プラズモニックホットスポットの化学物理
増原先生のサイエンスから研究者として滅んでしまわないために自分が学んだこと
伊藤 民武(独)産業技術総合研究所 健康工学研究部門 生体ナノ計測研究グループ

目次
0. 緒言
1. 数ナノメートルに局在化した増強光（ホットスポット）と分子との相互作用
2. 今後
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0.自己紹介
学歴(抜粋)
北海道大学大学院 工学研究科 博士前期課程 応用物理学専攻 1994年4月 入学 1996年3月 修了
論文題目 「高非線形ファイバーにおけるフェムト秒非線形屈折率応答に関する研究」 山下 幹雄 教授
大阪大学大学院 工学研究科 博士後期課程 応用物理学専攻 1999年4月入学 2002年3月修了(工学博士)
論文題目 「フェムト秒顕微光散乱分光システムの開発と単一ナノ粒子への応用に関する研究」 増原 宏教授

職歴(抜粋)
1996年度〜1999年度
日本原子力研究所 関西研究所 光量子科学センター 研究員
研究内容 「フェムト秒レーザーパルスの超高ピーク強度化とレーザーアブレーションへの応用」
2002年度〜2005年度
関西学院大学大学院 理工学研究科 博士研究員
研究内容 「表面増強ラマン散乱(SERS)の機構解明の基礎研究」尾崎 幸洋 教授
2005年度〜現在
産業技術総合研究所 健康工学研究部門 主任研究員
研究内容 「表面増強ラマン散乱の機構解明と超高感度生体分子計測への応用」

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緒言
増原先生の言葉研究者として滅んでしまわないための箴言
信念に揺らぎを与え続けろ。
大切にしてもらえるところに身を置け。
目立て。
孤立するな。仲間を作れ。
研究と人は裏と表だ。
哲学がない研究は不十分（滅びる）。
世界に身を置け。
増原先生の研究者人生＝就職活動 （伊藤の感想）箴言を具体的行動に移す
信念に揺らぎを与え続けろ。
研究対象に対し様々な実験を行う（偶然の幸運に身を晒す）。

大切にしてもらえるところに身を置け。
組織の価値基準を尊重し高い評価を受け続ける。

目立て。
面白くて重要な論文を出す。賞を取る。

孤立するな。仲間を作れ。
志をともにできる仲間と研究活動する。研究会も作る。

研究と人は裏と表だ。
誰が見ても自分の研究だと分かる仕事をする。

哲学がない研究は不十分（滅びる）。
今の知識に凝り固まるな（知識は脆くなり破綻する）。

世界に身を置け。
世界中の研究者と競争する場に身を置く（競争が自分を鍛える）。
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緒言
増原先生の言葉箴言
以前 現在と今後○→このままでは×
信念に揺らぎを与え続けろ。
大切にしてもらえるところに身を置け。○→このままでは×○→このままでは×目立て。
○→このままでは×
孤立するな。仲間を作れ。
○→このままでは×
研究と人は裏と表だ。
哲学がない研究はいかん（滅びる）。 ○→このままでは×
組織の制度や運営と自分の研究活動との間に相反が起きている研究者として滅んでしまわないためには？
箴言が実行できる場所に身を移し仲間とともに再起を図る。
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就職活動しています。伊藤民武をどうぞよろしくお願いします！

教育への抱負(続き)と実施体制
研究室における研究教育の進め方
1. 基本的に一人の学生に一つの光学測定系・実験系を開発してもらう。
2. 最近の重要な研究論文について輪読会で議論する。
3. 研究成果を学生に実感させるため、国際学会において成果の口頭発表を積極的にトライさせる。

外国人研究者との積極的なフリーディスカッション

4. プレゼンテーション能力の育成に努める。研究項目を学生が責任を持って担当し、その研究の背景・目的・内容・結果・考察を他人が理解できるように発表できるよう訓練する。
5. 外国の学生やポスドクを積極的に受け入れ学生と共同研究を含め積極的に交流させ国際的な場に慣れてもらう。

教育研究実施体制

教育研究実施体制実現のための工夫

極限光計測分野創出の研究

授業・学生指導等

力学・量子力学
光学
量子光学
分光学
化学物理・光化学
プラズモニクス
30 % ナノマテリアル
論文の輪読等
想定エフォート

学内に準備された学生指導や共同研究の施設・仕組みを最大限に利用する。

運営・学会活動

ポスドクが学生を指導し、上級生が下級生を指導してゆく仕組みを作り上げる。

超高速蛍光実証研究
プラズモン・分子強結合系の実証研究
禁制遷移計測研究等
実験・学会発表指導
論文執筆・執筆指導
35%
予算獲得関連超高感度分光計測法の共同研究開発

