戦略的創造研究推進事業

個人型研究 (さきがけ)

追跡評価用資料

研究領域

「構造制御と機能」

(2005年度～2010年度)

研究総括：岡本 佳男

2017年 2月

目次

要旨 ................................................................................ 1

第 1 章 追跡調査概要 ................................................................ 3

1.1 研究領域概要 ................................................................. 3

1.1.1 戦略目標 ................................................................. 3

1.1.2 研究領域概要 ............................................................. 3

1.1.3 研究総括 ................................................................. 4

1.1.4 領域アドバイザー ......................................................... 4

1.1.5 研究課題及び研究者 ....................................................... 5

1.2 研究領域終了後の発展と波及効果 ............................................... 9

1.2.1 研究成果の発展状況や活用状況 ............................................. 9

1.2.2 研究成果から生み出された科学技術や社会・経済への波及効果 ................. 9

1.3 研究領域の展開状況(系譜図) .................................................. 10

第 2 章 追跡調査(研究領域全体動向) ................................................. 12

2.1 追跡調査について ............................................................ 12

2.1.1 調査の目的 .............................................................. 12

2.1.2 調査の対象 .............................................................. 12

2.1.3 調査方法 ................................................................ 12

2.2 研究成果概要 ................................................................ 14

2.2.1 研究助成金 .............................................................. 14

2.2.2 論文 .................................................................... 19

2.2.3 特許 .................................................................... 21

2.3 科学技術や社会・経済への波及効果 ............................................ 23

2.3.1 科学技術への波及効果 .................................................... 23

2.3.2 社会・経済への波及効果 .................................................. 27

第 3 章 各研究課題の主な研究成果及び波及効果 ....................................... 28

3.1 2005年度採択研究課題 ........................................................ 28

3.1.1 1次元分子細線へのキャリア注入と新機能素子開発(赤井恵) ................... 28

3.1.2 3次元空間の精密有機建築化学(伊丹健一郎) ................................. 32

3.1.3 電位依存性チャネルの完全化学合成と新機能創製(井上将行) .................. 36

3.1.4 インテリジェント生物素子の創製(片平正人) ................................ 41

3.1.5 ヘテロ原子間相互作用に基づく分子集合と機能発現(小林健二) ................ 47

3.1.6 光と機能性流体の融合による先端ナノ材料の創製と評価(齋藤健一) ............ 52

3.1.7 分子ワイヤ・シンセサイザー(坂口浩司) .................................... 57

3.1.8 ポリマー結合ペプチドのビルドアップと機能探索(芹澤武) .................... 60

3.1.9 高分子メゾスコピックダイヤモンド構造の構築(高野敦志) .................... 64

3.1.10 樹木状金属集積体を用いたスピン空間の創出と機能開拓(江東林) .............. 68

3.1.11 超分子ナノクラスターのキラル科学(津田明彦) .............................. 73

3.1.12 自己集合性動的分子システムの開発(平岡秀一) .............................. 80

3.1.13 分子手術法による新規内包フラーレン類合成と機能開発(村田靖次郎) .......... 85

3.1.14 炭素鋳型法による低次元性ナノ金属化合物のビルドアップ型創製(村橋哲郎) ..... 89

3.2 2006年度採択研究課題 ........................................................ 93

3.2.1 多孔性蛋白質結晶のナノ空間化学(上野隆史) ................................ 93

3.2.2 創造型ナノ空間を用いた精密高分子合成(植村卓史) .......................... 99

3.2.3 構造制御と機能評価による酸化物熱電材料の創成(奥田哲治) ................. 102

3.2.4 高分子ナノシリンダーによるナノ回路・配線技術の開発(伊藤(鎌田)香織)...... 106

3.2.5 光機能性有機分子結晶の固体物性制御(小畠誠也) ........................... 112

3.2.6 蛋白質ナノチューブを用いたバイオ超分子の創製(小松晃之) ................. 118

3.2.7 メタル化ペプチドを用いる金属の組成・配列・空間配置制御と異種金属集積型分子

デバイスの創製(高谷光) ................................................. 122

3.2.8 機能性芳香族フォルダマーの構築と動的立体制御(棚谷綾) ................... 128

3.2.9 ペプチド分子の自己集合によるナノ空間の創製(松浦和則) ................... 133

3.2.10 集積型金属錯体ナノ粒子を利用したスピン依存単電子デバイスの構築(山田真実) 138

3.2.11 三次元錯体空間を活用したπ共役ナノ集積体の構築と機能(吉沢道人)......... 141

3.3 2007年度採択研究課題 ....................................................... 145

3.3.1 酸・塩基液晶の鋳型重合による新規多孔性材料の創成(石田康博) ............. 145

3.3.2 DNAを鋳型としたナノファイバーの構造制御(岩浦里愛) ...................... 150

3.3.3 分子内包によるカーボンナノチューブ機能材料の創製(岡崎俊也) ............. 156

3.3.4 適材適所の構造構築を実現するアロステリック制御分子の協同的自己集積法の開発

(河合英敏) ............................................................. 160

3.3.5 フォトリソグラフィーを活用した糖鎖ナノデバイスの構築(今場司朗) ......... 165

3.3.6 分子性固体内微小空間の動的制御と機能化(高見澤聡) ....................... 169

3.3.7 自己組織化配線法による超高集積分子デバイスの創製(谷口正輝) ............. 173

3.3.8 次元規制型フラーレン超分子を素材とする新規材料創製(中西尚志) ........... 177

3.3.9 反応性分子が拓く π共役系分子の多様性と機能(羽村季之) .................. 181

3.3.10 アニオン応答性組織構造の創製と機能探索(前田大光) ....................... 186

3.3.11 合金ナノ粒子の構造制御と水素機能性発現(山内美穂) ....................... 192

3.3.12 自励振動高分子を用いた機能性表面の創製(吉田亮) ......................... 197

第 4 章 科学技術イノベーションの創出に資する研究成果 .............................. 201

4.1 3次元空間の精密有機建築化学(伊丹健一郎) .................................... 201

4.1.1 研究の概要 ............................................................. 201

4.1.2 研究成果の波及と展望 ................................................... 204

4.2 創造型ナノ空間を用いた精密高分子合成(植村卓史) ............................. 206

4.2.1 研究の概要 ............................................................. 206

4.2.2 研究成果の波及と展望 ................................................... 210

4.3 自己組織化配線法による超高集積分子デバイスの創製(谷口正輝) ................. 212

