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研究キーワード：東京大学における「光合成」 に関係する研究一覧：34件
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発表日：2026年4月28日
1
シャコガイと藻類の共生に関わる遺伝子候補を特定
―サンゴ礁で光とともに生きる貝の謎に迫る―
東京大学大気海洋研究所の新里宙也准教授と同大学大学院理学系研究科の内田大賀大学院生を中心とする研究グループは、サンゴ礁に生息する二枚貝、シャコガイのゲノム情報を活用し、藻類との共生に関わる遺伝子群を特定しました。シャコガイはサンゴと同様に褐虫藻（かっちゅうそう）という単細胞藻類を体内に共生させます。本研究では、ヒメシャコガイ（ヒメジャコTridacna crocea）のゲノムを解読するとともに、からだの部位ごとの遺伝子...
キーワード：硝酸イオン/海洋/地球温暖化/軟体動物/ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/光合成/脊椎動物/有機物/候補遺伝子/環境ストレス/ウシ/生態系/無脊椎動物/サンゴ礁/温暖化/褐虫藻/生物多様性/二枚貝/細胞膜/mRNA/脊椎/分子機構/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/細菌/細菌叢/脂質
他の関係分野：環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2026年4月24日
2
1930年からの観測データが明らかにした森林蒸発散量の長期変化
―高度経済成長期の大気汚染が森林の水循環に影響―
東京大学大学院農学生命科学研究科の卑依璠大学院生(研究当時)、浅野友子講師らの研究グループは、愛知県瀬戸市の生態水文学研究所白坂試験流域で1930年から続く世界でも稀な長期観測データを解析し、1950年代半ばから約30年にわたり、森林の年蒸発散量が長期平均より約50mm少なかったことを確認しました。この期間、森林や表土は回復しつつあったにもかかわらず、大気汚染とそれに伴う日射量の減少などが原因で蒸発散量が減少していたと考えられます。森林は国土の約67%を占め、光合成や呼吸に水を使うことにより河川を涵養する水を減らす一方で、蒸発散によって大気に水を戻す“自然の水ポンプ”として重要な役割を果た...
キーワード：環境変化/高度経済成長/環境汚染/技術進歩/気候変動/光合成/現地調査/蒸発散/水文学/地球環境/経済成長/ドローン/ナラ枯れ/水資源/水収支/水循環/土壌/温暖化/成長期/大気汚染
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発表日：2026年4月20日
3
量子もつれ光子を利用した時間分解分光法の提唱
高い選択励起性をもつ時間分解分光計測実現への重要な一歩
東京大学大学院理学系研究科の藤橋裕太特任助教、石崎章仁教授と、電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻博士前期課程2年（研究当時）の磯大空氏、同専攻清水亮介教授の共同研究チームは、既存の単一光子検出技術で実装可能な、量子もつれ光子対を用いた新しい時間分解量子分光法を提唱しました。本研究では、この量子分光法が主に二つの利点をもつことを理論的に示しました。第一に、量子もつれ光子対がもつ時間・周波数相関を利用することで、従来の古典光による二次元分光法で必要とされてきた複数の超短レーザーパルスの精密な遅延制御を行わなくても、二次元スペクトル情報を取得できます。第二に、信号検出に蛍光...
キーワード：電気通信/位置情報/量子計算/パルス/高エネルギー/時間分解/時間分解分光/非線形/非線形光学応答/量子もつれ/量子光学/量子相関/量子通信/ノイズ/保存則/スペクトル/検出器/分光器/励起状態/励起状態ダイナミクス/赤外分光/分子ダイナミクス/物理化学/励起エネルギー移動/光合成/パルスレーザー/エネルギー移動/可視光/単一光子/超短パルス/非線形光学/分光計測/計測技術/電子状態/シミュレーション/ダイナミクス/レーザー/光計測/周波数/量子力学/SPECT/同時計数/生体分子
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発表日：2026年4月18日
4
34億年前の海洋に生物的硫黄代謝の痕跡
―太古の浅瀬は生命にとっての“硫黄のオアシス”だった？―
東京大学大気海洋研究所の笹木晃平特任研究員および高畑直人助教、千葉大学大学院理学研究院の石田章純准教授、東北大学大学院理学研究科の掛川武教授、名古屋大学大学院環境学研究科の杉谷健一郎教授らからなる研究チームは、約34億年前の岩石から地球史初期の生命が硫酸イオン（SO42-）を使って呼吸していた痕跡を見出しました。本研究で調べたのは、岩石の中にある直径0.01mmより小さい同心円状の黄鉄鉱（FeS2）です。最新の分析装置であるナノスケール二次イオン質量分...
キーワード：光エネルギー/海洋/バクテリア/古環境/古環境復元/質量分析装置/初期地球/太古代/堆積岩/堆積物/炭酸塩/炭酸塩岩/炭素同位体/炭素同位体比/同位体/硫黄同位体/同位体比/ケイ素/シアノバクテリア/光合成/光合成細菌/質量分析/ナノスケール/ナノメートル/マイクロ/メタン/質量分析計/電子顕微鏡/同位体分析/二酸化炭素/分解能/有機物/マッピング/生態系/微生物/層構造/空間分解能/高分解能/受容体/バイオマーカー/細菌
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発表日：2026年4月8日
5
陸域で数千年近く隔離された「古い炭素」を、水圏の温暖化が再び循環させる
―放射性炭素分析が示す新たな気候フィードバック―
東京大学大気海洋研究所の中村航特任研究員（滋賀県琵琶湖環境科学研究センターと兼務）、横山祐典教授、滋賀県琵琶湖環境科学研究センターの山口保彦主任研究員、国立環境研究所の霜鳥孝一主任研究員らの研究グループは、水圏堆積物の培養実験に放射性炭素同位体分析を組み合わせた新たな研究手法を提案し、水圏堆積物中で分解される有機炭素の起源特定に成功しました。湖沼・海洋等の水圏堆積物は有機物の重要な貯蔵庫であり、長期的な炭素隔離を担っています。堆積物中有機物の...