15%SERS分光装置・基板共同開発
SERS生体分子識別機器共同研
究開発
TERS装置開発共同研究開発等
論文執筆・特許業務
予算獲得

20%

学内運営業務
安全教育業務
就職支援業務
地域連携業務
応用物理学会
光化学協会
分光学会
論文審査・総説執筆等

やる気や実績に基づく学生自身の判断を尊重する。
ポスドクと協力して学生指導を行う。

メールなどでのコミュニケーションより対面での意思疎通を重視する。その結果、お互いの状況の共有を高める。

ご清聴ありがとうございました
6教育への抱負
指導・指導協力した大学院生

赤字は学生がファーストオーサー

指導した学生 3名
橋本和弘君，関学理工，学部4年~博士前期課程2年 (業績 65, 68, 69, 72, 73, 77, 78,79)
吉川泰夫君，関学理工，学部4年~博士前期課程2年 (業績 58,62,65,69, 73)
吉田健一君，関学理工，学部4年~博士後期課程3年 (業績 21,28,33,36,44,49,50,58,65) 博士号取得
指導協力した学生 5名
Xinlei Yanさん，関学理工，博士後期課程1 ~ 3年 (業績 13,18, 22) 博士号取得
Sanpon Vantasin君，関学理工，博士後期課程１年~現在 (業績 1)
山内宏昭君，阪大基礎工，博士後期課程3年 (業績6,11) 博士号取得
田中嘉人君，阪大工，博士後期課程3年 (業績 38,46) 博士号取得
工藤勇人君，高知大農，博士後期課程3年 (業績 25) 博士号取得

トピック： 吉田健一君
Colloquium Spectroscopicum
Internationale XXXVにおけるShimadzu Best Poster Awards受賞 (2007)

学生ごとに伸び方が極めて大きく異なる。従って、学生の興味、性格、状況を見極め、やる気と潜在力を引き出せるように一人ひとり柔軟にかつ余裕を持って指導する。
授業

教育の方針
1. 1年生から3年生：光計測分野の基礎固めを行う。場合によっては高校の教科書を利用する。
2. 4年生から院生：実験を重視した実践教育を行う。学生自身が構築した実験系で実験させる。
3. データの取得、解釈までを学生が責任を持って行い自分が研究で出会った感動を伝える。
4. 学生の研究結果は論文化し、その作成・審査の過程も学生と共有する。

授業の進め方個別指導
議論

1. 授業内容の修得の確認を小テスト・レポートなどで組織的に行う。
2. 理解できるまで出来る限り一対一で指導し、学習意欲を損なわないように配慮する。
3. 英語で相手と議論する技術の必要性を説明し、英語能力の育成を行う。

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分子/バイオ‐ナノフォトニクス研究会
Workshop on Molecular and Biological Nanophotonics
2016年3月23日 大阪市立大学

液中レーザーアブレーションによる有機ナノ粒子の生成〇研究における柔軟性とこだわりー私の経験からー〇
琉球大学理学部海洋自然科学科化学系
玉城喜章

１．液中アブレーションによる有機ナノ粒子の生成 （1999年〜現在）
２．フェムト秒過渡吸収分光による酸化チタンナノ粒子焼結膜の研究（2003〜2006年）

液中レーザーアブレーション法についてのご助言〇増原 宏 先生： 有機物の液中アブレーションはどうだろう（1999年）※研究の始まり〇朝日 剛 先生： ペリレンを試してみたら(1999年）※ナノ粒子の生成の実証〇朝日 剛 先生： バナジルフタロシアニンを試してみたら（2000年頃）※ナノ粒子生成のしきい値、粒径の変化、ナノ粒子の結晶構造など〇近藤義和 先生 （琉球大学産学官連携機構（当時））：ナノ粒子を作って、共同研究しないか（2008年）※研究の再開液中レーザーアブレーション法についてのご助言〇増原 宏 先生： 有機物の液中アブレーションはどうだろう（1999年）※研究の始まり〇朝日 剛 先生： ペリレンを試してみたら(1999年）※ナノ粒子の生成の実証〇朝日 剛 先生： バナジルフタロシアニンを試してみたら（2000年頃）※ナノ粒子生成のしきい値、粒子径の変化、ナノ粒子の結晶構造など〇近藤義和 先生 （琉球大学産学官連携機構（当時））：
ナノ粒子を作って、共同研究しないか（2008年）※研究の再開（現在も継続）

酸化チタンの過渡吸収についてのご助言〇阿部 竜 先生（京都大学）： その化学種が何かだね (2004年頃）※研究の切り口〇増原 宏 先生： 帰属できていないのに減衰曲線を議論するのは意味がない （1998年）※過渡吸収の基本〇加藤隆二 先生（日本大学）： 他のアルコールではどうかな（200４年頃）※研究の一つのまとめ