4.3.1 研究の概要 ............................................................. 212

4.3.2 研究成果の波及と展望 ................................................... 214

1

要旨

本資料は、戦略的創造研究推進事業 CREST・さきがけ複合領域のうちの個人型研究さきがけの研

究領域「構造制御と機能」(2005 年度～2010 年度)において、研究終了後一定期間を経過した後、

副次的効果を含めて研究成果の発展状況や活用状況を明らかにし、国立研究開発法人科学技術振

興機構(JST)事業及び事業運営の改善などに資するために、追跡調査を実施した結果をまとめたも

のである。

研究領域「構造制御と機能」は、プログラムされたビルドアップ型ナノ構造構築と、それらが

発揮する機能に注目して進められた。この領域は、DNA やバイオミネラルなどの生体系物質を利用

した研究が盛んであったが、生体系物質だけでなく、無機系あるいは有機系物質を利用して、精

密に設計・制御されプログラムされた構造体を生成させる研究も重要であった。

ビルドアップ型ナノ構造構築は、トップダウン型構造構築と比較して、技術確立に向けた原理

的ブレークスルーが更に求められ、独創的な着想に基づく研究が求められていた。

本研究領域の研究成果は、いずれも最先端のナノテクノロジーにふさわしい展開が図られてい

る。ビルドアップ型ナノテクノロジーの本質である「ナノ構造体」を取り扱い、設計した通りの

プロセスで分子を合成したり、思い通りの位置に配置したり移動させたりする技術、あるいは分

子の計測に関する技術などが多く取り上げられた。これらの研究の成果として、研究領域期間中

に 44 件、研究領域終了後に 53 件の特許出願が行われており、イノベーションへ向けた技術波及

の好影響が持続されている。また、37 名の研究者のうちで 16 名が文部科学大臣表彰の若手化学

者賞を受けている。さらに、幾つかのテーマは、大きなプロジェクトに引き継がれている。

例えば、伊丹の「3次元空間の精密有機建築化学」は、内閣府の最先端・次世代研究開発支援プ

ログラム（NEXT）「芳香環連結化学のブレークスルー」、さらに JSTの ERATO「伊丹分子ナノカーボ

ンプロジェクト」に引き継がれて発展している。これに加えて、日本国内で 9 か所のみで展開し

ている、世界トップレベル研究拠点プログラムとしての「トランスフォーマティブ生命分子研究

所」（名古屋大学）の設立においては、伊丹が拠点長に就任している。

また、植村は京都大学の世界トップレベル研究拠点プログラム「物質－細胞統合システム拠点」

の中で重要な研究テーマの一つとして、多孔性有機錯体の細孔を高分子の反応場と捉えて、汎用

高分子に新たな機能を持たせることに成功している。この研究は、JSTの CREST「超空間制御に基

づく高度な特性を有する革新的機能素材等の創製」の研究課題「テーラーメイドナノ空間設計に

よる高機能高分子材料の創製」に引き継がれている。

一方、研究成果の事業化という観点では、谷口の DNA シークエンサーを開発するベンチャー企

業「クオンタムバイオシステムズ」が注目される。谷口は、ゲーティングナノポアを使って、DNA

やタンパク質の分子を直接計測する技術を開発し、DNA 配列を短時間に直接計測できる装置を開

発した。このベンチャー企業は、JST から表彰（ベンチャー表彰 2015、科学技術振興機構理事長

賞）を受けている。ゲノム分野は将来、極めて大きな市場になると期待されており、計測装置の

需要も大きいと考えられている。

上記のほか、芹澤、吉沢、井上の研究テーマが、上記した内閣府の NEXTに、羽村の研究テーマ

が JSTの先導的物質変換領域（ACT-C）に採択され、継続的な展開がなされている。

2

このように、ビルドアップ方式によるナノ構造の構築技術は革新的な進捗をその後も示してい

ると評価でき、分野を横断するような技術の波及や新たな応用（商品化）への萌芽が確かな形で

形成されてきていると推察される。

このようなその後の研究進展を、改めて、以下のような目次に沿って、本報告書をまとめる。

第 1章は、研究領域の追跡調査の概要で、37研究課題それぞれの研究終了後、研究者を中心に

どのように研究が発展したかについて調査した結果をまとめた。さらに、これらの研究からどの

ような新たな科学技術上の成果が生み出されたか、あるいは得られた成果が社会や経済にどのよ

うな影響を及ぼしたかについてまとめた。

第 2 章では、各研究者について研究期間中及び終了後の一連の研究成果やその展開状況を調査

した結果をまとめた。2.1項で本調査の目的と対象、調査方法を記載した。2.2 項は研究成果概要

で、各研究者が本研究開始後に獲得した研究助成金、研究期間中及び終了後に発表した原著論文

の数、出願及び登録された特許の数を表にまとめた。2.3項は科学技術や社会・経済への波及効果

で、各研究者の受賞、学会・研究会などへの貢献、研究人材の広がりや共同研究、その他の活動

状況を調査した結果をまとめた。

第 3 章では、本研究領域の各研究課題について、研究終了後の発展状況を調査した結果を研究

期間中の達成状況とともにまとめた。研究終了後の発展状況としては、まず、研究者による研究

の全体像、さらに、科学技術の進歩に貢献した代表的成果を取り上げた。その上で社会的、経済

的な波及効果についてまとめた。

第 4章では、本研究終了後、特徴ある成果を上げている研究者のうち、3名の研究者にインタビ

ューを行い、本研究領域開始以前も含め研究課題に関わる国内の状況、海外での共同研究の状況、

さらに、科学技術や社会・経済への波及と展望をまとめた。

3

第 1章 追跡調査概要

1.1 研究領域概要

1.1.1 戦略目標

「プログラムされたビルドアップ型ナノ構造の構築と機能の探索」

原子レベルからのプログラムされた積み上げによってナノレベルの材料や構造を造り上げる技

術を開発し、以下に例示するような領域に関する材料や構造の創製及びその機能の探索を行う。

● プログラムされた原子・分子からの積み上げによるナノサイズの組織体の創製、及びナノデ

バイスに向けた機能の探索

● プログラムされた原子・分子からの積み上げによるナノサイズ空間の創製、及びナノ触媒・

ナノリアクターに向けた機能の探索

◆ 目標設定の背景

物質・材料をナノサイズとすることによりこれまでにはない機能を発現することが期待される

「ナノテクノロジー」は、我が国が信頼性の高い工業製品を生み出し、国際競争力を維持する担

い手としての使命を負っている。

ナノテクノロジーとしては、トップダウン型ナノテクノロジーと呼ばれる微細加工技術が、情

報通信デバイス分野を中心に、既に産業化に近いレベルで推し進められている。しかしながら、

この技術では数十 nmが限度と予想され、それより小さいナノサイズを実現する技術としては、原

子レベルから積み上げていく技術(ビルドアップ型ナノテクノロジー)の確立が期待されている。

原子や分子からの積み上げを行う技術として、初めは、局所プローブを用いて一つ一つ操作す

る方法が研究されたが、より量産化に向いた方法として、原子や分子の自己集積化または自己組

織化を利用して構造を形成させる技術の研究が注目されている。しかしながら、現状の技術には、

「作りたい所に作りたいものを実現する」技術が欠如していることから、いまだ産業への応用に

大きな限界がある。このような問題のブレークスルーを図り、目的どおりに設計しプログラムす

ることのできるビルドアップ型ナノテクノロジーの確立が強く求められている。

米国では、2004 年 12 月版国家ナノテクノロジー・イニシアチブ戦略プラン（National

Nanotechnology Initiative Strategic Plan）において、ナノマニュファクチャリング(ナノ製造

技術)が最重要研究領域の一つとして挙げられ、その中の研究課題としてボトムアップ型あるいは

自己組織型プロセスの重要性が強調されている。我が国は、トップダウン型ナノテクノロジーと

その産業への応用において、これまで世界をリードしてきたが、上述のような背景や要請を踏ま

え、更に本目標に向けた研究について、多分野の先進的な研究者による独創的な研究を国レベル

で推進する必要がある。

1.1.2 研究領域概要

この研究領域は、ナノサイズの材料や構造を、原子・分子レベルでの制御を基礎に造り上げる

科学技術に、これまでにない新しい考え方や手法を導入し、欲しい構造を欲しいタイミングで欲

しい場所に積み上げて造ることを目指す挑戦的な研究を対象とする。

4

例えば、原子・分子レベルでの制御によりナノサイズの物質、組織、空間などを創製し、必要

な分子構造、空間構造、テンプレート構造、デバイス構造などを、様々なスケールで起こる現象

と結び付けて設計し構築するプロセス、及びその応用を目指した機能探索などの研究が含まれる。

1.1.3 研究総括

岡本佳男 (採択時:名古屋大学 教授

現：名古屋大学 名誉教授／哈爾浜工程大学 特聘教授)

1.1.4 領域アドバイザー

本研究領域の研究課題に理論的・実践的基盤を与えているのは、高分子化学を始め有機化学、

バイオ、無機化学、材料科学など原子・分子の諸分野である。各分野で日本を代表する研究者の

方 13人を領域アドバイザーに定め、研究者の指導に当たった。表 1-1に全領域アドバイザーを示

す。

表 1-1 領域アドバイザー

領域アドバイザー 所属 役職 任期

相田 卓三 東京大学大学院工学系研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

明石 満 大阪大学大学院工学研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

入江 正浩 立教大学理学部化学科 教授 2005年 6月～2011年 3月

岩本 正和 東京工業大学資源化学研究所 教授 2005年 6月～2011年 3月

長田 義仁 独立行政法人理化学研究所基幹研究所 副所長 2005年 6月～2011年 3月

鯉沼 秀臣 東京大学大学院新領域創成科学研究科 客員教授 2005年 6月～2011年 3月

小松 紘一 福井工業大学工学部環境・生命未来工学科 教授 2007年 10月～2011年 3月

澤本 光男 京都大学大学院工学研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

竹田 美和 名古屋大学大学院工学研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

田中 順三 東京工業大学大学院理工学研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

玉尾 皓平 理化学研究所フロンティア研究システム システム長 2005年 6月～2007年 8月

横山 直樹 富士通研究所 フェロー 2005年 6月～2006年 7月

吉川 研一 京都大学大学院理学研究科 教授 2005年 6月～2011年 3月

(註)所属と役職はさきがけ終了時点を記載

5

1.1.5 研究課題及び研究者

表 1-2 研究課題と研究者(第 1期、第 2期、第 3 期)

期

(採択年度) 研究課題 研究者

採択時の

所属・役職

終了時の

所属・役職

追跡調査時の

所属・役職

第 1期

(2005)

