9,358

5,000
0
単位：万円

平成22年度

平成23年度す。
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平成24年度

平成25年度OCARINA Communication 3☆ 国際会議 ☆
平成 25 年度大阪市立大学 複合先端研究機構（OCARINA）年次国際会議--- 人工光合成研究センター（ReCAP）の設立 --◆ 開催日：☆ 招待講演者 ☆

2013 年 3 月 4 日（月）～ 3 月 6 日（水）◆ 会場：大阪市立大学

学術情報総合センター

1. Prof. Dr. Leroy Cronin（University of Glasgow, UK）
13. 定金 正洋（広島大学大学院工学研究院・准教授）
2. Prof. Dr. Wolfgang Lubitz（Max Plank Institute for Chemical Energy Coversion, DE） 14. 松下 祥子（東京工業大学大学院理工学研究科・准教授）
3. Prof. Dr. Bruno Robert（CEA Saclay, FR）
15. 正岡 重行（自然科学研究機構分子科学研究所・准教授）
4. Prof. Dr. Tim Storr（Simon Fraser University, CA）
16. 古谷 祐詞（自然科学研究機構分子科学研究所・准教授）
5. Dr. Rudi Berera（Vrije Universiteit Amsterdam, NL）
17. 石北 央（京都大学生命科学系キャリアパス形成ユニット・特定助教）
6. 石谷 治（東京工業大学大学院理工学研究科・教授）
18. 八木 政行（新潟大学工学部・教授）
7. 三宅 淳（大阪大学大学院基礎工学研究科・教授）
19. 麻田 俊雄（大阪府立大学理学部・准教授）
8. 阿部 竜（京都大学大学院工学研究科・教授）
20. 杉浦 美羽（愛媛大学無細胞生命科学工学研究センター・准教授）
9. 天尾 豊（大分大学工学部応用化学科・准教授）
21. 伊福 健太郎（京都大学大学院生命科学研究科・助教）
10. 沈 建仁（岡山大学自然科学研究科・教授）
22. 庄司 光男（筑波大学計算科学研究センター・助教）
11. 安保 正一（大阪府立大学・理事・副学長兼地域連携研究機構長）
23. 加納 健司（京都大学大学院農学研究科・教授）
12. 加藤 昌子（北海道大学大学院理学研究院・教授）☆ 学内講演者 ☆
1. 神谷 信夫 （大阪市立大学複合先端研究機構 / 大学院理学研究科・教授）
2. 廣津 昌和 （大阪市立大学大学院理学研究科・准教授）
3. 藤井 律子 （大阪市立大学複合先端研究機構・特任准教授）
4. 小澄 大輔 （大阪市立大学複合先端研究機構・特任准教授）
5. 福島 佳優 （大阪市立大学複合先端研究機構・特任助教）

アジアバイオ水素国際学会（ABHL）/ 生体及び生体模倣による
太陽エネルギー変換に関する国際会議（iSEC）の開催
◆ 開催日

：

2013 年 11 月 22 日（金）～ 11 月 24 日（日）◆ 会場：大阪市立大学

学術情報総合センター☆ ABHL/iSEC の主な招待講演者（Plenary Lecture）☆
○植田 充美 （京都大学大学院農学研究科・教授）○後藤 美香 （財・電力中央研究所社会経済研究所 ･ 上席研究員）○ Michael Seibert （National Renewable Energy Laboratory）○太田 健一郎 （横浜国立大学大学院工学研究院・特任教授）○ Pieternal Claassen （Wageningen UR Food & Biobased Research）○近藤 昭彦 （神戸大学大学院工学研究科・教授）○西尾 匡弘 （独立行政法人産業技術総合研究所・主任研究員）○ Masanobu Kitanaka○民谷 栄一 （大阪大学工学研究科・教授）○岡田 行夫 （サッポロビール（株）価値創造フロンティア研究所）○林 高史 （大阪大学大学院工学研究科・教授）○原 正之 （大阪府立大学大学院理学系研究科・教授）○石北 央 （大阪大学大学院理学研究科・教授）○阿部 竜 （京都大学大学院工学研究科・教授）○松岡 雅也 （大阪府立大学工学研究科・教授）☆ Special Address and Remarks ☆
○高畠 昌明 （経済産業省近畿経済産業局・地域経済部長）○田口 一江 （経済産業省近畿経済産業局・産学官連携推進室長 ）本会議だけでなく懇親会でお言葉をいただきました。田口一江様（経済産業省近畿経済産業局・産学官連携推進室長）（上写真）2013年 11月 22日～ 24日に大阪市立大学（杉本キャンパス）学術総合情報センターにおいて、生体及び生体模倣による太陽エネルギー変換に関する国際会議（ i SEC）を開催致しました。今回は、第８回となるアジアバイオ水素国際学会（ABHL）を同じ会場で並列して開催し、人工光合成研究センターの竣工を慶賀し、主にアジア諸国からの出席者に人工光合成研究センターのお披露目を行いました。
会議は、海外 13カ国・91名（内、学生 35名）
、国内 51名（内、学生 16名）の 142名の出席を得て、海外から 36名、国内から 34名の計 70名の研究者の方々にバイオ水素
及び、光合成を含む生体関連素材を用いた太陽エネルギー変換に関した最新の研究成果を口頭発表していただきました。特に、OCARINAの DISCO Partyのメンバーも企画から運営まで学生だけで行った学生セッションでは、活気あふれる議論がかわされました。
学生のポスターセッションでは、DISCO Partyのメンバーの古池君（理学研究科 D2）と田中さん
（理学研究科 D2）が iSECポスター賞を受賞しました。
（右写真）
The OCU Advance Research Institute for Natural Science and Technology

14大阪市立大学

複合先端研究機構

沿革

2008（H20）年３月
2008（H20）年４月
2008（H20）年12月
2009（H21）年４月
2010（H22）年１月

設立記念国際シンポジウム開催（＃0）
学内重点研究（H20-H23）
開始
太陽光エネルギーの有効利用に関するワークショップ開催規程の施行（正式部局としての活動開始）
第１回国際シンポジウム開催（＃1）

2010（H22）年３月

第２回国際シンポジウム開催（＃2）

2010（H22）年10月 ２号館研究施設オープン
2010（H22）年11月 ２号館開所記念講演会開催
2011（H23）年３月 第３回国際シンポジウム〜角野メモリアル〜開催（＃3）
2012（H24）年３月
2012（H24）年４月
2012（H24）年７月
2013（H25）年３月
2013（H25）年４月

年次総会開催（＃4）（兼 学内重点研究（H20-H23）
終了報告会）
学内重点研究（H24-H26）
開始
理系学舎C棟竣工、一部入居
第４回国際シンポジウム開催（＃5）
専任教員２名新採用

2013（H25）年6月
2014（H26）年２月
2014（H26）年２月
2014（H26）年３月
2014（H26）年３月

人工光合成研究センター オープン

理系新学舎一部入居
テニュアトラック専任教員１名新採用
テニュアトラック専任教員１名新採用
第５回国際シンポジウム開催（＃6）

大阪市立大学

複合先端研究機構〒 558-8585
大阪市住吉区杉本 3-3-138
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http://www.ocarina.osaka-cu.ac.jp/（発行 2014 年３月）