キーワード：有機物分解/人間活動/海洋/湖沼/気候変動/堆積物/炭素同位体/地球システム/同位体/年代測定/放射性炭素/惑星/惑星科学/光合成/地域環境/フィードバック/マングローブ/数値解析/同位体分析/二酸化炭素/二酸化炭素/有機物/環境保全/温度感受性/土壌/プランクトン/温暖化/微生物
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発表日：2026年4月3日
6
共生することが温暖化への耐性を高める
―海洋プランクトンの光共生の新たな役割―
東京大学大気海洋研究所の高木悠花准教授と、千葉大学大学院融合理工学府地球環境科学専攻の関根真大学院生による研究グループは、単細胞の動物プランクトンである浮遊性有孔虫と渦鞭毛藻との光共生が、共生藻の温暖化耐性を高めることを明らかにしました。本研究では、渦鞭毛藻を細胞内に共生させる浮遊性有孔虫Trilobatus sacculiferを異なる温度条...
キーワード：海洋/地球温暖化/古海洋/堆積物/地球化学/クロロフィル/光合成/生殖/地球環境/海洋環境/環境問題/炭酸カルシウム/環境ストレス/海洋生物/原生生物/生態系/環境応答/生物間相互作用/プランクトン/渦鞭毛藻/温暖化/海洋生態/海洋生態系/褐虫藻/動物プランクトン/微細藻類/ニッチ/代謝産物/カルシウム/ストレス
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発表日：2026年3月10日
7
遠赤色光の使い分けによって植物工場レタスの収量と品質を両立する光の新レシピ
東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らの研究グループは、植物工場における光環境設計によって、「収量」と「品質」を同時に高める実用的な栽培方法を提案しました。植物工場は天候に左右されない安定生産を可能にする一方、人工光に依存するため電力コストや採算性が課題であり、限られた光エネルギーの最適配分が重要となっています。 近年、遠赤色光(Far-Red light: FR)は葉の拡大やキャノピー形成を促進する光として注目されていますが、葉が赤紫色を帯びたリーフレタス(サニーレタス)では、遠赤色光の連続使用により、アントシアニンなどの機能性成分の濃度が低下する可能性が指摘されてき...
キーワード：品質評価/光エネルギー/スペクトル/クロロフィル/トレードオフ/遠赤色光/光合成/光環境/エネルギー利用/生産技術/省エネ/発光ダイオード（LED）/省エネルギー/生産性/機能性/アスコルビン酸/アントシアニン/植物工場/カロテノイド/光制御/イミン/形態形成/抗酸化/遺伝子/遺伝子発現
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発表日：2026年3月3日
8
光と二酸化炭素を利用した組換えタンパク質生産システム “シゾン・ピュア”
ー藻類シゾンを用いた高効率な組換えタンパク質精製システムの確立ー
東京大学大学院理学系研究科の茂木祐子特任助教、吉田大和准教授、琉球大学研究基盤統括センターの八木沢芙美准教授らによる研究グループは、単細胞紅藻シゾン を用いて、組換えタンパク質を高効率・高純度で得るタンパク質生産システム“シゾン・ピュア”を確立しました。本研究では、...
キーワード：オープンアクセス/ワークフロー/最適化/品質管理/デルタ/環境変化/光エネルギー/バクテリア/人工DNA/タンパク質合成/相同組み換え/翻訳開始/Cyanidioschyzon merolae/オルガネラ/光合成/核ゲノム/質量分析/タンパク質精製/蛍光観察/電気泳動/高温環境/自律性/発光ダイオード（LED）/シミュレーション/モーター/環境負荷/生産システム/生産性/二酸化炭素/有機物/組み換え/モデル生物/リボソーム/遺伝子改変/ゲノム構造/リン酸/タンパク質翻訳/形質転換/細胞壁/微細藻類/プロファイリング/遺伝子操作/プロモーター/機能解析/細胞膜/免疫沈降/免疫沈降法/ベクター/蛍光タンパク質/染色体/mRNA/大腸/ゲノム編集/凍結保存/RNA/クロマトグラフィー/トランスクリプトーム/ヘリックス/ミトコンドリア/ラット/遺伝子導入/遺伝子発現制御/抗生物質/細胞核/細胞周期/細胞増殖/細胞内局在/細胞培養/相互作用解析/大腸菌/転写因子/発現制御/膜タンパク質/ウイルス/ゲノム
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年12月24日
9
暑さでも空腹でも、サンゴは白化する
―水槽で見えた白化の二面性：暑さで壊れる光合成、空腹で働く生存戦略―
東京大学大気海洋研究所の髙木俊幸助教、青山華子大学院生（大学院新領域創成科学研究科）、神戸大学大学院農学研究科の嶋川銀河助教（兼 大阪大学太陽エネルギー化学研究センター招聘研究員）らの研究グループは、造礁サンゴであるウスエダミドリイシ（Acropora tenuis）を実験室で長期飼育し、2種類の白化（「高温による白化」と「栄養不足による白化」）と共生藻の光合成の関係を詳細に調べました。 サンゴは共生藻の光合成産物に加え、餌を食べて栄養を得ているため、給餌を止めると栄養不足になります。本研究では、沖縄で採集したサンゴを長期間馴致した後、給餌を停止し、常温（26℃）と高温（31℃）で1ヶ月間飼...
