Vol .

19
2024. 6

01

About WPI

02

WPI centers

Tohoku University:
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR)

06

The University of Tokyo:
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI)

08

Kyoto University:
Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS)

10Osaka University:
Immunology Frontier Research Center (WPI-IFReC)

12

National Institute for Materials Science (NIMS):
Research Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA)

14

Kyushu University:
International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (WPI-I²CNER)

16

University of Tsukuba:
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)

18

Tokyo Institute of Technology:
Earth-Life Science Institute (WPI-ELSI)＊Tokyo Institute of Technology and Tokyo Medical and Dental University are
merged to establish Institute of Science Tokyo in October 2024.

（ WPI）
World Premier International Research Center Initiative

Information

We, human being, have witnessed a huge and disastrous change
in our societies caused by the COVID-19 pandemic. This highly
infectious disease has caused the deaths of over 7-million people
and has devastated economies especially in developing countries. In
addition to the pandemic, various conflicts across human societies
have led to supply chain disruptions and energy and food crises.
Such problems, it may be said, are rooted in global changes thathumanity is facing in common for the first time due to population
explosion and environmental destruction.
Given such enormous and complicated difficulties, one might
worry whether there's a smart way to overcome them. If so, it willbe by way of advancing science, technology, and innovation.
For Japan, the first step will be to empower the nation's research
capacity. By advancing basic research that leads to discovering andelucidating new phenomena and creating innovative technologies
that produce world-leading research results, we will be able tocontribute more fully to the wellbeing of human society. To achieve
breakthroughs in science and technology, there's a need to establish
research centers driven by innovative concepts and transcending
the boundaries of nations and disciplines.
The World Premier International Research Center Initiative(WPI Program) has had four missions since its launch in 2007:
Advancing research at the highest world standard, making
scientific breakthroughs by fusing research disciplines, establishinginternationally open research environments, and reforming research
and administrative systems in Japan. By the year 2018, thirteen
WPI centers had been established. The highly innovative activities
conducted at these centers have attracted to them excellent
researchers working on the frontiers of research around the world.
The wealth of achievements attained by the centers have accrued tomaking the WPI Program Japan's research flagship, highly evaluatedin both Japan and throughout the world.

20

Nagoya University:
Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM)

22

The University of Tokyo:
International Research Center for Neurointelligence (WPI-IRCN)

24

Kanazawa University:
Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI)

26

Hokkaido University:
Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD)

28

Kyoto University:
Institute for the Advanced Study of Human Biology (WPI-ASHBi)

30

High Energy Accelerator Research Organization (KEK):
International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studiesof the Universe and Particles（WPI-QUP）

32

In December 2020, the WPI Program added a new mission to its
program titled "Values for the Future." While making enhancements
to the ongoing four missions, the new mission works to foster
young researchers by adding higher education initiatives tothe centers' operations. It also functions to ensure the centers'sustainability after their WPI funding ends. As of 2023, five centers
had been selected under the format of this new mission.

Osaka University:
Premium Research Institute for Human Metaverse Medicine (WPI-PRIMe)

34

These program innovations will make Japan's researchmore adaptive to changing times while providing platforms for

Hiroshima University:
International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter(WPI-SKCM²)

36

Keio University:
Human Biology-Microbiome-Quantum Research Center (WPI-Bio2Q)

38

revolutionizing the way research is conducted in Japan. With theaddition of other initiatives, including digital transformation (DX) of
the research environment, the WPI Program will continue to makestructural reforms that give new shapes and capabilities to Japanese
research.

Tohoku University & JAMSTEC:
Advanced Institute for Marine Ecosystem Change (WPI-AIMEC)

40

Emblem Concept

41

The emblem of WPI adopts the motif ofa bird, symbolizing the program’s driving
concept of“upward flight.”Undaunted
by today’s turbulent global climate oftwisting and turning winds, the bird flies
on steady, azure wings through the sky.
In its beak, it carries a seed of new innovation. This radiant dot over the“i”also serves
to light the path ahead in pioneering thefrontiers of scientific discovery.

While we continue working to advance the critical role played by
the WPI Program in strengthening Japan's research capacities, we
sincerely ask your sustained support and cooperation.

（ WPI）World Premier International Research Center Initiative

Message from Program Committee ChairAbout WPI

Toward Enhancing and Strengthening"Highly Visible Research Centers"

New WPI Mission

An intensifying global demand for talented researchers is accelerating the need to circulate

Background

World-Leading Scientific Excellence and Recognition

good brains among the world. This trend has prompted Japan to establish new research• The Highest Level of Research Impact

centers that attract top-notch researchers from around the world so as to be a hub withinglobal brain circulation.

Interdisciplinarity and Diversity• Harnessing Talent and Potential throughhave at their core a group of very high-level investigators. These centers are to create a research• Interdisciplinary and Inter-organizational

MissionGlobalization

Capacity Building

global scientific community―that is, to create a vibrant environment that will be of strong• Effective, Proactive and Agile Management

incentive to frontline researchers around the world to want to come and work at these centers.

Social valueofbasic research

Values for the Future
In December 2020, new missions were formulated with the addition of“ Values for the Future,”• Societal Value of Basic Researchand the enhancement of the four conventional missions: Science, Fusion, Globalization, and• Human Resource Building:Nurturingnext generation

Higher Education and Career Development

Reform.

• Self-sufﬁcient and Sustainable Center Development

centers

One center adopted in 2021

(total: 18 centers)

Five centers adopted in 2007

※ 5 centers launched in and after 2021 were selectedunder the new missions.

P.06

Tohoku University:
Advanced Institutefor Materials Research (WPI-AIMR)

P.08

The University of Tokyo:
Kavli Institute for the Physics
and Mathematicsof the Universe (Kavli IPMU, WPI)

P.10

Kyoto University:
Institute for Integrated
Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS)

P.12

Osaka University:
Immunology Frontier
Research Center (WPI-IFReC)

P.14

National Institute forMaterials Science (NIMS):
Research Center for
Materials Nanoarchitectonics(WPI-MANA)WPI-ICReDD

WPI-AIMECWPI-AIMRWPI-ELSI
WPI-NanoLSI
WPI-ASHBi

WPI-QUPWPI-IIISWPI-SKCM2

WPI-MANA
Kavli IPMU, WPI
WPI-IRCNWPI-Bio2Q
WPI-ITbM
WPI-iCeMS

One center adopted in 2010

P.16

WPI-IFReC

Kyushu University:
International Institute for
Carbon-Neutral Energy Research(WPI-I2CNER)WPI-PRIMe
WPI-I²CNERWPI Academy
WPI Academy, comprised of WPI centers which are certified as“ｗorld premier”
status having achieved the WPI missions, was founded in FY2017 for maximizing the impact of WPI through enhancement of the WPI brand, international
circulation of talented researchers, and spreading the experience and knowhow
of WPI.

02

WPI

SystemreformGlobal Brain Circulation

environment of a sufficiently high standard to give them a highly visible presence within the

Formulation of
New Missions

Fusionresearch

Global Research Environment and System Reform

WPI provides concentrated support for projects to establish and operate research centers that

Program
Summary

Leading-edge
research• Expanding Knowledge Frontiers throughHigh Energy Accelerator Research
Organization (KEK):
International Center for Quantum-ﬁeld
Measurement Systems for Studies of
the Universe and Particles（WPI-QUP）

Three centers adopted in 2012

P.18

P.20

P.22

University of Tsukuba:
International Institutefor Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)Tokyo Institute of Technology:
Earth-Life Science Institute (WPI-ELSI)＊Tokyo Institute of Technology and Tokyo Medical and
Dental University are merged to establish Institute of
Science Tokyo in October 2024.

Nagoya University:
Institute of Transformative
Bio-Molecules (WPI-ITbM)

Centers Currently Receiving Funding
Two centers adopted in 2017P.24

The University of Tokyo:
International Research Center
for Neurointelligence (WPI-IRCN)

P.26

Kanazawa University:
Nano Life Science Institute(WPI-NanoLSI）

Two centers adopted in 2018

P.28

Hokkaido University:
Institute for Chemical Reaction
Design and Discovery (WPI-ICReDD)

P.30

Kyoto University:
Institute for the Advanced Studyof Human Biology (WPI-ASHBi)

P.32

Three centers adopted in 2022

P.34

Osaka University:
Premium Research Institutefor Human Metaverse Medicine(WPI-PRIMe)

P.36

Hiroshima University:
International Institute for Sustainability
with Knotted Chiral Meta Matter(WPI-SKCM²)

P.38

Keio University:
Human Biology-Microbiome-Quantum
Research Center（WPI-Bio2Q）

One center adopted in 2023
Tohoku University & JAMSTEC:
Advanced Institute for Marine
Ecosystem Change (WPI-AIMEC)

P.40

Program Contents
Funding
period10 years

Project
funding

About ¥700 million per ﬁscal year for each center

Evaluation

Each year, a thorough follow-up review is conducted of
the centers. A midterm evaluation is conducted in their
5th year and a ﬁnal evaluation in their 10th year. These
reviews are conducted by the Program Committee,
comprising Nobel laureates and top-level researchers,
and by program directors and program ofﬁcers.

(up to 15 years for centers selected in or before FY 2012)(¥1 billion per year for the Multiple Host WPI centerselected in FY 2023)

The Japan Society for the Promotion of Science assists in smoothly and effectively implementing
the WPI Program.

WPI Website→03

1 Science(Implementing the world's highest level of research)• Since their establishment, the WPI centers

Annual trend of research impact for the 5 WPI centers launched in FY 2007

have steadily produced research papers

won Nobel Prizes. Others have gainedinternational recognition by winning such
prestigious awards as the Canada Gairdner
International Award. Still others havereceived top domestic awards such as
Japan's Order of Culture.

Relative research impact• Three WPI center researcher s have

1.4

investments they receive from foundations,
corporations and other private entities.

2 Fusion（area of the circle: Proportional tothe average number of papers publishedfrom 5 WPI centers）

316
317
271

236

302

＊＊

1.0
160
0.8
0.6

356
311

Under
subsidysupport

12
2007

2009

2011

2013

2015

356

290

(Creating international research environments)• English is the working language in WPI centers.
40% of the center's research staff.

• By recruiting internationally for postdoctoral
researchers and taking measures topromote the employment of overseas
researchers, WPI centers are establishing

the average ofbenchmark institutions＊the average of the 5 WPI centers
launched in FY 2007

0.4

0centers enjoy high appraisal by society
as seen in the large donations and

1.2

0.2

• Despite their focus on basic research, WPI

293

3Globalization

Annual transition in the percentage and number of internationallyco-authored papers published by the 5 WPI centers selected in 2007

274

308

highly competitive, internationally attuned
research systems. By establishing systems
to support their life and work in Japan, theOut ofsubsidysupportcenters are creating environments thatallow the researchers to both independently

2017

2019

2021 (Year)＊ Benchmark institutions: For each WPI center, five benchmark institutions at a top world level in a similar
research domain are set by each center's working group.
＊＊ Figures through 2012 count papers authored by researchers affiliated with WPI centers. Figures after
2013 count papers that include the names of WPI centers in the authors' affiliations.
- This figure was created by MEXT and JSPS based on data from Clarivate Analytics (collected in July 2023).
- Research impact (RI): The sum of all the impact factors of the journals in which papers are published ina year, used as a proxy variable to show the international visibility and competitiveness of a center.
- Relative research impact: Ratio of the centers' average research impact to the average research impactof their benchmark institutions.
- The vertical axis shows relative research impact while the radius of the circle and the blue numbers inthem indicate the average number of papers published from WPI centers in that year.

(Generating fused research domains)• Besides advancing research in each of their fields, WPI centers also contribute to pioneering various new interdisciplinary

and comfortably carry out their work.
• More than 60% of the papers published by
WPI centers stem from international joint

Percentage of internationally co-authored papers

top-level research institutions.

fused research.
environment for advancing research.
of their host institutions.

Overseas researchers make up approximately

343

1.6

on a level commensurate with the world's

About WPI

has continuously produced the world's highest-level achievements in
has tackled the challenge of creating an excellent world-classcenters yield productive ripple effects that improve the operation

80%

70%

60%
856
50%

the centers within international research

4 Reform

741

40%
19

30%

270

441

581

832 663

894

1211
1011
1154

900 850801

Japan Average (36.1%: 2021)

Japan Average (24.1%: 2007)

20%

10%

Out ofsubsidy support

0%research, attesting to the positioning of
networks.

Undersubsidy support

07 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 (Year)
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

20

- The WPI portion of the graph was created by MEXT and JSPS based on data from Clarivate
Analytics (collected in July 2023). The Japan average is extracted from NISTEP's“Japanese
Science and Technology Indicators 2023.”（Reference Research Material-328, August 2023）- The radius of the circles and blue numbers inside them show the number of internationally coauthored papers.

(Innovating research organizations)• WPI centers act as the nucleus for system innovation within their host universities and research institutions. The
reforms they achieve are shared and applied to their host institutions, elevating system-wide internationalization anddomains.

• A cascade of fused research achievements is being generated. Examples include an elucidation of the structure of glass

strengthening research capabilities. Some spinoffs of center reforms include:

by fusing mathematics and materials science and the discovery of a method for combating the parasitic plant Striga- Groundbreaking introduction of cross-appointment systems and of merit-based pay systems for researchers

made by fusing animal/plant biology and synthetic chemistry.

- Introduction of top-down management systems revolving around the center director• A“flat”organization with no partitioning between research fields and an open building architecture with no walls- Horizontal development of large-scale funding acquisition know-how

between labs spawn intellectual inspiration and a collaborative atmosphere of friendly rivalry among researchers.

Outreach

Education(Disseminating information to society)Steadfast results are being achieved as WPI carries out various joint outreach activities with an aim to broaden its visibility within society.

WPI is working to create a framework for human resource development aimed at fostering the next generation ofresearchers. It includes:• WPI Science Symposiums
These symposiums are held to give participants a feeling of familiarity forcutting-edge research by introducing them to WPI programs and their research
results. They are attended by students from junior high and high schools andmembers of the general public.

• Double mentoring by instructors from diverse research fields whose
training enhances the ability of young researchers to do fused research• Collaborative relationships with WISE Program• WPI News Portal on EurekAlert!
A newly launched WPI news portal on EurekAlert! aggregates the latest news
releases from WPI centers.

(Fostering next generation of researchers)• Collaborative relationships with overseas graduate schools
WPI News Portal on EurekAlert!

Annual Meeting of Nagoya University
WISE Program (GTR)0405

Tohoku University:
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR)

Tohoku University

Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR)

Bringing Advanced Materials Science to theWorld through Cooperation with Mathematics
AIMR aims to contribute to society by further developing the collaboration between mathematics and materials
science and to contribute to society through materials discovery and development. Based on the results, AIMR will
form a research hub that brings advanced materials science to the world.

TOHOKU UNIVERSITY

Message from ORIMO Shin-ichi, Director of WPI-AIMRIn October 2019, I was appointed as AIMR's Director. Working together under one roof, materials
scientists and a wide range of mathematicians spanning pure and applied mathematics haveachieved major successes and established AIMR's identity of the collaboration between mathematics
and materials science. As well as further reinforcing AIMR's unique academic foundations by

developing actual technological fields in concert with cutting-edge technologies in areas such asmeasurement, we will create materials that make a genuine contribution to society. AIMR is striving tobring advanced materials science to the world. I look forward to your continued support for us.
ProfileAfter receiving his PhD from Hiroshima University, Prof. Orimo has held posts as JSPS Research Fellow and Guest Researcher at
the Max-Planck Institute for Metal Research, before becoming Professor at the Institute for Materials Research (IMR), Tohoku【Purpose of the Research】

Reinforcing original scientific foundation based on mathematics-materials science collaboration
A wide array of materials including metals, semiconductors,

University in 2009. He became Principal Investigator at AIMR in 2013 and was promoted to Deputy Director in 2018 and to Director
in October 2019. Major awards include the Japan Institute of Metals and Materials Meritorious Award (2011), the Award for Scienceand Technology (Research Category), the Commendation for Science and Technology by MEXT (2012), the Science of Hydrogen &Energy Award (2015), and the 18th Honda Frontier Award (2021).

ceramics, and polymers contribute to modern technologies in every
Archive of research results

field from energy to ICT, medicine, healthcare, and high-speedtransport, and many technological domains have been improved
together with materials discovery and development. Progress inmaterials science as the scientific principle will continue to be essential
for the acceleration of materials discovery and development.
As well as further reinforcing its original scientific foundation based“Hydride superionic conductor”
can accelerate developmentof all-solid-state batteries

on mathematics-materials science collaboration, by developing actual

By designing the molecular structure of hydrogentechnological fields in concert with cutting-edge analysis techniques,clusters (complex ions containing high density

AIMR will create materials that make a genuine contribution to society.

hydrogen), a new hydride that exhibits lithium“Poor-man’s q-bit” based on
spintronics can solve quantum
problems at room temperature

superionic conductivity at room temperature wasdeveloped. Using this hydride as a solid electrolyte,【Unique Features of WPI Center】

AIMR has also succeeded in demonstrating a lithium

Advanced Target Projects & global brain circulation
One practical link that AIMR is forging between mathematics andmaterials science is the establishment of three Advanced Target Projects
focusing on“control of local structure in topological functional materials,”“integrated control of bond variation and its time evolution,”andnegative-electrode-type all-solid-state battery device
with the world's highest energy density. AIMR is
now conducting research aiming at elucidating themechanism of ionic conduction and further improving
superionic conductivity through mathematics andmaterials science collaboration.
The structure of a magnetic tunnel junction and the designof the energy barrier for MRAM and p-bit applications. The
magnetic tunnel junction consists of ferromagnetic free andfixed layers which sandwich a thin insulating tunnel barrier.

“improving self-organization technology and controlling biologicalresponses.”Through the promotion of these research projects andexpansion of its global network with three joint laboratories set up

AIMR has developed a new-concept spintronics device

in the UK, US, and China, AIMR intends to create materials based onthat utilizes thermal fluctuation and can operate at room

understanding and controlling atoms and molecules — the smallest units

temperature. Using this device as a pseudo quantum

for materials. AIMR is also actively pursuing global brain circulation by developing researchers who promote research initiatives

bit (probabilistic bit, or p-bit), AIMR has succeeded inworldwide, through methods such as providing outstanding young researchers with their own laboratories.

【Message from TOMINAGA Teiji, President of Tohoku University】

Leading Tohoku University in internationalization, systems reforms, and strengthening of research capabilities

demonstrating factorization by applying a method
A schematic illustration showing the all-solid-state batteries
using hydride with lithium superionic conductivity includinghydrogen cluster
Director of AIMR / Device and System Group PI Shin-ichi Orimo et al.
（Nature Communications, 2019）

similar to quantum annealing. The results are promisingin terms of paving an unexplored pathway towards a
new computing paradigm that is particularly well-suitedfor certain classes of problems like optimization.
Device and System Group PI Shunsuke Fukami（Nature, 2019）

In 2023, Tohoku University was selected as the only approved candidate for the University forInternational Research Excellence program. In the years to come, it will be more important than ever to

AIMResearch is an online and print publication that highlights the scientific achievements of AIMR.

disseminate throughout the university the achievements that AIMR has built up to date, including diverse

AIMResearch selects the most important papers produced by AIMR scientists and distills the essence of the

support for non-Japanese researchers and the introduction of a new human resources system. As a worldleading center for research in materials science, I trust that AIMR will continue to lead the university inachievements into timely, concise and accessible research highlights that are easy to digest but retain all theimpact and importance of the original research article. https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/en/aimresearch/

internationalization, systems reforms, and in making our research capabilities stronger than ever.

06

07

The University of Tokyo:
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI)The University of Tokyo

Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI)

Cross-Disciplinary Research Center
for Addressing the Origin and Evolution of the
Universe
Establishing a world-class research center for the most urgent issues in basic science such as dark energy,

dark matter, and unified theories, with close collaboration between mathematics, physics and astronomy.

Message from YOKOYAMA Jun'ichi, Director of Kavli IPMU, WPIT

he Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) was establishedin 2007 at the University of Tokyo's Kashiwa Campus and has been supported by the Kavli

Foundation since 2012. Sixteen years after it was built from scratch, it has truly earned its global
reputation as a WPI. The Institute employs 90 full-time scientists, 60% of whom are non-Japanese.
It hosts more than 10 international research conferences every year, and attracts more than 1,000
domestic and international visitors, maintaining a truly international research environment in theuniversity, and producing research results that rank among the world's leading research institutes.
We are contributing to the future of humanity by clarifying fundamental properties of the Universe
through the collaboration of theoretical and experimental researchers covering a wide range of【Purpose of the Research】

fields from mathematics, string theory, particle physics, cosmology, and astrophysics.

Uncover the origin and evolution of the Universe

ProfileStarting his career as a research associate at the physics department of the University of Tokyo in 1989, Yokoyama has held posts at Fermi
National Accelerator Laboratory, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Stanford University, and Osaka University before joining ResearchCenter for the Early Universe (RESCEU) at the University of Tokyo in 2005 as a professor. He became director of Kavli IPMU in November 2023.

Until recently, it had been believed that atoms were the only components of the

He served as president of the Association of Asia Pacific Physical Societies in 2020-2022, and is currently serving as director of RESCEU, too.

Universe. However, new advances in observational cosmology have shown that galaxies
contain invisible“dark matter,”which keeps the stars from dispersing, and that theArchive of research results

Universe is filled with mysterious“dark energy,”which is accelerating the Universe's
expansion. But the true identity of dark matter and dark energy has yet to be revealed.
"Unified theories," such as string theory and quantum gravity, are developing as physics
and mathematics enhance our understanding of the Big Bang and black holes. Recent
advances have led many researchers to speculate that many hidden dimensions exist
beyond the third dimension, and that the origin and evolution of the Universe are closely
related to their geometries. Kavli IPMU delves into these deep mysteries of the Universe.

Galaxies capturedby the Hyper Suprime-Cam(Credit: Princeton University/
HSC Project)

Ultra-wide-field multi-object
spectrograph PFS equipment arrives
in stages in Hawaii

LiteBIRD satellite planstake a step forward

The Prime Focus Spectrograph (PFS) project, which
is being developed by an international team led by the
Kavli IPMU, aims to start scientific observations in early2025. Meanwhile, participating institutes continue to【Unique Features of WPI Center】

produce its parts, which are transferred for onboard

Cross-disciplinary research in mathematics, physics and astronomy

testing and observation testing on the Subaru
Telescope in Hawaii. With PFS, about 2,400 optical fibers＊

At the Kavli IPMU, more than 280 researchers in a variety of fields including

can be used for spectroscopic observations over a wide

physics, mathematics, and astronomy are working together to solve fundamental

wavelength range at once, allowing researchers toquestions about the Universe. Every day at 3 pm, researchers gather in our

unravel the mysteries of dark matter and dark energy,

commons area for tea and cookies and share ideas. Such informal exchanges

and reveal the evolution history of the Universe.

Plans are moving forward with the LiteBIRD satellite,
where Kavli IPMU is a member. The project aims toacross disciplines have resulted in world-leading discoveries. In addition tofind a footprint of primordial gravitational waves left inpromoting research by integrating different fields, the institute has createdthe cosmic microwave background to test the inflation

a truly international environment, with more than half of its membership
Kavli IPMU teatime

A CAD model of LiteBIRD and the polarization modulator with thebreadboard model of the rotation mechanism and the broadband
anti-reflection sub-wavelength structure on sapphire.
(Credit: ISAS/JAXA, Y. Sakurai et al., T. Hasebe et al., R. Takaku et al.)theory of the Universe. In 2019, LiteBIRD was selected

coming from overseas. The Kavli IPMU is increasing its efforts to improve its

as a ISAS/JAXA strategic L-class mission. It was also

diversity, and continuing to generate new ideas and insights through lively

named an important large-scale research project in theengagement with diverse views, values, cultures, and disciplines.

2020 Master Plan announced by the Science Council ofJapan. It is scheduled to launch in the early-2030s. Kavli* Including affiliate members.

IPMU is responsible for the polarization modulator in
the low-frequency telescope and the data analysis.
The polarization modulator is crucial to achieving high-【Message from FUJII Teruo, President of the University of Tokyo】

sensitivity polarization measurement at a large angularDriving reform at the University of Tokyo via a quest for global knowledge and cutting-edge initiatives
At the Kavli IPMU, leading researchers from around the world are engaged in exciting exploration ofknowledge that pushes the boundaries of fields such as mathematics and physics in order to unravel thescale, where the inflationary B-mode polarization signal
becomes prominent. Researchers have been deriving
Image: Schematic of the general appearance of PFS (Credit:
PFS Project / Kavli IPMU / NAOJ)

the key requirements of this instrument from thescience goal and demonstrated its feasibility.

mysteries of the Universe. By gathering a diverse body of researchers and advancing cutting-edge initiatives

This project involves members including Associate Professor Tomotake

such as those on workplace reform, the Institute has helped to improve the overall competitiveness of the

Matsumura and Project Professor Masashi Hazumi.

University of Tokyo. I hope that the Kavli IPMU continues to produce high-level research results and to be a
trailblazer for reform in the University.

08

09

Kyoto University:
Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS)

Kyoto University

Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS)

Towards the Integration of Materials Science
and Cell Biology
iCeMS’mission is to produce chemicals necessary for understanding and manipulating cellular functions, to use
these chemicals to explore the mysteries of life, and to create new functional materials inspired by cellular functions.

Message from UESUGI Motonari, Director of WPI-iCeMS

A

t iCeMS, we believe“chemical self-assembly”forms the boundary between matter and life.
Through the coordinated fusion of cell biology and chemistry, we endeavor to understandthe principles that govern intracellular self-assembly and aspire to let this wisdom inspire theinnovation of functional self-assembling materials as we seek solutions to global problems. With
these intentions, we are bringing together a wide range of researchers from disparate fields toachieve both diversity and focus.
Profile【Purpose of the Research】

Exploring the relationship between matter and life – Opening new horizons of science and technology

Born in Osaka, Japan in 1967. After completing his doctoral studies at the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto
University in 1995, he worked as a researcher at Harvard University and as an associate professor at Baylor College of Medicine. He
became a professor at the Institute for Chemical Research, Kyoto University in 2005. From 2007, he also served as a professor at
iCeMS, where he became a deputy director in 2013. He has served as director since 2023.

Cells sustain life through self-organization and cooperativeinteractions between a great number of chemical substances.
The behaviors of these chemicals are constantly in flux. To
understand this chemistry, we need to look at molecules working

Archive of research resultsin the mesoscopic region, rather than in the nanometer region.
To this end, iCeMS continues to develop a variety of imaging andmodeling techniques, as well as physical and chemical methods toanalyze the complex activities of cells. We expect that replicationof cellular functions with designed materials is possible with a deep understanding of cellular processes. We are advancing
research through understanding and creation.

【Unique Features of WPI Center】

An international and interdisciplinary environment with many young PIs
1) iCeMS is an environment that fosters active discussion and exchange across

Hi-CO unravels the complex packingof nucleosomes

Nanodiamonds are key to efficienthydrogen purification

A new technology combining high-resolution

A group led by Easan Sivaniah found that bygenome structural analyses with large-scale simulations

incorporating positively charged nanodiamonds

developed by a group led by Yuichi Taniguchi resolves

into graphene oxide sheets they were able to create

the structure of the genome in three-dimensions athumidity-resistant membranes which could be used

the nucleosome level. DNA is packed into the nucleus

to separate hydrogen gas during fuel production.

by wrapping around protein structures called histones

Graphene oxide membranes offer an economic option

and then folding into a tightly packed space. Thesetouting high selectivity for gas separation, but quickly

wrapped structural units are called nucleosomes.

degrade in practical conditions of hydrogen purification.

disciplines through open offices, laboratories, and shared lab equipment that bring

Gene expression depends not just on the sequence ofWith an eye towards the future of green hydrogen

together researchers from different fields. Face-to-face meetings help generateDNA, but also upon the way in which it is packaged.

production, the nanodiamond incorporated sheets

ideas for collaborations. 2) The Overseas Researchers Support Office (ORSO)“Being able to analyse this structure should help

were designed to retain durability and performanceclarify the origins and control principles of manyin the high humidity environment of water splitting.

assists foreign researchers, who make up about 20% of the total, so that they canconcentrate on research activities. ORSO provides support for obtaining a statusof residence in Japan, procedures for employment, and finding housing to help

biological phenomena, including cell differentiation and

The sheets could also find application in micro

immunity,”says molecular biologist Masae Ohno, who

supercapacitors, fuel cells and sensors.

conducted the experiments and analyses.

overseas researchers and their families. 3) We hold many international symposia
and seminars in Japan and abroad, in order to grow international and interdisciplinary research collaboration. 4) The
Research Administration Division (RAD) reinforces the international research network and returns iCeMS' research
results to society. RAD works to obtain external funds and to accelerate human resource exchange through industryacademia or academia-academia collaborations, and also holds outreach activities boosting brain circulation anddisseminating research results both domestically and internationally.

【Message from MINATO Nagahiro, President of Kyoto University】

The international development of new academic fields at Kyoto University On-site Laboratories
The pursuit of a flexible and dynamic approach to knowledge creation is a key concept of Kyoto
University's aims under the Japanese government's Designated National University program. iCeMS
contributes to that endeavor through its development of new academic fields integrating materials scienceand cell biology. We also anticipate the international development of unique integrated fields through the

The research group has developed a new technology toanalyze the 3D positions and orientations of nucleosomes
u s i n g a n e x t- g e n e r a t i o n g e n o m e s e q u e n ce r a n d asupercomputer. (©Mindy Takamiya/Kyoto University iCeMS)
Professor/PI Yuichi Taniguchi (Nature Protocols, May 2021)

The red circles in the top right corner represent the graphene
oxide / nanodiamond sheets created in this study comparedwith existing inorganic and polymer filters. The GO/ND+
membr anes showed both e xceptional H 2 per meance(>3,700GPU) and H2/CO selectivity (>200).
Professor/PI Easan Sivaniah (Nature Energy, December 2021)

efforts of the university's locally-managed“On-site Laboratories,”which are established and operated incollaboration with overseas partner institutions.

1011

Osaka University:
Immunology Frontier Research Center (WPI-IFReC)

Osaka University

Immunology Frontier Research Center (WPI-IFReC)

Comprehensive Understanding of Immune
Reactions and Contribution to the Society
IFReC's important mission is to construct a world-class immunology research center.

Message from TAKEDA Kiyoshi, Director of WPI-IFReC

I

will strive not only to deepen our basic research into immunology until now but also to make IFReC

a world-class research center with the aim of overcoming immunological disorders of the future.