1次元分子細線へのキャリア注

入と新機能素子開発 赤井 恵

科学技術振興

機構 研究員

大阪大学大学

院工学研究科

助教

大阪大学大学

院工学研究科

助教

第 1期

(2005) 3次元空間の精密有機建築化学 伊丹 健一郎

名古屋大学大

学院理学研究

科 助教授

名古屋大学大

学院理学研究

科 教授

名古屋大学大

学院理学研究

科 教授／名

古屋大学トラ

ンスフォーマ

ティブ生命分

子研究所 拠

点長・教授

第 1期

(2005)

電位依存性チャネルの完全化

学合成と新機能創製 井上 将行

東北大学大学

院 助教授

東京大学大学

院薬学系研究

科 教授

東京大学大学

院薬学系研究

科 教授

第 1期

(2005)

インテリジェント生物素子の

創製 片平 正人

横浜市立大学

大学院国際総

合科学研究科

教授

横浜市立大学

大学院国際総

合科学研究科

教授

京都大学エネ

ルギー理工学

研究所 教授

第 1期

(2005)

ヘテロ原子間相互作用に基づ

く分子集合と機能発現 小林 健二

静岡大学理学

部化学科 助

教授

静岡大学創造

科学技術大学

院・静岡大学

理学部化学科

教授

静岡大学大学

院理学研究科

化学専攻 教

授

第 1期

(2005)

光と機能性流体の融合による

先端ナノ材料の創製と評価 齋藤 健一

広島大学自然

科学研究支援

開発センタ

ー・大学院理

学研究科 助

教授

広島大学自然

科学研究支援

開発センタ

ー・大学院理

学研究科 准

教授

広島大学自然

科学研究支援

開発センタ

ー・大学院理

学研究科 教

授

第 1期

(2005) 分子ワイヤ・シンセサイザー 坂口 浩司

静岡大学電子

工学研究所

助教授

愛媛大学大学

院理工学研究

科 教授

京都大学エネ

ルギー理工学

研究所 教授

第 1期

(2005)

ポリマー結合ペプチドのビル

ドアップと機能探索 芹澤 武

東京大学先端

科学技術研究

センター 助

教授

東京大学先端

科学技術研究

センター 准

教授

東京工業大学

大学院理工学

研究科有機・

高分子物質専

攻 教授

第 1期

(2005)

高分子メゾスコピックダイヤ

モンド構造の構築 高野 敦志

名古屋大学大

学院工学研究

科 講師

名古屋大学大

学院工学研究

科 准教授

名古屋大学大

学院工学研究

科 准教授

第 1期

(2005)

樹木状金属集積体を用いたス

ピン空間の創出と機能開拓 江 東林

自然科学研究

機構分子科学

研究所物質分

子科学研究領

域 助教授

自然科学研究

機構分子科学

研究所物質分

子科学研究領

域 准教授

自然科学研究

機構分子科学

研究所物質分

子科学研究領

域 准教授

第 1期

(2005)

超分子ナノクラスターのキラ

ル科学 津田 明彦

東京大学大学

院工学系研究

科 助手

神戸大学大学

院理学研究科

准教授

神戸大学大学

院理学研究科

准教授

第 1期

(2005)

自己集合性動的分子システム

の開発 平岡 秀一

東京大学大学

院総合文化研

究科 助手

東京大学大学

院総合文化研

究科 准教授

東京大学大学

院総合文化研

究科 教授

第 1期

(2005)

分子手術法による新規内包フ

ラーレン類合成と機能開発 村田 靖次郎

京都大学化学

研究所 助手

京都大学化学

研究所 准教

授

京都大学化学

研究所 教授

6

期

(採択年度) 研究課題 研究者

採択時の

所属・役職

終了時の

所属・役職

追跡調査時の

所属・役職

第 1期

(2005)

炭素鋳型法による低次元性ナ

ノ金属化合物のビルドアップ

型創製

村橋 哲郎

大阪大学大学

院工学研究科

助手

大阪大学大学

院工学研究科

准教授

東京工業大学

大学院理工学

研究科 教授

／分子科学研

究所 教授／

総合研究大学

院大学 教授

第 2期

(2006)

多孔性蛋白質結晶のナノ空間

化学 上野 隆史

名古屋大学理

学研究科 助

手

京都大学物質

－細胞統合シ

ステム拠点

准教授

東京工業大学

大学院生命理

工学研究科生

命理工学部

教授

第 2期

(2006)

創造型ナノ空間を用いた精密

高分子合成 植村 卓史

京都大学大学

院工学研究科

助手

京都大学大学

院工学研究科

助教

京都大学大学

院工学研究科

准教授

第 2期

(2006)

構造制御と機能評価による酸

化物熱電材料の創成 奥田 哲治

鹿児島大学大

学院理工学研

究科 助教授

鹿児島大学大

学院理工学研

究科 准教授

鹿児島大学大

学院理工学研

究科 准教授

第 2期

(2006)

高分子ナノシリンダーによる

ナノ回路・配線技術の開発

伊藤 香織

（鎌田）

東京工業大学

資源化学研究

所 助手

東京工業大学

資源化学研究

所 助教

東京工業大学

フロンティア

研究機構／

JST-ERATO彌田

超集積材料プ

ロジェクト

グループリー

ダー

第 2期

(2006)

光機能性有機分子結晶の固体

物性制御 小畠 誠也

大阪市立大学

大学院工学研

究科 助教授

大阪市立大学

大学院工学研

究科 准教授

大阪市立大学

大学院工学研

究科化学生物

系専攻 教授

第 2期

(2006)

蛋白質ナノチューブを用いた

バイオ超分子の創製 小松 晃之

早稲田大学理

工学術院総合

研究所 助教

授

早稲田大学理

工学術院総合

研究所 准教

授

中央大学理工

学部 教授

第 2期

(2006)

メタル化ペプチドを用いる金

属の組成・配列・空間配置制

御と異種金属集積型分子デバ

イスの創製

高谷 光

大阪大学大学

院基礎工学研

究科 助手

京都大学化学

研究所元素科

学国際研究セ

ンター 准教

授

京都大学化学

研究所元素科

学国際研究セ

ンター 准教

授

第 2期

(2006)

機能性芳香族フォルダマーの

構築と動的立体制御 棚谷 綾

お茶の水女子

大学大学院人

間文化創成科

学研究科 助

教授

お茶の水女子

大学大学院人

間文化創成科

学研究科 准

教授

お茶の水女子

大学大学院人

間文化創成科

学研究科 准

教授

第 2期

(2006)

ペプチド分子の自己集合によ

るナノ空間の創製 松浦 和則

九州大学大学

院工学研究院

応用化学部門

助教授

九州大学大学

院工学研究院

応用化学部門

准教授

鳥取大学大学

院工学研究科

教授

第 2期

(2006)

集積型金属錯体ナノ粒子を利

用したスピン依存単電子デバ

イスの構築

山田 真実

北陸先端科学

技術大学院大

学 助手

東京農工大学

大学院工学研

究院 特任准

教授

東京農工大学

大学院工学研

究院 特任准

教授

第 2期

(2006)

三次元錯体空間を活用した共

役ナノ集積体の構築と機能 吉沢 道人

東京大学大学

院工学系研究

科 助手

東京工業大学

資源化学研究

所 准教授

東京工業大学

資源化学研究

所 准教授

7

期

(採択年度) 研究課題 研究者

採択時の

所属・役職

終了時の

所属・役職

追跡調査時の

所属・役職

第 3期

(2007)

酸・塩基液晶の鋳型重合によ

る新規多孔性材料の創成 石田 康博

東京大学大学

院 講師

理化学研究所

基幹研究所グ

リーン未来物

質創成研究領

域 チームリ

ーダー

理化学研究所

創発物性科学

研究センター

創発生体関連

ソフトマター

研究 チーム

リーダー

第 3期

(2007)

DNAを鋳型としたナノファイバ

ーの構造制御 岩浦 里愛

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

第 3期

(2007)

分子内包によるカーボンナノ

チューブ機能材料の創製 岡崎 俊也

産業技術総合

研究所ナノチ

ューブ応用研

究センター

主任研究員

産業技術総合

研究所ナノチ

ューブ応用研

究センター

チーム長

産業技術総合

研究所ナノチ

ューブ応用研

究センター

チーム長／筑

波大学大学院

数理物質科学

研究科化学専

攻 准教授

第 3期

(2007)

適材適所の構造構築を実現す

るアロステリック制御分子の

協同的自己集積法の開発

河合 英敏

北海道大学大

学院理学研究

院 助教

北海道大学大

学院理学研究

院 助教

東京理科大学

理学部第一部

化学科・総合

研究機構分子

連関相乗系研

究部門 准教

授

第 3期

(2007)

フォトリソグラフィーを活用

した糖鎖ナノデバイスの構築 今場 司朗

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

農業・食品産

業技術総合研

究機構食品総

合研究所 主

任研究員

第 3期

(2007)