キーワード：海洋/造礁サンゴ/銀河/太陽/光合成/生存戦略/太陽エネルギー/ACT/有機物/生態系/高温ストレス/サンゴ礁/褐虫藻/ストレス/細菌/酸化ストレス
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発表日：2025年11月18日
10
植物プランクトンがエルニーニョ現象を弱める？
東京大学大学院理学系研究科の東塚知己准教授、小池海人（研究当時：修士課程大学院生）、および海洋研究開発機構地球環境部門地球表層システム研究センターの笹井義一主任研究員による研究グループは、これまで定量化が困難であった植物プランクトン によるエルニーニョ現象...
キーワード：生物地球化学/海洋/地球温暖化/エルニーニョ/異常気象/海面水温/気候モデル/地球化学/数値シミュレーション/太陽/惑星/惑星科学/光合成/太陽光/地球環境/シミュレーション/栄養塩/海洋環境/生態系モデル/二酸化炭素/生態系/プランクトン/温暖化/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン
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発表日：2025年10月30日
11
電流なしで磁石に吸着！らせん状キラル分子の新原理を発見
―不斉合成や分子生物学への応用に期待―
東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった「らせん状の形をしたキラル分子が磁石と相互作用する原理」を発見しました。本研究により、キラル分子が分子振動を通じて自らスピンを獲得し、その結果、キラル分子と磁石の間に...
キーワード：低消費電力化/ビスマス/原子核/磁気抵抗/準粒子/水溶液/反強磁性/反強磁性体/高周波/テラヘルツ/磁場/キラル/不斉合成/光合成/スピントルク/トポロジカル/強磁性金属/磁気モーメント/磁気抵抗効果/磁性体/MRAM/トンネル磁気抵抗効果/メモリ/メモリ素子/巨大磁気抵抗効果/強磁性/交換相互作用/選択性/電子デバイス/分子振動/理論解析/量子エレクトロニクス/巨大磁気抵抗/強磁性体/電気抵抗/不揮発性メモリ/コーティング/コバルト/スピン/スピントロニクス/センサー/トルク/トンネル/ナノサイズ/ナノメートル/バイオセンサー/ピコ秒/金属材料/結晶方位/第一原理/第一原理計算/低消費電力/電解質/電気化学/量子力学/分子システム/生体内/キメラ/スルホン酸/創薬/分子生物学
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年10月1日
12
変動光に立ち向かう光合成の司令塔
――シトクロムb6/f複合体の減少が変動光に対する防御の鍵になる――
東京大学大学院農学生命科学研究科の兒玉大昌大学院生、谷川慶一郎大学院生と矢守航准教授らの研究グループ、自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターの河野優特任研究員、国立中興大学の寺島一郎教授は、光合成の重要な役割を担うシトクロムb6/f複合体注2が、「光合成の効率」と「光化学系Ⅰの安定性」とのトレードオフ(両立できない)関係を制御していることを明らかにしました(図1)。 シトクロムb6/f複合体は、光合成における電子の流れを調整する「司令塔」...
キーワード：最適化/レジリエンス/酸化還元状態/分光学/スペクトル/吸収スペクトル/光化学/ATP合成/クロロフィル/シトクロム/タンパク質複合体/チラコイド膜/トレードオフ/光化学系I/光合成/光阻害/電子伝達/変動光/葉緑体/トランスジェニック/光環境/クロム/光照射/アストロバイオロジー/酸化還元/生産性/電気化学/二酸化炭素/クロロフィル蛍光/カロテノイド/プロトン/タバコ/ATP/膜電位/ストレス
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学農学
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発表日：2025年9月21日
13
大玉トマトがLED植物工場で育つ時代へ
――宇宙・都市での持続的食料生産を目指して――
東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らの研究グループは、大玉トマト「CF桃太郎ファイト」を用い、完全閉鎖型LED植物工場とにおける栽培性能を同一品種・同時期に比較する実験を行いました。LED植物工場では、気温(25.9 ± 1.1℃)と光強度(276 µmol m⁻² s⁻¹)を安定的に維持したことで、茎の伸長速度・茎径・葉緑素量(SPAD値)が温室を大きく上回り、果実中のビタミンC含量も有意に高値を示しました。一方、温室では気温や光強度の変動が大きかったものの、収量・平均果重・糖度(°Brix)・リコピン濃度が優れていました。ただし、周年栽培を想定すると日射と温度の揺らぎがさら...
キーワード：アルゴリズム/最適化/人工知能（AI）/脆弱性/揺らぎ/異常気象/気候変動/季節変動/光合成/光阻害/電子伝達/持続可能/発光ダイオード（LED）/深宇宙探査/二酸化炭素/極限環境/ビタミンC/アスコルビン酸/トマト/環境制御/植物工場/ビタミン/ゲノム
他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年9月7日
14
海洋細菌の新たな光エネルギー獲得戦略
―ロドプシンの集光アンテナと光サイクル加速色素の発見―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の吉澤晋准教授、同大学物性研究所の井上圭一准教授、理化学研究所の白水美香子チームディレクターらによる研究グループは、海洋研究開発機構、変動海洋エコシステム高等研究所、生産開発科学研究所、東京農業大学と共同でロドプシンの新たな光利用効率化システムを報告しました。近年、植物などの光合成生物とは異なり、ロドプシンという光受容タンパク質を用いて光エネルギーを化学エネルギーに変換する微生物が数多く存在することが分かってきました。本研究グループは、海洋に最も多く存在するロドプシン（プロ...