IFReC has concluded comprehensive collaboration agreements with a number of pharmaceuticalcompanies, thereby creating an industry-academia collaboration system for advancing free basic

Furthermore, in addition to efforts in advanced research on basic immunology, IFReC has been actively engaging inresearch, the first model of its kind in Japan. The future looks promising as IFReC accelerates world-

serving society through the results of its research.

class basic immunology research and the sharing of its results with society.
ProfileOsaka University, Medical School, MD 1992/PhD 1998. 2004: Professor, Medical Institute of Bioregulation, Kyushu University.
2007-Present: Professor, IFReC/Graduate School of Medicine, Osaka University. 2019.7-: Director of IFReC.
Japanese Society for Immunology Award (2004). JSPS Prize (2010). Osaka Science Prize (2016). Bälz Prize (2016). Mochida Memorial【Purpose of the Research】

Academic Award (2019). Takeda Prize for Medical Science (2022). Highly Cited Researchers (2014-2017). 2nd place at the“World

Striving to lead the world in interdisciplinary and immunology research
S in c e i t s in c e p t i o n in 2 0 0 7 , IF R e C h a s a d v a n c e d

Immunologist Ranking by Citations 2014”(Dr. Shizuo Akira, the former director of IFReC ranked first).

Basic Research

Returning to Society

interdisciplinary research through a team of outstanding
Archive of research results

researchers in the fields of immunology, bioimaging, andbioinformatics. Numerous articles have been published inmany top journals and with the increasing number of academic
awards, IFReC's reputation has spread far and wide among theworld's immunologists. Since 2017, in addition to basic research,□ Human Immunology Lab
at IFReC

we have endeavored to create a methodology for developing-Single Cell Analysis-Multi-Parameters Analysis-Bioinformatics□ Graduate School of Medicine, Osaka University(clinical data)

Mechanism for the establishment of
immunological memory

Celastrol improves the pathology of
autoimmune disease□ Pharmaceutical Companies (drug screening)

the results of our basic research into medical applications.

【Unique Features of WPI Center】

As a world-class research centerTo further develop as an international research center, IFReC has increased its
efforts in the study of human immunology, which is basic research using humancells with the cooperation of the Osaka University Graduate School of Medicine.
Further, by incorporating the viewpoint of pharmaceutical companies, we are

What are required for B cell differentiation into memory B
cell?

accelerating the sharing of our basic research with society.

IFReC Advanced Postdoctoral fellows fromaround the world (as of March, 2021)

Nurturing the next generation of researchers is also an important responsibility

Memory B cells, which are generated during theof IFReC. To recruit outstanding young researchers from all over the world, we

first infection, quickly differentiate into plasma cells

have created the“Advanced Postdoc System”, which offers a competitive salary(antibody-secreting cells) and block or eliminate

and generous research budget.
IFReC provides an enticing environment for the next generation of researchers

and aims to be an indispensable part of the career paths of talented international researchers.

【Message from NISHIO Shojiro, President of Osaka University】

IFReC leading the way at Osaka University
In April 2017, Osaka University established the International Advanced Research Institute (IARI) andIFReC became its first affiliate. IFReC has thus become part of this new world-class research hub in theantigens efficiently upon second infection. Vaccination

In silico modeling of the cela s trol-bound COMMD3/8
complex. Celastrol, an herbal medicinal ingredient, improves
the pathology of autoimmune diseases by suppressing the
COMMD3/8 complex.

is a strategy to artificially induce the immunologicalmemory using this mechanism. A research group with

Celastrol, a bioactive molecule extracted from theTakeshi Inoue and Tomohiro Kurosaki identified andTripterygium wilfordii plant, has been shown to exhibit

characterized a small GC population of precursors foranti-inflammatory properties. However, its mechanism

memory B cells. They found the GC B cells with lowerof action has not been fully elucidated. Kazuhiro Suzuki,

mTORC1 activity and increased survival signal fromand the research group showed celastrol suppresses

surface B cell receptors favor a memory B cell fate. This

humoral immune responses and autoimmunity byachievement provides the underlying mechanism fortargeting the COMMD3/8 complex.

the establishment of immunological memory, which
will help to develop new vaccine strategies.

Immunol 2023
Shirai et al. Sci Immunol.

Med 2022
Inoue et al. J Exp Med.

university yet secured its independence in operation through comprehensive collaboration agreementswith pharmaceutical companies for industry-university co-creation, and established methods to translate
fundamental research results into applied research. IFReC significantly contributes to Osaka University not
only in spearheading co-creation between industry and academia but also as a leader in internationalization.

1213National Institute for Materials Science (NIMS) :Research Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA)

National Institute for Materials Science (NIMS)

Research Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA)"Materials Nanoarchitectonics"- New Paradigm of Materials Development Nanotechnology is changing our lives.

Message from TANIGUCHI Takashi, Director of WPI-MANA

A

fter overcoming the COVID-19 pandemic, diverse recovery efforts are being made on a global
scale. In these endeavors, it is a crucial recognition for material science researchers to aim forcontributions derived from cutting-edge scientific knowledge and technological innovations. MANA
is committed to advancing nanotechnology through the development of new materials, devices and

MANA is pioneering a revolutionary technological system called "nanoarchitectonics" as a new paradigm

systems using active integration of nanomaterials and nanosystems through interface control, while

for nanotechnology to create new materials and functions.

leveraging our expertise in quantum technology innovation. By utilizing these nanotechnologies for
new material development, we strive to contribute to solving various challenges that humanity has
faced in recent years.

【Purpose of the Research】

ProfilePioneering a new nanotechnology system to create next generation materials
Since its establishment in 2007, MANA has released numerous research

1987: Doctor of Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, Research associate,
Tokyo Institute of Technology; 1989: National Institute for Research in Inorganic Materials (NIRIM), Science and Technology
Agency; 2001: Principal Researcher of National Institute for Materials Science (NIMS); 2018: NIMS Fellow; 2019: Vice Chairmanof International Association for the Advancement of High Pressure Science and Technology (AIRAPT), Visiting Professor, The
University of Tokyo; 2021: Director of Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA); 2023: Executive Vice President, NIMS.

achievements based on the concept of“Nanoarchitectonics,“ which creates materials
from the bottom up at the nanoscale. The research in Nanoarchitectonics consists

Archive of research resultsof two linked fields: the“Quantum Materials Field”which deals with materials thatexhibit quantum functionalities by precisely controlling atomic and molecular scaleconfigurations, and the“Nanomaterials Field”which is essential for innovative
materials research such as 2D nanosheets, 1D nanowires and other low-dimensional
materials. By working together with close collaboration, MANA accelerates its
nanoarchitectonics research.
MANA will continue to create innovative next-generation materials andtechnologies to support various fields such as the environment, energy sustainability,next-generation computation & communication, and health & security.

Establishment of techniques
for precise doping of organic
semiconductors in aqueous solution

Organic quaternary logic circuits:
forging new paths in computing
architecture

Doping is an essential process in manufacturingof semiconductor devices. However, doping oforganic semiconductors has been limited in terms ofcontrollability, reproducibility, accuracy, and the needfor an inert atmosphere.

【Unique Features of WPI Center】

MANA's research team has developed an innovative

International nanotechnology research center driven by challenges and field fusion
In order to create a world premier research center with global visibility,
MANA strongly promotes the following management.

chemical doping technique. Utilizing proton-coupledelectron transfer (PCET), a mechanism also observed inphotosynthetic electron transport systems, precise doping
was achieved by simply immersing organic semiconductor
thin films in aqueous solutions under ambient conditions.
This technology will contribute to fabrication of flexible

Melting pot environment

devices, including sensors, circuits, displays, and solar cells,

Conventional microfabrication techniques fall short

MANA provides a“melting pot”environment for gathering researchers of

based on lightweight, printable organic semiconductors.

for organic integrated circuits, limiting their integration

A proof-of-concept for a thin-film pH sensor employing

density. Therefore, novel strategies to develop the

different fields, cultures and nationalities in one place. MANA is regarded as oneof the most internationalized research organizations in Japan. MANA promotes
MANA administrative of f ice welcomes foreign
researchers

fusion research between various fields for“Nano Revolution for the Future.”

this technology has been demonstrated with promisingstate-of-the-art organic integration circuits are highly

applications in healthcare and biosensing.

required. The researchers at MANA have met thischallenge head-on, using an innovative organic
transistor, termed the "Antiambipolar Transistor."
This transistor exhibits unique negative differential
transconductance at room temperature, leading to【Message from HONO Kazuhiro, NIMS President】

the team's successful demonstration of a quaternary

Pioneering Japan's world-leading science and technology

logic circuit. Impressively, the circuit consists of merely
two transistors, although such logic operation needs

The National Institute for Materials Science (NIMS) supports the Research Center for Materials

at least six transistors in standard CMOS technology.

Nanoarchitectonics (MANA), one of the first five WPI research centers established in 2007.

This represents a substantial leap in the integration
density and performance of organic integrated circuits,

MANA is promoting "Nanoarchitectonics (building nanoscale blocks)," a unique technology for creating

significantly accelerating the advancement of the next

nanomaterials.
The purpose is to discover new substances, new materials and new functions, and to produce research
results with the aim of creating seeds that will lead to innovation in various fields.
I am convinced that the further development of WPI will be more and more important to enhance thegeneration of organic electronics.
Researcher Yu Yamashita, Group Leader Katsuhiko Ariga, NIMS Invited
Researcher Jun Takeya (Nature, 2023）

Principal Researcher Ryoma Hayakawa,Group Leader Yutaka Wakayama（Advanced Functional Materials, 2023）

presence of Japan's outstanding science and technology.

14

15

Kyushu University:
International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (WPI-I²CNER)

Kyushu University

International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (WPI-I²CNER)

Contribute to the Creation of a Sustainable andEnvironmentally-Friendly Society
I²CNER's mission is to contribute to the creation of a sustainable and environmentally-friendly society by advancing
low-carbon emission and cost-effective energy systems, and improvement of energy efficiency. Through its
mission-driven basic research, I²CNER has been developing and conducting researches on scientific technologies to

Message from ISHIHARA Tatsumi, Director of WPI-I²CNER

S

hifting to carbon-neutral energy society is globally required important subjects. I²CNER willcontribute to realize carbon-neutral society by required novel sciences and also open new

research fields by interdisciplinary research. On the other hand, securing energy to support aprosperous life is an important global issue and I²CNER will propose social system which uses
renewable energy by converting to hydrogen or hydrocarbon synthesized from CO2 captured andlead to establish a carbon-neutral society.

drastically reduce CO2 emissions.
Profile【Purpose of the Research】

Prof. Ishihara received his PhD in Material Science and Engineering from Kyushu University in 1991. After working as a lecturer
and assistant professor at the Faculty of Engineering, Oita University, he became a professor at the Faculty of Engineering, Kyushu

Creation of basic science for realization of a low-carbon society
I²CNER aims at understanding and advancing the science of hydrogen production using photocatalyst; hydrogen tolerant

University in 2003. In 2013, he was appointed as Associate Director of I²CNER, and has been Director of I²CNER since April 2023.
His major awards include Catalysis Society of Japan Award and the Daiwa Adrian Prize. He has discovered a new pure oxide ion
conductor used for fuel cell and electrolyzer which is found after 100 years.

materials; next-generation fuel cells; catalysis and“greening”of chemical reactions; CO2 capture and utilization; CO2 geologicalsequestration; and energy analysis. This broad-based agenda cuts across the boundaries of chemistry, physics, materials science,

Archive of research results

mechanics, geoscience, biomimetics, economics, and policy-making. The research in I²CNER bridges multi-dimensional spatial
and temporal scales for various phenomena. I²CNER has focused on the creation of highly efficient conversion technology. As anext step, we newly added rapid conversion as a keyword and cultivate a new academic field by integrating disciplines.
【Unique Features of WPI Center】

Collaboration with UIUC and generating fused disciplines
This is a unique collaborative project between Kyushu University and the satellite
institute at the University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC). Kyushu University

Electron-hole recombination through defects at

Gas diffusion enhanced electrodewith ultrathin superhydrophobic
macropore structure for acidic CO2
electroreduction

surfaces or grain boundaries of perovskite films is aserious issue which strongly limits perovskite solar

Electrochemical CO2 reduction is a chemical processcell performance. I²CNER has developed a new defectthat synthesizes high value-added chemicals frompassivating organic material, which can increase both

CO2 and water using renewable electricity. Usually,

has a world-class, state-of-the-art hydrogen research environment, and the scientificpower conversion efficiency and operational durability

an alkaline electrolyte is used to suppress hydrogenexchanges and discussions that take place at Ito campus of Kyushu University have aof perovskite solar cells. I²CNER is aiming at developing

generation, which is a side reaction, but this poses

strong influence on the international community.

new technologies making perovskite solar cells more

the problem of electrode destruction due to the

durable for future commercialization.

precipitation of carbonates formed by dissolving CO2

I²CNER's strength is its young faculty members who have been encouraged toStrategic partnership with UIUC

Defect passivation leads to higherperformance perovskite solar cells

in the electrolyte. In this research, we succeeded indevelop their own independent research programs, as well as intensively work withefficiently synthesizing multi-carbon compounds

the international collaborators. We consider the quality of researchers as the top priority

by reducing CO2 even in acidic solutions by using

for I²CNER to be successful. The transition toward a carbon-neutral energy society is

ultrathin copper electrodes with a porous structure andglobal issue and requires leveraging resources from the international community.

superhydrophobicity.

I²CNER provides unique opportunities for bottom-up research, supporting
researchers to create and establish new research directions. Annual symposia also
serve as opportunities for strengthening international collaboration and fostering
A state-of-the-art research environment

interdisciplinary research.
To contribute to the realization of a carbon-neutral society, I²CNER has establishedcenters and joint research divisions in collaboration with companies to develop and acquire cutting-edge environmental
infrastructure technologies that contribute to carbon neutrality, as well as pursue practical use and commercialization of thesetechnologies in relevant fields.
【Message from ISHIBASHI Tatsuro, President of Kyushu University】

Toward the realization of a Carbon-Neutral Energy Fueled World

Operational durability of perovskite solar cells under illumination.
Pyridine-carbazole (Py-Cz) or phenethylammonium iodide (PEAI)
was used for defect passivation.
Toshinori Matsushima et al. (ACS Appl. Energy Mater., 2022)(Left) Copper electrodes with superhydrophobicity.
(Right) Comparison of FEC , FEH , jc , SPCE and pH of bulk electrolyte
on the superhydrophobic Copper with those of the state-of-the-art
CO2RR.
2+22+

Miho Yamauchi et al. (Nature Communications, 2024)

Green innovation that utilizes CO² emission-free renewable energy sources is essential to ensurea sustainable supply of environmentally friendly energy for future generations. Kyushu University iscommitted to produce outstanding research accomplishments on energy science and foster world top-levelresearchers with I²CNER as a leader in achieving a carbon-neutral energy society.

16

17

University of Tsukuba:
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)

University of Tsukuba

International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)

Solving the Mysteries of Sleep
Sleep is one of the biggest black boxes of today's neuroscience.
Researchers at IIIS cooperate with each other aiming to elucidate the fundamental principles of sleep/wakeregulation and develop new strategies to assess and treat sleep disorders.

Message from YANAGISAWA Masashi, Director of WPI-IIISO

ur discovery of the neuropeptide orexin and its prominent role in sleep/wake regulation

has generated a highly active research field in the neurobiology of sleep. However, thefundamental governing principle for the regulation of sleep pressure remains a mystery. Based on

my own experience as a PI in the US, and by learning from the merits of US academia while retaining
the merits of Japanese traditions, IIIS provides a scientific culture and environment that strongly
encourage all members to initiate and continue truly groundbreaking studies.
Profile【Purpose of the Research】

Received a PhD from the Faculty of Medicine, University of Tsukuba. Served as a Professor at the University of Texas and a
Researcher at the Howard Hughes Medical Research Institute for 24 years from 1991 to 2010. In 2010, his research project was

Aiming to realize a society where people can sleep soundly
We spend nearly 1/3 of our lives asleep. The importance of sleep is clear because

adopted under the FIRST Program. In 2012, appointed Director and Professor of WPI-IIIS. In 2021, he was selected as a ProjectManager of the AMED Moonshot R&D Program. Received numerous awards and distinctions, including the Medal with Purple
Ribbon (2016), the Keio Medical Science Prize (2018), the Person of Cultural Merit (2019), the Ibaraki Prefecture Honor Award (2019),
the Tokizane Award (2022), Breakthrough Prize in life sciences and Clarivate Citation Laureate (2023).

the loss of sound sleep lowers daytime performance and physical and mental health.
However, the regulation and function of sleep remain unclear.
IIIS sets 3 missions to uncover the mystery of sleep and to solve sleep-related

Archive of research resultssocial problems:
1. To elucidate the functions of sleep and the fundamental mechanisms of sleep/
wake regulation
2. To elucidate molecular pathogenesis of sleep disorders and related diseases
3. To develop preventive measures, diagnostic methods, and treatments forsleep disorders

A novel neuronal pathwaythat induces hibernation-like
hypometabolic states

Sparse activity of hippocampal adultborn neurons during REM sleep isnecessary for memory consolidation

Hibernating mammals lower their body temperatureand reduce energy expenditure, although theregulating mechanism of hibernation is still not well

【Unique Features of WPI Center】

known.

Open and flat organization to maximize all members’ capacity
Under the leadership of Prof. Yanagisawa, the researchers at IIIS collaborate with eachother to drive forward innovative sleep research. Based on Prof. Yanagisawa's 20-plusyear experience as a PI at the University of Texas Southwestern Medical Center, IIIS has

Open floor space

IIIS has found a population of hypothalamic neurons
that induces a long-lasting hypothermic/hypometabolicstate similar to hibernation (Q neurons). No obvious
tissue/organ damage nor abnormalities in behavior
have been observed after recovery.
This finding opens the door to the development

been established as a unique institute and the best sleep research center in Japan, byof the induction of a hibernation-like state on non-learning from the merits of the US-style academic“department”. IIIS has created a free andhibernating mammalian species, including humans.

The presence of dreaming during rapid-eyemovement (REM) sleep indicates that memory

vigorous atmosphere emphasizing: (i) flexible and timely appointments of independent

formation may occur during this sleep stage. But now,

PIs regardless of their age and career stage, with a necessary start-up package (e.g.,

researchers have found that activity in a specific groupfunding, personnel and space); (ii) a flexible and dynamic allocation of floor space forof neurons is necessary for memory consolidationeach laboratory to facilitate free and open communications; and (iii) sharing of major

during REM sleep. The researchers of IIIS have revealed

facilities and capital equipment among laboratories. IIIS manages the organization so thatthat adult-born neurons (ABNs) in the hippocampus,

all researchers and students can vigorously communicate and maximize their potential.

which is a brain region associated with memory, areresponsible for memory consolidation during REM

Shared laboratory

sleep.
More detailed clarification of the memory consolidation
mechanism could facilitate the development of new【Message from NAGATA Kyosuke, President of University of Tsukuba】

treatments for memory disorders.

World-class sleep research from Tsukuba, to protect our health and well-being!
With 20% of Japanese suffering from sleep-related problems, Japan is listed as one of the worst countries

Takahashi, Sunagawa, Sakurai et al. (Nature, 2020)

Kumar, Sakaguchi et al. (Neuron, 2020)

regarding the total sleep hours compared with the rest of the world. Such a“sleep underdeveloped
country”needs a world-class research institute for sleep medicine. The International Institute for Integrative
Sleep Medicine (IIIS) of University of Tsukuba serves that role. Embodying the principles of the DesignatedNational University even before they existed, IIIS has developed as a world-leading institute and willcontinuously solve the mysteries of sleep for contributing to next-generation medical care systems.

18

19

Tokyo Institute of Technology:
Earth-Life Science Institute (WPI-ELSI)Tokyo Institute of Technology*

Earth-Life Science Institute (WPI-ELSI)World-class Interdisciplinary Research Hub
Exploring the Origins of Earth and Life

Message from SEKINE Yasuhito, Director of WPI-ELSI

In the first ten years, ELSI provided the view of the sequence of diversifications and selection
mechanisms that gave rise to the current Earth-Life system. While keeping the existing approaches

ELSI's Earth/planetary and life scientists study the origins of Earth and life, and possible life forms on solarsystem and extra-solar planets by testing what is unique and universal to Earth's life.

at ELSI to understand key transitions toward the emergence of our Earth-Life system, we will explore

new approaches to understanding and predicting the possibilities of alternative planet-life systems
which may exist anywhere in the Universe. We will work in close cooperation with space exploration
missions by extending the research scope from the Origins and Evolution of the Earth and Life toinclude searching for evidence of extra-terrestrial life.

【Purpose of the Research】

ProfileHow did the Earth form, and how did life begin and evolve?

He revealed the presence of ongoing hydrothermal systems in Saturn's moon, Enceladus, in 2015. His research aims to addressquestions such as "what makes Earth a habitable planet?" and "is there life beyond Earth in the solar system?" by understanding
environmental factors and the chemistry among them that give rise to and support life on planets.
Diversiﬁcation+
Filter Selection

captures the idea that the events from the Big Bang to life
were a series of diversifications followed by selections.

Archive of research results

Expansion of
the Modern
Biosphere

Coalescence(LUCA)

Chemical
Selection

Formation ofChemicalEnvironments

Viability Filter

Diversiﬁcation

Filter
Selection

Biological Evolution(diversiﬁcation of
lineages)a roadmap for origins of life research. The ELSI model

Diversiﬁcation

Filter
Selection

Viability Filterby using the ELSI model as a theoretical framework andInitial Conditions (dilute gas)of the Earth-life system, and the emergence/occurrence ofStellar System
Formation

Diversiﬁcation

emergence of life in the early environment, co-evolution

Filter
Selection

Geological
Evolution

ELSI specifically investigates how the Earth formed, thelife elsewhere in the universe. These domains are achieved

A top-level expert in the origins and evolution of both planetary atmospheres and oceans and habitability in the Solar System.

ELSI model of the origins of life

Domains of ancient rocks
preserved in the Earth’s mantle

Geoelectrochemistry- a new field of study within OoL
research
ELSI has demonstrated abiogenic electrochemical【Unique Features of WPI Center】

reduction of CO2 to CO under geochemically plausible

An open and inclusive interdisciplinary research environment

conditions. The significance of this result is that abiogenic
CO has long been proposed as a feedstock for complex
organic synthesis; the efficient reduction shows that the

ELSI remains a world-leading research and education hub through reform:

potentials obtained at hydrothermal vents are sufficient to

Research environment: - Open and flat research environment for inclusivenessdrive carbon fixation.

- Annual evaluation of researchers- Young researcher start-up funds to kickstart their career- Ample external funding, including Astrobiology Program
established by private company donation
Education pathways:- 5-year graduate program in English

Mantle convection removes heat from our planet's
Open and flat research structure- Up to 10 fully-funded student scholarships each year, on

mixing. To explain this, ELSI established a new model- Includes courses on‘Collaboration with Industry’and‘Globalof mantle material transport. In its simulations, high-Science Communication’- Practice evidence-based outreach for efficient engagement

communication:- Conduct science communication training and workshops- Produce content with international standards in English

suggests ancient domains are preserved >4.4 billion
years in the mantle despite persistent convection anda competitive basis

Outreach and scienceinterior and drives plate tectonics. Geochemical data

viscosity mantle rock can stabilise unmixed mantle
domains despite whole-mantle flow circulating withinthem. Preservation of ancient SiO²-rich domains may
also explain SiO² depletion in the circulating mantle,
Active collaboration between young andsenior researchers

Kitadai N., Nakamura R., Takai K., Li Y., Gilbert A., Ueno Y., Yoshida N.,
Oono Y. Geoelectrochemical CO production: Implications forthe autotrophic origin of life. (Science Advances, 2018)

relative to the solar system's average composition.
Ballmer M., Houser C., Hernlund J., Wentzcovitch R., Hirose K.
Persistence of strong silica-enriched domains in the Earth's lower【Message from MASU Kazuya, President of Tokyo Institute of Technology】

mantle. (Nature Geoscience, 2017)

Unravelling the wonders of the Earth and life
We, at Tokyo Tech, are proud of the accomplishments of ELSI, which include a highly successful recruiting
strategy, the establishment of a global collaborative network of world-leading scholars, and a genuinely
international environment that welcomes researchers from all over the world. ELSI is intended to be a rolemodel for the university and forms a key part of my vision for Tokyo Tech to become one of the top-levelresearch universities. ELSI and Tokyo Tech will continue to rise together.

20＊Tokyo Institute of Technology and Tokyo Medical and Dental University are merged to establish Institute of
Science Tokyo in October 2024.

21

Nagoya University:
Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM)

Nagoya University

Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM)

Change the World with Molecules:
Where Chemistry, Biology and Theory Meet
ITbM's dream is to develop“transformative bio-molecules”that can change the way we live.

Message from YOSHIMURA Takashi, Director of WPI-ITbM

O

ur dream is to change the world through molecules. By fusing state of the art synthetic chemistry,

biology and theoretical science, ITbM has developed a range of promising bio-functional

molecules during its first ten years, "ITbM1.0." Our earth faces a number of critical issues that are vital to
the sustainable future of humankind, such as achieving food security, combating climate change, andBy merging synthetic/catalytic chemistry, animal/plant biology, and theoretical science, ITbM will take up theensuring healthy lives. In ITbM's second chapter, "ITbM2.0," we will further accelerate and expand ourchallenges of solving global issues with molecules.

research to solve these important social issues with the power of molecules.
ProfileReceived his PhD from Nagoya University in 1999. Serving as a Professor at Nagoya University from 2008. Also served as Visiting
Professor at the National Institute for Basic Biology from 2013 to 2019. ITbM Director in 2022. Received many awards anddistinctions including Hoffenberg International Medal from the Society for Endocrinology (2010), Fellow of the Royal Society【Purpose of the Research】

Interdisciplinary research producing transformative bio-molecules

for Biology (2011), Van Meter Awards from the American Thyroid Association (2015), Aschoff and Honma Prize for Biological
Rhythm Research (2020), and Kihara Memorial Foundation Academic Award (2021).

ITbM continues its research into creating innovative bio-functional
molecules that will fundamentally transform life science research Archive of research results"transformative bio-molecules." Through the dynamic cooperation ofsynthetic chemists, plant/animal biologists and theoreticians and thecreation of a new field of research merging biology and chemistry, ITbM

Discovery of a natural product thatsuppresses stomatal opening andprevents wilting in plants!

develops transformative bio-molecules that will have a great and positive
impact on society. In 2020, ITbM will prioritize new areas of research as"ITbM 2.0," using molecules to tackle worldwide issues such as climate

The biological rhythms driven by thephases of the Moonchange, food supply and medical technologies.
ITbM's flagship research areas【Unique Features of WPI Center】

Diverse and interdisciplinary research born from mixed spaces
At ITbM, top level experts in a variety offields from both Japan and abroad occupy
the positions of Principal Investigators (PIs).
ITbM's younger specialists take on the role of
Co-PIs, cooperating with PIs to drive forward
their research effectively and learn important
Researchers and students from dif ferent
fields work alongside one another in ITbM's
Mix Lab and Mix Office

Poster session by students of the Graduate
P r o g r a m o f Tr a n s f o r m a t i v e C h e m - B i o
Research (GTR)

research and laboratory management skills.
With most of the post-doctoral researchers
coming from overseas, and 30% of researchers

being women, ITbM is a highly diverse research environment. ITbM incorporates research spaces and researchers from different■E ffects of BITC and super ITC on suppressing stomatal

opening and leaf wilting

BITC acts as an inhibitor of stomatal opening and super ITC
could potentially be used as an agent of drought tolerancein plants.

■T he mechanism how puffer fish spawn synchronouslyon the new and full moons
The activation of the genes (semilunar genes) involved in breeding
behavior on spring tide days promotes the spawning behaviorof the grass puffers. At the same time, prostaglandin E2 released
into the seawater activates spawning and release of sperm andmakes the surrounding individuals spawn simultaneously.

ITbM discovered that benzyl isothiocyanate (BITC),

Various life phenomena, such as the simultaneous

the pungent component of horseradish, suppresses

spawning of corals and the human menstrual cycle, arestomatal opening by inhibiting the action of the cellaffected by the phases of the moon. Thousands of grass

membrane proton pump, which is the driving force inpuffers have been known to gather on beaches to spawn

fields into cooperative "Mix Labs" and "Mix Offices" where researchers can conduct experiments and talk side by side, andthe stomatal opening process. In addition, when superat the same time on new and full moons, but the molecular

promotes collaborative and inter-disciplinary research within its research groups.

isothiocyanate (super ITC), whose inhibitory effectmechanisms behind this behavior have not been elucidated.

was greatly improved, was applied to leaves, it was

In this study, ITbM identified genes that are activated at【Message from MATSUO Seiichi, Chancellor of Tokai National Higher Education and Research System】

ITbM is a treasure of Nagoya University and a global center for chemistry-biology fusion research
Sharing the thoughts of ITbM's director, young researchers gathered under one roof, produced many
wonderful research results in a short time, and have taken on the challenge of creating new value. An outstanding
graduate program by ITbM is in action, and the "ITbM spirit" of taking on challenging research while being
excited beyond the boundaries of the field is spreading inside and outside the university. ITbM is an irreplaceable

demonstrated that stomatal opening was prevented

the new and full moons through weekly genome-wideand leaves were less likely to wilt. It is expected that

expression analysis. In addition, ITbM identified the molecule

this result will be used to maintain the freshness of cut

that promotes the spawning and release of sperm byflowers in the future.

surrounding individuals during the process, as well as the

Yusuke Aihara and Toshinori Kinoshita et al.
（Nature Communications, 2023）

molecular mechanism that synchronizes the spontaneous
spawning. This research is expected to contribute to abetter understanding of the relationship between biologicalphenomena and lunar rhythms in the near future.
Takashi Yoshimura et al. (Current Biology, 2022)

treasure for Nagoya University, and the whole university is very proud to support its activities.

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23

The University of Tokyo:
International Research Center for Neurointelligence (WPI-IRCN)The University of Tokyo

International Research Center for Neurointelligence (WPI-IRCN)

Tackling the Ultimate Question –“How Does Human Intelligence Arise?”
IRCN combines life sciences and information sciences to establish a new field, "neurointelligence."

Message from Takao K. Hensch, Director of WPI-IRCN

I

nternational Research Center for Neurointelligence was established in 2017 with a 10-year mission:
to create a new discipline at the interface of human and artificial intelligence from the view ofneurodevelopment and its disorders. We seek answers in the underlying principles of neural circuit
development and how it goes awry in psychiatric disorders. This promises new insights for neuro-

By clarifying the essence of human intelligence, overcoming neural disorders, and developing new A.I.,

inspired A.I. and innovative, computational approaches to understanding the human condition.

