教育研究活動報告書
第9号

2014

静岡大学創造科学技術大学院

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２０１４

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１．緒言
創造科学技術大学院長

永津 雅章

平成 26 年度創造科学技術大学院教育研究活動実績報告書第 9 号の発行にあたり、ご協力いただきました関係者の方々に、この紙面を借りまして厚く感謝申し上げます。
創造科学技術大学院が設立されて 9 年が経過しますが、毎年、入学者数が定員の 50 名を上回るなど、国立大学としては数少ない定員充足率を満たす博士課程大学院であると思います。昨今、外国人留学
生数が年々増加し、60％に対している状況がありますが、本大学院が国際的に魅力ある大学院としての証ではないでしょうか。ただ、修士課程からの日本人学生の進学者数が、伸び悩んでいる現状も、本大学院の今後の課題と言えましょう。
平成 25 年度に行われた工学、理学および農学分野における大学ミッション再定義において、本創造科学技術大学院は「博士課程における人材育成の充実を図る」大学院として評価を受けました。これもひとえに構成員の不断の努力と熱意によるところが大ですが、今後も継続的に定員充足を達成し、併せて理工系グローバル人材育成のための教育研究面の質的向上、大学院定員の拡充を図るためには、大学の強みや特色を活かした大学院組織の強化が不可欠と考えます。このため、平成 25 年度において、所属する全構成員に対して過去 5 年間の研究論文業績や指導学生数、担当授業科目などの調査を行い、本大学院の教育研究面の質的維持、向上を図るとともに、指導資格基準を満たす兼担教員の受け入れを積極的に進めるなどの取り組みを実施しました。また平成 26 年度には、本大学院に在籍した学生および教員の平成 20 年度から平成 26 年度までの受賞実績を調査し、本大学院ホームページ上に公開しました。これは、学会や国際会議などでの本大学院学生および教員の教育研究活動に対する客観的評価を頂いたものと考えています。
これまでの活動実績報告書でもご紹介しておりますように、本大学院は、我が国でもユニークな、工学系、情報系、理学系および、農学系の教員で組織された学際的な博士後期課程大学院であり、わが国でも先駆的に教育組織と教員組織との分離を導入した博士課程大学院です。平成 20 年 9 月に早期修了生に第 1 号の博士学位を授与して以来、平成 27 年 3 月末までに学位を取得した課程修了生の総数は 284名を数え、現在国内外の様々な分野において若手リーダーとして活躍しています。また、博士論文による学位取得者も 7 名いらっしゃいます。本大学院の静岡および浜松キャンパスから巣立った後の修了生とのコミュニケーションの場を設けることが、より高度な大学院教育を実践するために不可欠であるとの認識から、平成 25 年度に創造科学技術大学院の Web 上に『同窓生の集い』を立ち上げました。研究機関や企業で活躍している日本人修了生はもとより、出身国に帰国した留学生との交流を通して、より太いパイ
プの国際ネットワークを構築し、本学の国際競争力の強化に貢献できればと考えています。
最後に、本報告書では、自然科学系教育部 5 専攻、創造科学技術研究部 8 部門、そして構成員のすべての活動業績を網羅しています。電子化が叫ばれる昨今ですが、活動報告書の電子ファイルを Web上において公開することはもとより、一目で眺められる冊子体でも広く公表することが重要と考え、設立年
以来、毎年継続した冊子体の発刊を行っております。是非、ご高覧いただき、皆様からの忌憚のないご批
判やご意見を頂き、さらにより良き大学院を目指していきたいと考えております。皆様のご指導、ご鞭撻をどうぞ宜しくお願い申し上げます。

−1−

２．組織
（１） 自然科学系教育部
自然科学系教育部長

永津 雅章

自然科学系教育部は、地域特性と現代的ニーズに特化した教育を行い、深い専門知識と時代に即応した幅広い素養及び国際性豊かな知識を有する高度先端技術者及び研究者を養成することを目的としています。このため、従来型の研究科組織による大学院の教育研究体制とは異なり、教員組織（創造科
学技術研究部）と切り離すことで、教育面では幅広く、研究面では特徴を持ったシャープな博士課程としての教育研究活動を通して高度専門職業人の養成を行っています。教育部には、特化された研究分野との整合性に配慮した 5 つの専攻を置き、奥行きのみならず間口の広い専門性を身につけ、科学技術の進歩に対処できる自立した国際的な舞台で存在感のある人材の養成を教育理念としています。
【平成 26 年度教育活動実績】
以下に、平成 26 年度の創造科学技術大学院における主な教育活動について紹介します。
（１） 学位授与：
平成 20 年 9 月に 2.5 年次の早期修了生１名に第 1 号の博士学位を授与して以来、平成 26 年度
博士学位取得者 52 名（うち、9 月期課程博士 21 名、3 月期課程博士 31 名） を加え、これまでに学位を取得した課程修了生の総数は 284 名となります。
（２） ダブルディグリープログラム制度の推進：
平成 26 年度には、オブダ大学（ハンガリー）、スリ・ラマサミー・メモリアル大学（インド）、サンクトペテ
ルブルグ国立工業大学（ロシア）との間で DDP 覚書を締結しました。これまでに本大学院が締結しているワルシャワ工科大学、アレクサンドル・アイオアン・クザ大学、ゴメル国立大学、ソフィア大学、リガ
工科大学、ブラウンシュバイク工科大学、慶北大学、プサン大学、インドネシア大学および中国科学院・プラズマ物理研究所を合わせて、12 大学、１研究機関となります。なお、平成 27 年 3 月末までに受け入れた DDP 学生は合計 20 名、派遣した DDP 学生は 2 名に及び、そのうち 12 名が本大学院で博士学位を取得しました。
（３） 創造科学技術大学院・2 研究所の合同開催による国際シンポジウム開催：
創造科学技術大学院、電子工学研究所、グリーン科学技術研究所の 3 部局が共同して国際シンポジ ウ ム 2015 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka
University を平成２７年 1 月 27～28 日に浜松キャンパス佐鳴会館において開催しました。本シンポジ
ウムでは『静岡大学における研究の将来ビジョンとグローバル化における戦略構想の創成』をテーマとして、海外から 28 名、国内から 5 名を本学に招待し、本学教員、博士課程・修士課程学生ポスドクなど
総勢 174 名が参加し、２日間にわたり、先端研究の講演や若手研究者の発表が行われました。
（４） 2nd International Conference on Nano Electronics Research and Education （ICNERE2014）開催
ナノエレクトロニクスに関わる研究と教育をテーマとした ICNERE2014 を 11 月 24-26 日、静岡大学
浜松キャンパスにて開催しました。インドネシア大学からは Bambang Wibawarta 学長をはじめ、総計 25名の参加があり、また本学からは伊東学長、永津大学院長、三村電研所長をはじめ、教員、博士課
程・修士課程学生・ポスドクなど 56 名が参加しました。本会議を通して活発な研究交流および学生交流が促され、互いに異なる文化に触れあい深い友好関係を築く機会となりました。

−2−

（５） 静岡大・核融合研連携研究フォーラムの開催：
多様な分野での共同研究の推進と研究者の交流、大学院教育の充実が目的として、昨年度に続き、第 6 回「静岡大学－核融合科学研究所連携研究フォーラム」を平成 2７年 2 月 26 日に静岡大学静岡キャンパスにおいて開催しました。静岡大学からは、碓氷研究担当理事をはじめ、永津創造科学技術
大学院長、当該分野で活躍する教員が参加し、研究成果の発表や今後の共同研究と教育協力のための情報交換を行いました。
（６） 国費留学生優先配置を行う特別プログラム：
文部科学省国費外国人留学生の優先配置を行う特別プログラム「中東欧・アジア地域国際連携教
育プログラム」では、光・電子分野で高度の博士課程教育を実践し、産学官に優れた外国人研究者・技術者を輩出するとともに、協定大学との国際交流ネットワークの構築を目的とし、ナノビジョン工学専
攻および光・ナノ物質機能専攻を担当専攻として推進してきました。平成 26 年度では、中東欧およびアジアの協定大学を中心に 8 名の優秀な国費留学生の受入れを行いました。
（７） アレクサンドル・アイオアン・クザ大学とのインターネット特別講義：
アレクサンドル・アイオアン・クザ大学（ルーマニア）との第 6 回インターネット特別講義を 2015 年 3
月 16 日に開催しました。本インターネット特別講義は、学術の交流を目的として、2009 年より毎年 1回開催しているもので、今回はアレクサンドル・アイオアン・クザ大学の Dr. Claudiu Costin（Faculty of
Science）により「High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)」、および下村勝教授（工学研究科電子物質科学専攻）により「Attachment of Heteroaromatic Molecules on Silicon Surfaces」と題して講義が行われ、活発な質疑応答を通して、両大学の学術の交流を深めました。
（８） 創造科学技術大学院主催キャリアデザイン講義：
試行科目「キャリアデザイン講義」を平成 26 年度に 2 回開講しました。第 1 回は平成 26 年 11 月 26
日に静岡キャンパスで行われ、中外製薬(株)研究本部研究業務推進部・福井 博泰氏および日本食品化工(株)研究所長・小川 浩一氏に、第 2 回は平成 27 年 2 月 23 日に浜松キャンパスにて浜松ホト
ニクス株式会社・中央研究所長・原 勉氏に講師をお願いし、多くの学生の参加者のもと開催されました。
（９） 創造科学技術大学院教員及び学生の受賞データ一覧公開：
本大学院に所属する教員および在学生の平成 20 年度から平成 26 年度までの各専攻毎の受賞データを WEB 上の関連情報にて公開しました。
（１０） ホームページ内容の強化：
本大学院の WEB 上の「一押し研究紹介」において、新たに 4 名の先生の研究紹介ビデオを公開しました。さらに、在籍する博士課程学生の研究紹介を 5 名追加し、学外に発信しました。
（１１） 創造科学技術大学院表彰制度の実施：
学生の研究意欲の高揚を目的として、優秀な学業あるいは研究業績を収めた学生に対する創造科
学技術大学院長賞の表彰制度を平成 20 年度より行っています。平成 26 年度 9 月および平成 27 年
3 月の各学位記授与式において大学院長賞の表彰を行いました。
【今後の展望】
早いもので大学院設置後 9 年が経過し、本大学院からすでに 284 名の課程博士学位取得者、7 名の論文博士学位取得者を社会に輩出しました。今後さらに、創造科学技術大学院の特徴である複合学際的な教育・研究の推進を通して、社会の要請に応えるべく、また国際的に評価される質の高い教育・研究の推進に向けて、本大学院の構成員が一体となって取り組んでいきたいと考えています。

−3−

（２） 創造科学技術研究部
創造科学技術研究部長

渡辺 修治

１．創造科学技術研究部の組織
創造科学技術研究部では、平成 16 年度、先端的な研究の実践に柔軟かつ迅速に対応でき、時流の変化に即した弾力的な組み替えができるよう、従来の工学、情報学、理学、農学の枠組みを超え、教員
組織の柔軟な見直しや編成替えが可能な組織として設置され、深い専門知識と時代に即応した幅広い素養および国際性豊かな知識を有する高度先端技術者および研究者を養成することを目的として教育研究を行ってきた。浜松キャンパスには光・電子・情報分野の研究を推進するため、ナノビジョンサイエン
ス部門、オプトロニクス部門、インフォマティクス部門、ナノマテリアル部門、エネルギーシステム部門の計8 部門が配置されている。また、静岡キャンパスでは、生命・環境科学分野における研究を推進するため
統合バイオサイエンス部門、環境サイエンス部門が配置され、理学部および農学部の教員が兼担兼務として参画してきた。さらに、原理の探求と新たな研究シーズの創出を図るため、浜松キャンパスおよび静岡キャンパスに跨り組織されたベーシック部門を設置し、基盤的研究にも重きを置いている。本大学院には平成 24 年度には専任教員 39 名、兼担教員 99 名が所属していたが、平成 25 年度、理系教員の修士課程所属、2 研究所の設置、改組に伴い、研究部への教員の配置が大きく変化し、コア教員 10 名、サブ
コア教員 20 名と少人数の教員を中心として管理運営され、現在に至っている。
２．創造科学技術研究部の目的
創造科学技術研究部は、上記のように従来の工学、情報学、理学、農学の枠組みを超えた分野横断的な先進的学際研究領域の創成と地域に根ざした産業イノベーションの創出を 21 世紀の課題と位置づけ、浜松キャンパスを中心とした光・電子・情報分野および静岡キャンパスを中心とした生命・環境科学分野において、地域に密着した課題の発掘およびその解決を目指す研究を推進するとともに、国内外に評価される独創的、先進的研究の推進を図ることを研究目的としている。
３．平成 26 年度活動報告
組織改編に伴い、創造科学技術大学院の全教員は各研究科に所属した結果、平成 25 年度以降は研究部の組織的活動は低下した。一方、2 研究所、および、超領域研究推進本部を中心としたフォーラム、
シンポジウムに研究部教員が参画する形式で研究成果を発表するとともに、平成 26 年度末には本大学院と研究所共催で国際シンポジウムを開催した。本稿では組織的活動の一端をご報告する。
（１）文部科学省特別教育研究経費
概算要求として本大学院から申請した下記の教育・研究推進事業が採択された。
・「未使用バイオマスの CO2 削減・エネルギー資源利用による低炭素循環型社会推進」(気候変動に伴うバイオ資源再生・エネルギー利用・自然共生による低炭素社会実現のためのグリーン科学技術研
究の推進)（平成 26 年度 26,355 千円 継続）
・「超領域分野における国際的若手人材育成プログラム」が平成 26 年度から 2 年間（予定）、新規プログラムとして採択され、海外連携拠点の構築、国際会議開催、地域産業界との連携活動を支援し、事業を推進した。
（平成 26 年度 32,189 千円 新規）−4−

（２）戦略的環境リーダー育成拠点形成
・「生態系保存と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成」
本プログラムは JST による支援を受けて平成 25 年を最終年度として実施してきたものである。支援
終了後の平成 26 年度も本学では重要課題として推進し、博士学生の入学、拠点形成プログラムを推進した。今後も本プログラムに参画する博士大学院生を本大学院に受入れ，育成拠点を継続する。
（３）国際シンポジウムの開催
研究部は部門長が輪番制で研究フォーラムの開催を担当してきたが、上述の通り、平成 25 年度以降
は大学院専任教員の大半が 2 研究所のコア、サブコアメンバーとなったため、2 研究所を中心とした活動にシフトした。平成 26 年度は 2 研究所との共催で、上記特別教育研究経費の支援を受け、国際シンポジウムを開催した。
４．今後の展望平成 25 年度に実施された文部科学省による大学のミッション再定義により、本学の特徴が浮き彫りにされてきた。論文の質、量、外部資金の獲得を指標にした研究力に基づき、研究面において実績と特徴を有する分野が明記された。特に、本大学院に所属する工学系、農学系、理学系、情報系研究分野においては、本大学院、および、2 研究所に所属した研究者の研究業績（論文、研究費獲得実績）があってはじめて本学の研究上の強み、特徴に位置付けられた。
大学院においては、教育と研究が一体化しているとも言える。理工系修士課程の大括り化に伴う博士課程導入科目の導入、本大学院担当教員による修士課程教育への参画も求められて、平成 27 年度から実施されることとなった。博士課程の魅力、研究の面白さを学部、修士課程の学生に理解してもらう上でも、研究力の高い教員による教育は極めて重要である。もとより、本大学院担当教員は、学部、修士課程
を通して教育にも熱心であるため、学内だけでなく、国内他大学、企業や海外からも、研究者、研究室、研究内容に魅力を感じて学生が集まってくる。研究はその研究者のアイディア、力、実施者である学生の育成、熱意と志の高さと研究費により推進可能である。このことからも、個々の研究者、研究テーマ、研究
力、研究室の魅力を高めること、より高いレベルの国際ジャーナルや国際会議などでの研究成果の発表、研究フォーラムの実施、海外大学での教育への参画、留学生に対する教育を推進し、この内容を積極的に学外、内外に発信する研究室レベル、大学院レベルでの広報活動が極めて重要である。
平成 26 年度から推進されている「超領域分野における国際的若手人材育成プログラム」においては、
海外の大学、研究機関との共同研究、共同教育を通して世界に互する先端的研究を推進すること、地域
大学や企業との連携に基づく、実践的若手研究者を育成、輩出を積極的に推進、支援した。特に、グローバル化は研究者間の信頼と共同研究を基盤とした学生の受入、派遣を通して推進可能であり、結果的に、大学院機能強化のステップを一段ずつ上がっていくことになる。さらに、教員、大学院生の個と研究
室、専攻、部門、大学院等の組織とのよりよい関係を模索する必要がある。強い組織を作るためには、強い個を作ることと個を同一方向に向けて集約する組織化する方策が重要である。教員は、自分自身をさらに強い個とすべく研鑽を積みつつ、大学院生を強い個として育てる視点を持つ必要がある。これらのことを踏まえて創造大学院では、インパクトファクターの高い論文誌等への投稿の推奨、科研費や受託研究の獲得の推奨、海外インターンシップなどを通じた機会提供等を行っている。一方、2 研究所、本大学院に関わる研究者をはじめとした研究に裏打ちされた教育の充実、強化に基づき、世界への研究力を発−5−信し続けるために、研究力の高い教員の採用、育成をはじめとする人事面での工夫と改善、研究力を有する教員に対する組織的支援が強く求められる。
また、海外から優秀な学生を受け入れられる仕組み（カリキュラムの工夫、産業界、自治体、省庁外郭機関との連携）および、教員の意識改革をはかり、国費留学生優先配置特別プログラムを本大学院の全研究領域で獲得を目指したが、バイオサイエンス、環境・エネルギーシステム、情報科学分野では採択されなかったため平成 27 年度の重点取り組み課題のひとつとして位置付けている。
平成 27 年度は本大学院設置時から 10 年目の節目を迎える。次代を担う若手研究者が本大学院に積極的に参加し、博士学生の教育研究を通して、本大学院、本学の研究力強化にむけて取り組めるよう、工夫と改善を試みている段階であるが、これを加速するために、本学に研究推進、研究機能強化のための組織構築が強く求められている。
なお、効果的な情報発信と活用を目指し、本「教育研究活動報告書」には、各研究者の研究に関するキーワードを併記することにした、このキーワードを基に、創造科学技術 web オリジナルサイト
日本語 http://gsst.shizuoka.ac.jp
英語 http://gsst.shizuoka.ac.jp/en/ととともに本大学院に関心を寄せる多くの方々に活用していただけることを期待している。

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３．専攻別教育研究活動（１）ナノビジョン工学専攻
専攻長

原

和彦

１．教育目標ナノビジョン工学専攻では、光子・電子のマクロな制御を基盤とする従来の画像工学の様々な限界を打破するため、画像技術とナノサイエンスを一体化し、個々の光子・電子のナノ領域制御を画像工学に導入した新学術分野「ナノビジョンサイエンス」を発展させることを教育研究の目標としている。創造科学
技術大学院の博士課程教育の理念とこの教育目標に従い、本専攻では、新分野の科学技術を創出する
専門知識と柔軟かつ豊かな感性を併せもつ国際的技術者・研究者の育成に取り組んでいる。
２．教育組織本専攻の教員は、所属部門ではナノビジョンサイエンス部門24名、オプトロニクスサイエンス部門1名の計25名である。今年度より、新たに若手の教授（外国人）1名および准教授3名が担当に加わった。
３．教育プログラムと今年度の実績① T 型カリキュラム
これまで実績を積み上げてきたＴ型教育課程を、専門科目、総論科目、新領域科目、基盤的共通科
目等により構成される幅広い体系的教育課程として編成し、短期集中型講義を強化している。留学生
数が増加していることに対応するため、全科目について英文シラバスを用意すると共に、留学生が履修している講義については英語で実施している。
② Monday Morning Forum（MMF）
毎週月曜日 1 時限目に、専攻所属の学生、指導教員、ポスドクが出席して、原則英語で研究発表、討論を行っている。今年度は、第 289 回～第 311 回の 23 回実施した。参加者数は、のべ 492 名、平均 21.4 名であった。MMF を通して学生の研究進捗状況を確認し、高いレベルの学位取得を促進する
ため、全出席者から、質問、助言を与えている。特に今年度は、文部科学省 21 世紀 COE プログラムの採択により、平成 17 年 4 月 18 日に第 1 回を実施して以来、300 回を迎える節目の年でもあった。
③ 中間発表専攻所属の学生は、MMF、中間発表会のいずれかにおいて、年に 1 回の研究報告を必ず行うことを義務としている。これにより、学位取得に向けた研究の進捗管理、学位取得の促進を行った。実施
時期は、各学年の終わりに実施することを明確にするため、前期及び後期の期末に定められている。
今年度は、9 月に 6 名、3 月に 2 名の学生が発表を行った。
④ 国際性養成(1) 本専攻では、教育と研究の両方の質の向上を目的とする国際会議
インターアカデミア（iA、中東欧協定校 12 校と本学が中心）およびInternational Conference on Nano
Electronics

Researchand

Education（ICNERE、インドネシア

第 300 回 MMF を終えて−8−

大学と本学が中心）などへの参加を推奨している。今年度の iA（9/10-12、リガ工科大学、ラトビア）へ
は本専攻から教員 5 名、学生 4 名が参加した。ICNERE は本学が主催して、11 月 24-26 日の期間、
浜松キャンパスを中心に行われ、インドネシア側からの 25 名を含む 81 名の参加者があった。
(2) アレクサンドル・アイオアン・クザ大学（ルーマニア）との第 6 回インターネット特別講義を 3 月 16 日に開催し、双方の会場に合わせて 30 名ほどが参加した。今回の講師は、Dr. Claudiu Costin（クザ大学）と下村勝教授（光・ナノ物質機能専攻）であり、講演後は活発な討論が行われた。
４．教育のグローバル化(1) 静岡大学では、本専攻が先導し、独自の国際連携システムとして、海外の大学と複数学位認定制
度(ダブルディグリー特別プログラム、DDP)を実施している。これまでに、本専攻が関連する分野では、ワルシャワ工科大学（ポーランド）、アレクサンドル・アイオアン・クザ大学（ルーマニア）、ゴメル国立大学（ベラルーシ）、インドネシア大学（インドネシア）、中国科学院プラズマ物理研究所（中華人民共和国）、ソフィア大学（ブルガリア）、リガ工科大学（ラトビア）と DDP 覚書を締結し、教育・研究の連携を行っている。さらに本年度は、スリ・ラマサミー・メモリアル大学 (インド)とサンクトペテルブルグ国立工業大学（ロシア）の 2 校との覚書締結を完了した。この制度によるこれまでの本専攻での受入学生は、本
年度 10 月に入学した 3 名を加え、計 16 名になった。このうち、8 名が学位を取得しており、制度として定着すると共に、今後の発展が期待される。
(2) 平成 24 年度文部科学省「国費外国人留学生の優先配置を行う特別プログラム」に採択された「中東欧・アジア地域国際連携教育プログラム」により、平成 26 年度も光・ナノ物質機能専攻と併せて 8 名の国費留学生が 10 月に入学した。
５．学位論文審査
本専攻では、学位論文審査プロセスの内、事前審査については十分に審査を行うために予備審査を行うことを義務づけている。平成 26 年 9 月の課程博士取得者は 5 名（内、2 名は DDP 学生）、平成 27
年 3 月の課程博士取得者は 6 名（内、1 名は DDP 学生）であった。
６．FD 活動
MMF は、専攻のメンバーが研究内容を紹介しあう場であるとともに、他の研究室の学生の研究進捗状
況を客観的に把握できる上、教員相互に適宜指導状況のチェックを行っており、FD としての機能も備えている。
７．今後の展望
引き続き教育プログラムを一層充実し、教員がさらに教育改善に努めることにより、国際性豊かで、指導的立場で研究・開発が行える優れた人材の育成に努める。教育の国際連携の促進については、協定校、DDP 覚書提携校との交流拡大のための活動に専攻としても取り組む。特に本年 9 月に浜松で開催される iA の運営に協力する。

インターネット講義の様子−9−（２）光・ナノ物質機能専攻
専攻長 近藤淳

１．教育目標物質のナノ空間での機能制御及び光と物質の相互作用を基にして、通信、計測、化学産業などに大きな広がりを見せる産業分野において、応用を志向しつつ、基盤となる物質科学と光化学の基礎学問に精通して将来における技術革新に対応でき、産業界を牽引できる人材の育成を目標としている。
２．教育組織光・ナノ物質機能専攻の教員の所属部門はナノマテリアル部門、オプトロニクスサイエンス部門、およびベーシック部門となっている。また、教員および研究室は浜松と静岡の両キャンパスにまたがっている。
３．教育プログラム
光・ナノ物質機能専攻では、教育目標を達成するため、必修科目として「光・ナノ物質機能演習」、「光・ナノ物質機能特別研究」、専門科目として「物質創製分子化学」、「光量子分子化学」、「量子エレクトロニ
クス」、「ナノマテリアル」を開講している。また、学外講師による講演会やシンポジウムを光・ナノ物質機能特別講義とし、専攻学生の積極的な参加を促した。これらの講義を通して、深い専門知識と時代に即応した幅広い素養および国際性豊かな知識を専攻の学生が身につけることが可能となる。光・ナノ物質機能専攻では、2 名の副指導教員制（自専攻、他専攻から各 1 名）や平成 24 年度文部科学省「国費外国人
留学生の優先配置を行う特別プログラム」に採択された「中東欧・アジア地域国際連携教育プログラム」による国費留学生の入学などを行っている。
平成 26 年度に試行として学生による英語での発表（教育フォーラム）を行った。発表者は 1 回 2 名として計 4 回実施した。初めての試みのため、3 月終了予定者から発表を行った。平成 26 年度実施してみて、英語での発表経験の少ない 1，2 年生のうちに、研究成果をまとめて発表した方が教育という観点から望ましいと感じられた。平成 27 年度には 1，2 年生を中心に、定期的に開催できるよう、専攻で検討する。なお、平成 26 年度の発表者と題目は以下の通りである。
後藤幹博：Shear-Horizontal Surface Acoustic Wave Biosensors for POCT
加藤康一：Thermally Stable Oil Gel from Partially Miscible Mixtures of Syrene-Butadiene-Styrene
Triblock Copolymers and Poly(phenylene ether)
Kazi Hanium Maria：Bipolar pulsed arc discharge synthesis and water dispersion of single-walledcarbon nanotube by gelatin/PGA wrapping
R. Karthikeyan：Effect of sulfur concentration on the formation of hierarchical nickel sulfide
村田優介：Development of Catalytic Asymmetric Amide Allylation of Isatin Derivatives with b-Amido
Functionalized Allylstannanes
新井貴司：Electrical Properties of CSD-derived PMN-PT Thin Films on a Si Wafer with Oxide
Electrode
Ajith Bandara：Versatile Synthesis of Fluoride-doped Tin (IV) oxide Nano-architectures on Glass
張 亮：Development of flexible dye-sensitized solar cell based on zinc oxide nanoparticle adsorbed
dye mixture− 10 −

４．学生の受賞○ Rangga Winantyo，若手研究者賞 (Young Researcher Award)，インターアカデミア2014．
○ 村田優介 第44回複素環化学討論会 優秀口頭発表賞○ Md. Jellur Rahamn，Poster Award，2015 Int. Symp. Toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka Univ.
○ Péter Lajos SÓTI, Poster Award，2015 Int. Symp. Toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka Univ.
○ 山本翔司, 優秀ポスター発表賞, 第4回CSJ化学フェスタ2014− 11 −

（３）情報科学専攻
専攻長

佐治

斉

１．教育目標本専攻は高度情報化社会を支える研究者・技術者の育成を目指し、自然言語処理、ディジタル情報伝送システム、情報ネットワーク、ヒューマンインターフェース、モバイル・ユビキタスコンピューティング、情報
セキュリティ、CG、データベースなどの観点からの幅広い分野の実践的教育を行い、国際的に活躍できる人材の育成を目指す。
２．大学院改革GP「マニフェストに基づく実践的IT人材の育成」
創造科学技術大学院情報科学専攻は、情報学研究科と連携して文部科学省大学院教育改革支援プ
ログラム（平成20年度～平成22年度）に採択され、その教育を継続して実践している。これは、実践的IT人材育成を、マニフェスト（入学から修了時までの授業・研究指導・学生主体活動で獲得できる能力と活躍の場を明確にした約束）を用いた大学院教育の実質化により達成するものである。基礎学力、研究力、
組織運営力、国際適応力、キャリアデザイン力の「五力」を兼ね備えることが必要と考え、高度な情報科学
技術を習得したCS（Computer Science）人材、社会組織を多面的に分析し情報システムの設計、開発、評価ができるIS（Information Systems）人材、情報社会の問題を発見・分析し解決策を提言できるID（Information Society Design）人材の育成を目的とする。支援予算の終了後もインターンシップ等の事業を継続して行うことで、さらなに人材の育成を進めている。
学生は自らが描くキャリアパスに沿った教育内容を選ぶ。実際の教育活動の成果は『アドバイザリー会議』により、支援・評価される。博士課程では、CS・IS分野を中心に、専門科目、新領域科目、知的財産論や経営論等の実践的な基盤的共通科目により深化させる。国際適応力の育成は、ネイティブ教員による
英語コミュニケーション系科目と、さらに博士課程での国外派遣支援により行う。学生による自主的・自発的な協働ワークショップを重視し、研究フォーラムの開催や研究室横断型学生プロジェクトの実施によって組織運営力を養い、特に情報化社会の中核となる博士課程学生のリーダーシップの育成を狙う。
３．教育活動の内容
創造科学技術大学院研究フォーラムや特別講演会を兼ねた特別講義の開催を毎年行っているが、今年度は情報学研究科と連携して下記のように開催した。
1 情報学研究交流会「認知症ケア技法ユマニチュード～認知症情報学からの新展開～」（情報学研究推進室主催）
日時：平成 26 年 9 月 6 日（土）13：00～16：30
場所：浜松キャンパス情報学部 2 号館 情 13 教室
講演者：本田 美和子 氏（東京医療センター総合内科医長）
講演題目：「認知症高齢者の現状とユマニチュード」
講演者：イヴ・ジネスト氏（ジネスト・マレスコッティ研究所長、静岡大学客員教授）
講演題目：「ユマニチュードの哲学と技法」
講演者：石川 翔吾 氏（静岡大学助教）
講演題目：「認知症情報学に基づくユマニチュードの評価」
2 創造科学技術大学院特別講義（情報学研究推進室主催）
日時：平成 26 年 11 月 10 日（月）15：00～17：00
場所：創造科学技術大学院 2 階会議室、静岡総合研究棟 414 室(TV 会議形式)
講演者：西久保 靖彦 氏（ウエストブレイン代表）− 12 −

講演題目：「LED の基礎と応用技術 -なぜノーベル賞がとれたのか-」
3 情報学特別講演会
日時：平成 27 年 1 月 6 日（火）14：00～16：00
場所：浜松キャンパス情報 1 号館 J1501 室
講演者：伏見 信也 氏（三菱電機情報技術総合研究所長）
講演題目：「三菱電機とその研究開発のご紹介」
4 創造科学技術大学院特別講義
日時：平成 27 年 2 月 26 日（水）13:15～14:15
場所：浜松キャンパス情報 2 号館 情 23 教室
講演者：井上 友二 氏（トヨタ IT 開発センター代表取締役会長、創造科学技術大学院客員教授）
講演題目：「車とクルマの話題」
講演者：後藤 厚宏 氏（情報セキュリティ大学院大学教授、創造科学技術大学院客員教授）
講演題目：「“IoT+クラウド”時代のセキュリティ」

五 つ の 力 （基 礎 学 力 ， 研 究 力 ， 組 織 運 営 力 ， 国 際 適 応 力 ， キ ャ リ ア デ ザ イ ン 力 ） を
修 得 し た 三 種 ＩＴ 人 材
ス ー パ ー 五 力 ＩＴ 人 材（例 ）情 報 通 信 分 野 の CS 技 術 者

C S ・ IS 分 野

創造科学技術大学院

自然科学系教育部（博士課程）

協 働
ワ ー クショップ（学 生 主 体 活 動 ）・予 備 審 査
2単 位
例）
コン ピ ュ ー タ
ネ ッ ト ワ ー ク論

2年 次

1単 位
例 ）
知 的財 産論

1単 位
キ ャリ アデ ザ イン 演 習

専 門書 ・
研 究論 文 の講 読 ・解 説・論 文 投 稿
・学 位 論 文 作 成

博 士 課程イン タ ー ン
シ ップ

・国 際 ジ ャ ー ナ ル
論 文 投 稿・国 際 会 議 ・ 学 会
等 で研 究 発 表

研 究 活動 の推 進

研究フォーラム開催 ・運営

研究室 横断型学 生プロジェクト

1年 次

2単 位

1単 位

1単 位

例）
情報 通 信シ ス テ ム論例 ）科 学技 術
文 書表 現法

技術 討論 演 習

専 門書 ・
研究 論 文の講 読 ・解 説

2年 次

研 究テ ー マ ・研
究計 画 の策 定

五 力 ＩＴ 人 材
選 択

社 会 人
他 研 究 科 ・他 大 学 大 学 院 修 士 修 了 者
留 学 生
専 門 科 目14単 位

融 合 科 目 群
4単 位
文 工 融合 科 目

選 択

演 習
8単 位

研 究
8単 位

情 報 学 演 習 Ⅱ

修 士 論 文 のまとめシステム
ネ ッ トワー ク論
情 報 資源 論

CS

就 職

進 学
ジュニアR A制 度によ る 進 学 奨 励《C S 人 材 の 科 目 選 択 例 》
アー キ テクチャ 設 計 論
ネットワー ク システム 論
離 散 情 報 処 理 論
画 像 処 理 論
計 算 過 程 論
P r o f e s s io n a l P r e s e n t a tio n in E n g lis h
音 声 情 報 処 理 論
知 的 イ ン タ フ ェー ス

1年 次・副 指 導 教 員 決 定・博 士 研 究 テ ー マ
策 定

必 修

3プ ロ グ ラ ム制 に よ る 体 系 的 学 習 科 目
英 語 コミュニ ケー シ ョン 系 科 目
修 士 課 程 イン ター ン シッ プ
社 会 人 ・他 大 学 出 身 者 用 接 続 科 目

合宿 研修

大学院情報学研究科

・本 審 査・最 終 試 験・博 士 学 位 授 与博士 論文 のとり ま とめ

特 別 講義ＩＴソリューション室 運営

情報科学専攻（修士課程）

就 職

専 門 科 目 特 別 講 義 短 期 集 中 特 別 演 習
演 習
特 別 研 究（1 単 位 ） 型 講 義（2 単 位 ） （3 単 位 ）3年 次

平 成 ２０年 度
新 たに 開 始 す る
科 目 等

情 報 社会セ キ ュリ テ ィ論
コミュ ニ ケ ーシ ョン 論・中 間 発 表
協 働 ワー ク
シ ョ ップ 活 動
を含 む

・学 会 等 で 発 表研 究 活 動の推 進

情報 学 演 習 Ⅰ

IS・イ ン タ ー ン シ ッ プ
・構 想 発 表

研究 テ ー マ ・研
究計 画 の 策 定

選 択 必 修・論 文 審 査・最 終 試 験・修 士 学 位 授 与・指 導 教 員 、 副 指
導 教 員 決 定・研 究 テ ー マ 策 定

必 修

ID

静 岡 大 学 ・他 大 学 情 報 系 学 部 卒 業 生 ・留 学 生
博 士 課 程修 了 要 件必 修 ５ 単 位 (演 習 ２ 単 位 、 特 別 研 究 ３ 単 位 )， 選 択 ６ 単 位 以 上 ， （専 門 科 目 か ら ２ 単 位 以 上 選 択 必 修 ） 計 １ １
単 位 以 上 の 取 得 ． 第 一 著 者 の 査 読 付 き 学 術 誌 論 文 1 編 の 掲 載 ． 予 備 審 査 ・ 本 審 査 ・最 終 試 験 の 合 格

修 士 課 程修 了 要 件2 年 以 上 の 在 学 ． 3 4 単 位 以 上 （必 修 1 6 単 位 ， 選 択 1 8 単 位 （ う ち 選 択 必 修 4 単 位 以 上 ） ）の 取 得 ．
修 士 論 文 審 査 ・最 終 試 験 の 合 格− 13 −

（４）環境・エネルギーシステム専攻
専攻長 吉村仁

１．実施状況
現代における地球環境・エネルギー問題は様々な要因が複雑かつ複合的に絡み合っており、既存の専門分野による科学理論や技術だけでは対応不可能となってきている。そのため。既存の分野の枠を大きく超えて、ものごとを全体的・総合的に考える視点を持つ未来型の人材を育成することが最大の急務となって来た。環境・エネルギーシステム専攻では、分野を大きく包括した視点で将来の地球環境・エネル
ギー問題の教育研究を展開することを目的とする。
「環境適合プロセス論」、「生産システム論」、「地球内部環境論」、「エネルギー環境論」、「生命・環境・科学論」、「物質循環環境論」、「地球環境システム工学」が静岡あるいは浜松地区で開講され、英語による講義が行われた。また、平成 22 年度に採択された「アジア・アフリカ戦略的環境リーダー育成拠点の形
成：生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成」に基づいて、特別講
義「気候変動・炭素循環論」「海洋生物論」「リモートセンシング論」「乾燥地生態系論」が主に英語で講義された。
温暖化に対応した地球生態系や地球環境の維持、頻発する巨大な自然災害に備えての防災や安全教育などの社会的関心と密接に連携する未来指向型の環境科学を担う人材を育成するという目標に沿い、大学院生の学生プロジェクトなどの研究教育を遂行しており、国際的に著名な雑誌に学生がファース
トオーサーとなる論文など幾つもの成果を上げている。本専攻の目的は従来の科学分野にとらわれない
広い科学的知識に基づく問題解決型の人材育成を行うことである。その一つの試みである戦略的環境リーダー育成拠点形成プログラムでは、国際環境論の講義を開講、また、材育成シンポジウムおよび総括
国際シンポジウムを開催した。
本専攻では、目的の達成のために地球温暖化、地球生態系、地球環境、世界食料生産、地震地質災
害、グリーン科学技術といった学際的、横断的な視野を持つ専門研究者や高度技術者を育成する。地球規模の炭素循環は地球温暖化防止技術と直接関係している。また、地球温暖化は海洋における二酸化炭素の吸収・放散・固定などに強い影響を及ぼす。これらの研究は、環境生物学・生態学的な分野として
位置づけられるとともに、その計測技術及び固定化技術は環境工学・プロセス工学の課題である。
一方、エネルギー資源としての有機質バイオマス、生産プロセスからの廃棄物の有効利用などは微生物生態学およびプロセス工学の学際的な知見を必要とする。たとえば、生産プロセスでは、環境にやさしい環境調和型のグリーンプロセスに対応するエコロジー的な視点、エネルギー効率を重視する視点、ゼ
ロエミッション的な視点など様々な視点を理解できる、統合的なヴィジョンを身に付ける教育を展開している。また、森林など自然生態系と人間活動の調和を求めた調和型の自然環境管理のサイエンスを学ばせる。さらに、近年、地震や地質環境変化による自然災害が頻繁に起きており、それらの自然災害を引き起
こすメカニズムや防災についての知識を持つ専門的な人材が社会から求められている。そこで、安心・安全な社会を構築できる幅広い視野を持ち、上記のような様々な視点を統合して理解できる学際的な人材を育成していく。
２．特記事項（1）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成 22− 14 −

年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」） 国際環境論講義（詳細は「環境サイエンス部門」の項目に別記。）（２）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成 22
年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」）
2014 年度静岡大学シンポジウム「環境人材育成の成果を問う！新たなる目標に向かって」
Evaluating our achievements in fostering environmental leaders towards a new goal: (what was
obtained? what was left?)
期日： 2014 年 9 月 29～30 日 (B-nest, 静岡市) （詳細は「環境サイエンス部門」の項目に別記。）（３）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成 22
年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」）
ELSU 総括国際シンポジウム 2015 「アジア・アフリカにおける環境問題解決への共同プラットフォームの構築： 環境リーダーによる Future Earth へのチャレンジ」「 Construction of New Asia/Africa Project Platform for Future Earth 」
期日： 2015 年 2 月 23 日(月)～24 日（火） （B-nest（静岡市産学交流センター）
最近の世界的な異常気象による大雨、洪水、高潮、河川の氾濫、土石流及び地震、火山噴火等の大災害が発生し、それにともなう食糧事情や生活インフラの危機など予想を遥かに超える事態となっており、社会・環境・人間の生存等が絶えず脅かされる状況下にある。この問題は、日本だけでなくアジアをはじめとする地球全体の問題であり、国際的にその対策を考えていかなければならない課題である。この問題を解決するにあたり、環境リーダー育成プログラムにおいて国際力・企画力・指導力などを培ってきた人材を「どう活用するのか、また、どうリンクしていくのか」の答えを探るためこのシンポジウムを開催した。今回は、その手法として、環境リーダー育成プログラムの学生と各国の教員あるいはリーダーとの密な関係を静岡大学の ELSU をベースに構築することである。
そのために、現在在籍している環境リーダー育成プログラムの学生が関係している大学や研究機
関の教員あるいは研究者を招聘し、いかにすれば学生が卒業後において活躍できる場を得ることができるか、また、どのような共同研究プログラムなどを実施すれば学生たちの活動する場所を確保することができるかの方策を探る。文部科学省においては、平成２８年度から人材活用と環境適応戦略
プログラムの新たな事業の準備を開始している。これらの新事業に対応するためには、国際共同研
究ネットワークの構築と人材活用の強いリンクが重要である。このような趣旨を踏まえて総括国際シン
ポジウムを開催した。特に、アジア・アフリカの該当国から教育者・研究者を招請し、いくつかの分野を設定し、どのようなプロジェクトを立ち上げることができるのか、そのプロジェクトでどのような環境問
題を解決しようとするのか、その問題解決に育成した環境リーダーがどのように関わり、活躍できるのかを議論する。これらのプロジェクトは、今後、日本のアジア・アフリカにおける環境問題を通じて新たな戦略とビジネス等にどう反映させることができるかを議論した。
（４）受賞・表彰・報道など
1．北村晃寿教員らは、日本古生物学会の出版する国際誌「Paleontological Research」に掲載された論文（Kitamura et al. 2013）が 2014 年度日本古生物学会論文賞を受賞した。
2．吉村仁教員が、State University of New York College of Environmental Science and Foresty Alminiの Graduate of Distinction - Notable Achievement Award を受賞（2014.12.5）した。

− 15 −

（５）バイオサイエンス専攻
専攻長

瀧川 雄一

１．教育目標
本専攻では、バイオサイエンスの基礎から最先端のバイオテクノロジーの知見を基盤にして、生体ナノサイズの分子やタンパク質、及び組織やその高次機能までの種々の生体分子から生物固体の教育・研究を行っており、21世紀のバイオサイエンスやバイオテクノロジーの担い手となる全体的・統合的に考える視点を持ち、新たな研究分野を開拓する人材の育成を目標とする。
この目標を達成すべく、バイオサイエンス専攻の教員22名による最先端の研究（統合バイオサイエンス部門の項を参照）をベースに、ケミカルバイオロジー、新遺伝子・細胞工学、生体統合制御学、分子生命科学、バイオマテリアルなどの授業のほか、他専攻の授業や共通的科目、特別講義を履修・聴講する。これらの講義により、自分の研究分野以外の最先端の知識を系統的に学ぶことにより、学生の現在の研究に役立つだけでなく、大学院修了後の研究や開発にも役に立つ幅広い基礎力を養うことができる。
２．セミナーの開催および聴講（１）バイオサイエンス専攻セミナー
バイオサイエンス専攻のセミナーを兼ねて、超領域分野における国際的若手人材育成プログラムの一環として、静岡大学の研究と博士課程学生の教育を牽引している電子工学研究所、グリーン科学技術研究所および創造科学技術大学院の3部局が共同して開催する国際シンポジウム2015 International
Symposium toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University -Joint International
Workshops on Advanced Nanovision Science / Advanced Green Science / Promotion of Global Young
Researchers in Shizuoka University- が、1月27-28日に静岡大学浜松キャンパス佐鳴会館において開催された。統合バイオサイエンス部門の渡辺教授、河岸教授の講演をはじめ、若手研究者や学生によるポスターセッション(50件)が行われ、本学の研究力や博士課程の国際的人材育成について発信することができた。
（２）特別講義の聴講
学生は学外で開催された国内外での学会特別講演会、また各教員が学外から招聘した研究者による特別講演を聴講する機会を持った。
上記シンポジウムをバイオサイエンス特別講義の一環として認定したほか、2件の特別講演会を特別講義として単位認定した。
2014年12月19日（金）15:00-17:00 早稲田大学 加藤 尚志 教授「ヒト・ネズミ・ツメガエル・メダカの比較実験血液学的研究の実践と課題」
2014年11月20日（金）15:00-17:00 基礎生物学研究所 亀井 保博 博士「生物学顕微鏡の最先端」
３．ダブルディグリー特別プログラム(DDP)の実施
引き続き、ダブルディグリープログラムに基づくグローバルナノバイオテクノロジー推進のための人材育
成プログラム（DDP）を渡辺教授が責任者となって推進した。本年度も継続してバイオサイエンス専攻の渡辺教授はドイツ・ブラウンシュバイク工科大学に、朴教授は米国メイヨー医科大学に若手研究者や大学院− 16 −

生を派遣した。

− 17 −

４．部門別研究活動（１）ナノビジョンサイエンス部門
部門長

原

和彦

１．部門の目標・活動方針
ナノビジョンサイエンス部門では、個々の光子・電子のナノ領域制御を画像工学に導入した新学術分野「ナノビジョンサイエンス」の研究を進め、「柔軟かつ感性豊かな画像コミュニケーションの時代」の科学技術を創出することを目的として研究活動を行っている。
研究目標は、テレビジョンの父「高柳健次郎博士」の伝統を引継ぐ、光・電子・画像工学分野において、個々の光子・電子のナノ領域制御を画像工学に導入する新学術分野「ナノビジョンサイエンス」を発展させることである。このため、ナノ材料・ナノデバイスの創成技術とそのための科学を基盤とし、光子・電子の放出、検出、転送などの制御に関する研究、ナノビジョンデバイス及びシステムに関する研究、ナノ空間における光の自在制御に関する研究、超広波長帯域ナノ物質機能イメージングに関する研級に取り組んでいる。また、ナノビジョンサイエンス研究の国際的な発展及びこの分野で国際的に活躍できる優れた研究者、技術者を育成するため、国際ネットワークの形成強化を進めている。
２．教員と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員）
本部門は 24 名の教員から構成されている。各教員の主な研究テーマは以下の通りである。
◎永 津 雅 章 ： プラズマを用いたナノ構造材料プロセス◎原

和 彦 ： ナノビジョン光材料・デバイスの開発○青 木

徹 ： センシングをベースとした放射線情報学○石 田 明 広 ： 量子井戸・ナノ構造の作成とデバイス応用○猪 川

洋 ： ナノデバイスを用いた回路・システム集積化○大 坪 順 次 ： 非線形フォトニクス、情報フォトニクス
○金 武 佳 明 ： 表面情報伝達担体に関する研究とその応用○川 田 善 正 ： 光ナノサイエンス○川 人 祥 二 ： 機能集積イメージングデバイス○田 部 道 晴 ： Si ナノ構造を用いたドーパント原子デバイス○中 本 正 幸 ： ナノ材料等を用いた MEMS・真空ナノデバイス○橋 口

原 ： 半導体微細加工技術による MEMS デバイスの開発○廣 本 宣 久 ： テラヘルツセンシング技術・光散乱計測技術○Mizeikis Vygantas ： フェムト秒パルスレーザーを用いたフォトニックマイクロナノ構造の作製、材質変性および光学特性の評価○三 村 秀 典 ： 微小電子源の物理とデバイスへの応用○池 田 浩 也 ： シリコンナノ構造を用いた新機能デバイス○居 波

渉 ： 電子線励起アシスト超解像顕微鏡の開発○井 上

翼 ： ミリメートル級長尺カーボンナノチューブによる新奇高強度・高導電性・高熱伝導性材料○荻 野 明 久 ： 光子支援型熱電子発電器の開発と高機能化○小 野 篤 史 ： プラズモニクスを利用した高性能光デバイスの開発○香川景一郎 ： 高機能 CMOS イメージセンサとその応用− 18 −

○根尾陽一郎 ： 真空電子を用いた能動デバイス○渡 邊

実 ： 光再構成デバイス、リコンフィギャラブルデバイス○武 田 正 典 ： テラヘルツ帯における分光技術及び超伝導検出デバイスの開発
３．部門の活動
以下に、活動の特記事項として、国際会議招待講演、授賞および新聞報道等の実績をまとめた。学術
論文・著書、特許、国際会議・国内学会発表件数、招待講演数（国内発表を含む）につていては、巻末の資料を参照されたい。
（１） 国際会議招待講演
・猪川

45 件

洋 ： “SOI photodiode with surface plasmon antenna: from sensitivity enhancement torefractive index measurement for biosensing”, 2014 IEEE International Conference on
Semiconductor Electronics (Keynote)

・永津雅章 ： “Surface Functionalization of Nano-structured Materials by Plasma Processing”, 19th
Korea-Japan Workshop on Advanced Plasma Processes and Diagnostics (Plenary Talk)・川田善正 ： “High spatial resolution imaging of fluorescent Nanodiamonds using direct electron-beamassisted microscope”, 5th International Conference on Photonics
・中本正幸 ： “Ruggedized vacuum nanodevices for environmental harsh conditions”, The 14th
International Meeting on Information Display
・三村秀典 ： “ Novel Micro-Column Using a Multi-gated Si Field Emitter”, 5th International
Conference on Radiation with materials: Fundamentals and Applications
・ V. Mizeikis ： “Fabrication of Structural Color Materials by Femtosecond Direct Laser Write
Technique”, The Fourth International Conference on Manipulation, Manufacturing and
Measurement on the Nanoscale・小野篤史 ： “Fluorescence Enhancement with Surface Plasmon Excitation in Deep Ultraviolet Light”,
International Symposium on Optical Memory 2014など
（２） 授賞（指導学生の授賞を含む）

31 件

・川人祥二他 ： 大学発ベンチャー表彰 2014 科学技術振興機構理事長賞, “ブルックマンテクノロジ
社の CMOS イメージセンサの設計、開発、販売において成長に寄与”, 科学技術振興機構(JST)・香川景一郎 ： 高柳研究奨励賞，「医用・バイオ応用に向けた光・電子融合型カメラシステムおよびデ
バイスの開発」
・黄川田昌和 （ナノビジョン工学専攻 2 年） ： “深紫外励起による非染色細胞の高感度プラズモニック
イメージング”、レーザー学会第 35 回年次大会優秀論文発表賞など（３） 新聞報道等

15 件

・川人祥二 ： 静岡大・中日新聞連携講座「浜松発！未来の社会」, “イメージセンサ解説”, 中日新聞,
2014 年 10 月 15, 19 日など

− 19 −

ナノビジョンサイエンス部門

専任

プラズマを用いたナノ構造材料プロセス専任・教授
永津 雅章 （NAGATSU Masaaki）
ナノビジョン工学専攻 （兼担：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： プラズマエレクトロニクス、プラズマ科学
e-mail address: tmnagat@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.eng.shizuoka.ac.jp/plasma/nagatsu_lab.html
http://www.eng.shizuoka.ac.jp/plasma/japan/index.html【 研究室組織 】
教
員：永津 雅章
事 務 員：本田 栄子
研 究 員：ミハイ・アレキサンドル・チオラン（H25.10～学術研究員）
博士課程：ミハイ・アレキサンドル・チオラン（D3、国費）、楊 恩波（D3、私費）、楊 樹斌（D3、国費）、楊 小麗（D3、私費）、アンチュー・ビスワン（D2、国費）、トミー・アブザイ
リ（D2、国費）、胡 鋭（D1、国費）修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
我々は、プラズマ科学を基盤とするプラズマプロセス技術の産業応用を目的として、研究を行っている。様々な社会的ニーズに応える各種プラズマの生成から、バイオ・医療などの様々な分
野へのプラズマ応用技術の開発など、新しい学際研究領域の創成およびイノベーション創出を目指している。
【 主な研究成果 】（１）ナノ微粒子のプラズマ表面修飾技術とそのバイオ・医療応用に関する研究
DC アーク放電により作製した磁性体ナノ微粒子を用いた RF プラズマ表面修飾の結果、微粒子表面にアミノ基が粒子当たり 30,000～50,000 個修飾されていることを確認した。さらに微粒子のバイオ・医療応用に向けて、インフルエンザウイルスおよびサルモネラ菌の抗体の固定化を行い、インフルエンザウイルスおよびサルモネラ菌の高濃縮化に成功した。
（Bioorg.
Med. Chem. Lett. 25 (2015) 1876–1879, Bioorg. Med. Chem. Lett., 25 (2015) pp. 1012-1016）（２）プラズマを用いたバイオポリマー材料表面の低温プロセス技術の開発
大気圧プラズマジェットを用いた樹脂基板上への銅薄膜堆積に関する研究を実施し、それらの成果を論文に発表した。（Plasma Processes and Polymers,印刷中 (2015)）（３）ナノメートルサイズの反応放電場の生成と各種材料プロセスへの応用技術の開発
直径約 100 ナノメートルのナノキャピラリーを用いた超微細大気圧プラズマジェット源の開発を行った。各種タンパク質膜へのプラズマ照射の効果を明らかにするとともに、バイオ
チップセンサー開発を目的としたカーボンナノチューブアレイにおける超微細表面修飾に成功した。(Appl. Phys. Lett., 106 (2015) 054105, Carbon, 89 (2015) pp. 208-216)（４）プラズマプロセスによる金属イオン、セシウムイオン除去技術の開発
CNT やナノ微粒子などの比表面積の大きいナノ構造材料表面のプラズマ処理による金属イオ
ンあるいはセシウムイオン除去技術の開発などを行った。（Marine Drugs 印刷中(2015), J.
Hazard. Mater., 274 (2014) pp. 46-52, RSC Adv., 4 (2014) pp.4856-4863）【 今後の展開 】
プラズマ科学を駆使した大気圧下でのナノスケール放電およびそれらを駆使した超微細加工技術の開発および産業応用などに力を注いでいきたいと考えている。また、プラズマプロセスの特長を生かした医学、理学、農学との連携を視野に入れたプラズマとバイオテクノロジーを融合した学際領域的な研究にチャレンジしていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Shubin Yang, Xiangke Wang, Guangshun Hou, Masaaki Nagatsu, Dadong Shao, Xiaoli Tan, Xuemei
Ren, Jitao Yu "Design of chitosan-grafted carbon nanotubes: Evaluation of how the –OH functional groupaffects Cs+ adsorption”, Marine Drugs, accepted for publication.

− 20 −

2) Peng Zhao, Wei Zheng, Jun Watanabe, Yue Dong Meng, and Masaaki Nagatsu, "Highly conductive Cu
thin film deposition on polyimide by RF-driven atmospheric pressure plasma jet under nitrogen
atmosphere”, Plasma Process. Polym., accepted for publication.
3) Akikazu Sakudo, Han Chou, Kazuyoshi Ikuta, and Masaaki Nagatsu, "Integration of antibody by surfacefunctionalization of graphite-encapsulated magnetic beads using ammonia gas plasma technology for
capturing influenza A virus”, Bioorg. Med. Chem. Lett. 25 (2015) 1876–1879.
4) Tomy Abuzairi, Mitsuru Okada, Yohei Mochizuki, Nji Raden Poespawati, Retno Wigajatri and Masaaki
Nagatsu, "Maskless functionalization of a carbon nanotube dot array biosensor using an ultrafine
atmospheric pressure plasma jet”, Carbon, 89 (2015) pp. 208-216.
5) Ionut Topala and Masaaki Nagatsu, "Capillary plasma jet: a low volume plasma source for life science
applications”, Appl. Phys. Lett., 106 (2015) 054105(5pages).
6) Akikazu Sakudo, Han Chou, and Masaaki Nagatsu, "Antibody-integrated and functionalizedgraphite-encapsulated magnetic beads, produced using ammonia gas plasma technology, for capturing
Salmonella”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 25 (2015) pp. 1012-1016.
7) Raman Bekarevich, Iuliana Motrescu, Aliaksandr Rahachou, and Masaaki Nagatsu, "Mass SpectrometricStudy of Ammonia/Methane Surface-Wave Plasma Applied to Low Temperature Growth of Carbon
Nanomaterials”, J. Phys. D: Appl. Phys., 48 (2015) 045201(10pages).
8) Shubin Yang, Cho Han, Xiangke Wang and Masaaki Nagatsu, "Characteristics of Cesium Ion Sorption
from Aqueous Solution on Bentonite- and Carbon Nanotube-based Composites”, J. Hazard. Mater., 274(2014) pp. 46-52.
9) Mihai Alexandru Ciolan, Iuliana Motrescu, Dumitru Luca, Masaaki Nagatsu, "Low Temperature Plasma
Functionalization of ZnO with Amine Groups for Bioapplications”, Dig. J. Nanomater. Bios., Vol. 9, No.
2 (2014) pp.483-491.
10) Shubin Yang, Dadong Shao, Xiangke Wang and Masaaki Nagatsu," Localized In-situ Polymerization
on Carbon Nanotube Surfaces for Stabilized Carbon Nanotube Dispersions and Application for Cobalt(II)Removal", RSC Adv., 4 (2014) pp.4856-4863.
【 解説・特集等 】
1) 永津雅章,“プラズマによる表面処理技術の基礎と応用”, R＆D 支援センター「プラズマ表面処理」セミナーテキスト, 江東区産業会館 (2014. 6.26).
2) 永津 雅章,“事例をふまえたプラズマ CVD による低温成膜・表面処理とマイクロ波プラズマ技術”, サイエンス＆テクノロジー（株）主催セミナーテキスト, 東京・品川区大井町きゅりあん,(2014.3.28)【 国際会議発表件数 】
1) Masaaki Nagatsu," Plasma Surface Functionalization of Nano-structured Materials for Bio-medical
Applications", at the 12th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology & 27th
Symposium on Plasma Science for Materials (APCPST-12 & SPSM-27), Adelaide, Australia(2014.8.31-9.5).
他２６件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、プラズマ・核融合学会、電気学会、電気関係学会東海支部連合大会等、計３６件【 招待講演件数 】
1) M. Nagatsu, T.Abuzairi, A. Viswan, M. Okada, R. Wigajatri and N. R. Poespawati," Maskless Surface
Functionalization for Biomedical Application Using Nano-Capillary Atmospheric Pressure Plasma Jet",
MRS 2014 Fall Meeting, Sheraton Boston Hotel, Boston, USA (2014.12.3-4).
他９件【 受賞・表彰 】
1) 永津雅章, 応用物理学会フェロー称号受賞(2014.9.17).
2) 作道章一, 生田和良, 永津雅章, 第 75 回応用物理学会秋季学術講演会、北海道大学札幌キャンパス (2014.9.17-20) . (応用物理学会 Poster Award 受賞)
3) 岡田 充, トミー アブザイリ, 張 晗, ニィ プスパワティ, 永津 雅章, 第 75 回応用物
理学会秋季学術講演会、北海道大学札幌キャンパス (2014.9.17～20).(応用物理学会 Poster
Award 受賞).

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ナノビジョンサイエンス部門

専任

ナノビジョン光材料・デバイスの開発
専任・教授
原 和彦 （HARA Kazuhiko）
ナノビジョン工学専攻 （兼担：電子工学研究所）
専門分野： 結晶工学、半導体工学、固体物理学
e-mail address: rkhara@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://ny7084.rie.shizuoka.ac.jp/active-display/
http://www.rie.shizuoka.ac.jp/japan/intro/in8.html【 研究室組織 】
教
員：原 和彦、小南 裕子（工学研究科准教授）、光野
修士課程：M2（４名）、M1（２名）

徹也（工学研究科助教）【 研究目標 】
ディスプレイ、固体照明光源を初めとする可視発光デバイスの高性能化と紫外域の新しい発光デバイスの創出のために、優れた特性と特徴をもつ新しい発光材料の開発、およびこれらの光物性の解明、デバイス応用に関する研究に取り組んでいる。半導体ナノテクノロジーやナノフォト
ニクスなど、異なる分野の概念の導入による材料の高機能化や、独自の試料作製プロセスの開発
を研究の方針とし、主に次の研究テーマに取り組んでいる。
（１）六方晶 BN 薄膜の化学気相成長（２）高品質 III 族窒化物半導体粒子の作製と蛍光体応用（３）新しい光源などの応用を目指した紫外・近赤外発光材料の開発（４）GaN マイクロディスクアレイの作製、光学特性の評価および応用（５）CVD による蛍光体粒子のコーティング【 主な研究成果 】（１）六方晶 BN の化学気相成長と紫外発光制御
近年、六方晶窒化ホウ素（h-BN）は、深紫外を含む紫外蛍光体、グラフェン用の基板、窒化物半導体用の剥離層など、電子デバイス用の材料としても着目されるようになっている。
h-BN の良質な薄膜を作製するために、工業的に pyrolytic BN（PBN）の作製に利用されている BCl3 と NH3 を原料とする CVD を採用し、h-BN 薄膜の作製に取り組んでいる。今年度は、減圧で作製した薄膜について、品質の向上を目指した。特に、反応炉の構造を調整し 10 kPa ま
で成長圧力を下げることにより、強度は弱いものの室温において 214 nm の励起子発光を明確に示す試料が、サファイア基板上の薄膜としては始めて得られた。
（２）基板加工を利用した六方晶窒化ホウ素の薄膜作製
h-BN 結晶の高品質化を目指して、基板からの影響を避けるための構造として自立したテラ
ス状薄膜を作製するプロセスの開発を目指した。はじめに、基本データとして、サファイア
および h-BN 多結晶の反応性イオンエッチングの条件を明らかにした。次いで、サファイア上に h-BN 結晶を成長させた試料をパターニングし、再成長を行うことで、横方向に薄膜が成長する傾向があることを確認した。また、選択成長された領域では励起子発光が観測され、結晶性が改善されることを示した。
【 今後の展開 】
h-BN の CVD については、今後装置構造を最適化することにより、より高温での減圧成長を実施する計画である。この条件により結晶性および表面平坦性の向上を目指す。また、発光に大きな− 22 −

影響のある残留不純物の低減についても順次解決を図り、この材料をデバイスの活性領域に使用する新たなエレクトロニクス応用に向けて研究に取り組む。
【 学術論文・著書 】
1) Tetsuya Kouno, Sho Suzuki, Katsumi Kishino, Masaru Sakai, Kouji Yamano, Ai Yanagihara, KazuhikoHara, “Optical properties of arrays of hexagonal GaN microdisks acting as whispering-gallery-mode-type
optical microcavities”, physica status solidi (a), (2015) on line
2) Tetsuya Kouno, Masaru Sakai, Katsumi Kishino, Kazuhiko Hara, “Switching of whispering gallery
mode in hexagonal GaN microdisk by change in condition of reflection surface”, Electronics Letters, 51,
170-172 (2015)3) Maxim Sychov, Vadim Bakhmetyev, Alexandr Kotomin, Sergey Dushenok, Alexey Kozlov, Hideo
Tamamura, Yoichiro Nakanishi, Kazuhiko Hara, Hiroko Kominami, Hidenori Mimura, “Effect of shock
wave treatment on luminescence of ZnS:Cu,Cl phosphors”, Optical Materials, 42, 174-177 (2015)4) M. Sychov, K. Ogurtsov,A. Ponyaev, Y. Nakanishi, H. Kominami, K. Hara, H. Mimura, “Plasma
chemical modification effect on luminescence of AIIBVI Phosphors” J. Lumin. 156, 69-73 (2014),
5) Tetsuya Kouno, Masaru Sakai, Katsumi Kishino, Kazuhiko Hara, “Optical microresonant modes acting
in thin hexagonal GaN microdisk”, Jpn. J. Appl. Phys. 53, 072001 (2014)6) M. Sychov, A. Syrkov, Y. Nakanishi, K. Hara, H. Kominami, H. Mimura, “Acid-Base Aspect of Controlof Nanocomposite Electrical Properties”, Smart Nanocomposites, 4, 51-57 (2014)
7) Tetsuya Kouno, Masaru Sakai, Katsumi Kishino, Kazuhiko Hara, “Hexagonal GaN microdisk withwurtzite/zinc-blende GaN crystal phase nano-heterostructures”, Jpn. J. Appl. Phys. 53, 068001 (2014)8) Tetsuya Kouno, Masaru Sakai, Katsumi Kishino, Kazuhiko Hara, “Light confinement in hexagonal GaN
nanodisk with whispering gallery mode”, Jpn. J. Appl. Phys. 53, 068005 (2014)
9 M. Marchylo, K. Ogurtsov, Y. Nakanishi, H. Kominami, K. Hara, L. V. Zavyalova, V. V. Laguta, B. A.
Snopok, “New High-Efficiency Red-Emitting Phosphor Produced by the Sol-Gel Method”, Theoreticaland Experimental Chemistry 50, 29-34 (2014)10) 河北将馬, 小南裕子, 中西洋一郎, 原 和彦, 「Mn 添加 Mg2(IV)O4 深赤色蛍光体の組成と発光特性」, 電子情報通信学会技術研究報告, 114, 1-4 (2015).
11) 増田 敦, 梅原直己, 清水乙生, 光野徹也, 小南裕子, 中西洋一郎, 原 和彦, 「深紫外発光応用に向けた六方晶 BN 薄膜の CVD 成長」, 電子情報通信学会技術研究報告, 114, 41-44 (2015).
12) 石永健揚, 難波 覚, 小南裕子, 中西洋一郎, 原 和彦, 「ZnAl2O4 の不純物添加における発光特性の制御」, 電子情報通信学会技術研究報告, 114, 45-48 (2015).
13) 鈴木 翔, 光野徹也, 酒井 優, 岸野克巳, 原 和彦, 「トップダウンによる三角形状 GaN マ
イクロディスクの光学特性に関する検討」, 電子情報通信学会技術研究報告, 114, 103-106 (2015).
14) 光野徹也, 鈴木 翔, 酒井 優, 岸野克巳, 原 和彦, 「六角形状 GaN マイクロディスクレー
ザの光放射特性の検討」, 電子情報通信学会技術研究報告, 114, 107-109 (2015).
【 国際会議発表件数 】
・19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds, Niigata (2014. 9. 1-5)３件
・2014 International Conference on Solid State Devices and Materials, Tsukuba (2014. 9. 8-11) ２件
他４件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、発光型／非発光型ディスプレイ合同研究会など１５件【 招待講演件数 】
1) 原 和彦,「GaN および AlN 微粒子の気相合成」,応用科学学会公開技術講演会（2015.2.9）.

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ナノビジョンサイエンス部門

兼担

センシングをベースとした放射線情報学
兼担・教授
青木 徹 （AOKI Toru）
ナノビジョン工学専攻 （専任：大学院 情報学研究科）
専門分野： 放射線情報学、不可視情報イメージング
e-mail address: aoki.toru@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.nvrc.rie.shizuoka.ac.jp/vision-i【 研究室組織 】
教
員：青木 徹研 究 員：小池 昭史（学術研究員）、森井 久史（学術研究員）、井村 ゆき乃（学術研究員）
博士課程：ディミトロ・グナチューク（創造科技院 D2、国費）、寺尾 剛（創造科技院 D1）
修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、放射線情報学の構築を目指し、センシング技術をベースとした放射線に関する研究を行っている。従来、縁の下の力持ち、という影の立場で人間社会を支えてきた放射線技術は、福島事故で一般市民に広く知れ渡るようになったものの、科学的ではないネガティブイメージで折角の能力を生かせずにいる。本研究室では、これまでより桁違いに低い線量での撮像を行うことのできるフォトンカウンティングイメージング技術を中核として、そのための検出器材料である化合物半導体、検出デバイス、読み出し回路、データ処理まで放射線のセンシングをベースとし
情報入力システムの研究を進めている。これらはとても基盤的な要素研究ではあるが、一方で、社会が直面している様々な問題に適用できる可能性を持っており、その展開はそのプロフェッシ
ョナルである民間企業を含むグループと共同研究の形で切り開いている。また、実用可能な要素
技術は前述の共同研究のほか、設立した静岡大学発ベンチャー企業からも事業化を進めている。
以下主なテーマを示す。
（１）フォトンカウンティングによる超低被ばく X 線 CT の研究開発（２）三次元プリンタ向け画像計測デバイスに向けた X 線 CT の定量性の研究（３）半導体中性子検出器の研究（４）超高解像度 X 線イメージャーに関する研究（５）配管エッジ検査に向けたＸ線測定の定量化に関する研究（６）逐次近似画像再構成のエネルギー弁別 CT への適用に関する研究【 主な研究成果 】（１）フォトンカウンティングによる超低被ばく X 線 CT の研究開発
フォトンカウンティングはその名の通り光子 1 つ 1 つを数えて計測する手法であり、放射線（X 線、γ線）の場合は光子 1 つで半導体内で発生する電荷量が数千から数十万といった範囲となるためノイズレスでの検出が可能となる。このため、非常に信号ノイズ比を含めた総合的な意味での高い感度での検出が可能となる。またこの時発生した電子数を正確に計測することで 1 つ 1 つの光子のもつエネルギーを計測することができる（一般的なノイズは電子数に関係するためこのエネルギーの計測誤差につながる）。これらは従来比で 1000 分の 1
から 10,000 分の一での線量でのイメージングを可能とする可能性を秘めているが、一方で、光子数の非常に少ないことに原理的に起因するショットノイズの発生の問題も秘めている。
我々は CT 演算の持つ処理に着目し、ショットノイズが発生する光子数の領域においても逆投影演算においても十分そのノイズが低減すること、逐次近似画像再構成演算によりさらに
そのノイズを低減させることで非常に小さい線量でも十分な画質を得ることができることを示した。

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（２）半導体中性子検出器の研究
中性子検出器はその中性子／γ線の選択比特性から 3He 検出器が広く使われているものの
3He の原料であるとトリチウムが世界的に枯渇し現在代替できる新しい検出器が求められている。これは、γ線は世界中のありとあらゆるものから発生しており、中性子を発生するウ
ランやプルトニウムなどの検出に際し、ごく微量の中性子を検出する際にバックグラウンドのγ線が誤検出を増加させるため、中性子／γ線の選択性の高い検出器が求められている。
本研究室では、工学研究科と協力し、GaN 半導体をベースとした半導体検出器の研究を続けている。現在、ホウ素を中性子からα線へのコンバータとして、GaＮ半導体内部に導入して、α線を GaN で検出するデバイスの研究を進めている。半導体材料として確実なキャリア走行性を持つ GaN と高い中性子阻止能力を持つホウ素の組み合わせで、中性子の検出を実現している。現在は、α線およびγ線源を用いて GaN のもつ放射線検出能力とキャリアの移動特性についての基礎的検討、シミュレーションを用いた中性子／γ線選択制とキャリア移動の最適化の研究を進めている。（工学研究科中野准教授との共同研究）(APL Materials, 2,032106 (2014))（３）超配管エッジ検査に向けたＸ線測定の定量化に関する研究
X 線撮像はすでに広く用いられており、計測にも使われようとしているが実際には線源が広いエネルギースペクトルを持つ白色であり、検出時に発生する電荷や可視光子数がそのエネルギーに比例するため、定量的な取扱は容易ではない。現在、本邦で問題となっている石油プラント配管などの産業インフラの検査のため、X 線を用いた検査の研究を進めている。
数百万 km におよぶ配管ラインの検査のため、配管のエッジ厚を検査する手法をシミュレーシ
ョンと実測を用いて研究している。(IEEE NSS/MIC/RTSD 2015 で招待講演予定)【 今後の展開 】
社会学系を含む先生方との連携により、これらの技術を社会実装し、社会に役立つ形で展開を図りたい。一方、放射線の分野でまだまだ活用されていない波長（エネルギー）や波動の性質を活用
し、新しい物理軸を取り入れることで高度情報抽出が可能なデバイス研究を進め、一方で、情報処理を通じて人間が直接理解できない不可視情報を意味のある形で提示できるよう研究を進める。
【 学術論文・著書 】
1) D.V.Gnatyuk, L.V.Poperenko, I.V.Yurgelevych, O.I.Dacenko, T.Aoki, Characterization of Functional
Layers of CdTe Crystals Subjected to Different Surface, IEEE Trans. Nucl. Sci., 62, 428-432 (2015).
2) K.Watanabe, T. Yanagisa, K. Fukuda, A. Koike, T. Aoki, A. Uritani, Portable Neutron Detector Using
Cd:LiCaAlF6 Scintillator, Sensors and Mater., 27, 269-275 (2015).
3) V.A. Gnatyuk, O.I. Vlasenko, T. Aoki, A. Koike, A comparative study of CdTe-based M-p-n andSchottky diodes for high energy radiation detectors, Journal of Physics, in press.
4) K.Zelenska, H.Kimura, T.Sasaki, T.Aoki, V.Gnatyuk, Terachrtz spectroscopy studied of solid-statesalicylic acid, Advanced Materials Research, in press.
5) V.A.Gnatyuk, O.I.Vlasenko, S.N.Levyskyi, T.Aoki, Laser-induced modification of properties of CdZnTe
crystals, Advanced Materials Research, In press.
6) Dmtyro Gnatyk, Tetsu Ito, Toru Aoki, Photoluminescence Spectra of CdTe Single Crystals Subjected to
Nanosecond Laser Irradiation, Advanced Mater., Res., In press.
7) K. Atsumi, Y. Inoue, H. Mimura, T. Aoki, T. Nakano, APL Materials, 2, 032106 (2014).
8) M.Omprakash, M.Arivanandhan, R.Arun Kumar, H.Morii, T.Aoki, T.Koyama, Y.Momose, H.Ikeda,
H.Tatsuoka, Y.Okano, T.Ozawa, S.Moorthy Babu, Y.Inatomi, Y.Hayakawa, Analysis of dissolution andgrowth process of SiGe ally semiconductor based on penetrated X-ray intensities, Journal of Alloys andCompounds 590, (2014), 96-101【 国際会議発表件数 】
・４件（うち招待講演件数２件）【 国内学会発表件数 】
・４件− 25 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

量子井戸・ナノ構造の作製とデバイス応用
兼担・教授
石田 明広 （ISHIDA Akihiro）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 半導体物性、デバイス
e-mail address: tdaishi@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tdaishi/【 研究室組織 】
教

員：石田

明広

修士課程：M2（３名）、M1（４名）【 研究目標 】
我々は、量子井戸・ナノ構造の作製、物性評価と発光デバイス、熱電デバイスへの応用に関する研究を行なっている。量子井戸・ナノ構造には、通常の固体にはない新しい物性が発現し、これを利用するデバイス応用の研究を行なっている。
（１）半導体量子井戸の作製とそのデバイス応用（２）光励起チューナブル中赤外線面発光レーザの研究（３）量子井戸サブバンド間遷移と遠赤外量子カスケードレーザへの応用（４）半導体ナノ構造の電気伝導と熱電物性【 主な研究成果 】（１）中・遠赤外レーザに関する研究
PbEuTe 系量子井戸作製用ホットウォール成長装置を製作し、中赤外域の高効率光励起レー
ザ 作 製 が 期 待 で き る [100]方 向 へ の EuTe/PbEuTe 多 層 膜 ミ ラ ー と ミ ラ ー 上 へ の 高 品 質
PbEuTe/PbTe 活性層構造の作製を行なった。この装置を用いた波長 25～50m の未開拓波長域の量子カスケードレーザ作製に向けた研究も行なっている。
（２）半導体ナノ構造の電気伝導と熱電物性
IV-VI 族半導体の熱電性能指数と発電効率の理論的な評価を行なうと共に、熱電伝導率の大幅な低減をめざして超格子構造・ナノ構造の開発を行なっている。
【 今後の展開 】
・波長 3-5m 帯 PbEuTe/PbTe 光励起レーザのレーザ発振と発振特性評価
・波長 25-50m 帯 PbEuTe 系量子カスケードレーザの構造設計とレーザ構造の作製
・電気伝導率が高く、低い熱伝導率を示す IV-VI 族半導体・量子井戸構造の作製と高効率熱電材
料(ZT>1)の開発− 26 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

ナノデバイスを用いた回路・システム集積化
兼担・教授
猪川 洋 （INOKAWA Hiroshi）
ナノビジョン工学専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 固体デバイス
e-mail address: inokawa06@rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~nanosys/【 研究室組織 】
教
員：猪川 洋、佐藤 弘明（電研助教）
技術職員：竹内 州
研 究 員：ティワリ･アジェイ（学術研究員）
博士課程：シャルマ ヤッシュ（D1、国費）修士課程：M2（２名）、M１（２名）【 研究目標 】
我々は、単電子トランジスタ等のナノデバイスを超低消費電力で高機能な回路・システムとして集積化し情報通信社会の持続的な発展に貢献することを目的として研究を行っている。当面の研究課題は、ナノデバイスを利用した各種の超高感度センサの開発と集積化である。
【 主な研究成果 】（１）表面プラズモン(SP)アンテナ付き SOI フォトダイオードの検討
SP アンテナ付きフォトダイオードに光を斜め入射した場合に、分光感度特性のピークがアンテナ近傍の媒質の屈折率に対応してシフトする。この現象を、蛍光ラベルを使わないバイ
オセンシングに応用するために、水溶液中でもリーク電流の生じないフォトダイオードチッ
プを製作し、試料溶液の流路を設けた評価装置に組み込んだ。より高い SN 比を実現するために光強度の高いレーザーを光源として用い分光特性の代わりに入射角依存性を測定したが、理論どおりのピーク入射角と屈折率の関係を得ることができた。検出器出力とショ糖水溶液の屈折率および濃度の関係（検量線）を求め、出力信号中の雑音(揺らぎ)で制限される検出限界を評価した。
（２）SOI MOSFET による単一フォトン検出の検討
単一フォトン検出器内において、光励起によって生じるホールとその個数を検出するために、出力信号をリアルタイムで処理する検討を行った。信号処理アルゴリズム「微分・積分方式」と同等の処理を行う放射線検出器用ディジタル信号処理装置を用い、ダークカウント
率の雑音（信号ゆらぎの標準偏差）依存性や、カウント・エラーのホール発生率依存性などを評価したところ、微分・積分方式に基づくソフトウエアによる事後処理と同様の結果を得た。SOI MOSFET のホールに対する電荷検出感度を 10-5 e/Hz とすると、ダークカウント率 0.01
cps, 最大カウントレート 5.5 Mcps, ダイナミックレンジ 175 dB がリアルタイム信号処理で実現できることが分かった。
（３）THz 検出用ボロメータ製作技術の検討
SOI MOSFET を温度検出器として使用し、ゲートをヒーター(負荷抵抗)として用いる 1THz
帯アンテナ結合ボロメータにより、16 素子の 1 次元アレイを作製した。基板には裏面を鏡面研磨した高抵抗 Si を用いており、等長のアンテナのみならずアンテナ長を変えたアレイも用意したため、THz 波を裏面から照射して空間分布や周波数スペクトルを評価することが可能となった。

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（４）直接成長グラフェンによる単電子トランジスタ(SET)の作製
エタノールを原料とする熱 CVD で SiO2 上に直接成長したグラフェンは、厚さが 1.6 nm と薄くても抵抗が 10 K において室温比 7%しか上昇しないなど特異な性質を示す。このグラフェンのナノワイヤに 20～30 nm 程度のくびれを作ることにより非周期的なクーロンブロッケード特性を示す SET を得た。
【 今後の展開 】
SP アンテナ付きフォトダイオードについては、バイオ分子を含む水溶液に対して目標の検出限界を達成すべく出力信号の揺らぎの低減に取り組む。SOI MOSFET 単一フォトン検出器については、引き続き電荷検出感度の向上を図ると同時に、量子効率の向上も目指す。ボロメータは、THz における光学的感度の評価を行って性能向上を図る。単電子トランジスタは、整流作用の高周波特性を評価する。
【 学術論文・著書 】
1) Hiroshi Inokawa, Mitsuru Kawai and Hiroaki Satoh, "Analysis of RF Reflection Method for MOSFETElectrometer Fabricated by Standard Integrated-Circuit Technology," International Journal of ChemTech
Research, Vol. 7, No. 3, pp. 1623-1627, Feb., 2015.
2) Ajay Tiwari, Hiroaki Satoh, Makoto Aoki, Masanori Takeda, Norihisa Hiromoto, and Hiroshi Inokawa,"Fabrication and analytical modeling of integrated heater and thermistor for antenna-coupled bolometers,"
Sensors and Actuators: A Physical, Vol. 222, pp. 160-166, Feb. 1, 2015.
3) Dedy Septono Catur Putranto, Purnomo Sidi Priambodo, Djoko Hartanto, Wei Du, Hiroaki Satoh,Atsushi Ono, and Hiroshi Inokawa, "Effects of substrate voltage on noise characteristics and hole lifetimein SOI metal-oxide-semiconductor field-effect transistor photon detector," Optics Express, Vol. 22, No. 18,
pp. 22072-22079, Sep. 4, 2014.
他１件【 特許等 】
1) 猪川洋、佐藤弘明、小野篤史、「屈折率測定装置」特願 2015-027772 2015.2.16 出願、他１件【 国際会議発表件数 】
1) Hiroto Sato, Kenji Yamada, Atsushi Nakamura, Hiroaki Satoh, Jiro Temmyo and Hiroshi Inokawa,"Electrical Characterization of Nanometer Structures with Graphene Directly Grown on SiO2 by Alcohol
Chemical Vapor Deposition," 2014 Int. Conf. Solid State Devices and Materials (SSDM) PS-13-14L pp.
360-361 (Tsukuba, 2014.9.8-11).
他７件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会など８件【 招待講演件数 】
1) Hiroshi Inokawa (Keynote), "SOI photodiode with surface plasmon antenna: from sensitivity
enhancement to refractive index measurement for biosensing," 2014 IEEE International Conference on
Semiconductor Electronics (ICSE2014), p. 29 (Kuala Lumpur, Malaysia, Aug. 27-29, 2014).
他２件【 受賞・表彰 】
1) 岩田将平（M2）「集積化バイオセンサーを目指した表面プラズモンアンテナ付 SOI フォトダイ
オ ー ド の 検 討 」 平 成 26 年 電 子 情 報 通 信 学 会 電 子 デ バ イ ス 研 究 会 論 文 発 表 奨 励 賞(2014.12.10)．

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ナノビジョンサイエンス部門

兼担

非線形フォトニクス、情報フォトニクス
兼担・教授
大坪 順次 （OHTSUBO Junji）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： フォトニクス
e-mail address: tajohts@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/ohtsubo1/【 研究室組織 】
教
員：大坪 順次
修士課程：M2（４名）、M1（２名）【 研究目標 】
研究分野は大きく分けて 2 つある。一つ目は、オプティクス、フォトニクスにおける非線形現象、とりわけ光システムの持つ本質的な非線形性に起因する不安定性、カオスなどの非線形フォ
トニクス現象の解明である。この研究は、特定の光デバイスを対象としているが、広く非線形方
程式として記述できるシステム共通のカオス的振る舞いについての知見を与えるものであり、非線形フォトニクスとしての研究と、カオスを含む非線形システム共通する新しい非線形工学分野の確立を目指すものである。本研究においては、さらに基本的現象の解明に加え、これら非線形現象をエンジニアリングに応用し、ダイナミクスエンジニアリングの確立を目指すものである。
具体的研究の目標は多岐にわたり、以下にそれらを列記する。
（１）半導体レーザにおけるカオス現象の解明（２）カオス秘匿光通信の応用（３）カオス制御に基づくレーザ制御
二つ目は、情報フォトニクス分野の研究である。この研究は一つ目の研究とはまったく独立なものではなく、情報フォトニクスにおけるシステムの非線形性の応用などの視点としては、上記研究との共通点もある。本研究においては、伝統的な画像処理に基づく研究ではなく、光デバイ
スの持つ性質−非線形性など−に着目し、しきい値処理などを光デバイスとして行わせるなど、光の機能を十分に引き出すことを目的としている。また、将来的な光システムとして、電子と光が融合するような光演算、光メモリなどの確立を目標としている。さらに、これらのシステムを総合し、画像の最適化などを光システムとして実現する。
【 主な研究成果 】（１）半導体レーザが多数結合したネットワークにおけるゼロ遅延同期、クラスター同期現象について、それらが発生できる条件として、ネットワークノードの中に共通的に複数のノードを駆動するエレメントが存在することが重要となることを見いだした。これらの結果は、実際のニューロンの中で、離れたニューロン間で起きる同期現象と類似であることを示した。
この結果は、脳などにおける高次の情報処理にとっても重要であることが考えられる。
（２）ブロードエリア半導体レーザ同期について、ピコ秒で時間変化するカオス的発振レベルにおいてカオス同期が起こることが示された。この同期現象においては、同期する時間差とし− 30 −

て二つの形態があり。半導体のキャリアと電場の位相の解析から二種類の同期の違いが発生する理由を解明した。
（３）量子ドット半導体レーザの戻り光特性として、レーザ方程式から導かれる小信号変調解析を行い、量子ドット半導体レーザに戻り光特性が、従来の量子井戸半導体レーザとは異なる振る舞いとなることが示された。このことは、量子ドットレーザが従来のレーザよりも戻り光に対してより安定になることを解明する手がかりとなる。
（４）量子カスケード半導体レーザの変調特性について、理論的解析を行い、広く使われている
量子井戸半導体レーザにくらべ、変調における緩和振動がほとんど見られず、さらに外部光注入においても注入パラメータに対し安定であることがわかった。このことから、量子カス
ケード半導体レーザはガスレーザなどに近い安定性を有するレーザに分類できることがわかった。
（５）光セキュリティシステム
紫外線硬化型カイラルネマチック液晶を用いた物理的セキュリティ素子への応用について、
これが光 IC タグなどへの応用が可能であることを確かめた。
【 今後の展開 】
我々は、非線形光現象に注目し、フォトニクスの新しいエンジニアリングパラダイムを切りひらくことを目指している。これまで、エンジニアリングの主な手法は、線形化であり、非線形部分を区分して応用することに主眼をおいてきた。しかし、広いダイナミックレンジにわたる信号や、本質的な複雑系では、これまでの安定予測ができるようなシステムとはならない。従来避けてきたこのような範囲においても、これまでの考え方とは異なる新しいエンジニアリングの芽がある。すなわち、ダイナミクスエンジニアリングの考え方である。特に、オプティクス、フォトニクスはこれらのモデルとして、あるいは応用として優れた題材を提供することができる分野である。上記、研究目標、研究成果で述べた具体的課題を例としながら、新しい非線形フォトニク
ス分野の確立を目指していく。
【 解説・特集等 】
1) 結合半導体レーザーネットワークにおけるゼロ遅延同期（大坪順次、小澤諒）第 10 回レーザー学会専門委員会予稿集 pp.1-6(2014)..
他１件【 国際会議発表件数 】
・１件【 国内学会発表件数 】
・１０件【 招待講演件数 】
1) Synchronization in Coupled Semiconductor Laser Networks (Invited) (Junji Ohtsubo) 3rd Dynamics
Days South America 2014, Viña del Mar, Valparaiso, Chili (Pontifical University of Valparaiso, PUCV)(2014.11)− 31 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

表面情報伝達担体に関する研究とその応用
兼担・教授
金武 佳明
（KANEV Kamen）
ナノビジョン工学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 人間／コンピューターインターフェース、ビジョン情報処理、コンピューターグラフィックス
e-mail address: kanev@rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://vipl.rie.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：金武 佳明
修士課程：M2（２名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
Our research on surface communication carriers and its applications stem from the surface-based
interaction concept that denotes a novel transparent spatial tracking approach for enhancing userinteractions with surrounding objects and environments. The research focuses on surface based interaction
models that encapsulate multidimensional position and orientation recognition methods aiming to enrich
human-computer interactions and bring to augmented graphical user interfaces with natural,
self-explanatory components and semantics. Imaging and vision information processing play a central rolein our research activities and projects. We also research and employ high resolution printing and laser
engraving methods and technologies for seamless blending with exiting content and for unobtrusive
encoding of physical objects and surfaces with applications in education and elsewhere.
【 主な研究成果 】（１）We have revisited and conducted more detailed studies of the perspective 3-point pose estimation
problem, which has its origin in camera calibration and is of significant importance in many fields: forexample, computer animation, automation, image analysis and robotics. One line of activity involves
formulating it mathematically in terms of finding the solution to a quartic equation. However, ingeneral, the equation does not have a unique solution, and in some situations there are no solutions atall. Here, we present a new approach to the solution of the problem; this involves closer scrutiny of thecoefficients of the polynomial, in order to understand how many solutions there will be for a given setof problem parameters. We find that, if the control points are equally spaced, there are four positive
solutions to the problem at 25 % of all available spatial locations for the control-point combinations,and two positive solutions at the remaining 75 % as reported in our paper published in the Journal of
Mathematical Imaging and Vision.
（２）Surface based interactions are closely related to tabletop computers (also known as surface
computers and smart tables) that have been growing in popularity for the past decade and are poised tomake inroads into the consumer market, opening up a range of new research and development
opportunities. But before tabletop computers become widely accepted, there are many questions withrespect to sound production and reception for these devices that need to be explored, particularly whenit comes to multimedia consumption on the devices. For example, which loudspeaker setups should be
used to take into consideration the multi-user nature of tabletop computers, and which panning
method(s) maximize the spatial localization abilities of the user(s)? Previous work suggests that aquadraphonic diamond-shaped loudspeaker configuration (where a loudspeaker is placed at each of
the four sides of the tabletop computer) leads to more accurate localization results when comparedwith a traditional quadraphonic loudspeaker configuration (where a loudspeaker is placed at each of
the four corners of the tabletop computer.) Given this preference for a diamond loudspeakerconfiguration, we examine two amplitude-panning methods (bilinear interpolation and inverse
distance) for spatializing a sound on the (horizontal) surface of the table-computer with a diamondloudspeaker configuration. Results from the study are detailed in our paper published in ACM
Computers in Entertainment.
（３）Improved methods for encoding of physical information in sub-surface layers of plastic objects using
optical damage induced by tightly focused pulses of an infrared nanosecond laser have been proposed− 32 −

and investigated. Use of infrared laser allows fast, precise, and non-contact recording of informationthat is concealed from the human observer but is machine-readable using a simple optical system, andmay carry codes describing object type and/or local position on the object, or other information. The
main advantage of this method is robustness of the physical records embedded in sub-surface layers.
（４）We have introduced a novel software architecture based on augmented surfaces by which object
producers and application designers can independently define the information to be added on surfaces,
as well as computational activities to be started upon identification of a coding. Moreover, we alsooffer the possibility to the end user to choose to set the type of activities to launch as well as to select a
specific activity when more than one is available.
（５）Advanced methods for augmented computer vision and localization of autonomous agents in indoor
settings are being studied. For this we employ environmental patterns posted on walls, ceilings, floors,and other surrounding surfaces that are accessible for digital imaging. Such patterns are blended into
the environment as decorative elements where the encoding and decoding is based on orientation andclustering of artistic figures. As part of this work a specialized client-server system for multi-platform
experiments with various environmental codes and imaging devices have been implemented.
【 今後の展開 】
Continuing research, design, and development of novel digital information carrier patterns withaugmented capabilities for mark downsizing and physical embossing onto object surfaces and embedding
into volumetric entities. Investigation of related laser engraving and embossing methods and technologicalapproaches and research on corresponding digital carrier input devices and equipment for stationary andmobile use. Exploring possibilities for various extensions and potential applications in vision information
processing for augmented interaction devices and interfaces in education and other areas.
【 学術論文・著書 】
1) Vynnycky, M., Kanev, K., Mathematical Analysis of the Multisolution Phenomenon in the P3P Problem,
Journal of Mathematical Imaging and Vision, 51(2): 326-337, 2015. DOI: 10.1007/s10851-014-0525-0.
2) Lam, J., Kapralos, B., Collins, K., Hogue, A., Kanev, K., Jenkin, M., Sound Localization on Table-Top
Computers: A Comparison of Two Amplitude Panning Methods, ACM Computers in Entertainment,
12(2):4:1-4:19, 2014. DOI: 10.1145/2701657.2633417.
3) Kanev, K., Oido, I., Hung, P., Kapralos, B., Jenkin, M., Approaching the Learning of Kanji throughAugmented Toys in Japan, Book chapter in “Mobile Services for Toy Computing”, Patrick Hung (Ed),
Springer (in print).
4) Kapralos, K., Kanev, K., Jenkin, M., Advanced Sound Integration for Toy-Based Computing, Book
chapter in “Mobile Services for Toy Computing”, Patrick Hung (Ed), Springer (in print).
【 国際会議発表件数 】
1) Oyaizu, K., Harada, K., Kanev, K., De Marsico, M., Bottoni, P., Towards an Experimental Biometric
Framework for Natural User Identification, International Conference on Humans and Computers
HC-2014, December 18, 2014.
2) Kanev, K., Oyaizu, K., De Marsico, M., Bottoni, P., Stroke Analysis for Kanji Learning with Mobile
Devices, 2015 International Workshop on Serious Gaming = Serious Business, March 5, 2015.
【 招待講演件数 】
1) Kanev, K., Partner University Faculty Invitation Program, Asia Bridge Program, and X-Projects,
Keynote Talk, International Workshop on Future Informatics, Shizuoka University, Hamamatsu, August27, 2014.
2) Kanev, K., Mobile Tools for Learning Kanji, Invited Online Lecture, University of Ontario Institute ofTechnology, Oshawa, Canada, October 17, 2014.
3) K. Kanev, Augmented HCI Environments, Guest Lecture, November 19, 2014, 11:45-13:15, Aule 8 bis,
Room 15, Main Campus.
4) K. Kanev, Surface Codes for Advanced HCI, Invited Presentation, Research Seminar, November 24,
2014, 14:30-15:30, Seminar Room, Via Salaria 113.
5) Kanev, K., Gesture Biometrics, Invited Lectures, November 25-27, 2014, Room G50, Viale Regina
Elena.

− 33 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

光ナノサイエンス
兼担・教授
川田 善正 （KAWATA Yoshimasa）
ナノビジョン工学専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 光物理、光応用計測、光情報処理
e-mail address: kawata@eng.shizuoka.ac.jp
homepage: http://optsci.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：川田 善正
連携教員：居波 渉（工学研究科准教授）
研 究 員：林 升、古川 太一、名和 靖矩（学振特別研究員）
博士課程：黄川田 昌和（創造科技大学院 D2）、福田 真大（創造科技大学院 D1）、益田 有里子（創造科技大学院 D1）、Anna Statsenko（創造科技大学院 D1、国費）、Mohamad Amin
Al-Tabich（創造科技大学院 D1、国費）修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、光応用計測を基盤として光を用いた微小物体の計測、加工、制御に関する研究を行っている。レーザー光と物質の相互作用の解明、多光子過程による高分解能顕微鏡の開発などを行なっている。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）バイオ試料のための高分解能近接場光学顕微鏡の開発（２）深紫外域プラズモンによる蛍光の高感度励起（３）光伝導性基板を用いた光制御可能な電気泳動法の開発（４）多光子過程を利用したワイドギャップ半導体材料の内部欠陥観察および制御（５）多光子過程による 3 次元微細構造の作製【 主な研究成果 】（１）バイオ試料のための高分解能近接場光学顕微鏡の開発
電子線励起による生きた生物細胞を高分解能に観察可能な手法を開発し、実験による検証を行なった。生きた生物細胞の動態を観察することに成功した。
（２）深紫外プラズモンによる蛍光の高感度励起
表面プラズモンを深紫外領域に展開し、生物試料を高効率および高感度に励起する手法を提案した。表面プラズモンはこれまで近赤外から赤色光の領域で広く用いられてきたが、深紫外域で用いることができなかった。これは深紫外域ではプラズモン励起に利用できる金属がなかったためである。我々はアルミニウムが深紫外領域で適切な材料であることを発見し、数値シミュレーションおよび基礎実験によりその有効性を確認した。また、実際に生物細胞の蛍光励起に応用し、高感度および高効率で蛍光を励起可能であることを確認した。
（３）光伝導性基板を用いた光制御可能な電気泳動法の開発
光伝導性基板を用いて、光制御可能な電気泳動法を開発した。光伝導性基板は光照射によって、大きくその電気抵抗が変化するため、光照射パターンによって基板に印加した電圧勾配分布を制御することが可能である。光照射パターンによって、電気泳動法により移動する
李稀粒子を制御する手法を開発した。
【 今後の展開 】
我々は、上記のように光応用計測を基盤として光を用いた微小物体の計測、加工、制御に関する研究を行っている。レーザー光と物質の相互作用の解明、多光子過程による高分解能顕微鏡の− 34 −

開発などを進めている。今後に展開としては、産業応用を目指して、我々の開発した手法の応用展開を検討していきたい。とくに多光子過程による3次元微小構造の作製技術の応用展開、電子顕
微鏡と光学顕微鏡との融合による高分解能顕微鏡の開発を検討して行く予定である。
【 学術論文・著書 】
1) A. Miyake, S. Kanamori, Y. Nawa, W. Inami, H. Kominami, Y. Kawata, Y. Nakanishi, “Formation ofZnO luminescent films on SiN films for light source of high-resolution optical microscope”, Japanese
Journal of Applied Physics Vol. 53, No. 4S, pp. 04EH11-1 - 04EH11-6, (2014).
2) M. Kikawada, A. Ono, W. Inami, Y. Kawata, “Enhanced multicolor fluorescence in bioimaging using
deep-ultraviolet surface plasmon resonance”, Appl. Phys. Lett. Vol. 104, No. 22, pp. 223703, (2014).
3) A. Ono, N. Shiroshita, M. Kikawada, W. Inami, Y. Kawata, “Enhanced photoelectron emission fromaluminum thin film by surface plasmon resonance under deep-ultraviolet excitation”, Journal of Physics
D: Applied Physics, Vol. 48, No. 18, pp. 184005, (2015).
4) W. Inami, M. Fukuta, Y. Masuda, Y. Nawa, A. Ono, S. Lin, Y. Kawata, S. Terakawa, “A plastic
scintillator film for an electron beam-excitation assisted optical microscope”, Optical Review, (2015).
5) 古川, 金森, 福田, 名和, 小南, 中西, 杉田, 居波, 川田, “電子線励起アシスト光学顕微鏡のためのナノ光源の開発,” レーザー研究, Vol. 43, No. 3, pp. 164-168, (2015).
【 解説・特集等 】
1) 川田善正, 居波渉,“電子線で励起する光ナノイメージング,” 応用物理, Vol. 84, No. 2, pp.
112-117, (2015)【 国際会議発表件数 】
・Y. KAWATA, M. KIKAWADA, A. ONO, W. INAMI, “Deep-UV Surface Plasmon Resonance for the
Enhancement of Fluorescent Excitation,” Inter Academia 2014, Riga, Latvia, (2014.9.10-12) など２７件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会, レーザー学会, 日本顕微鏡学会 など１９件【 招待講演件数 】
・NFO-13 , ISOM’14 , IDW’14 など１０件【 受賞・表彰 】
1) Y. Masuda (D1), “HeLa Cell Culturing on a Hydrophilicity Controlled Silicon Nitride Surface,” ICP
2014 Best Paper Award (2014.9)
2) M. Kawashima (M2), “Cathodoluminescence Imaging for the Visualization of Surface Plasmon Modeson Metallic Nanostructures” ICP 2014 Best Paper Award (2014.9)
3) 益田 有里子 (D1), 静岡大学学長賞 (2014.12)
4) 川島 光雅 (M2), 静岡大学学長賞 (2014.12)
5) T. Nagashima (M2), “Microparticle Manipulation in Liquid by Using Optically Controllable
Electrophoresis” ISOM'14 Workshop Best Presentation Award (2014.12)6) 黄川田 昌和 (D2),“深紫外励起による非染色細胞の高感度プラズモニックイメージング”レー
ザー学会第 35 回年次大会優秀論文発表賞 (2015.1)
7) 城下 直哉 (M1),“深紫外表面プラズモンによる高効率光電子変換”レーザー学会第 35 回年次大会論文発表奨励賞 (2015.1)
8) S. Kanamori (M2), “Fabrication of Bright Cathodoluminescent Thin Films for Nanometric Light Sourceof High Resolution Optical Microscope” 2015 International Symposium toward the Future of Advanced
Researchers Poster Award for the outstanding poster presentation (2015.1)− 35 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

機能集積イメージングデバイス
兼担・教授
川人 祥二 （KAWAHITO Shoji）
ナノビジョン工学専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 集積回路工学、半導体デバイス
e-mail address: kawahito@idl.rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.idl.rie.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：川人 祥二、香川 景一郎（電子工学研究所准教授）、安富 啓太（電子工学研究所助教）、寺西 信一（電子工学研究所特任教授）、Seo Min Woong（特任助教）、 Li Zhuo
（特任助教）
研 究 員 ：Kamel Mars（学術研究員）、Yoon Hyungjun（学術研究員）
博士課程：Miao Lianghua（D3）、Han Sang Man（D3）、Wei Zhiheng（D3）、Khandaker M. R. Amin
（D3）、渡部 俊久（D3）、北村 和也（D3）、高井 勇（D3）、張 博（D2）、亀濱 博
紀（D2）、王 同喜（D2）、Lioe De Xing（D2）、Sumeet Shrestha（D2）、Sivakumar P.
Selvam（D1）、Lee Minho（D1）
修士課程：M2（５名）、M1（７名）【 研究目標 】
我々は、CMOS 集積回路と光検出デバイスを融合した新機能のイメージングデバイスに関する研究を行っている。ミックストシグナル信号処理を活用し、従来よりも感度やダイナミックレンジ(DR)を大幅に高めノイズを極限まで減らした高性能イメージセンサ、高速電荷転送を用いた時間
分解撮像等、CMOS の機能性を活かした高機能イメージセンサを開発し、科学計測、医療、バイオ、
工業計測、輸送機器、民生機器等の分野で実用化することを目標としている。当面の研究課題を以下に列記する。
（１）高時間分解ロックインピクセル撮像とバイオ・メディカルイメージング応用（２）光飛行時間型距離画像センサ（3D イメージングデバイス）（３）超高感度広ダイナミックレンジ撮像デバイス（４）カラム並列 A/D 変換アーキテクチャと高速・高感度イメージセンサ等への応用【 主な研究成果 】（１）高時間分解撮像デバイス
CMOS 撮像デバイスに適する高速電荷変調ピクセルとして、ラテラル電界制御型電荷変調素子(LEFM)を提案し、これを応用した距離画像センサ、蛍光寿命イメージセンサ、誘導ラマン
散乱イメージセンサ等を開発している。蛍光寿命イメージセンサでは、時間分解能 10ps で極微弱光に対する寿命画像の計測ができることを示した（ISSCC2015）。誘導ラマン散乱(SRS)
イメージセンサでは、2 重変調法による 1/f ノイズ低減法を開発し、10 万倍以上の励起光成分の中にある微弱な信号変化を捉えることに成功し、ベンゼニトリルを対象としてラマンス
ペクトルを得ることに成功した。
（２）高分解能 Time-of-flight 距離画像センサ
超高速応答の時間分解ピクセルを用いた光飛行時間(TOF)距離画像センサでは、1/f ノイズ低減を図ることで、距離分解能がσ=200um まで高められることを実証した(IEEE Trans. ED
採録決定)。
【 今後の展開 】
蛍光寿命イメージセンサでは、極めて高い時間分解能が、極微弱な蛍光に対して行えることが実証できたので、今後メディカル分野での応用評価(細胞内の自家蛍光物質 FAD, NADH, コラーゲ
ン等に対する寿命計測)を行い、その有用性を明らかにする。また、高時間分解ロックインピクセ
ルイメージセンサを NIRS(近赤外分光計測)等、他のメディカルイメージングに応用する。

− 36 −

【 学術論文・著書 】
1) S-M. Han, T. Takasawa, K. Yasutomi, S. Aoyama, K. Kagawa, S. Kawahito, “A Time-of-Flight Range
Image Sensor with Background Cancelling Lock-in Pixels Based on Lateral Electric Field Charge
Modulation”, IEEE Journal of the Electron Devices Society, 2015.(in press)
2) M-W. Seo, S. Kawahito, “Demonstration of noise reduction effect of native MOSFET used for CMOS
image sensors”, Sensor Letters, 2015（in press）
3) Z. Wei, K. Yasutomi, S. Kawahito, “Extremely small differential non-linearity in a DMOS capacitor
based cyclic ADC for CMOS image sensors”, IEICE Electronics Express, Vol.11, No.20, pp.1-7,
2014.10.10.
4) I. Takai, T. Harada, M. Andoh, K. Yasutomi, K. Kagawa, S. Kawahito, “Optical Vehicle-to-Vehicle
Communication System Using LED Transmitter and Camera Receiver”, IEEE Photonics Journal, Vol. PP,
Issue.99, pp.1-14, August. 2014.
5) K. Yasutomi, T. Usui, S-M. Han, T. Takasawa, K. Kagawa, S. Kawahito, “An indirect time-of-flightmeasurement technique with impulse photocurrent response for sub-millimeter range resolved imaging, ”
OPTICS EXPRESS, Vol.22, No.16, pp. 18904–18913, August. 2014.
6) T. Yamazato, I. Takai, H. Okada, T. Fujii, T. Yendo, S. Arai, M. Andoh, T. Harada, K. Yasutomi, K.
Kagawa and S. Kawahito, “Image Sensor Based Visible Light Communication for Automotive
Applications, ” IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 7, pp.88-97, July. 2014.
7) H. Shimamoto, T. Yasue, K. Kitamura, T. Watabe, N. Egami, S. Kawahito, T. Kosugi, T. Watanabe, T.
Tsukamoto, “A Compact 120 Frames/sec UHDTV2 Camera with 35mm PL Mount Lens,” SMPTE
Motion Imaging Journal, May/June 2014, pp.21-28.
8) M-W. Seo, S. Kawahito, K. Yasutomi, K. Kagawa, N. Teranishi, “A Low Dark Leakage Current
High-Sensitivity CMOS Image Sensor With STI-Less Shared Pixel Design,” IEEE Transactions on
Electron Devices, Vol.61, Issue6, pp.2093 – 2097, June 2014.
9) K. Yasutomi, T. Takasawa, S. Kawahito, “Dark Current Characterization of Low-noise Global Shutter
Pixels Using Pinned Storage Diodes, ” ITE Trans. MTA, Vol.2, No.2, pp.108-113, April. 2014.
10) T. Watabe, K. Kitamura, T. Hayashida, T. Kosugi, H. Ohtake, H. Shimamoto, S. Kawahito, “Digital
Calibration for a 2-Stage Cyclic Analog-to-Digital Converter Used in a 33-Mpixel 120-fps SHV CMOS
Image Sensor”, ITE Trans. MTA, Vol. 2, No. 2, pp.102-107, April. 2014.
【 特許等 】
・センサ集積回路, 川人祥二, 特願 2011-509367, 特許第 5605357 号, 登録日 2014,9,5.他 国内
特許登録５件・撮像装置, 青山千秋, 川人祥二, 国際出願 10-2010-7026972, Patent no. 1436673, 登録日2014.8.26. 他 海外特許登録７件【 国際会議発表件数 】
1) M-W. Seo, et al., “A 10.8ps-Time-Resolution 256×512 Image Sensor with 2-Tap True-CDS Lock-In Pixels
for Fluorescence Lifetime Imaging”, ISSCC 2015, 11.2, San Francisco, USA, 2015.2.24.等２０件【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会、映像情報メディア学会、応用物理学会等４７件【 招待講演件数 】
・国際会議招待講演５件、国内学会招待講演６件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞,“静岡大連携講座 川人教授イメージセンサ解説「あらゆる物に活用」”,川人祥二,
県内版 pp.10, 2014.10.19.
他４件【 受賞・表彰 】
1) 科学技術振興機構理事長賞（大学発ベンチャー表彰）,川人祥二,科学技術振興機構（JST）,
2014.9.11.
他５件− 37 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

Si ナノ構造を用いたドーパント原子デバイス兼担・教授
田部 道晴 （TABE Michiharu）
ナノビジョン工学専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 半導体工学
e-mail address: tabe.michiharu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~nanohome【 研究室組織 】
教

員：田部

道晴

研 究 員：アラップ・サマンタ（学術研究員）、その他インドネシア大学より短期受入れ２名
博士課程：スリ・プルウィヤンティ・スルヤ（D3、私費）、ティシュカ・クシシュトフ（D3、国費）修士課程：M2（１名）、M1（２名）
学部 4 年：１名【 研究目標 】
シリコンをベースにして、ドーパント原子 1 個を量子ドットして利用した新しい“原子デバイス”の開拓を目指している。研究項目は、（１）ドーパント原子のポテンシャルを用いた原子トランジスタ、メモリ、単電子転送デバイス（２）ナノ pn ダイオードおよびそのフォトン感受性（３）極低温 KFM によるドーパント原子分解能を持つチャネル中の電位観察（４）第一原理計算によるドーパント原子デバイスの電子状態と伝導特性であり、少数個のドーパント原子を利用した超低エネルギーデバイスの開拓を目指している。
【 主な研究成果 】（１）ナノ領域選択リンドープによるドーパント原子 FET：
ドーパント原子トンネル FET を作製するにあたり、原子 1 個を制御性よくチャネル中央に配置することは困難である。それに替ってより実用的な方法、すなわち Si チャネル中央部のナノ領域にリンを選択ドープすることによってトンネル FET を作製し、I-V 特性を調べた。
その結果、5～10 個程度の互いに近接したクラスター化したリンドナーが量子ドットを形成していること、およびそれを介した電子のトンネル輸送を実証した（Scientific Reports vol.4,
06219(2014)）。
（Scientific Reports は、Nature Publishing Group によるウェブジャーナルである。）（２）ナノシリコン中のリンドナーの活性化エネルギー（第一原理計算）：
電極で挟まれたナノロッド Si 中にリンドナーを 1 個ドープした構造で、ドナー電子の活性化エネルギー（最低伝導レベルまでのエネルギー差）をナノロッドの半径を変化させて求めた。その結果、P と Si の波動関数の混合化と量子井戸効果のバランスで、ほぼナノロッドの半径に依存しないという新しい知見を得た（J. Appl. Phys. vol.116, 063705 (2014)。
（３）ナノエサキダイオードにおけるバンド間トンネル電流増大の発見：
横型ナノエサキダイオードを作製し、その順方向電流を測定したところ教科書通りの負性
微分コンダクタンスに加えて、いくつかのダイオードで突起状の電流ピークを観測した。これは pn 接合部のドーパント準位を介したトンネル電流の効果と考えられる。
（論文投稿準備中）【 今後の展開 】
我々は、シリコンナノ構造を金型として、そこに埋め込んだドーパント原子 1 個によって特性− 38 −

が決まる「原子デバイス」の研究を進めている。これまで、培ってきた単電子デバイスの研究と一体化し、従来の半導体工学を一新する学問体系の構築を進めていく。さらに、シングルフォト
ンとの相互作用を用いたフォトニックデバイスの開発を目指している。
【 学術論文・著書 】
1) Daniel Moraru, Arup Samanta, Le The Anh, Takeshi Mizuno, Hiroshi Mizuta, and Michiharu Tabe,“Transport spectroscopy of coupled donors in silicon nano-transistors” , Scientific Reports vol.4,
pp6219-1～6219-6(2014).
2) Le The Anh, Daniel Moraru, Muruganathan Manoharan, Michiharu Tabe, and Hiroshi Mizuta, “The
impacts of electronic state hybridization on the binding energy of single phosphorus donor electrons in
extremely downscaled silicon nanostructures”, Journal of Applied Physics vol. 116, pp. 063705-1-9(2014).
3) Sri Purwiyanti, Arief Udhiarto, Daniel Moraru, Takeshi Mizuno, Djoko Hartanto, and Michiharu Tabe,“Observation of Tunneling Effects in Lateral Nanowire pn Junctions”, Makara Journal of Technology,
vol18. pp.91-95 (2014).
4) Daniel Moraru , Sri Purwiyanti, Roland Nowak , Takeshi Mizuno, Arief Udhiarto, Djoko Hartanto ,Ryszard Jablonski , Michiharu Tabe, “Individuality of Dopants in Silicon Nano-pn Junctions”,
MATERIALS SCIENCE MEDZIAGOTYRA, vol.20, pp.129-131 (2014).
5) Roland Nowak, Daniel Moraru, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, and Michiharu Tabe, “Potential
Profile and Photovoltaic Effect in Nanoscale Lateral pn Junction Observed by Kelvin Probe ForceMicroscopy”, Thin Solid Films, 557, pp.249-253 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) 3rd International Conference on Nanoscience and Nanotechnology (ICONN2015), Chennai, INDIA(2015.2.4-6)
2) The 2nd International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE2014)
Hamamatsu (2014.11.24-26)
3) Inter-Academia 2014, (IA2014) Riga , LATVIA (2014. 9.10-12)
4) 2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2014) Tsukuba(2014.9.8-11)5) 3rd International Conference on Advanced Material and Practical Nanotecnology (ICAMPN) Jakarta、
INDONESIA (2014.8.14-16)
6) 2014 IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop (2014SNW) , Honolulu, USA (2014.6.8-9)
他１０件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、電子情報通信学会など１２件【 招待講演件数 】
・3rd International Conference on Advanced Material and Practical Nanotecnology (ICAMPN)
・電子情報通信学会研究会 第 1 回 SNT 研究会など５件【 受賞・表彰 】
1) Daniel Moraru：2015International Symposium toward the Future of Advanced Researches “Poster Awardfor the outstanding poster presentation” 受賞 (2014.1.27).

− 39 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

ナノ材料等を用いた MEMS・真空ナノデバイス
兼担・教授
中本 正幸 （NAKAMOTO Masayuki）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 真空ナノサイエンス、MEMS、光物性
e-mail address: m-nakamoto@rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/index.html【 研究室組織 】
教

職

員：中本 正幸、文 宗鉉（助教）、Harry Tuller（客員教授、米国 MIT 結晶物理・光エレ
クトロニクス研究所所長・教授）、Bill Milne (客員教授、英国ケンブリッジ大学 先
端フォトニクス研究所所長・教授)、Andrew Flewitt（(客員教授、英国ケンブリッジ
大学 先端フォトニクス研究所・准教授)、Didier Pribat(客員教授、仏国エコールポ
リテクニク ナノテクノロジー研究所所長・教授)、Yvan Bonnassieux(客員教授、仏
国エコールポリテクニク ナノテクノロジー研究所副所長・教授), Jin Jang（客員教授、韓国 Kyunｇ-Hee 大学先端ディスプレイ研究所所長・教授）、Kyu-Chan Park（客員教授、韓国 Kyunｇ-Hee 大学先端ディスプレイ研究所・教授）
員：佐和 由美（秘書）、畔田 陽子（秘書）、小野 和恵（秘書）、石川 美和（秘書）【 研究目標 】
光・電子の融合した新分野、境界融合領域を開拓、ナノビジョンサイエンスの創造のため、2004
年 3 月まで在籍した（株）東芝時代に画像・記録・ナノ材料から種々の電子デバイス・ディスプ
レイ・まで研究した経験を生かし、主に下記のテーマの研究を行っている。
（１）カーボンナノチューブ、低仕事関数材料、ナノマテリアルならびに中本研独自の転写モー
ルド法を用いたナノ構造エミッタの作製と電界電子放出機構、真空ナノデバイスの研究（２）MEMS/NEMS 技術を用いた次次世代ディスプレイ、次世代光通信用デバイスの研究（３）惑星探査・衛星（はやぶさ II/III）用電気推進ロケットエンジンや、深刻化する宇宙環
境汚染源（スペースデブリ）の除去などに有用な宇宙用電子デバイスの研究（４）持続的な発展が可能な環境にやさしいエネルギー実現のため、現在の電力変換設備のサイズを 1/100 に、電力損失を 1/10 に低減する真空ナノパワースイチングデバイス（スマートグ
リッド用交流・直流・周波数変換、60/50Hz 周波数変換、大震災対策用周波数変換デバイス）
や、核融合炉等の原子力用 MEMS 技術の研究（５）量子ドットを用いたディスプレイ・光源等の発光デバイスの研究【 主な研究成果 】（１）世界で初めて、Cd 非含有量子ドットを化学合成して、多層構造量子ドット発光デバイスを、独自考案した転写モールド法エミッタ作製技術により作製し、平面型構造に比較し 200 倍以
上の発光輝度も得られ量子ドット発光デバイス実現の大きな 1 歩を得た。（ディスプレイ材
料・製造技術シンポジウム etc.）（２）独自の転写モールド法を用いて世界最小の 41nm、量子ドットレベルサイズにまで縮小した、
エミッタ先端曲率半径１～数 nm の低仕事関数材料などを用いたエミッタを試作し、1.6％の世界最小電流変動を達成した。（Journal of Vacuum Science & Technology B, etc.）（３）単体金属中で最も低いが不安定な Cs(1.9 eV)よりも低い仕事関数 1.6eV を有し、安定な導電性セラミック材料を発見、第一原理計算により状態密度や仕事関数等を計算し、特定物質を格子欠陥のある結晶に導入すると仕事関数が下がることを見出した。（10th Anniversary
Meeting, Kyung Hee University,Korea, etc.）（４）新規の宇宙用電気推進エンジンシステムおよび、はやぶさ II/III 等の惑星探査・衛星用− 40 −MEMS デバイスを考案・提唱、苛酷な環境に耐性のある FEA 実現のため、エミッタ材料として
低仕事関数材料に着目し、約 5％電流に抑えられることができた（Proc. of IMID2014 etc.）【 今後の展開 】
真空ナノデバイス研究を深耕させ、MEMS ディスプレイ、JAXA 及び某企業から受託研究を獲得した宇宙用ナノデバイス、過酷環境ナノデバイス、パワーデバイス、国際共同研究に注力していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon, “Stable, ruggedized, and nanometer-order size transfer moldfield emitter array in harsh oxygen radical environment”, Journal of Vacuum Science & Technology B,
33/3 pp03C1071-03c1078 (2015).
2) Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon “Quantum Dot LED fabricated by Transfer Mold Method”,
Institute of Image Information and Television Engineers Technical Report , 39/12, pp21-25(2015)3) Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon, ” Low operation voltage, position controlled and highaspect ratio transfer mold field emitter arrays with vertically aligned carbon nanotubes”, Proc. of the 25th
International Conference on Diamond and Carbon Materials, 25, pp 110-111 (2014)4) Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon, ” Ruggedized vacuum nanodevices for environmental harshconditions”, Proc. of the 14th International Meeting on Information Display, 14, pp280-281(2014)5) 中本正幸,“目指せ MIT これからの日本のために”,（株）ファーストプレス（2015 年 1 月)
他４編
【 国際会議発表件数 】
・DIAM2014 （Madrid, Spain, Sept.7-11), IVNC2014 (Engelberg, Switzerland, July6-10,) 等６件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会等７件【 招待講演件数 】
・IMID2014（Daegue,Korea）, The 10th Anneversary Meeting, KyungHee Univ. , Seoul Korea) The 6thJapan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium, (Hachinohe , Aomori)・ディスプレイ材料・製造技術シンポジウム、第 12 回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム等
国際学会４件、国内学会５件、計９件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞 平成 26 年 12 月 2 日朝刊：世界初のフルピアノリサイタル付国際会議 INMS2014 を
静岡大学中本教授が開催し一般市民 400 人が参加、大きな反響
2) 静岡新聞 平成 26 年 12 月 4 日朝刊：同上
3) 静岡新聞 平成 26 年 11 月 28 日朝刊：静岡大学中本教授主催の国際会議 INMS2014 の紹介【 受賞・表彰 】
1) Masayuki Nakamoto, Special Tribute Award (特別業績賛辞賞), Korean Information Display Society(韓国ディスプレイ学会), 2014 年 8 月 29 日、The 1st IMID 以来、13 年間に基調講演 1 回、招待
講演 5 回、合計 6 回の最多基調・招待講演数、国際ディスプレイ学会（SID）の最優秀論文賞 1回、International Display Workshop(IDW)の最優秀論文賞 2 回等という前例のない業績が高く評価され最初（第 1 号）で唯一人の受賞者となった。
2) Masayuki Nakamoto, Hot People of International Meeting on Information Display 2014 (IMID2014、国際情報ディスプレイ会議)、Hot people of IMID2014 として唯一人選定、写真付き紹介でホームページに掲載されるとともに、全参加者等にメールにより配信。
3) Masayuki Nakamoto, International Display Workshops (IDW'14) Certificate of Appreciation as a
Workshop Chair of MEET WS.

− 41 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

半導体微細加工技術による MEMS ﾃﾞﾊﾞｲｽの開発
兼担・教授
橋口 原 （HASHIGUCHI Gen）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 半導体プロセス、シリコン MEMS デバイス、モデリングe-mail address: hasiguti@rie.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：橋口 原
研 究 員：杉山 達彦
博士課程：鈴木雅人（創造科技院 D1、社会人）

修士課程：M1（１名）【 研究目標 】
MEMS 技術に基づくセンサやアクチュエータの性能を向上させるための新しいデバイスコンセプ
トの提案とモデリングによる性能評価、及びデバイス試作による実証を行う。特に独自に開発した、シリコン MEMS デバイスに適用可能な世界初のエレクトレット技術であるアルカリイオンエレ
クトレット法の実用化を目指す。そのため、エレクトレット膜の帯電特性を明らかにし、帯電電圧の長期信頼性、帯電電圧の制御性などを高めるための研究を行うとともに、エレクトレットを用いた MEMS デバイスのプロセス開発、デバイス開発を行っていく。
【 主な研究成果 】（１）アルカリイオンエレクトレットによるボタン電池型振動発電素子の開発
ボタン電池とコンパラブルな大きさの振動発電素子を開発するため、櫛歯アクチュエータの縦振動を利用した振動素子を開発し学会発表を行った。また振動発電素子を直列に接続し駆動できることも示した。(MEMS2015)（２）アルイリイオンエレクトレット膜帯電過程におけるその場観察と高電圧帯電の実証
アルカリイオンエレクトレット膜の帯電過程をその場観察できることを報告した（JMEMS論文）。これにより帯電電圧を正確にコントロールできることを示した。また 400V まで帯電できることを実証した。理論上はもっと大きな帯電が得られるので、今後その限界を実験的に調査する。
【 今後の展開 】
2014 年度の NEDO 先導研究に本技術が採択され研究をスタートさせている。本研究では、1mW 級の振動発電素子の開発が約束であり、その実現のための研究に注力する。さらにウエハの表面にも同様の機構で帯電できることがわかってきたので、今後帯電機構の解明をウエハレベルで調査していく。

− 42 −

【 学術論文・著書 】
1) 見澤謙佑、丸山智史、橋口原、年吉洋、電気回路シミュレータを用いたエレクトレットＭ

ＥＭＳ素子の設計、電気学会論文誌 E（センサ・マイクロマシン部門誌)、Vol. 134 (2014) No. 11、(2014)357-365.
2) (Review Paper) Gen Hashiguchi, Electromechanical theory of microelectromechanical devices, IEICEElectronics Express (ELEX), vol.11, No.18, (2014) 1-15.
3) Yasushi Shibata, Tatsuhiko Sugiyama, Hidenori Mimnura, and Gen Hashiguchi, In situ Measurement ofCharging Process in Electret-Based Comb-Drive Actuator and High-Voltage Charging, Journal of
Microelectromechanical Systems, DOI: 10.1109/JMEMS.2014.2379959(2014).
4) Kensuke Misawa, Tatsuhiko Sugiyama, Gen hashiguchi, and Hiroshi Toshiyoshi, A Reliability Study on
Potassium Ion Electret in Silicon Oxide for Vibrational Energy Harvester Applications, Jpn. J. Appl. Phys.,vol. 2015(accepted)【 特許等 】
1)（出願）静電アクチュエータ及び電位差検出装置、特願 2014-88379
静大整理番号 13052HG008、発明者：橋口 原、杉山達彦、出願人：国立大学法人静岡大学【 国際会議発表件数 】
1) K. Misawa, T. Sugiyama, G. Hashiguchi, H. Fujita,and H. Toshiyoshi, A POTASSIUM ELECTRETENERGY HARVESTER FOR 3D-STACK ASSEMBLY, The 28th IEEE International Conference on
Micro Electro Mechanical Systems, 18-22 January, 2015,Estoril, Portugal（採択率 35%）
【 国内学会発表件数 】
・機械学会、センサシンポジウムなど４件【 その他の活動 】
・電気学会Ｅ部門役員（平成 25 年～26 年）
・アオイ電子株式会社技術顧問− 43 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

テラヘルツセンシング技術・光散乱計測技術
兼担・教授
廣本 宣久 （HIROMOTO Norihisa）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： テラヘルツテクノロジー、光・赤外センシング技術
e-mail address: dnhirom@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~dnhirom/【 研究室組織 】
教
員：廣本 宣久
博士課程：Catur Apriono（D2-D3、DDP 外国人留学生）
修士課程：柴 直孝（M2、工学研究科機械工学専攻）
学部 4 年：細澤秀斗（工学部電気電子工学科）【 研究目標 】
廣本研究室は、「テラヘルツセンシングテクノロジーの研究」と「光散乱計測による空気中浮遊粒子検出技術の研究」の 2 つの柱により研究を推進している。
Ⅰ．テラヘルツセンシングテクノロジーの研究
光と電波の境界であるテラヘルツ電磁波（周波数 0.1 THz～10 THz）は、テラヘルツギャ
ップと呼ばれる技術的な困難性のため、研究のフロンティアの電磁波領域である。テラヘル
ツ波は、可視光・赤外線で不透明な多くの物質を透過、電波よりも高い空間分解能のイメージングが可能、DNA、蛋白質、糖など有機分子・生体物質に固有スペクトル（指紋スペクトル）を持つ等の特性がある。これらの性質を利用して、危険物検出、薬物検査、医療診断、食品
検査、材料検査など、非破壊検査などへの応用が期待できる。当研究室はこれらの期待に答えるため、高性能で使いやすいテラヘルツ分光システム、テラヘルツイメージングシステムの開発を行い、応用分野を開拓する研究を進めている。
Ⅱ．光散乱計測による空気中浮遊粒子検出技術の研究
アスベストによる深刻な健康被害の実態から、アスベスト含有材料が使用されている場所
や、アスベスト除去作業現場の敷地境界の外など、アスベスト以外の粒子が多数存在する環
境においても、空気中に浮遊するアスベスト粒子の濃度を測定するニーズが拡大している。
このニーズに答えるため、光散乱による繊維状粒子リアルタイム検出装置の測定結果の信頼性を向上させ、これにより、アスベスト汚染の監視などの効果を格段に向上させることを目標とする。さらに、ナノ粒子など新しく開発され利用が始まっている物質の微粒子による大気汚染の監視についても研究を行う。
【 主な研究成果 】
Ⅰ テラヘルツセンシングテクノロジーの研究（１）反射型テラヘルツ時間領域分光技術に関する研究
THz 時間領域分光法の偏光測定による毛髪一本検出技術の研究を進めた（味の素株式会社と協力）。人種、色の異なる毛髪の比較、毛髪以外の有機繊維（綿、絹、ナイロン、ポリエステル）や針金との比較の研究、また、偏光イメージング測定において THz 測定ビーム中の毛− 44 −

髪一本の位置を推定する方法について研究した。また、透過型 THZ 時間領域分光装置のサン
プルホルダー回転導入機等の改良を行った（図 1）。
（２）高検出能テラヘルツ検出器、テラヘルツ
イメージング技術に関する研究
ザブ THZ 帯のボディスキャナ装置を用いて、人が衣服の下に隠し持つ、武器や危険物、違法薬物を識別して検出する方法の研究を行った（海洋総合開発株式会社と共同
研究）。
液体ヘリウムによらない機械式 4K 冷凍
機冷却の高感度光伝導半導体検出器を用いる、300K 背景幅射限界検出性能の THz 検出器システムを用いて、各種糖分子サンプルのイメージングによる識別の研究を行った。 図 1. 改良した THz 時間領域分光装置（透過型）
Ⅱ

光散乱計測による空気中浮遊粒子検出技術の研究
繊維状粒子リアルタイム検出装置の光源の小型化に関する検討を行った。

【 今後の展開 】
テラヘルツセンシングテクノロジーの研究においては、利用しやすく、かつ高性能な分光技術、
イメージング技術の研究を進め、更なる高感度化、高精度化を実現し、応用分野の開拓を進める。
光散乱計測による空気中浮遊粒子検出技術の研究においては、空気中を浮遊するアスベスト等の粒子を検出するリアルタイム計測技術の更なる高度化を進める。
【 学術論文・著書 】
1) M. Aoki and N. Hiromoto, "Condensing efficiency of the truncated cone condenser and its comparison
with the Winston cone condenser in terahertz region," Infrared Phys. & Tech. 68, pp. 15-18 (January2015).
2) 柴 直孝，伴野 裕, 青木 誠, 廣本宣久, 瀧田佑馬, 南出泰亜“黒体放射光源に基くテラヘルツ検出器の感度と雑音等価電力の較正法”，レーザー研究，Vol.42，NO.11, pp. 838-843 (2014 年 11 月).
【 国際会議発表件数 】
1) N. Hiromoto, A. Tiwari, M. Aoki, H. Satoh, M. Takeda, and H. Inokawa, " Room-Temperature THz
Antenna-Coupled Microbolometer With A Joule-Heating Resistor At The Center Of A Half-Wave
Antenna," 39th Int. Conf. on Infrared, Millimeter, and THz Waves (IRMMW-THz 2014),(Univ.