キーワード：アンテナ/インターフェース/人工知能（AI）/先端技術/光エネルギー/海洋/バクテリア/地球観測/太陽/レチナール/シアノバクテリア/光合成/光受容/光受容タンパク質/環境適応/光環境/脊椎動物/太陽光/光センシング/塩化物イオン/イオン輸送/センシング/マルチスケール/海洋環境/結晶化/電子顕微鏡/分解能/人工細胞/カルス/古細菌/海洋細菌/タンパク質工学/海洋生物/生態系/海洋微生物/カロテノイド/プランクトン/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン/微生物/クライオ電子顕微鏡/ナトリウム/機能解析/高分解能/メタゲノム/脊椎/大腸/トランスクリプトーム/ラット/ロドプシン/構造変化/生体分子/創薬/大腸菌/膜タンパク質/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌
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発表日：2025年8月30日
15
鉄吸収を制御して植物の高温ストレスを緩和
ー温帯性草本の長期高温ストレス適応を支える鉄吸収機構を解明ー
理化学研究所(理研)環境資源科学研究センターバイオ生産情報研究チームの南杏鶴研究員(横浜市立大学客員研究員)、持田恵一チームディレクター(長崎大学情報データ科学部教授、横浜市立大学木原生物学研究所客員教授)、明治学院大学の野副朋子准教授、愛知製鋼株式会社の鈴木基史室長、東京大学大学院農学生命科学研究科附属アイソトープ農学教育研究施設の田野井慶太朗教授、農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)生物機能利用研究部門の遠藤真咲上級研究員らの共同研究グループは、長期間の高温ストレスに対し、温帯性草本植物の適応性を向上させるには、土壌中の鉄吸収の制御機構が重要な役割を担うことを明らかにしました。...
キーワード：サイバーフィジカルシステム/環境変化/環境変動/気候変動/光化学/光合成/適応進化/持続可能/高温環境/持続可能な開発/マイクロ/カルス/マッピング/ムギネ酸/遺伝子破壊/鉄欠乏/変異体/輸送体/環境ストレス/食品産業/農地/イネ/生態系/ストレス耐性/環境応答/高温ストレス/土壌/QTL解析/遺伝的多様性/温暖化/アイソトープ/機能解析/細胞膜/ホメオスタシス/染色体/熱ショックタンパク質/ショック/発展途上国/ゲノム編集/プロリン/膜タンパク質/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子変異
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学工学農学
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発表日：2025年8月24日
16
サンゴが病原細菌を撃退する抗菌ペプチドを発見
―温暖化で増加する感染症の予防・管理に向けた新たな手がかり―
東京大学大気海洋研究所の高木俊幸助教、井上広滋教授、青山華子大学院生（大学院新領域創成科学研究科 博士課程）、小川展弘技術専門職員、および東京海洋大学の岡井公彦准教授、石田真巳教授、福丸璃子大学院生（研究当時 大学院海洋科学技術研究科 修士課程）らによる共同研究グループは、造礁サンゴであるコユビミドリイシ（Acropora digitifera）から、強力な抗菌活性を持つ新規ペプチド「Digitiferin（ディジティフェリン）」を発見しました。このペプチドはサンゴ粘液中に分泌されて、地球規模でサンゴの白化（注1...
キーワード：免疫機能/海洋/海洋科学/地球温暖化/造礁サンゴ/両親媒性/光合成/抗菌ペプチド/環境適応/ACT/構造モデル/モニタリング/海洋環境/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/ペプチドグリカン/親水性/構造予測/抗菌活性/環境ストレス/共生細菌/枯草菌/プロバイオティクス/海洋生物/生態系/細胞壁/組織化学/病原性/サンゴ礁/温暖化/海洋生態/海洋生態系/褐虫藻/層構造/ナトリウム/機能解析/細胞膜/組織化/早期診断/内胚葉/NGS/大腸/細菌感染/自然免疫/上皮細胞/大腸菌/発現調節/免疫学/立体構造/立体構造解析/ストレス/バイオマーカー/遺伝子/疫学/感染症/抗体/細菌/免疫組織化学
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発表日：2025年8月24日
17
アジア地域初! 陸域生態系によるCO₂吸収動態を明らかにする大規模基盤データセット「JapanFlux2024」を構築
森林や水田、湖沼などの陸域生態系が、二酸化炭素(CO2)などの温室効果ガスをどの程度吸収・放出しているかを把握することは、地球温暖化対策に必要不可欠です。欧米諸国では、各地の観測拠点で得られたデータに基づき、陸域生態系のCO2吸収量の長期的な変化を記録したオープンデータセットの整備が進んでいる一方、アジア地域では包括的なデータセットは整備されていませんでした。 大阪公立大学大学院農学研究科の植山 雅仁准教授、髙尾 勇太大学院生(博士前期課程2年)と、千葉大学の市井 和仁教授、国立極地研究所の矢吹 裕伯特任教授、東京大学の日浦 勉教授、熊...