（表）先端増強分光法による極限的時空間制御（裏）増原先生と河田先生という偉大な先生に教授頂いた幸運：そしてフィリピンへ
早澤紀彦（徳島生まれの大阪育ち、姉は三国丘です）
理化学研究所・Kim表面界面科学研究室
hayazawa@riken.jp

増原研から河田研に移ったからこその気づいたこと

光とナノ材料を利用したバイオセンシング
吉川 裕之
阪大院工

精密科学・応用物理学専攻 応用物理学講座 ナノバイオ工学領域

Nanobio Engineering Group教授
助教
助教

民谷 栄一 (tamiya@ap.eng.osaka-u.ac.jp)
吉川 裕之 (yosikawa@ap.eng.osaka-u.ac.jp)
斎藤 真人 (saitomasato@ap.eng.osaka-u.ac.jp)

ナノとバイオの融合領域の研究を行っています。特に、ナノマテリアル（金属ナノ粒子・カーボンナノチューブなど）とナノ・マイクロチップ技術を駆使し、遺伝子、抗体、細胞など優れたバイオの機能を活用したバイオセンサー、細胞デバイス、一分子アッセイ、バイオマス変換システムなど革新的技術の開拓に取り組んでいます。

バイオマス変換システム：

バイオデバイスの創製と応用：
BeatingVideo

Jurkat cell

一細胞操作・分析を可能にするマイクロ流体デバイス
心筋機能チップ

マイクロフロー型PCR
チップを用いた迅速イ
ンフルエンザウィルス
検出
ナノ構造電極を用いたバイオマスエネルギー変換

ナノ構造を利用したバイオセンサー：

100nm

多検体同時解析用バイオチップによる免疫反応の検出〒565-0871

吹田市山田丘2-1

金ナノ粒子を修飾したポーラスアルミナ基板
Tel: 06-6879- 4087 (民谷) , 7837 (斎藤), 7839 (吉川), Fax: 7840

LSPR

ナノインプリントによる金ナノピラー構造

レーザーナノ重合を利用したバ
イオセンシング

URL: http://dolphin.ap.eng.osaka-u.ac.jp

増原研の足跡

２階実験室（フェムト秒の部屋）

１階実験室

今後とも増原先生、同窓生の皆様のご指導、ご協力のほど、よろしくお願いいたします。

山形大学

超解像蛍光顕微鏡の開発とバイオへの応用〜心に刻む増原先生の言葉〜

山形大学大学院理工学研究科
応用生命システム工学専攻
堀田 純一
分子/バイオ-ナノフォトニクス研究会
Workshop on Molecular and Biological Nanophotonics
2016年3月23日 大阪市立大学

略歴1992-1998 光圧による分子集合構造の形成に関する研究
増原宏先生 （大阪大学）
1998-2005 光ピンセットによる微弱力測定
量子光学
笹木敬司先生（北海道大学）
2005-2010 単一分子分光
超解像蛍光顕微鏡
Prof. Johan Hofkens (KU Leuven)2010-

超解像蛍光顕微鏡による珪藻のバイオミネラリゼーションの解析
新規蛍光タンパク質の開発（山形大学）

学生時代のテーマを決めるとき「３年間、何も結果が出なくても耐えられるか？」結婚することを決めたとき「本当に大丈夫か？」北大の助手を辞めてルーバンに行くとき「解決できることしかするな、言うな。」

山形大学での研究室の立ち上げ
2010.10〜

Microscopy

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Molecularbiology4非線形分光で探る表面ダイナミクス

京都大学大学院理学研究科化学専攻
渡邊一也
kw@kuchem.kyoto‐u.ac.jp自己紹介
渡邊一也（わたなべ かずや） 出身：奈良県 奈良高校
1992年３月 学部卒
1994年３月 修士卒
1997年３月 博士修了
当時のスタッフ増原 宏 先生
福村 裕史 先生
笹木 敬司 先生
朝日 剛 先生
先輩方
藤原久志 さん
深澤憲正 さん
坪井泰之 さん市川 結 さん
古谷浩志 さん

上田武彦 さん
高橋英一 さん高橋仁樹 さん増原先生・増原研の当時の方々に特に感謝していること

時間分解分光との出会い
その機会を与えて頂き基礎を培って頂いた増強輻射圧と非平衡場で目指す分子捕捉

増原先生から学んだ最大のこと ~ ４５歳を超えて初めて分かった偉大さ

大阪市立大学 理学研究科
坪井 泰之(`92 ~ `95 D)

2008年以降、ほぼ毎年何らかのハイライトになっています。
News Release from SPIE
(March, 2013)

Y. Tsuboi et al.,: J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6643.

ACS Editor’s Choice.
Y. Tsuboi et al.
J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5, pp 2957

Y. Tsuboi, Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2015.253

増原先生、研究の世界にお導きいただき本当にありがとうございます！！