Arizona, Tucsin, Az, U.S.A.), R3A-27.6 (18 Sep. 2014).
他３件【 国内学会発表件数 】
1) Catur Apriono, Eko Tjipto Rahardjo, Norihisa Hiromoto, "Silicon lens antenna for Linear array THz
antenna detectors", 2014 年第 75 回応用物理学会秋季学術講演会 (北海道大学札幌キャンパス),
18-PA5-18 (2014 年 9 月 18 日）.
他７件（応用物理学会、日本赤外線学会など）− 45 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

フェムト秒パルスレーザーを用いたフォトニックマイ
クロナノ構造の作製、材質変性および光学特性の評価
兼担・教授
ミゼイキス ビガンタス （MIZEIKIS Vygantas）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 応用光学、レーザ加工、マイクロ・ナノフォトニクス
e-mail address: dvmzks@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.grl.shizuoka.ac.jp/~dvmzks/laser_lith/Laser_lithography_laboratory.html【 研究室組織 】
教
員：ミゼイキス
博士課程：ファニャエウ

ビガンタス
イハル（創造科技院 D1、社会人）

修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
We are working on development and application of advanced laser
lithography technique for creation of micro- and nano-photonic structures via
two-photon photopolymerization of photoresist and modification of materials
by intense laser radiation. This approach allows fast prototyping of 3D photonic
crystal (PhC) structures, and electromagnetic metamaterials which promise
many attractive applications in optical technologies. Also, it allows synthesis of
new high pressure and high temperature phases of ordinary materials. In
particular, we focus on the following goals（１）Realization of all-optical infrared detectors and image sensors using 3D
photonic crystals and optical metamaterials;（２）Realization of environmental sensors using 3D photonic crystals;（３）Creation of new materials using decomposition of compound materials
under irradiation of transparent solids by tightly focused, high-power
femtosecond laser pulses.
【 主な研究成果 】
We have demonstrated that micro-explosions generated by tightly focused single pulses of a femtosecond
laser in olivine have produced change of iron valence state in laser-irradiated olivine crystal. Chemicaland structural changes investigated using synchrotron X-ray spectroscopy, and Raman scattering indicate a
modified chemical bonding and a possible formation of regions containing a new crystalline phases of iron.
Raman scattering from the laser-affected zone regions reveals loss of crystalline order and formation of a
mixture of nano-crystallites due to melting and re-solidification of olivine. These results indicate thatspatial separation between ions of different mass occurs in hot, highly excited olivine. This confirms that
this mechanism may present a general pathway toward creation of novel crystalline and amorphous
nano-materials using fs laser-induced confined micro-explosions. (Adv. Eng. Mater. 16 767 (2014))− 46 −

【 今後の展開 】
We will continue our studies of structural color phenomena in 3D photonic crystals and concentrate ourefforts on realization of structures whose structural color can be modified by weak infrared irradiation. Thismechanism promises realization of fast, uncooled bolometric infrared detectors. Another interesting aspect
which will be addressed is uniform deformations of photonic crystal structures upon immersion in various
solvents. We will aim to exploit this phenomenon for environmental sensing. Finally, we will aim at
experimental observation of time-resolved dynamics of new material formation under intense femtosecond
laser irradiation.
【 学術論文・著書 】
1) R. Buividas, G. Gervinskas, A. Tadich, B.C. C. Cowie, V. Mizeikis, A. Vailionis, D. de Ligny, E.G.
Gamaly, A.V. Rode, S. Juodkazis, Phase Transformation in Laser-Induced Micro-Explosion in Olivine(Fe,Mg)2 SiO4, Adv. Eng. Mater., 16(6) 767-773 (2014)【 国際会議発表件数 】
1) The 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication, Vilnius, Lithuania(2014.6.17-20)
他４件【 国内学会発表件数 】
1) 応用物理学会【 招待講演件数 】
1) V. Mizeikis, V. Purlys, R. Buividas, S. Juodkazis, Fabrication of Structural Color Materials byFemtosecond Direct Laser Write Technique, The Fourth International Conference on Manipulation,
Manufacturing and Measurement on the Nanoscale 3M-NANO, Taipei, Taiwan (2014 .10.27-31)− 47 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

微小電子源の物理とデバイスへの応用
兼担・教授
三村 秀典 （MIMURA Hidenori）
ナノビジョン工学専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 真空ナノエレクトロニクス
e-mail address: mimura@rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.nvrc.rie.shizuoka.ac.jp/vision-i
http://www.rie.shizuoka.ac.jp/index.html【 研究室組織 】
教

員：三村

秀典、根尾

陽一郎（電子工学研究所准教授）

研 究 員：増澤 智昭（特別教育研究経費研究員）
職

員：川合

博士課程：芝田圭子（技術補佐）、山下進（技術補佐）泰（創造科技院 D3、社会人）、野寄（創造科技院 D3、社会人）、岩井
造科技院 D3、社会人）、本田雅司（創造科技院 D3、社会人）、新垣勇輔（創造科技院 D3、社会人）、石田

実

稔幸（創

悠葵（創造科技院 D1、社会人）【 研究目標 】「ナノビジョンサイエンス」用の高機能微小電子源の開発を行い、CdTe ダイオードと微小電子源を組み合わせた原子炉内部観察用イメージセンサや THz 用の高周波管に応用する研究開発を行っている。その他にも、新規な有機ナノ繊維を開発し、光・電子デバイスへの応用を図っている。
【 主な研究成果 】（１）300GHz 帯進行波の研究
Folded-waveguide 遅波回路を用いた 300GHz 帯進行波管（TWT）の設計を行った。X 線 LiGA
プロセスを用い、Folded-waveguide の試作を行った。吉田、松岡、蔦木、根尾郎、三村 “300GHz
帯 MEMS-FWG-TWT” 、電子情報通信学会技術報告、北海道大学、ED2014－72、pp.49－54．
（２）原子炉内部観察用イメージセンサの研究
微小電子源からの電子ビームで光導電性膜の電荷を読み出す撮像板実現を目指して、光導電性膜の 2 次電子放出特性の評価を行った。
（３）エレクトロスピングにより作製した有機繊維からなる圧電布
P(VDF-TrFE)は優れた強誘電性を示し、energy harvesting 用材料として注目されている。
材料の単結晶化は特性向上にとって極めて重要である。我々はエレクトロスピニング法を用いて、単結晶的な P(VDF-TrFE)ナノファイバーの製作に成功した。M. Noyori, Y. Neo, and H.
Mimura, “Single-crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) nanofiber webs fabricated byelectrospinning”, J. J. Appl. Phys. 54 (2015) 021601-1-4.
【 今後の展開 】（１）300GHz

Folded-waveguide

TWT の試作を行う。

（２）CdTe ダイオードと微小電子源を組み合わせたＸ線イメージセンサで原子炉内部観察用のイ
メージセンサを開発する。
（３）エレクトロスピングにより作製した単結晶 P(VDF-TrFE)ナノファイバーで発電を実証する。

− 48 −

【 学術論文・著書 】
1) T. Yanagida, Y. Okita, H. Nakamura, T. Sugiura, and H. Mimura, “An Assessment Tool for Effectie
Monitoring of Autonomic Nervous System Activity in Healthy People”, J. Advanced Computational
Intelligence and Intelligent Informatics 18 (2014) 297-304.
2) M. Sychov, K. Ogurtsov, A. Ponyaev, Y. Nakanishi, H. Kominami, K. Hara, and H. Mimura,“Plasmachemical modification effect on luminescence of AIIBVI phosphor”, Journal of Luminescene 156(2014) 69-73.
3) M. Niigaki, T. Hirohata, and H. Mimura, “Room temperature photoemission up to a wavelength
threshold of 2.3μm from n+-InAs0.4P0.6/p+-InAs0.4P0.6/p+-ln0.7Ga0.3As field-assisted photocathode”,
Applied Physics Express 7 (2014) 112201 -1-4.
4) M. Noyori, Y. Neo, and H. Mimura, “Single-crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)
nanofiber webs fabricated by electrospinning”, J. J. Appl. Phys. 54 (2015) 021601-1-4.
5) Y. Shibata, T. Sugiyama, H. Mimura and G. Hashiguchi, “In Situ Measurement of Charging Process inElectret-based Comb-drive Actuator and High-voltage Charging”, IEEE J. Microelectromechanical
Systems (2015) in press
6) M. Sychov, Y. Nakanishi, E. Vasina, A. Eruzin, S. Mjakin, T. Khamova, O. Shilova, and H. Mimura,“Core shell approach to control acid base properties of surface of dielectric and permittivity of its
composite”, Chemistry Letters 44 (2015) 197-199.
7) M. Sychov, V. Bakhmetyev, A. Kotomin, S. Dushenok, A. Kozlov, H. Tamamura, Y. Nakaishi, K. Hara,
H. Kominami, and H. Mimura, “Effect of shock wave treatment on luminescence of ZnS:Cu, Cl
phosphors”, Optical Materials 42 (2015) 174-177.
【 国際会議発表件数 】
1) H. Mimura, Y. Neo, T. Aoki, “Novel Photocathode Using Surface Plasmon Resonance”, 3nd International
Conference Materials, Energy and Environments, Honolulu, Hawaii USA, 1-3th July 2014 Plenary Talk
2) H. Mimura, Y. Neo, T. Aoki, T. Yoshida and M. Nagao, “Novel Micro-Column Using a Multi-gated Si
Field Emitter”, 6th International Symposium on Functional Materials, Singapore, Singapore, 4-7th August
2014, Keynote Lecture3) H. Mimura, Y. Neo, T. Aoki, and T. Matsumoto, “Novel Photocathode Using Surface Plasmon
Resonance”, 3rd Inter. Conf. on Nanoscience and nanotechnology, Chennai, India, 4-6 February, 2015,
Planary Lecture
他２７件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会など２４件【 招待講演件数 】
・真空ナノシンポジュウムなど、国内外で１１件− 49 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

シリコンナノ構造を用いた新機能デバイス
兼担・准教授池田 浩也 （IKEDA Hiroya）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 半導体工学、半導体量子物性
e-mail address: ikeda.hiroya@shizuoka.ac.jp
homepage: http://nanote.eng.shizuoka.ac.jp/~ikedalab/【 研究室組織 】
教
員：池田 浩也
博士課程：ヴィラッパン・マニムス（創造科技院 D2、国費）、山下 尚見（創造科技院 D1、社会人）
ベルスワミィ・パンディヤラサン（創造科技院 D1、私費）
修士課程：M2（１名）【 研究目標 】
我々は、シリコンナノ構造を利用した新機能・高性能デバイスの開発を目的として研究を行なっており、最近は廃熱（排熱）を再利用するための発電デバイスやサーモパイル型赤外線センサの高感度化の実現に必要な、超高効率熱電変換材料の開発を中心に研究を進めている。現在の具体的な研究目標を以下に列記する。
（１）多元素系シリコンナノ構造による熱電変換特性の高効率化（２）多元素系シリコンナノ構造を用いた赤外線センサの構築（３）ナノ構造材料のための熱電特性評価技術の開発【 主な研究成果 】（１）SiGe 混晶のゼーベック係数の解明
混晶膜にすることにより熱伝導率の低減が期待できるが、同時にゼーベック係数を保つことが必要となる。p 型の Si，Ge，および SiGe 混晶のゼーベック係数の測定データと理論計算
値を用いて、フォノンドラッグ効果がフォノン速度，フォノンの平均自由行程，格子散乱に起因するキャリア移動度により決定されることを明らかにした。さらにこの結果に基づいて、Si と Ge の物性パラメータを内挿することにより、SiGe 混晶のゼーベック係数が予測できることを見出した。（Adv. Mater. Res., in press; Makara J. Technol., in press）（２）Si ナノワイヤサーモパイル作製プロセスの開発
収束イオンビーム（FIB）による n 型 SOI（Si on insulator）層への Ga イオン注入を行い，
Si ナノワイヤサーモパイルの作製を進めている。Ge ドープによる p 型 Si の形成を確認している。（Europ. Conf. on Thermoelectrics 2014 にて発表）（３）ナノ構造のための新しい熱伝導特性測定技術の構築
混晶膜や共ドープによる熱伝導率の低減が期待されるため，ナノワイヤ材料の熱伝導特性を精度よく測定する新しい技術を開発している。提案する手法では、電子線による周期加熱と赤外線センサによる温度変化検出を用いるため、非接触かつ非破壊で試料の熱伝導特性を計測できる。昨年度構築した，ハロゲン加熱による同じ原理の装置を用いて得られたバルク
Si およびバルク Cu の熱拡散率が、報告値とほぼ一致した。この非接触法により、バルク材
料の熱拡散率を測定できることが示された．現在は，測定精度の更なる向上を目指して，実験装置の再構築を行っている。
【 今後の展開 】
SiGe ナノワイヤ試料のゼーベック係数の測定を行い、混晶化とゼーベック係数の関係を明らか− 50 −

にする。また、電子線を利用した熱伝導率測定装置を構築し、SiGe ナノワイヤの熱電変換性能指数を明らかにする。
【 学術論文・著書 】
1) F. Salleh, T. Oda, Y. Suzuki, Y. Kamakura, H. Ikeda, Phonon drag effect on Seebeck coefficient of
ultrathin P-doped Si-on-insulator layers, Applied Physics Letters, 105 (2014) 102104-1-4.
2) 池田浩也，ベラッパン・マニムス，ムスサミ・オンプラカシュ，鈴木悠平，ファイズ・サレ，
ムカンナン・アリバナンドハン，鎌倉良成，早川泰弘，“高効率熱電変換デバイス用SiGe混晶のゼーベック係数”, 信学技報, ED2014-139, SDM2014-148 (2014), pp. 7-11．
3) M. Omprakash, M. Arivanandhan, T. Koyama, Y. Momose, H. Ikeda, H. Tatsuoka, D. Aswal, S.
Bhattacharya, Y. Okano, T. Ozawa, Y. Inatomi, S.M. Babu, Y. Hayakawa, High power factor of Ga-doped
compositionally homogeneous Si0.68Ge0.32 bulk crystal grown by the vertical temperature gradientfreezing method, Journal of Crystal Growth & Design, 15 (2015) 1380-1388.
4) H. Ikeda, S. Yoshida, Y. Suzuki, V. Maninuthu, F. Salleh, F. Kuwahara, M. Shimomura, K. Murakami,
Construction of a novel method of measuring thermal conductivity for nanostructures, MAKARA
Journal of Technology Series, in press.
5) V. Manimuthu, S. Yoshida, Y. Suzuki, F. Salleh, M. Arivanandhan, Y. Kamakura, Y. Hayakawa, H.
Ikeda, Phonon-drag contribution to Seebeck coefficient of Ge-on-insulator substrate fabricated by wafer
bonding process, MAKARA Journal of Technology Series, in press.
6) F. Salleh, T. Oda, Y. Suzuki, Y. Kamakura, H. Ikeda, Seebeck coefficient of SOI layer induced byphonon transport, MAKARA Journal of Technology Series, in press.
7) H. Ikeda, T. Oda, Y. Suzuki, Y. Kamakura, F. Salleh, Study on phonon drag effect and phonontransport in thin Si-on-insulator layers, Advanced Materials Research, in press.
8) V. Manimuthu, M. Omprakash, Y. Suzuki, F. Salleh, M. Arivanandhan, Y. Kamakura, Y. Hayakawa, H.
Ikeda, Phonon-drag contribution to Seebeck coefficient of Ge- and Si-on-insulator layers, Advanced
Materials Research, in press.
【 国際会議発表件数 】
1) 2014 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices(AWAD2014), Kanazawa (2014.7.1-3).
2) Peradeniya University International Research Sessions (iPURSE), Sri Lankan (2014.7.4-5).
3) 13th International Conference on Global Research and Education, Latvia (2014.9.10-12).
4) 12th European Conference on Thermoelectrics, Spain (2014.9.24-26). など 19 件
【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、電子情報通信学会など９件【 招待講演件数 】
・２件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞（2014.6.8）【 受賞・表彰 】
1) Inter-Academia 2014 Young Researchers Award，ベラッパン・マニムス，13th International Conference
on Global Research and Education (Latvia, 2014.9.12)− 51 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

電子線励起アシスト超解像顕微鏡の開発
兼担・准教授居波 渉 （INAMI Wataru）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 光応用計測、顕微計測
e-mail address: inami.wataru@shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：居波 渉修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
我々の研究目標は、超高分解能な光学顕微鏡を開発することである。そして、細胞の分子・たんぱく質などを、時間的・空間的に観察し、生体機能の解明に貢献する。また、近年盛んに研究開発が行われているソフトマテリアルの観察を行い、その機能向上に役立てる。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）電子線励起アシスト顕微鏡の高機能化（２）電子線励起アシスト顕微鏡の結像特性の解析（３）生きた細胞やソフトマテリアルのナノレベル動画観察【 主な研究成果 】（１）高輝度蛍光膜膜の開発
本顕微鏡において高輝度なナノ光源を発生する蛍光体薄膜を開発した。高周波(Radio-Frequency: RF)マグネトロンスパッタリング法で窒化シリコン薄膜上に酸化亜鉛蛍光薄膜を成膜した。アニーリング温度を制御することで、高発光効率の蛍光体を得た。
（レー
ザー研究, Vol. 43, No. 3, pp. 164, (2015).）（２）生きた細胞のナノイメージング
電子線励起アシスト顕微鏡を用いて、非染色の MARCO 細胞を観察した。蛍光薄膜は、膜厚20nm の Zn2SiO4 蛍光体薄膜を用いた。その結果、細胞内の細胞核や細胞内顆粒が観察できた。
細胞内顆粒のサイズは 162nm であった。光の回折限界以下の空間分解能で生きた細胞を観察できた。また、動画観察することに成功した。光の限界以下の空間分解能で細胞内の顆粒の動きを捉えることができた。
（３）電子線直接励起顕微鏡による細胞ナノイメージング
電子線直接励起顕微鏡により、細胞内物質の自家蛍光観察を行った。自家蛍光を分光する
ことで様々な物質を見分けることができることが分かった。また、ナノダイヤモンドを細胞内に取込ませ、それをイメージングすることに成功した。今後、ナノダイヤモンドの表面を改質することで細胞の蛍光標識への応用が期待できる。

− 52 −

【 今後の展開 】
我々は電子線ビームを応用した超解像顕微鏡の開発を行っている。ナノレベル動画観察を目指して、高輝度な蛍光薄膜を開発する。100nm 以下の厚みでも高効率に発光することが条件である。
また、結像特性を解析し、本顕微鏡をさらに良いものにする。この解析には、我々が開発した数値シミュレーション手法を用いる。そして、細胞やソフトマテリアルなどをナノスケールの空間
分解能で観察する。それらから、新たな知見を得て、医療、工業分野に貢献する。
【 学術論文・著書 】
1) A. Ono, N. Shiroshita, M. Kikawada, W. Inami, Y. Kawata, "Enhanced photoelectron emission fromaluminum thin film by surface plasmon resonance under deep-ultraviolet excitation", Journal of Physics
D: Applied Physics, Vol. 48, No. 18, pp. 184005, (2015).
2) M. Kikawada, A. Ono, W. Inami, and Y. Kawata, “Enhanced multicolor fluorescence in bioimaging
using deep-ultraviolet surface plasmon resonance,” Appl. Phys. Lett., Vol. 104, No. 22, pp. 223703,(2014).
3) 古川 太一, 金森 聡, 福田 真大, 名和 靖矩, 小南 裕子, 中西 洋一郎, 杉田 篤史, 居波 渉,
川田 善正 , "電子線励起アシスト光学顕微鏡のためのナノ光源の開発", レーザー研究, Vol. 43,
No. 3, pp. 164, (2015).
【 国際会議発表件数 】
1) Focus on Microscopy, Germany,（2015.3.29-4.1）
他１２件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、レーザー学会、日本光学会など１１件【 招待講演件数 】
・5th International Conference on Photonics 2014 など２件

− 53 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

ミリメートル級長尺カーボンナノチューブによる革新的高強度・高導電性・高熱伝導性材料
兼担・准教授井上 翼 （INOUE Yoku）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科
専門分野： 半導体工学、ナノ材料工学
e-mail address: inoue.yoku@ shizuoka.ac.jp
homepage: http:// cnt.eng.shizuoka.ac.jp/

電子物質科学専攻）【 研究室組織 】
教

員：井上

翼

研 究 員：ヴィクム・プレマラル
博士課程：知久典和（創造科技院 D1、社会人）

修士課程：M1（４名）、M2（３名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
カーボンナノチューブを独自技術で作製し新規応用開発に関する研究を実施している。カーボ
ンナノチューブとは、炭素原子のみで構成された直径数十ナノメートルで長さは数マイクロメー
トル以上に達する中空のチューブ状ナノ材料である。ナノ構造でありながら、機械的強度が強く
電気伝導特性、熱伝導特性ともに非常に優れている。私のグループでは独自の手法により、4mm以上の非常に長い多層カーボンナノチューブを作製する CVD 技術を開発した。現在はこの技術を発展させ、ナノチューブの紡績によるナノチューブ紡績糸、高度配向ナノチューブシートの作製と応用展開を目的として研究を進めている。高機能性ナノカーボン材料の開発を目指している。
【 主な研究成果 】（１）配向した長尺多層カーボンナノチューブの新規合成方法開発
塩化鉄を触媒材料として用いることにより、長さ 4mm 以上に達する多層ナノチューブの合成方法を確立した。
（２）カーボンナノチューブ紡績糸、シートの開発
配向多層カーボンナノチューブを紡いで高強度ナノチューブ紡績糸、シートを作製した。
【 今後の展開 】
カーボンナノチューブは優れた材料であるが実用化例は少ないので、私たちのグループから実用的なナノチューブ応用技術を創出したい。CNT 糸、シートといった高度配列ナノチューブ構造体ならではの応用方法を提案していく。
【 学術論文・著書 】
1) “Interfacial Oxygen Stabilizes Composite Silicon Anodes”, Chuan-Fu Sun, Hongli Zhu, Morihiro Okada,
Karen Gaskell, Yoku Inoue, Liangbing Hu, YuHuang Wang, Nano Letters 15, pp.703-708 (2015).

− 54 −

2) “Stress Transfer Efficiency in Aligned Multi-Wall Carbon Nanotubes Sheet / Epoxy Composites”,
Terumasa Tsuda, Toshio Ogasawara, Sook-young Moon, Kengo Nakamoto, Nobuo Takeda, Yoshinobu
Shimamura, Yoku Inoue, Composites part A67, pp.16-21 (2014).
3) “配向カーボンナノチューブ/エポキシ複合材料の力学特性に及ぼすプリプレグへの予ひずみ付与の影響” 津田皓正, 仲本兼悟, 小笠原俊夫, 文淑英, 武田展雄,小川武史, 島村佳伸, 井上翼, 日
本複合材料学会誌, 40(5), pp.209-217. (2014).
4) “Three dimensional orientation angle distribution counting and calculation for the mechanical propertiesof aligned carbon nanotube/epoxy composites”, Terumasa Tsuda, Toshio Ogasawara, Sook-young Moon,
Kengo Nakamoto, Nobuo Takeda, Yoshinobu Shimamura, Yoku Inoue, Composites part A65, pp.1-9(2014).
5) “Effects of stretching on mechanical properties of aligned multi-walled carbon nanotube/epoxy
composites”, Tran Huu Nama, Ken Goto, Hirokazu Nakayama, Kahori Oshima, Vikum Premalal,
Yoshinobu Shimamura, Yoku Inoue, Kimiyoshi Naito, Satoshi Kobayashi, Composites Part A64,
pp.194-202 (2014).
6) “Tensile Mechanical Properties of Carbon Nanotube/Epoxy Composite Fabricated by Pultrusion of
Carbon Nanotube Spun Yarn Preform”, Yoshinobu Shimamura,

Kahori Oshima, Keiichiro Tohgoa,

Tomoyuki Fujii, Keiichi Shirasu, Go Yamamoto, Toshiyuki Hashida, Ken Goto, Toshio Ogasawara,
Kimiyoshi Naito, Takayuki Nakano, Yoku Inoue, Composites Part A62, pp.32-38 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) “The suggestion of Hydride Vapor Phase Nucleation as novel CNT growth method”, Takahiro Kikuchi,
Hidenori Mimura, Yoku Inoue, Kentaro Ishikawa, Tauto Nakanishi, Takeshi Shimogushi, Takayuki
Nakano, 4th international Symposium for Promotion of Interdisciplinary Domain Research, Po-24, 1-2
December 2014, GRANSHIP, Shizuoka, Japan
2) “Control of electrical and Mechanical property of MWCNT yarn”, Kohei Hayashi, Tauto Nakanishi,
Kentarao Ishikawa, Takeshi Shimoguchi, Yoshinobu Shimamura, Hidenori Mimura, Takayuki Nakano,
Yoku Inoue, 4th international Symposium for Promotion of Interdisciplinary Domain Research, P-23, 1-2
December 2014, GRANSHIP, Shizuoka, Japan.
他９件【 国内学会発表件数 】
1) 紡績性 CNT による配向 CNT 樹脂複合材料の開発（招待講演）, 井上 翼, 第 4 回ナノカーボン
実用化推進研究会, 東京大学本郷キャンパス
2) 一方向配向 CNT による導電性 CNT/樹脂複合材料, 佐孝 佳祐，三村 秀典，中野 貴之，井上 翼,
2014/12/8, 第 41 回炭素材料学会年会, 福岡県大野城市
3) 一方向配向 CNT/エポキシ複合材料の電気特性, 柴田 欣樹，中野 貴之，三村 秀典，島村 佳
伸，後藤 健，小笠原 俊夫，井上 翼, 2014/12/8, 第 41 回炭素材料学会年会, 福岡県大野城市
他１９件− 55 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

光子支援型熱電子発電器の開発と高機能化
兼担・准教授
荻野 明久 （OGINO Akihisa）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： プラズマ応用、熱電子発電
e-mail address: taogino@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：荻野

明久

修士課程：M2（１名）、M1（３名）【 研究目標 】
人と自然にやさしい未来を目指して、太陽光や風力などの再生可能エネルギーの利用拡大が求められている。本研究は、光電変換の原理と熱電子発電の原理を組み合わせ、太陽エネルギーを電力に変換する新しい発電方式の実用化を目指している。この発電方式は、太陽光により電極内の電子を内部光電効果で励起させてから、熱的な効果で電子を飛び出させることで発電し、200℃
以上で効率が最大になる。私たちは、この発電方式を光子支援型熱電子発電と呼んでおり、理論上のエネルギー変換効率は 40%以上になる。太陽電池では、電極の温度が上がるとエネルギー変
換効率が落ちるが、光子支援熱電子発電では逆に効率が上がる特徴があり、太陽電池とは異なる形態の運用が可能となる。例えば、太陽光以外にも工場や自動車のエンジンなどの排熱を熱源として併用することで高効率化が期待できる。
実用化の鍵は、電子放出源となる電極開発と飛び出した電子の輸送にあり、表面にナノ構造体をもつ電極の電子放出特性や電子の輸送に重要となるプラズマに関する研究も必要となる。
【 主な研究成果 】（１）熱電子放出用電極の設計と数値解析による最適化
太陽光を有効に利用することを目的として、光支援熱電子発電を提案し、数値解析による出力特性の評価と動作条件の最適化について検討した。従来の熱電子発電はエミッタに金属材料を用いており、出力電流を得るためには、エミッタを 1000 K 以上に加熱し、熱電子放出
させなければならなかった。しかし、光支援熱電子発電器では、エネルギー源を太陽光とし、エミッタに半導体材料を用いることで、内部光電効果および熱電子放出現象の両者を取り入れることができるため、理論上、500 ～800 K の温度域で実用的な出力が得られる可能性を示した。しかし、エネルギー源が太陽光のみであると、エミッタのバンドギャップにより、光励起および電極加熱のパワー割合が決まり、エミッタ温度の最適化は困難となる。そこで、エミッタ温度を制御する熱輸送機構を導入した出力特性改善の効果についても考慮した。
（２）熱電子放出効率の実験的評価加熱した p 型半導体エミッタの表面にセシウム原子を供給し、電子親和力を制御しながら電子放出の温度依存性を調べた。その結果、p-Si エミッタ表面にキセノンランプの光を照射すると電子放出電流が増大し、実施した実験条件下では最大 40 倍増加する結果が得られた。
光照射時における放出電流の増大は入射光子数に依存し、内部光電効果により半導体エミッ
タの伝導帯の電子密度が増大しためと考えられる。また、電子放出の温度依存性から 650 K
以上の温度域で低い電子親和力を維持することが重要となることがわかった。そこで、半導− 56 −

体エミッタ表面にプラズマを照射し、表面へアルカリ金属を固定化するための前処理手法としてプラズマ表面処理の有効性について検討した。初期的な実験として Si 表面に水素プラズ
マを照射し電子放出特性への影響を評価したところ、電子放出電流は減少したが、比較的短時間のプラズマ処理であっても電子放出特性に大きく影響することがわかった。
【 今後の展開 】
プラズマ処理による表面状態の変化と電子放出に関わるメカニズムを明らかにすることで電子放出特性を向上できると考えられる。なお、平成 27 年から企業と半導体エミッタを利用する熱電子発電の共同研究実施に至っており、Si 以外の半導体と表面改質手法を用いた電子放出特性の改善に取り組んでいる。
【 国際会議発表件数 】
1) A. Ogino, K. Inoue, K. Shirakura, A. Hada, K. Murata and T. Watanabe, “Effect of Microwave Plasma
Treatment of Semiconductor Emitter Surface on Photon Enhanced Thermionic Emission”, ISPLasma2015/ IC-PLANTS2015, Nagoya, Japan (2015.3.26-31) A4-O-03.
2) T. Setuda and A. Ogino, “Effect of Photo Irradiation on Electron Emission of Cesiated Semiconductor
Surface for Thermionic Energy Converter”, IUMRS-ICA2014 (International Union of Materials ResearchSocieties- The IUMRS International Conference in Asia 2014), Fukuoka, Japan (2014.8.24-30)
D2-P25-002.
【 国内学会発表件数 】
1) 井上 健吾, 荻野 明久, 渡邉 孝俊, “マイクロ波プラズマを用いた熱電子発電器用半導体エミッタの表面処理”, 第 62 回応用物理学会春季学術講演会, 東海大学 (2015.3.11-14) 12p-P10-6.
2) A. Hada, K. Inoue, K. Shirakura and A. Ogino, “Influence of Plasma Treatment of Semiconductor
Emitter Surfaces on Photon Enhanced Thermionic Emission”, 24th The Annual Meeting of MRS-J,
Yokohama (2014.12.10-12) A-P11-008.
3) A. Ogino, K. Inoue, K. Shirakura, A. Hada and T. Setsuda, “Effect of Plasma Surface Treatment of
Semiconductor Emitter on Photon Enhanced Thermionic Emission”, PLASMA2014, Niigata(2014.11.18-21) 21PB-054.
4) T. Setsuda and A. Ogino, “Optimization of the Output Characteristics of Photon Enhanced Thermionic
Energy Converter with Heat Transfer System”, PLASMA2014, Niigata (2014.11.18-21) 20PB-103.
5) 説田 貴仁，荻野 明久, “エミッタ温度最適化による光支援熱電子発電器の効率改善”, 応用物理学会 SC 東海地区学術講演会 2014, 名古屋大学(2014.11.8) A10.
6) 羽田 篤史，荻野 明久, “光支援熱電子放出における半導体エミッタ表面の Ar プラズマ処理の影響”, 応用物理学会 SC 東海地区学術講演会 2014, 名古屋大学(2014.11.8) B9.
7) 白倉 一人，羽田 篤史，荻野 明久, “セシウム被覆 Si エミッタの電子放出特性と光支援熱電子発電への応用”, 応用物理学会 SC 東海地区学術講演会 2014, 名古屋大学(2014.11.8) B10.
8) 井上 健吾，荻野 明久, “PIC 法による光支援熱電子発電器の電極間空間電子輸送特性および最適動作条件の評価”, 応用物理学会 SC 東海地区学術講演会 2014, 名古屋大学(2014.11.8) P10.
9) 荻野 明久, 説田 貴仁, 井上 健吾, 白倉 一人, 羽田 篤史, “セシウム被覆 Si エミッタの光支援熱電子放出における光照射および温度の影響”, 第 75 回応用物理学会秋期学術講演会, 北海道大学 (2014.9.17-20) 18a-PB4-2.
10) 説田 貴仁, 荻野 明久, “光支援熱電子発電器の動作温度最適化による熱出力の数値解析”,
第 75 回応用物理学会秋期学術講演会, 北海道大学 (2014.9.17-20) 19a-A23-2.
その他、電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会など７件− 57 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

プラズモニクスを利用した高性能光デバイスの開発
兼担・准教授小野 篤史 （ONO Atsushi）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 近接場光学、プラズモニクス
e-mail address: daono@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~a-ono/【 研究室組織 】
教

員：小野

篤史

修士課程：M2（１名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々の研究室は、光と金属の相互作用を利用したナノプラズモニクス研究に取り組んでいます。
金属中の自由電子が光と共鳴的に振動することにより、金属表面近傍に入射光強度の数十倍以上に増強された光の場が生成されます。
本研究は、この光増強場を利用した光反応の高効率化を目的とし、光吸収増大，発光増強，光閉
じ込めによる超解像イメージングなどの研究に取り組んでいます。
【 主な研究成果 】（１）深紫外励起表面プラズモンによる光電子放出増大
本研究では、深紫外光領域において、表面プラズモンを励起することにより、外部光電効
果による光電子変換効率を 14 倍に向上した。一般的には、外部光電効果により放出される電子数の増大のためには、励起光の高出力化や光電面の量子効率の向上が求められる。我々は、軽金属であり比較的仕事関数の低いアルミニウムに着目し、仕事関数を超える十分な励起エ
ネルギーかつ表面プラズモンの励起領域である深紫外光を用いて、光電子放出の増大を実証した。
（２）深紫外励起表面プラズモンによる蛍光増大
本研究では、深紫外励起表面プラズモンによる電場増強効果を蛍光体の吸収効率向上に応用した。アルミニウム薄膜上に培養した生体試料を蛍光染色し、表面プラズモン励起光学系
にて蛍光観察した。表面プラズモンが励起されていない条件と比較して、約 20 倍の高感度観察を実証した。
【 今後の展開 】
我々は上記のようにプラズモニクスを利用した高性能光デバイス、電子デバイスの開発を目指している。当面の今後の研究展開としては、プラズモニクスを利用した高色純度イメージセンサの開発、高効率プラズモン伝搬型結晶性銀ナノワイヤの作製と伝搬特性の計測を考えている。

− 58 −

【 学術論文・著書 】
1) Atsushi Ono, Naoya Shiroshita, Masakazu Kikawada, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata, “Enhanced
photoelectron emission from aluminum thin film by surface plasmon resonance under deep-ultraviolet
excitation”, J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 18, 184005 (2015).
2) Dedy Septono Catur Putranto, Purnomo Sidi Priambodo, Djoko Hartanto, Wei Du, Hiroaki Satoh,Atsushi Ono, Hiroshi Inokawa, “Effects of substrate voltage on noise characteristics and hole lifetime in
SOI metal-oxide-semiconductor field-effect transistor photon detector”, Opt. Express 22, 18,22072-22079 (2014).
3) Masakazu Kikawada, Atsushi Ono, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata, “Enhanced multicolor
fluorescence in bioimaging using deep-ultraviolet surface plasmon resonance”, Appl. Phys. Lett. 104, 22(2014).
【 特許等 】
1) 川田善正，居波渉，小野篤史：「金属薄膜を有する蛍光薄膜，およびそれを用いた光学顕微鏡」,
特願 2014-178249【 国際会議発表件数 】
・5th International Conference on Photonics 2014（2014.9）など１１件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、レーザー学会など９件【 招待講演件数 】
・The 4th international conference on manipulation, manufacturing and measurement on the nanoscale,Taipei, Taiwan (2014.10.27-31) など５件

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ナノビジョンサイエンス部門

兼担

高機能 CMOS イメージセンサとその応用兼担・准教授香川 景一郎 （KAGAWA Keiichiro）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）（電子工学研究所サブコア）
専門分野： 情報光学、CMOS イメージセンサ
e-mail address: kagawa@idl.rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.idl.rie.shizuoka.ac.jp/index-e.html
http://www.idl.rie.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教

員：川人 祥二（電子工学研究所コア 教授）、香川 景一郎、安富 啓太（工学研究科 電子工学専攻・電子工学研究所サブコア 助教）
博士課程：張 博（創造科技院 D2、私費）、Panneer Selvam Sivakumar（創造科技院 D1、私費）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
私は、イメージセンサ（LSI）・光学・画像処理の融合分野を，トップダウン・ボトムアップ双方の視点から研究している。高性能・高機能 CMOS イメージセンサをベースとし、複数のレンズをもつマルチレンズ光学系と画像処理の融合システムや、新方式の多点多機能顕微鏡システムを開発しており，超高速・超高感度の極限イメージングや、バイオ・医療への応用を目指している。
主な研究目標は以下の通りである。
（１）極限性能（低ノイズ／超高速／超低消費電力）をもつ CMOS イメージセンサおよびその応用システムの開発（２）小型マルチレンズカメラをベースとした歯科・内視鏡等医療応用システムの開発（３）多点同時読出し方式 CMOS イメージセンサとそれを応用した多機能顕微鏡システムの開発【 主な研究成果 】（１）マルチアパーチャ超高速カメラ
光学系（複眼光学系）
・撮像デバイス（LEFM 画素・複眼イメージセンサ）・信号処理（圧縮サンプリング）を融合することで，効率的な時間サンプリング（15 枚の個眼画像から 32 枚の時系列画像を復元）と，シリコンイメージセンサにおける世界最速のフレームレート（2億枚毎秒）を実現した．(ISSCC, 116-117 (2015).)（２）マルチアパーチャ低ノイズカラーカメラ
Folding/Cyclic ADC を用いた低ノイズカラーCMOS イメージセンサとレンズの組合せを複数用いたマルチアパーチャ光学系に選択的平均法を適用することを検討している。暗電流および、プロセスの微細化で問題になっている random telegraph signal(RTS)ノイズなどの大きなノイズを補間なしに低減し、極低照度環境においてより鮮明な画像が得られることを、シミュレーションにより示した。(Electronic Imaging (2015).)（３）マルチレンズ自家蛍光腫瘍イメージング
NADH、FAD などの細胞の代謝に関係する物質が発する自家蛍光を用いた、細胞内酸素イメージングに基づく消化器腫瘍のイメージング手法を開発している。反射・自家蛍光スペクト
ルを点計測し、詳細なデータを蓄積している。
（Optics&Photonics Japan, 6pA10 (2014)）【 今後の展開 】
応用分野のスペシャリストと議論，協力しながら、新規イメージセンサデバイスから新規応用
システム開発までを今後も一貫して行っていく。

− 60 −

【 学術論文・著書 】
1) S. –M. Han, T. Takasawa, K. Yasutomi, S. Aoyama, K. Kagawa, S. Kawahito, “A time-of-flight range
image sensor with background cancelling lock-in pixels based on lateral electric field charge modulation,”
IEEE J. Electron Dev. Soc., (to appear).
2) J. Tanida, H. Mima, K. Kagawa, C. Ogata, and M. Umeda, “Application of a compound imaging system
to odontotherapy,” Opt. Rev., Vol. 22, No. 2, pp. 322-328 (Feb., 2015).
3) I. Takai, T. Harada, K. Yasutomi, K. Kagawa, S. Kawahito, “Optical vehicle-to-vehicle communication
system using LED transmitter and camera receiver,” IEEE Photonics Journal, Vol. 6, No. 5, 7902513(Oct., 2014).
4) K. Yasutomi, T. Usui, S. -M.Han, T. Takasawa, K. Kagawa, S. Kawahito,”“An indirect time-of-flightmeasurement technique with impulse photocurrent response for sub-millimeter range resolved imaging,”
OPTICS EXPRESS, Vol. 22, No. 16, pp. 18904–18913 (Aug., 2014).
5) M-W. Seo, S. Kawahito, K. Yasutomi, K. Kagawa, N. Teranishi, “A low dark leakage current
high-sensitivity CMOS image sensor with STI-less shared pixel design,” IEEE Transactions on Electron
Devices, Vol. 61, Issue6, pp.2093 – 2097 (Jun., 2014).
6) T. Yamazato, I. Takai, H. Okada, T. Fujii, T. Yendo, S. Arai, M. Andoh, T. Harada, K. Yasutomi, K.
Kagawa and S. Kawahito, “Image Sensor Based Visible Light Communication for Automotive
Applications,” IEEE Communications Magazine, Vol. 52, No. 7, pp. 88-97 (Jul., 2014).
【 解説・特集等 】
1) “多眼性を利用した高機能複眼カメラ,” 香川景一郎, システム/制御/情報, Vol. 58, No. 10, pp.
404-413 (Oct., 2014)【 特許等 】
1) 香川景一郎, 川人祥二, 望月風太, 安富啓太：「距離画像計測装置」, 特願 2015-032121【 国際会議発表件数 】
1) “Single-shot 200Mfps 5x3-aperture compressive CMOS imager,” F. Mochizuki, K. Kagawa, S. Okihara,
M. –W. Seo, B. Zhang, T. Takasaw, K. Yasutomi, S. Kawahito, ISSCC Dig. Tech. Papers, pp. 116-117(San Francisco, Feb. 23, 2015).
他１６件【 国内学会発表件数 】
・日本光学会，映像情報メディア学会など３０件【 招待講演件数 】
・ISOM’14 など３件
【 新聞報道等 】
1) 日刊工業新聞 （2015.3.4）【 受賞・表彰 】
1) 高柳研究奨励賞 (2014.12)「医用・バイオ応用に向けた光・電子融合型カメラシステムおよびデバイスの開発」− 61 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

真空電子を用いた能動デバイス
兼担・准教授
根尾 陽一郎 （NEO Yoichiro）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）（兼担：電子工学研究所）
専門分野： 真空ナノエレクトロニクス
e-mail address: neo.yoichiro@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~ryneo/
http://www.rie.shizuoka.ac.jp/?page_id=55【 研究室組織 】
教
員：三村 秀典（電子工学研究所教授）、根尾博士課程：野寄陽一郎

雅史（創造科技院 D3）【 研究目標 】
我々は、真空中を走行する電子が有する特徴、例えば走行速度の上限が光速である事、耐放射線特性に優れている等の特性を積極的に生かし、固体デバイスでは実現困難な真空電子ならではのユニークな応用を創出する事を目的として研究を行っている。また新しいアプリケーションに必要な新規電子源や電子放出の物理・材料にも注目して真空ナノエレクトロニクスに関わる基礎から応用までを含め広く研究を行っている。近年では主に以下のテーマを中心に研究を推進している。
（１）超放射スミスパーセルの為の極短パルス電子ビームの生成（２）単結晶 P(VDF-TrFE)ナノファイバーによる圧電デバイス（３）耐放射線撮像管の開発【 主な研究成果 】（１）極短パルス電子ビームの生成
超放射スミスパーセルの実現には発振波長より充分に短い高速変調電子ビームが必要不可
欠となる。従来の金属ホトソードの応答速度はピコ秒以下であり仕様を満足するが反射率が高く、量子効率が低いといった課題があった。そこで表面プラズモン共鳴を利用した高効率
ホトカソードを提案した。一般的なクレッチマン、オット配置ではプラズモン励起と電子放出方向が一致していない為に電子・電子散乱による運動量変化の過程が必要となり満足な量
子効率の増加は得られなかった。そこでプラズモン振動方向と電子放射方向を揃える為にエッジを形成して光電子放出を行った結果、最大 10000 倍の量子効率の増加が観測された。しかし電子放出後の金属薄膜には致命的な痕跡が避けられない結果となった。また新たに化合物半導体を使ったピコ秒台の超高速応答半導体ホトカソードの開発を推進している。
（２）単結晶 P(VDF-TrFE)ナノファイバーによる圧電デバイス
従来のセラミック圧電体による発電デバイスは振動発電と呼ばれ、用途が限られている。
そこで振動だけではなく、伸縮でも発電可能な新規の圧電デバイスを提案・研究を行っている。柔軟性に優れた圧電材料としてエレクトロスピニング法を用いて強誘電体ポリマー
P(VDF-TrFE)を直径 1μｍ以下のナノファイバーに形成した不織布を作製している。堆積直後のナノファイバーは強電界を経験する為、自己整合的に自発分極を持つ事が報告されている− 62 −

が、その理解は不十分である。本研究では、ナノファイバーに延伸・アニール処理を施すことで単結晶の繊維を形成する事に成功した。この単結晶ナノファイバー不織布に分極処理を行い、発電・圧力・モーションンセンサ-の研究を行っている。
（３）耐放射線撮像管の開発
原子炉内の撮像素子への要求が高まっている。従来の CMOS, CCD では極薄酸化膜が放射線に耐性が乏しく長時間の使用に耐える事が出来ない。そこで高温下・耐放射線に優れた電子
線読み出し式の撮像素子が再注目されている。古典的な熱カソードによる撮像管では偏向コイルからの発熱や光電面に再結晶化が起こる為使用温度に制限がある。本研究では、光電変換膜に温度特性・耐放射線に優れた CdTe/CdS 構造を採用し、読み取り電子ビームに微小電子源(FEA)を用いた撮像デバイスを提案し開発を行っている。
【 今後の展開 】
真空中を走行する電子ビームのみが実現可能な課題が数多く残されている。本研究ではその優位性を積極的に利用した研究を推進している。近年、特に力を入れているのが高周波発振器のプ
レバンチビーム形成である。この効果はテラヘルツ帯での発振のみならず、装置の小型化，閾値
電流密度を大幅に低減する事が可能となり、真空ナノエレクトロニクスの更なる発展が期待される。また強力なテラヘルツ光源が実現されれば医療・バイオへの応用が可能と成りさらに広い研究分野に挑戦していきたい。今後も引き続き真空電子の永遠の課題である超高輝度カソード・超高速空間変調ビーム形成を始め、真空電子デバイスの応用の拡大を積極的に追求していく。
【 学術論文・著書 】
1) M. Noyori, Y. Neo, and H. Mimura, “Single-crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)
nanofiber webs fabricated by electrospinning”, J. J. Appl. Phys. 54 (2015) 021601-1-4【 国際会議発表件数 】
1) 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference Engelberg, Switzerland (2014.7.6-10)
他１７件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会，信学会電子デバイス研究会など１４件− 63 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

光再構成デバイス、リコンフィギャラブルデバイス
兼担・准教授渡邊 実 （WATANABE Minoru）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 光情報処理、集積回路工学、宇宙デバイス
e-mail address: tmwatan@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：渡邊

実

博士課程：森脇 烈（創造科技院 D3）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】（１）ＦＰＧＡデバイス応用（２）光電子融合デバイスの研究開発【 主な研究成果 】（１）リコンフィギャラブルデバイスの開発。
（２）次世代の光電子融合デバイス・光再構成型ゲートアレイの開発（３）高速動的光再構成型プロセッサの開発（４）宇宙空間用・光デバイスの開発（５）FPGA ソルバー類の開発【 今後の展開 】
光電子融合デバイスの耐環境性を明らかにしていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) M. Watanabe, S. Kawahito, "Radiation tolerance experiment for a dynamically reconfigurable visionarchitecture," International Journal of Image Processing Techniques, vol. 2, issue 1, pp. 59-62, April,2015.
【 国際会議発表件数 】
1) T. Fujimori, M. Watanabe, “Parallel-operation-oriented optically reconfigurable gat e array,” GI/ITG
International Conference on Architecture of Computing Systems, pp.***, Porto, Portugal, March, 2015.
2) R. Moriwaki, H. Ito, M. Watanabe, A. Ogiwara, H. Maekawa, “Radiation tolerance of opticallyreconfigurable gate arrays,” International Symposium Toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University, Jan., 2015.
3) M. Watanabe, S. Kawahito, “Radiation tolerance experiment for a dynamically reconfigurable visionarchitecture,” International Conference on Advances in Computing, Electronics and Electrical Technology,− 64 −

pp. 1-4, Dec., 2014.
4) M. Watanabe, "A parallel-operation-oriented FPGA architecture," International Symposium on Highly
Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies, pp. 123-126, June, 2014.
5) T. Fujimori, M. Watanabe, "Radiation tolerance of color configuration on an optically reconfigurable
gate array," Reconfigurable Architectures Workshop, pp. 205-210, May, 2014.
6) R. Moriwaki, H. Maekawa, A. Ogiwara, M. Watanabe, "An optically reconfigurable gate array with anangle-multiplexed holographic memory," IEEE/ACM Great Lake Symposium on Very Large Scale
Integrated circuits, pp. 341-346, May, 2014.
7) Y. Kamikubo, M. Watanabe, Shoji Kawahito, "Image recognition system using an optical Fouriertransform on a dynamically reconfigurable vision architecture," IEEE International Symposium on
Circuits and Systems, pp. 1528 - 1531, June, 2014.
8) M. Seo and M. Watanabe, "Dependable optically differential reconfigurable gate array," International
Conference on Space Optical Systems and Applications, CD-ROM (6 pages), May, 2014.
9) T. Yoza, M. Watanabe, "Enhanced radiation tolerance of an optically reconfigurable gate array by
exploiting an inversion/ non-inversion implementation," International Workshop on Applied
Reconfigurable Computing, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 8405, pp. 156-166, April, 2014.
【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会・全国大会、リコンフィギャラブルシステム研究会など９件【 受賞・表彰 】
1) Second Prize in FPGA Design Contest, T. Fujimori, R. Moriwaki, M. Seo, K. Akagi, H. Ito, T. Kubota, S.
Furukawa, M. Watanabe, International Conference on Field-Programmable Technology, Dec. 2014.
2) Third Prize in FPGA Design Contest, T. Fujimori, R. Moriwaki, M. Seo, K. Akagi, H. Ito, T. Kubota, S.
Furukawa, M. Watanabe, International Conference on Field-Programmable Technology, Dec. 2014.
3) First Place in the Open League in FPGA Design Contest 2014 AISO CUP, T. Fujimori, M. Seo, K. Akagi,
R. Moriwaki, T. Yoza, Y. Torigai, M. Watanabe, International Workshop on Highly Efficient Accelerators
and Reconfigurable Technologies, June, 2014.
4) Champion of the Regulation League in FPGA Design Contest 2014 AISO CUP, T. Fujimori, M. Seo, K.
Akagi, R. Moriwaki, T. Yoza, Y. Torigai, M. Watanabe, International Workshop on Highly Efficient
Accelerators and Reconfigurable Technologies, June, 2014.
5) HDL Champion of the Regulation League in FPGA Design Contest 2014 AISO CUP, T. Fujimori, M.
Seo, K. Akagi, R. Moriwaki, T. Yoza, Y. Torigai, M. Watanabe, International Workshop on Highly
Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies, June, 2014.
6) Best Paper Award, T. Yoza, M. Watanabe, International Workshop on Applied Reconfigurable
Computing, April, 2014.
7) 学生研究奨励賞, 社団法人電子情報通信学会東海支部, 藤森 卓巳, 2014 年 6 月．
8) 学生研究奨励賞, 社団法人電子情報通信学会東海支部, 上窪勇貴, 2014 年 6 月．

9) Best Student Paper Award, International Conference on Space Optical Systems and Applications, M. Seo,
May, 2014.

− 65 −

ナノビジョンサイエンス部門

兼担

テラヘルツ帯における分光技術及び超伝導検出
デバイスの開発兼担・講師
武田 正典 （TAKEDA Masanori）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： テラヘルツ技術、超伝導エレクトロニクス
e-mail address: dmtaked@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：武田

正典

【 研究目標 】
超伝導の特性を活かした究極的な高周波デバイスの実現及び新奇デバイスの創成を目標としている。現在及び将来にわたる目標を下記に示す。
（１）1 THz 以上の周波数領域における極低雑音広帯域ヘテロダイン受信機の開発（２）テラヘルツ帯における低消費電力動作極低雑音増幅器の実現（３）（将来的に）分光可能な電波カメラの創成【 主な研究成果 】（１）新奇構造超伝導 SIS ミキサーの開発
超伝導トンネル接合を用いる SIS ミキサーの動作周波数は、接合容量を除去するための共振回路で決定される。通常、共振回路における損失を低減するためインダクタンス成分として超伝導マイクロストリップを用いるが、その場合、超伝導ギャップ周波数以上の周波数領域では低雑音動作が期待できない。MgO 基板上の Al 薄膜を作製し、低温での残留抵抗を測定したところ、水晶など他の基板上に作製した Al 薄膜より抵抗率が数倍優れていることが分かった。そこで、新たに金属系 Al/MgO/Al マイクロストリップを共振回路に用いる金属－超伝導ハイブリッドミキサーを提案し、その性能検討を行った。提案したミキサーは、超伝導ギャップ周波数以上の周波数領域でも量子雑音限界の約 10 倍程度の低雑音動作が期待できる。
（２）進行波型超伝導パラメトリック増幅器の開発
マイクロ波カイネティックインダクタンス検出器(MKID)や超伝導量子ビットの読み出し回
路において、高電子移動度トランジスタ(HEMT)を凌駕する極低雑音マイクロ波増幅器が望まれている。そのような増幅器を実現するため、超伝導コプレーナ線路に誘起される非線形カ
イネティックインダクタンスを利用する進行波型超伝導パラメトリック増幅器の設計を行った。単結晶及び多結晶窒化ニオブチタン(NbTiN)極薄膜を作製し、それらの磁場侵入長及び臨界電流密度の測定値を用いて利得及び雑音性能を計算した。その結果、単結晶 NbTiN 薄膜において強いカイネティックインダクタンス非線形性が期待でき、短い線路長で高い利得が得られることを示した。また、超伝導コプレーナ線路を用いたマイクロ波伝送実験により、単結晶 NbTiN 薄膜におけるカイネティックインダクタンス非線形性を観測している。

− 66 −

【 今後の展開 】
設計した進行波型超伝導パラメトリック増幅器の動作実証をマイクロ波帯で行い、その後テラヘルツ動作へ向けた拡張を行う。テラヘルツ帯には未だ優れた低雑音増幅器が存在しない。他の周波数・波長域同様，テラヘルツ帯で低雑音増幅器が実現できれば、テラヘルツ波応用の著しい進展が期待できる。
【 学術論文・著書 】
1) 武田正典，小嶋崇文，牧瀬圭正，齊藤敦，齋藤伸吾，島影尚，「進行波型カイネティックイン
ダクタンス増幅器開発に向けた超伝導材料の検討」，日本赤外線学会誌，Vol. 24, No. 2, pp.50-56,
2015．
2) J. Horikawa, A. Kawakami, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, and H. Shimakage, “Evaluation of
nano-slot antenna for mid-infrared detectors”, Infrared Physics & Technology, Vol. 67, pp. 21-24, 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) Applied Superconductivity Conference 2014
【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、電子情報通信学会など

６件− 67 −

（２）オプトロニクスサイエンス部門
部門長

早川 泰弘

１．部門の目標・活動方針
オプトロニクスサイエンス部門は 8 名の教員から構成されている。オプトロニクス、すなわち光と量子エレクトロニクスとの融合を学術的な観点から探求し、その成果を社会に還元することを目的としている。(1)
プローブ顕微鏡や非線形レーザ顕微鏡の開発、(2) ナノ加工、ナノ操作技術、表面・界面における原子スケールでの構造制御、(3) 太陽光、応力、熱エネルギーを利用した発電デバイスや次世代光素子材料の開発、(4) 瞳孔検出技術とその応用、(5) 超高感度センシングデバイスの開発等に取り組んでいる。
２．教員名と主なテーマ （○は兼担教員）○早 川 泰 弘 ： エネルギーデバイス関連高品質材料の結晶成長○岩 田 太 ： プローブ顕微鏡開発、ナノ加工、ナノ操作○江 上 力 ： 非線形レーザ顕微鏡○海老澤嘉伸 ： ビデオカメラによる瞳孔検出技術とその応用○村 上 健 司 ： エネルギー変換機能材料の開発○木 下 治 久 ： プラズマを用いた非晶質窒化炭素膜の作製とデバイス応用○下 村 勝 ： 表面・界面における原子スケールでの構造制御○李 洪 譜 ： ナノファイバを用いたファイバグレーティングの開発とその全光学的信号処理及び超高感度センシングデバイスへの応用
３．部門の活動（１）受賞
岩田 太教員①櫻井 智史, Best Paper AwardIEEE 25th 2014International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human
Science (MHS2014) “Development of a single cell electroporation method using ascanning ion conductance microscope with a theta type probe pipet” (2014.11)②橋本 重孝, Poster Award
22nd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy, “Cell adhesion
surement of a single cell using a self-sensitive cantilever”（2014.12） 他 3 件
早川 泰弘教員 ①V. Nirmal Kumar, Young Researcher Award
13th International Conference on Global Research and Education (Inter-Academia2014) (Riga Technical University, Riga, Latvia) “Growth of InGaSb alloy
semiconductor crystal under 1G condition as a preliminary study for microgravity
experiment at International Space Station” (2014.9).
②早川 泰弘, 応用物理学会東海支部貢献賞“地域の応用物理学に関する啓発・教育活動を通じて若手研究者の育成、青少
年や一般人への啓発に寄与した顕著な貢献” (2015.1).
村上 健司教員 ①R. Winantyo, Young Researcher Award,
13th International Conference on Global Research and Education (Inter-Academia2014) (Riga Technical University, Riga, Latvia) “Dye-sensitized solar cells basedon ZnO nanorods array” (2014.9).
（２）特許
海老澤嘉伸教員 ①名称：口領域検出装置及び口領域検出方法
発明者：海老澤嘉伸，特願 2015-073089，出願日：2015.3.31②名称：位置検出装置、位置検出方法、注視点検出装置、及び画像生成装置
発明者：海老澤嘉伸， 特願 2014-262787，出願日：2014.12.25③名称：眼球識別装置及び眼球識別方法
発明者：海老澤嘉伸，特願 2014-248169，出願日：2014.12.8− 68 −

④名称：瞳孔検出装置、瞳孔検出方法及び瞳孔検出プログラム
発明者：海老澤嘉伸，特願 2014-230030，出願日：2014.11.12（３）招待講演岩田 太教員他 12 件①岩田 太, “走査型プローブ顕微鏡を用いたナノマニピュレータの開発とバイオ試料への応用”, 2014 環境微生物系学会合同大会シンポジウム微生物を見る
S11-04 (浜松アクト) (2014.10)②岩田 太, “顕微鏡技術を用いたナノ微粒子・ナノ材料の超微少量堆積法の開発”,
光電相互変換第 125 委員会/真空エレクトロニクス第 158 委員会「光計測/光加工/イメージング」(静岡大学) (2014.6).
江上 力教員①C. Egami et.al., “Fabrication of moth-eye structure on photoresist film by laser
control of reaction time constant” Korean-Japan Joint Forum 2014(KJF 2014),(Ibaragi, Japan) (2014.9).
下村 勝教員
①M.Shimomura et al., “Confinement of a molecular in a molecular surface structure
on silicon surface”, Peradeniya University International Research Sessions(iPURSE 2014), (Peradeniya, Sri Lanka) (2014.7).
②M.Shimomura et al.,“Confined molecules in self-assembled molecular corrals”,
International Integrated Engineering Summit (IIES2014),（University Tun Hussein
Onn Malaysia) (2014. 12) Malaysia) (2014.12).
早川 泰弘教員 ①Y.Hayakawa et al., “Growth of homogeneous p-type and n-type Si1-xGex forthermoelectric application”, International Conference on Nanoscience andNanotechnology (ICONN 2015), IL-20, pp.20 (SRM University, India) (2015.2).
② J.Archana,Y.Hayakawa et al., “Dye-sensitized solar cell of template assisted
TiO2 mesoporous spheres”, International Conference on Nanoscience andNanotechnology (ICONN 2015), YRP-40, pp.38 (SRM University, India) (2015.2).
他4件
村上 健司教員 ①K.Murakami et al., “Versatile formation of fluorine doped SnO2 nanostructures on
glass substrate”, The International Integrated Engineering Summit (IIES 2014),(Batu Pahat, Malaysia) (2014.12).
②R.M.G. Rajapakse, K.Murakami et al., “ Growth of various nanoarchitectures of
F-doped tin oxide in the atomized spray pyrolytic deposition on glass surfaces: A
study of the mechanism of growth”, Peradeniya University International Research
Sessions (iPURSE 2014), (Peradeniya, Sri Lanka) (2014.7). 他 1 件
李 洪譜教員① H. Li., “Energy-efficient optical pulse multiplication and shaping based on
triply-sampled spectral filter utilizing fiber Bragg grating”, SPIE Photonics Asia
2014, （Beijing, China) (2014).
（４）新聞報道早川 泰弘教員 ①“一息 「あひる」動いた, 親子ら楽しく不思議体験”, 中日新聞、朝刊（2014 年 6 月 8 日）
（５）共同研究及び外部資金
岩田 太教員①科学研究費基盤研究(B)、②科学研究費挑戦的萌芽研究、③民間との共同研究
1 件、④委任経理金 1 件
江上 力教員①科学研究費挑戦的萌芽研究、②民間との共同研究 1 件
海老澤嘉伸教員 ①科学研究費基盤研究(C)、②民間との共同研究 2 件
下村 勝教員①科学研究費基盤研究(C)、②科学研究費新学術領域
早川 泰弘教員 ①科学研究費基盤研究(B)、②科学研究費特別研究員奨励費 3 件、③科学研究費
基盤研究(B) (分担)、④科学研究費基盤研究(C) (分担)、 ⑤科学研究費挑戦的
萌芽研究 (分担)、⑥共同研究 (宇宙航空研究開発機構)
李 洪譜教員①科学研究費基盤研究(B)− 69 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

エネルギーデバイス関連高品質材料の結晶成長
兼担・教授
早川 泰弘 （HAYAKAWA Yasuhiro）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 電子材料科学、結晶成長
e-mail address:royhaya@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://maruhan.rie.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員： 早川 泰弘、ムカンナン・アリバナンドハン（電研助教）
研 究 員： マニ・ナヴァニーザン（学術振興会外国人特別研究員）、ジャヤラム・アーチャナ（学術振興会外国人特別研究員）、デイバシガマニ・タンガラジュ（学術振興会外国人特別研究員）、ムスサミー・オムプラカシ（電子工学研究所研究員、後期）、
博士課程： ムスサミー・オムプラカシ（創造科技院 D3 前期、私費）、ラジャン・カルティケヤン（創造科技院 D2-D3、国費）、ベルー・ニーマル クマール（創造科技院 D1-D2、国費） 、
ナタラジャン・プラカシュ（創造科技院 D1-D2、私費）、タリニ・ムルゲサン（創造科技院 D1、国費）、マニ・サバリナザン（創造科技院 D1、私費）【 研究目標 】
溶液からの多元素半導体バルク結晶成長機構を解明する。熱電変換デバイス、光電変換デバイ
ス用高品質結晶成長技術を開発し、デバイス応用を図る。
（１）微小重力環境下での多元素半導体結晶成長（２）X 線透過法を用いた結晶溶解・成長過程の観察（３）熱電変換材料の開発（４）半導体ナノ粒子の合成と光電変換素子への応用 等【 主な研究成果 】（１）微小重力環境下での多元素半導体結晶成長
国際宇宙ステーション実験プロジェクト(多元素半導体結晶成長に対する重力効果と面方位依存性解明)を推進した。GaSb/InSb/GaSb 構造試料を用いて、GaSb 結晶面方位の異なる 4
種類の成長実験を実施した。GaSb(111)A 面試料を用いた実験から、微小重力実験結晶は地上
実験結晶よりも界面形状が平坦であること、In 組成の変動幅が小さいこと、成長速度が速い
こと、エッチピット密度が低いことなどが明らかとなった。これは、重力に起因した対流が結晶成長に大きな効果をもたらすことを示している。(Int. J. Thermophysic (2014), Transactionsof the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences (2014).)（２）熱電変換材料の開発
温度差徐冷法により均一組成 Si0.68Ge0.32 結晶を成長させた。p 型不純物として Ga 添加し、欠陥分布、抵抗率、ゼーベック係数、熱伝導率の温度依存性を測定した。ゼーベック係数は温度上昇とともに高くなり、約 900 K で最大値 371 µV/K を示した。パワーファクターは報告値よりも高い値が得られた。ボールミリング法とホットプレス法により P 添加 n 型 SiGe ナノ結晶を成長させ、1073 K で性能指数 ZT が 1.84 を得た。これは、通常の n 型 SiGe 合金の値で34 %高い値であった。(J.Materials Chemistry A (2014), Crystal Growth & Design (2015))（３）半導体ナノ粒子の合成と光電変換素子への応用
水熱合成法を用いて硫化ニッケルナノ結晶を作製した。原料濃度で硫化ニッケル相を制御できることや Ni3N4 と Ni17S18 の混合ナノ結晶を用いると 4 ニトロフェノールの還元反応を促進できることなどが判明した。(Dalton transactions (2014))【 今後の展開 】
国際宇宙ステーション内で成長させた InxGa1-xSb 混晶半導体結晶の解析を行い、重力と面方位依存性を明らかにする。Ｘ線透過法実験により、高温溶液からの結晶成長機構を調べる。さらに、
熱電変換デバイス、光電変換デバイスの作製に取り組む。

− 70 −

【 学術論文・著書 】
1) J.Archana, M.Sabarinathan, M.Navaneethan, S.Ponnusamy, C.Muthamizhchelvan and Y.Hayakawa,“Chemical synthesis and functional properties of hexamethylenetetramine capped ZnSe nanorods”,
Materials Letters, vol.125, pp.32-35 (2014).
2) R.Basu, S.Bhattacharya, R.Bhatt, M.Roy, S.Admad, A.Singh, M.Navaneethan, Y.Hayakawa, D.K.Aswal
and S.K.Gupta, “Improved thermoelectric performance of hot pressed nanostructured n-type SiGe bulk
alloys”, J.Materials Chemistry A, vol.2, pp.6922-6930 (2014).
3) M.Mahadevan, M.Magesh, K.Ramachandran, P.Anandan, M.Arivanandhan and Y.Hayakawa,“Synthesis, growth, crystal structure and characterization of a new organic NLO crystal: L-Lysine
4-nitrophenolate monohydrate (LLPNP)”, Spectrochimica Acta Part A, Molecular and Biomolecular
Spectroscopy, vol. 130, pp.416-422 (2014).
4) P.Anandan, M.Omplrakash, M.Arivanandhan, D.Rajan Babu, T.Koyama and Y.Hayakawa, “Tailoring
bismuth telluride nanostructures using a scalable sintering process and their thermoelectric properties”,
CrystEngComm, vol.16, pp.7956-7962 (2014).
5) G.Anandha Babu, G.Ravi, T.Mahalingam, M.Navaneethan, M.Arivanandhan and Y.Hayakawa, "Size andsurface effects of Ce-doped NiO and Co3O4 nanostructures on ferromagnetism behavior prepared by
microwave route”, J.Physical Chemistry C, vol.118, pp.23335-23348 (2014).
6) S.Bhattacharya, A.Bohra, R.Basu, R.Bhatt, S.Ahmad, K.N.Meshram1, A.K.Debnath, A.Singh,
S.K.Sarkar, M.Navneethan, Y.Hayakawa, D.K.Aswal and S.K.Gupta, “High thermoelectric performanceof (AgCrSe2)0.5(CuCrSe2)0.5 nanocomposites having all-scale natural hierarchical architectures”,
J.Materials Chemistry A, vol. 2, pp.17122-17129 (2014).
7) K.Sakata, M.Mukai, M.Arivanandhan, G.Rajesh, T.Ishikawa Y.Inatomi and Y.Hayakawa, ”Crystal
growth of ternary alloy semiconductor and preliminary study for microgravity experiment at theinternational space stations”, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences,vol.12, no.ists 29, pp.Ph31 - Ph35 (2014).
8) R.Karthikeyan, M.Navaneethan, J.Archana, D.Thangaraju, M.Arivanandhan and Y.Hayakawa, “Shapecontrolled synthesis of hierarchical nickel sulfide by the hydrothermal method”, Dalton transactions,vol.43, No.46, pp.17445-17452 (2014).
9) Ranu Bhatt, Shvit Bhattacharya, Ranita Basu, Sajid Ahmed, A.K.Chauhan, G.S.Okram, Pramod Bhatt,
Mainak Roy, M.Navaneethan, Y.Hayakawa, A.K.Debnath, Ajay Singh, D.K.Aswal and S. K.Gupta,"Enhanced thermoelectric properties of Selenium-deficient layered TiSe2-x: A charge-density-wave
material", ACS Applied Materials & Interfaces vol.6, pp.18619-18625 (2014).
10) M.Omprakash, M.Arivanandhan, T.Koyama, Y.Momose, H.Ikeda, H.Tatsuoka, D.K. Aswal,
S.Bhattacharya, Y.Okano, T.Ozawa, Y.Inatomi, S.Moorthy Babu and Y.Hayakawa, ”High power factor of
Ga-doped compositionally homogeneous Si0.68Ge0.32 bulk crystal grown by the vertical temperature
gradient freezing method”, Crystal Growth & Design, vol.15, pp.1380–1388 (2015).
他 学術論文２４編、特集記事 １編【 国際会議発表件数 】
・The 9th International Conference on Diffusion in Materials,
・12th European Conference on Thermoelectricity など 計４４件
【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会,結晶成長国内会議, 日本マイクログラビテイ応用学会など日本国内会議講演など
計２２件【 招待講演件数 】
・International Conference on Nanoscience and Nanotechnology (2015.2) など計６件【 新聞報道等 】
・中日新聞（2014.6.8）【 受賞・表彰 】
1) V. Nirmal Kumar, Young Researcher Award, 13th International Conference on Global Research and
Education (Inter-Academia 2014) (Riga Technical University, Riga, Latvia) （2014.9.12）2) 早川泰弘, 応用物理学会東海支部貢献賞, “地域の応用物理学に関する啓発・教育活動を通じて若手研究者の育成、青少年や一般人への啓発に寄与した顕著な貢献”（2015.1.10）.

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オプトロニクスサイエンス部門

兼担

プローブ顕微鏡開発、ナノ加工、ナノ操作
兼担・教授
岩田 太 （IWATA Futoshi）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 精密機器開発、ナノ加工、ナノ計測、ナノ操作
e-mail address: iwata.futoshi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://tf2a14.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：岩田 太修士課程：M2（２名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々は、計測・位置決め，加工，マニピュレーションなどナノスケールでの物造りを目指した
走査型プローブ顕微鏡(SPM)技術開発について取組んでいる。微細加工，位置決め技術のためのAFM 技術や液体充填可能なナノピペットプローブを用いて先端からサブアトリットルの液体滴下を行って、ナノスケール堆積加工する手法など様々な微細加工法を開発している。また、ナノス
ケールの微細構造物をマニピュレーションする技術などにも取組んでいる。
（１）原子間力顕微鏡を用いたナノマニピュレータの開発（２）電子顕微鏡および光学顕微鏡と複合利用可能な小型ＡＦＭマニピュレータの開発（３）ナノピペットによるナノ材料堆積法を用いた立体造形法の開発（４）光マニピュレータによるナノ微粒子局所堆積を用いた立体造形法の開発（５）走査型イオン伝導顕微鏡の開発 とバイオ試料への応用【 主な研究成果 】（１）原子間力顕微鏡を用いたナノマニピュレータの開発
高速原子間力顕微鏡による動画を観察しながら測定できる新しいナノマニピュレータを開発した。また、液中環境にて細胞の基板吸着への吸着力を評価する手法を開発した。（2014年度 位置決め国際会議、2014 年度 ICSPM Poster 賞受賞）
（２）電子顕微鏡内で動作可能な小型ＡＦＭマニピュレータの開発
SEM の試料ホルダーに納まるマニピュレータを開発し、それを用いてナノ構造物の物性評価を行った。マイクロはさみとマイクログリッパーの 2 つのツールを有するマニピュレータを開発し、新潟大学医学部解剖学研究室と顕微解剖装置開発に関する共同研究を進めた。
(2014 環境微生物系学会合同大会シンポジウム 招待講演)（３）ナノピペットによるナノ材料堆積法を用いたナノスケール立体造形の開発
ナノピペットを用いてナノ微粒子を堆積させる電気泳動立体造形法を開発した。 (2015 年
MATADOR 国際会議、2014 年 3M-Nano 国際会議)（４）光マニピュレータによるナノ微粒子局所堆積法の開発
光マニピュレータと電気泳動堆積法を組み合わせたナノ材料の局所的堆積による立体形状の開発において機械物性評価を行った。空間光変調器による複雑な微細加工を実現した。
（2014 年度位置決め国際会議、2014 年度表面科学会中部支部 講演奨励賞受賞 ）（５）走査型イオン伝導顕微鏡の開発とバイオ試料への応用
液中での単一細部へ試薬を導入する新規エレクトロポレーション法を開発した。
（2014 年
度 IEEE MHS 国際会議 Best Paper Award 受賞、2014 年 ICSPM Poster 賞受賞）

− 72 −

【 学術論文・著書 】
原著論文（査読有）
1) T. Takai, H. Nakao, and F. Iwata "Three-dimensional microfabrication using local electrophoresis
deposition and a laser trapping technique" Optics Express.Vol.22(23) pp.28109-28117 (2014)
2) C. Y．Kong, Y. Shiratori, T. Sako and F. Iwata "A Green Approach for Highly Reduction of Graphene
Oxide by Supercritical Fluid" Advanced Materials Research. Vol.1004-1005 pp. 1013-1016(2014)
3) F. Iwata, K. Yamazaki1, K. Ishizaki, and T. Ushiki "Local electroporation of a single cell using ascanning ion conductance microscope"Jpn. J. Appl. Phys. Vol.53 pp.036701(2014)4) S. Ito and F. Iwata "Development of a Self-Sensing probe for Local Depositions in Liquid Condition"
Int. J. Nanomanufacturing . Vol.10(4) pp.309-404 (2014)【 解説・特集等 】
1) 岩田 太，牛木辰男, AFM 力学マニュピレータ開発,電気学会誌

vol.134 No.12 pp.812-815(2014)【 国際会議発表件数 】
1) F. Iwata and J. Metoki : Microfabrication of three-dimensional structures using nanoparticle deposition
with a nanopipatte ,Invitation to the 38th International MATADOR Conference on Advanced
Manufacturing. pp.518-522 , 2015.3.28-30 (Taiwan )2) S. Hashimoto, M. Adachi and F. Iwata : Cell Adhesion surement of a Single Cell Using a Self-sensitive
Cantilever. 22nd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy 2014.12.11（Atagawa)3) T. Takai, G. Toyoda, and F. Iwata. : Fabrication of micro three-dimensional structure using local
electrophoresis deposition positioned with a laser trapping technique. 6th International Conference on
Positioning Technology 2014 pp57-61 2014.11.19 (Kitakyushu)
4) S. Sakurai, K. Yamazaki, T. Ushiki, and F. Iwata : Development of a single cell electroporation method
using a scanning ion conductance microscope with a theta type probe pipet. 25th 2014 International
Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science. pp191-195 2014.11.11 (Nagoya)5) M. Shiroko , I . Ishisaki , and F. Iwata : Positioning manipulation of nanoparticles using a high-speed
AFM in tapping mode. 6th International Conference on Positioning Technology 2014 pp122-126
2014.11.20 (Kitakyushu)
その他６件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、精密工学会など、計１３件【 招待講演件数 】
1)「走査型プローブ顕微鏡を用いたナノマニピュレータの開発とバイオ試料への応用」2014 環境
微生物系学会合同大会シンポジウム微生物を見る S11-04 2014.10.22 浜松アクト
2)「顕微鏡技術を用いたナノ微粒子・ナノ材料の超微少量堆積法の開発」光電相互変換 第 125委員会/真空エレクトロニクス第 158 委員会「光計測/光加工/イメージング」2014.06.10 静岡大
pp.1-4【 受賞・表彰 】
1) IEEE MHS2014 国際会議 Best Paper Award
2) 公益社団法人自動車技術会 大学院研究奨励賞 2015.03
3) 第 14 回 表面科学会中部支部 学術講演会講演奨励賞
4) 22th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy Poster Award（２名受賞）− 73 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

非線形レーザ顕微鏡兼担・教授
江上 力 （EGAMI Chikara）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 光工学
e-mail address: tdcegam@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://egami01.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教

員：江上

力

修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
光工学を基盤とする各種レーザ技術の産業応用を目的として研究を行なっている。様々な社会的ニーズに応えるレーザ計測装置の開発から、新規光メモリの開発まで、幅広く研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）サブミクロン位相共役鏡による 3 次元イメージング（２）偏光干渉非線形レーザ顕微鏡の開発、（３）超高密度 3 次元光メモリの開発【 主な研究成果 】（１）サブミクロン位相共役鏡による 3 次元イメージング
サブミクロンからナノサイズの非線形光学媒質を利用したベクトリアル位相共役波の発生及び偏光維持にも成功した。入射 3 光波間でのエネルギの授受を観測し、有用な非線形感受率の同定にも成功した。今後は同原理を利用したバイオイメージングへ応用展開する予定である。
（２）偏光干渉非線形レーザ顕微鏡の開発
細胞等の線形吸収を有する、巨視的には等方的でも局所的には異方的な媒質を測定対象とした。本顕微鏡ではそのような観測細胞に静的に備わる 3 次の非線形光学感受率を検出する
ことで、局所的な異方性分布をナノからサブミクロンのスケールで 3 次元測定するシステム
を開発・提案した。実際に異方性パラメータを測定し、同システムの有機物分光分析システ
ムへの展開を試みた。
（３）超高密度ジッタフリー3 次元光メモリの開発
ナノサイズの高分子微小球にフォトンモード色素をドープし、その周りに 10 ナノメートル程度の非感光領域（バッファリング）を形成した 3 次元配列微粒子光メモリ媒体を新たに開発した．これを（２）にて開発した顕微鏡と組み合わせることで、超高密度で 3 次元に光記録可能なシステムを提案した。不規則なバッファリングサイズ下においても安定的にクロック信号を再生することに成功した。

− 74 −

【 今後の展開 】
我々は上記のように光技術を利用した新しい計測・記録システムの開発を目指している。今後の研究展開としては、より高空間分解（400 ナノメートル以上）で、より高密度（テラバイト）
なシステムの開発と産業応用に力を注ぎたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) Nanoparticle imaging with polarization interferometric nonlinear confocal microscope (K. Fujita and C
Egami) Advances in Condensed Matter Physics vol. 2014, Article ID 176862, 6 pages, 2014
2) Measurement of Inhomogeneous Organic Media with Polarization Interferometric Confocal Microscope(K. Fujita and C Egami)

Opt. Rev. in press

3) Fabrication of moth-eye structure on photoresist film by laser control of reaction time constant (K.
Takeshima, C. Egami) Mol. Cryst. Liq. Crys. in press
4) High Contrast Measurement of Nanoparticle with Polarization Interferometric Nonlinear Confocal
Microscope (K. Fujita, C. Egami) Mol. Cryst. Liq. Crys. in press【 国際会議発表件数 】
・KJF2014 ２件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会

２件− 75 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

ビデオカメラによる瞳孔検出技術とその応用兼担・教授
海老澤 嘉伸 （EBISAWA Yoshinobu）
ナノビジョン工学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 視覚情報工学
e-mail address: ebisawa.yoshinobu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~ebiken/【 研究室組織 】
教
員：海老澤 嘉伸
連携教員：福元 清隆（助教）
修士課程：M2（５名）、M1（６名）
学部 4 年：７名【 研究目標 】
福祉医療，安全運転の向上を念頭において、ビデオカメラを用いた瞳孔検出を基本としたヒュ
ーマン－コンピュータ・インタラクション，人間の行動の監視のための方法，システムの構築を行っている。当面の研究目標を以下に列記する。
瞳孔と近赤外光源の角膜反射の相対位置から視線および画面上の注視点を検出する装置においては、対象者が眼鏡を使用しているとそのレンズやフレームに反射が生じ、特に角膜反射検出の障害となる。これを改善する幾何学的手法を提案し、その有効性を示す。高照度下でも実現する。
高精度の注視点検出装置に、鼻孔検出を伴う頭部姿勢検出を組み合わせた、視線と頭部姿勢同時計測装置の開発を行う。
【 主な研究成果 】（１）高照度下で瞳孔が小さくなったときにも、瞳孔を検出できるように近赤外光源パワーを強くけっていすると、逆に周囲が暗く、瞳孔が大きくなったときに瞳孔輝度が飽和して、注視点検出に必要な角膜反射が検出できなくなる。これを画像中の瞳孔輝度を計測しながら、瞳孔輝度を低く一定に抑える方法を提案して、角膜反射の検出率を向上させることができることを示した。
（２）従来の光源を用いたシステムにおいて、注視点検出に必要な瞳孔中心と角膜反射点を検出する際に、外乱光源が存在したり、対象者が眼鏡を着用していて、眼鏡反射像が瞳孔や角膜反射に重なることがあっても、光学系 4 組を設置して、考案した数種類の幾何学的手法を用いて（画像特徴に頼るのではなく）、約 1.8m の距離から、眼鏡をしていても画面上のすべての位置において注視点ができることを示した。
（３）今後、カメラに取り付けた近赤外光源のみにならず、別の位置に光源を設置して、注視点を検出することがありうる。それを鑑みて、球面反射体を利用して、光源の 3 次元位置を自動的に検出するアルゴリズムを検討し、一定の精度を得た。
（４）高速度カメラを利用すると、直射日光が顔に当たるような状況下でも瞳孔と角膜反射、さらには注視点が容易に検出できることをすでに示しているが、120Hz のカメラでもある程度検出ができるアルゴリズムを考案して、一定の成果を得た。
【 今後の展開 】
本研究の基本となる瞳孔―角膜反射法は高精度の視線検出ができるが、その一方で、検出できる視線の角度範囲が狭い。これを広げるための方法を提案し、実現する。その他。
【 学術論文・著書 】
1) 3 カメラによる眼鏡着用者における瞳孔検出改善(山川大貴，福元清剛，海老澤嘉伸)映像情報
メディア学会，Vol.68, No.6, p.J232-J237 (2014)− 76 −

【 特許等 】
1) 海老澤嘉伸, 自閉症診断支援用装置(取得，国内) 特許第 5700427 号，登録日：2015.2.27
2) 海 老 澤 嘉 伸 , 瞳 孔 検 出 用 光 源 装 置 、 瞳 孔 検 出 装 置 及 び 瞳 孔 検 出 方 法 ( 出 願 , 外 国 )PCT/JP2014/062183，出願日：2014.05.20
3) 海老澤嘉伸, 瞳孔検出用光源装置、瞳孔検出装置及び瞳孔検出方法（公開，外国）WO2014/181775
A1，公開日：2014.11.13
4) 海老澤嘉伸, Pupil Detection Method, Corneal Reflex Detection Method，Facial Posture
Detection Method, and Pupil Tracking Method (出願，欧州) 13793886.6，出願日：2014.10.06
5) 海老澤嘉伸, Pupil Detection Method, Corneal Reflex Detection Method，Facial Posture
Detection Method, and Pupil Tracking Method (出願, 米国)14/402952，出願日：2014.11.21
6) 海老澤嘉伸, 瞳孔検出システム、視線検出システム、瞳孔検出方法、および瞳孔検出プログラム（出願，国内）特願 2014-118927，出願日：2014.06.09
7) 海老澤嘉伸, 瞳孔検出システム、視線検出システム、瞳孔検出方法、および瞳孔検出プログラム（出願，国内）特願 2014-118927，出願日：2014.06.09
8) 海老澤嘉伸，瞳孔検出システム、視線検出システム、瞳孔検出方法、および瞳孔検出プログラム（出願，国内）特願 2014-148170，出願日：2014.07.18
9) 海老澤嘉伸，眼球識別装置及び眼球識別方法（出願，国内）特願 2014-248169，出願日：2014.12.8
10) 海老澤嘉伸，瞳孔検出装置、瞳孔検出方法及び瞳孔検出プログラム（出願，国内）特願
2014-230030，出願日：2014.11.12
11) 海老澤嘉伸，顔検出方法、顔検出装置、及び顔検出プログラム（出願，国内）特願 2014-235232，
出願日：2014.11.20
12) 海老澤嘉伸，口領域検出装置及び口領域検出方法（出願，国内）特願 2015-073089，出願日：2015.3.31
他 国内出願４件【 国内学会発表件数 】
1) 遠隔注視点検出装置における近赤外線光源の発光量自動調整による注視点検出のロバスト性向上（曾根祐輔，福元清剛，海老澤嘉伸）2014 年映像情報メディア学会冬季大会，11-5，2 pages(2014) (東京理科大学 森戸記念館、2014.12.18 発表)
2) 遠隔注視点検出装置の眼鏡反射対応のための新光源と差分位置補正法の提案（望月幸平・齊藤
翔太，福元清剛，海老澤嘉伸）2014 年映像情報メディア学会冬季大会，11-6，2 pages (2014) (東京理科大学 森戸記念館、2014.12.18 発表)
3) 視線同時計測による 1 カメラ頭部方向検出の誤差補正(西岡隼人，田中寛知，福元清剛，海老澤嘉伸)2014 年映像情報メディア学会冬季大会，11-7，2 pages (2014) (東京理科大学 森戸記
念館、2014.12.18 発表)
4) 瞳孔と鼻孔のステレオ計測に基づく鼻孔存在範囲指定による鼻孔検出ロバスト性の向上 (田中寛知，福元清剛，海老澤嘉伸) ViEW2013 ビジョン技術の実利用化ワークショップ講演論文集，
IS2-9，8 pages (2014)(パシフィコ横浜アネックス・ホール，2014.12.5 発表)
5) 注視点検出法と瞳孔マウスの組み合わせによる PC 入力法における注視点検出精度改善のための較正法の提案(伊藤裕也，袴田勇人，福元清剛，海老澤嘉伸) ViEW2013 ビジョン技術の実利用化ワークショップ講演論文集，IS2-10，8 pages (2014)(パシフィコ横浜アネックス・ホール，
2014.12.5 発表)
6) 瞳孔輪郭検出に基づく視軸周り眼球回転角度計測の可能性の検討(酒井駿介，福元清剛，海老澤嘉伸)2014 年映像情報メディア学会年次大会，22－5 (2014)(大阪大学吹田キャンパス，2014.9.2 発表)
7) 光源無し鼻孔検出用カメラを伴う 3 カメラ視線・頭部姿勢同時計測装置（鈴木 巧，竹内恒平，
福元清剛，海老澤嘉伸）第 20 回画像センシングシンポジウム SSII2014，IS2-05, 8 pages(2014)(パシフィコ横浜アネックス・ホール, 2014.6.12)8) 遠隔注視点検出装置における真の瞳孔-角膜反射ペアーの決定法とその有効性（福元清剛，都築卓未，齊藤翔太，海老澤嘉伸）第 20 回画像センシングシンポジウム SSII2014，IS2-33, 8 pages(2014)(パシフィコ横浜アネックス・ホール, 2014.6.12)
他１件− 77 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

エネルギー変換機能材料の開発
兼担・教授
村上 健司 （MURAKAMI Kenji）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 電子材料工学、表面電子工学
e-mail address: rskmura@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.eng.shizuoka.ac.jp/introductions/department_3/【 研究室組織 】
教
員：村上 健司
博士課程：ランガ・ウィナンチョ（創造科技院 D3、国費）、アジット・バンダラ（創造科技院 D1、私費）、アルベルタス・ブラマンチョ（創造科技院 D1、国費）、マノジ・ラナシンゲ（創造科技院 D1、私費）【 研究目標 】
我々は、マイクロからナノスケールでの材料解析に基づいたエネルギー変換機能材料の開発と工学的応用を目的として研究を行なっている。大気中での薄膜形成が可能なスプレー熱分解薄膜形成（SPD）法を利用した色素増感型太陽電池の開発ならびに機械的エネルギーを光エネルギーに変換する応力発光材料の開発・応用を中心に、材料の評価から次世代光素子材料の開発まで、幅広く研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）色素増感型太陽電池の高性能化および実用化（２）応力発光材料の開発とその薄膜化【 主な研究成果 】（１）回転スプレー熱分解堆積装置の開発
機能性薄膜の形成に利用しているスプレー熱分解堆積法は、通常、基板表面に対して垂直方向から原料溶液をスプレーする。これに対して、水平方向にスプレーすることにより、これまで形成が困難であったナノロッドやナノチューブ状のナノ構造膜を形成できることを見出した。そこで、スプレー方向を水平から 45°の方向まで変化させることのできる装置を設計した。併せて、浅い角度でのスプレーによる形成膜の不均一性を解消するために、スプレーノズルを 360°回転する機構を加え、回転スプレー熱分解堆積装置を作製した。（The 2nd
International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE 2014), M-25,
Hamamatsu (2014)）（２）色素増感太陽電池用新規光半導体層の開発
色素増感太陽電池の光半導体層としては、通常、TiO2 膜が用いられているが、TiO2 よりも
電子易動度の大きな ZnO の利用を試みた。電子易動度を最大限に生かすために、基板に対して垂直に配向した一次元ナノロッド状 ZnO の形成法を検討した結果、より平滑で一様な ZnO
シード層の形成が不可欠であることを見出した。
（Advanced Materials Research, (2015) in press）（３）透明電極用ナノ構造化新規透明導電膜の開発
色素増感太陽電池用透明電極として、SnO2 にフッ素（F）をドープした透明導電膜（FTO 膜）− 78 −

のナノ構造化取り組んでいる。SnCl4 および NH4F を蒸留水、アセトンおよび塩酸を混合して原料溶液とし、間欠スプレー法における正味スプレー時間を変化させることにより、ナノ粒
子、ナノチューブならびにナノロッド状の FTO 膜をソーダライムガラス基板上に形成できることを見出した。併せて、市販の FTO ガラス基板上への形成法を検討している。（第 62 回応用物理学会春季学術講演会,14a-D15-9,平塚,(2015)）（４）有機応力発光材料の低温合成
機械的応力を印加することにより光を放出する応力発光材料の殆どが無機材料であり、その作製には 1000℃以上の焼結過程が不可欠である。そこで、作製温度の低温化を目指している。無機材料に代わり、有機材料を利用することにより低温合成法の確立を検討した。具体的には、自ベンゾイルメタン・トリエチルアミンをエチルアルコール中で析出させることにより、70℃での合成に成功した。得られた材料は、600nm 近傍の波長を持つ応力発光を示した。（第 62 回応用物理学会春季学術講演会,12p-A13-10,平塚,(2015)）【 今後の展開 】
我々は研究室で作製した材料およびデバイスの詳細な評価・解析結果をフィードバックすることにより、新規なエネルギー変換機能材料・デバイスの開発を目指している。当面の今後の研究展開としては、マイクロからナノスケールでの評価・解析を通して、色素増感太陽電池の構成要素である光半導体層および透明電極の高性能化を図り、色素増感太陽電池の実用化に力を注いでいる。また、応力発光体材料の高効率化ならびに薄膜化を図り、デバイス応用への道を切り拓く。
【 学術論文・著書 】
1) M.K. Ahmad, V.M. Mohan and K. Murakami: Hydrothermal growth of bilayered rutile-phased TiO2
nanorods/ micro-size TiO2 flower in highly acidic solution for dye-sensitized solar cell, Journal of Sol-Gel
Science and Technology, 73, 655-659, (2015.3).
【 国際会議発表件数 】
・The 2nd International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE 2014),
Hamamatsu, Japan, (2014.11.24-26)
・The 13th International Conference on Global Research and Education (Inter Academia 2014), Riga, Latvia,(2014.9.10-12)など ７件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会および日本材料科学会など ３件【 招待講演件数 】
・The 3rd International Conference on Nanoscience and Nanotechnology (ICONN 2015)など ３件【 受賞・表彰 】
1) ラ ン ガ ・ ウ ィ ナ ン チ ョ (D3) 、 Inter Academia 2014 Young Researcher Award“Dye-sensitized solar cells based on ZnO nanorods array”− 79 −(2014.9)

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

プラズマを用いた非晶質窒化炭素膜の作製とデバイス応用兼担・准教授木下 治久 （KINOSHITA Haruhisa）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： プラズマプロセス装置、プラズマ材料応用
e-mail address: rdhkino@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://splasma.elac.jp/【 研究室組織 】
教

員：木下

治久

修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
通常及びバンド型のスーパーマグネトロンプラズマ装置を世界で初めて研究開発し、その装置の性能評価ならびに新機能性材料（アモルファス窒化炭素膜）創製とその応用研究を行っている。
様々のプラズマ制御パラメータを駆使して多種多様な膜を作製し、各種電子デバイス作製に応用する研究を行っている。研究項目として以下のようなものがある。
（１）SMPCVD 及びバンド型 SMPCVD を用いたアモルファス窒化炭素（a-CNx:H）膜作製の研究（２）RF プラズマをパルス放電し、高品質の a-CNx:H 膜を合成する研究（３）a-CNx:H 超薄膜を使った太陽電池作製の研究（４）平面状 a-CNx:H 膜を用いた電子放出素子の研究【 主な研究成果 】（１）バンド型 SMPCVD 装置を用いてフィールドエミッタ用非晶質炭素膜を作製
バンド型スーパーマグネトロンプラズマ CVD 装置にイソブタンと窒素の混合ガスを導入し、a-CNx:H 膜を堆積した。上下電極に印加する RF 電力を 50-500W と変化させ、p-Si 基板上に２層の a-CNx:H 膜を堆積して平面型のフィールドエミッタを作製したところ、上層（N2 濃度 0%、
100/100W）、下層（N2 濃度 70%、200/200W）の条件の時に 9V/μm の低閾値電界強度が得られた。これらの膜の表面粗さを AFM 装置を用いて測定したところ、1nm 以下と極めて小さく平坦だった。（J. Phys.: Conf. Ser., 518 (2014.)）（２）スーパーマグネトロンプラズマによる電界放出用 a-CNx:H/Al 膜の作製
パルス放電するスーパーマグネトロンプラズマを用いて電界電子放出用の非晶質窒化炭素（a-CNx:H）膜を堆積し、物性の評価及び電界電子放出素子を作製した。この膜は電子を専ら輸送する性質を有し、面電子源として用いられている。この研究において、a-CNx:H 膜を高コストの p-Si 基板上及び低コストの Al 膜上に堆積し、電界電子放出特性を比較した。Al 膜
のみでは電子放出をしなかったが、Al 膜上に a-CNx:H 膜を堆積することにより 15 V/µm の低閾値電界強度が得られた。（36th International Symposium on Dry Process (Yokohama) (2014)）− 80 −

【 今後の展開 】
スーパーマグネトロンプラズマを応用して様々の性質を有するアモルファス炭素膜を作製し、その膜の化学的物理的性質を解明する。膜の作製に際しては膜質の制御性に重点を置き、軟質か
ら硬質の堆積膜を応用するに相応しい電子デバイスを検討し作製する。そのデバイスの作製研究により、将来の電界電子放出素子とか太陽電池の高機能性デバイス開発の契機となるようにする。
このような高機能性デバイスとして、数十 nm の極薄アモルファス炭素膜を電子取出し電極とする
a-CNx:H/p-Si 太陽電池を作製し、エネルギー変換効率の向上を目指す。a-CNx:H 膜の表面に透明な導電性電極を堆積してシリーズ抵抗の小さな太陽電池を作製し、更なるエネルギー変換効率の向上を図る。アモルファス炭素膜の電子電導機構の解明を通じて電界電子放出素子の高性能化を試みる。a-CNx:H/p-Si の界面の状態が発電効率とか電界電子の放出効率に大きく左右するため、プラズマの発生をパルス状にして、界面に与える物理的損傷を減らす工夫をする。
【 学術論文・著書 】
1) H. Kinoshita and S. Yagi: Chemical Vapor Deposition of a-CNx:H Films for Electron Field Emission
Using Band Supermagnetron Plasma, J. Phys.: Conf. Ser., 518 (2014.) 012004 (6 pages).
【 国際会議発表件数 】
1) H. Kinoshita and S. Yagi: Chemical Vapor Deposition of a-CNx:H Films for Electron Field Emission
using Band Supermagnetron Plasma, 36th International Symposium on Dry Process (Yokohama) (2014.
11. 27-28,).
【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会と電気関係学会東海支部連合大会にて合計３件− 81 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

表面・界面における原子スケールでの構造制御兼担・准教授下村 勝 （SHIMOMURA Masaru）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 表面界面科学、電子材料工学
e-mail address: shimomura.masaru@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://surf.eng.shizuoka.ac.jp/shimomura/
http://ems.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：下村 勝
博士課程：ヒルラク

シリワルデナ（創造科技院 D1、国費）【 研究目標 】
次世代を担う技術の１つとして、原子・分子スケールでの構造制御に基づき、これまでにない特性を持った物質を創成することを目的としている。固体の表面では固体内部から続いてきた周期的な構造が途切れてしまうことにより、より安定な構造に再配列しようとする力が働く。この力を利用することで、固体内部には存在できないナノ構造を創製し、その物性に関する研究を行う。
（１）シリコン基板上における有機分子吸着構造による表面ナノ構造の作製と評価（２）色素増感太陽電池における有機-無機界面構造に関する研究（３）光電子ホログラフィーによる原子配列のイメージング【 主な研究成果 】（１）半導体表面上における有機分子自己組織化構造を利用したナノ構造の創成
真空中で加熱清浄化したシリコン(111)基板表面上にピロール分子(C4H5N)を供給すると、分子がハニカム状に自己配列する。本研究ではこの自己組織化構造の上に、トリメチルフォス
フィン((CH3)3P, TMP)を供給し、TMP 分子の動的挙動について走査トンネル顕微鏡(STM)により詳しく調べ、ピロール自己組織化構造内に TMP 分子が閉じ込められること、また、ピロー
ル分子の欠損部分から TMP 分子が表面上をホッピングして移動することなどが分かった。分
子吸着後の電子状態についても詳しく解析し、分子同士の相互作用の原因が電荷によるものであると考察した。
（２）色素増感太陽電池に関する研究
色素増感太陽電池における含硫黄有機化合物の表面修飾の効果について調べている。これまでの我々の研究によって陽極材料であるナノポーラス酸化チタン膜をピロリジンジチオカ
ルバミン酸(PDTA)溶液に浸すと、太陽電池における電流が大幅に増加することが分かっている。その原因として、PDTA 処理によって色素吸着量が増加することで、太陽電池特性が向上することを明らかにした。また、これまでは，陽イオンとしてアンモニウムイオンを含む APDTCを用いてきたが、ナトリウムイオンを用いた NPDTC を用いることで、解放電圧の上昇が見込めることを見出した。
【 今後の展開 】
これまで行ってきた有機分子吸着表面の構造に関する研究を発展させる。上記のピロール自己配列構造の中に TMP 分子を閉じ込める研究において、外部電場の影響が分子の挙動にどのように影響する
か、分子同士の電荷による相互作用についてより詳しく調べる。色素増感太陽電池に関する研究においては、特殊なナノ構造を持つ酸化チタンを用いて変換効率の向上を目指す。また、実験室 X 線光源による光電子回折の測定を試み、光電子ホログラフィーによるイメージングの実験を進める。

− 82 −

【 学術論文・著書 】
1) Dynamic Observation of Confined Molecules in Self-Assembled Molecular Corrals, Masaru Shimomura,Ai Iwanabe, Takashi Kiyose, J. Phys. Chem. C 118, 27465-27469 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) Masaru Shimomura, Ai Iwanabe, Takashi Kiyose, Confined molecules in self-assembled molecularcorrals, INTERNATIONAL INTEGRATED ENGINEERING SUMMIT (IIES2014), Universiti Tun
Hussein Onn Malaysia (Malaysia), 2014. 12.
2) Hiroshi Ota, Buddy Ariyasinghe, Masaru Shimomura, Surface treatment with sulfur-containing
molecules for dye sensitized solar cells, INTERNATIONAL INTEGRATED ENGINEERING SUMMIT(IIES2014), Universiti Tun Hussein Onn Malaysia (Malaysia), 2014. 12.
3) Chisato Yamamoto, Hiroshi Ota, Natsuki Komatsu, Masaru Shimomura, Effect of O2/N2 gas
composition during post annealing process for dye-sensitized solar cells,
INTERNATIONALINTEGRATED ENGINEERING SUMMIT (IIES2014), Universiti Tun Hussein Onn Malaysia (Malaysia),
2014. 12.
4) Shohei Tsuchiya, Hirokazu Yokohara, Masaru Shimomura, Self-assembled pyrazine layer for siliconsurface coating, INTERNATIONAL INTEGRATED ENGINEERING SUMMIT (IIES2014), Universiti
Tun Hussein Onn Malaysia (Malaysia), 2014. 12.
5) Masaru Shimomura, Confinement of a Molecule in a Molecular-Corral Structure on a Silicon Surface,
The International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE2014), Hamamatsu,
2014. 11.
6) Hiroshi Ota, Buddy Ariyasinghe, Masaru Shimomura, Increase of adsorption amount of a Ru dye on the
TiO2 nanoporous film by sulfur-compound treatment, The 7th International Symposium on Surface
Science, Matsue, 2014. 11.
7) M. Shimomura, T. Kiyose, A. Iwanabe, Coadsorption of heteroaromatic molecules on the Si(111)-(7×7)
surface, The 7th International Symposium on Surface Science, Matsue, 2014. 11.
8) M. Shimomura and K. Ota, Adsorption of pyrrole and pyrazine the Si(111)-7×7 surface, InterAcademia
2014 (The 13th International Conference on Global Research and Education),Riga Technical University(LATVIA), 2014. 9.
9) M. Shimomura, A. Iwanabe, T. Kiyose, CONFINEMENT OF A MOLECULE IN A MOLECULARFENCE STRUCTURE ON SILICON SURFACE, iPURSE (Peradeniya University International Research
Sessions), The University of Peradeniya (Sri-Lanka), 2014. 7.
10) R. M. G. Rajapakse, D. Liyanage, P.V.V. Jayaweera, E.V.A. Premalal, V.M. Mohan, H.M.N. Bandara, M.
Shimomura, K. Murakami, GROWTH OF VARIOUS NANOARCHITECTURES OF F–DOPED TIN
OXIDE IN THE ATOMIZED SPRAY PYROLYTIC DEPOSITION ON GLASS SURFACES: A STUDY
OF THE MECHANISM OF GROWTH, iPURSE (Peradeniya University International Research
Sessions), The University of Peradeniya (Sri-Lanka), 2014. 7.
【 国内学会発表件数 】
・下村 勝, 太田紘志, D.M.B.P. Ariyasinghe, R.M.G. Rajapakse , 色素増感太陽電池のための酸化チタン表面の硫黄処理, 応用物理学会春季学術講演会, 東海大学, 平塚市, 2015. 3. 他
計５件
【 招待講演件数 】
・３件− 83 −

オプトロニクスサイエンス部門

兼担

ナノファイバを用いたファイバグレーティングの開発とその全光学的信号処理及び超高感度センシ
ングデバイスへの応用
兼担・准教授李 洪譜 （Hongpu Li）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 光ファイバデバイス、非線形光学、光情報処理
e-mail address: ri.kofu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~dhli/index.html【 研究室組織 】
教員：李

博士課程：王洪譜
鵬（D1）

学部 4 年：２名
研 究 生：２名【 研究目標 】
広帯域光ファイバ通信、光ファイバセンジングシステムの構築を支える様々なファイバデバイ
スの研究を行っている。研究の主題は、ファイバ中の光波伝搬特性、各種ファイバデバイスとその様々な応用です。主に取り扱う光デバイスは、ファバグレーティング、および様々な非線形光学素子などである。詳しい研究目標は以下です。
（１）ファイバグレーティングによる全光学的信号処理及び高感度センシングデバイスへの応用（２）全光学的多チャンネル・超広帯域マイクロ・ミリ波信号発生及び波形制御（３）位相シフト多チャンネルファイバグレーティングに関する研究。
（４）多チャネルファイバ・グレーティングにおける高繰り返し光パルス列の発生。
（５）光ナノファイバを用いたファイバグレーティングの創出【 主な研究成果 】（１）CO2 レーザによる様々な長周期ファイバグレーティングの製作法を成功した。
（２）CO2 レーザによるナノファイバ製作法を開発した。
（３）単一チャンネル位相シフト FBG による超高感度センシングデバイスへの応用を提案し、その方案の有用性を確認した。
（４）マイクロファイバ干渉計の作製及びセンシングデバイスへの応用を提案した。
（５）ナノファイバグレーティング新たな設計・作製法を提案した。
（６）螺旋状マイクロファイバグレーティング作製法を開発した。
（７）As２S３ファイバを用いた非線形光微小球共振器を作成した。
【 今後の展開 】
優れた多チャンネル FBG の開発を続けると供に、全光学的超高速光信号処理及び全ファイバ
形 FBG センシングデバイスの超高速化、超高感度化を図る。具体的に高性能ナノ FBG を利用して、高繰り返し超短光（ピコ秒及びフェムト秒）パルス列の発生と波形制御、及び超高感度 FBG
センシングデバイスの実現を目指す。

− 84 −

【 学術論文・著書 】(* Corresponding author)
1) “Energy-efficient optical pulse multiplication and shaping based on a triply sampled filter utilizing afiber Bragg gratin,” H. Li* and X. Chen, IEEE/OSA J. Lightwave Technol., Vol. 33, No. 10, pp.
2167-2176 (2015). DOI: 10.1109/JLT.2015.2404333
2) “Fabrication of phase-shifted long-period fiber grating and its application to strain measurement,” P.
Wang, L. X, and H. Li*, IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 27, No. 5, pp. 557-560 (2015).
DOI:10.1109/LPT.2014.2385067
3) “Power-interrogated and simultaneous measurement of temperature and torsion using paired helicallong-period fiber gratings with opposite helicities,” L. Xian, P. Wang, and H. Li*, Opt. Express, Vol. 22,
No.17, pp. 20260-20267 (2014). DOI:10.1364/OE.22.020260
4) “High channel-count ultra-narrow comb-filter based on a triply sampled fiber Bragg grating,” H. Li* and
X.

Chen,

IEEE

Photon.

Technol.

Lett.,Vol.

26,

No.

11,

pp.

1112-1115(2014).

DOI:

10.1109/LPT.2014.2316492
5) “Pulse response of nonlinear multimode interference couplers,” K. Ogusu and H. Li*, IEEE J. Quantum
Electron., Vol. 50, No. 4, pp. 295-303 (2014). DOI: 10.1109/JQE. 2014. 2307922【 国際会議発表件数 】
1) “Energy-efficient optical pulse multiplication and shaping based on triply-sampled spectral filter
utilizing fiber Bragg grating,” H. Li, SPIE Photonics Asia 2014, Beijing (China), Paper 9279-9, (Invitedreport).
2) “Optical pulse multiplication based on doubly-sampled spectral filter utilizing fiber Bragg grating,” H.
Li, ICP 2014(5th International Conference on Photonics), Kuala Lumpur (Malaysia), Paper D3-AM1-C.
3) “Simultaneous temperature and strain measurement by using a power-interrogated long-period fiber
grating,” P. Wang, K. Hishiki, and H. Li, OSA Optics & Photonics Congress, Advanced Photonics,
Barcelona (Spain), 2014, Paper SeW4C.4.
【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会２件【 招待講演件数 】
1) “Energy-efficient optical pulse multiplication and shaping based on triply-sampled spectral filter
utilizing fiber Bragg grating,” H. Li, SPIE Photonics Asia 2014, Beijing (China), Paper 9279-9, (Invitedreport).

− 85 −

（３）インフォマティクス部門
部門長

佐治 斉

１．部門の目標・活動方針
本部門では、情報科学に関するハードウエア，ソフトウエア，情報メディアの視点から、基礎から応用まで幅広い分野の研究を多数の教員で精力的に推進している。
２．教員名と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員）◎佐 治

斉 ： 画像処理・コンピュータビジョン○浅 井 秀 樹 ： 高速電子システムのためのパワー/シグナル・インテグリティと電磁環境設計○漁 田 武 雄 ： 人間の記憶の文脈依存機構の解明○梶博 行 ： 自然言語処理・機械翻訳○熊 野 善 介 ： 次世代のための科学教育論の理論と実践論○桑 原 義 彦 ： 電波応用工学○小 西 達 裕 ： 知的教育システム○酒井三四郎 ： 情報科学とその応用○塩 見 彰 睦 ： 組込みシステム設計○杉 浦 彰 彦 ： ワイヤレスマルチメディア情報通信○杉 浦 敏 文 ： 外来刺激に対する脳・身体反応の計測○竹 内 勇 剛 ： 人間の認知情報処理活動に着目したインタラクション構造のモデル化○竹 林 洋 一 ： 人間中心のマルチモーダルインタラクション技術による価値創造の研究○竹 前

忠 ： 生体計測○舘 岡 康 雄 ： 技術経営と SHIEN（支援）学○中 井 孝 芳 ： 音声生成、ディジタル信号処理及び音響に関する研究○中 谷 広 正 ： コンピュータビジョン○西 垣 正 勝 ： ユーザの特性を利用した情報セキュリティ技術○前 田 恭 伸 ： 環境と防災に関わるリスクアナリシス○三浦憲二郎 ： 形状処理・知的光計測に関する研究○道 下 幸 志 ： 雷に伴う環境電磁工学○朝 日 弓 未 ： マーケティング、Web マーケティング、消費者行動分析、行動科学○石 原

進 ： モバイルネットワーク○臼 杵

深 ： ナノ・マイクロインプロセス計測とモデル化○大 橋 剛 介 ： 画像情報処理・画像センシング○甲 斐 充 彦 ： 音声言語情報処理とその応用システムの研究○木 谷 友 哉 ： 情報科学的二輪車研究○桐 山 伸 也 ： 人間中心の適応型インタラクションシステム○小 林 祐 一 ： ロボットのセンサ情報処理・認識と制御○庭 山 雅 嗣 ： 近赤外分光法による光生体計測○峰 野 博 史 ： モバイル＆ユビキタスセンサネットワーク− 86 −

○宮 崎 佳 典 ： 大量の数値情報を集約して教育に活用する○和 田 忠 浩 ： 画像処理に基づく可視光通信に関する研究○沖 田 善 光 ： ヒトの生理機能の計測・解析○福 田 直 樹 ： マルチエージェント応用技術とセマンティック Web 技術の高度化○横 山 昌 平 ： ジオ・ソーシャル・ビッグデータ処理○岡 田 昌 也 ： ユビキタスコンピューティング技術の応用
各教員の主な研究テーマは以下のホームページに記載されています。
http://gsst.shizuoka.ac.jp/kenkyu/bumoninfo.html
３．部門の活動
創造科学技術大学院研究フォーラムや特別講演会を兼ねた特別講義の開催を毎年行っているが、今年度は情報学研究科と連携して下記のように開催した。
1 情報学研究交流会「認知症ケア技法ユマニチュード～認知症情報学からの新展開～」（情報学研究推進室主催）
日時：平成 26 年 9 月 6 日（土）13：00～16：30
場所：浜松キャンパス情報学部 2 号館 情 13 教室
講演者：本田 美和子 氏（東京医療センター総合内科医長）
講演題目：「認知症高齢者の現状とユマニチュード」
講演者：イヴ・ジネスト氏（ジネスト・マレスコッティ研究所長、静岡大学客員教授）
講演題目：「ユマニチュードの哲学と技法」
講演者：石川 翔吾 氏（静岡大学助教）
講演題目：「認知症情報学に基づくユマニチュードの評価」
2 創造科学技術大学院特別講義（情報学研究推進室主催）
日時：平成 26 年 11 月 10 日（月）15：00～17：00
場所：創造科学技術大学院 2 階会議室、静岡総合研究棟 414 室(TV 会議形式)
講演者：西久保 靖彦 氏（ウエストブレイン代表）
講演題目：「LED の基礎と応用技術 -なぜノーベル賞がとれたのか-」
3 情報学特別講演会
日時：平成 27 年 1 月 6 日（火）14：00～16：00
場所：浜松キャンパス情報1号館J1501室
講演者：伏見 信也 氏（三菱電機情報技術総合研究所長）
講演題目：「三菱電機とその研究開発のご紹介」
4 創造科学技術大学院特別講義
日時：平成 27 年 2 月 26 日（水）13:15～14:15
場所：浜松キャンパス情報 2 号館 情 23 教室
講演者：井上 友二 氏（トヨタ IT 開発センター代表取締役会長、創造科学技術大学院客員教授）
講演題目：「車とクルマの話題」
講演者：後藤 厚宏 氏（情報セキュリティ大学院大学教授、客員教授）
講演題目：「“ＩoT+クラウド”時代のセキュリティ」− 87 −

インフォマティクス部門

専任

画像処理、コンピュータビジョン
専任・教授
佐治 斉 （SAJI Hitoshi）
情報科学専攻 （兼担：情報学研究科）
専門分野： 画像処理、災害情報処理
e-mail address: saji@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://shs.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：佐治 斉博士課程：飯倉宏治（創造科学技院 D3）

修士課程：M2（２名）、M1（２名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
我々は、画像処理に関するさまざまな研究を行っている。画像処理・形状処理の種々の技法に基づいて対象を処理・解析し、対象の抽出や形状とその動きの測定・認識を行っている。二次元
画像データ、三次元形状データ、および動画像データなどさまざまなデータを利用・統合しながら解析を行い、幅広い応用を意識し研究を進めている。研究例を以下に記す。
（１）航空・衛星画像解析
衛星や航空機から撮影された画像など上空から撮影された画像を用いて、地上面における都市構造や交通情報の解析を行っている。解析結果を活用することで、高速道路や一般道路
における交通管制や、地震災害時における災害領域判別と救援車両の走行路の確定などに役立てる。都市部と山岳部双方に応用し、広範囲の情報をすばやく解析することを目的とし研究を進めている。
（２）移動物体追跡
車両などの変形しない物体や人物などの形状が変化する物体の双方について、移動物体の追跡アルゴリズムを研究している。移動物体の追跡は交通管理システムや防犯などにおけるセキュリティシステムなどに応用される。また車搭載カメラで撮影された動画像から先行車両の動きを自動計測する研究や、信号機に設置したステレオカメラから近づいてくる車両の位置・速度を計測し、信号機の制御に取り入れる研究など、ITS (高度道路交通システム) に関わる研究を幅広く行っている。
（３）三次元形状計測
物体の三次元形状計測は多くの分野で用いられており、人間の顔表面の形状計測においても、個人認識、顔表情認識、またはバーチャリアリティでの三次元顔モデルの構築などに期待されている。従来の三次元計測では、大掛かりな装置を必要とし、被写体が静止していることを前提としたものが多い。我々は簡易な装置・条件での計測を目的とし、色パターンを投影するプロジェクタとステレオカメラを用いたリアルタイム三次元形状計測に挑戦している。また、時系列データに注目し、物体の動きを予測することで、動物体の三次元形状を効率的に計測する手法を検討している。

− 88 −

【 主な研究成果 】
上記研究それぞれについての成果を以下に記す。
（１）消防関係組織との共同研究により、災害時における救助活動に関係する情報取得の手法を検討し、実画像（航空・衛星画像）を解析可能な試作システムを開発している。
（２）交通管理関係組織との共同研究により、道路上に設置されたビデオカメラ映像を自動解析することで、車両の追跡を実現する実応用システムを開発している。
（３）災害対策や交通対策を中心に画像処理技術の実社会への応用を模索し、様々な組織との間で情報交換を行っている。
【 今後の展開 】
先に述べた各研究内容について、検討結果に基づいて試作システムを構築し、種々の環境下においてそれぞれ実験を繰り返し、実社会で利活用できるようなものに仕上げる。また、研究内容に関係する種々の組織から情報を収集し、システム構築に生かすことで、研究を広く発展・展開させる。
【 学術論文・著書 】
1) 飯倉宏治,佐治斉, 撮影位置と画像情報に基づく空撮映像の地図へのレジストレーション,画像電子学会誌,第 43 巻,pp.383-391（2014 年 7 月）．
2) 谷育馬,横井昭,佐治斉,幾何学的制約を用いた車両追跡,画像電子学会誌,第 43 巻,第 4号,pp.579-587（2014 年 9 月）
【 国際会議発表件数 】
1) Tomoya Hasegawa and Hitoshi Saji,ANALYSIS OF AREAS OF VEGETATION USING SATELLITEIMAGES AND THREE-DIMENSIONAL MAP,21th World Congress on ITS,Detroit,in Proceedings
CD(2014 年 9 月).
2) Koji Iigura and Hitoshi Saji,Registration of Aerial Images Using Pseudo-Orthogonal Space, 21th World
Congress on ITS,Detroit,in Proceedings CD (2014 年 9 月).
【 国内学会発表件数 】
・ITS シンポジウム 2014 など６件
【 新聞報道等 】
・中日新聞（2014.8.19）− 89 −

インフォマティクス部門

兼担

高速電子システムのためのパワー/シグナル・
インテグリティと電磁環境設計
兼担・教授
浅井 秀樹 （ASAI Hideki）
情報科学専攻 （専任：電子工学研究所 ナノビジョン研究部門）
専門分野： メカトロ情報システム、HPC-CAE
e-mail address: asai.hideki@shizuoka.ac.jp
homepage: http://tzasai7.sys.eng.shizuoka.ac.jp/asailab/【 研究室組織 】
教
員：浅井 秀樹
研 究 員：井上雄太（学術研究員）、關根 惟敏（日本学術振興会特別研究員）

博士課程：島嵜 睦（創造科技院 D3、社会人）、岡田慎吾（創造科技院 D2）、小笹正之（創造科技院 D2、社会人）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
半導体、パッケージ、ボード間協調設計のためのシグナル・インテグリティ（SI）、パワー・インテグリティ（PI）および電磁環境設計とそれらに関連する計算機援用工学（CAE）の統合化。次のような主題（高性能電子機器、カーエレクトロニクスなど）について研究を実施。
（１）HPC と高速 SI/PI シミュレータ及び三次元電磁界シミュレータの開発（２）マルチ GPU システムによる大規模高速シミュレーション技術（３）車載用電子機器におけるノイズ低減のためのメカトロシステム設計最適化に関する研究開発を実施した。
【 主な研究成果 】（１）局所陰的 LIM に基づく高速伝送シミュレーション技術
本研究では、三角メッシュによってモデル化された多層構造の電源分配網のように相互結合を多数含み、かつ、リアクタンス成分が不均一な等価回路網を高速に解析する手法として局所陰的ブロック型 Leapfrog 法を提案する。提案手法では局所的に陰解法を用いるため、1 タイムステ
ップあたりの計算量が増える一方で、数値安定条件を緩和することができる。そのため、総タイ
ムステップ数を大幅に削減でき、結果として従来の陽解法よりも数倍以上高速な解析を行うことができる。（電子情報通信学会論文誌 C vol.J98-C No.5（2015）など）（２）マルチ GPU LIM を用いた大規模回路網の高速過渡解析
大規模回路網の高速な過渡解析手法として、LIM (latency insertion method) が提案されている。LIM は従来の SPICE 系シミュレータと比べて非常に高速に解析できるが、LIM を電源分
配回路網の解析に適用した場合、より一層の高速化が求められる。そのため、GPGPU(general
purpose computing on graphics processing units)-LIM や PC クラスタを用いる並列分散型 LIMが提案されている。PC クラスタは大規模なメモリ容量を確保することができ、大規模問題の解析を行えるのに対し、GPU (graphics processing units) は CPU より高速であるが、使用するGPU ボードによってメモリ容量と高速化が制限される。そこで、より効率的な解析を実現するた− 90 −めに、GPU のメモリ容量を拡張し、単一 GPU で得られる以上の高速化が求められている。本報
告では、複数の GPU を用いることでメモリ容量を拡張し、高速な解析を行えるマルチ GPU LIM を提案し、その評価について述べる。（電子情報通信学会 EMCJ 研究会（2014 年 12 月）など）（３）プリント配線板における給電配線のCMRR測定による平衡度不整合の評価方法
平衡度とCMRR (Common Mode Rejection Ratio)の関係式を導出し、マイクロストリップ線路による検証を実施した。その結果、ケーブルの接続された基板の平衡度不整合が、CMRR測定にて定量的に評価できることを確認した。（電子情報通信学会誌, vol.J98-B, no.1（2015）など）【 今後の展開 】
昨今の回路の高密度化と高速化は、設計、実装におけるマージンを小さくしており、その結果、信号／電源の品質保証が極めて重要となっている。電気的な品質保証は、ノイズ対策でもあり、電気系
シミュレータの役割が益々重要となる。また、シミュレーションによる動作検証を設計や生産工程での効率化に反映させるためには EMC(Electromagnetic Compatibility)の問題等も含め、製品に近い形でのパワー／シグナル・インテグリティ検証が不可欠となっている。今後、産学連携をさらに発展させると共に世界最高性能のシミュレータの開発と産業界への貢献を目指す。
【 学術論文・著書 】
1) 島嵜 睦，浅井 秀樹, “プリント配線板における給電配線のCMRR測定による平衡度不整合の評価
方法,”電子情報通信学会誌, vol.J98-B, no.1, pp. 103-106, Jan. 2014.
2) 岡田慎吾，關根惟敏，浅井秀樹, “局所陰的ブロック型Leapfrog法による多層電源分配網の高速過渡解析,” 電子情報通信学会論文誌C vol.J98-C No.5,pp.96-104, May 2015.
3) Hideaki Muraoka, Yuta Inoue, Tadatoshi Sekine, and Hideki Asai, “A Hybrid Implicit-Explicit andConformal (HIE/C) FDTD Method for Efficient Electromagnetic Simulation of Nonorthogonally-Aligned
Thin Structures,” IEEE Trans. Electromagn. Compat, in press.
【 国際会議発表件数 】
・IEEE EMC Symp., Aug. 2014 など、計１１件【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会研究会、電子情報通信学会総合大会など、計１１件【 招待講演件数 】
・IEEE Int’l Conf. SI/PI2014, IEEE EPEPS2014 など、計８件【 受賞・表彰 】
1) 岡田慎吾（D2）：平成 26 年度 IEICE 学生研究奨励賞受賞 2014.06.

− 91 −

インフォマティクス部門

兼担

人間の記憶の文脈依存機構の解明
兼担・教授
漁田 武雄 （ISARIDA Takeo）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 認知心理学、実験心理学
e-mail address: isarida@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://lab.inf.shizuoka.ac.jp/isarida/【 研究室組織 】
教

員：漁田

武雄

博士課程： 森井 康幸（創造 D3、長期履修）、日隈 美代子（創造 D3、長期履修）、久保田 貴之（創造 D3）
修士課程：M2（５名）、M1（１名）【 研究目標 】
人間の記憶のメカニズムを、実証的に解明することを、大きな目標としている。人間の記憶は、エピソード記憶（思い出に相当）と意味記憶（意味記憶）に分類されている。このエピソード記
憶は、その個人の生きてきた軌跡の記憶であり、人格の基盤を構成している。
エピソード記憶は、そのエピソードの中心となる焦点情報（focal information）と焦点情報の背景となる文脈（context）から成っている。文脈は、焦点情報と共に符号化され、想起の際は検索手がかりとなる。したがって、符号化時に存在した場所，BGM，背景色，匂いなどの情報が、そう記事に存在すると、よりよく想起されることになる。これを文脈依存記憶とよんでいる。
当研究室では、この文脈依存記憶の機構を、心理学実験を通して解明している。
（１）単純および複合場所文脈の機能解明（２）エピソード内外からの検索における記憶現象の差異の解明（３）さまざまな環境情報（背景色，BGM，匂いなど）における文脈依存効果の解明【 主な研究成果 】（１）単純および複合場所文脈の機能解明
場所のみ(単純場所文脈)でなく、その他の文脈情報を組み合わせると（複合場所文脈）、より信頼できる文脈依存記憶が検出されること［ISARIDA, Takeo, & ISARIDA, Toshiko K. (2004).
Memory, 12 (3), 376 - 384. ］、さらに、複合場所文脈が学習時のエピソードを定義する文脈として機能するのに対して、単純場所文脈はそのエピソード内で変動する文脈となることを見いだした[e.g., ISARID, Takeo, & ISARIDA, Toshiko K. (2010). Quarterly Journal of Experimental
Psychology]。
（２）エピソード内外からの検索における記憶現象の差異の解明
これまでの記憶研究の 99％が、エピソード内からの記憶現象のみを調べていたといえる。
これに対して、複合場所文脈の操作によって、エピソード内外からの想起条件を作り出し、両者の相違点を解明した。その結果、エピソード内で確認されてきた現象のうち、再生における多くの現象が、エピソード外からの想起では消失または著しく減少した[e.g., 学習時間効果：ISARIDA , Takeo (2005). Memory, 13(8), 785-795.; 新近性効果：ISARIDA, Takeo, & ISARIDA,
Toshiko K. (2006). Memory & Cognition, 34(4), 787-794.]。これに対して、再生とは逆に、文脈外− 92 −

からの再認の方が明確な学習時間効果を示し、文脈内では著しく減少することを見いだした[ISARID, Takeo, ISARIDA, Toshiko K., & SAKAI, Tetsuya (2012). Effects of study time andmeaningfulness on environmental context-dependent recognition. Memory & Cognition, 40, 1225－
1235.]。これまでの記憶研究が、文脈内からの想起に偏っていたことからすると、文脈内では発見できなかった記憶現象を、文脈外からの想起で、新たに発見できる可能性が示唆される。
（３）さまざまな環境情報（背景色，BGM，匂いなど）における文脈依存効果の解明
さまざまな環境情報が、文脈としてどのように機能するかを、実験を通して解明している。
研究室の学生にとっても、実験が（１）（２）よりも容易であることから、この研究の希望者が大半である。成果としては、背景色[ISARIDA, Takeo, & ISARIDA, Toshiko K. (2007). Memory& Cognition, 35(7), 1620-1629; 漁田・尾関 (2005). 心理学研究、75(6), 503-510; SAKAI, Tetsuya,
ISARIDA, Toshiko K., & ISARIDA, Takeo (2010). Context-dependent effects of background colourin free recall with spatially grouped words. Memory, Vol. 18, No. 7, 743-753.]，BGM [漁田・漁田・林部（2008）.認知心理学研究, 5(2), 107-117.]、匂い[ISARID, Takeo, SAKAI, Tetsuya, KUBOTA,
Takayuki, KOGA, Miho, KATAYAMA, Yu, & ISARIDA, Toshiko K. (2014). Odor-context effects infree recall after a short retention interval: A new methodology for controlling adaptation. Memory &Cognition, 42, 421-433. ]がある。
（４）その他
さらに、過去 10 年間で、この領域でトップの国際誌に 8 編掲載した実績を評価され、Book
Chapter 執筆の依頼を受け、7 月に刊行された[Isarida, T., & Isarida, T. K. (2014). Environmental
context-dependent memory. In A. J. Thirnton (Ed.) Advances in Experimental Psychology Research(pp. 115-151). New York: NOVA Science Publishers.]。さらに、応用脳科学コンソーシアムで招待講演を行った（3 月）。
【 今後の展開 】（１）については、ある程度の解明ができたといえる。今後は（２）と（３）を中心に展開していくことになる。研究室所属の学生には（３）の研究テーマを選ぶものが多いので、学生の研究は（３）を主体に展開することになる。さらに、近年ビデオ文脈に関する研究が始まってきた。
ビデオ文脈は動画と背景音からなる複合環境情報の文脈であり、マルチメディアシステム開発の基礎研究にも有効である。
【 学術論文・著書 】
1) Isarida, T., Sakai, T., Kubota, T., Koga, M., Katayama, Y., & Isarida, T. K. (2014). Odor-context effects
in free recall after a short retention interval: A new methodology for controlling adaptation. Memory &Cognition, 42, 421-433.
2) 久保田貴之・漁田武雄（2014). 能動的随伴性課題における反応確率効果におよぼす結果密度の影響. 認知心理学研究．12(1), 15-25.
3) Isarida, T., & Isarida, T. K. (in press). Environmental context-dependent memory. In Advances inExperimental Psychology Research. New York: NOVA Science Publishers.
【 招待講演件数 】
1) 漁田武雄 (2015). 記憶強度の規定因を探る. 応用脳科学コンソーシアム（2015 年 3 月 18 日）【 国内学会発表件数 】
・日本心理学会２件、日本認知心理学会７件− 93 −

インフォマティクス部門

兼担

自然言語処理・機械翻訳
兼担・教授
梶 博行 （KAJI Hiroyuki）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 計算言語学
e-mail address: kaji@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://nlp.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：梶 博行、綱川 隆司（情報学研究科助教）
博士課程：熊野 明（創造科技院 D3、社会人）、大塩 只明（創造科技院 D3、社会人）
修士課程：M2（３名）、M1（４名）【 研究目標 】
複数言語にまたがる自然言語処理の研究に取り組んでいる。対訳文からなるパラレルコーパスだけでなく、同じような内容を記述した複数言語のテキストからなるコンパラブルコーパスを機
械翻訳に利用するための技術の開発に焦点を当てている。コンパラブルコーパスとしては、多数の言語版があり、大規模で内容的にも充実しつつある Wikipedia に注目している。また、Wikipedia
を自然言語処理のための言語資源として利用するだけでなく、自然言語処理を応用し Wikipediaの質や利便性を向上させる研究にも力を入れている。
【 主な研究成果 】（１）Wikipedia と要素合成法・編集距離を用いた専門用語の訳語推定
専門用語の訳語推定は機械翻訳や翻訳支援システムにおいて重要な課題である。Wikipedia
は多数の言語版が作成され、様々な分野をカバーしているので、専門用語の訳語推定に有用な言語資源となっている。本研究では、複合語の専門用語に対する訳語候補を要素合成法で生成し Wikipedia から探索・検証する方法において、生成された訳語候補と編集距離の短い
単語列まで探索することにより、正しい訳語が得られる確率を高める改良案を提案した。
専門用語は複合語が多く、さらに構成要素間に対応関係が認められるものが多いが、要素
合成法の成功率は意外に低い。参照する構成要素対訳辞書のカバー率が低いことがその理由である。例えば“応用”と“applied”のように品詞が異なる対応関係は通常の対訳辞書には含まれていない。これに対し、提案方法では“application”を介して“応用”と“applied”
が対応づけられる。編集距離の利用は単純なアイデアであるだけに適用範囲が広いのが特徴である。人工知能分野の専門用語を対象とした評価実験では、平均逆順位（順位付きで出力される訳語リスト中の正解訳語の順位の逆数の平均）が 0.55 で、通常の要素合成法による0.49 を上回り、提案方法の有効性を確認した。
（２）決定リストの機械学習による wikification
Wikification は文書から Wikipedia 記事にリンクをはるタスクで、近年、研究が盛んになっている。文書中の重要語句をアンカーとして選定することと選定したアンカーに対し適切なリンク先記事を選択することの２つが必要であるが、本研究では後者に焦点をあてた。
リンク先記事の選択は、リンク先記事がアンカーの語義を表すと考えられるので、自然言語処理の重要なサブタスクである語義曖昧性解消の手法を応用することができる。本研究では、決定リストによる語義曖昧性解消に着目し、文書中に共起する他のアンカーを手がかりとしてリンク先記事を決定するルールを確信度順に並べた決定リストを Wikipedia のリンク
データから学習する方法を提案した。通常の語義曖昧性解消では多義語周辺に共起する語句− 94 −

を手がかりとするのに対し、文書中に共起するアンカーを手がかりとし、さらに共起アンカ
ーとリンク（アンカーとリンク先記事の組）の関連度（対数尤度比）に基づいてルールの確信度を計算するなど、wikification に適した決定リスト学習方法を開発した。
Wikipedia のリンクデータをトレーニングおよびテストデータとする交差検定による評価実験を行い、提案方法の有効性を実証した。すなわち、最頻リンク先記事を選択するベースライン方法の正解率が 85％であるのに対し、90％の正解率を達成した。
（３）Wikidata の構造化による多言語カテゴリ体系の構築
多言語知識処理や多言語文書分類など多言語カテゴリ体系の必要性が高まっているが、現在のところそのようなカテゴリ体系は存在しない。Wikipedia は 200 以上の言語版が作成され、各言語版がそれぞれカテゴリ体系をもっているが、それらの構造は異なっている。本研究では、異なる言語版のカテゴリを結ぶ言語間リンクを統合管理する Wikidata に着目し、各言語版のカテゴリの包摂関係を利用して Wikidata アイテムの包摂関係を決定することにより、対象とする言語に共通のカテゴリ体系を構築するアプローチを提案した。
今年度はその第一歩として、Wikidata アイテムの親アイテム候補をサポート言語比率によって順位づけるアルゴリズムを設計した。また、異なる言語のカテゴリ体系の類似度指標を提案した。
【 今後の展開 】（１）専門用語の訳語推定：文書レベルの対応関係のないより緩やかなコンパラブルコーパスあるいは単言語コーパスに適用できる方法への拡張をめざす。
（２）Wikification：決定リストによるリンク先記事決定方法を改良するとともに、ニューラル
ネットワークなど決定リスト以外の機械学習の適用と比較を行う。また、アンカーの選定に対しても機械学習によるアプローチを検討する。
（３）多言語カテゴリ体系の構築： 親アイテム候補の順序づけアルゴリズムを実装するともに、
Wikipedia アイテムの階層構造として統合するアルゴリズムを開発する。
【 国際会議発表件数 】
1) Takashi Tsunakawa, Makoto Araya and Hiroyuki Kaji, “Enriching Wikipedia’s Intra-language Links bytheir Cross-language Transfer,” Proceedings of the 25th International Conference on Computational
Linguistics (COLING 2014), pp. 1260-1268, August 2014, Dublin.
2) Hiroyuki Kaji, Takashi Tsunakawa, and Makoto Araya, “Cross-language Transfer of Wikipedia’s
Intra-language Links,” The 14th Chine-Japan Natural Language Processing Collaboration Promotion
Conference, October 2014, Chengdu.
【 国内学会発表件数 】
1) 袁楊，綱川隆司，梶博行,“決定リストの機械学習による wikification,”言語処理学会第 21回年次大会発表論文集 D4-1，2015.3.18.
2) 釜田郁也，綱川隆司，梶博行,“Wikipedia と要素合成法・編集距離を用いた専門用語の訳語
推定，”言語処理学会第 21 回年次大会発表論文集 A7-2，2015.3.19.
【 受賞・表彰 】
1) 金光華（M2）,“言語横断 wikification のための対訳固有表現の抽出,”第 12 回情報学ワーク
ショップ奨励賞，2014.11.29.