キーワード：オープンデータ/季節変化/極域/極地/陸域生態系/温室効果ガス/湖沼/地球温暖化/リアルタイムモニタリング/温室効果/観測手法/気候変動/経年変動/衛星/衛星観測/光合成/CO2排出量/カーボン/モニタリング/人工衛星/地球温暖化対策/二酸化炭素/二酸化炭素/水田/農地/シベリア/生態系/衛星データ/温暖化/予測モデル
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発表日：2025年8月21日
18
地球温暖化が進むとアマゾン熱帯雨林の枯死が21世紀中に始まることを最先端モデルが高排出シナリオで予測
国立環境研究所・海洋研究開発機構・東京大学による研究グループ(以下「当研究グループ」という。)は、最先端の地球システムモデルによる長期予測を分析し、アマゾン熱帯雨林の大規模な劣化をもたらす大気循環と生態系の変化のメカニズムを明らかにしました。当研究グループの分析によると、気候変動を止める取り組みが実施されない場合には、将来の気候変動によって21世紀中にアマゾン熱帯雨林の枯死が始まることが分かりました。本研究の成果は、2025年8月20日18時(日本時間)付でSpringer Natureから刊行される国際学術誌『Communications Earth & Environme...
キーワード：環境変化/レジリエンス/気候変化/温室効果ガス/人間活動/海洋/環境変動/生物多様性保全/脆弱性/地球温暖化/臨界点/エルニーニョ/温室効果/海面水温/気候変動/大気循環/地球システム/光合成/持続可能/海洋循環/地球環境/シナリオ/シミュレーション/シミュレーションモデル/モデリング/生産性/二酸化炭素/平滑化/農地/生態系/水循環/土壌/土壌水分/土地利用/土地利用変化/熱帯雨林/温暖化/生態学/生物多様性/物質循環
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発表日：2025年7月30日
19
世界初!LED植物工場で“甘くて栄養価の高いミニトマト”の安定生産に成功
――LED光と空間設計の最適化で、温室を凌ぐ甘さと栄養価を達成――
東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らの研究グループは、一般的なミニトマト品種(CF千果;タキイ種苗株式会社)を用いて、人工光型植物工場(LED植物工場)における高品質栽培の手法として、従来型のI字栽培と新開発のS字多段式栽培を比較検証しました。I字栽培は茎を垂直に伸ばして1本のワイヤに誘引するシンプルな方式であり、S字栽培は茎を水平に曲げながらS字状に多段の棚に誘引し、各層の側面にLEDを設置する方法です(図1, 2)。 本研究では、LED植物工場におけるトマト栽培が、果実品質の面で温室栽培を大きく上回ることを明らかにしました(表1)。I字栽培・S字栽培ともに、糖度は...
キーワード：最適化/環境変動/気候変動/太陽/光化学/クロロフィル/光合成/電子伝達/太陽光/都市空間/発光ダイオード（LED）/リサイクル/地下空間/二酸化炭素/ビタミンC/トマト/環境制御/植物工場/都市農業/高温ストレス/ビタミン/環境要因/GABA/アミノ酸/グルタミン酸/ゲノム/ストレス
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月4日
20
マングローブの炭素はどこへ？
―数百年の時を経た湿地から海洋への炭素輸送―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の佐々木淳教授、中村航大学院生（研究当時）、Phyo Thet Naing大学院生（研究当時）、同大学大気海洋研究所の横山祐典教授、宮島利宏助教、宮入陽介特任助教、土屋考人大学院生（研究当時）、港湾空港技術研究所の桑江朝比呂領域長、渡辺謙太主任研究官らによる研究グループは、放射性炭素をトレーサとして用いることで、インド太平洋地域のマングローブ分布の北限域に位置する石垣島の吹通川マングローブ林において、湿地から海洋に流出した溶存無機炭素（...
キーワード：沿岸生態系/海草藻場/有機物分解/海洋/ラドン/気候変動/堆積物/炭素同位体/炭素同位体比/地球システム/同位体/同位体比/年代測定/放射性炭素/惑星/惑星科学/光合成/沿岸環境/カーボン/セシウム/マングローブ/生態系モデル/二酸化炭素/有機物/放射性同位体/生態系/トレーサ/土壌/微生物/物質循環
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発表日：2025年7月4日
21
自然界の限界を超えるエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功
―細胞工学やバイオものづくりへの応用に期待―
東京大学大学院工学系研究科の上野博史講師、野地博行教授らの研究グループは、千葉大学大学院理学研究院の村田武士教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の千田俊哉教授、安達成彦特任准教授（研究当時、現：筑波大学生存ダイナミクス研究センター 准教授）との共同研究により、生物の生命活動に必須なATPを作る酵素「ATP合成酵素」を人工的に改変し、これまで報告されている自然界に存在するどの酵素よりも高いエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功しました。この改変型ATP合成酵素は、ATP合成を駆動するプロトン駆動力が極めて小さい環境でもATPを合成できることが確...
キーワード：先端技術/システム開発/高エネルギー/加速器/高分子/触媒反応/ATP合成/タンパク質複合体/光合成/加水分解/生物工学/人工光合成/水分解/ダイナミクス/モーター/細胞工学/電子顕微鏡/分解能/生体内/エネルギー変換/リン酸/分子機械/微生物/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/プロトン/細胞膜/アデノシン/筋肉/ATP/ラット/合成生物学/生体高分子/創薬/分子設計
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発表日：2025年6月20日
22
超高容量かつ低コストの鉄系全固体フッ化物イオン二次電池正極材料の開発
京都大学大学院人間・環境学研究科 山本健太郎 特定准教授（現：奈良女子大学研究院工学系准教授）、内本喜晴 教授らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構、東京大学、兵庫県立大学、東京科学大学、トヨタ自動車株式会社と共同で、リチウムイオン二次電池※1正極容量をはるかに超える全固体フッ化物イオン二次電池※2新規高容量インターカレーション...
