東北大学
学際科学フロンティア研究所

オンサイト開催（一部オンライン）   日時 / 2025年6月11日 (水) 15:00～ 　 ※いつもと開催時間が異なりますのでご注意ください。※   会場 / 学際科学フロンティア研究所 セミナー室 教育院生及び学際研関係者の方は申込不要です。 口頭発表者は以下の通りです。   １．柿沼 薫「人口動態と気候変動：2つの変化を重ねて見えること」 Population Dynamics and Climate Change: What Emerges at the Intersection of Two Dynamics   ２．倉持 円来「プロインスリンの酸化的フォールディング触媒機構 」 Catalytic mechanism of Proinsulin oxidative folding   なお、プログラムの時間配分は変更する場合がありますので、予めご了承下さい。     抄録集.pdf     問い合わせ先 学際高等研究教育院 総合戦略研究教育企画室 @ ■全領域合同研究交流会について

東北大学のウェブサイト「まなびの杜」にて、学際科学フロンティア研究所が特集されました。早瀬敏幸所長と齋藤勇士准教授が、異分野融合による学際的研究の魅力と展望を語ります。   まなびの杜 特集 #10 東北から世界へ。異分野融合で学際的研究を開拓 ―学際科学フロンティア研究所 https://web.tohoku.ac.jp/manabi/featured/sf10/

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度、8月を除く毎月第4金曜日に開催しています。Hub Meetingの趣旨は、発表者が全領域の研究者を対象として、研究のイントロと分かりやすい専門的内容の紹介を行い、新テーマ創成の芽を作ることです。2021年1月からは世界で活躍できる研究者戦略育成事業「学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS）」のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　Hub Meetingでは英語での発表を強く推奨しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。参加者は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。Hub Meeting参加対象（下記）の方は積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学によるコンソーシアム事業です。】   第66回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2025年6月27日（金）16：00－ 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom・学際科学フロンティア研究所セミナー室） Language: English 参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 参加申し込みフォームよりご登録ください。 登録締切：2025年6月26日（木）15：00   発表者： 後藤 太一 准教授 （東北大学電気通信研究所/情報・システム/TI-FRIS Fellow）   発表タイトル：Magneto-Optical Devices and Spin-Wave Devices Using Magnetic Garnets   発表内容の概要： Magneto-optical devices controlling light through magnetism fascinate researchers with their unique characteristics impossible to replicate elsewhere, also drawing significant attention from industry. The starring material in this field is magnetic garnet, a magnetic oxide crystal. I will introduce optical device development using this material, including thin-film Q-switch lasers for mechanical processing, magnetic hologram lenses for pest control, and optical isolators for data centers. My presentation covers material development involving ion beam sputtering, laser heat treatment, epitaxial growth, NanoTerasu synchrotron radiation, and Fugaku supercomputer. Furthermore, I will present spin wave logic devices, magnonic crystals, and magnetic sensors made from these same magnetic garnet materials.     Hub Meeting参加者 趣旨と守秘義務を理解・了解していることを条件に、以下の方が参加できます。 Hub Meetingメンバー 発表のターゲットとする参加者、アーカイブ視聴対象 ・東北大学学際科学フロンティア研究所教員 ・TI-FRISフェロー オブザーバー Hub Meetingに興味のある下記の参加者（質問・議論にも参加することができます） ・東北大学学際高等研究教育院研究教育院生 ・東北大学教職員・学生 ・TI-FRIS参画大学教職員・学生 ・TI-FRIS関係者（委員会委員等） ・「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の育成対象者 ・学際研所長/TI-FRISプログラムマネージャーが認めたもの   ◆FRIS Hub Meetingについて

新領域創成研究部の許勝助教と田原淳士助教が、公益財団法人インテリジェント・コスモス学術振興財団『第24回インテリジェント・コスモス奨励賞』を受賞しました。   本賞は、科学技術分野において独創的で優れた研究テーマを持つ、将来有望な若手研究者及び、東北の産業支援に貢献する優れた研究者・グループに対して授与されます。   受賞対象の研究テーマ： 許勝助教「弾性変形に特徴を有するバルク金属材料の開発とその応用」 田原淳士助教「次世代バイオマスの非古典的な分子変換法を用いた創薬および材料研究」   写真：授賞式の様子。前方左から1人目が許助教、後方左から5人目が田原助教。   第24回インテリジェント・コスモス奨励賞： http://www3.ic-net.or.jp/~incos/award/awlist24.html  