− 95 −

インフォマティクス部門

兼担

次世代のための科学教育論の理論と実践論
兼担・教授
熊野 善介 （KUMANO Yoshisuke）
情報科学専攻 （専任：教育学部 理科教育講座）
専門分野： 科学教育学、理科教育学、授業研究、e-learning 開発論、
エネルギー環境教育論、学習評価論
e-mail address: edykuma@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://edykuma12.ed.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：熊野 善介
博士課程：斎藤 智樹（創造科技院 D2、ミネソタ大学 STEM 教育センター派遣中）、奥村
造科技院 D3）、Lely Mutakinati（創造科技院 D1）
修士課程：M2（１名）

仁一（創【 研究目標 】
日本の文脈に対応した科学教育改善及び改革に関する理論的実践的研究を行っている。特にSTEM 教育論、構成主義学習論や STS 論を基にした科学リテラシー向上のための学習論研究、さらには、科学技術ガバナンスを進めるための科学教育開発研究、エネルギー環境教育に関する研究を展開。
（１）日本の文脈に埋め込んだ STEM 教育アクション研究（２）科授業論や科学教室の展開方略・科学教育評価論に関する研究（３）エネルギー環境教育論・ESD 論（４）英語圏の科学教育改革に関わる比較教育論・STEM 教育改革
（５）e-learning を活用した教員養成論や理科授業や科学教室論・評価論（６）アジア・中東等の科学教育・環境教育改革の支援プログラム開発【 主な研究成果 】（１）英語圏の科学教育改革に関わる比較教育論に学び新たな理論開発と実践論の開発
アメリカの科学教育改革の特徴を明らかにし、日本の理科教育・科学教育の改革のモデルを導いただけでなく、日本の学習指導要領の作成協力者となり、継続的な指導・助言・開発を展開。さらに、2012 から全米で始まった、新たな教育改革の理論と実践論の解明、2013 年に発表された、NGSS（次世代科学スタンダード）の分析・解釈と全米での科学教育改革の実践論、教材論の解明と日本の文脈に即した実践的な科学教育改革論のためのアクション研究の展開。
（科学教育研究、1995 年 12 月, Vol.19, No.4, 212-223、科学教育研究、Vol.23,No.3,
1999 年 6 月, 178-185. 理科の教育、Vol.54, No.4, 2005, 11-13. 中学校学習指導要領理科編、2008、 第 3 章第 1 節「アメリカ－スタンダード以後の新しい科学教育改革の動向－」、
現代理科教育改革の特色とその具現化、橋本健夫・鶴岡義彦・川上昭吾編著、分担執筆、東洋館、2010.8 月 10 日、132-140. 中学校理科の教育課程が目指す学力、第 3 章第 2 節、今こそ理科の学力を問う-新しい学力を育成する視点-、日本理科教育学会編著、東洋館出版社、
平成 24 年、98-105、熊野善介（2014），科学技術ガバナンスの形成のための科学教育論の構築に関する基礎的研究、最終報告書，研究課題番号 23300283（代表 熊野善介）, 平成 26
年 3 月、静岡 STEM ジュニアプロジェクト報告書、平成 26 年度報告書（研究代表者 熊野善介）、平成 27 年 3 月）。
（２）アメリカの科学教育における評価論の転換の解明と日本への導入
1989 年から 1993 年を中心としたアメリカの科学教育の詳細な科学教育領域における評価論の転換の解明を行い、日本における評価論のあるべき姿について議論し、日本モデルを形成し実証てきなモデル開発を実践的に研究し、日本における「目標に準拠した評価」を理科においての開発に協力した。（理科の教育、Vol.50, No.583, 2001 年 2 月, 16-19. 理科の教育、Vol.50, No.584, 2001 年 12 月, 16-19. 評価基準の作成、文部科学省・評価方法等の工夫改善のための参考資料（中学校理科）,2011）、オーセンティック・アセスメントとポートフォリオ評価、第 8 章第 2 節、新しい学びを拓く理科授業の理論と実践‐中学・高等学
校編‐、大高泉編、ミネルヴァ書房、分担執筆、2013 年 2 月 25 日、pp189-196.

− 96 −

（３）学校におけるキャリア教育のモデル開発
中学校教育から科学技術系の教育において、より具体的な企業との連携を図ることによって、生徒が現在学んでいる学習内容と現実の科学技術系の企業がどのようにつながり、結果として学習意欲を向上させるだけでなく、理系学習の有用性を理解し、将来理工系の仕事に就きたいと願う生徒を増大させるためのモデル授業の開発を行った。
（静岡大学教育学部研究報告教科教育学篇、平成 23 年 3 月、第 42 号 pp.119～132、エネルギー環境教育研究 平成
23 年 6 月 5 巻 2 号、pp.5～14）, 科学技術ガバナンス・STEM 教育・キャリア教育に関する考察、第 3 章、「キャリア教育を理科で‐学習の有用性の実感とキャリア発達‐」、萱野貴広
編、静岡学術出版、分担執筆、2015 年 3 月 3 日、38-53.
【 今後の展開 】
次世代型の科学教育とくに、STEM（科学技術工学数学）教育研究が欧米諸国で急速に進展しており、その実態を解明する研究を行うとともに、理科授業の中やインフォーマルな科学教育にどのように収斂していくことが、より優れた科学技術系の人材育成につながるかについて研究を展開する。同時に本分野で先端研究が展開されている、ミネソタ大学やアイオワ大学との研究交流
ならびに共同研究を展開する。次世代科学者育成プロジェクトの予算を JST から獲得し、「静岡
STEM ジュニアプロジェクト」を立ち上げ、現在アクション研究の展開し、報告書を平成 27 年 3月にまとめ上げ、これまでのアクション研究を振り返った。STEM 教育に関してさらなる日本におけるアクション研究に挑む。
【 学術論文・著書 】
1) Yoshisuke KUMANO, Tomoki SAITO, Jinichi OKUMURA, “Analysis and discussion on STEM
education movement in science education in the us and possible implication to the Japanese contexts”,
The Third International Conference of East-Asian Association for Science Education, July4-6, 2013 (inThe Hong Kong Institute of Education, Hong Kong).（査読有）2) 熊野善介（2014）.「科学技術ガバナンスと STEM 教育」、課題研究「STEM 教育の理論とその実
践‐日本・米国・インドネシアとの研究交流をもとにして‐」、オーガナイザー：熊野善介、日本科学教育学会年会論文集 38、301. 2014.（課題研究として査読あり）【 解説・特集等 】
1) 熊野善介・萱野貴広（2014）.エネルギー環境教育に関する研究・実践の動向－日本エネルギ
ー環境教育学会活動を通して－、特集 環境・エネルギーを考える（論文）、工業教育、Vol.50,
No.294,12-15.
【 国際会議発表件数 】
1) Yoshisuke Kumano (2014) " Implementation of the Standardization of Science Teacher Education in
Japan to Asian Countries; Part One; What We Need to Change for the Standardization in Terms of
Credits; Part Two; Standardization for the Best Practiced Science Teachers in Japan, The 6th International
Conference on Teacher Education, The Standardization of Teacher Education: Asian Qualification
Framework, Bandung, 25-26 June（招待論文）他２件【 国内学会発表件数 】
・日本エネルギー環境教育学会、日本科学教育学会、日本理科教育学会、日本理科教育東海支部
大会などにて１６件（博士課程、修士課程の学生との共同発表も含む）【 招待講演件数 】
1) インドネシア国立教育大学でのシンポジウム【 新聞報道等 】
1) 小さな科学者専門家が指導：静大、プロジェクト開講、中区：静岡新聞 20 面、2014 年 6 月 1 日2) 理系児童育てたい、静大プロジェクト浜松科学館で開校式、中日新聞 17 面、2014 年 6 月 1 日
3) 南アルプスかるたで学ぶ、自然や文化・・・10 市町村のキーワード多彩、静大生ら共同製作、
静岡新聞、2014 年 7 月 17 日
【 受賞・表彰 】
1) 第二期卓越研究者の称号授与（2014 年 1 月 1 日から 28 年 3 月 31 日まで）

− 97 −

インフォマティクス部門

兼担

知的教育システム兼担・教授
小西 達裕 （KONISHI Tatsuhiro）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科 情報学専攻 理工系情報学分野）
専門分野： 教育システム情報学
e-mail address: konishi@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://risky.cs.inf.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：小西 達裕
修士課程：M2（２名）、M1（２名）【 研究目標 】
知識処理やその他の先進的技術を用いた教育支援システムの開発を主な課題としている。当研究室で開発するシステムの基本的な枠組みとしては、システム自身が教育対象分野に関する問題解決能力を持ち、この能力をベースとして学生や教員と対話しつつ学習・教育を支援する。主な研究分野は以下の通り。
（１）教材知識の表現手法の開発、教材知識ベースの開発（２）教育システム用問題解決のための推論エンジンの開発（３）学習者の理解状況の把握、すなわち学習者モデル構築を行う機構の開発（４）教育システムにおける知的インタフェースの開発（５）知的処理機構を組み込んだ学習環境のデザイン【 主な研究成果 】（１）GUI を用いた対象世界の視覚化とソースコード・操作系列の関係性の提示に基づくアルゴ
リズム・プログラム学習環境の構築に関する研究
多重ループを対象として、対象世界の挙動を視覚化するとともに、ソースコード・操作系
列の関係性を学習者に提示することにより、プログラム実行時の挙動と、それを実現するループ記述の間の抽象度の差を埋め、それらの関係の理解を支援するシステムを構築した(International Conference on Computers in Education(2014))。
（２）プログラムの挙動可視化システムにおけるレイアウト言語を用いた教師の説明意図の指定
機能に関する研究
模範プログラムの挙動をプログラムの対象世界上で視覚化するシステムにおいて、レイア
ウト言語により教師の説明意図を表現するオブジェクトの挿入を指定する機能を実現した(International Conference on Computers in Education(2014))。
（３）プログラミング演習における学習者の進捗状況モニタリングシステムの開発に関する研究
演習授業中に学生が作成中のプログラムをモニタリングして評価し、クラス全体の進捗度を整理してその情報を教師にリアルタイムで提供するシステムを構築した(Research andPractice in Technology Enhanced Learning (2015 in press))。
（４）高校化学の類題生成システムの構築に関する研究
高校化学の問題解決システムをベースとして、システムが生成した問題解決プロセスモデ− 98 −

ルに摂動を加えることにより、類題を生成する手法を開発し、これに基づく問題演習システ
ムを開発した。このシステムでは、学習目標である知識と生成したい類題のタイプを指定す
ると、元問題から類題を生成し、元問題と続けて学習者に提示する。これにより概念間・知識間の類似点や相違点などに着目させる一連の演習を自動的に設計できる(Research andPractice in Technology Enhanced Learning (2015 in press))。
【 今後の展開 】
当本研究室では上記のように知的能力を持つ先進的な学習教育支援システムの開発を行っており、一部は実用試験の段階に達しているが、今後は教育現場への実践的導入と、その結果を踏まえた更なるシステムの発展をめざす。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Noguchi, S. Kogure, T. Konishi and Y. Itoh: Practice Supporting System with Related Problem Set
Generator Based on Targeted Educational Effects, Research and Practice in Technology Enhanced
Learning (RPTEL) Special Issue on Modeling, Management and Generation of Problems/Questions inTechnology-Enhanced Learning, 2015. (in press).
2) Satoru KOGURE, Riki NAKAMURA, Kanae MAKINO, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI,
Yukihiro Itoh ``Monitoring system for the effective instruction based on the semi-automatic evaluation ofprograms during programming classroom lectures,'' Research and Practice in Technology Enhanced
Learning (RPTEL), Vol. 9, No. 3, 2015. (in press).
【 国際会議発表件数 】
1) Koichi YAMASHITA, Takamasa NAGAO, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI,
Yukihiro ITOH, ``An Educational Practice Using a Code Reading Support Environment for
Understanding Nested Loop,'' Proceedings of ICCE2014, pp.848-857 (2014.12).
2) Satoru KOGURE, Ryota FUJIOKA, Yasuhiro NOGUCHI, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI,
Yukihiro ITOH, ``Code Reading Environment by Visualizing both Variable's Memory Image and Target
World's Status,'' Proceedings of ICCE2014, pp.343-348 (2014.12).
【 国内学会発表件数 】
・教育システム情報学会、電子情報通信学会など３件【 招待講演件数 】
1) （IEEE Education Society Japan Chapter，電子情報通信学会教育工学研究会共催

小西達裕，小暮悟，野口靖浩，山下浩一，伊東幸宏：“アルゴリズム理解・コードリーディング・デバッグを総合的に支援する学習支援環境”, 信学技報 ET2014-4,pp.17-22（2014.5.24). 於

兵庫医科大学）【 受賞・表彰 】
1) 藤岡僚太, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏：“対象世界におけるプログラ
ムの挙動を視覚化する教材の作成支援環境”教育システム情報学会第 39 回全国大会奨励賞,
pp.77-78, (2014.9)− 99 −

インフォマティクス部門

兼担

情報科学とその応用
兼担・教授
酒井 三四郎 （SAKAI Sanshiro）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： ソフトウェア工学、教育工学
e-mail address: sakai@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://ginger.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：酒井 三四郎、松澤 芳昭（情報学研究科 講師）
修士課程：M1（４名）【 研究目標 】
情報科学を基盤とし、学習支援、情報システム開発に関して、幅広く研究を展開している。当
面の研究目標は以下の通りである。
（１）プログラミング学習支援に関する研究
段階的にアルゴリズムを記述できる初学者向けプログラミング学習支援システムを開発する。また、オブジェクト指向プログラミング学習支援に関する研究を進展させる。
（２）情報システムのモデリング学習支援に関する研究
情報システムをオブジェクト指向に基づいてモデリングする際に、UML によるクラス図作
成が広く行われている。このモデリング技術の習得を支援できるシステムを開発する。
【 主な研究成果 】（１）オブジェクトプログラミング学習支援に関する研究
オブジェクト指向言語を扱うために重要な概念の一つとして「ポリモーフィズム」が挙げられる。ポリモーフィズムの理解には、オブジェクトの動的振る舞いの理解が必要であるが、既存の学習支援システムは静的構造の可視化にとどまっていることが問題である.そこで本
研究では、既存システムを改良し、ポリモーフィズムの学習支援を目的とするワークベンチ「enPoly」を開発した。enPoly の工夫点は、1)動的振る舞いをアニメーションで表現する、
2)インターフェイスの概念習得支援のために、メソッドの定義と実装の違いを視覚的に表現する、の 2 点である。ポリモーフィズムの適用能力を問うプログラミング課題を開発し、本システムの評価を行った。被験者は C 言語でプログラミングを学習し、Java の文法を学習した 12 名の学生であった。その結果、6 名の実験群全ての事例において基本課題を解けなかった被験者が、本システムを利用することでポリモーフィズムの概念を理解し、応用課題まで解けるようになるという結果が得られた。
（２）情報システムのモデリング学習支援に関する研究
UML によるオブジェクト指向モデリング初学者の最初の目標は「クラス図を用いた第三者との正確なコミュニケーション能力」の獲得である。本研究では、この目標に到達するための学習支援を目的として、UML 静的モデル(クラス図とオブジェクト図)の多重度を診断するシステムを開発した。本システムの特徴はクラス図–オブジェクト図間の矛盾の指摘(一貫性の診断)だけではなく、曖昧である箇所の指摘(明瞭性の診断)を行うことにある。一貫性と明瞭性の 2 軸によってモデルを評価することで、初学者がモデルを曖昧にして矛盾を解消しようとするのを防ぐ。UML の入門教育を受講中の社会人 22 名を対象として、本システムの利用の有無による比較対照実験を行った。被験者には、継承、再帰関連、多重関連を含む 8 関連、
9 クラスから構成される程度のモデルと、そのモデルの「読み」および「書き」能力を測定する問題が与えられた。その結果、「読み」「書き」ともに実験群は統制群より好成績を示した。実験群の解答過程を分析し、好成績の要因が提案する 2 軸の診断モデルが有効に機能し− 100 −

た結果であることを示した。
【 今後の展開 】（１）プログラミング学習支援システムの開発
段階的にアルゴリズムを記述できる初学者向けプログラミング学習支援システムを開発する。また、オブジェクト指向プログラミング学習支援に関する研究を一層進展させる。
（２）オブジェクト図自動生成とシナリオ反映度検査機能を有したモデリング学習支援システム
本研究は初学者のモデリング学習活動を支援し、その習得を促進しようとするものである。
学習者はモデリング言語として UML を使用して、情報システム構築に関わるユーザや開発者の立場で、開発対象の業務やシステムをモデル化するために必要な講義を受ける。そして、教員の設定した課題に対して、演習を通じてその知識を確かなものにしようとしている状況を仮定する。本研究ではその学習活動の中でそれを支援するシステムを開発する。そのシス
テムは主に、クラス図からオブジェクト図を自動生成する機能、クラス図とオブジェクト図
間にある矛盾を検査する機能、シナリオのオブジェクト図への反映度検査機能を有する。
（３）協調プログラミングに関する研究
初学者の協調プログラミングを支援するシステムを開発する。このシステムが支援する協調プログラミングは、(1)能力が一律ではないグループのメンバ個々人が実力に見合った貢献ができていること、 (2)完全な分業ではなく、他のグループメンバが書いたソースコードを読み、それを拡張させるようなプ ログラミングが行われていること、である。本研究が提案する「独立同期モデル」の特徴は、(A)自分の 変更が相手に直接影響を与えない、(B)常にメ
ンバの最新のプログラムを閲覧可能である、(C)プログラムを単純な方法で取り込むことが可能である、という 3 点である。
【 学術論文・著書 】
1) 野沢光太郎, 松澤芳昭, 酒井三四郎：一貫性・明瞭性診断による静的 UML モデリング学習支援
システムの設計と評価, 情報処理学会論文誌, Vol.55, No.5, pp.1-14 (2014.5).
2) 石川裕季子, 松澤芳昭, 酒井三四郎：オブジェクト指向言語におけるポリモーフィズムの概念を理解するためのワークベンチの試作, 教育システム情報学会誌, Vol.31, No.2, pp.208-213(2014.4).
3) Yoshiaki Matsuzawa, Sayaka Tohyama, Sanshiro Sakai :"A Course Design to Develop Meta-Cognitive
Skills for Collaborative Knowledge Building through Tool-Assisted Discourse Analysis", International
Journal of Organisational Design and Engineering, Vol.3, No.3, pp.260-277, 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) Yoshiaki Matsuzawa, Takashi Ohata, Manabu Sugiura, Sanshiro Sakai:"Language Migration in non-CS
Introductory Programming through Mutual Language Translation Environment", SIGCSE 2015,
pp.185-190, 2015. (presented at Kansas City, USA, March, 5, 2015)【 国内学会発表件数 】
1) 加藤優哉, 松澤芳昭, 酒井三四郎：独立同期モデルによる初学者向け協調プログラミング支援システムの開発, 情報処理学会情報教育シンポジウム SSS2014, pp.133-140, 2014.8.
その他、情報処理学会、教育システム情報学会など１０件【 受賞・表彰 】
1) 加藤優哉、松澤芳昭、酒井三四郎: 情報処理学会情報教育シンポジウム SSS2014 優秀論文賞(2014.8)2) 平尾元紀、松澤芳昭、酒井三四郎：情報処理学会情報教育シンポジウム SSS2014 優秀論文賞(2014.8)
3) 大畑貴史、松澤芳昭、桐山伸也、酒井三四郎：情報処理学会情報教育シンポジウム SSS2014 学
生奨励賞(2014.8)− 101 −

インフォマティクス部門

兼担

ワイヤレスマルチメディア情報通信兼担・教授
杉浦 彰彦 （SUGIURA Akihiko）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： マルチメディア符号化、ワイヤレスネットワーク
e-mail address: sugiura@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.mmc.gsest.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：杉浦 彰彦
博士課程：白井靖人（創造科技院 D3、社会人）、中井

一文（創造科技院 D3、社会人）、大崎高

伸（創造科技院 D2、社会人）
修士課程：M2（１名）、M1（３名）【 研究目標 】
当研究室ではマルチメディア情報通信技術の高度化と医療・教育応用について中心に研究を進めています。マルチメディア関連の研究では、音声・画像を中心に情報誤りに強い高能率符号化
伝送方式について検討しています。情報通信関連の研究では、ワイヤレスパーソナルエリアネッ
トワーク（ＷＰＡＮ）の特性を活かしたアプリケーションを開発しています。医療・教育関連の研究では、各種のネットワークを利用した遠隔診断や通信教育の支援システムの実用化を目指します。主な研究テーマを以下に示します。
（１）情報通信（ワイヤレスネットワーク）の高度化（２）マルチメディア（音声・画像）情報の高能率符号化（３）マルチメディア情報通信技術の医療・教育への応用【 主な研究成果 】（１）知的環境認識型ワイヤレスネットワークの構築
ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（WPAN）を利用して様々な情報を収集し、各端末が行う簡単な処理（通信）により環境認識を行う知的環境認識型ワイヤレスセルラネット
ワークについて研究している。ワイヤレスセルラネットワークは、細胞(セルラ)が生命という大規模なシステムを構築するように、多数の簡易な処理しか行えない端末が寄り集まり通信することで、一つの端末では行えないような高度な処理を行うネットワークである。
例えば、周波数分割多重したワイヤレスネットワークを用いて、渋滞距離を推定するシステムを提案し、実験により有効性の検証を行った。さらに同システムを用いて、画像情報のマルチホップ転送を実現し、監視カメラ等への応用についても検討を進めた。現在、知的環
境認識型ワイヤレスネットワーク技術の獣害検知システムへの適用について、大規模なフィールド実験を行っている。
（２）胸部 X 線 CT 画像における肺がん病巣候補自動抽出の高精度化
肺がん検診用 X 線 CT (LSCT)のためのコンピュータ診断支援として、画像認識を応用した
肺がん病巣の自動抽出に関する研究を行っている。通常、肺がん病巣候補の自動認識は 2 段− 102 −

階で行われており、第 1 段階では画像中からがん候補領域を多数抽出し、第 2 段階で詳細な特徴抽出・識別処理により最終的な病巣候補を絞り込む。研究では主に、この第 1 段階の候
補領域抽出法の改良として、Mathematical Morphology フィルタの一種である可変 N-Quoit
フィルタによって抽出された候補点を大幅削減するために、ベクトル集中度フィルタの一種である適応リングフィルタを利用した絞り込みについて検討し実験を行った。さらに同シス
テムの有用性を実験により確認した。また、三次元型の高度画像処理フィルタを適用した病巣候補自動抽出の高精度化について研究を進めている。
（３）マルチメディア情報通信技術の応用・展開
これまでに、位置情報検出手法のバレーボール試合記録システムへの応用、異なる CSMA 方式を採用する無線 LAN と ZigBee 間の干渉評価、三次元コード撮影動画像の低ビットレート符
号化、心理効果を応用した高能率符号化の提案、顔のネガティブ/ポジティブ判別の自動化などの研究テーマについても取り組んだ。
新たに、知的環境認識型ワイヤレスネットワークに適した干渉低減手法を提案し、有効性を実験により明らかにした。また、知的環境認識型ネットワークを用いた災害時の被害状況
推定システムについても検討を進めた。さらに、高精細画像向け広色域可逆符号化方式を提案し、有効性の検証を行った。また、動画像符号化におけるアンカリング効果について、画像依存性の評価を行った。さらに、学習時の集中度を推定するために、顔画像解析を用いた新たな手法を提案し、実験による評価を行った。
【 今後の展開 】
知的環境認識型ワイヤレスネットワークを用いた獣害検知システムで収集した膨大なデータを基に、害獣の出没を予測する手法について精度向上の研究を進めている。さらに、マルチメディ
ア情報通信技術を医療・社会福祉・災害対策等に応用していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 中井一文,杉浦彰彦,江崎修央,”Prediction of the Appearance of Monkeys Based on Weather Data andWireless Sensing

Network”, 2014 7th International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous

Networking (ICMU) P177 pp.177-181 (Singapore) 2014.
2) 大崎高伸,福山祐貴,高田英克,伴秀行,塚越律子,木伏美和,瀧本みお,起由美,中川徹,山本眞司,杉浦
彰彦,” Automatic Advice Generator Using Participants' Lifestyle Data to Reduce Workload Loss Programof Nurses for Weight”,24th Annual ART & SCIENCE of Health Promotion Conference pp.14(Colorado
Springs) 2014.
3) 大崎高伸,福山祐貴,高田英克,伴秀行,塚越律子,木伏美和,瀧本みお,起由美,中川徹,山本眞司,杉浦
彰彦,”Automatic Advice Generator using Lifestyle Data for Weight Loss Program”, 36th IEEE EMBS
Special Topic Conference on Healthcare Innovation & Point-of-Care Technologies Poster Session
II,Paper ThDT1.8 (Seattle/USA) 2014.
4) 西岡壮大,中井一文,江崎修央,杉浦彰彦:"受信信号強度を利用した猿の位置推定",2014,信学技報,PRMU2014-73 (2014).

− 103 −

インフォマティクス部門

兼担

外来刺激に対する脳・身体反応の計測
兼担・教授
杉浦 敏文 （SUGIURA Toshifumi）
情報科学専攻 （専任：電子工学研究所）（兼担：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野：ストレス計測、脳機能計測、脳深部温度無侵襲計測e-mail address: sugiura@rie.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~bmsl/
http://www.rie.shizuoka.ac.jp/?page_id=71【 研究室組織 】
教
員：杉浦 敏文
博士課程：貴志浩久（D3、社会人）、陳儀（D3）

修士課程：M2（１名）【 研究目標 】
電気電子･情報科学分野の医療・福祉分野への応用を通して社会に貢献することを目標として研究を行っています。現代社会のニーズに応えるストレスの評価、最後の謎になるであろう“脳”の高次情報処理過程の解明及びその成果を基に新しい学際研究領域の創成と産業の創出を目指しています。
当面の研究目標を以下に示します。
（１）事象関連電位を用いたニオイ刺激、音刺激、味刺激、或はその複合刺激に対する生体反応
評価（２）脳波（吉田法、AAE モデル）を用いた心理評価（３）自律神経解析によるストレス計測（４）脳深部温度無侵襲計測用 5 周波マイクロ波ラジオメータシステムの開発【 主な研究成果 】（１）脳深部無侵襲計測用 5 周波マイクロ波ラジオメータシステムの開発
新生児脳低体温療法では脳中心部の温度を、精度（accuracy）、分解能（信頼区間、precision）
共に 1 ℃以内で連続測定することが要求されている。我々は 5 周波マイクロ波ラジオメータ
システムを開発しているが、昨年度新生児の脳内温度分布を模擬した寒天と蒸留水からなる
温度分布ファントムを製作し、システムの性能評価を行った結果、アンテナ表面から 5 cm の深さにおいて誤差約 2 ℃、測定分解能約 0.5 ℃であった。信頼区間である分解能は臨床現場の要求を満たすことができたが、誤差は 2 ℃であり要求を満たしていなかったが、この原因として装置全体の温度安定性、特にアンテナとアンテナケーブルの温度変動が疑われた。また、水を使った温度分布ファントムであることから、測定実験中に水蒸気が発生し、アンテ
ナ、ケーブルなどに影響を与えている可能性がある。特にアンテナ表面に付着する微小気泡の影響が大きいことがシミュレーションによって推察された。これらを踏まえて、冷却水循
環回路に気泡除去装置を挿入するとともに、装置全体の温度安定対策をして、同様なファン
トム測定実験を行った結果、アンテナ表面から 5 cm の深さにおいて誤差 0.2-0.5 ℃、測定

− 104 −

分解能約 1.3℃を得た。臨床現場の要求は誤差、分解能共に 1 ℃以内であることから、ほぼ要求を満たす段階まで達することができた。
（統計数理研究所 非侵襲生体信号の解析・モデ
ル化技術とその周辺 2 研究会； ME とバイオサイバネティクス研究会、IEICE Technical Report、
MBE2014-77、pp.17-20、2014.12.13）.
（２）外来刺激による心理反応評価法の提案
前額部α波揺らぎスペクトルの傾きの左右差から心理状態を推定する吉田法と前頭葉α波
パワーの左右差を用いて行動心理状態を推定する AAE(anterior asymmetry and emotion)モ
デルを組み合わせて、心理状態を評価する方法を提案した。音刺激による被験者の心理状態の変化を評価した結果、変化の方向(快から不快、不快から快等)は、刺激の程度がさほど強烈でない限りは刺激を受ける前の状態(ベースライン)に影響を受けることが分かった。強烈な刺激の場合はこの限りではないと思われるが、そのような刺激を用いた実験は倫理委員会の規制を受けることになる。(International Conference on Kansei Engineering and Emotion
Research, Linköping, Sweden, pp.1-8, 2014.6.13； 17th World Congress of Psychophysiology,
Hiroshima, Japan, P3-27, 2014； 第 53 日本生体医工学会大会（仙台）、抄録集、O3-09-3、2014.6）【 今後の展開 】
脳深部温度無侵襲計測装置（5 周波マイクロ波ラジオメータ）に関しては、システム全体の温度安定性が測定精度に影響する。今後は現在個別部品で構成しているラジオメータ受信機を IC 化
することが望まれる。携帯電話とほぼ同じ構造を有する為に IC 化は可能である。これによって、システム全体の温度安定性、耐雑音特性が格段に向上することが期待され、臨床実機の開発に繋がると考えている。脳波による心理状態評価に関しては、吉田法と AAE モデルを組み合わせた複合的評価法を他の刺激モダリティで検証することを予定している。
【 学術論文・著書 】
1) Takuto Yanagida, Yoshimitsu Okita, Harunobu Nakamura, Toshifumi Sugiura, Hidenori Mimura, An
Assessment Tool for Effective Monitoring of Autonomic Nervous System Activity in Healthy People
Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics, 18, 3, pp.297-304, 2014.
2) Xi Chen, Isao Takahashi, Yoshimitsu Okita, Hisashi Hirata, and Toshifumi Sugiura, Psychological
Response to Sound 5 Stimuli Evaluated by EEG: Joint Consideration of AAE Model and Comfort Vector
Model Journal of Psychophysiology (in print).
【 国際会議発表件数 】
1) Xi Chen, Toshifumi Sugiura, Psychological responses to sound stimuli: Joint consideration of AAE
model and CV model, International Conference on Kansei Engineering and Emotion Research (Linköping,
Sweden), pp.1-8, 2014.6.13
他５件【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会、感性工学会、日本生体医工学会など、計１０件− 105 −

インフォマティクス部門

兼担

人間の認知情報処理活動に着目したインタラクション構造のモデル化
兼担・教授
竹内 勇剛 （TAKEUCHI Yugo）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 認知科学、Human-Agent Interaction(HAI)、メディア
コミュニケーション、インタラクションデザイン
e-mail address: takeuchi@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cog.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教

員：竹内

勇剛

博士課程：エリーナ・リエノビタ（D2、私費）、坂本 孝丈（D2）、吉岡 源太（D2）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
人のコミュニケーションの認知的なプロセスに注目し、特にエージェントとの社会的なインタラクション場面（HAI）における人の行動を説明する認知モデルの構築と人間の認知機構を利用した新しいコミュニケーションメディアの開発を目指す。
（１）研究他者の意図認知のための身体的インタラクションに関する基礎研究（２）他者との共感を誘発する身体的インタラクションに関する基礎研究（３）エージェントを介して学習者の自尊感情を促進させる学習環境の構築【 主な研究成果 】（１）他者の意図認知のための身体的インタラクションに関する基礎研究
人間自身の身体的運動に対して随伴的に競合、協調する物体の振舞いに対して、人間はその物体の振舞いに対してある構造的な身体行為を重ねることで相手の意図性を推定し、それに基づく戦略的なインタラクション構造を構築しようとすることが明らかになった。
（２）他者との共感を誘発する身体的インタラクションに関する基礎研究
模倣を伴う身体運動や視線による共同注視などによって他者の内的状態を推定し、自己の内的状態との対照化を通して他者との共感を誘発する身体的インタラクションの構造分析を進めている、その結果、人間には自分自身の内的状態とその身体的な表出との間にはギャップがあり、そのギャップがない形での身体的な表出を行うエージェントに対して強い共感反応を示すことが明らかになった。
（３）エージェントを介して学習者の自尊感情を促進させる学習環境の構築
人間は他人のためになることをすることで自らの自尊感情を高めることができる。この特性を利用することで学習者間において教えることに対する動機付けをし、教えられた学習者も別の学習者に対しては教えることができる学習者間のインタラクションが活性化する学習環境を構築している。

− 106 −

【 今後の展開 】
今後の情報通信技術(ICT)の 1 つの大きな流れとして、“人のコミュニケーション活動”を機軸とした基礎・応用研究が活発になってくることが予想される。その研究の中心には「人」が確固として位置づけられ、人と技術との関係の中で次世代の技術革新が模索されるようになるはずである。したがって今後我々は、人間の認知情報処理活動に着目したインタラクション構造をモデ
ル化するという基礎的な研究をさらに発展させ、それを基にした応用的な研究を企業との共同研
究等を通した展開をしていきたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) 内藤久詞, 竹内勇剛: 相互の立脚性に基づくエージェントによる助言に対する人間の反応, 電子情報通信学会和文論文誌(A), Vol.J97-A, No.6, pp.418-428 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) Sakamoto, T. & Takeuchi, Y.: Stage of Subconscious Interaction in Embodied Interaction, Proceedings ofthe second international conference on Human-Agent Interaction (HAI2014), pp.391-396 (2014).
2) Sato, R. & Takeuchi, Y.: Coordinating Turn-Taking and Talking in Multi-Party Conversations byControlling a Robot's Eye-Gaze, Proceedings of RO-MAN2014, 280-285 (2014).
【 国内学会発表件数 】
・１３件− 107 −

インフォマティクス部門

兼担

人間中心のマルチモーダルインタラクション
技術による価値創造の研究
兼担・教授
竹林 洋一 （TAKEBAYASHI Yoichi）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： ヒューマンインタフェース、人工知能、認知症情報学
e-mail address: takebay@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.takebay.net【 研究室組織 】
教

員：竹林

洋一、石川

翔吾（情報学研究科

助教）

博士課程：上野 秀樹（創造科技院 D2、社会人）、神谷 直樹（創造科技院 D1）
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
人類未踏の少子高齢社会の諸問題解決に向け、人工知能と認知症情報学の研究を進めている。
（１）マルチモーダル認知症ケア技法「ユマニチュード」のスキルの形式知化と実証評価（２）幼児から高齢者までを対象にしたコモンセンス知識と情動の基礎研究（３）認知症の人の情動と行動理解を高度化するための認知症感情行動コーパスの構築（４）介護現場で認知症の人と家族を支援するマルチモーダル知識映像コンテンツの開発（５）インドアコモンセンスに基づく居住空間の省エネと快適性向上のための環境デザイン【 主な研究成果 】（１）国家戦略として欧米日が取り組んでいる認知症の人と家族を支援するための新学術分野「認知症情報学」を立ち上げ、情報処理学会に高齢社会デザイン研究会を設立した。
（２）静岡大学情報学部の Yves Gineste 客員教授等が開発した認知症ケア技法「ユマニチュード」
をモデル化し、東京医療センターの本田医師他と共同でマルチモーダル評価システムを開発し、施設での実証評価を通じて、各種スキルの可視化と有効性を示した。
（３）人工知能学会が 5 年後の社会貢献を支援する「近未来チャレンジ」の「認知症の人の情動
理解基盤技術とコミュニケーション支援への応用」の最初の「サバイバル・セッション」で、研究の進捗が順調と最高点で評価されて、次年度への継続が決定した。
（４）子どもの発達研究のための観察科学の情報基盤として開発したマルチモーダル行動コーパスの情報技術を、認知症の人の行動・感情の理解と認知症ケアの高度化に応用し、多面的な研究成果が得られている。
（５）人工知能学として「認知症研究」が認知され、人工知能学会誌に「社会に浸透する人工知能」特集に「認知症の人を支援する人工知能技術」の論説執筆し、コモンセンスと感情の基
礎研究と新たなコミュニケーション研究の可能性を論じた。
（６）居住空間の空調制御の高度化に向けて、インドアコモンセンスと「体感」理解に基づく状
況理解と空調制御の実験環境を構築し、物理的センシングを超える、状況センシングの有効性を明らかにした。

− 108 −

【 今後の展開 】「未踏高齢社会」においては、認知症の人のケアが最重要課題となってきた。認知症の予防や治療法は確立されていないので、「認知症とともに生きる」というイノベーションが必要である。
今後、地域と在宅を機軸にした在宅介護の高度化と、薬を使わない「ユマニチュード」の技術の習得と有効性評価に関する情報学と、「ユマニチュードがなぜ有効か」という「ユマニチュードの科学」の研究を、内外の研究機関や施設と連携し、異分野研究者とともに加速する予定である。
【 国際会議発表件数 】
1) Multimodal Bodily Feeling Analysis to Design Air Conditioning Services for Elderly People，HAI2014（2014.10.30）【 国内学会発表件数 】
・人工知能学会、情報処理学会、子ども学会、ヒューマンインタフェース学会関連、計２０件【 招待講演件数 】
1）IT ヘルスケア学会 第 8 会年次学術大会 （2014.5.25）シンポジウム 認知症を取り巻く現状と ICT への期待～ケアの視点を中心に～、講演タイトル 『人間中心の認知情報学の発展に向けて』
2）日本発達心理学会第 26 回大会ラウンドテーブル（2015.3.20））デジタルメディアを用いた発達支援コンテンツの開発 -発達・発想・発信を生涯支援するデジタルツールを創る計３件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞【夕刊】認知症ケアの「ユマニチュード」（2014.9.13）
2) 東京新聞【夕刊】セカンドライフ 認知症ケア「ユマニチュード」普及へ（2014.9.24）
3) HELPMAN JAPAN 取材
4) NHK 静岡

http://helpmanjapan.com/article/4175 （2014.12.25）「たっぷり静岡」県域ニュース：「認知症の人の避難を支援するためには住民側、施設側双方どんな点に注意したらよいか」インタビュー取材（2015.3.9）
計６件【 受賞・表彰 】
1）情報処理学会

2013 年度フェロー『人間中心のマルチモーダルインタラクション研究の発展』に対する貢献（2014.6.4）
2）日本子ども学会

第 11 回子ども学会議

優秀発表賞『行動観察 Web システムの開発

ケア技法ユマニチュードの子ども研究への適応-』（2014.9.27）
計３件− 109 −

-高齢者

インフォマティクス部門

兼担

生体計測
兼担・教授
竹前 忠 （TAKEMAE Tadashi）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 生体計測
e-mail address: tettake@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：竹前

忠

修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
電子技術を中心にした光学技術を応用した非侵襲的生体計測を目的としたて究を行っている。
具体的な研究テーマは下記のとおりである。
（１）電気インピーダンス・トモグラフィ（２）生体電気異方性計測（３）呼吸モニタリング【 主な研究成果 】（１）電気インピーダンス・トモグラフィ
磁気を併用した電気インピーダンス法を用いて、生体モデルの二次元インピーダンス分布の画像化を行った。
（２）生体電気異方性計測
三相渦電流を合成した回転渦電流を用いて、リアルタイムでの生体電気インピーダンスの異方性計測を可能にした。
（３）呼吸モニタリング
金属性の物質を使用せず、光ファイバとプラスチック性のスプリングを利用して、MRI 検
査中の呼吸モニタリングシステムを開発した。
【 今後の展開 】
生体モデルを対象にして行ってきている測定実験の結果を基礎にして、臨床応用を可能にした測定システムの構築を目的とする。
【 特許等 】
1) 小杉幸夫、竹前忠、工藤篤、志村孚城「電気インピーダンス計測装置」特許第 5669139 号【 国際会議発表件数 】
1) “Electrical

Impedance Measurement using an Eddy Current of Deep Part in the Living

Tissue”A.Tanigawa, T.Takemae, Y.Kosugi, M.Hongo, IEEE/SICE Inter. Symposium on System− 110 −

Integration, Japan 2014.
【 国内学会発表件数 】
１件− 111 −

インフォマティクス部門

兼担

技術経営と SHIEN（支援）学
兼担・教授
舘岡 康雄 （TATEOKA Yasuo）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 事業開発マネジメント専攻）
専門分野： 技術経営、経営戦略、SHIEN（支援）学、複雑系、
組織革新
e-mail address: tateoka@sys.eng.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.second-sun.org/【 研究室組織 】
教
員：舘岡 康雄
博士課程：森下 あや子（創造科技院 D3）、吉越 光代（創造科技院 D2）
修士課程：M2（４名）、M1（１名）【 研究目標 】
これからのマネジメントの新概念として「支援（SHIEN）」を提唱する。企業の活動がグローバ
ル化してきており、またその活動の変化のスピードも一昔まえとは比べものにならないほど速くなった。このようなビジネス環境では、不確実性や複雑性が高まるためまったく予想さえしなかったことが普通に発生してくる。こうした環境下では、従来の管理的経営は破綻する。このような文脈の中で「相手を助ける」ということはどのような意味をもってくるのだろうか。 西洋的な管理や形（外側）を重視したものの進め方、考え方が行き詰ってきた中、それに変わりうる、あらたな経営のありかたを、SHIEN 概念を機軸に展開する。さらに、本年度は、企業の長寿性（持続可能性）と生物組織の関係の明確化を生物数理モデルを用いて明らかにした。
【 主な研究成果 】（１）パラダイムシフトと SHIEN（支援）学
時代の変化をパラダイムシフトとして捉え、現在の潮流は「リザルトパラダイム」から「プロセスパラダイム」へ、そして将来は「プロセスパラダイム」から「コーズパラダイム」へ移行すると定義している。コーズパラダイムについては、現実に起きている事例の収集、分析を行った。25 年度に確立したコーズパラダイムの定義を発展させて、外側ではなく内側の科学の可能性を展開した。また、SHIEN の合理性を数理モデルでシミュレーションできる下地を創った。
（SHIEN（支援）学会、総会、基調講演、コクヨクリエイティブホール、2015.1.）（２）SHIEN アカデミー静岡（一般社団法人）設立と展開「重なりのないところに重なりを創り、させる・させられるではなく、「してもらう・してあげる」ことを双方向に交換するという SHIEN 原理が東京、北海道、静岡（牧之原市）、三重（津市）に同時並行的に広がっている。SHIEN 原理によって、組織の問題を解決したり、互いに力を引き出し合ったりする SHIEN 学を敷衍するための組織を立ち上げた。これにより、
SHIEN 学の活動が広がり、現場に即したデータの集積が可能となった。また、地域・社会貢献の体制を確立した。
（３）拡大成長型組織から持続可能型組織へ；組織の持続可能性に関する研究
100 年以上続いている企業を老舗、200 年以上続いている企業を長寿企業という。世界には8000 社以上の長寿企業があるが、日本にはその半分がある。なぜ、日本にそのように多いのか、また、持続可能性のエッセンスは不明な点が多い。25 年度は、生物組織との関連から企業組織における持続可能性のメカニズムを導出し、戦略に展開する手法を明らかにした。これを受けて、昨年度は、相互作用によって、組織変容を起きてくるメカニズムを明らかにした。また、数理生物学のシミュレーションを用いて、長寿企業の持続のメカニズムについて− 112 −

研究を進めることができた。これを国際学会（数理生物学会）で発表した。
【 今後の展開 】
SHIEN（支援）学を深め 20 世紀的な管理を中心にすえた経営学に換わりうる新たな経営学を構築中。この経営学を適用した、組織を変容するプログラムを 26 年度に作成した。プログラムを実際の組織に適用して、その効果を検証し、その内容を SHINE 学にフィードックする。もって SHIEN
理論を現実の組織や社会に適用し、プログラムの精緻化を図っていく。
【 学術論文・著書 】
1) Yokoi H, Uehara T, Kawai T, Tateoka Y & Tainaka K. 2014. "Lattice and lattice gas models forcommensalism: two shellfishes in intertidal zone", Open Journal of Ecology vol. 4, pp. 671-677.
2) 舘岡康雄ほか「日本的企業のグローバル性；日本企業として大切にしたいもの」『第 25 期エグ
ゼクティブフォーラム研究報告・提言書』、Vol.25、pp.112-144、2014.
3) 舘岡康雄ほか「やさしい経営と新しい働き方；こころの豊かさが健康な企業を育む」『第 25 期
エグゼクティブフォーラム研究報告・提言書』、Vol.25、pp.6-36、2014.
4) 森下あや子、組織改革を促進するサービス供給者と受給者の有機的な相互作用；食品小売業 S社の事例を中心として. 実践経営, 51, 2014, pp.9-17.
5) 吉越光代（2014）認知行動感情療法（REBT）導入における看護管理のあり方【第 1 報】－職場定着率の分析からみる人的資源管理の一考察－、第 55 回全日本病院学会 in 埼玉、2014 年推薦
演題、第 25 巻第 1 号、P113―116．
他論文４件【 国際会議発表件数 】
1) Morishita A, Tateoka Y, Tainaka K (2014) Competitive and Mutualistic Interactions between Companies:
Fitness Dynamics and Mechanism of Sustainable Management. Proceeding of the joint annual meeting of
the Japanese society for mathematical biology and the society for mathematical biology. 2014 Aug. 31,
Osaka International Convention Center, Osaka, Japan.
【 国内学会発表件数 】
1) 吉越光代、舘岡康雄（2014）「看護職者の能力を活かす看護管理のあり方」【第七報】－WLB 推
進活動で組織のパラダイムシフトを予期した実践報告－第 56 回全日本病院学会 in 福岡、2014
年 9 月 20 日（土）～21 日（日）：ヒルトン福岡シーホーク、口演発表：O－1－3－15
他４件【 招待講演件数 】
1) 地域創生に関するシンポジウム、「SHIEN 学による組織変容と政治」（米子王子製紙迎賓館）
2) つながろう！北海道、「SHIEN で変わる“働き方”と“組織”の未来」（道新ホール）3) SHIEN（支援）学会第 10 回総会、「“SHIEN 学”の昨日・今日・明日；わたしたちはどこに向かっているのか」（コクヨクリエイティブホール）
4) 第 8 回大阪大学専門日本語教育研究協議会、「不透明な時代における生き方・働き方 ；SHIEN（支援）学の視座から」（大阪大学コンベンションセンター）
他６件【 新聞報道等 】
1) 2015 年 2 月に、鳥取県米子市商工会議所にて SHIEN 学が紹介された。
「世界を変える SHIEN 学；
力を引き出し合う働きかた」を講演した。ここで事業開発マネジメント専攻の講座を紹介した。
米子市における「SHIEN 学」の活動が日本海新聞に 2 度ほど取り上げられた。2015. 3.13 と 3.14.

− 113 −

インフォマティクス部門

兼担

音声生成、ディジタル信号処理及び音響に
関する研究
兼担・教授
中井 孝芳 （NAKAI Takayoshi）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 音声情報処理、音響工学
e-mail address: tdtnaka@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：中井

孝芳

博士課程：MD IQBAL AZIZ KHAN（創造科技院 D2）
修士課程：M2（３名）
学部 4 年：６名【 研究目標 】
音声生成のメカニズム、とくに有声子音について鼻孔から放射されることを、音響測定から解明すること、および発音様式の変化。音声の発声者自身の聞こえの実測とモデル化。新しい音響材料の開発。減圧過程で発生する血液中の気泡の検出。ヘリウム音声データベースの作成など。
【 主な研究成果 】（１）新しい音響材料の測定と理論的考察
多孔板の音響特性（後方が空隙またはグラスウール）の垂直入射吸音率を音響管等価回路
モデル、および伝送回路モデルで設計し、スピーカボックスに適応し設計。空隙を用いての吸音および共鳴（ヘルムホルツ共鳴）についての実測とモデルを比較・検討した。
（２）ヘリウム音声データベースの作成
2000 年までに海洋科学技術センター（現、海洋研究開発機構）にて、飽和潜水模擬実験の際に収録したヘリウム音声のデータベース化を進めている。
（３）有声子音/g/について世代による発音の調査および発音様式のモデル化
種々の単語について録音し、調査している。
（４）減圧過程で発生する血液中の気泡の検出
新しいディジタル信号処理法による気泡検出アルゴリズムの開発をめざしている。気泡検
出の前段階として、心臓の収縮期を検出するアルゴリズムを開発した。
【 今後の展開 】
5 つの事柄について、継続して研究し、新しい知見を得たい。
【 学術論文・著書 】
1) Md. Iqbal Aziz Khan, Md. Ekramul Hamid and Takayoshi Nakai, “Systolic Phase Detection from Pulsed
Doppler Ultrasound Signal using EMD-DHT based Approach,” International Journal of Signal Processing,− 114 −

Image Processing and Pattern Recognition, Vol.7, No.5, pp.207-216 (2014)【 国内学会発表件数 】
1) 日本音響学会 2014 年秋季研究発表会 ３件
2) 日本音響学会 2015 年春季研究発表会 １件
計４件− 115 −

インフォマティクス部門

兼担

コンピュータビジョン
兼担・教授
中谷 広正 （NAKATANI Hiromasa）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： コンピュータビジョン
e-mail address: nakatani@inf.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：中谷

広正

修士課程：M2（２名）、M1（２名）【 研究目標 】
コンピュータビジョンに関する理論を研究し技術を開発することによって、日常生活や産業・医療など様々な分野における問題を解決することが目標である。現在の研究課題は次のとおりである。
（１）道具とジェスチャの認識によるプレゼンテーション支援（２）伝統モンゴル文字の中心線に基づく単語検索【 主な研究成果 】（１）道具とジェスチャの認識によるプレゼンテーション支援
利用者が手にもつ道具をシステムが認識することによって、その道具に応じた操作が選択実行され、直感的に提示操作できるプレゼンテーション支援システムの開発を進めている。
（２）伝統モンゴル文字の認識と検索
伝統モンゴル文字史料処理手法の開発、単語検出・文字認識に適した幾何学的特徴/統計的
特徴抽出、伝統モンゴル文字データベース化に関して研究を進めている。
【 今後の展開 】
鍵盤演奏学習支援やコンピュータビジョン産業応用について研究する。
【 学術論文・著書 】
1) ツァガーン・バイガルマ, 山田哲也, 林部敬吉, 中谷広正, VR を用いたカエルの解剖実習シス
テムの開発, e-Learning 学会誌, vol. 14, pp. 6-13, 2014.
【 解説・特集等 】
1) TSAGAAN Baigalmaa, 中谷広正, 勾配の対称を考慮したハフ変換による円検出, 画像ラボ,
vol.25, no. 6, pp. 30-35, 日刊工業出版, 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) Satoshi Fujii, Baigalmaa Tsagaan, Hiromasa Nakatani,“Markerless recognition of piano fingering,” Proc.

− 116 −

2015 Joint Conference of IWAIT and IFMIA, CD-ROM, Tainan, Taiwan, 2015.
2) Baigalmaa Tsagaan and Hiromasa Nakatani, “A fast registration of 3D shapes using nearest neighborpoint field,” Proc. of 4th IIEEJ International Workshop on Image Electronics and Visual Computing(IEVC2014), 2P-3, CDROM, pp.1-4, Samui, Thailand, 2014.
【 国内学会発表件数 】
1) 畑裕介, ツァガーンバイガルマ, 中谷広正, 脳波に基づく Web ユーザビリティ評価, 平成 26
年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会論文集, N2-5, 2014.

− 117 −

インフォマティクス部門

兼担

ユーザの特性を利用した情報セキュリティ技術
兼担・教授
西垣 正勝 （NISHIGAKI Masakatsu）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 情報セキュリティ
e-mail address: nisigaki@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://minamigaki.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：西垣 正勝
博士課程：小峰 憲行（創造科技院 D3、社会人）、田中 功一（創造科技院 D3、社会人）、堀川 隆史（創造科技院 D1、社会人）、荒井 大介（創造科技院 D1、社会人）
修士課程：M2（５名）、M1（３名）【 研究目標 】
情報社会の安全性を確立するためには、情報システム全体のセキュリティの確保が肝要である。
ここで、システムとは人間が使うものである以上、システム全体の安全性確保には、ユーザ特性の見極めとその活用が必須となる。我々は、ユーザ認証や不正コピー防止などを例に採り、セキ
ュリティ要素技術および運用技術に加え、人間の心理・知覚特性を考慮することにより、システ
ムレベルのセキュリティを実現するための研究を行っている。今年度の主な研究テーマは以下のとおりである。
（１）人間（ユーザ）と機械（不正プログラム）を識別する認証方式（２）生体情報を用いたデジタル署名方式（３）Android スマートフォンの不正アプリ対策（４）物理的トラストを利用したユーザ認証【 主な研究成果 】
当研究室では、新規性・独自性のあるアイデアを非常に大切にしている。当研究室で展開しているすべての研究テーマは、「人」と「情報セキュリティ技術」の融合を具現化するオンリーワンの研究であると自負している。今年度は上記の（１）～（４）の研究テーマに関して、それぞれ以下のような進捗があった。
（１）人間（ユーザ）と機械（不正プログラム）を識別する認証（CAPTCHA）方式
人間が有する高度な認知能力を活用することによって、人間と機械の識別を可能とするクイズを実現する。今年度は、3 次元コンピュータグラフィックスを利用し、人間の認知タスクであるメンタルローテーションを利用した CAPTCHA、および、3 次元オブジェクトを合成することによって生成した「人間であれば違和感を覚える画像」
を利用した CAPTCHA を検討した。
（２）生体情報を用いた電子署名方式
生体情報を暗号化鍵として利用し、デジタル文書に電子署名を施す方式を実現する。生体
情報はアナログ情報であり、読取り誤差が混入するため、数値が変動する。このような曖昧なデータを暗号化鍵として電子署名を生成することは従来は不可能であった。今年度は提案
方式を更に改良し、暗号学的な安全性証明を与えた。
（３）Android スマートフォンの不正アプリ対策
不正なスマートフォンアプリによるプライバシ情報漏洩の被害が深刻になっている。この問題の解決に向け、Android アプリの中で扱われるプライバシ情報を、プライバシポリシで規定されたプログラム領域内に封じ込めることを強制するプログラミングフレームワークを提案した。

− 118 −

（４）物理的トラストを利用したユーザ認証
サイバーワールドにおけるトラストを拡張するために、「人と人がお互いの存在を目視で確認した」という事実をサイバーワールド内のユーザ間の信頼性の尺度に組込むという新たな概念（物理的トラスト）を検討している。今年度は、基礎実験を通じて提案方式の効果を評価した。
【 今後の展開 】
昨年度に引き続き、上記（１）～（４）の各研究テーマを更に実践的なものへとブラッシュア
ップしていく予定である。また、情報セキュリティと心理学を融合した研究テーマをさらに深めることによって、ユーザビリティを保ったままセキュリティを向上させる方法論、および、ヒューマンディペンダブルなセキュアシステムの設計を可能とする理論体系の構築を目指していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 兼子拓弥，本部栄成，高橋健太，西垣 正勝：計算機援用ユーザ認証，情報処理学会論文誌 Vol.55，
No.9，pp.2072-2080 (2014.9)．
2) 米山裕太，高橋健太，西垣 正勝：三角格子における最近傍点探索とその Fuzzy Signature への応用，電子情報通信学会論文誌(A)（採録決定）．
他 計３件【 国際会議発表件数 】
1) Yuki Ikeya, Masahiro Fujita, Junya Kani. Yuta Yoneyam, Masakatsu Nishigaki: An Image-BasedCAPTCHA Using Sophisticated Mental Rotation, Proceedings of 2014 International Conference on
Human-Computer Interaction (Springer LNCS 8533), pp.57-68 (2014.6).
2) Shiori Arimura, Masahiro Fujita, Shinya Kobayashi, Junya Kani, Masakatsu Nishigaki: i/k-Contact: acontext-aware user authentication using physical social trust, Proceedings of 2014 International
Conference on Privacy, Security and Trust, pp.407-413 (2014.7).
3) Masahiro Fujita, Yuki Ikeya, Junya Kani, Masakatsu Nishigaki: Chimera CAPTCHA: A Proposal of
CAPTCHA using Strangeness in Merged Objects, Proceedings of 2015 International Conference on
Human-Computer Interaction. （採録決定）
4) Kenta Takahashi, Takahiro Matsuda, Takao Murakami, Goichiro Hanaoka, Masakatsu Nishigaki: A
Signature Scheme with a Fuzzy Private Key, Proceedings of 2015 International Conference on Applied
Cryptography and Network Security. （採録決定）
他 計６件【 国内学会発表 】
・情報処理学会コンピュータセキュリティ研究会、電子情報通信学会情報セキュリティ研究会・
バイオメトリクス研究会を中心に計１３件【 招待講演件数 】
1) Masakatsu Nishigaki: Security and Trust, Panel Discussion on IFIP WG 11.11 International Conference
on Trust Management 2014 (2014.7)．
【 新聞報道等 】
1) 西垣正勝，藤田真浩，眞野勇人：ボイスチェンジャを利用したワンタイム音声認証，日本工業
出版自動認識 2014 年 12 月号，pp.20-25 (2014.12)．
【 受賞・表彰 】
1) 貢献賞：西垣正勝：電子情報通信学会平成 26 年度基礎・境界ソサエティ表彰 (2014.9).

− 119 −

インフォマティクス部門

兼担

環境と防災に関わるリスクアナリシス
兼担・教授
前田 恭伸 （MAEDA Yasunobu）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 事業開発マネジメント専攻）
専門分野： リスクアナリシス
e-mail address: maeda.yasunobu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://dss3.eng.shizuoka.ac.jp/maedaken/【 研究室組織 】
教
員：前田 恭伸
博士課程：森谷 忠（創造科技院 D2、社会人）
修士課程：M2（４名）、M1（４名）【 研究目標 】
リスクアナリシスには、リスクマネジメント、リスクコミュニケーションとリスクアセスメン
トという 3 要素があるが、本研究室は、リスクマネジメントとリスクコミュニケーションを主に対象に研究を進めている。特に下記のテーマについて研究を進めている。
（１）災害リスクマネジメント研究とそのための情報システム開発（２）早期警告のためのリスク発見を支援する情報システムの研究（３）家畜防疫のためのリスクマネジメントに関する研究（４）医療リスクマネジメントに関する研究（５）環境マネジメントのためのボランティアの活用に関する研究【 主な研究成果 】（１）東日本大震災後のわが国のリスクに関する分析
2011 年の東日本大震災は 1000 年に一度の大災害といわれる。そしてそこからの復興・復旧過程にも様々なリスクが見込まれる。震災後 30 年のスパンで見たリスクについてシナリオ分析を進行中である（日本リスク研究学会誌 24 (2014)）【 今後の展開 】
新たなリスクの対応について対処しようと考えると、まず「何が起こりうるのか」というシナリオの推定が重要になる。このリスクシナリオの推定について、情報システムの開発を進めるとともに、医療、家畜防疫、防災等、様々な分野におけるリスクシナリオの分析を進めていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 前田恭伸, 瀬尾佳美, 元吉忠寛, “東日本大震災後のわが国のあり方についてのシナリオ分析（予備調査・抄）”, 日本リスク研究学会誌, 24 (2014), 61-66.
2) 前田恭伸, 瀬尾佳美, 元吉忠寛, 東日本大震災後のわが国のあり方についてのシナリオ分析
2012 年調査報告, 日本リスク研究学会 (2014), 27pp.

− 120 −

【 解説・特集等 】
1) 前田恭伸, “日本リスク研究学会と国際学会の関係性”, 日本リスク研究学会誌, 24 (2015),
175-183.
【 国際会議発表件数 】
1) Society for Risk Analysis 2014 Annual Meeting, Denver, USA,（2014.12.7-10）
他２件【 国内学会発表件数 】
・環境科学会、日本リスク研究学会、など４件【 招待講演件数 】
・東海圏減災研究コンソーシアム第 1 回シンポジウム【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.4.26）
2) アエラ（2015.3.9）− 121 −など２件

インフォマティクス部門

兼担

形状処理・知的光計測に関する研究
兼担・教授
三浦 憲二郎 （MIURA Kenjiro T.）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 形状処理工学、画像処理、知的光計測
e-mail address: tmkmiur@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://ktm11.eng.shizuoka.ac.jp/
http://ktm11.eng.shizuoka.ac.jp/profile/ktmiura/welcome-j.html【 研究室組織 】
教
員：三浦 憲二郎、臼杵 深（電子工学研究所准教授）
博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、形状処理工学やコンピュータグラフィックス技術を基礎技術とするデジタルスタイリ
ングデザインシステムや物理シミュレーションについて研究を行っている。形状生成や CG に関するソフトウエアの研究開発だけでなく、GPU を用いた動画像処理や知的光計測などの画像処理についても研究を行っている。現在の研究内容は以下となっている。
（１）デジタルスタイリングデザインシステムの基盤となる曲線・曲面の表現法、生成法、変形法（２）GPU（Graphics Processing Unit）を用いた動画像処理（３）局在光による形状計測とデジタル超解像（４）Isogeometric Analysis による流体・電磁解析【 主な研究成果 】（１）形状モデリング
一般化対数型美的曲線(generalized log-aesthetic curve:GLAC)は、意匠デザインのために研究・開発された対数型美的曲線(LAC)の一般化である。GLACはLACと比較すると、自由度を1多く持っており、より多彩な表現能力を有している。GLACには曲率半径シフトと曲率シフトの2タイプがあるが、曲率半径シフトと比較すると、曲率シフトはその方向角を解析的に表現することができ、実用上有利である。GLACに関連した研究として、佐藤と清水は、LACとRiccati微分方程式との関係を報告した。彼らは、「相似幾何」の観点からLACを定式化し、非線形常微分方程式であるリッカチ方程式と関連付け、その一般解は曲率半径シフトGLACの相似曲率と一致することを示した。本研究では、曲率シフトGLACを研究対象として彼らの研究を補完するために、曲率シフトGLACを解とするBernoulli方程式を定式化し、曲率シフトGLACの新しい導出法を示した。
（２）知的光計測
本研究は、計測データから現物の形状モデルを作成し CAD/CAM/CAE に活用する現物融合型
エンジニアリング技術の考え方をナノ・マイクロ分野に拡張しようとする斬新な研究である。
さらに、ナノ・マイクロ分野における幾何寸法や形状誤差（計測ノイズ）の取り扱いの困難さを統一的に解決する試みは、チャレンジングな研究である。
ここで、上記難問題を解決するためのアイディアとして、不均一多重解像度モデルを提案する。不均一多重解像度モデルは、解像度の異なる計測データ間の相対的な位置合せを行い、低解像度の計測データから作成した形状モデルに対して、高解像度で計測した部位を適切に切り出しその境界線を定義するとともに、その部位に詳細な形状モデルを埋め込むことにより得られる。高解像度が要求される部分に限定して解像度を徐々に高めながらこの処理を繰り返し、顕微計測データに適した 9 桁以上の寸法差を情報爆発を起こさないように表現する。

− 122 −

【 今後の展開 】
我々は上述したように形状モデリングや物理シミュレーション技術の研究開発を行っている。
今後は形状処理技術、特に 3D レーザスキャナのような進歩の著しい 3 次元入力装置からの点群データを CAD/CAM/CAE に応用する技術の研究開発を行うとともに、ナノテクノロジやバイオテクノ
ロジーに形状処理を中心とする情報処理技術を応用する学際領域的な研究も推進する予定である。
【 学術論文・著書 】
1) R. U. Gobithaasan, Yip Siew Wei, Kenjiro T. Miura, "Log-Aesthetic Curves for Shape Completion
Problem," Journal of Applied Mathematics, Volume 2014 (2014), Article ID 960302, 10 pages,
http://dx.doi.org/10.1155/2014/960302
2) R.U. Gobithaasan, Y.M. Teh, A.R.M. Piah, Kenjiro T. Miura, "Generation of Log-aesthetic curves using
adaptive Runge-Kutta methods," Applied Mathematics and Computation (2014), pp.257-262, DOI
information: 10.1016/j.amc.2014.08.032
3) Mei Seen Wo, R. U. Gobithaasan, Kenjiro T. Miura, "Log-aesthetic Magnetic Curves and its application
for CAD systems," Mathematical Problems in Engineering, Volume 2014 (2014), Article ID 504610, 16
pages http://dx.doi.org/10.1155/2014/504610
4) Kenjiro T. Miura, R.U. Gobithaasan, Shin Usuki, The Polar-aesthetic Curve and Its Applications to
Scissors Design, Computer-Aided Design and Applications Volume 12, Issue 4, 2015, pages 431-438,
DOI:10.1080/16864360.2014.997639
5) Tadatoshi Sekine, Kenjiro T. Miura, and Hideki Asai, "Electrostatic Field Simulations of Curved
Conductors by Using Method of Moments Based on Isogeometric Analysis" Proc. EMC Europe 2014,
Gothenburg, Sweden, Sep. 2014, pp. 192-195.
6) Tomohiro Takada, Shin Usuki and Kenjiro T. Miura, "Optical Microscopy with Improved Resolution
using Two-Beam Interference of Low-Coherence Light," 11th IMEKO Symposium, LMPMI2014,
September 2-5, 2014, Epochal Tsukuba, Tsukuba, Japan.
7) Tadatoshi Sekine, Kenjiro T. Miura, and Hideki Asai, "Method of Moments Based on IsogeometricAnalysis for Electrostatic Field Simulations of Curved Multiconductor Transmission Lines" IEEE EPEPS
2014, Portland, OR, Oct. 2014, pp. 195-198.
【 解説・特集等 】
1) Kenjiro T. Miura, R.U. Gobithaasan, "Aesthetic Curves and Surfaces in Computer Aided Geometric
Design," International Journal of Automation Technology, Vol.8, No.3, pp. 304-316, 2014
【 国際会議発表件数 】
・International CAD Conference and Exhibition など６件
【 国内学会発表件数 】
・精密工学会、VC シンポジウムなど１４件【 招待講演件数 】
1) Kenjiro T. Miura, "Aesthetic Curves & Surfaces in Computer Aided Geometric Design," The 10th
IMT-GT International Conference on Mathematics, Statistics and Its Applications, The Permai Inn Hotel,
Kuala Terengganu, Malaysia, October 14-16, 2014.
【 受賞・表彰 】
1) 藤澤 誠，三浦 憲二郎:“SPH 法における固体境界インタラクションの改良,”グラフィックスと CAD/Visual Computing 合同シンポジウム 2014 予稿集 , June 29-30, 2014.（グラフィクスとCAD 研究会優秀研究発表賞:GCAD 賞）− 123 −

インフォマティクス部門

兼担

雷に伴う環境電磁工学
兼担・教授
道下 幸志 （MICHISHITA Koji）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 雷放電、高電圧工学
e-mail address: tekmich@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tekmich/【 研究室組織 】
教
員：道下 幸志、横山茂（静岡大学客員教授）

博士課程：ユスレニ・ワルミ（創造科技院 D2、国費）修士課程：M2（３名）、M１（３名）【 研究目標 】
私は、落雷時に電力系統や情報通信系統に生じる雷害の減少を目的として研究を行っている。
発生源である雷の性状の研究や、電力線・情報通信線の雷害対策などの研究を展開している。当
面の研究目標を以下に列記する。
（１）電磁界測定による帰還雷撃電流波形の推定精度の向上（２）帰還雷撃電流の季節特性及び地域特性の検討（３）各種配電機材のモデリング（４）配電線スパークオーバ率予測精度の向上と効率的な対策【 主な研究成果 】（１）帰還雷撃電流の測定
下記に発生した風車への雷電流の実測に成功した。得られた雷電流波形は，電力設備等を考える上で対象となる下向き雷であり，構造物が 100m 程度と低いこともあって，設備の雷害対策を検討する上で貴重なデータとなる。（電気学会論文誌 B, 134, 9, 841-842, 2014）（２）高圧配電線のスパークオーバ率の予測精度向上
高圧配電線に併架されることが多い低圧配電線の長さ、条数が高圧配電線に大きく影響を及ぼすことを明らかにし，実際のスパークオーバ率との比較から、適切な条件を示した。
（電気学会論文誌 B, 134, 9,834-840，2014）（３）電磁界測定による帰還雷撃電流波形の推定精度の向上
南九州で得られた電流と電界波形の同時観測結果に基づいて，電界計測に基づく雷電流波
形や電荷量の推定精度の検証を行った。（電気学会論文誌 B, 135, 2,118-124，2015）【 今後の展開 】
雷の性状把握や配電機材や情報通信機器のモデリングの高精度化を通じて、落雷時に電力系統
や情報通信系統に生じる雷害の減少を目的として研究を行っている。当面の今後の研究展開としては、インフラ設備の効果的な雷害対策の構築を目指している。

− 124 −

【 学術論文・著書 】
1) 「併架電線配置が高圧配電線雷スパークオーバ率に及ぼす影響」、道下幸志, 氏橋和之,横山茂,

栗原聡史、電気学会論文誌 B, 134, 9, 834-840 (2014,9) DOI:10.1541/ieejpes134.834
2) 「風車への夏季負極性下向き落雷の電流測定結果」、道下幸志、栗原聡史、橋本洋助、電気学会論文誌 B, 134, 9, 841-842 (2014,9) DOI:10.1541/ieejpes134.841
3) 「電界波形に基づく雷電流波形と電荷量変化の推定精度の実証」、栗原聡史、中田英宏、橋本
洋助、道下幸志、電気学会論文誌 B, 135, 2, 118-124 (2015,2) DOI:10.1541/ieejpes135.118【 国際会議発表件数 】
・IWHV(International Workshop on High Voltage)2014

計４件【 国内学会発表件数 】
・電気学会

計７件

【 招待講演件数 】
・１件【 受賞・表彰 】
1) 道下幸志：「南九州における雷電流パラメータの解明」電気科学技術奨励賞、電気科学技術奨
励会（2014.11.21）− 125 −

インフォマティクス部門

兼担

モバイルネットワーク
兼担・准教授石原 進 （ISHIHARA Susumu）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 数理システム工学専攻）
専門分野： モバイルコンピューティング、モバイルネットワーク
e-mail address: ishihara.susumu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://apus.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~ishihara【研究室組織】教員：石原 進
修士課程：M2（４名）、M1（３名）
学
部：B4（２名）【 研究目標 】
モバイル環境におけるコンピュータネットワークの高機能化を目標に掲げて研究を進めている。
特に、複数の移動端末の協調によって通信およびサービスの高速化・高信頼化を行うことに注力し、車々間アドホックネットワーク、無線センサネットワーク、モバイルマルチメディア通信に関連した研究を行っている。
【 主な研究成果 】（１）リアルタイム画像カーナビのための効率的車々間データ配信技術
車のドライバーが望む移動先の画像等の情報を、道路網上を走行する車両群から収集し、車々間アドホックネットワークを介してドライバーに提供するための仕組み「リアルタイム
画像カーナビ」を目指した技術開発を進めている。車両群が発する要求の地理的分布に応じて動的に位置依存の画像情報を配信するための要求の地理的分布を効率的に配布する手法の開発を行った。また車々間アドホックネットワークとセルラネットワークを併用した情報配信方式を設計し、シミュレーションにより本方式でクラウド上のサーバ負荷を低減しつつ応
答遅延を十分に小さく出来ることを明らかにした。さらに、ドライバーのコンテキストと要
求キーワードに応じてリアルタイム画像カーナビで提供する画像の撮影地点や撮影内容を変更する方式を設計した。
（２）複数通信メディアを使用した隊列走行制御のための高信頼性通信プロトコルの基礎設計
自動走行車両による隊列走行の制御にあたっては、無線通信による車両間の位置、速度、加速度等の定期的交換が重要な役割を果たすが、その通信内容が電波妨害を受けた場合シス
テムの信頼性が大きく損なわれる。本研究では、可視光通信と従来型の電波による無線通信を組み合わせることで、通信遅延と通信信頼性のバランスをとった通信プロトコルの基礎設計を行った。
（３）下水管検査のための流れるセンサネットワーク
無線通信可能な小型かつ安価なセンサを下水管に投入し、自動的に管路内のセンシング、
写真撮影および無線によるデータ回収を行って低い人件コスト・機器コストで下水管検査を行う手法の開発を進めている。本年度は、920MHz、2.4GHz, 5GHz 帯の実デバイスおよび実験用下水管を使った測定実験を行い、下水管内での無線通信特性を確かめ、適切な通信方式を検討した。また映像伝送用通信ノードの基礎設計と試作を行った。
（４）視覚的情報を利用した高効率電波無線ネットワーク技術
移動端末に備えた点滅光源をカメラで撮影し、ここの端末の位置をシステム側で把握し、指向性を動的に変更可能なアンテナおよび複数の無線アクセスポイントを制御することで、無線通信の空間多重性を向上させるネットワーク技術の開発を行っている。今年度は、位置情報に基づいて適切に選択した複数のアクセスポイントから同時に異なる宛先に送信を行って空間多重性を向上させる手法、ならびにアクセスポイントのキャリアセンス閾値の動的制− 126 −

御によって空間多重性を向上させる手法を設計し、シミュレーションによりその特性を詳細に調べ、効果を明らかにした。
【 今後の展開 】
リアルタイム画像カーナビのための効率的車々間データ配信技術に関しては、大規模シミュレー
ションによってこれまでに設計した位置依存情報へ要求の地理的分布に基づく情報配信方式の効果の詳細な評価を行う予定である。車々間通信に関する研究では、各種センサをもつ車両の協調による協調型の安全支援・自動運転による衝突防止を視野に入れ、複数の通信メディアの併用と高次の情報処理に基づく通信制御方法を検討していく予定である。下水管検査のためのセンサネ
ットワークに関しては、実環境測定結果に基づく実動通信・画像送信ノードの設計・実装を行う。
視覚的情報を利用した高効率電波無線ネットワーク技術に関しては、設計済プロトコルの実証実験を進める予定である。
【 学術論文・著書 】
1) 水野忠則, 奥田隆史, 中村嘉隆, 井手口哲夫, 田学軍, 清原良三, 石原進, 久保田真一郎,
勅使河原可海, 岡崎直宣: 未来へつなぐデジタルシリーズ～コンピュータネットワーク概論,
共立出版(2014-9) (執筆担当: 7-8 章)【 国際会議発表件数 】
1) Tatsuya Ito, Kodai Murakami and Susumu Ishihara, Improving Wireless LAN Throughput by Using
Concurrent Transmissions From Multiple Access Points Based on Location of Mobile Hosts, in proc. 12th
IEEE Workshop on Managing Ubiquitous Communications and Services, pp.99-104 (2015/3/23, St. Louis,
U.S.A.)
2) Susumu Ishihara, Vince Rabasatt, and Mario Gerla, Secure Autonomous Platooning with Hybrid
Vehicular Communication, The 16th International Workshop on Mobile Computing Systems andApplications (2015-2-12, Santa Fe, U.S.A.).
3) Kodai Murakami, Tatsuya Ito and Susumu Ishihara, Improving the spatial reuse of IEEE 802.11 WLAN
by adaptive carrier sense threshold of access points based on node positions, in proc. of 8th international
conference on mobile computing and ubiquitous networking (ICMU2015) (2015-1-21, Hakodate, Japan).
他５件【 国内学会発表件数 】
・情報処理学会モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会、情報処理学会全国大会、
電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会など１５件【 受賞・表彰 】
1) 田中悠大: 情報処理学会第 77 回全国大会学生奨励賞，情報処理学会第 77 回全国大会プログラ
ム委員会（2015.3.12).
2) Kodai Murakami, Tatsuya Ito, Susumu Ishihara: Best Paper, 8th International Conference on Mobile
Computing and Ubiquitous Networking (ICMU2015), Technical Program Committee of ICMU2015(2015.1.21)
3) 岡本圭右: 情報処理学会モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会 第 71 回研究発表会奨励発表，情報処理学会モバイルコンピューティングユビキタス通信研究会（2014.8.28）
4) 新美雄也: 情報処理学会モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会 第 69 回研究発表会奨励発表，情報処理学会モバイルコンピューティングユビキタス通信研究会（2014.8.28）
5) 中村暢宏: 情報処理学会モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会 第 68 回研究発表会優秀発表，情報処理学会モバイルコンピューティングユビキタス通信研究会（2014.8.28）
6) 三竹一馬: 情報処理学会モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会 第 67 回研究発表会優秀発表，情報処理学会モバイルコンピューティングユビキタス通信研究会（2014.8.28）
7) 松本克也: DICOMO2014 ヤングリサーチャー賞, マルチメディア，分散，協調とモバイルシン
ポジウム実行委員会 (2014.7.11).
8) 中村暢宏: 情報処理学会東海支部 学生論文奨励賞，情報処理学会東海支部 (2014.5).

− 127 −

インフォマティクス部門

兼担

ナノ・マイクロインプロセス計測とモデル化
兼担・准教授臼杵 深 （USUKI Shin）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 生産工学・加工学、光学、知的計測
e-mail address: dsusuki@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://ktm11.eng.shizuoka.ac.jp/profile/usuki/index.html【 研究室組織 】
教
員：臼杵 深
修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学部 4 年：B4（３名）【 研究目標 】
当研究室では「高速・高解像度イメージスタッキング技術」と「低コヒーレンス干渉型変調照明による超解像技術」を高度に融合し、駆動機構や対物レンズ性能に依存しない新しい三次元光学顕微鏡技術の開発を行っている。本技術により、次世代の超精密部品の生産加工現場において、
ナノ・マイクロ形状モデルを高速に生成することが可能となるため、外観検査や欠陥検査と共に計算機シミュレーションによるインライン機能評価が実現する。さらに、細胞内現象を三次元的に捕えることが可能であり、内視鏡や三次元ディスプレイと有機的に連携させることによって、バイオ・先端医療分野における応用が期待できる。
【 主な研究成果 】（１）変調照明顕微法におけるスペックルノイズ抑制
レーザと比較してコヒーレント長の短い SLD や LED を光源として低コヒーレンス干渉させ変調照明を生成することでスペックルノイズを抑制する。これにより、ビームホモジナイザ
ーや複数情報取得に基づいた均一化では対応できない観察試料パターンに依存するスペック
ルノイズが抑制可能となる。実際に超解像顕微鏡を構築し、実験による検討を行った結果、中心波長 669nm、スペクトル幅 7nm の SLD を光源とし NA0.55 対物レンズでの光学顕微鏡観察（回折限界 742nm に相当）において、空間分解能<400nm を達成した。
（２）三次元計測のためのイメージスタッキング手法の開発
顕微鏡観察における Focus Variation について研究開発を行った。特に、顕微鏡画像に混入するノイズにより高さ計測精度が低下する問題について、合焦判定時に三次元的な局所分散の考え方を新たに導入することを提案した。実験による検討の結果、従来の二次元局所分
散と比べてノイズ抑制効果が高く、メディアンフィルタのように空間分解能を低下させることのない、高度な合焦判定手法を実現した。
【 今後の展開 】
今後は、低コヒーレンス干渉に基づいた超解像顕微法を軸として、OCT（光干渉断層計測）と併せて低スペックルノイズ三次元計測を実現する。画像取得（イメージスタッキング）については、− 128 −

ライトフィールドの取得と Focus Variation の両面から検討し、最適な三次元計測システムの構築を行う。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Mandachi, S. Usuki and K. T. Miura, Velocity calculation of 2D geometric objects by use of surface
interpolation in 3D, Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, Vol.8, No.2,
pp.1-8, 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) Shin Usuki, Tomohiro Takada and Kenjiro T. Miura, Resolution-improved Optical Imaging by
Low-coherence Interference Illumination, Proceedings of The 16th Takayanagi Kenjiro Memorial
Symposium, NM2_5_1-NM2_5_5, Hamamatsu, 2014.
2) Tomohiro Takada, Shin Usuki and Kenjiro T. Miura, Optical Microscopy with Improved Resolution
using Two-Beam Interference of Low-Coherence Light, Proceedings of 11th IMEKO Symposium
LMPMI2014, Tsukuba, 2014.
【 国内学会発表件数 】
・精密工学会、砥粒加工学会、VCGCAD シンポジウムなど１７件【 招待講演件数 】
1) 精密工学会春季大会シンポジウム「ライトフィールドイメージングの原理と応用」− 129 −

インフォマティクス部門

兼担

画像情報処理・画像センシング
兼担・准教授
大橋 剛介 （OHASHI Gosuke）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 画像情報処理
e-mail address:tegooha@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tegooha/ index.html【 研究室組織 】
教
員：大橋 剛介
博士課程：長瀬章裕（創造科技院 D3、社会人）

修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、視覚情報処理・画像情報処理を基盤とする画像センシング技術の産業応用を目的として研究を行なっている。様々な社会的ニーズに応える画像処理による外観検査アルゴリズムの開発から広色域ディスプレイの開発支援・評価まで、幅広く研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）画像情報技術を駆使したスケッチ画像検索システムの開発（２）視覚情報処理・色彩工学を駆使した広色域ディスプレイの開発支援・評価（３）画像情報技術を駆使した車両検出に関する研究（４）画像処理による外観検査アルゴリズムの開発（５）画像情報技術・視覚情報処理を駆使した顕著性マップの提案とその応用【 主な研究成果 】（１）スケッチ画像検索の開発
スケッチ画像検索をスマートデバイスに実装するため、メモリの圧縮、高速化を実現した（Proceedings of the Seventh International Workshop on Image Media Quality and Its Applications
IMQA2014）。
（２）広色域ディスプレイに関する研究
広色域ディスプレイの評価・開発のため、自然画像に対するヘルムホルツ‐コールラウシ
ュ効果の計算値の算出を可能にし、主観評価実験により測定値を求め、計算値と測定値の比較を行い、有効性を検証している。さらに、視線追跡装置を用いて精度を向上させている（The21st International Display Workshops にて発表）。
メタメリズムインデックスを用いた広色域ディスプレイの評価法を提案した（特許出願）。
【 今後の展開 】
上記のように画像情報処理と視覚情報処理を融合した画像検索技術の開発と広色域ディスプレイの開発支援と評価を目指している。画像センシングの特長を生かした外観検査、医療応用、高度道路交通システム(ITS Intelligent Transport Systems)応用にもチャレンジしていきたい。

− 130 −

【 学術論文・著書 】
1) T.Takasu, Y.Kumagai, G.Ohashi, "Object Extraction Using an Edge-based Feature for Query-by-Sketch
Image Retrieval", IEICE Transactions on Information and Systems，Vol.E98-D，No.1, pp.214-217(2015.1)
2) A.Nagase, N.Nakano, M.Asamura, J.Someya, G.Ohashi, "Study of Reducing Circuit Scale Associatedwith Bit Depth Expansion Using Predictive Gradation Detection Algorithm", IEICE Transactions on
Information and Systems，Vol.E97-D，No.5, pp.1283-1292(2014.5)【 特許等 】
1)「表示装置」, 特願 2014-217518（出願日：2014.10.24）【 国際会議発表件数 】
・The 21st International Display Workshops, Niigata, Japan（2014.12）など３件【 国内学会発表件数 】
・電気学会研究会など７件− 131 −

インフォマティクス部門

兼担

音声言語情報処理とその応用システムの研究
兼担・准教授甲斐 充彦 （KAI Atsuhiko）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 数理システム工学専攻）
専門分野： 音声工学、音声情報処理
e-mail address: kai.atsuhiko@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.spa.sys.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：甲斐 充彦、福島 拓（工学部助教）
修士課程：M2（４名）、M1（４名）【 研究目標 】
人の音声に含まれる言語的情報の認識・理解の側面に焦点を当てた音声言語情報処理技術や応用としてのパターン情報処理技術の研究を行う。特に人間同士で交わされる音声言語情報を利活用する技術の開発を目指し、話し言葉や大規模な音声ドキュメントを対象とした高精度な音声認
識・理解・知識獲得のための音声言語処理モデルや検索技術の開発や、それらの技術を応用した
対話的インタフェースの開発などを進める。特にこれらの技術の実用化の観点から、会議音声や電話音声などの実環境下での音声やマルチメディアデータを対象として、自然な発話や雑音・残響を含む発話に対して頑健な特徴抽出や雑音残響抑圧、音声・音楽情報検索システムなどの技術開発も進める。
【 主な研究成果 】（１）話し言葉のための音声認識技術
話し言葉に含まれるフィラーや未知語などの影響を考慮するため、未知語モデルを用いた連続音声認識手法を提案しその実験的検証を行った。（Systems and Computers in Japan, Vol.29,
No.9(1998), 情報処理学会論文誌, Vol.40, No.4(1999)）（２）実環境向けの音声認識技術および話者認識技術
会議室での音声収録のように話者とマイクロフォンが離れた状況での音声認識や話者認識
では雑音や残響の影響が大きい。これまで複数マイクロフォンを用いた雑音残響除去法や、事前に複数の人工残響特性モデルを利用して統計的音響モデルを学習する方法を用いた遠隔話者認識手法などを提案し、雑音・残響下の音声認識や話者認識の精度を大きく改善した。
（EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2012:12 (2012), EURASIP Journal on Audio,
Speech, and Music Processing, 2014:15 (2014)）（３）音声言語処理の対話的インタフェースへの応用技術
Web サービスへの音声言語処理技術の応用としてフォーム型 Web 情報検索システムの実装やその実験的検証を行った他、誤認識に頑健な音声理解技術の開発を進めた。
（情報処理学会
論文誌, Vol.46, No.5 (2005)，Systems and Computers in Japan, Vol.38, No.9 (2007)）【 今後の展開 】
音声言語処理に関して実用化のための大きな課題となっている話し言葉のモデル化や処理技
術、大規模かつ高精度な検索技術、雑音・残響による影響を軽減する雑音抑圧処理や環境モデ
ル化などの技術開発に一層取り組むと共に、利用環境の違いやユーザによる評価の観点を含めてこれらの要素技術の組み合わせを最適化する技術の研究にも力を入れる。また、マイクロフォンアレイを用いた雑音・残響抑圧技術をはじめとする遠隔発話処理や、複数話者が混在する− 132 −

音声データの話者分離技術など、実環境への応用において重要な技術課題や、運転行動信号処理のような他分野への応用にも引き続き取り組む。今後、企業との共同研究や学際的な研究にも力を入れたい。
【 学術論文・著書 】
1) Zhaofeng Zhang, Longbiao Wang and Atsuhiko Kai, “Distant-talking speaker identification by
generalized spectral subtraction-based dereverberation and its efficient computation,” EURASIP Journal
on Audio, Speech, and Music Processing, 2014:15 (2014) online available.
【 国際会議発表件数 】
1) Longbiao Wang, Bo Ren, Yuma Ueda, Atsuhiko Kai, Shunta Teraoka and Taku Fukushima: Denoising
autoencoder and environment adaptation for distant-talking speech recognition with asynchronous speechrecording, Proc. of Asia-Pacific Signal Information Processing Association Annual Summit andConference (APSIPA ASC), Cambodia, December 2014.
2) Mitsuaki Makino and Atsuhiko Kai: Combining Subword and State-level Dissimilarity Measures for
Improved Spoken Term Detection in NTCIR-11 SpokenQuery&Doc Task, Proc. of NTCIR-11, Japan,
December 2014.
3) Ikuya Hirano, Kong Aik Lee, Zhaofeng Zhang, Longbiao Wang and Atsuhiko Kai: Single-sided
Approach to Discriminative PLDA Training for Text-Independent Speaker Verification without Using
Expanded I-vector, Proc. of ISCSLP 2014, Singapore, September 2014.
4) Satoshi Shiota, Longbiao Wang, Kyohei Odani, Atsuhiko Kai and Weifeng Li: Distant-talking speech
recognition using multi-channel LMS and multiple-step linear prediction, Proc. of ISCSLP 2014,
Singapore, September 2014.
5) Yuma Ueda, Longbiao Wang, Atsuhiko Kai, Xiong Xiao, EngSiong Chng and Haizhou Li:
Single-channel dereverberation for distant-talking speech recognition by combining denoising
autoencoder and temporal structure normalization, Proc. of ISCSLP 2014, Singapore, September 2014.
6) Mitsuaki Makino, Naoki Yamamoto, Atsuhiko Kai: Utilizing State-level Distance Vector Representation
for Improved Spoken Term Detection by Text and Spoken Queries, Proc. of INTERSPEECH 2014,
pp.1732-1736, Singapore, September 2014.
7) Yuta Kawakami, Longbiao Wang, Atsuhiko Kai, and Seiichi Nakagawa: Speaker Identification by
Combining Various Vocal Tract and Vocal Source Features, Proc. of the 17th International Conference on
Text, Speech and Dialogue (TSD 2014), pp.382-389, Czech Republic, September 2014.
【 国内学会発表件数 】
1) 上田雄磨，王 龍標，甲斐充彦, Cepstral domain denoising autoencoder および DNN-HMM による雑音･残響下音声認識, 日本音響学会 2015 年春季研究発表会講演論文集, 2-1-2 (2015.3).
2) 藤田侑介，王 龍標，甲斐充彦, 複数のセグメントレベル特徴量を用いた楽曲のジャンル分類,
日本音響学会 2015 年春季研究発表会講演論文集, 3-5-1 (2015.3).
3) 中谷彰宏, 王 龍標, 甲斐充彦: 会議音声における音声区間検出のための Deep Neural Networkとクロス適応の検討, 電子情報通信学会技術報告, SP2014-107 (2014.12).
4) Bo Ren, Longbiao Wang and Atsuhiko Kai: Speech selection and environmental adaptation forasynchronous speech recording based on deep neural network, 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告 ,SP2014-121 (2014.12).
他４件− 133 −

インフォマティクス部門

兼担

情報科学的二輪車研究兼担・准教授木谷 友哉 （KITANI Tomoya）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 計算機科学、高度交通システム
e-mail address: t-kitani@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.inf.shizuoka.ac.jp/
http://kitanilab.org/【 研究室組織 】
教

員：木谷

友哉

修士課程：M2（１名）
学

部：B4（５名）【 研究目標 】
我々は、情報科学技術を活用して交通システムを効率化することより、より安全で環境への負荷が小さい持続可能な社会を実現することを目標にしている。交通社会の中でも我が国の基幹産業であり浜松地域が中心となっている自動二輪車を対象にし、地域と連携して研究を行っている。
自動二輪車の年間生産台数は自動車と同程度であり、特に今後著しい成長の見込まれる新興国での需要が大きい。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）自動二輪車の安全性や設計効率性を向上させるための車体センシングシステムの開発（２）世界中の二輪車ユーザから情報を集めるためのネットワークの構築（３）収集したデータから二輪車ビッグデータの創出（４）生成したビッグデータの様々な応用の検討【 主な研究成果 】（１）二輪車センシングシステムの開発
従来の機械工学的な精密な計測システムに対して、安価で軽量なセンシングデバイスを開発した。二輪車の運動はセンシングが困難な運転者の運動の影響を大きく受ける。安価な装置を使うことにより多数の運転者のデータが取得できるようになり、統計的な信頼性が向上した。また、車体の動き悪影響を与えていた計測機器自体の重量も小さくすることができた。
（国内学会での口頭発表）（２）衛星測位精度の高精度アルゴリズムの開発
センシングデータはいつどこで計測されたかという属性情報が、あとで利活用する場合に重要になる。現在の衛星測位の精度では交通の中の個体の位置を区別するには十分とは言えない。そこで近隣の衛星測位機器と協調することにより測位精度を向上させる手法を開発した。（IEICE Trans. A, 2014、Proc. IWIN 2014）【 今後の展開 】
我々は上記のように情報科学技術を活用して自動二輪車の車体運動に関するデータおよび周囲の交通に関するデータに関しての新しい価値の創造、それらのデータの収集・利活用に関しての新しい技術について研究を進めている。当面の今後の研究展開としては、目標に挙げた各項目の実装を進めることと、産業界の技術者と密に連携した技術の開発とその産業応用に力を注いでいきたいと考えている。また、このようにして集めたデータの利活用先の開拓や、後に価値を生み− 134 −

出すためのビッグデータ化について挑戦を進めていく。
【 学術論文・著書 】
1) Hiroyuki Hatano, Tomoya Kitani, Masahiro Fujii, Atsushi Ito, Yu Watanabe, Hironobu Onishi, and Toru
Aoki, “Positioning Method by Two GNSS Satellites and Distance Sensor in Urban Area,” IEICE
Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, vol. E98-A, no. 1,
pp. 275-283, January 2015.
2) 孫 為華, 柴田直樹, 木谷友哉, 松尾真也, 伊藤 実, “BalloonNet: 無線ネットワークノードを用いた建物包囲型三次元配置手法,” 情報処理学会論文誌, vol. 55, no. 8, pp. 1743-1752, August 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) Tsukasa Kamimura, Tomoya Kitani, and Daniel L. Kovacs, “Automatic Classification of Motorcycle
Motion Sensing Data,” In Proceedings of 2014 IEEE International Conference on Consumer Electronics Taiwan (2014 IEEE ICCE-TW), pp. 145-146, May 2014 (Taipei, Taiwan).
2) Tomoya Kitani, Hiroyuki Hatano, Masahiro Fujii, Atsushi Ito, and Yu Watanabe, “A Cooperative GPS/
GNSS Positioning Method with Neighboring Receivers,” In Proceedings of International Workshop on
Informatics (IWIN2014), pp. 145-153, September 2014 (Prague, Czech).
3) Yasuhiro Ikeda, Hiroyuki Hatano, Masahiro Fujii, Atsushi Ito, Yu Watanabe, Tomoya Kitani, Toru Aoki,
and Hironobu Onishi, “A Study on Gps Positioning Method with Assistance of a Distance Sensor,” In
Proceedings of the 14th International Conference on Networks (ICN 2015), (to appear) (Barcelona,
Spain).
【 国内学会発表件数 】
・情報処理学会 マルチメディア，分散，協調とモバイル（DICOMO2014）シンポジウム、情報処理学会第 22 回 マルチメディア通信と分散処理ワークショップ (DPSWS2014)、電子情報通信学会
ITS 研究会、人の流れ研究会など７件【 招待講演件数 】
1) 情報処理学会第 77 回全国大会 IPSJ-ONE【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞 （2015.3.12）【 受賞・表彰 】
1) 木谷 友哉、情報処理学会 高度交通システム(ITS)研究会、「平成 25 年 優秀論文賞」(2014.1).
「GPS 測位における近隣の端末との協調による測位精度向上手法」
2) 西岡 哲朗（M1）、情報処理学会 マルチメディア，分散，協調とモバイル（DICOMO2014）シンポジウム 実行委員会、「ヤングリサーチャー賞」(2014.7).「モバイルデータオフローディング
プロトコル（MDOP）の提案」
3) 山形 英輝（B4）、情報処理学会第 22 回 マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2014) 実行委員会、「奨励賞」(2014.12).「東京都心部と郊外における走行車両の公衆無線 LAN アクセスポイントとの遭遇頻度の基礎調査」
4) 木谷 友哉、静岡大学 イノベーション社会連携推進機構、「平成 26 年度 静岡大学産学連携奨励賞 優秀賞」(2015.3).「情報科学的二輪車研究」− 135 −

インフォマティクス部門

兼担

人間中心の適応型インタラクションシステム
兼担・准教授桐山 伸也 （KIRIYAMA Shinya）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： 音声言語情報処理、ヒューマンインタフェース
e-mail address: kiriyama@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://kirilab.net【 研究室組織 】
教
員：桐山 伸也
博士課程：柴田健一（創造科技院 D3）【 研究目標 】
我々は、皆が健康で活き活きと暮らせるコミュニケーション環境の実現を目指している。千差
万別の人と環境の状況を考慮し、インタラクションを通じて個々の場面に適応したサービスを提供する仕組みを研究している。
（１）高齢者向け居住空間インタラクションシステム（２）認知症の人のケア高度化のための多職種連携支援システム（３）母子インタラクション場面の感情に着目したコミュニケーション発達分析【 主な研究成果 】（１）高齢者向け居住空間サービスのための体感状況理解基盤の構築
高齢者は感覚器の機能の差異が大きいことに着目し、人によって異なる感じ方を理解し、個々に適応したサービス提供のため、「体感情報」の理解に基づく住空間インタラクションシ
ステムを開発してきた。実環境の人間の行動を記録した映像・音声・各種センサデータに適切な構造を与えて行動の特徴を表現し、後から参照して活用できる付加情報として蓄積した「マルチモーダル行動コーパス」の方法論に基づく居住空間行動コーパスを構築し、体感入力時の行動を複数の観点から分析できる機能を実装して、体感状況理解技術開発プラットフ
ォームを構築している。今年度は、(1)学内の住空間実験場におけるセンシング環境を整備し高齢者を対象とした体感評価実験を継続実施した。(2)柔軟に機能拡張できる Web アプリベー
スのマルチモーダル体感状況分析ツールを実装し、個人ごとに異なる体感特性の理解に繋がる知見を獲得した。(3)空調機器状態のログ取得を可能とし、風向き制御機能を設計・実装し、省エネサービス検討のための消費電力調査を行った。(4)スマートフォンによるリモコン操作を想定した体感入力ツールを設計・実装した。
（２）多職種連携による認知症ケア高度化のためのマルチモーダル評価ツール
認知症の人の心的状況理解とケア高度化のため、タブレット端末を用いた認知症検査システムを開発してきた。認知症発症の有無やその程度を直接評価する検査手法である脳機能評
価バッテリーを iPad 上で実行できるアプリを開発し、医療介護現場での実証評価実験により、従来の紙方式との比較に基づく開発システムの有用性を確認している。今年度は、ワークフ
ローと利用ユーザの立場に応じた情報提供を行うことができる認知症検査データ Viewer，お− 136 −

よび認知機能の程度と認知症の人の状態を記録する認知症検査ツールによって構成されるマ
ルチモーダル評価ツールを開発し、実証実験により効果を検証した。
（３）絵本読み場面における感情に着目した母子インタラクション分析
母が子に絵本を読み聞かせる場面の映像・音声による行動記録データに、「マルチモーダル
行動コーパス」の方法論に基づいて発話者・発話内容・発話区間・ジェスチャ・視線・感情
意図などの観点で 20 人のおおむね月例 6 ヵ月～18 か月に亘る 9 時間分のデータにラベルを付与した。感情意図ラベルを主要な手掛かりとして、絵本読みに対する子どもの反応がよい
場合とそうでない場合の比較分析を行ったところ、反応がよい子どもの母親は、発話の韻律のコントロールによって楽しさを演出するだけでなく、子どもの視線を巧みに捉え、指差しやスキンシップなども併用し、複数のモダリティを組み合わせて子どもの関心を引き付ける
工夫が多く観察され、子どもの音声言語発達を促す母親のコミュニケーション技法に関する知見獲得への有用性が示唆された。
【 今後の展開 】
マルチモーダル行動コーパスを基軸とする実世界の人と環境の状況理解技術をコアに、高齢者とその家族および子育て世代向けの居住空間サービスの具体化を進める。
【 国際会議発表件数 】
1) HAI2014 (2014.10.30)【 国内学会発表件数 】
・ヒューマンインタフェース学会、日本音響学会など８件【 受賞・表彰 】
1) 大畑貴史，松澤芳昭，桐山伸也，酒井三四郎，BlockEditor Hinoki:ビジュアル-Java 相互変換技術 を利用したオブジェクト指向プログラミング教育の提案，2-2，情報処理学会情報教育シ
ンポジウム(SSS2014)，(2014.8.24-26)【学生奨励賞】− 137 −

インフォマティクス部門

兼担ロボットのセンサ情報処理・認識と制御
兼担・准教授小林 祐一 （KOBAYASHI Yuichi）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： ロボット工学、センサ情報処理
e-mail address: kobayashi.yuichi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://sensor.eng.shizuoka.ac.jp/~koba/【 研究室組織 】
教
員：小林 祐一
博士課程：モハメド・アブデゥサマド・ベクティ（創造科技院 D2、国費）修士課程：M2（３名）、M1（２名）【 研究目標 】
ロボットによる環境認識・運動制御の自律性を高めるために、事前知識に依存しないデータ駆動型の学習法、ロボットの運動・知覚情報にもとづいた「ロボット自身によって検証可能な認識法・運動生成法」を確立することを研究目標の一つとしている。移動ロボットによるナビゲーシ
ョン、ハンド・アームロボットおよび移動ロボットによる物体操作などを具体的な例として、その柔軟性を向上させる方法の開発と検証を行う。並行して、センサ情報処理単体の研究も進める。
（１）無人移動車両による走行経験を利用した環境認識法の開発と検証（２）ヒューマノイドロボット・移動ロボットによる環境認識法の開発と検証（３）車々間通信カーナビシステムのための画像提示技術の開発【 主な研究成果 】（１）自律型無人車両による環境認識法の開発
事前に種々の環境で収集した画像データを用いることで、自律型無人車両が局所的な画像
特徴量から走行する際の運動情報（加速度）を推定する方法を開発・実装した。石・草地・木・アスファルトなど、屋外環境で走行することが想定される地形について、不整地環境において、適切な自律走行および経路選択を行うことが可能であることを確認した。
（Proc. ofIEEE/SICE Int. Symposium on System Integration (2014)）（２）ヒューマノイドロボット・移動ロボットによる環境認識法の開発
移動ロボットが物体を押して運ぶ動作を想定し，動作の失敗リスクを考慮したリカバリ動
作を考慮した動作計画方法の開発ならびに、物体・背景などをふくんだ環境を視覚情報によって認識するにあたっての特徴抽出方法に関する検討を行った。また、物体を識別するために有効な動作方法を試行錯誤により獲得する方法を開発し、移動ロボットおよびヒューマノ
イドロボットによるによる物体形状同定の問題において、物体の形状を同定するために効率の 良 い 動 作 を 獲 得 で き る こ と を 確 認 し た 。（ Proc. of International Joint Conference on
Computational Intelligence (2014), Applied Intelligence (2014)）（３）車々間通信カーナビシステムのための画像提示技術の開発
車々間通信を行うカーナビゲーションシステムにおいて、離れた場所の交通状況をユーザ− 138 −

ーが把握することを可能にするための画像処理技術の開発を行った。無線通信により 2 台の車両に搭載された車載カメラの情報を利用できるという仮定のもとで、2 つの地点の画像から、ユーザーに要求されたその間の地点での画像を生成する方法を開発した。透視投影モデ
ルおよび画像内での特徴点対応を用いた提案手法を実際の車載カメラ画像に適用し、求められ た 地 点 か ら 見 た 仮 想 視 点 か ら の 画 像 を 生 成 可 能 で あ る こ と を 確 認 し た 。（ Proc. ofInternational Workshop on Advanced Image Technology (2015)）【 今後の展開 】
より多自由度のロボット運動生成法を可能にするための認識と運動生成の方法論を構築することを引き続き目標とする。並行して、人からの教示によって得られる情報やシンボル情報（言語情報）などを組み合わせることで、より大規模な問題に対応可能なロボットの認識・動作生成の枠組みを構築することを目指す。ノイズや不確実性に強いセンサ情報処理・画像処理法の開発についても多角的に進める。
【 学術論文・著書 】
1) M. Gouko, Y. Kobayashi, C. H. Kim, Online exploratory behavior acquisition model based on reinforcement
learning, Applied Intelligence, DOI 10.1007/s10489-014-0567-4, Vol. 42, No. 1, pp. 75-86, 2015.
【 国際会議発表件数 】
1) S. Ishikawa, Y. Kobayashi, T. Kaneko, S. Ishihara, A. Yamashita: A study on image generation by shifted
perspective by two in-vehicle camera images, Proc. of International Workshop on Advanced Image
Technology 2015 (IWAIT2015), No. 461, Tainan (Taiwan), January 2015.
2) M. A. Bekhti, Y. Kobayashi and K. Matsumura, Terrain traversability analysis using multi-sensor data
correlation by a mobile robot, Proc. of IEEE/SICE International Symposium on System Integration,
615-620, 2014.
3) T. Inaba and Y. Kobayashi, “Extraction of dynamics-correlated factors from image features in pushingmotion of a mobile robot”, Proc. of International Joint Conference on Computational Intelligence,
310-315, Oct. 2014, Rome, Italy.
4) T. Saito, Y. Kobayashi and T. Naruse, “Planning of pushing manipulation by a mobile robot considering
cost of recovery motion”, Proc. of International Joint Conference on Computational Intelligence,
322-327, Oct. 2014, Rome, Italy.
【 国内学会発表件数 】
・日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会，計測自動制御学会システムインテグ
レーション部門大会，映像情報メディア学会年次大会，計測自動制御学会自律分散システム・シ
ンポジウム，計測自動制御学会知能システムシンポジウムなど１２件【 受賞・表彰 】
1) 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門大会 SI2014 優秀講演賞，「モジュール構
造を持つ学習型能動知覚モデル」（郷古学，金天海，小林祐一）− 139 −

インフォマティクス部門

兼担

近赤外分光法による光生体計測
兼担・准教授情報科学専攻庭山 雅嗣 （NIWAYAMA Masatsugu）（専任：工学研究科 電気電子工学専攻）（兼担：電子工学研究所）
専門分野： 光生体計測、近赤外分光法
e-mail address: tmniway@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tmniway/index.html【 研究室組織 】
教
員：庭山 雅嗣
修士課程：M2（１名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々は、近赤外分光法を用いた光生体計測技術の基礎から応用までの研究を行なっている。医療や生理学研究の現場でのニーズに基づいて、演算法や装置を新たに開発し、幅広く適用できる
ようにしながら、「正確度」と「利便性」を向上させることを主要な研究目標としている。以下が（１）超薄型小型プローブによる診断指装着式オキシメトリの開発、（２）脳/筋肉/胃/骨組織等の各種組織を対象とした特性計測（３）レーザ光 TOF 計測による生体組織散乱係数推定法（４）光生体計測による低温熱傷に関する理論的・実験的検証【 主な研究成果 】（１）診断指装着型オキシメーターの開発と実用化
前年度より進めてきた超小型薄型の光センサプローブを応用し、浜松医大との連携を経て医師の診断指に装着するタイプのオキシメーターを開発した。また、企業の協力を得て事業化し、さらに医用機器等認証も取得しより幅広い臨床応用も可能となった。（J. Biomed. Opt.
(2014), J. Preria Perinat. Med. (2015)）（２）筋組織を対象とした NIRS 計測と心疾患検出に関する検討
筋組織を対象として表層と深層を観測する技術を開発し、その測定法を運動負荷試験に応用した結果、測定値と心疾患との関連性を見出すことができた。
（Medicine & Science in Sports& Exercise, Vol. 46(11), pp. 2062-2069 (2014)）（３）NIRS 低温熱傷に関する理論的・実験的検証
近赤外分光法(NIRS)の計測において稀に生じる低温熱傷に関して光と熱の伝播理論解析とファントム実験により安全性に有用な知見を得た。
【 今後の展開 】
我々は上記のように光生体計測の基礎研究から応用・実用化まで行っている。26 年度には医大と企業の協力を得て、脳科学用と胎児新生児用の 2 種の医療機器を実現した。今後さらなる多施設共同研究を進めるとともにそこから明らかになる問題点の工学的解決にも注力する。また、他− 140 −

の基礎研究に関しても新たな手法開発と高精度化、利便性向上を重点的に推し進め、医学・生理学面でのニーズを意識しながら健康管理や診断に役立つ手法を確立していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) T. Uchida ,N. Kanayama, M. Mukai, N. Furuta, H. Itoh, H. Suzuki and M. Niwayama: "Examiner’s
finger-mounted fetal tissue oximetry:a preliminary report on 30 cases," Journal of Perinatal Medicine,
DOI 10.1515/jpm-2014-0297 (2015 in press) （査読あり）
2) 木村哲朗, 御室総一郎, 鈴木明, 牧野洋, 佐藤重仁, 庭山雅嗣: "星状神経節ブロックの効果判定
における携帯型近赤外線分光法測定器の有用性," ペインクリニック, Vol. 36, No. 1, pp. 97-100(2015) （査読あり）
3) N. Kanayama and M. Niwayama,: "Examiner's finger-mounted fetal tissue oximetry," Journal of
Biomedical Optics, Vol. 19(6), pp. 067008-1-067008-5, (2014) （査読あり）
4) S. Takagi, N. Murase, R. Kime, M. Niwayama, T. Osada, T. Katsumura: "Skeletal muscle deoxygenation
abnormalities in early post myocardial infarction," Medicine & Science in Sports & Exercise, Vol. 46(11),pp. 2062-2069 (2014) （査読あり）
5) ウェアラブル・エレクトロニクス, 株式会社エヌ・ティー・エス, 第 1 章第 5 節 (2014)

ISBN

978-4-86043-405-2【 特許等 】
1) 庭山雅嗣、山川俊貴：「硬膜下センサ」、特願 2014-107467【 国際会議発表件数 】
・The 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society,
Chicago,（2014.8）他３件【 国内学会発表件数 】
・第７回超領域研究会【 招待講演件数 】
・6th International Conf. on Electronics, Computers and Artificial Intelligence など２件
【 新聞報道等 】
1) 中日新聞、夕刊 1 面、2015 年 1 月 22 日、「胎児の健康 指先で診断 浜松医大と静大の共同開発で実用化」
2) 静岡新聞、朝刊、29 面、2015 年 1 月 24 日、「浜松医大、静大共同開発

指で触れ胎児状態チェック」
3) 日刊工業新聞、2015 年 3 月 12 日、「近赤外光で新生児計測 機能検査オキシメーター」− 141 −

インフォマティクス部門

兼担

モバイル＆ユビキタスセンサネットワーク
兼担・准教授
峰野 博史 （MINENO Hiroshi）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）（兼担：グリーン科学技術研究所）
専門分野： ユビキタスセンサネットワーク、データサイエンス、コンシューマ・デバイス＆システム
e-mail address: mineno@inf.shizuoka.ac.jp, mineno@minelab.jp
homepage: http://www.minelab.jp【 研究室組織 】
教
員：峰野 博史（情報学研究科 准教授）
博士課程：小野 悟（創造院 D3、社会人）、遊佐 直樹（創造院 D3、社会人）、富田 達夫（創造院 D3、社会人）、永田 正樹（創造院 D3、社会人）、赤井 和幸（創造院 D2、社会人）
山下 昭裕（創造院 D1、社会人）
修士課程：M2（８名）、M1（４名）【 研究目標 】
多種多様なモノの自然な連携（IoT: Internet of Things）や、仮想世界と物理世界の自然な調
和（CPS: Cyber Physical System）を実現する通信技術や情報処理技術の創製、開発を基盤としたテーマを研究した。特に、有線/無線通信を駆使して世の中のいたるところに無線センサ/アクチュエータノードを設置し、情報の発見だけでなく、高信頼な知的無線制御の実現を目指す『ユビキタスセンサネットワークグループ』と、多種多様な複雑な要素からなる現象のデータから機械学習を用いて状況・状態推定や将来予測を行う『データサイエンスグループ』の２グループによって、次に来るべき新時代のスマート情報化社会を発展、支えるようなライフイノベーションを目指し研究開発を進めた。以下に代表的な２テーマの研究成果について概要を記す。
【 主な研究成果 】（１）ロバスト無線センサ／アクチュエータネットワークシステムの研究と応用
高温多湿な施設園芸環境でも栽培期間中の稼働率 99.99%以上を実現可能な 429MHz 帯
IEEE802.15.6 方式を用いた高信頼無線環境制御システムを NICT と共同開発した。また、農業従事者の経験や勘による制御を高精度かつ高速に再現する機械学習アルゴリズム SW-SVR(Sliding Window-based Support Vector Regression) を研究開発し、既存 SVR と比べ予測誤差を 68%削減した高精度な予測制御を可能とし、静岡県農林技研の圃場で実証実験を開始した。
（２）モバイルデータ３D オフローディングと高精細エミュレーション環境の研究
遅延耐性のあるモバイルデータを対象とし、通信路・空間・時間の三次元でオフローディングを実現する MDOP (Mobile Data Offloading Protocol)の仕様を検討した。ネットワーク
シミュレータ Scenargie への実装を進めると共に、端末エミュレーションとネットワークシ
ミュレーションを連携可能な仮想無線 LAN デバイスドライバを研究開発している。また、実社会に即した移動モデルの構築手法を研究開発し、実際の JR 乗車人数に対し再現率 82%を実現した。
【 今後の展開 】
以上の研究活動を通じて、従来の問題がどこにあり現在どういう状況なのか、それらをいかに打破していくか、社会でどのように役立てていくかを提案し、学生自ら実体験する形で指導している。
また、研究室における様々なイベント、企業との共同研究打合せを通して、自主性を持ち、かつ周りの人を巻き込みながら、新しい分野を切り開いていくことができる人材の育成を意識している。

− 142 −

【 学術論文・著書 】
1) Yuya Suzuki, Yukimasa Kaneda, Hiroshi Mineno, “Analysis of Support Vector Regression Model for
Micrometeorological Data Prediction,” Computer Science and Information Technology, Vol.3, No.2,
pp.37-48, Mar.2015.
2) Go Tanaka, Masaya Okada, Hiroshi Mineno, “GPS-based Daily Context Recognition for Lifelog
Generation using Smartphone,” International Journal of Advanced Computer Science and Applications(IJACSA), Vol.6, Issue 2, pp.104-112, Feb.2015.
3) Tatsuo Tomita, Yoichiro Igarashi, Masao Yamasawa, Kaoru Chujo, Masayuki Kato, Ichiro Iida, Hiroshi
Mineno, “A study of the Synchronization Process for Collaboration between Product Development andFundamental R&D – Based on a Case Study of Mobile Phone Businesses for Middle-aged and Elderly
Users -,” International Journal of Informatics Society (IJIS), Vol.7, 2015.
【 国際会議発表件数 】
1) Masahiro Kuroda, Hirofumi Ibayashi, Hiroshi Mineno, “Affordable 400MHz Long-haul Sensor Network
for Greenhouse Horticulture,” International Conference on Information Networking (ICOIN2015),
12.Jan.2015 (Siem Reap, Cambodia).
2) Hirofumi Ibayashi, Yukimasa Kaneda, Yuya Suzuki, Hiroshi Mineno, “Highly Reliable WirelessEnvironmental Control System for Home Gardening,” IEEE 3rd Conference on Consumer Electronics(GCCE2014), 10.Oct.2014 (Makuhari Messe, Japan).
3) Yuichi Kobayashi, Hiroshi Mineno, “Fluid Intake Recognition for Nursing Care Support by Leveraging
Swallowing Sound,” IEEE 3rd Conference on Consumer Electronics (GCCE2014), 9.Oct.2014 (Makuhari
Messe, Japan).
4) Yuya Suzuki, Hirofumi Ibayashi, Yukimasa Kaneda, Hiroshi Mineno, “Proposal to sliding window-based
support vector regression,” 18th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent
Information & Engineering Systems (KES2014), pp.1615-1624, 16.Sep.2014 (Gdynia, Poland).
5) Takaaki Kawai, Naoki Yusa, Hiroshi Mineno, “Implementation and Evaluation of Adaptive
Multi-Gateway Mesh Network,” 17th International Conference on Network-Based Information Systems(NBiS2014), 10.Sep.2014 (Salerno, Italy).
6) Tatsuo Tomita, Yoichiro Igarashi, Masao Yamasawa, Kaoru Chujo, Masayuki Kato, Ichiro Iida, Hiroshi
Mineno, “A study of the Product Development Process through Deepened Foundation R&D – Based on
the Case Study of the Mobile Phone Businesses for Middle Aged and Elderly Customers -,” International
Workshop on Informatics (IWIN2014), 10.Sep.2014 (Prague, Czech Republic).
他２件【 国内学会発表件数 】
・情報処理学会，電子情報通信学会など１８件【 受賞・表彰 】
1) 西岡哲朗（M1）： DICOMO2014 ヤングリサーチャ賞（2014.7）
2) 峰野博史：DICOMO2014 活動功労賞
3) 兼田千雅（B4)：第 12 回情報学ワークショップ（WiNF2014）奨励賞（2014.11）
4) 兼田千雅（B4)：第 12 回 CDS 研究発表会 優秀発表賞（2015.1）
5) 丸島晃明（B4）、兼田千雅（B4）、柴田瞬（B3）：ベストアイディア賞（2015.1）【 その他 】
・科研費基盤研究(B)、挑戦的萌芽研究、総務省 SCOPE、企業共同研究３件、特願４件− 143 −

インフォマティクス部門

兼担

大量の数値情報を集約して教育に活用する
兼担・准教授宮崎 佳典 （MIYAZAKI Yoshinori）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： e-Learning、教育関連ソフト開発、数値シミュレーション
e-mail address: yoshi@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://lmo.cs.inf.shizuoka.ac.jp/~yoshi/index1.htm【 研究室組織 】
教
員：宮崎 佳典
博士課程：渡部 孝幸（創造科技院 D3）
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
当研究室では、e-Learning 上における学習過程や、自然現象で発生するような大量の数値デー
タを処理することで、意味のある情報に昇華させ、応用につなげる研究を行っています。大別す
ると、数学教育に関連したアプリケーション開発、英語教育に関連したアプリケーション開発、
数値解析（行列固有値論）に分けられます。当面の研究目標を以下に列記します。
（１）数式コンテンツ処理（２）数学教育支援（３）無限行列固有値計算問題（４）マウス軌跡情報を用いた学習者の迷い抽出（５）語学リーディング学習促進を目的としたパーソナライゼーション（６）学術機関毎の専門語彙生成を目的とした論文英語要旨取得【 主な研究成果 】（１）計算機上で表現された数式データを検索したり、分類したり、あるいは数式データから情報を取り出したり、といった処理を実現する方法を考えています。数式は、1 つの数式をいろいろな意味に解釈できてしまったり、分野や地域によって書き方がバラバラだったりと、扱いにくい特徴を持っています。このため、数学はもちろん言語学などの観点からも数式を検討し、それを基礎にして、計算機上での効果的な数式利用を実現するためのシステムを構築しています。
（２）数学を学ぶ上では、いろいろなことを勉強する必要があります。ある定理が成り立つ理由を示す方法や、その定理を使って問題を解決する方法を学ぶことが大きな目的ですが、その目的を達成するためには、証明のテクニックだけでなく、数の計算や、数式の変形についての知識も必要です。そこで、コンピュータを使って、数学を勉強しやすくするための方法を考えています。現在は、「証明を理解する」、「数式を変形する」という 2 つのことに取り組んでいます。
（３）特に特殊関数の零点計算や微分方程式の固有値問題に焦点を当て、無限行列固有値問題との関係について調べています。無限行列固有値問題に再定式化できる場合に、今度は近似計算ができるのかどうか、できた場合にはさらに誤差評価式などが与えられるかどうか、など
について調査する必要があります。それらを一般化して定理の導出を試みています。
（４）マウス軌跡情報等の履歴情報に注目し、解答時に発生する「迷い」を取得するモジュールの開発を行っています。さらに、迷いが発生している可能性が高い履歴データを抽出するだけでなく、履歴データ内における迷いの発生個所の特定化を目指します。これにより、教師
および学習者が履歴データに対する学習者自身の理解度をより正確に把握が可能となることが期待されます。

− 144 −

（５）リーディング学習を目的とした Web アプリケーションを開発することで、リーダビリティ（テキストの可読性を示す尺度，値）の概念を利用して、自身の読解力に適合すると判断されたテキストを学習者に提供しています。個々の学習者の学習履歴より、式に使用すべきパラメータを自動予測する機能を有します。e-Learning は孤独な学習であり、ドロップアウト
率も高いことから、希望するテキストの提供を実現することで、学習者の学習継続に有効となることを目指します。
（６）CiNii や Microsoft Academic Research などの論文データベース・システムに登録されている英論文を収集し、英文要旨に含まれる専門的な英単語を抽出・集約します。応用例として、複数の論文データベース・システムより組織（大学）に所属する教員の英論文収集および英単語抽出をすることで、研究科ごとの特徴的な英単語の一覧表を作成できると考えられます。
【 今後の展開 】
PC を用いて得られる情報は様々です。また、大量のデータを処理するデータ・サイエンティス
トの育成が急務であることが各所で論じられています。現在、当研究室では教育、数値解析の方面での応用を考えていますが、将来的には、多くの異分野とコラボレーションしていくことが必要ではないかと考えています。逆に、学際的な分野でも一般的に活用可能なデータの取得方法や分析法などについても確立していきたいと考えています。
【 学術論文・著書 】
1) 渡部 孝幸, 宮崎 佳典, 正規表現を用いた数式検索手法の提案, 情報処理論文誌, (accepted).
2) 大城 敬人, 宮崎 佳典, 長谷川 由美, 難語率算出に向けた個人向け英語語彙リストの構築, 日
本 e-Learning 学会論文誌, Vol.14, pp. 25-33 (2014).
3) T. Watabe, Y. Miyazaki, A Method for Representing Mathematical Expressions as Words in Natural
Language, 7th International KES Conference on Intelligent Interactive Multimedia Systems and Services,(published in "Frontiers in Artificial Intelligence and Applications", IOS Press, vol.262, pp.335-344(2014)).
4) M. Zushi, Y. Miyazaki, R. Miki, K. Norizuki, Development of a Web Application: Recording Learners'
Mouse Trajectories and Retrieving Their Study Logs to Identify the Occurrence of Hesitation in Solving
Word-Reordering Problems, Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics (JSCI), Vol. 12, No. 2, pp.
86-91 (2014).
5) 戸沢 信晴, 宮崎 佳典, 田中 省作, チャンク情報を考慮した例示型英文書作成支援ツール, 統
計数理研究所共同研究リポート, 20156) 渡部 孝幸, 田中 省作, 宮崎 佳典, 構文構造と共起性を考慮した英文汎化手法, 統計数理研究
所共同研究リポート, 20157) 田中 省作, 冨浦 洋一, 宮崎 佳典, 徳見 道夫, 機関リポジトリの言語資源としての活用:大学毎の部局別英語重要語彙の選定, 統計数理研究所共同研究リポート, 2015
【 国際会議発表件数 】
・EISTA2015, (accepted) 他６件【 国内学会発表件数 】
・日本 e-Learning 学会 2013 年度学術講演会など１３件【 受賞・表彰 】
1) 宮岸 祐成, 宮崎 佳典, 長谷川 由美, 大城 敬人, ゲーミフィケーションを活用した語学学
習の学習継続効果ならびにパーソナライゼーション, 情報処理学会第 77 回全国大会, pp.
(4)-847-848 (2015)【学生奨励賞受賞】
2) 河野 聡, 宮崎 佳典, e-Learning 学習におけるキーボードの打鍵癖を利用した認証手法の提案, 日本 e-Learning 学会 2014 年度学術講演会, セッションⅣ(論文 6) pp. 106-111 (2015)【若手奨励賞受賞（若手セッション）】− 145 −

インフォマティクス部門

兼担

画像処理に基づく可視光通信に関する研究
兼担・准教授
和田 忠浩 （WADA Tadahiro）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 無線通信、可視光通信、誤り制御
e-mail address: wada.tadahiro@shizuoka.ac.jp
homepage:http://telecom.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：和田 忠浩
修士課程：M2（２名）、M1（４名）【 研究目標 】
本研究室では、イメージセンサを用いた画像処理に基づく可視光通信、ならびに流星バースト通信など、無線通信にかかわる研究を実施している。
（１）可視光通信システムの研究
・LED の ON-OFF 検出：LED パネルが傾いている場合でも対応できるよう、透視変換に基づく
画像変換ならびに、色によらない 2 値画像によって ON-OFF 検出をす
ることを検討する。
・フレーム同期：携帯電話などに搭載されているさまざまのイメージセンサに対応するため、フレームが非同期であっても復調できる手法を検討する。
・色変調の導入：情報速度の高速化を図るため、色変調をシステムに取り入れることを考え、その実現性について検討する。
（２）流星バースト通信の研究
・同期方式：流星バースト通信ではパケット時間が大変短く、オーバーヘッドを長く取ることができない。そのような条件の下、短時間でパケット同期を確立する手法を検討する。
・アクセス方式：災害のための短時間情報通信として流星バースト通信が着目されている。
この場合、非常に多くの端末から効率よく情報を収集する必要があり、そのためのアクセス方式について検討する。
【 主な研究成果 】（１）可視光通信方式による色変調による特性改善
通信の高速化のために色変調を導入した。2 色に基づく４CSK、3 色に基づく８CSK については通信性能の改善が図られた。64CSK では液晶照度と受光強度の非線形性が見られ、ビッ
ト誤り率の改善には誤り訂正符号などの導入が必要であることを確認した(2014APCCASpp.324-327)。
（２）有限長ルートレイズドコサインフィルタの提案
整合フィルタとして最もよく利用されるルートレイズドコサインフィルタは無限長インパ
ルスレスポンスを有しており、その正確な実現は困難である。本提案では FIR フィルタに基− 146 −

づく有限長フィルタによって精度良い新しいフィルタ設計法を提案した。本研究成果を流星
バースト通信の受信機に適用することを考える（IEEE Trans COM, pp.2456-2464, 2014）。
【 今後の展開 】（１）流星バースト通信における研究・提案したフィルタを FPGA によって用いて実装し、受信処理の高速化を図る。
・提案アクセス方式の有効性を確認するため、実証実験化に向けた問題点を検討する。
（２）可視光通信システムにおける研究
・高信頼化には性能の良い誤り制御技術の適用が必要である。ターボ符号や LDPC 符号などの高性能誤り訂正符号化技術の組み込み、高信頼化を実現する。
【 学術論文・著書 】
1) K.Mukumoto, T.Wada, “Realization of Root Raised Cosine Roll-Off Filters Using a Recursive FIR Filter
Structure,” IEEE Trans. on Communications,Vol.62, No.7, pp.2456-2464, 2014.7【 国際会議発表件数 】
・１件【 国内学会発表件数 】
・３件− 147 −

インフォマティクス部門

兼担

ヒトの生理機能の計測・解析
兼担・講師 沖田 善光 （OKITA Yoshimitsu）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 生体医工学、生理人類学
e-mail address: dyokita@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：沖田 善光【 研究目標 】
当研究室では、ヒトの生理機能に関する計測システムの構築から解析ソフトの開発まで行い、現在、その計測・解析システムを用いて機能性食品などのヒトによる生理機能の評価研究を行っている。今後、あらゆる産業(例えば、ストレスを低減するための装置の開発等)から医学診断の広い範囲にわたり応用できるヒトの計測・解析システムの開発研究を進める。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）機能性食品によるヒトの生理機能の計測・解析システムに関する基礎的研究（２）運動方向におけるワーキングメモリーに関する基礎的研究（３）疲労からくるストレス計測・解析に関する研究（４）食品に含まれる機能性成分の分析方法に関する研究【 主な研究成果 】（１）システム開発ソフトウェアを用いた心電図(心拍変動指標)の計測・解析装置の開発
ヒトの自律神経活動の測定方法は、主に心電図からの R-R 間隔を抽出した心拍変動性(HRV:heart rate variability)がよく用いられている。また心電図の成分である QT 間隔は、心臓病に繋がる先天性・後天性 QT 延長症候群のみでなく、ヒトの性ホルモンの影響にも密接に関係している。自律神経活動とヒト性ホルモンレベルが密接に関連していることより、一拍毎の詳細な心電図波形の解析と R-R 間隔のみならず他の QT 間隔などの影響も同時に正確に調べる必要性がある。
心拍変動性の周波数解析には、高速フーリエ変換法が主に使用されている。しかしながら、FFT 法は、周波数分解能を向上させるためには数分間～数十分間の安定したデータ長を必要とするため、その間、被験者は、データの解析区間に体動、筋電図、不安定な呼吸等が生じないように安静(安定)状態を維持する問題点がある。さらに、被験者の体動や筋電図等のデータが解析対象とする HRV データに重畳した場合は、これを後で除去することができない。
このような問題点を解決するために、我々は、市販のシステム開発ソフトウェアを用いて、新たな心電図(心拍変動指標)の計測・解析システムの開発を行った。この新たな心電図解析の主な特徴は、フィルタ設計とウェーブレット変換を組み合わせて、心電図データから体動･筋電図の除去、一拍毎の心電図の波形成分の抽出、HRV データからの線形･非線形信号解析等である。新しく開発した高機能な心電図の計測・解析システムは、ユーザーの操作性を高め、− 148 −

心電図に重畳された筋電図・体動成分の影響を除去後、一拍毎の心電図の波形成分を正確に抽出し、HRV の信号解析等の一連の操作をスムーズに実行可能であった(国内論文報告(2014)）【 今後の展開 】
当研究室では、上記のようにヒトの生理機能の計測･解析ソフトの開発を行い、新しい分子生物学的な測定手法を取り入れて、機能性食品によるヒトのミクロな生理機能(リン脂質、DNA レベルの損傷、抗酸化作用の測定等)とマクロな生理機能(中枢神経系･自律神経系の測定などによる脳波、心拍変動性、脈波伝播時間、血圧等)を統合して評価できる研究を目指している。当面の今後の研究展開としては、固相酵素免疫検定法（ELISA 法: Enzyme-linked immuno-sorbent assay）などの測定方法及びヒトの SNPs による分析方法を組み合わせてリアルタイムにヒトの生理機能の計
測･解析を行う計画である。
【 学術論文・著書 】
1) An Assessment Tool for Effective Monitoring of Autonomic Nervous System Activity in Healthy People,(T.Yanagida, Y.Okita, H.Nakamura, T.Sugiura, H.Mimura), Journal of Advanced Computational
Intelligence and Intelligent Informatics, Vol.18, No.3, p297- 304 (2014)2) Eating behavior and perception of body shape in Japanese university students, (K.Ohara, K.Kato,
T.Mase, K.Kouda, C.Miyawaki, Y.Fujita, Y.Okita, H.Nakamura), Eat Weight Disord, May 22 (2014)
3) Relationship between the Existence of Exercise Partners and Exercise Habits in University Students inJapan, (C.Miyawaki, T.Mase, K.Ohara, S.Okuno, Y.Okita, H.Kaneda, H.Nakamura), Health, Vol.6,
No.16, p2129-2134 (2014)
他１編【 国際会議発表件数 】
1) Development of systems for measuring and analyzing autonomic nerve activity using LabView and its
application, (Y.Okita, K.Ishihara, Y.Taira, M.Takaoka, K.Ohara, M.Kimura, T.Sugiura, H.Nakamura),
17th World Congress of Psychophysiology (IOP2014), Hiroshima, Japan, p.188 (2014-9-23-27)
2) Effects of the smell of young barley grass on autonomic nervous system, (Y.Aotsuka, Y.Okita,
M.Ukeguchi,

I.Takahashi,

M.Kimura,

T.Sugiura,

H.Nakamura),

Psychophysiology (IOP2014), Hiroshima, Japan, p.194 (2014-9-23-27)
他１件【 国内学会発表件数 】
1) 日本生理人類学会− 149 −

17th World

Congressofインフォマティクス部門

兼担

マルチエージェント応用技術とセマンティック
Web 技術の高度化
兼担・講師
福田 直樹 （FUKUTA Naoki）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： マルチエージェント、セマンティックウェブ、AI 応用
e-mail address: fukuta@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http://whitebear.cs.inf.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教員：福田 直樹
修士課程：M2（４名）【 研究目標 】
我々は、先端 AI 技術をその基盤に持つマルチエージェント基礎理論・応用技術を起点として、その発展ための重要なもう１つの基盤である高度意味処理(Semantic Technology)技術の高度化と、それらの応用システムへの展開を可能にする基礎技術・理論開発を目的として研究を行っている。様々な社会的ニーズを深堀する社会現象の解析支援技術としてのマルチエージェント最適化・シミュレーション技術から、そこでの動作主体である高度ソフトウェア・エージェントと外界とのやり取りの基盤である意味情報処理基盤，それらに対する高度な制御技術であるメカニズ
ムデザイン技術までを、幅広く研究展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）超高速大規模組合せオークション近似実行技術とその無線帯域割当等への応用（２）高速推論・オントロジーマッピング技術を基盤とした高度クエリ処理・近似技術（３）超大規模高度マルチエージェントシミュレーションのための高スケーラブル実行技術（４）これらの効率的実装のためのエージェント・プログラミング基盤の高度化技術の開発【 主な研究成果 】（１）超高速大規模組合せオークション近似実行技術とその無線帯域割当への応用
超高速大規模組合せオークション近似実行技術を基盤として、高度で大規模な無線帯域割
当問題などへの適用が可能となるようにメカニズム・近似アルゴリズムの改良を行うとともに、その効果測定と効率シミュレーション実行技術基盤となる資源制約の大きい BLMAB 問題への効率的対応アルゴリズムの開発を行った。
（電子情報通信学会論文誌採録決定済，総務省
SCOPE 若手 ICT 採択(2014 年度, フェーズ I), 国際会議 IEEE SOCA2014-WS, PRICAI2014 発
表など）（２）推論近似・オントロジーマッピング技術による高速クエリ変換処理技術の開発
最悪時に大きな計算負荷を伴う意味情報推論を用いた Linked Open Data へのクエリ実行を
可 能 と す る 手 法 を 、 協 調 型 機 械 学 習 を 利 用 し た 実 行 負 荷 予 測 技 術 と Evolutionary
Computation 技術の組合せにより実現可能であることを示した。（IIAI-ESKM2014, ISWC2014(Poster)発表など）（３）大規模高度マルチエージェント交通シミュレーションのための高スケーラビリティ化基盤
エージェント間の協調・交渉活動などといった高度な振る舞いを持ったマルチエージェン− 150 −

ト交通シミュレーションを大規模でかつ高速に実行するための実装基盤を開発し、BLMAB 問
題の効率的解法などを適用することでその高性能化を実現した。
（J. ACII 18(4) 581-589 (2014),
ICSCAI2014 発表など）【 今後の展開 】
我々は上記のように先端 AI 技術を駆使した新しい高度・大規模ソフトウェア実行制御理論・応用技術の実現を目指している。当面の今後の研究展開としては、これらの技術を核とした大規模問題への適用とその社会応用に力を注いでいきたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) 福田直樹,“留保価格を導入した大規模複数ユニット組合せオークションの近似価格決定に関する一考察”,電子情報通信学会論文誌,Vol.J98-D,No.6,2015.(採録決定済)
2) Yoshihito Sano, and Naoki Fukuta, “A GPU-based Programming Framework for Highly- scalable
Multi-Agent Traffic Simulations”, Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent
Informatics, Vol.18, No.4, pp.581--589, 2014.
3) T. Ishikawa and N. Fukuta, “Federated Cloud-Based Resource Allocation by Automated Negotiations
Using Strategy Changes”, Studies in Computational Intelligence, Vol.596, pp.111--125, Springer,2015.
(ACAN2013 の改訂版の出版)
4) Y. Tsuruhashi and N. Fukuta, “Toward a Framework for Implementing and Analyzing Meta-strategies on
Simultaneous Negotiations”, Studies in Computational Intelligence, Vol.596, pp.3--18, Springer,2015.
(ACAN2013 の改訂版の出版)
5) Y. Kadono and N. Fukuta, “LAKUBE: An Improved Multi-Armed Bandit Algorithm for Strongly
Budget-Constrained Conditions on Collecting Large-Scale Sensor Network Data”, Lecture Notes in
Computer Science, Vol. 8862, pp.1089--1095, 2014. (PRICAI2014 の出版)
【 解説・特集等 】
1) 川村隆浩,森田武史,福田直樹,“Linked Data とセマンティック技術の海外動向”人工知能学
会誌, Vol.30, 2015.(掲載予定：「Linked Data とセマンティック技術」)【 国際会議発表件数 】
1) 13th International Semantic Web Conference(ISWC2014), Riva del Garda, Italy,（2014.10.19-23）(poster)2) 7th International Workshop on Agent-based Complex Automated Negotiations(ACAN2014), Paris,
France, (2014.5.5-9),
他７件【 国内学会発表件数 】
・人工知能学会、情報処理学会、電子情報通信学会人工知能と知識処理研究会など１０件【 受賞・表彰 】
1) 電子情報通信学会情報システムソサイエティ 功労賞 (2015.5)(内定済)− 151 −

インフォマティクス部門

兼担

ジオ・ソーシャル・ビッグデータ処理兼担・講師
横山 昌平 （YOKOYAMA Shohei）
情報科学専攻 （専任：情報学研究科）
専門分野： データ工学
e-mail address: yokoyama@inf.shizuoka.ac.jp
homepage: http:/lab.yokoyama.ac/【 研究室組織 】
教

員：横山

昌平

修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
本研究室は Web 工学・Web 科学分野を軸足に、大規模なデータからの知識抽出と可視化技術を研究している。特にソーシャルネットワーキングサービス上の地理情報・時空間情報の処理と可視化に焦点を当てて、ビッグデータ処理に関する新しいアルゴリズムの開発を行っている。例えばこれまでに Flickr で共有されている大量の撮影位置情報(ジオタグ)付き写真から、世界中の人が今、どこにあるどんなものに興味を示しているのか等の知識を抽出する手法を提案した。
【 主な研究成果 】（１）ソーシャルデータを使い地図を描画する手法の開発
Flickr 上で共有されているジオタグ付写真のみを用いて、世界の正確な海岸性を推定する手法を開発した。（Thin Solid Films. 506-507 (2006), Diam. Relat. Materials.(2007)）
また、同様に世界の土地被覆状況を推定する技術を提案し、その評価を行った。（Carbon
Vol.44, No.15 (2006)）（２）ソーシャルデータから人々の興味を抽出する技術の研究
ロンドン等の観光地において、その街の何に人々は興味を持っているのかをソーシャルデ
ータから明らかにする手法を提案した。（J. Phys. D39 (2006), Thin Solid Film .506-507 (2006)）【 今後の展開 】
我々は上記のようにソーシャルデータを解析し、人の理解できる形で可視化するための技術を、アルゴリズムからシステム開発まで重層的に研究している。当面の今後の研究展開としては、これまでに培ってきた技術を「Geo-Social Survey」として体系化し、地理情報を有するソーシャル
データ処理のための共通基盤を実現したい。
【 学術論文・著書 】
1) 大森 雅己

廣田 雅春

石川 博

横山 昌平, "ソーシャルメディア上から収集したジオタグに基づく地理的特徴の抽出と評価", 情報処理学会論文誌データベース, Vol.8, No.1, pp.1-16,
2015-03-30.