キーワード：地球科学/分析技術/X線吸収分光/高エネルギー/高温超伝導体/素励起/多価イオン/超伝導体/銅酸化物/物質科学/SPring-8/X線回折/軟X線/非弾性/放射光/X線分光/スペクトル/超伝導/励起状態/アニオン/金属錯体/反応機構/光合成/正極材料/リチウムイオン二次電池/磁性体/電子励起/イオン伝導体/インターカレーション/酸素分子/遷移金属/電気化学反応/分子状酸素/キャリア/フレキシブル/ペロブスカイト/高温超伝導/人工光合成/選択性/蓄電池/軟X線分光/無機材料/体積変化/イオン伝導/電池/アルミニウム/コバルト/フレキシブルデバイス/ポリマー/マグネシウム/リチウム/酸化物/自動車/耐久性/電解質/電気化学/電気自動車/電磁波/二次電池/結晶構造/層構造/カチオン/カルシウム/スマートフォン
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発表日：2025年5月21日
23
「レーザーの光で育てる未来の野菜」
――赤色レーザーダイオードが拓く次世代植物工場の光戦略――
東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らの研究グループは、赤色レーザーダイオード(以下、LD)を光源とすることで、植物の光合成と成長を飛躍的に促進できることを、世界で初めて明確に示しました(図1)。 これまでの植物栽培では、発光ダイオード(以下、LED)が人工光源として主流でしたが、LEDは広い波長帯域(半値幅: 20〜50 nm)で発光する一方、LDは波長帯が極めて狭く発光するという特性があります(半値幅: 1〜5 nm以下)。本研究では、LDの狭波長帯光を植物の主な光合成色素であるクロロフィルの吸収ピークに一致させることで、光合成における光エネルギー変換効率を最大化で...
キーワード：最適化/光エネルギー/人口増加/再生可能エネルギー/自然災害/異常気象/気候変動/スペクトル/国際宇宙ステーション/太陽/光エネルギー変換/光化学/クロロフィル/光化学系I/光化学系II/光合成/光阻害/植物生理学/太陽光/ファイバー/エネルギー効率/持続可能/LED/光照射/発光ダイオード（LED）/レーザー/光ファイバー/生産性/エネルギー変換/クロロフィル蛍光/シロイヌナズナ/トマト/植物工場/バイオマス/水利用/タバコ/ナトリウム/ゲノム/ストレス/生理学
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発表日：2025年5月21日
24
代謝ダイナミクスの応答性とネットワーク構造の関係に新たな知見
今回、東京大学大学院理学系研究科の姫岡優介助教と古澤力教授は、大腸菌代謝の微分方程式モデルを用いて、代謝状態が外乱などを受けた場合の「応答の強さ」を決める因子の研究を行なった。その結果、代謝状態が外乱に対して強い応答を示すには①ATP...
キーワード：化学物質/微分方程式/計算機シミュレーション/光合成/力学モデル/シミュレーション/ダイナミクス/ネットワーク構造/動力学/分子システム/発酵/リン酸/代謝工学/微生物/アデノシン/代謝物質/筋肉/大腸/ATP/合成生物学/細胞代謝/代謝物/大腸菌
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発表日：2025年5月21日
25
ウィルスと同サイズの微粒子を捕捉
――ナノファイバー製フィルターと分子性ナノシートの複合化――
エレクトロスピニング法でナノファイバーを積層することにより、数百ナノメートルの細孔を有するナノファイバー製フィルターを作製できる。この数百ナノメートル細孔は、菌やPM2.5などの捕集に対して高い能力を有するということから、N95マスクなどに用いられている。しかし、100ナノメートル程度であるウィルスなどの捕集には過度の積層を必要とし、大きな圧力損失が問題となっている。 東京大学 生産技術研究所の石井 和之 教授、株式会社ナフィアスの渡邊 圭 代表取締役、青山学院大学 理工学部の長谷川 美貴 教授らの研究グループは、数百ナノメートルの細孔を有するナノファイバー製フィル...
キーワード：PM2.5/粒子状物質/水溶液/放射能汚染/クロロフィル/光合成/生産技術/ファイバー/エレクトロスピニング/コロナ禍/複合化/ナノシート/ナノファイバー/界面反応/銅イオン/セシウム/ナノメートル/マイクロ/圧力損失/電子顕微鏡/微粒子/表面張力/放射能/SEM/放射性セシウム/パンデミック/反応時間/ヘモグロビン/ポルフィリン/新型コロナウイルス感染症
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発表日：2025年5月21日
26
植物が干ばつに打ち勝つ力を引き出すしくみを発見
――根と葉の機能を高めることで植物の乾燥ストレスを軽減――
東京大学大学院農学生命科学研究科の勝濵直椰大学院生と矢守航准教授らは、水が限られた環境(乾燥ストレス)下でも植物の成長を維持するためには、根からの水や養分の吸収と葉での光合成活性を同時に高めることが重要であることを明らかにしました。 これまで、葉における光合成の制御機構の一つとして、気孔を取りまく孔辺細胞に存在するタンパク質「H⁺-ATPase」のはたらきが知られており、その活性を制御する「PATROL1」というタンパク質が注目されてきました。PATROL1は根においても大量に存在していることが知られていたものの、その役割は不明でした。本研究グループは、PATRO...