分子性固体内微小空間の動的

制御と機能化 高見澤 聡

横浜市立大学

大学院生命ナ

ノシステム科

学研究科 准

教授

横浜市立大学

大学院生命ナ

ノシステム科

学研究科 教

授

横浜市立大学

大学院生命ナ

ノシステム科

学研究科 教

授

第 3期

(2007)

自己組織化配線法による超高

集積分子デバイスの創製 谷口 正輝

大阪大学産業

科学研究所

助教

大阪大学産業

科学研究所

准教授

大阪大学 教

授

第 3期

(2007)

次元規制型フラーレン超分子

を素材とする新規材料創製 中西 尚志

物質・材料研

究機構ナノ有

機センター

主任研究員

物質・材料研

究機構ナノ有

機センター

主幹研究員

物質・材料研

究機構国際ナ

ノアーキテク

トニクス研究

拠点 MANA独

立研究者

第 3期

(2007)

反応性分子が拓く共役系分子

の多様性と機能 羽村 季之

東京工業大学

大学院 助教

関西学院大学

理工学部化学

科 准教授

関西学院大学

理工学部化学

科 教授

第 3期

(2007)

アニオン応答性組織構造の創

製と機能探索 前田 大光

立命館大学総

合理工学院

准教授

立命館大学総

合理工学院

准教授

立命館大学薬

学部薬学科

教授

8

期

(採択年度) 研究課題 研究者

採択時の

所属・役職

終了時の

所属・役職

追跡調査時の

所属・役職

第 3期

(2007)

合金ナノ粒子の構造制御と水

素機能性発現 山内 美穂

九州大学大学

院 助教

北海道大学触

媒化学研究セ

ンター 准教

授

九州大学カー

ボンニュート

ラル・エネル

ギー国際研究

所触媒的物質

変換研究部門

准教授

第 3期

(2007)

自励振動高分子を用いた機能

性表面の創製 吉田 亮

東京大学大学

院工学系研究

科 准教授

東京大学大学

院工学系研究

科 准教授

東京大学大学

院工学系研究

科マテリアル

工学専攻 教

授

9

1.2 研究領域終了後の発展と波及効果

1.2.1 研究成果の発展状況や活用状況

本研究領域では、2005 年度に第 1 期の 14 件、2006 年度に第 2 期の 11 件、2007 年度に第 3 期

の 12 件と合計 37 件の研究課題を採択し、ナノテクノロジーを基本として、分子の構造制御と機

能に関する研究を行った。

その後、内閣府の「最先端・次世代研究開発支援プログラム(2010年度から 2013年度)」に、表

1-3 に示す 4件(グリーンイノベーション 3件、ライフ・イノベーション 1件)採択されている。

表 1-3 最先端・次世代研究開発支援プログラム(2010 年度から 2013 年度)採択課題名

種別 研究者 研究課題名 金額 (百万円)

グリーン 伊丹 健一郎 芳香環連結化学のブレークスルー 179.4

グリーン 芹澤 武 セルロース・ミクロフィブリル(CMF)の革新機能の開拓とイノベーション

の創出

165.1

グリーン 吉沢 道人 自己組織化を活用した光機能性素子の創製 128.7

ライフ 井上 将行 イオンチャネル作用分子・機能分子の全合成と新機能開拓 169.0

また、研究者が研究総括、あるいは研究代表者として推進されている JST 関係の大型プロジェ

クトとしては以下の研究課題が採択されている。

表 1-4 研究者が代表者で推進されている JST関係の大型プロジェクト採択課題名

種別 研究者 研究課題名 金額

(百万円)

ERATO 伊丹 健一郎 伊丹分子ナノカーボンプロジェクト(2013年度～2019年度) 1,500.0

CREST 植村 卓史 テーラーメイドナノ空間設計による高機能高分子材料の創製(2013 年度～2018

年度)

500.0

CREST 山内 美穂 高選択的触媒反応によるカーボンニュートラルなエネルギー変換サイクルの開

発(2010年度～2015年度)

276.0

CREST 山内 美穂 ナノハイブリッド材料創製に基づくクリーンアルコール合成システムのデザイ

ンと構築(2015年度～2020年度)

～22.0

ACT-C 羽村 季之 π共役系分子の自在合成法の開発と機能開拓(2013年度～2017年度) 300.0

さらに、伊丹健一郎は、2012年から世界トップレベル研究拠点プログラムの「トランスフォー

マティブ生命分子研究所」の拠点長に就任し、化学者と生物学者が一体となり、生命科学・技術

を根底から変える革新的機能分子を生み出すことを目的とした研究活動を牽引している。

1.2.2 研究成果から生み出された科学技術や社会・経済への波及効果

(1)研究成果の科学技術の進歩への貢献

伊丹は、さきがけで独自の触媒開発を含めた精密有機建築化学ともいうべき研究分野を形成し、

その後、JST－ERATO「伊丹分子ナノカーボンプロジェクト」(2013年 10月～2019 年 3月)及び WPI-

ITbM 「名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(以下、ITbMと表記)」(2012年 10月

～)の設立へと極めて大きく発展させている。カーボンナノチューブは、エネルギー分野やエレク

トロニクス分野で応用が始まっているが、製造時の構造制御が難しかった。これに対して、カー

10

ボンナノリングを使った化学的合成法は、構造制御が可能で高純度品が得られるという特徴があ

る。また、第 4 のナノカーボンといわれるワープド・ナノグラフェンの合成にも成功し、新たな

カーボン科学の世界を切り開いた。

植村は、多孔質金属錯体の空間を反応場と捉えて、その中で行われる高分子の反応に関する研

究を行った。通常の空間では互いに絡み合う高分子であるが、一つの分子しか入らない空間を設

計することにより、まっすぐな高分子を合成することに成功した。これにより、高分子が持って

いる本来の特性が発揮できると期待されている。また、複数の高分子を相分離することなく混合

することにも成功した。これにより軽量で高強度の材料ができる可能性が大きく広がった。さら

には、多孔質金属錯体を使った二酸化炭素のガスセンサーを開発した。ガス濃度を蛍光体の発光

強度として表示できるものである、通常のガスセンサーより選択性が高く再利用性が高い。

谷口は、直接的に DNA 配列を決定する DNA シーケンサを開発した。DNA の四つの塩基の配列を

検出するのが DNA シーケンサであるが、現状は DNA を増幅し、化学分解や切断などを行って、間

接的に配列を推測する方法が主流であり、増幅することなく直接塩基を計測する手法は少ない。

ゲーティングナノポア電極を用いてトンネル電流を精密に測定する方法は、試料量が少なくて済

み、短時間で直接的に DNA 配列を決定する方法であり、画期的な計測法である。2012 年 5 月に

Science誌で世界の最先端を行く研究であると紹介されている。これが実用化されると、がんの早

期発見やウイルス検査による感染症診断などができて医療費が大幅に削減されると予測されてい

る。また、アルツハイマー病にも活用できる技術である。

(2)研究成果の応用に向けた発展状況

伊丹が拠点長を務める ITbM の研究テーマの中で、「植物の成長を飛躍的に促進させる分子」、

「動物の生産性を著しく向上させる分子」、「低環境負荷かつ希少遷移金属に頼らない触媒」、「効

率的なペプチドライゲーションを実現し、タンパク質合成を加速する触媒」は社会的だけでなく

経済的にも波及効果を産み出すものと考えられる。例えば、動植物の成長やタンパク質の合成が

速まれば、世界の食糧問題が解決の方向に向かうと考えられ、希少遷移金属に頼らない触媒がで

きると元素問題が解決に向かうだけでなく、トータルコストの低減につながると考えられる。

植村が、空間を高分子の反応場として利用した多孔質金属錯体は、触媒化学などで広く用いら

れており、年間トンレベルで生産されている。大手薬品メーカーから試薬として販売されている

もので、決して入手困難な珍しい物質ではない。国内メーカーの新規参入も見られており、今後、

市場が拡大する可能性がある。

谷口は、研究の成果を早期に事業につなぐことを目的に、大阪大学発のベンチャー企業である

クオンタムバイオシステムズ社を立ち上げた。同社は、トンネル電流を利用した革新的な DNA シ

ークエンサーを開発する企業として注目されており、2015 年 2 月に株式会社産業革新機構から、

今後の事業推進に必要な資金として 33 億円を上限とする出資を受けることとなった。また、JST

の「大学発ベンチャー表彰 2015」で科学技術振興機構理事長賞を受けた。

1.3 研究領域の展開状況(系譜図)