IRCN will contribute to a better future society.

Come share our quest, key collaborations, state-of-the-art core facilities and unique culture!
ProfileAfter receiving his PhD from UCSF (1996), Hensch helped to launch the RIKEN BSI before returning to Harvard in 2006. Currently,
he is Joint Professor of Neurology (HMS) and Molecular Cellular Biology (FAS), Director of the NIMH Silvio Conte Center for Mental
Health Research, Director of IRCN, and Co-Director of the CIFAR Child Brain Development network.

【Purpose of the Research】

To establish the new field of “neurointelligence”

He has received several honors including the Young Investigator Award in both Japan (Tsukahara Prize, 2001) and the US (2005), theNIH Director's Pioneer Award (2007), and the Mortimer D. Sackler Prize (2016), and serves as Chief Editor of Frontiers in Neural Circuits.

Understanding the brain is a highly ambitious endeavor, challenging afundamental scientific frontier on par with seeking the origins of the universe.
Archive of research results

IRCN aims to (1) discover fundamental principles of human intelligence, (2)understand the emergence of psychiatric disorders underlying impaired
intelligence, and (3) use these principles to shape the development of nextgeneration artificial intelligence (A.I.). Through these approaches, IRCN isestablishing the new interdisciplinary field of“neurointelligence.”

Critical periods are developmental windows of rapid【Unique Features of WPI Center】

IRCN convenes researchers from diverse backgrounds and disciplines who work

trajectories are not yet fully understood. IRCN Principal
Investigator, Takao Hensch and colleagues identified atransient neuronal oscillation in the g-frequency range(～40Hz) that is induced by sensory imbalance in thetogether in a collaborative Team Science framework to create interdisciplinary

mouse visual cortex only when such a plastic window"neurointelligence" research and applied innovations toward solutions for human andis open. IRCN Affiliated Faculty, Dr. Nancy Kopell andclinical challenges. Such Team Science produces new synergistic research outcomes

Associate Research Fellow, Dr. Michelle McCarthy thenthrough fusion research. IRCN aims to build the highest-level research organization

used computational modeling to link the origin ofworldwide by offering cutting-edge technologies and international environment.

Leading Global Network
Functioning as a research hub in collaboration with 20 key overseas institutions suchas Boston Children's HospitalCore Facilities for Interdisciplinary Researchthese transient g-rhythms to specific inhibitory neurons.
Their inputs were found to be the very first synaptic
connections to be remodeled during the critical period
plasticity. These findings offer a robust noninvasive

Brain state dynamics are the patterns of brain-widebiomarker of open critical period state with which toneuronal activity that emerge like travels between islands

probe derailed trajectories in brain development (suchin a turbulent sea. These island travels are believed to

as autism or ADHD) from mouse to human.

underpin the remarkable powers of human cognition

Maintaining facilities which provide a platform for enabling researchers to seamlessly

and to go awry in brain disorders. An understanding

integrate hypothesis and verification cycles for efficient researchof brain state dynamics would unlock the mysteries ofintelligence and the potential for therapeutic control.

Nurturing Young Researchers
IRCN of f site retreat provides a forum
where lively discussion for fusion research
is facilitated

Neurofeedback control of brain
state dynamics underlying visual
consciousness

remodeling and plasticity of brain networks, whose

Global bridging – Brain development and computational science

Researchers from around the world at
Imaging Core

Signature brain wave signals
windows of brain plasticity

An IRCN team developed a neural stimulation device

Encouraging trainees to exchange views and ideas through Science Salon, Retreat,

driven by particular brain state patterns for a behavior

and Neuro-Inspired Computation Course, which lead IRCN to new integrated researchcalled "perceptual flexibility" where a person sees theperceptual flipping of a bistable visual illusion. They
monitored whole brain neural dynamics until the【Message from FUJII Teruo, President of the University of Tokyo】

expected patterns triggered an external stimulation to

Human-centered intelligence for a technological society
As the second WPI institute at our University, IRCN is aiming to develop a new academic field called"neurointelligence" by bringing different knowledge on and off campus together ranging from life-science,
medicine, linguistics, mathematical science and informatics. Through pursuing fundamental questions on“How does human intelligence arise?”, I hope that IRCN delivers world-class research results globally andalter the percept. The study opens a window to the fine
Director /Principal Investigator/Project Professor Takao K. Hensch
Kathleen B. Quast, Rebecca K. Reh, Maddalena D. Caiati, Nancy
Kopell, Michelle M. McCarthy, and Takao K. Hensch (2023) PNAs,
DOI: 10.1073/pnas.2123182120

control of human consciousness and treating psychiatricconditions like autism (ASD) and ADHD.
Principal Investigator/Associate Professor Takamitsu Watanabe
Daichi Watanabe, Takamitsu Watanabe (2023) eLife, DOI: 10.1523/
ENEURO.0146-23.2023

proactively disseminate the related knowledge throughout our society.

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Kanazawa University:
Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI)

Kanazawa University

Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI)

Nanoprobe Life Science:
Exploring "Uncharted Nano World"of Life Sciences

Scientists at the Nano Life Science Institute are making nanoscale observations of "life-phenomena" using uniquescanning probe microscopes to demystify this "uncharted nano-world of life science" for the advancement of science.

Message from FUKUMA Takeshi, Director of WPI-NanoLSI

T

he origins of all the physical properties and phenomena can be explained by structures anddynamics of nanoscale (roughly 1/1,000,000,000 of a meter) species, such as atoms andmolecules. We aim to develop new nanoprobe technologies that allow us to directly visualize
nanodynamics in the uncharted nano-realms at the surface and interior of live cells. This will hereby
contribute to dramatic progress in the life science field, and lead to the formation of a new academic
discipline, "nanoprobe life science."
ProfileProf. Takeshi Fukuma received a PhD in Engineering from Kyoto University in 2003. Since then, he has worked at Kyoto University,
Trinity College Dublin, and Kanazawa University. Since 2017, he has been the director of NanoLSI. He developed the world's first inliquid frequency modulation atomic force microscopy (FM-AFM) that allows observation at atomic scale. He received the Young【Purpose of the Research】

Scientists’Prize from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT, 2011) and Japan Society for the

Nanoscale insights into dynamic mechanisms in life sciences

Promotion of Science Prize (2018).

Countless molecules and cells that make up the body play critical roles insustaining human life. However, humans are unable to directly observe theArchive of research results

nanoscale dynamics and interactions of these molecules. This is the "uncharted
nano-world" of life science.
NanoLSI is an interdisciplinary research institute where experts in nanometrology,

Nano-scale physical properties ofmetastatic intestinal cancer cells
identified by HS-SICM

life science, supramolecular chemistry, and mathematics are using cutting-edge
scanning probe microscope technology to explore "unseen nano-cellular worlds."
NanoLSI scientists directly observe complex mechanisms of "nanoscale lifephenomena" through world-class research and have created the new academic

An experiment using scanning probe
microscope technology

field of“nanoprobe life science”to advance knowledge in the life sciences.

【Unique Features of WPI Center】

Comprehensive programs for enhancing creativity and innovation
NanoLSI organizes regular meetings for ideas to create new interdisciplinary
fields: PI-centric NanoLSI Colloquia; T-Meetings, for“one-to-one inter-lab”
interaction; and informal“plate in-hand”NanoLSI Luncheons. Outstanding ideas

Creation of high-performance
artificial growth factor applicable forthe treatment of intractable diseases

We developed a method to simultaneously measure

By interpolating cyclic peptide sequences that bind to

dynamic changes in topography and mechanicalgrowth factor receptor into scaffold proteins, we have createdproperties of living cells based on our high-speed

high-performance artificial growth factors that have the samescanning ion conductance microscopy (HS-SICM)

activity as natural growth factor but that is highly stable intechnique. We applied this technique to genotype-

blood for a long time or that can be passing into the brain.

defined mouse intestinal tumor-derived cells to

High-speed atomic force microscopy (HS-AFM) revealed thatelucidate the relationships between gene mutations

this molecule dimerized the Met receptors, suggesting theand colon cancer phenotypes. These results indicate

induction of biological responses similar to those induced bythat the HS-SICM analysis is useful as a novel diagnostic

the natural ligand. Our results may allow for designer protein

strategy for predicting the metastatic ability of cancer

therapeutics with enhanced stability and pharmacokinetics.

cells. Biomaterials 280 (2022) 121256

from these meetings receive “Transdisciplinary Research Promotion Grant”
funding for“start-up projects.”
Other activities include the Bio-SPM Summer School; Bio-SPM Collaborative
Research; NanoLSI Visiting Fellows Program; and international symposia held at
Group photo at the 8th Bio-SPM Summer School

satellite hubs in the UK and Canada, with results fed back to young researchers at
the Graduate School of Frontier Science Initiative, Division of Nano Life Science.

Through these various activities, NanoLSI serves as an international hub in the field of bioimaging and contributes to thepromotion of advanced and innovative research.

【Message from WADA Takashi, President of Kanazawa University】

A virtuous cycle of people, knowledge, and society for advancing multidisciplinary research
Kanazawa University is establishing a global research hub based on its excellence in nurturing cutting-edge
world-class research. Internationally renowned researchers and highly motivated students form the basis of adiverse group of scientists and engineers interacting to explore the infinite possibilities of creating new value for the
benefit of society. As a center of knowledge that creates such a virtuous cycle of people, knowledge, and society,(A) Mapping of topography and inverse elastic modulus in therespective genotype cells. (B) Averaged-inverse elastic modulus(IE) of the representative genotype cells. (C) 3D representationof physical properties, such as IE, surface roughness, and thevolume change. (D) The principal component analysis using thegene expression data of organoid cells for the representative
genotype cells.
Dong Wang, Han Gia Nguyen, Mizuho Nakayama, Hiroko Oshima,
Linhao Sun, Masanobu Oshima, Shinji Watanabe. Small publishedby Wiley-VCH GmbH, 2022

Generation of Artificial Growth Factors that Activate Met
Receptors. (a) A pharmacophore sequence of Met receptorbinding macrocyclic peptide (aMD4; shown in red) was
inserted into the loops (coloured balls) of human IgG1 Fc
protein. (b) Long-acting artificial growth factor based on Fc.
(c) Blood-brain-barrier (BBB) penetrating artificial growth
factor based on an anti-TfR antibody. (d) Scanning by highspeed atomic force microscopy (HS-AFM).
Katsuya Sakai, Nozomi Sugano-Nakamura, Emiko Mihara, Nichole
Marcela Rojas-Chaverra, Sayako Watanabe, Hiroki Sato, Ryu Imamura,
Dominic Chih-Cheng Voon, Itsuki Sakai, Chihiro Yamasaki, Chise Tateno,
Mikihiro Shibata, Hiroaki Suga, Junichi Takagi, Kunio Matsumoto. Nature
Biomedical Engineering volume 7, pages164–176 (2023).

we are confident that the NanoLSI will contribute to global advances encompassing a wide range of disciplines.

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Hokkaido University:
Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD)

Hokkaido University

Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD)

In-depth Understanding and Efficient
Development of Chemical Reactions
ICReDD aims to establish the scientific field of "chemical reaction design and discovery" through a combination ofcomputational, information, and experimental sciences to efficiently develop new chemical reactions.

Message from MAEDA Satoshi, Director of WPI-ICReDD

R

eaction development that relies solely on the trial-and-error approach is too time-consuming
to solve urgent global problems that include pollution as well as the scarcity of energy andresources. CReDD will revolutionize the traditional approach to developing reactions by fusing
computational, information, and experimental sciences. We strive to spread the benefits of thisapproach by establishing a global research center, integrating multiple disciplines. Our sincere hope isthat ICReDD may contribute to a brighter and more prosperous future for all of humanity.
Profile【Purpose of the Research】

The purposeful and efficient design of chemical reactions

After his PhD from Tohoku University, he served as a Postdoc at Emory University and Kyoto University. At 37, full Professor at
Hokkaido University; at 39, youngest Director of a WPI center. Recipient of numerous awards, among them the JSPS Prize“torecognize and support young researchers with rich creativity and superlative research ability”and the WATOC Dirac Medal for an“outstanding theoretical and computational chemist under the age of 40.”Developed the "artificial force induced reaction”(AFIR) method to calculate chemical reaction-path networks and predict unknown

The current trial-and-error approach to the development

reactions.

of new chemical reactions is time-consuming andinefficient. ICReDD uses state-of-the-art reaction pathsearch methods based on quantum chemical calculations

Archive of research results

and applies concepts of information science in order toextract meaningful information for experiments, thus

Synthesis robots and machinelearning team up to discover highly
selective asymmetric organocatalysts

narrowing down optimal experimental conditions. Thisapproach considerably shortens the time required todevelop chemical reactions and creates a feedback loop
in which data obtained through experiments is circulated

The strategy of CReDD

back to computations through information science.

【Unique Features of WPI Center】

The MANABIYA Program fosters researchers proficient in three fields
MANABIYA is a system to foster a new generation of researchers proficient in thethree fields of computational, information and experimental sciences and to develop

ICReDD researchers Tsuji, List (organocatalyst), Nagata

A collaboration between the experimental groups of(synthesis robot), Sidorov and Varnek (information

Gong, Ito and Jin and the computational group of Maeda

science) collaborated to utilize machine learning based on

developed a method for being able to see molecular

new 2D molecular descriptors to accurately predict andscale damage in double-network (DN) hydrogels inthen verify highly selective asymmetric organocatalysts.

real-time via luminescence. Researchers incorporated

Researchers developed new 2D molecular descriptors

prefluorescent probe molecules into the hydrogel andthat explicitly represent cyclic and branched hydrocarbon

then stretched the gel to induce molecular scale damage,structures, which are common in catalysts. The machine

which generated radicals. These radicals reacted with thelearning model was trained by experimental dataprobe, making its luminescence stronger only in damaged

obtained through a streamlined, semi-automatic process

locations. Computations suggested that a radical transfer

utilizing a synthesis robot. Through virtual screening, theprocess involving oxygen further increased luminescence,

the new interdisciplinary academic field of "chemical reaction design and discovery”

model was able to predict catalyst structures with highand experiments confirmed the important role of oxygen.

(CReDD) worldwide. Within this system, ICReDD conducts joint research and education,

selectivity, leading to the development of highly selective

This technique may prove useful for material evaluation

asymmetric organocatalysts based on this prediction.

in industry and the lab, as it enables the monitoring, intrains individuals, and discovers new research ideas. Thus, ICReDD aims to form

ambient environment, of molecular scale damage thatan academic network, becoming an internationally recognized research institution. In
Interdisciplinary discussion among young
researchers

Macro-scale visualization ofmolecular-scale damage in doublenetwork hydrogels via luminescencecan lead to macroscale material failure.

the academic branch, young researchers and graduate-level students from domestic
and overseas institutions are invited to stay at ICReDD for 2 weeks to 3 months toacquire techniques for developing new chemical reactions. In the industry branch of the program, ICReDD promotes collaborations
between faculty and corporate researchers in the form of consulting, research collaborations, and consortia.

【Message from HOUKIN Kiyohiro, President of Hokkaido University】

Shining a light from Hokkaido upon the world
As a flagship institute to help realize Hokkaido University's vision,“Shining a Light from Hokkaido Upon
the World," ICReDD endeavors to develop new chemical reactions by fusing computational science,
information science and experimental science to“shine the light of knowledge”from Hokkaido to the world.

Prediction of highly selective catalysts via machine learning
using training data from moderately selective catalysts.
Nobuya Tsuji, Pavel Sidorov, Yuuya Nagata, Alexandre Varnek,
Benjamin List, et al. (Angewandte Chemie International Edition,
2023. DOI: 10.1002/anie.202218659)

Visualization of molecular-scale damage (blue) in a hydrogel(green), induced by pressing with an“ICReDD”stamp.
Yong Zheng, Mingoo Jin, Satoshi Maeda, Hajime Ito, Jian Ping Gong,
et al. (Journal of the American Chemical Society, 2023. DOI: 10.1021/
jacs.2c13764)

The university is providing full support for the further development of ICReDD, including the construction ofa new building as well as personnel and financial resources. Please look forward to the future of ICReDD.

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29

Kyoto University:
Institute for the Advanced Study of Human Biology (WPI-ASHBi)

Kyoto University

Institute for the Advanced Study of Human Biology (WPI-ASHBi)

What Key Biological Traits Make Us "Human,"and How Can Knowing these Lead Us to
Better Cures for Disease?

ASHBi investigates the core concepts of human biology with a particular focus on genome regulation and diseasemodeling, creating a foundation of knowledge for developing innovative and unique human-centric therapies.

Message from SAITOU Mitinori, Director of WPI-ASHBi

Understanding the basic biology of human beings is a fundamental challenge in life sciences. The

knowledge gleaned from model organisms has often been difficult/impossible to translate tohumans due to species differences in the regulations of key basic pathways. Accordingly, ASHBi will
target humans and non-human primates as major research subjects in an effort to uncover the key
principles of human traits and disease states, through a multi-disciplinary science approach. This takes
place in our open and flexible international research environment, with full support for motivated,
early-career investigators.
ProfileSAITOU Mitinori has spent decades extensively investigating the genetic and epigenetic mechanisms that determine thedevelopment of germ cells, the cells fundamental to all life. His recent works include the generation of human oogonia-like cells【Purpose of the Research】

from iPS cells and an ex vivo reconstitution of fetal oocyte development in humans and monkeys. He is the recipient of numerous
prestigious awards including the Imperial Prize, the Japan Academy Prize, the Asahi Prize and the International Society for Stem Cell

Creating an advanced study of human biology

Research Momentum Award.

ASHBi's goals:
1) Promote the study of human biology, with a sharp focus on genome regulation

Archive of research results2) Clarify the principles defining the species differences and human traits
3) Generate primate models for intractable human diseases

Sculping the human body plan
in a dish4) Reconstitute key human cell lineages or tissues in vitro5) Contribute to formalizing an international ethics standard for research on humanLighting the circuits to risky
decision-making

biology

ASHBi's strategies and aims

【Unique Features of WPI Center】

Facilitating fusion research with top-down & bottom-up manners
Creating advanced studies of human biology, ASHBi strongly pursues thedevelopment of novel principles through fusion of new ideas in biology,
mathematics and ethics provoked by deep understanding of different
disciplines.
Flagship Project
The 5 Flagship Projects represent key research direction of ASHBi andinvolve close collaborations/interactions among ASHBi PI groups. These
RECODE: a new noise reduction method for scRNAseq data
(Imoto et al., 2022）

The human body consists of repetitive segments,

Life consists of infinite possibilities, that then require

and the most primitive version of such segments is

decision-making in order to determine the best course of

the somite, which contributes to the formation ofaction. Although these higher cognitive processes occur

various structures in our body. The Axioloid, a 3-D

seamlessly within the cerebral cortex, the exact underlying

model that can recapitulate the early development ofneural circuits have remained elusive due to the technicalour body, is created from human iPSC-derived cells

difficulty. In this study, by precise targeting of specificwith Matrigel and Retinoid (Vitamin A). The Axioloid

neural circuit with the optogenetics technology, theis remarkably similar to Carnegie Stage 9-12 humanresearchers reported that two neighboring regions in theembryos both morphologically and molecularly. Byfrontal cortex (the dorsal and the ventral part of the Ventral

using iPSCs containing mutations commonly associatedBroadman area 6: 6VV and 6VD) influence this decision-

with congenital spine disease, the Axioloid mimics themaking. These areas receive the dopaminergic input frommorphological deficits observed in patients. This 3-D

the ventral tegmental area (VTA), which is essential formodel and the synthetic approach open the door to a

reward-associated processes. This optogenetics approachbetter understanding of human early development andreveals that the VTA-6VV pathway shows High risk-Highthe etiology of other congenital disease.

return preference and the VTA-6VD pathway prefers Low
risk-Low return. Additionally, the VTA-6VV stimulation

projects contribute to addressing the fundamental question of our Institute:accumulates over time, providing the insight into potential“what makes us human?”in a top-down manner.

mechanisms underlying pathological risk-task disorders
such as gambling disorder.

Fusion Research Grant
Supporting new collaborations among young researchers from multiple
ASHBi groups that aim to elucidate new scientific principles based on fused
disciplines, we have established the ASHBi Fusion Research Grant.
【Message from MINATO Nagahiro, President of Kyoto University】

Shining light on ourselves, for the new era of human biology

Graphical abstract of Axioloid creation and disease model
Yamanaka, Y. et al., (2022). Reconstituting human somitogenesis in

ASHBi, established in 2018, seeks to elucidate the fundamentals of human development andpathogenesis. They integrate inquiry into the life sciences, mathematics, and humanities, contributing to
the flexible and dynamic creation of knowledge as envisioned by KyotoU's status as a Designated National
University. As part of the university's further global expansion of its research, we expect ASHBi to pioneer

Nature, DOI: 10.1038/s41586-022-05649-2
vitro. Nature

Schematic Diagram representing the Concept of Risk vs Reward
Decision-Making
Sasaki, R., et al., (2024). Balancing Risk-Return Decisions by Manipulating
Science, DOI: 10.1126/science.
the Mesofrontal Circuits in Primates. Science
adj6645

the field of human biology.

30

31

High Energy Accelerator Research Organization (KEK) :International Center for Quantum-field Measurement Systems（ WPI-QUP）
for Studies of the Universe and Particles

High Energy Accelerator Research Organization (KEK)International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles (WPI-QUP)

Bringing "New Eyes" to Humanity to See
This Beautiful World

Message from HAZUMI Masashi, Director of WPI-QUP

M

arcel Proust said, "The only real voyage of discovery consists not in seeking new landscapes,

but in having new eyes."

The quote precisely conveys our spirit, and QUP brings "new eyes" to humanity to see this beautiful

The "quantum field" is the origin of everything.

world (the true nature of space-time and matter). I would like to make QUP a place where

QUP will invent and develop new systems for measuring quantum fields.

researchers from different fields can meet, ideas can spark, and dreams can come true. And I dreamthat QUP will become a cornerstone of human happiness in this way.

With these new systems, we will bring innovation to human society,while working on basic research on the space-time and matter of the universe.

ProfileAfter receiving his Ph.D. from the University of Tokyo, Hazumi served as an assistant professor at Osaka University and an Associate
Professor at the High Energy Accelerator Research Organization (KEK) before becoming a Professor at KEK in 2007. He is also a
project professor at the Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), the University of Tokyo, since2014, and a Specially-Appointed Professor at the Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency【Purpose of the Research】(ISAS/JAXA), since 2020. His research focuses on particle physics and experimental cosmology. He received the 4th JSPS Prize in2007 for discovering CP violation in B-meson decays. He proposed the LiteBIRD satellite project in 2008 and currently serves as its

Inventing and developing new quantum-field measurement systems
Quantum fields are space-time with particles andquasiparticles created and annihilated, and associatedphysical quantities.
QUP aims to invent and develop new systems formeasuring quantum fields by integrating particle
physics, astrophysics, condensed matter physics,
measurement science, and systems science. The new
systems must bring innovation to measurements in

Elucidating the true natureof space-time and matter

Integrating various ﬁelds
Condensed
matterphysics
Particle
physics
Systemsscience

Astrophysics

global principal investigator.

Establishing a newmeasurement science,quantum ﬁeld
measurement systemology

Measurement
scienceCreating a new level ofinterdisciplinary research

Inventing and developing
new quantum-ﬁeld measurement systems
Creating new social values

cosmological observations and particle experiments,and elucidate the true nature of space-time and matter.

“New eyes”to see the origin of everything

Furthermore, the new measurement systems create
new social values through application to other fields
and social implementation.

【Unique Features of WPI Center】

Conducting interdisciplinary research on "means" or "methodologies"

Development of the newsuperconducting sensor for
implementation in the LiteBIRD satellite“CIGS semiconductor detector” has arecovery mechanism from radiation
damageLiteBIRD is a JAXA-led satellite project targeting a

The Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) semiconductor is famous

launch in 2032 to observe the universe before the hot

for its self-repair mechanism against radiation

Big Bang. QUP Director Hazumi is the founder and PI

damage. It has amassed substantial attention forof this mission. QUP is developing "new eyes" to catch

applications in high radiation environments, such as in

the polarized microwave, which keeps the information

particle detectors and cameras. The world's first CIGSof the inflation at the beginning of the Universe. QUP

particle detector was successfully developed at QUP,

scientists designed superconducting detectors (TES

detecting single Xe ions with confirmed recovery frombolometers) and sinuous antennas, while the QUP

radiation damage through heat treatment. A detailed

Berkeley satellite fabricated test samples in preparation

investigation of the temperature dependence of thefor the first-ever use of this type of device in space.

recovery time was performed using CIGS solar cells. A
rapid recovery was seen at temperatures at 130 °C.

QUP will conduct interdisciplinary research on "means" or "methodologies." We

Image of QUP
ScienceArchive of research results

Society

are the only center in the world that integrates the invention of new measurement
principles for experimental cosmology and particle physics, the development ofsystems to realize these principles, and the execution of projects.
Our unique approach will establish a new measurement science, quantum fieldmeasurement systemology, as a science of means through the above practices andcreate a new level of fusion of various research areas beyond physics and new social(a)values through application to other fields and social implementation.

Temp. 90 Jsc (at 0V)

Relative output of solar cell

Lab to develop a vehicle
that can ﬂy anywhere

©JAXA

(a)

【Message from ASAI Shoji, Director General of KEK】

Quantum-field measurement opens the door to future research
QUP's goal to develop and invent the quantum-field measurement system is paramount for High Energy
Accelerator Research Organization (KEK). Its various research platforms for infinite fields of research, including
particle physics, material science, biology, and archeology, perpetually require superior-quality measurements.
We strongly encourage QUP's mission to develop "new eyes" to serve as a catalyst for groundbreaking

(b)

(c)

A conceptual design of the LiteBIRD satellite (a) and a prototypeof the superconducting sensor (b) and sinuous antenna (c).

(b)

Temp. 110 Jsc (at 0V)

1

Temp. 130 Jsc (at 0V)

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
−100

0

100

200

300

400

500

600

700

Annealing time [min.](a) QUP CIGS particle detector and solar cell. (b) The timedependence of CIGS solar cell with 7.5x1015 MeV neq/cm2 proton
irradiation. While comparing heat treatment temperatures of
90 °C, 110 °C, and 130 °C, significant temperature dependence
was observed.

research at KEK. From there, it will continue to advance social implementation.

32

33

Osaka University:
Premium Research Institute for Human Metaverse Medicine (WPI-PRIMe)

Osaka University

Premium Research Institute for Human Metaverse Medicine (WPI-PRIMe)

Taking on a Grand Challenge:
Conquering All Diseases

Message from NISHIDA Kohji, Director of WPI-PRIMeC

onventional medicine has found causes for diseases that have a clear causal dependence on
single genetic or environmental factors. Nowadays, life expectancy is significantly increasing,and aging-related diseases such as diabetes, dementia, and heart failure, is exploding, posing a

PRIMe will create a new scientific field“Human Metaverse Medicine,”for comprehensive and continuous

threat to human population. Many of these diseases are caused by complex interactions between

understanding of the disease progression that occurs within each individual, resulting in prevention and effective

genetic and environmental factors over time, thus it is extremely difficult to gain a comprehensive

treatment strategies. This discipline will significantly enhance well-being and foster sustainability in the future.

understanding of their pathogenic mechanisms using animal models. We are attempting toeradicate all diseases by utilizing a novel approach to elucidating disease causes via metaverse.
ProfileObtained his MD and PhD from Osaka University, Faculty of Medicine. He initially practiced as a clinician until his relocation to the Salk
Institute, and continued his career at Osaka and Tohoku Universities. He is the chairperson in the Department of Neural and Sensory【Purpose of the Research】

Organ Surgery at Osaka University Graduate School of Medicine from 2010.
With remarkable achievements, particularly in the fields of cornea and regenerative medicine, notably being the first physician toCreation of a new scientific field "Human Metaverse Medicine”

transplant iPS-derived corneal epithelium in four patients. His contributions have been recognized with prestigious awards, including
the MEXT Minister's Award in Science and Technology, the Asia Pacific Eye 100 list (The 100 most Influential Ophthalmologists).

We are embarking on the creation of digital twins of human body (termed"biodigital twins") that replicate biological phenomena and pathological
Archive of research results

processes within human organs in cyberspace. This platform pioneers a novel
scientific field, "Human Metaverse Medicine," uncovering the mechanism
underlying human diseases and predicting disease onset, progression andMice born from two fathers—the first study in the world using
iPS cells—

treatment response. Our ultimate goal is to develop personalized prevention
and treatment approaches.
Furthermore, we are committed to advance the human metaverse as a

Breakthrough of screening analysis
algorithm ACIDES
Protein screening represents a method used forpremier information platform for the global dissemination and utilization of biodigital twins among researchers and medical

Research groups in PRIMe use various organoids

professionals. Another objective is to establish a research environment where researchers from diverse backgrounds comederived from iPS cells in their investigations, including

their functions. It stands as a major technology within

together, fostering interdisciplinary and integrative research within a "under one roof" framework. This approach will also serve

those derived from ovaries. The utilization of ovarian

medical research, an area in which PRIMe is deeplyorganoids aids in clarifying the fundamental question

engaged.

as a training ground for nurturing the next generation of leaders in this novel scientific field.

underlying developmental biology, namely the genesisof living organisms.

【Unique Features of WPI Center】

Internationally cutting-edge research creating biodigital twins
PRIMe brings together outstanding researchers from two advanced fields:
human-organoid biomedical science and information/mathematical sciences. It
marks the world’s first comprehensive integration of these two disciplines. The

both the creation and assessment of proteins and

Dr. Takahiro Nemoto and his research team havepioneered the development of a screening analysis

Dr. Katsuhiko Hayashi’s research group achievedalgorithm tailored for protein screening experiments,

a significant breakthrough by generating mice fromnamed ACIDES (Accurate Confidence Intervals formale cells. Initially, they generated iPS cells from the

Directed Evolution Scores). Collaborating with Institut

tail tissue of male mice, which inherently carries femalede la Vision in France, they have achieved significant

chromosomes. Through the fertilization of these ova

break throughs in obtaining precise statisticalwith spermatozoa from different male mice, they

confidence scores. They succeeded in gaining accurate

primary focus of PRIMe lies in the creation of biodigital twins and the exploration

validated the efficacy of their innovative method

statistical confidence scores, by combining statisticalin the birth of healthy pups. This novel approachmodel which writes large dispersion of NGS noise andof diseases affecting vital organs such as the eyes, liver, brain, heart, reproductive

holds promise for potential applications in infertility

mathematical model of protein screening. ACIDES

organs, and bones. These diseases are prevalent among aging populations.

treatment.

potentially may improve the advancement of viral

Furthermore, we are actively addressing the ethical, legal, and social issues (ELSI)
associated with this research. We have established satellite research institutes invectors for gene therapy, personalized treatments suchas genomic drug discovery, and other related fields.