− 152 −

2) 大羽洋隆, 廣田雅春, 石川博(首都大学東京), 横山昌平, "ジオタグ付き写真を用いた土地被覆の分析と可視化", 日本データベース学会和文論文誌, Vol.13-J, No.1, 2014.10
3) 白井 元浩，廣田 雅春，石川 博，横山 昌平，"ジオタグ付き写真を用いた関心領域と撮影ス
ポットの発見"，電子情報通信学会論文誌 D, Vol.J97-D, No.4, pp.835-844，2014.04.01【 国際会議発表件数 】
1) Masaharu Hirota, Masaki Endo, Shohei Yokoyama and Hiroshi Ishikawa, " Visualizing Shooting Spots
using Geo-tagged Photographs from Social Media Sites", 15th international conference on extraction andknowledge management (EGC 2015),ルクセンブルグ, 2015.01.27-30
2) Hirotaka Oba, Masaharu Hirota, Richard Chbeir, Hiroshi Ishikawa, and Shohei Yokoyama, "Towards
Better Land Cover Classification Using Geo-Tagged Photographs", IEEE International Symposium on
Multimedia (ISM2014), 台湾・台中,2014.12.10
3) Masaki Omori, Masaharu Hirota, Hiroshi Ishikawa, Shohei Yokoyama, "Can Geo-tags on Flickr Draw
Coastlines?", International Conference on Advances in Geographic Information Systems (ACM
SIGSPATIAL 2014), 米国・ダラス, 2014.11.05
4) Masaharu Hirota, Motohiro Shirai, Hiroshi Ishikawa and Shohei Yokoyama, "Detecting Relations ofHotspots using Geo-tagged Photographs in Social Media Sites", First international acm workshop on
managing and mining enriched geo-spatial data In conjunction with ACM SIGMOD/PODS 2014,
Snowbird USA, 2014.06.27【 国内学会発表件数 】
・情報処理学会、電子情報通信学会など１７件【 招待講演件数 】
1) Shohei Yokoyama, "Introduction to Fusion of Social Big Data and Robotics: (4)Geo-social Survey", 国立中央大学(台湾, 新竹), 2015.3.24
2) Shohei Yokoyama, "Introduction to Social Big Data Mining: (1)Geo-social Survey", Joint International
Symposium on ICT & Robot Informatics, 国立曁南国際大学(台湾, 埔里鎮), 2015.3.23
3) Shohei Yokoyama, "From Geological Survey To Geo-social Survey", 2-days Workshop: Digital
Ecosystems and Social Big Data, IUT De Bayonne et du Pays Basque, IUT De Bayonne et du Pays
Basque (Bayonne, France), 2014.12.18【 受賞・表彰 】
1) La 15èmeconférence internationale sur l'extraction et la gestion des connaissances (EGC 2015)、Meilleur
Article Applicatif d’EGC’2015, (Masaharu Hirota, Masaki Endo, Shohei Yokoyama and Hiroshi
Ishikawa) 「Visualizing Shooting Spots using Geo-tagged Photographs from Social Media Sites」
2) 第 7 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM2015), 学生プレゼンテーショ
ン賞(三浦 惇貴), 「忘却の概念を利用した Local Expert ランキングの地域ブログサイトへの導入」− 153 −

インフォマティクス部門

兼担

ユビキタスコンピューティング技術の応用
兼担・助教

岡田 昌也 （OKADA Masaya）（専任：情報学研究科）
専門分野： CSCL、グループウェア、ユビキタスコンピューティング
e-mail address: m.okada@inf.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員： 岡田 昌也
【 研究目標 】
ユビキタスコンピューティングは、実世界と情報世界をつなぎ合わせるための要素技術の一つである。私は、実世界問題の解決に資する情報技術の開発を、ユビキタスコンピューティング技術を核として進めている。具体的には、以下のように、教育、交通などのドメインを設定し、研究を実施した。
（１）実世界学習を高度化する、新しい学びのデザインの開発（２）実世界における状況推定技術の開発（３）自動車運転者の運転技能向上のためのユビキタスセンシング技術の開発【 主な研究成果 】
科研費基盤研究（C）（代表者）において、実世界における学習状況の理解に基づく「多様性を萌芽とした知識創造」の支援に関する研究を実施した。また、ATR（株式会社 国際電気通信基礎
技術研究所）、近畿大学理工学部と共同研究を推進し、交通工学を応用分野とした身体動作解析に関する研究を実施した。
研究成果を以下に示す。
（１）質的に異なる学習内容の生起と、3 次元的な人の注意配布に関する時系列的な遷移パター
ンの関係性を検討することで、身体的行動から学習者の内的状態（学習状態）を推定できることについて、これを支える定性的知見を得た。
（２）スマートフォンを用いて GPS 位置情報をもとに状況推定を行うことで、ライフログの生成に有効な状況情報を抽出するための機械学習手法を提案し、その識別精度および有効性を定量的に検証することに成功した。
（３）行動に対するデータ分析手法を開発し、高齢ドライバの運転技能、特に安全転動作に関する欠陥を自動評価するセンサシステムを開発した。この研究では、個々人の問題に適応した形で技能教育ができる仕組みを実現し、大規模実験でその効果を実証した。
【 今後の展開 】
実世界問題の解決に資する情報技術の創出には、人と実世界の間で交わされる相互作用の特質、問題、限界を検討し、その改善方法を実現することが重要である。そこで、人と実世界の相互作用の成り立ちや問題点を分析し，分析的知見を工学実装にフィードバックさせるというアプロー− 154 −

チを重視して、研究を展開したい．
【 学術論文・著書 】
1)Go Tanaka, Masaya Okada, and Hiroshi Mineno, “GPS-based Daily Context Recognition for Lifelog
Generation Using Smartphone”, International Journal of Advanced Computer Science and Applications,Vol. 6, No. 2, pp. 104--112, February 2015. （査読あり）
2)Masahiro Tada, Haruo Noma, Akira Utsumi, Makoto Segawa, Masaya Okada, and Kazumi Renge:“Elderly Driver Retraining Using Automatic Evaluation System of Safe Driving Skill”, Intelligent
Transport Systems, Vol. 8, No. 3, pp. 266--272, IET, May 2014. （査読あり）【 国際会議発表件数 】
1) Masaya Okada, and Masahiro Tada: “Analytics of Real-world Learning by Re-constructing Time-series
Occurrence of Qualitatively Different Learning and 3D Human Attention”, Proceedings of E-Learn2014,
pp.1476-1485, AACE, Louisiana, USA, October 2014 （査読あり）− 155 −

（４）ナノマテリアル部門
部門長

近藤 淳

１．部門の目標・活動方針
ナノマテリアル部門は 1７名（専任 2 名、兼担 15 名）の教員から構成されている。ナノマテリアルの研究分野
は分野融合・領域横断の要素が強く、研究対象とする材料も金属，ポリマー，セラミックス，あるいは生体物
質など、きわめて幅広い物質が対象である。ナノサイズの材料を、構成する物質の分子・原子レベルでの配列と構造の制御を行い、材料開発と機能開発とを、実験系および理論系の研究を基盤にアプローチする。
本部門では、ナノマテリアルをベースとして、（1）ナノ構造を有する微粒子、薄膜、クラスター材料などの機能性材料、金属材料、有機材料及び複合材料の微細構造と機能の高度発現と機能制御、ナノ構造
高分子材料の界面の物理的解析などの研究、（2）光電変換材料、エネルギー変換素子の情報機器への応用および計算による理論的解析、（3）超伝導材料、発光デバイス材料の開発、（4）医療用高機能微小機器、生体画像技術、生体関連材料あるいは医療材料など、基礎から応用に関する広い範囲の研究を行っている。
２．教員名と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員）◎近 藤

淳 ： 表面波を用いたセンサ・アクチュエータの開発◎脇 谷 尚 樹 ： 気相法による機能性セラミックス薄膜の創成○喜 多 隆 介 ： 酸化物超伝導材料のナノエンジニアリング○久保野敦史 ： 有機低分子・高分子凝集体の構造と物性○小林健吉郎 ： 酸化亜鉛のｐｎ制御と発光デバイスの開発○昆 野 昭 則 ： 色素増感型太陽電池の高性能化○鈴 木 久 男 ： ナノマテリアルのケミカルプロセシング○田 坂

茂 ： 高分子材料の表面・界面での構造発現○立 岡 浩 一 ： シリサイド系半導体とナノ構造材料プロセス○符 徳 勝 ： 新規機能性酸化物の開発○藤 間 信 久 ： ナノ物質の原子構造・物性の第一原理計算○星 野 敏 春 ： 第一原理計算によるナノマテリアルの原子構造・電子構造○間 瀬 暢 之 ： グリーンケミストリーとプロセス化学に基づいた有機化学における反応・合成手法の開発と応用○田 中 康 隆 ： リチウムイオン二次電池の有機電解質合成○冨 田 靖 正 ： 無機固体材料・二次電池への応用○鳴 海 哲 夫 ： 創薬を指向したイソスター研究○平 川 和 貴 ： 光化学の医学・生命科学への応用
３．部門の活動（１）主な研究成果
ナノマテリアル部門所属教員の平成 26 年度の主な研究成果を以下に記します。詳細は各教員のページを参照してください。

− 156 −

成膜時に磁場を印加可能な PLD 装置を用いて自発的な相分離を有する薄膜を作製するとともに、物性と結晶構造の関係を明らかにした。また、超音波噴霧熱分解法で作製した磁性微粒子の表面にシリカ
コーティングを行った生体親和性の高い磁気ハイパーサーミア用複合微粒子の合成を行った。
電力の超高効率輸送が可能な高温超伝導ケーブル用の低コスト超伝導薄膜作製について検討を行った。液相をアシストした新規な有機金属塗布法を開発伝導薄膜の厚膜化に成功し、臨界電流を 2 倍以上に向上させた。また、希土類元素添加と混晶化により、ゼロ磁場中の超伝導臨界電流密度及び磁場中
臨界電流密度の向上を達成した。
第一原理計算で、Fe 中、Al 中の不純物原子、不純物原子-PAC 原子、不純物原子対の格子歪効果を調べ、不純物原子当たりの体積膨張、不純物対相互作用エネルギーなどの実験結果を再現した。磁性不純物に関しては、磁性と格子歪の関係を調べた。
OFF－ON 型蛍光センサーによる新規触媒探索法の開発を実施し、アルドール反応、マンニッヒ反応、
ディールス・アルダー反応における最適触媒系の特定に成功した。また、マイクロバブル・ナノバブルを光反応に組み合わせることにより、常圧での一重項光酸素酸化反応を達成した。
がん光治療薬の基礎研究として、従来の活性酸素機構だけでなく、酸素に依存しない電子移動作用を研究している。平成 26 年度、これらの機構の寄与を定量的に決定することに成功した。また、従来不活性と考えられていた色素が電子移動機構で作用できることを証明した。
（２）招待講演(1) H. Suzuki, T. Ohno, T. Matsuda, N. Sakamoto, and N. Wakiya, "Stress Induced Effects for
Piezoelectric Thin Films on Si wafer," PIEZO2015, January 2015 (Maribor, Slovenia), 【キーノート】(2) H. Suzuki, M. Senna, N. Sakamoto, N. Wakiya, "Effect of Processing Method on Low-temperature
Crystallization of Ion-conductive Cubic Li7La3Zr2O12 Nanoparticles," The 31st Korea-Japan
Seminar on Ceramics, November 2014 (Changwon, Korea).
(3) H. Suzuki, T. Ohno, T. Arai, N. Sakamoto, T. Matsuda, N. Wakiya, and Barbara Malič “Enhanced
Piezoelectric and Ferroelectric Properties of PZT Thin Films on a Si Wafer by Hybrid Integration,”
ICONN2015, February 2015 (Chennai, India) .
(4) N. Wakiya, N. Sakamoto, T. Sakakibara, D. Suzuki, T. Kiguchi, K. Shinozaki, H. Suzuki,“Spontaneous superlattice formation via magnetic field induced phase separation,” ICMAT13,
November 2014 (Orando).
(5) N. Wakiya, N. Sakamoto, K. Shinozaki, H. Suzuki, “Spinodal decomposition derived superlattice
formation in epitaxial ceramic thin films,” ICONN2015, February 2015 (Chennai, India).
(6) K. Hirakawa, “Protein damage photosensitized by phosphorus(V)porphyrins: effect of fluorinatedaxial ligand,” The 10th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience-2014, June 2014, (Seoul,
Korea).
(7) 平川和貴，“光化学的 DNA 損傷と医学応用への基礎，”第 35 回光化学若手の会，2014 年 6 月（福
岡市）．
４．受賞
○ 脇谷尚樹，Editor-in-Chief Award of Distinguished Reviewer in 2014（日本セラミックス協会）− 157 −

ナノマテリアル部門

専任

表面波を用いたセンサ・アクチュエータの開発
専任・教授
近藤 淳 （KONDOH Jun）
光・ナノ物質機能専攻 （兼担：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 表面波センサ・アクチュエータ、微小電極センサ
e-mail address: kondoh.jun@ shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~j-kondoh【 研究室組織 】
教員：近藤

博士課程：後藤淳
幹博（創造科技院 D3、社会人）

修士課程：M2（５名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々の研究室では「新しいイノベーションを創造し、その研究成果の社会への還元すること」
を目的とし、これを実現するために「１．研究成果の実用化，２．新しい機能素子の開発」を目標として研究活動を行っている。１はこれまで得られた成果の実用化であり、現在の研究テーマ
では弾性表面波センサを用いた液体の濃度計測法の開発や SAW 霧化の応用である。２はこれまでに研究室で培われてきた様々な技術を基に新しい機能素子を開発することである。具体的には、一つの基板上に液滴搬送・混合・温度制御・計測を集積化したマイクロ流体システム，マイクロ流体システム用局在表面プラズモンセンサ，弾性表面波を用いた高感度バイオセンサ，およびワ
イヤレス弾性表面波センサの研究である。
【 主な研究成果 】（１）インピーダンス負荷 SAW センサにおいて、圧力センサやコンデンサを利用した振動測定を行い、片持ち張りの固有振動数測定に成功した。
（２）SH-SAW センサを用いた基準液体なしでの濃度検出方法について検証を行い、その有効性について確認した。
（３）SH-SAW センサを用いた血液凝固測定より、試薬の混合順によりセンサ応答が大きく異なることを見いだした。この結果を説明するため、マクスウェルモデル，一般化マクスウェルモ
デルに基づく数値解析を行った。その結果、これらのモデルにより実験結果を説明できることが分かった。
（４）使い捨て可能なデジタル式マイクロ流体システムを用いて、血液凝固によるインピーダン
ス変化測定を実施した。弾性波により凝固計測に最適な温度制御（37 度）および撹拌を行う
ことにより、再現性の高い結果を得ることができた。
（５）SAW による液滴搬送の実験的メカニズム検証のため、ひずみゲージを貼付した板バネによる力の測定を行った。水槽を用いた実験により基礎特性を明らかにした。また、液滴を用いた実験による、液滴搬送に必要な力を見いだすことができた。また、斜面を滑落する液滴とSAW による液滴搬送の比較により、搬送時の前進角と後退角の関係について明らかにした。
（６）SAW による液滴搬送において需要となる液滴位置決定方法を見いだした。
（７）SAW を用いた霧化において、ミスト径や霧化量の周波数依存性について実験的に明らかにした。また、ナノ粒子を含む水溶液のミスト作成にも成功した。

− 158 −

（８）局在表面プラズモン用金微粒子を金薄膜のアニーリングにより作成する方法について検討した。400 度程度および 700～800 度での実験により、粒子径，高さとアニーリング条件について検討した。併せて、真空プラズマ処理の微粒子に対する影響についても検討し、微細化が可能なことを明らかにした。
【 今後の展開 】（１）基準液体なしでの濃度測定法の応用
オンライン・リアルタイムで基準液体を用いることなしに濃度計測を行う。併せて小型計測装置の開発を行う。
（２）弾性表面波バイオセンサ
血液凝固過程における粘弾性パラメータを推定するための手法について検討する。また、凝固因子が欠損したサンプルによる測定などを行う。
（３）デジタ式マイクロ流体システム
液滴搬送・混合・温度制御・計測を生かし，血液凝固以外にも測定を行う。また、平成 26
年度に見いだした液滴位置決定法を適用したシステム開発を目指す。
（４）SAW 霧化現象の応用
ナノ粒子をミスト中に含めることにより、消臭・殺菌効果が得られるか確認する。
（５）インピーダンス負荷弾性表面波センサ
低周波数による梁の振動周波数や減衰振動測定と同時に SAW デバイスの高周波化を目指す。
（６）局在表面プラズモンセンサ
プラズマ処理による金微粒子の微細化について、条件を変えた測定により最適化を行う。
【 学術論文・著書 】
1) T. Genji and J. Kondoh, “Analysis of passive surface acoustic wave sensors using coupling of modes
theory,” Jpn. J. Appl. Phys., (accepted.)2) M. Goto, H. Yatsuda, J. Kondoh, “Effect of viscoelastic film for shear horizontal surface acoustic wave
on quartz,” Jpn. J. Appl. Phys., vol. 54 [accepted]
3) T. Fukaya, J. Kondoh, “Experimental consideration of droplet manipulation mechanism using surface
acoustic wave,” Jpn. J. Appl. Phys., vol. 54 [accepted].
【 国際会議発表件数 】
・９件（うち１件招待講演）【 国内学会発表件数 】
・電子情報通信学会超音波研究会，応用物理学会，日本音響学会研究発表会，超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム等１７件【 受賞・表彰 】
1) SAW 素子によるセンサの無給電ワイヤレス化，2014NE ジャパン・ワイヤレス・テクノロジー・
アワード優秀賞，日経 BP 社日経エレクトロニクス（2014.05.30）
2) 深谷智彦：第 34 回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウムで奨励賞受賞（授賞式は第 35 回同シンポジウムで実施予定）− 159 −

ナノマテリアル部門

専任

気相法による機能性セラミックス薄膜の創成
専任・教授
脇谷 尚樹 （WAKIYA Naoki）
光・ナノ物質機能専攻 （兼担：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野：セラミックス薄膜、セラミックプロセッシング
e-mail address: wakiya.naoki@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tnsakam/【 研究室組織 】
教
員：鈴木 久男、脇谷 尚樹、坂元 尚紀
研 究 員：ジーワン・クマーラ
博士課程：ハリナラヤン ダス（創造科技院 D2、国費）、新井
修士課程：M2（４名）、M1（１０名）

貴司（創造科技院 D1）【 研究目標 】
我々は機能性ナノマテリアル（セラミックス薄膜およびハイブリッド微粒子）の合成（セラミックスプロセッシング）と構造（結晶構造、微構造、ナノ構造および電子構造）が物性に与える影響の解明を行っている。このうち、脇谷は主に気相法（PLD 法、RF マグネトロンスパッタリン
グ法および超音波噴霧熱分解法）による合成を行っている。主な研究テーマを以下に記す。
（１）超音波噴霧熱分解法による、磁気ハイパーサーミア応用を目指した磁性微粒子の合成（２）磁場中でも PLD 法による新規セラミックス薄膜の創成（３）新規酸化物透明電極薄膜の作製（４）ポーラスシリコンをプラットフォームに用いた機能性セラミックス薄膜の創成【 主な研究成果 】（１）超音波噴霧熱分解法による、磁気ハイパーサーミア応用を目指した磁性微粒子の合成
生体親和性が高く、発熱特性の高いマグネシウムフェライトナノ粒子を超音波噴霧熱分解法で合成し、さらに生体親和性を高めるためにその表面をハイドロキシアパタイトまたはシ
リカでコーティングしたハイブリッド微粒子の作製に成功した。
（２）磁場中でも PLD 法による新規セラミックス薄膜の創成
チャンバー中に電磁石を搭載した PLD ダイナミックオーロラ PLD 装置を用いてセラミック
ス薄膜を作製すると、スピノーダル分解が生じて自発的に超格子構造が生成することを明らかにした。
（３）新規酸化物透明電極薄膜の作製
スピネル構造を有する亜鉛とイオンジウムの複合酸化物薄膜はバルクでは存在しないが、薄膜としては生成することを見いだした。しかし、この化合物は不安定で、膜厚が厚くなると分解してしまう準安定相であり、また、この化合物は立方晶のスピネル型構造では観測されない変調構造も有していることを明らかにした。
（４）ポーラスシリコンをプラットフォームに用いた機能性セラミックス薄膜の創成
東京農工大学の越田先生との共同研究で、シリコンの陽極酸化によってポーラスシリコン
基板の作製を行っている。我々は既にシリコン基板上にセラミックス薄膜をエピタキシャル
成長させる技術を有しているが、ポーラスシリコン基板上でもエピタキシャル成長が可能であることも見いだしている。
【 今後の展開 】
今後は現在の国際および国内の共同研究を発展させ、さらに材料科学の発展に少しでも貢献できればと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) “Catalytic Activities of Alkoxide-derived LaAlO3 for Ethanol Steam Reforming Processing”, Tetsuo− 160 −

Masuda, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki, Takeshi Matsuda, Tomoya Ohno, Trans. Mat.
Res. Soc. Japan, 40[1] (2015) 51-54.
2) “Catalytic activity for the methane steam reforming process using chemical solution deposition derived
barium titanate hollow particles with perovskite mono-phase”, Tomoya Ohno, Tetsuo Masuda, Tetsuo,
Tomoyuki Sugiura, Shinji Watanabe, Takeshi Matsuda, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki,
Funtai Kogaku Kaishi (2014), 51, (5), 337-342.
3) “Stress engineering for the design of morphotropic phase boundary in piezoelectric material”, Tomoya
Ohno, Hiroshi Yanagida, Kentaroh Maekawa, Takeshi Arai, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao
Suzuki, Shigeo Satoh,Takeshi Matsuda, Thin Solid Films xxx (2014) xxx–xxx.
4) “Effects of synthesis conditions on electrical properties of chemical solution deposition-derived
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 thin films”, Takeshi Arai, Tomoya Ohno, Takeshi Matsuda, Naonori Sakamoto,
Naoki Wakiya, Hisao Suzuki, Thin Solid Films xxx (2014) xxx–xxx
5) “Fabrication and characterization of (La,Sr)(Co,Ni)O3-δ thin-film electrode for Y2O3-stabilized-ZrO2oxygen sensor operating at low temperature”, Kazuto Nagahara, Tadashi Shiota, Akio Nishiyama, Naoki
Wakiya, Jeffrey S. Cross, Osamu Sakurai, Kazuo Shinozaki, Chemical Sensors (2014), 30(Suppl. A),
139-141.
6) “Strain engineering effects on electrical properties of lead-free piezoelectric thin films on Si wafers”,
Tomoya Ohno, Yuto Kamai, Yuutaro Oda, Naonori Sakamoto, Takeshi Matsuda, Naoki Wakiya, Hisao
Suzuki, Acta Chimica Slovenica (2014), 61(3), 453-456.
7) “Low-temperature synthesis of 12CaO•7Al2O3 particles by solution plasma processing”, Shiori
Maneyama, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Tomoya Ohno, Takeshi Matsuda, Hisao Suzuki, Funtai
oyobi Funmatsu Yakin 61(2), 93-98 (2014).
8) “Fabrication of vanadium dioxide nano-particles by microemulsion method with controlled phasetransition temperatures”, Takuya Okuda, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hidetoshi Miyazaki,
Toshitaka Ota, Hisao Suzuki, Hisao, Funtai oyobi Funmatsu Yakin 61(2), 99-103 (2014).
【 特許等 】
（特許登録）
1) 耐摩耗性にすぐれたターニング加工用表面被覆切削工具およびその製造方法、篠崎和夫、田中
貴司、脇谷尚樹、長田晃、高岡秀充、特許第 5555835 号（登録日：2014-06-13）
2) 耐摩耗性にすぐれたミーリング加工用表面被覆切削工具およびその製造方法、篠崎和夫、田中
貴司、脇谷尚樹、長田晃、高岡秀充、特許第 5555834 号（登録日：2014-06-13）
3) Method of manufacturing surface-coated cutting tool with excellent abrasion resistance, Takaoka,
Hidemitsu; Osada, Akira; Wakiya, Naoki; Suzuki, Hisao; Shinozaki, Kazuo, 米国特許登録番号：8895110（特許登録日：2014 年 11 月 25 日）（特許公開）５件（特許出願）３件【 国際会議発表件数 】
・１５件【 国内学会発表件数 】
・日本セラミックス協会、日本磁気学会など５０件【 招待講演件数 】
1) N. Wakiya, N. Sakamoto, T. Sakakibara, D. Suzuki, T. Kiguchi, K. Shinozaki, H. Suzuki, “Spontaneous
superlattice formation via magnetic field induced phase separation”, ICMAT13, November 221, 2014
(Orando).
2) Naoki Wakiya, Naonori Sakamoto, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki, “Spinodal decomposition derived
superlattice formation in epitaxial ceramic thin films”, ICONN2015, February, 4, 2015 (Chennai)【 受賞・表彰 】
1) 脇谷尚樹、日本セラミックス協会、Editor-in-Chief Award of Distinguished Reviewer in 2014 を受賞（2015 年 3 月 20 日）− 161 −

ナノマテリアル部門

兼担

酸化物超伝導材料のナノエンジニアリング
兼担・教授
喜多 隆介 （KITA Ryusuke）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： 酸化物超伝導材料、薄膜作製プロセス
e-mail address: terkita@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Eterkita/【 研究室組織 】
教
員：喜多 隆介
修士課程：M2（４名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、電力輸送、エネルギー利用、医療分野、環境分野等への酸化物高温超伝導材料の応用を目的として、ナノ構造を制御することにより高品質の超伝導薄膜を形成するプロセスの研究を行っている。高機能化・低コスト化を目的とした薄膜作製プロセスの研究以外にも、新規人工ピ
ニングセンター材料の探索などの研究を展開している。現在の研究目標を以下に列記する。
（１）ナノ構造を導入した高機能高温超伝導薄膜材料の開発（２）化学溶液塗布法を用いた低コスト超伝導薄膜作製プロセスの開発（３）ナノ構造形成に適した新規人工ピニングセンター材料の探索（４）超伝導薄膜材料および形成プロセスの最適化【 主な研究成果 】（１）ナノ構造を導入した高機能高温超伝導薄膜材料の開発
フッ素フリーMOD 法を用いた酸化物超伝導薄膜形成において、Ho と Zr を導入することにより超伝導薄膜の磁場中臨界電流特性の向上が可能であることを明らかにした（第 27 回国際超電導シンポジウム発表）。
（２）化学溶液塗布法を用いた低コスト超伝導薄膜作製プロセスの開発
フッ素フリーMOD 法を用いた酸化物超伝導薄膜形成に Zr を導入することにより超伝導薄膜の磁場中臨界電流特性の向上を初めて達成した（学術論文 1）。
（３）新規人工ピニングセンター材料の探索
新規ピニング材料として Ba(Hf,Ti)O3 が人工ピニングセンター材料として優れた特性を持つことを明らかにした。
（名古屋大学との共同研究）（４）超伝導薄膜材料および形成プロセスの最適化
MOD 法を用いた超伝導薄膜形成における酸素分圧の役割を明確にし、また希土類を混晶化することにより磁場中臨界電流密度特性が大きく向上することを明らかにした（応用物理学会発表）。
【 今後の展開 】
高温超伝導材料の電力輸送用線材・強磁場発生材料への応用を目指し、ナノ構造や結晶化条件− 162 −

を制御することにより高品質の超伝導薄膜を開発すること、およびフッ素フリーMOD 法を用いた
低コストで高品質の超伝導薄膜の量産化技術開発、および超伝導薄膜材料およびプロセスの最適化に注力する。また、超伝導材料に限らず、幅広く酸化物材料のナノ構造制御や酸化物薄膜の応用に本技術を適用して、高機能酸化物デバイスの創出にも繋げていきたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) Effect of Zr addition on the superconducting properties and microstructure of MOD-GdBCO films using
fluorine-free solutions, H. Suzuki, R. Kita, Y.Otsu, O. Miura, K. Yamada, K. Kaneko, Physics Procedia
58C(2014) 162-165.
【 国際会議発表件数 】
1) Effect of Ho Addition On The Fabrication of MOD- GdBCO Films Using Fluorine-Free MOD Method,
H. Suzuki, R. Kita, Y.Otsu, O. Miura, K. Yamada, K. Kaneko (2013 年 12 月 16 日、ISS2014、タワーホール船堀)【 国内学会発表件数 】
1) 金属オクチル酸塩を用いたフッ素フリー MOD 法による(Gd,Dy)Ba2Cu3Oy 薄膜の作製、山内亮
平、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治 （2014 年秋季第 75 回応用物理学会学術講演会、2014 年 9 月 18 日、北海道大学）
2) フッ素フリー MOD 法による Gd 系超伝導薄膜への RE 混晶化効果、廣岡健太、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治（2014 年秋季第 75 回応用物理学会学術講演会、2014 年 9 月 18 日、北海道大学）
3) MOD 膜を用いた液相 - 固相成長法による薄膜の作製、片柳聡史、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治（2014 年秋季第 75 回応用物理学会学術講演会、2014 年 9月 18 日、北海道大学）
4) フッ素フリー MOD-GdBCO 膜形成における Ho 添加濃度依存性、鈴木寛、喜多隆介、大津陽一、
久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治（2014 年秋季第 75 回応用物理学会学術講演会、2014
年 9 月 18 日、北海道大学）【 新聞報道等 】
1) 教師のための先端技術体験講座（中日新聞 平成 26 年 9 月 7 日）
2) 教師のための先端技術体験講座（静岡新聞 平成 26 年 9 月 9 日）

− 163 −

ナノマテリアル部門

兼担

有機低分子・高分子凝集体の構造と物性
兼担・教授
久保野 敦史 （KUBONO Atsushi）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 機能性有機材料、高分子薄膜
e-mail address: kubono.atsushi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~takubon/【 研究室組織 】
教員：久保野
博士課程：稲石敦史
勝典（創造科技院 D3）

修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学

部：B4（４名）【 研究目標 】
有機・高分子材料は分子造の多様性や分子配向制御による物性向上・新物性の発現などによる
新たな応用展開が期待されているが、再現性や耐久性などの点で高いハードルが存在している。
そこで、有機・高分子材料における新たな展開のための基礎作りを目標とし、有機低分子および高分子凝集体の高次構造制御ならびにその形成過程解析、および得られた凝集体の物性に関する研究を中心に、以下の項目について実験と理論の両面から検討を行っている。
（１）真空蒸着有機薄膜における分子配向機構（２）蒸着重合法による高分子薄膜の作製と特性評価（防食性、圧電性、電気特性など）（３）液晶表示素子の新規動作モードの開発（４）液晶表示素子の界面物性評価（５）粘着剤－被着材界面の粘弾性評価【 主な研究成果 】（１）真空蒸着を用いた分子配向・積層構造制御（分子の積木細工）
長鎖分子の垂直配向した連続膜が層状成長する様子を in-situ 観察するとともに、原子間力顕微鏡から層状成長の妥当性を検証した。
（２）蒸着重合ポリ尿素薄膜における双極子配向
蒸着重合により様々なポリ尿素薄膜を作製したところ、金属酸化物に対して双極子が垂直に配向し、熱処理と共に水素結合性が変化することを明らかにした。
（３）液晶－高分子界面の電場印加に伴う粘弾性変化の解析
粘性流体である液晶が特定の高分子配向膜上で形成する弾性体層が電場の印加や除去に伴い形成したり崩壊したりする現象を発見した。
【 今後の展開 】
有機・高分子材料の物性に関するこれまでの研究を継続するとともに、新しい研究テーマに対しても積極的に取り組みたい。その際には、学内外の研究者（企業を含む）との共同研究にも力− 164 −

を入れたい。また、物性発現の基礎的なメカニズムの解明が無機材料等に比べて遅れていることを考慮し、大学においては企業とは異なる観点で基礎的な研究を行う必要があることを鑑み、理論と実験を両輪とした研究を遂行していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 有機薄膜における高次構造制御 (久保野敦史) 信学技報, Vol. 114, No. 393, pp. 1-6(2015).

2) Electrorheological Response of the Interfacial Layer between a Liquid Crystal and a Polymer Alignment
Sublayer (M. Morimoto, Y. Makino, J. Gonda, M. Misaki, K. Ishida, Y. Ueda and A. Kubono) Thin Solid
Films, Vol. 558, pp. 227-230(2014).

【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、高分子学会、液晶学会、繊維学会など１６件【 招待講演件数 】
1) 電子情報通信学会
2)日本レオロジー学会− 165 −

ナノマテリアル部門

兼担

酸化亜鉛の pn 制御と発光デバイスの開発
兼担・教授
小林 健吉郎 （KOBAYASHI Kenkichiro）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 無機発光材料、薄膜工学
e-mail address:tkkobay@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://kobaken.eng.shizuoka.ac.jp/kobayashi_hp/【 研究室組織 】
教
員：小林 健吉郎
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
光機能性無機薄膜の作成と工学的応用を目指している。第 1 には、酸化亜鉛をベースにした発光デバイスの作成を行っており、特にクラスタードーピング法という特殊なドーピング方法の確立を理論ならびに実験の両側面からアプローチを進めている。このドーピング手法を用いて、酸化亜鉛の pn 制御を実現し、大面積発光デバイスの実現を目的としている。第 2 には、量子ドットを含む薄膜を高速でかつ安価で作製する新規な手法の開発を目指している。具体的には、Zn-O の前駆体を用いた化学気相堆積法で、有機物の吸着過程で粒子成長を自動的に停止させるものである。この応用として、有機 LED ディオスプレイに代わる無機量子ドットディスプ
レイの実現を目指す。第 3 に、ダイヤモンドや BN のように負の電子親和力を持つ材料にクラス
タードーピング法を適応させ、n 型のダイヤモンドや BN 薄膜の作製を目指す。n 型の BN 薄膜が実現できるとごく短波長の LED や高機能の電子エミッターを得ることができる。しかしながら、通常のドーピング技術では不可能であり、クラスタードーピング法を適応して、その優位性を検証する。また、BN 薄膜を用いたエミターの試作も検討する。
【 主な研究成果 】（１）ZnO 量子ドットの作成
酢酸亜鉛と H2O との MOCVD 法により ZnO ナノクリスタルを含む薄膜を作製し評価した。基
板温度 120 度と低温で作製した薄膜は、5nm の粒子径を持つ ZnO ナノクリスタルから構成されており、量子サイズ効果により、短波長シフトと極めて高い蛍光効率を示した。FTIR の解析から、ZnO ナノクリスタルの成長機構は、反応過程で生成した酢酸が ZnO 結晶表面に吸着することにより結晶成長を抑制するためであることが分った。
（２）クラスタードーピングの解明
MgN クラスターを ZnO に添加して p 型 ZnO を実現した。特に、Mg-N クラスターの安定性が低いため、ZnO と MgN の供給を交互に行うというデルタードーピング法を採用した。これにより、低抵抗の p 型 ZnO 薄膜が得られた。
（３）酸化亜鉛を用いる大面積ディスプレイの開発
ZnO 量子ドットを包むマトリックス薄膜として、Ga-Zn-O を採用し、イオンビームスパッタ
リング、電子ビーム蒸着、パルスレーザー堆積法、RF スパッタリング法など種々の薄膜堆積− 166 −

法を用いて、量子ドットへのマトリックス能力を評価した。その結果、イオンビームスパッ
タリング、パルスレーザー堆積法が優れていることが明らかになった。
（４）クラスタードーピング法によるｎ型 BN 薄膜の作製
負の電子親和力を持つ BN の伝導制御を検討した。Mg は BN を p 型にするものの優れた電子放出特性は得られなかった。一方、Mg と Sｉを同時添加した資料では比較的優れた電子放出特性が得られた。
【 今後の展開 】
ZnO 量子ドットを用いる新しい無機 LED ディスプレイを開発する。
【 学術論文・著書 】
1) Preparation and Characterization of Mesoporous Silica and Lithium-Ion-Conductive Halocomplex Salt
Composite, Yasumasa Tomita, Makoto Morishita, Takayoshi Okada, Hiromi Sahara, Atsushi Ichikawa,
Shin’ichi Ishimaru, Yoshiumi Kohno, Yasuhisa Maeda, Kenkichiro Kobayashi, Key Engineering
Materials, 582 (2014) 119-122
2) Adsorption behavior of natural anthocyanin dye on mesoporous silica,. Yoshiumi Kohno, Eriko Haga,
Keiko Yoda, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasumasa Tomita, Yasuhisa Maeda and Kenkichiro
Kobayashi, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 75, 1, 48-51 (2014).
3) Improved photostability of hydrophobic natural dye incorporated in organo-modified hydrotalcite,
Yoshiumi Kohno, Saeko Asai, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita, andKenkichiro Kobayashi, Journal of Physics and Chemistry of Solids, , 75, 8, 945-50(2014).
4) Improved calculation of band gap of Sr2Bi2O5 crystal using modified Becke–Johnson exchange
potential, Yuki Obukuro, Shigenori Matsushima, Kenji Obata, Masao Arai, Kenkichiro Kobayashi, J.
Phys. Chem. Solids, 75, 3, 427-432 (2014)
5) Characterization of Ti-doped CaFe2O4 prepared from a malic acid complex, Akane DOI, Mami
NOMURA,Yuki OBUKURO, Ryosuke MAEDA, Kenji OBATA, Shigenori MATSUSHIMA, andKenkichiro KOBAYASHI, J. Ceramic Soc. Japan, 122, 2, 1-4 (2014).
6) Fabrication of p–i–n devices consisting of ZnO quantum dots embedded in Ga2ZnO4 film,Xinyu Zhang,
Kenkichiro Kobayashi1, Yosiumi Kohno, Yasumasa Tomita,Yasuhisa Maeda, and Shigenori Matsushima,
Jpn. J. Appl. Phys. 53, 6S, 06JG09-1 06JG09-5, 2014.
7) Electrochemical response of diamond electrode to Methylene Blue in aqueous solution, Taro Hosoi,
Daiyu Kodama, Yoshiumi Kohno, Yasumasa Tomita, Kenkichiro Kobayashi, Yasushisa Maeda, 表面技術、65、No2, 2014 (42-45)
8) Preparation of magnesium ferrite by a malic acid complex, Akane DOI, Shigenori MATSUSHIMA,
Kenji OBATA,,Ryosuke MAEDA, Atsushi KAJIMA and Kenkichiro KOBAYASHI, Journal of the
Ceramic Society of Japan 122 [8] 645-648 (2014).
9) Enhanced stability of natural anthocyanin incorporated in Fe-containing mesoporous silica. Yoshiumi
Kohno, Yasushi Kato, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita and
Kenkichiro Kobayashi, Microporous and Mesoporous Materials, 203, 232-237 (2015)− 167 −

ナノマテリアル部門

兼担

色素増感型太陽電池の高性能化
兼担・教授
昆野 昭則 （KONNO Akinori）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）（兼担：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 光電気化学、有機電気化学
e-mail address: tsakonn@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/~konnolab/index.html【 研究室組織 】
教員：昆野

博士課程：張昭則
亮（創造科技院 D2、私費）

修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、シリコン太陽電池に替わる低コスト次世代型太陽電池として期待されている色素増感型太陽電池およびペロブスカイト太陽電池の高性能化を目的として研究を行なっている。実用化へ向けての課題である高効率化および固体化を実現するための研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）ヨウ化銅をはじめとする p 型半導体を用いる色素増感およびペロブスカイト太陽電池の固体化と高効率化（２）色素増感太陽電池用多孔質電極の開発（３）多孔質材料表面への色素吸着過程に関する研究および条件最適化【 主な研究成果 】（１）ペロブスカイト型太陽電池における変換効率向上
従来の色素増感太陽電池用色素は、金属錯体をはじめとする有機系色素であり、多孔質酸化チタン表面に単分子光吸収層を形成させることで高効率な電荷分離を実現している。一方で、色素によっては、単分子層吸着制御の困難さや、多孔質層の厚膜化等の問題があった。
これに対して、近年光吸収効率が高くかつ単分子制御を必要としない無機系色素や量子ドットを用いる太陽電池が注目されている。これら無機系色素と当研究室で実績を有するヨウ化銅をはじめとするｐ型半導体電解質を組合せた、完全固体型色素増感太陽電池を作製し、変換効率 20%を目指した高効率化を図る。成果は以下の通り。１）有機無機ハイブリッド色素（ペロブスカイト）を用いた固体型太陽電池において、最高で 7.9%の変換効率を達成した。
２）ホール輸送材料として、これまでの色素増感太陽電池で用いられたヨウ化銅にカーボン
ナノチューブ（CNT）層を導入することで、光電流密度が大幅に向上した。
（２）一方向配向 CNT シートの色素増感太陽電池への応用
繊維状で基板や結合剤が不要な一方向配向カーボンナノチューブ(CNT)シートの色素増感太陽電池用対極への応用について検討した。この材料は原料が主に炭素であるため、将来的にこれらの太陽電池の低コスト化に大きく貢献できると考えられる。当初、CNT シートを対− 168 −

極に用いたセルでは変換効率 1.70 ％であり、白金板の 4.62 ％と比べて大幅に低いことが明らかとなった。その原因として、電解液中の三ヨウ化物イオンの還元反応に対する触媒活性が低いことが考えられた。そこで触媒として白金ナノ粒子による表面修飾を検討し、CNT フ
ァイバー径約 60 nm に対して 5 nm 程度と充分に小さい白金粒子を CNT シートへ均一に担持することに成功した。白金使用量の定量も行い、1cm×2cm の CNT シートに対して約 0.6 µg 担持を行った場合変換効率 3.19 ％であったのに対し、同量の白金を担持した FTO ガラスの場
合は 0.87 ％であり、CNT シートを用いる優位性が明らかとなった。さらに白金に代わり導電性高分子の修飾では、電解重合法により PEDOT を CNT シート上に析出して触媒活性を向上させ、変換効率を 1.41 ％から 3.08 ％まで向上させることに成功した。
【 今後の展開 】
我々は上記のように色素増感太陽電池の固体化と高効率化および低コスト化による実用化を目指している。当面の今後の研究展開としては、これまでの研究成果および種々の電池作製工程におけるノウハウの蓄積を活かして、多孔質材料形成プロセスおよび種々表面修飾法の開発を進展させ、色素増感型太陽電池およびペロブスカイト太陽電池の早期の実用化を図りたい。
【 学術論文・著書 】
1) N. Dematage, E. V. A. Premalal, A. Konno, “Employment of CuI on Sb2S3 Extremely Thin Absorber
Solar Cell: N719 Molecules as a Dual Role of a Recombination Blocking Agent and an Efficient Hole
Shuttle” Int. J. Electrochem. Sci., 2014, 9, 1729-1737.
2) Shimizu, S. Kaneta, M. Blajan, K. Ogi, and A. Konno, “Surface modification of dye-sensitizedsolid-state solar cells by atmospheric-pressure plasma jet”, K. Jpn. J. Appl. Phys. 2014, 53, 11RF02.
【 国内学会発表件数 】
・電気化学会、中部化学関係学協会支部連合秋季大会など１０件【 招待講演件数 】
1) 2014 年電気化学会第 81 回大会【 新聞報道等 】
1) 日刊工業新聞（2014.6.27）− 169 −

ナノマテリアル部門

兼担

ナノマテリアルのケミカルプロセシング
兼担・教授
鈴木 久男 （SUZUKI Hisao）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：電子工学研究所）
専門分野： 無機材料科学（薄膜及びナノ粒子の合成と物性評価）
e-mail address: tchsuzu@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http:// http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tnsakam/【 研究室組織 】
教
員：鈴木 久男
博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）
学
部：B4（４名）
連携教員：脇谷 尚樹 教授、坂元尚紀

助教【 研究目標 】
セラミック薄膜やナノ粒子の物性は、そのナノ構造や残留応力あるいは電子状態などに大きな影響を受ける。そこで、CSD（化学溶液）法により薄膜やナノ粒子のナノ構造や応力状態を制御し、新規物性を発現できるナノマテリアルの開発を目指している。さらに、本年度は新規革新電池の実現のための材料開発も進めている。主なテーマは以下の通り。
（１）Si 基板上の強誘電体薄膜のストレスエンジニアリング（２）ゾルゲル法による環境調和型ナノ粒子の開発とスマートウィンドウへの応用（３）新規革新型全固体電池材料の開発（４）液中プラズマ法による酸化物ナノ粒子の低温合成【 主な研究成果 】（１）Si 基板上の強誘電体薄膜のストレスエンジニアリング
強誘電体の電気特性は、組成や結晶性などに影響されるが、実用化に有利な Si ウエハー上の強誘電体薄膜の電気特性には結晶向性以外に作製した膜に残留する応力が大きな影響を及ぼす。本研究では、Si 基板上に形成する酸化物電極薄膜のナノ構造を精密に制御することで、酸化物電極上に形成する強誘電体薄膜の電気特性を飛躍的に向上させるための基盤研究を行っている。
本年度は、緩和型強誘電体薄膜について、残留応力の影響を検討するための基礎的研究を行った。Thin Solid Films (2014) (Web 掲載)etc.
（２）ゾルゲル法による環境調和型ナノ粒子の開発とスマートウィンドウへの応用
VO2 は室温付近で唯一サーモクロミック特性示す物質であるが、薄膜やナノ粒子の低温合成は困難である。本研究ではこの様な優れた特性を利用するために、VO2 ナノ粒子を低温合成してプラスチックフィルム中に分散させることで、スマートウィンドウへ応用すること試みた。
VO2 ナノ粒子の合成には成功したので、今後、転移温度を制御する手法の開発を目指す。Funtai
oyobi Funmatsu Yakin（粉体および粉末冶金） 61, 99-103 (2014). etc.
（３）新規革新型電池材料の開発
現在の Li イオンバッテリーは大容量化に問題があることが理論的にわかっている。そこで、
新規革新全固体型電池材料の開発は必要不可欠な社会的要請となっている。本研究では、全固体型高性能電池の開発に不可欠な薄膜固体電解質として、最も有望な Li7La3Zr2O12(LLZO)ナ
ノ粒子の低温合成と特性制御を試みている。

− 170 −

【 今後の展開 】
今後は優れた特性を示す機能性薄膜やナノ粒子のさらなる特性の改善のためのよりよいケミカ
ルプロセスを探求するとともに、社会で求められる環境・エネルギー分野への応用を目指した研究への展開を試みて行く。
【 学術論文・著書 】
1) Tomoya Ohno, Yuto Kamai, Yuutaro Oda, Naonori Sakamoto, Takeshi Matsuda, Naoki Wakiya, Hisao
Suzuki, “Strain engineering effects on electrical properties of lead-free piezoelectric thin films on Si
wafers”, Acta Chimica Slovenica (2014), 61(3), 453-456（査読あり）
2) Tomoya Ohno, Tetsuo Masuda, Tetsuo, Tomoyuki Sugiura, Shinji Watanabe, Takeshi Matsuda, Naonori
Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki, “Catalytic activity for the methane steam reforming processusing chemical solution deposition derived barium titanate hollow particles with perovskite mono-phase”,
Funtai Kogaku Kaishi (2014), 51, (5), 337-342.（査読あり）
3) Hidetoshi MIYAZAKI, Yohei YAMAUCHI, Yusuke IIGUNI, Yumi TANAKA, Hisao SUZUKI,
Toshitaka OTA, " Fabrication of thermochromic composite films using transition temperature controlled
VO2 fine particles", Journal of the Ceramic Society of Japan 122 [1] 354-356 (2014)（査読あり）
4) Hidetoshi MIYAZAKI, Hiroaki ICHIOKA, Hisao SUZUKI, Toshitaka OTA, " Controlling photochromic
properties of molybdenum oxide based composite films by copper addition", Journal of the CeramicSociety of Japan 122 [1] 83-85 (2014)（査読あり）
5) Tomoya OHNO, Hiroshi YANAGIDA, Hisao SUZUKI, Takeshi MATSUDA, " Preparation of lanthanum
strontium cobalt oxide electrode on a Si wafer for stress engineering of ferroelectric thin films", Journalof the Ceramic Society of Japan 122 [1] 63-66 (2014)（査読あり）
6) Atsushi NOSE, Hidetoshi MIYAZAKI, Yukikuni AKISHIGE, Shinya TUKADA, Hisao SUZUKI,
Nobuyasu ADACHI, Toshitaka OTA, " Correlation between a dielectric anomaly and a phase transition ofsintered phosphorus doped WO3 ceramics", Journal of the Ceramic Society of Japan 122 [1] 25-28 (2014)（査読あり）
7) Hidetoshi MIYAZAKI, Shigeki YOSHIDA, Hisao SUZUKI, Toshitaka OTA, "Fabrication of Eu-doped
SrSi2O2N2 phosphor by a solid-state reaction using a new source of Si2N2O powder ", 9 122 [1] 9-11
(2014)（査読あり）
他６編【 特許等 】
1) Infrared detection elements with porous lower electrodes for stress management, Noda, Toshinari; Kubo,
Takashi; Suzuki, Hisao; Wakiya, Naoki; Sakamoto, Naonori, 米国出願番号：US 2014-14484136（出願日：2014-09-11）
他７件【 国際会議発表件数 】
1) 招待講演；Hisao SUZUKI, Mamoru SENNA, Naonori SAKAMOTO, Naoki WAKIYA, "Effect ofProcessing Method on Low-temperature Crystallization of Ion-conductive Cubic Li7La3Zr2O12
Nanoparticles", The 31st Korea-Japan Seminar on Ceramics, November 26th-29th, 2014, CECO,(Changwon, Korea)
他２１件【 国内学会発表件数 】
・日本セラミックス協会、粉体工学会、磁気学会、粉体粉末冶金協会など５０件【 招待講演件数 】
1) 【キーノート】；Hisao Suzuki, Tomoya Ohno, Takeshi Matsuda, Naonori Sakamoto, and Naoki
Wakiya, "Stress Induced Effects for Piezoelectric Thin Films on Si wafer", PIEZO2015, January
25th-28th, 2015 (Maribor, Slovenia),
他４件− 171 −

ナノマテリアル部門

兼担

高分子材料の表面・界面での構造発現兼担・教授
田坂 茂（TASAKA Shigeru）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 高分子材料物性
e-mail address: tcstasa@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tymatud/【 研究室組織 】
教
員：田坂 茂、松田靖弘（工学部助教）

博士課程： 深津 博樹（創造科技院 D3、社会人）、加藤 康一（創造科技院 D3、社会人）、安藤 英世（創造科技院 D3、社会人）
修士課程：M2（４名）、M1（４名）【 研究目標 】
我々は、高分子の一次構造と高次構造の情報をもとに、高分子材料が表面・界面で１）どのような状態で、２）配列し、３）機能を発揮しているのか研究している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）高分子強誘電体の界面で自己配向制御とその応用（２）アクリレート系粘着剤の粘着挙動の解明（３）高分子・無機材料界面での構造（４）プラスチック表面への高耐候性ハードコーティングの実現（５）機能性ゲル膜の構築【 主な研究成果 】（１）ポリ乳酸のゲルの応用
ポリ乳酸は特定の溶媒でのみゲル化するが、これがポリ乳酸と溶媒の錯体結晶によることを明らかにし、これを実用的なハイドロゲル化に成功した。
（２）液晶性高分子のナノ粒子界面での非晶化
通常、表面界面で配向結晶化する液晶性高分子がナノ粒子界面で非晶化することを見出した。
【 今後の展開 】
我々は上記のように高分子で解明されていない表面・界面関連の問題を明らかにしている。この結果はプラスチックの加工・物性だけでなく、繊維やフィルムの官能試験の結果も説明できると確信している。
【 学術論文・著書 】
1) “Atomic Force Microscopy for Thermally Renatured Xanthan with Low Molar Mass” Matsuda, Y.
Sugiura, F. Mays, J. W. Tasaka, S. Polym. J. 47(3) 282-285 (2015)
2)“ThermalStability

Improvement

andStructural− 172 −

Change

of

Oil

Gels

FormedbyStyrene-Butadiene-Styrene Triblock Copolymer Induced by Adding Poly(phenylene ether)” Kato, K.
Tsukamoto, Y. Hirai, E. Matsuda, Y. Tasaka, S. Open J. Org. Polym. Mater. 2014, 4, 65.
3) “Structure of Insoluble Complex Formed by a Block Copolymer of 2-Ethyl-2-Oxazoline and Ethylene
Oxide and Poly(Methacrylic Acid)” Matsuda, Y. Shiokawa, Y. Kikuchi, M. Takahara, A. Tasaka, S.
Polymer 2014, 55, 4757.
4) “Fabrication and Characterization of Poly(L-Lactic Acid) Gels Induced by Fibrous Complex
Crystallization with Solvents”, Matsuda, Y. Fukatsu, A. Wang, Y. Miyamoto, K. Mays, J. W. Tasaka, S.
Polymer 2014, 55, 4369.
5) “Surface Effect of Silica Nano-Particles with Different Size on Thermotropic Liquid Crystalline
Polyester Composites”, Fukatsu, H. Kuno, M. Matsuda, Y. Tasaka, S. World J. Nano Sci. Eng. 2014, 4,35.
【 国際会議発表件数 】
・２件【 国内学会発表件数 】
・高分子学会、繊維学会、日本接着学会など２０件− 173 −

ナノマテリアル部門

兼担

シリサイド系半導体とナノ構造材料プロセス兼担・教授
立岡 浩一 （TATSUOKA Hirokazu）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 半導体工学、結晶工学
e-mail address: tehtats@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tehtats/【 研究室組織 】
教
員：立岡 浩一
博士課程：孟 二超（創造科技院 D3、前期のみ）、 孟 祥（創造科技院 D2）
修士課程：M2（１名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、シリサイド系半導体と関連物質の基礎物性の解明と応用についての研究を行っている。
シリサイド半導体と関連物質の作製方法とそれを実現する成長装置の開発、シリサイド系半導体を用いた光電デバイス及び熱電デバイスの開発までの研究を幅広く研究を展開している。また酸
化物，半導体，金属を材料としたナノスケール材料における新しい物性の発現を実現するとともに、ナノ構造材料の形状制御技術を応用し、発電素子，光電素子への性能の向上と、環境・医療分野への応用を目指している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）シリサイド系半導体の成長方法の開発と系統的な物性の解明（２）シリサイド系半導体薄膜・バルク結晶及び粉末の作製と赤外光電デバイス及び熱電発電素
子への応用（３）ナノ物質の作製と形状制御（４）ナノ構造の発電素子，環境・医療分野への応用【 主な研究成果 】（１）シリコン系ナノワイヤの形状制御及び酸化物ナノワイヤの作製と光学特性評価
熱電発電効率の向上を目的として Si ナノワイヤの断面形状制御技術の確立を目指し円柱状，六角柱状，四角柱状および三角柱状ワイヤを作製した。MnCl2/Si 粉末をソースとした場合のSi ナノワイヤの成長過程を詳細に調べた。また ZnO 系酸化物のナノワイヤを作製しその光学特性を明らかにした。 (Jpn. J.Appl.Phys. Accepted, AIP ADVANCES 4, 027101 (2014)他)（２）シリコン系ナノシートの作製，物性評価と応用
CaSi2 結晶をテンプレートとし CrCl2 により Ca を脱離させることによりて Si ナノシートを作製しそのシート構造を評価した。 (J. Ceram. Soc. Jpn. 122 [8] 618-621 (2014))【 今後の展開 】
シリサイド半導体を材料科学の立場から新しいシリサイド材料の探索と系統的な物性解明を行う。またシリサイド半導体や酸化物ナノ構造を利用した熱電発電素子，低価格太陽電池，熱光電池の開発、及びナノ構造体の生成と構造制御を行っていく。さらに今後は金属ナノ構造の作製も− 174 −

行い、それらの環境，医療分野への応用を試みていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Hirokazu Tatsuoka, Hiroaki Suzuki, Takanori Suzuki, Wen Li, Junhua Hu, Xiang Meng, and Erchao
Meng, Synthesis and structural control of silicon and silicide nanowires/microrods using metal chloride
sources, Jpn J.Appl.Phys. Accepted.
2) Qing YANG, XiaoHong ZHOU, Takao NUKUI, Yu SAEKI, Sotaro IZUMI, Atsushi TACKEUCHI,
Hirokazu TATSUOKA, and ShuHua LIANG, Ultraviolet-emitting ZnO thick layer grown by thermaloxidation with gallium, SCIENCE CHINA, Technological Sciences, 57(12), 2500-2503 (2014).
3) Qing Yang, Hirokazu Tatsuoka, and Miyoko Tanaka, The (011) Twin Structure Periodical in Monoclinic
ZrO2 Nanofiber, e-J. Surf. Sci. Nanotech. 12, 418-419 (2014).
4) Peiling Yuan, Meng Wei, Zhenya Fu, Guosheng Shao, H. Tatsuoka, and Junhua Hu, Reactive vapor
deposition and electrochemical performance of nano-structured magnesium silicide on silicon and siliconcarbide substrates, Materials Science in Semiconductor Processing, 27, 873~876(2014).
5) Xiang MENG, Haruo IMAGAWA, Erchao MENG, Hiroaki SUZUKI, Yuya SHIRAHASHI, Kaito
NAKANE, Hiroshi ITAHARA and Hirokazu TATSUOKA, Formation of Si-based nanosheets byextraction of Ca from CaSi2 layers on Si substrates, J. Ceram. Soc. Jpn., 122 [8] 618-621 (2014).
6) Wen Li, Daisuke Ishikawa, Junhua Hu and Hirokazu Tatsuoka, Growth of MnSi1.7 layers on MnSi
substrate by molten salt method, Journal of Electronic Materials, 43(6), 1487-1491(2014).
7) Qing Yang, Xiaohong Zhou, Takao Nukui, Yu Saeki, Sotaro Izumi, Atsushi Tackeuchi, Hirokazu
Tatsuoka and Shuhua Liang, Time-resolved ultraviolet photoluminescence of ZnO/ZnGa2O4 composite
layer, AIP ADVANCES 4, 027101 (2014).
8) シリサイド系半導体の科学と技術 -資源・環境時代のあたらしい半導体と関連物質-

前田佳

均編著，立岡他，裳華，2014 年 9 月
他１編【 国際会議発表件数 】
・ICSS-Silicide 2014 など７件
【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、日本学術会議材料工学連合講演会など４件【 招待講演件数 】
1) ISEMN 2014, Wuhan,China,18-21 April,2014【 受賞・表彰 】
1) Erchao Meng, International Symposium on Energy Materials and Nanotechnology, Best Poster Award,
2014 年 4 月， Syntheses and morphological control of Si-based nanostructures using MnCl2 and Si
powders as source materials.

− 175 −

ナノマテリアル部門

兼担

新規機能性酸化物の開発
兼担・教授
符 徳勝 （FU Desheng）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 固体物理、誘電体
e-mail address: fu.tokushou@shizuoka.ac.jp
homepage: http:// www.grl.shizuoka.ac.jp/~ddsfu/【 研究室組織 】
教
員：符 徳勝【 研究目標 】
物質科学また材料科学においては、環境に優しく、毒性元素を含まない化合物や新規な構造を創出することにより、従来の性能を損なわない或いは超えた新規機能性材料の開拓が求められている。これらの課題を解決するために、新しい材料設計の方針や新たな戦略元素の探索が強く要請されている。このような視点に立って、我々は実用化可能な新材料の創出, 優れた光電機能性を有する材料の開発のブレークスルーとなるような新概念や新材料の設計指針の提案を目指す。
当面の研究目標を以下に列記する。
（１）Ca の Off-centering 効果を利用した BaTiO3 系グリーンな圧電材料の開発（２）新規透明な電気光学セラミックスの開発（３）巨大誘電・圧電応答を有するリラクサーにおける物性発生機構の解明【 主な研究成果 】（１）Ca の Off-centering 効果を利用した BaTiO3 系グリーンな圧電材料の開発
Ca の Off-centering 効果により BaTiO3 系材料の物性を改善・制御する手法の適用性を提案
し、（Ba1-xCax)（Hf0.1Ti0.9）O3（BCHTO）を対象とし、グリーンな圧電材料の開発を行った。BCHTO
セラミックスにおいて印可電界 10kV/cm で 0.085%の電場誘起歪みを得た。BCHTO セラミック
スは工業的利用されている鉛系 PZT 圧電セラミックス（10kV/cm で電場誘起歪みは 0.06%程度である）より優れた電場誘起歪み効果を有することを明らかにした。
（２）新規透明な電気光学セラミックスの開発
Spark Plasmas Sintering（SPS）焼結方法を用いて、代表的な電気光学結晶 LiNbO3 の電気光学性能を凌加する Ba2NaNb5O15（BNN）を対象とし、BNN セラミックスの透明化を試みた。その結果、可視光の波長において透過率 50％の透明化を実現した。透明 BNN セラミックスの実現可能性が示された。
（３）巨大誘電・圧電応答を有するリラクサーにおける物性発生機構の解明
Pb（Mg1/3Nb2/3）TiO3（PMN）-PbTiO3（PT）リラクサー強誘電体は巨大な誘電率や圧電常数を示す。それらの巨大物性に関する物理機構の解明には多くの基礎課題は残されている。本研究では、PMN-PT の母体材料である PMN を対象とし、印加電場における PMN 結晶の挙動を解明
し、PMN の電場―温度相図を構築した。我々の相図は基本的に random-field モデルの物理描像と合致する。また、（1）ゼロ電場において PMN の低温分極は単純な強誘電相の平行配列状− 176 −

態ではなく、平行配列状態と反平行配列状態が共存していること。（2）電場印加によりは分極状態が全て平行配列する状態に転移すること。
（3）印加電場が 5kv/cm を超えると、構造相転移の熱履歴がなくなること等も明らかにした。
【 今後の展開 】
今後の研究展開としては、実用可能のグリーン圧電セラミックス材料の開発、優れた電気光学効果を有する新規透明セラミックス光学材料の開発とその産業応用に力を注いでいきたい。また、リラクサー材料における巨大物性発現機構の解明を目指し、新規材料設計への応用を目指したい。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Yoneda, D. Fu and S. Kohara, “Local structure analysis of NaNbO3”, J. Phys.: Conf. Ser. 502, 012022(2014).

Published online: 11 April 2014.

2) Y. Yoneda, R. Aoyagi, D. Fu, T. Takenaka, “Local Structure Analysis of Li-substituted (Bi0.5Na0.5) TiO3
and NaNbO3”, Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., 39 (3), 247-250 (2014).
3) Y. Yoneda, S. Kohara, H. Nagata, D. Fu, T. Takenaka,“Local Structure Analysis of Nb-related

Perovskite Materials”, Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., 39 (4), 455-458 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) 9th Asian Meeting on Ferroelectricity (AMF- 9),and the 9th Asian Meeting on Electroceramics(AMEC-9), Shanghai, China, Oct. 26, 2014.
【 国内学会発表件数 】
・物理学会、応用物理学会、日本セラミックス協会など７件− 177 −

ナノマテリアル部門

兼担

ナノ物質の原子構造・物性の第一原理計算兼担・教授
藤間 信久 （FUJIMA Nobuhisa）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 物性理論、第一原理計算
e-mail address: fujima.nobuhisa@shizuoka.ac.jp
homepage: http://phys.eng.shizuoka.ac.jp/~fujima/index.html【 研究室組織 】
教

員：藤間 信久

共同研究者：星野

敏春（静大工学研究科電子物質科学専攻、教授）【 研究目標 】
近年の計算機の高速化・大規模化と密度汎関数法を基盤とする第一原理計算手法の進歩により、原子数が数千個程度までの物質系の構造・諸物性を、実験結果に匹敵する精度で計算機上に再現することが可能となった。
ナノテクノロジーの発展により、新しい非晶質材料（カーボンナノチューブ、金属ガラス等）
が次々に創製され、従来の結晶材料にはない新機能・高品質の工業材料として期待されている。
これらの非晶質材料の諸物性や安定性は、結晶では存在し得ない局所原子構造(ナノサイズ、サブ
ナノサイズの構造)に由来すると考えられる。例えば、Zr 高濃度 ZrCu 金属ガラスの安定性は Zrと Cu の正二十面体クラスターの存在による。
1000 個程度の原子系について第一原理計算が可能になったということは，周期性がなく多くの原子を考慮する必要がある非晶質系や不純物系について，計算機上でその局所構造や物性を再現しうることを意味する。我々の研究目的は、「非晶質材料の局所原子構造・電子構造を第一原理計
算により明らかにし、さらに第一原理計算から得られる相互作用エネルギー等を用いて，原子構造や物性の発現メカニズムを明らかにすること」である。本研究での理論計算には、第一原理分子動力学計算(VASP)，FPKKR 法等の計算プログラムを使用する。 最近の具体的なテーマは以下のとおりである。
（１）第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築（科研費特定領域研究「金属ガラスの材料科学」の計画研究（平成 15-19 年度、星野代表）;
科研費基盤 C（平成 24-26 年度、藤間代表））（２）Ni-Zr-Nb アモルファス合金の局所構造と水素吸蔵サイトの解明（東北大学 NICHE 福原グループとの共同研究/科研費基盤 B（平成 23-25 年度、藤間分担）；
科研費基盤 C（平成 24-26 年度、藤間代表））（３）フルホイスラー合金 X2YZ(X=Fe,Co,Ni,Ru;Y=Cr,Mn;Z=Al,Si,Ge など)、遷移金属シリサイドの電子構造・磁性に及す構造欠陥効果の第一原理計算（静岡大学・工学研究科電子物質科学
専攻・立岡グループとの共同研究、科研費基盤 C（平成 20-22 年度と平成 24-26 年度、星野代表））【 主な研究成果 】（１）水素原子を添加することにより特異な電荷輸送現象が発現する，Ni-Zr-Nb アモルファス合金の局所構造について，正 20 面体クラスターを基本単位とする構造を提唱し，さらに，この構造中における水素原子の吸蔵サイトの探索を行った。その結果，水素原子は正 20 面体クラ− 178 −

スター内の 4 面体サイトよりもクラスター間の 8 面体サイトに吸蔵された方がエネルギー的に有利であることを明らかにした。
（２）Ni-Zr-Nb アモルファス合金中のエネルギー的に高い 4 面体サイトへ水素原子を添加した場
合，4 面体を 8 面体へ変化させる，すなわち正 20 面体構造を面心立方構造へ変化させる構造
転移を引き起こすこと明らかにした。これは EAXF 実験等で観測される水素添加後の構造変化に相当するものと思われる。
（３）Co2XY(X=Cr,Mn: Y=Al,Si,Ge)フルホイスラー合金は、Co と X などの位置交換(構造欠陥)により、母体の強磁性（フェルミ準位でのスピン偏極率 100%）は大きく変化する。Co2MnSi,
Co2CrAl の構造欠陥エネルギーと構造欠陥による母体磁性変化を第一原理計算で調べ、実験結果を統一的に説明した。
（４）遷移金属シリサイド XSi(X=Mn,Fe,Co)合金とその混合物の電子構造・磁性の実験結果を第一原理計算で定量的に再現し、その基礎物性を明らかにした。X1-cYcSi 混合物の原子構造では、規則合金と XSi と YSi が分離した原子構造のエネルギー変化が非常に小さく、その Boltzmann 分
布を考えると実験でわかっている磁気モーメントの濃度依存性が再現できる。
（ICM2015（バルセロナ、スペイン）で発表予定）。
【 今後の展開 】（１）Ni-Zr-Nb アモルファス合金，局所構造中での水素(プロトン)の最小エネルギー経路を明らかにし，水素輸送にともなうクーロン振動等の特異な現象の起源について明らかにする。
（２）新たな蓄電材料としての応用が期待される遷移金属シリサイド系アモルファス合金の脱合
金化・陽極酸化によるポーラスシリサイドの局所構造について明らかにし，蓄電モデルを構築する。
（３）本研究で求めて長距離性の不純物原子対相互作用エネルギーを用いるクラスター変分法の自由エネルギー計算で、Al 基、Fe 基中の不純物原子の溶解度限の温度依存性を求める。
（４）合金の内部エネルギーの実空間クラスター展開法と、有限温度の原子配置エントロピーのクラスター変分法表示の自由ネルギー計算で、低濃度から高濃度の合金の原子構造安定化機
構を統一的に研究できる計算手法を確立する。
【 学術論文・著書 】
1) N.Fujima, T. Hoshino, M. Fukuhara, Effect of H-atom on Local Structure in Ni-Zr-Nb Amorphous
Alloys,Acta Physica Polonica A, in press(2015).

2) C.Liu, M.Asato, N. Fujima, and T. Hoshino, Full-Potential KKR Calculations for Lattice Dostortion
around Impurities in Al-based Dilute Alloys, Based on the Generalized-Gradient Approximations, MRS-J,
in press (2015).
3) 劉暢、安里光裕、藤間信久、星野敏春、GGA-FPKKR 法による Fe 基希薄合金中の点欠陥エネ
ルギーの第一原理計算、日本金属学会誌 78 巻, 235-240（2014）
4) Full-Potential KKR Calculations for Lattice Distortion Effect of Point Defect Energies in Fe-based
Dilute Alloys, Based on the Generalized-Gradient Approximation, Mater. Trans. 55, 1248-1256(2014).
【 国内学会発表件数 】
・日本金属学会など４件【 国際学会発表件数 】
1) IUMRS-ICA 2014,Fukuoka, Japan
2) ISPMA13, Prague, Czech− 179 −

ナノマテリアル部門

兼担

第一原理計算によるナノマテリアルの原子構造・
電子構造
兼担・教授
星野 敏春 （HOSHINO Toshiharu）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 物性理論、第一原理計算
e-mail address: tsthosh@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://phys.eng.shizuoka.ac.jp/~hoshino/index.html【 研究室組織 】
教
員：星野 敏春
共同研究者：藤間 信久（静大工学研究科電子物質科学専攻、教授）、安里等専門学校数理科、教授）

光裕（新居浜工業高【 研究目標 】
ナノテクノロジーの発展により、新しい非周期性材料（カーボンナノチューブ、金属ガラス、
時効硬化型 Al 基析出合金など）が次々に創製され、新機能・高品質の工業材料として期待されている。これらの非周期性材料の安定性（とその物性）は、結晶では存在し得ない局所原子構造(ナノサイズ、またはそれ以下のサイズの構造)に由来すると考えられる。例えば、Zr 高濃度 ZrCu 金
属ガラスの安定性は、Zr と Cu の icosahedron クラスターの存在によるとの実験的指摘がある。
また、車のボディとして、すでに実用化されている Al 高濃度 AlCu 合金(Fe 合金に比べ軽く、リサイクルも簡単で環境にやさしい時効硬化型析出合金)の強度は Cu 析出相の形・サイズ((001)円盤状)で決まり、Mg 元素などの添加でその強度はさらに増すことが実験的にわかっている、熱電発電材料、ナノスピンエレクトロニクス材料として期待されているフルホイスラー合金、遷移金
属シリサイドの電子構造・磁性は、実際の系で必ず存在する構造欠陥で大きく変わる。Fe 材料なども、工業材料作成の段階で一般的に存在する不純物の制御で品質が格段に改良されることが期
待されている。我々の目的は、「非周期性材料の局所原子構造・電子構造と物性の関係を第一原理
電子構造計算、及び第一原理計算結果を用いる模型計算で理論的に明らかにし、新しい材料の設計に役立てること」である。本研究の第一原理計算は、ドイツ・ユーリッヒの Grunberg 研究所(Forchungszentram Jülich) の Dederichs 教 授 グ ル ー プ と 我 々 の グ ル ー プ が 共 同 開 発 し た
GGA-FPKKR 法の計算プログラムを使用する。 最近の具体的テーマは、（１）第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築（科研費特定領域研究「金属ガラスの材料科学」の計画研究（平成 15-19 年度、星野代表）;
科研費基盤 C（平成 24-26 年度、藤間代表））（２）Al 基時効硬化型析出合金の原子間相互作用と析出の微視的機構の解明（東工大大学院里グループとの共同研究（金属開発センター(JRCM)「ナノメタル技術｣プロジ
ェクトの 1 つ「ナノアルミ」（NEDO 委託研究（平成 14-17 年度）、国家プロジェクト））で開始。
（３）フルホイスラー合金 X2YZ(X=Fe,Co,Ni,Ru;Y=Cr,Mn;Z=Al,Si,Ge など)、遷移金属シリサイドの電子構造・磁性に及す構造欠陥効果の第一原理計算（静岡大学・工学研究科電子物質科学専攻・立岡グループとの共同研究、科研費基盤 C（平成 20-22 年度と平成 24-26 年度、星野代表)）（４）Fe 中の不純物相互作用の解明と不純物制御による材料品質改良（新日鉄先端技術研究所・川上和人主任研究員らとの共同研究（新日鐵からの寄付金助成（平成 19-26）、科研費基盤 C（平成 20-22 年度と平成 23-25、安里代表））− 180 −

【 主な研究成果 】（１）我々が提案している合金の内部エネルギーのクラスター展開の方法の有効性・収束性を調べた。具体的に、Al 高濃度 AlX(X=Sc-Zn)合金の原子構造の X 依存性を X 間相互作用で説明した。また、Ni2MnAl, Fe3Al, Al3Sc などのバンド計算結果が、Ni,Fe,Al 中の不純物相互作用エ
ネルギーの計算で、4 体まで取り入れれば、規則合金 1 原子当たり 1mRy 以内で再現できることを示した。
（２）Co2XY(X=Cr,Mn: Y=Al,Si,Ge)フルホイスラー合金(スピン依存量子輸送現象を利用するナノデバイスとして重要)は、Co と X などの位置交換(構造欠陥)により、母体の強磁性（フェルミ準位でのスピン偏極率 100%）は大きく変化する。Co2MnSi, Co2CrAl の構造欠陥エネルギーと構造欠陥による母体磁性変化を第一原理計算で調べ、実験結果を統一的に説明した。
（３）Fe、Al 中の不純物原子間相互作用エネルギーの格子歪み効果を調べている。1 不純物と 2 不
純物周りの格子歪エネルギーの計算をほぼ終了した（1 番目の論文と、ICM2015（バルセロナ、
スペイン）で発表予定）。
（４）遷移金属シリサイド XSi(X=Mn,Fe,Co)合金とその混合物の電子構造・磁性の実験結果を第一原理計算で定量的に再現し、その基礎物性を明らかにした。X1-cYcSi 混合物の原子構造では、規則合金と XSi と YSi が分離した原子構造のエネルギー変化が非常に小さく、その Boltzmann 分
布を考えると実験でわかっている磁気モーメントの濃度依存性が再現できる。
（ICM2015（バルセロナ、スペイン）で発表予定）。
【 今後の展開 】（１）Al、Zr 基金属ガラス中の原子間相互作用を調べる。
（２）熱電発電材料・スピントロにクス材料として期待されている遷移金属シリサイド合金の磁性に及ぼす構造欠陥の効果を調べる。
（３）Al, Ag，Pd(fcc 金属)中の PAC プローブと不純物の相互作用の格子歪効果を調べる。
（４）Fe 系合金、Al 系合金の添加元素効果を調べる。
（５）本研究で求めた長距離性の不純物原子対相互作用エネルギーを用いるクラスター変分法の自由エネルギー計算で、Al 基、Fe 基中の不純物原子の溶解度限の温度依存性を求める。
（６）合金の内部エネルギーの実空間クラスター展開法と、有限温度の原子配置エントロピーのクラスター変分法表示の自由ネルギー計算で、低濃度から高濃度の合金の原子構造安定化機
構を統一的に研究できる計算手法を確立する。
【 学術論文・著書 】
1) C.Liu, M.Asato, N. Fujima, and T. Hoshino, Full-Potential KKR Calculations for Lattice Distortion
around Impurities in Al-based Dilute Alloys, Based on the Generalized-Gradient Approximations, MRS-J,
in press (2015).
2) N.Fujima, T. Hoshino, M. Fukuhara, Effect of H-atom on Local Structure in Ni-Zr-Nb Amorphous
Alloys, Acta Physica Polonica A, in press(2015).
3) 劉暢、安里光裕、藤間信久、星野敏春、GGA-FPKKR 法による Fe 基希薄合金中の点欠陥エネ
ルギーの第一原理計算、日本金属学会誌 78 巻, 235-240（2014）4) M.Asato, C.Liu, N. Fujima, and T. Hoshino, Full-Potential KKR Calculations for Lattice Distortion
Effect of Point Defect Energies in Fe-based Dilute Alloys, Based on the Generalized-GradientApproximation, Mater. Trans. 55, 1248-1256(2014).
【 国内学会発表件数 】
・４件（日本金属学会）【 国際学会発表件数 】
1) IUMRS-ICA 2014,Fukuoka, Japan− 181 −

ナノマテリアル部門

兼担

グリーンケミストリーとプロセス化学に基づいた
有機化学における反応・合成手法の開発と応用
兼担・教授
間瀬 暢之 （MASE Nobuyuki）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）（兼担：グリーン科学技術研究所）
専門分野： 有機化学、グリーンケミストリー、有機分子触媒
e-mail address: mase.nobuyuki@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tnmase/【 研究室組織 】
教
員：間瀬 暢之
研 究 員：Péter Lajos Sóti（スズキ財団外国人研究者）
修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
豊かな生活を持続する上でグリーンケミストリーの概念、すなわち「物質を設計し､合成し、応用するときに有害物を使わない・出さない化学」が不可欠であることは言うまでもない。しかし、その概念を具現化するには、物質の製造法に焦点を当てたプロセス化学の実践が肝要である。例
えば、物質合成において「A (1 mol) + B (1 mol) → C (1 mol)」のような反応は限られており、実際の合成では過剰な試薬・副生成物・共生成物など多種多様な副産物が生成する。特に生理活性物質や機能性物質の合成において汎用される直線型合成では、大量の副産物を生じ、その廃棄は常に問題となる。そのため優れた工業的合成法を設定することをゴールとするプロセス化学が必要であり、基礎研究の段階から取り入れることが 21 世紀型のモノづくりにつながる。以上の背景より、私はグリーンケミストリーとプロセス化学に基づいた有機化学における反応・合成手法の開発と応用について研究しており、触媒化学の力によって解決困難な課題を克服することを目指した。
【 主な研究成果 】（１）バイオインスパイアード有機分子触媒による環境調和型物質合成（２）OFF－ON 型蛍光センサーによる新規触媒探索法の開発（３）超臨界二酸化炭素と有機分子触媒を利用したポリ乳酸の高純度合成技術（４）マイクロナノバブルを用いた新規有機合成手法の開発【 今後の展開 】
日本では化成品・石油製品・製薬・農薬・香料などの化学産業が古くから発展している。しかしながら、日本の化学産業が生き残りをかけていくために、クリーンで安全な環境調和型合成プ
ロセスへシフトしていくことが強く望まれている。そのためには、既存の技術を踏まえた新規な技術・方法論が必要となる。これまで私はグリーンケミストリー、プロセス化学、触媒化学の力を結集することにより、有機化学における反応・合成手法の開発と応用を研究してきている。本
研究成果が化学産業の持続的発展に貢献できることを信じ、今後も研究を続ける。
【 学術論文・著書 】
1) Yamamoto, M.; Baldermann, S.; Yoshikawa, K.; Fujita, A.; Mase, N.; Watanabe, N. "Determination of
Volatile Compounds in Four Commercial Samples of Japanese Green Algae Using Solid Phase
Microextraction Gas Chromatography Mass Spectrometry" Scientific World Journal 2014, 8.
2) Tu, V. A.; Kaga, A.; Gericke, K. H.; Watanabe, N.; Narumi, T.; Toda, M.; Brueckner, B.; Baldermann, S.;
Mase, N. "Synthesis and Characterization of Quantum Dot Nanoparticles Bound to the Plant Volatile
Precursor of Hydroxy-apo-10 '-carotenal" Journal of Organic Chemistry 2014, 79 (15), 6808-6815.
3) Murata, A.; Akaike, R.; Kawahashi, T.; Tsuchiya, R.; Takemoto, H.; Ohnishi, T.; Todoroki, Y.; Mase, N.;
Yokoyama, M.; Takagi, K.; Winterhalter, P.; Watanabe, N. "Characterization of flower-inducing
compound in Lemna paucicostata exposed to drought stress" Tetrahedron 2014, 70 (33), 4969-4976.
4) Mase, N.; Ando, T.; Shibagaki, F.; Sugita, A.; Narumi, T.; Toda, M.; Watanabe, N.; Tanaka, F.

− 182 −

"Fluorogenic aldehydes bearing arylethynyl groups: turn-on aldol reaction sensors for evaluation oforganocatalysis in DMSO" Tetrahedron Letters 2014, 55 (11), 1946-1948.
5) Katsuno, T.; Kasuga, H.; Kusano, Y.; Yaguchi, Y.; Tomomura, M.; Cui, J. L.; Yang, Z. Y.; Baldermann,
S.; Nakamura, Y.; Ohnishi, T.; Mase, N.; Watanabe, N. "Characterisation of odorant compounds and theirbiochemical formation in green tea with a low temperature storage process" Food Chemistry 2014, 148,
388-395.
6) Ito, K.; Sato, Y.; Takasu, R.; Mase, N.; Kawata, Y.; Tasaka, S.; Sugita, A. "Second-order nonlinear
optical susceptibilities in nonelectrically poled guest-host polymers with tricyanofuran chromophores"
Japanese Journal of Applied Physics 2014, 53 (1), 6.
7) Baldermann, S.; Yang, Z.; Katsuno, T.; Tu, V. A.; Mase, N.; Nakamura, Y.; Watanabe, N. "Discriminationof Green, Oolong, and Black Teas by GC-MS Analysis of Characteristic Volatile Flavor Compounds"
American Journal of Analytical Chemistry 2014, 5 (9), 620-632.
8) 間瀬暢之 第三章 マイクロバブル（ファインバブル）応用のポイント 第 1 節 物質製造・
化学工学プロセス 第 2 項 ファインバブル/ウルトラファインバブルの有機合成・反応への応
用; 情報機構, 2015.
9) Mase, N.; Hayashi, Y. The aldol reaction: organocatalysis approach; Elsevier B.V., 2014; Vol. 2.
【 解説・特集等 】
1) 間瀬暢之 “「モノづくり」の実用化を指向した有機分子触媒による超臨界流体中ポリ乳酸合成”
有機分子触媒による未来型分子変換 News Letter 2015 (38).
2) 間瀬暢之 “マイクロバブル・ナノバブルを活用した新規有機合成手法の開発” JACI ニュー
スレター 2014, 53 (7).
3) 間瀬暢之 “マイクロバブル・ナノバブル（MNB） 手法による有機合成” 化学と工業 2014, 67(9), 786-786.
【 特許等 】
1) 間瀬暢之 外「過酸化水素合成方法」 特開 2015-020940、特願 2013-152163
2) 間瀬暢之 外 「 ポ リ マ ー の 製 造 方 法 、 及 び ポ リ マ ー 生 成 物 」 特 開 2014-221855 、 特 願
2013-101179
3) 間瀬暢之 外「芳香族アミン化合物の製造方法」 特開 2014-005217、特願 2012-140292【 国際会議発表件数 】
1) 間瀬暢之 "High-quality Polylactide Synthesis via Organocatalytic Ring-Opening Polymerization inSupercritical Carbon Dioxide" Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts 2nd
International Conference & 7th Symposium on Organocatalysis
他９件【 国内学会発表件数 】
・日本化学会、CSJ 化学フェスタ、プロセス化学会など１３件【 招待講演件数 】
・有機合成化学協会東海支部 若手研究者のためのセミナー、第 63 回高分子討論など８件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2015.3.25）
2) 中日新聞（2015.3.26）【 受賞・表彰 】
1) Péter Lajos SÓTI (特別研究生)、Poster Award at International Symposium toward the Future ofAdvanced Researches in Shizuoka University 2015 （ 2015.1 ）「 Synthesis of Self-Assembling
GNP-Supported Organocatalysts: Application for Asymmetric Synthesis」
2) 山本翔司（M2）、第 4 回 CSJ 化学フェスタ 2014 優秀ポスター発表賞（2014.11）「超臨界二酸化炭素中での有機分子触媒的高光学純度ポリ乳酸の合成」− 183 −

ナノマテリアル部門

兼担

リチウムイオン二次電池の有機電解質合成
兼担・准教授田中 康隆 （TANAKA Yasutaka）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 有機合成化学、有機物理化学、電気化学、超分子化学
e-mail address: tcytana@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.eng.shizuoka.ac.jp/closeup/tanaka.html
http://www.eng.shizuoka.ac.jp/db_disp.php?eid=00078【 研究室組織 】
教

員：田中

康隆

修士課程：M2（４名）、M1（３名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
選択的なイオン伝導に関する研究として、（１）新規な蓄電池、特にリチウムイオン二次電池の有機電解液の合成を行う。従来までの同電池の充放電特性、エネルギー密度を大きく上回る電池創成のための新規な電解質の設計・合成・物性評価を行う。
（２）燃料電池電解質の開発。
【 主な研究成果 】（１）電解質溶媒分子として電気陰性度の高い官能基を導入する事で、その分子の酸化電位を上昇させるだけでなく、共存する分子の酸化電位も分子間相互作用を通じて高くできる事を証明した。実際に電池を作成し充放電サイクルする事を確認した。
（２）燃料電池の寿命を延ばすための、燃料電池電解質の開発を行った。
【 今後の展開 】
リチウムイオン二次電池を現在用いられている携帯機器からさらに広い汎用用途、例えば電気自動車のための車載用の動力電源、家庭用の太陽光発電や夜間電力の貯蔵に用いるには以下の様な性能が求められる。できる限り小さいにも関わらず大量の電力を供給できる事（高エネルギー密度）、単位電池の電圧が高い事、繰り返し充放電に耐え性能が低下しない事、燃えにくい事、などが挙げられる。これらの要件を達成するためには、電池の構成要素のうち電解質の性能の大きな改善が必須である。前年度までに高電圧まで耐えられる電解液の合成を行ってきたが、さらに上述の性能をも併せ持った電解液の設計と合成を行う。また、現在の燃料電池の大きな問題は寿命の短さである。短寿命の大きな原因のひとつに電解質の分解が挙げられる。電解質分解の要因
分子を選択的に補足・不活性化する分子の開発を行った。
【 学術論文・著書 】
1) 田中康隆（共著、第 2 編第 8 章「蓄電デバイスの今後の展開と電解液の研究開発」，pp111-129）、− 184 −

“高電位電解質材料の分子設計-理論計算の活用，”シーエムシ−出版 2014 年 12 月
【 特許等 】
・３件
【 国内学会発表件数 】
・３件【 招待講演件数 】
1) 講演会「リチウムイオン電池電解液の難燃化・高機能化技術動向~燃えない高容量・高出力のリチウムイオン電池を目指して～（東京都港区浜松町 芝エクセレントビル）」において、“難燃性向上に向けた電解質材料の設計，” 2014 年 7 月 17 日木曜日
2) SAMSUNG SDI 本社研究所（韓国水原市）において講演，「Liquid Electrolyte containing Boron
Compounds」 2014 年 10 月 30 日木曜日
3) 講演会「富士通計算化学ユーザーフォーラム（富士通トラステッド・クラウド・スクエア，世界貿易センタービル）」において、“電池材料開発における理論科学計算，” 2014 年 11 月 26 日
水曜日

− 185 −

ナノマテリアル部門

兼担

無機固体材料・二次電池への応用
兼担・准教授
冨田 靖正 （TOMITA Yasumasa）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 固体イオニクス材料、二次電池
e-mail address: tytomit@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/^tytomit/【 研究室組織 】
教

員：冨田

靖正

研 究 員：渡邉 崇（学術研究員）
博士課程：齋藤 亮（創造科技院 D3）
修士課程：M2（３名）、M1（２名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
新しい無機イオニクス材料の開発および評価をおこない、それら化合物の二次電池などへの応用を目指している。主に、固体電解質を中心とし、リチウムイオン二次電池の大型化・安全化を実現する全固体リチウムイオン二次電池およびポストリチウムイオン二次電池として期待される
マグネシウムイオン二次電池の開発を行っている。正極材料では、鉄、ニッケルなどの遷移金属元素を中心金属とした活物質を開発することによって、より高性能・低コスト二次電池の作製を目標としている。
【 主な研究成果 】（１）リチウムイオン二次電池用正極材料の合成と評価
遷移金属酸化物とフッ化リチウムなどを複合化することで、高容量を示すことを見出した。
また、新規なフッ化物系正極活物質を発見した。
（２）酸化物固体電解質を用いた全固体二次電池の開発
酸化物固体電解質の一つである LATP を用い、焼結条件や種々の活物質の検討を行った結果、理論容量の 70％程度の性能を示す全固体二次電池が作製できた。
（３）リチウムイオン二次電池用固体電解質の合成と評価
新しい酸化物系の Li イオン伝導性固体電解質を合成し、導電性を評価した。柔粘性結晶を母体とする固体電解質を合成し、評価した。
（４）マグネシウムイオン伝導性固体電解質の合成と評価
マグネシウムイオンを電化担体とする固体電解質を合成し、その構造およびイオン伝導性や電気化学特性を評価した。
【 今後の展開 】
新規な正極活物質を発見しており、その関連化合物の合成・評価を進める。固体イオニクス材− 186 −

料の研究を継続し、高性能・低コスト二次電池材料を開発し、大型・安全なリチウムイオン二次電池の実現を目指す。新規な固体電解質を発見したことから、この化合物を中心に、全固体二次電池の開発を進めていく。また、マグネシウムイオン二次電池の実用化に向け、正極活物質および電解質の研究開発を行う。企業との共同研究にも力を入れたい。
【 学術論文・著書 】
1) Yoshiumi Kohno, Saeko Asai, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita, andKenkichiro Kobayash, “Improved photostability of hydrophobic natural dye incorporated inorgano-modified hydrotalcite”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 2014, 75, 945-50
2) Xinyu Zhang, Kenkichiro Kobayashi, Yosiumi Kohno, Yasumasa Tomita, “Fabrication of p–i–n devices
consisting of ZnO quantum dots embedded in Ga2ZnO4 film”, Japanese Journal of Applied Physics, 53,
06JG09 (2014)
3) Taro Hosoi, Daiyu Kodama,Yosiumi Kohno, Yasumasa Tomita, Kenkichiro Kobayashi, Yasuhisa Maeda,“Electrochemical response of diamond electrode to methylene blue in aqueous solution”, Hyomen Gijutsu,
65(2), 104-107 (2014)4) Yoshiumi Kohno, Yasushi Kato, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita
and Kenkichiro Kobayashi, “Enhanced stability of natural anthocyanin incorporated in Fe-containing
mesoporous silica”, Microporous and Mesoporous Materials, 203, 232-237 (2015)【 解説・特集等 】
1) 冨田 靖正：「固体電解質 ～二次電池を安全に～」，化学と教育, 592-593 (2014)【 特許等 】
1) 新井 寿一, 冨田 靖正：「コンポジット系正極活物質」, 特願 2015-51398【 国内学会発表件数 】
・第 8 回 分子科学討論会 １件
・第 45 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 ５件
・第 24 回 日本 MRS 学術シンポジウム １件
・電気化学会第 82 回大会 ２件
計９件− 187 −

ナノマテリアル部門

兼担

創薬を指向したイソスター研究
兼担・准教授
鳴海 哲夫 （NARUMI Tetsuo）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 医薬品化学、有機合成化学、ペプチド化学
e-mail address: narumi.tetsuo@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~ttnarum/top.html【 研究室組織 】
教

員：鳴海

哲夫

学部 4 年：４名【 研究目標 】
我々は、独創性の高い分子設計技術、欲しいものを自在に創る有機合成技術を基盤として、創薬を指向した生理活性分子や機能性分子の創製研究を中心に、有機合成における新たな方法論の開拓や創薬を指向した実用的反応の開発、そしてこれらを応用したケミカルバイオロジー研究を展開している。当面の目標を以下に列記する。
（１）等価性に着目した機能性分子の創製研究（２）HIV 細胞侵入過程を標的とした創薬研究（３）新規アゾリウム塩の創製と有機分子触媒としての応用【 主な研究成果 】（１）等価性に着目した機能性分子の創製研究
アミド結合と二重結合の構造的等価性に着目したクマリニルメチル型保護基の高度化研究を進め、8-アザクマリン骨格が高い親水性と光反応性を示すクロモフォアとして機能することを見出した。さらに、8-アザクマリン型クロモフォアの臭素置換位置と光化学的特性への影響について精査したところ、臭素原子を適切な位置に導入することで、光反応効率の向上が可能であることを明らかにした。
（Org. Lett. 1184-1187 (2014), Tetrahedron 4400-4404 (2014)）（２）HIV 細胞侵入過程を標的とした創薬研究
様々な株に対し顕著な抗 HIV 活性を示すベツリン酸誘導体 IC9564 に着目し、100 μM 程度
で細胞毒性が認められるベツリン酸骨格を 3 種類のトリテルペン類 (オレアノール酸、ウル
ソール酸、グリチルレチン酸) に置換した化合物群を合成し、抗 HIV 活性および細胞毒性を評価することで、より低毒性の化合物を探索した。その結果、100 μM で細胞毒性が認められず、顕著な抗 HIV 活性 (IC50 = 19 µM) を示すオレアノール酸誘導体 (OKS2-045) を見出す
ことに成功した。
（３）新規アゾリウム塩の創製と有機分子触媒としての応用
NHC 触媒の反応様式を拡充する新たな触媒機能の発見や協同効果の開拓を目指し、これまで NHC 触媒反応に関与しなかった対アニオンを機能化した複合型アゾリウム塩を設計し、合成研究に着手した。効果的な不斉反応場が期待できる不斉リン酸を銀塩へと誘導し、対アニオンに塩化物イオンを有する種々のアゾリウム塩とのアニオン交換反応によりビナフトール− 188 −

骨格の 3,3’位に種々の置換基を有する複合型アゾリウム塩の合成に成功した (72%～94%)。
【 今後の展開 】
我々はオリジナルな有機分子を駆使した創製研究を展開している。当面の今後の研究展開としては、新たな機能を有する機能性分子の創製とナノモーラーレベルで HIV の細胞侵入を阻害する
侵入阻害剤の創製に力を注いでいきたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) H. Takano, T. Narumi, N. Ohashi, A. Suzuki, T. Furuta, W. Nomura, and H. Tamamura, “Developmentof the 8-aza-3-bromo-7-hydroxycoumarin-4-ylmethyl group as a new entry of photolabile protecting
groups”, Tetrahedron, 70 (2014), pp.4400-4404.
2) T. Narumi, H. Takano, N. Ohashi, A. Suzuki, T. Furuta, and H. Tamamura, “Isostere-Based Design of
8-Azacoumarin-Type Photolabile Protecting Groups: A Hydrophilicity Increasing Strategy for
Coumarin-4-ylmethyls”, Org. Lett. 16 (2014), pp.1184-1187.
3) T. Narumi, S. Tsuzuki, and H. Tamamura, “Imidazolium Salt-Catalyzed Friedel-Crafts-Type Conjugate
Addition of Indoles: Analysis of Indole/Imidazolium Complex by High Level ab Initio Calculations”,
Asian J. Org. Chem. 3 (2014) pp.497–503.
4) V. Tu, A. Koga, K. H. Gericke, N. Watanabe, T. Narumi, M. Toda, B. Brueckner, S. Baldemann, and N.
Mase, “Synthesis and Characterization of Quantum Dot Nanoparticles Bound to the Plant Volatile
Precursor of Hydroxy-apo-10’-carotenal”, J. Org. Chem. 79 (2014) pp.6808-6815.
5) N. Mase, T. Ando, F. Shibagaki, A. Sugita, T. Narumi, M. Toda, N. Watanabe, and F. Tanaka,“Fluorogenic aldehydes bearing arylethynyl groups: turn-on aldol reaction sensors for evaluation oforganocatalysis in DMSO”, Tetrahedron Lett. 55 (2014) pp.1946–1949.
6) T. Kobayakawa, T. Narumi, and H. Tamamura, “Development of Efficient Synthetic Methodologies of
Chloroalkene Dipeptide Isosteres”, Peptide Science (2014) pp.13-14.
7) H. Takano, T. Narumi, N. Ohashi, W. Nomura, T. Furuta, H. Tamamura, “Development of
8-Azacoumarin-4-ylmethyl-type Photolabile Protecting Groups Based on Amide-Alkene Isosterism” ,Peptide Science (2014) pp.19-120.
【 国際会議発表件数 】
1) 第 2 回 国際会議(兼)第 7 回 有機触媒シンポジウム （2014 年 11 月）【 国内学会発表件数 】
・第 12 回次世代を担う有機化学シンポジウム （2014 年 5 月）１件
・第 4 回 CSJ 化学フェスタ

2014 （2014 年 10 月）１件

・The 51st Japanese Peptide Symposium （2014 年 10 月）２件
・第 40 回反応と合成の進歩シンポジウム （2014 年 11 月）1 件
・日本薬学会第 135 回年会（神戸）（2015 年３月）７件
計１２件【 招待講演件数 】
1) 第 426 回 薬学研究科セミナー、東北大学、2014 年 5 月 26 日

− 189 −

ナノマテリアル部門

兼担

光化学の医学・生命科学への応用
兼担・准教授
平川 和貴 （HIRAKAWA Kazutaka）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 光化学、物理化学、生物分子科学
e-mail address: tkhirak@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tkhirak/【 研究室組織 】
教
員：平川 和貴
博士課程：長谷川 仁子（創造 D1）、欧陽
修士課程：M2（２名）、M1（３名）
学部 4 年：１名

東彦（創造 D1、私費）【 研究目標 】
光化学および物理化学を基盤とした低侵襲ながん治療技術の開発を目的として研究を行なっている。主に、機能的な薬剤分子の設計と合成、薬剤分子によるタンパク質損傷活性等の物理化学的な物性評価を推進している。さらに、光化学の生命科学への応用、基礎生物学との境界領域の研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）酸素に依存しないがん光治療薬の開発（２）DNA 配列特異的に作用するがん光治療薬の開発（３）光を用いた遺伝子制御技術の基礎（４）生体分子の分子進化と生命の進化との関わりの解明【 主な研究成果 】（１）酸素に依存しない光増感剤の作用機序を定量的に決定
従来のがん光治療は活性酸素を武器としていたが、腫瘍内部のような低酸素条件でも活性が低下しないがん光治療薬開発を目指し、リンポルフィリン錯体を合成・評価した。その作用機序における従来の活性酸素機構と酸素に依存しない新しい武器である電子移動機構の寄与を定量的に決定することに成功した。（Chem. Res. Toxicol. 28 (2015)）（２）蛍光色素による生体分子光損傷機構の解明
従来、光化学的に不活性と考えられてきた蛍光色素が光化学的に生体分子を損傷可能であることを証明し、そのメカニズムがナノ秒スケールの励起状態の寿命内で起こる電子移動反応であることを明らかにした。（Chem. Phys. Lett. 627 (2015)）（３）不活性な青色色素による光化学的 DNA 損傷機構の解明
光化学的に不活性であるが、人体組織に対する透過性が高い赤色光をよく吸収する青色色
素が DNA に強く結合することにより、光照射下で効率よくグアニンを電子移動酸化可能であることを証明した。（Chem. Res. Toxicol. 27 (2014)）【 今後の展開 】
我々は上記のような光化学反応を基礎として、がん治療を含む新しい光医療技術の開発を目指している。当面の今後の研究展開としては、酸素に依存せず、がん細胞に対する強い光毒性作用を示す分子の開発を推進する。また、医工連携を視野に入れ、積極的に共同研究を推進することにより、実用化に少しでも近づいたがん光治療薬の開発に挑戦したい。がん治療以外に、光による遺伝子制御（操作）技術の基礎、基礎生物学分野との境界領域の研究も進めたい。
【 学術論文・著書 】
1) K. Hirakawa, H. Umemoto, R. Kikuchi, H. Yamaguchi, Y. Nishimura, T. Arai, S. Okazaki, H. Segawa,“Determination of Singlet Oxygen and Electron Transfer Mediated Mechanisms of PhotosensitizedProtein Damage by Phosphorus(V)porphyrins”, Chemical Research in Toxicology, 28 (2015),− 190 −

pp.262-267.
2) K. Hirakawa, H. Ito, “Rhodamine-6G Can Photosensitize Folic Acid Decomposition through ElectronTransfer”, Chemical Physics Letters, 627 (2015),pp.26-29.
3) K. Hirakawa, Y. Yamaji, T. Yonezawa, N. Toshima, “Reduction of Carbon Dioxide Using a
Visible-light-induced Electron Transfer System with Colloidal Metal Nanoparticle Catalysts: Evidence for
Production of Methane”, Current Topics in Catalysis, (2015) accepted for publication.
4) K. Hirakawa, Y. Ito, T. Yamada, S. Okazaki, “Relaxation Process of the Photoexcited State and Singlet
Oxygen Generating Activity of Water-soluble meso-Phenanthrylporphyrin in a DNA Microenvironment”,
Rapid Communication in Photoscience, 3 (2014),pp. 81-84.
5) K. Hirakawa, K. Ota, J. Hirayama, S. Oikawa, S. Kawanishi, “Nile Blue Can Photosensitize DNA
Damage through Electron Transfer”, Chemical Research in Toxicology, 27 (2014),pp. 649-655.
6) K. Hirakawa, M. Yoshida, “Theoretical Study of the Effects of Amino Acids on One-electron Oxidationof a Nucleobase: Adenine Residue Can Be a Hole-trapping Site”, Pure and Applied Chemical Sciences, 2(2014),pp.41-48.
7) K. Hirakawa, S. Nakajima, “Effect of DNA Microenvironment on Photosensitized Reaction of
Water-soluble Cationic Porphyrins”, Recent Advances in DNA and Gene Sequences, 8 (2014),pp.35-43.
8) J. Fujisawa, K. Hirakawa, “Mechanisms of Large Red-shift and Intensity Enhancement of Absorption
Bands by π-bond Breaking in a Verteporfin Sensitizer for Photodynamic Therapy”, Journal of Porphyrins
and Phthalocyanines, 18 (2014),pp.513-518.
9) K. Hirakawa, “Computational Chemistry for Photosensitizer Design and Investigation of DNA Damage”,
in Frontiers in Computational Chemistry, 2 (2015), pp. 33-76.
10) 平川和貴, “酸素，オゾンの光化学”, 酸素含有化合物, 光化学の辞典, (2014),pp.156.
他４編【 解説・特集等 】
1) J. Matsumoto, T. Shiragami, K. Hirakawa, and M. Yasuda, “Water-solubilization of P(V) and Sb(V)porphyrin and their photobiological application”, International Journal of Photoenergy, 2015
(2015),pp.1-12.
【 特許等 】
1) 平川和貴, 欧陽東彦：「リンポルフィリン化合物及びその製造方法、並びに生体分子損傷剤」,
特願 2014-097016【 国際会議発表件数 】
1) 2015 International Symposium Toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University,
Hamamatsu, Japan,（2015.1.26-27）
他１１件【 国内学会発表件数 】
・日本化学会、光化学討論会、日本光医学・光生物学会など１３件【 招待講演件数 】
・The 10th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience-2014, 2014 年ソウルなど２件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞 （2015.2.12）
2) 中日新聞 （2015.2.15）【 受賞・表彰 】
1) 長谷川 仁子（D1）、シーズ＆ニーズビジネスマッチング研究発表会最優秀ポスター賞(2014.12)「がんの化学療法・画像診断技術を革新する新規なリン糖抗腫瘍剤・糖修飾 MRI 造影剤及び潤滑性あるいは超親水性バイオ・医用材料の開発」− 191 −

（５）エネルギーシステム部門
部門長

齋藤 隆之

１．部門の目標・活動方針
エネルギーシステム部門は 15 名の教員から構成されている。本部門では、持続的成長が可能な社会を構築するために必要な産業技術の基盤となる生産システムとプロセス制御技術、ゼロエミッション技術、
新・省エネルギー技術、ならびに環境影響評価技術等の研究開発を行う。
東日本大震災の後、我が国にあっては、再生可能エネルギーの開発・実用化が進むものの、化石エネ
ルギーの価格高騰・円安や化石エネルギーへの依存度上昇など、エネルギー需給は脆弱と言わざるを得ない。シェールガスの開発により天然ガスへの転換が急速に進むものの、化石エネルギーへの依存度
は、世界的にも高い水準にある。エネルギーのグリーン化、経済の拡大、ならびに化石燃料の消費に伴う二酸化炭素の排出をどう抑制するか、また原発事故後の困難な問題に科学・技術者としてどう貢献できる
かなど、解決の困難な課題が山積している。
化石燃料の大量使用による地球環境破壊を回避するために、各専門分野に深く切り込むとともに、領域を超えた発想により各専門分野の深いところでイノベーションを創出し、かつ実用化を見据えて各分野間の連携・融合を促進することを本部門における基調とする。この考えの下、『農工連携による循環共生型社会の構築に向けてのプロジェクト』、『超臨界・亜臨界流体を用いる廃棄物の燃料化およびリサイクル技術の開発』を推進してきた。平成２５年度に開始した『農工情融合・地域産学官連携による高度危機管理技術の開発－ウィルス性家畜伝染病の防疫技術と放射性物質除染技術の開発－』では、農場現場実験を２回に渡って行い、放射性物質除染技術の実用化に目処を立てた。加えて、『高温高圧水を用いる
海洋バイオマスの高効率エネルギー変換技術の開発』を継続、推進した。さらに、環境・エネルギー技術と最先端の光科学・技術とを融合して光により水素を製造する技術の開発、極短レーザーパルスを用いた化学反応の制御、超臨界流体技術とマイクロ波加熱を複合化した新規化学反応場の創製技術の開発など、新たな学術融合分野の研究を進めていく。さらに、低周波超音波を利用した単位操作（粒子の精密分離・分級）の素過程の研究を開始した（H26 年度新規科研費・基盤 A）。これら成果を広く世界と地域に還元し、イノベーションの創出を目指す。
２．教員名と主なテーマ（○は兼担教員）○齋 藤 隆 之 ： 混相流物理と先端光科学との融合○大 岩 孝 彰 ： 超精密な機械の実現を目指して○桑原不二朗 ： 多孔質体理論に基づく熱移動プロセス○佐 古

猛 ： 廃棄物処理・リサイクル、グリーンケミストリー○須 藤 雅 夫 ： エネルギー化学工学○東郷敬一郎 ： 先進機械・構造用材料の変形・損傷・破壊○中 山

顕 ： 熱流体力学と多孔質理論の複雑系への応用○野 口 敏 彦 ： 高パワー密度電力変換器とモータドライブ○早 川 邦 夫 ： 塑性加工における材料挙動・損傷・破壊の解明○福 田 充 宏 ： 環境負荷の小さな冷凍機および流体機械の研究○二 又 裕 之 ： 微生物生態系を用いた環境浄化とエネルギー生産○孔昌 一 ： 超臨界流体物性測定およびナノ炭素材料の創製○真 田 俊 之 ： 混相流の微細構造解明と産業応用○島 村 佳 伸 ： ナノ・グリーン複合材料の強度と破壊○松 井

信 ： プラズマを用いた宇宙工学への応用− 192 −

３．主な研究活動（１）農工連携による新技術開発（オゾン水による農業廃水処理技術の高度化＝酪農廃水のオゾニド化処理技術）を完成させ、浜松ならびに牧之原地域の酪農家において長期実証試験を継続し、処理能力、操作性ならびに経済性が同時に成り立つことを確認するとともに、製品の全国展開を進めた。
（２）上記（１）の技術（オゾニド化）を放射性セシウム化合粘土鉱物の分離・除去技術に応用すべく、オゾニドへのセシウム化合粘土の物理吸着プロセスを実験により確かめるとともに、実用化を目指して中部
電力との共同研究を行い、成果を発表した。さらに、厳冬期における性能を実証する試験を農場で行うとともに、中部電力からの委託により、実用化する上での技術課題を抽出した。
（３）さらに、上記(1)のオゾン水を家畜伝染病の防疫に利用するための技術開発を開始するとともに、情報科学と工学が連携した危機管理技術の構築を進めた。（文部科学省特別経費プロジェクト分による事業推進）（４）平成 24 年度に採択された JST 戦略的創造研究推進事業「環境負荷の低減に資する持続的農業生
産システムの実証」において、亜臨界水を用いる農業廃棄物の燃料化技術の実証試験を継続、推進した。
（５）極短パルスレーザーを用いた超純水の分解に関するデータを集積し、水素製造技術に関する基礎技術を開発した。また、石英ファイバーをフェムト秒レーザー加工することにより、油脂を含むフォームの径と液膜を計測する光ファイバープローブを開発し、製品化に目処を立てた。
（６）英国物理学会，米国物理学会，Elsevier ほかが発行する多くの海外ジャーナルに活発に論文を投稿
し、掲載された。
（７）第 6 回超領域研究会の開催に協力
平成 26 年 6 月 20 日（金）に浜松キャンパス佐鳴会館会議室において行われた第６回超領域研究会の開催に協力した。
（８）第 4 回超領域国際シンポジウムの開催に協力
平成 26 年 12 月 1 日(月)～2 日(火)に東静岡駅前のグランシップ 10 階会議室において行われた第 4回超領域国際シンポジウム（インドネシアの研究者を招聘）の開催に協力した。
（９）第 7 回超領域研究会
平成 27 年 2 月 27 日（金）に浜松・佐鳴会館において行われた第 7 回超領域研究会の開催に協力した。
（10）インドネシアとの国際連携
平成 26 年 9 月 3，4 日、マレーシア・テイラーズ大学とのワークショップ（浜松・総合研究棟 10 階会議室）、平成 26 年 12 月 12，13 日、クアラルンプール・テイラーズ大学・セミナーハウスのワークショップ、
さらに平成 27 年 3 月 11～13 日、浜松・総合研究棟 10 階会議室のＩＩＴハイデラーバードとのワークショップに協力し、国際連携を深めた。
（11）インドネシア BPPT との MOU 締結への協力
グリーン科学技術研究所が進めている BPPT との MOU 締結に向けた取り組みに協力し、平成 26 年 9
月 15～16 日に BPPT にて、MOU を締結した。
（12）受賞
教員が浜松電子工学奨励会・高柳記念賞を受賞した（平成 26 年 12 月）。
４．今後の展開
我々は「農工情連携による持続可能な循環型社会の実現」を目指し、エネルギーシステム部門，環境
サイエンス部門，統合バイオサイエンス部門といった横断的なグループで協力しながら研究開発を進めている。特に、グリーン科学技術研究所との連携を強化するとともに、地方自治体や地域産業界と一体となった実用化研究を進める。今後も、産学官連携を強力に推進し、地域，世界のために貢献する。

− 193 −

エネルギーシステム部門

兼担

混相流物理と先端光科学との融合
兼担・教授
齋藤 隆之 （SAITO Takayuki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：グリーン科学技術研究所）
専門分野： 混相流、光応用流体計測、地球温暖化対策技術
e-mail address: saito.takayuki@shizuoka.ac.jp
homepage: http://flow.eng.shizuoka.ac.jp/
http://www.green.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教員：齋藤 隆之
博士課程：水嶋 祐基（学振 DC1、創造科技院 D3）、佐藤 克昭（社会人、創造科技院 D3）、川野誠矢（社会人、創造科技院 D1）、村松 浩也（社会人、創造科技院 D1）
修士課程：M2（１名）、M1（４名）【 研究目標 】
混相流の素過程、レーザーと光ファイバーを応用した流体計測、光と流体との相互作用ならびに超音波と流体との相互作用を基盤とする新しい流体工学の開拓とその基礎研究成果の産業応用を目的として研究を行なっている。エネルギーと工業プロセスに関わる産業ニーズに応えるとの視点から、基礎から応用までをシームレスに展開している。研究目標は以下のとおりである。
（１）気液二相流、固液二相流の素過程の解明、（２）フェムト秒レーザーを応用した時間領域での流体計測技術の開発、（３）フェムト秒レーザーと超純水との相互作用に解明とエネルギー技術への応用、（４）低周波超音波と水（気体が溶解）との相互作用の解明とグリーンプロセスへの応用、（５）気液二相流をベースとした新規廃水処理システムと防疫ならびに除染技術の開発【 主な研究成果 】（１）気液二相乱流の素過程の解明
気泡運動、周囲液相運動と気泡から液相への瞬時物質移動係数を精密に計測し、物質移動
における気泡界面運動、気泡重心運動、気泡周囲の液相運動の役割を定量的に明らかにした（Chemical Engineering Journal）。また、気泡界面のコンタミが気泡運動、周囲液相運動ならびに周囲液相運動に及ぼす影響を明らかにするとともに、界面の抵抗と周囲液相運動の低下により、瞬時物質移動が低下することを明らかにした（Chemical Engineering & Technology）（２）フェムト秒レーザーを応用した時間領域での流体計測技術の開発開発した 3 次元光線追跡シミュレーターを利用して、微小液滴、液膜を高精度に計測する
光ファイバープローブを創製するとともに、その性能を実証した（Measurement Science &Technology）（３）フェムト秒時間分解計測とナノ秒時間分解計測により、フェムト秒レーザーを超純水中に照射した際に発生する気泡核の生成過程を可視化計測した。（APS annual meeting）（４）低周波超音波と水（気体が溶解）との相互作用の解明とグリーンプロセスへの応用
20kHz 前後の低周波超音波を純空気や純 CO2 ガスを溶解させた超純水に照射した際に発生するキャビテーションに起因する微小気泡を利用して、精密に固体粒子を分級する方法を見出した（Chemical Engineering Science）。
（５）気液二相流をベースとした新規廃水処理システムと防疫ならびに除染技術の開発
オゾン気泡とオゾン水により、乳脂肪を含む廃水を高度処理する技術を開発するとともに、放射性物質の除染に応用する手法を考案した。
（静岡第一テレビで紹介、2015 年 2 月）

− 194 −

【 今後の展開 】
最先端のレーザー技術を駆使した計測技術を基に、分子スケールから地球規模の時空間スケー
ルを持つ混相流の素過程を明らかにするとともに、その成果をエネルギー（主として水素）の製造技術、ウィルス性家畜伝染病の防疫技術、高度廃水処理技術に応用し、グリーンなエネルギーと各種プロセスのグリーン化を推進したい。研究の推進にあたっては、異分野との融合を積極的に図りたい。
レーザー応用技術に関しては、フェムト秒レーザーと透明液体との相互作用を 2 つの時間領域において、高精度な時間分解可視化計測技術を駆使して、明らかにしたい。
光ファーバーを利用した流体計測技術に関しては、フェムト秒レーザーを用いて石英ファイバ
ーを加工する技術をさらに高度化して、圧力変動を計測する光ファイバーセンサーを開発したい。
加えて、既存エネルギー技術のグリーン化、既存工業プロセスのグリーン化を目指して、超音波による固体粒子の分離・分級の実用化に取り組みたい。
【 学術論文・著書 】
1) Takayuki Saito and Masahiko Toriu, Effects of a bubble and the surrounding liquid motions on the
instantaneous mass transfer across the gas-liquid interface, Chemical Engineering Journal, Vol. 265, 164 –175, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2014.12.039, (2015).
2) Yasuyuki Nagami and *Takayuki Saito, An Experimental Study of the Modulation of the Bubble Motion
by Gas-liquid-phase Interaction in Oscillating-grid Decaying Turbulence, Flow, Turbulence andcombustion, Vol. 92, Issue 1-2, 147-174, Springer, DOI 10.1007/s10494-013-9510-8, (2014).
3) Jie Huang and Takayuki Saito, Influence of bubble-surface contamination on instantaneous mass transfer,
Chemical Engineering and Technology, accepted for publication.
4) Yuki Mizushima and Takayuki Saito, Improving the accuracy of droplet measurement by optical fibreprobe using 3D ray-tracing simulation, Measurement Science and Technology, accepted for publication.
他２編【 国際会議発表件数 】
1) 2nd International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering (MMPE2), Hamburg,
Germany,（2014.9.24-27）
他１４件【 国内学会発表件数 】
・日本機械学会、化学工学会、応用物理学会など１７件【 招待講演件数 】
・化学工学会年次大会、日本鉄鋼協会混相流グループ会議など３件【 新聞報道等 】
1) 電気新聞（2015.2.6）
2) 静岡第一テレビ（2015.2）【 受賞・表彰 】
1) 齋藤 隆之、浜松電子工学奨励会・高柳記念賞(2014.12) 「最先端レーザーと光ファイバーを利用した複雑流体計測技術の開発とその環境技術への展開」− 195 −

エネルギーシステム部門

兼担

超精密な機械の実現を目指して兼担・教授
大岩 孝彰 （OIWA Takaaki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科
専門分野： 精密機構、精密計測、精密位置決め
e-mail address: tmtooiw@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://oiwa.eng.shizuoka.ac.jp/

機械工学専攻）【 研究室組織 】
教
員：大岩 孝彰、朝間 淳一（工学研究科准教授）、寺林 賢司（工学研究科 TT 助教）
博士課程：シャムスル（創造科技院 D3、マレーシア国費）、北野 公崇（創造科技院 D1）
修士課程：M2（７名）、M1（２名）
学部 4 年：１０名【 研究目標 】
現在「ナノテク」により精緻なものを作る技術が確立されつつあるが、人類の生活に必要な 1cm～1m 程度の大きさの部品をナノメートルオーダの精度［相対不確かさ：10–７～10–９（ナノ）］で加工や計測を行うための手法は開発途上にある。このように精密な加工機や測定機を実現するためには、正確に運動し高剛性なメカニズムが必要となるが、現実には機械要素の運動誤差や内・外
乱（力・振動・熱）などのために、運動精度の向上は非常に困難である。本研究室では、アッベの原理に代表される精密機械の基本原理を遵守しつつ適切な計測制御技術を応用することにより、
6 自由度完全相対運動を実現する超精密メカニズムの開発を目指している。
【 主な研究成果 】（１）ワーク・ツール間の 6 自由度完全相対運動を目指した超精密機械の開機械の運動を乱す内・外乱例えば内外力や室温変動などの影響を排除・低減するため、工作物（ワーク）とツール（刃物またはプローブなど）の間の 6 自由度相対運動（位置・姿勢）を計測するフィードバックセンサとして 6 自由度パラレルメカニズムを用い、機械の運動を補正する新しい概念の機械を創製する（科研費基盤 B）。
（２）パラレルメカニズムを用いた精密機構に関する研究
パラレルメカニズムは高速・高剛性・高精度という特長の他、6 自由度の運動をコントロール（計測・駆動）できるため、アッベの原理を満足させるメカニズムが可能になり、姿勢誤差の影響を排除することが可能になる。このメカニズムを三次元座標測定機等に応用し、キャリブレーション（校正）に関する研究、ジョイントとリンクの運動誤差＆熱的伸縮の補正、およびフレーム部の弾性変形と熱的変形の補正などに関する研究を行っている。
（３）超音波振動を用いたリニアボールガイドの摩擦低減に関する研究
転がりボールガイドの転動体と軌道面の間を相対的に加振し、位置決め精度向上と整定時間短縮を目指す（Precision Engineering）。
（４）表面弾性波を用いたデジタル式エンコーダの研究
板表面に表面弾性波（SAW：Surface Acoustic Wave）を伝搬させ、この周期性を用いて変位計測を行う原理の変位センサ（ディジタル式エンコーダ）を開発する（工学部プロジェク
ト、INTERMEASURE2014 出展）。
【 今後の展開 】
上記のように超精密に運動する機械要素，センサ，メカニズムおよび制御技術などを開発する
ことにより、超精密な機械システムの実現を目指す。
【 学術論文・著書 】
1) Hashim Syamsul, Takaaki Oiwa, Toshiharu Tanaka, Junichi Asama: Positioning error improvement
based on ultrasonic oscillation for a linear motion rolling bearing during sinusoidal motion, Precision
Engineering,Vol. 38 (2014) pp617-627.