本研究領域では、2005 年度から 2007年度にかけて合計 37件の研究課題を採択し、ビルドアッ

11

プ型ナノテクノロジーを基本的目標として構造制御と新たな機能出現を目指した。本研究領域の

終了後、得られた研究成果は、後継の NEXT(内閣府)、ERATO、CREST、ACT-C(以上 JST)等の大型プ

ロジェクトに引き継がれている（図 1-1参照）。

伊丹は、さきがけで触媒開発を含めた「有機建築化学」ともいうべき研究分野を形成し、芳香

環系の有機合成化学の研究を展開し、内閣府の NEXT「芳香環連結化学のブレークスルー」を経て

ERATO「伊丹分子ナノカーボンプロジェクト」へと継続的に展開させている。これと並行して、世

界トップレベル研究拠点プログラムの「トランスフォーマティブ生命分子研究所」が設立され、

拠点長に就任するといった極めて大きな発展を遂げている。

芹澤、吉沢、井上は、いずれも内閣府の最先端・次世代研究開発支援プログラム(NEXT)の研究

課題に採択され、それぞれ「セルロース・ミクロフィブリル(CMF)の革新機能の開拓とイノベーシ

ョンの創出」、「自己組織化を活用した光機能性素子の創製」、「イオンチャネル作用分子・機能分

子の全合成と新機能開拓」のプロジェクトを推進した。

植村は、多孔性有機錯体中のナノ空間における高分子合成の技術を発展させ、JST-CRESTの研究

領域「超空間制御に基づく高度な特性を有する革新的機能素材等の創製」に採択され、研究課題

「テーラーメイドナノ空間設計による高機能高分子材料の創製」に展開している。

羽村は、JST-ACT-Cに採択され、「π共役系分子の自在合成法の開発と機能開拓」の研究課題に

発展させている。また山内は、研究領域終了後、CRESTの２領域で研究代表者を務めている。

図 1-1 研究領域(さきがけ)との系譜図

12

第 2章 追跡調査(研究領域全体動向)

2.1 追跡調査について

2.1.1 調査の目的

追跡調査は研究終了後、一定期間を経過した後、副次的効果を含めて研究成果の発展状況や活

用状況を明らかにし、JST(科学技術振興機構)の事業及び事業運営の改善に資するために行うもの

で、研究領域終了後の研究者の研究課題の発展状況等を調査した。

2.1.2 調査の対象

本追跡調査はさきがけ研究領域「構造制御と機能(2005年度～2010年度)」の研究者全員を対象

とする。表 2-1に調査対象と調査対象期間を示す。

表 2-1 調査対象と調査対象期間

さきがけ期間 さきがけ終了後調査対象期間 研究課題数

第 1期 2005年 10月～2009年 3月 2009 年 4月～2015年 9月 14

第 2期 2006年 10月～2010年 3月 2010 年 4月～2015年 9月 11

第 3期 2007年 10月～2011年 3月 2011 年 4月～2015年 9月 12

註： 第 2期の伊藤香織はライフイベントにより報告が第 3期に繰り越されている。また、第 2期の山田真

実はライフイベントにより終了期間が 1年延長されている。

2.1.3 調査方法

(1)研究助成金

本研究領域の研究者が研究代表者となっているプロジェクトを中心に調査した。その中から、

助成金総額が 1,000 万円／件以上のものを表 2-3 に示した。研究助成金の獲得状況の調査につい

ては、主に下記のウェブサイトを利用した。

・研究者の研究室、若しくは所属している研究室のウェブサイト

・競争的研究資金の担当機関のウェブサイト

・競争的研究資金の担当機関データベース検索(科学研究費助成事業データベース、NEDO ラ

イブラリ成果報告書データベースなど)

(2)論文

論文の抽出は、文献データベース Scopus(エルゼビア社)を用い、研究者の著者名検索により論

文リストを出力し、article と reviewに絞り込み、さらに本研究課題に直接関係しないと思われ

る論文を除いて行った。得られた論文の発行年で分類し、研究期間中及び研究領域終了後の論文

の数を求めた。研究領域終了後については、責任著者(筆頭著者もしくは最終著者)の論文数を求

めた。

本領域研究期間中及び研究終了後の期間の定義は表 2-2のとおりである。

13

表 2-2 実際の研究期間と調査対象期間

採択年度 実際の研究期間 調査対象期間

さきがけ研究期間中 さきがけ研究終了後

2005年度 2005年 10月～2009年 3月 2005年 1月～2008年 12月 2009年 1月～2015年 9月

2006年度 2006年 10月～2010年 3月 2006年 1月～2009年 12月 2010年 1月～2015年 9月

2007年度 2007年 10月～2011年 3月 2007年 1月～2010年 12月 2011年 1月～2015年 9月

(3)特許

特許出願及び登録状況は、特許データベース Shareresearch(株式会社日立製作所)を用い、本研

究者が発明者となっているもので、その発明の名称からそれぞれの研究課題と関連していないと

思われるものを上記と同様にして除いた。

14

2.2 研究成果概要

2.2.1 研究助成金

本研究領域が開始されて以降、各研究者が研究代表者として獲得した助成金のリストを表 2-3

に示す。ここでは、助成金総額が 1,000 万円／件以上のものだけを取り上げている。研究者は、

これらのほかにも助成金(研究分担者として、あるいは研究代表者であるが比較的少額)を獲得し

て研究を進めている。

表 2-3 研究者の研究助成金獲得状況

科研費 JST 内閣府 文科省 農研機構

本研究領域開始以降に開始されたプロジェクトで助成金総額が 1,000万円／件以上のもののみを抽出した。

研究者

研究

期間

(年度)

研究種目 研究課題 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

赤井

恵

2005～

2009 さきがけ

一次元分子細線へのキャリア注入と

新機能素子開発

2008～

2012

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

金属電極/分子ナノシステム界面制

御による電子・発光デバイスの構築

2009～

2013

科研費

基盤研究(B)

有機ＦＥＴの短チャネル化による超高

速応答有機ＦＥＴの開発

2015～

2019 さきがけ

ポリマー配線を用いたニューラルネット

ワーク型情報回路の創成

伊丹

健一郎

2005～

2008 さきがけ 3 次元空間の精密有機建築化学

2007～

2009

科研費

若手研究(A)

ユビキタス結合の触媒的直接変換法

の開発と応用

2009～

2011

科研費

若手研究(S)

炭素ー水素結合変換による統合的

合成化学の開拓

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

芳香環連結化学のブレークスルー

2013～

2017 ERATO 伊丹分子ナノカーボンプロジェクト

井上

将行

2004～

2006

科研費

若手研究(A)

低分子神経栄養性因子の全合成・

高機能化・機能解析による神経科学

の新展開

2005～

2008 さきがけ

電位依存性チャネルの完全化学合

成と新機能創製

2008～

2012

科研費

若手研究(S)

巨大複雑天然物から展開する科学-

新全合成戦略開発・生体機能の解

析と制御

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

イオンチャネル作用分子・機能分子の

全合成と新機能開拓

2014～

2016

科研費

基盤研究(A)

収束的合成戦略の革新による巨大

複雑天然物全合成の高度一般化

片平

正人

2005～

2008 さきがけ インテリジェント生物素子の創製

2006～

2007

科研費

基盤研究(B)

疾病の治療への応用が期待される機

能性 RNA の構造-機能相関

2009～

2011

科研費

基盤研究(B)

A1 蛋白質-テロメア-テロメレース 3 者

複合体の構造解析とテロメレース阻

害法の開発

2010～

2011

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

DNA上の極性を有したスライディング

とカップルした塩基変換酵素反応の解

析

2012～

2013

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

DNA上のスライディングの方向による

塩基変換の酵素反応速度の違いとそ

のメカニズム

15

研究者

研究

期間

(年度)

研究種目 研究課題 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2013～

2014

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

ウィルスと宿主の蛋白質間相互作用

による抗ウィルス効果の抑制と再活性

化の構造基盤

2013～

2015

科研費

基盤研究(B)

プリオンの異常化とアミロイドβとの相

互作用のＲＮＡアプタマーによる阻害

の構造基盤

小林

健二

2005～

2007

科研費

基盤研究(B)

分子集合に基づく非対称ナノカプセル

空間の創製と分子素子への展開

2005～

2008 さきがけ

ヘテロ原子間相互作用に基づく分子

集合と機能発現

2010～

2012

科研費

基盤研究(B)

分子自己集合に基づくキャビタンドカ

プセルの機能創発

2013～

2015

科研費

基盤研究(B)

機能性分子集合ナノ空間としてのキ

ャビタンドカプセルの構築と応用

齋藤

健一

2005～

2008 さきがけ

光と機能性流体の融合による先端ナ

ノ材料の創製と評価

2006～

2007

科研費

基盤研究(B)

光の放射圧を用いた表面張力測定

装置の開発

2009～

2011

科研費

基盤研究(B)