WPI-PRIMe International Symposium

Canada, Mexico, and two locations in Japan. Additionally, we are engaged in collaborative efforts with research institutions in
the United States, Ireland, and France to expedite international partnerships in this field.

【Message from NISHIO Shojiro, President of Osaka University】

Toward the realization of a healthy and sustainable society
PRIMe brings together world-class researchers in the fields of human-organoid biomedical science andinformation/mathematical sciences to pioneer a new scientific field, "Human Metaverse Medicine," enabling
the development of personalized preventive methods and curative treatments by elucidating diseasemechanisms and states based on the construction of biodigital twins of humans. The society that PRIMe is

Nature (2023)
DOI: 10.1038/s41586-023-05834-x

Nature Communications (2023)
DOI: 10.1038/s41467-023-43967-9

aiming at clearly fits the motto specified in our OU Master Plan: "Creating a society where each member
leads a meaningful and fulfilling life."

34

35

Hiroshima University:
International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM2)

Hiroshima University

International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM²)International Institute Developing Artificial
Matter to Secure a Sustainable Prosperous Futurebulk of fundamental scientific knowledge but also contributes to achieving a sustainable future.

While introducing a new research paradigm of“knotted chiral meta matter,”SKCM2 aspires to create artificial

The SKCM2 is on a mission to develop artificial analogs of nature’s building blocks and materials tomaterials with highly desirable material properties by design to help address challenging global problems, like thegain a deeper understanding of the world around us and overcome limitations of natural systems.

growing energy demand and climate change.

Message from Ivan Smalyukh, Director of WPI-SKCM2

T

he slogan“building a sustainable world, knot by knot”embodies our vision to conduct highly
fundamental interdisciplinary research on knotted chiral meta matter that not only expands the

While pursuing this research, we also create a testbed for research-based graduate education
reforms in Japan and beyond, connecting young talent globally.
Profile【Purpose of the Research】

Overcoming nature’s limitations with artificial knotted chiral meta matter

Smalyukh is a world-leading physicist developing artificial forms of matter not encountered in nature, often aiming to address
challenging problems like the growing energy demand. He received many awards, including Bessel, NASA iTech and Glenn Brown
Awards, Career Awards from the International Liquid Crystal and American Physical Societies, and the Presidential Early Career Award
from the Office of Science and Technology of the U.S. White House. He is an elected fellow of the American Physical Society, SPIE, andOptica.

We probe fundamental laws of nature at scales from its smallest building blocks to the entire Universe by recreating natural
phenomena in experimentally accessible systems, like liquid crystals used in displays. We create crystals from knots in fields
Archive of research resultswith fundamental particle properties and other artificial analogs of natural matter, making materials by design. By knotting
and knitting physical fields and molecules, much like in the Mizuhiki art forms, we enable new physical behavior and desirable
properties that overcome nature’s limitations. For example, our metamaterials may enable thermal superinsulation that could
save energy for heating and cooling buildings.

【Unique Features of WPI Center】

Interlinking topology and chirality knowledge research across disciplines and scales

Steering of light by knotted vortices

Möbius strip topology in liquid
crystals

We demonstrated how optical axis patterns with

Topological solitons appear in different research fields,

singular vortex lines can steer beams of light. External

but examples of spatially localized objects with coexisting

stimuli can reconfigure these light–matter interactions.

solitonic structures and singular defects are rare. We

Periodic arrays of vortices enable the vortex-mediatedshow how twist domain walls can co-self-assemble withfission of optical solitons, yielding their lightning-likevortices to form spatially localized topological objects withpropagation patterns. In high-birefringence liquid

spontaneous folding, which we call‘möbiusons’because

crystals vortex lattices can steer light into closed loopsof their topology of molecular alignment field resembling

SKCM2 is the only institute globally that develops knots in fields

or even knots and may find technological uses inthat of the Möbius strip’s surface. Upon supplying energy

as designable building blocks of artificial matter, thus introducing

beam steering, telecommunications, virtual reality

as electric pulses, möbiusons exhibit rotational anda new research paradigm of“knotted chiral meta matter.”In this

implementations and anticounterfeiting, as well astranslational motions and topological cargo-carrying

offering a model system for probing interaction of lightabilities controlled by tuning the applied fields. We show

process, researchers cross-pollinate mathematical knot theory andchirality knowledge across disciplines and scales. They then designand create materials from the artificial knot-like particles to exhibitwith defects, including imagination-capturing light-

examples of encoding information by manipulating folds

steering action of cosmic strings, elusive defects inin such structures. [Nature Phys 19, 451-459 (2023)]

cosmology. [Nature Mater 22, 64-72 (2023)]

highly unusual and technologically useful properties, overcoming
nature’s limitations, with the priority being the physical properties
needed to mitigate climate change by saving energy and enabling asustainable future.
Nature Physics 19, 451-459 (2023)
doi:10.1038/s41567-022-01851-1【Message from OCHI Mitsuo, President of Hiroshima University】

World-class research on knotted chiral meta matter from Hiroshima to the world

Nature Materials 22, 64-72 (2023)
doi:10.1038/s41563-022-01414-y

SKCM2 will develop artificial analogs of molecules, atoms, and even smaller building blocks of nature togain a deeper understanding of the world around us. Also, SKCM2 will introduce designable materials withhighly desirable properties not encountered in nature and create foundations for technological innovation
to solve global problems and enable a sustainable future. Hiroshima University will provide strong support
for world-class research activities at SKCM2 by focusing on human and financial support and developing a
research environment.

36

37

Keio University:
Human Biology-Microbiome-Quantum Research Center (WPI-Bio2Q)

Keio University

Human Biology-Microbiome-Quantum Research Center (WPI-Bio2Q)

Integrating Biology, Microbiome Research,and Quantum Computing for Healthy Longevity

bioanalytical methods to understand such complexity and hope to develop new therapies for

Our health is maintained by the interplay between multiple organs. Bio2Q will collect data on how various organs

diseases that are currently difficult to treat. We are committed to making our organization globallyand the microbiome interact in disease, development and aging, and develop a new life science to help us better

competitive to attract a diverse team of researchers.

Message from HONDA Kenya, Director of WPI-Bio2Q

A

s Japan's first microbiome research center, Bio2Q aims to understand the interactions between

humans and their microbiome at the molecular level. We combine quantum computing with

understand human health.
Profile【Purpose of the Research】

After earning his M.D. degree from Kyoto University in 2001, he held various academic positions. He served as an Assistant Professor in
the Department of Immunology at the Graduate School of Medicine, the University of Tokyo, followed by appointments as an Associate
Professor in the Department of Immunoregulation at Osaka University Graduate School of Medicine and later in the Department of

Elucidating the mechanisms of human homeostasis

Immunology at the Graduate School of Medicine, the University of Tokyo. In 2013, he was appointed as the Team Leader of the lab for Gut

Our research will focus on understanding how humans process

Bio2Q Center at Keio University from 2022. He has been consistently recognized as a Clarivate Highly Cited Researcher from 2014 to 2023.

Homeostasis at the Center for Integrative Medical Sciences, RIKEN (currently holding an adjunct position). Since 2014, he has been a Professor
in the Department of Microbiology and Immunology at Keio University School of Medicine. Additionally, he is serving as Director of the WPI-

external environmental information and maintain homeostasis bydispersing and integrating signals among cells/organs at resolutions

Archive of research results

higher than those achieved so far. We will address the question of how
human homeostasis is regulated by the epithelial, immune, nervous,and metabolic systems, with an emphasis on microbiome analysis.
Furthermore, we will develop a novel pipeline that implements
quantum computing together with artificial intelligence (AI) to robustly
analyze the collected multiomics data and uncover novel multiorganinteraction pathways.

【Unique Features of WPI Center】

Integrating world-class research and technology in a single organization
Bio2Q will establish a new life science methodology to discover and validate previously unexplored mechanisms of
multiorgan homeostasis. To this end, Bio2Q brings together world leaders in microbiome research, organoid technology,
metabolite analysis, neural circuit analysis, and quantum computing. The center promotes interdisciplinary research by utilizing
cutting-edge technologies in three research cores: multidimensional data analysis core, homeodynamics mechanistic analysis

Centenarians have a diverse gut viromewith the potential to modulate metabolism
and promote healthy lifespanHybrid optimization method using
simulated-annealing-based isingmachine and quantumannealer

Distinct gut microbiome ecology may be implicated in

Ising machines have been developed as fast andthe prevention of aging-related diseases as it influences

highly accurate solvers for combinatorial optimization

systemic immune function and resistance to infections.

problems. They are classified according to their internal

Yet, the viral component of the microbiome throughout

algorithms, with examples including simulated-annealing-different stages in life remains unexplored. The team at thebased Ising machines (non-quantum Ising machines) andBroad Institute, in collaboration with members of Bio2Q,

quantum-annealing-based Ising machines (quantum

conducted a comprehensive profiling of the gut virome

annealers). Here, we have investigated the performancein centenarians. This research utilized previously publishedof a hybrid optimization method that exploits themetagenomes obtained from a cohort of 195 individuals

advantages of both types, using a non-quantum Isingfrom Japan and Sardinia. Compared with gut viromes

machine to improve the performance of the quantumof younger adults (>18 yr) and older individuals (>60 yr),annealer. In this method, the non-quantum Ising

centenarians had a more diverse virome including previously

machine first solves an original Ising model multiple

undescribed viral genera, such as viruses associated withtimes during preprocessing. Then, sub-Ising models of

Clostridia. A population shift towards higher lytic activity

reduced size generated by spin-fixing are solved by a

was also observed. Finally, we investigated phage-encoded

quantum annealer. The performance of the method iscore, and quantum computing core. It also fosters future leaders in integrated research by offering cross-core mentoring andauxiliary functions that influence bacterial physiology, which

evaluated by simulations using Simulated Annealingby establishing a joint program between the Graduate School of Medicine, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, andrevealed an enrichment of genes supporting key steps in(SA) as a non-quantum Ising machine and D-Wave

Graduate School of Science and Technology.

【Message from ITOH Kohei, President of Keio University】

sulfate metabolic pathways. Phage and bacterial members

Advantage as a quantum annealer. In addition, theof the centenarian microbiome displayed an increased

parameter dependence of the hybrid optimization

potential for converting methionine to homocysteine, sulfate

method is investigated. The method outperforms theto sulfide and taurine to sulfide. A greater metabolic output

preprocessing SA and the quantum annealer alone inof microbial hydrogen sulfide in centenarians may in turnfully connected random Ising models.

support mucosal integrity and resistance to pathobionts.

Fostering integrative knowledge generation and organic growth as a leading research university
The Bio2Q research center integrates medicine, pharmacy, and science and technology to decipher
complex human multiorgan regulatory mechanisms in collaboration with top research institutions
worldwide. Keio University aims to create a unique research center with a strong global presence to foster
integrative knowledge generation and achieve organic growth as a leading research university. Bio2Q will
be central to realizing this plan, providing maximum organizational support, and helping accelerate higher

Nature Microbiology
2023; 8: 1064–1078
DOI: 10.1038/s41564023-01370-6

J. Phys. Soc. Jpn. 92, 124002 (2023)
DOI: 10.7566/JPSJ.92.124002

education reform.

38

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Tohoku University & JAMSTEC:
Advanced Institute for Marine Ecosystem Change (WPI-AIMEC)

Tohoku University & JAMSTEC

Advanced Institute for Marine Ecosystem Change (WPI-AIMEC)／連絡先

Unraveling Marine Ecosystem Change by Integrating
Physics, Ecology, and Mathematical Science
To understand and predict the environmental response and adaptive mechanisms ofmarine ecosystems that play crucial roles in maintaining the Earth system, we will form aninternational research center with world-class scientists and contribute to the sustainabilityof marine ecosystems and human society.

Message from SUGA Toshio, Director of WPI-AIMECO

ceanography has developed individually by the physical, chemical, and biological sciences of the oceans. Progress has

been made; however, mutual understanding has become difficult as research has deepened. To tackle the problem ofchanges in marine ecosystems in response to environmental change, fusion research has become indispensable. We will takeon the challenges of studying climate-ocean-ecosystem interactions, and response and adaptation and its prediction of marine
ecosystems through an approach that integrates multiple disciplines related to marine ecosystems. The scientific knowledge
obtained through AIMEC’s research activities will make a decisive contribution as the comprehensive knowledge towards thehealthy oceans together with various stakeholders.

Understanding and forecasting response and adaptive mechanisms of marine ecosystems to Earth system dynamics
We challenge research on: 1) climate-ocean-ecosystem interactions, 2) response and adaptive mechanisms of marine
ecosystems to environmental change, and 3) prediction of changes in marine ecosystems, using an integrative approach inphysics, ecology, and mathematical and data science. Focusing on the phenomenon of "regime shift," in which the marine
ecosystems change rapidly over a wide area, we use multiple data to deepen understanding of connectivity, stability, andadaptability in the marine ecosystems. Furthermore, by utilizing AI, we promote integrative analysis of big data in marine
physics and ecology and build an advanced model for marine ecosystem change. This will lead to creating "Ocean-Ecosystem
Change Systematics" as a new academic field.

【Unique Features of WPI Center】

Fusion of Tohoku University's research-education and JAMSTEC's cutting-edge research functions
We will establish an interlaboratory system that links Tohoku University's advanced basic research and education with
JAMSTEC's cutting-edge research capacity and computational infrastructure for marine science. Under this system, around 100
world-class scientists and outstanding young researchers will be brought together. In addition, the University of Hawaii will be
an international satellite center, based on the past long-term collaborations, and linked to its marine research for internationalcross-disciplinary research. The advanced International Joint Graduate Degree Program and postdoctoral system will
activate the international brain circulation and foster the next generation of global human resources.

【Message from TOMINAGA Teiji, President of Tohoku University and YAMATO Hiroyuki, President of JAMSTEC】

Accelerating marine fusion research and higher education through host strengths

402-1-1 Katahira, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8577, Japan
Phone : +81 22 217 5922
Fax : +81 22 217 5129
Email
: aimr-soumu@grp.tohoku.ac.jp
URL: www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp
www.facebook.com/TohokuUniversity.AIMR
twitter.com/TohokuUnivAIMR
The University of Tokyo
Kavli Institute for the Physics and Mathematicsof the Universe (Kavli IPMU, WPI)The University of Tokyo Institutes for Advanced Study
5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 277-8583, Japan
Phone : +81 4 7136 4940
Fax : +81 4 7136 4941
Email: inquiry@ipmu.jp
URL: www.ipmu.jp

Tohoku University will support WPI-JAMSTEC will support WPI-AIMECAIMEC by utilizing our strengths intoward elucidating the mechanisms

basic science and higher education toof marine ecos y s tem change andfoster young world-leading human

forecast­ing by utilizing our advanced

resources and to promote international

ocean research infrastructures andbrain circulation and cross-disciplinary

computational platforms.

The University of Tokyo
International Research Center
for Neurointelligence (WPI-IRCN)The University of Tokyo Institutes for Advanced Study
7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan
Phone : +81 3 5841 4861
Fax : +81 3 5841 0738
Email: pr.ircn@gs.mail.u-tokyo.ac.jp
URL: ircn.jp/en
Kanazawa University
Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI)
Kakuma-machi, Kanazawa, Ishikawa 920-1192, Japan
Phone : +81 76 234 4550
Fax : +81 76 234 4559
Email
: nanolsi-ofﬁce@adm.kanazawa-u.ac.jp
URL: nanolsi.kanazawa-u.ac.jp/en

Kyoto University
Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS)
Kyoto University Institute for Advanced Study

Hokkaido University
Institute for Chemical Reaction Design
and Discovery (WPI-ICReDD)

Yoshida Ushinomiya-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8501, Japan
Phone : +81 75 753 9749
Fax : +81 75 753 9742
Email: info@icems.kyoto-u.ac.jp
URL: www.icems.kyoto-u.ac.jp
twitter.com/iCeMS_KU

Kita 21, Nishi 10, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 001-0021, Japan
Phone : +81 11 706 9649
Fax : +81 11 706 9652
Email
: ofﬁce@icredd.hokudai.ac.jp
URL: www.icredd.hokudai.ac.jp

Osaka University
Immunology Frontier Research Center（WPI-IFReC）

Kyoto University
Institute for the Advanced Study of Human Biology (WPI-ASHBi)
Kyoto University Institute for Advanced Study

3-1 Yamadaoka, Suita, Osaka 565-0871, Japan
Phone : +81 6 6879 4275
Fax : +81 6 6879 4272
Email
: ifrec-ofﬁce@ifrec.osaka-u.ac.jp
URL: www.ifrec.osaka-u.ac.jp/en
facebook.com/Osaka.Univ.IFReC【Purpose of the Research】

research.

Tohoku University
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR)

Yoshida Konoe-cho , Sakyo-ku, Kyoto 606-8501, Japan
Phone : +81 75 753 9882
Email
: ASHBi-info@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
URL: ashbi.kyoto-u.ac.jp
twitter.com/Ashbi_KyotoU

National Institute for Materials Science (NIMS)
Research Center
for Materials Nanoarchitectonics（WPI-MANA）

High Energy Accelerator Research Organization (KEK)International Center for Quantum-ﬁeld Measurement Systems
for Studies of the Universe and Particles (WPI-QUP)

1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan
Phone : +81 29 860 4709
Fax : +81 29 860 4706
Email
: mana@nims.go.jp
URL: www.nims.go.jp/mana
facebook.com/wpi.mana
twitter.com/wpi_mana
www.instagram.com/wpi_mana/

1-1 Oho, Tsukuba, Ibaraki 305-0801, Japan
Phone : +81 29 879 6300
Fax : +81 29 864 5430
Email
: qup_pr@ml.post.kek.jp
URL: www2.kek.jp/qup/en

Kyushu University
International Institutefor Carbon-Neutral Energy Research (WPI-I²CNER)

Osaka University
Premium Research Institutefor Human Metaverse Medicine (WPI-PRIMe)

744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395, Japan
Phone : +81 92 802 6932
Fax : +81 92 802 6939
Email: wpi-ofﬁce@i2cner.kyushu-u.ac.jp
URL: i2cner.kyushu-u.ac.jp/en/
facebook.com/I2CNER.news
twitter.com/I2CNER

2-2 Yamadaoka, Suita, Osaka 565-0871, Japan
Phone : +81 6 6210 8314
Fax : +81 6 6210 8319
Email: info@prime.osaka-u.ac.jp
URL: prime.osaka-u.ac.jp
facebook.com/Osaka.Univ.PRIMe/
twitter.com/WPI_PRIMe/

University of Tsukuba
International Institutefor Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)

Hiroshima University
International Institute for Sustainability
with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM²)

1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki 305-8575, Japan
Phone : +81 29 853 5857
Fax : +81 29 853 3782
Email: wpi-iiis-alliance@ml.cc.tsukuba.ac.jp
URL: wpi-iiis.tsukuba.ac.jp
facebook.com/WPI.IIIS
instagram.com/wpi.iiis

2-313, Kagamiyama, Higashi-Hiroshima, Hiroshima 739-0046, Japan
Phone : +81 82 424 8079
Email
: chiral-secretary@ofﬁce.hiroshima-u.ac.jp
URL: wpi-skcm2.hiroshima-u.ac.jp

Tokyo Institute of Technology
Earth-Life Science Institute (WPI-ELSI)

Keio University
Human Biology-Microbiome-Quantum Research Center(WPI-Bio2Q)＊Tokyo Institute of Technology and Tokyo Medical and Dental University are
merged to establish Institute of Science Tokyo in October 2024.

2-12-1-IE-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo 152-8550, Japan
Phone : +81 3 5734 3414
Fax : +81 3 5734 3416
Email: information@elsi.jp
URL: www.elsi.jp/enwww.facebook.com/ELSIorigins
www.twitter.com/ELSI_origins

35 Shinanomachi, Shinjuku-ku, Tokyo 160-8582, Japan
Phone : +81 3 6709 8106
Fax : +81 3 6709 9136
Email: bio2q@info.keio.ac.jp
URL: www.bio2q.keio.ac.jp

Nagoya University
Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM)

Tohoku University & JAMSTEC
Advanced Institute for Marine Ecosystem Change (WPI-AIMEC)

Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8601, Japan
Phone : +81 52 747 6843
Fax : +81 52 789 3240
Email
: ofﬁce@itbm.nagoya-u.ac.jp
URL: www.itbm.nagoya-u.ac.jp
facebook.com/NagoyaUniv.ITbM
twitter.com/NagoyaITbM

6-3 Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8578, Japan
Phone : +81 22 795 5614
3173-25 Showa-cho, Kanazawa-ku, Yokohama, Kanagawa
236-0001, Japan
Phone : +81 45 778 3811
Fax : +81 45 778 5498
Email
URL

: aimec-contact@grp.tohoku.ac.jp: wpi-aimec.jp/en/

41プログラム委員長からのメッセージ

43

プログラム委員長からのメッセージ
世界トップレベル研究拠点プログラム委員会

世界トップレベル研究拠点プログラム（WPI）について

44

私たちは新型コロナウイルス感染症のパンデミックが人類社会に大災害ともいえる甚大な変化を引き起こす様子を目の当たりにしてきました。
深刻な感染拡大により700万人を超える人々が亡くなり、特に開発途上国

プログラム委員長からのメッセージ

目次

においては経済が壊滅的な打撃を受けました。また、パンデミックに加えて、人類社会の様々な衝突・紛争はサプライチェーンの断絶、エネルギー
危機や食糧危機を引き起こしています。このような問題の根底に共通する

48のは、人口爆発と環境破壊によって人類が初めて直面する地球規模の変東京大学：カブリ数物連携宇宙研究機構（ Kavli IPMU, WPI ）50

このような大規模で複雑な難題を前にして、これを解決し克服する方

京都大学：物質－細胞統合システム拠点（ WPI-iCeMS ）52

大阪大学：免疫学フロンティア研究センター（ WPI-IFReC ）54

物質・材料研究機構（ NIMS ）：ナノアーキテクトニクス材料研究センター（ WPI-MANA ）56

九州大学 : カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（ WPI-I²CNER ）58

筑波大学 : 国際統合睡眠医科学研究機構（ WPI-IIIS ）60

東京工業大学 : 地球生命研究所（ WPI-ELSI ）62

WPI 拠点 東北大学：材料科学高等研究所（ WPI-AIMR ）化であるように思えます。

策があるとすれば、それは科学技術・イノベーションの革新的な推進しかありません。
我が国においては、そのために先ずもって研究力を高めることが重要です。新たな現象の発見・解明や革新的な技術創出をもたらす基礎研究の推進が、世界を先導する研究成果を生み出し、人類社会のウェルビーイ
ングにさらに貢献していくことにつながります。更に、革新的な科学技術のブレイクスルーを生み出すには、従来の枠に収まらない新たな発想で、国や分野の境界を越えた研究拠点を立ち上げる必要があります。
世界トップレベル研究拠点プログラム（WPI）は、2007年の発足以降、「世界最高水準の研究」「融合領域の創出」「国際的な研究環境の実現」＊東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024年10月に東京科学大学が誕生します。

「組織の改革」の4つのミッションを掲げ、2018年までに13の拠点を形成

名古屋大学 : トランスフォーマティブ生命分子研究所（ WPI-ITbM ）64

東京大学 : ニューロインテリジェンス国際研究機構（ WPI-IRCN ）66

金沢大学 : ナノ生命科学研究所（ WPI-NanoLSI ）68

北海道大学：化学反応創成研究拠点（ WPI-ICReDD ）70

京都大学：ヒト生物学高等研究拠点（ WPI-ASHBi ）72

しました。これらの拠点による意欲的・挑戦的な活動は、世界の第一線で活躍する優れた研究者を国内外から惹きつけ、日本のみならず諸外国でも高い評価を受けるフラッグシッププログラムとなりました。
2020年12月には従来のミッションを高度化するとともに、「次代を先導する価値創造」を新たなミッションに加えました。これは高等教育と連動した若手研究者の人材育成や、補助金支援期間終了後の持続可能性の確保を目指すものです。この新たなミッションの下で、2023年までに5つの拠点を採択しました。

74

大阪大学：ヒューマン・メタバース疾患研究拠点（ WPI-PRIMe ）76

広島大学：持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点（ WPI-SKCM² ）78

慶應義塾大学：ヒト生物学-微生物叢-量子計算研究センター（ WPI-Bio2Q ）80

東北大学・海洋研究開発機構（ JAMSTEC ）：変動海洋エコシステム高等研究所（ WPI-AIMEC ） 82

これらのプログラム改革は、時代の変化に対応し、日本の研究の在り方を変革するチャンスであると考えています。研究環境のDX（デジタルト
ランスフォーメーション）化などを通じて、日本の研究活動を新たな姿に変革していくなど、このプログラムを通じて更なる構造転換が図られることを期待しています。

ロゴデザイン・コンセプト
プログラムを象徴する本シンボルマークは、「上昇、飛躍感」を基本コンセプトに、「鳥」をモチーフと連絡先

83

して作成しました。刻々と変化を遂げる世界の中でトップレベルを目指す研究拠点の様を、常に雲一つない空色を身にまといながら、革新的なイノベー
ションの種を運ぶ鳥の姿に見立てたものです。また、
アルファベットの“i”の一部ともなっているこの種

WPIが引き続き、日本の研究力強化における重要な役割を果たすことができるよう、皆様と共に力を尽くしてまいりますので、今後とも、皆様の御理解と御協力をお願いいたします。

世界トップレベル研究拠点プログラム（

高エネルギー加速器研究機構（ KEK ）：量子場計測システム国際拠点（ WPI-QUP ）には、これから進むべき方向を照らす光の道案内）
WPIの意味合いが込められています。

目指してW P I 新ミッション

近年、優れた頭脳の獲得競争が世界的に激化し、「ブレイン・サーキュレーション」と呼ばれる人材

背景の流動が進んでいます。このような流れを受けて、優れた研究人材が世界中から集う、“国際頭脳

世界を先導する卓越研究と国際的地位の確立

循環のハブ”となる研究拠点を強化していくことが必要となっています。

• 世界最高水準の研究成果

政府が集中的な支援を行うことにより、システム改革の導入等の自主的な取組を促し、第一線

国際的な研究環境と組織改革の研究者が是非そこで研究したいとして集うような、高度に国際化された研究環境と世界トップ• 研究力向上のための国際的頭脳循環の達成

レベルの研究水準を誇る「目に見える研究拠点」の形成を目指しています。

• 分野や組織を超えた能力向上• 効果的・積極的かつ機動的な組織運営

いう４つのミッションを高度化し、新たに「次代を先導する価値創造」を加えたミッションを令和

平成24年度採択3拠点

平成19年度採択5拠点※ 5 拠点（令和 3 年度以降採択）は新ミッションの下、採択された。

P.48

東北大学
材料科学高等研究所（WPI-AIMR）

P.60

P.50

東京大学
カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU, WPI）

P.62

WPI-ICReDD

P.52

京都大学
物質－細胞統合システム拠点（WPI-iCeMS）

WPI-AIMR
大阪大学
免疫学フロンティア研究センター（WPI-IFReC）

P.56

物質・材料研究機構（NIMS）
ナノアーキテクトニクス材料研究センター（WPI-MANA）

WPI-IIIS
WPI-MANA
Kavli IPMU, WPI
WPI-IRCNWPI-Bio2Q

WPI-IFReC

東京工業大学
地球生命研究所（WPI-ELSI）＊東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024年10月に東京科学大学が誕生します。

名古屋大学
トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM）

補助金支援中の拠点
平成29年度採択2拠点

P.66

東京大学
ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）

P.68

金沢大学
ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）

平成22年度採択1拠点

WPI-ITbM
WPI-iCeMS

P.64

筑波大学
国際統合睡眠医科学研究機構（WPI-IIIS）

P.58

WPI-PRIMe

九州大学
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I²CNER）

平成30年度採択2拠点

P.70

WPI-I²CNER
WPI アカデミーについて
WPI のミッションを達成し世界トップレベルの研究拠点と認定された WPI 拠点

P.72

北海道大学
化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）
京都大学
ヒト生物学高等研究拠点（WPI-ASHBi)

高エネルギー加速器研究機構（KEK）
量子場計測システム国際拠点（WPI-QUP）

P.74

令和4年度採択3拠点

P.76

大阪大学
ヒューマン・メタバース疾患研究拠点（WPI-PRIMe）

P.78

広島大学
持続可能性に寄与する
キラルノット超物質拠点（WPI-SKCM²）

P.80

慶應義塾大学
ヒト生物学-微生物叢量子計算研究センター（WPI-Bio2Q）

令和5年度採択1拠点

世界トップレベル研究拠点プログラム（

P.54
WPI-QUPWPI-SKCM2

次世代育成

令和3年度採択1拠点（計 :18 拠点）

WPI-ELSI
WPI-NanoLSI
WPI-ASHBi

国際化• 内製化を見据えた拠点運営、拠点形成後の持続的発展

採択拠点一覧WPI-AIMEC

ミッション

基礎研究の
社会的価値

• 基礎研究の社会的意義・価値• 次代の人材育成：高等教育段階からその後の職業人生まで

２年12月に策定しました。

WPI

組織改革

次代を先導する価値創造

従来の「世界最高水準の研究」「融合領域の創出」「国際的な研究環境の実現」「組織の改革」と

新 たな
ミッションの 策 定

異分野融合

）について
WPI

的

世界最先端の研究• 分野融合性と多様性による学問の最先端の開拓

高いレベルの研究者を中核とした「世界トップレベル研究拠点」の形成を目指す構想に対して目

世界トップレベル研究拠点プログラム（｢目に見える研究拠点｣ の充実・強化を東北大学・海洋研究開発機構（JAMSTEC）
変動海洋エコシステム高等研究所（WPI-AIMEC）

P.82

支援の内容
支援期間
支援額

評

価

10年間

（平成24年度以前の採択拠点においては最長で15年間）

原則年間7億円程度（複数のホスト機関による令和5年度採択拠点においては10億円/年）

毎年、ノーベル賞受賞者や著名外国人研究者等で構成されるプログラム委員会やPD・POによる丁寧かつき
め細やかなフォローアップを実施するとともに、事業開始5年目に中間評価、10年目に最終評価を実施