環境負荷の観点から、CO2排出量の削減および資源利用が産学問わず求められています。CO2から誘導されるギ酸塩は高温条件で二量化し、植物などにも含まれる有機酸であるシュウ酸となることが知られています。しかし二量化反応の過程で生成したシュウ酸の熱分解を伴うため、効率的な二量化を達成するための反応条件の探索が求められていました。   東北大学学際科学フロンティア研究所の田原淳士助教は、九州大学先導物質化学研究所の工藤真二准教授、林潤一郎教授らと共同で、CsOHを添加した際に高収率でシュウ酸が生成することを見出しました。得られたシュウ酸は還元剤として利用可能であり、特に鉄鉱石から還元鉄を得る製鉄法において、コークスを還元剤とする現行法と比較して大幅なCO2排出量の低下が可能な次世代還元剤としての利用が期待されます。   本成果は 2025 年 4 月 23 日付で、科学誌Frontiers in Chemistryの「Renewable Chemistry」特集号に掲載されました。   図：二酸化炭素からの誘導体であるギ酸塩を用いたシュウ酸合成において、水酸化セシウムを添加すると収率が向上することを見出した。 【論文情報】 タイトル：Effect of alkali metal cations on dehydrogenative coupling of formate anions to oxalate 著者：Atsushi Tahara*, Aska Mori, Jun-ichiro Hayashi, Shinji Kudo *責任著者：東北大学学際科学フロンティア研究所 助教 田原淳士 掲載誌：Frontiers in Chemistry DOI：10.3389/fchem.2025.1588773 URL：https://doi.org/10.3389/fchem.2025.1588773 プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/05/press20250516-01-co2.html  

次世代の形状記憶合金として期待されるCu-Al-Mn系形状記憶合金は、原料が安価で加工しやすく、良好な超弾性を発現することから、耐震用構造材料や医療用デバイスなど幅広い分野での応用が期待されています。近年、この合金を単結晶化すると大きな形状回復を示すことが報告されていましたが、そのメカニズムは明らかとなっていませんでした。   長崎大学大学院総合生産科学研究科の赤嶺大志准教授（前九州大学大学院総合理工学研究院 助教）と、九州大学大学院総合理工学府修士2年の高松凌氏（研究当時。現株式会社デンソー）、九州大学の西田稔名誉教授、東北大学学際科学フロンティア研究所の許勝助教、東北大学大学院工学研究科の大森俊洋教授、貝沼亮介教授、東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの二宮翔助教、西堀麻衣子教授、株式会社古河テクノマテリアル（神奈川県平塚市、花谷健社長）の喜瀬純男博士らの共同研究グループは、電子顕微鏡観察と放射光X線回折測定を通じて、単結晶Cu-Al-Mn合金では多段階のマルテンサイト変態（注4）が生じていることを明らかにしました。また、この多段階のマルテンサイト変態が進行すると、相変態に伴うエネルギー吸収量が増大することがわかりました。   本研究の成果は、相変態の制御を通じてCu-Al-Mn系形状記憶合金のエネルギー吸収性能を自在に制御できる可能性を示すもので、制振材料や耐震用の土木・建築用材料等への幅広い応用が期待されます。   この成果は、2025年4月15日（米国時間）に材料科学分野の専門誌Acta Materialia誌にオンライン公開されました。 図：透過電子顕微鏡による結晶構造変化の観察結果 【論文情報】 タイトル：Successive stress-induced phase transformations with large stress-strain hysteresis in single crystal Cu-Al-Mn shape memory alloys 著者：Hiroshi Akamine, Ryo Takamatsu, Sheng Xu, Toshihiro Omori, Ryosuke Kainuma, Sumio Kise, Kakeru Ninomiya, Maiko Nishibori, Minoru Nishida 掲載誌：Acta Materialia DOI: 10.1016/j.actamat.2025.121054 URL: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121054 プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/05/press20250516-02-metal.html 東北大学大学院工学研究科 https://www.eng.tohoku.ac.jp/news/detail-,-id,3213.html 東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター https://www.sris.tohoku.ac.jp/research/detail---id-194.html