強光子場におけるナノ物質生成の 3

次元反応解析

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

低コストで簡便なナノ Si白色発光デ

バイスと高効率ナノ Si 太陽電池作製

法の確立

2015～

2017

科研費

基盤研究(A)

Si 量子ドットの作製と高い EL 量子

収率を持つハイブリッド白色 LED の開

発

坂口

浩司

2005～

2008 さきがけ 分子ワイヤ・シンセサイザー

2006～

2007

科研費

基盤研究(B)

精密電気化学重合による単一分子

ワイヤ超格子の創成

2008～

2010

科研費

基盤研究(B)

導電性高分子の分子スケール転写

技術の開発

2008～

2012

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

電気化学プログラム自己組織化の学

理と応用

芹澤

武

2005～

2008 さきがけ

ポリマー結合ペプチドのビルドアップと機

能探索

2008～

2010

科研費

基盤研究(B)

生物学的スクリーニング技術を利用し

たエンプラ用ペプチド接着剤の創製

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

セルロース・ミクロフィブリル(CMF)の革

新機能の開拓とイノベーションの創出

2014～

2016

科研費

基盤研究(B)

合成セルロースナノシートが示す加水

分解触媒活性の評価

高野

敦志

2005～

2008 さきがけ

高分子メゾスコピックダイヤモンド構造

の構築

2012～

2014

科研費

基盤研究(B)

様々なノット(結び目)を有するリングポ

リマーの精密合成とトポロジーの可視

化

江

東林

2005～

2008 さきがけ

樹木状金属集積体を用いたスピン空

間の創出と機能開拓

2008～

2010

科研費

基盤研究(B)

光・磁気スイッチング配位高分子の設

計と機能

2009～

2012 さきがけ

シート状高分子を用いた光エネルギー

変換材料の創製

2012～

2014

科研費

基盤研究(A)

共役多孔性高分子による特異分子

空間の創出と機能開拓

津田

明彦

2005～

2008 さきがけ 超分子ナノクラスターのキラル科学

2008～

2009

科研費

若手研究(A)

渦のマクロなキラリティーの分子不斉へ

の変換

2010～

2012

科研費

基盤研究(B)

超分子合成化学へ向けた非共有結

合錯体の新デザインと機能

2013～

2015

科研費

基盤研究(B) 音を認識するナノファイバーの開発

平岡

秀一

2005～

2007

科研費

若手研究(A)

動的分子機能を有する金属錯体型

ナノカプセルの創製

16

研究者

研究

期間

(年度)

研究種目 研究課題 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2005～

2008 さきがけ

自己集合性動的分子システムの開

発

2010～

2012

科研費

基盤研究(B)

金属イオンの動的特性を活かした機

能性自己集合系の構築

2013～

2017

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

分子表面の精密デザインに基づく人

工系における自己組織化制御

村田

靖次郎

2005～

2008 さきがけ

分子手術法による新規内包フラーレ

ン類合成と機能開発

2008～

2010

科研費

若手研究(A)

トップダウンアプローチによるボウル型 3

次元π共役化合物の合成と物性探

索

2008～

2012

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

活性小分子の内包された球状π空

間の創製と物性制御

2011～

2015

科研費

基盤研究(A)

テーラーメイドナノカーボンの自在合成

とデバイス化

2012～

2015 さきがけ

炭素π共役系分子錯体の非平衡単

分子界面科学

村橋

哲郎

2005～

2008 さきがけ

炭素鋳型法による低次元性ナノ金属

化合物のビルドアップ型創製

2006～

2010

科研費

特定領域研究

遷移金属多核錯体の高精度金属核

配列制御

2010～

2013 さきがけ

光化学的手法による天然有機色素

の金属バインディング機能創出

2012～

2014

科研費

若手研究(A)

後周期遷移金属を用いたメタロセノイ

ドクラスターの創製と反応解明

2013～

2017

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

柔らかな連続多点配位性を持つ有

機多核金属複合体の創成

上野

隆史

2006～

2007

科研費

若手研究(A)

蛋白質超分子ナノチューブを利用した

機能分子の創成

2006～

2009 さきがけ 多孔性蛋白質結晶のナノ空間化学

2008～

2010

科研費

基盤研究(B)

ウイルス部品蛋白質からなるナノチュ

ーブ構造体の分子設計と機能化

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

バイオ固体材料の生体ガス分子応答

による細胞機能制御

植村

卓史

2006～

2009 さきがけ

創造型ナノ空間を用いた精密高分子

合成

2009～

2011

科研費

若手研究(A)

金属錯体ナノ空間内での高分子鎖

拘束化学

2012～

2014

科研費

若手研究(A)

ホスト-ゲスト共重合による高分子鎖

の完全配向制御

2013～

2018 CREST

テーラーメイドナノ空間設計による高

機能高分子材料の創製

奥田

哲治

2006～

2009 さきがけ

構造制御と機能評価による酸化物

熱電材料の創成

伊藤

香織

2006～

2009 さきがけ

高分子ナノシリンダーによるナノ回路・

配線技術の開発

2007～

2009

科研費

若手研究(A)

ブロックコポリマー薄膜による電気化学

ナノ反応場 ～一軸配向ナノシリンダ

ーアレイ～

小畠

誠也

2006～

2009 さきがけ

光機能性有機分子結晶の固体物性

制御

2014～

2018

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

高次光励起による光応答性分子結

晶のフォトメカニカル新現象の開拓

小松

晃之

2006～

2009 さきがけ

蛋白質ナノチューブを用いたバイオ超

分子の創製

2008～

2010

科研費

基盤研究(B)

内孔径を広狭調節できる蛋白質ナノ

チューブの創製と分子包接ダイナミクス

17

研究者

研究

期間

(年度)

研究種目 研究課題 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2009～

2013

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

蛋白質ナノチューブを用いた機能分子

システムの創製

高谷

光

2006～

2009 さきがけ

メタル化ペプチドを用いる金属の組

成・配列・空間配置制御と異種金属

集積型分子デバイスの創製

2014～

2016

科研費

基盤研究(B)

メタル化アミノ酸・ペプチドを基盤とする

機能性超分子空間の創出

棚谷

綾

2006～

2009 さきがけ

機能性芳香族フォルダマーの構築と

動的立体制御

2007～

2010

科研費

若手研究(A)

核内受容体シグナル制御の医薬化

学研究

松浦

和則

2006～

2009 さきがけ

ペプチド分子の自己集合によるナノ空

間の創製

2010～

2012

科研費

基盤研究(B)

ウイルスキャプシドの骨格構造を構造

基盤とした機能性人工ペプチドナノカ

プセルの創成

山田

真実

2006～

2009

(1年延

長)

さきがけ 集積型金属錯体ナノ粒子を利用した

スピン依存単電子デバイスの構築

2009～

2010

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

無機ナノ粒子ポテンシャル制御界面

の創製-電子移動とその光制御

吉沢

道人

2006～

2007

科研費

若手研究(A)

自己組織化錯体空間を利用したπ

共役系分子の有限集積と機能発現

2006～

2009 さきがけ

三次元錯体空間を活用したπ共役

ナノ集積体の構築と機能

2009～

2013

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

π電子系空間を基盤とした機能性

分子集積素子の開発

2010～

2013

内閣府

最先端・次世代研究

開発支援プログラム

自己組織化を活用した光機能性素

子の創製

2014～

2016

科研費

基盤研究(B)

π-スタッキングを駆動力とした芳香環

ナノカプセルの光機能創成

石田

康博

2007～

2010 さきがけ

酸・塩基液晶の鋳型重合による新規

多孔性材料の創成

岩浦

里愛

2007～

2010 さきがけ

DNA を鋳型としたナノファイバーの構

造制御

2011～

2013

科研費

基盤研究(B)

DNA を鋳型とした一次元アセン集積

体の構築と光・電子機能の解明

2014～

2016

農業・食品産業技術

総合研究機構内グラ

ント

DNA を利用したナノバイオ材料製造

基盤技術の開発

岡崎

俊也

2007～

2010 さきがけ

分子内包によるカーボンナノチューブ

機能材料の創製

2009～

2011

科研費

若手研究(A)

高効率カーボンナノチューブ構造分離

法と機能化ナノチューブの開発

2013～

2015

科研費

基盤研究(B)

高効率光電変換素子に向けたナノア

ンテナ構造の開発

河合

英敏

2007～

2010 さきがけ

適材適所の構造構築を実現するアロ

ステリック制御分子の協同的自己集

積法の開発

2012～

2014

科研費

若手研究(A)