をメンバーとして、WPI の知名度・ブランドの維持向上、国際頭脳循環の促進、
WPI 拠点が持つ経験・ノウハウの横展開といった、WPI の成果の最大化を目的

44

独立行政法人日本学術振興会は、世界トップレベル研究拠点プログラム（WPI）が円滑に実施できるよう、サポートを行っています。

WPI公式サイト→）
WPIに平成 29 年度に設立。

45

世界トップレベル研究拠点プログラム（

は、世界最高水準の融合研究の成果を着実にあげています。
は、国際水準の優れた研究環境と運営の実現に挑戦しています。
のこれらの活動は、大学等ホスト機関へ良い波及効果を生んでいます。

（世界最高水準の研究）• WPI拠点は設立以来、世界トップレベル（国際的な研究環境の実現）

2007 年度採択 5 拠点の相対リサーチ・インパクトの経年変化の研究機関と比肩する論文成果を着実

343

1.6

にあげ続けています。

1.4

どの著名な国際賞、文化勲章などの国内最高レベルの賞も授与されています。
• WPI拠点の卓越した研究力は、社会からも高く評価され、基礎研究を主として

1.2

面積：論文数の 5 拠点の平均値に比例）

317
302

271

236

＊＊

356
311

356

290

1.0
160

274

2007 年度採択 5 拠点の平均値

0.6
0.4
0.2
0

が実現されています。

補助金支援
期間中

2007

2009

2011

2013

2015

2019

2021 （年）＊ ベンチマーク機関：各WPI拠点と研究領域が近い世界トップレベルの拠点であり、当該WPI拠点がベンチマークとすべき存在として、1拠点につき5つ設定した研究機関。
＊＊ 2012年までは、WPI拠点に所属する研究者が共著者となっている論文。2013年以降は、論文における共著者の所属至っています。

にWPI拠点名が含まれている論文。

2 Fusion

補助金支援
期間中

60%

856

• 発表論文の60％以上が国際共同研究
2017

80%

70%

かつ競争的な体制が整備されています。

が自律的にのびのびと研究できる環境
補助金支援
期間終了後

12

• ポスドクの国際公募によって、 国際的の工夫や生活支援等によって、研究者

3082007 年度採択 5 拠点の国際共著論文割合・論文数の経年変化

体の約40％が外国人です。

外国人研究者雇用促進のための処遇

ベンチマーク機関＊の平均値

0.8

いるにも関わらず、民間財団・企業等
から大型の寄付金・投資を得るまでに

293

（

316

• 拠点内の公用語は英語で、研究者全

国際共著論文割合

受賞しているほか、ガードナー国際賞な相対リサーチ・インパクト• WPI拠点の研究者3名がノーベル賞を

3 Globalization

50%

40%
19

30%

270

441

832 663581

10%

トワークの中に位置づけられているこ

0%

1211
1011
1154

900 850801

日本全体（36.1%：2021 年）

日本全体（24.1%：2007 年）

20%

論文であり、WPI拠点が国際研究ネッとを示しています。
（右図）

741

894

補助金支援
期間終了後
07 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021（年）
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

20

WPI拠点分は、クラリベイト・アナリティクス社提供のデータ（2023年7月取得）を基に文部科学省・日本学術

クラリベイト・アナリティクス社提供のデータ（2023年7月取得）を基に文部科学省・日本学術振興会にて作成。グラフの縦振興会にて作成。日本平均は、文部科学省科学技術・学術政策研究所(NISTEP)の「科学技術指標2023」（調

軸は相対リサーチ・インパクト、円の半径及び青数字はWPI拠点から当該年に輩出された論文数の平均を示す。リサーチ・イン

査資料-328、2023年8月）から引用。円の半径及び青数字は国際共著論文数を示す。

パクトは、当該年に輩出された論文すべてについて、その論文が掲載された雑誌のインパクト・ファクターを足し合わせた数
値で、国際的なvisibilityないし競争力の代理変数として使用。相対リサーチ・インパクトは、ベンチマーク拠点のリサーチ・
インパクトの平均値に対して、WPI拠点のリサーチ・インパクトの平均値がその何倍にあたるかを示した数値。

（融合領域の創出）

4 Reform（組織の改革）• WPI拠点は各分野を牽引するだけでなく、 様々な研究での融合分野開拓に貢献しています。
• 数学と材料科学の融合によるガラス構造の解明、動植物学と合成化学の融合による寄生植物ストライガを除去する
方法の解明など、 融合研究の成果を次々に発表しています。

野研究者間の知的触発・切磋琢磨が日常的に行われる仕組みを構築しています。

Outreach（社会への発信）• ホスト機関である大学や研究機関は、WPI拠点をシステム改革の核とし、その成果を共有・活用することにより機関全体の国際化・研究力の強化につなげています。
- クロスアポイントメント制度の先駆的な導入や研究者の能力に応じた給与体系の導入- 拠点長を中心としたトップダウン型マネジメント体制の導入- 大型資金獲得ノウハウの横展開

Education（次世代の研究者の育成）

WPIを広く世の中から「見える」存在とするため、 各種合同アウトリーチ活動を実施し、 着実な成果をあげています。

WPIは、次世代の研究者を育てる人材育成の仕組み作りにも取り組んでいます。

• WPIサイエンスシンポジウム• 融合研究に寄与できる若手研究者育成のための、先端科学を身近に感じるイベントを開催し、分野の異なる複数の指導者によるダブルメンター制

中高生や一般の人々にWPIの取組や成果を紹介• 卓越大学院プログラムとの連携
ウェブサイト「WPI Forum」• 海外の大学院との連携）
WPI

国際化を目指す大学や研究機関とWPIに蓄積されたノウハウ等を共有

世界トップレベル研究拠点プログラム（• 研究者を分野ごとにまとめないフラットな組織や、各研究室間の壁を取り払ったオープンオフィスを採用する等、異分• 横展開ウェブサイト「WPI Forum」の運用

）について
WPI

1 Science名古屋大学卓越大学院プログラム
（GTR）
成果報告会

46

47

東北大学

東北大学│材料科学高等研究所 （WPI-AIMR）

革新的な材料創製により社会貢献を果たし、社会と世界につながる先端材料科学の研究拠点形成を目指します。

拠点長 折茂 慎一からのメッセージ2

019年10月にAIMR拠点長に就任しました。AIMRでは、これまで純粋数学から応用数学にわたる
幅広い数学者が材料科学者とアンダーワンルーフで研究することで大きな成功を収め、アイデンティ

ティーである数学－材料科学連携を確立しました。今後は、「予見に基づく材料科学」のための新たな学術）
WPI-AIMR

AIMR（東北大学 材料科学高等研究所）は、これまでに醸成された数学－材料科学連携の精神をさらに発展させ、材: 料科学高等研究所（

数学と連携した社会と世界につながる先端材料科学

TOHOKU UNIVERSITY

基盤をさらに強化するとともに、先端計測技術などとも連携して現実の技術分野に展開することで、真に社会に貢献する材料創製を実現して参ります。
【社会と世界につながる先端材料科学】を実現するAIMRに、今後ともご支援賜りますようどうぞよろしくお願い致します。
プロフィール

1995 年に広島大学大学院生物圏科学研究科博士課程を修了。日本学術振興会特別研究員（数物系）、マックスプランク研究所客員研究員などを経て、2009 年から東北大学金属材料研究所教授。2013年に東北大学 AIMR 主任研究者、2018年に副拠点長、2019 年に拠点長。主な受賞に日本金属学会功績賞（2011 年）、科学技術分野の文部科学大臣表彰科学技術賞（2012 年）、Science of Hydrogen &【研究の目標】Energy Award（2015 年）、本多フロンティア賞（2021 年）などがある。

数学－材料科学連携に基づく独自の学術基盤をさらに強化
これまでの 研 究 成 果「材料」無くして私たちの社会は成り立ちません。金属・半導体・セラミックス・高分子などの様々な材料が、現代のエ
ネルギー・情報通信・医療 健康・高速移動などあらゆる技
術分野を支えており、多くの技術分野は高度な材料の創製とともに発展してきたといえます。この材料創製を加速するためにも、学術的基盤としての「材料科学」を推進すること

全固体電池の高エネルギー密度化を加速する「水素化物超イオン伝導材料」を開発は今後も不可欠です。AIMRは、数学－材料科学連携に基水素クラスター（水素を高密度に含む錯イオン）の分

づく独自の学術基盤をさらに強化し、先端計測技術とも連子構造デザインにより、室温でリチウム超イオン伝導性

携して現実の技術分野に展開することで、社会に貢献するを示す新たな水素化物を開発しました。この水素化物

室温動作スピントロニクス素子を用いて量子アニーリングマシンの機能を実現

を固体電 解質として用いることで、世界最高のエネル

材料創製を実現して参ります。

ギー密度を持つリチウム負極型全固体電池のデバイス実証にも成功しました。現在、数学―材料科学連携により、イオン伝導メカニズムの解明や超イオン伝導性の【WPI 拠点としての特徴】

発展ターゲットプロジェクト · 国際頭脳循環の推進

さらなる向上を目指す研究を進めています。

数学と材料科学を強固につなぐために、3項目の発展ターゲットプロジェクトを設定、「トポロジカル機能性材料の局所構造制御」「、結合多様性とその時間発展の統合

図 . スピントロニクス素子（磁気トンネル接合素子）。上段は磁気トン
ネル接合の構造の模式図。下段は従来の不揮発性磁気メモリ用途と今回の Pビット用途の磁気トンネル接合素子の違いの説明図

制御」、「自己組織化の高度化と応答制御」などを中心に研究を実施しています。これらの研究推進、および英国・米国・中国に設置したジョイントラボをハブとする国際室温動作が可能な新概念·揺らぎ利用スピントロニクの制御を基盤とした先端材料科学の研究拠点形成を目指します。また、これらの研ス素子を開発しました。この素子を疑似的な量子ビッ究をグローバルに展開する研究者育成にも力を入れており、優秀な若手研究者にト（確率ビット：Pビット）として用いたデモシステムを構独立した研究室を与える国際頭脳循環の取り組みなどを鋭意進めています。

築し、量子アニーリングと同様な手法を適用して因数分

世界トップレベル研究拠点プログラム（

ネットワークの拡大を通じて、物質・材料の最小単位である原子・分子の理解とそ解の実証に成功しました。最適化問題などの既存のコ
図 . 水素クラスターを含むリチウム超イオン伝導水素化物を用いた全固体電池の模式図【東北大学総長

冨永 悌二からのメッセージ】

国際化・システム改革・研究力強化で東北大学を先導

折茂慎一 AIMR 拠点長／デバイス · システムグループ PI ら（2019 年「Nature Communications」誌に論文掲載）

ンピュータが苦手とする複雑なタスクを効率的に処理する新たな方式として期待されます。
深見俊輔 AIMR デバイス · システムグループ PI ら（2019 年「Nature」誌に論文掲載）

東北大学は2023年、国際卓越研究大学の唯一の認定候補として選定されました。外国人研究者への多様な

AIMResearchはAIMRの優れた業績を紹介する出版物で、ウェブと印刷体の両方の媒体で展開しています。

支援や新たな人事制度の導入など、AIMRが積み重ねてきた実績の学内展開が今後ますます重要になります。世

ウェブ版では毎月、AIMRの特筆すべき論文をタイムリーで分かりやすい要約記事（Research Highlight）と界をリードする材料科学拠点として、国際化・システム改革・研究力強化で本学を先導することを期待しています。

して紹介しています。https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/aimresearch/

）
WPI

48

49

東京大学 カ: ブリ数物連携宇宙研究機構（

東京大学│カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU, WPI）

数学と物理、天文の連携で宇宙の謎に迫る！

拠点長 横山 順一からのメッセージカ

ブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU）
は、2007年に東京大学柏キャンパスに設立され、2012
年から米国カブリ財団の支援を受けています。設立から16年が経過し、WPI 拠点として世界的な評価を頂いています。研究所には常勤研究員が90名おり、その60％を外国人研究者が占めています。毎
年10回以上の国際研究会議を開催し、国内外から1,000人以上のビジターが訪れるなど、大学内において真に国際的な研究環境を維持し、世界トップレベルの研究成果を生み出しています。数学、超弦理論、統一理論（超弦理論や量子重力）などの研究を数学、物理学、天文学における素粒子物理学、宇宙論、天体物理学など幅広い分野の理論や実験の研究者が連携し、宇宙の基本的な世界トップクラスの研究者の連携によって進め、目に見える国際研究拠点の形成を目標としています。

性質を明らかにすることで、人類の未来に貢献していきます。
プロフィール）Kavli IPMU, WPI

現代基礎科学の最重要課題である暗黒エネルギー、暗黒物質、

1989 年に東京大学理学部物理学科助手としてキャリアをスタート。フェルミ国立加速器研究所、京都大学基礎物理学研究所、スタンフォード
大学、大阪大学を経て、2005 年に東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究センター（RESCEU）教授に就任。2023 年 11月【研究の目標】に Kavli IPMU 機構長に就任。2020 年から 2022 年にかけてアジア太平洋物理学会連合会長を務め、現在は RESCEU のセンター長も務める。

宇宙の起源と進化の解明を目指す
最近まで宇宙全体は原子だけから出来ていると考えられてきました。しかし今これまでの 研 究 成 果

では、銀河には「暗黒物質」が含まれていることが分かっています。そうでないと、星が飛び散ってしまい、銀河が形成されないからです。さらに、宇宙は「暗黒エ

超広視野多天体分光器
PFS の装置が続々とハワイに到着

ネルギー」と呼ばれる不思議なエネルギーで満ちていて、宇宙の膨張を加速させていることも分かっています。しかし、これらの正体についてはまだなにも分かっていません。超弦理論や量子重力など「究極理論」と呼ばれる理論の発展と、

Kavli IPMU を中心とした国際チームにより製作がビッグバンやブラックホールの物理学および数学の間には密接な関係があると考えられています。Kavli IPMUはこのような深淵な宇宙の謎に迫ります。

LiteBIRD 衛星計画が進行中

Hyper Suprime-Cam で撮影された宇宙に広がる銀河(Credit: Princeton University/HSC Project)

進められている超 広視 野多天体分 光 器 PFS（Prime
Focus Spectrograph）プロジェクトでは、2025年前期の本格観測開始を目指して、各国で製作してきた装置を 続々とハワイのすばる望遠 鏡へ運び、搭載試 験【WPI 拠点としての特徴】

数学、物理、天文の分野を超えた融合型研究拠点
数学、物理学、天文学を含む様々な分野の280名を超える研究者（連携研究者含む）が、分野の垣根を超えて共同研究を行っています。毎日午後3時にはティータイムが行われ、その場での会話がきっかけとなった世界トップレベ

やテストを行っており、本格的な試験観測も開始しています。約2,400本の光ファイバーで一度に幅広い波
長範囲での分光観測が可能で、ダークマター・ダーク
エネルギーの謎の解明や銀河進化の歴史に迫ろうとしています。
Kavli IPMUは、参加機関の一つとしてLiteBIRD 衛

ルの研究成果が次々と発信されてきました。異分野融合の積極的取り組みに星計画を推進しています。本計画は、宇宙マイクロ波

よる研究活動の発展だけでなく、外国人研究者の受入体制の拡充により構成

背景放射（CMB）の偏光観測から原始重力波の痕跡を員の半分以上は外国人研究者という非常に国際的な研究所へと成長しました。

世界トップレベル研究拠点プログラム（

検出し、インフレーション宇宙論仮説の検証を目指して

ダイバーシティの取り組みにも力を入れており、異なる考え方や属性、異なるいます。JAXA宇宙科学研究所の戦略的中型衛星2号

文化、異なる分野間の活発な交流による新しいアイディアや洞察を今後も生み機として2019年に選定されました。日本学術会議が策出そうとしています。

Kavli IPMU のティータイム

LiteBIRD 衛星に搭載する偏光変調器の CAD モデルおよび実証のための超電動磁気軸受回転機構とサファイアのためのミリ波広帯域反射防止微細加工。
(Credit：ISAS/JAXA, Y. Sakurai et al., T. Hasebe et al., R. Takaku et al.)

定したマスタープラン2020の「重点大型研究計画」の一つにも選定されています。2030年代前半の打ち上げを目標に準備が進められており、Kavli IPMUは低周波望遠鏡の偏光変調器とデータ解析を担当しています。

【東京大学総長

藤井 輝夫からのメッセージ】

偏光変調器はインフレーション偏光信号が特に優位

世界的知の探究と先進的取り組みで東京大学の改革をリードする
Kavli IPMU では宇宙の謎を解明するため、世界中から集った一流の研究者が数学や物理学など分野の枠を超となる大角度スケールの精密偏光観測を実現するため
図 . PFS の 全 体像 の 模 式 図。 (Credit: PFS Project/Kavli IPMU/
NAOJ)に鍵となる観測装置です。科学目的から様々な観測要求を導出し、性能実証を実現しています。

え、心躍らせるような知の探究を進めています。ここに集う研究者の多様性は本学が目指すべき姿であり、雇用制度改革等の先進的な取り組みが波及することで本学全体の競争力向上にも繋がっています。

松村知岳准教授、羽澄昌史特任教授らが参加）
WPI

Kavli IPMU が今後も高い研究成果を生み出し、本学の改革をリードする存在であり続けることを期待します。

50

51

京都大学 物:質

細胞機能の理解に必要な化学物質や、細胞機能の操作に必要な化学物質を作製し、これらを用いて生命の謎に迫り、さらには、細胞機能に触発された新たな機能材料を創生することを目指します。

細胞統合システム拠点（

物質科学と細胞生物学の統合へ－

京都大学│物質－細胞統合システム拠点 （WPI-iCeMS）
拠点長 上杉 志成からのメッセージi

CeMSでは、「化学物質の自己集合」
が生命と化学物質の境界を形成すると考えています。細胞生物学と化学の有機的な融合によって、生命と物質の境界にある細胞内自己集合体の理解（学理）と、それらに触発された機能性自己集合材料によるイノベーション（応用）の両方に挑戦し、さまざまなグローバ
ルな課題の解決を目指します。そのために、自己集合に関する多岐にわたる研究者をiCeMSに結集させ、）
WPI-iCeMS

ダイバーシティとフォーカスを両立させたいと考えています。
【研究の目標】細胞機能を化学で理解し、物質により再現、操作することは可能か

プロフィール1967 年、大阪府生まれ。1995 年、京都大学大学院薬学研究科博士後期課程を修了。その後ハーバード大学研究員、米国ベイラー医科大学助教授および准教授を経て 2005 年に京都大学化学研究所教授。2007 年より iCeMS 教授を兼任、2013 年より副拠点長を経て 2023
年より拠点長。

細胞は、数多くの化学物質を自己組織化し、協同
的に相互作用させることで生命 活動を維 持しています。それらの化学物質の挙動は時空間的に常に変化
これまでの 研 究 成 果

しています。これを化学で理 解するには、ナノメート
ル領域ではなく、もう少し大きなメゾスコピック領域
で働く分子に目を向けることが必要です。このために、様々な可視化技術やモデル化技術、そして複雑な細胞の営みを解析する物理や化学の手法を開発します。
さらに、細胞機能を物質で再現することにも挑戦します。 細胞機能が理解できているなら、物質による細胞機能の再現は可能なはずです。理解と創造により研究を推進します。

【WPI 拠点としての特徴】

国際的かつ学際的な研究環境
iCeMSでは、①異分野による融合研究に適した、分野の垣根を超えた活発な議論や交流が生まれるような環境を醸成するため、研究室ごとの区切りのないオープ
ンオフィスやオープンラボに加え、異分野の研究者がともに使える共用実験機器などを整備しています。日頃から研究者同士が顔を合わせることにより学際融合に関するアイディアが生まれやすい環境を整えています。また、②外国人研究者が研究に専念できる環境を整えるため、外国人研究者支援室を設置しています。ここでは、在留資格取得のための支援や就労に関する手続きのサポート、住まい探しや家族

世界最⾼の⽔素分離性能を有する
酸化グラフェン膜を開発

谷口雄一 教 授らの研究グループは、細 胞内のゲノ

水素は脱炭素社会の実現に向けた新時代のエネル

ムDNAの3次 元構造を、ヌクレオソームのレベルで決ギーとして期待されていますが、大規模な水素供給を定する技術の詳細な実験マニュアルを公開しました。

可能にするために、より効率的な水素の製造方法の確

ヌクレオソームは、様々な遺伝 子をコードするゲノム立が求められています。イーサン·シバニア教授らの研DNAが、160 ～ 200塩基対ごとにヒストンと呼ばれる究グループは、湿度に弱いため水素の分離に向いていタンパク質に巻きついて形成するゲノムDNAの構造単ないと考えられていた酸化グラフェン（GO）膜に、正位です。従来、遺伝子領域に関わらず規則的にヌクレ電荷を帯びたナノダイヤモンド（ND）
を組み込むことで、オソームが並んでいると考えられてきましたが、2019

最大の課題であった耐湿性を著しく向上させることに年に同グループは、遺伝子領域ごとにヌクレオソーム

成功しました。本研究で開発したNDを含むGO水素分の配列構造が異なっていることを発見しました。発生

離膜は⽔素製造プロセスの効率化に加え、水素製造や分化などの際の遺伝子の発現が、その構造を基に時に発生する⼆酸化炭素の⾼純度回収にもつながる制御されていることを示唆するものであり、様々な生可能性をもつため、⼆酸化炭素貯留（CCS）
や資源活⽤

命プロセスの発生起源を知るための重要な基盤技術（CCU）への応⽤も期待されます。

として、世界的に大きく注目されています。

世界トップレベル研究拠点プログラム（

も含めた生活のサポートなどを行っています。さらには、③国際的かつ学際的な研

最も詳細な解像度でゲノム DNA の３次元構造を導く技術

究環境の実現に向けて、オンラインでの国際シンポジウムやセミナーを開催しています。④iCeMS内に設置された研究支援部門では、国際研究ネットワークの強化を図りながら、iCeMS内で生まれた研究成果を社会へ還元することを目指し、iCeMSの研究基盤を強化するための外部資金等の資金獲得や産学連携活動、学術交流などの人材交流を活性化するための取り組みを行うと同時に、国際的な頭脳循環に向けてのアウトリーチ活動や研究成果の国内外への発信に力を入れています。

【京都大学総長

湊 長博からのメッセージ】

オンサイトラボラトリによる新しい学術領域の国際展開を期待
京都大学高等研究院の主要メンバーであるiCeMSは、材料科学と生命科学の融合による新しい学術領域の創出を目指す拠点として、本学が指定国立大学法人構想として掲げる「柔軟かつダイナミックな体制による知の創造」に大きく貢献しています。特に、海外の大学や研究機関等との協働による現地運営型研究室（オンサイトラボラ

研究グループは、次世代ゲノムシークエンサーとスーパーコンピュータ
を用いてヌクレオソームの３次元的な位置や方向を明らかにする技術を開発しました（© 高宮ミンディ／京都大学アイセムス）

イーサン・シバニア教授／主任研究者（2021 年 12 月 Nature Energy にて論文公開））
WPI

谷口雄一教授／主任研究者（2021 年 5 月 Nature Protocols にて論文公開）

本研究で開発した ND を含む GO ⽔素 分離 膜と既存⽔素 分離 膜のH2 透過率と H2/CO2 分離能（右上にいくほど⾼い性能をもつことを⽰す。⾚丸●下の数字は ND ＋の含有量を⽰す。
）

トリ）の活発な運営を通し、独自の融合分野の国際展開を進められることを大いに期待しています。

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大阪大学 免: 疫学フロンティア研究センター（

大阪大学│免疫学フロンティア研究センター（WPI-IFReC）

免疫学の統合的理解と社会への貢献
IFReCは、拠点設立時から、病原体感染や自己免疫疾患、がん細胞に対する免疫反応とその制御を目標に据えて研究してきました。これは、個々の免疫細胞の働きを明らかにしつつ、全身で起こる免疫反応を深く理解することです。WPIアカデミー拠点となって以降、高度な基礎免疫学の研究に加えて、それらの社会還元への動きも加速させています。

拠点長 竹田 潔からのメッセージ

これまでIFReCが推進してきた融合研究による免疫学の基礎研究の深化のみならず、将来の免疫関連疾患克服を目標に世界的な研究センターを目指します。そのためにIFReCは複数の製薬会社と包括連携契約を結び、国内では初めてのモデルとなる自由な基礎研究を推進する産学連携システムを構築しています。さらに将来の免疫学を担う若手研究者の育成と各国研究機関との国際連携も推進していきます。世界トップレベルの免疫学の基礎研究とその社会還元を加速化するIFReCにこれからもご注目くだ【研究の目標】プロフィール）WPI-IFReC

さい。
大阪大学医学部卒業、医学博士。大阪大学微生物病研究所を経て、2004 年 九州大学生体防御医学研究所教授。2007 年 大阪大学大学院
医学系研究科／ IFReC 兼任教授、2019 年 7 月より IFReC 拠点長。

融合研究とともに免疫研究の頂点を目指す

日本免疫学会賞 (2004)、日本学術振 興会賞 (2010)、大阪科学賞 (2016)、ベルツ賞 (2016)、持田記念学術賞 (2019)、武田医学賞 (2022)、
Highly Cited Researchers 選出 (2014-2017)。論文引用数による免疫学者世界ランキング 2014 で第 2 位（第 1 位は審良静男 IFReC 前拠点長）。

IFReCは、2007年のWPI研究拠点設立時から、先 端的研究

基礎研究

研究成果の社会への還元

課題に取り組むために、免疫学、バイオイメージング、バイオイ
これまでの 研 究 成 果

ンフォマティクス各分野の優れた研究者を集めて融合研究を推進してきました。こうしてインパクトの高い論文が多くのトップジャー
ナルに掲載され、また数々の学術賞を獲得することで、世界の免疫研究者の間に IFReC の名前を浸透させることができました。
2017年以降は、基礎研究のさらなる追求と同時に、研究成果の免疫記憶成立のメカニズムを解明□IFReC ヒト免疫学ラボ- 単一細胞解析- マルチパラメータ細胞解析- 情報科学

応用展開を図るためのシステム・組織作りに取り組んでいます。

□大阪大学医学系研究科（臨床データ）

漢方薬の成分がリウマチ関節炎を抑える仕組み□製薬会社（スクリーニング）【WPI 拠点としての特徴】

世界に冠たる研究拠点として
IFReCは研究成果を社会に還元するための一環として、最新の解析技術や研究環境を整えた「ヒト免疫学研究室」を立ち上げました。ここでは、大阪大学医学系研究科の協力のもと、ヒト細胞を用いた基礎研究を推進します。ここに製薬会社の視点も取り入れて、基礎研究の社会還元すなわち新規創薬・新規治

B 細胞から記憶 B 細胞への分化には、低代謝状態と濾胞ヘルパー T
細胞から B 細胞への生存シグナルが必要

療法開発を加速させていきます。

【大阪大学総長

B細胞、T細胞といったリンパ球は、細菌・ウイルス

してきた若手研究者対象の免疫学ウインタースクールの教育内容をさらに充実などの感染症において、免疫の中心的役割を担います。

させていきます。また、報酬・研究費を欧米諸国の標準に近づけた「アドバンス

病原体の2度目の侵入時には、1度目の感染時にできた

トポスドク」制度を作り、世界公募で優秀な若手研究者をリクルートしています。

記憶B細胞が素早く抗体産生細胞（プラズマ細胞）に分COMMD3/8というタンパク質の複合体は免疫細胞

IFReCは次世代の研究者が来たくなるような環境を提供し、グローバルな頭脳化し、効果的に抗原をブロック・除去します。一方で、の移動制御に関わっており、免疫応答を強めることで循環の場を目指します。

免疫記憶の仕組みを利用して、B細胞に人為的に記憶炎症を引き起こすことが示されています。鈴木一博教を誘導するのがワクチン療法です。

授らのグループは、代表的な自己免疫疾患である関節西尾 章治郎からのメッセージ】

大阪大学を先導する IFReC
大阪 大学は、2017年度に世界最先端研究機構（IARI）を設 置し、IFReCをその最初の所属部局としました。
IFReCは、製薬企業との産学共創を指向した包括連携契約により、独立した経営基盤を確立し、基礎研究成果を応用研究へと活用する手段を確立しています。また、産学共創のみならず、国際化を先導する研究機関として、大井上毅准教授、黒﨑知博教授らの研究グループは、

リウマチのモデルマウスにおいて、COMMD3/8複合体

ワクチン療法の基本原理である免疫記憶の中心を担うを抑える化合物として、伝統的漢方薬ライコウトウの成記憶B細胞が、胚中心B細胞から効率的に分化誘導さ分であるセラストロールを同定しました。セレストロールれるメカニズムを明らかにしました。この研究は、毎年が実際に関節リウマチモデルマウスの病態を改善するのワクチン接種が必要か？ といった問いに答えるためことも示しました。

の基礎データを提供するものであり、革新的なワクチ
ン開発につながる可能性があります。

白井 他 Sci Immunol . 2023

井上 他 J Exp Med . 2022）
WPI

阪大学に極めて大きな貢献をしています。今後もこうした活動を継続し、大阪大学の免疫学・イメージング研究のイ ン・シ リコ 解 析 に よ る 画 像。 生 薬 の 成 分 セ ラ スト ロ ー ル がCOMMD3/8複合体に結合することで炎症を抑える

世界トップレベル研究拠点プログラム（

公募で世界中から選ばれたアドバンストポスドクのメンバー（2021 年 3 月）

次世代の研究者を育てることも重要な責務です。IFReCが2011年から主催

伝統をさらに発展させることを期待しています。

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物質・材料研究機構（

物質・材料研究機構（NIMS）│ナノアーキテクトニクス材料研究センター（WPI-MANA）

─新材料開発のための新しいパラダイム─

拠点長 谷口 尚 からのメッセージ） ナ: ノアーキテクトニクス材料研究センター（
NIMS

マテリアル・ナノアーキテクトニクス

2020年からの新型コロナウイルス禍の克服を経て、今般グローバルな視点で多様な取り組みがなされようとしています。この取り組みにおいて、先端の科学的な知見、技術革新から導かれる貢献を目指