− 196 −

【 解説・特集等 】
1) 大岩孝彰：特集 高精度・高スループットを実現する精密位置決め機構設計 第 1 部高速・高精度の位置決め設計の勘どころ 総論 「精密・超精密・高能率位置決め技術トレンド」，機械
設計，58 巻 8 号 pp.21-27．
2) 大岩孝彰：特集 高精度・高スループットを実現する精密位置決め機構設計 第 1 部高速・高精度の位置決め設計の勘どころ 解説 1 「精密位置決め機構設計のあらまし」，機械設計，58
巻 8 号，pp.14-20．
3) 大岩孝彰：「JIMTOF2014」特集「精密位置決め」，日刊工業新聞 ，2014 年 10 月 30 日
4) 大岩孝彰：特集「精密位置決め技術」最前線，「アンケートから見た位置決め技術の動向」，
InterLab， No. 114 (2015), pp. 13-19.
【 国際会議発表件数 】
・The 6th International Conference on Positioning Technology (ICPT2014)４件, 14th International
Symposium on Magnetic Bearings１件, the 2014 International Power Electronics Conference１件, 21th
Japan-Korea Joint Workshop on Frontiers of Computer Vision (FCV2015)１件, 合計７件
【 国内学会発表件数 】
・日本機械学会年次大会１件，日本機械学会機素潤滑設計部門講演会１件，日本 IFToMM 会議１件，精密工学会春季大会１件，電気学会産業応用部門大会２件，第 19 回知能メカトロニクスワーク
ショップ１件，動的画像処理実利用化ワークショップ DIA2015１件，合計８件【 招待講演件数 】
1) T. Oiwa: Machine design and error compensation for precise machine system, IFToMM International
Summer School on Micro- and Macro Mechanisms Design in Mechatronics Robotics 2014, University
Politehnica Timisoara, Romania, July 13-20.
2) T. Oiwa: Design of bolted joint and prevention against its loose, IFToMM International Summer Schoolon Micro- and Macro Mechanisms Design in Mechatronics Robotics 2014, University Politehnica
Timisoara, Romania, July 13-20.
3) 大岩孝彰：アンケート調査による位置決め技術動向，精密工学会超精密位置決め専門委員会９
月度定例会小委員会，東京理科大学森戸記念館（2014.9/12）4) 大岩孝彰：表面弾性波を用いた直線・曲面用デジタル式変位計，精密工学会生産自動化専門委
員会１月研究例会，中央大学後楽園キャンパス（2015.1/30）【 受賞・表彰 】
1) 機械工学専攻 修士 2 年 石野 拓朗君（大岩研究室）が、2014 年 11 月 18 日～21 日に開催された、精密工学会主催の第 6 回位置決め技術国際会議（The 6th International Conference on
Positioning Technology, ICPT2014）にて“Young Researcher Award for the paper”を受賞
2) 日本機械学会フェロー，2015 年 1 月 13 日，日本機械学会【 産業界向けの講演・講習 】
1) 大岩孝彰：「弾性表面波を用いたデジタル式変位計と光ファイバを用いた 3D タッチトリガープ
ローブ」，第 26 回計量計測展（INTERMEASURE2014）アカデミープラザ，東京ビッグサイト（2014.9/17）2) 大岩孝彰：「光ファイバと超音波技術を用いた超高感度 3D タッチトリガープローブ，静岡大学との連携による新技術説明会，科学技術振興機構東京本部 JST ホール（2014.11/7）
3) 日本機械学会 No.14-132 講習会―若手機械設計技術者のために―機械設計のための機構学と，機構における摩擦の基本的取り扱いと活用事例「機構の力学解析による部品間作用力と作用位置」，東京工業大学大岡山キャンパス（2014.11/26）
4)日本テクノセンター技術セミナー「パラレルメカニズムによる精密運動機構とその機械システ
ムへの応用」，日本テクノセンター（2015.3/26）【 その他 】
・外部資金獲得：科研費基盤 B 継続（代表者，H23～26），奨学寄付金２件，工学部プロジェクト
・第 26 回計量計測展（INTERMEASURE2014）アカデミープラザに出展（2014.9/17-19）− 197 −

エネルギーシステム部門

兼担

多孔質体理論に基づく熱移動プロセス
兼担・教授
桑原 不二朗 （KUWAHARA Fujio）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 熱流体工学、多孔質体
e-mail address: tmfkuwa@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：中山 顕、桑原不二朗

博士課程：張 文浩（創造科技院 D2、私費）
修士課程：M2（６名）、M1（６名）【 研究目標 】
我々は、体積平均理論を用い、巨視的支配方程式の導出，モデル係数の決定している。また、工業的応用に関する研究を行っている。
（１）逆浸透膜を利用した海水淡水化のモデリング（２）多孔質体都市モデルを用いた局地気象予測（３）ナノフルイドを用いた熱伝達向上【 主な研究成果 】（１）体積平均化を用いた膜の輸送モデル
膜浸透において膜近傍に出現する濃度分極現象のモデリングを行った。
（２）多孔質体都市モデルへの乱流モデルの導入
体積平均化理論に基づき都市を多孔質体とみなし、巨視的熱流動場のモデルを構築した。
（３）ナノフルイドにおける見かけの熱伝導率の増加
熱泳動などによるナノ粒子分散の影響により、伝熱面近傍において、熱伝導の低下，流動の促進減少が現れ、結果として熱伝達率の向上を引き起こす場合があることを示した。
【 今後の展開 】
我々は上記のように体積平均理論を用いて、膜あるいは多孔質体とみなせる物体内およびその周りでの熱，物質移動現象を解明している。本理論を発展し、液体の電気的性質による物質移動現象の解明および工学的利用について展開していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 小川博士，松本伸示，桑原不二朗，平田豊誠，“オーセンティック・ラーニングに依拠した理科授業が科学・理科学習態度に与える効果”，教育実践学論集，第 16 号，pp.139-147，2015．
【 国際会議発表件数 】
1) JSSUME2014，Yokohama（2014-8.15-17）− 198 −

【 国内学会発表件数 】
・日本伝熱学会、日本機械学会など６件− 199 −

エネルギーシステム部門

兼担

廃棄物処理･リサイクル､グリーンケミストリー
兼担・教授
佐古 猛 （SAKO Takeshi）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 超臨界流体工学
e-mail address: ttsako@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/~sakolab/【 研究室組織 】
教
員：佐古 猛、岡島 いづみ（工学研究科助教）
博士課程：鈴木 章吾（創造科技院 D2）、張 光偉（創造科技院 D2）
修士課程：M2（５名）、M1（５名）【 研究目標 】
我々は、超臨界・亜臨界流体の基礎と応用技術に関する研究を行っている。超臨界・亜臨界流体として超臨界・亜臨界水、超臨界メタノール、超臨界二酸化炭素を取り上げて、超臨界・亜臨
界流体の物性の迅速測定技術、有害物質の完全分解や廃棄物のリサイクル等の環境保全技術、廃棄物からの燃料ガス、液体燃料、固体燃料等の新エネルギー生産技術、有機溶媒を用いない重合・新材料創製技術等、超臨界・亜臨界流体の基盤技術の確立と産業への応用技術の開発を行っている。当面の研究開発目標を以下に列記する。
（１）分光学的手法による超臨界流体のミクロ及びマクロ物性の迅速・高精度測定技術の開発（２）超臨界・亜臨界水を用いた有機廃棄物処理技術の開発（３）超臨界・亜臨界水を用いたバイオマス廃棄物のエネルギー資源への変換技術の開発（４）超臨界アルコールやアセトンを用いた熱硬化性ポリマーのリサイクル技術の開発（５）超臨界二酸化炭素中でのポリマーの環境低負荷合成技術の開発（６）超臨界二酸化炭素を用いる金属ナノ粒子のコーティング技術の開発（７）超臨界二酸化炭素を用いる魚油中の EPA、DHA の濃縮技術の開発【 主な研究成果 】（１）水熱処理によるバイオマス＋プラスチック混合廃棄物の燃料化技術
JST 戦略的創造研究推進事業「環境負荷の低減に資する持続的農業生産システムの実装」
において、バイオマス系およびプラスチック系農業廃棄物から高発熱量の粉末燃料を製造し、バイオマスボイラーで長時間、安定に燃焼する技術の開発と実証試験を行っている。バイオ
マスとプラスチックが混合した農業廃棄物を 200℃、1.6MPa の亜臨界水中で 30 分間水熱処理
し、粒径が 5mm 以下で、発熱量が石炭並みの 25MJ/kg 以上という高発熱量の複合粉末を生成した。またこの粉末燃料中のバイオマス成分の細胞壁や表面構造の一部を水熱分解した結果、粉末燃料の脱水・乾燥に要するエネルギーの節約と処理時間の短縮を実現できた。
（２）ペーパースラッジを原料とする高速・高収率バイオエタノール生産技術の開発
製紙工場から大量に排出される防腐剤や脱墨剤等を含む製紙汚泥（ペーパースラッジと呼ばれる）を原料にして、亜臨界水前処理＋酵素糖化により、製紙汚泥中のセルロースを約 70％の収率でエタノール原料のグルコースに変換する技術を開発した。この時、亜臨界水前処理により防腐剤や脱墨剤を分解しセルロースを前処理すると、グルコース収率が約 30％増加す
ること、亜臨界水前処理を含む同時糖化発酵技術を用いると、セルロースの糖化からエタノール発酵までの期間を従来の 6 日間から 2.5 日以下に短縮できることを明らかにした。
（３）水熱処理による染色排水処理技術の開発
浜松市内の染色工場から排出された難分解性の染料を含む排水は、活性汚泥により生物処理しても十分に脱色せず、河川に放流後、流域の水環境に悪影響を与えている。このために過熱水蒸気酸化や亜臨界水加水分解＋生物処理により、排水中の染料をほぼ完全に分解し、無色透明な排水にする技術の開発を行っている。
（４）超臨界二酸化炭素を用いる金属ナノ粒子のコーティング技術の開発
超臨界二酸化炭素＋水素混合流体中に溶解した金属錯体を水素化分解して、ニッケルナノ
粒子表面に堆積しコーティングする技術を開発した。この方法を用いるとナノ粒子の凝集を抑制しながら、ナノ粒子表面を完全にコーティングすることが可能である。現在、銅錯体、クロム錯体を用いて 90～500nm のニッケル粒子の表面を効率よくコーティングする技術を開− 200 −

発し、コーティング膜の厚みに影響を与える実験パラメータを決定した。更にLangmuir-Hinshelwood 機構に基づいてコーティング膜の厚みを推算するモデルを開発した。
【 今後の展開 】
我々は、上記のように超臨界・亜臨界流体を利用した新しい環境保全技術、環境に調和したもの作り技術の開発を目指している。当面の研究開発課題として、超臨界・亜臨界水を用いた海洋バイオマスの総合利用技術（海洋バイオマスリファイナリー）の開発、超臨界二酸化炭素を用いた環境低負荷のマイクロ・ナノテクノロジーの開発を目指したい。
【 学術論文・著書 】
1)Idzumi Okajima, Masataka Hiramatsu, Yoshinobu Shimamura, Taichi Awaya, Takeshi Sako, “Chemical
recycling of carbon fiber reinforced plastic using supercritical methanol”, The Journal of Supercritical
Fluids, 91, pp.68–76 (2014 年 5 月)
2)Yooko Tsuchiya, Takeshi Sako, Idzumi Okajima, Akira Yamamoto,“Improved Jatropha Oil Separation by
Entrainer-Aided Supercritical CO2 Extraction”, Journal of Chemical Engineering of Japan，48(1)，pp.16-21 (2015 年)
3)岡島いづみ、佐古猛、「分離技術のシーズとライセンス技術の実用化」、超臨界流体及び加圧蒸気を用いる CFRP からの炭素繊維の分離・回収、pp.83-88、分離技術会（2014 年 10 月）
4)岡島いづみ、佐古猛、「放射性物質の吸着・除染および耐放射線技術における材料・施工・測定の新技術」、第 6 章第 14 節 亜臨界水を用いる塩素分を含んだ「被災地がれき」の燃料変換技術について、pp.571-576、技術情報協会（2014 年 11 月）
5)佐古猛、岡島いづみ、「躍進する超臨界流体技術―新しいプロセスの原理とその実用化―」、4
章 超臨界・亜臨界流体による資源循環プロセス、pp.65-90、コロナ社（2014 年 12 月）
6)岡島いづみ、佐古猛、“炭素繊維強化プラスチックリサイクル技術を開発”、Polyfile、Vol.51、No.606、pp.29-33（2014 年 8 月）
7)岡島いづみ、佐古猛、“CFRP リサイクルの現状と今後”、自動車技術、Vol.68、No.11、pp.20-25(2014 年 11 月)【 特許等 】
1)尾嶋康宏、佐古猛、岡島いづみ、“フッ素系共重合体、フッ素系共重合体の製造方法及びコーテ
ィング剤”、株式会社野田スクリーン、国立大学法人静岡大学［出願人］、2010 年 7 月 9 日出願（特願 2010-156989）、特許第 5605034 号（2014 年 9 月 5 日登録）2)佐野隆之、孔昌一、張タオ、岡島いづみ、佐古猛、“ポリマー発砲粒子、発泡トナー、およびそれらの製造方法”、株式会社巴川製紙所、国立大学法人静岡大学[出願人]、2011 年 3 月 17 日出願（特願 2012-505743）、特許第 5717106 号（2015 年 3 月 27 日登録）
【 国際会議発表件数 】
1) 10th International Conference on Separation Science and technology【 国内学会発表件数 】
・化学工学会、分離技術会など２１件【 招待講演件数 】
・分離技術会講演会など３件【 新聞報道等 】
1)「産学共同研究でマグロ DHA の抽出・濃縮に成功」、7 面、静岡新聞 （2015 年 3 月 14 日）【 受賞・表彰 】
1) 鳥井昭吾、岡島いづみ、佐古猛、日本エネルギー学会論文賞、“高圧過熱水蒸気酸化による下水汚泥の処理と熱エネルギー回収技術の開発”（2014 年 7 月）
2) Idzumi Okajima, Ryosuke Aoki, Takeshi Sako, Oral Presentation Award of 10th International
Conference on Separation Science and technology, “Extraction of cesium from fly ash using supercriticalcarbon dioxide”, (2014 年 11 月)
3)学生賞、“超臨界 CO2 中でのポリ乳酸重合におけるモノマーと触媒の溶解度測定”、古橋佑真、
分離技術会年会 （2014 年 5 月）
4)学生賞特別賞、“亜臨界・超臨界水を用いるアラミド繊維のモノマー化”、岡本隼人、化学工学会第 80 年会 （2015 年 3 月）

− 201 −

エネルギーシステム部門

兼担

エネルギー化学工学
兼担・教授
須藤 雅夫 （SUDOH Masao）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 電子物質科学専攻）
専門分野： 電気化学システム、膜プロセス
e-mail address: tcmsudo@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/sudohlab/【 研究室組織 】
教員：須藤 雅夫

秘書：伊藤 雅美

博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（４名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
電気化学システムを対象として、その材料機能と構造制御、デバイス及び化学装置としての性能向上策、また長期使用での安定性に与える要因、劣化因子の探索などを課題とする。特に、イオン輸送の解析、エネルギー変換に関する解析能力と、エネルギー全般に関する知見を養う。
【 主な研究成果 】（１）燃料電池運転時のＭＥＡ内の過酸化水素のその場測定
燃料電池の電解質膜にマイクロ金線を挟み込み、CV 測定から、過酸化水素の挙動を推測した。アノード側の電流ピークがカソード側より高い値となり、考察を加える。
（２）固体高分子形燃料電池の水分管理および耐久性
プロトン交換膜形燃料電池は、膜内及び膜電極接合体が湿度及び水分の影響を受ける。水分の輸送特性を実時間計測し、膜厚み、供給ガスの湿度、流量を変化させて、その時の性能
特性と比較

検討する。

（３）電気二重層キャパシタの性能に与える構造の予測モデリング
電気に重層キャパシタの性能に与える構造の基礎的なモデリングを実施し、電極の構造が与える影響因子を明らかにする。
（４）金属―空気電池の開発
新規な蓄電池の開発を目指し、金属－空気電池を開発する。特に電解液を流動化した二次電池を作成し、その充放電特性に与える影響因子を検討した。
【 今後の展開 】
エネルギー変換のための電気化学システムの研究を推進したい。現象の数式化による理解を進め、性能に影響する要因を明らかにする。燃料電池では、水分輸送に注力し研究を展開し、新規な電解質膜の開発を目指す。温泉熱発電のエネルギー評価から改善策を議論したい。

− 202 −

【 学術論文・著書 】
1) Response characteristics of fuel cell type alcohol sensor using Nafion membrane,
and Masao Sudoh,Kazuhiro Kamiya,ECS Transactions, 58(21),1-10 (2014)【 国内学会発表件数 】
1) 固体高分子形燃料電池の運転時のフッ化物イオン検出による過酸化水素生成機構（大村光作，

岡本 祐樹，須藤 雅夫）JACI-GSC セミナー、H26/5/23
2) アルカリ水溶液亜鉛空気電池の空気拡散電極の充放電特性（井田 徹，末松 直也，須藤 雅夫）JACI-GSC セミナー、H26/5/23
3) 固体高分子形燃料電池の湿度変化による膜内水輸送の解析（菅沢

幸大，下川

亮介，須藤

雅

夫）JACI-GSC セミナー、H26/5/23
4) 温泉熱バイナリ発電のエクセルギー消失（齋藤 章，須藤 雅夫，佐々木裕太）日本エネルギ
ー学会、H26/7/19-205)固体高分子形燃料電池の運転時の過酸化水素生成機構（大村光作，岡本祐樹，伊藤千尋、

須藤 雅夫）化学工学会第 46 回秋季大会 九州大、H26/9/17-19
6) アルカリ水溶液亜鉛空気二次電池の放電容量に与える影響因子（井田 徹，末松 直也，芥川
沙織、須藤 雅夫）化学工学会第 46 回秋季大会 九州大、H26/9/17-197) 固体高分子形燃料電池の不飽和・不均一分布の膜内水輸送（菅沢

幸大，下川

亮介，須藤

雅

夫）化学工学会第 46 回秋季大会 九州大、H26/9/17-198) 電気二重層キャパシタの放電性能向上策の考察（長沢雄亮、安江智広、中村早織、須藤雅夫）
化学工学会第 46 回秋季大会 九州大、H26/9/17-199) 電解液流動式亜鉛―空気二次電池の充放電特性（井田徹、芥川沙織、須藤雅夫、尾形節郎、錦善則）第 38 回電解技術討論会（埼玉）、H26/11/13-14
10) 燃料電池運転時に生成する過酸化水素のプロトン交換膜内での in-situ 測定（伊藤千紘、須藤雅夫）化学工学会第 17 回学生発表会(八戸高専)、H27/3/7
11) 球状活性炭を用いた電気二重層キャパシタの電極構造の最適化（中村早織、須藤雅夫）化学
工学会第 17 回学生発表会(八戸高専)、H27/3/7
12) 温泉熱を用いたバイナリー発電システムの効率化策（山下回学生発表会(八戸高専)、H27/3/7
化学工学会、電気化学会他

２２件【 社会連携・国際交流 】
1) 公益社団法人化学工学会 代表理事副会長
2) 静岡化学工学懇話会 名誉会長
3) 静岡燃料電池技術研究会 会長
4) 静岡県ふじの国未来のエネルギー推進会議 副会長
5) 静岡県資源環境技術研究会 技術顧問
【 特筆事項 】
・外部資金獲得：奨学寄付金

２件、共同研究（代表４件）− 203 −倫、須藤雅夫）化学工学会第 17

エネルギーシステム部門

兼担

先進機械・構造用材料の変形・損傷・破壊
兼担・教授
東郷 敬一郎 （TOHGO Keiichiro）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 材料強度学、破壊力学、複合材料工学
e-mail address: tohgo.keiichiro@shizuoka.ac.jp
homepage: http://mechmat.eng.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：東郷 敬一郎、藤井 朋之（工学部助教）
博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
機械・構造物の安全性・信頼性を確保するとともに、高性能化・高機能化を進めるためには、素材の開発と材料特性の評価は必要不可欠である。この観点から、金属材料，プラスティック，
セラミックス，複合材料を含めた先進機械・構造材料の変形・損傷・破壊挙動に関する研究と、材料複合化を利用した機能性材料の開発に関する研究を理論解析，実験の両面から行っている。
特に、実験により材料挙動の現象を把握してから、モデル化，理論の構築を行い、挙動の解明および評価・予測法の確立を目指している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）放電プラズマ焼結法によるセラミックス－チタン系生体適合傾斜機能材料の開発（２）二重介在物法による分散形三相複合材料の力学モデルの開発（３）構造材料の応力腐食割れ挙動の解明（４）平面曲げを受ける構造材料の低サイクル疲労挙動の解明【 主な研究成果 】（１）放電プラズマ焼結法によるセラミックス－チタン系生体適合傾斜機能材料の開発
生体適合性の高い部分安定化ジルコニア（PSZ），アルミナ（Al2O3）とチタン（Ti）からなる傾斜機能材料の創生に放電プラズマ焼結法（SPS）を適用するための基礎研究を行った。実験では、PSZ あるいは Al2O3 と Ti の粉末を用いて、複合材料，傾斜機能材料を SPS により製造し、組織観察，反応生成物の分析，酸素の拡散挙動，機械的特性について実験を行った。
その結果、SPS により、PSZ-Ti 系，Al2O3-Ti 系の傾斜機能材料を作製できるものの、PSZ-Ti
系においては酸化による Ti 相の脆化に問題であり、Al2O3-Ti 系においては Al2O3-Ti 界面の強度が低いという問題があることを明らかにした。（Materials Science & Engineering A (2015),
Computational Materials Science (2014), Acta Mechanica (2014)）（２）二重介在物法による分散形三相複合材料の力学モデルの開発
セラミックスと金属からなる分散形複合材料においては、その製造過程において界面反応
により第三相が形成される場合があり、そのような複合材料は分散形三相複合材料となる。
本研究では、このような複合材料の力学特性を予測するための力学モデルを二重介在物法により構築するものである。まず、二重介在物法では、二重介在物各相の微視応力は予測できないものの、二重介在物の平均応力は予測でき，複合材料の巨視的力学特性は予測できることを示した。続いて、マトリッシティを導入することにより、セラミックスと金属の割合の全範囲に対して有効なモデルを構築した。
（３）構造材料の応力腐食割れ挙動の解明
発電プラント等において重要な問題となっている応力腐食割れ（SCC）は、平滑表面におけるき裂発生とき裂の進展により大き裂の形成あるいは破壊に至る。き裂発生に関しては、テ− 204 −

トラチオン酸環境下でのき裂発生挙動の連続観察を行い、実験前後の EBSD 計測により結晶
粒・結晶方位を同定しておくことにより、粒界き裂発生と結晶粒方位の関係などを明らかにした。き裂進展に関しては、弾塑性域でのより広範囲の実験が可能な負荷装置と制御システ
ムを開発した。
（４）平面曲げを受ける構造材料の低サイクル疲労挙動の解明
機械構造物が巨大地震に遭遇すると、構造部材は塑性変形を伴う繰返し曲げ変形を受け、破壊に至る場合が多い。本研究では、構造用金属材料の低サイクル疲労挙動の解明を目的として、両振り繰返し曲げ試験法を開発し、各応力レベルで実験を行った。低サイクルから高サイクルに渡る疲労強度（S-N 曲線）を明らかにすることができた。
【 今後の展開 】
我々は機械・構造物の安全性と信頼性の確保と高性能材料システムの開発という観点から研究を進めている。今後の展開としては、放電プラズマ焼結法によるセラミックス－金属系生体適合
傾斜機能材料の創生に向けて、焼結メカニズム，界面相形成挙動，強度評価などの実験と微視力学解析などを実施していきたい。応力腐食割れについては、モンテカルロ・シミュレーションの高精度化，き裂進展特性の J 積分による評価法の確立，き裂発生挙動の解明を進めていきたい。
平面曲げ低サイクル疲労挙動については、疲労破壊過程の解明，き裂進展特性の評価などを行っていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) T. Fujii, K. Tohgo, N. Urata, Y. Shimamura, T. Hasegawa, S. Yagi, Y. Ito, Fatigue Property inPaper-Based Friction Materials under Out-of-Plane Compressive Loading, Journal of Reinforced Plastics
and Composites, (in press), DOI: 10.1177/0731684415578887
2) 加藤木秀章，植松和徳，島村佳伸，東郷敬一郎，藤井朋之，竹村兼一，ジュート単繊維の疲労
強度におよぼす繰返し周波数と時間依存型破壊の影響，日本複合材料学会誌，Vol.41, No.2,
pp.47-54, 20153) K. Tohgo, T. Fujii, M. Harada, H. Isono, Y. Shimamura, Fabrication of PSZ–Ti composites by spark
plasma sintering and their mechanical properties, Materials Science & Engineering A, Vol. 621,
pp.166–172, 20154) 加藤木秀章，植松和徳，島村佳伸，東郷敬一郎，藤井朋之，竹村兼一，ジュート単繊維の疲労特性とその疲労損傷過程，日本複合材料学会誌，Vol.41, No.1, pp.25-32, 20155) Y. Fukui, T. Fujii, K. Tohgo, Y. Shimamura, Multi-physics simulation of oxygen diffusion in PSZ–Ti
composites during spark plasma sintering process, Computational Materials Science, Vol.95, 29–34,
2014.76) Y. Shimamura, K. Oshima, K. Tohgo, T. Fujii, K. Shirasu, G. Yamamoto, T. Hashida, K. Goto, T.
Ogasawara, K. Naito, T. Nakano, Y. Inoue, Tensile mechanical properties of carbon nanotube/epoxy
composite fabricated by pultrusion of carbon nanotube spun yarn preform, Composites: Part A, Vol.62,
pp.32–38, 2014.4
7) K. Tohgo, T. Fujii, D. Kato Y. Shimamura, Influence of particle size and debonding damage on anelastic-plastic singular field around a crack-tip in particulate-reinforced composites, Acta Mechanica,
Vol.225, pp.1373–1389, 2014.4【 国際会議発表件数 】
1) Asian-Pacific Conference on Fracture and. Strength 2014 / Structural Integrity and Failure (SIF-2014),
Sydney, Australia (2014.12)など１２件【 国内学会発表件数 】
・日本機械学会、日本材料学会など８件− 205 −

エネルギーシステム部門

兼担

熱流体力学と多孔質理論の複雑系への応用
兼担・教授
中山 顕 （NAKAYAMA Akira）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 熱工学、熱流体力学
e-mail address: tmanaka@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://th1a8.eng.shizuoka.ac.jp/~heat/saints/Sns_100.html【 研究室組織 】
教
員：中山 顕博士課程：D3（１名）
修士課程：M2（２名）、M1（４名）【 研究目標 】
多孔質体内の熱流動現象については、熱分散、乱流、相変化現象など、未だ未知な部分が多い。
本研究室では、世界に先駆けてこれら未解明の部分を解明すべく基礎的研究に取り組むと共に、エネルギーの有効利用，生体伝熱，発酵プロセスなど様々な分野への多孔質体理論の応用を試みている。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）多孔質体熱分散熱流束輸送方程式の導出とそのモデリング（２）多孔質体理論に基づく生体内流れと伝熱の基礎式の導出とモデリング（３）肺癌の経皮的凍結壊死療法に関わる熱移動現象のモデリング（４）新しい冷却技術，流体騒音低減技術，集塵技術の開発（５）コンポスト発酵プロセスの伝熱モデルの開発【 主な研究成果 】（１）多孔質体熱分散熱流束輸送方程式の導出
Navier-Stokes およびエネルギーの式に局所空間平均操作を施すことにより、熱分散熱流束の輸送方程式を導いた。再分配項および散逸項を適切にモデル化することで、熱分散熱流束
輸送方程式から勾配拡散モデルが導かれることを示した。非等方性多孔質体理論を人工多孔質体に適用している。
（２）コンポスト発酵プロセスの伝熱モデルの開発
コンポスト発酵槽のおける発酵プロセスの伝熱モデルを提案した。Aeration を伴うコンポ
スト槽の発酵温度および堆肥化速度がスタントン数およびダムケラー数によって支配されることを初めて明らかにした。微生物の増殖に関する新しいモデルを提案した。
（３）肺癌の経皮的凍結壊死療法の凍結時間の推定法の確立
経皮的凍結壊死療法における凍結・解凍過程の数値モデルを提案した。ヘリカルマルチス
ライス CT 装置より得られる画像と組み合わせることで治療シミュレーションを可能とした。
治療計画の指針となる数値モデルを提案した。

− 206 −

【 今後の展開 】
多孔質体内の熱流動現象について、未解明の部分を解明すべく、理論と実験の両側面から検討して行きたい。また生体伝熱，医療工学や発酵プロセスへの応用にも積極的に取り組んでいきたい。
【 学術論文・著書 】
1) An analytical consideration of steady-state forced convection within a nanofluid-saturated metal foam,Zhang, W.; Li, W.; Nakayama, A., JOURNAL OF FLUID MECHANICS: Vol. 769, pp. 590-620, APR
2015.
2) A note on the confusion associated with the interfacial heat transfer coefficient for forced convection in
porous media, Nakayama, Akira, INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,
Vol. 79, pp. 1-2, DEC 2014.
3) Convective heat transfer optimization based on minimum entransy dissipation in the circular tube, Jia,
H.; Liu, Z. C.; Liu, W., Nakayama, A., INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS
TRANSFER, Vol. 73, pp. 124-129, JUN 2014.
4) Temperature Dependency of Thermophysical Properties in Convective Heat Transfer Enhancement in
Nanofluids, Wenhao Li, Akira Nakayama, AIAA Journal, Journal of Thermophysics and heat transfer,
Doi : 10.2514/1.T4460, 1914.
【 国際会議発表件数 】
1) “A rigorous derivation and its applications of volume averaged transport equations for heat transfer innano-fluid saturated metal foams”, Int. Heat Transfer Conf., Aug. 13, 2014,
他３件【 国内学会発表件数 】
・日本伝熱学会、日本機械学会など５件【 招待講演件数 】
1) “Novel convective heat transfer enhancement in channels and tubes filled with nanofluid-saturated metal
foams”, 5th International Conference on Porous Media and Their Applications in Science, Engineering
and Industry, June 26, 2014, Kona, Hawaii, USA.
他３件
【 受賞・表彰 】
1) 米国機械学会

Heat Transfer Division Award, The 2014 Best Paper Award, A porous Media Approach

for analyzing a counter current dialyzer system, Nov. 2014.

− 207 −

エネルギーシステム部門

兼担

高パワー密度電力変換器とモータドライブ
兼担・教授
野口 敏彦（季彦） （NOGUCHI Toshihiko）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 電気電子工学専攻）
専門分野： パワーエレクトロニクス、電気機器学
e-mail address: noguchi.toshihiko@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~ttnogut/index.html【 研究室組織 】
教

員：野口敏彦（季彦）

博士課程：青山 真大（創造科学技術大学院 D3）、季 翔（創造科学技術大学院 D2）
修士課程：M2（３名）、M1（５名）【 研究目標 】
電力変換器に関する研究では次世代電力用半導体素子を念頭に置いた新トポロジーの創出と実装技術の確立、スイッチングモードの冗長性に着目した新しい AC-AC 直接電力変換器創出を目標とする。また、モータドライブに関しては、超高速モータの解析、各種磁石フリーモータの開発を目標とする。
【 主な研究成果 】（１）マルチレベル電力変換器の新トポロジー探索と創出
インダクタモジュール構造に基づく電流形インバータの更なる新トポロジーを創出し、動作原理と制御則を検討するとともに、シミュレーションによる動作検証を行った。その結果、
2 つの新トポロジーが創出され、それらは従来発表されてきたどの方式よりも少ない部品数で構成可能であることも示した。
（２）MOSFET スイッチングアシスト技術の応用
主回路 MOSFET の高速スイッチングをアシストする回路として、ゲートドライブ電源を利用した新たなスイッチングアシスト回路を考案し，PWM インバータに応用展開した。その結果、スイッチングの高速化だけでなく電力変換効率も改善できることを実験的に示した。
（３）超高速モータの電磁界解析と導体渦電流損に関する検討
12 V 電源で駆動する 150000 r/min、1.5 kW（過負荷時 3 kW）の超高速モータについて三次元電磁界解析により、導体渦電流に関する解析と評価を行った。
（４）ラジアルギャップ形自励式巻線界磁モータの開発
q 軸に補助巻線を設置し、より効率的に第三次高調波磁束を励磁エネルギー源として利用できるラジアルギャップ形自励式巻線界磁モータのプロトタイプを試作した。実機検証により良好な運転特性を確認することができた。
【 今後の展開 】
企業との共同研究等を軸に中長期的展望に立った新しい電力変換技術とモータドライブ技術の確立を目指すとともに、量産化される工業製品へそれら技術の適用、実用化にも貢献し得る研究にチャレンジする。

− 208 −

【 学術論文・著書 】
1) 青山真大，野口季彦：「空間高調波を界磁エネルギー源とする自励式巻線界磁形同期モータの回転子巻線回路変更によるトルク特性改善」電気学会論文誌 D（産業応用部門誌），134 巻，1038-1049 頁，2014 年，http://doi.org/10.1541/ieejias.134.1038
2) 野口季彦，和田哲朗，鹿野将，小森健裕：「効率とパワー密度の最大化を図った低電圧駆動

1.5kW，150,000 r/min 超高速 PM モータ」電気学会論文誌 D（産業応用部門誌），134 巻，641-648
頁，2014 年，http://doi.org/10.1541/ieejias.134.641【 解説・特集等 】
1) 中西俊人，野口季彦ほか 23 名,「可変速交流ドライブ技術の到達点と課題」電気学会技術報告，
1326 巻,1-64 頁,2014 年,http://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail.asp?content_id=IEEJ-GH1326-PDF【 国際会議発表件数 】
1) Toshihiko Noguchi, Takehiro Komori, “Eddy-current loss analysis of copper-bar windings of ultra
high-speed PM motor,” Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion (ESARS2015), RWTH
University Campus, Aachen - Germany （2015.3.3-5）
2) Toshihiko Noguchi, Yuki Kumakiri, “On-line Parameter Identification of IPM Motor Using
Instantaneous Reactive Power for Robust Maximum Torque Control,” 2015 IEEE International
Conference on Industry Technology (ICIT2015), Hotel Meliá Sevilla, Seville, Spain, （2015.3.17-19）
この他、海外の大学との国際シンポジウム７件【 国内学会発表件数 】
・電気学会産業応用部門大会、電気関係学会東海支部連合大会、電気学会各種研究会、電気学会
全国大会など１９件【 招待講演件数 】
1)「自動車のハイブリッド化とダウンサイジングに資する次世代モータ駆動技術」次世代自動車
関連技術・新事業展開セミナー
2)「電力用半導体素子の高効率，高速スイッチング技術」サンケン電気株式会社技術講演会
3)「効率とパワー密度の最大化を図った超高速モータ」日本電産株式会社技術講演会
他２件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2015 年 3 月 31 日）県内総合，「モーターの運転特性を研究

東京で佐藤君（科学技術高）発表」【 受賞・表彰 】
1) 青山真大，平成 25 年度電気学会回転機研究会論文発表賞（平成 26 年 4 月）
2) 青山真大，平成 25 年度電気学会モータドライブ研究会論文発表賞（平成 26 年 4 月）

− 209 −

エネルギーシステム部門

兼担

塑性加工における材料挙動・損傷・破壊の解明
兼担・教授
早川 邦夫 （Hayakawa Kunio）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科
専門分野： 塑性加工学
e-mail address: hayakawa.kunio@shizuoka.ac.jp
homepage: http:// http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~t-plast/

機械工学専攻）【 研究室組織 】
教
員：早川 邦夫
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
塑性加工における精密な数値解析のための、材料挙動の精密な評価、損傷・破壊を考慮した解析手法の確立、工具損傷の実験的検出・予知技術の確立を目指している。また、界面の潤滑に関する。
（１）溶接構造部材の溶接-強度評価連成数値シミュレーション（２）通電加圧焼結プロセスによる部品製造とその電気-熱-力学連成シミュレーション（３）ピストンスカート部表面凹凸の潤滑性能に及ぼす影響の数値シミュレーション（４）冷間鍛造における環境対応潤滑剤の性能評価および性能向上（５）プレス成形における鋼板初期残留応力の影響【 主な研究成果 】（１）溶接構造部材の溶接-強度評価連成数値シミュレーション手法の確立
軟鋼板と高張力鋼板の突き合わせおよび重ね隅肉溶接部材の疲労強度および引張り強度の評価に対して、溶接-力学連成解析の有用性を明らかにした。
（２）通電加圧焼結プロセスによる部品製造とその電気-熱-力学連成シミュレーション
通電加圧焼結プロセスを用いたジルコニア製円缶形状部品成形において、電気-熱-力学連成シミュレーションを行い、最適プロセス設計および冷却時の部品の割れの発生メカニズムを明らかにした。
（３）ピストンスカート部表面凹凸の潤滑性能に及ぼす影響の数値シミュレーション
内燃機関の低燃費化のため、ピストンスカート部にテクスチャーを施すことが行われているが、本研究では、数値解析を用いてどのようなテクスチャーパターンが有効かを明らかにした。
（４）冷間鍛造における環境対応潤滑剤の性能評価および性能向上
冷間鍛造に用いられる環境対応潤滑剤の潤滑性評価のための試験法を開発し、潤滑皮膜強度や使用環境の影響を明らかにした。
（５）プレス成形における鋼板初期残留応力の影響
ハット曲げにおいて、鋼板が前工程で受ける矯正加工により導入される残留応力の影響を明らかにするための実験および解析を行った。ある程度の加工を受ける素材では、初期残留− 210 −

応力の影響は大きくないことを定量的に確かめた。また、その初期残留応力の影響を精度よく解析するために必要な手法についても明らかにした。
【 今後の展開 】
プレス成形、冷間鍛造の省エネルギー化としては、最適なプロセス設計，潤滑性能の解明とその性能向上，材料の特性を生かした高強度部材の製造などがあり、精密な実験および数値解析が不可欠である。当研究室では、その分野における基礎的研究を推進し、日本のものづくり技術を支えていきたいと考えている。
また、地域企業との産学連携にも積極的に取り組んでいきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Sagisaka, K. Hayakawa, T. Nakamura, I. Ishibashi, T. Nakakura, “Influence of flow stress on
lubricating ability of environmentally-friendly lubricant for aluminum alloy cold forging”, Advanced
Material Research, 966-967 (2014), pp. 301-310.
2) Y. Kubota, K. Hayakawa, T. Okano, S. Tanaka, T. Nakamura, “Electro-thermo-mechanical finite element
analysis on DC pulse resistance pressure sintering process of zirconia part”, Procedia Engineering, 81(2014), pp.2421-2426.
【 国際会議発表件数 】
1) 6th International Conference on Tribology in Manufacturing Processes & Joining by Plastic Deformation,
Darmstadt, Germany,（2014.6.22-24）
2) 60th IEEE HOLM Conference on Electrical Contacts, New Orleans, LA, USA, (2014. 10.12-15)
3) 11th International Conference on Technology of Plasticity, Nagoya, Japan, (2014.10.19-24)【 国内学会発表件数 】
・日本塑性加工学会、日本鉄鋼協会、トライボロジー学会など７件− 211 −

エネルギーシステム部門

兼担

環境負荷の小さな冷凍機および流体機械の研究
兼担・教授
福田 充宏 （FUKUTA Mitsuhiro）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科
専門分野： 冷凍工学、流体機械工学
e-mail address: fukuta.mitsuhiro@shizuoka.ac.jp
homepage: http://mech.eng.shizuoka.ac.jp/yanafuku_lab/

機械工学専攻）【 研究室組織 】
教

員：福田

充宏、本澤

政明（工学研究科助教）

修士課程：M2（３名）、M1（５名）
学部 4 年：６名【 研究目標 】
冷凍空調システムは生活や工業プロセスになくてはならないものであるが、サイクルに使用されている冷媒は地球温暖化係数が大きいもの（フロン冷媒）が多く、また冷凍空調システムで消費されているエネルギーの削減は社会的に大きな課題である。研究室では、以下のようなテーマ
で冷凍空調システムの高効率化に関する研究を行っている。このような研究をしている公的な研究機関は少なく、当該分野への人材輩出や国内外の企業との共同研究より実績を上げていく。
（１）冷凍空調サイクルの心臓部である圧縮機の性能向上や圧縮機内部の流動状態の解明（２）膨張機によるエネルギー回収（３）自然冷媒を用いたサイクルの応用（４）冷凍サイクル内における計測技術の開発（５）冷凍サイクル内におけるナノ流体の物性および挙動解明【 主な研究成果 】（１）クーロン力による油滴分離に関する研究
冷媒圧縮機内で発生する微小な油ミストのサイクルへの流出を防ぐため、クーロン力によって油滴を分離する方法について検討し、冷媒雰囲気下において冷媒圧縮機から吐き出された油ミストの電場における分離特性を明らかにした。
（２）冷媒／油混合物の表面張力測定
冷凍サイクル内に存在する冷媒／冷凍機油混合物の表面張力を冷媒雰囲気下で測定し、混合率と表面張力との関係を明らかにした。冷凍機油への冷媒の溶解によって混合物の表面張力は大きく低下するため、表面張力の測定により混合率を測定できる可能性を示した。また、同時に冷媒/油混合物の金属表面における濡れ性の評価を行った。
（３）スクロール圧縮機におけるチップシールのシール特性に関する研究スクロール圧縮機では圧縮室のシール性向上のためにチップシールをよく用いるが、チップシールのシール溝形状やその摩擦特性に関しては明らかになっていない。研究ではチップシー
ルのシール性能と摩擦特性を同時に測定できる装置を開発し、相反するこれらの特性を明らかにするとともに、シール溝を通る漏れ流れに対して検討し、高性能化に対する設計指針を得た。

− 212 −

【 今後の展開 】
冷凍空調用圧縮機およびサイクルに関する研究を継続する。また、冷凍サイクルにおけるナノ流体の挙動に注目し、ナノ流体の適用を目的とした基礎データの蓄積に着手する。
【 学術論文・著書 】
1) 福田，木村，本澤，鶸田，野場，スクロール圧縮機における歯形間に作用する押接力の解析，
日本冷凍空調学会論文集，Vol.31, pp.145-156(2014).
2) M.Fukuta, F.Anzai, M.Motozawa, Y.Terawaki, T.Yanagisawa, Performance of radial piston typereciprocating expander for CO2 refrigeration cycle, Int. J. of Refrigeration, Vol.42, pp.48-56(2014).
【 特許等 】
1) 福田，本澤，他 5 名，乾き度計測システム，特願 2014-207954【 国際学会発表件数 】
1) M. Motozawa, S. Tatsuno, T. Sawada, Y. Kawaguchi, M. Fukuta, Experimental Study on Forced
Convective Heat Transfer and Flow Resistance of Magnetic Fluid Flow under Non-uniform Magnetic
Field, Proc. of the 19th International PAMIR Conference on Fundamental and Applied MHD, Thermo
Acoustic and Space Technologies (PAMIR 2014), Riga, Vol. 2, pp.346-350( 2014.6).
2) M. Fukuta, D. Ogi, M. Motozawa, T. Yanagisawa, S. Iwanami, Seal Mechanism of Tip Seal in Scroll
Compressor, Proceedings of 22nd International Compressor Engineering Conference at Purdue,

USA

IN, #1255(2014.7).
3) M. Motozawa, K. Kino, T. Sawada, Y. Kawaguchi, M. Fukuta, Effect of Magnetic Field Direction on
Forced Convective Heat Transfer of Magnetic Fluid, Digests of 8th Asia-Pacific Symposium on Applied
Electromagnetics and Mechanics 2014 (APSAEM2014), Taichung, pp. 53-54(2014.7)
他３件【 国内学会発表件数 】
・日本冷凍空調学会年次大会２件【 招待講演件数 】
・企業での招待講演または工学講座２件【 新聞報道等 】
・学生フォーミュラプロジェクトの新聞報道２件，ラジオ１件（7 月 3 日静岡新聞，7 月 4 日中日
新聞，9 月 1 日 K-mix）【 受賞・表彰 】
1) 大城大典（M2），2014 年度日本冷凍空調学会年次大会優秀講演賞（2014,12）｢スクロール圧縮機におけるチップシールのシール挙動｣− 213 −

エネルギーシステム部門

兼担

微生物生態系を用いた環境浄化とエネルギー生産兼担（サブコア）・教授
二又 裕之 （FUTAMATA Hiroyuki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 環境微生物生態工学
e-mail address: thfutam@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/wordpress/futamatalab/【 研究室組織 】
教
員：二又 裕之
博士課程：鈴木 渓（創造科技院 D2）、余睛（創造科技院 D2）

修士課程：M2（１名）、M1（５名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
微生物生態系の機能を活用した環境浄化技術および電気エネルギー生産に関する研究を実施している。同時に、それらの技術開発にとって必要不可欠と考えられる微生物生態系の仕組みを理解する試みを続けている。このように、基盤研究から実用化を意識した研究あるいはフィールド
ワークまで、幅広く展開している。当面の研究目標は以下の通りである。
（１）蓄電能を有するバイオナノマテリアルに関する微生物学および物質科学的解析（２）複雑微生物系における動的平衡機構の解明（３）トリクロロエテン完全脱塩素化集積物 LS の脱塩素化特性の解析（４）佐鳴湖における窒素循環機構の解析【 主な研究成果 】（１）蓄電能を有するバイオナノマテリアルに関する微生物学および物質科学的解析
複合微生物系において蓄電能を持つ物質が生産された。この物質生産微生物の取得に成功した。16S rRNA 遺伝子解析の結果、Desulfovibrio 属の細菌であることが判明した。現在、生成機構解明のためにゲノム解析と生理学的解析を実施している。また、本物質は、Fe と S を主成分とする結晶性の物質であることが判明した。
（２）複雑微生物系における動的平衡機構の解明
異属 3 菌株を用いてフェノールを唯一の炭素源とする synthetic microbial ecosystem を構築し、外乱前後における群集構造の変化とその機構について解析を進めている。供試菌株のゲノム解析を実施し、フェノール代謝を遺伝的に明らかにした。純粋培養時、2 菌株混合系、3 菌株混合系を構築し、それぞれでの代謝がどのように変化するのかを解析を進めている。
（３）トリクロロエテン完全脱塩素化集積物 LS の脱塩素化特性の解析
効率的な脱塩素化を図るためには、効果的な種間水素伝達系の構築が必要不可欠である。
これまで Dehalococcoides と Methanogens との水素を巡る競合が重要視され、この競合を回避 するこ とこ そが重 要だ といわ れて きた。 しか し、 Methanogens の 中で 、水素 利用性
methanoges は Dehalococcoides と競合せず、むしろ酢酸利用性 methanogens が競合することが示された。その競合を回避するためには、嫌気的酢酸酸化細菌が重要であることが示唆された。嫌気的酢酸酸化細菌の分離に成功した。

− 214 −

（４）佐鳴湖における窒素循環機構の解析
佐鳴湖における硝化プロセスでは、硝化アーキアが担っている可能性が示唆された。そこ
で DFHS リアクターを構築し、本微生物群の集積を図るとともに、効率的硝化リアクターを構築した。硝化アーキアの集積が確認され、現在、硝化微生物の分離を試みている。
【 今後の展開 】
微生物生態系が持つ潜在的な機能を的確に把握し高度に発揮させるために、複雑系における代謝フロー解析を実施し、微生物生態系がどのような仕組み（微生物生態系の持つ自己組織化能力や動的平衡機構）で成立しているのか、について、数理生物学あるいは哲学といった異分野の研究者と共同して、社会問題の解決と根源的な問題に学際的に挑戦していきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Hiromu Oura, Yosuke Tashiro*, Masanori Toyofuku, Kousetsu Ueda, Tatsunori Kiyokawa, Yurika
Takahashi, Seunguk Lee, Hideaki Nojiri, Toshiaki Nakajima-Kambe, Hiroo Uchiyama, Hiroyuki
Futamata, and Nobuhiko Nomura. 2015. Inhibition of Pseudomonas aeroginosa swarming motility
through 1-naphtol and other bicyclic compounds bearing hydroxyl groups.

Appl. Environ. Microbiol.

81:8 2808-2818.
2) Shuji Yamamoto, Kei Suzuki, Yoko Araki, Hiroki Mochihara, Tetsuya Hosokawa, Yusuke Chiba,
Hiroko Kubota, Owen Rubaba, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata* 2014. Different communities
dynamics are capable of generating sustainable electricity from microbial fuel cell with organic wastes.
Microbes Environ. 29(2):145-153 doi:10.1264/jsme2.me13140
3) 環境と微生物の事典、日本微生物生態学会編集
の相互作用

朝倉書店

2014 年（分担第 2 章「27微生物

複数者培養系の特殊性、機能」p 60-61）【 国際会議発表件数 】
・IUMS-2014 など８件
【 国内学会発表件数 】
・環境微生物系学会合同大会、日本生物工学会など２８件【 招待講演件数 】
・GGCP ワークショップなど２件（１件は海外）【 受賞・表彰 】
1) 第 16 回静岡ライフサイエンスシンポジウム 優秀ポスター賞（由井 嵐士、久保田博子、鈴木渓、餅原弘樹、細川拓也、田代陽介、二又裕之）「微生物由来新規バイオマテリアルの物質科学的特性解析」

2015 年 3 月 7 日2) 環境微生物系学会合同大会 2014（微生物生態学会、土壌微生物学会、環境バイオテクノロジ
ー学会の合同開催）

優秀ポスター賞（久保田博子、鈴木渓、千葉悠介、餅原弘樹、細川拓也、

由井嵐士、田代陽介、二又裕之）「蓄電性バイオナノマテリアル生成複合微生物系の解析」2014
年 10 月 23 日
3) 第 22 回生物工学論文賞 生物工学会 2014 年 9 月 9 日− 215 −

エネルギーシステム部門

兼担

超臨界流体物性測定およびナノ炭素材料の創製
兼担・准教授孔 昌一 （KONG Chang Yi）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 超臨界流体工学、物性、ナノ炭素材料
e-mail address: kong.changyi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/chemsys/koulab.html【 研究室組織 】
教
員：孔 昌一
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
近年、地球環境汚染問題が深刻になっており、環境に優しい新しいもの作り技術の開発が急務となっている中、グリーンケミストリーである超臨界流体技術が注目されています。超臨界流体とは温度・圧力がその流体の臨界温度・臨界圧力を超えた状態にある流体であり、このような流体は有害な有機溶媒または性能が物足りない有機溶媒の代わりとして用いられ、その応用分野は
近年急速に広がりつつあります。私達の研究室では、超臨界流体中の拡散などの輸送物性および溶解度などの平衡物性の実測および理論に関する基礎研究を行うと共に、環境にやさしい超臨界流体技術を用いた機能性材料の創製を目的とした応用研究も展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）超臨界流体中の拡散係数の測定と相関（２）超臨界流体クロマトグラフィーを用いた部分モル体積や溶解度測定法の開発（３）クラファイトシートの創製と性能評価（４）酸化グラフェンの合成とその応用（５）環境に優しい還元型グラフェンの創製法の開発
グラフェンは優れた電気的・熱的・機械的性質をもち、次世代エレクトロ
ニクス材料として注目されている。
ここでは、超臨界流体やプラズマ等を活かして資源量の豊富な黒鉛から高品質なグラフェンの量産化技術の開発に関する研究を行っている。

D 12/T , 10 -11 m2 s -1K -1

10In ethanol
298.15 K
303.15 K
308.15 K
313.15 K
318.15 K
323.15 K
328.15 K
333.15 K

2In CO20.4
0.1
20308.15 K
313.15 K
318.15 K
323.15 K
333.15 K
343.15 K

40− 216 −

100 200 400-6η, 10 Pa s

1000

近年ナノ材料や医薬品製
造プロセス分野において超臨界流体の応用盛んに行われている。
ここでは、装置設計・シ
ミュレーション等には不可欠な超臨界流体中の拡散や溶解度などの熱物性の実測に関する研究を行っている。

【 主な研究成果 】（１）超臨界流体中の拡散係数
超臨界流体中の各種化合物の無限希釈相互拡散係数の測定原理および測定データについて解説を行った。（J. Chromatogr. Sep. Tech. 5 (2014) e127）（２）超臨界流体クロマトグラフィーを用いた部分モル体積の測定
アセチルアセトン白金（Pt(acac)2）の超臨界二酸化炭素中における部分モル体積を CIR 法
を用いて幅広い温度・圧力範囲で正確に測定できた。
（J. Chromatogr. A 1362 (2014) pp.294-300.）（３）環境に優しい還元型グラフェンの創製法の開発
黒鉛から酸化することにより、酸化グラフェンを合成した。それから、亞臨界・超臨界処
理手法により環境に優しい酸化グラフェンの還元手法を開発した。（ Adv. Mater. Res.,
1004-1005 (2014), pp. 1013-1016.） また、優れた熱伝導性および電気伝導性をもつフレキシブ
ル な グ ラ フ ェ ン 複 合 化 合 物 の 創 製 に 成 功 し た 。 ACS Appl. Mater. Interf. 6 (2014),
15026-15032.）【 今後の展開 】
未だに地球環境汚染問題の改善が見られない中、今後も環境に優しい新もの作り技術の開発が急務となっていくと考えられる。超臨界流体は有害な有機溶媒や性能が物足りない有機溶媒の代わりとして用いられ、その応用分野は近年急速に広がりつつある。私はグリーンケミストリーである超臨界流体技術について継続して研究していく。具体的には液体から超臨界状態まで幅広い
粘度範囲での輸送物性・平衡物性に関する基礎研究と炭素ナノ材料創製（グラフェンの創製やト
ナー粒子微細発泡など）に関する応用研究について、勢力的に行いたい。また、水中プラズマ・
大気圧プラズマなどについても研究展開を試みる。同時に、外部資金の獲得や企業との共同研究にも力を入れたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) C. Y. Kong, Y. Shiratori, T. Sako and F. Iwata, “A Green Approach for Highly Reduction of Graphene
Oxide by Supercritical Fluid”, Adv. Mater. Res., 1004-1005 (2014), pp. 1013-1016.
2) Z. -L. Hou, W. -L. Song, P. Wang, M. J. Meziani, C. Y. Kong, A. Anderson, H. Maimaiti, G. E. LeCroy,
H. Qian and Y. -P. Sun, “Flexible Graphene-Graphene Composites of Superior Thermal and ElectricalTransport Properties”, ACS Appl. Mater. Interf. 6 (2014), 15026-15032.
3) C. Y. Kong, “Measurements of Binary Diffusion Coefficients in Supercritical Carbon Dioxide”, J.
Chromatogr. Sep. Tech. 5 (2014) e127.
4) C. Y. Kong, T. Siratori, T. Funazukuri and G. Wang, “Infinite Dilution Partial Molar Volumes of
Platinum(II) 2,4-Pentanedionate in Supercritical Carbon Dioxide”, J. Chromatogr. A 1362 (2014)
pp.294-300.
【 特許等 】
1) 孔昌一：「グラフェン膜の製造方法、並びにグラフェン膜及びこれを用いた積層体」,特願
2014-186752【 国際会議発表件数 】
1) 4th International Conference on Advanced Engineering Materials and Technology (AEMT 2014),
Xiamen, China,（2014.6.14-15）【 国内学会発表件数 】
・化学工学会、高圧力学会、分離技術会、電気化学会など９件− 217 −

エネルギーシステム部門

兼担

混相流の微細構造解明と産業応用兼担・准教授真田 俊之 （SANADA Toshiyuki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 流体工学、混相流
e-mail address: ttsanad@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~ttsanad/【 研究室組織 】
教
員：真田 俊之
修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
混相流の微細流動構造を解明し、産業への応用を目的としている。応用分野として，化学プラ
ントや半導体の製造工程が挙げられる。基礎研究を行うだけでなく、実際の企業と関わりながら、研究の実用化に力を入れる。物理洗浄の確立と洗浄工程への応用がここ数年の大きな目標である。
【 主な研究成果 】（１）気泡生成制御
弾性管と気体圧力変動を用いた気泡発生制御法のメカニズム解明を行い、発生直後の気泡振動が微細気泡の生成に寄与していることを明らかにした。
（２）液滴生成制御
微細管に直接振動を印加することで、サブミリ液滴の連続生成にも成功した。またその際、微細管先端での液滴もしくは液柱形成機構について遷移条件を明らかにした。
（３）高分子ブラシの摩擦特性
高分子ブラシと表面との摩擦調査に対し、ロールブラシだけでなく単一ノジュールを用いることで、ノジュールが存在することによる摩擦係数増加の理由や濡れ性の影響を明らかにした。
【 今後の展開 】
気泡の生成制御法を利用して動的表面張力の測定に挑戦する。また液滴生成は気流を印加する
ことでより実用化に近づける。高分子ブラシの調査では、実際のナノスケール粒子の除去の可視化に挑戦する。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Hara, T. Sanada, A. Fukunaga, H. Hiyama, Viscoelasticity behavior of PVA brush and its impact on
friction: A Guideline for Nodule Configuration, Solid State Phenomena, Vol.219, 148-152 (2015).
2) 橘純，真田俊之, 気流と微細管を用いた液滴生成の制御：微細管先端での液柱もしくは液滴の生成条件, 混相流，29 巻 1 号，42-49 (2015).
3) 加藤昌也，渡部正夫，小林一道，真田俊之, 低圧力環境下での高速液滴衝突により発生する液− 218 −

膜流れ, 混相流，28 巻 5 号，531-537 (2015).
4) K. Abe, T. Sanada, The mechanism of bubble generation using a slit elastic tube and an acoustic pressure
wave in the gas phase, Chem. Eng. Sci., Vol.128, 28-35 (2015).
5) Y. Hara, T. Sanada, A. Fukunaga, H. Hiyama, Effect of surface wettability on frictional conditions during
scrubbing using polyvinyl acetal brushn, ECS Journal of Solid State Science and Technology, 4(5)P141-P148 (2015).
【 国際会議発表件数 】
・12th International Symposium on Ultra Clean Processing of Semiconductor Surfaces(UCPSS2014)（2014.9）など 7 件【 国内学会発表件数 】
・混相流シンポジウム、応用物理学会、日本機械学会など９件【 招待講演件数 】
1) 19th International Symposium on Chemical-Mechanical Planarization【 受賞・表彰 】
1) 原義高、Student Paper Award (2014.9) 12th International Symposium on Ultra Clean Processing of
Semiconductor Surfaces(UCPSS2014)− 219 −

エネルギーシステム部門

兼担

ナノ・グリーン複合材料の強度と破壊
兼担・准教授
島村 佳伸 （SHIMAMURA Yoshinobu）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 複合材料工学、材料強度学、材料力学
e-mail address: shimamura.yoshinobu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://mechmat.eng.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：島村 佳伸、東郷 敬一郎（副学長・理事）、藤井 朋之（工学部助教）

博士課程：小林 和幸（創造科技院 D3、社会人）
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
複合材料・金属材料の強度と破壊に関して、基礎研究とその産業的応用を含めた研究を両立させながら研究を遂行していくことで、知の創造とイノベーションへの貢献をすることを目標とする。
（１）カーボンナノチューブプリフォームを用いた複合材料に関する研究（２）植物由来材料による複合材料の長期耐久特性（３）超音波ねじり疲労試験機を用いた高強度金属の超高サイクル疲労に関する研究【 主な研究成果 】（１）カーボンナノチューブプリフォームを用いた複合材料に関する研究
電気電子工学科 井上翼教員と共同で、カーボンナノチューブのシートならびに紡績糸を用いた複合材料に関する研究を実施した。本年度はカーボンナノチューブ紡績糸，諸撚糸プリ
フォームを用いた引抜き成形による複合材料の成形とその機械的特性の計測をおこなった。
（Compos. A, 62(2014)）（２）植物由来材料による複合材料の長期耐久特性
植物由来複合材料では、強化繊維に麻繊維が使われることが多いが、麻繊維自体の長期耐久性については明らかでないことが多い。そこで、本研究では、ジュート単繊維の繰り返し
荷重下と定荷重下での強度特性について検討した（複合材料学会誌, 41(2015)）。
（３）超音波ねじり疲労試験機を用いた高強度金属の超高サイクル疲労に関する研究
超音波ねじり疲労試験機を用いたフレッチング疲労試験手法の開発を継続して実施した。
【 今後の展開 】
カーボンナノチューブプリフォームを用いた新規ナノ複合材料ならびに環境に優しい複合材料に関する研究開発を今後もすすめて、複合材料のさらなる適用の拡大を目指していきたい。また
社会の安全・安心を保つため、金属材料，先進複合材料の疲労に関する研究により社会貢献を果たしていきたい。

− 220 −

【 学術論文・著書 】
1) 角田雄三監修，カーボンナノチューブ応用最前線, シーエムシー出版, pp.170-177 (2014) （分担）2) Tensile Mechanical Properties of Carbon Nanotube/Epoxy Composite Fabricated by Pultrusion of
Carbon Nanotube Spun Yarn Preform, Yoshinobu Shimamura, Kahori Oshima, Keiichiro Tohgo,
Tomoyuki Fujii, Keiichi Shirasu, Go Yamamoto, Toshiyuki Hashida, Ken Goto, Toshio Ogasawara,
Kimiyoshi Naito, Takayuki Nakano, Yoku Inoue, Composites: Part A, Vol.62, pp.32-38 (2014), DOI:
10.1016/j.compositesa.2014.03.011
3) 均質化法による複合材料のモード法減衰振動解析, 小林和幸，小山孝生，杉村亜美，荒井政大，
島村佳伸, 日本複合材料学会誌, 41(1), pp.9-18 (2015)4) ジュート単繊維の疲労特性とその疲労損傷過程, 加藤木秀章, 植松和徳, 島村佳伸, 東郷敬一郎, 藤井朋之, 竹村兼一, 日本複合材料学会誌, 41(1), pp.25-32 (2015)5) ジュート単繊維の疲労強度におよぼす繰返し周波数と時間依存型破壊の影響, 加藤木秀章, 植
松和徳, 島村佳伸, 東郷敬一郎, 藤井朋之, 竹村兼一, 日本複合材料学会誌, 41(2), pp.47-54 (2015)
他９編【 解説・特集等 】
1) 構造材料への応用を目指した高分子基カーボンナノチューブ複合材料の開発, 井上翼，島村佳伸, 小笠原俊夫，後藤健, ニューダイアモンド, Vol.30, No.3, 2014, pp.25-28
2) カーボンナノチューブ紡績糸を用いたカーボンナノチューブ強化複合材料の開発, 島村佳伸,
日本複合材料学会誌, Vol.40, No.6, 2014, pp.270-274【 国際会議発表件数 】
1) Interlaminar Shear Stregnth of CFRP Using Recycled Carbon Fiber, Yoshinobu Shimamura, Taichi
Awaya, Keiichiro Tohgo, Tomoyuki Fujii, Idzumi Okajima and Takeshi Sako, ICM&P2014,
ICMP2014-4912 (4p), (2014), Detroit, U.S.A.
他６件【 国内学会発表件数 】
・日本機械学会、日本材料学会、日本複合材料学会など６件【 招待講演件数 】
・DURACOSYS2014、 第 30 回宇宙・構造シンポジウム など３件
【 受賞・表彰 】
1) 小笠原俊夫, 仲本兼悟, 津田皓正, 小川武史, 文淑英, 島村佳伸, 井上翼，平成 25 年度日本
複合材料学会論文賞（2014.5）「配向カーボンナノチューブ／エポキシ複合材料の力学特性」− 221 −

エネルギーシステム部門

兼担

プラズマを用いた宇宙工学への応用
兼担・准教授松井 信 （MATSUI Makoto）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 機械工学専攻）
専門分野： 高温気体力学、プラズマ応用、宇宙推進工学
e-mail address: matsui.makoto@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tmmatui/index.htm【 研究室組織 】
教
員：松井 信
修士課程：M2（２名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々は、“プラズマ”と“レーザー”をキーワードとして大気圏突入時の高温気体力学、宇宙推進工学及びエネルギー工学への貢献を目的としている。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）プラズマ風洞の開発およびレーザー分光法による気流診断（２）プラズマを用いたアルミナ還元法、参加グラフェン還元法の研究（３）ソノルミネッセンスの発光現象の解明（４）光電離を用いた粉体推進剤小型宇宙推進機の開発【 主な研究成果 】（１）高感度レーザー吸収分光法による酸素原子数密度測定法の開発
波長変調分光法と集積キャビティ出力分光法を組み合わせることで従来のレーザー吸収分
光法の感度を４桁向上させた。これにより禁則遷移を用いてマイクロ波放電プラズマ中の酸
素原子数密度の測定に成功した。（Front. Appl. Plasma Tech., 7-1 (2014), プラズマ応用科学 22(2015)）（２）レーザープラズマ風洞による高速原子上酸素気流の生成
地球低軌道上の高速原子酸素環境を模擬するために東京大学と共同でレーザー維持プラズ
マを利用したプラズマ風洞を開発した。レーザー吸収分光法による気流診断の結果、流速は6.1km/s であり、分子量の軽いヘリウムを混合させることで軌道上の環境（流速 7.8km/s）を達成できる可能性があることを示した。（AIAA J., 52-8 (2014)）（３）触媒性評価装置の開発
大気圏突入機の耐熱材の表面触媒性を評価するために JAXA と共同でマイクロ波放電プラ
ズマ加熱装置を開発し、SiC, Cu 材料表面の酸素原子数密度分布を二光子吸収レーザー誘起蛍光法によって測定することで各材料に対する酸素原子の再結合係数を明らかにした。
（Tran.
JSASS Aero. Tech. Jpn., 12 (2014)）（４）イオンエンジン内部のキセノン原子数密度測定
超小型衛星用のマイクロイオンエンジン・1 の性能向上のため、レーザー吸収分光法により推進機内部のキセノン原数密度を明らかにし、プラズマ生成領域、再結合領域を明らかにした。（Tran. JSASS Aero. Tech. Jpn., 12 (2014)）【 今後の展開 】
これまでは宇宙工学分野におけるプラズマの生成、診断の研究を中心に行っているが、最近はグリーンエネルギー分野へのプラズマ応用へと幅を広げており今後も他分野との融合を進めてい− 222 −

く予定である。そのためには現在工学研究科、グリーン科学技術研究所内の他、東京大学、宇宙航空研究開発機構（JAXA）と共同研究を進めているが今後は民間、海外機関とも積極的に進めていく。
【 学術論文・著書 】
1) 森田陵, 松井信, “軸外し集積キャビティ出力分光法による酸素原子数密度測定,” プラズマ応
用科学, Vol.22, No.2, 2014, (To be published)2) Morita, R., and Matsui, M., “Effect of Modulation Frequency on Sensitivity Enhancement ofWavelength Modulated Integrated Cavity Output Spectroscopy,” Frontier of Applied Plasma Technology,
Vol.7, No.1, 2014, pp.49-54.
3) Matsui, M., Yoneda, S., Komurasaki, K., Yamagiwa, Y., and Arakawa, Y., “Atomic-oxygen-flow
Generation by Laser-driven Plasma Wind Tunnel as Low-earth-orbit Environment Simulator,” AIAA
Journal, Vol.52, No.8, 2014, pp.1806-1810.
4) Kato, S., Suzuki, S., Takayanagi, H., Mizuno, M., Fujita, K., Matsui, M., and Yamagiwa, Y.,“Recombination Coefficient Measurement for Oxygen Recombination by Two-photon Absorption Laser
Induced Fluorescence,” Transactions of the JSASS Aerospace Technology Japan, Vol.12, No.ISTS29,
2014, pp.Po_2_23-Po_2_28.
5) Sugita, Y., Koizumi, H., Kuninaka, H., Yamagiwa, Y., and Matsui, M., “Number Density Measurementof Neutral Particles in a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster,” Transactions of the JSASS
Aerospace Technology Japan, Vol.12, No.ISTS29, 2014, pp.Tb_31-Tb_35.
6) Shimada, A., Tanaka. Y., Ohkawa, Y., Matsumoto, K., Tagawa, M., Matsui, M., and Yamagiwa, Y.,“Effect of Atomic Oxygen Irradiation on Field Emission Cathodes in Low Earth Orbit,” Transactions of
the JSASS Aerospace Technology Japan, Vol.12, No.ISTS29, 2014, pp.Pb_59-Pb_64.
【 解説・特集等 】
1)松井信,“エネルギー循環システムのためのレーザープラズマ風洞を用いたアルミナ還元法の研究,”軽金属, Vol.65, No.1, 2015,pp.23-27.
【 国際会議発表件数 】
1) 8th International Workshop on Hybrid Functionally Materials, Hawaii（2015.3.6-9）
他９件【 国内学会発表件数 】
・応用物理学会、流体力学講演会、宇宙科学技術連合講演会など１８件【 招待講演件数 】
・静岡大学・中日新聞連携講座など２件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞（2014.11.4）
2) 中日新聞（2014.11.9）
3) 日本テレビ「ZIP」（2014.12.17）【 受賞・表彰 】
1) 森田陵（M2）、第 58 回宇宙科学技術連合講演会優秀発表賞 (2014.11)、「酸素禁制線を対象とした波長変調キャビティ法による酸素原子数密度測定」− 223 −

（６）統合バイオサイエンス部門
部門長

瀧川 雄一

１．部門の目標・活動方針
統合バイオサイエンス部門は24名（専任2名、兼担22名）の教員から構成され、バイオサイエンス研究
分野の独創的な研究を活発に行った（本年度の成果については各教員の活動報告の項を参照）。本部
門では、生物と環境の相互の動態、生物多様性のシステムとその適応の統一性を探索し、生命系の成り立ち、その仕組みを理解するため、分子化学と細胞レベル、個体や個体間にまで多彩な生命原理を明らかにし、高次生命活動の多様性に迫る研究を行っている。具体的な標的としては、生体分子集団の構造や機能の空間的、時間的な発現のメカニズムや分子間相互作用、及びシグナル伝達や細胞間相互作用などの高次システムを分子レベルで研究し、生命を司る分子集団の構築原理やそれを担う分子素子の動作原理を解明しようとしている。特に、バイオサイエンスに関連する新しい原理の発見は、本学の重点研究分野の一つであるナノバイオ科学の形成につながり、更に極限画像研究分野と連携を強めている。このような分野横断型の研究は、今後静岡県を中心とした地域の豊かな生物資源と電子・光産業の融合による新規健康、創薬、安全、高機能性食品等の応用開発型研究プロジェクトの形成・実施を促
進し、地域生物産業発展の中核となり、独創的な研究成果を世界に発信できる国際的なバイオ拠点を目指している。
２．教員名と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員）◎渡 辺 修 治 ： 花芽形成物質・香気成分の生合成と代謝に関する生物有機化学的研究◎瀧 川 雄 一 ： 植物病原細菌の分類同定および進化○丑 丸 敬 史 ： 癌に関連した細胞周期制御機構の解明○河 岸 洋 和 ： キノコの化学・科学○塩 尻 信 義 ： 肝臓の発生・分化・再生における細胞社会学○鈴 木 雅 一 ： 脊椎動物の環境適応機構と内分泌現象○竹之内裕文 ： 生命環境倫理学の構築――生、死、環境をめぐって○徳 元 俊 伸 ： 卵成熟・受精の分子機構○轟

泰 司 ： タンパク質の機能を制御する小分子の創出○冨 田 因 則 ： ゲノムワイド関連解析に基づく米麦の遺伝子単離と遺伝的改変○朴龍 洙 ： 有用遺伝子の発現による生物機能の革新的利用○原正 和 ： 植物における環境ストレスタンパク質○平 井 浩 文 ： 木質バイオリファイナリー用担子菌の分子育種及び白色腐朽菌によるバイオレメディエーション○森 田 達 也 ： ルミナコイド（難消化性糖類）の栄養生理機能の解析○山 崎 昌 一 ： 生体膜の生物物理学○山 本

歩 ： ゲノム動態制御機構の解明○粟井光一郎 ： 光合成生物の脂質分子生理学○加 藤 竜 也 ： 効率的組換えタンパク質生産を可能にするカイコバイオテクノロジー○茶 山 和 敏 ： 食品成分によるメタボリックシンドローム発症抑制作用に関する研究、母乳中免疫関連物質の機能性研究− 224 −

○新 谷 政 己 ： 複合微生物系における可動性遺伝因子の動態解析○平 田 久 笑 ： 植物病原微生物の感染における分子機構○村 田 健 臣 ： 生理活性糖鎖分子の構造と機能に関する研究○岡 田 令 子 ： 環境と生体の分子調節機構○小 谷 真 也 ： 微生物の産生する生理活性物質
３．超領域国際シンポジウム
超領域分野における国際的若手人材育成プログラムの一環として、静岡大学の研究と博士課程学生の教育を牽引している電子工学研究所、グリーン科学技術研究所および創造科学技術大学院の3部局が共同して開催する国際シンポジウム2015 International Symposium toward the Future of Advanced
Researches in Shizuoka University -Joint International Workshops on Advanced Nanovision Science /Advanced Green Science / Promotion of Global Young Researchers in Shizuoka University- が、1月
27-28日に静岡大学浜松キャンパス佐鳴会館において開催された。統合バイオサイエンス部門の渡辺教
授、河岸教授の講演をはじめ、若手研究者や学生によるポスターセッション(50件)が行われ、本学の研究力や博士課程の国際的人材育成について発信することができた。

− 225 −

統合バイオサイエンス部門

専任

花芽形成物質・香気成分の生合成と代謝に関する生物有機化学的研究
専任・教授
渡辺 修治 （WATANABE Naoharu）
バイオサイエンス専攻（兼担：工学研究科 化学バイオ工学専攻）（兼担：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 生物有機化学、生理活性天然物化学
e-mail address: acnwata@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Etnmase/watanabe_lab/members.htm【 研究室組織 】
教員：渡辺

研 究 員：平田修治
拓（創造院協力研究員）、Cui Jilai（創造院外国人研究者）

修士課程：M1（１名、工学研究科）
学部 4 年：３名（工学部）【 研究目標 】
生物有機化学、すなわち、有機化学と機器分析化学を駆使し、分子生物学的手法もとり入れ、植物の示す特徴的な生命現象の分子機構を解明しようとしている。以下の研究が当面の目標である。
（１）花芽形成作用を有する新規生理活性物質の立体化学・生成機構、花芽誘導メカニズムの解明（２）季節に応答した花の香気成分生合成の分子機構解明（３）チャの香気成分の分析および生成機構の解明（４）植物香気成分生成反応の可視化（５）微生物起源酵素阻害物質の探索【 主な研究成果 】（１）花芽形成作用を有する新規生理活性物質 LDS1 および類縁体の合成を推進した。
（２）本学の生物有機化学系研究者と共同で季節に応答した花の香気成分生合成の分子機構解明:
バラの主要香気成分である 2-phenylethanol（2PE）の生合成経路シフトの要因の一つである
温度変化と転写調節因子との関連を明らかにした（論文投稿準備中）。
（３）チャ葉の香気成分の生成機構の解明：低温条件下での萎凋による香気成分の代謝中間体の構造を決定した（国際会議発表）。ウーロン茶、紅茶の製造過程での香気成分配糖体の消長を解明した（論文投稿準備中）。
（４）本学流体工学研究者との共同で香気成分発散の可視化を試み、レーザー散乱に基づき粒子径の計測に成功した。
（５）香気成分配糖体加水分解酵素阻害物質生産菌を同定し、複数の阻害物質を同定した。
【 今後の展開 】
花芽誘導物質の構造と活性相関、花芽誘導遺伝子発現に対する影響の解明に注力する（基盤 B）。
植物における香気成分の発散プロセスの可視化を目指す（萌芽）。微生物起源酵素阻害物質の探索研究を加速させる。花、チャ（中国との共同研究）の香気成分生成機構研究を深化させる。
【 学術論文・著書 】すべて査読有り、corresponding author、創造院生
1) Characterization of odorant compounds and their biochemical formation in green tea with a low− 226 −

temperature storage process. Katsuno, T. Kasuga, H., Kusano, Y., Yaguchi, Y., Tomomura, M., Cui, J., Yang, Z.,
Baldermann, S., Nakamura, Y., Ohnishi, T., Mase, N., Watanabe, N. Food Chem., 148, 388-395 (2014).
(IF3.334, Q1 Food Science), published April, 2014.
2) Molecular cloning and characterization of a short chain dehydrogenase showing activity with volatilecompounds isolated from Camellia sinensis. Zhou,Y., Zhang,L., Gui,J., Dong, F.,Cheng, S,, Mei,X.,
Zhang,L., Li,Y., Su,X., Baldermann,S., Watanabe,N., Yang, Z. Plant Molecular Biology Reporter, 33,
253-263 (2015). doi: 10.1007/s11105-014-0751-z (IF2.374) published June 15, 2014.
3) Discrimination of green, oolong, and black teas by GC-MS analysis of characteristic volatile flavor
compounds. Baldermann, S., Yang,Z., Katsuno,T., Tu,V.A., Mase, N., Nakamura, Y., Watanabe, N. Amer.
J. Anal. Chem., 5, 620-632 (2014). doi:10.4236/ajac.2014 (IF0.0) published June, 2014.
4) Synthesis and characterization of quantum dot nanoparticles bound to plant volatile precursor ofhydroxy-apo-10’-carotenal. Tu, V.A., Kaga,A., Gericke,K.H., Watanabe, N., Narumi, T., Toda,M.,
Brueckner,B., Baldermann,S., Mase,N. J. Org. Chem. 79, 6808-6815 (2014).(IF4.564, Q1 Organic
Chemistry) published July, 2014. doi: 10.1021/jo500605c. Epub 2014 Jul 23.
5) Occurrences of glycosidically-conjugated 1-phenylethanol and their hydrolase β-primeverosidase in tea(Camellia sinensis) flowers. Zhou,Y., Dong,F., Kunimasa, A., Zhang,Y., Cheng,S., Lu,J., Zhang,L.,
Murata,A., Mayer, F., Fleischmann, P., Watanabe, N. , Yang,Z. J. Agric Food Chem. 62, 8042-8050(2014). (IF2.906, Q1 Food Science) published July, 2014. doi: 10.1021/jf5022658. Epub 2014 Aug 1.
6) Characterization of flower-inducing compound in Lemna paucicostata exposed to drought stress. Murata,
A., Akaike,R., Kawahashi,T., Tsuchiya,R., Takemoto,H., Ohnishi,T., Todoroki,Y., Mase,N., Yokoyama,M.,
Takagi,K., Winterhalter,P., Watanabe,N.. Tetrahedron, 70, 4969-4976 (2014). (IF2.803, Q1 Organic
Chemistry) published August, 2014. doi:10.1016/j.tet.2014.03.099
7) Developmental patterns of emission of scent compounds and related gene expression in roses of cultivar Rosa x
hybrida cv. “Yves Piaget’’ Chen,X., Baldermann,S., Cao, S., Lu,Y., Liu,C., Hirata, H., Watanabe,N. Plant
Physiol. Biochem. 87, 109-114 (2015). (IF 2.352, Q2 Plant Science) published February, 2015. doi:
10.1016/j.plaphy.2014.12.016. Epub 2014 Dec 26.
8) Volatile glycosylation in tea plants: Sequential glycosilations for the biosynthesis of aroma
β-primeverosides are catalyzed by two Camellia sinensis glycosyltransferases. Ohgami,S.,

Ono,E.,

Horikawa,M., Murata,J., Totsuka,K., Toyonaga,H., Ohba,Y., Dohra,H. Asai,T., Matsui,K., Mizutani,M.,
Watanabe,N. Ohnishi,T. Plant Physiol., (IF 7.394, Q1 Plant Science) published online, 2015. doi: http:/ /dx. doi. org/ 10. 1104/ pp. 15. 00403【 国際会議発表件数 】
1) Metabolic analyses of volatile compounds and their precursors during the withering process of tea leaves.
Watanabe, N. et al., 12th, November, 2014, ITS2014, Hangzhou, China.
【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会など７件【 招待講演件数 】
1) 渡辺修治：「花における香気成分の生成・発散メカニズム」、第 58 回香料・テルペンおよび精油
化学に関する討論会 TEAC 2014、和歌山（和歌山大学）、20-22（21）.9,2014
他６件− 227 −

統合バイオサイエンス部門

専任

植物病原細菌の分類同定および進化
専任・教授
瀧川 雄一 （TAKIKAWA Yuichi）
バイオサイエンス専攻（兼担：農学研究科 共生バイオサイエンス専攻）
専門分野： 植物病理学
e-mail address: abytaki@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/laboratory/b/plantpath/index.htm【 研究室組織 】
教
員：瀧川 雄一
博士課程：３名
修士課程：M2（１名）、M1（５名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
ヒト、動物の病気と同様に、植物も病気になり、それによって食料生産や園芸、環境緑化などに重大な影響がある。我々は植物の病原体の中で特に細菌に焦点をあて、以下のような項目を目標として研究を行うとともに、最終的にはどのようにして個々の病原細菌が登場してきたのか、
これからどのように進化するのかを解明することを目指している。
（１）新規に発生する植物細菌病の病原細菌の同定（２）病原性遺伝子の解析とその進化の解明（３）迅速な診断同定法の開発（４）植物細菌病の生物防除とその基礎となる遺伝子の機能の解析【 主な研究成果 】（１）新規植物細菌病の病原細菌の同定
オリーブの重要細菌病であるこぶ病を我国で初めて見いだし、病原体を Pseudomonassavastanoi pv. savastanoi と 同 定 し た 。 ネ ギ お よ び タ マ ネ ギ の 斑 点 細 菌 病 を 含 む
Pseudomonas syringae の hrpIV 群菌株は、従来の病原型の同定名称と遺伝子系統の対応がずれており、分離源の植物によって系統が分化していることおよび、エンバクおよびベントグ
ラスへの病原性の差異明確になるような新規の接種法を開発することができた。シュンギク
葉枯細菌病菌の病原体を Pseudomonas syringae の hrpII 群の新病原型であることを確定した。
Xanthomonas campestris pv. raphani がダイコンの根部黒変症状を起こしていることを明らかにした。観葉植物の Ficus に斑点細菌病を見いだし、その病原体を Xanthomonas campestris
pv. fici と同定した。イネ、マンゴー、カーネーションより分離された Dickeya 属細菌を精密に同定した。
（２）病原性遺伝子の解析とその進化の解明
前年度に発見した Pantoea ananatis 病原性菌株の特異的病原性関連遺伝子領域 PASVIL(Pantoea ananatis – specific virulent locus)について、遺伝子のシークエンス解析および様々な長さのクローンによる相補試験の結果から同領域の構造を明らかにし、その起源が昆虫病原菌や放線菌の抗生物質生産遺伝子と共通性があることが示唆された。
（３）植物細菌病の生物防除とその基礎となる遺伝子の機能の解析
植物から分離される非病原性の Xanthomonas 属細菌を用いた生物防除についての研究を前年度より継続し、非病原性 Xanthomonas 属細菌のより多くの分離株について分類学的な位置
づけを再確認した。また、抗菌活性については、作用範囲が限定されたバクテリオシン様で− 228 −

あること、その本体は耐熱性の物質であることを明らかにし、生物防除への利用に対して理解を深めることが出来た。
【 今後の展開 】
現在研究中のいくつかの新規細菌性病害についてさらに病原細菌の同定を行うとともに、過去に情報が不足していて分類学的な位置付けが不明確な植物病原細菌について遺伝子情報に基づいた同定を行う。Patnoea ananatis の PASVIL 領域を中心とした病原性関連遺伝子の解明を継続する。Pectobacterium および Dickeya 属細菌も含めた軟腐病菌についてマルチプレックス PCR および PCR-RFLP を利用した迅速診断方法を実用化する。非病原性 Xanthomonas 属細菌の同定と性状の解析を継続する。
【 学術論文・著書 】
1) Suharjo, R., Sawada, H. and Takikawa, Y. (2014) Phylogenetic study of Japanese Dickeya spp. anddevelopment of new rapid identification methods using PCR–RFLP. J. Gen. Plant Pathol 80: 237-254.
2) Bull, C. T., Coutinho, T. A., Denny, T. P., Firrao, G., Fischer-Le Saux, M., Li, X., Saddler, G. S.,
Scortichini, M. and Takikawa, Y. (2014) List of new names of plant pathogenic bacteria (2011-2012). J.
Plant Patholo. 96: 223-226.
3) 瀧川雄一 (2014) 第１回キウイフルーツかいよう病国際会議に出席して．植物防疫 68:
567-572.
4) Takikawa, Y. and Takahashi, F. (2014) Bacterial leaf spot and blight of crucifer plants (Brassicaceae)
caused by Pseudomonas syringae pv. maculicola and P. cannabina pv. alisalensis. J. Gen. Plant Pathol.
80: 466-474. DOI 10.1007/ s10327-014-0540-4
5) 井上康宏・中保一浩・瀧川雄一 (2014) 非病原性 Xanthomonas 属細菌の特徴と発病抑制機構．
植物防疫 68(7): 376-378.
6) 瀧川雄一・高橋冬実 (2014)アブラナ科植物黒斑細菌病 歴史と現状. 日植病報 80 特集号：
104-110.
7) 澤田宏之・瀧川雄一・牧野孝宏 (2015) 根頭がんしゅ病菌・毛根病菌における最新学名への読み替え. 植物防疫 69(2): 106-112.
8) Ferrante, P., Takikawa, Y. and Scortichini, T. (2015) Pseudomonas syringae pv. actinidiae strains
isolated from past and current epidemics to Actinidia spp. reveal a diverse population structure of thepathogen. Eur. J. Plant Pathol. DOI 10.1007/s10658-015-0643-6
9) Tsuji, M., Ohta, K., Tanaka, K. and Takikawa, Y. (2015) First report of knot disease on olive (Olea
europaea L.) in Japan caused by Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi. Plant Dis.
http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-12-14-1318-PDN【 国際会議発表件数 】
・３件【 国内学会発表件数 】
・日本植物病理学会など１１件【 受賞・表彰 】
1) 逵 瑞 枝 （ D2 ） Award of excellent poster presentation. 3rd Korea-Japan Joint Symposium of
Phytopathology, Busan, Korea, Oct. 24, 2014.

− 229 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

癌に関連した細胞周期制御機構の解明
兼担・教授
丑丸 敬史 （USHIMARU Takashi）
バイオサイエンス専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 細胞生物学、分子生物学
e-mail address: sbtushi@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sbtushi/【 研究室組織 】
教
員：丑丸 敬史
博士課程：D3（２名）、D2（１名）
修士課程：M2（２名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
我々は、モデル生物である出芽酵母を用いて細胞増殖の分子制御機構を解析している。現在、力を注いでいる分野を列挙する。
（１）TOR (target of rapamycin)による細胞周期制御、オートファジー制御の分子機構の解析（２）細胞分裂期における染色体の均等分配を保証する機構の解析（３）細胞の老化・寿命の制御機構の解析【 主な研究成果 】（１）細胞の経時寿命を伸ばすアンチエイジング活性物質 Melleolide をキノコから同定した。
(Nakaya et al. Biosci. Biotechnol. Biochem, 2014)（２）分裂中期にもかかわらず Cdh1 が活性をもっていて、それが分裂後期進行の調節を行っていることを明らかにした。(Nagai and Ushimaru Cell Signalling 2014)（３）分裂後期にタンパク質分解に関わる Cdh1 が活性をもっていて、それが分裂後期進行の調節を行っていることを明らかにした。 (Nagai et al. 投稿中)
（４）Cdh1 自身が分解されることを発見した。(Nagai et al. 第 37 回分子生物学会で発表、投稿準備中)（５）プロテインフォスファターゼ PP2A がオートファジー誘導に必要であることを発見した。
(Yeasmin et al. 第 37 回分子生物学会で発表、投稿中)（６）DNA ダメージに応答してプロテインフォスファターゼ PP4 が核膜上の新規テロメア付加による DNA 修復に寄与していることを発見した。(Koike et al. 第 37 回分子生物学会で発表、投稿準備中)（７）栄養源飢餓に応答したオートファジー誘導に脱リン酸化酵素 Cdc14 が必要であることを発見した。(Kondo et al. 第 37 回分子生物学会で発表、投稿準備中)【 今後の展開 】
我々は、総合的に細胞周期とストレスの関連を理解することを目指しており、これまで同定さ− 230 −

れて来た細胞周期制御因子がどのような環境下、ストレス下（例えば栄養源飢餓）でどのように制御されているのかに関して特に興味を持ち研究を進めている。
【 学術論文・著書 】
1) Tainaka, K.-I., Ushimaru, T., Hagiwara, T., Yoshimura, (2014) Lattice gas model for budding yeast: A
new approach for density effects J. Procedia Computer Science 29:270-280.
2) Masayoshi Nagai, and Takashi Ushimaru (2014) Cdh1 is an antagonist of the spindle assembly
checkpoint. Cell Signal 26(10):2217-2222.
3) Shigeru Nakaya, Hajime Kobori, Atsushi Sekiya, Hirokazu Kawagishi, and Takashi Ushimaru (2014)
Anti-aging and anti-microbial effects of melleolide on different types of yeast. Biosci. Biotechnol.
Biochem. 78(3):455-457.
【 国内学会発表件数 】
・分子生物学会、酵母遺伝学フォーラムなど５件【 招待講演件数 】
1) 須田一毅、○丑丸敬史 変性タンパク質ストレスによる TORC1 およびオートファジーへの影響
第 37 回日本分子生物学会年会 (BMSJ2014) (2014.11.25) 横浜 1W5-4− 231 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

キノコの化学・科学
兼担・教授
河岸 洋和 （KAWAGISHI Hirokazu）
バイオサイエンス専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）（兼担：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 天然物化学、生物有機化学、生化学
e-mail address: kawagishi.hirokazu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biochem/index.html
http://www.agr.shizuoka.ac.jp/abc/mfchem/index.html【 研究室組織 】
教
員：河岸 洋和、崔 宰薫（総合科技研助教）、鈴木 智大（グリーン研技術職員）、呉 静（グリーン研特任助教）
研 究 員：山下 起三子（学術研究員）、杉山 文子（学術研究員）
博士課程：小堀 一（創造科技院 D3）、邱 偉涛（創造科技院 D2）、松﨑 信生（創造科技院 D2）
修士課程：M2（４名）、M1（３名）
学部 4 年：７名【 研究目標 】
我々は、キノコの産生する 2 次代謝産物（低分子），蛋白質，遺伝子に関する天然物化学的、生化学的研究を行い、基礎から応用に至る幅広い展開を行っている。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）キノコと他の生物（特に植物）との共生・共存の分子機構解明とそれを利用した植物成長剤の開発（２）キノコの 2 次代謝産物の生体内での役割の解明とそれを利用したキノコ成長調節剤の開発（３）キノコの生物活性物質の単離・精製，構造決定，作用機構解明とその機能性を利用した食品・医薬への展開（４）キノコからレクチンの生化学的研究とその糖結合特異性を利用した生化学研究用プロー
ブ・診断薬の開発【 主な研究成果 】（１）キノコから得られたフェアリーリング惹起物質（フェアリー化合物）による作物増産圃場試験において、キノコから得られたフェアリー化合物の処理によって、米と小麦の収量が大幅に増加した（論文 No.3,7）。
（２）スギヒラタケ急性脳症の化学的解明の試み
2004 年、スギヒラタケを食した 14 名が急性脳症で死亡した。この原因物質の一つと考えられるレクチン（PPL）を担子菌での異種発現に成功した。また、次世代シークエンサーを駆使して、スギヒラタケのゲノムデーターベースを構築した（論文 No.2,6）。
（３）ナラタケ病の化学的解明の試み
美味な食用キノコであるナラタケは、木本類に感染すると重篤な場合は枯死させる「ナラタケ病」を起こし世界中で問題となっている。また、他のキノコに感染すると形態異常を誘発する。この原因物質を追求し、その候補化合物の精製，構造決定に成功した（論文 No.9）。
（４）キノコなどからの新規機能性物質の精製，構造決定
キシメジとヤマブシタケから植物生長制御活性を持つ化合物、マコモタケから破骨細胞形
成抑制物質、ブナハリタケからは小胞体ストレス抑制物質を発見した（論文 No.1,4,5,8）【 今後の展開 】
我々は上記のようにキノコから様々な物質を発見してきた。今後も基礎研究を主軸に、機能性− 232 −

食品，医薬，植物成長促進剤の開発も試みたい。また、これら特異な 2 次代謝産物がキノコ中ではどのような役割をしているのかを明らかにしていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Qui, W. et al., A new compound from the mushroom Tricholoma flavovirens, Biosci. Biotechnol.
Biochem., 78(5), 755–757 (2014).
2) Suzuki, T. et al., Heterologous expression of a lectin from Pleurocybella porrigens (PPL) in
Phanerochaete sordida YK-624, J. Microbiol. Meth., 100, 70–76 (2014)
3) Tobina, H. et al., 2-Azahypoxanthine and Imidazole-4-carboxamide produced by the fairy-ring-forming
fungus increase yields of wheat, Field Crop Res., 162, 6-11 (2014).
4) Choi, J-H. et al., Makomotines A to D from Makomotake, Zizania latifolia infected with Ustilago
esculenta, Tetrahedron Lett., 55, 3596–3599 (2014).
5) Choi, J-H. et al., Endoplasmic reticulum stress suppressive compounds from the edible mushroom
Mycoleptodonoides aitchisonii, J. Nat. Prod., 77, 1729−1733 (2014)
6) Yamamoto, N. et al., A-WINGS: an integrated genome database for Pleurocybella porrigens (Angel’s
wing oyster mushroom, Sugihiratake), BMC Res. Notes, 7, 866 (2014).
7) Asai, T., et al., Jpn. Agric. Res. Quart., 49(1), 45-49(2015).
8) Wu, J. et al., Erinaceolactones A to C, from the culture broth of Hericium erinaceus, J. Nat. Prod., 78(1),155−158 (2015).
9) Kobori, H. et al., Bioactive sesquiterpene aryl esters from the culture broth of Armillaria sp., J. Nat.
Prod., 78(1), 163-167 (2015).
10) Kobayashi, Y and Kawagishi, H, Lectins Methods and Protocols “Fungal Lectins: A Growing Family”,
Hirabayashi, J. (ed), Springer, pp 15-38, 2014
他７編
【 解説・特集 】
1) 河岸洋和，キノコの機能性とそれを司る化合物，信州のそ菜 No,705, 40-43（2014）
2) 河岸洋和，“フェアリーリング”の化学と“フェアリー化合物”の植物成長調剤としての可能性，化学と生物，52（10），665-670（2014）.
【 特許等 】
1）IMIDAZOLE DERIVATIVE，静岡大学（出願人），河岸洋和，崔8809328B2 登録日 2014/4/27

宰熏（発明者），US 特許番号

【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会，天然有機化合物討論会など２３件【 招待講演件数 】
・第 33 回日本糖質学会年会など国内３件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014/10/25）【 受賞・表彰 】
1) 呉 静（特任助教），2014 年度日本農芸化学会トピックス賞（2014.4）「高等菌類の子実体形
成物質の探索」− 233 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

肝臓の発生・分化・再生における細胞社会学
兼担・教授
塩尻 信義 （SHIOJIRI Nobuyoshi）
バイオサイエンス専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 発生生物学、再生医工学
e-mail address: shiojiri.nobuyoshi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sbnshio/NS-Lab-J.html/【 研究室組織 】
教
員：塩尻 信義
博士課程：D3（２名）
修士課程：M2（１名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々は、肝臓の発生・分化・再生過程における細胞社会の構築メカニズムを明らかにするとともに、そのメカニズムの再生医療への応用について研究を進めている。特に、肝臓の発生・分化・再生に異常を来したモデルマウスを用いたり、発生過程における肝幹細胞を単離精製し、細胞交代型人工肝臓モデルの開発や細胞移植治療などへの応用を考えている。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）肝幹細胞である肝芽細胞の増殖・分化メカニズムの解明と人工組織化（２）胎生期肝臓を構成する各細胞種間の相互作用の分子基盤の解明（３）遺伝子欠失マウスを用いた胆管上皮細胞分化の分子メカニズムの解明（４）肝再生における HGF などの働きの解明【 主な研究成果 】（１）胎生期肝臓を構成する各細胞種間の相互作用
胎生期マウス肝臓を細胞分散し、細胞培養を行うと、肝幹細胞である肝芽細胞は集合塊を形成したのち、培養皿上を伸展し、成熟化した。星細胞は肝芽細胞/肝細胞シートの下に分布するのに対し、血管内皮細胞はシート上で毛細血管網を形成した。この培養系から血管内皮細胞を免疫磁気ビーズ法で除去すると、肝細胞の成熟化や星細胞の増殖・遺伝子発現が阻害された。この結果より、肝臓構築における血管内皮細胞の働きが実験的に証明された。さらに血管内皮細胞と、肝芽細胞、星細胞との相互作用に HGF が関わることが示された。
（２）肝再生における胆管上皮細胞の増殖
部分肝切除手術を施されたマウス肝臓で、胆管上皮細胞がどのように増殖するか免疫組織
化学的に解析した。肝細胞は半同調的に細胞周期が回るが、胆管上皮細胞はあまり増殖しな
いことがわかった。また門脈周囲の肝細胞が胆管上皮細胞マーカーを発現しており、肝細胞から胆管上皮細胞が供給される可能性が示唆された。今後は、肝細胞は胆管上皮細胞を遺伝学的に標識し、その細胞系譜を厳密に解析していく必要がある。

− 234 −

【 今後の展開 】
我々は上記のように、肝臓の発生・分化・再生における細胞社会学の全貌の解明をめざしており、これを人工組織の作出に応用したいと考えている。当面の課題は、肝芽細胞やそれ以外の非実質細胞の単離精製法の確立や、それぞれの細胞のインビトロ増幅や分化・成熟化を制御できる
細胞外環境設計である。特に、増殖・分化・組織形成能力の著しい胎生期肝臓の細胞から、成体
肝臓の機能レベルまで成熟化させた肝臓組織を構築することが将来的な目標である。また、肝臓変異マウスを利用し、肝臓の発生・分化・再生の分子メカニズムを解明、この成果を肝芽細胞の人工組織化に応用していきたい。主たる専門は発生生物学であるが、医学、工学を融合した学際研究にも挑戦したい。
【 学術論文・著書 】
1) Sugiyama, Y., Takabe, Y., Yagi, S., Koike, T. and Shiojiri, N. (2014). Immunomagnetic exclusion of
PECAM-1-positive endothelial cells in fetal mouse liver cell cultures causes impaired growth and gene
expression of hepatoblasts and stellate cells. Biomed. Res., 35, 271-283.
【 解説・特集等 】
1) 塩尻信義 (2014) 肝臓構築・機能発現における細胞間相互作用 生体の科学, 55(3), 373-380.
【 国内学会発表件数 】
1) 日本動物学会
2) 肝細胞研究会− 235 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

脊椎動物の環境適応機構と内分泌現象
兼担・教授
鈴木 雅一 （SUZUKI Masakazu）
バイオサイエンス専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 生理学、内分泌学
e-mail address: sbmsuzu@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：鈴木 雅一
研 究 員：柴田 侑毅（日本学術振興会特別研究員）
博士課程：柴田 侑毅（創造科技院 D3）、坂本 丞（創造科技院 D1）
修士課程：M1（１名）【 研究目標 】
脊椎動物全般に及ぶ基本的な生命現象、および動物の多様性と関連した固有の生命現象を解明し、得られた成果を、動物の多様性の保全や医療への応用に役立てる。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）両生類の環境適応機構および多様性をもたらす原理の解明（２）ホルモン遺伝子の特異的発現機構の解明（３）内分泌器官の形成機構の解明と内分泌細胞の分化誘導系の確立（４）新規機能分子の同定と応用【 主な研究成果 】（１）アクアポリンを介した両生類の水環境適応機構およびその多様性の解明
私達は、抗利尿ホルモン応答性の水チャネル・アクアポリン（AQP）を両生類で初めて３種類同定し、腹側皮膚型（AQPa2S）、膀胱型（AQP2）、腎臓型（AQPa2U）と命名した。本研究では、半水生種の無尾両生類に腹側皮膚型アクアポリンが 2 種類存在することを明らかにした。
そして、半水生種が大腿部皮膚から効率的に水吸収を行うこと、そして、2 種類の腹側皮膚型 AQP がバソトシンとアドレナリン/ノルアドレナリンに応答して、その水吸収を調節する可能性があることを示した。さらに、水生種が乾季に脱水されると膀胱で AQP5 も水再吸収に関与する可能性を示した。以上の結果から、無尾両生類における水恒常性維持機構の進化様式を考察した。
（Endocrinology, 2014）（２）甲状腺の遺伝子発現に重要な転写因子の解明
魚類のニジマスを用いて、3 種類の転写因子 Nkx2-4（a-c）を同定し、これらが甲状腺で発現していることを示した。さらに、Nkx2-4a と Nkx2-4b がサイログロブリン遺伝子の上流に結合し、転写を促進することを示した。そして、昨年度報告した 2 種類の Pax8 の機能と合わせて、魚類の甲状腺では、Nkx2-1 ではなく、Nkx2-4 が Pax8 と共に主要な働きをしていると考察した。（Gen. Comp. Endocrinol. 206: 193-202）【 今後の展開 】
両生類は現在、世界的に生息数の急激な減少が懸念されており、カエルツボカビも大きな脅威である。カエルツボカビがアクアポリンの発現に及ぼす影響を解析するのが、今後の重要な課題のひとつである。内分泌器官の形成機構に関する研究では、現在その解析に利用できるトランス
ジェニック動物を作出している段階であるが、今後、内分泌腺を人工的に誘導する技術を開発し− 236 −

て、医療分野に応用できるよう研究を発展させていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) A. Hirota, Y. Takiya, J. Sakamoto, N. Shiojiri, M. Suzuki, S. Tanaka, & R. Okada. (2015) Molecularcloning of cDNA encoding an aquaglyceroporin, AQP-h9, in the Japanese tree frog, Hyla japonica:
possible roles of AQP-h9 as a glycerol transporter in freeze tolerance. Zoolog Sci. (in press).
2) Y. Shibata & M. Suzuki. (2015) Aquaporins and water homeostasis in Xenopus. Advances in Animal
Science and Zoology 7 (in press).
3) 鈴木 雅一. (2015) 9.5.5 甲状腺. 動物の事典 朝倉書店 (in press).
4) 鈴木 雅一. (2015) 9.5.6 副甲状腺・鰓後腺・甲状腺傍濾胞細胞. 動物の事典 朝倉書店 (in press)
5) Y. Shibata, I. Katayama, T. Nakakura, Y. Ogushi, R. Okada, S. Tanaka, & M. Suzuki. (2015) Molecularand cellular characterization of urinary bladder-type aquaporin in Xenopus laevis. Gen. Comp.
Endocrinol. (in press).
6) Y. Uemae, J. Sakamoto, Y. Hidaka, A. Hiratsuka, T. Susa, Y. Kato, & M. Suzuki. (2014) Gene
expression, function, and diversity of Nkx2-4 in the rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Gen. Comp.
Endocrinol. 206: 193-202.
7) Y. Shibata, T. Sano, N. Tsuchiya, R. Okada, H. Mochida, S. Tanaka, & M. Suzuki (2014) Gene
expression and localization of two types of AQP5 in Xenopus tropicalis under hydration and dehydration.
Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 307: R44-56..
8) Y. Saitoh, Y. Ogushi, Y. Shibata, R. Okada, S. Tanaka, & M. Suzuki. (2014) Novel vasotocin-regulated
aquaporins expressed in the ventral skin of semiaquatic anuran amphibians: evolution of cutaneous
water-absorbing mechanisms. Endocrinology 155: 2166-77.
【 解説・特集等 】
1) 柴田侑毅, 鈴木雅一. (2014) 水中および乾燥順応時のネッタイツメガエル（Xenopus tropicalis）
における 2 種類の AQP5（AQP-xt5a および AQP-xt5b）の遺伝子発現と局在. 比較内分泌学 40:
128-130.
【 国際会議発表件数 】
・The 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology, National
Institute for Basic Biology, Okazaki, Japan. (2014) ２件、APS fall meeting（San Diego, USA）1 件
合計３件【 国内学会発表件数 】
・第 85 回日本動物学会（仙台）１件、第 39 回日本比較内分泌学会（岡崎）２件、平成 26 年度日
本動物学会中部支部大会（能登）１件、ELSU symposium 2014（静岡）１件
合計５件【 招待講演件数 】
1) The 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology,
National Institute for Basic Biology, Okazaki, Japan. (2014)【 受賞・表彰 】
1) 柴田侑毅(D3) 2014 年度日本動物学会中部支部大会 優秀発表賞 (2014 年 11 月)
2) 柴田侑毅(D3) Shizuoka University (ELSU Symposium 2014）Best presentation award (2014 年 9 月)

− 237 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

生命環境倫理学の構築――生、死、環境をめぐって兼担（サブコア）・教授
竹之内 裕文（TAKENOUCHI Hirobumi）
バイオサイエンス専攻（専任：農学研究科 共生バイオサイエンス専攻）
専門分野： 哲学、倫理学、死生学
e-mail address: dhtaken@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：竹之内 裕文

博士課程： 斉藤 美恵（創造科技院 D3、社会人）、村松 岳詩（創造科技院 D3、社会人）、鈴木 和光（創造科技院 D2、社会人）、佐藤 仁和子（創造科技院 D1、社会人）
修士課程：M1（１名）【 研究目標 】
死生学、生命倫理学、環境倫理学の諸課題について、これら既成学問分野の枠組みに囚われることなく、生命（人間）と環境（自然）の相互形成作用を見すえつつ、「生命環境倫理学」という統合的な視座から研究を進めている。それを通して哲学・倫理学の基礎研究に資するのみならず、医療・福祉現場における諸課題や農の営みなど、人間と環境（土地）のかかわりをめぐる広範な諸問題について、哲学・倫理学の立場から具体的な提言を供することを目指している。
【 今後の展開 】（１）Welcome Trust（英国）研究助成（Senior Investigator Award） による共同研究“Interventions at theend of life – social, comparative and historical analysis to promote global improvement” （研究代表者
David Clark, Professor of University of Glasgow）
が 2015 年 3 月に始動し、5 月下旬には International
Advisory Group の会議が開かれ、同 Group の一員として参加する。これを機に、研究の国際的ネットワークを広げたい。
（２）スリランカで開かれる国際学会での招待講演、英語の共著への寄稿などの依頼を受けているので、これらをきっかけに英語での業績を積んでいきたい。
【 学術論文・著書 】
1) 竹之内裕文：死から生を考える――新「死生学入門」金沢大学講義集、宗教研究、第88巻379
号、186－190、平成26年6月
2) カフェで市民とともに哲学する――哲学カフェ＠しぞ～かの歩みをふり返って、静岡大学 生
涯学習教育研究、第17号、41-58頁、平成27年3月【 国際会議発表件数 】
1) How Small Business become Entrepreneurial? A case study of Shizuoka, Japan, Conference on Sri
Lanka Japan Collaborative Research, Earl’s Regency Hotel (Kandy), 平成26年12月15日− 238 −

【 国内学会発表件数 】
1) 欧州におけるホスピス・緩和ケアの展開をどう読み解くか、第73回日本宗教学会、同志社大学、
平成26年9月13日
2) ホスピス・緩和ケアの世俗化と医療化をどう捉えるか、科研「世俗化する欧州社会における看取りの思想的な拠り所の究明」公開シンポジウム、上智大学、平成 27 年 3 月 28 日
他１件
【 招待講演件数 】
1) 欧州社会におけるホスピス・緩和ケアの展開をめぐって、臨床死生学倫理学研究会、東京大学、
平成26年10月22日【 科学研究費の採択状況 】
1) 基盤研究（B）（海外学術調査）、平成 24~26 年度、世俗化する欧州社会における看取りの思想的な拠り所の究明、研究代表者、研究経費：340 万円（24 年度）、340 万円（25 年度）、290 万円（26年度）2) 基盤研究（B）（海外学術調査）、平成 25-27 年度、北欧の在宅・地域ケアに繋がる生活世界アプ
ローチの思想的基盤の解明、研究分担者、研究経費：430 万円（25 年度）、390 万円（26 年度）420万円（27 年度）
3) 基盤研究（C）平成 24-26 年度、高齢者介護に関わる人材の資質向上プログラムの作成と効果測定にかかる研究、研究分担者、研究経費：140 万円（24 年度）、140 万円（25 年度）150 万円（26年度）4) 基盤研究（S）平成 22-26 年度、食品リスク認知とリスクコミュニケーション、食農倫理とプロ
フェッションの確立、連携研究者、分担金なし【 その他 】
1) 第 73 回日本宗教学会パネル「欧州におけるホスピス・緩和ケアの展開と宗教のかかわり」（同志
社大学、平成 26 年 9 月 13 日）と静岡大学哲学会第 37 回大会シンポジウム「欧州における看取りと自己決定」（静岡大学、2014 年 11 月 3 日）の座長を務め、上智大学グリーフケア研究所との共催でシンポジウム「ホスピス・緩和ケアはどこから、どこへ向かうのか――世俗化と医療化の時
代における終末期ケアの思想的な拠り所をもとめて」（上智大学、平成 27 年 3 月 28 日）
を主宰した。
2) 静岡市文化振興財団設立 20 周年記念事業タノシサレンサ会議（全 5 回）の議長、静岡市生涯学
習センター主催の高齢者学級みのり大学の講師（計 3 回）を務めた。
3) 平成 25 年度に哲学カフェ＠しぞ～かを創設したのに続いて、平成 26 年 1 月より死生学カフェを創設し、創設記念講演を行った。この創設記念会は多くのメディアによって報道された（毎日新聞 静岡中部、民主主義 議論でレッスン、2014 年 10 月 26 日、静岡新聞、生と死で語らい、2014
年 12 月 17 日、静岡新聞、死生学カフェ創設、2105 年 1 月 11 日、朝日新聞、生と死語り合う意義
講演、2015 年 1 月 11 日、毎日新聞、対話カフェ:生と死を学ぶ− 239 −

初開催、2015 年 1 月 12 日）。

統合バイオサイエンス部門

兼担

卵成熟・受精の分子機構兼担・教授
徳元 俊伸 （TOKUMOTO Toshinobu）
バイオサイエンス専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 生殖生物学
e-mail address: tokumoto.toshinobu@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.shizuoka.ac.jp/~bio/staffs/tokumoto.html【 研究室組織 】
教

員：徳元

俊伸

博士課程：シミ・ラニ・ロイ（創造科技院 D2、私費）、バブル・ホシャイン（創造科技院 D2、環境リーダー）、アフロザ・アクター（創造科技院 D1、環境リーダー）、ワンラダ・クラ
ングヌラック（創造科技院 D1、環境リーダー）、王 軍（創造科技院 D1、私費）
修士課程：M2（２名）【 研究目標 】
我々は、魚類、両生類などを材料に卵成熟・排卵の分子機構の解明を目的として研究を行なっている。最近は卵成熟誘起ホルモン受容体として同定されたステロイド膜受容体の構造、機能の解明を中心課題としている。また、独自に開発した産卵誘導法により排卵誘発に関わる遺伝子の同定を目指している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）ノンゲノミック反応を伝達する新規ステロイド膜受容体の構造と機能に関する研究（２）脊椎動物の排卵誘導機構に関する研究（３）環境ホルモンの卵成熟誘起、阻害作用に関する研究（４）プロゲステロン様作用物質の評価技術の開発（５）魚類の性転換のしくみー未分化生殖幹細胞の分離、同定（６）マウステラトーマ原因遺伝子の究明（７）サンゴ礁海水中に存在するステロイド膜受容体反応性物質の同定【 主な研究成果 】（１）ノンゲノミック反応を伝達する新規ステロイド膜受容体の構造と機能に関する研究
新たに活性のあるヒトステロイド膜受容体の人工合成、精製法の確立に成功した。
ステロイド膜受容体遺伝子導入培養細胞株にさらに細胞内 cAMP 濃度変化を発光により検出できる Glosensor 遺伝子を導入した二重遺伝子導入株を樹立した。この培養細胞株はステ
ロイドホルモンのノンゲノミック反応をリアルタイムに測定できる新たな検出系となることが期待される。
ステロイド膜受容体遺伝子に変異をもつノックアウトメダカを逆遺伝学的手法による分離を進め、受容体遺伝子群３種類について各３〜４系統を分離した。これらの継代を進めステ
ロイド膜受容体遺伝子の生理機能の解明を目指す。
（２）マウス奇形腫（テラトーマ）原因遺伝子の究明
新規マウステラトーマ原因遺伝子候補領域が 18 番染色体上にあることを明らかにし、実験− 240 −

性テラトーマ遺伝子 ett1 領域と命名した（静岡新聞掲載）。今後、原因遺伝子の解明が期待される。この研究を進めてきた修士 2 年生の宮嵜君が創造大学院に進学する。宮嵜君はこの成果により学術振興会特別研究員（DC1）に採用された。
【 今後の展開 】
長期間を有したステロイド膜受容体の大量発現系の構築、精製法の確立にようやく成功した。
今後はヒトの受容体タンパク質の合成も進め、精製タンパク質を用いたステロイド膜受容体への化学物質の作用を検出できる試験管内アッセイ系の開発に力を注いでいきたいと考えている。一方、IPS 細胞などの全能細胞の試験法としても利用されている奇形腫（テラトーマ）の原因遺伝子の一つである ett1 遺伝子の解明を進めたい。この遺伝子変異は静岡大学が長年維持しているオリジナル系統であるテラトーマ高発系統の有する変異である。
【 学術論文・著書 】
1) T. Oshima, R. Nakayama, S.R. Roy, T. Tokumoto (2014) Purification of the goldfish membraneprogestin receptor α(mPRα) expressed in yeast Pichia pastoris. Biomedical Research 35, No.1 47-59.
2) J. Wang, Y. Yamada, A. Notake, Y. Todoroki, T. Tokumoto, J. Dong, P.Thomas, H. Hirai, H. Kawagishi(2014) Metabolism of bisphenol A by hyper lignin-degrading fungus Phanerochaete sordida YK-624
under non-ligninolytic condition. Chemosphere 109 (1) 128–133.
3) T. Miyazaki, Y. Ikeda, I. Kubo, S. Suganuma, N. Fujita, M. Itakura, T. Hayashi, S. Takabayashi, H. Katoh,
Y. Ohira, M. Sato, M. Noguchi, T.Tokumoto (2014) Identification of genomic locus responsible forexperimentally induced testicular teratoma 1 (ett1) on mouse Chr 18. Mammalian Genome 25 (7-8),
317-326.
【 解説・特集等 】
1) T.Tokumoto (2014) ZEBRAFISH AS A MODEL FOR REPRODUCTIVE BIOLOGY ANDENVIRONMENTAL SCREENING. “Zebrafish: Topics in Reproduction and Development” (C.A
Lessman and E. Carver ed) published by “NOVA Science Publishers Inc., USA” 107-122.
【 国際会議発表件数 】
1) T.Tokumoto In vivo induction of oocyte maturation and ovulation in zebrafish; an ideal model todistinguish between genomic and nongenomic actions of steroids. “Workshop in Ramkhamhaeng
University”, 27 October 2014 Thailand【 国内学会発表件数 】
・日本動物学会

４件

・日本比較内分泌学会

２件【 招待講演件数 】
1) 名桜大学【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.7.4）− 241 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

タンパク質の機能を制御する小分子の創出
兼担・教授
轟 泰司 （TODOROKI Yasushi）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 生物有機化学
e-mail address: todoroki.yasushi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/abc/npchem/index.html
http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/npchem/index.html【 研究室組織 】
教
員：轟 泰司研 究 員：竹内 純（平成 26 年 10 月～平成 27 年 3 月）
博士課程：竹内 純（創造科技院 D3、平成 26 年 9 月まで）、中谷昌央（創造科技院 D3、社会人）

修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
植物ホルモンの生合成・受容・代謝不活性化のメカニズムを有機化学のレベルで解明することを目標として、生合成・受容・代謝不活性化を化学的に制御できる以下の分子の開発とその応用について研究している。
（１）植物 P450 アイソフォーム選択的アゾール系阻害剤（２）植物ホルモン受容体アンタゴニストの創出（３）その他、植物ホルモン研究のための様々な化学ツール開発【 主な研究成果 】（１）アブシジン酸受容体アンタゴニストの創出
アブシジン酸受容体 PYL の結晶構造を基盤とした分子設計により、PYL を選択的に阻害する化合物 AS6 の創出に成功し、Nat. Chem. Biol. 2014, 10, 477-482（IF 13.217）に報告した。この物質はアブシジン酸の作用を一時的に打ち消すことができるため、発芽促進剤としての応用が期待される。また、AS6 を改良して活性を強化した化合物 PAO4 を創出し、Org. Biomol.
Chem. 2015, 13, 4278-4288（IF 3.487）に報告した。
（２）アブシジン酸代謝不活性化酵素の特異的阻害アブシナゾールの応用研究
植物の乾燥耐性を司る植物ホルモン・アブシジン酸の代謝不活性化酵素 CYP707A を特異的に強く阻害するアブシナゾール E2B の改良を行い、新規化合物としてアブシナゾール mT1-E3Mを創出した。現在、これを用いた植物乾燥耐性付与技術の実用化研究を進行中である。
【 今後の展開 】
引き続き、植物ホルモンの生合成・代謝に関わる酵素に対する選択的な阻害剤の開発および応用展開を行っていきたい。我々の開発した阻害剤は、植物の特定の機能を可逆的にノックダウン
する化学ツールとして様々な植物科学研究に有用であるだけでなく、植物調節剤として実用化される可能性も大いに秘めていることを、今後さらに示していきたい。

− 242 −

【 学術論文・著書 】
1) Takeuchi, J.; Okamoto, M.; Akiyama, T.; Muto, T.; Yajima, S.; Sue, M.; Seo, M.; Kanno, Y.; Kamo, T.;
Endo, A.; Nambara, E.; Hirai, N.; Ohnishi, T.; Cutler, S. R.; Todoroki, Y.: Designed abscisic acidanalogues as antagonists of PYL-PP2C receptor interactions, Nat. Chem. Biol. 2014, 10, 477-482.（責任著者）2) Wang, J.; Yamada, Y.; Notake, A.; Todoroki, Y.; Tokumoto, T.; Dong, J.; Thomas, P.; Hirai, H.;
Kawagishi, H.: Metabolism of bisphenol A by hyper lignin-degrading fungus Phanerochaete sordida
YK-624 under non-ligninolytic condition, Chemosphere 2014, 109, 128-133.
3) Murata, A.; Akaike, R.; Kawahashi, T.; Tsuchiya, R.; Takemoto, H.; Ohnishi, T.; Todoroki, Y.; Mase, N.;
Yokoyama, M.; Takagi, K.; Winterhalter, P.; Watanabe, N.: Characterization of flower-inducing
compound in Lemna paucicostata exposed to drought stress, Tetrahedron 2014, 70, 4969-4976.
4) Takeuchi, J.; Ohnishi,T.; Okamoto, M.; Todoroki, Y.: Conformationally restricted 3'-modified ABA
analogs for controlling ABA receptors, Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 4278-4288.（責任著者）
5) Todoroki, Y.: ABA and its derivatives: Chemistry and physiological functions, in Abscisic Acid:
Metabolism, Transport and Signaling (Zhang, D.-P., Ed.), Springer, Dordrecht, 1-20 (2014).（責任著者）
6) McMurry ら著，菅原二三男監訳，青木6 名訳（轟伸，秋澤宏行，生方信，江頭

港，桑原重文，ほか

泰司を含む）：マクマリー生物有機化学 基礎化学編 第 4 版，丸善，2015.