キーワード：AI/人工知能（AI）/異常気象/気候変動/プロトンポンプ/光合成/持続可能/シナプス/SEM/シロイヌナズナ/ダイズ/トマト/乾燥耐性/食料安全保障/農地/イネ/ストレス耐性/乾燥ストレス/細胞壁/水資源/土壌/アミノ酸配列/プロトン/細胞膜/免疫沈降/免疫沈降法/蛍光タンパク質/神経伝達物質/アミノ酸/神経細胞/立体構造/ゲノム/ストレス/遺伝子/抗体
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発表日：2025年5月9日
27
緑のアメーバから見えてきた光共生の適応的意義と多様性
―淡水池からサンゴ礁まで、光共生成立の普遍的な仕組みの理解に貢献―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の丸山真一朗准教授、国立遺伝学研究所遺伝形質研究系の宮城島進也教授、神戸大学内海域環境教育研究センターの大沼亮講師らによる研究グループは、長く謎とされてきたアメーバにおける光共生の適応的な意義と共生藻類の隠れた多様性を明らかにしました。今回、細胞内に緑藻類を共生させる光共生を行うアメーバから人為的に藻類を取り除き非共生状態（白化状態）を誘導する手法を開発しました（図1）。白化状態と共生状態の比較から、藻類細胞と共生することで飢餓条件下での宿主アメーバの生存率が高まることが明らかになりました。また、本種アメーバの細胞内には共生能力の異なる2タイプの...
キーワード：環境教育/パートナーシップ/海洋/光合成/進化学/評価手法/系統解析/サンゴ礁/渦鞭毛藻/褐虫藻/微細藻類/細胞生物学/遺伝学/遺伝子
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発表日：2025年3月10日
28
巨大火山噴火が促す酸化的世界の幕開け
—— 太古代末期の「酸素のゆらぎ」の要因を解明——
東京大学大学院理学系研究科の渡辺泰士客員共同研究員および田近英一教授、東京科学大学理学院の尾﨑和海准教授、海洋研究開発機構の原田真理子副主任研究員、筑波大学生命環境系の松本廣直助教らによる研究グループは、太古代末期に発生した「酸素のゆらぎ」...
キーワード：進化論/産学連携/酸素濃度/温室効果ガス/セレン/火山噴火/海洋/ジルコン/バクテリア/マグマ/マントル/因果関係/温室効果/火山ガス/火山活動/火成活動/花崗岩/海洋地殻/原生代/玄武岩/洪水玄武岩/深層水/太古代/堆積物/大陸地殻/炭酸塩/地球化学/地質学/沈み込み/沈み込み帯/白亜紀/化学進化/惑星/モリブデン/シアノバクテリア/共進化/光合成/レニウム/地球環境/シミュレーション/栄養塩/二酸化炭素/リン酸/海洋生物/生態系/海洋生態/海洋生態系/物質循環/ゆらぎ/カルシウム/細菌
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発表日：2025年3月5日
29
植物に学ぶ触媒デザインで酸素発生触媒の高性能化に成功
－人工光合成の実現に向けた金属錯体ポリマー材料の開発－
東京科学大学（Science Tokyo） 理学院 化学系の近藤美欧教授と小杉健斗助教、大阪大学 大学院工学研究科大学院生の松﨑拓実さん（博士前期課程・当時）と正岡重行教授らの共同研究チームは、東京大学 物性研究所の木内久雄助教と原田慈久教授、産業技術総合研究所の研究チームと共同で、植物をヒントに、（1）身の回りに豊富に存在する鉄イオンを持ち、（2）水溶液中で駆動可能で、（3）高い耐久性と反応速度を示す酸素発生触媒を得ることに初めて成功しました。エネルギー・環境問題を背景に、人工光合成（用語1）技術の開発に期待が集まっています。特に、...
キーワード：産学連携/光エネルギー/X線吸収分光/高エネルギー/水分子/水溶液/加速器/軟X線/放射光/太陽/多核金属錯体/鉄錯体/アンモニア/金属錯体/錯体触媒/触媒反応/反応場/光合成/太陽光/正極材料/赤外吸収分光/二酸化炭素還元/有機分子/マンガン/酸素発生反応/酸素分子/電気化学反応/キャリア/人工光合成/選択性/ボトルネック/還元反応/反応速度/局所構造/原子配列/電子状態/電池/インピーダンス/ポリマー/環境問題/金属イオン/耐久性/電荷移動/電気化学/二酸化炭素/二次電池/カルシウムイオン/メタノール/寿命/反応時間/アミノ酸/カルシウム/酸化反応/電気化学測定/配位子
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発表日：2025年2月27日
30
「強光でも負けない植物!」生産性向上の鍵となる画期的な光合成促進剤を発見!
――過酷な環境での収穫量向上に貢献する植物成長調整剤の開発へ期待――
東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らは、強い日差しにも負けず、植物の生産性を高める画期的な光合成促進剤を発見しました。 地球温暖化や異常気象によって、強い日差し(強光ストレス)が植物の成長を妨げ、作物の収穫量を大幅に減らしてしまうことが大きな課題となっています。増え続ける世界人口を支えるため、食料生産を2050年までに現在より50%増やす必要があるとされていますが、このような環境ストレスがその実現を阻む大きな障害となっています。 本研究グループはこの課題を解決するため、植物を守る新しい化合物を探す独自のスクリーニングシステムを開発しました。このシステムを使っ...