すことは自然科学、物質科学研究者としての重要な認識と言えましょう。MANAにおいてはナノアーキテク

トニクスの概念の下で、ナノマテリアルの開発とその能動的な集積化、界面制御によるナノシステムの統合

私たちの生活を変えつつあるナノテクノロジー。

を基盤とした新材料、デバイス、システムの開発、さらにこれまで培ってきた技術、知見の量子技術イノベー

MANAは、新材料・新機能をつくり出すため、「ナノアーキテクトニクス（ナノ建築学）」と呼ばれる新しい技術体系

ションへの展開を目指しています。これらナノテクノロジーを駆使した新材料開発により、近年人類が直面し（パラダイム）で材料開発を進めています。

ている多様な課題の解決への貢献を目指します。
プロフィール1987 年東京工業大学総合理工学研究科博士課程修了。同年東京工業大学工学部無機材料工学科助手。1989 年科学技術庁無機材質研究所入所。2001年物質・材料研究機構（NIMS）に改組、主席研究員。2018 年 NIMS フェロー。2019 年国際高圧力科学技術連合（AIRAPT）【研究の目標】副会長、東京大学生産技術研究所客員教授。2021 年ナノアーキテクトニクス材料研究センター（MANA）センター長。2023 年物質・材料

次世代材料を生み出す「ナノアーキテクトニクス」

研究機構（NIMS）理事。

これまでの 研 究 成 果

MANAは、2007年の設立以来、ナノスケールでボトムアップから材料を構の研究成果を発表してきました。
『ナノアーキテクトニクス』研究は、物質の原子・分子レベルの構造を精密制御することで発現する量子機能を扱う「量子材料分野」と、二次元ナノシートや一次元ナノワイヤーなどの革新的なナノマテ
リアルを扱う「ナノ材料分野」が密接に連携して発展し続けています。
MANAは、人類の豊かで持続可能な発展を支えるため、環境、エネルギー、

水溶液中における有機半導体の精密ドーピング手法の確立
半導体デバイスの製造にはドーピング処理が不可欠）
WPI-MANA

築する『ナノアーキテクトニクス』のコンセプトのもと、多くの世界トップレベル

有機 4 値論理回路：
革新的コンピューティング
アーキテクチャーの開発に向けてですが、これまで有機半導体に対して行われてきた化

資源、食糧、インフラ、情報、通信、診断、医療、安全など、あらゆる分野を学ドーピングは、真空中、窒素空気中などの不活性雰

支える革新的な次世代材料・技術を創っていきます。

囲気で行うしかなく、さらにプロセスの制御性、再現性、精度が低いという課題が残されていました。
MANAの研究チームは、大気下・水溶液中で行うことのできる革新的な化学ドーピング手法を確立。光合【WPI 拠点としての特徴】

挑戦と分野融合が原動力、世界を代表するナノテク研究拠点
MANAは、WPIプログラムのミッションを達成するため、以下の研究環境を

成の電子伝達系などにおいて見られるプロトン共役電子移動を用いることで、水溶液に有機半導体薄膜を浸すだけで精密なドーピング制御を実現しました。

有機集 積回路は、有機材料の軽量性、柔軟性、生体親和性といった特徴から、ヘルスケアセンサーや電子タグといったヒューマンフレンドリーなモバイル情報端

メルティングポット環境

サーや電子回路、ディスプレイ、太陽電池といったフレキ

末への応用が 期待されています。しかしながら、有機多彩な国籍、文化で育った研究者が集って話し合い、新たな研究テーマを生みシブルデバイスの産業応用が期待できます。本技術を用集積回路には既存の微細加工技術を適応できないこと出す「メルティングポット環境」を実現しています。この環境が、多様な融合を生いたフィルム型pHセンサーの原理も実証しており、ヘルから、その集積度は極めて低く、素子の微細化だけにみ、優れた研究成果の源となります。

スケアやバイオセンシングへの展開も期待されます。

依存しない新たな有機集積回路の高性能化技術の開世界トップレベル研究拠点プログラム（

有機半導体は、柔軟かつ軽量であり、低コスト印刷プ
ロセスに適した材料です。本技術により、フィルム型セン提供し、「目に見える」世界トップレベル研究拠点を目指しています。

発が求められていました。

外国人受入体制の整う事務局

MANAの研究チームは、“アンチ・アンバイポーラトラ
ンジスタ”と呼ばれる、室温で負性微分トランスコンダ【物質・材料研究機構理事長

クタンスを示す特殊な有機トランジスタを利用し、4値

宝野 和博からのメッセージ】

論理回路を実証。従来のCMOS技術では、6個以上の世界に誇る日本の科学技術を切り拓く

トランジスタを必要とする論理回路をたった2つのトラン
ジスタで実現しました。これは、有機集積回路に大幅

国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）は、2007年に最初に設置された5つのWPI拠点の一つである「ナノアーキテクトニクス材料研究センター（MANA）」
を支援しています。
MANAでは独自のナノ材料創製技術、「ナノアーキテクトニクス（ナノの積み木細工）」を追究して、新物質、新エレクトロニクス開発を加速させる研究成果です。
早川 竜馬 主幹研究員、若山 裕 グループリーダー（2023 年「Advanced Functional Materials」誌に論文掲載））
WPI

材料、新機能を発掘し、様々な分野のイノベーションに繋がるシーズ創出を目指して研究を推進しています。

な高集積化、高性能化をもたらす成果で、次世代有機
山下 侑 研究員、有賀 克彦グループリーダー、竹谷 純一 NIMS 招聘研究員（2023 年「Nature」誌に論文掲載）

WPIのさらなる発展は、我が国の優れた科学技術の存在感を高めるためにもますます重要だと確信しています。

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九州大学 カ: ーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（

九州大学│カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 （WPI-I²CNER）

カーボンニュートラル・エネルギーによる
環境調和型で持続可能な社会の実現

拠点長 石原 達己からのメッセージ

カーボンニュートラル・エネルギー社会へのシフトは世界的に取り組まなければならない重要な課題です。I²CNERは必要な革新的科学と分野融合による新しい学問領域を開拓して、社会の脱化石資源化に貢献しようとしています。それと同時に、エネルギー価格が高騰している現在、豊かな生活を支えるエネルギーの確保は、世界的に重要な課題です。I²CNERでは再生可能エネルギーを水素またはCO2かI²CNERの使命は、低炭素排出とコスト効率の高いエネルギーシステムの推進、そして、エネルギー効率の向上によるら得た炭化水素へ変換利用する社会システムを提案し、カーボンニュートラル社会の構築に寄与したいと持続可能かつ環境に優しい社会の実現に貢献することです。

考えています。

ミッション主導型の基礎研究を通じて、CO2排出量の飛躍的削減に向けた科学技術の研究開発を展開しています。

プロフィール1986 年に九州大学総合理工学研究科修士課程修了後、同大助手。工学博士（九州大学）。大分大学工学部講師、助教授を経て 2003 年から九州大学工学研究院教授に就任（現在まで）、2013 年 I²CNER 副所長に就任。2023 年 4 月から I²CNER 所長を務める。主な受賞に触媒学会賞（学術部門）、Daiwa Adrian Prize 等。専門は無機電気化学であり、燃料電池や電解に用いることができる高酸素イオン伝導体の新）WPI-I²CNER【研究の目標】材料を 100 年ぶりに発見した。

低炭素社会実現のための基礎科学の創出
これまでの 研 究 成 果

I²CNERの研究目標は、光触媒を利用した水素製造、耐水素材料、次世代燃料電池、化学反応・触媒作用の「グリーン化」、CO2の分離・転換、CO2地中貯留（隔離）、エネルギーアナリシスなどの理解を深め、基礎科学を創出することです。戦略的な推進に際しては、化学、物理、材料科学、熱流体力学、地球科学、生物模倣学、さらには経済学や政策決定にいたるまで、様々な分野における融合研究や学際的研究が不可欠です。I²CNERの研究は非常に幅広く、水素、酸素及びCO2と物質とのインターフェイスで起こる現象及びその基本的メカニズムについて、多様な空間スケール（原子から、分子、結晶、地層まで）と時間スケールにまたがる研究をしています。効率的な変換科学に、高速エネルギー変換技術を加えて、分野融合により新しい学問領域の構築に取り組みます。

欠陥パッシベーションによるペロブスカイト太陽電池の高性能化

酸性で駆動する
高性能二酸化炭素還元電極

ペロブスカイト膜の表面や粒界に存在する欠陥を介

電気化学的二酸化炭素還元反応は、CO2と水からして電子とホールの再結合が生じ、それによりペロブ再生可能な電力を使って高付加価値物質を合成する

スカイト太陽電池の性能が低下することが課題でした。

化学プロセスです。通常の実験では、副反応である水I²CNERでは欠陥をパッシベーションするための新規有素発生を抑制するためにアルカリ電解質が用いられま機材料を開発することに成功し、光電変換効率と耐久

すが、CO2の電解質への溶解によってできる炭酸塩がI²CNERは、米国イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校（UIUC）にサテライトを設置し、戦略的に連性を大きく向上させることに成功しました。ペロブスカ

析出することにより電極が破壊されるという問題があ携を進める点において他に類のないWPI拠点です。九州大学は世界に誇る最先端の水素研究環境をイト太陽電池の実用化を目指して耐久性をさらに向上さりました。本研究では、多孔構造と超疎水性を有する備えており、伊都キャンパスで行われる科学的交流や議論は、国際社会に強い影響力をもたらしていせるための新技術開発を行います。

銅極薄電極を用いることで、酸性水溶液中においても【WPI 拠点としての特徴】

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校との連携／融合研究領域の創出

CO2を還元して効率よく多炭素化合物を合成することます。

に成功しました。

I²CNERは、様々な国の科学分野で活躍する優れた研究者から構成されています。I²CNERの特徴は、
UIUC との戦略的パートナーシップ
協定の締結

若手研究者による独自の研究プログラムの発展をサポートし、彼らが海外の研究機関と活発な共同研究を行っていることにあります。I²CNERの成功のためには、研究者の質こそが最も重要であると考えます。低炭素社会への移行は、世界規模で取り組むべき課題であり、国際社会の中で人的資源を有効世界トップレベル研究拠点プログラム（

活用することが求められています。
またI²CNERでは、ボトムアップ研究のためのユニークな機会を提供し、新たな研究の方向性の創出を積極的に支援しています。毎年開催するシンポジウムは、異分野間の融合を追求し、分野横断的な世界に誇る最先端の研究環境

研究方針を育み、研究計画を策定するための議論を交わす好機として活用されています。
I²CNERでは、カーボンニュートラル社会実現への貢献のために、企業との連携によりセンターや共同研究部門を設置し、最先端の環境基盤技術の開発、技術の実用化及び事業化を推進しています。

光照射下におけるペロブスカイト太陽電池の耐久性。Py-Cz または PEAI を
欠陥パッシベーションに使用。
松島敏則（2022 年「ACS Appl. Energy Mater.」誌に掲載）

超撥水性Cu電極（左）とこれまでの報告における多炭素化合物生成のファラデー効率（FEC )、部分電流密度（ jc ）、水素生成のファラデー効率（FEH )、一回反応の変換効率（SPCE）、pHの比較（右）
。
2+

2+

2

【九州大学総長

石橋 達朗からのメッセージ】

山内美穂（2024 年「Nature Communications」誌に掲載）

カーボンニュートラル · エネルギー社会実現に向けて次世代に対して環境に優しいエネルギーを持続的に供給するために、CO2排出を伴わない再生可能エネルギーを使用するグリーンイノベーションが求められています。九州大学は、カーボンニュートラル・エネルギー社会の実現を先導するI²CNERを中心に、本学の強みである環境・エネルギー科学研究での優れた研究成果の創出やトップ）
WPI

レベルのリーダー研究者の育成に総力を挙げて取り組みます。

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筑波大学 国: 際統合睡眠医科学研究機構（

筑波大学│国際統合睡眠医科学研究機構 （WPI-IIIS）

睡眠の謎に挑む
現代神経科学最大の謎の一つである「睡眠」。IIISは、睡眠覚醒の神経科学および関連領域の世界トップレベル研究者を集結し、睡眠の機能（なぜ動物は眠るのか？）と制御機構（眠気とは何か？）の解明に挑んでいます。睡眠障害の私たちによる、新規神経ペプチド「オレキシン」の発見とその睡眠覚醒制御における重要な役割の解明

により、睡眠学の新しい研究領域が創成・展開されてきました。しかしながら、睡眠覚醒調節の根

本的な原理は全く分かっていません。本拠点では、「睡眠」にテーマを絞り、この現代神経科学最大の謎を解き明かしたいと考えています。私自身の米国での24年間の研究経験を活かし、米国の大学システムの良い所に学び、かつ日本の伝統の良い部分を伸ばし、拠点に所属する全ての研究者が、各自のキャリアステー）
WPI-IIIS

診断・治療の新しい戦略を開発し、また睡眠に関する最先端情報を社会に発信し、人類の健康増進に貢献します。

拠点長 柳沢 正史からのメッセージ

ジを問わず、「真に面白い」研究に挑戦することを常に奨励する環境と研究文化を提供し続けます。
【研究の目標】全ての人々が健やかに眠れる社会の実現を目指して
私たちは人生の約1/3を睡眠に費やします。睡眠は身近な現象でありながら、その本質的な意義や機能、そして「眠気」の神経科学的な実体は未だ謎のままです。

プロフィール

筑波大学医学専門学群 · 大学院医学研究科博士課程修了。1991 年から 24 年間テキサス大学教授とハワード · ヒューズ医学研究所研究員を併任。2010 年、内閣府最先端研究開発支援プログラム（FIRST）に研究プロジェクトが採択され、筑波大学に研究室を開設。2012 年 文部科学
省世界トップレベル研究拠点プログラム国際統合睡眠医科学研究機構（WPI-IIIS）の発足時より機構長。2021 年には、AMED ムーンショット型研究開発事業（目標７）のプロジェクトマネジャーに採択される。紫綬褒章（2016 年）、慶應医学賞（2018 年）、文化功労者（2019 年）、茨
城県民栄誉賞（2019 年）、時実賞（2022 年）、ブレークスルー賞 生命科学部門、クラリベイト引用栄誉賞（2023 年）など受賞・顕彰多数。

睡眠不足に陥ると、パフォーマンスが低下するばかりでなく心身の健康が蝕まれる

これまでの 研 究 成 果ことから、睡眠の重要性は明らかです。また、睡眠覚醒制御機構の破綻による睡眠障害は、甚大な社会的損失を生み出しています。
IIISでは睡眠覚醒の謎を解明し、人々が健やかに眠れる社会を作るため、３つのミッションを掲げて研究を行っています。
１． 睡眠の機能と睡眠覚醒制御機構の解明
２． 睡眠障害とそれに関連する病態の解明
３． 睡眠障害の予防法・診断法・治療法の開発

冬眠様状態を誘導する
神経回路の発見～人工冬眠へ大きな前進～

睡眠中の脳の再生能力が記憶を定着させる〜怖い体験が夢でよみがえる仕組み〜

冬眠中の動物は正常時と比べて代謝や体温が低下
し、障害を伴うことなく元の状態に戻ります。しかし、マウスやラットなどの実験動物は冬眠しないため、冬眠【WPI 拠点としての特徴】

様々な国と分野の研究者と有機的につながる、オープンかつフラットな組織
IIISには、20人の主任研究者からなる14のコア研究室と8つの学内連携・サテライト研究室があり、柳沢機構長のもと国内外の多岐にわたる研究分野の研究者と連携することで、睡眠医科学に関する革新的な研究活動を行っています。
柳沢機構長は、米国トップレベルのテキサス大学サウスウエスタン医学センターで20年以上にオープンな研究空間

わたって教授・主任研究者として活躍してきました。この経験を活かし、IIISでは米国式の「デパートメント（学部）」の長所を取り入れた研究組織を構築・運営しています。優秀な人材には年齢・キャのメカニズムは未解明でした。
本研究では、マウスとラットで視床下部の神経細胞群（Q神経）を興奮させると、数日間にわたり冬眠様の低代謝・低体温となり、その後自発的に正常に戻ることが確認されました。
本研究で冬眠しない動物に冬眠様状態を誘導できる神経回路が明らかになり、人間へも応用できる可能性が示唆されました。

られています。しかし、海馬ではごく少数の神経細胞が毎日再生する（新生ニューロン）ことが分かってきま

リアを問わず主任研究者としての機会と十分な資金的サポートを与え、実験施設や高額機器など世界トップレベル研究拠点プログラム（

した。

を機構内で共有することで、効率よく研究ができる体制を整えています。ラボ間の物理的・心理

この研究では、マウスの海馬では、恐怖体験をした的な垣根を無くし研究者間の活発な交流を促す数々のメカニズムなど、従来の日本的な研究組織

ときに活動した発生後1か月程度の新生ニューロンが、にはない自由闊達な雰囲気があります。さらに事務部門が手厚いサポートを行い、研究に専念で共用の実験室成長期を過ぎると、脳の細胞は再生しないことが知その後のレム睡眠中にも活動することが分かりました。

きる環境を整えています。研究者・学生一人ひとりが最大限の能力を発揮し素晴らしい研究成果

また、これを抑制すると、マウスが恐怖体験を忘れたを出すことを常に考えながら、研究部門と事務部門が一丸となって組織運営を行っています。

ようにふるまうことが分かりました。ここから、記憶の定着にはレム睡眠中の新生ニューロンの活動が関わっ【筑波大学長

永田 恭介からのメッセージ】ていることが示唆されました。

人々の健康と幸せを守る、世界レベルの睡眠研究をつくばから日本人の5人に1人が睡眠に問題を抱えており、その総睡眠時間は世界的に最も短い国の一つです。睡眠後進

新生ニューロンが記憶を定着させるメカニズムを解主任研究者 櫻井 武、大学院生 高橋 徹ら（2020 年 6 月 Nature で論文公開）

明することで、アルツハイマーやPTSDなどの治療法の開発に応用できると期待されます。

国の我が国には、世界トップレベルの睡眠医科学研究機関が必要でした。それを実現したのが、筑波大学IIISです。
IIISは学際的で国際的な組織を作り、最先端の研究を進めています。本学の指定国立大学法人の理念を先取りし主任研究者 坂口昌徳、研究員 ディペンドラ・クマールら（2020 年 6 月 Neuron で論文公開））
WPI

たIIISは、世界展開研究拠点として、睡眠の謎に挑戦し、次世代型の睡眠医療を牽引します。

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東京工業大学 地: 球生命研究所（

東京工業大学＊│地球生命研究所 （WPI-ELSI）

地球と生命の起源を探る
世界トップレベルの融合研究拠点

拠点長 関根 康人からのメッセージE

LSIは最初の10年間で、現在の地球生命系を生み出した一連の多様化と淘汰のメカニズムについての見解を示してきました。次の段階として、地球生命系の誕生に至る重要な変遷を理解するという）
WPI-ELSI試みを維持しつつ、さらに宇宙における別の惑星生命系を理解し、その存在を予測するための新しいアプローチを模索していきます。また、「地球と生命の起源と進化」から「地球外生命の兆候探し」へと研究

地球惑星科学および生命科学分野の世界一線級の研究者を結集し、「生命の起源」は「地球と惑星の起源」と不可分で範囲を広げ、宇宙探査ミッションと密接に連携していきます。

あるというコンセプトのもと、これらの起源への問いに挑戦します。さらに、生命惑星地球の特殊性と普遍性に注目しつつ、太陽系内および系外の生命探査研究も進めていきます。

プロフィール

惑星の大気と海洋の起源と進化、および太陽系におけるハビタビリティ（居住可能性）についてのトップレベルの専門家。2015 年には、土星の衛星エンケラドスに現在も継続している熱水系が存在することを明らかにした。惑星に生命を誕生させ、維持するための環境因子と同環境における化学反応を理解することで、「何が地球をハビタブルな惑星にしているのか」、「太陽系には地球以外に生命が存在するのか」といった未解決問題を解き明かすための研究を行っている。

【研究の目標】地球はどのように生まれ、生命を育み、進化してきたのか
これまでの 研 究 成 果

ELSIの研究テーマは、「地球はどのように生まれ、生命を育み、

多様化

多様化

選別

多様化 ＋ 選別

LUCA
の出現

現在の
生物圏への拡大

生物学的な進化（種の多様化）

化学的選別

化学進化環境の形成という過程の連鎖として捉えるユニークな考え方を表しています。

選別

適合性による
選別

地質学的進化

宇宙の始まり（ビッグバン）から現在の生命までを、多様化と選別

選別

適合性による
選別の道筋を示すものが、ELSIモデル（右図）です。ELSIモデルは、

恒星系の形成という人類の根源的な謎の解明です。その理論的枠組みと研究

初 期 条 件（ 希 薄 な ガス ）進化して来たのか」、
そして「地球以外でも生命は発生するのか」

多様化

太古の岩石はマントルの中に保存されている地球電気化学── 生命の起源についての新しい研究分野

生命の起源に関する ELSI モデル

私たちは、地 球化学的にもっともらしい条件下で、生物を介さずに電気化学的反応だけで、二酸化炭素【WPI 拠点としての特徴】

から一酸化炭素への転換（還元反応）が起こりうるこ開かれた魅力的な融合研究の拠点とを示しました。一酸化炭素は複雑な有機物合成の原料として長い間提案されてきたことから、この発見

ELSIは、次のような改革を通し、世界を牽引する研究・教育拠点であり続けます。
研究環境は重要な意味を持ちます。私たちは、熱水噴出孔で得・異分野の研究も受け入れるオープンでフラットな研究体制られる電位差が還元反応を促進し炭素固定を推進し・毎年の業績評価と研究者へのフィードバック

たのではないかと考えています。

・若手研究者のキャリア形成を支援する研究スタートアップファンド

マントル対流は地球内部から熱を取り除き、プレー・企業からの寄付で始まったアストロバイオロジープログラムなどユニークな外部資金の獲得
教育分野での活動 ・英語による5年間の大学院プログラム

融合研究を推進するオープンでフラットな研究組織

球化学的データによると、対流と物質混合が続いたにもかかわらず、マントルのどこかに太古の物質が44億

・「産業 界との研究連携」と「グローバルサイエンスコミュニケーション」

年以上も保存されている証拠があります。この結果を説明するために私たちは、マントル物質輸送の新しいモデルを作りました。私たちの対流シミュレーションに・効率的な活動を実現するためのエビデンスに基づいたアウトリーチの実践

よると、マントルは全体としては対流し循環するにも・サイエンスコミュニケーショントレーニングやワークショップの実施
・国際基準の英語コンテンツ制作

主任研究者が若手の研究員と議論中かかわらず、粘性の高いマントル物質の領域は安定して存在し、流れはこの領域を壊さずにその周りを循環します。この結果は、循環するマントル内の二酸化ケ【東京工業大学長

世界トップレベル研究拠点プログラム（

・全額出資の学生奨学金を競争制で毎年最大10名に供与コースを開設広報活動

トテクトニクスを駆動する役割を果たします。しかし地益 一哉からのメッセージ】

地球と生命の謎を解き明かす
ELSIは東京工業大学の研究拠点組織の中核研究所となっています。国際公募により研究者の約半数が外国人

Kitadai N., Nakamura R., Takai K., Li Y., Gilbert A., Ueno Y., Yoshida N.,
Oono Y. Geoelectrochemical CO production: Implications forthe autotrophic origin of life. (Science Advances, 2018)

イ素量が太陽系の平均組成よりも低いこととも合致します。
Ballmer M., Houser C., Hernlund J., Wentzcovitch R., Hirose K.
Persistence of strong silica-enriched domains in the Earth's lower
mantle. (Nature Geoscience, 2017)であること、世界トップクラスの研究者からなる共同研究ネットワークを築き上げたこと、真に国際的な研究環境を提供していることなど、ELSIは本学の誇りです。世界最高水準の理工系総合大学を目指す本学にとって、ELSIは）WPI

その先導と位置づけられます。ELSIと本学はこれからも共に歩み、未来に向かって成長を遂げて行きます。
＊東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024年10月に東京科学大学が誕生します。

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名古屋大学 ト: ランスフォーマティブ生命分子研究所（

名古屋大学│トランスフォーマティブ生命分子研究所 （WPI-ITbM）

分子で世界を変える：
化学・生物学・理論科学が融合する場所

拠点長 吉村 崇からのメッセージ2

022年4月よりITbMの拠点長に就任いたしました。私たちの夢は分子の力で世界を変えることです。

ITbMは2012年の発足から10年の節目を迎えましたが、これまでの第一章では、合成化学、生物学、計算科学の融合研究によって、数多くの有望な分子を開発してきました。今日地球では食料安全保障、気候変動対策、健康的な生活の確保など、全人類の持続的な将来に不可欠な重要課題が山積しています。

ITbMの夢は、私たちの生活を大きく変える革新的な生命機能分子「トランスフォーマティブ生命分子」を生み出すこと

ITbMの第二章（ITbM2.0）では、これまでの研究をさらに加速、発展させることで、これら人類にとってのです。名古屋大学の強みである合成・触媒化学、動植物生物学および理論科学の融合によって、大きな社会的波及

重要課題の克服を目指すとともに、新たな分野を切り拓いて参ります。

効果をもたらしうる新たな研究分野を創生することを目指します。
名古屋大学大学院農学研究科にて博士号を取得（1999 年）。名古屋大学農学部助手、同准教授等を経て、2008 年より名古屋大学大学院生）
WPI-ITbM

プロフィール

命農学研究科教授、2013 年より本研究所教授、2013 年～ 2019 年基礎生物学研究所客員教授。2022 年より本研究所拠点長。英国内分
泌学会国際賞（2010 年）、英国王立生物学会フェロー（2011 年）、米国甲状腺学会ヴァンミーター賞（2015 年）、アショフ・ホンマ生物リズ【研究の目標】ム賞（2020 年）、木原記念財団学術賞（2021 年）などを受賞。

トランスフォーマティブ生命分子を生み出す融合研究
歴史を振り返ると、ペニシリン（抗生物質）、タミフル（抗インフルエンザ薬）、生命現象
を可視化する緑色蛍光タンパク質（GFP）などの数々の著名な分子が世界を変えてきました。

これまでの 研 究 成 果

ITbMは、このような生命科学研究・技術を根底から変える革新的な生命機能分子をトランスフォーマティブ生命分子と定義し、これらを生み出すことを目標としています。合成化学
者、動植物生物学者、および理論科学者のダイナミックな連携・融合を通じ新たな研究分野を開拓し、社会に大きな影響を与えるトランスフォーマティブ生命分子の開発を目指します。

植物の気孔開口を抑え、しおれを防ぐ天然物を発見！

月の満ち欠けによる一斉集団産卵の仕組みを解明■BITCおよびスーパー ITCによる葉のしおれ抑制効果■クサフグが新月と満月に一斉集団産卵する仕組み

BITCは、細胞膜プロトンポンプに働き気孔開口を抑制する。スーパー
ITCは、乾燥耐性付与剤としての活用が期待される。

クサフグは、新月と満月の日に繁殖活動に関わる遺伝子を活性化する
ことで、産卵行動を促進する。同時に、海水中に放出されるプロスタグ
ランジンE2が周囲の個体の産卵や放精を促し、集団が同期して一斉に産卵する。

2020年、ITbMは新たな重点的研究領域（ITbM2.0）を設定し、環境問題、食糧問題、医ITbM2.0 の重点的 ( フラッグシップ ) 研究領域

療技術の発展などの世界的重要課題を分子で解決すべく研究を推進しています。

【WPI 拠点としての特徴】

多様性豊かな環境が融合研究を促進させる「ミックス」
ITbMには、世界を牽引するトップレベルの研究者が国内外から参画しています。海外PI 5名をはじめ、多くの海外出身の若手教員や博士研究員が参画し、女性研究者も３割を占めており、多様性の高い環境で研究者が 育成されています。
卓越大学院「トランスフォーマティブ化学生命融合研究大
学院プログラム (GTR)」の学生によるポスターセッション

ITbMは、異なる分野の研究者が共に研究活動を行う「Mix Lab（ミックス・ラボ）」および「Mix

西洋わさびの辛味成分のベンジルイソチオシアネー

Office（ミックス・オフィス）」を設置し、異分野融ト (BITC)が、気孔開口の駆動力となる細胞膜プロトンサンゴの一斉産卵やヒトの月経周期など、多様な生命合を促進しています。研究分野・国籍・性別などにとらわれず自らの知的探究心に基づき最大限に力を発揮できる環境を提供し、研究者

ポンプの働きを抑制することで、気孔開口を抑えること

現象が月の満ち欠けの影響を受けています。クサフグは、が日々わくわくしながら研究に取り組むことで、数多くの生命機能分子が生み出されてきました。この取り組みを大学院教育にも反映させを発見しました。さらに、BITCの分子構造を改良し抑新月と満月の日に数千匹が一斉に海岸に集まって産卵した卓越大学院「トランスフォーマティブ化学生命融合研究大学院プログラム（GTR）」
を関連する研究科等とともに運営しています。

制効果を大幅に高めたスーパーイソチオシアネート(スーますが、その仕組みは未解明でした。本研究では、８週

パー ITC)を葉に塗ると、気孔が開かず葉がしおれにくく

間にわたるゲノムワイド遺伝子発現解析により、新月、満【東海国立大学機構機構長

松尾 清一からのメッセージ】

ITbM は名古屋大学の宝で、化学 ‒ 生命科学融合研究の世界的拠点
ITbMは拠点長の想いに共感した若手研究者が一つ屋根の下に集い、短期間に多くのすばらしい研究成果を生み出し、新しい価値の創造に挑んできました。ITbMを核とする卓越大学院プログラムを通じて、分野の壁を超えてわくわくしながら研究に“挑む”「ITbMスピリット」は学内外に広がりつつあります。ITbMは人類社会の発展になることを実証しました。今後は切り花の鮮度保持など

月で活性化する遺伝子を発見しました。さらに、産卵時への活用が期待されます。

に周囲の個体の産卵と放精を促す分子を同定し、集団

相原 悠介、木下 俊則 ほか（2023 年「Nature Communications」誌に論文発表）

世界トップレベル研究拠点プログラム（

異分野の研究者と学生がとなり合わせで働く ITbM
研究所内の Mix Lab および Mix Office

産卵が同期する分子機構を明らかにしました。本研究は、今後、月のリズムと生体リズムの関係の解明に役立つと期待されます。
吉村 崇 ほか（2022 年「Current Biology」誌に論文発表））
WPI

貢献するかけがえのない宝であり、名古屋大学は誇りをもってその活動を全力で支援します。

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東京大学 ニ: ューロインテリジェンス国際研究機構（

東京大学│ニューロインテリジェンス国際研究機構 （WPI-IRCN）

ヒトの知性はどのように生じるか？
脳神経発達の理解から迫る！

拠点長 ヘンシュ 貴雄からのメッセージ

神

経発達とその障害という観点から、ヒトの知性と人工知能を結びつける新しい学問分野の創設を目的に、ニューロインテリジェンス国際研究機構は2017年10月に発足しました。IRCNでは神経回路の発達過程の基本原理を究めるとともに、その異常によって生じる精神障害の発症メカニズムの解明を目指します。回路形成原理の理解は、これに基づく新しい人工知能の開発と革新的な計算手法に基づくヒト疾本機構では、生命科学と情報科学をつなぐ新しい学問分野である「ニューロインテリジェンス」を創成し、「ヒトの知性