【 特許等 】
1) 轟 泰司，久保尻由貴：「アブシナゾール」，特願 2014-196773
2) 轟 泰司，三村尚毅：「アブシジン酸誘導体」，特願 2014-193597【 国内学会発表件数 】
・日本ケミカルバイオロジー学会、日本農芸化学会、植物化学調節学会、日本植物生理学会、日本農薬学会など１２件【 招待講演件数 】
1) 新学術領域研究地区ミニシンポジウム【 新聞報道等 】
新聞報道1) 中日新聞 2014.5.8
2) 静岡新聞 2014.5.9
3) 朝日新聞 2014.5.10
4) 産経新聞 2014.5.10
新聞広告
1) 中日新聞 2014.6.14− 243 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

ゲノムワイド関連解析に基づく米麦の遺伝子単離と遺伝的改変兼担・教授
富田 因則 （TOMITA Motonori）
バイオサイエンス専攻（専任：グリーン科学技術研究所 グリーンバイオ
研究部門/研究支援室ゲノム機能解析部）
専門分野： ゲノム科学、遺伝子単離、育種生物工学
e-mail address: omtomit@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage:http://www.green.shizuoka.ac.jp/lab_staff00030.
https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=11082&l=0
http://www.agr.shizuoka.ac.jp/bs/gene/index.html【 研究室組織 】
教
員：富田 因則
修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
地球温暖化をはじめとする環境の悪化により、イネの主要品種コシヒカリが深刻なダメージを被っている。これまで、コシヒカリに足りない遺伝子を移入するため、DNA マーカー選抜によりコシヒカリへの戻し交雑を進めてきた。さらに、次世代シーケンサー（NGS）により、目的遺伝子が入っているかどうか、その他の配列が元の品種と同じかどうかは全ゲノムを解読すれば一目瞭然となり、目的遺伝子以外はコシヒカリゲノムからなる新品種の早期開発が期待される。
そこで、次世代シーケンサーによる大粒、短稈、早晩生等の有用新規遺伝子の探索・単離から、社会的ニーズに応える植物新品種の開発まで、幅広く研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）グローバル化時代と地球温暖化に適した超多収・大粒・早晩生イネの次世代シーケンサー・
ゲノムワイド解析による開発（２）ゲノム機能解析、ゲノム識別のツールとなるトランスポゾン、反復配列の探索【 主な研究成果 】（１）コシヒカリに短稈遺伝子 sd1（GA20 酸化酵素遺伝子の欠損型）を 8 回の連続戻し交雑で移入した短稈コシヒカリ「コシヒカリ sd1」をモデルにして、NGS による sd1 の SNP 検出を試みた。Nextera®トランスポソームで各系統のゲノム DNA をタグ付けしつつ断片化し、PCR で両末端にアダプターを合成させた。さらに、磁性ビーズで DNA 断片をサイズ選択した後、定性、定量分析し、DNA ライブリーを作製した。次世代シーケンサーMiSeq を用いて、イネゲノムサ
イズ×5 のカバリッジの解読を目標にして 3-5 系統を同時にランした。得られたリード配列
を日本晴ゲノムをレファレンスとしてソフトウェア BWA を用いてマッピングした結果、2 回− 244 −

の Pair end read の平均 depth が「コシヒカリ」で 9.17、「コシヒカリ sd1」で 7.29 となった。さらに、全ゲノムの vcf ファイルを作成した結果、「コシヒカリ」と「コシヒカリ sd1」を比較すると、コシヒカリゲノムの第 1 染色体短腕末端から 38,382,385～38,385,469 地点にある sd1 における変異は 38,382,746 地点の G から T への SNP のみであり、最小限のコストで目的とする変異が見出せた。
（２）平成 26 年 10 月に、研究課題「グローバル化時代と地球温暖化に適した超多収・大粒・早晩生イネの次世代シーケンサー・ゲノムワイド解析による開発：研究責任者

富田因則」が、『JST 研究成果最適展開支援プログラム A-STEP 産学共同促進ステージハイリスク挑戦タイプ』に採択された。平成 27 年 2 月には、大学院理学研究科、農学研究科修士課程学生に対して、次世代シーケンス解析に関する理農工横断型新規科目「ゲノム機能解析演習」を実施した。
【 今後の展開 】
次世代シーケンサーによるゲノムワイド解析の基盤となる未公表のコシヒカリゲノムを構築する。
【 学術論文・著書 】
1) W.-Y. Yuan, M. Tomita, “Thinopyrum ponticum chromatin-integrated wheat genome show salt-tolerance
at germination stage”, International Journal of Molecular Sciences, 16(3) (2015), pp.4512-4517.
【 解説・特集等 】
1) 富田因則, “次世代シーケンシング時代の植物育種におけるゲノム編集の意義”, 生物工学会誌,
92(7) (2014), pp.366.
【 特許等 】
1) 富田因則, 北本武： 「Oryza sativa L. コシ泉水」, 種苗法による品種登録：登録番号第 23807
号 (2015.1.14)
2) 富田因則, 北本武： 「Oryza sativa L. さちいっぱい」, 種苗法による品種登録：登録番号
第 23807 号 (2015.1.14)【 国際会議発表件数 】
1) M. Tomita, Honorable Symposium between BPPT and RIGST-Shizuoka University, "Genomics-assisted
revolution of plant architecture and productivity", Agency for the Assessment and Application ofTechnology (BPPT), Indonesia, (2014.9.16)【 国内学会発表件数 】
・M. Tomita, Y. Katou, K. Ishii, T. Kozaki, "Genome-wide association analysis for the target gene integrated
in the genome of rice cultivar Koshihikari", 第 37 回日本分子生物学会年会, パシフィコ横浜,(2014.11.25)など２件【 新聞報道等 】
1) 米麦日報（2015.1.16）− 245 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

有用遺伝子の発現による生物機能の革新的利用
兼担・教授
朴 龍洙 （PARK Enoch Y.）
バイオサイエンス専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）（兼担：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 分子生物工学、遺伝子発現
e-mail address: park.enoch@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/park/【 研究室組織 】
教
員：朴 龍洙、加藤 竜也
研 究 員：Fangfang Sun（学術研究員）、Oluwasesan Adegoke（JSPS 外国人特別研究員）、Vipin
Kumar Deo（特任助教）
博士課程：鄭 寶煐（創造科技院 D2）、In-Wook Hwang（創造科技院 D2）、Ahmed Syed Rahin（創造科技院 D1）、Ali Panna MD.（創造科技院 D1）、内山 博文（創造科技院 D1）
修士課程：M2（７名）、M1（６名）【 研究目標 】
ヒト由来のタンパク質を生物機能を有する形で効率的に発現できる研究を進めている。また、
カイコバイオテクノロジーを応用してウイルス様粒子の発現に成功し、様々なナノ粒子としての応用を展開している。
（１）カイコを用いた高機能性ナノマテリアル「ウイルス様粒子」の創成、（２）ナノ物質複合体によるウイルスの検出システムの開発（３）バクミド発現系を用いた高分子量タンパク質の効率的発現・精製及び機能解析【 主な研究成果 】（１）カイコを用いた高機能性ナノマテリアル「ウイルス様粒子」の創成
カイコを用いてがん細胞表面抗体の提示及びインフルエンザの M1 を発現した VLP を発現・精製に成功した。さらに作製した VLP 内部に抗がん剤をパッケージングしがん細胞のターゲ
ティングを行ったところ、選択的にがん細胞に薬剤を伝達出来た（Mol. Pharmaceut., 12,
839–845, 2015; Pharmaceut. Res. 31, 2166–2177, 2014）。
（２）ナノ物質複合体によるウイルスの検出システムの開発
金ナノ粒子を修飾したカーボンナノチューブ、及び量子ドットのナノ物質複合体を用い、表面にウイルス特異的抗体を結合させ、表面局在プラズモン共鳴現象を利用しインフルエン
ザウイルスの検出を成功した（Biosensors & Bioelectronics. 64, 311–317, 2015）。また金ナノ粒
子の表面特性を利用した検出法（Biosensors & Bioelectronics. 58, 33–39, 2014）を開発し、この原理を他のウイルスへの応用も計画している。
（３）バクミド発現系を用いた高分子量タンパク質の効率的発現・精製及び機能解析
カイコの体液に分泌させたウイルス様粒子はウイルスと混合して精製が困難である。本研
究では、キャピラリ-ゾン電気泳動方で精製を試み、非常に純度の高いウイルス様粒子の精製が可能な方法（J. Biosci. Bioeng., 118, 311–314, 2014）を開発した。
【 今後の展開 】
上記の研究（１）と（３）では、他の抗体の提示の再検討を行い、ワクチンへの利用可能性を証明する。研究（２）については、他のウイルスの検出や、精度の向上を追求し、ウイルスの汎用的検出チップの開発を進める。
【 学術論文・著書 】
1) Vipin K Deo, Tatsuya Kato, and Enoch Y Park, Chimeric virus-like particles made using gag and M1
capsid proteins providing dual drug delivery and vaccination platform, Mol. Pharmaceutics, 12, 839–845,(2015). (If=4.787).
2) Tatsuya Kato, Takahiro Otsuki, Mai Yoshimoto, Kohei Itagaki, Tetsuya Kohsaka, Yumino Matsumoto,Kazunori Ike, Enoch Y. Park, Bombyx mori nucleopolyhedrovirus displaying each antigen of Neospora
caninum as a vaccine against N. caninum infection in mice, Mol. Biotechnol., 57(2), 145–54 (2015).
(IF=2.28)− 246 −

3) Jaewook Lee, Syed Rahin Ahmed, Sangjin Oh, Jeonghyo Kim, Tetsuro Suzuki, Kaushik Parmar, Simon
S. Park, Jaebeom Lee, and Enoch Y. Park, A plasmon-assisted fluoro-immunoassay using gold
nanoparticle-decorated carbon nanotubes for monitoring the influenza virus, Biosciensors &Bioelectronics, 64, 311–317 (2015). (IF=6.45)
4) Dai Sagata, Itaru Minagawa, Hiroshi Kohriki, Ali Mohammed Pitia, Naoto Uera, Yuta Katakura,
Hiroyuki Sukigara, Kei Terada, Masatoshi Shibata, Enoch Y. Park, Yoshihisa Hasegawa, Hiroshi Sasada,and Tetsuya Kohsaka, The Insulin-Like Factor 3(INSL3)–Receptor (RXFP2) Network Functions As a
Germ Cell Survival/Anti-Apoptotic Factor in Boar Testes, Endocrinol. (2015). (IF=4.72)
5) Naotaka Tsutsumi, Takeshi Kimura, Kyohei Arita, Mariko Ariyoshi, Hidenori Ohnishi, Takahiro
Yamamoto, Xiaobing Zuo, Katsumi Maenaka, Enoch Y. Park, Naomi Kondo, Masahiro Shirakawa,
Hidehito Tochio, and Zenichiro Kato, The structural basis for receptor recognition of humaninterleukin-18, Nat. Commun., 5:5340 (2014). (IF=10.74)
6) In-Wook Hwang, Yu Makishima, Tatsuya Kato, Sungjo Park, Andre Terzic, Enoch Y. Park, Humanacetyl-CoA carboxylase 2 expressed in silkworm Bombyx mori exhibits post-translational biotinylationand phosphorylation, Appl. Microbiol. Biotechnol., 98, 8201–8209 (2014). (IF=3.69)
7) Vipin Kumar Deo, Megumi Yui, Md. Jahangir Alam, Masahito Yamazaki, Tatsuya Kato, Enoch Y Park,A Model for Targeting Colon Carcinoma Cells using Single-chain Variable Fragments Anchored on
Virus-like Particles via Glycosyl Phosphatidylinositol Anchor, Pharmaceut. Res. 31, 2166–2177 (2014).
(IF=4.74)
8) Keijo Fukushima, Tadanobu Takahashi, Seigo Ito, Masahiro Takaguchi, Maiko Takano, Yuuki
Kurebayashi, Kenta Oishi, Akira Minami, Tatsuya Kato, Enoch Y Park, Hidekazu Nishimura, Toru
Takimoto, and Takashi Suzuki, Terminal sialic acid linkages determine different cell infectivities ofhuman parainfluenza virus type 1 and type 3, Virol. 464–465, 424–431(2014). (IF=3.37)
9) MP Ali, Katsuhiko Yoshimatsu, Tomohiro Suzuki, Tatsuya Kato, Enoch Y. Park, Expression andpurification of cyto-insectotoxin (Cit1a) using silkworm larvae targeting for an antimicrobial therapeutic
agent, Appl. Microbiol. Biotechnol., 98, 6973–6982, (2014). (IF=3.69)
10) Syed Rahin Ahmed, Md Ashraf Hossain, Jung Youn Park, Soo-Hyung Kim, Dongyun Lee, Tetsuro
Suzuki, Jaebeom Lee, and Enoch Y. Park, Metal enhanced fluorescence on nanoporous gold leaf-based
assay platform for virus detection, Biosensors & Bioelectronics. 58, 33–39 (2014). (IF=5.44)
他６編【 特許等 】
1) PCT/JP2015/053572（2015 年 2 月 10 日出願）朴光増強免疫測定法」

龍洙、李

在郁、李

在範、「量子ドット蛍【 国際会議発表件数 】
・７件【 国内学会発表件数 】
・３１件【 招待講演件数 】
・５件【 受賞・表彰 】
1) Md. Panna Ali，Young Rice Student award for 2014（International Rice Research Institute, Philippines）,
2014/11/1.
2) Syed Rahin Ahmed, Best poster award "Gold Nanoparticles (Au NPs): On the way of different
Synthetic Routes" (2015 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University-Joint International Workshops on Advanced Nanovision Science/Advanced Green
Science/Promotion of Global Young Researchers in Shizuoka University-), (2015/1/27〜28)
3) 高橋 直人、ナノマテリアルの相互作用を用いたウイルス検出, 第 1 回グリーン科学技術研究
所シンポジウム学生奨励賞（修士）、2014/12/12【 主催・共催シンポジウム 】
・2015 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University-Joint
International Workshops on Advanced Nanovision Science/Advanced Green Science/Promotion of Global
Young Researchers in Shizuoka University- (2015/1/27〜28)の開催実行委員を含む計２件− 247 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

植物における環境ストレスタンパク質
兼担・教授
原 正和 （HARA Masakazu）
バイオサイエンス専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）
専門分野： 植物生理学
e-mail address: amhara@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/abc/envplant/index.html【 研究室組織 】
教
員：原 正和
修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
本グループにおける最終的な目標は、植物特有の機能を物質レベルで理解し、その機能を有効利用するための学術情報を蓄積し、社会に発信することにあります。具体的には、次の 2 つの課題を設定し、研究に取り組んでいます。
（１）植物の乾燥及び低温ストレスタンパク質の機能研究（２）植物の耐熱性を高める資材の研究開発

Relative LDH activity (%)

【 主な研究成果 】（１）植物の乾燥及び低温ストレスタンパク質の機能研究
植物は、過酷な環境に耐えるため、LEA タンパク質と呼ばれる一連のタンパク質を合成します。LEA タンパク質は植物のみならず、最近では、極限環境で生存するセンチュウやクマムシなどにも見いだされ、生物のストレス耐性の根幹を担う重要なタンパク質と目されています。しかし、LEA タンパク質の機能は推測の域を出ておらず、科学的データの蓄積が必要です。私たちは、LEA タンパク質の中でも、植物に普遍的に存在し、発現量が多いデハイド
リンの機能研究を進めてきました。
本グループでは、デハイドリンが、His に富む天然変性タンパク質（秩序立った構造をとらないタンパク質の総称）であることに着目し、遷移金属を結合しラジカル発生を抑止する
ことを見出しました。この効果は、過去に見いだされた遷移金属ラジカル発生抑制物質の中でも、最も高い活性レベルに位置し、デハイドリンが、植物のストレスを緩和する機構の一つと考えられます。本年度は、デハイドリンが、重金属によって阻害された酵素の働きを回復する作用があると仮定し、それを証明する試験を実施しました。
一般に、重金属は、酵素の活性を阻害することが知られています。そこでまず、重金属にセンシティブな酵素を選定しました。市販の酵素で、活性が測定しやすいものに対し、重金属（ここでは銅イオン）を作用させたところ、ペルオキシダーゼ、カタラーゼ、乳酸脱水素
酵素は、特定の濃度で酵素活性の阻害が見られたが、リポキシゲナーゼとグルタチオンレダ
クターゼは阻害されませんでした。銅によって最も強く阻害された乳酸脱水素酵素に関し、
シロイヌナズナのデハイドリン AtHIRD11 を作用させたところ、銅による活性阻害が、AtHIRD11 濃度依存的に解除されました。この効果は、代表的な蛋白質である、牛血清アルブ
ミンやリゾチームでも起きましたが、AtHIRD11 の活性の方がはるかに強かったのです。さらに、AtHIRD11 の 13 個の His をすべて
150
Ala に置換した変異蛋白質を作成し、LDH
銅で阻害を受けた乳酸脱水素酵素に9.26 μM Cu2+
AtHIRD11
Cu2+
作用させたところ、AtHIRD11 に見ら
AtHIRD11_FLAG
100
れた回復活性は大きく減衰しました
AtHIRD11_H/A_FLAG
inactivated（図 1）。つまり、AtHIRD11 配列内の*
LDH
His が、銅失活酵素の回復に重要な役
50
proteins
割を担っていることが判明しました。
*
His は、遷移金属からのラジカル発生*
recovery0の抑止にも関わっていることから、重00.0926
0.926
9.26
92.6
金属に対する AtHIRD11 の作用に必須
Protein concentrations (μM)
な残基であると考えられます。
図1 AtHIRD11は金属によって失活したLDHを回復させるがHIS含量を低下させた変異AtHIRD11ではその効果が著しく低下した。

− 248 −

さらに、AtHIRD11 並びに変異AtHIRD11 蛋白質を発現させたシ
ロイヌナズナを銅培地で栽培す
ると、AtHIRD11 を高発現させたシ
ロイヌナズナでは、銅培地でも良く育つが、野生株と 13 個の His
をすべて Ala に置換した変異蛋白質（AtHIRD11_H/A_FLAG）は、銅培地ではあまり成長しませんでした。AtHIRD11 の His は、植物体における銅耐性においても重要であることが示されました。
（２）植物の耐熱性を高める資材の研究開発
温暖化に起因する農業問題を克服する技術として、植物耐熱性向上剤の開発に成功しました。植物の二次代謝産物から、植物耐熱性向上物質を発見し、地域の企業と連携し、商品化しました（サーモザイム®）。さらに、植物耐熱性向上剤に反応する植物遺伝子を特定し、その制御メカニズムを応用して、力価を検定する技術を開発しました。
【 今後の展開 】
植物におけるストレスや成長に関するタンパク質、二次代謝産物の研究を発展させ、新しいバイ
オ素材の創出につなげます。

WTkDa
αAtHIRD11

OE

FL

HA‐FL

15 ‐

AtHIRD11_FLAG
AtHIRD11_H/A_FLAG

10 ‐AtHIRD11

αFLAG 15 ‐
10 ‐

OE

WT

FL

OE

HA‐ WT
FL

Cu
0 μM

25 μM

図2 AtHIRD11並びに変異AtHIRD11蛋白質を発現させたシロイヌナズナの銅培地における生育

蛍光

HSE

GUS

図３ 新農業資材の力価検定法の開発【 学術論文・著書 】
1) Masakazu Hara, Ikuya Kurita (2014) The natural alkaloid sanguinarine promotes the expression of heatshock protein genes in Arabidopsis. Acta Physiologiae Plantarum 36: 3337-3343
2) Maik Kleinwächter, Alzahraa Radwan, Masakazu Hara, Dirk Selmar (2014) Dehydrin expression inseeds: an issue of maturation drying. Frontiers in Plant Science 5: 402 (doi: 10.3389/fpls.2014.00402)
3) Alzahraa Radwan, Masakazu Hara, Maik Kleinwächter, Dirk Selmar (2014) Dehydrin expression inseeds and maturation drying: a paradigm change. Plant Biology 16: 853–855
4) Masahiko Ishida, Masakazu Hara, Nobuko Fukino, Tomohiro Kakizaki, Yasujiro Morimitsu (2014)
Glucosinolate metabolism, functionality and breeding for the improvement of Brassicaceae vegetables.
Breeding Science, 64, 48–59
5) Masakazu Hara, Saki Uchida, Takae Murata, Hermann Wätzig (2014) Efficient purification of
cryoprotective dehydrin protein from the radish (Raphanus sativus) taproot. European Food Research andTechnology, 239, 339-345
6) Ikuo Takahashi, Masakazu Hara (2014) Enhancement of starch accumulation in plants by exogenously
applied methyl jasmonate. Plant Biotechnology Reports, 8, 143-149
7) 原 正和（2015）「ダイコンの成分」単著 ISBN-13: 978-4864740500 静岡学術出版【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会など 計７件【 招待講演件数 】
・PepCon 2014 など国内外招待講演

計２件【 新聞報道等 】
1) TV 出演（SBS）− 249 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

木質バイオリファイナリー用担子菌の分子育種及び白色腐朽菌によるバイオレメディエーション
兼担・教授
平井 浩文 （HIRAI Hirofumi）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 環境生化学、森林生化学 微生物工学
e-mail address: hirai.hirofumi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biochem/index.html【 研究室組織 】
教

員：平井

浩文

研 究 員：王 剣橋
修士課程：M2（４名）、M1（３名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
担子菌によるワンステップ木質バイオリファイナリー技術を確立すべく、セルロース糖化の妨げとなるリグニンの分解能の改善、及び各種発酵能（エタノール、乳酸、酢酸、キシリトール）
付加に関する分子育種を進めている。また白色腐朽菌による難分解性環境汚染物質の分解機構についても解析を行っている。
【 主な研究成果 】（１）超高活性リグニン分解菌の分子育種に関する研究
まず、リグニン分解酵素の基質である過酸化水素を生産する glyoxal oxidase 遺伝子高発現株を作出し、本株のリグニン分解特性を調査した結果、コントロール株と比較して 1.22 倍
リグニン分解能が強化された株の作出に成功した。
（２）脱リグニン処理に関する研究
これまでにプロトリグニンの in vitro 分解に関する報告は皆無であったが、リグニン分解酵素の一つであるマンガンペルオキシダーゼ（MnP）により、木粉中リグニンが分解されることを世界で初めて突き止め、40 時間の処理で約 10%のリグニン分解が可能である事を見出した。さらに、MnP により脱リグニンされた木粉を同時糖化発酵に供したところ、未処理木粉
ではほとんどエタノールが産生されないのに対して、MnP 処理木粉では反応 48 時間で 1.1 g/Lのエタノール産生が認められた。
（３）各種発酵能付与に関する研究
一方、白色腐朽菌は乳酸発酵能を有さないが、乳酸菌由来乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH）遺伝子を導入することで乳酸発酵能の付与が可能であり、さらに、エタノール発酵の鍵酵素であるピルビン酸デカルボキシラーゼ（PDC）遺伝子をノックダウンさせることで、乳酸産生能をさらに改善可能であることを見出し、10 日間の培養で 0.922 g/L の乳酸産生量を示す株の作出に成功した。
【 今後の展開 】
ワンステップ木質バイオリファイナリー菌の作出に向けて、さらなるリグニン分解能の改善、及び各種発酵の改善を遂行すべく、各種遺伝子導入を試み、実用化につなげたい。

− 250 −

【 学術論文・著書 】
1) T. Suzuki, T. Abe, K. Umehara, J-H. Choi, H. Hirai, H. Dohra, H. Kawagishi (2015) Purification andcharacterization of a lectin from the mushroom Hypsizigus marmoreus, Mycoscience, in press.
2) J. Wu, T. Tokunaga, M. Kondo, K. Ishigami, S. Tokuyama, T. Suzuki, J-H. Choi, H. Hirai, H. Kawagishi(2015) Erinaceolactones A to C, from the culture broth of Hericium erinaceus, Journal of Natural
Products, in press.
3) H. Kobori, A. Sekiya, T. Suzuki, J-H. Choi, H. Hirai, H. Kawagishi (2015) Bioactive sesquiterpene aryl
esters from the culture broth of Armillaria sp., Journal of Natural Products, in press.
4) S. Hirabayashi, J. Wang, H. Kawagishi, H. Hirai (2015) Improving xylitol production throughrecombinant expression of xylose reductase in the white-rot fungus Phanerochaete sordida YK-624,
Journal of Bioscience and Bioengineering, in press.
5) N. Yamamoto, T. Suzuki, M. Kobayashi, H. Gohra, Y. Sasaki, H. Hirai, K. Yokoyama, H. Kawagishi, K.
Yano (2014) A-WINGS: an integrated genome database for Pleurocybella porrigens (Angel's wing oyster
mushroom, Sugihiratake). BMC Res. Notes, 7, 866.
6) Y. Yamada, J. Wang, H. Kawagishi, H. Hirai (2014) Improvement of ligninolytic properties byrecombinant expression of glyoxal oxidase gene in hyper lignin-degrading fungus Phanerochaete sordida
YK-624, Biosci. Biotechnol. Biochem., 78, 2128-2133.
7) T. Mori, I. Kamei, H. Hirai, R. Kondo (2014) Identification of novel glycosyl hydrolases withcellulolytic activity against crystalline cellulose from metagenomic libraries constructed from bacterial
enrichment cultures. SpringerPlus, 3, 365.
8) W. Qui, H. Kobori, T. Suzuki, J-H. Choi, V. K. Deo, H. Hirai, H. Kawagishi (2014) A new compoundfrom the mushroom Tricholoma flavovirens. Biosci. Biotechnol. Biochem., 78, 755-757.
9) J-H. Choi, T. Suzuki, H. Okamura, K. Noguchi, M. Kondo, K. Nagai, H. Hirai, H. Kawagishi (2014)
Endoplasmic reticulum stress suppressive compounds from the edible Mushroom Mycoleptodonoides
aitchisonii, Journal of Natural Products, 77, 1729-1733.
10) J-H. Choi, T. Suzuki, T. Kawaguchi, K. Yamashita, A. Morita, K. Masuda, K. Yazawa, H. Hirai, H.
Kawagishi (2014) Makomotines A to D from Makomotake, Zizania latifolia infected with Ustilago
esculenta. Tetrahedron Lett., 55, 3596-3599.
11) J. Wang, Y. Yamada, A. Notake, Y. Todoroki, T. Tokumoto, J. Dong, P. Thomas, H. Hirai, H. Kawagishi(2014) Metabolism of bisphenol A by hyper lignin-degrading fungus Phanerochaete sordida YK-624
under non-ligninolytic condition, Chemosphere, Chemosphere, 109, 128-133.
12) T. Suzuki, H. Dohra, S. Omae, Y. Takeshima, J-H. Choi, H. Hirai, H. Kawagishi (2014) Heterologous
expression of a lectin from Pleurocybella porrigens (PPL) in Phanerochaete sordida YK-624, The
Journal of Microbiological Methods, 100, 70-76.
【 国内学会発表件数 】
・日本木材学会大会、リグニン討論会、日本農芸化学会 2015 年度大会など２４件【 招待講演件数 】
1) 静岡県バイオテクノロジー研究会講演、2014 年 6 月 20 日、白色腐朽菌によるリグニン分解機
構及び環境汚染物質分解機構【 新聞報道等 】
1) 最新！次世代エネルギー研究 静岡だからできるワザ、静岡第一テレビ、2015 年 2 月 20 日
2) 静岡はエネルギーパークだ～未来の発電は地産地消～、静岡第一テレビ、2015 年 3 月 21 日

− 251 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

ルミナコイド（難消化性糖類）の栄養生理機能
の解析
兼担・教授
森田 達也 （MORITA Tatsuya）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 食品栄養学
e-mail address: atmorit@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/laboratory/morita_t/index.htm【 研究室組織 】
教
員：森田 達也
修士課程：M2（３名）、M1（２名）【 研究目標 】
食物繊維をはじめとする難消化性糖類の栄養生理機能に関する基礎研究、これらの食品素材を生かした機能性食品の開発などの応用研究について、以下の課題に取り組んでいる。
（１）難消化性オリゴ糖の大腸 IgA およびムチン分泌促進作用機序の解析（２）難消化性デキストリン類の小腸消化率に関する研究【 主な研究成果 】
難消化性デキストリン類の小腸消化率に関する研究【目的】低カロリー素材として汎用されている難消化性デキストリン(ND)には、様々な生理効果が期待されている。この作用機序を予測するには ND の消化管内動態を正確に把握する必要がある。 現在、ND の小腸消化率は酵素/HPLC 法で予測されている。一方、我々はこれまでに回-直腸吻合ラット(ope-ラット) における ND の小腸消化率が酵素/HPLC 法による推定値を大きく上回ること(40% vs. 13％) を報告している。本試験では、この in vivo と in vitro 試験
結果の乖離を考察することを目的とし、ope-ラットでの出納試験の妥当性ならびに小腸粘膜酵素による ND の消化性を検討した。
【方法】① ope-ラットは体重を基準に 3 群に分け、標準, 対照, および対照飼料に ND を 5％添加した飼料を 10 日間自由摂取させた。なお、標準飼料を除く他の飼料には 5%のセルロースを添加した。飲料水には 0.1%ネオマイシン水溶液を与えた。試験飼育 3, 4 日目に対照群の糞便を採取し、ND の添加回収試験 (糞便からの抽出効率の指標) に用いた。試験飼育 4 日目には、全個体から新鮮便を採取し有機酸濃度を測定した (細菌活動度の指標)。試験飼育の最終 4 日間に採取した糞便は、セルロース回収率の測定 (糞便回収率の指標) および ND の DP3以上の食物繊維画分 (DP≧3) の測定 (酵素/HPLC 法) に供した。② ①と同様に ope-ラットを作製した。手術回復後、制限摂取に馴化させた。その後、0.4％ Cr-EDTA を含む飼料 5 gと対照飼料 5 g を 8:00-9:00 に連続的に摂取させ経時的に糞便を採取した(0- 24 hr)。糞便
Cr 排泄量を測定し、積算で 50％が排泄された時間を小腸通過時間とした。③ ラットから小腸刷子縁膜画分を調製した。ND を Prosky 消化した後、これに小腸刷子縁膜画分を加え 37℃
で 16 時間反応させた。反応終了後、 残存する ND（DP≧3）量を分析した。
【結果・考察】① 新鮮便に有機酸は検出されなかった。ND に由来する“DP≧3”の糞便からの抽出効率は 95%であった。また、セルロースを指標とした出納試験時の糞便回収率は 95%であった。摂取量と糞便排泄量から求めた ND の不消化率は 54%で、“DP≧3”の回収率としては 62%であった。② ope-ラットでの小腸通過時間は 8.5 hr であった。③ 酵素/HPLC 法による NDの不消化率が 86％であるのに対し、小腸刷子縁膜画分でさらに処理したときの不消化率は70％であった。以上から、糞便回収率と糞便からの抽出効率で補正した場合、ND の in vivo 不− 252 −

消化率は 61%で、小腸粘膜酵素処理で補正した in vitro 不消化率（食物繊維含量）は 70%と推定された。公定法である酵素/HPLC 法では膜消化の概念が欠如している。これが in vivo とin vitro 試験結果の乖離をもたらすと考えられた。
【 学術論文・著書 】
1) Komura M, Fukuta T, Genda T, Hino S, Aoe S, Kawagishi H, Morita T. A short-term ingestion offructo-oligosaccharides increases immunoglobulin A and mucin concentrations in the rat cecum, but theeffects are attenuated with the prolonged ingestion. Biosci Biotechnol Biochem. 2014, 78(9): 1592-1602.
2) 小村美香，西尾翔子，河本哲宏，日野真吾，森田達也. 漬物由来乳酸菌 Lactobacillus Plantarum
TK61406 の摂取はラツト盲腸ビフイズス菌数を増加させる. 日本食物繊維学会誌（ルミナコイド
研究），2014，vol. 18 (No.1), 9-17.
3) Han KH, Kobayashi Y, Nakamura Y, Shimada K, Aritsuka T, Ohba K, Morita T, Fukushima M.
Comparison of the effects of longer chain inulins with different degrees of polymerization on colonicfermentation in a mixed culture of Swine fecal bacteria. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 2014; 60(3):206-12.
4) Tokuda Y, Miura N, Kobayashi M, Hoshinaga Y, Murai A, Aoyama H, Ito H, Morita T, Horio F. Ascorbic
acid deficiency increases endotoxin influx to portal blood and liver inflammatory gene expressions in
ODS rats. Nutrition 2015 31; 373–379.
5) Hino S, Ito A, Kondo T, Morita T. Elemental Diet Induces the Proliferation of Sialomucin Goblet Cells
in the Rat Duodenum and Jejunum. Biosci Biotechnol Biochem. 2015 (in press).
6) Fung KYM, Cosgrove L, Clarke J, Lockett T, Morita T, Hase K, Topping D. Large bowel short chain
fatty acid production, immune status and immune cell function: implications for chronic inflammatory
disease. pp 51-68. In: Butyrate: Food sources, Functions and Health Benefits (Li CJ ed.), Nova Scientific
Publishers 2014.
7) 大和谷和彦，森田達也：食品ハイドロコロイドの開発と応用Ⅱ（シーエムシー出版，平成 27
年 1 月），第 4 編第 2 章 生理活性とルミナコイド，P254-P262.
【 国際会議発表件数 】
1) Morita, T.: Pectin hydrolysates, potent mucin secretagogue?. KELLOGG Scientific Adviser Board
Meeting, pp12-13, Battle Creek, MI, USA, March 31 (2014) (招待講演)
2) Morita, T.: Differential Effects of Milk and Soybean Proteins on Intestinal Mucin Secretion, KELLOGG
Scientific Adviser Board Meeting, pp8-9, Battle Creek, MI, USA, Oct 1-2 (2014) (招待講演)【 国内学会発表件数 】
1) 森田達也 「難消化性オリゴ糖摂取時の腸管 IgA およびムチン分泌応答」. 第 68 回日本栄養食糧学会総会シンポジウム「難消化性糖類と消化管」. 平成 26 年 6 月 1 日 （酪農学園大学）(招
待講演)
他１０件
【 招待講演件数 】
・国際２件、国内１件【 国内講演会 】
・３件【 受賞・表彰 】
1) 学会発表賞（源田知美）、「フラクトオリゴ糖摂取による盲腸 IgA 分泌促進作用には生理的炎症を伴う」第 19 回日本食物繊維学会（東京）、平成 26 年 11 月 29, 30 日

− 253 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

生体膜の生物物理学
兼担・教授
山崎 昌一 （YAMAZAKI Masahito）
バイオサイエンス専攻 （専任：電子工学研究所）（兼担：理学研究科 物理学専攻）
専門分野： 生体膜、脂質膜、膜蛋白質、細胞骨格、人工細胞、
ソフトマターe-mail address: spmyama@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~spmyama【 研究室組織 】
教

員：山崎

昌一

研 究 員：Victor LEVADNY（創造科技院・客員教授、ロシア科学アカデミー・理論薬理学センター）
Shu Jie Li 創造科技院・客員教授、南開大学（中国）・物理学専攻・教授）Jahangir Md.
ALAM（学術研究員）
博士課程：（６名）Abu Sayem Md. KARAL（創造 D3）、Zahidul Md. ISLAM（創造 D3）、Shibly Sayed
ALAM（創造 D2）、Md. Moniruzzaman（創造 D2）、Sabrina Sharmin（創造 D1）、Farliza
Parvets（創造 D1）
修士課程：M1（２名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
生体膜は、脂質、膜蛋白質、細胞骨格（繊維状蛋白質）から構成される柔らかな超分子集合体である。この生体膜の構造・物性・機能を研究し、それらの複雑系を支配する物理法則を解明することが研究目的である。また、分子集団の空間的・時間的な自己秩序形成のメカニズムとそのシステムの解明のための研究も目標にしている。さらに、発見された新しい原理に基づいて、人
工細胞や人工生体膜の創製を行う研究も行っている。
ナノバイオサイエンス。
ソフトマター物理学。
（１）我々が世界に先駆けて開発した単一巨大リポソーム法（単一 GUV 法）の方法論の発展と、それを用いた生体膜と外来分子との相互作用、および生体膜のダイナミクスや機能の研究。
特に、抗菌ペプチドや蛋白質毒素による生体膜中のポア形成の研究。
（２）生体膜のキュービック (QII) 相（膜が 3 次元的につながり、立方晶を形成する相）の構造
安定性、QII 相と 2 分子膜液晶相 (L相) の間の相転移や構造転移の研究。特に我々が世界で最初に発見した静電相互作用により誘起される相転移・構造転移の解明。
（３）人工細胞の構築とそれを用いた細胞機能やバイオ分子ネットワークの研究。
【 主な研究成果 】（１）抗菌ペプチド・マガイニン 2 のポア形成の研究
抗菌ペプチドであるマガイニン 2 (mag) の脂質膜中のポア（小さい孔）形成のメカニズムを解明するために、mag と脂質膜の GUV の相互作用を単一 GUV 法により研究した。mag が GUVの脂質膜に結合すると、GUV の膜の面積が増大し、その増加率  が mag の膜表面濃度 X に比例することを見出した。我々の研究により mag のポア形成速度定数 k が X に依存して増大することがわかっているので、この結果は k が とともに増大することを示している。GUV の膜に外力により張力をかけると、mag によるポア形成が活性化され、ポア形成の速度定数が増大することがわかった。蛍光プローブでラベルした mag (CF- mag) を合成し、CF- mag と− 254 −GUV の相互作用を共焦点レーザー顕微鏡を用いた単一 GUV 法により研究した。この新しいイメージング法により、mag が脂質膜に結合してから膜表面濃度が一定になってからポアを形成する直前までの長い間 mag の表面濃度は一定で、ポア形成の直前の 4-32 秒前から増大する
ことがわかった。一方、膜に張力がかかっているときは、ポア形成の直前の濃度の増加は観測されなかった。これらの結果は、mag がポア形成の直前まで外側の単分子膜から内側の単分子膜へ移動できないことを示している。以上の結果は、mag が誘起するポアは張力が活性化するポアであることを示している。 (Langmuir, 31, 3391-3401, 2015)（２）低い pH により誘起される生体膜の L相から QIID 相への相転移のキネティックス
我々が発見した静電相互作用(EI)の変化による生体膜の液晶 (L) 相とキュービック（QII）
相の間の相転移は生理的に重要であり、そのメカニズムの解明は膜融合の解明に大きく貢献できる。この相転移の素過程を解明するために、低い pH で誘起されるジオレオイルホスファ
チジルセリン(DOPS) とモノオレイン(MO) の混合膜の Lα 相から QIID 相への相転移のキネティ
ックスパスウエイをストップトフローの装置と SPring-8 の放射光を組み合わせた時分割 X 線
小角散乱法により研究した。多重層リポソーム(MLV) の場合は、低い pH にしてから 1 分以内にヘキサゴナル II 相に転移し、その後ゆっくり QIID 相に転移した。素過程の速度定数を求め、それらの脂質濃度依存性や pH 依存性を得た。一方、一枚膜リポソームの場合は、MLV の場合と同じパスウエイを経て構造転移が起こったが、MLV の場合に比べて速度定数が 1 桁以上小さかった。これらは EI 変化による L相と QII 相の間の相転移のキネティックスの最初の結果
であり、メカニズム解明に貢献できる。（Langmuir, 30, 8131-8140, 2014）【 学術論文・著書 】
1) Md. Zahidul Islam, Jahangir Md. Alam, Yukihiro Tamba, Mohammad Abu Sayem Karal, and Masahito
Yamazaki, The Single GUV Method for Revealing the Functions of Antimicrobial, Pore-Forming Toxin,
and Cell-Penetrating Peptides or Proteins, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 15752-15767, 2014
2) Toshihiko Oka, Taka-aki Tsuboi, Takahiro Saiki, Tomoki Takahashi, Jahangir Md. Alam, and Masahito
Yamazaki, Initial Step of pH-Jump-Induced Lamellar to Bicontinuous Cubic Phase Transition in
Dioleoylphosphatidylserine/Monoolein, Langmuir, 30, 8131-8140, 2014.
3) Vipin Kumar Deo, Megumi Yui, Jahangir Md. Alam, Masahito Yamazaki, Tatsuya Kato, and Enoch Y.
Park, A Model for Targeting Colon Carcinoma Cells Using Single-Chain Variable Fragments Anchoredon Virus-Like Particles via Glycosyl Phosphatidylinositol Anchor, Pharmaceutical Research, 31,
2166-2177, 2014
4)

Mohammad Abu Sayem Karal, Jahangir Md. Alam, Tomoki Takahashi, Victor Levadny, and Masahito

Yamazaki, Stretch-Activated Pore of Antimicrobial Peptide Magainin 2, Langmuir, 31, 3391-3401, 2015.
【 国際会議発表件数 】
・2014 International Biophysics Congress (IUPAB) at Brisbane, Australia (Aug. 3− 7, 2014)など１０件【 国内学会発表件数 】
・生物物理学会で６件、物理学会で１件、生化学会で２件など計１０件【 招待講演件数 】
1)「単一巨大リポソーム法を用いたペプチドと脂質膜の相互作用の素過程の研究」第 65 回コロイ
ドおよび界面化学討論会（日本化学会）「バイオナノ界面の新潮流」東京理科大学神楽坂キャン
パス、東京、20114 年 9 月 3 日− 255 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

ゲノム動態制御機構の解明
兼担・教授
山本 歩 （YAMAMOTO Ayumu）
バイオサイエンス専攻 （専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 分子細胞生物学、生化学
e-mail address: yamamoto.ayumu@shizuoka.ac.jp
homepage:
http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sayamam/yamamoto_japanese_index.html【 研究室組織 】
教
員：山本 歩
博士課程：松原央達（創造科技院 D3）

修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
我々の研究室では生物の遺伝情報がどのように正確に子孫に受け継がれていくのか、そしてどのように正確に維持されているか、その機構を分子レベル明らかにすることを目標としている。
特に遺伝情報をコードする染色体の動態および構造制御に着目し、この染色体の構造が我々人間に近い、単細胞生物である分裂酵母をモデル生物として用い、以下の 3 点について研究を行っている。
（１）減数分裂における相同染色体の対合機構（２）減数分裂における染色体分配機構（３）エネルギー代謝を介した染色体制御機構【 主な研究成果 】（１）減数分裂の染色体分配とオートファジーの関係
これまでの研究により、分裂酵母の減数分裂の進行制御に自食因子であるオートファジー
因子がオーロラキナーゼの制御に関与することを見いだしていた。オートファジー欠損によるオーロラキナーゼの局在異常をさらに詳細に解析し、セントロメアおよびスピンドル上のオーロラキナーゼの局在が増加することを見いだした。そして、オーロラキナーゼの発現量を抑制することによってオートファジー欠損による異常をある程度相補できることを見いだ
した（第 66 回日本細胞生物学会大会、松原・山本）。
（２）減数分裂期におけるテロメアによるセントロメアの制御
これまで減数分裂におけるテロメア集合が減数分裂期のセントロメアの構造変換を促進す
ることを見いだしている。この解析をさらに進め、この制御がテロメア結合因子である Taz1
によることを見いだし、Taz1 を人工的にセントロメアの局在する Spindle Pole Body に局在させることによって、テロメア集合が起こらなくてもセントロメア構造変換が促進されることを示した（第 66 回日本細胞生物学会大会、勝俣ら；第 47 回酵母遺伝学フォーラム研究発表会、勝俣ら；第 32 回染色体ワークショップ、平安ら；第 37 回日本分子生物学会年会、平安ら）。

− 256 −

（３）エネルギー代謝を介した染色体制御機構
これまで定常期という休止期において染色体が凝縮し、これがグルコース枯渇によって起こることを見いだしていた。この染色体の凝縮を染色体の揺らぎ計測することによって定量化できることを見いだした(第 4７回酵母遺伝学フォーラム研究発表会、野津ら；第 37 回日
本分子生物学会年会年会、山本ら)。
【 今後の展開 】
オートファジーとオーロラキナーゼの関係をさらに詳細に調べるとともに、テロメアによるセントロメア制御をさらに詳細に解析し、減数分裂期の染色体分配制御機構の解明をめざす。また、エネルギー代謝と染色体制御機構の解析をさらに進め、休止期における生物の生存戦略機構を分子レベルで明らかにすることをめざしたい。
【 国内学会発表件数 】
・酵母遺伝学フォーラム研究報告会、染色体ワークショップ、日本分子生物学会年会など８件− 257 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

光合成生物の脂質分子生理学
兼担・准教授

粟井 光一郎 （AWAI Koichiro）（専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 植物生理学、脂質生化学
e-mail address: awai.koichiro@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~dkawai/
http://www.grl.shizuoka.ac.jp/~dkawai/【 研究室組織 】
教

員：粟井

光一郎

研 究 員：嶋本 和佳子（研究補佐員）
博士課程：Heli Siti Halimatul（創造科技院 D3、国費）修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
我々は、光合成生物が光合成反応を行う場であるチラコイド膜を構成する膜脂質の生合成やその酵素をコードする遺伝子の解析を通して、膜脂質の生理機能，進化に関する研究を行っている。
また、光合成生物を利用した、有用物質生産に関する研究も進めている。
【 主な研究成果 】（１）光合成膜脂質の機能解析
植物と同じ光合成を行う細菌であるシアノバクテリアで長らく不明であった、膜脂質合成に関わる糖異性化酵素遺伝子を同定した。その遺伝子破壊株を用いた解析から、これまで光合成膜に必須だと考えられていたガラクト脂質が必須ではなく、他の糖脂質で置き換えが可能であることを明らかにし、これまでの光合成膜研究の常識を覆した。この成果に関する論
文発表、プレスリリースを行い、新聞 3 社および複数のインターネットニュースで取り上げられた。（Awai et al . (2014) Proc Natl Acad Sci USA 111: 13571-13575）（２）光合成生物による有用物質生産
糸状性シアノバクテリアでは、窒素欠乏条件になるとヘテロシストと呼ばれる細胞を分化させる種が存在する。ヘテロシストでは、酸素感受性の窒素固定酵素を守るため、糖脂質のバリアが形成されるが、その糖脂質合成の最終ステップを触媒する糖転移酵素の遺伝子破壊株を作成した。その結果、糖脂質の前駆体である脂肪アルコールが蓄積する株が得られ、その株でも窒素固定活性が維持されていることがわかった。（Halimatul et al (2014) Biochem
Biophys Res Commun 450:178-83）（３）光合成生物の進化
水中に棲む藻類が陸上へと遷移していく過程では、乾燥や紫外線から細胞を守る仕組みの獲得が必須であると考えられてきた。今回、藻類と植物の中間的存在であるシャジクモ藻のゲノム配列を明らかにし、植物の陸上化を読み解く基盤を提供した。（Hori et al (2014) Nat
Commun 5: 3978）− 258 −

【 今後の展開 】
上記のように膜脂質関連の研究では、これまでの常識を覆す成果を得ることができた。今後は、周辺領域のより詳細な解析により、ガラクト脂質の具体的な機能を解明していきたい。特に、同じ光合成を行う植物とシアノバクテリアでガラクト脂質の合成経路が異なるが、なぜそのような違いが生まれてきたのか、進化的な考察を進めたいと考えている。また、有用物質生産に向けた研究では、今回単離した遺伝子破壊株で脂肪アルコールを効率よく生産させ、光合成と窒素固定を行いつつエネルギー物質を生産する系を確立したい。
【 学術論文・著書 】
1) Awai K, Ohta H and Sato N (2014) Oxygenic photosynthesis without galactolipids. Proc Natl Acad
Sci USA 111: 13571-13575.
2) Halimatul HSM, Ehira S and Awai K (2014) Fatty alcohols can complement functions of heterocyst
specific glycolipids in Anabaena sp. PCC 7120. Biochem Biophys Res Commun 450:178-83.
3) Hori K, Awai K （50 名中 20 番目）, Ohta H(2014) Klebsormidium flaccidum genome reveals primaryfactors for plant terrestrial adaptation. Nat Commun 5: 3978.
4) Murakawa M, Shimojima M, Shimomura Y, Kobayashi K, Awai K, Ohta H. (2014)
Monogalactosyldiacylglycerol synthesis in the outer envelope membrane of chloroplasts is required forenhanced growth under sucrose supplementation. Front Plant Sci 5: 280.
【 国際会議発表件数 】
1) 12th Euro Fed Lipid Congress, Montpellier France, (2014.9.14-17)
他５件【 国内学会発表件数 】
1) 第 27 回植物脂質シンポジウム2) 細菌細胞の増殖と代謝研究会【 招待講演件数 】
1) The International Conference on Natural Sciences 2014
【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.9.2）
2) 中日新聞（2014.9.18）
3) 科学新聞（2014.9.19）− 259 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

効率的組換えタンパク質生産を可能にする
カイコバイオテクノロジー
兼担・准教授
加藤 竜也 （KATO Tatsuya）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 生物工学
e-mail address: kato.tatsuya@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/【 研究室組織 】
教
員：朴 龍洙（グリーン科学技術研究所教授）、加藤

竜也、Vipin Kumar Deo（グローバ

ル改革推進機構助教）
研 究 員：Oluwasesan Adegoke（JSPS 海外特別研究員）、Ahmed Syed Rahin（海外特別研究員）
博士課程：Md. Panna Ali（創科技院 D3、私費）、内山 博文（創科技院 D2、私費）
修士課程：M2（６名）、M1（５名）
学部 4 年：７名【 研究目標 】
組換えタンパク質発現法は現在までに様々な系が確立されているが、昆虫を用いた発現法は昆虫のタンパク質生産能力から、組換えタンパク質の大量生産を可能にする発現法として期待されている。カイコを用いて、効率的にかつ大量に組換えタンパク質を生産し、さらに生産した組換
えタンパク質をライフサイエンス全般の様々な分野に応用することを目指している。
（１）カイコを用いた効率的な組換えタンパク質生産（２）カイコ-BmNPV バクミド発現系の改良（３）BmNPV ディスプレイ法の開発とその応用（４）Ashbya gossypii を用いたリボフラビン生産【 主な研究成果 】（１）カイコを用いた効率的な組換えタンパク質生産
ヒト由来タンパク質やペプチドからなる毒素の発現を、本研究室で開発したカイコ-BmNPV
バクミド発現システムを用いてカイコで発現させて、精製組換えタンパク質およびペプチドが得られた。それらの組換え体は本来のものと同様に活性を有しており、タンパク質の翻訳後修飾も行われていた。
（Appl. Microbiol. Biotechnol. 98(16) 6973-6982 2014, 98(19) 8201-8209
2014）（２）BmNPV ディスプレイ法の開発とその応用

Neospora caninum の抗原タンパク質を BmNPV の表面に提示させた抗原タンパク質提示
BmNPV を構築し、カイコ幼虫体液中で大量調製した。この BmNPV をマウスに免疫化すること
で、N. caninum に対するマウスの免疫反応を活性化させて、N. caninum の感染を部分的に抑制することができた。（Mol. Biotechnol. 57(2) 145-154 2015）【 今後の展開 】
現在までに様々な組換えタンパク質生産法は確立されてきている。その中でも、現在研究を行− 260 −

っているカイコを用いた組換えタンパク質生産法は、カイコの持つ高タンパク質生産能は突出しており、またカイコの飼育のしやすさから、組換えタンパク質の大量生産に非常に向いていると考えられる。しかし、現在までに広く利用されているとはいえず、より簡便に利用していくためには更なる改良が必要とされる。これらのカイコを利用した組換えタンパク質生産法の課題を解決していくとともに、生産した組換えタンパク質やウイルス様粒子、バキュロウイルス粒子を様々な分野に応用してくことを考えている。
【 学術論文・著書 】
1) Deo VK, Kato T, Park EY “Chimeric virus-like particles made using GAG and M1 capsid proteinsproviding dual drug delivery and vaccination platform.” Mol. Pharm. 12(3) 839-845 (2015)
2) Kato T, Otsuki T, Yoshimoto M, Itagaki K, Kohsaka T, Matsumoto Y, Ike K, Park EY “Bombyx morinucleopolyhedrovirus displaying Neospora caninum antigens as avaccine candidate against N. caninum
infection in mice.” Mol. Biotechnol. 57(2) 145-154 (2015)
3) Fukushima K, Takahashi T, Ito S, Takaguchi M, Takano M, Kurebayashi Y, Oishi K, Minami A, Kato
T, Park EY, Nishimura H, Takimoto T, Suzuki T “Terminal sialic acid linkages determine different cell
infectivities of human parainfluenza virus type1 and type 3.” Virology 464-465, 424-431 (2014)4) Jeong BY, Wittmann C, Kato T, Park EY “Comparative metabolic flux analysis of an Ashbya gossypii
wild type strain and a high riboflavin-producing mutant strain.” J. Biosci. Bioeng. 119(1) 101-106(2015)
5) Hwang IW, Makishima Y, Kato T, Park S, Terzic A, Park EY “Human acetyl-CoA carboxylase 2
expressed in silkworm Bombyx mori exhibits posttranslational biotinylation and phosphorylation.”
Appl. Microbiol. Biotechnol. 98(19) 8201-8209 (2014)
6) Deo VK, Yui M, Alam MJ, Yamazaki M, Kato T, Park EY “A model for targeting colon carcinoma
cells using single-chain variable fragments anchored on virus-like particles via glycosyl
phosphatidylinositol anchor.” Pharm. Res. 31(8) 2166-2177 (2014)
7) Hahne T, Palaniyandi M, Kato T, Fleischmann P, Wätzig H, Park EY “Characterization of humanpapillomavirus 6b L1 virus-like particles isolated from silkworms using capillary zone
electrophoresis.” J. Biosci. Biotechnol. 118(3) 311-314(2014)

8) Ali MP, Yoshimatsu K, Suzuki T, Kato T, Park EY “Expression and purification of cyto-insectotoxin(Cit1a) using silkworm larvae targeting for an antimicrobial therapeutic agent.” Appl. Microbiol.
Biotechnol. 98(16) 6973-6982 (2014)9) Sugimoto T, Kato T, Park EY “Functional analysis of cis-aconitate decarboxylase and trans-aconitate
metabolism in riboflavin producing filamentous fungus Ashbya gossypii.” J. Biosci. Bioeng. 117(5)563-568 (2014)【 国内学会発表件数 】
・日本生物工学会、日本農芸化学会など１１件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞

おもしろ農学（静岡大研究室から）～カビを使用した物質生産～日掲載− 261 −

2015 年 2 月 1

統合バイオサイエンス部門

兼担

食品成分によるメタボリックシンドローム発症抑制作用に関する研究、母乳中免疫関連物質の機能性研究
兼担・准教授茶山 和敏 （SAYAMA Kazutoshi）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 動物生理化学
e-mail address: acksaya@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/abc/sayama/index.html【 研究室組織 】
教
員：茶山 和敏
博士課程：D2（１名）、D1（１名）
修士課程：M2（１名）【 研究目標 】
哺乳動物の乳汁（ミルク）中の免疫情報伝達物質、特にケモカインの新生児の成長への関与、および、疾病モデルマウスを用いた種々の疾病に対する食品成分の機能性について、応用を目指した基礎研究を進めています。
現在行っている実際の研究内容は以下の通りです。
１．哺乳類の母乳中免疫成分の機能性に関する研究
マウスを用いて、母乳中の免疫関連成分、特にケモカインの同定および定量を行うとともに、人工乳にケモカインを添加して、祖新生児の成長に対する効果を検討しています。
２．種々の食品成分が持つ生体に対する様々な効果の解明に関する研究（１）メタボリックシンドローム（肥満、動脈硬化症等）に対する食品成分の効果（２）自己免疫症発症に対する食品成分の効果【 主な研究成果 】（１）マウス乳汁中におけるケモカインの存在
マウス乳汁中に数種のケモカインが存在していることを明らかにしている。
（２）メタボリックシンドローム（肥満、動脈硬化症等）に対する食品成分の効果
緑茶及び緑茶の主要成分であるカテキンとカフェインの組み合わせが肥満および動脈硬化症を顕著に抑制することを明らかにした。その他、レスベラトロール誘導体が脂肪蓄積抑制
作用を、アスタキサンチンが動脈硬化症抑制作用を有することを報告している。
（３）自己免疫症発症に対する食品成分の効果
ブラジル産プロポリスやアスタキサンチンが自己免疫病の発症および悪性進展を抑制することを明らかにしている。
【 今後の展開 】
我々は上記のように、乳汁中ケモカインによる新生児成長及び免疫機能の促進機構、食品成分によるメタボリックシンドローム発症予防及び治療を目指している。当面の今後の研究展開としては、これまでに得られた結果のより詳細な検討や発症抑制作用のメカニズムの解明などを進め− 262 −

ていく予定である。
【 学術論文・著書 】
1) Emoto, Y., K. Yoshizawa, Y. Kinoshita, M. Yuki, T.Yuri, Y. Yoshizawa, K. Sayama, A. Tsubura, Greentea extract-induced acute hepatotoxicity in rats. Journal of Toxicologic Pathology, Vol.27, 163-174, 2014
2) Emoto, Y., K. Yoshizawa, Y. Kinoshita, M. Yuki, T.Yuri, Y. Yoshizawa, K. Sayama, A. Tsubura, Greentea extract suppresses N-methyl-N-nitrosourea-induced photoreceptor apoptosis in Sprague-Dawley rats.
Graefe's Archive for Clinical and Experimental OphthalMology, Vol.252,1377-1384, 2014
【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会、日本フードファクター学会など９件【 受賞・表彰 】
1) 第 10 回アスタキサンチン研究会、研究奨励賞（マウス自己免疫病発症に対するアスタキサン
チンの効果、青木愛実）− 263 −

統合バイオサイエンス部門

兼担複合微生物系における可動性遺伝因子の動態解析
兼担・准教授
新谷 政己 （SHINTANI Masaki）
バイオサイエンス専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 環境微生物学、微生物遺伝学
e-mail address: shintani.masaki@shizuoka.ac.jp
homepage:http://163.43.139.71/~tmshint/【 研究室組織 】
教
員：新谷 政己
博士課程：福田洸平（創造科技院 D2）

修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
生ごみの堆肥化・廃棄物利用としてのメタン発酵など、我々の生活に密着した様々な場面で複数種の微生物が複合的に機能する複合微生物系が活躍している。こうした機能を担う微生物の多くは人為的な培養が難しく、その機能解析は困難である。プラスミドをはじめとする可動性遺伝
因子は、このように培養の難しい微生物に、外部からアプローチするための有用なツールとなりうる。そこで既知・新規の可動性遺伝因子が、複合微生物系内でどのような微生物間を行き来す
るのかを明らかにするとともに、現状では難しいとされる、複合環境微生物集団の機能解析・増強を目指す。
（１）既知のプラスミドの好気条件下における挙動の解明（２）有用微生物のゲノム解析に基づく可動性遺伝因子の探索（３）環境からの新奇微生物・プラスミドの収集と解析（４）微好気・嫌気条件下におけるプラスミドの接合伝達性の調査【 主な研究成果 】（１）既知のプラスミドの好気条件下における挙動の解明
モデルプラスミドとして用いた pCAR1 について、異なる宿主に与える影響を網羅的に調べた（Environmental Microbiology 誌）。また、その違いを産み出すプラスミド上の因子（核様態タンパク質、Applied and Environental Microbiology 誌）の及ぼす影響について調べ、明らかにした。
（２）有用微生物のゲノム解析に基づく可動性遺伝因子の探索
PCB 分解菌として知られる Geobacillus sp. JF8 株および Comamonas testosteroni TK102
株の全ゲノムシークエンスを解読し、それぞれ PCB 分解に寄与する遺伝子を可動性遺伝因子と推定される因子上に見出した（Genome Announcment 誌，２件）。
（３）環境からの新奇微生物・プラスミドの収集と解析
既知のデータベースから、プラスミドの種類・宿主に応じた分類を行った（Frontiers in
Microbiology 誌）。また浜松市佐鳴湖より微生物を単離し、プラスミドの有無を調査したとこ
ろ、Ys 株と命名した菌株より、プラスミドを見出した。

− 264 −

（４）微好気・嫌気条件下におけるプラスミドの接合伝達性の調査
好気・嫌気条件の双方で蛍光を示すタンパク質を導入した宿主微生物の構築に向けて、遺伝子組換え用のベクターの設計を行った。
【 今後の展開 】
我々は上記のように、複合微生物系におけるプラスミドを中心とした可動性遺伝因子の動態解析を行っている。今後は、嫌気条件下で蛍光を示したタンパク質を、嫌気性微生物に導入でき次
第、微好気・嫌気条件下におけるプラスミドの伝播現象が認められるかどうか調べる。また、河川や湖の底泥等より、微好気・嫌気条件下において伝播可能な新奇プラスミドの収集を試みる。
【 学術論文・著書 】
1) Shintani M*, Sanchez ZK, Kimbara K. 2015. , Genomics of microbial plasmids: classification andidentification based on replication and transfer systems and host taxonomy. Frontiers in Microbiology,
6:242. doi: 10.3389/fmicb.2015.00242.
2) Suzuki-Minakuchi C, Hirotani R, Shintani M, Takeda T, Takahashi Y, Matsui K, Vasileva D, Yun CS,
Okada K, Yamane H, Nojiri H. 2015. , Effects of three different nucleoid-associated proteins encoded on
IncP-7 plasmid pCAR1 on host Pseudomonas putida KT2440. Applied and Environmental Microbiology
81:2869-2880. doi: 10.1128/AEM.00023-15.
3) Takahashi Y†, Shintani M†, Takase N, Kazo Y, Kawamura F, Hara H, Nishida H, Okada K,
Yamane H, Nojiri H*. (†contributed equally to this work) 2015. , Modulation of primary cell function ofhost Pseudomonas bacteria by the conjugative plasmid pCAR1. Environmental Microbiology, 17:134-155.
doi:10.1111/1462-2920.12515.
4) Fukuda K, Hosoyama A, Tsuchikane K, Ohji S, Yamazoe A, Fujita N, Shintani M, Kimbara K*.
2014. , Complete genome sequence of polychlorinated biphenyl degrader Comamonas testosteroniTK102(NBRC 109938). Genome Announcement, 2: doi:10.1128/genomeA.00865-14.
5) Shintani M, Ohtsubo Y, Fukuda K, Hosoyama A, Ohji S, Yamazoe A, Fujita N, Nagata Y, Tsuda M,
Hatta T, Kimbara K. 2014. , Complete genome sequence of the thermophilic PCB degrader Geobacillus
sp. JF8 (NBRC 109937) Genome Announcement, 2: doi:10.1128/genomeA.01213-13.
【 国際会議発表件数 】
1) 112th American Society for Microbiology General Meeting, Boston, （2014.5. 17-20）
他１２件【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会，日本生物工学会，環境微生物系学会合同大会等２３件【 招待講演件数 】
・日本生物工学会、日本ゲノム微生物学会等１０件− 265 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

植物病原微生物の感染における分子機構
兼担・准教授平田 久笑 （HIRATA Hisae）
バイオサイエンス専攻（専任：農学研究科 共生バイオサイエンス専攻）
専門分野： 植物病理学
e-mail address: ahhirat@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/bs/plant_pathology/index.html【 研究室組織 】
教
員：平田 久笑
修士課程：M2（１名）、M1（１名）
学部 4 年：４名【 研究目標 】
植物に病気を引き起こす微生物と、それらの宿主となる植物種との相互作用に着目し、発病と病原性制御のメカニズムについて分子レベルでの解明を試みる。静岡県特産のカンキツとワサビの病気を研究のモデル材料として、新規病害防除法の開発に向けた基盤的知見を得ることを目標とする。
（１）カンキツかいよう病の病徴発現と病原性制御の機構（２）病原細菌のフラジェリンにより誘導される植物の防御応答のメカニズム（３）ワサビ軟腐病菌のバクテリオファージのゲノム解読と性状解析【 主な研究成果 】（１）カンキツかいよう病の病徴発現と病原性制御の機構
カンキツかいよう病菌は、宿主植物（カンキツ）の細胞肥大と細胞分裂を促進し、組織の隆起とコルク化をもたらす。本菌の発病には、動物細胞のがん化と同じく宿主細胞のテロメ
ラーゼ活性の上昇が伴うことが示されている。RNA サイレンシングによりカンキツテロメラーゼ活性を抑制すると「かいよう」病徴の程度が軽減されることを確認し、動物と植物と同様な細胞増殖の機構があることを明らかにした。また一方、カンキツに感染する植物ウイル
スとカンキツかいよう病菌を重複感染させた場合に、かいよう病菌の増殖と病斑形成が促進されることを見出した。病原性の軽減と促進という両方の現象を起点として、植物側の関連分子も想定した分子機構が、かいよう形成のプロセスと、その制御に関わることが示唆された。
（２）病原細菌のフラジェリンにより誘導される植物の防御応答のメカニズム
病原細菌のべん毛構成タンパク質（フラジェリン）を植物の培養細胞に処理すると、植物の防御応答と考えられる細胞死や生育阻害が誘導される。蔬菜類軟腐病菌の 2 種フラジェリンを用いて比較解析した結果、タバコやシロイヌナズナの培養細胞において細胞死誘導型と非誘導型に分かれること、また葉緑体を有する植物細胞と有しない植物細胞では細胞死のプロセスが異なることを明らかにした。光合成関連の遺伝子発現変動を調べた結果、植物の防御応答における葉緑体の関与が示唆された。

− 266 −

（３）ワサビ軟腐病菌のバクテリオファージのゲノム解読と性状解析
静岡県内で発生するワサビ軟腐病菌と、それを溶菌するバクテリオファージを単離した。
このファージの全ゲノム解読を行った結果、未記載の新種であること、分類上の近縁種と同様な遺伝子構成の特徴を保ちながらも、ゲノムサイズは他のファージより長いユニークなファージであることを確認した。さらにファージの特性を調べた結果、他の植物病原細菌のファージと同様な pH 耐性域を有する一方、温度に関しては高温域で耐性が低いことがわかり、
通年低温を保つワサビ田の環境に由来する性質をもつことが考えられた。ファージの特性を知ることは、ファージを利用した軟腐病菌の生物防除法を開発するための基盤知見になると考え、今後も検証を重ねる予定である。
【 今後の展開 】
植物の病気は、病原微生物の種類により様々であるが、植物が有する基本的な防御応答（自己防衛）のシステムは共通性が高いと考えられる。細菌とウイルス（バクテリオファージ）の両方
をターゲットとする病原体の感染機構と宿主側の防御機構について分子レベルで理解を深め、新しい病害防除対策と技術の開発に貢献したい。
【 学術論文・著書 】
1) Haque MM, Hirata H, Tsuyumu S.

SlyA regulates motA and motB, virulence and stress-related genes

under conditions induced by the PhoP-PhoQ system in Dickeya dadantii 3937.
press.
【 国内学会発表件数 】
・日本植物病理学会など２件− 267 −Res Microbiol (2015) in統合バイオサイエンス部門

兼担

生理活性糖鎖分子の構造と機能に関する研究
兼担・准教授村田 健臣 （MURATA Takeomi）
バイオサイエンス専攻 （専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 糖鎖工学、糖鎖生物学
e-mail address: actmura@agr.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：村田 健臣
学部 4 年：２名【 研究目標 】
高齢化社会により革新的な疾患治療法の開発が期待されている。生体内の糖鎖は、がん、自己免疫疾患、ウイルス感染などの様々な疾患の亢進に関与していることが明らかになっている。我々は、これまでに生理活性が期待されるさまざまな糖鎖の効率的な酵素・化学合成法を確立してきた。研究では、構造の明確なオリゴ糖鎖をタンパク質などに導入した人工複合糖質の構築を行い、医療・生命科学等の分野で応用展開が可能な生体機能分子を構築する。
【 主な研究成果 】（１）がん転移機構を解明するため糖質クラスターの開発と転移メカニズムの解明
がん転移にかかわる P-セレクチンとがん細胞の相互作用を拮抗的に阻害する硫酸化糖質ク
ラスターの構築を行った。その成果として、グルタミン酸ペプチドをコア分子とした硫酸化
糖質クラスターの合成法を確立した。さらに、P-セレクチンとの親和性を確認した。また、
ポリグルタミン酸をコア分子とした硫酸化糖質クラスターは，がん細胞と P-セレクチン間の相互作用を拮抗的に阻害することを明らかとした。今後は、グルタミン酸ペプチドを利用した硫酸化糖質クラスターの動物試験レベルでのがん転移阻害能を検証するため、マウスがん
転移モデルを用いた研究展開に結びつける。
（２）海洋微生物由来のα2,3/6 シアル酸転移酵素の基質特異性の解析
免疫やがん転移にかかわるセレクチンは、糖鎖結合タンパク質でシアル酸及び硫酸化糖に親和性を有していることが分かっている。従って、シアル酸含有硫酸化糖鎖の合成は、免疫やがん転移の制御にかかわる分子として有効であると考えられる。しかしながら、化学的手法でシアル酸含有硫酸化糖鎖の合成は困難である。そこで、硫酸化糖を受容体脂質としてシアル酸を転移することが可能な酵素を探索したところ、海洋微生物が発現するα2,3/6 シアル酸転移酵素が硫酸化糖に転移することが明らかとなった。今後は動力学的解析を行うとともに、セレクチンに親和性をもつ糖質クラスターの構築を行う。
【 今後の展開 】
今後は、①がん細胞の転移に関わるセレクチンの糖鎖特異性の解明と転移抑制剤の開発、②免疫能の制御における糖鎖結合タンパク質であるシグレックの受容体糖鎖の解明や免疫制御能をも− 268 −

つ糖鎖分子の構築等の研究テーマにチャレンジしていきたい。その研究成果は、生命現象に関わる糖鎖認識タンパク質の機能解明や、糖鎖分子が関わる疾患に対する新しい医薬素材の開発などに貢献できると考えられる。
【 学術論文・著書 】
1) Y. Watanabe, Y. Arai, T. Daidoji, N. Kawashita, M. S. Ibrahim, E. El-Din M. El-Gendy, H. Hiramatsu,
R. K-Koketsu, T. Takagi, T. Murata, K. Takahashi, Y. Okuno, T. Nakaya, Y. Suzuki, K. Ikutaa :Characterization of H5N1 Influenza Virus Variants with Hemagglutinin Mutations Isolated from Patients:
mbio. asm. org. Vol. 6, Issue 2, 1-15, (2015). (IF: 6.875)− 269 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

環境と生体の分子調節機構
兼担・講師

岡田 令子 （OKADA Reiko）（専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 動物生理学、生化学
e-mail address: drokada@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：岡田

令子

【 研究目標 】
動物の生息環境と生体調節機構との関係について、主に神経・内分泌的な機構に着目し研究を行っている。また、脊椎動物が水中棲から陸上棲、変温動物から恒温動物へと進化してきた中で生体調節機構の変化がどのように関わっているかを明らかにしたいと考えている。現在取り組んでいる研究テーマは以下の通りである。
（１）外部環境変化に対する間脳視床下部－脳下垂体－副腎／甲状腺系による調節とその進化（２）両生類の極限環境順応機構の解明（３）温度変化に対応する脳内物質の同定とその作用機序の解明【 主な研究成果 】（１）極限環境下での両生類の生体内恒常性維持機構
野生のネッタイツメガエルは乾季には水がほとんどない環境で代謝を低下させて生き延びることが知られている。これまでに、減水環境で飼育したカエルの肝臓中では、尿素の合成に必要な尿素回路に関連する酵素の発現が高まっていること、およびこれらの酵素の発現は甲状腺ホルモンにより促進的に調節されることを報告した。これらのことに加え、減水環境で飼育したカエルでは血液中の糖質コルチコイドレベルの上昇およびその上流調節機構である視床下部―下垂体―副腎系が活性化していることを明らかにした。また、冬眠中のニホン
アマガエルは凍結に対する抵抗性を有し、その耐凍結機能には、水やグリセロールを透過させる膜タンパク質であるアクアポリン（AQP9）が関わっていることを示した。
（２）間脳視床下部ー脳下垂体ー甲状腺／副腎系に関与する視床下部因子の進化
両生類において下垂体甲状腺刺激ホルモンの分泌を調節する主要な視床下部因子は、哺乳類における副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンである。一方、副腎皮質刺激ホルモン放出ホ
ルモンは、両生類下垂体からの副腎皮質刺激ホルモンに対する放出活性は比較的低く、他の因子（アルギニンヴァソトシン）が副腎皮質刺激ホルモンの放出を調節していることを明らかにした。また、カエル脳内に存在する機能未知のペプチドが、下垂体からの副腎皮質刺激ホルモンの分泌を抑制することを明らかにした。

− 270 −

【 今後の展開 】
現在主として両生類を研究材料として用いている。それは、両生類が初めて陸上に上がった脊椎動物であり、また、その一生の中でオタマジャクシから成体へと変態し全身の器官がダイナミックに変化するために、脊椎動物の進化を解明する為に適した研究材料であるからである。上述の視床下部―下垂体―甲状腺系および視床下部―下垂体―副腎系などに関わるホルモンの構造、機能を比較することで、脊椎動物が水棲から陸棲、変温動物から恒温動物へと進化してきた過程の一端を解明したい。また、両生類の脳に存在する神経ペプチドの含量は哺乳類に比べ 10 倍以上多いことが知られており、両生類を材料とし新規神経ペプチドの発見に繋がる可能性も考えられる。両生類から新規生理活性物質が得られれば、哺乳類等の他の脊椎動物においても作用するのか、作用するとしたら両生類と同様のはたらきなのか否かなどを調べ、脊椎動物の生体調節機構の進化の解明を進めていきたいと考えている。現在、上述の機能未知のペプチドについて、脳での局在および生理作用の解析を進めている。また、生理学・生化学・分子生物学などの研究手法
を用い、学内外の研究者との共同研究を進めていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) Hirota, A., Takiya, Y., Sakamoto, J., Shiojiri, N., Suzuki, M., Tanaka, S., Okada., R., 2015. Molecularcloning of cDNA encoding an aquaglyceroporin, AQP-h9, in the Japanese tree frog, Hyla japonica:
possible roles of AQP-h9 as a glycerol transporter in freeze tolerance. Zool Sci, in press.
2) Shibata, Y., Katayama, I., Nakakura, T., Ogushi, Y., Okada, R., Tanaka, S., Suzuki, M., 2015. Molecularand cellular characterization of urinary bladder-type aquaporin in Xenopus laevis. Gen. Comp. Endocrinol,
in press. doi: 10.1016/j.ygcen.2014.09.001.
3) Shibata, Y., Sano, T., Tsuchiya, N., Okada, R., Mochida, H., Suzuki, M., Tanaka, S. 2014. Gene
expression and localization of two types of AQP5 in Xenopus tropicalis under hydration and dehydration.
Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 307, R44-56.
4) Saitoh, Y., Ogushi, Y., Shibata, Y., Okada, R., Tanaka, S., Suzuki, M., 2014. Novel vasotocin-regulated
aquaporins expressed in the ventral skin of semigaquatic anuran amphibians: evolution of cutaneous
water-absorbing mechanisms. Endocrinology, 155, 2166–2177.
【 国際会議発表件数 】
1) 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology, Okazaki,
Japan, November 2014.
他５件【 国内学会発表件数 】
・日本動物学会など ５件− 271 −

統合バイオサイエンス部門

兼担

微生物の産生する生理活性物質
兼担・助教

小谷 真也 （KODANI Shinya）（専任：農学研究科 応用生物化学専攻）
専門分野： 天然物有機化学、応用微生物学
e-mail address: kodani.shinya@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~askodan/【 研究室組織 】
教
員：小谷 真也
修士課程：M2（１名）、M1（２名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
微生物は、抗生物質などの有用な物質を生産する能力を持っている。新しい生理活性物質の発見と、その生産制御システムに関して研究を行い、発酵産業に役立てたい。
（１）様々な環境中から有用微生物の単離および同定（２）抗菌物質等の有用物質の単離および化学構造の決定（３）遺伝子変異導入による生産向上株の育種【 主な研究成果 】（１）新規疎水性ペプチドの発見
製品技術基盤機構等のカルチャーコレクションから分譲を受けた細菌類および、新たに土壌から単離した微生物を有機溶媒で抽出し、スクリーニングを行った。その結果、Streptomyces venezuelae に新規疎水性ペプチド生産を見いだした。そこで、大量培養、溶媒分画を行い、最終的に高速液体クロマトグラフィーを用いて新規疎水性ペプチド
venepeptide の単離に成功した。NMR および MS スペクトルによる化学分析を行い、化学構造を決定した。また、S. venezuelae ゲノム情報から生合成遺伝子の特定に成功した。
（２）新規シデロフォアの発見
製品技術基盤機構等のカルチャーコレクションから分譲を受けた細菌類および、新たに土壌から単離した微生物を有機溶媒で抽出し、スクリーニングを行った。その結果、

Amycolatopsis alba の新規シデロフォア生産を見いだした。そこで、大量培養、溶媒分画を行い、最終的に高速液体クロマトグラフィーを用いて活性物質の単離に成功した。NMR および MS スペクトルによる化学分析を行い、化学構造を決定した。また、A. alba ゲノム情報か
ら生合成遺伝子の特定に成功した。
【 今後の展開 】
まだまだ、未発見の生理活性物質は天然に多く存在する。今後、様々な環境からの菌の単離、スクリーニング法の改良を行い、顕著な抗菌活性を有する物質の発見を行いたい。また、同時に、有用物質の生産量の増加を目的に、遺伝子変異を導入し、高生産株の育種を行っていきたい。

− 272 −

【 学術論文・著書 】
1) S. Kodani*, H. Komaki, M. Suzuki, H. Hemmi, M. Ohnishi-Kameyama (*corresponding author)
Isolation and structure determination of new siderophore albachelin from Amycolatopsis alba Biometals,
in print, 2015 査読有
2) S. Kodani*, K. Sato, H. Hemmi, M. Ohnish-Kameyama (*corresponding author) Isolation and structural
determination of a new hydrophobic peptide venepeptide from Streptomyces venezuelae Journal of
Antibiotics, 67(12), 839-42, 2014 査読有【 国内学会発表件数 】
・日本農芸化学会など

計７件− 273 −

（７）環境サイエンス部門
部門長

吉村 仁

１．部門の研究内容と目標
環境サイエンス部門は 16 名（専任１名、兼担 14 名、特任１名）の教員から構成されている。本研究部門
は、地球生物環境と地震防災などの人間の社会生活と密接に関連する問題を取り込んでおり、主に地球温暖化・海洋酸性化に関連する生態系と物質循環の変動、極限環境における生物・微生物の生態系・植物の環境応答、微生物生化学の研究、生物多様性・進化生物学に関する理論およびモデル的な研究、環境因子に対する内分泌系応答の分子機構に関する研究、また、地球内部の岩石・鉱物流動変形と同位体地球化学の研究、地域に根ざした研究として地震防災および活断層・地震断層および地震断層破壊メカニズムに関する地震の研究など幅広い研究を行っている。
２．教員名と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員、◇は特任教員）◎吉 村

仁 ： 進化生態学の理論とモデル○カサレト・エステラ・ベアトリス：海洋生物・サンゴ礁・海草群落・マングローブ生態系と物質循環と環境
変動、バイオエアロゾル、CO2 削減（バイオマス）○加 藤 憲 二 ： 地球環境微生物学○北 村 晃 寿 ： 第四紀環境変動学○金 原 和 秀 ： 環境微生物学、生物プロセス工学○塚 越

哲 ： 生物多様性と自然史○藤 原 健 智 ： 窒素サイクルに関する微生物生化学○増 田 俊 明 ： 岩石・鉱物の地下深部での流動変形プロセス○道 林 克 禎 ： 地殻・マントル変動と深海底科学○森 下 祐 一 ： 鉱床成因の解明○山 内 清 志 ： 環境因子に対する内分泌系応答の分子機構○横 沢 正 幸 ： 生態系の環境応答のモデル解析○王

権 ： リモートセンシングモデリングと生理生態学の融合○木 村 浩 之 ： 極限環境微生物の生態学的研究○鈴木雄太郎 ： 化石生物・三葉虫の進化形態学的研究◇鈴 木

款 ： 海洋・大気環境変動、生物地球化学循環、沿岸生態系変動

３．部門活動（１）研究部門会議
構成メンバーは静岡と浜松キャンパスに分散しているため、部門会議は主にメール会議を開催し、緊密な連絡をした。
（２）研究フォーラム・講演会の実施
1）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成22 年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」） 国際環境論講義 開講
静岡大学のアジア・アフリカ環境リーダープログラム（先導的創造科学技術開発費補助金）では、国際環境論の講義を学外の識者を招聘して開講した。場所・日程と招聘者は下記に示す。

− 274 −

時間：14:00～15:30 場所：事務局別館 2A 会議室
10 月 16 日（木）柳哲雄（国際エメックスセンター理事)

11 月 13 日（木）鈴木 哲朗 （浜松医科大学教授）
12 月 16 日（火）加藤 秀弘 （東京海洋大学教授）15:45～17:15
1 月 21 日（水）鈴木 隆雄 （国立長寿医療研究センター理事・所長）10:00～11:30
1 月 29 日（木）大葉 英雄 （東京海洋大学元助教）
2）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成22 年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」）
2014 年度静岡大学シンポジウム「環境人材育成の成果を問う！新たなる目標に向かって」
Evaluating our achievements in fostering environmental leaders towards a new goal: what was
obtained? what was left?
期日：2014 年 9 月 29 日（月）～30 日（火） (B-nest, Shizuoka City)
静岡大学の環境リーダー育成プログラムは、平成 22 年度に採択されてから５年目の最終年度になりました。この 5 年間に 24 人の留学生と日本人学生 10 人を環境リーダープログラムに向か
い入れ、英語による授業、インターンシップ、国内におけるフィールド調査、セミナー、ベトナムフ
エ科学大学との双方向授業、外部有識者による国際環境論、海外短期コース及び海外フィール
ド調査、国際シンポジウム、ニュースレターの発行、３大学との連携シンポジウム等々多くの事業に取り組んできました。特に本プログラムは、人材育成が主でありその成果が問われるところです。
「環境リーダーとしての人材育成の成果とは」この問いに答えるのは容易ではありません。しかしながら、プログラムの最終年度に当たり、私達はこの「成果」とはという問題の答えを探り見出し、将来に繋げる新たな課題や目標を持つ必要があります。事業担当教員と学生が一体となり発表と討論を対話型（英語）で行い、「何が目標で」「何が成果で」「何が問題であったのか」、また、「何が不足しており」「何が達成できなかった」のか答を探るとともに、「何がこれからの課題」であり「環境リーダー像とはこのような人材であるという提言」を見出せればと考えてこのシンポジウムの開催を企画しました。
3）静岡大学 生態系保全と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成（平成22 年科学技術振興調整費 「戦略的環境リーダー育成拠点形成」）
ELSU 総括国際シンポジウム 2015 「アジア・アフリカにおける環境問題解決への共同プラットフ
ォームの構築： 環境リーダーによる Future Earth へのチャレンジ」「Construction of New Asia/Africa Project Platform for Future Earth」
日時：2015 年 2 月 23 日(月)～24 日（火） 場所： B-nest（静岡市産学交流センター）（詳細は「環境・エネルギーシステム専攻」の項目に別記。）
３．特記事項・北村晃寿教員らは、日本古生物学会の出版する国際誌「Paleontological Research」に掲載された論文（Kitamura et al. 2013.Paleontological Research, 17, 58-68. ）が 2014 年度日本古生物学会論文賞を受賞した。
・吉村仁教員が、State University of New York College of Environmental Science and Foresty Almini のGraduate of Distinction - Notable Achievement Award を受賞（2014.12.5）した。

− 275 −

環境サイエンス部門

専任

進化生態学の理論とモデル
専任・教授
吉村 仁 （YOSHIMURA Jin）
環境・エネルギーシステム専攻（兼担：工学研究科 数理システム工学専攻）
専門分野： 数理生物学、進化生物学、生態学
e-mail address: yoshimura.jin@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~jin/top.html【 研究室組織 】
教
員：吉村 仁特任助教：上原 隆司
研 究 員：柿嶋 聡（JSPS 特別研究員）
教育研究支援員：北村 孔志
博士課程：TUBAY JERROLD MARANAN（創造科技院 D3、環境リーダー）、伊東 啓（創造科技院 D2、JSPS-DC2）、RABAJANTE JOMAR FAJARDO（創造科技院 D2、国費）、PALENZUELA KARLORESURRECION（創造科技院 D1、環境リーダー）
修士課程：M2（４名）、M1（４名）【 研究目標 】
昨今の地球環境の大きな変化（悪化）や絶滅による種多種性の急激な低下にかんがみ、環境のもっとも本質的な側面の１つである不確定性の生物適応への影響に関する基本原理を研究する。
【 主な研究成果 】
女性が男性より寿命が長い理由が、男性の運動能力が高い理由とともに生物学的に普遍の適応度の雌雄差によることを明らかにした。
【 今後の展開 】
現在、科研費（A）（海外学術）で、生物個体群の存続可能性、進化メカニズムの研究を展開している。特に、環境変化・変動の影響により起こる生物の進化の事例を探求している。この研究の応用として生物多様性の保全問題など地球環境問題および人間社会経済の持続、可能性など多様な展開をしている。とくに学際的な国際経済の持続可能性や地球温暖化に関する研究を展開している。
【 学術論文・著書 】
1) Hiromi Asanuma, Satoshi Kakishima, Hiromu Ito, Kazuya Kobayashi, Eisuke Hasegawa, Takahiro
Asami, Kenji Matsuura, Derek A. Roff and Jin Yoshimura. Evolutionary optimality in sex differences of
longevity and athletic performances. Published: 24 June 2014, SCIENTIFIC REPORTS |4 : 5425 |
doi:10.1038/srep05425
2) C. W. Clark and J. Yoshimura. The economic incentives underlying resource and environmental
depletion. Environmental and Resource Economics,DOI 10.1007/s10640-014-9763-2 (published online:
25 February 2014)
3) Hiroki Inoue, Jin Yoshimura, Kikuo Iwabuchi,Gene Expression of Protein-Coding and Non-Coding
RNAs Related to Polyembryogenesis in the Parasitic Wasp,Copidosoma floridanum, PLoS ONE 9(12):e114372. doi:10.1371/journal.pone.0114372 (2014.12.03).
4) Kei-ichi Tainaka, Takashi Ushimaru,Toshiyuki Hagiwara and Jin Yoshimura, Lattice Gas Model for
Budding Yeast:A New Approach for Density Effects,ICCS 2014. 14th International Conference on
Computational Science, Cairns, Austuralia 10-12 June 2014,Procedia Computer Science,Volume 29, 2014,− 276 −

Pages 270–280
5) Atsushi Ishida, Takashi Nakano, Minaco Adachi, Kenichi Yoshimura, Noriyuki Osada, Phanumard
Ladpala, Sapit Diloksumpun, Ladawan Puangchit, Jin Yoshimura. 2015. Effective use of high CO2 efflux
at the soil surface in a tropical understory plant. Published: 11 March 2015, Scientific Reports| 5 : 8991 |DOI: 10.1038/srep08991
6) Satoru Morita,Jin Yoshimura, Disadvantages of Preferential Dispersals in Fluctuating Environments,
JournalofthePhysicalSociety
of
Japan
84,
034801(1-4)(2015)
http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.84.034801 (Received November 6, 2014; accepted January 19, 2015;
published online February 23, 2015)7) 吉村仁,数理的発想法 セミとモンシロチョウが教えてくれた進化の真実,オープンミドルレポ
ート,ｐ13-18,Jan.2014 Vol.65,日立製作所
8) 吉村仁，強い者は生き残れない，センター試験国語【後期】，164~169，株式会社アップ研伸館，2014.99) 理科好きな子に育つ ふしぎのお話 365: 見てみよう、やってみよう、さわってみよう 体験型
読み聞かせブック,担当：13 年ゼミと 17 年ゼミって、どんなセミ？,監修,誠文堂新広社,2014.12【 国際会議発表件数 】
1) Jerrold Maranan Tubay、Hiromu Ito, Takashi Uehara, Satoshi Kakishima, Satoru Morita, Kei-ichi
Tainaka, Tatsuya Togashi, Mohan P. Niraula, Beatriz E. Casareto, Yoshimi Suzuki, Jin Yoshimura, The
paradox of enrichment in phytoplankton by induced competitive interactions,JSMB/SMB 2014 Osaka、Osaka International Convention Center,2014.7.28-8.1
2) Satoru Morita, Jin Yoshimura, Metapopulation dynamics in a stochastic environment,JSMB/SMB 2014
Osaka、Osaka International Convention Center,2014.7.28-8.1
3) Yuki Katsumata, Takashi Uehara, Kei-ichi Tainaka, Jin Yoshimura, Lattice Gas Model and Optimal
Release Policy for Ayu Fish,JSMB/SMB 2014 Osaka 、 Osaka International Convention
Center,2014.7.28-8.1 など９件
【 国内会議発表件数 】
・日本植物学会、日本生態学会など７件【 招待講演件数 】
1) 2014 年度外苑キャンパス Planetary Design 講義 2015/1/21、“強い者は生き残れない”－生命
進化とレジリエンス 開催場所：京都造形芸術大学・東北芸術工科大学 外苑キャンパスなど８件【 新聞報道等 】
1) 新聞記事：静岡新聞 2014 年 11 月 10 日（月）絶滅危惧種「ハタベカンガレイ」浜松の自生地消滅危機、北村孔志（吉村研究室 教育研究支援員）
2) 新聞記事：中日新聞「テレビの父（高柳健次郎）」記事にて、吉村 仁教授、孫からみた祖父を語る、2015 年 1 月 1 日（木）上巻、1 月 3 日（土）中巻、1 月 4 日（日）下巻の三部、中日新聞の特集記事「脈々としずおかの戦後 70 年テレビの父（高柳健次郎）」が掲載されました。
3) 新聞記事：SUNY-ESF ALUMNI NEWS,2015WINTER,2014 Graduates of Distinction,Jin Yoshimura‘894) 新聞記事：The Southland Times, 2015.3.4,Japanese couple make rare find Dusky woodswallow
sighting confirmed,First sighting of dusky woodswallow in New Zealand (柿嶋聡 JSPS 特別
研究員)
5) ラジオ放送：RADIA NEW ZEALAND NATIONAL, Wednesday 4 March 2015, Last year's sightingof the starling-sized bird by two Japanese birdspotters has just been confirmed by a panel
in New Zealand - making it the country's newest bird species. We talk to the panel's convenor,
Te Papa's Curator of Terrestrial Vertebrates, Dr Colin Miskelly(柿嶋聡 JSPS 特別研究員)
6) HP：MUSEUM OF NEW ZEALAND TEPAPA TONGAREWA, Wednesday 4 March 2015, A new bird for New
Zealand – dusky woodswallow(柿嶋聡 JSPS 特別研究員)− 277 −

環境サイエンス部門

兼担

海洋生物・サンゴ礁・海草群落・マングローブ生態系と物質循環と環境変動、バイオエアロゾル、CO2削減（バイオマス）
兼担・教授 カサレト エステラ ベアトリス（CASARETO E. Beatriz）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）（兼担：グリーン科学技術研究所）
専門分野： サンゴ礁沿岸生態系動態・変動、物質循環学、
大気バイオエアロゾル、環境科学、CO2 固定
e-mail address: dcbeatr@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：カサレト エステラ ベアトリス、鈴木 款（特任教授）、吉永 光一、大葉 英雄（客員教授）、樋口 富彦、鈴木 利幸、入川 暁之（特任助教）
博士課程：チュムン プラモド（9 月学位取得）、アサニー ミカウエ（9 月学位取得）、ランプー
ル チトラ（D3）、ユーチャレン マチニー（D2）、ルマーナ スルタナ（D2）、ヴュー
マン ハン（D1）、モハマド シャフィウル アラム（D1）、ラダワン サンサワン（D1）【 研究目標 】
研究目標は環境変動、特に地球温暖化、海洋酸性化による生態系と物質循環の変動やメカニズ
ムに明らかにすること、サンゴ礁、海草群落、マングローブ、海洋の「食物網」の機構解明、生態系と化学物質との相互採用、特に有機物と栄養塩循環の分子レベルの動態を明らかにすることである。サンゴの病気や白化に関しては国際共同研究（オーストラリア、イギリス、フランス、
タイ、モーリシャス）を進すめている。
【 主な研究成果 】（１）サンゴ礁におけるピコナノプランクンの動態、窒素固定、基礎生産量の再評価に関する研究
サンゴ礁におけるサンゴの瓦礫、砂地、サンゴ内、サンゴの付着生物等サンゴ礁を構成す
る様々なサブ環境における基礎生産量と窒素固定量を炭素と窒素の安定同位体を用いて再評価した。その結果。サンゴ礁域の基礎生産量の従来の値は 2-3 倍低い可能性がある。
（２）サンゴ礁における白化や病気の機構解明に関する研究
世界でほとんど研究例のないサンゴの内部の共生藻類、微生物、栄養循環、有機物動態、
シアノバクテリの化学共生を研究し、国際的にも注目を集めている。国際サンゴ礁学会の評議委員としてアジア太平洋地区のリーダーとして活躍している。2008 年にはサンゴ礁国際会
議のシンポジウムのコンビーナーを務めた。三菱商事の 50 周年記念事業として国際サンゴ礁保全研究に従事している。新学術領域「サンゴ礁学」の計画班の一員として、サンゴの生物的素課程の研究を行い。世界初のサンゴ内部の研究・白化機構の解明、サンゴ－褐虫藻－バ
クテリアのシステム共生を明らかにした。2012 年の国際サンゴ礁学会誌の最優秀論文賞を受賞した。
（３）大気エアロゾル中の有機物粒子および生物起源粒子の研究
有機物粒子、特にバクテリアが雲あるいは雨滴の形成に重要であることを示唆する成果が得られた。
（４）駿河湾における沿岸水の食物網と駿河湾深層水の多角的利用に関する研究
文部省科学研究費の地域連携推進費と静岡県深層水研究プロジェクト経費等で、深層海水中の残存している僅かな植物プランクトンが自然光の下で照明や光が当たればその代謝活動を再開すること確認した。プランクトンのサイズと種構成が深層水中の栄養塩の濃度、栄養塩のうち硝酸塩・アンモニアとケイ酸塩の比および構成する生物種により決まること、それが海洋生態系の食物網を支配する非常に重要なパラメータであることを示しした。
（５）海洋生態系と人工湧昇システムによる二酸化炭素の固定化促進条件の評価方法の開発
CO2 固定に関して RITE-METI の助成による海洋のプランクトン生態系の動態と人工湧昇海− 278 −

山システムに関する評価のための方法の開発を行った。一次生産の増加を評価するための条件を明確にした。海洋生態系による人工湧昇を用いた二酸化炭素の固定は極めて効果的であることを実証した。
（６）海洋酸性化による海洋生態系の応答
RITE-METI の先端研究プログラムによる海洋酸性化と海洋生態系の応答とその影響のプロ
ジェクトを推進し、CO2 増加は、海洋 pH を減少させるが、coccolithophorids が時間とともに増加し、最高 1200ppmpCO2 のレベルに対しても適応することを明らかにした。結果はモデル計算により予測された植物プランクトンが死滅するという Nature の報告と異なる。プラン
クトンは海洋酸性化の環境に適応することが出来る。その鍵は光合成にある。
「外部資金」文
部科学省新学術創成（H20-H24）、RITE 先端科学助成（H19-23）、科学研究費基 A（H19-H23）、
環境省自然環境保全委託事業（H26-H28）、三菱商事助成（H17-30）、JST 低炭素戦略センター
委託事業（H22-H24）、アジア・アフリカ環境リーダー拠点創成（先導科学戦略費）（H22-H26）【 今後の展開 】
研究目標に向けさらに研究プロジェクトを進める。また大学院生の自立的研究者への支援。
【 学術論文・著書 】
1) Miyata W, Suzuki T, Casareto BE, Suzuki Y, Shioi Y (2015): A survey of photosynthetic pigments fromsurface to oligotrophic deep seawater in Suruga Bay, Japan. Procedia Chemistry 14, 444-454. doi:
10.1016/j.proche.2015.03.060
2) Suzuki T, Casarteto BE, Shioi Y, Ishikawa Y, Suzuki Y (2015): Finding of 132, 173-cyclopheophorbide aenol as a degradation product of Chlorophyll in shrunk zooxanthellae of the coral Montipora digitata.
Journal of Phycology, 51(1): 37-45. doi: 10.1111/jpy.12253
3) Suzuki Y, Casareto BE (2014): Role of bioaerosol in the environment: Plus and Minus Cryobiology andCryotechnology, 60(1): 17-22.
4) Meekaew A, Casareto BE, Higuchi T, Chumun PK Suzuki Y (2014): Dissolved organic carbon cycling
and the roles of the microbial community in the coexistence of corals and seagrasses in Bise, Okinawa,
Japan. Eco-Engineering, 26(3): 81-88.
5) Yeemin T. Casareto BE, Yamano H, Suttacheep M, Suebpala W (2014) Proceeding of the second Asia
Pacific Coral Reef Symposium, Galaxea, Vol 15 Supplement【 解説・特集等 】
1) “Reef Encounter” published by the International Study of Reef Studies, Conference report “ 2ndAsia-Pacific Coral Reef Symposium., vol 29, (1) Feb. p41 (2014)
2) “Special Issue of Galaxea Promotes English Translations of work by Dr. Siro Kawaguchi, vol 29, (1) Feb.
p 10 (2014)【 国際会議発表件数 】
・アジア太平洋サンゴ礁学会（台湾）、ELSU 国際シンポジウム、MIO シンポ（マルセイユ）など
１１件【 国内学会発表件数 】
・日本サンゴ礁学会、日本生態工学会等で１１件【 招待講演件数 】
・台湾、タイ、フランスで３件【 新聞報道等 】
1) 沖縄タイムス「サンゴ白化自己防衛」2014 年 5 月 27 日

− 279 −

環境サイエンス部門

兼担

地球環境微生物学
兼担・教授
加藤 憲二 （KATO Kenji）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 地球環境微生物学
e-mail address: kato.kenji@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~skearth/index.html【 研究室組織 】
教員：加藤 憲二
研 究 員：永翁 一代（特任助教）
博士課程：Thi Ann Tuyet（創造科技院 D3）、小林 南海子（創造科技院 D2）
修士課程：M2（２名）
学

部：B4（４名）、B3（３名）【 研究目標 】
当研究グループでは、（１）地下圏における微生物生態の解明、（２）特に富士山地下圏を対象とした水循環と微生物の生態の解明、（３）地球温暖化への海洋細菌群集の応答、これらを明らかにすることを目指して、環境微生物の生態の解明とその環境へのインパクトを進化史的な考察も併せて研究を進める。
【 主な研究成果 】（１）浅く嫌気的な地下圏において、ウイルスによる微生物個体群制御が行われており、地下圏
におけるウイルスの生態の第一歩となる知見を得た。
（２）富士山における湧水の水質および微生物群集におよぼす降水の影響は異なることを明らかにした。特に 300mm を超える降雨において降雨が湧水に直接的に影響を与えることが明らかになった。
（３）富士山地下圏を対象に湧水の水起源について微生物 DNA による地下深度推定の可能性が示唆された。
（４）水圏の窒素代謝に関して地下圏において嫌気的窒素代謝が駆動していることを示し、脱窒を担っている微生物の機能遺伝子による細胞レベルでの検出を進めた。
（５）沿岸海洋環境において、海水温上昇によるウイルスによる微生物個体群制御について、培養実験と次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析により、ウイルスの影響を受ける個体群が異なることを示した。
（６）沿岸海洋域における微生物個体群制の温暖化による影響を推定するため、駿河湾、ベトナ
ム Ha Long Bay を対象に研究を進め、分子微生物生態学的手法によりガンマプロテオバクテ
リア群集への影響の可能性を示した。
【 今後の展開 】
多様な地球環境における分子微生物生態研究を＜分布＞から＜機能＞の解明へ向けて促進する。

− 280 −

【 学術論文・著書 】
1) T. Segawa, A. Sugiyama T. Kinoshita, R. Sohrin, T. Nakano, K. Nagaosa, D. Greenidge, K. Kato, Microbes ingroundwater of a volcanic mountain, Mt. Fuji; 16S rDNA phylogenetic analysis as a possible indicator for thetransport routes of groundwater. Geomicrobiology journal (2015), in press.
2) K. Kato, T. Okumura, T. Segawa, T. Unno, D. Greenidge, T. Nishioka, K. Mori, H. Tosaka, K. Nagaosa,Unveiled groundwater flushing from the deep seafloor in Suruga Bay. Limnology 16: 719-83 (2015).
3) D. T. A. Tuyet, T. Tanaka, R. Sohrin, D. M. Hao, K. Nagaosa, K. Kato, Effects of warming on microbialcommunities in the coastal waters of temperate and subtropical zones in the Northern Hemisphere, with afocus on Gammaproteobacteria. Journal of Oceanography 71: 91-103（2015）.
4) H. Suga, Q. Fan, Y. Takeichi, K. Tanaka, H. Kondo, V. V. Kanivets, A. Sakaguch, K. Kato, N. Inam, K. Mase, K.
Ono and Y. Takahash, Characterization of Particulate Matters in the Pripyat River in Chernobyl Related to Their
Adsorption of Radiocesium with Inhibition Effect by Natural Organic Matter. Chemistry Letters. 43: 1128−1130(2014).
5) H. Yamamoto, T. Maruyama, L. G.-Tóth, K. Kato, Y. Furushima, N. Taira, Y. Maeda, K. Shitashima, In
situ determination of bacterial growth in mixing zone of hydrothermal vent field on the Hatoma Knoll,Southern Okinawa Trough. Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems, pp. 437-447 (2015).
【 解説・特集等 】
1) 加藤憲二，Die Welt und die Umwelt，日本微生物生態学会和文誌，30 巻 1 号，2015 年 1 月．
【 国際会議発表件数 】
・T.N. Nazina, T.L. Babich, N.K. Kostryukova, D.Sh. Sokolova, R.R. Abdullin, E.V. Zakharova, S.N.
Kalmykov, I.G. Tananaev, A.B. Poltaraus, K. Nagaosa, and K. Kato, Biodiversity of Bacteria and Archaea
in nitrate- and radionuclides-contaminated groundwater, 9th International Symposium of Subsurface
Microbiology, October 5-10, 2014 Pacific Grove, California USA.など５件【 国内学会発表件数 】
・杉山歩，永翁一代，中野孝教，加藤憲二，富士山麓において降雨と降雪が深い地下水と浅い地下水へ与える直接的な影響のサインを探る．環境微生物系学会合同大会，浜松，2014 年 10 月．
など４件【 招待講演件数 】
1) 産学官交流会『 富士山地下圏が涵養する莫大な水資源 』
2) 水環境セミナー（筑波大学）『深部地下圏と微生物活動-地下水水文学と微生物学のフロンティア-』− 281 −

環境サイエンス部門

兼担

第四紀環境変動学
兼担・教授
北村 晃寿 （KITAMURA Akihisa）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 第四紀学、古生物学、層序学
e-mail address: seakita@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://homepage3.nifty.com/a-kitamura/index.html【 研究室組織 】
教
員：北村 晃寿【 研究目標 】
南海トラフにおける巨大津波・地震減災のための古環境研究を行っており、特に次の 2 項目に取り組んでいる。
（１）静岡周辺の古津波・古地震の調査（２）隆起貝層に基づく伊豆半島周辺の地殻変動【 主な研究成果 】（１）北村・小林(2014)は，下田市街地の 7 地点(標高 2.9-9.1 m)と原田の 1 地点(標高 2.5 m)で掘削したボーリングコア試料を調査した。これらの堆積物は数千年前まで遡ることができるが、地点 5 から西暦 1854 年の安政東海地震あるいは 1707 年の宝永地震に伴う津波堆積物の可能性のあるイベント層を発見したが、それ以外の津波堆積物と解釈されるイベント層は見出せなかった。
（２）北村ほか(2014)は、静岡県下田市大浦湾奥の海食台で、1854 年の安政東海地震に伴う津波によって転動した津波石(推定重量 32t)を発見した。
（３）清水平野では、14 地点のボーリングコア(標高 2.0-8.2 m)と 1 地点のトレンチ(標高 2.9 m)の調査を行った(Kitamura & Kobayashi, 2014)。その結果、内湾堆積物から、4 つの先史時代の推定津波堆積物を確認した。堆積物は厚さ 20-70 cm で、明瞭な浸食性基底面を持ち、級化を示し、リップアップクラストを含む。それらの堆積年代はそれぞれ、6180-6010～
5700-5580 cal. yr BP，5700-5580～5520-5320 cal. yr BP，4335-4125～4250-4067 cal. yr
BP，3670-3540～3500-3360 cal. yr BP であり、古いほうから T-I, T-II, T-III, T-IV と命名された。そして、Kitamura & Kobayashi (2014)は推定津波堆積物 T-IV を、後述する静岡平野南東部の大谷地区から検出された推定津波堆積物 T1 に対比される可能性が高いとした。
なお、西暦 1498 年の明応地震もしくは西暦 1707 年の宝永地震により形成された可能性のあるイベント堆積物も確認した。
（４）焼津平野では、9 地点(標高 1.8-4.6 m)のボーリングコアを解析した(北村ほか, 印刷中)。
瀬戸川以北の 3 地点(地点 1-3)の堆積物は、主に後背湿地の泥質堆積物である。一方、瀬戸川以南の 6 地点(地点 4-9)の堆積物は主に網状河川の流路堆積物の礫支持礫層である。2 地点
で、カワゴ平火山の噴出物(1210-1187 BC (2σ); Tani et al., 2013)を検出した。津波堆積物は検出されていない。
【 今後の展開 】
東北地方太平洋沖地震に伴う巨大津波による災害を教訓に、国は南海トラフの東端については、
駿河トラフのトラフ軸から富士川河口断層帯を結ぶ線としているが、遠州灘～銭州海嶺付近～新島・神津島付近～相模トラフのどこかにも巨大地震の震源域に含まれる領域が存在する可能性がある、としている。これらの提言・問題提起を踏まえて、私は、伊豆半島並びに新島・式根島・神津島における隆起貝層の調査を行って、南海トラフ東端における過去数千年間の津波と地震の履歴を明らかにする。また、焼津平野における津波堆積物の調査を焼津市と共同して行なう。
【 学術論文・著書 】
1) Hyodo, M., Kato, S., Kitamura, A., Takasaki, K., Matsushita, H., Kitaba, I., Tanaka, I., Nara, M.,− 282 −

Matsuzaki, T., Dettman D. L. and Okada, M., in press. High resolution stratigraphy across theearly-middle Pleistocene boundary from a core of the Kokumoto Formation at Tabuchi, Chiba Prefecture,southeast Japan. Quaternary International.
2) Ishiwa, T., Yokoyama, Y., Miyairi, Yosuke, Obrochta S., Sasaki, T., Kitamura, A., Suzuki, A., Ikehara, M.,
Ikehara, K., Kimoto, K., Bourgeth, J. and Matsuzaki, H., in press. Reappraisal of sea-level lowstandduring the Last Glacial Maximum observed in Bonaparte Gulf sediments. Quaternary International.
3) Kitamura, A., in press. Constraints on eustatic sea-level changes during the Mid-Pleistocene Climate
Transition: evidence from the Japanese shallow-marine sediment record. Quaternary International.
4) Kitamura, A., Tamaki, C., Miyairi, Y., Yokoyama, Y. and Mori, H., 2014. Possible cavern-forming
activity at millennial time scales and its impact on variations in submarine cave environments and habitat
availability, Okinawa, Japan. Journal of Cave and Karst Studies. 76, 164-172.
5) Kitamura, A. and Kobayashi, K., 2014. Geologic evidence for prehistoric tsunamis and coseismic upliftduring the AD 1854 Ansei-Tokai earthquake in Holocene sediments on the Shimizu Plain, central Japan.
The Holocene, 24, 814–827.43.
6) 藤原 治・北村晃寿・佐藤善輝・青島 晃・小野映介・小林小夏・小倉一輝・谷川晃一朗，2015．
静岡県西部の太田川低地で見られる弥生時代中・後期の相対的海水準上昇．第四紀研究, 54,
11-20.
7) 北村晃寿・大橋陽子・宮入陽介・横山祐典・山口寿之, 2014. 静岡県下田市海岸から発見された
津波石．第四紀研究, 53, 259-264.
8) 北村晃寿・小林小夏, 2014．静岡平野・伊豆半島南部の中・後期完新世の古津波と古地震の地
質学的記録．地学雑誌．123, 813-834.
【 国内学会発表件数 】
・日本古生物学会３件、日本地球惑星科学連合大会２件、日本第四紀学会１件【 招待講演件数 】
1) 連続市民講座「静岡学事始め静岡の文化・風化の成り立ちを考える」（読売新聞・静岡大学主催）「静岡県における過去数千年間の地震・津波の履歴」【 新聞報道等 】
1) 北村晃寿 平成 27 年 3 月 6 日 静岡新聞 朝刊 P33 静岡大の焼津市内調査 津波堆積物
見つからず
2) 北村晃寿 平成 26 年 9 月 14 日 静岡新聞 朝刊 P30 津波堆積物を調査
3) 北村晃寿 平成 26 年 9 月 14 日 読売新聞 朝刊 P29 津波堆積物 焼津で調査
4) 北村晃寿 平成 26 年 9 月 3 日 静岡新聞 朝刊 P28 津波堆積物 焼津で初調査
5) 北村晃寿 平成 26 年 8 月 9 日 読売新聞 朝刊 P26 静岡大・読売講座 詳報 (2) 静岡
県における過去数千年間の地震・津波の履歴
6) 北村晃寿 平成 26 年 8 月 3 日 読売新聞 朝刊 P29 静岡平野 津波襲来 3 回
7) 北村晃寿 平成 26 年 8 月 1 日 朝日新聞 朝刊 P24 安政東海地震の地盤は 1.2 メートル
清水区従来推定 3 メートル 地質・古文書調査で
8) 北村晃寿 平成 26 年 7 月 9 日 静岡新聞 朝刊 P29 安政東海地震の地盤隆起 折戸（静岡）周辺は 1.2 メートル 従来推定の半分以下 静大調査で判明
9) 北村晃寿 平成 26 年 5 月 1 日 静岡新聞 朝刊 P25 石垣島大津波 3 回10) 安藤雅孝・北村晃寿 平成 26 年 5 月 1 日 静岡新聞 朝刊 P25 石垣島大津波津 3 回 発
生年代を特定11) 北村晃寿 平成 26 年 4 月 21 日 八重山毎日新聞 朝刊 P6 津波の地割れの下にさらに津波石？
【 受賞・表彰 】
1) 日本古生物学会論文賞 平成 27 年 1 月 29 日 Kitamura, A., Kobayashi, K., Tamaki, C., Yamamoto,N., Irino, T., Miyairi, Y. and Yokoyama, Y. 2013. Evidence of recent warming in the Okinawa region,
subtropical northwestern Pacific, from an oxygen isotope record of a cave-dewelling marine
micro-bivalve. Paleontological Research 17, 58–68.

− 283 −

環境サイエンス部門

兼担

環境微生物学、生物プロセス工学
兼担・教授
金原 和秀 （KINBARA Kazuhide）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 環境微生物学、生物工学
e-mail: tkkimba@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/~kimbaralab/index.html【 研究室組織 】
教
員：金原 和秀
博士課程：山田 幸太（創造科技院 D1）、Tran Vu Ngoc Thi（創造科技院 D1、国費）修士課程：M2（３名）、M1（３名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
我々は、微生物を用いた持続的社会の創造に貢献する技術の開発を目的として研究を行なっている。様々な社会的ニーズに応える微生物プロセスとして、環境浄化システムからメタン発酵プ
ロセス、プラスミドの水平伝播を利用したダイオキシン浄化システムやマイクロデバイスを用いた微生物のバイオフィルム形成と形成阻害剤の効果の解析など、幅広く研究を展開している。当
面の研究目標を以下に列記する。
（１）木質バイオマス糖化液からの効率的なメタン発酵を行う連続発酵システムを開発する。
（２）複合微生物を用いた効率的な PCB・A 重油汚染土壌浄化法を開発する。
（３）プラスミドの水平伝播を利用したダイオキシン汚染土壌浄化法を開発する。
（４）マイクロデバイスを用いて、バイオフィルムの形成と薬剤による形成阻害を定量化する。
【 主な研究成果 】（１）木質バイオマス糖化液からの効率的なメタン発酵を行う微生物システムの開発
木質バイオマスを、湿式ミリング法を用いて効率よく糖化することに成功した。また、このシステムを利用して放射性物質で汚染したイナワラとスを微粉化糖化し、上向流汚泥床メ
タン発酵システムを用いて、連続的にメタン発酵を行うことに成功した。この過程で、放射性セシウムで汚染されたバイオマスが、メタン発酵可能であることを示すことができた。
（２）複合微生物を用いた効率的な油汚染土壌浄化法を開発
複合微生物の強力な分解性を低温条件下で確認するため、難分解性である A 重油、ベンゼ
ン、多環芳香族化合物を用いて分解試験を行った。その結果、すべての化合物が 15℃、10℃という低温環境下においても分解・増殖可能なことを確認した。また、PCR-DGGE 法による解析結果から、微生物群集構造の変遷を解析した。
（３）プラスミドの水平伝播を利用したダイオキシン汚染土壌浄化法の開発
ダイオキシン分解プラスミドを構築し、水平伝播を解析したところ、供与菌と受容菌の組み合わせにより、生理活性が変化するという新規の現象を見出した。
（４）マイクロデバイスを用いたバイオフィルム形成と阻害剤の効果の解析
マイクロデバイスによるバイオフィルム形成を定量化し、ある種の薬剤の添加により、形成したバイオフィルム中の微生物が死滅する結果が得られた。
【 今後の展開 】
木質バイオマスとして、これまで利用例のない樹皮を用いたメタン発酵の効率化に挑戦する。
低温環境における A 重油除去のメカニズムを解析し、モデル汚染土壌を用いて分解の効率化を検証する。バイオフィルム形成の定量化を行い、形成メカニズムに迫る研究を展開する。

− 284 −

【 学術論文・著書 】
1) Shintani M., Sanchez Z. K., and Kimbara K.: Genomics of microbial plasmids: classification andidentification based on replication and transfer systems and host taxonomy, Frontiers in Microbiology, 6,
Article 242 (2015).
2) Tani A., Ogura Y., Hayashi T., and Kimbara K.: Complete Genome Sequence of Methylobacterium
aquaticum Strain 22A, Isolated from Racomitrium japonicum Moss, Genome Announc. 3(2), e00266-15(2015).
3) Koua F. H., Kimbara K., and Tani A.: Bacterial-biota dynamics of eight bryophyte species from different
ecosystems, Saudi Journal of Biological Sciences, 22(2):204-10 (2015).
4) Fukuda K., Hosoyama A., Tsuchikane K., Ohji S., Yamazoe A., Fujita N., Shintani M., Kimbara K.:
Complete Genome Sequence of Polychlorinated Biphenyl Degrader Comamonas testosteroni TK102(NBRC 109938), Genome Announc. 2(5), e00865-14 (2014).
5) 新谷政己、金原和秀：プラスミドゲノミクス～全塩基配列解読済みのプラスミドデータベースの整備～、環境バイオテクノロジー学会誌、14(2):1-6 (2015)6) 加藤純一、金原和秀、佐々木健、中村雅哉、中島田豊、平井浩文、大塚祐一郎、新谷政己：放射能汚染植物バイオマス減容化バイオ技術の開発、生物工学会誌、92(6): 287-290 (2014).
7) Shintani M., and Kimbara K.: Genomic feature and genome-wide analysis of dioxin-likecompound-degraders, In "Manual of Environmental Microbiology, 4th edition" (ed. C. Nakatsu), ASM
press, in press (2015).
8) 金原和秀、平井浩文、新谷政己、大塚祐一郎、中村雅哉、佐々木健、中島田豊、加藤純一：放射性物質で汚染された植物バイオマスの減容化総合処理システムの開発、In「放射性物質対策技術」、pp 113-120, NTS (2015).
【 特許等 】
1) 金原和秀、平井浩文、新谷政己、木村光平、原川洋明：「放射性セシウムを含む植物バイオマ
スの処理方法」, 特願 2015-21988【 国際会議発表件数 】
・International Symposium on Microbial Ecology、韓国ソウル（2014.08）、など４件【 国内学会発表件数 】
・日本生物工学会、環境微生物系学会合同大会 2014、日本農芸化学会など２４件【 その他 】
＜社会貢献＞
・「環境微生物系学会合同大会 2014」を実行委員長として浜松で主催（参加者約 800 名）
・国際誌「Journal of General and Applied Microbiology」編集委員
・国際誌「Bioscience, Biotechnology and Biochemistry」編集委員
・「環境バイオテクノロジー学会誌」編集委員長
・静岡大学食品・生物産業創出推進拠点幹事として第 36 回研究会「グローバル化の中の食品・生物産業」を主催（9 月 26 日、アクトシティ浜松）
・農林水産省「生物多様性影響評価検討会」委員
・経済産業省製造産業局「化学物質審査検討会専門委員」＜国際交流＞
・共同研究：スリナカリンウィロット大学（タイ）「ポリヒドロキシ酪酸生産菌の単離と解析」
・共同研究：カセサート大学(タイ)「耐熱性細菌の生理解析とその乳酸発酵条件の最適化への応用」− 285 −

環境サイエンス部門

兼担

生物多様性と自然史兼担・教授
塚越 哲 （TSUKAGOSHI Akira）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 動物分類学、多様性生物学、進化古生物学
e-mail address: tsukagoshi.akira@shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：塚越 哲、佐藤 慎一（理学部地球科学科・准教授）、鈴木雄太郎（理学部地球科学科・准教授）
研 究 員：山田 晋之介（学術研究員）
博士課程：大野 悟（D3、日本学術振興会 DC2）、Le, Doan Dung (D3)、Ha, Tran Manh (D2)
【 研究目標 】
節足動物は古生代初期からその存在が知られ、また体制が硬組織のユニットによって構成されているゆえに特に形態学的にその進化を考察する上で好適な素材である。また、あらゆる環境に適応放散しているため、地球環境に対してその多様性がよく反映されている。本研究組織では、
これらの特性を生かして以下の点に着目して節足動物の自然史を明らかにすることを目的とする。
（１）分類学的多様性を明らかにし、これを記載する（２）生態的多様性を明らかにし、適応放散について考察する（３）形態および遺伝子の塩基配列から進化系統を明らかにする（４）進化的新奇性を明らかにする【 主な研究成果 】（１）分類学的多様性の把握
瀬戸内海沿岸，伊勢湾西岸，木更津市，ベトナム南部および北部島嶼において間隙性種を含む海生種・汽水性種について、10 数種の未記載種を確認した。順次記載し、投稿および準備中である。
（２）干潟性貝形虫類の生態に関する考察
これまで干潟性貝形虫類はその環境勾配に従い、短期間においては比較的安定な分布を示すものと考えられていた。しかし台風などの一時的に大量の水流が発生した場合、貝形虫類
は堆積物と共に下流に押し流されること、またその後数か月かけて個体群が元の環境に回復することが示された。
（３）潮下帯の間隙環境に生息する貝形虫類の生態と進化傾向の理解
これまで間隙性貝形虫類は潮間帯のものに限って研究されてきたが、ここでは始めて潮下帯間隙環境に生息する貝形虫類についての研究を開始した。潮下帯には、潮間帯と同じ間隙性貝形虫類が生息する一方、本来表在環境に見られるものと同等の個体が生息する場合が確かめられた。これらは、集団標本が得られたため、偶然による混入・運搬ではなく、そこに定着しているものと考えられる。背甲サイズがやや小型化しているものの、交尾器形態には表在性のものと明確な相違が認められない場合が多い。これは遺伝的に隔離され、別種として進化しつつあるものであるのか、あるいは表在性の個体群とまだ遺伝的な交流があるのか− 286 −

が、今後大きな注目点となり、間隙性貝形虫類の進化について、新たな考察が可能となると期待される。
（４）浜名湖の貝形虫相の変遷
浜名湖では、Ikeya & Hanai(1981)による 1970 年代後半に調査された貝形虫相が示されているが、その後浜名湖の環境変化による貝形虫類相の変化が予想されるため、沿岸 7 地点に限定して貝形虫相の調査を行った。その結果 1970 年代と比べて貝形虫類相の大きな変化が見られ、全体として海生種が卓越していることがわかり、今後地点を拡大して継続的な調査を行うこととした。
【 今後の展開 】
海外学術研究（基盤 B：南西太平洋島嶼における間隙性動物相の解明と現在時間の砂浜環境記
録の必要性）の採択により、海外調査の道が開けた。今後は国内だけでなく海外の貝形虫類相の解明を開始する。また、多くの分担研究者・連携研究者と共に貝形虫類以外の分類群に目を向け、その多様性の理解につとめるとともに、環境と生物の応答関係，現在時間の記録にも目を向けてゆく。
【 学術論文・著書 】
1) Le D.-D. & Tsukagoshi, A. 2014. Three new species of the genus Loxoconcha (Crustacea, Ostracoda,
Podocopida)

from

the

Okinawa

Islands,

southern

Japan.

Zootaxa,

3796(1):

147-165.

http://dx.doi.org/10.11646/zootaxa.3796.1.7
2) Tanaka, H., Tsukagoshi, T. & Karanovic, I. 2014. Molecular phylogeny of interstitial Polycopidae
ostracods (Crustacea) and descriptions of a new genus and four new species. Zoological Journal of
Linnean Society, 172: 282–317.
3) Tanaka, H. & Tsukagoshi, T. 2014. The intra-specific variation of the male upper lip morphology ofParapolycope watanabei n. sp. (Crustacea: Ostracoda) and it implies the speciation process. Zoological
Science 31: 758–765.
【 国際会議発表件数 】
1) Tsukagoshi, A., Nishiyama, C. & Higashi, R. Heterochrony in Ostracoda –an aspect of evolution–. The
first Meeting of Asian Ostracodologists, July 24, 2014. Hanyang University, Seoul. (招待講演)
2) Nakao, Y. & Tsukagoshi, A. Spawning substrate preference of a winter-ephemeral species,
Angulicytheruramiii (Ostracoda: Crustacea), in an estuarine environment. The first Meeting of Asian
Ostracodologists, July 24, 2014. Hanyang University, Seoul.
3) Le, D.-D. & Tsukagoshi, A. Chaetotaxy of maxillula in the species of genus Loxoconcha from the view
point of phylogeny. The first Meeting of Asian Ostracodologists, July 24, 2014. Hanyang University,
Seoul.
【 国内学会発表件数 】
・日本動物分類学会、Strategic Energy and Resource Management and Sustainable Solutions , ELSU
symposium 2014, ELSU symposium 2015．など８件【 招待講演件数 】
1) 塚越

哲．生物の多様性と分類学―名前づけと認識をめぐって―．サイエンスカフェ in 静岡

第 92 話．2014 年 12 月 18 日，B-nest 静岡市産学交流センター（静岡市）．

− 287 −

環境サイエンス部門

兼担

窒素サイクルに関する微生物生化学
兼担・教授
藤原 健智 （FUJIWARA Taketomo）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 生物科学専攻）
専門分野： 微生物生化学、環境微生物学
e-mail address: sbtfuji@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sbtfuji/TF-Lab-J.html
http://www.shizuoka.ac.jp/~bio/staffs/fujiwara.html【 研究室組織 】
教

員：藤原

健智

博士課程：D3（１名）、D1（１名）
修士課程：M2（４名）、M1（１名）【 研究目標 】
地球環境と微生物との相互作用の解明を目的とする環境微生物学、特に窒素サイクルを担う微生物作用、および好塩性アーキアにおける生化学・分子生物学に興味を持ち研究を行なっている。
（１）海洋性アンモニア酸化細菌による温室効果ガス N2O の生成（２）好塩性アーキアにおける嫌気代謝とその制御（３）好塩性アーキアの新規ヘムタンパク質 PitA に関する生化学（４）従属栄養性硝化の分子機構【 主な研究成果 】（１）γ-プロテオバクテリアに属する海洋性 AOB である Nitrosococcus oceani strain NS58 が、好気・嫌気のいずれの条件においても温室効果ガス N2O を生成することを見出した。in vivo
および、精製 HAO を用いた in vitro N2O 生成実験、N 同位体をもちいた Isotopomer 分析を行った（Yamazaki et al. 2014）。
（２）好塩性アーキアでは、嫌気的環境下においても硝酸塩や DMSO を呼吸基質とする嫌気的呼吸転写因子である NarO、が誘導される。Haloferax volcanii を用いた分子生物学的研究により、
DmsR がその制御に関与していることを見出した（Qui, et al. 査読中）。また、硝酸塩呼吸に関与する遺伝子 mcoA および pqqE2 に関する分子生物学的研究を開始した（荒木ら、学会発表）。
（３）好塩性アーキアからのみ見出される PitA は、亜塩素酸 dismutase ドメインと oxygenase ド
メインを含む分子量約 50,000 のサブユニットから成る新規なヘムタンパク質であり、ホモ10 量体構造を示すが、その機能は不明である。作成した pitA 遺伝子破壊株は好気条件下での増殖能が失われたが、ヘムの添加によって回復した。このことは、PitA が好気条件下でのヘムの生合成あるいは供給に関与していることを示唆している（小杉ら、学会発表.）。
（４）従属栄養性硝化細菌 Alcaligenes faecalis から、ピルビン酸オキシム酸素添加酵素 POD を精製しその遺伝子クローニングを行ったところ、POD が解糖に関わるアルドラーゼのホモロ
グであることを見出した。

− 288 −

【 今後の展開 】（１）N. oceani の HAO の結晶化に成功し、農環研との共同研究により、mature 型およびアセト
アルドキシム（遷移状態アナログ）結合型の結晶構造が 2.0Å分解能で得られている（Nishigaya et al. in prep.）。この構造情報を元に、HAO による N2O 生成の分子機構の考察を進める。
（２）NarO および DmsR は、新規なメカニズムによる O2 センサー機能を有する Cys-rich ドメインと、DNA 結合ドメインから成る。NarO 組み換え体を用いるアッセイ系の確立に成功したので、これを利用して NarO の機能・構造をさらに詳細に解析する。
【 学術論文・著書 】
1) Yamazaki, T, Hozuki, T, Arai, K, Toyoda, S, Koba, K, Fujiwara, T, and Yoshida, N. (2014) Isotopomericcharacterization of nitrous oxide produced by reaction of enzymes extracted from nitrifying anddenitrifying bacteria. Biogeochemistry 11:2679-2689.
【 国内学会発表件数 】
・日本アーキア研究会１件、極限環境生物学会１件、日本生体エネルギー研究会１件、日本農芸化学会２件− 289 −

環境サイエンス部門

兼担

岩石・鉱物の地下深部での流動変形プロセス
兼担・教授
増田 俊明 （MASUDA Toshiaki）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 構造岩石学
e-mail address: masuda.toshiaki@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sci.shizuoka.ac.jp/~geo/staffs/masuda.html【 研究室組織 】
教
員：増田 俊明
博士課程：大森康智（創造科技院 D3）、荒井 健一（創造科技院 D3）、松村

技院 D2）、鈴木太郎次郎（創造科

雄介（創造科技院 D2）【 研究目標 】（１）マイクロブーディン構造の解析を行い古差応力を求める方法を確立すること（２）微小領域での岩石・鉱物の力学的性質を調べる方法の確立【 主な研究成果 】（１）マイクロブーディン構造による古差応力の見積もり法
高温高圧下で形成された変成岩は、地下深部では塑性変形を被るが地表付近では塑性変形は起こさないことが知られている。すなわち、一つの変成岩が地表に露出する過程で塑性ー
脆性遷移を経験していることになる。本研究では、長柱状鉱物のマイクロブーディン構造を利用して、塑性変形が終わり、脆性領域に入る寸前の応力の情報を引き出す方法を検討し、ほぼ確立した。
ギリシャのシロス島に分布している大理石中に藍閃石のマイクロブーディン構造を確認したので、古応力を測定し、同時に方解石古応力計により古応力を求めて両者を比較した。それぞれ別のタイミングの古応力を反映していると考えられる。
（２）超微小硬度計を利用した岩石・鉱物の力学的性質の研究
超微小硬度計を用いて、石英の c 軸に垂直な面とそうでない一つの面での圧痕の深さと圧痕形成に要したエネルギーを荷重を 10～100mN の範囲で変化させて調べた。横軸に log（深さ）、一方縦軸に log（圧痕形成に要したエネルギー）を取ったグラフ上に得られたデータをプロットしたところ、2 つの直線はほぼ重なることが確認できた。このことは、圧痕形成時の圧痕の深さとエネルギーの関係は、結晶の方位に関係がないことを意味している。現状ではまだ c 軸に垂直ではない方位がどの方位なのか未測定なので、この関係が一般的かどうかはわからない。
【 今後の展開 】
我々は、地下深部での岩石の変形がどのように起こったのかを調べ、その際に生じていたさ応
力や歪の情報を変成岩のマイクロブーディン構造解析や超微小硬度計の硬さマッピングを駆使して調べて行く予定である。その際、心がけているのは地球の力学的進化である。例えば 25 億年以− 290 −

上前の地球と最近 6 億年間の地球では、差応力のレベルに明瞭な差がこれまでの研究で認められている。現在、33 億年前に花こう岩の周辺で変形した岩石（オーストラリア、ピルバラ）の古応
力の検討を行っている。まだ結果は出ていない。
また、超微小硬度計を利用しての微小面積での力学的性質の測定が、どれほど有効なのかについても検討する。これは、岩石・鉱物の力学的マッピング技術の向上・確立を目指す研究の基盤をなすものであり、これがある程度目処が立てば、その応用として種々の地質構造の形成過程の研究に役に立つものと考えている。木村浩之，小澤邦雄，増田俊明．
【 学術論文・著書 】
1)Kenji Notsu,Rumi Sohrin,Hideki Wada,Tatsuya Tsuboi,Hirochika Sumino,Toshiya Mori,Urumu Tsunogai,
Pedro A. Hernández,Yusuke Suzuki,Ryoya Ikuta,Kohei Oorui,Msato Koyama,Toshiaki Masuda Naoyuki
Fujii,”Leakage of magmatic-hydrothermal volatiles from a crater bottom formed by a submarine eruption
in 1989 at Teishi Knoll, Japan”.Journal of Volcanology and Geothermal Research,270(2014)pp.90-98.
【 国内学会発表件数 】
・日本地球惑星科学連合、日本地質学会など２件− 291 −

環境サイエンス部門

兼担

地殻・マントル変動と深海底科学
兼担・教授
道林 克禎 （MICHIBAYASHI Katsuyoshi）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 構造地質学、固体地球科学、地球のレオロジー
e-mail address: michibayashi.katsuyoshi@shizuoka.ac.jp
home page: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sekmich/【 研究室組織 】
教

員：道林

克禎

博士課程：D3（1 名、京都大学林愛明教授との共同指導）
修士課程：M2（３名）、M1（２名）【研究目標】
我々は、46 億年の地球史と地球の深部構造を理解することを目的として、地殻・最上部マントルと深海底の研究を行う。陸上や深海底を調査して、地球深部を構成する岩石の分布を明らかにする。そして、偏光顕微鏡・様々な検出器を備えた走査電子顕微鏡・分光計等を用いた詳細な分析によって、岩石の主成分である鉱物結晶の物理化学的特徴を理解する。さらに、研究室に地球深部と同様の高温高圧環境を再現して、地球構成物質の物性を研究する。
【 主な研究成果 】（１）フィリピン海パレスベラ海盆ゴジラメガムリオンとよばれる海底地形の形成過程について、深海底から採取したはんれい岩起源マイロナイトの微細構造と斜長石の流動則を元にして、歪速度と流動応力を推定することに成功した。ゴジラムリオン形成時の歪速度は 10-9/s から
10-11/s と見積もられた。
（２）世界最深のマリアナ海溝チャレンジャー海淵(10,920m)から採取された堆積物コアに含まれるかんらん石やスピネルなどの重鉱物を抽出することに成功した。さらに、かんらん石の主
要元素組成をマリアナ海溝陸側斜面のかんらん岩を構成するかんらん石の組成と比較検討した結果、水深 9000m 付近に分布すると予想されるかんらん岩起源であることを明らかにした。
（３）最上部マントルを構成するかんらん岩の構造を支配するかんらん石の結晶方位ファブリッ
クには、従来知られている６つのタイプに加えて、さらに６つのタイプが存在することを理論的に明らかにした。これらのタイプを記述するために考案したダイヤグラムを使って、海洋底の物理探査で得られた地震波(P 波)速度の方位異方性に地球科学的な意味を与えることに成功した。
（４）アラビア半島オマーンオフィオライトに分布するマントル起源のかんらん岩の結晶方位ファブリックを分析した結果、海洋プレート最上部マントルリソスフェアは中央海嶺下のダイ
ヤピルで形成されることを明らかにした。
（５）国際深海科学掘削計画(IODP)の第 352 次航海（８月と９月）に参加して、小笠原海溝前弧斜面に分布する前弧玄武岩とボニナイトの掘削に成功した。この航海では、掘削コアの帯磁率・P 波速度・放射線測定等の物性測定を担当した。

− 292 −

【 今後の展開 】
地球は広く大きく、海は深い。そのため、未知の領域はまだ多く残されている。今後も引き続き世界中から地球深部起源の物質を集めて、その物性を研究していきながら地球の今の姿を理解していく。一方、日本列島の内陸地震の発生メカニズムを理解するために、中央構造線などの大断層に分布する断層岩を研究していくことにも注力していく。
【 学術論文・著書 】
1) Michibayashi, K., Harigane, Y., Ohara, Y., Muto, J. and Okamoto, A., 2014. Rheological properties ofthe detachment shear zone of an oceanic core complex inferred by plagioclase flow law: Godzilla
Megamullion, Parece Vela back-arc basin, Philippine Sea. Earth and Planetary Science Letters, 408,
16-23. (2014.10.23)
2) Satsukawa, T. and Michibayashi, K., 2014. Flow in the uppermost mantle during back-arc spreading
revealed by Ichinomegata peridotite xenoliths, NE Japan. Lithos, 189, 89-104.
3) Kim, D., Katayama, I., Wallis, S., Michibayashi, K., Miyaka, A., Seto, Y., Azuma, S., 2015. Deformation
microstructures of glaucophane and lawsonite in experimentally deformed blueschists: Implications forintermediate-depth intraplate earthquakes. Journal of Geophysical Research, in press.
4) Nagaya, T., Wallis, S. R., Kobayashi, H., Michibayashi, K., Mizukami, T., Seto, Y., Miyake, A. andMatsumoto, M., 2014. Reply to comment by Nozaka (2014) on “Dehydration breakdown of antigorite
and the formation of B-type olivine CPO”. Earth and Planetary Science Letters, 408, 406-407.
5) Ji, S., Shao, T., Salisbury, M. H., Sun, S., Michibayashi, K., Zhao, W., Long, C., Liang, F. andSatsukawa, T., 2014. Plagioclase preferred orientation and induced seismic anisotropy in mafic igneousrocks. Journal of Geophysical Research, 119, doi:10.1002/2014JB011352.
6) Shao, T., Ji, S., Kondo, Y., Michibayashi, K., Wang, Q., Xu, Z., Marcotte, D. and Salisbury, M. H., 2014.
Antigorite-induced seismic anisotropy and implications for deformation in subduction zones and the
Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research, 119, doi: 10.1002/2013JB010661. (2014.1.17)
7) Watanabe, T., Shirasugi, Y. and Michibayashi, K., 2014. A new method for calculating seismic
velocities in rocks containing strongly dimensionally anisotropic mineral grains and its application tonatural antigorite-bearing serpentinites. Earth and Planetary Science Letters, 391, 24-35. (2014.1.16)
8) Tasaka, M., Hiraga, T. and Michibayashi, K., 2014. Influence of mineral fraction on the rheologicalproperties of forsterite + enstatite during grain size sensitive creep 3: Application of grain growth and
flow

laws

on

peridotite

ultramylonite.

JournalofGeophysicalResearch,119,

doi: 10.1002/2013JB010619. (2014.1.7)
9) Nagaya, T., Wallis, S. R., Kobayashi, H., Michibayashi, K., Mizukami, T., Seto, Y., Miyake, A. andMatsumoto, M., 2014. Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO.
Earth and Planetary Science Letters, 387, 67-76.
【 国内学会発表件数 】
・８件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.8.3）
2) 静岡新聞（2014.10.31）
3) 静岡新聞（2014.10.31）− 293 −

環境サイエンス部門

兼担

鉱床成因の解明
兼担・教授
森下 祐一 （MORISHITA Yuichi）
環境・エネルギーシステム専攻 （専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 鉱床学、同位体地質学、二次イオン質量分析法
e-mail address: morishita.yuichi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sci.shizuoka.ac.jp/%7egeo/staff/Morishita/Morishita.html【 研究室組織 】
教
員：森下 祐一
修士課程：M2（１名）、M1（３名）【 研究目標 】
地球や宇宙における諸現象には元素の移動や濃集が関係しているが、この仕組みを理解する地
球化学、特に有用元素が濃集した鉱物資源の生成過程を研究している。国内外の金鉱床や白金族鉱床などの金属鉱床を研究フィールドとして、元素の地殻内移動・濃集過程の研究を行う。特に、二次イオン質量分析法(SIMS、図 1)による鉱石中の貴金属存在形態に関する研究により、選鉱・製錬に資する鉱石の微小領域元素（金、プラチナ等）分布の解明研究を行う。また、炭素・酸素
同位体比の測定など同位体地質学を研究基盤として、マグマ熱水系における金属鉱床の成因（図2）を明らかにする事を目標とする。
個別の研究目標を以下に列記する。
（１）安定同位体比分析等に基づく金鉱床等鉱物資源の生成過程の解明（２）南アフリカ共和国の白金族鉱床中貴金属の分布解明（３）高品位金鉱床における新しい探査法の開発（４）安定同位体挙動に関する基礎実験

図１ 高感度高質量分解能大型 SIMS

図２

金属鉱床を生成するマグマ熱水系【 主な研究成果 】（１）米国金鉱床の成因解明
米国アラスカ州には東西に続く金鉱床ベルトがある。その中の一つである X 金鉱床について、資金提供型国際共同研究を実施した。鉱床の地質調査を坑内、野外において実施し、研− 294 −

究試料を採取した。試料の XRD 分析等により鉱床地域に産する３種類の炭酸塩鉱物（シデライト、アンケライト、カルサイト）を同定し、その炭素・酸素同位体比を測定した。これらにより、およそ 1 億年前に生成した金鉱床を生み出した熱水の進化モデルを提案した。
（２）南アフリカ共和国の白金族鉱床中貴金属の分布解明
ブッシュフェルト複合岩体は、南アフリカ共和国で 20.6 億年前に大規模なマグマ活動が起き、何回もの活動が複合した結晶分化作用により生じたものである。その東部地域のボーリ
ングコア試料を用い、メレンスキーリーフの輝岩と下部のクロム鉄鉱岩について、SIMS による Pt, Au 分析を行った。輝岩ではペントランド鉱の Pt 濃度は 10ppm を越えており、クロム
鉄鉱岩では、ペントランド鉱と磁硫鉄鉱中に輝岩中よりも Pt 濃度が低く、不均質に分布する。
Pt と Au の不均質なピーク濃度は局所的にほとんど相関しておらず、生成メカニズムの相違が示唆される。
【 今後の展開 】
安定同位体などを用いて鉱床の成因を明らかにして行くが、探査に応用可能な波及効果と、サ
イエンスとしての価値の両方を念頭において研究を進める。また、安定同位体挙動に関する基礎
実験のような基盤研究も行う。国内の高品位金鉱床における新しい探査法の開発は、元素の濃集メカニズムの上から興味深いが産業界に取っても重要な課題であり、研究を加速させる。資源国である南アフリカ共和国の貴金属鉱床については重要であり、得られた基礎研究の成果を現地で討論して相乗効果が生じるよう、来年度実施する研究での展開を予定している。
【 招待講演件数 】
・資源地質学会シンポジウム、「白金族元素と白金族資源」など 3 件【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.6.24）− 295 −

環境サイエンス部門

兼担

環境因子に対する内分泌系応答の分子機構兼担・教授
山内 清志 （YAMAUCHI Kiyoshi）
バイオサイエンス専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）
専門分野： 環境化学物質の生物作用、両生類の分子生物学
e-mail address: sbkyama@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.shizuoka.ac.jp/~bio/staffs/yamauchi.html
http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sbkyama/【 研究室組織 】
教

員：山内

清志、石原

顕紀（理学部講師）

博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（３名）【 研究目標 】
我々は、甲状腺ホルモンと環境化学物質（環境ホルモン）の作用機序を明らかにする目的で両生類のオタマジャクシを実験動物に用いて分子レベル、細胞レベルでの研究を行っている。環境
化学物質が生体にどのような影響を与えるかを調べるためには、正常なホルモン作用の理解が必須である。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）ホルモン作用によって応答する遺伝子の実体の解明（２）ホルモン輸送に関わる蛋白質の遺伝子解析（３）有機ハロゲン化合物の内分泌系に及ぼす影響（４）内分泌撹乱作用を有する環境化学物質のスクリーニングとリスク評価【 主な研究成果 】（１）甲状腺ホルモン結合蛋白質の分子進化学的解析
尿酸代謝酵素 HIUHase 遺伝子の重複で生じた甲状腺ホルモン結合蛋白質トランスサイレチ
ンの機能解析を行い、酵素活性を失いホルモン結合活性を獲得する過程を明らかにした(Gen. Comp. Endocrinol, 2015)。
（２）環境化学物質の甲状腺系に及ぼす影響
甲状腺系を撹乱する化学物質がヒストンおよび RNA ポリメラーゼ II の修飾に影響を与えて、遺伝子発現を変化させることを明らかにした。
【 今後の展開 】
我々は上記のようにホルモン作用に関する基礎的な研究とその生物システムを撹乱する環境化
学物質の作用をについて研究を展開してきた。その結果、依然としてホルモン作用の分子メカニ
ズムの研究が必要であることが明らかとなってきた。今後、これらの基礎研究から得た知識を最大限に生かし、環境中に含まれる化学物質の生体影響評価を検討したい。

− 296 −

【 学術論文・著書 】
1) Ueno T, Ishihara A, Yagi S, Koike T, Yamauchi K, Shiojiri N. (2015) Histochemical Analyses of Biliary
Development During Metamorphosis of Xenopus laevis Tadpoles. Zoolog Sci. 32(1):88-96.
2) Suzuki S, Kasai K, Kiyoshi Yamauchi K. (2015) Characterization of little skate (Leucoraja erinacea)
recombinant transthyretin: zinc-dependent 3,3',5-triiodo-L-thyronine binding. Gen. Comp. Endocrinol. inpress【 国際会議発表件数 】
1) The 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology,
Molecular mechanisms of thyroid hormone-induced chromatin modifications and the effects of cold stresson the expression of thyroid hormone responsive genes. Okazaki，Japan, (2014.11.7-9)
他１件【 国内会議発表件数 】
・日本動物学会、日本比較内分泌学会など７件− 297 −

環境サイエンス部門

兼担

生態系の環境応答のモデル解析
兼担・教授
横沢 正幸 （YOKOZAWA Masayuki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：工学研究科 数理システム工学専攻）
専門分野： 生態系モデル、数理統計学
e-mail address: yokosawa.masayuki@shizuoka.ac.jp
homepage: https://sites.google.com/site/yokozawalab/my-homepage【 研究室組織 】
教
員：横沢 正幸
修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
生態システムは、不均質性、空間および時間スケールのダイナミックレンジの広さ、多数のサブシステムの相互作用などを内包しており複雑である。このため、素過程からのフォワードモデ
ルが適切に構築できない場合も多く、データからいかにセンス良く本質的な構造と機能を抽出しうるかが、問題解決への道筋となると考える。この観点から、フィルタリングを中心としたデータ同化手法を利用して以下の研究を行っている。
（１）要素間の非線形相互作用によって創発される生態系の巨視的現象の解明（２）植生のサイズ構造、空間分布の出現様式（３）生態系における物質・エネルギー移行過程の解明（４）生態系における炭素、熱、水の流れと貯留（５）環境摂動に対する不確実性を考慮した生態系の resilience と vulnerability の評価（６）気候変化と生態系との相互作用（影響、適応、対策）【 主な研究成果 】（１）個体間相互作用と物理環境変動の様式を考慮した植物群集の時空間動態の解明
サイズ分布を基軸として、植物群集が物理環境および個体間相互作用をしながら時間変化する様相をシミュレートする機構的モデルを開発した。そのモデルによって、個体間相互作用の様式と物理環境の種類と群集形成との関係についての一般理論を構築した。（例えば、
Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems. p237-246, Springer-Verlag (2003)）（２）生態系におけるデータ同化法の応用
様々な種類の要素が多数あつまり、非線形相互作用している生態系において、素過程に関係する状態量を直接測定することは困難である。そこで、測定された既存データと数理モデ
ルとをデータ同化することにより、状態量の時空間変化を推定するとともに、その振る舞いを司る機構を推論した。
（例えば、PLOS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0119001 (2015)）（３）主要作物の生産性を広域スケールで推定する機構的モデルの開発と評価
気候変化や異常気象によって世界の食料生産がどのような影響を受けるかを評価するために、環境要因と作物の生育・生長過程を広域スケールで推計するモデルを開発し、主要国における生産性の影響を評価した。（例えば、Scientific Reports, doi:10.1038/srep04978 (2014)）【 今後の展開 】
今後はこれまでの研究に加えて、環境変動が経済に及ぼす影響評価を行うために、市場経済ネットワークのダイナミクスを記述するエージェントベースモデルの開発とそれを用いた解析研究にもチャレンジしていく予定である。

− 298 −

【 学術論文・著書 】
1) Sakurai G, Satake A, Yamaji N, Mitani-Ueno N, Yokozawa M, Feugier FG, Ma J. 2015. In silico
simulation modeling revealed importance of the Casparian strips in efficient silicon uptake in rice roots.
Plant and Cell Physiology, 56 (4): 631-639. doi: 10.1093/pcp/pcv017
2) Sakurai G, Yonemura S, Kishimoto AW, Murayama S, Ohtsuka T, Yokozawa M.* 2015. Inversely
estimating the vertical profile of the soil CO2 production rate in a deciduous broadleaf forest using aparticle filtering method. PLOS ONE, 10(3): e0119001. doi:10.1371/journal.pone.0119001.
3) Nakagawa Y, Yokozawa M.*, Hara T. 2015. Competition among plants can lead to an increase inaggregation of smaller plants around larger ones. Ecological Modelling, 301: 41-53.
4) Iizumi T, Tanaka Y, Sakurai G, Ishigooka Y, Yokozawa M. 2014. Dependency of parameter values of acrop model on the spatial scale of simulation. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 6:527-540. doi: 10.1002/2014MS000311
5) Kotera A, Nguyen KD, Sakamoto T, Iizumi T, Yokozawa M. 2014. A modeling approach for assessing
rice crop cycle affected by flooding salinity intrusion and monsoon rains in the Mekong Delta, Vietnam.
Paddy and Water Environment, 12 (3): 343-354. doi: 10.1007/s10333-013-0386-y
6) Kunimitsu Y, Iizumi T, Yokozawa M. 2014. Is long-term climate change beneficial or harmful for rice
total factor productivity in Japan: Evidence from a panel data analysis. Paddy and Water Environment, 12(2): 213-225. doi: 10.1007/s10333-013-0368-0
7) Iizumi T, Sakurai G, Yokozawa M. 2014. Contributions of historical changes in sowing date and climate
to U.S. maize yield trend: An evaluation using large-area crop modeling and data assimilation. Journal of
Agricultural Meteorology, 70: 73-90.
8) Iizumi T, Luo J.J, Challinor A.J, Sakurai G, Yokozawa M, Sakuma H, Brown M.E, Yamagata T. 2014.
Impacts of El Nino Southern Oscillation on the global yields of major crops. Nature Communications,doi: 10.1038/ncomms4712
9) Sakurai G, Iizumi T, Nishimori M, Yokozawa M.* 2014. How much has the increase in atmospheric CO2
directly affected past crop production? Scientific Reports, 4: 4978. doi:10.1038/srep04978
他３編【 解説・特集等 】
1) 戸田 求, 横沢正幸, 原登志彦 2014. 環境変動と北方林生態系応答. 気象研究ノート 230:
159-167【 国際会議発表件数 】
1) America Geophysical Union 2015 Fall Meeting, San Francisco, USA,（2014.12.15-19）【 国内学会発表件数 】
・日本物理学会、日本農業気象学会、日本地球惑星科学連合大会など５件【 招待講演件数 】
1) 理化学研究所 計算科学研究機構データ同化セミナー【 新聞報道等 】
1) 日本経済新聞（2014.8.5）
2) 静岡新聞（2014.8.25）
3) 中日新聞（2014.9.10）【 受賞・表彰 】
1) 日本農業気象学会論文賞（2015.3），Iizumi T, Sakurai G, Yokozawa M. 2013. An ensemble approachto the representation of subgrid-scale heterogeneity of crop phenology and yield in coarse-resolution
large-area crop models. Journal of Agricultural Meteorology, 69: 243-254.