キーワード：産学連携/光エネルギー/自然災害/地球温暖化/異常気象/気候変動/酸化還元状態/キノン/光化学/クロロフィル/シトクロム/光応答/光化学系I/光化学系II/光合成/電子伝達/クロム/持続可能/ベンゼン/酸化還元/生産性/二酸化炭素/アントラキノン/カルス/フェレドキシン/クロロフィル蛍光/シロイヌナズナ/トマト/環境ストレス/アントシアニン/ストレス耐性/形質転換/温暖化/タバコ/遺伝子発現解析/発現解析/網羅的遺伝子発現解析/ゲノム編集/ATP/スクリーニング/化合物ライブラリー/抗炎症/抗炎症作用/受容体/阻害剤/電子伝達系/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現
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発表日：2025年2月26日
31
自己成長する人工細胞モデルの構築
―原始生命の進化プロセスと基本原理の解明に期待―
東京大学大学院工学系研究科の藪田萌 大学院生、皆川慶嘉 助教、野地博行 教授のグループは、立教大学大学院理学研究科の末次正幸 教授と共同で、DNA自己複製により自律成長する人工細胞モデルの構築に初めて成功しました。本研究では、ポリエチレングリコール（PEG）とデキストラン（DEX）という二種類のポリマーからなる水性二相分離がDNAの濃縮によって安定化されるという発見に基づき、複製酵素を合成し、それが自身の遺伝子をコードするDNA分子を増幅・複製することで10倍以上体積を増加させる自律成長する人工細胞モデルの構築に成功しました。これにより、遺伝子発現・DNA複製・成長が連動する...
キーワード：システム開発/産学連携/生命の起源/相分離/高分子/DNAポリメラーゼ/タンパク質合成/遺伝子増幅/遺伝情報/光合成/ポリエチレン/人工光合成/自律性/ポリマー/長鎖DNA/たんぱく/親水性/ポリエチレングリコール(PEG)/人工細胞/超並列/細胞モデル/エチレン/機能性/細胞膜/脂質二重膜/自己複製/DNA複製/RNA/ラット/共焦点顕微鏡/遺伝子/遺伝子発現/脂質
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発表日：2025年2月14日
32
魚類の回遊履歴推定の基盤となる太平洋の窒素・炭素同位体比マップが完成
マグロ・カツオ類や鯨類、サメ類の中には、太平洋を横断するほどの距離を回遊するものがいます。こうした高度回遊性の生物が、どの海域のどのような生態系を利用しているかを調べる方法として、対象生物の炭素・窒素安定同位体比分析が近年幅広く用いられています。この手法は、生態系の基盤となる植物プランクトンの炭素・窒素同位体比が、海域間で異なることを利用しています。海域ごとの同位体比の特徴は、食物連鎖を通じて一定の濃縮率で高次の消費者に伝えられることから、対象生物の同位体比を調べることで、その生物が過去に生息した海域の情報を得ることができます。 今回、水産研究・教育機構と東京大学大学院農学生命科...
キーワード：デルタ/クラスター分析/産学連携/海氷/安定同位体比/データロガー/海洋/食物連鎖/バクテリア/安定同位体/酸素同位体/酸素同位体比/炭素同位体/炭素同位体比/同位体/同位体比/ケイ素/アンモニア/窒素固定/シアノバクテリア/光合成/栄養塩/海洋環境/δ13C/生態系/プランクトン/安定同位体比分析/温暖化/海洋生態/海洋生態系/資源管理/植物プランクトン/食物網/生態学/放射線
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発表日：2025年1月4日
33
人工細胞内に細胞核を模倣した区画構造を構築
―生命システムの理解と応用に新たな可能性―
ポリマーの液-液相分離を利用して、人工細胞内に「細胞核」に相当する区画構造を構築することに成功。◆ 人工細胞の「細胞核」でのmRNA合成（転写）と人工細胞の「細胞質」でのタンパク質合成を空間的に分離することに成功。◆ 生命システムの理解や、効率的なタンパク質合成および物質生産への応用が期待される。人工的な細胞核の内部での転写と、外部（細胞質）でのタンパク質合成を別...
キーワード：視認性/トラスト/情報学/システム開発/DNA結合/産学連携/水溶液/生命の起源/相分離/天然変性タンパク質/反応場/タンパク質合成/DNA結合タンパク質/遺伝情報/光合成/ポリエチレン/人工光合成/ボトムアップ/3次元構造/ポリマー/長鎖DNA/たんぱく/物質生産/人工細胞/超並列/エチレン/アミノ酸配列/蛍光タンパク質/mRNA/RNA/アミノ酸/スクリーニング/プローブ/ミトコンドリア/遺伝子発現制御/医薬品開発/蛍光色素/合成生物学/細胞核/生体分子/発現制御/遺伝子/遺伝子発現
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発表日：2025年1月6日
34
海洋プランクトンの「光共生」の進化史を解明
―外洋域生態系におけるニッチ形成メカニズム―
東京大学大気海洋研究所の高木悠花准教授、齊藤宏明教授、島根大学の仲村康秀助教、ブレーメン大学のMichal Kucera教授、Christiane Schmidt研究員、早稲田大学教育・総合科学学術院の守屋和佳教授らによる研究グループは、単細胞の動物プランクトンである浮遊性有孔虫の進化史に、光共生が深く関わってきたことを明らかにしました。本研究では、学術研究船白鳳丸、ドイツの研究船Meteor等の研究航海で採取された浮遊性有孔虫19種に対し、DNAメタバーコーディング法（...
キーワード：プロファイル/情報学/パートナーシップ/産学連携/海洋/環境変動/地球温暖化/古海洋/堆積物/地球化学/光化学/クロロフィル/系統樹/光化学系I/光化学系II/光合成/分子系統解析/光環境/中新世/分子系統/地球環境/海洋環境/炭酸カルシウム/有機物/一細胞/環境史/マッピング/rRNA/クロロフィル蛍光/地球環境変動/原生生物/生態系/系統解析/プランクトン/渦鞭毛藻/温暖化/海洋生態/海洋生態系/褐虫藻/生態学/動物プランクトン/微細藻類/ニッチ/可塑性/代謝産物/次世代シーケンサー/イミン/カルシウム/遺伝子
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