患の理解につながります。IRCNの唯一無二である生命科学・医学・数理科学・情報科学・言語学等の融はどのように生じるか」という人類究極の問いに迫ります。発達障害を含む脳神経回路障害の克服、次世代型の人工合研究やこれを推進するコアファシリティーに是非ともご期待ください！

知能の開発を通じて、より良い未来社会の創造に貢献します。

UCSF にて博士号を取得後、理研 BSI 発足に神経回路発達室長として関わり、グループディレクターを務め2006 年に米国に戻る。ハーバード）
WPI-IRCN

プロフィール大学とボストン小児病院で教授を兼任し NIMH Silvio O. Conte Center for Basic Mental Health Research を指揮。2017 年より IRCN の機構長に着任し、2019 年に CIFAR Child & Brain Development Program 共同ディレクターに就任。2016 年 MD Sackler Prize、平成【研究の目標】18 年度文部科学大臣表彰科学技術賞、日本神経科学学会奨励賞（塚原仲晃記念賞）及び米国同賞等多数受賞。

新たな学問分野『ニューロインテリジェンス』の創成へ
これまでの 研 究 成 果

脳の働きを理解することは極めて複雑かつ困難な試みであり、宇宙の起源と並んで現代科学の最大のフロンティアともいえる研究領域です。ニューロインテリジェンス
国際研究機構（IRCN）は、ヒトの知性の特徴である柔軟な神経回路の形成原理を明らかにし、その原理に基づくAIの開発を促進するとともに、神経回路発達の障害により引き起こされる精神疾患の克服にも貢献する新しい学問分野の創成に挑んでいま

脳の可塑性状態を知らせる
特徴的な脳波す。また、コンピュータサイエンスから得られるフィードバックをヒトの知性の理解に還脳の神経回路が活発に再編成される可塑性の高い

元し、「ヒトの知性はどのように生じるか」という究極の問いに迫ろうとしています。

発達時期を臨界期と言いますが、その過程はまだ完全

脳活動の揺らぎを制御するには解明されていません。ヘンシュ貴雄IRCN主任研究
者らの研究グループは、視覚野の感覚が不均衡な状態【WPI 拠点としての特徴】

国際連携のもとで脳の発達理論と計算論的科学の融合研究を推進

では、ガンマ周波数域（～ 40Hz）の神経活動が臨界期においてのみ一過性に誘発されることを、マウスを用いた研究で明らかにしました。ナンシー・コペル連携研究を組むことによって、人類や臨床の問題解決に迫る「ニューロインテリジェンス」の創成のため者とミシェル・マッカーシー協力研究員は、数理モデル

融合研究を推進しています。さらにIRCNでは、世界でもトップクラスの最新の技術や国際的を使い、この一過性のガンマ・リズムの発生に特定の抑な研究環境を整え、世界に類を見ないハイレベルな研究拠点を構築します。

制性神経細胞が関与することを示し、その抑制性神経

ヒトの意識は絶えず変化しており、その柔軟性こそへの入力が臨界期に再編成される最初期のシナプス結が知性の鍵となっています。渡部喬光IRCN主任研究

ボストン小児病院、マックスプランク研究所をはじめとする世界中の20ヶ所の研究組織との連合であることを明らかにしました。この研究成果は、ガ者らは、そういった認知の柔軟性は脳神経活動全体

携により研究ハブとしての機能を果たします。

ンマ・リズムが臨界期状態にあることの非侵襲的バイオが柔軟に変化できることによって生み出されているとマーカーとなり、マウスからヒトに至るまで、脳発達がいうことを明らかにしてきました。さらに今回、脳全

国際的な共同研究ネットワークの構築
イメージングコア（海外からの研究者との連携）

研究力強化を実現するエコシステムの構築
機構内に整備した5つのコアファシリティーが求心力となり、融合研究をより効率的・効果的に正常から逸脱する過程（自閉症やADHDなど）を探るの

体の神経活動の揺らぎをほぼリアルタイムに追跡し、進められるよう研究者のサポートを行います。学際的な仮説の構築や検証手段を可能にするに利用できることを示しています。

最適なタイミングで自動的に神経刺激を与えるシステ

プラットフォームを国内外の研究者に提供しています。

ムを開発することで、認 知の柔軟性に関する前頭前国内外の若手研究者の育成への取り組み

野の新たな機能を同定しました。加えてヒトの認知のサイエンスサロンやリトリート、神経科学コンピュテーションコースを通じ、機構内の議論を活融合研究を促進するリトリートでの活発な議論【東京大学総長

柔軟性をコントロールすることにも成功しました。こ

性化することで、次代を担う若手研究者を育成します。

の手法は、さまざまな知 性を生み出す神 経ダイナミ
クスの同定に活用できるほか、自閉スペクトラム症や藤井 輝夫からのメッセージ】

ADHDといった疾患の新規治療法の開発にも応用さ

ヒトの知性を探り、それに学び、社会に活かす新学問領域の創成れることが期待されます。

IRCNは東京大学に設置された２つ目のWPI拠点として、学内外の生命科学、医学、言語学、数理科学、情報科学の分野の知を結集・融合し、ニューロインテリジェンスという新たな学問分野の創成を目指しています。未だ解明されていない「ヒトの知性はどのようにして生じるか」という根源的な課題に迫る中で、世界最高水準の研究

世界トップレベル研究拠点プログラム（

IRCNでは関連する様々な分野の研究者の力を結集し「チームサイエンス」と呼ぶ協力体制

Principal Investigator/Associate Professor Takamitsu Watanabe
Daichi Watanabe, Takamitsu Watanabe (2023) eLife, DOI: 10.1523/
ENEURO.0146-23.2023）
WPI

Director /Principal Investigator/Project Professor Takao K. Hensch
Kathleen B. Quast, Rebecca K. Reh, Maddalena D. Caiati, Nancy Kopell,
Michelle M. McCarthy, and Takao K. Hensch (2023) PNAs, DOI: 10.1073/
pnas.2123182120

成果を世界に向けて発信していくとともに、得られた知見を社会に積極的に還元していくことを期待します。

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金沢大学 ナ
: ノ生命科学研究所（

金沢大学│ナノ生命科学研究所 （WPI-NanoLSI）
拠点長 福間 剛士からのメッセージ

あらゆる物性や現象の起源は、ナノスケール（10億分の1メートル程度）の構造や動態で説明できます。

したがって、
これらを直接観て正確に理解することは、あらゆる科学技術に通じる究極の目標です。我々は、液中で原子や分子の動きを直接観ることのできるナノプローブ技術の開発で世界をリードしてきました。
本拠点では、これらのユニークなイメージング技術を基盤として、細胞の表層や内部という「未踏ナノ領域」“目に見えない小さな世界を観る”ことは、あらゆる物性や現象の起源を学び、科学を発展させる基盤となります。ナノを開拓し、人類が観たことのない現象を直接可視化することで生命科学分野に飛躍的な進展をもたらすと生命科学研究所（NanoLSI）は、独自の顕微鏡技術によって、これまで人類が目にしたことのない現象をナノスケール

ともに 、「ナノプローブ生命科学」という新たな学問分野を形成することを目指しています。

で直接観察し、科学に飛躍的な進展をもたらすことを目指しています。

）
WPI-NanoLSI

ナノプローブ生命科学：
生命科学の「未踏ナノ領域」開拓

プロフィール2003 年、京都大学博士課程修了。博士（工学）。同大学博士研究員、Trinity College Dublin 主任研究者、金沢大学准教授を経て、2012年から同大学教授を務める。2017 年に同大学ナノ生命科学研究所 (WPI-NanoLSI) の所長に着任し、現在に至る。世界初の液中原子分解
観察可能な周波数変調原子間力顕微鏡 (FM-AFM) の実現により、原子・分子レベルの計測技術を化学・バイオ分野にもたらし、「未踏ナノ領【研究の目標】域」開拓の契機となった。3D-AFM、電位分布計測技術の開発などナノプローブ技術で世界をリードする。日本学術振興会賞 (2018)、文部科学大臣表彰若手科学者賞 (2011) などを受賞。

生命現象の真理を、ナノスケールで解き明かす
身体を構成する細胞の内外には無数の分子が存在し、その相互作用によって生命現象を

これまでの 研 究 成 果

生みだします。しかし、人類は未だそれを直接観察することができません。生命科学の「未踏ナノ領域」です。NanoLSIは、世界最先端の走査型プローブ顕微鏡技術を核として、ナノ計測学、HS-SICM が解き明かす
腫瘍細胞のナノスケール物性

生命科学、超分子化学、数理計算科学の融合を進め、この未踏ナノ領域の開拓を目指しています。
「これまで誰も見たことのない生命現象をナノスケールで直接観察し、その仕組みを根本的に理解する」 NanoLSIは、世界最先端の研究でこれを実現し、新たな学問領域「ナノプローブ生命科学」を創生して、生命科学に飛躍的な進展をもたらすべく努力しています。

走査型プローブ顕微鏡を用いて実験する様子【WPI 拠点としての特徴】

バイオイメージング分野のハブとなる、唯一無二の研究拠点
NanoLSIは、研究者が有機的に連携して自由に先進的な研究を進められるよう、多様な取組で支援をしています。
研 究 所内では、PI中心に最 新の 研 究 成 果 を共 有するColloquium、研 究 室同士が 一対一でディスカッションをするT-meeting、ランチを片手にフラットな環 境で対 話をする

本 研 究では、高 速 走 査 型イオン伝 導 顕 微 鏡（HS-

細胞成長因子受容体（Met受容体）に結合する環状ペSICM）の技術をベースに、生細胞のトポグラフィーと力

プチド配列を、血中に長期に維持される抗体Fc分子内学特性の動的変化を同時に計測する方法を開発しましや、
脳内移行性をもつ抗体分子内に内挿することによって、た。この技術を遺伝子型の異なるマウス腸管腫瘍の生細胞成長因子と同等の活性をもちながら、血中で長期安細胞に応用した結果、遺伝子変異とがんの表現型であ定な人工成長因子や脳内移行性を持つ高機能人工成長る形態や柔らかさに関連があることが明らかになりま

因子を創成しました。高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）にした。これらの結果は、HS-SICM解析が、がん細胞のよる直接観察から、人工成長因子が活性化に必要な受転移能を予測するための新しい診断戦略として有用で容体の2量体化を誘導することが検証され、これにより、あることを示唆しています。Biomaterials 280 (2022)

人工成長因子は天然のリガンドと同様の生物学的応答を121256

誘導できることが解明されました。この人工成長因子は、肝硬変などの慢性疾患やパーキンソン病などの中枢神経

Luncheonの３種類の研究会で、週１回以上の交流機会を設けています。そして、この交流
第 8 回 Bio-SPM Summer School での集合写真

難治疾患治療に有用な
高機能人工成長因子の創成

疾患の治療に活用されることが期待されます。

から生まれた共同研究を融合研究推進グラントでスタートアップ支援しています。所外に対しては、若手を対象とするBio-SPM Summer School、多様な分野を対象とするBio-SPM

世界トップレベル研究拠点プログラム（

Collaborative Research、世界トップクラスの研究室を対象とするVisiting Fellows Programの３つのOpen Facility Programsを展開し、バイオイメージング分野で多彩な連携を構築しています。英国とカナダに設置しているサテライト拠点では、拠点を中心とする
新たな連携の構築を目的として国際シンポジウムを開催し、複数の共同研究につなげています。また、これらの成果は大学院において若手研究者の育成に生かされ、次世代のバイオイメージング研究者の育成に寄与しています。こうした多様な活動を通じて、NanoLSI
はバイオイメージング分野において国際的なハブとしての役割を果たし、先端的で革新的な研究の推進に貢献しています。

【金沢大学長和田 隆志からのメッセージ】

人・知・社会の好循環を作り出し、学問の進展に力を尽くす
金沢大学は、卓越した世界トップレベルの研究力の強化、特色ある研究育成を基盤とし、世界の研究者が集う研究拠点の形成を推進しています。ナノ生命科学研究所は、まさにこの成果が結実したものです。世界各国から多様な研究者・学生が集まり、探求と交流を重ね、新たな価値を創造し、社会に問う。そんな、人・知・社会の各遺伝子型の細胞の (A) トポグラフィーと逆弾性率マッピング、(B) 平
均逆弾性率 (IE)、(C) IE、表面粗さ、体積変化の3次元表示、(D) オル
ガノイドの遺伝子発現データによる主成分分析結果
Dong Wang, Han Gia Nguyen, Mizuho Nakayama, Hiroko Oshima,
Linhao Sun, Masanobu Oshima, Shinji Watanabe. Small published by
Wiley-VCH GmbH, 2022

Met受容体を活性化する人工成長因子の創成(a) Fcのループ構造（T1〜B3）の1組ずつにMet受容体結合環状ペプチド
aMD4を内挿した。(b) 人工成長因子Fc（aMD4）B3は細胞上のMet受容体を活性化する。aMD4についてはB3ループへの内挿が最も活性が高い。(c) 人工成長因子Fc（aMD4）B3は2分子のMet受容体をドッキングする。右写真は高速原子間力顕微鏡（高速AFM）
による観察。

）
WPI

Katsuya Sakai, Nozomi Sugano-Nakamura, Emiko Mihara, Nichole
Marcela Rojas-Chaverra, Sayako Watanabe, Hiroki Sato, Ryu Imamura,
Dominic Chih-Cheng Voon, Itsuki Sakai, Chihiro Yamasaki, Chise Tateno,
Mikihiro Shibata, Hiroaki Suga, Junichi Takagi, Kunio Matsumoto.
Nature Biomedical Engineering volume 7, pages164–176 (2023).

好循環を生みだす知の拠点として、ナノ生命科学研究所が広く学問の進展に貢献することを期待しています。

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北海道大学 化: 学反応創成研究拠点（

北海道大学│化学反応創成研究拠点 （WPI-ICReDD）
拠点長 前田 理からのメッセージ人

類は、様々な化学反応の発見を積み重ねその生活を豊かにしてきました。一方で新しい反応の開発

はトライアンドエラーに頼っており、真に革新的な化学反応が発見されるまでには数十年単位の時間を要しています。そのため、このままではエネルギーや資源の枯渇、汚染といった、大きな課題の解決には時間が足りません。そこで我々は、反応開発の進め方を一新すべく、計算科学・情報科学・実験科学を

化学反応は自然界のあらゆるところに存在しています。そのため化学反応の制御は、人類を豊かにする根幹をなす技術融合させた「化学反応創成学」を確立し、現在および将来の人類的課題の解決を目指します。さらには世界となります。ICReDDでは、計算科学に基づく化学反応の本質の解明、情報学的手法による化学反応の持つ複雑さに中に開かれた拠点を形成し、その効果を全世界へ波及させることで豊かな未来社会の創造に貢献します。

対する理解、および実験的な実証とフィードバックを通じて化学反応の自在設計と高速開発を目指しています。

）
WPI-ICReDD

化学反応の本質的理解に基づく自在設計と高速開発

プロフィール

東北大学にて博士号を取得後、日本学術振興会特別研究員として米国エモリー大学等で研究を行う。その後、京都大学および北海道大学にて化学反応経路ネットワークの計算や未知反応の予測を行う AFIR（人工力誘起反応）法を開発。2017 年に 37 歳で北海道大学教授に就任、2018 年には 39 歳という若さで WPI 最年少の拠点長となる。日本学術振興会賞、世界理論・計算化学者協会（WATOC）Dirac メダルなど【研究の目標】受賞多数。Dirac メダルは毎年 40 歳以下の優秀な若手研究者 1 名に贈られる賞で日本人としては初の受賞となる。

計算科学・情報科学・実験科学の融合による化学反応の高速開発
これまでの 研 究 成 果

新しい化学反応を開発するための既存の試行錯誤的なアプローチは、非常に時間がかかります。そのためICReDDでは、理論先導型のアプローチにより化学反応の開発に要する時間を大幅に短縮します。前田拠点長が開発した量子化学計算に基づく最先端の反応経路自動探索法により化学反応経路ネット
ワークを算出したあと、情報科学の概念を応用し実験に必要な情報を抽出することで、最適な実験条件を絞り込むことが可能となります。また実験科学のデータを、情報科学を通じて計算科学へとフィードバックすることにより、新しい反応を合理的かつ効率よく開発できるようになります。このようにして私た「化学反応創成学」による高速反応開発

ちの未来に必要不可欠な化学反応の高速開発を目指し、研究を推進します。

【WPI 拠点としての特徴】

発光によりダブルネットワークゲルの分子レベルの損傷をマクロスケール
で観察できる方法を開発

ICReDDの辻、リスト（有機触媒）、
長田（合成ロボット）

ICReDDの龔（グン）、伊藤、陳（ジン）（実験グループ）と、シドロフ、ヴァーネック（情報科学）は共同で、新たと、前田（計算グループ）は共同で、ダブルネットワークに開発した2次元分子記述子を用いた機械学習モデル

ゲル（DNゲル）の分子レベルの損傷を、発光によりリア

により、選択性の高い不斉有機触媒の構造を予測、実ルタイムで可視化する方法を開発しました。蛍光プロー

証しました。情報科学グループは、多くの触媒分子に見ブ分子を組み込こんだDNゲルを伸ばすことで分子レベられる環状や分岐状の炭化水素構造を表現する新たな

ルの損傷が生じ、損傷を受けた場所でのみ発光が強く

２次元分子記述子を開発し、機械学習モデルを構築しなりました。計算から、酸素が関与したラジカル移動プ

ICReDDは、国際的に認知された拠点となること、また計算科学・情報科学・実験科学の3分野の融合

ました。この機械学習モデルは、合成ロボットによる実ロセスが発光をより強くすることが示唆され、実験的により新たな化学反応の合理的かつ効率的な開発を可能にする新学術領域「化学反応創成学（CReDD）」

験データで訓練され、高い選択性を発現する触媒構造にも酸素の重要な役割が確認されました。この技術は、を早期に確立することに重点を置いています。これらの目標を達成する手段の一つが、世界スケールの高をバーチャルスクリーニングにより予測しました。有機マクロスケールの材料破壊につながる分子スケールの損度人材育成の戦略的仕組みかつ国際的な研究者ネットワークを形成する基盤となる「MANABIYA（学び舎）

触媒グループは、この予測に基づき実際に選択性の高

傷を空気中でモニターできるため、産業や研究室におけシステム」です。このシステムは、これら3つの分野に精通した新世代の研究者を育成し、新学術領域「化学い不斉有機触媒を開発することに成功しました。

る材料評価に役立つことが期待されています。

「化学反応創成学」の構築と MANABIYA システムによる国際連携

反応創成学」を世界的に広め活用するためのものです。MANABIYAシステムは２つの部門で構成されてお世界トップレベル研究拠点プログラム（

ミックスラボにおける若手研究者間の融合ディスカッション

ロボットと機械学習による選択性の高い不斉有機触媒の予測手法の開発

り、MANABIYA学術部門では、国内外の大学・研究機関の若手研究者や大学院生が2週間から3 ヶ月間、

ICReDDに滞在し、新しい化学反応を開発するための手法を習得します。また、MANABIYA産業部門では、ICReDDの研究者と国内外の企業研究者との間で、コンサルティング、共同研究、コンソーシアムなどの形で連携を推進します。どちらの部門においても、共に新たな研究シーズを発掘し、共同研究を進めていきます。これにより、MANABIYAシステムを通じて新しい化学反応開発の手法を習得したMANABIYA研究者が、国内外を問わずICReDDの手法を使い広めていくことになり、彼らを通じて化学反応創成学がさらに発展していくことが期待されます。

【北海道大学総長

寳金 清博からのメッセージ】「光」は「北」から 「北」から「世界」へ
ICReDD は、北海道大学のスローガンである『「光」は「北」から「北」から「世界」へ』を具現化するフラッグ
シップとして、「北の地」から「知の光」を「世界」に発信すべく、計算科学・情報科学・実験科学の融合による新しい化学反 応の開発に取り組んでおります。本学は、新棟の建設や人的・財政的支援など、ICReDD のさらなるDNゲル（緑）を「ICReDD」のスタンプで押して誘発した分子レベルの損
傷（青）
の可視化
中程度の選択性を持つ触媒の訓練データを用いた機械学習による高選択性触媒の予測）
WPI

辻 信弥、シドロフ・パベル、長田 裕也、ヴァーネック・アレクサンドル、リスト・
ベンジャミンら共 著 Angewandte Chemie International Edition, 2023
(DOI: 10.1002/anie.202218659)

鄭 庸（ジョン・ヨン）、陳 旻究（ジン・ミング）、前田 理、伊藤 肇、龔 剣萍（グン・チェンピン）ら共著 Journal of the American Chemical Society, 2023 (DOI:
10.1021/jacs.2c13764)

発展に向けて、全面的にバックアップしてまいりますので、ICReDD の今後にご期待ください。

7071京都大学 ヒ: ト生物学高等研究拠点（

京都大学│ヒト生物学高等研究拠点 （WPI-ASHBi）
拠点長 斎藤 通紀からのメッセージヒ

トの成り立ちの解明は、根源的な課題です。これまでの生命科学は、生命現象の素過程が保存されていることを示してきました。一方で、それぞれの生物種毎に明確な種差があることも明らかで、モデル生物から得られた知見のヒトへの応用は容易ではありません。例えば、ヒトは、発生・発達に長い時間を）
WPI-ASHBi

多分野融合研究により、ヒトの設計とその破綻機構を解明

費やし、特有の代謝機構を獲得し、その脳機能を著しく発達させました。ASHBiでは、ヒトや霊長類を用い

本拠点は、生命・数理・人文学の融合研究を推進し、ヒトに付与された特性の獲得原理とその破綻を究明する先進的た体系的な研究を推進し、進化が付与した多様性＝種差の表出原理を解明する、先進的なヒト生物学を創

ヒト生物学を創出、革新的医療開発の礎を形成することを目指します。

成し、オープンで柔軟性に富む国際的研究環境で、若手が伸び伸びと研究できる場を提供します。
プロフィール2018年のWPI-ASHBi開設と同時に拠点⻑に就任。⽣命の根幹である⽣殖細胞の発⽣機構を解明し、それを試験管内で再構成する研究を推進、⽣殖細胞におけるゲノム・エピゲノム制御機構とその進化を研究している。最近では、ヒトiPS細胞から卵⼦の基となる卵原細胞を作製する【研究の目標】ことや、ヒト・サル卵原細胞を体外で原始卵胞に分化させることに成功するなど、発⽣⽣物学研究を開拓する多くの成果を報告している。朝⽇賞、先進的なヒト生物学の推進

恩賜賞・⽇本学⼠院賞、国際幹細胞学会（ISSCR）Momentum Awardなど、国内外の数々の賞を受賞。

ASHBiでは、ヒト及びマカクザルを主な研究対象とし、
1. ヒト生物学基幹領域の集学的な研究の推進

これまでの 研 究 成 果

2. 多種間多階層ゲノム情報の新規数理解析による種差表出原理の解明
3. 遺伝子改変カニクイザルによる難病モデルの確立
4. 鍵となるヒト細胞・組織の再構成系の確立
5. 先進的ヒト生物学研究における生命倫理・哲学の創成

ヒト胚での3D体節形成モデルを
iPS細胞から確⽴

リスクと報酬の意思決定バランスを調整する神経回路を同定

本 研 究では、ヒトiPS細 胞を⽤いて、ヒトの初 期 発

本研究では、霊⻑類におけるリスクと報酬の意思決を実現します。これらの研究が、ヒトの本質を明示するとともに、難病を含む様々な病態の発症機序を解明し、その治療法の開発基盤を提示することで、ヒト社会の健全な進歩に貢献することを目指します。
ASHBiの研究戦略と目標【WPI 拠点としての特徴】

トップダウン＆ボトムアップで進める異分野融合研究
ASHBiでは先進的なヒト⽣物学を創造するため、研究室や分野の垣根を超えた異分野融合研究を積極的に推進しています。
フラッグシッププロジェクト
数学や⽣命倫理との融合研究を含む5つのフラッグシッププロジェクトを拠点レベルで推進しています。これら5つのフラッグシッププロジェクトは、研究上の本拠点の根源的な問いにトップダウン⽅式で挑んでいます。
RECODE：１細胞遺伝⼦発現データ解析の次元の呪いを解決する
前処理技術（Imoto et al., 2022）

定バランスを制御する神経経路を特定することに成功しました。これまで技術的に困難であった報酬系の神

じめとするヒト初期発⽣過程については、倫理上・技術

経活動の操作を光遺伝学の技 術を⽤いて克服し、腹上の問題から理解が進んでいませんでした。同モデル

側被蓋野（VTA）から腹外側6野（6V）へ伸びる神経経の作成により、上⽪化された体節様構造物の周期的な路がこの選択に関わっていること、腹外側6野下端腹側形成には、ビタミンA誘導体であるレチノイン酸と細胞（6VV）への刺激により“ハイリスク・ハイリターン（HH）”

外マトリックスが必要不可⽋である事が明らかとなりまの選択を、腹外側6野下端背側（6VD）への刺激によりした。同モデルは形態的な相同性だけでなく、遺伝⼦“ローリスク・ローリターン（LL）”の選択を好むことを明の発現パターンなどの分⼦的特徴の類似性も有し、体らかとしました。さらに6VVへの刺激が蓄積することに節形成における重要な遺伝⼦（HES7、MESP2 ）に変異

より、よりHHの選択嗜好が⾼まることが認められましを持つiPS細胞から試験管内で先天性脊椎疾患を再現た。これまで明らかとされていなかった意思決定プロセする病態モデルの確⽴にも成功しました。これまで困スの⼀端が明らかとなり、依存症の治療などへの臨床難であったヒトの初期発⽣のプロセスや疾患形成メカニ

応⽤への⼀助となることが期待されます。

世界トップレベル研究拠点プログラム（

関⼼も⽅法論も相互に関連しており、「ヒトをヒトたらしめるものは何か」という⽣における体節形成を再現した3次元細胞培養モデル（Axioloid）を確⽴しました。これまで、体節形成をは

ズムの理解に貢献することが期待されます。

融合研究グラント
拠点内に新たな分野融合を醸成する場を積極的に形成するボトムアップ⽅式の取り組みとして、ASHBi独⾃の融合研究グラントを構築しています。融合研究グラントでは、若⼿研究者⾃らが舵を取りプロジェクトを進めています。

【京都大学総長

湊 長博からのメッセージ】

ヒト生物学を推進する国際的研究拠点としての成長を期待
ASHBiは平成30年に設置され、生命科学・数理科学・人文学の融合研究の推進によってヒトの発生・発達および病態発症の解明に資する新たな知見を次々と見出して、本学が指定国立大学法人構想として掲げた「柔軟かつダイナミックな体制による知の創造」に大きく貢献しています。今後は国際的研究体制をさらに拡充させながら、本研究概念図（サルの意思決定調整とその解読）

本研究概要図（アクシオロイド形成とそのヒト疾患モデルの作成）

伊佐 正 教授／主任研究者、佐々木 亮 助教ら（2024年1月 Scienceに論文公開））
WPI

Alev Cantas 教授／主任研究者、山中 良裕 研究者ら
（2022年12月 Natureに論文公開）

ヒトの本質の解明に資する基礎研究から臨床研究までを広く展開されるよう期待しています。

72

73

高エネルギー加速器研究機構（

高エネルギー加速器研究機構（KEK）│量子場計測システム国際拠点（WPI-QUP）「新しい眼」を人類にもたらし、
この世界の成り立ちを見つめる

拠点長 羽澄 昌史からのメッセージマ

ルセル・プルーストは「真の発見の旅とは、新しい景色を探すことではない。新しい眼で見ることなの） 量: 子場計測システム国際拠点（
KEKだ。
」と述べています。QUPでは、まさにこの精神で、「新しい眼」を人類にもたらし、この美しい世界の成り立ち（時空と物質の真の姿）を見つめていきたいと思っています。QUPを、異なる分野の研究者の出会
いの場、アイデアがスパークする場、研究者のみなさんの夢をかなえる場にしたいと思います。そして、
いしずえ

万物の根源「量子場」。QUPは、今までにない手段で量子場を計測する新システムを開発します。

それが人類の幸福の礎になることが私の夢です。

そして、この世界そのものの本質に迫るとともに、他分野や社会への展開を目指します。
プロフィール

東京大学大学院博士課程修了、博士（理学）取得。大阪大学理学部助手、高エネルギー加速器研究機構（KEK）助教授を経て、2007 年より同機構教授を務める。2014 年より東京大学国際高等研究所・カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU）特任教授、2020 年より宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（ISAS/JAXA）特任教授を併任。専門は素粒子物理および実験的宇宙論。2007 年、B 中間子における CP 対称性の破れの発見により第４回日本学術振興会賞受賞。2008 年に LiteBIRD 衛星計画を提唱し、現在計画の世界代表を務める。

【研究の目標】新しい量子場計測システムを発明・開発する持つ時空そのもの、「物体と時空の根源」といえます。これを計測することは、極小の素粒子から極大の宇宙に至るまでの、世界に存在するすべての事象の本質を見つめることでもあります。QUPの使命は、宇宙物理、素粒子物理、
物性物理、計測科学、システム科学を融合し、量子場を

これまでの 研 究 成 果
時空と物質の真の姿を解明

様々な分野を融合
物性
物理学
素粒子
物理学
システム
科学

新しい計測学を確立
宇宙
物理学
計測
科学

他分野への応用

新しい量子場計測システムを発明・開発
社会実装

計測するシステムを発明・開発することです。これまでにな

新しい超伝導センサーの開発〜ライトバード衛星への実装のために

放射線損傷からの回復機構を持つ「CIGS 半導体検出器」

ライトバードはJAXAが2032年度の打上げを目指す

した欠陥を自己回復する機構を持つことが知られておCu(In,Ga)Se2 (CIGS) 半導体は、放射線損傷で発生衛星計画で、ビッグバン以前の宇宙の観測を目的としまり、高放射線環境下で動作する粒子検出器や、カメラ

素粒子実験にもたらし、時空と物質の真の姿に迫ることがす。QUP拠点長が発案し代表を務めています。QUPはとしての利用に着目しました。世界 初のCIGS粒子検出

できるに違いありません。

宇宙初期のインフレーションの痕跡を捉えるための「新器を製作し、単Xeイオンの検出に成功、熱処理によるしい眼」として、偏極したマイクロ波を検出する新しいセ

放射線損傷からの回復を確認しています。この熱処理い発想で作られたシステムは、新しい視点を宇宙観測や）
WPI-QUP「量子場」とは、素粒子や準粒子とそれに伴う物理量を万物の根源を見つめる「新しい眼」【WPI 拠点としての特徴】