− 299 −

環境サイエンス部門

兼担

リモートセンシングモデリングと生理生態学の融合兼担・教授
王 権 （WANG Quan）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：農学研究科 環境森林科学専攻
広域生態研究室）
専門分野： リモートセンシング、生理生態学
e-mail address: aqwang@ipc.shizuoka.ac.jp
home page: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/frs/kouiki-seitai/index.html【 研究室組織 】
教

員：王

権

博士課程：劉 鋼（D3）、曹 振興（D3）、顧 大形（D1）
修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
研究の目標は、リモートセンシング技術と生理生態モデルなどを用いて植物のガスフラックス（CO2 と水フラックス）情報を取得できるアルゴリズム、並びに観測システムを構築することです。特に、CO2 と水の収支・循環に関する研究を行っています。植物の CO2 吸収機能と蒸散に代表されるの水フラックスは個々の生育状態や周辺の気象状況などの様々な要因と影響しあうパラメータであり、リモートセンシングによる広域レベルでのガスフラックス情報の取得が地球規模の環境問題を考える上で非常に重要な情報源となり得るものであると考えています。主な試験地は、湿潤な気候である日本の新潟県南魚沼郡苗場山と中国の乾燥地です。
【 主な研究成果 】（１）異なる時空間スケールの C/H2O 循環メカニズム・モデルに関する研究とリモートセンシン
グデータの融合研究（２）リモートセンシングデータの応用（３）ネットワークステーションの構築【 今度の展開 】
生態観測、渦相関観測システム、およびリモートセンシングによる地表面観測などを融合させ、複数の情報源で同期的に観測を行うことを基本として複数スケールでのリモートセンシングデー
タの試測、分析及び検証のシステムを構築し、リモートセンシングデータを主要な駆動因子とする複数スケールの生理生態モデルを用いて、地球変動への適応をシミュレーションする。
【 学術論文・著書 】
1) Zhu, L.W., Zhao, P., Wang, Q., Ni, G.Y., Niu, J.F., Zhao, X.H., Zhang, Z.Z., Zhao, P.Q., Gao, J.G.,
Huang, Y.Q., Gu, D.X., Zhang, Z.F. 2015. Stomatal and hydraulic conductance and water use in a
eucalypt plantation in Guangxi, southern China. Agricultural and Forest Meteorology, 202: 61-68.

− 300 −

2) Lu, S., Katahata, S., Naramoto, M., Mizunaga, H., Wang, Q.* 2014. Controlling factors of temporalvariation of soil respiration in a natural beech forest as revealed by natural incubation experiments.
Ecological Research, 29:789-799.
3) Lu, S., Wang, Q.*, Katahata, S., Naramoto, M., Mizunaga, H. 2014. The effect of global warming on
soil microbial activities in beech forests as revealed by natural soil incubation. Pedosphere, 24:709-721.
【 国際会議発表件数 】
・１件【 国内学会発表件数 】
・森林学会など

４件【 新聞報道等 】
1) 中日新聞

2014 年 6 月 14 日

− 301 −

環境サイエンス部門

兼担

極限環境微生物の生態学的研究
兼担・准教授
木村 浩之 （KIMURA Hiroyuki）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 地球微生物学、環境ジェノミクス
e-mail address: kimura.hiroyuki@shizuoka.ac.jp
homepage: www.ipc.shizuoka.ac.jp/~shkimur/top.html【 研究室組織 】
教

員：木村

浩之

パート教務職員：佐藤友美

修士課程：M2（３名）、M1（１名）【 研究目標 】
我々は、極限環境微生物の生理生態を明らかにすることを目的とした研究を行っている。また、
地下圏微生物を利用したメタン・水素ガス生成など、次世代エネルギーの生産技術の開発にも取り組んでいる。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）堆積層深部地下圏における微生物メタン生成・脱窒過程の解明（２）地下圏微生物を用いたメタンおよび水素ガス生成システムの開発（３）地下圏に生息するメタン生成菌の補酵素 F430 の検出と定量（４）好塩性アーキアの 16S rRNA 遺伝子の発現と生育温度との関係解明【 主な研究成果 】（１）深部地下圏に生息するメタン生成菌の補酵素 F430 の検出および定量
静岡県中西部に分布する付加体の深部帯水層に由来する嫌気性地下水を採取し、微生物群
集の濃縮とメタン生成の最終段階で機能する補酵素 F430 の検出を行った。また、LC-MS-MSを用いた分析により、F430 を定量した。（Analytical Chemistry 86 (2014)）（２）深部地下圏に由来する新規好熱性細菌の単離培養
静岡県中西部に分布する付加体の深部帯水層に由来する嫌気性地下水を採取し、新規好熱（Int. J. Syst.
性細菌 Thermotoga 属２種を単離培養した。また、新種の好熱細菌として記載した。
Evol. Microbiol. 64 (2014)）（３）地下圏微生物を用いたメタン・水素ガス生成システムの開発
静岡県中西部に分布する付加体の深部帯水層に由来する嫌気性地下水を採取し、中型嫌気培養槽にて培養した。さらに、深部地下水に含まれる微生物群集によって生成されたメタン
および水素ガスの測定も行い、バイオガス生成速度を算出した。（Microbial Biotechnology, In
press (2015)）【 今後の展開 】
静岡県、宮崎県、沖縄県に分布する付加体の地下圏微生物の現存量、系統分類、メタン生成ポ
テンシャルを明らかにする。さらに、付加体の地下圏微生物を利用したメタン・水素ガス生成シ
ステムの開発を行う。特に、企業との共同研究により現場バイオリアクターの開発を進める。

− 302 −

【 学術論文・著書 】
1) Kyohei Baito, Satomi Imai, Makoto Matsushita, Miku Otani, Yu Sato, Hiroyuki Kimura. Biogas
production using anaerobic groundwater containing a subterranean microbial community associated withthe accretionary prism. Microbial Biotechnology (印刷中).
2) Koji Mori, Atsushi Yamazoe, Akira Hosoyama, Shoko Ohji, Nobuyuki Fujita, Jun-ichiro Ishibashi,
Hiroyuki Kimura, Ken-ichiro Suzuki. Thermotoga profunda sp. nov., and Thermotoga caldifontis sp. nov.,
anaerobic thermophilic bacteria isolated from terrestrial hot springs. International Journal of Systematicand Evolutionary Microbiology Vol. 64, 2128-2136, 2014.
3) Masanori Kaneko, Yoshinori Takano, Yoshito Chikaraishi, Susumu Asakawa, Takeshi Watanabe, Seigo
Shima, Nanako O. Ogawa, Martin Krüger, Makoto Matsushita, Hiroyuki Kimura, Naohiko Ohkouchi.
Quantitative analysis of coenzyme F430 in environmental samples: a new diagnostic tool formethanogenesis and anaerobic methane oxidation. Analytical Chemistry Vol. 86, 3633-3638, 2014.
4) 木村浩之．第 5 章 極限環境の微生物 110.地下水の微生物、111.陸上地下の微生物．環境と微生物の事典（朝倉書店）、p.221-223、2014.
【 解説・特集等 】
1) 木村浩之．扉を開く–活躍する若手 “微生物生態学 基礎から応用への挑戦”．日本微生物生態学会誌 29 巻, 2 号，p.80-82, 2014.
2) 木村浩之、松下 慎、梅藤恭平、今井里弥、津島一平、大谷実来、佐藤 悠．陸上掘削による地域資源革命 ～付加体の地下圏微生物を利用したメタン・水素ガス生産～．月刊地球（海洋出版）
Vol.36，No. 2，p.101-108, 2014.
【 国際会議発表件数 】
1) 9th Japanese-French Frontiers of Science (JFFoS) Symposium, Kyoto, Japan (2015.1.23-25)
2) Shizuoka University 4th International Symposium for Promotion of Interdisciplinary Domain Research3) 9th International Symposium on Subsurface Microbiology (ISSM 2014). California, USA (2014.10.
5-10)4) 13th Japan-Taiwan International Workshop on Hydrological and Geochemical Research for Earthquake
Prediction. Tsukuba, Japan (2014.9.2-4)
5) 15th International Symposium on Microbial Ecology (ISME-15). Seoul, South-Korea (2014.8.27-29)【 国内学会発表件数 】
・環境微生物系学会合同大会 2014 など９件
【 招待講演件数 】
・9th Japanese-French Frontiers of Science (JFFoS) Symposium など３件
【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞（2014.4.15）
2) 中日新聞（2014.4.15）
3) 静岡新聞（2014.6.23）【 受賞・表彰 】
1) 平成 25 年度静岡大学産学連携奨励賞（2014 年 4 月 14 日）− 303 −

環境サイエンス部門

兼担

化石生物・三葉虫の進化形態学的研究
兼担・准教授鈴木 雄太郎 （SUZUKI Yutaro）（専任：理学研究科 地球科学専攻）
専門分野： 進化古生物学、機能形態学
e-mail address: suzuki.yutaro@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sci.shizuoka.ac.jp/~geo/staff/SuzukiYut/SuzukiYut.html【 研究室組織 】
教
員：鈴木 雄太郎
博士課程：大野悟志（学振特別研究員）

修士課程：M1（１名）【 研究目標 】
現代生物圏での節足動物の大繁栄は、5 億年に渡る進化適応の蓄積によって導かれてきた。しかし、節足動物各種がどのような進化適応の試行錯誤を経たのか、未だ理解が進んでいない。その創成期の海性三葉虫種を題材として、外骨格形態がどのような要請で生物進化的にデザインされたのか、この点を解明する目的で研究を行っている。外骨格形態の精査結果をもとに、特に以下の方向性において神経行動学、発生遺伝学、生態学などの知見を組み込み、統合的な見解を提示することを目指している。
（１）複眼構造にもとづく絶滅生物の行動特性の推察（２）骨格性感覚毛の分布様式の解明とその生体的効果の理解（３）形態と防御姿勢の相補関係の進化形態学的検討（４）オルドビスーシルル紀の海洋絶滅事変：骨格性底性動物の生体特性の変遷と応答【 主な研究成果 】（１）底質依存種の成長—複眼構造の形態解析
生物礁は起伏に富む独特な底質を底性動物に提供するため、独特の形態・生態をもつ動物
種が卓越する。礁性三葉虫種 Stenopareia oviformis もその一例で、高い位置に視点をもつことで特徴づけられる骨格形態を呈する。視点は成長とともに変化するが、その変化率は視野の景色と解像度が成長による構造的な変化と相対的に同じであることを明らかにした。
（２）三葉虫ハイポディクラノタスの遊泳性能解析
三葉虫としては奇異な流線型状フォルムの骨格形態をもつハイポディクラノタスについて、
流体シミュレーションを行い、高い遊泳性能をもっていたことが確証された。また、複眼や感覚毛の分布様式に対して、高い遊泳性能を可能とする構造が備わることを示唆した。
（Bulletin of Geosciences 89 (2015) 207-218）（３）オルドビス-シルル紀絶滅事変における骨格性底性動物の応答極域における突発性の氷床拡大期に海洋生物の大絶滅が起きたことが知られているが、その過程は該当層準が世界的に欠如するため詳細な解明には至っていない。その絶滅事変の開始時に奇妙な腕足動物種が赤道域に卓越することが報告されていた。本研究は、奇妙な腕足− 304 −

類 Holorhynchus の形態特性と該当層準の堆積環境の解析を併せることで、該当種の生理的な特性を示し、絶滅事変開始時における特異的な生理特性をもつ底性動物の拡散の意義を示した。（GFF 137 (2015) 25-35）【 今後の展開 】
動物体の情報としてはごく限られた外骨格形態のみであるが、そこには動物体の行動を誘起す
る多様な感覚器が存在する。これら各々の分布・構造的特徴を精査、統合することで、生体特性を解明し進化適応に至る理由に迫りたいと考えている。また、より単純な生体構造を保有する進化初期の動物を研究材料とすることで、昨今注目を集めるバイオミメティクス分野へのアプロー
チにもチャレンジしていきたい。
【 学術論文・著書 】
1) K. Seike, Y. Shiino, Y. Suzuki, “Crininicaminus giberti: tubular trace fossil armored with crinoid stem
plates from the Upper Permian Kamiyasse Formation, northeastern Japan”, Spanish Journal of
Palaeontology 29 (2014), pp.45-50.
2) Y. Shiino, O. Kuwazuru, Y. Suzuki, S. Ono, C. Masuda, “Pelagic or benthic? Mode of life of theremopleuridid trilobite Hypodicranotus striatulus”, Bulletin of Geosciences 89 (2014), pp.207-218.
3) Y. Shiino, Y. Suzuki, D. A. T. Harper, H. Mori, J. Bergström, ”Late Ordovician Holorhynchus succession
in the Siljan district, Sweden: facies, faunas and a latest Katian event”, GFF 137 (2015), pp.25-35.
4) Y. Shiino, O. Kuwazuru, Y. Suzuki, C. Masuda, “三葉虫ハイポディクラノタスの遊泳性能と古生態”,
第 27 回バイオエンジニアリング講演論文集 no. 14-67 (2015), pp.365-367.
【 国内学会発表件数 】
・日本古生物学会、バイオエンジニアリング学会で４件− 305 −

（８）ベーシック部門
部門長

三重野 哲

１．部門の目標・活動方針
ベーシック部門は24名（専任1名、兼担23名）の教員から構成されている。ベーシック部門は、静岡・浜松の教員によって構成され、科学技術の根幹をなす部分を中心に研究を進めている。また、他部門と連携しながら、学際・融合的研究も進められている。
物質科学分野では、「ナノ物質と光量子」をキーワードに基本法則の解明とともに機能物質の創成を目指す研究を、数理科学分野では自然現象を認識する基本概念として、「かたちの数理科学」を共通のテー
マとして様々な分野の研究に繋がる数学・物理の研究を行っている。
２．教員名と主なテーマ（◎は専任教員、○は兼担教員）◎三 重 野 哲 ： 炭素ナノ材料の合成、物性と応用。プラズマ材料科学の実験的研究○浅 芝 秀 人 ： 多元環の表現論○板 垣 秀 幸 ： 高分子固体およびゲルの機能化とその分子レベル評価○大 田 春 外 ： 連続関数の拡張理論の研究○岡 林 利 明 ： 高分解能分光法による短寿命分子種とクラスターの物理化学的研究○小 林 健 二 ： 超分子化学に基づく物質創製と機能化○近 藤 満 ： 新しい機能性金属錯体の合成研究○坂 本 健 吉 ： 有機典型元素化合物の機能探求○清 水 扇 丈 ： 非圧縮性粘性流体の自由境界問題○鈴 木 信 行 ： 非古典述語論理、Kripke意味論○田 中 直 樹 ： 作用素半群の生成と微分方程式系の適切性○冨 田 誠 ： ナノ構造光学媒質中での光の伝播現象○鳥 居 肇 ： 液体系と生体分子系のダイナミクス・機能と相互作用の理論的解析○前 田 康 久 ： 光機能物質によるエネルギー変換・環境浄化○宮 崎 倫 子 ： 常微分方程式におけるタイムラグの影響○毛 利 出 ： 非可換代数幾何学○依 田 秀 実 ： 有機化学、生命機能物質合成○海老原孝雄 ： 強相関電子系における微視的電子状態研究○大 矢 恭 久 ： 核融合炉システム中でのトリチウム挙動○関 根 理 香 ： 無機材料の構造・物性・反応性の理論的解明○土 屋 麻 人 ： 場の量子論と超弦理論の非摂動的研究○保 坂 哲 也 ： 群が幾何学的に作用するCAT(0)空間の研究○山 中 正 道 ： 有機合成化学を基盤とした超分子集合体の創製○近 田 拓 未 ： 機能性セラミックス薄膜と水素の相互作用
３．部門の活動（１） 国際レベルの論文公表、招待講演、国際会議での発表、研究会の企画を積極的に行っている（後述
資料参照）。
（２） 地域連携活動◎「サイエンスカフェ in 静岡」は、最先端の研究を展開している研究者が、静岡市民 (社会人〜高校生) へサイエンス情報を提供する月例の講演会である。ベーシック部門からも、講演を行っている。
◎11月に行われる、キャンパスフェスタin静岡、静岡大学公開講座に講師参加を行っている。
４．特記事項（１） 世話人を務めた学会・研究集会・講演会等
1) 浅芝 秀人，毛利 出：第14回静岡代数学セミナー（H26.7.4～5）2) 浅芝 秀人，毛利 出：第15回静岡代数学セミナー（H26.12.5～7）3) 浅芝 秀人：導来同値ワークショップ（H27.3.28～31）
4) 大矢 恭久：第 12 回先進エネルギーシステム材料および核分裂・核融合工学に関する日中シンポジ
ウム（静岡大学共催）（H26.9.17～20）あざれあ大ホール
5) 坂本 健吉：有機合成化学協会東海支部総合講演会（H26.12.13）静岡大学 理学部大会議室
6) 坂本 健吉：日本化学会東海支部静岡地区講演会（H26.12.20）静岡市産学交流センター
7) 田中 直樹：第40回発展方程式研究会（H26.12.25～27）
8) 土屋 麻人：研究会「離散的手法による場と時空のダイナミクス」、慶応大(H26.9.12～9.15)
9) 鳥 居 肇：アジア国際シンポジウム「物理化学／理論化学・情報化学・計算化学」＠日本化学会
第 95 春季年会（H27.3.27）
10)三重野 哲：PLASMA 2014 会議、新潟市、(H26.11.18～21)11)毛 利 出：研究集会「（非）可換代数とトポロジー」、信州大学（H27.2.13～15）
12)依田 秀実：第44回複素環化学討論会(H26.9.10～12)− 306 −

（２）招待講演等
1) 浅芝 秀人： A Short Course on 2-Categoriecal Covering Theory and Derived Equivalences,
IPM-Isfahan, Iran（H26.5.18～19）2) 浅芝 秀人：名古屋大学環論表現論セミナー（H26.7.18）
3) 浅芝 秀人：Short Courses on DG algebras and Morita type theorem by Rickard and Gluing derived
equivalences together with bimodules,IPM-Isfahan, Iran（H26.9.17, 18）4) 浅芝 秀人：大阪市立大学数学教室談話会（H26.11.28）
5) 浅芝 秀人：シュトゥットガルト大学表現論セミナー, Stuttgart, Germany（H27.2.17）6) 浅芝 秀人：東京理科大学院生向けセミナー（H27.3.9, 10）7) 浅芝 秀人：東京理科大学，神楽坂代数セミナー（H27.3.10）8) 浅芝 秀人：ムルシア大学表現論セミナー，Murcia, Spain（H27.3.18）
9) 板垣 秀幸：“Application of PFR method to polymer-guest complex and intercalate systems”, 10th Int.
IUPAC Conf. on Polymer-Solvent Complexes and Intercalates (POLYSOLVAT-10),
Salerno, Italy（H26. 9.22～25）
10)大矢 恭久：“Neutron and Ion Irradiation Effect on Hydrogen Isotope Retention in W”,日本原子力学会第3回日韓セミナー、蔵王（宮城県）(H26.8.4)
11)大矢 恭久：“LHDにおけるPWI研究課題”、重水素実験のためのPWIに関する作業会、核融合科学研究所 (H26.5.14).
12)大矢 恭久：“照射損傷を持つタングステン中の水素同位体滞留・透過挙動” 第6回静岡大・核融合
研 連携研究フォーラム（H27.2.26）静岡大学
13)大矢 恭久：“照射損傷を持つタングステン中の水素同位体滞留・透過挙動” 水素同位体エネルギー研究の現状と将来展望研究会、富山大学(H27.3.6)
14)大矢 恭久：“中性子照射およびイオン照射タングステンにおける照射欠陥と水素同位体挙動” 東北大学金属材料研究所附属量子エネルギー材料科学国際研究センター2014年度大洗研究会 材料試験炉に関する国際シンポジウム、東北大学(H26.12.11～12)15)大矢 恭久：“照射損傷を導入したタングステン中での水素同位体滞留・放出挙動”第9回クエスト研究会、九州大学(H26.9.11)
16)土屋 麻人：“Realizing the Standard Model Particles in the IIB Matrix Model,”名大素粒子論セミナー、名古屋市(H26.6.10)
17)土屋 麻人：“Direct Test of the AdS/CFT Correspondence by Monte Carlo Studies of N=4 SYM,” 国際研究集会「Aspects of Holography」、Asia Pacific Center Theoretical Phys.韓国浦項市(H26.7.14～7.23)
18)土屋 麻人：行列模型の大規模数値計算による初期宇宙の研究、「離散的手法による場と時空のダイナミクス」、慶応大(H26.9.12～9.15)
19)土屋 麻人：“Direct Test of the AdS/CFT Correspondence by Monte Carlo Studies of N=4 SYM,” 国家理論科学研究中心（NCTS）素粒子論セミナー、台湾新竹市(H26.10.23)
20)土屋 麻人：“Direct Test of the AdS/CFT Correspondence by Monte Carlo Studies of N=4 SYM,” 国立台湾大学素粒子論セミナー、台湾台北市(H26.10.24)
21)前田 康久：第52回ナノプレーティング研究会（Ｈ26.12.16）東京都大田区産業プラザPiO.
22)Md. J. Rahman, 三重野 哲:「酸素プラズマ処理によるナノチューブの機能性付加」、H26年度東北大学通研共同プロジェクト研究会（H26.9.25）
23)K. H. Maria, 三重野 哲:“Efficient production of single-walled carbon nanotubes by the low frequency
bipolar pulsed discharge”,第6回静岡大・核融合研連携研究フォーラム（H27.2.26）静岡
大.
24)三重野 哲:「高周波放電プラズマ中に浮遊する異径微粒子集団の運動観察」、第２回プラズマ制御
科学研究センター研究会、京都工芸繊維大（H27.3.27）
25）三重野 哲: “Various studies at GSST, Shizuoka Univ.”, Seminar of Dept. Phys, BUET, Bangladesh,(H27.1.7)26）毛 利 出: “McKay Correspondence and Beilinson Correspondence for AS-regular Algebras”,
Noncommutative Algebraic Geometry Shanghai Workshop 2014, Fudan Univ, Shanghai,
China (H26.8.25)
27) 鳥 居 肇 : “Theoretical Approach to the Intensity Generation Mechanisms of the Terahertz
Spectrum of Liquid Water”, 5th Int. THz-Bio Workshop, Seoul (Seoul National
Univ.),(H26.4.4)
28) 鳥 居 肇 :“Simulations of the THz spectrum of liquid water incorporating the effects ofintermolecular charge fluxes through hydrogen bonds”, Computational Chemistry Sympo.,
in the 11th Int. Conf. Computational Methods in Sci. & Eng. (ICCMSE 2015), Athens,(H27. 3. 21)
29)依田 秀実：第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 依頼講演 (H26.11.30)− 307 −

ベーシック部門

専任

炭素ナノ材料の合成、物性と応用。プラズマ科
学の実験的研究専任・教授
三重野 哲 （MIENO Tetsu）
光・ナノ物質機能専攻 （兼担：理学研究科 物理学専攻）
専門分野： プラズマ材料科学、クラスター科学、宇宙環境科学
e-mail address: sptmien@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sptmien/index.html【 研究室組織 】
教
員：三重野 哲
博士課程： Md. Jellur Rahman（D3、国費留学生）、Maria Kazi Hanium（D2、国費留学生）、Md. Abul
Kalam（D1、私費留学生）
修士課程：M2（３名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】（１）社会に役立つ応用科学の新しい価値創造の為、プラズマ科学技術分野で積極的に研究成果を出すことを目標とする。また、プラズマなどの物理・化学過程を用いて、社会に必要なナ
ノ材料の創製を目標とする。
（２）炭素クラスターの高品質・高効率合成、合成物の物性分析および応用に関する国際的成果を出し、公表する。
（３）宇宙環境を利用した科学研究、宇宙開発に関連した研究成果を出す。
（４）プラズマ基礎科学の実験成果を出す。
【 主な研究成果 】（１）窒素ガス、メタンを有するタイタン衛星の表面小惑星が頻繁に衝突し、種々の炭素クラス
ターが合成される。この模擬実験として、2 段式軽ガス銃により、窒素ガス中で飛翔体をターゲットに衝突させ、高温ガスプルーム反応により、種々の炭素分子の合成に成功した。特に、液体クロマトグラフ法により、グリシンなどのアミノ酸の合成に成功した、その含有量はマーチソン隕石の 100 倍以上であった。
（２）水溶性炭素ナノチューブ試料は、透明電極、電気 2 重層コンデンサ、医療材料として期待される。超音波処理、クエン酸処理とプラズマ処理を組み合わせ、安全に水溶性を持つナノチューブ合成に成功した。NT 付加綿の合成に成功した。
（３）微粒子プラズマ実験として、高周波アルゴンプラズマを採用し、粒径分布を用いた微粒子に対するクーロン固体雲の定常発生に成功した。また、ロッド状微粒子によるスピン現象を発見した。
（４）プラズマジェットの基礎実験として、準定常放電型 JxB アークジェットの発生、制御に成功した。O.2 程度の推力を繰り返し得ることに成功した。
【 今後の展開 】（１）ナノチューブ、炭素カプセルなどの新規ナノ材料の高効率合成、物性分析および応用に関する研究を積極的に進める。
（２）宇宙衝突でのアミノ酸分子、ニトリル分子合成のモデル実験を行う。特にタイタン表面への小惑星衝突により種々の分子合成、蓄積を実証する。2 段式ガス銃を用いた研究と分析を積極的に行う。
（３）炭素ナノカプセルの合成技術を利用し、種々のナノカプセルの応用を研究する。
（４）水溶性ナノチューブ化合物の合成、物性、応用に関する研究を行う。

− 308 −

（５）粒径分布を持つ微粒子プラズマにおける、微粒子集団の特異現象を探索していく。
（６）高エネルギープラズマジェットの発生とその計測を進める。
【 学術論文・著書 】
1) “Water-Dispersible multiwalled carbon nanotube obtained from citric-acid-assisted oxygen plasmafunctionlization”, Md. J. Rahman, T. Mieno, J. Nanomaterials, 2014 (2014) 508192-1-9.
2) “Effects of magnetic field and gravity on single-walled carbon nanotube production in tree directions ofarc discharge current”, Md. J. Rahman, T. Mieno, JPS Conf. Proc. 1 (2014) 015074-1-8.
3) “Synthesis of single-walled carbon nanotubes by low-frequency bipolar pulsed arc discharge method”, K.
H. Maria, T. Mieno, Vacuum 113 (2015) 11-19.
4) “Possibility of production of amino acids by impact reaction using a light-gas gun as a simulateon ofasteroid impacts”, K. Okochi, T. Mieno, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa, Orig. Life Evol. Biosph,
online 22 March, 2015, 1-11.
5) “Production of Carbonaceous Molecules by the Impact Reaction in Nitrogen Gas by Use of a Gas-Gun”,
T. Mieno, K. Okochi, K/ Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa, Proc. IA 2014, Scientific.NET, p. 1-4 (inpress).
【 特許等 】
1) 「炭素クラスター製造装置と製造方法」、三重野哲ほか、2014-102276、出願日：2014/5/16【 国際会議発表件数 】
・T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa & K. Kurosawa, “Simulation experiment of asteroid’s
impact onto Titan by use of a pressurized chamber and a gas gun, ORIGINS 2014, Nara, July 6-11, 2014.
・T. Mieno, “Utilization of palm fibers and charcoal for the production of functional carbon materials”,
Abst. Joint Seminar of BPPT & RIGST - Shizuoka Univ., Jakarta Sep. 16, 2014.
・T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa & K. Kurosawa, “Production of carbonaceous moleculesby the impact reaction in nitrogen gas using a gas-gun”, 13th Inter Academia 2014, Riga, Sep. 10-12,
2014. など１２件【 国内学会発表件数 】
・三重野 哲ほか、「Group motion of heteromorphic fine particles in HF discharge plasma」日本地球惑星科学連合 2014 年大会, 2014.5.1, 横浜、PEM31-07. など１０件【 招待講演件数 】
1) Md. J. Rahman, 三重野哲,「酸素プラズマ処理によるナノチューブの機能性付加」、平成26年度東北大学通研共同プロジェクト研究会、「微粒子プラズマ物理に基づいた新規ナノ材料創成」、
2014.9.25.
2) K. H. Maria, 三重野哲, “Efficient production of single-walled carbon nanotubes by the low
frequency bipolar pulsed discharge”,第6回静岡大・核融合研 連携研究フォーラム、2015.2.26, 静
岡大学3) 三重野哲、「高周波放電プラズマ中に浮遊する異径微粒子集団の運動観察」、第 2 回 “プラズマ制御科学研究センター”研究会、2015.3.27、京都工芸繊維大学.
4) T. Mieno, “Various studies at GSST, Shizuoka Univ.”, Seminar of Dept. Phys, BUET, Bangladesh,Jan.7,2015.
【 受賞・表彰 】
1) Md. J. Rahman, (Poster Award for the outstanding poster presentation), 2015 Int. Sympo. toward the
Future of Advanced Res. in Shizuoka Univ. , Jan. 27-28, 2015 (三重野研学生).
2) 盛林ほか、（毛利ポスターセッション敢闘賞）日本マイクログラビティ応用学会第 28 回講演会、2014.11.26-28,姫路,(三重野研学生).

− 309 −

ベーシック部門

兼担

多元環の表現論
兼担・教授
浅芝 秀人 （ASASHIBA Hideto）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 数学専攻）
専門分野： 代数学
e-mail address: asashiba.hideto@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~shasash/【 研究室組織 】
教
員：浅芝 秀人
博士課程：中島健（情報科学 D1）

修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
体 k 上の多元環（あるいはもっと一般に線型圏）の間の導来同値を、グロタンディーク構成やスマッシュ積などの圏論的な道具を用いて研究している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）B/<g> (B は箙多元環に導来同値な多元環の反復圏、g は B の自己同型)という形の多元環のクラスを導来同値のもとで分類する。
（２）導来同値のための被覆理論を圏作用へ一般化する。
（３）上の一般論を多元環の導来同値分類に応用する。
（４）群作用をもつ線型圏および群のスマッシュ積と、森田型安定同値および導来同値性との関係を調べる。
（５）上の問題を圏作用の場合について考える。
（６）多元環の表現論の位相幾何学的データ解析への応用【 主な研究成果 】（４）に関する成果。多元環の無限被覆も考察対象として含むように可換環 k 上の線型小圏の範囲で考え、以下単に線型圏とよぶ。群 G からの作用をもつ線型圏 R, S の上の S-R 両側加群 Mに対して G 不変性という概念を定義し、G 不変な M に対してその軌道両側加群 M/G という(S/G)-(R/G)両側加群を定義した。また、G 次数付線型圏 A, B の上の B-A 両側加群 M’が G 次数付
きという性質を定義し、G 次数付き両側加群 M’に対してスマッシュ積 M’#G という(B#G)-(A#G)
両側加群を定義した。M/G は G 次数付きであり、M’#G は G 不変である。これらの構成は、関手(-)/G:
S-(Mod^G)-R → (S/G)-(Mod_G)-(R/G)および関手(-)#G: B-(Mod_G)-A → (B#G)-(Mod^G)-(A#G)に拡張でき、よく知られた圏同値(R/G)#G ≅ R と(A#G)/G ≅A により、関手(-)/G と(-)#G は互いに擬逆となる圏同値であることを証明した。これらは両側加群としての射影性を保ち、テンソル積とよい関係を持つため、これらの性質を用いて、(a) R と S が G 不変な森田型安定同値であることと、R/G と S/G が G 次数付の森田型安定同値であることが同値であり、(b) A と B が G 次数付の森田型安定同値であることと A#G と B#G が G 不変な森田型安定同値であることが同値であることを証明した。さらに以上のことを導来圏に拡張して次の主張も証明した：(c) R と S が G 不変な
標準的導来同値であるならば、R/G と S/G は G 次数付の標準的導来同値であり、R/G と S/G の冪等− 310 −

元が分裂していればその逆も成り立つ；(d) A, B の冪等元が分裂しているとき、A と B が G 次数付の標準的導来同値ならば、A#G と B#G は G 不変な標準的導来同値であり、逆も成り立つ。
（１）に関する成果。B のグラフが周回路を持たない場合をこれまで考察してきたが、少し緩い条件（すなわち B のクイバーの有向周回路が B のなかで零という仮定）のもとで、周回路を持つ場合にまで理論を広げることができるようになった。これを用いて、他の研究者達によるある結果の中に間違いを見つけた。
【 今後の展開 】
上記(b)の、圏作用のもとでの導来同値のための被覆理論によって，多くの多元環のクラスを導来同値のもとで分類するが可能となった。今後，圏 I を具体的に与えて，導来同値分類を実際に行なって行く（目標（３））。また、より多くの多元環について目標（１）の研究を行い、導来同値のもとでの具体的な完全不変量を求める。特に上に記した他の研究者の間違いを正し、それを一般化して B がユークリッド型である場合の導来同値を完成させる。目標（５）のため特に目標（４）の研究を進め、導来同値分類のための新しい道具を開発する。目標（６）は東北大学の平岡氏のグループと共同で研究を行う。
【 学術論文・著書 】
1) Asashiba, H. and Kimura, M.: “Derived equivalence classification of generalized multifold extensions ofpiecewise hereditary algebras of tree type”, to appear in Algebra and Discrete Mathematics Jounal.
【 国際会議発表件数 】
・第 16 回多元環の表現論国際会議, 中国・三亜,（2014.8.29）など５件【 国内学会発表件数 】
・環論および表現論シンポジウムなど５件【 招待講演件数 】
・名古屋大学環論表現論セミナー，Gluing of derived equivalences with bimodules・シュトゥットガルト大学表現論セミナー，Cohen-Montgomery duality for bimodules and applications
to Morita equivalences and stable equivalences of Morita type・ムルシア大学表現論セミナー，Cohen-Montgomery duality for bimodules and its applications toequivalences given by bimodules など８件
【 新聞報道等 】
1) 静岡新聞 2014 年 5 月 26 日「サイエンスブックカフェ」欄，いかにして問題をとくか− 311 −

ベーシック部門

兼担

高分子固体およびゲルの機能化とその分子
レベル評価
兼担・教授
板垣 秀幸 （ITAGAKI Hideyuki）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：教育学部 理科教育講座
専門分野： 高分子物性、光物性
e-mail address: edhitag@ipc.shizuoka.ac.jp

化学）【 研究室組織 】
教
員：板垣 秀幸
修士課程：M2（４名）、M1（１名）【 研究目標 】
我々は、高分子の固体・ゲルに機能をもたせることを目的として研究を行ない、更にその機能を分子レベルで評価するシステムの構築も目的としている。機能化に際しては、新しい高分子の合成も行うが、既存の高分子を筺体として利用し、ここにゲスト分子を規則的に高次に配列する方法も追求している。ソフトインテリジェントマテリアルであるゲルについては、体積相転移過程など高分子鎖自体の特性を利用したり、サブミクロンサイズの粒状の特性を利用したりすることで、化学装飾以上の機能を持たせることを目標に幅広く研究を展開している。当面の研究目標を以下に列記する。
（１）ゲスト分子との共結晶高分子固体において、ゲスト分子の高秩序配向性フィルムの創製（２）機能を有する有機金属錯体を高秩序配列したフィルムの作製と機能発現（３）偏光蛍光を用いたゲスト分子の立体情報決定方法の汎用化（４）糖・タンパクなどバイオポリマーから合成する体積相転移ヒドロゲルの環境分野への応用（５）サブミクロンサイズ粒子ゲルの固有物性の解明と機能化（６）機能を有する無機粒子と体積相転移ゲルの有機・無機ハイブリッドシステムの創製【 主な研究成果 】（１）シンジオタクチックポリスチレン（SPS）の物理ゲル形成要因の解明
SPS は溶媒によっては物理ゲルを形成する。ゲル形成の場合には、SPS と溶媒がポリマー・
溶媒分子化合物を形成し、この結晶構造がフィブリル状組織を形成し、それらが三次元網目となってゲルとなることを明らかにし、さらに 70 種類もの有機分子を試みることで、溶媒分子のサイズや溶解度パラメータのゲル化する条件を確定した。この結果は学術論文 1 として掲載が決まった。このように SPS ゲル化機構を解明し、更に、どのような分子をゲスト分子として SPS 結晶に導入できるかについて明らかにすることができた。
（２）SPS/有機金属錯体共結晶の生成条件確定と新規機能発現（１）の研究は、SPS をゲスト（溶媒）分子と共結晶化させるための条件決定の基礎デー
タとなり、この情報をもとに、ピリジン・塩化銅錯体やピリジン・臭化銅錯体を SPS 共結晶
として配列することに成功した。さらに SPS 共結晶をヨウ素処理・銀鏡反応を介してフィル
ムに銀膜を固定したり、SPSε型結晶にポリアニリンを筒状に配置したり、導電性共結晶などの開発に向かっている。①有機金属錯体の共結晶化と②共結晶ゲスト分子を水溶液との反応で制御する結果は、過去に事例がなく、一部は特許出願し、①と②の内容は、現在論文掲載を目指している。ポリスチレンの多様な機能化に成功したといえる。
（３）偏光蛍光角度分布法を用いた高分子固体の配向化・結晶化の解明
偏光蛍光角度分布（PFR）法は、フィルムを偏光で励起して発する偏光蛍光の強度を、励起光ビームに対するフィルムのセット角度を一定に変化させながら測定する方法で、現在、この方法でフィルム内の配列や配向結晶を追跡しているのは本研究室だけである。このアドバ− 312 −

ンテージを活かし、非晶中の秩序解析の研究を進め、招待講演 1 件、論文 2 にまとめた。主な成果は、①非晶性フィルム中の自由体積の分布や、サイズの異なる蛍光分子を側鎖サイズの異なるビニル系ポリマーの非晶性フィルム中にドープして一軸延伸した場合の配向挙動の解明、②ベンゼン誘導体を主鎖や側鎖に持つポリマー同士のブレンドによる相溶性と配向性の解明、③芳香族ポリエステルの配向結晶化過程の解明実験、など広範囲に進行中である。
（４）糖・タンパクなどバイオポリマーから合成する体積相転移ゲル
生体高分子鎖を用いて体積相転移ゲルを作製するために、カードラン・アミロペクチン・ゼラチンなどを化学架橋する方法と精製する方法を開発し、溶媒混合と pH で体積相転移する
ゲルシステムを複数創製することに成功した。また、カードラン鎖などに蛍光プローブ基を共有結合で導入し、こうした鎖をゲル中に参加させて温度変化を求めることで、ゲル化過程の解明と、生体高分子ゲル内部環境の詳細を明らかにしつつある。
（５）体積相転移ゲルによる汚染水の浄化システムの開発
親水性の架橋剤で化学ゲル化したポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）（PNIPAAm）ゲルとビニルピリジンあるいはビニルイミダゾールの共重合ゲルにおいて、ピリジン基やイミダ
ゾール基含量を高める合成方法の開発にある程度成功し、水銀（Ⅱ）
・カドミウム（Ⅱ）などの有害金属イオンの捕捉効率を高める系の構築に近づくことができた。
【 今後の展開 】
ここまでは、2012～14 年度の科研費の計画通りに遂行でき、2015～17 年度の科研費の助成を得ることができたので、これからはさらに応用性が高く、これまで全く試みられていなかった SPS/
導電性ポリマー共結晶の配向制御を行い、絶縁体のポリスチレンに電気伝導性の機能を持たせ、ナノ導線の構築を目指す。更に、SPS ゲル化の成果をもとに、有用な SPS/イオン液体のシステムを構築・利用して、従来の体積相転移ゲルを含め、汚染水からの金属捕捉のプロジェクトを実用化レベルにしたいと考えている。バイオポリマーを利用した体積相転移ゲル創製は、この 2 年以内に特許レベルに質を向上させることを目標に、糖鎖・タンパク鎖の改善とゼオライトなどの無機物とのハイブリッド化を進める予定である。測定系では、PFR 法を最大限に活用し、非晶領域における配向性検出と評価の汎用測定方法になるように研究例を増やしたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) J. Mochizuki, T. Sano, T. Tokami, and H. Itagaki, “Decisive properties of solvent able to form gels withsyndiotactic polystyrene”, Polymer (2015) accepted for publication.
2) H. Itagaki and T. Sago, “Information on Microenvironment in Amorphous Region of Polymer Films
Revealed by PFR Method”, Macromol. Symp. (2015) accepted for publication.
【 特許等 】
1) 板垣秀幸、望月絢、佐野匠：「シンジオタクチックポリスチレン共結晶材料及びその製造方法」,
特願 2014-226333【 国際会議発表件数 】
1) 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC2014), Tsukuba International Congress Center,(2014.12.2 - 5)
他２件
【 国内学会発表件数 】
・高分子学会、中部化学関係学協会支部連合秋季大会など

９件【 招待講演件数 】
1) IUPAC Conference Polymer-Solvent Complexes & Intercalates (POLYSOLVAT-10), Salerno, Italy(2014. 9.22 - 25)− 313 −

ベーシック部門

兼担

連続関数の拡張理論の研究
兼担・教授
大田 春外 （OHTA Haruto）
情報科学専攻 （専任：教育学部 数学教育講座）
専門分野： 集合論的トポロジー
e-mail address: echohta@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www12.plala.or.jp/echohta/top.html【 研究室組織 】
教
員：大田 春外【 研究目標 】
集合論的トポロジーと幾何学的トポロジーにおける連続写像の拡張に関連する問題について研究する。一般に、位相空間の部分空間で定義された実数値あるいはバナッハ空間等に値をとる連続関数（族）が全体空間上の連続関数（族）に拡張可能であるための条件に関する問題を、連続関数の拡張問題と総称する。特に、トポロジーにおける様々な連続関数の拡張問題について、集合論との関連を調べ、集合論を応用することによって解決を試みる。当面の研究目標を以下の通りである。
（１）直積位相空間における C and C* 問題の解決（２）第 1 可算空間における C and C* 問題の解決（３）直積位相空間における矩形正規性の研究（４）局所有限１の分解の拡張に関する可算還元定理の研究（５）可分距離空間における独立部分基底の存在に関する研究（６）Z. Balogh による small Dowker 空間の研究（７）Katetov 空間に関する Przymusinski の古典的問題の研究【 主な研究成果 】
今年度末の退職を控えて、トポロジーにおける連続写像の拡張問題について、これまでの研究の推移と展開の総括を行った。懸案の問題の多くが未解決のまま残されたが、それらについては後進に託したい。研究成果は今後数年以内に何らかの形で公表する計画である。
本研究者と立木秀樹・山田耕三氏は 2013 年に任意の可分距離空間が proper2 進部分基底を持つことを証明した。一方、立木秀樹・塚本靖之氏は最近の Domain 理論の研究の中で、proper2 進部分基底の特別な場合である強 proper2 進部分基底の概念を導入した。そこで、任意の可分距離空間が強proper2 進部分基底を持つかという問題が自然に生じるが現在まで未解決である。本問題に関して、特別な幾何学的性質を持つ連続体を用いて反例を作ることも有望視されているが、肯定的な部分解として次の定理を証明した。
定理：任意の可分距離空間 X に対して、強 proper2 進部分基底を持つ可分距離空間 Y が存在して、X は Y に閉部分空間として埋め込まれる。特に、Y – X が高々可算無限個の孤立点からなるように Yを作ることができる。
本定理の利点の 1 つは、強 proper2 進部分基底を持つ可分距離空間の例を機械的に作ることができることである。この結果が、強 proper2 進部分基底の実像を解明する一助となることを期待している。

− 314 −

【 今後の展開 】
連続関数の拡張理論には多くの未解決問題が残されており、そのうちの相当数が集合論と密接に関係することが予想されている。実際、最近、米国のグループによって第 1 可算空間における C and C*
問題が、巨大基数の存在を仮定すると肯定解を持つことが証明された。我々のグループは閉区間との直積における点有限 1 の分解の拡張問題を連続体仮説の下で否定的に解決したが、集合論的仮定が必要であるか否かは明らかでない。また、直積空間における C and C* 問題、矩形正規性の問題、局所
有限 1 の分解の可算還元定理など興味ある問題がほとんど手つかずで解決を待っている。これらの問
題の解決のためには、Z. Balogh による small Dowker 空間の構成法が鍵の 1 つになると予想しており、まずはその解明に取り組んでいるところである。私自身に残されている時間は長くはないが、これらの問題に出来る範囲内で挑戦したいと思う。
【 学術論文・著書 】
1) 大田春外『解いてみよう位相空間・改訂版』日本評論社，2015.1.19，262 頁− 315 −

ベーシック部門

兼担

高分解能分光法による短寿命分子種とクラスタ－の物理化学的研究
兼担・教授
岡林 利明 （OKABAYASHI Toshiaki）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 高分解能分光、短寿命分子種、量子化学
e-mail address: sctokab@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Esctokab/Okab.htm【 研究室組織 】
教
員：岡林 利明
修士課程：M2（１名）、M1（１名）【 研究目標 】
我々は、高分解能分光法を用いて化学反応中間体、星間分子、プラズマ内の活性種など、直接反応制御の難しい短寿命活性種などの、基礎的な物理化学的性質を明らかにする研究を行なっている。現在は、特にスパッタリング反応時などに現れる含遷移金属短寿命活性種に注目して、その性質と反応性を明らかにする研究を行っている。現在の研究目標を以下に列記する。
（１）スパッタリング反応時にプラズマ中で生成する含遷移金属短寿命活性種の性質とその反応（２）放電支援レーザー蒸発法により生成する含遷移金属短寿命活性種の性質とその反応（３）高温化学反応時に生成する含遷移金属短寿命活性種の性質とその反応（４）星間空間進化における遷移金属の役割【 主な研究成果 】（１）フーリエ変換マイクロ波分光法により、H2–H2O 錯体とその重水素置換体の J = 1–0 回転遷
移を Σ0 基底状態において観測した。観測されたスペクトル線には ortho-H2/para-D2 種に起因する超微細構造が見られた。得られた分子構造から、この分子中では H2 /D2 ユニットがほぼ自由回転していることが確かめられた。（Chem. Phys. Lett., 605–606, 67-70 (2014)）（２）マイクロ波分光によるブロモヨードメタン(CH2BrI)の分光学的同定
対流圏大気中の主要なヨウ素化合物のひとつであるブロモヨードメタン(CH2BrI)について、
フーリエ変換マイクロ波分光およびミリ波分光を用いて、分光定数の再決定を行った。この分子は、対流圏オゾンおよび下部成層圏オゾンサイクルに影響を及ぼすと考えられており、大気中での挙動監視のためにも分光学的同定が急がれていた。我々の測定により、分子構造及び超微細構造に関しての最終的な決定が終了した。（J. Phys. Chem. A, 118, 11744-11750(2014)）【 今後の展開 】
我々は上記のように高分解能分光法を用いて、含遷移金属短寿命活性種の物理化学的性質の解明を行っている。最近は、放電支援レーザー蒸発装置を組み込んだ FTMW 分光器を研究の中心に据えており、今後より複雑な系における挙動について詳しい研究を行う予定である。また、本研究− 316 −

で得られた情報を元に、スパッタリングや高温化学反応などのリアルタイム制御などより応用的方面にも研究を展開する。
【 学術論文・著書 】
1) K. Harada, K. Tanaka, H. Kubota, and T. Okabayashi, “Fourier-transform microwave spectroscopy of theH2-H2O complex”, Chem. Phys. Lett., 605-606, 67-70 (2014).
2) S. Bailleux, D. Duflot, K. Taniguchi, S. Sakai, H. Ozeki, T. Okabayashi, and W. C. Bailey, “Fourier
Transform Microwave and Millimeter-Wave Spectroscopy of Bromoiodomethane, CH2BrI”, J. Phys.
Chem. A, 118, 11744-11750 (2014)【 国際会議発表件数 】
1) The 69th International Symposium on Molecular Spectroscopy, Champaign-Urbana, Illinois,(2014.6.16-20)【 国内学会発表件数 】
・第 14 回分子分光研究会 ２件
・第 8 回分子科学討論会 2014

１件

− 317 −

ベーシック部門

兼担

超分子化学に基づく物質創製と機能化
兼担・教授
小林 健二 （KOBAYASHI Kenji）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 超分子化学、有機機能化学
e-mail address: skkobay@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~skkobay/welcome.htm【 研究室組織 】
教
員：小林 健二
博士課程：D1（１名）
修士課程：M2（３名）、M1（３名）【 研究目標 】
我々は、超分子化学と有機構造化学を基盤として、新規物質の合成とその分子集合性について研究を行い、ナノサイエンス・材料科学へ展開することを目的としている。現在の研究目標を以下に列記する。
（１）水素結合、配位結合、ヘテロ原子間相互作用等に基づく分子集合カプセルの構築と機能化（２）新規拡張パイ共役分子の合成と分子デバイスへの展開（３）安定発光材料の開発【 主な研究成果 】（１）動的共有結合に基づく分子集合カプセル
当研究室では、テトラホウ酸キャビタンド 2 分子とビス(カテコール)リンカー4 分子から成る動的ホウ酸エステル結合カプセルの構築に成功している。本年度は、非常に高い発光特性を示すがより不安定になるビス(アリールエチニル)アントラセン誘導体ならびにそのオリゴマーを本カプセルに包接させることに成功し、包接(カプセル化)によって本ゲスト群の、
１）光に対する大幅な安定性の向上、２）固体中での濃度消光による蛍光量子収率の低下を抑制することを見出した。また、種々のビス(カテコール)リンカーから成る動的ホウ酸エス
テル結合カプセルの構築に成功し、リンカーサイズに応じたゲスト包接選択性を見出した。
（２）水素結合に基づく分子集合ヘテロカプセル
当研究室で見出した水素結合性分子集合ヘテロカプセルが、包接ゲストの性質に応じて包接会合定数を 103 ~ 109 M-1 に制御できること、水素結合カプセルとしては異常な熱力学的安定性を示すことを見出した。現在、本成果を基盤に超分子カプセルポリマーへ展開している。
（３）ジボリルアセン
当研究室で見出した 2,8-及び 2,9-ジボリルテトラセンを合成鍵中間体として用い、鈴木宮浦クロスカップリングによって種々の可溶性パイ共役拡張テトラセンの合成に成功し、その有用性を示した。今後、溶液塗布法による OFET デバイスの作成と評価を行う。また、当研究室で見出した 2,7-ジボリルアントラセンを合成鍵中間体として用い、大環状アントラセン
オリゴマーの合成に成功した。ナノワイヤデバイスとして期待される。

− 318 −

（４）ストラップ保護アントラセン
発光材料として有名な 9,10-ジフェニルアントラセン(DPA)にストラップを架けることに成功し、これが、DPA よりはるかに光に安定であること、蛍光量子収率は、溶液中では DPA と同じであるが、固体中では DPA よりも高いことを見出した。不朽発光材料として期待される。
【 今後の展開 】
超分子化学と有機構造化学をベースに、新規物質群を分子設計・合成し、分子集合させること
で、ボトムアップ型ナノテクノロジー＆サイエンスに貢献したい。
【 学術論文・著書 】
1) Self-Assembled Capsules Based on Tetrafunctionalized Calix[4]resorcinarene Cavitands., K. Kobayashi,
M. Yamanaka, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 449-466.
2) Enhanced Photostability of an Anthracene-Based Dye Due to Supramolecular Encapsulation: a New
Type of Photostable Fluorophore for Single-Molecule Study., M. Mitsui, K. Higashi, R. Takahashi, Y.
Hirumi, K. Kobayashi, Photochem. Photobiol. Sci. 2014, 13, 1130-1136.
3) Encapsulation with Protrusion of Cruciform 9,10-Bis(arylethynyl)anthracene Derivatives in a
Self-Assembled Boronic Ester Cavitand Capsule: Photochemical and Photophysical Properties., Y.
Hirumi, K. Tamaki, T. Namikawa, K. Kamada, M. Mitsui, K. Suzuki, K. Kobayashi, Chem. Asian J. 2014,
9, 1282-1290.
4) Synthesis of a C2-Symmetrical Tetrakis(arylethynyl) Cavitand and Formation of Hybrid
Hydrogen-Bonded/Metal-Ligand Coordination Supramolecular Capsules., Y. Nito, K. Nakada, K.
Kobayashi, M. Yamanaka, Asian J. Org. Chem. 2014, 3, 762-765.
【 特許等 】
1) 光アップコンバージョン発光体、鎌田賢司、小林健二、国際公開番号：WO2014/136619、国際
公開日：2014 年 9 月 12 日
【 国内学会発表件数 】
・日本化学会、基礎有機化学討論会、ホスト-ゲスト化学シンポジウムなど１３件− 319 −

ベーシック部門

兼担

新しい機能性金属錯体の合成研究
兼担・教授
近藤 満 （KONDO Mitsuru）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：グリーン科学技術研究所）
専門分野： 金属錯体合成
e-mail address: scmkond@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~scmkond/Kondo_Lab【 研究室組織 】
教員：近藤

博士課程：山西満
克典（創造科技院 D3）

修士課程：M2（３名）、M1（２名）【 研究目標 】
金属イオンの配位力と合理的に設計した配位子を組み合わせることにより、新しい機能を発現する金属錯体の合成を展開していく。有害性がありながら高い溶解性を示す陰イオンを水溶液中から選択的に捕捉-除去できるカプセル分子の開発や、金属酵素が示すような温和な条件で、酸素分子を活性化し、炭素－炭素結合を開裂する金属錯体の合成と反応メカニズムの解明を進める。
（１）金属酵素の活性中心をモデルとした新しい動的金属錯体触媒の開発（２）超分子カプセルを利用した小分子の高選択的認識と捕捉（３）酸素分子を活性化するポルフィリン錯体の合成【 主な研究成果 】（１）カルコゲン原子を骨格に有する有機架橋配位子を用いて、高次構造をもつ高分子錯体の合成に成功した。金属イオンには、コバルト、銅イオンを用い、いずれも、温度変化に応答して構造相転移を示す事を見いだした。室温、並びに低温における単結晶構造解析の結果から、一次元鎖が新しい様式でスライドする挙動を明らかにした。
（２）過塩素酸イオン、フッ化ホウ素酸、硝酸イオンは乳幼児に悪影響を及ぼす有害陰イオンとして知られる。しかし、それらの陰イオンは水からの除去が非常に困難なことで知られる。
ビスベンズイミダゾール型の架橋配位子と金属イオンを組み合わせて、正電荷をもつカプセル分子を合成し、その対イオン交換を利用することにより、これらの有害陰イオンを水中から効率的に除去する手法を開発した。水溶液を通過させるだけで、1000 ppb の過塩素酸イオ
ンを 20 ppb 以下に除去できる手法を確立した。
（３）アミド基を導入したコバルトポルフィリン錯体を合成し、このポルフィリン錯体がコバル
トイオン上で酸素分子を活性化し、ポルフィリン環の開環反応を常温常圧条件下で進行させる反応の研究を進めている。これまでに見いだした、ポルフィリン環の C=C 結合を切断する
反応に加えて、酸素分子をヒドロキシル基としてポルフィリン環に導入する反応を見いだした。とくに、同位体酸素を用いて、この反応に分子状酸素が関与していることを明らかとなり、その反応メカニズムの解明を進めた。
【 今後の展開 】
これまでに見出した金属錯体の機能発現について、そのメカニズムの詳細な解明と機能制御に− 320 −

焦点を絞った研究を展開していく。たとえば、温度変化に伴いチャンネル構造を可逆的に変化させる金属錯体においては、その多段階の転移挙動の発現メカニズムの解明を進める。有害な陰イオンの除去活性を示す金属錯体については、さらに実用化を目指した機能評価を進める。また、酸素分子を活性化する活性を示す金属錯体に関しては、その反応メカニズムについて詳細な検討を進める。
【 学術論文・著書 】
1) M. Mochizuki, T. Inoue, K. Yamanishi, S. Koike, M. Kondo ,* L. Zhang, and H. Aoki, “Efficient
Removal of Perchlorate Ion from Water by Water-insoluble M2L4 Type Compound”, Dalton Trans. 2014,
43, 17924–17927.
2) S. Koike, T. Hirakawa, K. Yamanishi, M. Kondo,* “Two New Coordination Polymers, a Trinuclear
Metal Complex and Their Interconversion depending on Solvent”, Dalton Trans. 2014, 43, 12832–12835.
3) J.-H. Cho, T. Suzuki, H. Okumura, K. Noguchi, M. Kondo, K. Nagai, H. Hirai, H. Kawagishi*,“Endoplasmic Reticulum Stress Suppressive Compounds from the Edible Mushroom Mycoleptodonoides
aitchisonii”, J. Nat. Prod., 2014, 77, 1729–1733.
【 特許等 】
1)「配位高分子化合物、多孔質材料、陰イオン除去剤、及び陰イオン除去方法」 特願 22014-187979
出願日 平成 26 年 9 月 16 日、発明者 近藤 満、曽根絵理子【 国際学会発表件数 】
1) 41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC41) 2014年7月

シンガポール,

Coordination Polymer that Converts to Discrete Cage Molecule, Mitsuru Kondo2) 41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC41) 2014年7月

シンガポール,

Synthese and Structures of Coordination Polymer with Flexible Bis-imidazole Type Ligands, ○ Aya
Murakami and Mitsuru Kondo
他１件【 国内学会発表件数 】
1)“1Aa-04 カルコゲンを骨格に導入した配位高分子の合成とその温度変化に応答した構造相転移挙動”、○山下 幸実・山田 祐介・ 山西 克典 ・近藤 満、錯体化学会第 64 回討論会（The64th JSCC Symposium）、2014 年 9 月 18 日～20 日、中央大学
2)“2Aa-05 四座のイミダゾール型架橋配位子を用いた多核金属錯体の合成と性質”、○河野 真
央・井上 達成・宗宮 晃子・近藤 満、錯体化学会第 64 回討論会（The 64th JSCC Symposium）、2014 年 9 月 18 日～20 日、中央大学
3)“2Aa-06 M2L4 型カプセル型金属錯体の溶媒に依存した陰イオンの捕捉と放出”、○曽根 絵理
子・望月 優・近藤 満、錯体化学会第 64 回討論会（The 64th JSCC Symposium）、2014 年 9 月 18
日～20 日、中央大学
4)“Biomimic push-pull O2 activation of the Co(Ⅱ) porphyrin”, ○ Katsunori Yamanishi and Mitsuru
Kondo, 第 24 回金属の関与する生体関連反応シンポジウム、2014 年 6 月 14 日～15 日、京都薬科大学 躬行館
他７件− 321 −

ベーシック部門

兼担

有機典型元素化合物の機能探求
兼担・教授
坂本 健吉 （SAKAMOTO Kenkichi）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 有機元素化学、有機物理化学、光化学
e-mail address: sksakam@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sci.shizuoka.ac.jp/~chem/chem-j.html【 研究室組織 】
教
員：坂本 健吉
修士課程：M2（４名）、M1（3 名）【 研究目標 】
我々は有機典型元素化合物、特にケイ素とホウ素の化合物の機能性に着目し、新規な材料としての基礎的知見を得ることを目的に研究を行っている。現在の研究目標を以下に列記する。
（１）オリゴシランの合成とその分子集合体化技術の開発（２）ケイ素やホウ素を含む多重活性化中間体の発生法開発とそれを利用した新規材料物質開発（３）高度な対称性を有する有機典型元素化合物の合成とその物性研究（４）天然有機化合物のケイ素類縁体の合成（５）芳香族安定化効果に関する理論的研究【 主な研究成果 】（１）オリゴシランの合成とその分子集合体化技術の開発
各種の鎖長を有するペルメチルオリゴシランや、α,ω-ジアリールオリゴシランを合成し、その再沈殿法によるナノ結晶化を行った。また、α,ω位にポリエチレングリコール鎖を導入した両親媒性オリゴシランを合成し、その水中での自己会合化を行った。
これらのオリゴシラン集合体は 300 nm 付近において極めて鋭く強度の大きな電子吸収を示した。これはＨ会合体が形成されたことを示している。紫外域においてこのように色純度の高い材料は類例がない。また、オリゴシラン類は光分解性を示す。このため、オリゴシラン集
合体は高い波長選択性を有する露光材料として有望であることが分かった。
また、電子供与性置換基を有する長鎖オリゴシラン類は極性溶媒中において二重蛍光性を示
すことを見出した。これは短鎖オリゴシランにおける二重蛍光とは異なった発光機構の存在を示すものである。
（２）ケイ素やホウ素を含む多重活性化中間体の発生法開発とそれを利用した新規材料物質開発
ケイ素やホウ素を含む反芳香族化合物であるシラシクロブタジエンやボラシクロブタジエ
ンは、反芳香族性による不安定化（活性化）に加えて、小員環歪みを有し、さらに反応性の高いケイ素-炭素二重結合やホウ素-炭素二重結合を持つ。このため多重に活性化された中間体を考えられ、様々な新規骨格化合物の合成中間体として有用である。これらの高活性化合物の前駆体となる化合物の合成法を開発した。

− 322 −

（３）高度な対称性を有する有機典型元素化合物の合成とその物性研究
フラーレンのように高度な対称性を有する分子は、その対称性ゆえの電子状態（例えば、多重に縮退した分子軌道など）を持つため興味深い。我々はヘキサシラ[6.5]コロナンとよばれる花弁状化合物の合成に成功し、その紫外吸収特性などを検討した。また、オレフィン
メタセシス反応を用いて、シラフェナレンなど典型元素を含んだ多環式アヌレンの新規合成を開発した。
（４）天然有機化合物のケイ素類縁体の合成
天然に由来する有機化合物の中には非常に特異な分子構造を有するものが少なくない。
我々はカバの赤い汗（皮膚からの分泌物）に含まれるヒポスドール酸分子の骨格中の１個の炭素をケイ素に置き換えた化合物を合成し、その構造や性質を精査した。天然のヒポスドー
ル酸は不安定であるが、そのケイ素類縁体は安定であることが分かった。さらに、ケイ素を２個含む拡張系の合成にも成功し、特異な光反応性を見出した。
（５）多環式芳香族炭化水素における超芳香族安定化に関する理論的研究
コロナンのような多環式芳香族炭化水素（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs）では個々の環の芳香族安定化に加えてマクロ環に由来する余分の芳香族安定化が発生する可能性がある。そこで超芳香族安定化エネルギー（Superaromatic Stabilization Energy, SSE）
なる指数を定義し検討し、マクロ環由来の芳香族安定化エネルギーを評価した。この概念を、さらに多数のベンゼン環の組み合せからなるナノグラフェン分子の各環に適用し検討した。
各環に対する SSE 値から、このような巨大 PAH 分子の芳香族性の分布を適切に評価することが出来た。この手法はケイ素やホウ素などの典型元素を含んだ多環式芳香族化合物についても応用可能であることを見出した。
【 今後の展開 】
上述のように我々は有機典型元素化合物に関して、材料科学への展開を視野に入れた基礎研究を行っている。これらの研究を発展させると共に、これまで合成してきた各種の化合物の生理活性の探索など学際的な展開も図る予定であり、静岡県立大学などとの共同研究を開始したところである。
【 学術論文・著書 】
1) Kenkichi Sakamoto, Naoko Nishina, Toshiaki Enoki, and Jun-ichi Aihara, “Aromatic Character ofNanographene Model Compounds”, J. Phys. Chem. A, 118, 3014–3025 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) The 17th International Symposium on Silicon Chemistry（ベルリン、8 月 3 日～8 日）【 国内学会発表件数 】
・基礎有機化学討論会、ケイ素化学協会シンポジウム、有機π電子系シンポジウム、日本化学会
春季年会など計７件− 323 −

ベーシック部門

兼担

非古典述語論理、Kripke 意味論
兼担・教授
鈴木 信行 （SUZUKI Nobu-Yuki）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 数学専攻）
専門分野： 数理論理学（非古典論理）
e-mail address: smnsuzu@ipc.shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教

員：鈴木

信行

修士課程：M1（２名）、M2（１名）【 研究目標 】
非古典論理、特に、非古典述語論理の意味論的研究。
様相論理(非古典論理)は、数理論理学のみならず、計算機科学・社会科学等の応用においても、重要性を増してきている。こうした動きを取り込み、様相論理の数学的理論の開発を目指す。また、ゲーム理論は、理論経済学や社会科学の周辺分野・計算機科学などの広汎な分野に影響を与えており、数理論理学とゲーム理論の融合的研究を目指している。現在の目標は以下の 2 つである。
（１）クリプキ層(Kripke sheaf)タイプの意味論の構築（２）認識論理(epistemic logic)のゲーム理論(社会科学の数学的基礎理論)への応用【 主な研究成果 】（１）クリプキ層(Kripke sheaf)タイプの意味論の構築
プログラム理論やゲーム理論等の応用を考えたとき、これまで(多)様相論理の定義に入れてきた代入閉性(substitution-closedness)を除いた方が自然であることが解ってきた。この
広義の多様相論理に対応する数学的理論は、未だ整備されていない。クリプキ層(Kripke
sheaf)タイプの意味論は、古典論理の第 1 階構造を値に持つ前層の構造を持つ。(例えば、アーベル群の層は、特別なクリプキ層とみなせる。) クリプキ層の底空間を圏に取り替えてやると、第 1 階構造の分だけ内容が充分に豊かで、同時に代入閉でない意味論を与える。
（今年
度の成果は論文の準備中）（２）認識論理(epistemic logic)のゲーム理論(社会科学の数学的基礎理論)への応用
ゲーム理論で近年精力的に研究されている「限定合理性」(bounded rationality)の考え方に注目している。限定合理性とは、ゲームのプレイヤーは合理的であろうと意図するけれども、諸般の限界によってその合理性が限定されているということである。上記のクリプキ層において、底空間を高さ有限の tree（を圏に見立てたもの）に取り替えてやる。これは、自然にゲーム理論に応用可能な認識論理の意味論を与える。
【 今後の展開 】
数理論理学とゲーム理論は、まったく異なる分野と考えられているが、歴史的に深い関係がある。ゲーム理論の｢嚆矢｣とされる von Neumann は、数理論理学でもパイオニアの一人であり、− 324 −

Zermelo（集合論）も先駆的な研究をしている。その後は長らく、数学から見たゲーム理論と言えば「解析学の応用分野」という見方がなされてきた。実は、近年この状況は変わりつつある。
数理論理学の重要な対象は数学的推論である。ゲーム理論の意思決定過程も、数学的推論である。
このことが意識され始め、最近、学際領域として研究が深まってきた。この学際領域の研究に興味を持っており、ゲーム理論の専門家と共同研究を行っている。
【 国際会議発表件数 】
1) Logic Colloquium 2014 (2014.7）
2) 14th SAET Conference on Current Trends in Economics 2014 (2014.8)
他１件【 国内学会発表件数 】
1) 日本数学会 2014 年度秋季総合分科会（数学基礎論分科会）（2014.9）2) MLG 数理論理学研究集会（2014.12）
他２件− 325 −

ベーシック部門

兼担

作用素半群の生成と微分方程式系の適切性
兼担・教授
田中 直樹 （TANAKA Naoki）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 数学専攻）
専門分野： 作用素半群と発展方程式
e-mail address: tanaka.naokit@shizuoka.ac.jp【 研究室組織 】
教
員：田中 直樹
修士課程：M2（１名）【 研究目標 】
研究目的は、解の初期値に関する連続的依存性に着目して、非自励な微分方程式系の消散構造
を汎関数により定式化し、考察対象の方程式がもつ解の時間に関する微分可能性の相違により 3つのタイプに分類し、それぞれを組織的に取り扱えるような枠組みを提出することである。
（１）加藤の準線形理論の拡張 －退化準線形微分方程式系への接近法に向けて－（２）時間に依存する単調作用素、劣微分作用素により支配される発展方程式の枠組みの拡張（３）近似解法による非自励な微分方程式系に対する初期値問題の適切性定理の確立－積公式の開発を目指して－【 主な研究成果 】（１）単調作用素、劣微分作用素により支配される発展方程式の枠組みの拡張
微分作用素のイメージと結びつきにくい連続性の条件に着目して、自励な方程式系の適切性定理を考察し、単調作用素，劣微分作用素により支配される発展方程式の枠組みの 1 つの拡張を与えた。(J. Math. Anal. Appl. 421 (2015)）（２）遅れを伴う発展方程式に対する解の不変集合の特徴づけ
遅れを伴う発展方程式の初期値問題に対して、ある集合の要素を初期値とする解がその集合に留まり続けるための条件を導出することに成功した。
（Proc. Amer. Math. Soc. 143 (2015)）【 今後の展開 】（１）時間に依存する単調作用素，劣微分作用素により支配される発展方程式の枠組みの拡張
リプシッツ発展作用素の生成作用素の特徴づけを考察する。さらに、その特徴づけを非自励な準線形波動方程式の初期値問題の適切性へ応用する。
（２）サイズ構造モデルへ適用可能な半線形関数微分方程式に関する研究
積分方程式を利用した近似解の構成を提示し、initial history space での消散条件の発見を通して近似解の差の評価を確立する。さらに、サイズ構造モデルへの応用を考察する。
【 学術論文・著書 】
1) Naoki Tanaka, The abstract Cauchy problem for dissipative operators with respect to metric-like− 326 −

functionals, J. Math. Anal. Appl., 421, 539–566, (2015)
2) Naoki Tanaka, Flow invariance for differential delay equations, Proc. Amer. Math. Soc., 143, 2459–2468,(2015)【 国内学会発表件数 】
・２件− 327 −

ベーシック部門

兼担

ナノ構造光学媒質中での光の伝播現象
兼担・教授
冨田 誠 （TOMITA Makoto）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 物理学専攻）
専門分野： 量子エレクトロニクス、量子光学
e-mail address: spmtomi@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~spmtomi/【 研究室組織 】
教

員：冨田

誠

修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
ナノあるいはマイクロ構造光学系での、光の放射現象、光の伝播現象を研究している。特に、数～数十 μｍの大きさの誘電体微小球、ランダム光学構造を対象として以下のような研究を進めている。
（１）超光速度の光伝播と因果律を満たす情報速度（２）結合した微小球共振器にあらわれるエキゾティックな分散構造；「速い光」、「遅い光」（３）画像共振器に現れる速い画像と遅い画像（４）黒体輻射のナノ光学構造による制御【 主な研究成果 】（１）ピークを持たないガウスパルスによる出射パルスピークの観測「速い光」とは、異常分散媒質の中で、光の伝播速度が、見かけ上、真空中の光速度 c よりも速く伝播する現象、さらには伝播速度が、“負”になる現象を意味する。本研究の目的は、制御性の高い独自の分散システムを新しく提案し、その特徴を最大限に生かして、｢速い光｣における情報速度、その物理的な意味を明らかにすることである。
負の速度とは、パルスのピークが媒質に入射するよりも“早く”、パルスのピークが媒質から出射するもので、一見、因果律、あるいは相対論に反するように見える現象である。このため「速い光」は、古くは、Sommerfrld や Brillouin によっても議論されている。今日でも、情報の伝達速度などの観点から議論が続いている。
（なだらかなガウス）パルスのピークは、ピークの到達時
刻以前の波形から解析的に外挿されるもので新しい情報は含んでいない。このため、上記の振る舞いは因果律に反するものではない、と考えられる。しかしながら、この特異な振る舞いから導かれる１つの疑問は、ガウス型パルスの先頭部分が媒質に入射した後、入射ピークが媒質に到達するよりも早く入射パルスが“遮断”された場合、出射パルスのピークは現れるか、という疑問である。
本研究では、リング共振器のつくる異常分散系に、
ガウスパルスを入射後、パルスのピークが出射すべき
時刻の前後で、パターンジェネレーターを用いてパル− 328 −

スを遮断する。遮断時刻を系統的に変化させ透過波形を観測する。観測された結果は、パルスのピークを切断された入射ガウスパルスでも、一定の条件下では、出射パルスにはピークが現れるというものである。このことは、入射と出射パルスのピークはお互いに解析的に(因果律で)結ばれておらず、異常分散によって引き起こされた位相シフトによりパルスの異なった部位から形成されるものであることを端的に示している。この結果は、物理学分野ではもっとも Impact Factorの高い学会誌 Physical Review Letters に掲載された。
【 学術論文・著書 】
1) “Direct observation of a pulse peak using a peak-removed Gaussian optical pulse in a superluminal
medium", Makoto Tomita, Heisuke Amano, Seiji Masegi and Aminul I. Talukder, Physical Review
Letters 112, 093903 (2014).
2) “Propagation of 0π optical pulses through a serial array of ring resonators”, Ryuta Suzuki, Heisuke
Amano, Seiji Masegi, Yukari Suzuki Aminul I. Talukder and Makoto, (Submitted)
3) “光の速さは変化する？”, パリティ〔丸善〕（投稿準備中

Invited）【 国内学会発表件数 】
1) 日本物理学会 2015 年次大会 早稲田大学（2015.3.24）題目：「負の群速度媒質におけるピークを切除されたパルスによるパルスピークの観測」、静岡大学理学研究科

天野平祐、柵木誠二、A.I.Talukder、冨田誠【 外部資金 】
1) 科研費 基盤研究（B）代表 (平成 26～平成 29)

1478 万円、「速い光」と情報速度【 外国人研究者受け入れ 】
1) Talukder Aminul Islam(ダッカ大学・理学部・物理学科，教授)海外協定校等教員招聘プ

ログラム 平成 26 年 11 月 20 日～平成 26 年 12 月 20 日
本招聘では、Inter Academia Asia II への出席、第４回国際シンポジウム（日本・インドネ
シア国際連携による超領域研究の展開）への出席、英語による学生実験指導、英語によるセミナ
ー、ダッカ大学からの留学生との交流、静岡大学若手教員との交流拡大、受け入れ教員との共同研究、などを目的に事業を実施した。

創造科学技術大学院に在籍中のダッカ大学

物理学科 2 年必修科目「物理学実験 II」の留学生との交流“英語による interactive な”指導（光電効果）− 329 −

ベーシック部門

兼担

液体系と生体分子系のダイナミクス・機能と相互作用の理論的解析
兼担・教授
鳥居 肇 （TORII Hajime）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：教育学部 理科教育講座）
専門分野： 理論化学
e-mail address: torii.hajime@shizuoka.ac.jp
homepage: http://reve.ed.shizuoka.ac.jp/
http://reve2.ed.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：鳥居 肇【 研究目標 】
液体系と生体分子系のダイナミクス・機能と相互作用について、特に振動スペクトルに表れる特徴との関係を中心に、理論的解析を行っている。当面は、（１）水素結合系のテラヘルツスペク
トルを特徴付ける分子間相互作用とダイナミクスの解明、（２）ペプチド基の振動モードの諸性質とペプチド基間・分子間相互作用の関係の解明、（３）ハロゲン結合など分子間相互作用の基礎論、（４）その他の関連諸課題、について研究を進める。
【 主な研究成果 】（１）液体状態の水のテラヘルツスペクトルを的確に計算するシミュレーション法の開発
液体状態の水のテラヘルツスペクトルには，標準的な古典 MD では再現できない特徴的なバンドが存在することが知られている。本研究では、液体のダイナミクスに伴って起こる水素結合を介した分子間電荷移動を効果的に取り込むことによって、これが再現できることを示した。[J. Phys. Chem. B 115, 6636–6643 (2011); J. Chem. Theory Comput. 10, 1219–1227 (2014)]（２）ペプチド基の振動モードの諸性質がもつペプチド鎖２次構造および溶媒和構造への依存性の理論的解明ペプチド基には、幾つかの特徴的な振動モードが知られており、その諸性質がペプチド基の置かれた状況とどのように関係しているかの詳細を明らかにすることが求められている。
本研究では、アミド I モードの振動数・赤外強度に対する溶媒水分子の影響を理論的に解析し、従来の十種以上の理論モデルで表現できていなかった「溶媒水分子角度位置への依存性」
を的確に表現するための理論モデル構築方針を示し、数値計算によってその妥当性を実証した。また、アミド II モードの赤外強度のペプチド鎖 2 次構造への依存性についても解析を行い、これがペプチド基間に誘起される電荷フラックスに由来するものであることを示した。
[J. Phys. Chem. Lett. 3, 112–116 (2012); J. Phys. Chem. Lett. 6, 727–733 (2015)]（３）ハロゲン結合の諸性質の理論的解明
ハロゲン結合形成に寄与する静電相互作用の起源が，ハロゲン原子内の電子分布の偏りによる電気四重極子であること，ハロゲン結合形成に伴う赤外強度増大が分子間の電荷フラックスに由来すること，などを明らかにした。[J. Comput. Chem. 31, 107–116 (2010); J. Chem. Phys.
133, 034504/1–10 (2010)]− 330 −

【 今後の展開 】
上の「主な研究成果」に記したのは，最近の研究成果の例であり、「研究目標」欄に記した研究分野には、重要な未解決課題が多く存在する。これらの中から特に重要なものを厳選して、ひとつひとつ解決していきたいと考えている。
【 学術論文・著書 】
1) H. Torii, “Amide I vibrational properties affected by hydrogen bonding out-of-plane of the peptidegroup”, J. Phys. Chem. Lett. 6 (4), 727–733 (2015).
2) H. Torii, “Electronic structural basis for the atomic partial charges of planar molecular systems derived
from out-of-plane dipole derivatives”, J. Phys. Chem. A 119 (13), 3277–3284 (2015).
【 解説・特集等 】
1) 鳥居 肇，“何が見えるか，何が見えないか ― スペクトル強度の理論解析”，溶液化学研究会
ニュース，Vol. 67, pp. 1–4 (2014).
【 国際会議発表件数 】
1) H. Torii, “Intermolecular charge transfer through hydrogen bonds and the resulting dipole moments
evaluated with various methods”, Annual Meeting of the European Molecular Liquids Group (EMLG)
and the Japanese Molecular Liquids Group (JMLG), Rome (Università degli Studi Roma Tre), September
8, 2014.
下記招待講演と合わせて計３件【 国内学会発表件数 】
・第 17 回理論化学討論会、第 8 回分子科学討論会、第 37 回溶液化学シンポジウム、日本化学会
第 95 春季年会など４件【 招待講演件数 】
1) H. Torii, “Theoretical approach to the intensity generation mechanisms of the terahertz spectrum ofliquid water”, 5th International THz-Bio Workshop, Seoul (Seoul National University), April 4, 2014.
2) H. Torii, “Simulations of the THz spectrum of liquid water incorporating the effects of intermolecularcharge fluxes through hydrogen bonds”, Computational Chemistry Symposium, in the 11th International
Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering (ICCMSE 2015), Athens(Metropolitan Hotel), March 21, 2015.

− 331 −

ベーシック部門

兼担

光機能物質によるエネルギー変換・環境浄化
兼担・教授
前田 康久 （MAEDA Yasuhisa）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 光電気化学、工業物理化学、材料化学
e-mail address: tymaeda@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tykouno/maeda/【 研究室組織 】
教
員：前田 康久、河野博士課程：柳川芳海（工学研究科化学バイオ工学専攻

助教）

美恵子（創造科技院 D3）、小玉 大雄（創造科技院 D3）

修士課程：M2（２名）、M1（１名）
学部 4 年：５名【 研究目標 】
光機能物質によるエネルギー変換・環境浄化を目的として、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅等の光機能物質の調製とその光触媒・光電極としての特性および応用に関する研究を行っている。また、ボロンドープのダイヤモンド薄膜を電極とした、溶液処理・計測への応用研究を行っている。光機能膜の調製は陽極酸化やパルス電析等の電気化学的手法により行い、ナノポーラス構造の二酸化チタン膜、高い量子効率を有する酸化亜鉛膜、可視光応答型の酸化鉄および酸化銅膜の調製を試みている。これより、（１）二酸化チタンおよび酸化亜鉛光触媒・光電極による水溶液中の有機物の光酸化プロセス解析と水の浄化、（２）二酸化チタンナノポーラス構造と化学物質の光酸化反応性との相関の解明、（３）酸化鉄および酸化銅の可視光照射下での光触媒･光電極反応性と人工光合成への展開、（４）ダイヤモンド電極を用いた溶液化学物質の検出および水浄化システムの開発を目標としている。
【 主な研究成果 】（１）酸化鉄膜の作製と光電気化学特性
鉄イオン(Ⅱ)を含有する水溶液中での電位パルス電析により、チタン基板上に酸化鉄膜の析出を行った。空気下で熱処理を施した酸化鉄(ヘマタイト)は水溶液中にて可視光照射に伴い、明瞭な光酸化電流応答を示した。人工光合成の n 型半導体電極モデルとして、ヘマタイ
ト電極上でのクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸などの可視光照射による光酸化プ
ロセスを考察した。
（２）二酸化チタンを用いたオゾンの電解生成
硝酸水溶液中でのチタン陽極酸化およびフッ化物イオンを含む有機酸水溶液中でのチタンの陽極酸化によりナノポーラス構造を有した二酸化チタン膜の作製が可能である。調製した二酸化チタン/チタンを電極として、電流制御による水溶液中でのオゾン生成特性を明らかにした。さらに、二酸化チタン電極上でのオゾン生成による溶液処理として、メチレンブルー
色素の迅速な退色特性について明らかにした。
（３）p 型酸化銅膜の作製と光電気化学特性− 332 −

銅(Ⅱ)を含有する水溶液中での電位パルス電析により、チタン基板上への酸化銅膜の析出を行った。空気下で熱処理を施した酸化銅電極は、水溶液中にて可視光照射に伴い、高い光
還元電流応答を示すことを確認した。本電極/溶液界面キャパシタンス測定により、本電極の価電子帯のエネルギー位置を決定した。光電流作用スペクトル測定より、バンドギャップを求めた。
（４）ダイヤモンド電極と二酸化チタン光電極による水溶液中の有機物の酸化挙動
ボロンをドープした導電性ダイヤモンド(BDD)電極と二酸化チタン光電極における水溶液
中の各種有機酸の酸化プロセスを比較検討した。両電極には有機酸の酸化プロセスに顕著な相違が見られた。また、ダイヤモンド電極と二酸化チタン光電極を組み合わせたシステムによる水溶液中の難分解性有機物の酸化処理について検討を行った。
【 今後の展開 】
種々の光機能材料を用いた水の浄化システムの構築および、可視光応答型の光機能材料を用いた人工光合成への展開を目指す。さらに、光機能材料とダイヤモンド電極を組み合わせた新しい有機物の酸化還元プロセスおよび合成手法の開拓を目指す。
【 学術論文・著書 】
1) Enhanced stability of natural anthocyanin incorporated in Fe-containing mesoporous silica, (Yoshiumi
Kohno, Yasushi Kato, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita and
Kenkichiro Kobayashi) Microporous and Mesoporous Materials, 203, 232-237 (2015)
2) Fabrication of p-i-n devices consisting of ZnO quantum dots embedded in Ga2ZnO4 film (Xinyu Zhang,
Kenkichiro Kobayashi, Yoshiumi Kohno, Yasumasa Tomita, Yasuhisa Maeda, Shigenori Matsushima) Jpn.
J. Appl. Phys. 53, 06JG09 (2014)3) Improved photostability of hydrophobic natural dye incorporated in organo-modified hydrotalcite,(Yoshiumi Kohno, Saeko Asai, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita,
Kenkichiro Kobayashi) J. Phys. Chem. Solids, 75, pp.945-950 (2014)【 国際会議発表件数 】
・ISE (International Society of Electrochemistry) 65th Annual Meeting , Lausanne ２件【 国内学会発表件数 】
・電気化学会、電解技術討論会、中部化学関係学協会支部連合秋季大会など４件【 招待講演件数 】
1) 第 52 回ナノプレーティング研究会− 333 −

ベーシック部門

兼担

常微分方程式におけるタイムラグの影響
兼担・教授
宮崎 倫子 （MIYAZAKI Rinko）
情報科学専攻 （専任：工学研究科 数理システム工学専攻）
専門分野： 関数微分方程式論
e-mail address: miyazaki.rinko@ shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.msys.eng.shizuoka.ac.jp/~miyazaki/【 研究室組織 】
教
員：宮崎 倫子
修士課程：M2（２名）、M1（３名）【 研究目標 】
常微分方程式の解の挙動に対する時間遅れの影響を解析すること。また、そのような解析手法
が応用分野の研究者が使いやすいようにその手順・スキームを開発することを目的としている。
【 主な研究成果 】
・周期外力を含む非線形発展方程式系の周期解の存在の証明（JDE(2015)）【 今後の展開 】
上記研究成果を Pyragas タイプの遅延フィードバック制御法の解析へとつなげていく。
【 学術論文・著書 】
1) R. Miyazaki, D. Kim, T. Naito and J. S. Shin, Fredholm operators, evolution semigroups, and periodic
solutions of nonlinear periodic systems, Journal of Differential Equations, 257(2014), pp. 4214-4247.
2) H. Yokoi, T. Uehara, Y. Sakisaka, R. Miyazaki and K. Tainaka, Population dynamics for two-maleone-female species, Far East Journal of Applied Mathematics, 88(2014),

pp. 35-46.

3) 佐藤一憲，梶原毅，佐々木徹，竹内康博，宮崎倫子，守田智 訳, 数理モデリング入門, 共立出
版, 2015 年 1 月 30 日, pp.179-230.
【 国際会議発表件数 】
1) International Congress of Mathematicians 2014（2014.8/15）【 国内学会発表件数 】
1) 日本数理生物学会− 334 −

ベーシック部門

兼担

非可換代数幾何学
兼担・教授
毛利 出 （MORI Izuru）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 数学専攻）
専門分野： 環論
e-mail address: simouri@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~simouri/【 研究室組織 】
教
員：毛利 出研 究 員：上山 健太（協力研究員）
博士課程：松本英鷹（創造科技院 D3）

修士課程：松澤 翔（M2）、金加喜（M1）【 研究目標 】
非可換代数幾何学という研究分野は 1990 年代に始まった大変新しい数学の分野で、現在欧米を中心に活発に研究されています。代数幾何学における重要な研究課題のひとつは低次元代数多様体を分類することです。同様に非可換代数幾何学においても低次元非可換代数多様体を分類する
ことが最重要課題となっています。実際非可換代数幾何学は量子射影平面の斉次座標環であると
ころの 3 次元 AS-regular 代数を分類したことに始まったといってよいでしょう。その後非可換射
影曲線は分類が完成されましたので、次なる目標は高次元量子射影空間や非可換射影曲面を分類することです。私は特に（１）量子射影空間の斉次座標環である AS-regular 代数のホモロジー代数的性質の研究と分類問題、（２）非可換射影曲面の重要な研究対象である量子線織曲面の幾何学的性質の研究と分類問題を主要な研究目標としています。
【 主な研究成果 】
近年の研究課題としては（１）3 次元 AS-regular 代数を分類するのに用いられた幾何的組の概念を抽象化して幾何的代数という概念を定義し、分類問題を念頭に置いてその性質を調べて指導学生を中心に取り組んでいます。
（２）最近の新しい展開として、非可換代数幾何学の研究に三角圏を介して多元環の表現論の手法を応用するという、世界でも独特な研究に取り組んでおります。
（３）また近年盛んに研究されている Calabi-Yau 代数の研究に非可換代数幾何学の手法を用いて貢献することに取り組んでいます。
平成 26 年度前期は教員特別研修として University of Washington に長期滞在し、S. P. Smith
教授と共同研究を行いました。主な研究業績としては（１）3 次元 quadratic AS-regular 代数がCalabi-Yau であるときはある potential の Jacobi 代数としてかけることが知られていますが、
今回 S.P. Smith 氏との共同研究でそれらの potential を完全に分類することに成功しました。
（２）さらに一般次元の m-Koszul AS-regular algebra は twisted superpotential の derivation
quotient 代数としてかけることが知られていますが、S. P. Smith との共同研究でそれらのtwisted superpotential を具体的に求めることを通して、今まで計算が困難とされてきた
homological determinant を容易に計算する方法を確立し、非可換不変式論に貢献しました。

− 336 −

【 今後の展開 】
平成 27 年度前期は次の 3 つの研究に取り組む予定です。（１）AS-regular Koszul 代数の不変式環として現れる非可換次数付孤立特異点上の極大 Cohen-Macaulay 加群の安定圏の傾理論（弘前大学の上山健太氏との共同研究）、（２）射影直線上の量子線織曲面の傾理論（東京大学の植田一石氏との共同研究）、（３）非可換代数幾何学を用いた Frobenius Koszul 代数が(Fg)条件を満たすための判定法の研究（静岡大学学術研究員板場綾子氏との共同研究）【 学術論文・著書 】
1)Izuru Mori and Kenta Ueyama, “Ample Group Action on AS-regular Algebras and Noncommutative
Graded Isolated Singularities”, Trans. Amer. Math. Soc., to appear 査読有2)Izuru Mori, “Regular Modules over 2-dimensional Quantum Beilinson Algebras of Type S” Math. Z. 279,
1143-1174 (2015) 査読有
3)Izuru Mori, “Jacobian Algebras and Deformation Quantizations” Proceedings of the 47th Symposium on
Ring Theory and Representation Theory (Osaka, 2014), 123-129 (2015) 査読無【 国際会議発表件数 】
1) Izuru Mori, “McKay Correspondence and Beilinson Correspondence for AS-regular Algebras”,
Noncommutative Algebraic Geometry Shanghai Workshop 2014, Fudan University, Shanghai, China(2014.8)【 国内学会発表件数 】
1) Izuru Mori, “3-dimensional Calabi-Yau Algebras and Deformation Quantizations”, 第 47 回環論および表現論シンポジウム 大阪市立大学、大阪 （2014.9）【 招待講演件数 】
・１件− 337 −

ベーシック部門

兼担

有機化学、生命機能物質合成
兼担・教授
依田 秀実 （YODA Hidemi）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：工学研究科 化学バイオ工学専攻）
専門分野： 有機化学、天然物合成化学
e-mail address: tchyoda@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tchyoda【 研究室組織 】
教
員：依田 秀実、高橋 雅樹（工学部准教授）、仙石
博士課程：村田 優介（創造科技院 D2）
修士課程：M2（８名）、M1（５名）
学部 4 年：７名

哲也（工学部助教）【 研究目標 】（１）未知で精密な生体系の営みをモデル化して解明（Research）するとともに、（２）生命活動に欠かせないバイオファインケミカルズ（抗生物質、抗 HIV 作用物質、ビタミン類など）やバイオメディカル（フェロモン類など）の設計（Design）、（３）さらにはそれらの全合成と機能化を目指した応用（Produce）、を目標にしている（RDP）。
すなわち、未知な【生命・生体】反応の探求と解明を目指しつつ、優れたバイオマテリアルズの設計・構築を行い、それらを利用した新しい機能性物質の開発を行っている。
【 主な研究成果 】（１）当該研究では、新たに設計したアントラセン／ペリレン／ローダミン単分子系において、効率的なカスケード型エネルギー移動が実現されるといった興味深い知見について報告する。
分光学的検討を重ねそれらを比較した結果、当該分子のプロトン化体がエネルギー伝達部位としてエネルギーギャップを充填する機能を果たし、カスケード型エネルギー移動の全体効率を向上させる役割を担っていることが明らかとなった。（Tetrahedron Letters, 2015, 56,
430-433）（２） 当該研究では、分岐状親油性補助基の導入によって多くの有機溶媒に対し優れた溶解性を示す新規ペリレン－ローダミン色素について報告する。この色素に対する分光学的検討の結果、分子内のペリレンからローダミンへの蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET) が H2SO4 や
TFA の添加によって円滑となり、蛍光発光の著しい色調変化を引き起こすことが明らかとなった。この現象は、アミノ基の孤立電子対による妨害が FRET 相互作用に作用したことによるスイッチ反応として表れたものとして理解できる。（Tetrahedron, 2014, 70, 9175-9182）（３）鎖状ケトエステルに対する・・アミドアリルすず試薬を用いた触媒的不斉アミドアリル化反応を検討した。(S)-Ph-pybox と In(OTf)3 より調製した不斉触媒存在下、反応はほぼ完全なエナンチオ選択性にて進行し、光学的に純粋なホモアリルアルコールを定量的に与えることが判明した。この生成物に対し・・・・・・を用いた環化反応を行うことで、α・メチレン
・γ・ブチロラクトンへと誘導し、これを用いて絶対立体配置の決定を行った。
（Organic &Biomolecular Chemistry 2014, 12, 7686-7689）（４）エタノール溶媒中プロリンを触媒に用いてテトラミン酸とアルデヒドとの連結反応を行うと、2 分子のテトラミン酸と１分子のベンズアルデヒドから構成される光学活性なジオールを与えることが明らかになった。本反応は１mol%の触媒添加量でも定量的に目的化合物を与える一方、反応溶媒として水を用いても実行可能であった。さらに、本反応の基質汎用性は高く、種々の置換基をもつベンズアルデヒド誘導体や、脂肪族アルデヒドにおいて、良好な収率でキラルジオールを与えた。（RSC Advances 2014, 4, 30775-30779）− 338 −

（５）不斉インジウム触媒共存下 p-トルイジンから誘導される β-アミドアリルすずを用いると、種々のイサチン誘導体の不斉アミドアリル化が高収率かつ高エナンチオ選択的に進行することが明らかになった。この反応機構を調査したところ、2 分子の β-アミドアリルすずが遷移状態において関与していることが示唆された。得られたアリル化体は、ラクトン化と続くヨウ素化を行うことで、高い光学純度をもつスピロラクトン型オキシインドールへと誘導できた。（Chemistry – A European Journal 2014, 20, 11091-11100）【 今後の展開 】
これまでのアルカロイド系生理活性天然物の化学合成を継続する。さらに化学酵素触媒反応の開発を行うとともに、新しく取り組んでいて興味深い骨格と有用な生理活性を持つテトラミン酸
系の化学を発展させたい。
【 学術論文・著書 】
1) Gap−filling functionality of energy transmitter on cascade energy transfer in a unimolecularanthracene/perylene/rhodamine system, Masaki Takahashi, Yuki Numata, Michiki Ui, Toshiyasu Inuzuka,
Tetsuya Sengoku and Hidemi Yoda, Tetrahedron Letters, 2015, 56, 430-433.
2) Synthesis and Spectral Properties of Perylene–rhodamine Dyads with Lipophilic Dendritic Auxiliaries,
Masaki Takahashi, Michiki Ui, Toshiyasu Inuzuka Tetsuya Sengoku and Hidemi Yoda, Tetrahedron,
2014, 70, 9175-9182.
3) Catalytic Amide Allylation of α−Ketoesters: Extremely High Enantioselective Synthesis of Ester
Functionalised α−Methylene−γ−butyrolactones, Masaki Takahashi, Yusuke Murata, Masahiro Ishida,
Fumitoshi Yagishita, Masami Sakamoto, Tetsuya Sengoku and Hidemi Yoda, Organic & Biomolecular
Chemistry 2014, 12, 7686-7689.
4) Novel Chiral Tetramic Acid–derived Diols: Organocatalytic Facile Synthesis and Unique Structural
Properties, Tetsuya Sengoku, Kosuke Suzuki, Ken Nakayama, Fumitoshi Yagishita, Masami Sakamoto,
Masaki Takahash, and Hidemi Yoda, RSC Advances 2014, 4, 30775-30779.
5) Catalytic Enantioselective Amide Allylation of Isatins and Its Application to the Synthesis of
2–Oxindole Derivatives Spiro–Fused to α–Methylene–γ–butyrolactone Functionality, Masaki Takahashi,
Yusuke Murata, Fumitoshi Yagishita, Masami Sakamoto, Tetsuya Sengoku, and Hidemi Yoda, Chemistry– A European Journal 2014, 20, 11091-11100.
6) Developments in the Synthesis of 3-Acyltetramic Acid Natural Products, in Studies in Natural Products
Chemistry (Bioactive Natural Products) ed. by Atta-ur-Rahman, H. Yoda, M. Takahashi and T. Sengoku,
Elsevier, 2015, in press.
【 国内学会発表件数 】
・日本化学会第 94 春季年会 7 件
・第 43 回複素環化学討論会 2 件
・第 44 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 5 件
・第 106 回有機合成シンポジウム 1 件【 招待講演件数 】
1) 第 45 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会【 受賞・表彰 】
1) 藁科 卓也(M2)、45 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会有機化学一般発表
2) 村田 優介(D2)、第 44 回複素環化学討論会 優秀口頭発表賞

優秀賞【 特記事項等 】
1) 平成 26 年度学長裁量経費 教育研究プロジェクト推進経費「最先端研究推進経費」
2) 指導学生の業績優秀による授業料免除（前期＋後期）− 339 −

ベーシック部門

兼担

強相関電子系における微視的電子状態研究
兼担・准教授
海老原 孝雄 （EBIHARA Takao）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 物理学専攻）
専門分野： 強相関電子物性
e-mail address: ebihara.takao@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sptebih/【 研究室組織 】
教

員：海老原

孝雄

修士課程：M1（１名）【 研究目標 】
我々は強相関電子系物質において、微視的電子状態研究通じて磁性を起源とする量子異常物性の基本メカニズム解明を目標としている。我々の研究の具体的な目標・ステップを列挙する。
（１）希土類金属間化合物の純良単結晶育成（２）強磁場を代表とする極端条件での物性測定（３）量子振動現象や光電子分光法による微視的電子状態の解明【 主な研究成果 】（１）強相関電子系超伝導体 CeCu2Ge2 の強磁場磁気相図の作成と量子振動現象の観測
米国立強磁場研究所のハイブリッド磁石（最高磁場 45 テスラ）を用いた希釈冷凍機温度（最低温度 25mK）までの測定で、CeCu2Ge2 の臨界磁場の異方性と複雑な磁気相図を明らかにした。
その上で、臨界磁場直上での重い電子を観測した。（Physical Review B 90 (2014) 155101.）（２）YbCu2Si2 と YbRh2Si2 を用いた光電子分光
YbCu2Si2 と YbRh2Si2 を用いて Yb イオンの結晶場準位を光電子分光により決定する道を拓いた。（Journal of the Physical Society of Japan 83 (2014) 123702.）（３）強相関電子系超伝導体 CeIn3 の La 希釈効果と強磁場磁気相図（Journal
強相関系超伝導体 CeIn3 について、La 希釈効果と強磁場磁気相図を明らかにした。
of the Physical Society of Japan: Conference Series 3 (2014) 012003., J. Phys.: Conf. Ser. 592 (2015)
012079.）【 今後の展開 】
我々は上述したように、物性科学研究に必要不可欠な純良単結晶を、結晶育成技術を開発・駆使して育成しつつ微視的電子状態の研究を行っている。研究対象として長い歴史を持っているが、技術的困難さから純良単結晶育成に成功していない物質も未だ多数あり、結晶育成技術の高度化を通して、困難物質の合成と純良化を推進して行く。

− 340 −

【 学術論文・著書 】
1) “Suppression of antiferromagnetic ordering by magnetic field in Ce0.6La0.4In3”, T Ebihara, A V Silhanek,
M Jaime and N Harrison, J. Phys.: Conf. Ser. 592 (2015) 012079.
2) “Probing Strongly Correlated 4f-Orbital Symmetry of the Ground State in Yb Compounds by Linear
Dichroism in Core-Level Photoemission ”, T. Mori, S. Kitayama, Y. Kanai, S. Naimen, H. Fujiwara, A.
Higashiya, K. Tamasaku, A. Tanaka, K. Terashima, S. Imada, A. Yasui, Y. Saitoh, K. Yamagami, K.
Yano, T. Matsumoto, T. Kiss, M. Yabashi, T. Ishikawa, S. Suga, Y. Onuki, T. Ebihara, A. Sekiyama,
Journal of the Physical Society of Japan 83 (2014) 123702.
3) “CeCu2Ge2: Challenging our understanding of quantum criticality ”, B. Zeng, Q. R. Zhang, D. Rhodes,
Y. Shimura, D. Watanabe, R. E. Baumbach, P. Schlottmann, T. Ebihara, and L. Balicas, Physical Review
B 90 (2014) 155101.
4) “Physical Properties in CeAl2 at High Magnetic Fields”, Y. Saito, T. Ebihara, A. Matsuo, A. Kondo, K.
Kindo, Journal of the Physical Society of Japan: Conference Series 3 (2014) 011025.
5) “Electron Dynamics Probed by Time-Resolved Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy”, M. Oura, L.-P.
Oloff, A. Chainani, K. Rossnagel, M. Matsunami, R. Eguchi, T. Kiss, T. Yamaguchi, Y. Nakatani, J.
Miyawaki, K. Yamagami, M. Taguchi, T. Togashi, T. Katayama, K. Ogawa, M. Yabashi, T. Gejo, K.
Myojin, K. Tamasaku, Y. Tanaka, T. Ebihara, T. Ishikawa, Transactions of the Materials ResearchSociety of Japan 39 (2014) 469.
6) “Valence State in Ce-based Heavy Fermion Compounds at High Magnetic Fields”, Y. H. Matsuda,
Jim-Long Her, S. Michimura, T. Inami, T. Ebihara, and H. Amitsuka, Journal of the Physical Society ofJapan: Conference Series 3 (2014) 011044.
7) “Magnetic Field Dependence of Neel Temperature in Ce0.75La0.25In3”, T. Ebihara, A. V. Silhanek, M.
Jaime, and N. Harrison, Journal of the Physical Society of Japan: Conference Series 3 (2014) 012003.
【 国際会議発表件数 】
1) International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014, Grenoble, France (7-11 July
2014)
【 国内学会発表件数 】
・日本物理学会

６件、米国物理学会

１件− 341 −

ベーシック部門

兼担

核融合炉システム中でのトリチウム挙動
兼担・准教授
大矢 恭久 （OYA Yasuhisa）
環境・エネルギーシステム専攻（専任：理学研究科
専門分野： プラズマ生成、プラズマ応用
e-mail address: oya.yasuhisa@shizuoka.ac.jp
homepage: http://fusion.sci.shizuoka.ac.jp/

化学専攻）【 研究室組織 】
教

員：大矢

恭久

研 究 員：李 小椿（学術研究員）
博士課程：宮澤俊義（創造科技院 D1、社会人）

修士課程：M2（１名）、M1（１名）
学部 4 年：３名【 研究目標 】
次世代核エネルギーシステムのひとつである核融合炉において燃料として利用される三重水素（トリチウム）の炉内挙動評価を明らかにする。
高エネルギー粒子照射環境下における材料と水素同位体との相互作用およびその影響について明らかにすることにより安全性を高めた核融合炉システム構築のための知見を集積する。
【 主な研究成果 】（１）核融合炉環境下におけるプラズマ対向壁タングステン中のトリチウム挙動
核融合炉環境下では高エネルギー粒子照射等により種々の照射欠陥および不純物が導入されるため、実環境に近い条件でのトリチウム滞留挙動を明らかにすることが必要である。そのため、核融合科学研究所にある大型ヘリカル装置を用い、プラズマ照射を行うことにより、実機環境下でのトリチウム挙動を明らかにした。
（Fusion Eng. Des. 89 (2014) 1091, プラズマ・核融合学会誌 90 (2014)319-324）（２）茶樹中における放射性セシウムの移行挙動
環境中に放出した放射性セシウムの茶樹への取り込みとその溶出挙動について明らかにした。（J. Radioanal. Chem. 303 (2015) 1539.）
ナノサイズ金属触媒とグラフェン層からなる微粒子を触媒としたケーボンナノチューブの微細化技術を実験的に明らかにした。（Carbon Vol.44, No.15 (2006)）（３）核融合炉トリチウム増殖材料中でのトリチウムダイナミックス
核融合炉ブランケットシステムでは 6Li に熱中性子を照射し核反応により、燃料となるトリチウムを製造することが検討されている。しかし、中性子照射により様々な照射欠陥が生成し、トリチウムが捕捉される。そのため、トリチウムと照射欠陥との相互作用およびそれらからのトリチウム回収挙動について検討した。（J. Nucl. Mater. 458 (2015) 22-28, J. Nucl.
Mater. 455 (2014) 735-738, J. Nucl. Mater. 447 (2014) 1-8）

− 342 −

【 今後の展開 】
我々は核融合炉プラズマ対向壁中のトリチウム挙動を照射欠陥や He 滞留等と関連づけて滞留・拡散・再放出を含めて評価し、そのメカニズムを明らかにすることを目標にしている。今後、中性子照射や高エネルギーイオン照射したタングステン中の滞留・透過挙動を系統的に明らかにし、トリチウム移行モデルを構築する計画である。
【 学術論文・著書 】
1) Makoto Kobayashi, Yasuhisa Oya, Kenzo Munakata, Kenji Okuno, “Developing a tritium release modelfor Li2TiO3 with irradiation-induced defects”, Journal of Nuclear Materials, 458 (2015) 22-28.
2) Dadong Shao, Jiaxing Li, Xiaoli Tan, Zhongshi Yang, Kenji Okuno, Yasuhisa Oya, “XPS investigationof impurities containing boron films affected by energetic deuterium implantation and thermal
desorption”, Journal of Nuclear Materials, 457 (2015) 118-123.
3) Yasuhisa Oya, Hiromichi Uchimura, Kensuke Toda, Takashi Ikka, Akio Morita, Kenji Okuno,
Dissolution behavior of 137Cs absorbed on the green tea leaves, Journal of Radioanalytical and Nuclear
Chemistry, 303 (2015) 1539-1542.
4) Makoto Kobayashi, Hiromichi Uchimura, Kensuke Toda, Yasuhisa Oya, “Effects of helium and ambient
water vapor on tritium release from Li2TiO3”, Journal of Nuclear Materials, 455 (2014) 735-738.
5) Takumi Hayashi, Kanetsugu Isobe, Hirofumi Nakamura, Kazuhiro Kobayashi, Yasuhisa Oya, Kenji
Okuno, Makoto Oyaizu, Yuki Edao, Yoshihiko Yamanishi, “Hydrogen isotope behavior on a water–metalboundary with simultaneous transfer from and to the metal surface”, Fusion Engineering and Design, 89(2014) 1520-1523.
6) Y. Oya, S. Masuzaki, M. Tokitani, M. Sato, K. Toda, H. Uchimura, N. Yoshida, H. Watanabe, Y.
Yamauchi, T. Hino, M. Miyamoto, Y. Hatano, and K. Okuno, “Comparison of hydrogen isotope retention
for tungsten probes in LHD vacuum vessel during the experimental campaigns in 2011 and 2012”, Fusion
Engineering and Design, 89 (2014) 1091-1095.
7) Makoto Kobayashi, Kensuke Toda, Yasuhisa Oya, Kenji Okuno, “Dependency of irradiation damage
density on tritium migration behaviors in Li2TiO3”, Journal of Nuclear Materials, 447 (2014) 1-8.
【 解説・特集等 】
1) 大矢恭久、増崎貴、時谷政行、渡辺英雄、吉田直亮、波多野雄治、宮本光貴、山内有二、日野友明、奥野健二、“LHD プラズマに曝されたタングステンにおける水素滞留能変化”、プラズマ・核融合学会誌 90（2014）319-324.
【 国際会議発表件数 】
1) 28th Symposium on Fusion Technology; D desorption behavior for Fe2+ damaged W with various
damage concentrations, San Sebastian, Spain, (2014.10)
他１８件【 国内学会発表件数 】
・日本原子力学会、プラズマ・核融合学会など７件【 受賞・表彰 】
1) 桜田翔大（B4）、若手優秀賞

Plasma Conference 2014（2014.11）「欠陥導入タングステン中の重水素滞留挙動に及ぼす熱アニーリング影響」− 343 −

ベーシック部門

兼担

無機材料の構造・物性・反応性の理論的解明
兼担・准教授関根 理香 （SEKINE Rika）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 化学専攻・化学科）
専門分野： 計算化学、理論化学、量子化学
e-mail address: sekine.rika@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~scrseki/【 研究室組織 】
教
員：関根 理香
博士課程：仲上祐斗（創造科技研 D3）

修士課程：M2（２名）、M1（１名）【 研究目標 】
我々は、計算化学（量子化学計算、分子動力学計算）、理論化学（グラフ理論）を用いて、無機化合物・無機材料の構造・物性・反応性を解明することを目的としている。触媒、有害イオンの処理などを念頭に、現在は次の研究を展開している。
（１）金属スモールクラスターの構造と安定性の起源についてのグラフ理論的研究（２）溶媒抽出についての分子動力学法による研究（３）固体表面への小さい分子の吸着エネルギー計算の見積もり方法についての理論構築【 主な研究成果 】（１）金属スモールクラスターの構造と安定性の起源についてのグラフ理論的研究
6 量体までのクラスターについて、グラフ的に構造が得られるすべての異性体のうち、3 次
元空間において実現可能なものがいくつあるかを数え上げた。
（２）溶媒抽出についての分子動力学法による研究
代表的な溶媒抽出系であるクラウンエーテル／アルカリ金属イオンに対し、分子動力学計算を行い、非常にまれな確率で、エーテルが金属イオンに配位する場合があることを見出した。
（３）固体表面への小さい分子の吸着エネルギー計算の見積もり方法についての理論構築
本テーマについては、立ち上げの段階である。
【 今後の展開 】
吸着プロセスを動的に取り扱うために、新しい分子動力学計算プログラムを移植する予定である。
【 国内学会発表件数 】
1) 日本化学会春季年会− 344 −

ベーシック部門

兼担

場の量子論と超弦理論の非摂動的研究
兼担・准教授土屋 麻人 （TSUCHIYA Asato）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 物理学専攻）
専門分野： 素粒子論
e-mail address: satsuch@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~satsuch/index.html【 研究室組織 】
教
員：土屋 麻人
博士課程：鈴木真理子（創造科技院 D3）

修士課程：M2（２名）、M1（２名）【 研究目標 】
我々は、素粒子論において、理論の非摂動的な解析と理論の持つ非摂動効果に興味を持っている。当面の研究目標は以下のとおりである。
（１）重力を含む統一理論の最有力候補である超弦理論を非摂動的に定式化する。
（２）（１）の定式化を非摂動的に解析し、素粒子論と宇宙論に対して新たな予言を行う。
（３）場の量子論を非摂動的に解析することにより、標準模型を超える物理を探求する。
（４）（２）と（３）を実践するための数値計算法を開発する。
【 主な研究成果 】（１）IIB 行列模型におけるカイラルフェルミオンの実現
IIB 行列模型において 3 世代の標準模型粒子がいかに出現しうるかを考察した。有限の Nから出発してラージ N 極限で 3 世代の標準模型粒子が得られる余剰次元方向の行列の配位を具体的に構成した。
（２）行列模型におけるラージ N 繰り込み群
行列模型におけるラージ N 繰り込み群を研究した。IIB 行列模型において、宇宙の時間発展における後の時刻を見るには、行列サイズ N を大きくする必要があるが、実際の数値シミュレーションではこれは厳しい。ラージ N の繰り込み群によって、小さな N で後の時刻が見ることができれば有用である。ここでは、フェルミオン行列と空間方向の行列の結合を無視
して IIB 行列模型を簡略化した模型（VDM 模型）を考え、ラージ N 繰り込み群が確かに成立することを見るとともに、この模型は 3＋１次元の指数膨張する宇宙と解釈される振る舞いを示すことがわかった。
（３）ボゾニック IIB 行列模型における指数関数的膨張から冪的膨張への転移
フェルミオンを落として簡略化したボゾニック IIB 行列模型について、ハイブリッド並列化したコードを書き、京スーパーコンピュータ上でモンテカルロシミュレーションを行った。
大きな行列サイズでのシミュレーションを実行することにより、インフレーションに相当する指数関数的膨張をする 3＋1 次元宇宙から、輻射優勢期に相当する冪的膨張をする 3＋1 次
元宇宙への転移を見ることができた。トーイ模型なので、e-folding 数は十分ではないが、− 346 −

元の模型では十分な e-folding 数が得られ、ビッグバンを経て、冪的膨張への転移が見られることが期待される。
【 今後の展開 】
上記の繰り込み群の手法を IIB 行列模型に適用する。また、ボゾニック模型では成功したハイブリッド並列計算に対応した IIB 行列模型のモンテカルロシミュレーションのコードを開発する。
これと、繰り込み群の手法とあわせて、大きな行列サイズでのモンテカルロシミュレーションを可能にする。
これにより、インフレーション、ビッグバンなどが行列模型からダイナミカルに得られるかを探求する。同じ手法を plane wave 行列模型に適用して、AdS/CFT 対応の研究を推進する。さらに、
IIB 行列模型において標準模型の matter content が得られる行列配位で湯川結合を計算し、ここで得られるプランクスケール近傍での場の理論を繰り込み群により調べて、実験と合わせることを目標とする。
【 学術論文・著書 】
1) H. Aoki, J. Nishimura, A. Tsuchiya, “Realizing three generations of the Standard Model fermions in thetype IIB matrix model,” JHEP 0514, 131 1-29 (2014).査読有
2) Y. Ito, S.-W. Kim, Y. Koizuka, J. Nishimura, A. Tsuchiya, “A renormalization group method for studying
the early universe in the Lorentzian IIB matrix model,” PTEP 2014, 083B01 1-19 (2014). 査読有
3) A. Tsuchiya, “Realizing the Standard Model particles in the type IIB matrix model,” Fortsch. Phys. 62,
765-770 (2014). 査読無4) A. Tsuchiya, “Expanding (3+1)-dimensional universe from the IIB matrix model,” Physics of Particles
and Nuclei Letters 11/7 894-898 （2014）査読無
5) 土屋麻人「弦理論と時間」、数理科学 2015 年 1 月号 サイエンス社【 国際会議発表件数 】
1) “Direct Test of the AdS/CFT Correspondence by Monte Carlo Studies of N=4 SYM,” 国際研究集会「Aspects of Holography」、APCTP、 韓国浦項市、2014 年 7 月 14 日～7 月 23 日
【 国内学会発表件数 】
・“行列模型の大規模数値計算による初期宇宙の研究”、「離散的手法による場と時空のダイナミク
ス」、慶応義塾大学、2014 年 9 月 12 日～9 月 15 日、日本物理学会２件、計３件【 招待講演件数 】
・国際研究集会「Aspects of Holography」、「離散的手法による場と時空のダイナミクス」における講演、国立台湾大学（台湾台北市）、国家理論科学研究中心（NCTS）（台湾新竹市）、名古屋大学での招待セミナー、計５件【 受賞・表彰 】
1) 学部長表彰 山田 あゆみ（2015 年 3 月）
2) 研究科長表彰 橋本 直彌（2015 年 3 月）

− 347 −

ベーシック部門

兼担

群が幾何学的に作用する CAT(0)空間の研究
兼担・准教授保坂 哲也 （HOSAKA Tetsuya）
情報科学専攻 （専任：理学研究科 数学専攻）
専門分野：幾何学的群論
e-mail address: sthosak@ipc.shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.sci.shizuoka.ac.jp/~math/staffs/hosaka.html【 研究室組織 】
教
員：保坂 哲也
修士課程：M1（２名）【 研究目標 】
CAT(0)群が幾何学的に作用する CAT(0)空間の研究を行っている。特に最近は、CAT(0)群の境界の不変同相に関する研究、CAT(0)群の構造に関する研究、CAT(0)群が直積に分解するときに作用する CAT(0)空間の分解に関する Splitting Theorem の研究、Coxeter 群と CAT(0)空間の鏡映群に関する研究、Coxeter 群が作用する Davis 複体とその境界に関する研究などを行っている。また
その他に、right-angled Coxeter 群と flag 複体とグラフの間の関係に着目した、right-angled
Coxeter 群や flag 複体を用いたグラフ理論の研究も行っている。
【 主な研究成果 】（１）Flag 複体と有限グラフ、および right-angled Coxeter 群の研究
有限グラフと、simplicial flag complex、および、right-angled Coxeter 群の間の対応を与えている。ここで、right-angled Coxeter 群のコホモロジーに関する研究が動機付けとなり、応用として、再構成可能グラフの新しいクラスを与えた。特に、「homology n-manifold(n>0) の simplicial flag complex への三角形分割の 1-skeleton から得られる有限グラフ
は、再構成可能グラフである」ことを示している。 （Reconstructible graphs, simplicial flag
complexes of homology manifolds and associated right-angled coxeter groups, Osaka Journal of
Mathematics （印刷中））（２）CAT(0)空間の asymptotic 次元と境界の次元に関する研究
防衛大学校の知念直紹氏との共同研究で、CAT(0)空間の asymptotic 次元と理想境界の次元に関する以前の研究成果について、外部からの証明の不備の指摘を受けて、今年度、証明の修正を行った。これにより、「proper cocompact CAT(0)空間の asymptotic 次元は、その理想境界の被覆次元より常に大きい」ことの証明がカバーされた。（Naotsugu Chinen and Tetsuya
Hosaka, Erratum to "Asymptotic dimension and boundary dimension of proper CAT(0) spaces",
Tsukuba Journal of Mathematics （印刷中））【 今後の展開 】
CAT(0)群とそれが作用する CAT(0)空間、および、Coxeter 群と鏡映群、そして、flag 複体とグラフ理論の研究を行っている。今後の研究展開としては、Splitting Theorem の応用、CAT(0)群− 348 −

（または、Coxeter 群）の境界の位相の研究、今回得られた再構成可能グラフの拡張などを考えている。また、測地線空間の鏡映群の研究を考えている。
【 学術論文・著書 】
1) Tetsuya Hosaka, Reconstructible graphs, simplicial flag complexes of homology manifolds andassociated right-angled coxeter groups, Osaka Journal of Mathematics, to appear.
2) Naotsugu Chinen and Tetsuya Hosaka, Erratum to "Asymptotic dimension and boundary dimension ofproper CAT(0) spaces", Tsukuba Journal of Mathematics, to appear.
【 国内学会発表件数 】
1) Tetsuya Hosaka, Reconstructible graphs, simplicial flag complexes of homology manifolds

andassociated right-angled Coxeter groups, 第 49 回位相空間論シンポジウム, 2014 年 6 月 5 日, 京都
工芸繊維大学（京都市）− 349 −

ベーシック部門

兼担

有機合成化学を基盤とした超分子集合体の創製
兼担・准教授山中 正道 （YAMANAKA Masamichi）
光・ナノ物質機能専攻 （専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 有機合成化学、超分子化学
e-mail address: yamanaka.masamichi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~smyaman/welcome.html【 研究室組織 】
教
員：山中 正道
修士課程：M2（４名）、M1（３名）【 研究目標 】
規格化された低分子化合物の自己集合による超分子集合体の創生は、ボトムアップ型ナノテク
ノロジーの重要な研究課題である。閉塞した超分子集合体は内部に空孔を有する超分子カプセル、発散した超分子集合体は超分子ポリマーを与え、これらは新規機能性材料としての多方面への応用が期待されている。我々は、有機合成化学を基盤とし、標的化合物の設計、合成による超分子集合体の構築に取り組んでおり、ゲスト分子の動的挙動の制御が可能な超分子カプセルの創生と、機能性低分子ゲル化剤化合物の開発を目指している。
【 主な研究成果 】（１）低分子ゲル化剤の開発
様々な三回対称トリスウレア分子を合成し、それらのゲル化能を評価した。トリアリルア
ミンを母核とするトリスウレア分子は、溶媒に応じて集合体構造を変化させた。低極性のクロロホルム中では二量体を形成し、高極性なアセトン中では超分子ゲルを形成した。配位子として機能するピリジル基を導入したトリスウレア分子は、酢酸パラジウムと混合すること
で極性溶媒をゲル化することを見出した。この超分子ゲル中でスチレンのワッカー酸化反応を検討し、バルクな溶液中とゲル中での反応速度の比較を行った。
親水基としてグルコースを有する両親媒性トリスウレア化合物より形成する超分子ヒドロ
ゲルを支持体とした、酸性未変性タンパク
質の電気泳動を検討した。タンパク質試料の分離は、分子量には影響されず、等電点に依存することが明らかとなった。また、
電気泳動後もタンパク質は変性される事無く活性を保持しており、簡便な抽出操作によりタンパク質試料の回収が可能であった。さらに、低分子ヒドロゲル化剤構造
中に導入したグルコースとの相互作用により、糖認識タンパク質であるコンカナバリ
ン A のアフィニティー電気泳動を達成した。

− 350 −

【 今後の展開 】
有機合成化学を基盤として、超分子集合体を形成する新規な化合物の設計と合成を行い、その機能評価を展開する。超分子カプセルの研究においては、集合体形成の制御による高選択的分子認識を、超分子ゲルの研究においては、多様な生体高分子の電気泳動支持体としての応用展開を実施する。
【 学術論文・著書 】
1) Hydrogen-Bond and Metal–Ligand Coordination Bond Hybrid Supramolecular Capsules: Identificationof Hemicapsular Intermediate and Dual Control of Guest Exchange Dynamics, Yuki Nito, Hirofumi
Adachi, Naoaki Toyoda, Hikaru Takaya, Kenji Kobayashi, Masamichi Yamanaka, Chemistry An Asian
Journal 2014, 9, 1076-1082.
2) Synthesis of a C2-Symmetrical Tetrakis(arylethynyl) Cavitand and Formation of Hybrid
Hydrogen-Bonded/Metal–Ligand Coordination Supramolecular Capsules, Yuki Nito, Keiko Nakada,
Kenji Kobayashi, Masamichi Yamanaka, Asian Journal of Organic Chemistry 2014, 3, 762-765.
3) Solvent-Modulated Self-Assembly of C3-Symmetric Tris-Urea into Discrete Dimer and SupramolecularGel, Hideo Shimazu, Masamichi Yamanaka, Asian Journal of Organic Chemistry 2014, 3, 847-850.
4) Supramolecular Gel Electrophoresis of Acidic Native Proteins, Kanako Munenobu, Takayuki Hase,
Takanori Oyoshi, Masamichi Yamanaka, Analytical Chemistry 2014, 86, 9924-9929.
5) Palladium Ion-Induced Supramolecular Gel Formation of Tris-Urea Molecule, Ryohei Aoyama, Hiroki
Sako, Mawo Amakatsu, Masamichi Yamanaka, Polymer Journal 2015, 47, 136-140.
6) Self-Assembled Capsules Based on Tetrafunctionalized Calix[4]resorcinarene Cavitands, Kenji
Kobayashi, Masamichi Yamanaka, Chemical Society Reviews 2015, 44, 449-466.
【 特許等 】
1) 特許番号 5585868（2014 年 8 月 1 日）「尿素化合物、尿素化合物の自己集合体ならびに自己集合体を含有する オルガノゲル及びその製造方法」山中 正道、藤井啓統
2) 特許番号 5649073（2014 年 11 月 21 日）「ヒドロゲル化剤」山中 正道【 国際会議発表件数 】
1) IUMRS-ICA2014 Masamichi Yamanaka, Kanako Munenobu, Daisuke Higashi

2014 年 8 月福岡

【 国内学会発表件数 】
・日本化学会、基礎有機化学討論会、日本ＭＲＳ年次大会、高分子討論会など１５件【 招待講演件数 】
・China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures など３件
【 受賞・表彰 】
1) 長谷貴行（M1）第 4 回 CSJ 化学フェスタ 2014 優秀ポスター賞（2014.10.15）「超分子ヒド
ロゲルを用いた未変性タンパク質電気泳動」− 351 −

ベーシック部門

兼担

機能性セラミックス薄膜と水素の相互作用
兼担・講師

近田 拓未 （CHIKADA Takumi）（専任：理学研究科 化学専攻）
専門分野： 先進エネルギー化学、核融合炉工学
e-mail address: chikada.takumi@shizuoka.ac.jp
homepage: http://fusion.sci.shizuoka.ac.jp/【 研究室組織 】
教
員：近田 拓未【 研究目標 】
環境・エネルギー問題解決の鍵となる先進エネルギープラントにおいては、水素を高温、高圧で利用する場面が多く存在する。このような環境では、水素は鉄鋼材料などに固溶し強度を低下させる水素脆化、また高温における透過漏洩による燃料損失といった、安全性や高効率性の懸念材料となりうる水素と材料の特殊な相互作用が発現する。そこで、構造材料やシステムを大幅に変えずに機能性被覆を施すことで水素脆化や透過漏洩を低減させる技術開発に取り組んでいる。
具体的には、水素不透過性のセラミックス被覆を用いて、被覆中の詳細な水素透過メカニズムの解明を目標として研究を進めると同時に、水素透過低減性能に加えて、高温、強還元性、放射線環境などで要求される機能を発揮する耐環境性被覆を開発している。さらに、特に水素同位体の取り扱いが重要な核融合炉材料中のトリチウム挙動の解明に向けて、プラズマ対向材料中およびブランケット材料中の水素同位体移行・滞留挙動の解析を進めている。
【 主な研究成果 】（１）酸化エルビウム被覆管材試料の低分圧トリチウム透過試験
これまで平板鋼材への成膜に限られてきた酸化エルビウム被覆を液相法によって管材内面に均一に成膜することに成功した。また、核融合炉環境を模擬した低分圧トリチウムを用いた透過試験によって、平板と同様の高い透過低減性能を得た。（Fusion Engineering and Design
89 (2014) 1402-1405）（２）計算機シミュレーションによる水素透過低減被覆中の水素移行挙動の解明
密度汎関数法や分子動力学法を用いて酸化物セラミックスと水素の相互作用を解析することにより、水素は結晶粒内と比較して結晶粒界中を著しく速く移動することを明らかにした。
（Journal of Nuclear Materials 455 (2014) 360-365, Fusion Engineering and Design 92 (2015) 35-40）【 今後の展開 】
水素透過低減被覆研究開発においては、これまで詳細な特性が明らかにされている酸化エルビ
ウムに加えて、他の酸化物や炭化物セラミックスについても作製と分析に取り組み、これまでの知見との比較を通して、セラミックス中の水素透過機構についてより統一的な理解を目指す。
また、機能性被覆の先進エネルギープラントへの応用に向けて、耐熱性、耐食性、耐放射線といった要求される各種機能を調べることで、利用範囲の拡大に努めていく。