オンサイト開催（一部オンライン）   日時 / 2025年5月19日　(月)　13:30～　   会場 / 学際科学フロンティア研究所 セミナー室 教育院生及び学際研関係者の方は申込不要です。 口頭発表者は以下の通りです。   １．當真 賢二「生命の発生と進化の物理学」 Physics for the Birth and Evolution of Life   ２．青栁 拓志「シンプルで強力なDNA複製のエラー抑制メカニズム －バイオ技術への応用を見据えてー 」 A Simple and Robust Error Suppression Mechanism in DNA Replication — Toward Applications in Biotechnology —   ３．福嶋 一期 「パソコンしかない研究室で環境影響を考えるということ」 Thinking About Environmental Impact in a Computer-Only Laboratory   なお、プログラムの時間配分は変更する場合がありますので、予めご了承下さい。     抄録集.pdf     問い合わせ先 学際高等研究教育院 総合戦略研究教育企画室 @ ■全領域合同研究交流会について

我々の住む宇宙は宇宙線と呼ばれる高エネルギーの陽子や原子核で満たされています。しかし、それらがどこで、どのように加速されているのかはまだよくわかっていません。過去に発生した超新星爆発の名残である超新星残骸が最も有力な宇宙線加速場所の候補であり、超新星爆発の際に放出された物質と星間ガスが衝突して生じる衝撃波で宇宙線が加速されると考えられています。近年の超新星爆発の観測から、超新星爆発の際には周囲に非常に濃い星周物質が存在することが明らかとなりました。この星周物質と爆発の際に放出された物質が衝突して衝撃波を形成し、そこで宇宙線が加速されると、宇宙線が濃い星周物質と衝突してガンマ線やニュートリノを生成します。これらのガンマ線やニュートリノを観測することができれば、宇宙線の加速場所や加速機構を明らかにできる可能性があります。   東北大学学際科学フロンティア研究所の木村准教授と国立天文台の守屋助教の研究チームは、超新星爆発が濃い星周物質と相互作用した際に生じるニュートリノ・ガンマ線放射を新たな手法で計算し、2023年に近傍銀河で発生した超新星爆発、SN 2023ixf へと適用することで宇宙線の生成効率に関して制限をつけることに成功しました。研究チームはSN 2023ixfの可視光の観測データと一致する星周物質や超新星爆発の放出物質の構造を輻射流体シミュレーションを用いて求め、そのシミュレーションデータを用いてガンマ線・ニュートリノ放射を計算する手法を構築しました。その手法でニュートリノ・ガンマ線放射を計算した結果、宇宙線の生成効率が10％以上の場合には現状のガンマ線望遠鏡で未検出であったデータと矛盾してしまうことがわかりました。今後、この手法を複数の超新星爆発に適用することで衝撃波における宇宙線の生成効率を明らかにできると期待されます。   本研究結果は天文学の専門誌 The Astrophysical Journal に2025年5月2日付で掲載されました。本論文は『東北大学2025年度オープンアクセス推進のためのAPC支援事業』の支援を受け、Open Accessとなっています。 図：回転花火銀河に現れた超新星SN 2023ixf。 Credit:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA Image Processing: J. Miller (Gemini Observatory/NSF NOIRLab), M. Rodriguez (Gemini Observatory/NSF NOIRLab), M. Zamani (NSF NOIRLab), T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab) & D. de Martin (NSF NOIRLab). 論文情報 タイトル：High-energy gamma-ray and neutrino emissions from interacting supernovae based on radiation hydrodynamic simulations: a case of SN 2023ixf 著者：Shigeo S. Kimura, Takashi J. Moriya 掲載誌：The Astrophysical Journal DOI：10.3847/1538-4357/adc716 URL：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adc716 プレスリリース： 国立天文台科学研究部 https://sci.nao.ac.jp/main/highlights/highlight20250507