イミン架橋制御により動的挙動と動

的平衡を制御するダイナミック分子シ

ステムの開発

今場

司朗

2007～

2010 さきがけ

フォトリソグラフィーを活用した糖鎖ナノ

デバイスの構築

高見

澤

聡

2007～

2010 さきがけ

分子性固体内微小空間の動的制御

と機能化

18

研究者

研究

期間

(年度)

研究種目 研究課題 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2011～

2013

科研費

基盤研究(B)

多孔性金属錯体結晶の動的ガス包

接特性の解明と時空間的分子輸送

機能の創出

谷口

正輝

2007～

2010 さきがけ

自己組織化配線法による超高集積

分子デバイスの創製

2008～

2010

科研費

新学術領域研究

(研究課題提案型)

ゲーティング固体ナノポアによる DNA

シーケンシング

2011～

2013

科研費

若手研究(A)

ゲーティングナノポアによる単分子流動

制御技術の開発

2014～

2016

科研費

基盤研究(A)

１分子ペプチドシークエンシング法の開

発

2014～

2018

科研費

基盤研究(S)

トンネル電流による１分子シークエンシ

ング法

中西

尚志

2007～

2010 さきがけ

次元規制型フラーレン超分子を素材

とする新規材料創製

2011～

2013

科研費

若手研究(A)

常温液状π共役材料の創製とフォト

ニックメモリ媒体への応用

2013～

2017

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

精密分子設計による光応答を指向し

た超分子材料の開拓

羽村

季之

2007～

2010 さきがけ

反応性分子が拓くπ共役系分子の

多様性と機能

2013～

2017 ACT-C

π共役系分子の自在合成法の開発

と機能開拓

2015～

2019

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

生体分子の１分子レベルでの制御を

目指した糖鎖π電子複合中分子の

創製

前田

大光

2007～

2010 さきがけ

アニオン応答性組織構造の創製と機

能探索

2011～

2013

科研費

若手研究(A)

電荷種の相互作用を駆動力とした

光・電子機能マテリアルの創製

2014～

2018

科研費

新学術領域研究

(研究領域提案型)

デザインドイオンマテリアルの光駆動ス

イッチング

山内

美穂

2007～

2010 さきがけ

合金ナノ粒子の構造制御と水素機

能性発現

2007～

2011

文部科学省

元素戦略プロジェクト

金属ナノ粒子における水素誘起高機

能発現

2009～

2011

科研費

基盤研究(B)

ニッケルナノ合金におけるナノフラストレ

ーション相発現

2010～

2015 CREST

高選択的触媒反応によるカーボンニュ

ートラルなエネルギー変換サイクルの開

発

2013～

2015

科研費

基盤研究(B)

構造制御による高活性鉄族ナノ合金

触媒の創製

2015～

2020 CREST

ナノハイブリッド材料創製に基づくクリ

ーンアルコール合成システムのデザイン

と構築

吉田

亮

2007～

2010 さきがけ

自励振動高分子を用いた機能性表

面の創製

2007～

2010

科研費

特定領域研究

光メカニカル機能を持つ時空間高分

子材料の創成

2010～

2014

科研費

基盤研究(A)

時空間構造を持つ高分子材料系の

構築

2015年 10月 1日調査

19

2.2.2 論文

研究分野により多少傾向は異なるが、一般的に研究者は研究成果が得られると、学会誌などへ

論文を投稿し、それを公表する。そこで、論文数は研究者の研究活動状況を示す一つの指標と考

えられる。

本研究領域の研究者が研究期間中及び研究終了後に発表した本研究領域に関連する原著論文の

数を表 2-4 にまとめた。また、その中で研究終了後については責任著者となった論文数も示して

いる。

多くの研究者が研究期間中より研究期間後の方が多くの論文を発表している。特に第 1 期研究

者の伊丹と井上はそれぞれ 105件、80件と際立って多くの論文を発表している。

表 2-4 研究者の論文(原著論文)数

期(採択年度) 研究課題 研究者 ①研究期間中

の論文数

②研究終了後

の論文数

③研究終了後の

責任著者論文数

第 1期(2005) 1次元分子細線へのキャリア注入と新

機能素子開発 赤井 恵 13 6 1

第 1期(2005) 3次元空間の精密有機建築化学 伊丹 健一郎 18 105 80

第 1期(2005) 電位依存性チャネルの完全化学合成と

新機能創製 井上 将行 20 80 70

第 1期(2005) インテリジェント生物素子の創製 片平 正人 19 27 15

第 1期(2005) ヘテロ原子間相互作用に基づく分子集

合と機能発現 小林 健二 11 22 19

第 1期(2005) 光と機能性流体の融合による先端ナノ

材料の創製と評価 齋藤 健一 5 17 16

第 1期(2005) 分子ワイヤ・シンセサイザー 坂口 浩司 1 2 1

第 1期(2005) ポリマー結合ペプチドのビルドアップ

と機能探索 芹澤 武 20 36 31

第 1期(2005) 高分子メゾスコピックダイヤモンド構

造の構築 高野 敦志 45 34 10

第 1期(2005) 樹木状金属集積体を用いたスピン空間

の創出と機能開拓 江 東林 12 45 44

第 1期(2005) 超分子ナノクラスターのキラル科学 津田 明彦 13 10 10

第 1期(2005) 自己集合性動的分子システムの開発 平岡 秀一 7 15 9

第 1期(2005) 分子手術法による新規内包フラーレン

類合成と機能開発 村田 靖次郎 31 41 10

第 1期(2005) 炭素鋳型法による低次元性ナノ金属化

合物のビルドアップ型創製 村橋 哲郎 11 13 13

第 2期(2006) 多孔性蛋白質結晶のナノ空間化学 上野 隆史 15 26 23

第 2期(2006) 創造型ナノ空間を用いた精密高分子合

成 植村 卓史 14 26 16

第 2期(2006) 構造制御と機能評価による酸化物熱電

材料の創成 奥田 哲治 5 15 12

第 2期(2006) 高分子ナノシリンダーによるナノ回

路・配線技術の開発 伊藤 香織 10 6 3

第 2期(2006) 光機能性有機分子結晶の固体物性制御 小畠 誠也 12 23 23

第 2期(2006) 蛋白質ナノチューブを用いたバイオ超

分子の創製 小松 晃之 16 15 15

第 2期(2006)

メタル化ペプチドを用いる金属の組

成・配列・空間配置制御と異種金属集

積型分子デバイスの創製

高谷 光 4 7 4

20

期(採択年度) 研究課題 研究者 ①研究期間中

の論文数

②研究終了後

の論文数

③研究終了後の

責任著者論文数

第 2期(2006) 機能性芳香族フォルダマーの構築と動

的立体制御 棚谷 綾 6 21 10

第 2期(2006) ペプチド分子の自己集合によるナノ空

間の創製 松浦 和則 6 11 11

第 2期(2006) 集積型金属錯体ナノ粒子を利用したス

ピン依存単電子デバイスの構築 山田 真実 10 0 0

第 2期(2006) 三次元錯体空間を活用した共役ナノ集

積体の構築と機能 吉沢 道人 12 25 21

第 3期(2007) 酸・塩基液晶の鋳型重合による新規多

孔性材料の創成 石田 康博 4 2 2

第 3期(2007) DNAを鋳型としたナノファイバーの構

造制御 岩浦 里愛 4 3 3

第 3期(2007) 分子内包によるカーボンナノチューブ

機能材料の創製 岡崎 俊也 25 23 7

第 3期(2007)

適材適所の構造構築を実現するアロス

テリック制御分子の協同的自己集積法

の開発

河合 英敏 24 26 3

第 3期(2007) フォトリソグラフィーを活用した糖鎖

ナノデバイスの構築 今場 司朗 7 3 1

第 3期(2007) 分子性固体内微小空間の動的制御と機

能化 高見澤 聡 21 15 7

第 3期(2007) 自己組織化配線法による超高集積分子

デバイスの創製 谷口 正輝 32 32 13

第 3期(2007) 次元規制型フラーレン超分子を素材と

する新規材料創製 中西 尚志 26 24 18

第 3期(2007) 反応性分子が拓く共役系分子の多様性

と機能 羽村 季之 4 8 8

第 3期(2007) アニオン応答性組織構造の創製と機能

探索 前田 大光 18 37 36

第 3期(2007) 合金ナノ粒子の構造制御と水素機能性

発現 山内 美穂 7 13 6

第 3期(2007) 自励振動高分子を用いた機能性表面の

創製 吉田 亮 27 28 23

2015年 8月 18日調査

21

2.2.3 特許

特許出願及び登録は、研究目的と段階によりその数は異なるが、当該研究が最終的に一定の成

果を収め、実用化による社会貢献につながる段階に達したことを示す重要な指標でもある。

本研究領域の研究代表者による特許出願件数及び登録件数の結果を

表 2-5 に示す。研究領域期間中の国内への出願としては、中西が 6 件、芹澤、伊藤、小松、岩

浦、岡崎、今場及び谷口が各 2件出願している。外国への出願としては、谷口の 11件が際立って

いる。研究領域終了後の国内への出願としては、伊丹、斎藤、及び伊藤が各 5 件出願している。

外国への出願としては伊丹が 4件、小松、岡崎及び中西が各 2件出願している。

表 2-5 研究領域期間中・終了後の特許の出願と成立状況

研究領域期間中 研究領域終了以降

出願件数 登録件数 出願件数 登録件数

採択年度 研究者名 国内 海外

(国際) 国内

海外

(国際) 国内

海外

(国際) 国内

海外

(国際)