研究のための「手段」を研究する

ンサーを開発しています。超伝導で働くTES検出器と特の温度、時間依存性を調査するため、放射線損傷を受殊な形状のアンテナを開発し、バークレーサテライトでけたCIGS太陽電池の熱処理を行い、130℃の処理では試作を行いました。このタイプのマイクロ波検出器を宇急速に回復することがわかりました。

宙で使うのは初めてになります。

量子場計測システムという、研究のための「手段」を発明・開発することを目的に、測定

QUPのイメージ
社会
学術

原理の発明から、測定を実現するシステムの開発と観測プロジェクトの実行までを、様々な分野を融合しつつ一貫して行っていることが特徴です。いわば、目標に向かって進むという世界トップレベル研究拠点プログラム（

よりも、進むための乗り物を作るために、様々な分野の研究者が協力し合っているというイメージです。新しい乗り物を使えば、今まで行けなかった様々な場所に簡単に行けるようになります。このため、物理学にとどまらないほかの分野や、社会への展開も可能と考えてい【高エネルギー加速器研究機構長

ます。

©JAXA

(a)

(a)
Temp. 90 Jsc (at 0V)

Relative output of solar cell

どこへでも飛べる乗り物の開発ラボ

浅井 祥仁からのメッセージ】

計測システムの発明・開発を強力にサポート
高エネルギー加速器研究機構（KEK）は、大学共同利用機関として素粒子物理から物質生命、考古学に渡る広大な分野の研究にプラットフォームを提供しています。QUPによる「新しい眼」の開発が、KEKの新しい研究の起爆剤となり、そしてそこからさらに社会実装にと進んでいくことを大いに期待しています。このために、KEKはQUP

(b)
(b)

(c)

LiteBIRD衛星の概念図（a）と、今回設計した超伝導センサー（TES）（b）
およびシニアス アンテナ（c）

Temp. 110 Jsc (at 0V)

1

Temp. 130 Jsc (at 0V)

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
−100

0

100

200

300

400

500

600

700

Annealing time [min.]（a）CIGS粒 子 検 出 器 と 太 陽 電 池。
（b）中 性 子 線 量 間 算 で7.5x1015
MeV neq/cm2を与えたCIGS太陽電池の出力の変化と、回復の時間依存性。照射前（time = -100）の出力を1とする。熱処理の温度を90℃、110℃、130℃で比較し、大きな温度依存性を確認。

）
WPIのミッションを強力にサポートします。

74

75

大阪大学 ヒ: ューマン・メタバース疾患研究拠点（

大阪大学│ヒューマン・メタバース疾患研究拠点（WPI-PRIMe）

人類の壮大な目標「すべての病気の克服」に挑む

拠点長 ⻄⽥ 幸⼆からのメッセージ

これまでの医学は、遺伝因子のみ、または環境因子のみで発症する因果が明快な病気について、その原因を解明してきました。結果として寿命が大幅に延びた反面、主に加齢に伴い発症する糖尿病や認知症、心不全のような病気が爆発的に増加し、現代人を脅かす状況となっています。これらの病気の多くは、遺伝因子と環境因子が時間をかけて複雑に相互作用し発症するため、従来のモデル動物を用いた要

新たな科学分野「ヒューマン・メタバース疾患学」を創成し、⼀⼈ひとりの体内で病気が発症するプロセスを包括的・

素還元的アプローチでは、その発症メカニズムの包括的な理解は非常に困難です。私たちは、ヒューマン・

連続的に理解することで予防や治療につなげ、⼈類の健やかで持続可能な社会の実現に貢献します。

メタバースを用いた新たなアプローチで病気の原因解明に取り組み、すべての病気の克服に挑戦します。

）
WPI-PRIMe

プロフィール博士（医学）。大阪大学医学部を卒業後、同大学附属病院等での臨床経験を経て米国のソーク研究所で研究を行う。帰国後は大阪大学、東北大学で教育・研究活動に従事し、2010 年大阪大学大学院医学系研究科主任教授（脳神経感覚器外科学（眼科学））に着任、2022 年 PRIMeの開設と同時に拠点長に就任。

【研究の目標】角膜・再生医療分野での実績が高く、iPS 細胞から作製した角膜上皮を 4 人の患者に移植する世界初の臨床研究を行った（2019 年～ 2020

新たな科学分野「ヒューマン・メタバース疾患学」の創成

年）。文部科学大臣表彰科学技 術賞研究部門（2009 年）、日本再生医療学会賞（2017 年）、Asia Pacific Eye 100（100 Most Influential
Ophthalmologists）（2022 年）などを受賞。

⼈間の体内器官で起こっている⽣命現象・病的プロセスを仮想空間

これまでの 研 究 成 果内で再現した⼈のデジタルツイン（バイオデジタルツイン）を構築します。
このバイオデジタルツインを⽤いて、ヒト疾患メカニズムの解明と発症・

雄と雌のペアではなく、
雄マウス 2 匹から赤ちゃんが誕生～ iPS 細胞を用いた世界初の成果～

進⾏・治療応答性の予測、個別化予防法や根治的な治療法の開発を⽬指す新しい科学分野「ヒューマン・メタバース疾患学」
を創成します。
また、バイオデジタルツインを格納したヒューマン・メタバースを世界中の研究者・医療関係者が共有できる情報空間プラットフォームにACIDES:
スクリーニング解析アルゴリズムの技術革新発展させ、多様な研究者が常に交じり合って融合研究を⾏う研究環

PRIMeの研究グループではiPS細胞を用いて作製さタンパク質スクリーニングはタンパク質の創出や機能境を整備します。ヒューマン・メタバース疾患学を担う若⼿⼈材の育成

れた様々なオルガノイド（ミニ臓器）を扱っており、その1測定で使われる実験手法の一つで、PRIMeでも重要視にも取り組みます。

つに卵巣があります。卵巣オルガノイドを用いることで、している創薬や病気のメカニズム解明など、医療分野

生物がどのように誕生するのか、といった発生生物学の実験において広く使用されている技術です。

の分野が大きく発展します。

【WPI 拠点としての特徴】

バイオデジタルツインを用いた最先端研究を国際的に展開
本拠点には、「ヒトオルガノイド（ミニ臓器）⽣命医科学」と「情報・数理科学」分野の世界的研究者が集結し、両分野を世界で初めて本格的に融合させます。まずは多くの人が加齢とともに悩まされる眼、肝臓、脳、⼼臓、⽣殖器、骨の病気を対象に、バイオデジタルツインを構築
側面の諸課題（ELSI）にも取り組みます。また、国内2ヶ所、カナダ、メ

ニング実験を解析するアルゴリズムACIDESを開発しまて赤ちゃんを誕生させることに成功しました。まず、雄した。フランスのInstitut de la Visionの研究グループ

マウスの尾の細胞から雌性染色体を含むiPS細胞を作と共同で、高分散なNGSノイズ を記述する統計モデル

製し機能的な卵子を形成したのち、この卵子と別の雄とタンパク質スクリーニングの数理モデルを組み合わせの精子と受精させることで、正常な赤ちゃんマウスが誕ることにより、今までにない精度でタンパク質スクリー

生することが示されたのです。この技術は、性染色体

ニング実験の統計誤差決定を可能にしました。遺伝子異常または一部の染色体数の変異による不妊症の治療治療法で使われるウイルスベクターの開発や、個別化の光となることが期待されています。

医療ゲノム創薬など、今後様々な応用が期待されます。

Nature (2023)

Nature Communications (2023)
DOI: 10.1038/s41467-023-43967-9

世界トップレベル研究拠点プログラム（

し研究を進めます。こうした研究に関する、倫理的・法的・社会的な根本孝裕特任准教授（常勤）らは、タンパク質スクリー

林克彦教授らは、世界で初めて雄の細胞だけを用いキシコのサテライトに加え、米国、アイルランド、フランスの研究機関とも連携し、ヒューマン・メタバース疾患学を国際的に展開します。
WPI-PRIMe 国際シンポジウム【大阪大学総長

西尾 章治郎からのメッセージ】

人類の健やかで持続可能な社会の実現に向けて
PRIMeでは、ヒューマン・オルガノイド⽣命医科学と情報・数理科学に関わる世界的研究者が集結し、ヒューマ
ン・バイオデジタルツインの構築に基づく疾患メカニズムや未病状態の解明を探究します。その成果をもとに、個別化予防法と根治的な治療法の開発を可能にする新しい科学分野「ヒューマン・メタバース疾患学」
を切り拓きます。

DOI: 10.1038/s41586-023-05834-x）
WPI

PRIMeが創造を目指す社会は、大阪大学が実現しようとする「生きがいを育む社会」
そのものです。

76

77広島大学 持: 続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点（

広島大学│持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点（WPI-SKCM²）

持続可能で豊かな未来のために、人工物質を研究開発する国際研究所

拠点長 イワン スマリュクからのメッセージ

私たちは、「結び目（ノット）をつないで持続可能な世界を構築する」というスローガンのもと、キラルノッ

ト超物質に関する高度で学際的な基礎研究を推進しています。基礎科学の知見を広げるとともに、

持続可能な未来の実現に貢献することを目指します。SKCM²は、自然の構成要素や物質の人工的な類似物を開発することで、私たちの身の回りの世界をより深く理解し、自然の限界を克服することを使命とし

SKCM²は、「キラルノット超物質」という新しい研究パラダイムを導入することで、非常に有用な材料特性を持つ人工物質ています。また、日本や世界における、研究活動に基軸を置いた大学院教育を先導し、若くて優秀な人をデザインし、エネルギー需要の増大や気候変動などの地球規模の課題解決に挑戦します。

材を世界規模で結びつける活動を推進します。
プロフィール

自然界に存在しない人工物質の開発において、世界をリードする物理学者である。エネルギー需要の増加などの難題解決を目指した基礎研究を行っている。ベッセル賞、NASA iTech 賞、グレン・ブラウン賞、国際液晶学会 Mid-Career 賞、アメリカ物理学会キャリア賞、米国ホワイトハウス科学技術局大統領アーリーキャリア賞など、受賞多数。アメリカ物理学会、国際光工学会、およびアメリカ光学会のフェロー。

）
WPI-SKCM²【研究の目標】自然の限界を凌駕する人工的なキラルノット超物質
これまでの 研 究 成 果

私たちは、ディスプレイに使われている液晶のような実験しやすい対象を用いて自然現象を再現し、自然の最小構成要素から宇宙全体までを支配する基本法則を探求します。基本粒子の特性をもつ物理場の結び目を利用して作製した結晶や、自然界に存在する物質に類似した人工物質など、物質をデザインして作ります。水引のように物理場と分子を結んだり編み込んだりすることで、自然の限界を超えた新しい物理的特徴や有用な特性を見い出しています。例えば、私たちが開発した超物質を用いれば、冷暖房の消費エネルギーを削減できる超断熱性能を実現できるかもしれません。

【WPI 拠点としての特徴】

トポロジー×キラリティ：分野や規模を超えた相互連携
SKCM²は、人工物質の構成要素を自由にデザインすることができる物
理場の結び目を開発する世界で唯一の研究機関であり、「キラルノット超物質」という新しい研究パラダイムを導入します。これにより、研究分野
や研究対象の規模を超えて、数学的結び目理論とキラリティの知見を掛け合わせた研究を展開します。そして、結び目のような人工粒子を用いて、特異で技術的に有用な特性をもつ物質をデザインして作製します。特に、液晶中に作製した
メビウスの帯のようなトポロジー

特異的な渦線で構成される光軸パターンを形成する

様々な分野で研究されているトポロジカルソリトンのことで、光の導波経路を制御できることを示しました。

なかで、空間的に局在した、ソリトン構造と特異的欠陥光に対して外部から摂動を加えることで、光と物質の相の特徴を併せもつ例はまれです。そのような例として、

互作用を変化させることができます。液晶分子で作った

twist型ドメインウォールが液晶分子で作った渦構造と周期的な渦構造の中を光が通過すると、光が液晶分子一体となって自己組織化すると、折り畳まれた構造をもと相互作用して発生する光ソリトンの導波経路が稲妻のつ空間的に局在したトポロジカルオブジェクトが形成さような形に分岐します。高い複屈折率をもつ液晶を用いれることを見出しました。形成された”メビウソン”の分た場合、閉じた輪の形状や結び目形状の経路に光を誘子配向場のトポロジーは、メビウスの帯の表面形状に導することができます。このような技術は、ビームステ

類似しています。液晶に印加する電場を制御することで、アリングや情報通信、バーチャルリアリティの実装およメビウソンの回転・並進運動およびメビウソンがトポロ

び偽造防止への応用が見込まれます。また、宇宙論でジカルソリトンを貨物として運搬する機能を誘起できま

提唱されており、観測が困難な欠陥である宇宙ひもにす。また、メビウソンの折り畳み構造を制御することで、よる光の屈折現象など、光と欠陥構造の相互作用の研情報をコード化できることを示しました。

究に役立ちます。

世界トップレベル研究拠点プログラム（

省エネや持続可能な未来を実現して、気候変動を緩和するために必要

結び目構造をもつ渦による光導波の制御な物理特性をもつ物質を優先的に開発します。

Nature Physics 19, 451-459 (2023)
doi:10.1038/s41567-022-01851-1【広島大学長越智 光夫からのメッセージ】

世界トップレベルのキラルノット超物質研究を広島から世界へ
SKCM2は、分子や原子などの自然界を構成する要素の人工類似体を開発し、自然界をより深く理解することを

Nature Materials 22, 64-72 (2023)
doi:10.1038/s41563-022-01414-y

目指します。また、自然界には存在しない材料特性を持つ人工材料を自在に創成して、地球規模の問題を解決し、持続可能な未来を実現するための技術革新の基盤を構築します。広島大学は人的・財政的支援や研究環境整備）
WPIなどを重点的に行い、SKCM2で世界トップレベルの研究活動を実施できるよう強力にサポートします。

78

79

慶應義塾大学 ヒ: ト生物学︱微生物叢︱量子計算研究センター（

慶應義塾大学│ヒト生物学－微生物叢－量子計算研究センター（WPI-Bio2Q）

ヒト生物学－微生物叢－
量子計算の研究融合から健康長寿へ

拠点長 本田 賢也からのメッセージB

io2Q拠点は、日本で初めてのマイクロバイオーム研究拠点です。マイクロバイオームとヒトとの相互作用を分子レベルで明らかにしていきます。この複雑性を理解するため私たちは従来の生物学的手法と共に量子コンピューター技術を用います。将来的には現在治療困難な疾患の新しい治療法の開発につなげたい。研究者にとって魅力的で、世界レベルで戦える組織にしたいと考えています。

ヒトの健康は多臓器が連動して機能することで維持されています。本拠点は様々な疾患や発達・老化に関係する多臓器解析データ、微生物叢データを収集し、健康の分子基盤の理解を深化させる新しい生命科学を展開します。
プロフィール2001 年に京都大学にて博士号 ( 医学）を取得後、東京大学医学部医学系研究科免疫学講座助手、大阪大学大学院医学系研究科免疫制御学
准教授、東京大学医学部医学系研究科免疫学講座准教授を経て、2013 年に理化学研究所統合生命医科学研究センター消化管恒常性研究
チームリーダーに就任（継続中）。2014 年に慶應義塾大学医学部微生物学免疫学教室教授に就任（継続中）。2022 年より慶應義塾大学 WPI-

【研究の目標】Bio2Q 拠点長に就任（継続中）。Clarivate Highly Cited Researchers に選出される (2014 年～ 2023 年）。

これまでの 研 究 成 果

ヒトが如何にして外部環境情報を処理し、細胞/臓器間が階層ごとに連動しながらシグナルを分散・統合・制御し恒常性を維持しているのかを理解します。これまでヒト⽣体において⼤きなブ
ラックボックスとして残されていたマイクロバイオームという重要な因⼦を加味しながら、粘膜上⽪・免疫・神経・代謝系などによって生体恒常性がどのように統御されているかという問いに継続してチャレンジします。また、超マルチオミクスデータをAI及び量⼦

シミュレーテッドアニーリングに基づく
イジングマシンと量子アニーラーを用いたハイブリッド最適化法

腸内細菌叢の生態系は、全身の免疫機能や感染症にイジングマシンは、組合せ最適化問題の高速・高精

対する抵抗性に影響を及ぼすため、老化に関連した疾患

度ソルバーとして開発されています。イジングマシンは連関経路を開拓します。

の予防に関与している可能性があります。しかし、様々なその内部アルゴリズムによって分類され、シミュレーテッ

ライフステージにおけるマイクロバイオームのウイルス構

ドアニーリングに基づくイジングマシン（非量子型イジ

成要素については、未解明のままです。Broad研究所のングマシン）と量子アニーリングに基づくイジングマシン

世界トップレベルの研究・技術群を一つの組織に統合
本拠点では、これまで明らかにされなかった恒常的臓器円環メカニズムを発⾒し検証するという新しいライフサイエンスの⽅法論を確⽴します。そのためにBio2Qには微⽣物叢研究・オルガノイド技術・代謝物解析・神経回路解析・量⼦計算の世界的リーダーが集結し、ら、コアを越えた融合研究を推進しています。また、医学研究科・薬学研究科・理⼯学研究科の3つの⼤学院研究科による横断連携
英語プログラムの設⽴やコア間メンターリングによって、融合研究推進の中軸を担う⼈材の育成を目指していきます。

【慶應義塾長伊藤 公平からのメッセージ】

総合知の創成と自律して成長する研究大学に向けて
Bio2Qは、医学、薬学、理工学が連携し、世界トップレベルの研究機関と国際協調しながら、複雑なヒト多臓
器円環メカニズムについての解明を行う研究センターです。総合知を創成し、自律して成長する研究大学の実現に向け、世界から見える国際研究拠点の構築を目指す本学にとって、Bio2Qはこの計画を総合的に実践する事業です。

（量子アニーラー）がその例として挙げられます。ここでは、非量子型イジングマシンを用いて量子アニーラーのイルス叢の特徴を解析しました。若年成人（18歳以上）性能を向上させ、両者の長所を生かしたハイブリッド最および高齢者（60歳以上）の腸内ウイルス叢と比較して、適化手法の性能を調べました。この手法では、まず非百寿者は、クロストリジウムに関連するウイルスなど、こ量子アニーリングイジングマシンが前処理として元のイれまで未記載のウイルス属を含むより多様なウイルス叢

ジングモデルを複数回解きます。その後、スピン固定にを有していました。また、より高い溶菌活性への集団シフ

よって生成された縮小サブイジングモデルを量子アニートも観察されました。最後に、ファージがコードする細菌

ラによって解きます。非量子型イジングマシンとしてシの生理機能に影響を与える補助機能について調べたとこ

ミュレーテッドアニーリング(SA)を、量子アニーラーとしろ、硫酸代謝経路の主要なステップをサポートする遺伝てD-Wave Advantageを用いたシミュレーションによ子の濃縮が明らかになりました。百寿菌のファージと細り、本手法の性能を評価しました。さらに、ハイブリッ

菌は、メチオニンをホモシステインに、硫酸塩を硫化物に、

ド最適化手法のパラメータ依存性を調べました。そのタウリンを硫化物に変換する可能性が増大していました。

結果、提案手法は、全結合ランダムIsingモデルにおい

百寿 者の微 生物によて、前処理のSAや量子アニーラーを単独で用いた場合

る硫化水素の代謝産の計算性能を超えることを明らかにしました。

生が多いことは、ひいては 粘 膜の完全 性と病 原 菌に対する抵 抗性を支えているのかもしれません。

Nature Microbiology 2023; 8: 1064–
1078
DOI: 10.1038/s41564-023-01370-6

J. Phys. Soc. Jpn. 92, 124002 (2023)
DOI: 10.7566/JPSJ.92.124002）
WPI

最大限の支援を行い、大学のシステム改革につなげていきたいと考えます。

チームはBio2Qメンバーと共同して、日本とサルデーニャの195人の既発表のメタゲノムを用いて、百寿者の腸内ウ

世界トップレベル研究拠点プログラム（

ヒト多臓器多次元データ解析コア、多臓器円環機構解析コア、量⼦コンピューティングコアの3つの研究コアで最先端技術を活⽤しなが80

百寿者は多様な腸内ウイルス叢を持っており、代謝を調節し健康寿命を促進する可能性がある計算を用いて解析し、ヒト表現型の背後に隠れた未知の多臓器【WPI 拠点としての特徴】）
WPI-Bio2Q

生体恒常性の制御機構の解明を目指して

81東北大学・海洋研究開発機構（

東北大学・海洋研究開発機構（JAMSTEC）│
変動海洋エコシステム高等研究所（WPI-AIMEC）

／連絡先

） 変
: 動海洋エコシステム高等研究所（
JAMSTEC

物理学、生態学、数理科学を統合して紐解く海洋生態系変動
地球システムの維持に不可欠な役割を担う海洋生態系の環境応答・適応メカニズムを理解・予測し、人間社会の持続可能性に資するため、世界トップクラスの研究者を糾合した国際的な研究拠点の形成を目指します。

海

洋学は、海の物理学・化学・生物学に分かれて発展してきました。諸現象の理解は進みましたが、研究が深化するほど相互の理解は難しくなりました。環境変化に対する海洋生態系の変化の問題に取り組むためには、個別の分野を一体的に扱う融合研究が不可欠となってきています。私たちは、海洋生態系に関する学問を融合するアプローチにより、気候―海洋―生態系の相互作用、海洋環境の変化に対する生態系の応答・適応、そして、海洋生態系の変動予測に挑んでいきます。本拠点の研究活動により創出される）
WPI-AIMEC「科学知」
を国内外のステークホルダーと共に「総合知」
へと発展させ、海洋および生態系の再生と回復に強力に貢献する所存です。

【研究の目標】地球システム変動に対する海洋生態系の応答・適応機構の解明と予測
海洋物理学、生態学、数理・データ科学を融合したアプローチにより、1. 気候―海洋―生態系の相互作用、2. 海洋環境の変化に対する生態系の応答・適応メカニズム、3. 海洋生態系の変動予測、の研究に挑みます。海洋生態系が広い範囲で急激に構造を変える「レジームシフト」と呼ばれる現象に着目しつつ、生物地球化学データを含む海洋観測、eDNA分析、室内実験等を利用し、海洋生態系の維持に重要な連動性・安定性・適応性の理解を深めます。更に、AIなどを活用し、海洋物理―生態系ビッグデータの統合解析を進め、現実の海に適用可能な海洋生態系変動モデルを構築します。それにより、新しい学術領域として「海洋・生態系変動システマティ
クス(Ocean-Ecosystem Change Systematics)」の創成を目指します。
【WPI 拠点としての特徴】

東北大学の研究教育と JAMSTEC の最先端の海洋研究機能の融合
東北大学の基礎研究や教育に関する高度な機能と、JAMSTEC の海洋調査や計算基盤の最先端の機能を連携させて活動する仕組者約100名を結集します。また、東北大学・JAMSTECと強い連携関係にあるハワイ大学を国際サテライト拠点に位置付け、同大学の海洋観測や生態系研究の機能とも結びつけることで、先端的な国際分野融合研究を推進します。同時に、海外の研究者と共同で大学院生を指導する国際共同大学院プログラムを発展させることにより、国際的な頭脳循環と分野融合研究を活性化させ、世界で活躍す〒277-8583 千葉県柏市柏の葉5-1-5
Phone : 04-7136-4940
Fax : 04-7136-4941
Email : inquiry@ipmu.jp
URL: www.ipmu.jp/ja〒606-8501 京都市左京区吉田牛ノ宮町
Phone : 075-753-9749
Fax : 075-753-9742
Email : info@icems.kyoto-u.ac.jp
URL: www.icems.kyoto-u.ac.jp
twitter.com/iCeMS_KU
大阪大学
免疫学フロンティア研究センター（WPI-IFReC／アイフレック）〒565-0871 大阪府吹田市山田丘3-1
Phone : 06-6879-4275
Fax : 06-6879-4272
Email : ifrec-ofﬁce@ifrec.osaka-u.ac.jp
URL: www.ifrec.osaka-u.ac.jp
facebook.com/Osaka.Univ.IFReC

大和 裕幸からのメッセージ】

分野横断的な海洋研究と高等教育を両ホスト拠点の強みで加速
東北大学は、基 礎学術の強みや高等教

海洋 研究開発機構は、先進的な海洋調査インフラや計算プラットフォームを活用し、材の育成と国際的な頭脳循環・分野横断研

海洋生態系変動メカニズムの解明と予測の究の推 進へ向けてWPI-AIMECを支 援して実 現に向けてWPI-AIMECを支 援していき

いきます。

ます。

金沢大学
ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI／ナノエルエスアイ）〒920-1192 石川県金沢市角間町
Phone : 076-234-4550
Fax : 076-234-4559
Email : nanolsi-ofﬁce@adm.kanazawa-u.ac.jp
URL: nanolsi.kanazawa-u.ac.jp

北海道大学
化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD／アイクレッド）〒001-0021 札幌市北区北 21 条西 10 丁目
Phone : 011-706-9649
Fax : 011-706-9652
Email : ofﬁce@icredd.hokudai.ac.jp
URL: www.icredd.hokudai.ac.jp/ja

京都大学
高等研究院 ヒト生物学高等研究拠点（WPI-ASHBi／アシュビィ）〒606-8501 京都市左京区吉田近衛町
Phone : 075-753-9882
Email : ASHBi-info@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
URL: ashbi.kyoto-u.ac.jp/jatwitter.com/Ashbi_KyotoU
高エネルギー加速器研究機構（KEK）
量子場計測システム国際拠点（WPI-QUP／キューユーピー）〒305-0044 茨城県つくば市並木1-1
Phone : 029-860-4709
Fax : 029-860-4706
Email : mana@nims.go.jp
URL: www.nims.go.jp/mana/jp
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twitter.com/wpi_mana
www.instagram.com/wpi_mana/〒305-0801 茨城県つくば市大穂 1-1
Phone : 029-879-6300
Fax : 029-864-5430
Email : qup_pr@ml.post.kek.jp
URL: www2.kek.jp/qup

九州大学
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I²CNER／アイスナー）

大阪大学
ヒューマン・メタバース疾患研究拠点（WPI-PRIMe／プライム）〒819-0395 福岡市西区元岡744
Phone : 092-802-6932
Fax : 092-802-6939
Email : wpi-ofﬁce@i2cner.kyushu-u.ac.jp
URL: i2cner.kyushu-u.ac.jp/ja/
facebook.com/I2CNER.news
twitter.com/I2CNER
筑波大学
国際統合睡眠医科学研究機構（WPI-IIIS／トリプルアイエス）〒305-8575 茨城県つくば市天王台1-1-1
Phone : 029-853-5857
Fax : 029-853-3782
Email : wpi-iiis-alliance@ml.cc.tsukuba.ac.jp
URL: wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese
facebook.com/WPI.IIIS
instagram.com/wpi.iiis
東京工業大学
地球生命研究所（WPI-ELSI／エルシー）〒152-8550 東京都目黒区大岡山2-12-1-IE-1
Phone : 03-5734-3414
Fax : 03-5734-3416
Email : information@elsi.jp
URL: www.elsi.jp
www.facebook.com/ELSIorigins
www.twitter.com/ELSI_origins〒565-0871 大阪府吹田市山田丘 2-2
Phone : 06-6210-8314
Fax : 06-6210-8319
Email : info@prime.osaka-u.ac.jp
URL: prime.osaka-u.ac.jp/ja/
facebook.com/Osaka.Univ.PRIMe/
twitter.com/WPI_PRIMe/

広島大学
持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点（WPI-SKCM²／エスケーシーエムスクエア）〒739-0046 広島県東広島市鏡山 2-313
Phone : 082-424-8079
Email : chiral-secretary@ofﬁce.hiroshima-u.ac.jp
URL: wpi-skcm2.hiroshima-u.ac.jp/jp/

慶應義塾大学
ヒト生物学-微生物叢-量子計算研究センター（WPI-Bio2Q／バイオツーキュー）〒160-8582 東京都新宿区信濃町 35
Phone : 03-6709-8106
Fax : 03-6709-9136
Email : bio2q@info.keio.ac.jp
URL: www.bio2q.keio.ac.jp

名古屋大学
トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM／アイティービーエム）

東北大学・海洋研究開発機構（JAMSTEC）
変動海洋エコシステム高等研究所（WPI-AIMEC ／エイメック）〒464-8601 名古屋市千種区不老町
Phone : 052-747-6843
Fax : 052-789-3240
Email : ofﬁce@itbm.nagoya-u.ac.jp
URL: www.itbm.nagoya-u.ac.jp/index-ja.php
facebook.com/NagoyaUniv.ITbM
twitter.com/NagoyaITbM〒980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3
Phone : 022-795-5614〒236-0001 神奈川県横浜市金沢区昭和町 3173-25
Phone : 045-778-3811
Fax: 045-778-5498
Email
URL

）
WPI

）
WPI

育機能を活用し、世界をリードする若手人〒113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1
Phone : 03-5841-4861
Fax : 03-5841-0738
Email : pr.ircn@gs.mail.u-tokyo.ac.jp
URL: ircn.jp

物質・材料研究機構（NIMS）
ナノアーキテクトニクス材料研究センター（WPI-MANA／マナ）＊東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024年10月に東京科学大学が誕生します。

る次代のグローバル人材を育成します。

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東京大学
国際高等研究所 カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU, WPI／カブリアイピーエムユー）

東京大学
国際高等研究所 ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN／アイアールシーエヌ）

世界トップレベル研究拠点プログラム（

世界トップレベル研究拠点プログラム（

み（インターラボラトリーシステム）を構築します。この連携体制の下に、幅広い分野から世界トップクラスの研究者や優秀な若手研究冨永 悌二、海洋研究開発機構理事長〒980-8577 仙台市青葉区片平2-1-1
Phone : 022-217-5922
Fax : 022-217-5129
Email : aimr-soumu@grp.tohoku.ac.jp
URL: www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/
www.facebook.com/TohokuUniversity.AIMR
twitter.com/TohokuUnivAIMR

京都大学
高等研究院 物質－細胞統合システム拠点（WPI-iCeMS／アイセムス）

拠点長 須賀 利雄からのメッセージ【東北大学総長

東北大学
材料科学高等研究所（WPI-AIMR／エーアイエムアール）: aimec-contact@grp.tohoku.ac.jp: wpi-aimec.jp83© 2024 Japan Society for the Promotion of Science