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   セミナー「海洋性珪藻の特殊な葉緑体を作る構造と機能」   会場：東北大学学際科学フロンティア研究所（1Fセミナー室）　及び　オンライン 主 催：東北大学学際科学フロンティア研究所 Oraganizer：奥村正樹 准教授（okmasak*tohoku.ac.jp）*を＠に変えてください。   講演者：松田祐介 教授（関西学院大学・生命環境学部）   海洋性珪藻類は、特に高緯度域の海洋に繁栄しており、リモートセンシング衛星観測による推計では、地球上の光合成の約20％を占めるとされる。珪藻は緑藻を葉緑体化した後に紅藻型葉緑体に“換装”した複雑な二次共生を経て、約2億年前に成立した二次共生藻である。葉緑体包膜構造は4重で、ストロマの中心にはCO2固定化酵素Rubiscoが相分離したピレノイドを持ち、陸上植物とは全く異なる葉緑体構造を有している。ピレノイドは中心部に１～２層の貫通チラコイド様膜（PPT）を持ち、PPTでは、その内腔に特異的に局在するθ型炭酸脱水酵素によって、ストロマに溜め込んだHCO3-をCO2に変換してRubiscoにかけ流しのように供給する。この“CO2発生マシナリ構造”により珪藻は効率の高い光合成が可能である。ピレノイドのこの構造形成に関わる分子はこれま で全く知られていなかった。我々のグループは、光アミノ酸感光架橋技術を用いて珪藻ピレノイドを生体内で“その場”固定し、Rubiscoと相互作用してピレノイド覆うように局在する未知因子を発見し、Pyrenoid＋Shel（l PyShell）と名付けた。このタンパク質の一つを精製し、試験管内で濃縮したところ、シートやチューブ様の構造体を自己組織化した。この構造体をクライオ電子顕微鏡観察し、その周期性をサブトモグラム平均化後、単一粒子解析したところ、PyShell同士がC末端突出を介して、表裏を入れ子にしながら互いに90°に配向して、チューブを作ることが分かった。さらに、クライオ電子トモグラム（CET）を用いて生体内のピレノイドを観察したところ、PyShellと考えられるシートがピレノイドを覆っていることを確認した。主要なPyShellをゲノム編集で破 壊したところ、珪藻は大気レベルCO2での生育が難しくなり、光合成効率は野生株の1/80程度まで極端に落ちてしまった。さらに、CET観察によりPyShellとピレノイド構造の消失が確認された。PyShellは水圏光合成の効率を維持するための葉緑体構造形成に必須な構造タンパク質であることが明らかとなった。 参考文献：Shimakawa G…Matsuda et. al. (2024) Cell 187(21): 5919-5934, e19, https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.013    

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度、8月を除く毎月第4金曜日に開催しています。Hub Meetingの趣旨は、発表者が全領域の研究者を対象として、研究のイントロと分かりやすい専門的内容の紹介を行い、新テーマ創成の芽を作ることです。2021年1月からは世界で活躍できる研究者戦略育成事業「学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS）」のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　Hub Meetingでは英語での発表を強く推奨しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。参加者は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。Hub Meeting参加対象（下記）の方は積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学によるコンソーシアム事業です。】   第65回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2025年5月23日（金）16：00－ 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom・学際科学フロンティア研究所セミナー室） Language: English 参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 参加申し込みフォームよりご登録ください。 登録締切：2025年5月22日（木）15：00   発表者： 松林 英明 助教 （東北大学学際科学フロンティア研究所/生命・環境）   発表タイトル： 発表タイトル：“作る”生命科学で挑む生物の起源・運動・進化／Decoding Life through Synthesis: Origins, Motility, and Evolution   発表内容の概要： What if we could build life from scratch? Synthetic biology and artificial cell research pursue this bold vision by reconstructing biological systems from the bottom up. Through this constructive approach, we investigate how cells first acquired functional proteins on their surfaces, and how they developed the remarkable dynamic capabilities of motility, deformation, and division. Furthermore, we are beginning to explore how our synthetic methodology might illuminate the evolutionary transition from prokaryotes (relatively simple cells like bacteria) to eukaryotes (more complex cellular forms). I will discuss our latest discoveries and outline future directions for this interdisciplinary endeavor that bridges molecular biology, engineering, and evolutionary science.     Hub Meeting参加者 趣旨と守秘義務を理解・了解していることを条件に、以下の方が参加できます。 Hub Meetingメンバー 発表のターゲットとする参加者、アーカイブ視聴対象 ・東北大学学際科学フロンティア研究所教員 ・TI-FRISフェロー オブザーバー Hub Meetingに興味のある下記の参加者（質問・議論にも参加することができます） ・東北大学学際高等研究教育院研究教育院生 ・東北大学教職員・学生 ・TI-FRIS参画大学教職員・学生 ・TI-FRIS関係者（委員会委員等） ・「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の育成対象者 ・学際研所長/TI-FRISプログラムマネージャーが認めたもの   ◆FRIS Hub Meetingについて