2005年度

赤井 恵 0 0 0 0 2 1 0 0

伊丹 健一郎 0 0 0 0 5 4 1 1

井上 将行 0 0 0 0 2 1 0 0

片平 正人 0 0 0 0 0 0 0 0

小林 健二 0 0 0 0 0 0 0 0

齋藤 健一 0 0 0 0 5 1 3 0

坂口 浩司 0 0 0 0 0 0 0 0

芹澤 武 2 0 0 0 1 0 0 0

高野 敦志 0 0 0 0 0 0 0 0

江 東林 0 0 0 0 0 0 0 0

津田 明彦 0 0 0 0 0 0 0 0

平岡 秀一 0 0 0 0 0 0 0 0

村田 靖次郎 0 0 0 0 0 0 0 0

村橋 哲郎 1 0 1 0 0 0 0 0

2006年度

上野 隆史 1 0 0 0 1 1 0 0

植村 卓史 1 0 0 0 2 1 0 0

奥田 哲治 0 0 0 0 0 0 0 0

伊藤 香織 2 1 2 1 5 1 3 1

小畠 誠也 0 0 0 0 1 0 0 0

小松 晃之 2 2 0 0 1 2 0 2

高谷 光 1 0 0 0 0 0 0 0

棚谷 綾 0 0 0 0 1 0 0 0

松浦 和則 0 0 0 0 0 0 0 0

山田 真実 1 0 1 1 0 0 0 0

吉沢 道人 0 0 0 0 2 0 0 0

2007年度

石田 康博 0 0 0 0 0 0 0 0

岩浦 里愛 2 0 2 0 0 0 0 0

岡崎 俊也 2 0 1 0 2 2 1 0

河合 英敏 0 0 0 0 0 0 0 0

今場 司朗 2 0 2 0 0 0 0 0

22

研究領域期間中 研究領域終了以降

出願件数 登録件数 出願件数 登録件数

採択年度 研究者名 国内 海外

(国際) 国内

海外

(国際) 国内

海外

(国際) 国内

海外

(国際)

2007年度

高見澤 聡 1 0 0 0 0 0 0 0

谷口 正輝 2 11 2 9 0 0 0 0

中西 尚志 6 2 6 2 2 2 2 0

羽村 季之 0 0 0 0 0 0 0 0

前田 大光 1 0 0 0 1 0 0 0

山内 美穂 0 1 0 0 3 1 1 0

吉田 亮 0 0 0 0 0 0 0 0

領域全体 27 17 17 13 36 17 11 4

2015年 8月 19日調査

研究領域期間中あるいは終了以降における PCT出願された特許は、出願件数は PCT出願の 1件のみを計上し、各

国展開分は含めない。登録件数は各国展開された後の国ごとの登録件数を計上する。

23

2.3 科学技術や社会・経済への波及効果

2.3.1 科学技術への波及効果

受賞、学会・研究会等への貢献、研究人材の広がり、共同研究、技術指導等について、調査結果

をそれぞれまとめて記述する。

(1)受賞

科学技術の進歩への貢献や研究成果に関する評価を示す指標の一つとして、受賞歴が挙げられ

る。表 2-6に、研究領域期間中及び終了後の研究者の受賞歴を示す。

科学技術分野の文部科学大臣表彰の若手化学者賞は、伊丹、芹澤、江、平岡、村田、村橋、上

野、植村、棚谷、松浦、吉沢、高見澤、谷口、中西、羽村、前田の 16名の研究者が受賞している。

また、日本化学会の進歩賞を、津田、村橋、植村、山田、吉沢、河合、中西、前田の 8 氏が受賞

し、今後に大きな期待が寄せられている。

伊丹は、2011年に「分子触媒を用いた新しいナノカーボンの合成」で野副記念奨励賞を、2012

年に「グリーン化学アプローチによる革新的芳香環連結マテリアルの創製」でドイツ・イノベー

ション・アワード 2012を、2013年に「革新的 C-Hカップリング触媒開発およびナノリング・ナノ

グラフェン創製」で向山賞を、2014年に「芳香環連結分子の精密迅速合成法の開発と応用」で日

本学術振興会賞を受賞している。さらに、2015年に、材料科学、創薬科学、最先端生物学の分野

に大きなインパクトを及ぼす独自の強力かつユニークな触媒の開発が評価され、日本人最年少で

アメリカ化学会賞を受賞している。

植村は、2013 年に配位ナノ空間における高分子科学の研究で「平成 25 年度 科学技術分野の

文部科学大臣表彰若手科学者賞」を、2014年に金属錯体ナノ細孔内での高分子化学で「花王研究

奨励賞」(花王 芸術・科学財団)を受賞している。また、2016年に「平成 27年度日本学術振興会

賞」を受賞する予定である。（2015年 10月調査）

谷口は、2013 年に「1 分子シークエンシング技術の開発」でドイツ・イノベーション・アワー

ド「ゴットフリード・ワグネル賞 2013」最優秀賞を、「1分子 DNAシークエンサーの開発」で花王

研究奨励賞「表面の科学」化学・物理学分野を受賞した。2014年に「トンネル電流による DNA列

の識別技術を応用したナノデバイスの開発と実用化への取組」で、文部科学省科学技術・学術政

策研究所のナイスステップな研究者 2014を受賞した。2015年に、「１分子シークエンサーの開発」

でベンチャー表彰 2015科学技術振興機構理事長賞を受賞した。

表 2-6 受賞リスト

№ 受賞者 賞名 授賞機関 受賞年 受賞理由

1. 伊丹健一郎 科学技術分野の文部科学大

臣表彰 若手科学者賞 文部科学省 2006 有機化学分野におけるプログラム分子構築法の研究

2. 伊丹健一郎 Banyu Young Chemist Award 万有生命科学振興国際交流

財団 2007

オレフィンや芳香族化合物の触媒的直接化学変換に基

づく機能性物質合成

3. 伊丹健一郎 Merck-Banyu Lectureship

Award

万有生命科学振興国際交流

財団 2008

オレフィンや芳香族化合物の触媒的直接化学変換に基

づく機能性物質合成

4. 伊丹健一郎 野副記念奨励賞 基礎有機化学会 2011 分子触媒を用いた新しいナノカーボンの合成

24

№ 受賞者 賞名 授賞機関 受賞年 受賞理由

5. 伊丹健一郎 ドイツ・イノベーション・アワード

2012

ドイツ 科学・イノベーションフォー

ラム東京(DWIH 東京)／在日ド

イツ商工会議所

2012 グリーン化学アプローチによる革新的芳香環連結マテリア

ルの創製

6. 伊丹健一郎 向山賞 有機合成化学協会 2013 革新的 C-H カップリング触媒開発およびナノリング・ナノグ

ラフェン創製

7. 伊丹健一郎 日本学術振興会賞 日本学術振興会 2014 芳香環連結分子の精密迅速合成法の開発と応用

8. 伊丹健一郎 アメリカ化学会賞(Arthur C.

Cope Scholar Award) アメリカ化学会 2015

材料科学、創薬科学、最先端生物学の分野に大きなイ

ンパクトを及ぼす独自の強力かつユニークな触媒の開発

9. 井上将行 Novartis Chemistry

Lectureship 2008/2009 Novartis 2007

10. 井上将行

Asian Core Program

Lectureship Award 2009

(Singapore and Korea)

2008

11. 井上将行 日本学術振興会賞 日本学術振興会 2009 海洋環状ポリエーテル類の全合成研究

12. 井上将行 向山賞 有機合成化学協会 2014

13. 井上将行

Fellow of the Royal Society

of Chemistry (英国王立化学

会フェロー)

英国王立化学会 2014

14. 芹澤武 科学技術分野の文部科学大

臣表彰 若手科学者賞 文部科学省 2007 高分子超薄膜のナノ構造制御と新機能創製の研究

15. 芹澤武 ヤングサイエンティスト講演賞 高分子学会関西支部 2007 高分