− 352 −

【 学術論文・著書 】
1) Yasuhisa Oya, Xiaochun Li, Misaki Sato, Kenta Yuyama, Long Zhang, Sosuke Kondo, Tatsuya Hinoki,
Yuji Hatano, Hideo Watanabe, Naoaki Yoshida, Takumi Chikada, “Thermal desorption behavior of
deuterium for 6MeV Fe ion irradiated W with various damage concentrations”, Journal of Nuclear
Materials, 461 (2015) 336-340.
2) Takahiro Usui, Akihiko Sawada, Masaki Amaya, Akihiro Suzuki, Takumi Chikada, Takayuki Terai, “SiC
coating as hydrogen permeation reduction and oxidation resistance for nuclear fuel cladding”, Journal of
Nuclear Science and Technology, In press.
3) Yasuhisa Oya, Misaki Sato, Kenta Yuyama, Masanori Hara, Yuji Hatano, Masao Matsuyama, Takumi
Chikada, “Dynamics for HT and HTO recovery through eater bubbler and CuO catalyst”, Fusion Scienceand Technology, in press.
4) Wei Mao, Takumi Chikada, Akihiro Suzuki, Takayuki Terai, Hiroyuki Matsuzaki, “Hydrogen isotope in
erbium oxide: Adsorption, penetration, diffusion, and vacancy trapping”, Fusion Engineering and Design
92 (2015) 35-40.
5) Wei Mao, Takumi Chikada, Akihiro Suzuki, Takayuki Terai “Hydrogen diffusion along grain boundaries
in erbium oxide coatings”, Journal of Nuclear Materials 455 (2014) 360-365.
6) Takumi Chikada, Masashi Shimada, Robert J. Pawelko, Takayuki Terai, Takeo Muroga, “Tritium
permeation experiments using reduced activation ferritic/martensitic steel tube and erbium oxide coating”,
Fusion Engineering and Design 89 (2014) 1402-1405.
7) Wei Mao, Takumi Chikada, Akihiro Suzuki, Takayuki Terai, “First-principles study of hydrogen
adsorption and permeation in reconstructed cubic erbium oxide surfaces”, Fusion Engineering and Design
89 (2014) 1294-1298.
【 国際会議発表件数 】
1) 13th International Conference on Global Research and Education / Inter-Academia 2014, Riga, Latvia(2014.9.10-12)2) 28th Symposium on Fusion Technology, San Sebastian, Spain (2014.9.29-10.3)
3) 21st Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy, Anaheim, U.S.A. (2014.11.10-13)
他１２件【 国内学会発表件数 】
・日本原子力学会 2015 春の年会、プラズマ・核融合学会年会、放射化学会年会など１０件【 受賞・表彰 】
1) Takumi Chikada, 12th Japan-China Symposium on Materials for Advanced Energy Systems and Fission& Fusion Engineering Young Researcher Award (2014.9) “Hydrogen migration mechanism in erbiumoxide coatings for tritium permeation barrier”− 353 −

５．特別教育研究経費等
平成 26 年度特別教育研究経費及び科学技術振興調整費で採択され、以下の通り実施した。
１．事業名

未利用バイオマスの CO2 削減・エネルギー・資源利用による低炭素循環型社
会推進

プロジェクトリーダー

鈴木 款（環境サイエンス部門）

配分額

特別教育研究経費

23,744 千円

教育研究推進特別経費

2,611 千円

研究組織

グリーン科学技術に関する創造科学技術の教員
サブ：佐古 猛、吉村 仁、カサレト ベアトリス

事務局：平井、岡島

事業計画期間

平成 23～27 年度

概要（１）本対象バイオマス利用による 5％CO2 削減の実現の可能性の確定（2）本対象バイオマスの生産条件・生産システムに関する増加技術の確立：1 日 1 ㎡
当たり炭素量で 10g 以上が目標（3）バイオマスの機能性物質の新たな利用の探索・明確化と社会的安全性・有用性の評価（4）新たなバイオマス生産によるCO2 削減と多角的利用によるバイオ低炭素循環型社会システムの設計・効果度の提言（5）上記の課題推進のための恒常的文理融合の共同体制の確立による大学の環境研究の新たな推進モデルの確定（6）国内外のグリーン科学技術研究機関のネッツトワークおよび関連する会議を低炭素戦略センターとの連携で進める。

実施状況（1）バイオマスとしてマングローブ植林、大型海藻、大型海草、微細藻類、サンゴ礁、植林、土壌微生物、木材チップの CO2 固定ポテンシャルを評価した。
4.4t/ha/yr。2014 年度の日本の CO2 排出量は 12 億 4000 万 t（32.8 t/ha/yr）。
CO2 削減 13.4%。CO2 削減のポテンシャルはかなり高いと推定。（2）海洋の微細藻類および海草は、二酸化炭素濃度と栄養塩濃度、流速の調整により増殖速
度と生産量が増加。1000ppmCO2 下で微細藻類は 0.5g/㎡, day, 海草は 8 g/㎡, day 増加が確認された。目標達成は全体としては可能であると推定できる。
（ 3 ） 珪 藻 ・ バ ク テ リ ア の 共 生 シ ス テ ム に よ り 高 効 率 B12450-600 μ g/100ℓ,DHA400-800μg/100ℓ,ＥＰＡ2000-2400μg/100ℓの生産が確認できた。ガス
生成量はホンダワラが最大、有機物 1g 当たりの水素生成量は 1.7ℓだった。ガス化・水素製造のバイオマス原料はコンブやホンダワラなどの海藻が効率的である。リグニン分解酵素の一つであるマンガンペルオキシダーゼにより、木粉中
リグニンが分解促進、40 時間で約 10%のリグニン分解が可能である。（4）海洋・陸上のバイオマスの陸上型生産システムを太陽光発電と深層水利用に基づき統合することにより新たな生物資源管理とバイオ低炭素循環型社会の実現を目指す新たな提案を検討している。学内外、自治体との共同政策の実現に向けた「気候変動適応技術の社会実装」の実現を目指している。大学の新たな環境研究の推進の柱である。（5）（6）国内外の連携を推進。プラットホーム構− 354 −

築：アジア 7 か国による国際シンポジウムで合意 2015.2。
２．事業名

戦略的環境リーダー育成拠点形成「生態系保存と人間の共生・共存社会の高度化設計に関する環境リーダー育成」

プロジェクトリーダー

鈴木 款（環境サイエンス部門）

サブリーダー

カサレト ベアトリス （環境サイエンス部門）

配分額

科学技術戦略推進費40,983 千円

教育研究推進特別経費

21,610 千円

研究組織

創造科学技術大学院・理学部・農学部・人文学部・工学部からの事業担当教員、特任教授（1 名）、特任助教（2 名）、特任事務職員（1 名）、事務補助（1 名）、
総合戦略調整室、研究協力、事業協力者（JICA、三菱商事、島津製作所、国連大学、いであ（株）、アースウオッチ、JST）

事業計画期間

平成 22～26 年度

概要

アジア・アフリカ諸国においては、開発に伴う生態系の破壊や環境汚染、地球温暖化等による急激な環境変化（海面水位の上昇、異常気象等）により、社会システムが大きなダメージを受けている。生活や産業の成長の重要な基盤は、環境（水質・土壌・大気と生態系）の安定的維持が不可欠である。プログラムは、
3 年間の博士課程(長期コース)と 180 時間の海外でのフィールド実習と現地の研究者・行政・学生との交流を行う海外短期コースの二つである。学生自身が実践的な英語力や企画力や技術解析能力を身につけるための特別研究・英語での討論会や外部識者による国際環境論・英語の海外双方向授業・学生企
画セミナー・インターンシップ・海外実習・国際シンポジウム・広報等を実施。

進捗状況

長期コースの学生（留学生 15 名、日本人 7 名）が環境リーダー事業に関係し学んでいる。拠点運営会議を 4 月（第 1 回）から 3 月（第 12 回）まで毎月開催
し、JST に報告している、外部評価が 2 回行われた。ホームページの充実、ニュースレターを 12 号まで刊行した。英語のテキスト作成。物質循環環境論、海洋生態系論、気候変動と炭素循環、環境倫理等の環境関連の科目の講義を英語で行った。学外の有識者による国際環境論を英語で毎月開催した。学生た
ちとの英語による対話討論授業を月 2 回実施している。国際シンポジウムは、9月と 2 月に 7 か国 13 人海外研究者を招へいし自国の環境問題について講義・
学生発表を行った。2018 年に新規で立ち上がるプロジェクトのために、「アジア・アフリカ環境プラットホーム」の構築・運営を合意した。フエ科学大学と遠隔マーキング講義システムを使用してセミナーを行った。現場対応実践型の海外
フィールド授業を実施した。沿岸生態系の実習・講義は、タイ（ラームカムヘン
大学）、ベトナム海洋研究所において 7 日間の現地調査実習・講義研修を実施した。陸域生態系の実習・講義はインドネシア（ガジャマダ大学）で、6 日間の現地実習、調査を実施し、森林生態系での植生の調査・水分等の水循環調査の実習を行った。国内では沖縄、苗場での実習調査を実施した。環境調査、− 355 −

分析技術、環境 CSR、環境修復技術に関連する企業との連携による博士課程の学生の技術向上プログラムとして、三菱商事、いであ株式会社、島津製作所
においてインターシップ実施し、留学生（10 名）と企業との交流を図った。
３．事業名

超領域分野における国際的若手人材育成プログラム

プロジェクトリーダー

渡辺 修治

配分額

特別教育研究経費

22,600 千円

教育研究推進特別経費

9,589 千円

研究組織

創造科学技術大学院総務委員、超領域分野に関係する創造科学技術大学院の教員、特任教員（１名）、外国人特任助教（１名）、事務補佐（２名）

事業計画期間平成 26 年～27 年度

目的

海外の連携大学、先端拠点大学との間の共同研究指導、共同教育（インターンシップ、セミナー、講義等）を通して学生、若手研究者のグローバル化と創造
科学技術大学院の機能強化を図るとともに、地域大学、産業界の人的資源も活用して超領域研究を推進し、我が国の発展に貢献できる人材を育成する。

実施状況

共同研究実績を有する国際共同研究組織の人的ネットワーク構築を促進するために、年間合計 24 件の海外派遣・招聘（派遣 34 人・計 367 日、招聘 40
人・計 204 日）を実施した。新規プラットフォーム形成事業として、マレーシア・
テーラーズ大学との学術協定締結に向けて、国際ワークショップをマレーシア
で共同開催した。創造科学技術大学院内の公募による年間合計 10 件の海外研究機関への派遣・招聘（派遣 16 人・計 122 日、招聘 2 人・計 10 日）を実施し、海外研究者との共同研究推進、連携体制の構築をした。インドネシア大学とエレクトロニクス分野の国際会議（浜松キャンパス）を 11 月に開催し、国内 56 人・
海外 25 人が参加し、活発な研究交流および学生交流が促された。国際シンポジウムを浜松キャンパスにて 1 月に開催し、国内 172 人・海外 34 人が参加し、静岡大学の研究力を示し、グローバル人材育成教育を推進した。国際ワークショップ（静岡キャンパス）を 1 月に開催し、国内 64 人・海外 23 人が参加した。
地域の大学、企業との大学院共同指導体制の整備のために、浜松ホトニクス研究所長による博士キャリア支援講義を試行した。地域に立地する製薬、食品企業研究者による博士キャリア支援科目についても試行した。地域企業を訪問、研究者のキャリア形成の参考となる実践的ものづくり現場を見学・講演受講した。国際シンポジウムにおいて、浜松医科大学 PET よる脳機能解析及び脳神経外科の権威難波宏樹教授の講演と浜松ホトニクス株式会社中央研
究所原勉所長の研究開発等についての講演を特別講義の一環として開催した。
大学院機能制度の強化・整備推進、本学における博士課程学生の早期発掘とインセンティブの仕組み整備のため、博士進学支援科目のカリキュラム化を行い、DDP（ダブルディグリー）協定を新たに 3 件、オブダ大学（ハンガリー）、− 356 −

スリ・ラマサミー・メモリアル大学 （インド）、サンクトペテルブルグ国立工業大学（ロシア）と締結した。DDP 学生は、4 人が入学、6 人が修了した。国際シンポジ
ウムと国際ワークショップ開催時、修士、博士学生の招聘･派遣をし、修士・博士学生の発表を行った。リサーチアシスタント経費を計上した。
超領域研究推進において、超領域研究推進本部、グリーン科学研究所との共催でマレーシア、インドネシアの大学とのワークショップに学生や研究者を派遣し、本学の強い研究分野を紹介した。超領域研究推進本部主催の研究会
で創造科学技術大学院学生の発表を支援した。
プログラムの検証として、創造科学技術大学院総務委員会が運営の主体となり全専攻を対象として、本プログラム専用ウェブサイトを立ち上げ、海外派
遣･招聘、ワークショップ、国際会議開催勧告を随時ウェブサイトに掲載している。
http://gsst.shizuoka.ac.jp/torikumi/wakate/
http://gsst.shizuoka.ac.jp/english/torikumi/wakate/− 357 −

６．学生教育研究活動支援（１）学生公募プロジェクト助成申請一覧
専攻名

申請者氏名 指導教員名

プロジェクト研究名

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

楊 樹斌

永津 雅章

Removal of Cesium from Sea water by Using Plasma Induced
Chitosan-grafted Magnetic Compacted Bentonite

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

楊 小麗

永津 雅章

Effect of Reactive Atomic Species in N2/O2 Surface-wave Plasma on
Inactivation of Spore-forming Microorganisms

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Viswan
Anchu

永津 雅章

Surface Functionalization of Graphite-Encapsulated Magnetic
Nanoparticles for Viral Detection

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Tomy
Abuzairi

永津 雅章 atmospheric pressure plasma jet and its application for bio-chip

Surface functionalization of carbon nanotubes dot-array with
deviceﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

黄川田 昌和 川田 善正 深紫外光励起表面プラズモンによるマルチカラーイメージング

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

福田 真大

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

益田 有里子 川田 善正 電子線直接励起蛍光顕微鏡を用いた生体イメージング

川田 善正

電子線励起による高分解能光学顕微鏡のための数値解析法の開発および実験による検証

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

TyszkaKrzysztof

田部 道晴

KPFM observation of donors arrangement in selectively doped field
effect transistor channel

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Catur
Apriono廣本 宣久

Investigation of Silicon lens antenna with ray tracing combined with
Fresnel's transmission for linear array THz antenna detectors

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Veerappan
Manimuthu

池田 浩也

Fabrication of SiGe nanowire for high sensitive thermopile infrared
photodetectors

光・ﾅﾉ物質機能

HarinarayanDas

脇谷 尚樹 Spherical Particles Synthesized by Ultrasonic Spray Pyrolysis

光・ﾅﾉ物質機能高木 裕太

小林 健二 平面性大環状アントラセンオリゴマーの合成と分子自己集合

光・ﾅﾉ物質機能

張 亮

昆野 昭則

色素先染め酸化亜鉛ナノ粒子を用いる色素増感太陽電池の高効率化

光・ﾅﾉ物質機能

新井 貴司

鈴木 久男

圧電応答顕微鏡を用いた強誘電体薄膜の圧電特性評価方法の確
立

光・ﾅﾉ物質機能

孟 祥

立岡 浩一

Synthesis of Si-based nanosheets by extraction of Ca from CaSi2
layers on Si substrates

光・ﾅﾉ物質機能

Rajan
Karthikeyan

早川 泰弘

Synthesis of photo cathode with graphene/nickel sulfide
nanostructures for the application of dye sensitized solar cells

光・ﾅﾉ物質機能

Natarajan
Prakash早川 泰弘

Synthesis of β-NaGdF4:Yb:Er/Ag/TiO2 composite photo catalyst forenvironmental remediation

光・ﾅﾉ物質機能

Velu Nirmal
Kumar

早川 泰弘

Variations in the growth and properties of InGaSb crystals grownunder microgravity (μG) and１G conditions

光・ﾅﾉ物質機能Maria Kazi
Hanium三重野 哲 包摂ナノチューブの合成とバイオ応用に関する研究

光・ﾅﾉ物質機能

H. M. U. G.
A Bandara

村上 健司

Synthesis of Fluorine Doped Tin Oxide Nanostructures using
Advanced Rotational Spray Pyrolyssis Deposition Method

光・ﾅﾉ物質機能

村田 優介

依田 秀実

隣接ジカルボニル化合物類に対する触媒的不斉アミドアリル化の開発Characterization of Biocompatible Hybrid Nanocrystalline MgFe2O4
Technique for Magnetic Hyperthermia Applications− 358 −

専攻名

申請者氏名 指導教員名
李 洪譜

プロジェクト研究名
Study of the microfiber/microfiber-interferometer and its application
to fiber sensors

光・ﾅﾉ物質機能

王 鵬

情報科学

岡田 慎吾

情報科学

久保田 貴之 漁田 武雄

情報科学

Sindhuja
Patchaikani

情報科学

Latifah Binti
桑原 義彦 マイクロ波マンモグラフィ
Mohamed情報科学

森下 あや子 舘岡 康雄 企業経営における協力・共生戦略に関する研究

情報科学

吉越 光代

情報科学

長谷川 仁子 沖田 善光

浅井 秀樹 大規模回路シミュレーションの高速化技術に関する研究
結果密度の予想と経験する結果密度の乖離が反応確率効果におよぼす影響

桑原 義彦 ディスプレィ共存MIMOアンテナ

組織活性化のパラダイムシフトに関する研究－医療組織に適した

舘岡 康雄 SHIENマネジメントのメカニズムの解明－

対称性の低分子量リン糖誘導体による新規なマルチタイプのスペク
トルの広い分子標的抗腫瘍剤の開発に関する研究

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

Jomar
FajardoRabajante
Jerrold
Maranan
Tubay
RamphulChitra

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

Mathinee
Yucharoen

Casareto
Beatriz

Pink pigmentation response on scleractinian corals, Porites spp

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

RumanaSultana

Casareto
Beatriz

Re-evaluation of Primary Production in Mangrove Sediments in
Comparison to Seagrass and Coral Reef Sediments: under Changes
Induced by Natural and anthropogenic Disturbances

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

山田 幸太

金原 和秀

好熱菌 Geobacillus sp. JF8 を用いた高温培養による物質生産シ
ステムの開発環境・ｴﾈﾙｷﾞｰｼｽﾃﾑ

Le DoanDung

塚越 哲

沖縄産海生貝形虫類相の成立過程の解明

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

Tran ManhHa

塚越 哲

沖縄産間隙性貝形虫類の多様性と間隙環境への適応進化

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

斉 秋子

藤原 健智

好塩性アーキアのDMSO呼吸を制御する転写因子DmsRの構造及び機能解析

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

鈴木 渓

二又 裕之 関連微生物群の解析

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

YeasminAkter

丑丸 敬史 PP2Aフォスファターゼによるマクロオートファジー制御機構の解析

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

MuhammadWaliullah
Talukdar

丑丸 敬史 PP2Aフォスファターゼによるマイトファジー制御機構の解析

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

吉村 仁

ホスト-パラサイトの生物間相互作用の進化モデリング吉村 仁

生物多様性に関する数理モデリング

Casareto
Beatriz

Identification and characterization of marine viruses

微生物燃料二次電池の構築に向けた新規機能性蓄電材料および− 359 −

専攻名

申請者氏名 指導教員名

プロジェクト研究名

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

小堀 一

河岸 洋和 ナラタケ属の産生する他感作用物質に関する化学的研究

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

松崎 信生

河岸 洋和

フェアリーリング惹起物質の植物体内での代謝に関する化学的研
究ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

邱 緯涛

河岸 洋和

キシメジ（Tricholoma flavovirens )由来の生物活性物質に関する化学的研究

八木 志乃海 塩尻 信義

マウス胎生期臓側卵黄嚢の壁側卵黄嚢への分化転換メカニズムの解明

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ
ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

坂本 丞

鈴木 雅一

脊椎動物のカルシトニン細胞に発現する特徴的因子に関する分子
生物学的研究ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Shimi Rani
Roy

徳元 俊伸

ステロイド膜受容体（mPR)サブタイプ群（α、α-2、βおよびγ）遺伝子
変異メダカ作製によるノンゲノミック反応の機能解明

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Md. Babul
Hossain徳元 俊伸 alpha (mPRα）, a possible target for environmental endocrine

Mst.Afroza
Akhter

徳元 俊伸

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ
ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ
ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ
ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Expression and purification of human membrane progestin receptor
disruptors

An Evaluation of the effects of endocrine disrupting chemicals on
reproductive functions of fish and its effects on next generation

Md.
Ashrafuzzam 山内 清志 環境化学物質が水生生物に及ぼす影響の検討
an Sapon
Md. Zahidul
Effects of tension on entry of cell-penetrating peptide transportan 10
山崎 昌一
into a single vesicles and its pore formation in lipid membranes
Islam
Mohammad
Effects of Physical Properties of Lipid Membranes on Magainin 2Abu Sayem 山崎 昌一
Induced Pore Formation
Karal
Md.Moniruzz
Elucidation of the mechanism of antimicrobial activity of山崎 昌一
lactoferricin B using single giant unilameller vesicles methodaman

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Shibly Sayed
山崎 昌一 Improvement of the Single GUV Method
Ul Alam

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

松川 泰治

茶山 和敏

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

福田 洸平新谷 政己 特異的汽水湖より単離された極小細菌の解析

レスベラトロール誘導体の脂肪蓄積および摂食抑制作用のメカニズ
ム解明− 360 −

− 361 −

指導教員名掲載（受理）
年月日
論文名

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

ITE Transactions on
Media Technology andApplications

Makara Journal ofTechnology

S. Purwiyanti, A. Udhiarto, D.

Catur Apriono, Eko Tjipto
Rahardjo, Norihisa Hiromoto

M. TabeInfrared Physics &Technology

IEEE Journal of theElectron Devices
Society

Sang-Man Han, Taishi Takasawa,
Keita Yasutomi, Satoshi Aoyama,
Keiichiro Kagawa, and Shoji
Kawahito

Observation of Tunneling Effects in Lateral Nanowire
Moraru, T Mizuno, D. Hartanto,
pn Junctions

A Time-of-Flight Range Image Sensor with
川人 祥二 2014.12.14 Background Cancelling Lock-in Pixels Based on
Lateral Electric Field Charge Modulation

Extremely small differential non-linearity in a DMOSIEICE Electronics
Z. Wei, K. Yasutomi, S. Kawahito
Express
capacitor based cyclic ADC for CMOS image sensors

川人 祥二 2014.9.26

Takai, I. ; Harada, T. ; Andoh, M. ;Photonics Journal,
Yasutomi, K. ; Kagawa, K. ;IEEE
Kawahito, S.

T. Watabe, K. Kitamura, T.
Hayashida, T. Kosugi, H. Ohtake,
H. Shimamoto, S. Kawahito

Dedy Septono Catur Putranto,
Purnomo Sidi Priambodo, Djoko
Optics Express
Hartanto, Wei Du, Hiroaki Satoh,Atsushi Ono, and Hiroshi Inokawa

Optical Vehicle-to-Vehicle Communication System
Using LED Transmitter and Camera Receiver

Ray tracing method with Fresnel's transmission to
Catur Apriono 廣本 宣久 2014.11.10 calculate polarized radiation power distribution
focused by a terahertz Silicon lens antenna

韓 相萬

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Japanese Journal ofEnbo Yang and Masaaki Nagatsu

Applied Physics

Applied Physics

Japanese Journal of

雑誌名Mihai Alexandru Ciolan, Iuliana
Motrescu, Dumitru Luca and
Masaaki Nagatsu

著者名

川人 祥二 2014.8.28

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

魏 志恒

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Sri Purwiyanti
田部 道晴 2014.4.15
Surya

高井 勇

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

2014.9.4

Digital Calibration for a 2-Stage Cyclic Analog-to川人 祥二 2013.10.25 Digital Converter Used in a 33-Mpixel 120-fps SHVCMOS Image Sensor

猪川 洋

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

渡部 俊久

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Effects of substrate voltage on noise characteristics
and hole lifetime in SOI metal-oxide-semiconductor
field-effect transistor photon detector

Mass spectrometric study of Ar/NH3 surface wave
Ciolan Mihai
永津 雅章 2013.12.30 plasma utilized for surface functionalization of ZnO
Alexandru
nanoparticles
Fabrication of graphite-encapsulated gold
nanoparticles by direct current arc discharge method
楊 恩波
永津 雅章 2013.12.30
and their functionalization by radio-frequency
ammonia plasma

投稿者名

Dedy Septono
Catur
Putranto

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

専攻名（２）英語論文投稿支援申請一覧

− 362 −孟 祥

光・ﾅﾉ物質機能新井 貴司

Muthusamy
Omprakash

王 鵬Sindhuja
Patchaikani

党 鑫

光・ﾅﾉ物質機能

光・ﾅﾉ物質機能

光・ﾅﾉ物質機能

情報科学

情報科学

中井 孝芳 2013.11.8

Computer Sciences

IEICE Transactions on

Pier C

Noise Power Spectral Density Estimation Using theFundamentals ofGeneralized Gamma Probability Density Function and Xin DANG, and Takayoshi NAKAI Electronics,
Communications andMinimum Mean Square Error

P. Sindhuja, Y. Kywahara, K.
Kumaki, and Y. Hiramatsu

IEEE Photonics
Technology Letters

Peng Wang, Lunlun Xian, andHongpu Li

Fabrication of phase-shifted long-period fiber grating
and its application to strain measurement
A Design of Vehicular GPS and LTE Antenna
Considering the Vehicular Body Effects

2014.12.19

桑原 義彦 2014.8.14

李 洪譜

早川 泰弘 2014.1.1

Thin Solid Films

Nanomaterials

Journal ofM. Omprakash, M. Arivanandhan, R.
Arun Kumar, H. Morii, T. Aoki, T.
Journal of alloys andKoyama, Y. Momose, H. Ikeda, H.
Compounds
Tatsuoka, Y. Okano, T. Ozawa, S.
Moorthy Babu, Y. Inatomi, Y. Hayakawa

Takashi Arai, Tomoya Ohno,
Takeshi Matsuda, Naonori
Sakamoto, Naoki Wakiya, andHisao Suzuki

Mohammad Jellur Rahman, Tetsu
Mieno

Analysis of dissolution and growth process of SiGe
alloy semiconductor based on penetrated X-ray
intensities

Effects of synthesis conditions on electrical properties
鈴木 久男 2014.11.13 of chemical solution deposition-derived
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3 thin films

Water-Dispersible Multiwalled Carbon Nanotubes
Obtained from Citric-Acid-Assisted Oxygen Plasma
Functionalization

Journal of the CeramicSociety of Japan

立岡 浩一 2014.6.11

雑誌名Xiang Meng, Haruo Imagawa,
Formation of Si-based nanosheets by extraction of Ca Erchao Meng, Hiroaki Suzuki,
Yuya Shirahashi, Kaito Nakane,from CaSi2 layers on Si substrates
Hiroshi Itahara and Hirokazu
Tatsuoka

著者名

Sensors 2014

論文名
RTS Noise and Dark Current White Defects Reduction B. Zhang , K. Kagawa, T.
Using Selective Averaging Based on a Multi-Aperture Takasawa, M-W. Seo, K.
Yasutomi, S. Kawahito
System

掲載（受理）
年月日

香川景一郎 2014.1.16

指導教員名

Mohammad三重野 哲 2014.6.18
Jellur Rahman

張 博

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

光・ﾅﾉ物質機能

投稿者名

専攻名

− 363 −

村田 有明

勝野 剛

山本 正芳

邱 緯涛

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

横井 大樹

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

杉浦 享一

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
Le Doan Dungｼｽﾃﾑ

Hashim Syamsul, Takaaki Oiwa,
Toshiharu Tanaka, Junichi Asama

著者名

Precision Engieering

雑誌名Physica A

Hiroki Yokoi, Takashi Uehara,
Tomoyuki Sakata, Hiromi Naito,
Satoru Morita, Kei-ichi Tainaka
Ariaki Murata, Ryota Akaike, Tatsuya
Kawahashi, Ryo Tsuchiya, Hiroyuki
Takemoto, Toshiyuki Ohnishi, Yasushi
Todoroki, Nobuyuki Mase, Mineyuki
Yokoyama, Kazuteru Takagi, Peter
Winterhalter, Naoharu Watanabe

Evolution of altruism in spatial prisoner’s dilemma:
Intra- and inter-cellular interactions

Characterization of flower-inducing compound in
Lemna paucicostata exposed to drought stress

The ScientificWorld Journal

Biosci. Biotechnol.
Biochem.

Masayoshi Yamamoto, Susanne
Baldermann, Keisuke Yoshikawa,Akira Fujita, Nobuyuki Mase,
Naoharu Watanabe
Qui, W., Kobori, H., Suzuki, T.,
Choi, J-H., Deo, V. K., Hirai, H.,
and Kawagishi, H.

Determination of Volatile Compounds in Four
Commercial Samples of Japanese Green Algae Using
Solid Phase Microextraction Gas Chromatography
Mass Spectrometry
A new compound from the mushroom Tricholoma
flavovirens

渡辺 修治 2014.1.27

河岸 洋和 2014.5.15

Tsuyoshi Katsuno, Hisae Kasuga, Yumi
Kusano, Yoshihiro Yaguchi, Miho
Tomomura, Jilai Cui, Ziyin Yang,
Food Chemistry
Susanne Baldermann, Yoriyuki
Nakamura, Toshiyuki Ohnishi,
Nobuyuki Mase, Naoharu Watanabe

Tetrahedron

Far East Journal ofApplied Mathematics

K. Sugiura and Y. Takeuchi

Permanence and Stability of the Model for SlaveMaker Ants

Three new species of the genus Loxoconcha(Crustacea, Ostracoda, Podocopida) from the Okinawa Le Doan Dung & Akira Tsukagoshi Zootaxa
Islands, southern Japan

Positioning error improvement based on ultrasonicoscillation for alinear motion rolling bearing duringsinusoidal motion

論文名Characterisation of odorant compounds and their
渡辺 修治 2013.10.24 biochemical formation in green tea with a lowtemperature storage process

渡辺 修治 2014.5.10

横沢 正幸 2014.9.10

横沢 正幸 2014.5.9

塚越 哲

2014.5.12

大岩 孝彰 2014.2.13

Syamsulsyahrun bin
Hahim

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰｼｽﾃﾑ

掲載（受理）
年月日

指導教員名

投稿者名

専攻名

− 364 −

投稿者名

柴田 侑毅

大島 卓之

竹内 純

Md. Zahidul
Islam

専攻名

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

山崎 昌一 2014.1.3

Entry of Cell-Penetrating Peptide Transportan 10 into Md. Zahidul Islam, Hirotaka
Ariyama, Jahangir Md. Alam, and Biochemistrya Single Vesicle by Translocating Across Lipid
Masahito Yamazaki
Membrane and Its Induced Pores

Designed abscisic acid analogs as antagonists of PYLPP2C receptor interactions

2014.4.7

Takeuchi, J.; Okamoto, M.; Akiyama, T.;
Muto, T.; Yajima, S.; Sue, M.; Seo, M.;
Nature Chemical
Kanno, Y.; Kamo, T.; Endo, A.;
BiologyNambara, E.; Hirai, N.; Ohnishi, T.;
Cutler, S. R.; Yasushi Todoroki

轟 泰司

Takayuki Oshima, Ryo Nakayama,
Biomedical
Shimi Rani Roy, Toshinobu
Research
Tokumoto

Purification of the goldfish membrane progestin
receptor α (mPRα) expressedin yeast Pichia pastoris

雑誌名徳元 俊伸 2014.2.27

著者名
Y. Shibata, I. Katayama, T.
General and
Nakakura, Y. Ogushi, R. Okada, S. Comparative
Tanaka, & M. Suzuki
Endocrinology

論文名Molecular and cellular characterization of urinary
bladder-type aquaporin in Xenopus laevis

掲載（受理）
年月日

鈴木 雅一 2014.9.16

指導教員名

− 365 −田部 道晴 2014.6.7～6.11

Sri
Purwiyanti
Surya

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

立岡

孟 二超

岡田 慎吾

陳 曦

光・ﾅﾉ物質機能

情報科学

情報科学

開催地

発表題目

Surface Functionalization of GraphiteEncapsulated Gold Nanoparticles forMultiple Biomedical Applications Using RF
Plasma

EMC Europe 2014

秀樹 2014.8.31～9.7(KEER2014) Kansei Engineering andEmotion Research 2014

Syntheses and morphological control of Sibased nanostructures using MnC12 and Si
powders as source materials

Linköping,
SwedenPsychological responses to sound stimuli:-Joint consideration of AAE model and CV
model-A Locally Implicit Leapfrog Scheme for Fast
Gothenburg,
Simulation of Triangle-Meshed PDN with
SwedenNonlinear Circuit

Wuhan,
China

International Symposium on Energy
Materials and Nanotechnology(ISEMN2014)

Study of Quantized-Energy Effects in Si
Nanoscale Lateral pn Junction Diodes

浩一 2014.4.18～4.21

Hawaii,USA

Effect of oxide electrode and synthesis
Changwon,conditions on electrical properties of CSDKorea
derived Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 thin films

2014 IEEE Silicon Nanoelectronics
Worksdhop

A High-Resolution Analog-to-Digital
International Conference on Informatics, Dhaka,
Converter Design for Sub-100nm
Electronics & Vision (ICIEV) 2014
Bangladesh Technology Using Folding-Integration
Technique

The 41st IEEE International Conferenceon Plasma Science and the 20th
Washington
International Conference on High-Power DC, USA
Particle Beams（ICOPS/BEAMS 2014）

The 41st IEEE International Conference
Novel Approach for Zinc Oxide
on Plasma Science and the 20th
Washington
Nanomaterials Functionalization Based on
International Conference on High-Power DC, USA
Dry Plasma Processing
Particle Beams（ICOPS/BEAMS 2014）

国際会議名The 31st International Korea-Japan久男 2014.11.26～11.30
Seminar on Ceramics

杉浦 敏文 2014.6.9～6.15

浅井鈴木

光・ﾅﾉ物質機能 新井 貴司

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

川人

Amin
Khandaker
MohammadRaisul祥二 2014.5.22～5.25

雅章 2014.5.24～5.30

永津

楊 恩波

出張期間

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

指導教員名

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

発表者名

Ciolan Mihai
永津 雅章 2014.5.24～5.30
Alexandru

専攻名（３）国際会議発表支援申請一覧

− 366 −陸 爽

Syed Rahin
Ahmed

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

龍洙

王 権

朴

2014.6.23～6.28

出張期間2014.2.23～2.26

2014.8.24～8.29

裕之 2014.8.23～8.29

鈴木

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

二又

塚越 哲

Le DoanDung

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
ｼｽﾃﾑ

渓

指導教員名

発表者名

専攻名

Busan,
Korea

Metal enhanced fluorescence on nanoporous
gold leaf-based assay platform for virus
detection

The Effect of Global Warming on Soil
Seoul,
Microbial Activities in Beech Forests as
South-Korea
Revealed by Natural Soil Incubation

15th International Symposium on
Microbial Ecology
1st International Conference on NanoBio-Medicine Covergence

Rechargeable biomineral produced bySeoul,
enrichment cultures derived from microbial
South-Korea
fuel cell

15th International Symposium on
Microbial Ecology

発表題目

Chaetotaxy of maxillula in the species ofSeoul, Korea genus Loxoconcha from the view point ofphylogeny

開催地

First Meeting of Asian Ostracodologists

国際会議名

（４）リサ－チ・アシスタント（ＲＡ）前期採用一覧№

研究プロジェクト等名

専 攻 名

ＲＡの必要理由

氏 名（指導教員名）直流ｱｰｸ放電法を用いたﾅﾉ微粒
1 子のﾌﾟﾗｽﾞﾏ表面装飾及びその医療応用に関する研究修士学生、卒研生の研究指導補助、研究動向
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 の調査、当該研究分野の文献調査等の補助業
務を行う。

楊 恩波
（永津 雅章）

表面波励起窒素酸素プラズマによる芽胞菌不活化における
2
励起原子種の効果に関する研究

修士学生、卒研生の研究指導補助、研究動向
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 の調査、当該研究分野の文献調査等の補助業
務を行う。

楊 小麗
（永津 雅章）

実験装置の設計、開発、評価、測定データの取得および評価の補助業務を行う。

黄川田 昌和（川田 善正）高分解能光学顕微鏡のための
4 数値解析法の開発および実験による検証

数値解析手法の開発、実験装置の開発、評
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 価、測定データの取得および評価の補助業務
を行う。

福田 真大
（川田 善正）高分解能光学顕微鏡のための5 生物試料のマニピュレーショ
ン法の開発

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

実験装置の設計、開発、評価、測定データの取得および評価の補助業務を行う。

益田 有里子（川田 善正）低電圧低電力A/D変換器に関す
6る研究

低電圧低電力A/D変換器の設計、シミュレー
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 ション、試作された低電圧低電力A/D変換器の測定の補助業務を行う。

3

DUVプラズモンの開発と生物観察への応用

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

Khandaker
Mohammad Raisul
Amin（川人 祥二）7

テスト用イメージセンサの設計、テスト用イ
高機能・高性能CMOSイメージ
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 メージセンサのシミュレーション、試作されセンサの開発たイメージセンサの測定補助業務を行う。

魏 志恒（川人 祥二）8

テスト用イメージセンサの設計、シミュレー
高機能・高性能CMOSイメージ
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 ション、試作されたイメージセンサの測定のセンサの開発補助業務を行う。

魏 志恒（川人 祥二）超低消費電力高速A/D変換器を9 実現するデジタルアシスト技
術に関する研究

超低消費電力高速A/D変換器の設計、シミュレー
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 ション、試作された超低消費電力高速A/D変換器の測定の補助業務を行う。

繆 良華（川人 祥二）イメージセンサ信号検出回路の設計、シミュ
レーション、測定の補助業務を行う。

王 同喜（川人 祥二）熱分離を用いた低消費電力冷
11 却撮像モジュールに関する研究

低消費電力冷却撮像モジュールの設計、シミ
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 レーション、試作された低消費電力冷却撮像モジュールの特性測定の補助業務を行う。

亀濱 博紀（川人 祥二）光飛行時間距離画像センサに
12
関する研究

回路、信号を読み出す回路の特性の最適化を目的として、回路シュミレーションを用いてﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学
解析・設計、試作された素子の特性測定・評価の補助業務を行う。

Sumeet Shrestha（川人 祥二）シリコンナノ光デバイスの考案補助、作製補
助、評価補助の業務を行う。

Sri PurwiyantiSurya（田部 道晴）超高速マルチアパーチャカメ
14ラの開発

高速CMOSイメージセンサに関する資料収集
および設計、時間分解画像復元アルゴリズム
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学の開発、超高速マルチアパーチャカメラの開発の補助業務を行う。

張 博（香川 景一郎）

超高時間分解撮像デバイスに
15
関する研究

イメージセンサ信号回路シミュレーション、
イメージセンサ信号回路設計、イメージセン
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学
サ回路特性評価、イメージセンサ応用システ
ムの開発の補助業務を行う。

Sivakumar Panneer
Selvam（香川 景一郎）

位置選択的ジボリルアセンを
16 基盤とするパイ共役拡張アセンの合成と機能特性

有機合成実験の補助、NMR・蛍光分光等の測光・ﾅﾉ物質機能 定実験の補助、機能評価の補助、研究室の後
輩学生の研究・実験指導補助業務を行う。

高木 裕太（小林 健二）10

13

イメージセンサ信号検出回路に関する研究シリコンナノ光デバイスの研究ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学− 367 −

氏 名
（指導教員名）№

研究プロジェクト等名17

複合色素増感太陽電池の高効率化

関連論文の収集・整理、複合色素増感太陽電
光・ﾅﾉ物質機能 池の作製、太陽電池変換効率等のデータ整理の補助業務を行う。

張 亮（昆野 昭則）透過型電子顕微鏡及び原子間18 力顕微鏡を用いたセラミック
薄膜の特性評価

TEM及びAFM用試料の作製、TEM及びAFMに
光・ﾅﾉ物質機能 よる観察と特性評価、データの整理、論文作成の補助業務を行う。

新井 貴司（鈴木 久男）

熱電半導体への応用を目的と19 したシリサイド系ナノ構造の作製

シリコンおよびシリサイド半導体ナノ構造作
製装置の試作，作製プロセスの検討，開発、
ナノ構造の成長と作製条件の確立、ナノ構造
光・ﾅﾉ物質機能の電子顕微鏡による構造評価、ナノ構造の電気特性，熱電特性の評価、熱電変換デバイスの試作の補助業務を行う。

孟 二超（立岡 浩一）熱電変換デバイス作製に関す
20
る研究

シリコンゲルマニウム均一組成結晶成長、X線透過法による結晶成長機構探索、マグネシ
光・ﾅﾉ物質機能
ウムシリコンゲルマニウム合成、不純物濃度制御、熱電特性測定の補助業務を行う。

Muthusamy
Omprakash（早川 泰弘）

色素増感太陽電池に関する研究

酸化亜鉛ナノ結晶作製、遷移金属ドーピング
光・ﾅﾉ物質機能 効果の検討、光学的、電気的測定、光電変換
特性測定の補助業務を行う。

Natarajan Prakash（早川 泰弘）

合金材料設計用の第一原理計
22
算プログラムの開発と応用

卒研生・修士学生の研究活動補助、第一原理計算法と計算プログラムの習得、Fe基、Pd
光・ﾅﾉ物質機能
基、Al期合金などへの応用、当該分野の研究
動向調査、文献収集の補助業務を行う。

劉 暢（星野 敏春）

二酸化チタン光電極およびダ23 イヤモンド電極の挙動解析と溶液処理への応用

二酸化チタン光触媒に関する文献調査、二酸化チタンの物性評価、有機物の光酸化におけ
光・ﾅﾉ物質機能 る生成物のHPLC検出、ダイヤモンド電極の物性評価、有機物の電解酸化における生成物のHPLC検出の補助業務を行う。

小玉 大雄（前田 康久）21

専 攻 名

ＲＡの必要理由

色素増感太陽電池の実用化に関
試料作製・実験・評価補助、データ整理の補助業
24
光・ﾅﾉ物質機能
する研究
務を行う。

Hearath
Mudiyanselage
Undiya Gedara
Ajith Bandara

化学酵素触媒的不斉反応の開25 発と微量有用化合物への合成
的応用

不斉反応プロセスの立案、反応実験の実施と光・ﾅﾉ物質機能 改良、分析機器による構造確認、各種スペク
トルの解析の補助業務を行う。

村田 優介（依田 秀実）量子化学計算を用いた、材料
26の構造・物性・反応性の予測

量子化学、分子動力学計算の実行、データのまとめ、グラフ理論にもとづくプログラムの
光・ﾅﾉ物質機能作成、上記テーマに携わる学部生、修士学生の指導の補助業務を行う。

仲上 祐斗（関根 理香）スペクトルシミュレーション、構造解析、量子化学計算、データ処理の補助業務を行う。

婦木 正明（関根 理香）ＬＰＧ作製装置の組み立て等、実験データの
光・ﾅﾉ物質機能 採集、処理等、修士研究指導の補助、卒業研
究と研究生指導の補助業務を行う。

王 鵬（李 洪譜）

情報科学

解析手法の研究補助、プログラミング、デー
タ整理、調査の補助業務を行う。

岡田 慎吾（浅井 秀樹）情報科学

被覆理論の一般化としてのGrothendieck構成、Grothendieck構成の右随伴である，smash積の一般化、それらの構成と導来同値との関係、
多重拡大の形の自己入射的多元環の導来同値分類の研究補助業務を行う。

中島 健（浅芝 秀人）27

光誘起電子移動反応における電荷分離状態の構造解析

ファイバグレーティングによる全光学的信号処理及び高感
28
度センシングデバイスへの応用
29

高速SI/PIシミュレーション技
術に関する研究30 多元環の導来同値分類

光・ﾅﾉ物質機能− 368 −

№

研究プロジェクト等名

専 攻 名

31

選択行動の履歴提示が随伴性の認知におよぼす影響

情報科学

STEM教育の欧米における実証
32 的調査研究と日本でのモデル
開発研究

情報科学

STEM教育の欧米における実証
33 的調査研究と日本でのモデル
開発研究

情報科学

アンテナ自動最適化設計ソフ
トウェア開発情報科学

34

ＲＡの必要理由
実験の計画・準備、実験の実施、データ解析、資料整理の補助業務を行う。
研究室において、欧米のSTEM教育に関する、
教育システムや実践研究等のデータの収集とその分析を行う。欧米のSTEM教育研究とSTEM教育の実践的なモデル研究をもとに、静岡市科学館る・く・ると藤枝市生涯学習セン
ター、浜松科学館等において、おのおの３０名の児童生徒を対象に、STEM教育の実証的な研究を展開する。
研究室において、欧米のSTEM教育に関する、
教育システムや実践研究等のデータの収集とその分析を行う。欧米のSTEM教育研究とSTEM教育の実践的なモデル研究をもとに、静岡市科学館る・く・ると藤枝市生涯学習セン
ター、浜松科学館等において、おのおの３０名の児童生徒を対象に、STEM教育の実証的な研究を展開する。
ソフトウェアインターフェースの設計、プログラミン
グ、デバグ、実験による検証の補助業務を行う。
本研究にて開発する中国語協調学習支援シス
テムの基本設計にあたり、社会人中国語学習者の典型的な学習方法とその問題点を整理、これに基づいて学習支援システムの枠組みを設計、本システムのための教材を開発、本システムの学習支援効果を実験により検証の補
助業務を行う。
改良線形相転移モデルの最大Lp-Lq正則性、
初期値の小ささの仮定をなくした非線形モデ
ルのLp-Lq空間での局所一意存在定理の証明の補助業務を行う。

氏 名（指導教員名）久保田 貴之（漁田 武雄）Ilman Anwari（熊野 善介）齊藤 智樹（熊野 善介）Patchaikani
Sindhuja（桑原 義彦）社会人を対象とする中国語協
35 調学習支援システムの開発に
関する研究

情報科学

36

相転移モデルの可解性の改良
について

情報科学

37

生体反応解析プログラムの開発

情報科学

脳波コヒーレンス解析・表示プログラムの開、 脳波測定実験によるプログラムの検証の補助業務を行う。

陳 儀（杉浦 敏文）38

HAIにおけるエージェンシー認知解析プロジェクト

情報科学

関連研究調査、実験用システムおよび環境構
築、実験の補助業務を行う。

坂本 孝丈（竹内 勇剛）

39

HAIにおけるエージェンシー認知解析プロジェクト

情報科学

関連研究調査、実験用システムおよび環境構
築、学習観察フィールドの整備、実験の補助業務を行う。

Ellina Rienovita（竹内 勇剛）

40

マルチモーダル認知症コーパ
スに関する研究

情報科学

認知症エビデンス収集、知識コンテンツの構築の補助業務を行う。

神谷 直輝（竹林 洋一）41

遅れを含むフィードバック制
御法の数理解析情報科学

数値シミュレーション、数理モデル収集および構築、データ処理の補助業務を行う。

董 岳平（宮崎 倫子）柴田 健一（桐山 伸也）

鈴木 真理子（土屋 麻人）42

認知症ケア高度化のための医療介護連携システムの開発

情報科学

医療現場における連携システムの運用デザイ
ン、実運用に向けたシステムの設計、認知症の人の属性を管理するデータベースの設計、
医療介護連携システムの開発、システム評価の補助業務を行う。

43

超弦理論の行列模型による宇
宙論の研究

情報科学

プログラム開発支援、データ解析補助業務を行う。

− 369 −

孫 翠芳
（小西 達裕）

八木 真太郎（清水 扇丈）氏 名（指導教員名）№

研究プロジェクト等名44

部分循環湖における光合成細菌の生態と進化

部分循環湖における細菌群集の遺伝子解析、
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
部分循環湖の観測データの処理と世界の部分
ｼｽﾃﾑ
循環湖に関する資料収集の補助業務を行う。

小林 南海子（加藤 憲二）45

佐鳴湖における極小細菌の地理的分布の解析

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 佐鳴湖水の採取、極小細菌の単離、DNAの回ｼｽﾃﾑ
収等の補助業務を行う。

福田 洸平（金原 和秀）A株・C株の培養、DNAの抽出、DNAを用いた環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
PCRによる分解遺伝子の増幅等の補助業務を
ｼｽﾃﾑ
行う。

山田 幸太
（金原 和秀）張 光偉（佐古 猛）

46 低温油分解菌の遺伝子解析

専 攻 名

ＲＡの必要理由47

亜臨界水分解技術の最適化と反応機構の解析

亜臨界水中でバイオマスを処理した時の炭化と可溶化速度の測定、バイオマスとプラス
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
チックが混在した時の反応モデルの検討、反ｼｽﾃﾑ
応モデルに合致する反応機構の推定の補助業
務を行う。

48

ナノ流体及び磁性流体の伝熱特性に関する研究

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 各種粒子の物性値の計測、基礎方程式の吟味及ｼｽﾃﾑ
びスケールアナリシス等の補助業務を行う。

張 文浩（中山 顕）

永久磁石モーターのパラメー
49
タ同定に関する研究

シミュレーションプログラムの試作、シミュ
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ レーションによる同定特性の確認、実験装置
ｼｽﾃﾑの基本動作確認、実験データの整理、センサ
レース制御用同定理論の補助業務を行う。

季 翔（野口 敏彦）地球環境の維持、特に窒素・50 イオウサイクルにおけるアー
キアの役割の解明

研究試料の作成（好塩性アーキアの培養やプ
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ ラスミド調製）、酵素の精製と機能解析、文ｼｽﾃﾑ
献調査、学部・修士学生の実験指導の補助業
務を行う。

斉 秋子
（藤原 健智）

富栄養化水域の実地調査と解決に向けた提言

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 文献調査、水質分析、データ整理の補助業務
ｼｽﾃﾑ
を行う。

余 睛
（二又 裕之）バイオミネラリゼーションに
52 基づく新規有用物質生成に関する研究

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 文献調査、培地作成、試料分析、データ整理
ｼｽﾃﾑの補助業務を行う。

鈴木 渓（二又 裕之）マイクロブ−ディン法による解析データの整理・ 補完業務

解析データの整理・データの再解析、解析に
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
用いるサンプル収集、整理の補助業務を行ｼｽﾃﾑ
う。

松村 太郎次郎（増田 俊明）

超微小硬度計による実験データの整理・デー
タの再解析、別のタイプの超微小硬度計によ
環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
る実験やその仕様などのデータ収集、他分野
ｼｽﾃﾑ
での超微小硬度計による研究の現状把握の補助業務を行う。

大森 康智（増田 俊明）

Cao ZhenXing
（王 権）

51

53

54 超微小硬度計のデータ整理

55

分光反射特性を用いて植物水循環の研究

分光反射特性とガス交換の測定、sap-flowの測環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ
定、データのまとめと解析の補助業務を行
ｼｽﾃﾑ
う。

56

土壌呼吸及び土壌微生物バイ
オマスに関する研究

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 土壌呼吸の測定、土壌微生物バイオマスの定ｼｽﾃﾑ
量、データのまとめと解析の補助業務を行う。

植物病原Pseudomonas属細菌の57
分類同定と特性評価

栄養源飢餓時の細胞応答機構の解明

58

Liu Gang（王 権）

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

各種植物からのPseudomonas属細菌の分離、菌株の同定と保存、遺伝子系統解析、病原性、
薬剤耐性、プラスミドなどの特性評価の補助業務を行う。

逵 瑞枝（瀧川 雄一）ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

学部学生および修士課程の学生の指導補助業
務を行う。

Yeasmin Akter（丑丸 敬史）− 370 −

№

研究プロジェクト等名

専 攻 名

ＲＡの必要理由

氏 名（指導教員名）59

栄養源飢餓時の細胞応答機構の解明

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

学部学生および修士課程の学生の指導補助業
務を行う。

MuhammadWaliullah Talukdar（丑丸 敬史）

60

フェアリーリングに関する化学的研究

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

フェアリーリング惹起物質前駆体のイネへの取り込み、代謝産物の抽出、抽出物のクロマ
トグラフィー、構造決定の補助業務を行う。

松崎 信生（河岸 洋和）61

キノコの産生する機能性物質の探索

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

バイオアッセイ法の開発、活性物質の単離精
製，構造決定、作用機構の解明の補助業務を
行う。

小堀 一
（河岸 洋和）ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

実験動物（マウス）の維持、細胞培養の補助（試薬調製など）、凍結切片の作成と各種抗原の免疫組織化学的検出、各種mRNAのRTPCR法やin situハイブリダイゼーション法による検出の補助業務を行う。

八木 志乃海（塩尻 信義）

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

遺伝子の発現・機能解析、学会やシンポジウ
ム等での研究報告と準備、科学雑誌への論文投稿と準備、学士・修士課程の学生に対しての研究指導、実験動物(イモリ・アフリカツメガエル)の管理の補助業務を行う。

古川 知世（塩尻 信義）

ホルモン合成の分子機構および内分泌腺の新機能ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

内分泌腺特徴的因子のcDNAクローニング、ルシフェラーゼアッセイなど遺伝子発現を調べる分子生物学的実験、クラスタリンに関する情報収集、学部学生、博士課程の学生、他機関の研究者への研究指導の補助業務を行う。

坂本 丞（鈴木 雅一）TILLING法によるプロゲスチン
膜受容体（mPR）サブタイプ
65
群の遺伝子変異メダカ系統の樹立

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

変異メダカ系統の飼育、ゲノムDNAの抽出、ＰCR増幅、実験指導の補助業務を行う。

Shimi Rani Roy（徳元 俊伸）

植物ホルモン受容体アンタゴ
ニストの創出ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

分子設計、合成経路確立のための資料収集、
化学合成、各種検定系の確立の補助業務を行う。

竹内 純（轟 泰司）

Expression and Characterization of
67 Human Acetyl-CoA carboxylase
using silkworm Bombyx mori

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Cloning for recombinant hACC、Expression insilkworm Bombyx mori、Purification of expressed
hACC protein、Evaluation of biological activities

黃 寅旭（朴 龍洙）

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Modification of A. gossypii and culture、Preparation for HPLC and its measurement、
Detection of GC-MS and making network、Construction of central carbon pathway鄭 寶煐（朴 龍洙）

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

DNAの調製、DNAメチルレベルの解析の補助、ヒストン修飾の解析の補助、データの整理の補助業務を行う。

Mohammad.
Ashrafuzzaman
Sapon（山内 清志）62

幹細胞からの肝臓分化誘導に関する分子細胞生物学的研究

アカハライモリにおけるBCNE
63 センターの存在の証明と機能
解析

64

66

Metabolic flux analysis on Ashbya
68
gossypii

環境化学物質のエピジェネ
69
ティクス作用に関する研究

70

抗菌ペプチドと生体膜の相互作用の研究

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

抗菌ペプチドの合成と精製、抗菌ペプチドと脂質膜や細菌との相互作用の実験、細菌の培養と維持の補助業務を行う。

Md.
Moniruzzaman（山崎 昌一）71

単一巨大リポソーム法を用いた生体膜の研究ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

単一巨大リポソーム法の実験法の改良、ペプ
チドと生体膜の相互作用の研究の補助業務を行う。

Sayed Shibly Alam（山崎 昌一）72

細胞透過ペプチドと生体膜の相互作用の研究ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽペプチドの合成と精製、ペプチドと脂質膜や細胞との相互作用の実験の補助業務を行う。

Zahidul Md. Islam（山崎 昌一）73

減数分裂におけるゲノム動態制御機構の解明

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

学部学生および修士課程の学生の指導補助業
務を行う。

松原 央達
（山本 歩）− 371 −

リサ－チ・アシスタント（ＲＡ）後期採用一覧№

研究プロジェクト等名

1

シリコンナノ構造赤外線イ
メージセンサの研究

専 攻 名

ＲＡの必要理由

氏 名（指導教員名）

ドナー・アクセプタ共ドープシリコンナノワイヤ試
ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学 料の作製、熱電変換特性の測定およびデータ
解析、シミュレーションによる理論的解釈を行う。

Veluswamy
Pandiyarasan(池田 浩也）高近赤外感度高ダイナミック
2 レンジイメージセンサに関する研究

ﾅﾉﾋﾞｼﾞｮﾝ工学

高近赤外感度高ダイナミックレンジイメージセン
サの設計、シミュレーション、測定を行う。

Lee Minho（川人 祥二）3 機能性ナノ材料の合成と分析

特殊プラズマ装置の開発、ナノ材料のプラズマ
光・ﾅﾉ物質機能 合成、TEMによるナノクラスタ-観察、ラマン装置、FT-IRなどによる材料の分析を行う。

Md Abul Kalam（三重野 哲）

4 熱電材料の開発に関する研究

光・ﾅﾉ物質機能

酸化ビスマスナノ結晶作製、特性評価、熱電素
子作製を行う。

Mani Sabarinathan（早川 泰弘）

5 低侵襲がん光治療技術の開発

ポルフィリン光増感剤の合成、合成した化合物
光・ﾅﾉ物質機能 の分析、合成した化合物の機能評価、資料収集
を行う。

欧陽 東彦
（平川 和貴）ナノ構造金属酸化膜の形成と6
その応用に関する研究

試料作製・実験・評価補助、データ整理、学生
光・ﾅﾉ物質機能研究指導補助を行う。

Ranasinghe
Arachchilage Don
Manoj Ranasinghe（村上 健司）7

異なるスケールでの植物生理と分光反射特性に関する研究

環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 植物生理特性の測定、分光反射特性の測定、ｼｽﾃﾑ
データのまとめと解析を行う。

Gu Daxing(王 権）

8

３Ｄタッチトリガープローブ
に関する研究環境・ｴﾈﾙｷﾞｰ 実験装置の光学的および弾性力学的シミュレー
ｼｽﾃﾑ
ションを行う。

北野 公崇（大岩 孝彰）

9

抗菌ペプチドと生体膜の相互作用の研究

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

抗菌ペプチドの合成と精製、抗菌ペプチドと脂質膜や細菌との相互作用の実験、細菌の培養と維持を行う。

Farliza Parvez（山崎 昌一）遺伝子変異メダカを用いたプ
10 ロゲスチン膜受容体(mPR)の機
能解析

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

変異メダカ系統の飼育、ゲノムDNAの抽出、PCR増幅、実験指導の補助を行う。

王 軍（徳元 俊伸）

Evaluation of Human Acetyl-CoA
11 carboxylase expressed in silkworm
Bombyx mori

ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ

Cloning for recombinant hACC, Expression insilkworm Bombyx mori, Purification of expressed
hACC protein, Evaluation of biological activities

黃 寅旭（朴 龍洙）− 372 −

７．主催・共催シンポジウム等（１）第 13 回インターアカデミア（IA）国際会議
日時 平成 26 年 9 月 9 日～12 日
場所 ラトビア共和国・リガ工科大学
世話人 静岡大学インターアカデミア実行委員会
参加者 本学から木村雅和副学長はじめ教職員、大学院学生、企業関係者など 35 名
（２）2014 年度静岡大学シンポジウム「環境人材育成の成果を問う！新たなる目標に向かって」
Evaluating our achievements in fostering environmental leaders towards a new goal: what was
obtained? what was left?
主催 静岡大学戦略的環境リーダー育成拠点形成プログラム
日時 平成 26 年 9 月 29 日～30 日
場所 静岡市産学交流センター B-nest
挨拶 文部科学省 研究開発局 環境エネルギー課長 松尾 浩道
静岡大学長 伊東 幸宏
創造科学技術大学院 特任教授

鈴木 款

教授 カサレト ベアトリス エステラ
創造科学技術研究部長 渡邉 修治
講演者 教授 徳元 俊伸
教授 吉村 仁教授 塚越 哲教授 朴 龍洙教授 カサレト ベアトリス エステラ
他 学生７名岐阜大学からの事例報告 岐阜大学 教授 李 富生
総評 科学技術振興機構 PO 西垣 隆
（３）インドネシア大学とのエレクトロニクス分野の国際会議
The 2nd International Conference on Nano Electronics Research and Education （ICNERE2014）
日時 平成 26 年 11 月 24 日～26 日
場所 静岡大学 浜松キャンパス S－ｐｏｒｔ3 階会議室
世話人 インドネシア大－静大交流実施委員会
参加者 本学から伊東幸宏学長、永津雅章創造科学技術大学院長、三村秀典電子工学研究所所長をはじめ教員、博士課程・修士課程学生・ポスドクなどの若手研究者、企業の研究者・技術者など 56 名（４）平成 26 年度創造科学技術大学院及び電子工学研究所「ハラスメント防止講演会」
主催 静岡大学 創造科学技術大学院・静岡大学 電子工学研究所− 373 −

日時 平成 26 年 12 月 19 日 13：30～14：30
場所 創造科学技術大学院 会議室
静岡総合研究棟 414 室 （TV 会議形式）
内容 講演「キャンパスにおけるハラスメント防止のために」
対象 創造科学技術大学院及び電子工学研究所教職員
講師 公益財団法人 21 世紀職業財団 セクハラ・パワハラ防止研修 客員講師 影山 喜恵氏（５）静岡化学工学懇話会第 49 回静岡コロキアム ～浜松の自動車産業を支える技術～主催 静岡化学工学懇話会
共催 静岡大学 創造科学技術大学院
日時 平成 27 年 1 月 23 日 12：30～18：15
場所 グランドホテル浜松（浜松市中区東伊場 1-3-1）
世話人 博士キャリア開発支援センター 特任教授 河合 文雄
講演者 元スズキ㈱常務 鈴木 昭光氏
スズキ㈱四輪技術本部参与 濱田 茂明氏（６）第 2 回 キャリア創造特別講演会
主催 静岡大学 創造科学技術大学院
協賛 静岡大学博士キャリア支援開発センター
日時 平成 27 年 2 月 10 日 10：30～12：00
場所 浜松キャンパス イノベーション社会連携推進機構１階 カンファレンスルーム
話題 「Exploring Photonics –to Pave a Path into the Unknown(光技術による未知未踏への挑戦)」
講師 浜松ホトニクス株式会社 中央研究所長 原 勉氏
（７）ELSU 総括国際シンポジウム 2015 「アジア・アフリカにおける環境問題解決への共同プラットフォームの構築：環境リーダーによる Future Earth へのチャレンジ Construction of New Asia/Africa
Project Platform for Future Earth 」
日時 平成 27 年 2 月 23 日～24 日
場所 静岡市産学交流センター B-nest
主催 静岡大学戦略的環境リーダー育成拠点形成プログラム
講演者 23 日 Opening Remarks：
Leader of ELSU, Shizuoka University Dr. Yoshimi Suzuki
President, Shizuoka University Dr. Yukihiro ItohDirector, Environment and Energy Division, MEXT Mr. Katsuhiko Hara
Research Topics：
Sub-leader of ELSU, Shizuoka University Dr. Beatriz E. Casareto
Ramkhamhaeng University, Thailand Dr. Thamasak Yeemin
Ramkhamhaeng University, Thailand Mr. Wichin Suebpala− 374 −

Hue University of Sciences,Vietnam Dr. Nguyen Van Hop
Institute of Marine Environment and Resources,Vietnam Dr. Tran Dinh Lan
University of Mauritius,Mauritius Dr. Ranjeet Bhagooli
University of Mauritius,Mauritius Mrs. Sushma Mattan-Moorgawa
Comments：
University of Tsukuba Dr. Maki Tsujimura
World Bank Mr. Tomoyuki Naito
JST Dr. Takashi Nishigaki
24 日 Research Topics：
University of Rajshahi, Bangladesh Dr. Raquib Ahmed
Begum Rokeya University, Bangladesh Mr. Md. Abdur Rakib
Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academyof Sciences, China Dr. Fadong Li
Former Associate Professor, Centre for Agricultural Resources, Chinese Academy of
Sciences, China Dr. Qiuying Zhan
University of the Philippines Los Banos, The Philippines Dr. Editha C. Jose
Discussion：
Shizuoka University Moderator: Dr. Beatriz E. Casareto
Comments：
Shizuoka University Dr. Jin Yoshimura
Shizuoka University Dr. Toshio Tokumoto
Closing Remark：Shizuoka University Dr. Yoshimi Suzuki（８）第 6 回静岡大学・核融合科学研究所連携研究フォーラム
主催 静岡大学 創造科学技術大学院・核融合科学研究所
日時 平成 27 年 2 月 26 日 13：00～18：00
場所 静岡大学理学部 A 棟大会議室
世話人 創造科学技術大学院 教授 三重野 哲
挨拶 静岡大学 理事 碓氷 泰市
核融合科学研究所 研究主幹 教授 武藤 敬
創造科学技術大学院 院長 教授 永津 雅章
講演者 ロシア科学アカデミー 教授 Vladimir Alimov
創造科学技術大学院 院長 教授 永津 雅章
発表者 核融合科学研究所 伊藤 篤史、後藤 基志、吉村 信次、八木 重郎
インド工科大学・ｶﾝﾌﾟｰル校 教授 Sudeep Bhattacharjee
静岡大学 理学研究科 准教授 大矢 恭久
大学院自然科学系教育部 博士課程 3 年 Kazi H. Maria（三重野研究室）− 375 −

８．大学間交流協定等（1）オブダ大学（ハンガリー）との間におけるダブルディグリー特別プログラム（複数学位制度）交換学生に関する覚書締結（平成 26 年 5 月 22 日）（2）サンクトペテルブルグ国立工業大学（ロシア）との間におけるダブルディグリー特別プログラム（複数学位制度）交換学生に関する覚書締結（平成 26 年 11 月 4 日）
（3）スリ・ラマサミー・メモリアル大学（インド）との間におけるダブルディグリー特別プログラム（複数学位制度）交換学生に関する覚書締結（平成 26 年 11 月 19 日）− 376 −

資料編

１．入学状況

大学院自然科学系教育部

専攻名

区分

一般

社会人

４月入学

2

1

1

0

4

１０月入学

0

1

2

5

8

計

2

2

3

5

12

４月入学

2

0

3

0

5

１０月入学

0

0

4

3

7

計

2

0

7

3

12

４月入学

3

2

0

0

5

１０月入学

0

3

0

0

3

計

3

5

0

0

8

４月入学

2

0

2

0

4

環境・エネルギーシステム １０月入学

2

1

6

1

10

計

4

1

8

1

14

４月入学

3

2

1

1

7

１０月入学

0

0

3

1

4

計

3

2

4

2

11

14

10

22

11

57

ナノビジョン工学

光・ナノ物質機能情報科学

バイオサイエンス

合計− 377 −

私費留学生 国費留学生

合計

− 378 −准教授 小野 篤史
准教授 鳴海 哲夫

新学術領域研究 工学研究科

新学術領域研究 工学研究科

間瀬 暢之

創造科学技術大学院

創造科学技術大学院

創造科学技術大学院

グリーン科学技術研究所 教授

グリーン科学技術研究所 教授

創造科学技術大学院

電子工学研究所

基盤研究(A)

基盤研究(A)

基盤研究(A)

基盤研究(A)

基盤研究(A)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

教授

教授

教授

教授

教授

教授

電子工学研究所

基盤研究(S)教授

電子工学研究所

浅井 秀樹

渡辺 修治

齋藤 隆之

河岸 洋和

吉村 仁

永津 雅章

加藤 憲二

田部 道晴

川人 祥二

准教授 山中 正道

基盤研究(S)

新学術領域研究 理学研究科

教授

新学術領域研究 工学研究科

鳥居 肇

塩尻 信義

教授

名

川人 祥二

氏

新学術領域研究 教育学部

名

教授

職

新学術領域研究 理学研究科

属
教授

所

研究代表者

新学術領域研究 電子工学研究所

研究種目

２．競争的資金獲得状況（１）科学研究費補助金

780,000
1,320,000
810,000

2,600,000
4,400,000
2,700,000

5,460,000
3,420,000
2,640,000
2,190,000
2,910,000
4,080,000
1,770,000
810,000

18,200,000
11,400,000
8,800,000
7,300,000
9,700,000
13,600,000
5,900,000
2,700,000

34,200,000 10,260,000

690,000

810,000

2,700,000

2,300,000

750,000

2,500,000

研究課題名

0

4,600,000

9,800,000

08,200,000

4,900,000

高時間分解計測による超音波キャビテーションの時間領域での解明と粒子分級への応用
天然物をモデルとしたストレス応答性「花芽誘導低2,000,000
分子」の構造展開と分子機構解明
革新的解析手法による高速伝送信号の多並列指
0向型超高性能ＣＡＥシステム

0 キノコによる急性脳症発症の分子機構解明

6,000,000 周期生物の進化メカニズム

SOI技術を用いた極低ノイズ・高速イメージングデ
バイスの研究肝臓構築過程における細胞間相互作用ネットワー
2,600,0000
ク解析
生体関連分子と水の複合的な分子間相互作用に
2,700,0000
よる振動スペクトル強度・形状の理論解析「モノづくり」の実用化を指向した多機能性有機触2,600,0000媒による超臨界流体中ポリ乳酸合成
ワイドレンジプラズモンフィルタを実装したSOI量子
5,400,000
0
イメージセンサの開発
多機能性アゾリウム塩の創製と実践的不斉合成へ
2,700,0000の応用
有機分子－無機分子融合超分子ヒドロゲルの機能
00開拓
ラテラル電界制御電荷変調素子による超高時間分
39,700,000 29,600,000
解撮像デバイスと応用開発
シリコンナノ構造を基盤としたドーパント原子デバイ
18,000,000
0スの開発
ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と
8,100,000 8,000,000
拡散予測シミュレーションモデルの構築
高選択性ウイルス検出システム開発のための先進
7,600,000 6,200,000
的バイオ・プラズマ融合科学の基盤創成

6,270,000 17,500,000 16,800,000

20,900,000

直接経費

間接経費

直接経費

平成27年度 平成28年度

直接経費

平成26年度交付（予定）額− 379 −情報学研究科

理学研究科

理学研究科

工学研究科

情報学研究科

電子工学研究所

グリーン科学技術研究所 教授

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

名

清水 扇丈

佐古 猛

小林 健二

北村 晃寿

大岩 孝彰

岩田 太

猪川 洋

浅芝 秀人

氏

教授

教授

教授

教授

教授

教授

原 正和

早川 泰弘

西垣 正勝

中山 顕

塚越 哲

塚越 哲

竹林 洋一

教授 竹之内 裕文

教授

農学研究科

教授

教授

基盤研究(B)

理学研究科

基盤研究(B)

教授

理学研究科

理学研究科

基盤研究(B)教授

基盤研究(B)

工学研究科

基盤研究(B)

教授

教授

工学研究科

工学研究科

基盤研究(B)

名教授

職

基盤研究(B)

電子工学研究所

基盤研究(B)

属

理学研究科

所

基盤研究(B)

研究種目

研究代表者

390,000
1,050,000
900,000
1,170,000
1,650,000
450,000
810,000
570,000

3,500,000
3,000,000
3,900,000
5,500,000
1,500,000
2,700,000
1,900,000

810,000

2,700,000

1,300,000

1,710,000

5,700,000

330,000

600,000

2,000,000

1,100,000

2,160,000

7,200,000

1,110,000

1,080,000

3,600,000

3,700,000

630,000

間接経費

2,100,000

直接経費

平成26年度1,900,000

2,600,000

1,600,000

4,700,000

2,800,000

03,100,000

01,100,000

2,800,000

2,700,000

2,800,000

03,700,000

3,100,000

2,100,000

直接経費

研究課題名

0

SOI MOSFET単一フォトン検出器の高性能化に関する研究
ナノスケールプラズマジェット照射可能なプローブ
2,100,000
顕微鏡微細加工システムの開発
ワークと工具間の６自由度相対運動計測と補正
0
フィードバックによる超精密機械システム
南海トラフ東端における津波堆積物と地殻変動に
2,700,000
関する研究
機能性分子集合ナノ空間としてのキャビタンドカプ
0セルの構築と応用
海洋バイオマスの亜臨界水分解特性の解明と燃料
0変換の基礎研究
最大正則性原理の熱力学平衡を組み込んだ自由0境界問題への応用
世俗化する欧州社会における看取りの思想的な拠0り所の究明
認知症の人のケア高度化に向けたマルチモーダ
0
ル感情行動コーパスの構築
間隙性ファウナの種多様性評価と生息の制限要因
0－陰性環境の生物多様性に光を当てる－
南西太平洋島嶼における間隙性動物相の解明と3,700,000
現在時間の砂浜環境記録の必要性
ナノ流体で満たされた発泡金属充填流路による革2,400,000
新的伝熱促進違和感画像ＣＡＰＴＣＨＡ：３ＤＣＧを用いた究極の1,700,000
チューリングテストとその応用
タンデム型熱電セル作製のための高品質混晶半0
導体結晶成長と溶質輸送効果の解明
重金属環境下で有害化する植物アミロイド蛋白質
0の凝集及び毒性発現メカニズムの解明

1,900,000 導来圏を中心とする環論・表現論の多角的研究

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 380 −情報学研究科

理学研究科

工学研究科

工学研究科

創造科学技術大学院

創造科学技術大学院

情報学研究科

工学研究科

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(B)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

農学研究科

基盤研究(B)

工学研究科

工学研究科

基盤研究(B)

基盤研究(B)

電子工学研究所

基盤研究(B)

工学研究科

工学研究科

基盤研究(B)

基盤研究(B)

工学研究科

基盤研究(B)

属

農学研究科

所

基盤研究(B)

研究種目
名

名

二又 裕之

平井 浩文

氏

孔 昌一

石原 進

王 権

横沢 正幸

三村 秀典

教授

石田 明広

漁田 武雄

泰中 啓一

客員
教授
教授

佐治 斉

渡邊 実

李 洪譜

教授

准教授

准教授

准教授 山中 正道

准教授 峰野 博史

准教授

准教授

教授

教授

教授

教授 三浦 憲二郎

教授

教授

職

研究代表者

600,000

2,000,000

450,000

1,500,000

300,000

900,000

3,000,000

1,000,000

1,050,000

3,500,000

300,000

600,000

2,000,000

1,000,000

1,080,000

600,000

2,000,000

3,600,000

1,320,000

4,400,000

390,000

1,380,000

4,600,000

1,300,000

450,000

1,500,000

900,000

1,350,000

4,500,000

3,000,000

2,130,000

間接経費

7,100,000

直接経費

平成26年度

1,000,000

1,100,000

01,400,000

02,000,000

03,200,000

002,000,000

3,400,000

4,200,000

1,500,000

4,300,000

2,600,000

直接経費

研究課題名

0

As-S(Se)ナノファイバを用いた非線形ファイバグ
レーティングの開発とその応用
３次元光電子機械プログラマブルデバイスの開発
0と動的回路実装技術の確立
時空間的異種情報の統合・連携予測による災害時
800,000
変動下の道路交通情報解析
格子ロトカボルテラ模型による生物の進化・機能の0
研究
さまざまな環境情報が引き起こす文脈依存再認の0
包括的な説明原理の実証的探求
バンド間及びサブバンド間遷移中・遠赤外線量子
700,000
井戸レーザの研究

0 超分子ヒドロゲルライブラリーの構築と機能評価

3,200,000 モバイルデータ3Dオフローディングの研究

2,400,000

異常気象による主要穀物の生産変動が世界の食料需給・貧栄養人口に及ぼす影響の解明
乾燥地生態系はどこまで水不足に耐えられるの
1,500,000
か？マルチスケールでの脆弱性評価
リアルタイム画像カーナビのための効率的車々間
0
データ配信技術
低温条件下における超臨界技術活用による新奇グ0
ラフェン素材の開発

3,500,000 MEMS技術を用いた300GHz帯FW-TWTの開発

3,000,000

担子菌類－植物共生メカニズムの解明及び劣悪環境下における食糧生産への応用
微生物により生成される新規蓄放電物質の生成機
3,600,000
構の解明
変分原理に基づく意匠デザイン用曲線・曲面の定0式化とそれらの力学性能の解明

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 381 −

理学研究科

電子工学研究所

理学研究科

理学研究科

情報学研究科

工学研究科

理学研究科

理学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

情報学研究科

基盤研究(C)

情報学研究科

工学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

工学研究科

基盤研究(C)

工学研究科

理学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

工学研究科

基盤研究(C)

属

教育学部

所

基盤研究(C)

研究種目
名

名

板垣 秀幸

氏

喜多 隆介

岡林 利明

小西 達裕

教授

教授

教授

教授

教授

教授

教授

教授

徳元 俊伸

田中 直樹

立岡 浩一

竹内 勇剛

鈴木 雅一

鈴木 信行

杉浦 敏文

塩尻 信義

教授 酒井 三四郎

教授 小林 健吉郎

教授

教授 桑原 不二朗

教授

教授

教授 海老澤 嘉伸

教授

職

研究代表者

510,000
150,000
240,000
450,000
450,000
420,000
420,000
210,000

500,000
800,000
1,500,000
1,500,000
1,400,000
1,400,000
700,000

300,000

1,000,000

1,700,000

360,000

1,200,000

300,000

360,000

1,200,000

1,000,000

480,000

1,600,000

570,000

150,000

500,000

1,900,000

450,000

間接経費

1,500,000

直接経費

平成26年度

600,000

900,000

800,0000

1,200,000

1,500,000

01,200,000

900,000

900,000

800,000

1,000,000

1,100,000

1,200,000

0

0

直接経費

研究課題名

1,100,000

両生類におけるアクアポリンの多様性と進化、および環境適応に関する分子生物学的研究
自律的なシステムとの原初的なインタラクションを0通した協調作業への参与感の創出
簡便な熱処理によるナノ構造の形態・形状制御と700,000
熱電発電への応用
汎関数により表現される消散構造をもつ非自励な
0
微分方程式系に対する適切性ステロイド膜受容体の機能解析を中心とした卵成
0
熟・排卵誘導機構の解明

0 非古典述語論理のための代数的意味論の再構築

0

シンジオタクチックポリスチレンを用いた機能性オ
ルガノメタリックシステムの構築
高照度環境対応高精度視線検出のための開口部
0内２波長光出射光学系の開発基礎研究
放電支援型レーザーアブレーション法が開く含遷
1,200,000
移金属活性種研究の新たな扉
人工ピンの分子ドーピングと結晶化制御による高0
機能超伝導薄膜ナノエンジニアリング
多孔質体概念に基づく都市気象予測モデルの構0
築と新しい防災都市計画
協調的疑似学習者エージェントを有する日本語
700,000
ディクトグロス学習支援システムの開発
狭いバンドギャップを持つZnOS量子ドット薄膜の新900,000
規合成と発光デバイスへの応用
オブジェクト図自動生成とシナリオ反映度検査機能0を有したモデリング学習支援システム
比較分子形態学的手法による脊椎動物における0
肝臓構築の多様性と構築メカニズムの解明
誤差１度以内を目指した脳内深部温度無侵襲計
0
測用マイクロ波ラジオメータシステム

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 382 −

工学研究科

理学研究科

グリーン科学技術研究所 教授

理学研究科

工学研究科

工学研究科

工学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

名

依田 秀実

山本 歩

山内 清志

毛利 出

宮崎 倫子

前田 康久

前田 恭伸

星野 敏春

藤原 健智

藤間 信久

平井 浩文

早川 邦夫

中谷 広正

鳥居 肇

氏

准教授

臼杵 深

准教授 朝日 弓未

教授

教授

教授

教授

教授

教授

工学研究科

教授

教授

基盤研究(C)

理学研究科

基盤研究(C)

教授

工学研究科

工学研究科

基盤研究(C)教授

基盤研究(C)

農学研究科

基盤研究(C)

教授

教授

工学研究科

工学研究科

基盤研究(C)

名教授

職

基盤研究(C)

情報学研究科

基盤研究(C)

属

教育学部

所

基盤研究(C)

研究種目

研究代表者

210,000
150,000
330,000
300,000
390,000
330,000
390,000
300,000

500,000
1,100,000
1,000,000
1,300,000
1,100,000
1,300,000
1,000,000

270,000

900,000

700,000

150,000

500,000

240,000

300,000

1,000,000

800,000

210,000

700,000

270,000

450,000

1,500,000

900,000

300,000

間接経費

1,000,000

直接経費

平成26年度

600,000

1,000,000

800,0000

900,000

1,100,00000

800,0000

900,00000

700,000

1,200,000

1,000,000

直接経費

液相水素結合系のテラヘルツ波応答における電子と分子運動の協奏的効果の解析

研究課題名

0

水溶液中での弱い相互作用に基づく脱硫－ヒドロ
キシル化－希少抗生物質合成への展開－
海外市場への日本産農産物の輸出戦略に関する0研究
超精密部品の高速形状検査のための三次元光学
0
顕微計測基盤技術の開発

0 減数分裂期染色体の動態制御分子機構の解明

0プレス成形における素材の初期残留応力の影響の予測・評価手法の確立
木質バイオマスからのワンステップ乳酸生産菌の0
開発
ジルコニウム系非晶質合金の局所構造の解明と電0子・水素輸送物性の応用
海洋性アンモニア酸化細菌による温室効果ガス亜0酸化窒素の生成ＧＧＡ－ＦＰＫＫＲ法の第一原理計算による遷移金
0属シリサイドの電子構造・磁性
ボランティア参加の機構解明とそれを活用したボラ
800,000
ンティア獲得の為の情報システム開発
光機能材料の調製と光電極系による溶液処理・計
0測への応用
Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ 制御法の解析における理0論的枠組みの構築
多元環の表現論を応用した非可換代数幾何学の0
新展開
エピジェネティックメモリーを標的とした内分泌撹乱0
化学物質の作用機序に関する研究

1,100,000 伝統モンゴル文字認識システムの構築

0

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 383 −

工学研究科

工学研究科

理学研究科

理学研究科

工学研究科

電子工学研究所

電子工学研究所

情報学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

基盤研究(C)

情報学研究科

基盤研究(C)

工学研究科

情報学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

工学研究科

基盤研究(C)

工学研究科

工学研究科

基盤研究(C)

基盤研究(C)

工学研究科

基盤研究(C)

属

工学研究科

所

基盤研究(C)

研究種目
名

氏

名

下村 勝

准教授 宮崎 佳典

准教授 根尾 陽一郎

准教授 庭山 雅嗣

准教授 冨田 靖正

准教授 土屋 麻人

准教授 鈴木 雄太郎

准教授

准教授 島村 佳伸

准教授 真田 俊之

准教授 小林 祐一

准教授 桐山 伸也

准教授 木谷 友哉

准教授 甲斐 充彦

准教授 小野 篤史

准教授 荻野 明久

准教授 大橋 剛介

職

研究代表者

120,000
330,000
180,000
270,000
630,000
330,000
150,000
360,000

1,100,000
600,000
900,000
2,100,000
1,100,000
500,000
1,200,000

360,000

1,200,000

400,000

390,000

1,300,000

240,000

360,000

1,200,000

800,000

240,000

800,000

270,000

660,000

2,200,000

900,000

360,000

間接経費

1,200,000

直接経費

平成26年度00

900,000

900,0000

300,000

1,000,000

500,000

800,000

700,000

1,200,000

1,200,000

1,200,0000

900,000

1,000,000

直接経費

研究課題名

900,000

遷移金属フッ化物の開発・評価と正極活物質への応用
皮膚接触不要の無意識・無拘束な心疾患検査を
700,000
可能とする光センシングシステム
表面プラズモン共鳴を用いたホトカソードによる高0速バンチビーム形成
コーパスを活用した英語技術文書の作成を支援す
0
るＷｅｂアプリケーションの開発

0 超弦理論の行列模型による宇宙論の研究

0

感情意図ラベリングに基づく韻律に着目した音声
言語獲得過程分析
実際の行動経験を反映した画像特徴にもとづく屋
0
外環境認識法超親水性ブラシと表面との相互作用およびナノ0パーティクル除去メカニズムの解明
炭素繊維強化プラスチックの超高サイクル疲労の0
迅速評価手法の開発
有機硫黄化合物による色素増感太陽電池用酸化0チタンの表面修飾
球体化防御姿勢の進化形態学的研究：動きが関
0
わる生物の形作り

1,200,000 二輪車車体運動センシングシステムの研究

800,000

半導体エミッタの活性化による高効率熱電子放出と光熱併用熱電子発電への応用
モノリシック集積型高感度ＳＯＩフォトダイオードの開0
発
音声ドキュメント内の検索とフィードバックに基づく
0
高度なインデキシング機能の実現

700,000 スケッチ画像検索におけるクエリ予測機能の実現

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 384 −

名

金武 佳明
河岸 洋和
川田 善正

教授
教授
教授

教授
教授
教授
教授

挑戦的萌芽研究 工学研究科

挑戦的萌芽研究 情報学研究科

挑戦的萌芽研究 グリーン科学技術研究所 教授
教授

挑戦的萌芽研究 理学研究科

挑戦的萌芽研究 電子工学研究所

挑戦的萌芽研究 理学研究科

挑戦的萌芽研究 理学研究科

挑戦的萌芽研究 情報学研究科

挑戦的萌芽研究 電子工学研究所

鈴木 久男

杉浦 彰彦

坂本 健吉

小林 健二

岩田 太

浅芝 秀人

教授

渡辺 修治

脇谷 尚樹

永津 雅章

小谷 真也

岡田 昌也

武田 正典

沖田 善光

氏

挑戦的萌芽研究 創造科学技術大学院教授

助教

挑戦的萌芽研究 創造科学技術大学院

農学研究科

基盤研究(C)

助教

講師

教授

情報学研究科

基盤研究(C)

名

講師

職

挑戦的萌芽研究 創造科学技術大学院

工学研究科

基盤研究(C)

属

工学研究科

所

基盤研究(C)

研究種目

研究代表者

330,000
270,000
450,000
510,000
360,000
540,000
270,000
360,000

900,000
1,500,000
1,700,000
1,200,000
1,800,000
900,000
1,200,000

360,000

1,200,000

1,100,000

330,000

1,100,000

270,000

300,000

1,000,000

900,000

300,000

1,000,000

330,000

690,000

2,300,000

1,100,000

330,000

間接経費

1,100,000

直接経費

平成26年度

001,200,000

01,300,0000

800,0000

900,000

0001,000,000

1,300,000

800,000

900,000

直接経費

研究課題名

0

光マニピュレーション技術による微小単一液滴の燃焼ダイナミクス解析とモデル化
堅固な平面性大環状パイ共役拡張アセンオリゴ
0マーの合成と超分子化学
分子内三重閉環メタセシスによる縮合多環ヘテロ0アヌレン類の合成法の開発
知的環境認識型ワイヤレスネットワークを用いた害0
獣検知と出没予測
ゾルゲル法による薄膜型金属－空気革新電池の
0開発

0 タケの生存戦略の化学

0

ナノピペットを用いた電気泳動堆積による３次元微細立体造形法の開発
危機回避を目的とするシステム運転者用仮想空間0
利用教育方式の基礎研究

0 多元環の2圏論的被覆理論

0

ＧＡＢＡ摂取の相互相関解析による神経生理機構の解明
テラヘルツ帯受信機の極高感度化を狙った低雑音
800,000
超伝導パラメトリック増幅器の開発
実世界における学習状況の理解に基づく「多様性0を萌芽とした知識創造」の支援
リボゾーム工学に基づく新規マクロライド抗生物質
0の創出
水中バブル放電プラズマを用いた官能基修飾磁0気微粒子による放射性セシウム回収技術
ミリサイズ高分子球の最密充填構造をテンプレート
0に用いた焦電センサアレイの作製
花から発散・拡散される揮発成分の空間、時間を0
測るー化学生態学の新たな研究手法

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 385 −

氏

名

教授
教授
教授

挑戦的萌芽研究 理学研究科

挑戦的萌芽研究 電子工学研究所

挑戦的萌芽研究 農学研究科

講師
講師

挑戦的萌芽研究 情報学研究科

挑戦的萌芽研究 情報学研究科

工学研究科

准教授

挑戦的萌芽研究 工学研究科

若手研究(A)准教授 峰野 博史

挑戦的萌芽研究 情報学研究科

間瀬 暢之

横山 昌平

福田 直樹

渡邊 実

松井 信

准教授 香川 景一郎

教授

准教授

挑戦的萌芽研究 工学研究科

工学研究科

准教授 茶山 和敏

挑戦的萌芽研究 農学研究科

若手研究(A)准教授

挑戦的萌芽研究 工学研究科

石原 進

准教授 池田 浩也

挑戦的萌芽研究 電子工学研究所

森田 達也

三村 秀典

道林 克禎

教授 三浦 憲二郎

挑戦的萌芽研究 工学研究科

原 正和

名

挑戦的萌芽研究 グリーン科学技術研究所 教授

職
田部 道晴

属
教授

所

挑戦的萌芽研究 電子工学研究所

研究種目

研究代表者

270,000
390,000
450,000
210,000
270,000
420,000
750,000
600,000

1,300,000
1,500,000
700,000
900,000
1,400,000
2,500,000
2,000,000

450,000

1,500,000

900,000

450,000

1,500,000

330,000

630,000

2,100,000

1,100,000

570,000

1,900,000

210,000

240,000

800,000

700,000

420,000

間接経費

1,400,000

直接経費

平成26年度

00

0

900,000

1,600,000

1,500,000

001,700,000

001,400,000

500,000

600,000

0

0

直接経費

研究課題名

0

キャビティ法と変調法を組み合わせた超高感度レーザー吸収分光法の開発
ウィンドウサイズ自動調整型サポートベクターマシ
0ンによる高精度な微気象データ予測
回折限界を打破する偏光ホログラムメモリシステム
0の研究開発
オープンデータへの高効率アクセス基盤実現と高900,000
速エージェントシミュレーションの結合
考古学的アプローチによる埋没ビックデータの再0
センシング基盤技術
新規化学結合検出用蛍光センサーによる高活性0有機触媒の開発：偶然から必然への挑戦
処理・センシング融合型時間多重複眼撮像システ
0ム

0

Siナノpn接合を用いたドーパント原子型トンネルダ
イオード
植物におけるアミロイド様蛋白質の金属生理学的
0
役割の解明
三次元顕微計測データを用いた超多重解像度・高600,000
精度形状モデル生成に関する挑戦的研究
ほぼ全ての溶岩に適用可能な酸化還元状態決定
0法の開発
CNT歪センサを用いたウェアラブル人体動作計測
0
システムの開発
杯細胞から探る新しい腸管粘膜免疫機構と食物繊0
維によるその制御
単電子・スピンデバイスの高温動作を可能にするた
0めのナノフリーザ基板の開発
下水道の短期間検査のための複数浮流ノード連0
携によるビデオ伝送システムの開発
乳児の腸管免疫機能の向上を目的とした乳汁中
0 CCL25の生理学的機能性の解明

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 386 −

PD
PD
DC2
DC2
DC2

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

講師

講師

柴田 侑毅

大野 悟志

伊東 啓

關根 惟敏

名和 靖矩

柿嶋 聡

近田 拓未

岡田 令子

准教授 保坂 哲也

准教授 平田 久笑

准教授 新谷 政己

PD

理学研究科

若手研究(B)

居波 渉

柿嶋 聡

准教授 木村 浩之

准教授

PD

樋口 富彦

名

特任
助教

氏
松井 信

名

准教授

職

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

理学研究科

若手研究(B)

工学研究科

若手研究(B)

理学研究科

理学研究科

若手研究(B)

若手研究(B)

工学研究科

若手研究(B)

農学研究科

創造科学技術大学院

若手研究(B)

若手研究(B)

創造科学技術大学院

若手研究(B)

属

工学研究科

所

若手研究(A)

研究種目

研究代表者

270,000
390,000
330,0000
330,00000
0

900,000
1,300,000
1,100,000
1,000,000
1,100,000
1,000,000
1,100,000
1,000,000

240,000

800,000

270,000

210,000

700,000

900,000

150,000

500,000

210,000

360,000

1,200,000

700,000

450,000

2,910,000

間接経費

1,500,000

9,700,000

直接経費

平成26年度00

900,000

1,100,000

01,100,0000

800,000

700,000

1,300,000

0001,100,000

700,000

6,300,000

直接経費

研究課題名

0

視覚イメージの復元に基づく三葉虫類の適応放散様式の解明
両生類におけるアクアポリンの生理学的役割、遺0
伝子発現調節機構、および進化プロセス

0 絶滅回避の進化戦略

0

電子線直接励起による高空間分解能蛍光顕微鏡の開発
電気系／機械系マルチフィジックス・シミュレーショ
0
ン技術の基盤形成に関する研究

0 周期植物の進化史の解明

0

貧栄養環境に生息する細菌群集の生存代謝メカ
ニズムの解明と応用展開
プラスミドが異種細菌間を接合伝達するための必0
須因子の同定多犯性細菌防除のための宿主域可変型ファージ
700,000
セラピーの開発
非正曲率空間とその等長変換群およびコクセター
700,000
群の研究
恒温動物への進化の基盤としての視床下部―下0
垂体調節機構
核融合炉ブランケット用機能性薄膜の液体リチウム
0
鉛中水素同位体透過機構の解明

0 電子線照射による発光の解析手法の開発

800,000 周期植物の種間比較による周期遺伝子の探索

2,800,000

半導体レーザーを用いた革新的な高エンタルピー
風洞の実現可能性の検証
造礁サンゴのカルサイト骨格生成と骨格中元素の700,000
温度依存性

直接経費

平成27年度 平成28年度交付（予定）額− 387 −DC1
DC1

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

合計１４９件DC2

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

名

DC2

職

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

属
DC2

所

特別研究員奨励費 創造科学技術大学院

研究種目

研究代表者
名

山西 克典

水嶋 祐基

渡部 孝幸

森脇 烈

廣田 雅春

氏

0
0
0
0

1,000,000
1,000,000
900,000
900,0000

900,000

900,000

0

0

直接経費

複数のソーシャルメディアからのイベントと感想情報の抽出に関する研究

研究課題名

0

コーパス言語学を用いた数式の分析に基づく数式の意味解釈
マイクロ光ファイバーを用いた微小気泡・液滴計測
0の高精度化と医療計測への展開
アミド基を導入したポルフィリン錯体による酵素様0反応の発現

0 高速動的再構成型プロセッサの研究開発

0

直接経費

平成27年度 平成28年度

371,000,000 108,630,000 255,100,000 125,500,000

0

間接経費

1,000,000

直接経費

平成26年度交付（予定）額− 388 −69,800,900

13,000,000

130,000

時空を超えて光を自由に操り豊かな持続的社会を実現する光創起イノベーション研究拠 独立行政法人科学技術振興機構 COIプログラム
点
研究成果展開事業産学共創基礎基盤研究

高速誘導ラマン散乱スペクトルイメージングシステムの開発

研究成果展開事業研究成
今までにない超高感度・広ダイナミックレン
独立行政法人科学技術振興機構 果最適展開支援プログラム
ジ特性を有するカメラモジュールの開発
シーズ育成タイプ

川田 善正

川人 祥二

川人 祥二

川人 祥二

アルプス電気/匠ソリューションズ/
東芝シーテック

400,000

29,978,000

電子線励起微小光源による光ナノイメージン
戦略的創造研究推進事業
独立行政法人科学技術振興機構
グ法の開発（CREST)

河岸 洋和

コヒーレント光源対応ＴＯＦセンサの開発

63,000,000

農林水産業・食品産業科学
技術研究推進事業委託事
業

フェアリーリング惹起物質の植物成長制御機
農林水産技術会議事務局
構解明と応用展開

青木 徹

川人 祥二

1,247,000

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）本格研究
開発ステージCdTe素子およびCdTe検出器開発のための
つくばテクノロジー株式会社
技術支援、評価青木 徹

独立行政法人科学技術振興機構

12,088,000

インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発
プロジェクトインフラ維持管理用ロボット技術・非破壊検査装置開発/超小型X線及び中性子センサ 独立行政法人新エネルギー・産を用いたインフラ維持管理用非破壊検査装 業技術総合開発機構
置開発

308,000

100,000

10,000,000

53,693,000

23,060,000

48,466,924

959,000

9,671,000

4,104,000

5,335,200

中部電力株式会社

遠隔方向検知ガンマ線計測の研究

青木 徹

650,000

845,000

4,000,000

直接経費

CMOS技術と機能性強誘電体薄膜を用いた
国際科学技術共同研究推
新規フォトニックデバイスの開発（FF独立行政法人科学技術振興機構
進事業
Photon）

当該年度の
受入れ金額

脇谷 尚樹

事業名
4,400,000

委託者名

植物病原細菌Pantoea ananatisの遺伝子型
戦略的国際科学技術協力
独立行政法人科学技術振興機構と病原性の多様性に関する研究
推進事業

受託研究題目瀧川 雄一

研究代表者名（２）受託研究費

92,00030,0003,000,000

16,107,900

6,918,000

14,533,076

288,000

2,417,000

1,231,200

195,000

400,000

間接経費

− 389 −受託研究題目

委託者名

5,399,784

廃棄乳オゾニドを利用した除染水の処理と減容化

研究成果展開事業研究成
超臨界CO2利用・低環境負荷金属ナノ粒子
果最適展開支援プログラム
独立行政法人科学技術振興機構
コーティング装置の開発
フィージビリティスタディス
テージ探索タイプ

齋藤 隆之

佐古 猛

3,000,000

1,500,200

4,865,900

49,212,000

攻めの農林水産業の実現に向けた革新的技術緊急展開
事業

研究成果最適展開支援プロ
植物へのアブシナゾール処理による乾燥耐独立行政法人科学技術振興機構 グラム（A-STEP）シーズ顕在性および塩耐性付与技術の構築
化タイプ

グローバル化時代と地球温暖化に適した超研究成果展開事業研究成
多収・大粒・早晩生イネの次世代シーケン
独立行政法人科学技術振興機構 果最適展開支援プログラム
サー・ゲノムワイド解析による開発
ハイリスク挑戦タイプ
地熱発電技術開発/地熱発電の導入拡大に資する革新
的技術開発

轟 泰司

富田 因則

中山 顕

電気分解を応用した地熱発電用スケール除 独立行政法人新エネルギー・産去装置の研究開発
業技術総合開発機構

三重県

ICT技術を用いたシカ、イノシシ、サルの防除、捕獲、処理一環体系技術

杉浦 彰彦

923,000

12,870,000

戦略的創造研究推進事業
室温から200℃以下の中温領域で機能する
独立行政法人科学技術振興機構 （先端的低炭素化技術開発
マグネシウム金属負極系の開発
ALCA）

昆野 昭則

中部電力株式会社

1,531,293

宇宙科学技術推進調整委
託費

球形立体表示システムを用いた宇宙地球教
国立大学法人京都大学
育プログラムの発展的開発と実施

3,085,826

熊野 善介

平成２６年度化学物質安全対策

8,720,140

当該年度の
受入れ金額

平成２６年度化学物質安全対策（生分解性評価の合理化に向けた活性汚泥の呼吸活性阻害の簡易計測システムの調査研究）
経済産業省

事業名

金原 和秀

金原 和秀 木質バイオマス減容化発酵システムの開発 国立大学法人広島大学研究代表者名39,370,000

3,743,000

1,154,000

2,883,000

710,000

4,153,680

9,900,000

1,177,918

2,805,298

6,707,800

直接経費

9,842,000

1,122,900

346,200

117,000

213,000

1,246,104

2,970,000

353,375

2,012,340

間接経費

− 390 −土壌呼吸温暖化操作実験サイト（苗場サイト）の保守等とデータの回収に係わる業務

井上 翼

高性能CNT量産化技術開発

10,400,000

戦略的創造研究推進事業
独立行政法人科学技術振興機構 先端的低炭素化技術開発(ALCA)

8,000,000

12,440,000

952,372770,000

1,000,000

999,990

4,830,448

3,500,000

290,000

1,775,701

18,360150,000

直接経費

6,279,582

4,550,000

16,172,000

原子力基礎基盤研究委託
事業

戦略的創造研究推進事業（ALCA)

377,000

1,900,000

19,440

195,000

当該年度の
受入れ金額

戦略的創造研究推進事業（さきがけ)

独立行政法人国立環境研究所

株式会社ネットコムセック

粟井 光一郎 ラン藻ポリケチド合成酵素を用いた脂質生産 独立行政法人科学技術振興機構

王 権

三村 秀典 0.3THｚ帯遅波回路の効率化の研究

微小真空冷陰極アレイを用いた高い放射線
国立大学法人京都大学耐性を持つ小型軽量撮像素子の開発

三村 秀典

独立行政法人科学技術振興機構

研究成果展開事業研究成
果最適展開支援プログラム
独立行政法人科学技術振興機構
フィージビリティスタディス
テージ探索タイプ

バイオマス低減化のための電子フロー誘導化技術の開発香辛料成分を使った植物耐熱性向上剤の探索研究

野草・食用植物の育成と有効成分の抽出の
静岡商工会議所
研究

二又 裕之

原 正和

原 正和

戦略的基盤技術高度化支
援事業

高機能・低コスト・軽量化のための高板厚ハ
株式会社浜名湖国際頭脳セン
イテン材プレス加工と溶接の高度化技術開
ター
発

事業名

早川 邦夫

委託者名

朴 龍洙

受託研究題目

研究成果展開事業研究成
がん細胞追跡用ウイルス様粒子の作製～ド果最適展開支援プログラム
独立行政法人科学技術振興機構
ラッグデリバリーへの応用を目指して～フィージビリティスタディス
テージ探索タイプ研究代表者名2,400,000

3,732,000

47,618230,000

1,449,134

1,050,000

87,000124,299

1,080

45,000

間接経費

− 391 −

福田 直樹

合計３７件

超高速組合せオークション技術と高スケーラ
ブルなエージェントシミュレーション技術の融 総務省
合による無線帯域割り当て

戦略的情報通信研究開発
推進事業

80,345,006

366,783,255 286,157,721

1,245,780

1,098,000

231,000

549,000

770,000

1,350,000

3,270,000

間接経費

1,830,000

2,379,000

4,154,220

5,400,000

耐放射線FPGAの研究開発

渡邊 実

中部電力株式会社

3,660,000

4,758,000

高度農業ICTを実現する高信頼双方向多点
無線センサ／アクチュエータネットワークの 東海総合通信局
研究開発

峰野 博史

戦略的情報通信研究開発
推進事業(地域ICT振興型研究開発)

1,001,000

研究成果最適展開支援プロ
指接着型の胎児パルスオキシメーターの開独立行政法人科学技術振興機構 グラム（A-STEP）シーズ顕在
発
化タイプ

庭山 雅嗣

4,500,000

5,850,000

10,900,000

直接経費

戦略的創造研究推進事業
ＣＮＴ構造体強化プラスチックの機械的特性
独立行政法人科学技術振興機構 先端的低炭素化技術開発
発現機構(ALCA)

当該年度の
受入れ金額

島村 佳伸

事業名
14,170,000

委託者名

付加帯エネルギー生産システム創生に向け戦略的創造研究推進事業
独立行政法人科学技術振興機構
た基盤技術の開発（さきがけ)

受託研究題目木村 浩之

研究代表者名

（３）民間との共同研究
研究代表者
役職
氏名

研究題目

研究開始年度

大気圧プラズマを用いた皮膜技術

教授

永津 雅章 平成２５年度（～２６年度）

弾性表面波フィルタの質量付加効果に関する評価技術

教授

近藤 淳

平成２４年度（～２６年度）

弾性表面波を利用した水滴除去技術開発

教授

近藤 淳

平成２６年度

眼底反射光測定法におけるアーチファクトの解析

教授

佐治 斉

平成２５年度（～２６年度）

蛍光体粒子へのアルミナコーティング

教授

原 和彦

平成２６年度

残光時間が短い蛍光体の開発

教授

原 和彦

平成２６年度（～２７年度）

アルミナ膜の低温成膜技術の確立（フェーズ３）

教授

脇谷 尚樹

平成２３年度フォトンカウンティング検出器による焼結材のフルスペクトル
CT

教授

青木 徹

平成２５年度（～２６年度）

半導体放射線検出器の素子形成技術の研究

教授

青木 徹

平成２６年度センサー信号処理に関する研究

教授

青木 徹

平成２６年度

放射線信号処理回路評価に関する研究

教授

青木 徹

平成２６年度

非破壊検査向けＸ線ＣＴ画像再構成に関する研究

教授

青木 徹

平成２６年度（～２７年度）

チップ・パッケージ・ボード協調設計のための回路・電磁界
ハイブリッドフルウエーブ解析技術

教授

浅井 秀樹

平成２４年度

変調ドープによる半導体特性変化の研究

教授

石田 明広

平成２６年度SOIウエハーを用いた微弱光検出器の開発

教授

猪川 洋

平成２２年度（～２６年度）

ＳＰアンテナを用いたバイオ分析装置の開発（PhaseⅠ）

教授

猪川 洋

平成２６年度

メタサーフェスに関する研究

教授

猪川 洋

平成２６年度（～２７年度）

視線検出技術による応用機器開発

教授 海老澤 嘉伸 平成２５年度（～２６年度）

視線検出装置の実用化に関する研究

教授 海老澤 嘉伸 平成２５年度（～２６年度）

キノコ抽出物ライブラリーからの生理活性物質の探索

教授

河岸 洋和 平成２３年度（～２６年度）

モバイル機器の非接触入力インターフェースにおけるTOF
式距離画像センサの共同研究

教授

川人 祥二

次世代高精細・高速CMOSイメージセンサの要素技術開発

教授

川人 祥二 平成２５年度（～２７年度）

３Ｄ画像センサの開発（PhaseⅡ）教授

川人 祥二 平成２６年度（～２７年度）

教授

川人 祥二 平成２６年度（～２７年度）

教授

川人 祥二 平成２６年度（～２７年度）

教授

金原 和秀

高機能・高性能イメージセンサの開発および試作デバイスのテスト環境構築
TOF距離センサの低コスト化および量産対応ならびに性能向上
油汚染土壌浄化試験における微生物群集の解析− 392 −

平成２５年度

平成２６年度研究代表者
役職
氏名

研究題目

研究開始年度自己組織化したイオン伝導体の研究開発

教授 久保野 敦史 平成２４年度（～２６年度）

炭素表面修飾材料の研究

教授 久保野 敦史 平成２６年度（～２７年度）

パッチアレーアンテナの最適化設計

教授

無機薄膜のエレクトロニクスデバイスへの応用

教授 小林 健吉郎 平成２５年度（～２６年度）

硝酸イオン除去剤の実用化の研究

教授

近藤 満

平成２４年度（～２６年度）

包接型除去用ろ材の浄水器への適用研究

教授

近藤 満

平成２５年度水中における窒素化合物除去剤の実用化の研究

教授

近藤 満

平成２６年度（～２７年度）

超臨界流体を用いた廃棄物処理

教授

佐古 猛

平成２０年度（～２７年度）

超臨界流体を利用した油脂の抽出・改質

教授

佐古 猛

平成２３年度（～２６年度）

超臨界流体中での高分子合成

教授

佐古 猛

平成２４年度（～２６年度）

大型海藻の高効率生産および利活用技術の確立に関する
研究

教授

佐古 猛

平成２６年度

リン化合物含有PCBの分解実験

教授

佐古 猛

平成２６年度マイクロ波ラジオメーターを用いた非侵襲深部温度計に関
する研究

教授

杉浦 敏文 平成２５年度（～２６年度）

鉛系／非鉛系の圧電薄膜／厚膜デバイスの研究開発

教授

鈴木 久男

桑原 義彦 平成２６年度（～２７年度）

平成２６年度

固体高分子型燃料電池運転時における過酸化水素生成の教授
in-situ計測

須藤 雅夫 平成２５年度（～２６年度）

新型キャパシタ用炭素材料の研究

教授

須藤 雅夫 平成２５年度（～２６年度）

電極材活性炭評価

教授

須藤 雅夫

平成２６年度

亜鉛空気二次電池用電極に関する研究

教授

須藤 雅夫

平成２６年度教授

竹内 勇剛 平成２６年度（～２７年度）

教授

竹林 洋一 平成２１年度（～２６年度）

ヒートポンプシステムにおける状況理解技術の研究

教授

竹林 洋一

平成２３年度

業務ワークフローに基づく人間行動の状況理解に関する研
究

教授

竹林 洋一

平成２６年度Ca系シリサイドを基とした成膜技術の開発および物性解析

教授

立岡 浩一

平成２５年度メッキ処理された高強度鋼の水素脆化挙動の評価

教授 東郷 敬一郎

平成２６年度

流体工学を活用した寝具用新型3Dクッションの開発及び事業化に伴うデータ分析と有効性の実証
マルチモーダル知識コンテンツ技術の評価方式に関する研究

画像処理技術を用いることにより細胞を認識する研究
PhaseⅢ
CCDカメラ等を用いることにより細胞の種別・特徴を判定す
る研究− 393 −

教授

中谷 広正 平成２５年度（～２６年度）

教授

中谷 広正 平成２６年度（～２７年度）

研究代表者
役職
氏名

研究題目

研究開始年度表面処理技術を用いたナノデバイス技術の研究

教授

中本 正幸 平成１９年度（～２７年度）

個人認証技術の研究

教授

西垣 正勝

平成２１年度パーソナルサービス実現のためのコンテキスト指向コン
ピューティング技術に関する研究

教授

西垣 正勝

平成２５年度

多種類の電圧を出力できる交流/交流変換器に関する研究

教授

野口 敏彦

平成２４年度インバータヒートポンプシステムにおける電力変換技術に関
する研究

教授

野口 敏彦

平成２４年度

高効率発電システムに関する研究教授

野口 敏彦 平成２４年度（～２６年度）

超高速モータの磁気回路研究教授

野口 敏彦 平成２５年度（～２６年度）

車載用小型モータ及び回路/制御技術に関する研究

教授

野口 敏彦

平成２６年度

SiCパワーデバイスを用いた高効率電力変換器の駆動・制御回路技術の開発

教授

野口 敏彦

平成２６年度

自励式巻線界磁形磁気ギアモータの基礎研究

教授

野口 敏彦 平成２６年度（～２７年度）

カリウムイオンエレクトレットを用いたMEMSデバイス開発

教授

橋口 原

平成２５年度（～２６年度）

カリウムイオンエレクトレットを用いたMEMSデバイス開発

教授

橋口 原

平成２６年度電気接点での接触界面微小変形挙動解析

教授

早川 邦夫 平成２２年度（～２７年度）

油膜形成を促進する摺動表面の研究

教授

早川 邦夫 平成２５年度（～２６年度）

油膜形成を促進する摺動表面の研究

教授

早川 邦夫 平成２５年度（～２７年度）

機能部材（定着ゴムローラ）の耐久性評価手法の研究

教授

早川 邦夫

平成２６年度

通電抵抗加熱金型の温度分布に関する研究

教授

早川 邦夫

平成２６年度教授

早川 邦夫

平成２６年度教授

早川 邦夫 平成２６年度（～２７年度）

塑性加工解析に関する研究教授

早川 邦夫 平成２６年度（～２７年度）

バルク結晶成長機構研究

教授

早川 泰弘

平成２５年度イネの耐熱性向上に関する研究

教授

原 正和

平成２６年度

耐暑性向上による花色・花形・香りに優れたバラ生産技術とアロマ製品の開発

教授

原 正和

平成２６年度カビ遺伝子改変株の構築

教授

平井 浩文 平成２６年度（～２７年度）

物質識別方式の開発

教授

廣本 宣久 平成２５年度（～２７年度）

高効率圧縮機の研究

教授

福田 充宏 平成２４年度（～２６年度）

アルミニウム合金とCFRTPの高温加圧接合下での最適接合条件と接合強度の研究
アルミダイカスト製品の各種欠陥対策のためのシミュレー
ション技術の追求− 394 −

研究代表者
役職
氏名

研究題目

研究開始年度

フロン系冷媒の乾き度計測手法の確立

教授

福田 充宏 平成２５年度（～２６年度）

スクロール圧縮機の運転時挙動に関する研究、及びオイル
ミスト発生メカニズムに関する研究

教授

福田 充宏

平成２６年度ベーン型圧縮機の起動時におけるトルク特性

教授

福田 充宏

平成２６年度

圧縮機効率向上に関する研究

教授

福田 充宏

平成２６年度微生物燃料電池における電流生産促進法の開発

教授

二又 裕之

平成２６年度

有機触媒を用いた高分子合成教授

間瀬 暢之 平成２４年度（～２６年度）

教授

間瀬 暢之 平成２４年度（～２６年度）

教授

間瀬 暢之

平成２６年度・画像ブレ補正 ・液膜抽出 ・液膜３Ｄ移動速度算出

教授 三浦 憲二郎

平成２６年度

アーク放電法によるカーボンナノチューブの合成

教授

三重野 哲 平成２４年度（～２６年度）

アルミ材料とアルミナ材料の応用に関する共同研究

教授

三重野 哲

教授

道下 幸志 平成２３年度（～２６年度）

教授

道下 幸志

平成２４年度

冬季雷解析に関する研究

教授

道下 幸志

平成２５年度

強磁性薄膜の評価・分析技術に関する研究

教授

村上 健司

平成２６年度

難消化性食品素材の栄養生理機能に係わる評価研究教授

森田 達也 平成２３年度（～２７年度）

教授

森田 達也

教授

森田 達也 平成２６年度（～２８年度）

カーボンナノチューブ応用技術の開発

准教授

井上 翼

平成２２年度（～２７年度）

カーボンナノチューブ大量製造技術と応用技術の開発

准教授

井上 翼

平成２４年度（～２７年度）

カーボンナノチューブ材料の宇宙曝露耐性に関する研究

准教授

井上 翼

平成２６年度

准教授 大橋 剛介

平成２５年度

准教授 大橋 剛介

平成２６年度マイクロナノバブルを用いた過酸化水素合成とその有機合成的利用
フロー型マイクロ波応用有機合成装置の性能向上とその実証Japan Lightning Detection Network（JLDN）の雷検知性能
及び位置精度向上に関する研究及びSurge Protection
Device（SPD＝避雷器）の劣化診断に関する研究
電力設備の雷害リスクマネジメントにむけた雷性状把握に関する研究

IgA誘導乳酸菌の顎下腺、胆汁および腸管IgA応答に関する研究
プランタゴ・オバタと他成分組み合せの腸内環境改善作用に関する研究自然画像におけるヘルムホルツ・コールラウシュ効果の有効性の研究
喉表面の三次元形状解析に基づく嚥下時の体動計測・補正に関する研究

平成２６年度

平成２６年度

放射性セシウムおよびトリチウムの環境中でのダイナミックス 准教授 大矢 恭久 平成２５年度（～２６年度）
金属／樹脂接合界面の化学的接合メカニズム解明

准教授 大矢 恭久

平成２４年度

中性子照射タングステンにおけるトリチウムダイナミックスの准教授 大矢 恭久
解明

平成２６年度− 395 −

研究題目
熱電子発電に関する研究

研究代表者
役職
氏名

研究開始年度准教授 荻野 明久

平成２６年度

二光子吸収用フォトレジストの開発およびパターニング研究 准教授 小野 篤史 平成２５年度（～２７年度）
外国語発話学習支援システムのための音声情報処理技術
准教授 甲斐 充彦 平成２４年度（～２６年度）の研究開発
深部地下水中のメタン回収と微生物によるメタン・水素生成
准教授 木村 浩之
平成２５年度による発電システムの開発
ロール洗浄のメカニズムに関する基礎的研究

准教授 真田 俊之 平成２４年度（～２６年度）

２相流による洗浄技術の開発

准教授 真田 俊之

天然由来化合物誘導体類の動物に対する効果検証

准教授 茶山 和敏 平成２３年度（～２６年度）

天然由来化合物誘導体類の動物に対する効果検証

准教授 茶山 和敏 平成２３年度（～２７年度）

アスタキサンチンの動脈硬化症及び自己免疫症発症抑制
准教授 茶山 和敏
作用に関する研究
一方向CNT紡績糸強化複合材料による超軽量構造体の創准教授 島村 佳伸
製
リチウムイオン電池用材料の研究

准教授 田中 康隆

エタノール含有ガソリンの輸送用機器燃料部品材料へ与え
准教授 田中 康隆
る影響とそのメカニズム究明
高電位耐性電解液の反応メカニズム解析と新規物質の探准教授 田中 康隆
索平成２６年度

平成２６年度
平成２４年度
平成２５年度
平成２６年度
平成２６年度全固体リチウムイオン二次電池に関する研究

准教授 冨田 靖正

平成２６年度リチウム電池用高容量正極材料の開発

准教授 冨田 靖正

平成２６年度脳ＮＩＲＳ装置における頭部挙動の影響補正アルゴリズムの准教授 庭山 雅嗣
研究平成２６年度M2Mデバイスの運用管理に関する共同研究准教授 峰野 博史

平成２６年度

新規な自己組織化材料に関する研究

准教授 山中 正道 平成２０年度（～２６年度）

新規な自己組織化材料に関する研究

准教授 山中 正道 平成２０年度（～２７年度）

液相法によるトリチウム透過低減被覆の施工技術開発と特
性評価

講師

近田 拓未

医療用ナイロン表面改質技術の開発

客員教授

山下 光司 平成２２年度（～２６年度）

合計１２５件− 396 −

平成２６年度

３．学術論文・学会発表等【教員構成員】№

平成２７年３月３１日現在
部門

兼担

コア
教授

1 ナノビジョンサイエンス教授
2

2 オプトロニクスサイエンス

准教授

講師

13

8

5

3

計

助教
1

24
8

3 インフォマティクス

1

20

12

4 ナノマテリアル

2

11

4

17

11

4

15

5 エネルギーシステム

3

6 統合バイオサイエンス

2

14

6

7 環境サイエンス

1

12

2

8 ベーシック

1

16

6

1

9

102

45

6

計

1

1

37

1

24
15
24

2

164

（１）学術論文・著書等
№

部門

兼担

コア
教授

1 ナノビジョンサイエンス教授
19

2 オプトロニクスサイエンス

准教授

講師

59

28

45

7

計

助教
2

108
52

3 インフォマティクス

2

36

26

4 ナノマテリアル

11

61

26

98

35

29

64

5 エネルギーシステム

12

6 統合バイオサイエンス

15

84

22

7 環境サイエンス

9

55

8

8 ベーシック

5

33

26

7

61

408

172

25

計

2

4

78

2

127
72
71

4

670

（２）特許等
№

部門

兼担

コア
教授

教授

准教授

講師

計

1 ナノビジョンサイエンス

17

2 オプトロニクスサイエンス

16

3 インフォマティクス

3

4

7

11

5

27

5 エネルギーシステム

3

1

4

6 統合バイオサイエンス

6

6

7 環境サイエンス

1

1

4 ナノマテリアル

8 ベーシック
計

11

5

助教

22
16

1

3

2

6

12

60

17

89

− 397 −

（３）国際会議発表件数
№

部門

兼担

コア
教授

1 ナノビジョンサイエンス

教授
36

准教授

講師

123

99

64

14

2 オプトロニクスサイエンス

計

助教
1

259
78

3 インフォマティクス

2

54

45

4 ナノマテリアル

24

46

7

77

64

25

89

5 エネルギーシステム

16

6 統合バイオサイエンス

4

27

20

7 環境サイエンス

9

26

6

8 ベーシック

12

23

22

15

87

427

238

38

計

1

118

6

57
41
72
1

791

（４）国内学会発表件数
№

部門

兼担

コア
教授

1 ナノビジョンサイエンス

教授
52

准教授

講師

146

121

49

8

2 オプトロニクスサイエンス

計

助教
6

325
57

3 インフォマティクス

6

147

109

4 ナノマテリアル

67

131

33

231

140

42

182

5 エネルギーシステム

27

6 統合バイオサイエンス

18

147

47

7 環境サイエンス

7

80

13

8 ベーシック

10

85

34

10

160

925

407

48

計

289

5

7

224
100
139

7

1,547

（５）招待講演件数№

部門

1 ナノビジョンサイエンス

兼担

コア
教授

教授

講師

助教

計

58

15

84

2 オプトロニクスサイエンス

11

4

15

3 インフォマティクス

32

11

17

6

27

24

5

29

4 ナノマテリアル

11

准教授

4

5 エネルギーシステム

3

46

6 統合バイオサイエンス

7

18

11

36

7 環境サイエンス

8

11

5

24

8 ベーシック

4

15

8

27

34

186

65

計

− 398 −

3288

４．客員教授
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Dumitru Luca（６３歳）
現職 Alexandru Ioan Cuza University 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Gheorghe Popa（７１歳）
現職 Alexandru Ioan Cuza University 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Yuedong Meng（５５歳）
現職 中国科学院 プラズマ物理研究所 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Xiangke Wang（４１歳）
現職 中国科学院 プラズマ物理研究所 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Liang Rongqing（６０歳）
現職 復旦大学 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Xiaodong Zhu（４８歳）
現職 中国科学技術大学 教授
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Erik Brundermann（４８歳）
現職 カールスルーエ工科大学 シンクロトロン放射光研究所 加速器研究科長
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Young-pil, Park（６６歳）
現職 Professor, School of Mechanical Engineering, Yonsei University
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日− 399 −

部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Din Ping Tsai（５５歳）
現 職 Distinguished Professor, Department of Physics, National Taiwan University Director andDistinguished Research Fellow, Research Center for Applied Sciences, Academia Sinica
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Min Gu（５４歳）
現職 University Distinguished Professor (Chair) of Optoelectronics, Director of Centre for MicroPhotonics, Swinburne University of Technology
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Ryszard Jablonski（７２歳）
現職 Professor at Warsaw University of Technology, Faculty of Mechatronics
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 Annamária R. Várkonyi-Kóczy（５７歳）
現職 Professor, Institute of Mechatronics and Vehicle Engineering, Óbuda University
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 BOTTONI Paolo（５４歳）
現職 ローマ大学 准教授
任期 平成２６年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 JENKIN Michael（５５歳）
現職 ヨーク大学 教授
任期 平成２６年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 ナノビジョンサイエンス部門
氏名 KAPRALOS Bill（４１歳）
現職 University of Ontario Institute of Technology 准教授
任期 平成２６年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 インフォマティクス部門
氏名 西久保 靖彦（６９歳）
現職 ウエストブレイン 半導体 FPD エキスパート
任期 平成２４年４月１日～平成２８年３月３１日− 400 −

部門 インフォマティクス部門
氏名 山本 眞司（７４歳）
現職 なし
任期 平成２２年８月１日～平成２８年３月３１日
部門 インフォマティクス部門
氏名 後藤 厚宏（５８歳）
現職 情報セキュリティ大学院大学 教授
任期 平成２４年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 インフォマティクス部門
氏名 井上 友二（６６歳）
現職 株式会社トヨタＩＴ開発センター 代表取締役会長
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 インフォマティクス部門
氏名 黒田 正博（５９歳）
現職 独立行政法人 情報通信研究機構 国際推進部門 標準化推進室 マネージャー
任期 平成２５年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 インフォマティクス部門
氏名 岡村 好庸（６４歳）
現職 宇部工業高等専門学校 電気工学科 教授
任期 平成２５年１０月１日～平成２７年９月３０日
部門 ナノマテリアル部門
氏名 山下 光司（７０歳）
現職 なし
任期 平成２５年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノマテリアル部門
氏名 今野 弘之（６２歳）
現職 浜松医科大学 医学部付属病院長・医学部外科学第二講座 教授
任期 平成２３年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノマテリアル部門
氏名 簑島 伸生（６０歳）
現職 浜松医科大学 副学長（研究担当）・メディカルフォトニクス研究センター長・光ゲノム医学研究室
教授
任期 平成２３年４月１日～平成２７年３月３１日− 401 −

部門 ナノマテリアル部門
氏名 福田 敦夫（５７歳）
現職 浜松医科大学 神経生理学講座 教授
任期 平成２３年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 ナノマテリアル部門
氏名 山本 清二（６０歳）
現職 浜松医科大学 メディカルフォトニクス研究センター 教授
任期 平成２３年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 統合バイオサイエンス部門
氏名 加藤 尚志（５８歳）
現職 早稲田大学 教育・総合科学学術院 教授
任期 平成２２年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 統合バイオサイエンス部門
氏名 Susanne Baldermann（３７歳）
現職 ドイツ ライプニッツ研究所・ポツダム大学 准教授
任期 平成２４年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 統合バイオサイエンス部門
氏名 Victor G. Levadny（６８歳）
現職 ロシア科学アカデミー・理論薬理学センター 上級研究員
任期 平成２１年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 統合バイオサイエンス部門
氏名 黒田 裕樹（４１歳）
現職 慶応義塾大学 環境情報学部 准教授
任期 平成２５年４月１日～平成２７年３月３１日
部門 統合バイオサイエンス部門
氏名 Li Shu Jie（５４歳）
現職 南開大学 物理学科 教授
任期 平成２６年１０月１日～平成２８年３月３１日
部門 環境サイエンス部門
氏名 吉永 光一（７５歳）
現職 なし
任期 平成２０年５月１日～平成２８年３月３１日− 402 −

部門 環境サイエンス部門
氏名 大葉 英雄（６１歳）
現職 なし
任期 平成２６年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 環境サイエンス部門
氏名 泰中 啓一（６５歳）
現職 静岡大学 工学研究科 教授
任期 平成２６年４月１日～平成２８年３月３１日
部門 ベーシック部門
氏名 後藤 基志（４６歳）
現職 核融合化学研究所 ヘリカル研究部 高温プラズマ物理研究系 准教授
任期 平成２６年７月１日～平成２８年３月３１日
部門 ベーシック部門
氏名 相良 明男（６３歳）
現職 核融合化学研究所 核融合システム研究系 炉システム設計研究部門 教授
任期 平成２６年７月１日～平成２８年３月３１日
部門 ベーシック部門
氏名 小堀 康博（４５歳）
現職 神戸大学 大学院理学研究科 教授
任期 平成２６年５月１日～平成２８年３月３１日− 403 −

教 員 索 引

河 岸 洋 和………………………… 232
川 田 善 正………………………… 34
川 人 祥 二………………………… 36

あ
青
浅
浅
粟

木
井
芝
井

き

徹………………………… 24
秀 樹………………………… 90
秀 人…………………………310
光一郎…………………………258

喜
木
北
木
木
桐
金

い
池
漁
石
石
板
井
猪
居
岩

田
田
田
原
垣
上
川
波
田

浩
武
明
秀

也………………………… 50
雄………………………… 92
広………………………… 26
進…………………………126
幸…………………………312
翼………………………… 54
洋………………………… 28
渉………………………… 52
太………………………… 72

多
谷
村
下
村
山
原

隆
友
晃
治
浩
伸
和

く
久保野
熊 野
桑 原

敦 史…………………………164
善 介………………………… 96
不二朗…………………………198

け

う
丑
臼

丸
杵

敬

こ

史…………………………230
深…………………………128

孔
小
小
小
小
小
近
近
昆

え
江 上
海老澤
海老原

嘉
孝

力………………………… 74
伸………………………… 76
雄…………………………340

お
大
大
大
大
大
岡
岡
岡
沖
荻
小

岩
田
坪
橋
矢
田
田
林
田
野
野

孝
春
順
剛
恭
昌
令
利
善
明
篤

介…………………………162
哉…………………………134
寿…………………………282
久………………………… 80
之…………………………302
也…………………………136
秀…………………………284

彰…………………………196
外…………………………314
次………………………… 30
介…………………………130
久…………………………342
也…………………………154
子…………………………270
明…………………………316
光…………………………148
久………………………… 56
史………………………… 58

谷
西
林
林
林
藤
藤
野

昌 一…………………………216
真 也…………………………272
達 裕………………………… 98
健吉郎…………………………166
健 二…………………………318
祐 一…………………………138
淳…………………………158
満…………………………320
昭 則…………………………168

さ
齋
酒
坂
佐
佐
真
茶

藤
井
本
古
治
田
山

隆 之…………………………194
三四郎…………………………100
健 吉…………………………322
猛…………………………200
斉………………………… 88
俊 之…………………………218
和 敏…………………………262

し

か

塩
島
下
新

甲 斐 充 彦…………………………132
香 川 景一郎………………………… 60
カサレト エステラ ベアトリス…………………………278
梶博 行………………………… 94
加 藤 憲 二…………………………280
加 藤 竜 也…………………………260
金 武 佳 明………………………… 32

尻
村
村
谷

信
佳
政

義…………………………234
伸…………………………220
勝………………………… 82
己…………………………264

す杉
杉− 404 −浦浦彰
敏

彦…………………………102
文…………………………104

鈴
鈴
鈴
鈴
須

木
木
木
木
藤

信 行…………………………324
久 男…………………………170
雅 一…………………………236
雄太郎…………………………304
雅 夫…………………………202

中
鳴

根

理

哲

西
庭

垣
山

正
雅

ね
根

た
雄
勇
正
裕
洋

浩
康
直
康
道

田

拓

野

越
屋

麻

朴
橋
早
早
原
原

平
平
平
廣

未…………………………352

田
田
田
居

符
福
福
藤
藤
二

敬一郎…………………………204
俊 伸…………………………240
泰 司…………………………242
誠…………………………328
因 則…………………………244
靖 正…………………………186
肇…………………………330

津
井
本
谷

雅
孝
正
広

彦…………………………208

龍
口
川
川

邦
泰
和
正

洙…………………………246
原………………………… 42
夫…………………………210
弘………………………… 70
彦………………………… 22
和…………………………248

井
川
田
本

浩
和
久
宣

文…………………………250
貴…………………………190
笑…………………………266
久………………………… 44

田
田
間
原
又

徳
直
充
信
健
裕

勝…………………………176
樹…………………………150
宏…………………………212
久…………………………178
智…………………………288
之…………………………214

へ
ほ
保
星

坂
野

哲
敏

也…………………………348
春…………………………180

ま

な
永
中
中
中

敏

ふ

哲…………………………286
人…………………………346

と
郷
元

口

ひ

て

東
徳
轟
冨
富
冨
鳥

陽一郎………………………… 62

は

つ
塚
土

尾

の

一…………………………228
剛…………………………106
典………………………… 66
文…………………………238
一…………………………108
忠…………………………110
茂…………………………172
一…………………………174
雄…………………………112
樹…………………………326
隆…………………………184
晴………………………… 38

ち近勝…………………………118
嗣…………………………140

ぬ香…………………………344

そ

瀧 川
竹 内
武 田
竹之内
竹 林
竹 前
田 坂
立 岡
舘 岡
田 中
田 中
田 部

顕…………………………206
夫…………………………188

に

せ
関

山
海

前
前
増
間

章………………………… 20
芳…………………………114
幸………………………… 40
正…………………………116− 405 −

田
田
田
瀬

恭
康
俊
暢

伸…………………………120
久…………………………332
明…………………………290
之…………………………182

松井信…………………………222

よ

み

横
横
吉
依

三 浦 憲二郎…………………………122
三重野
哲…………………………308
ミゼイキス ビガンタス………………………… 46
道 下 幸 志…………………………124
道 林 克 禎…………………………292
峰 野 博 史…………………………142
三 村 秀 典………………………… 48
宮 崎 佳 典…………………………144
宮 崎 倫 子…………………………334

沢
山
村
田

正
昌
秀

ら
り
李

洪

上
田

健
健

譜………………………… 84

る

む
村
村

幸…………………………298
平…………………………152
仁…………………………276
実…………………………338

司………………………… 78
臣…………………………268

れ

め
ろ
も
毛
森
森

利
下
田

祐
達

出…………………………336
一…………………………294
也…………………………252

わ
脇
和
渡
渡
王

や
山
山
山
山

内
崎
中
本

清
昌
正

志…………………………296
一…………………………254
道…………………………350
歩…………………………256

ゆ− 406 −

谷
田
辺
邊

尚
忠
修

樹…………………………160
浩…………………………146
治…………………………226
実………………………… 64
権…………………………300

静岡大学創造科学技術大学院
教育研究活動報告書
第9号

静岡大学創造科学技術大学院

発

行

者

永

津

雅

章

432-8011 浜松市中区城北三丁目 5 番 1 号
TEL（053）478-1350（直通）印

刷所
432-8044

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