名古屋大学低温プラズマ科学研究センターの石川 健治 教授の研究グループは、九州大学　古閑 一憲 教授、アタリ　パンカジ 准教授らとの共同研究で、新学術領域である「プラズマ種子科学」に関するプラズマ種子プライミング注2）やバイオスティムラント注3）の新しい技術の総説を発表しました。　近年、世界的な食料需要の増大に伴い、作物生産性の向上が重要な課題となっています。本研究グループは、植物の成長促進および収量増加につながる新技術として、「非熱プラズマ」を用いたプラズマ種子プライミングに着目しました。プラズマは、電子やイオンなどを含む状態であり、空気と反応することで反応性酸素・窒素種...

　廃プラスチックの適切なリサイクルは、海洋汚染の防止、化石資源の節約、二酸化炭素排出量削減などの地球規模の環境問題解決のための喫緊の課題と認識されています。役目を終えたプラスチックを化学反応によって原料モノマー(※2)まで分解し、新しいプラスチックを再生産するケミカルリサイクル(※3)は、有望なリサイクル手法です。しかし、原料モノマーを回収するためには、複数のプラスチックが混ざった混合廃プラスチックから特定のプラスチックを事前に分離する必要があり、これがボトルネックとなっていました。　本研究では混合廃プラスチックのなかのポリウレタンを選択的に化学分解し、ポリウレタンの原料モノマーと分...

　収穫後の青果物は、流通・保存過程で約40〜50％が失われるとされており、食品ロスの増大が課題となっています。また、従来のプラスチック包装は環境負荷が高く、持続可能な代替材料の開発が求められています。　九州大学大学院農学研究院の田中史彦教授、田中良奈准教授らの研究グループは、廃棄されているカボチャ皮を原料としてナノ材料「カーボンクオンタムドット（CQDs）」を合成し、高機能な食品包装材料の開発に成功しました。本研究では、カボチャ皮を水熱処理することで、数ナノメートルサイズのCQDsを作製しました。これらの粒子は紫外線を吸収し、抗酸化作用を示す特徴を有しています。また、CQDsをカルボ...

　九州大学留学生センターの生田博子准教授と大分大学経済学部の久保田亮准教授は、アラスカ州南西部の大規模金鉱開発事業を取り上げ、「開発の推進」vs「自然の保全」、「先住民」vs「非先住民」、「地域住民」vs「政府・企業」といった二項対立に単純化できない、開発と先住民をめぐる複雑な関係性を明らかにしました。　米国アラスカ州は、天然資源の宝庫として知られています。近年の日米関税交渉や日米首脳会談でもアラスカ産の石油や液化天然ガスについての言及がありました。一方アラスカ州は、野生状態の自然環境が積極的に保護・活用されている地域でもあります。特に、住民の大部分がアラスカ先住民で構成されるアラス...

　近年、地球温暖化により登熟期の高温が頻発し、イネの収量・品質低下が課題となっており、これは「令和の米騒動」の要因の一つとされています。一方で、登熟期の環境が、次世代植物の発育や農業形質にまで影響するのか、また影響する場合その分子メカニズムは十分にわかっていませんでした。とくに、環境情報が次世代に伝わる実態を圃場レベルの形質まで結びつけた議論は、食料生産現場において重要課題となっていました。　本研究は、イネの登熟期の高温が、種子にDNAメチル化※2を介した“エピジェネティク※3記憶”を形成し、その記憶が後代の遺伝子発現と農業形質（収量を含む）を変えるという新たな仕組みを解明しました。...

　東アジアの黄砂（砂じん嵐）は主に春に発生し、冬の飛来は非常に稀でした。しかし、2022年12月には日本で10年ぶりとなる「冬の黄砂」が観測されました。これまで、冬の大規模な黄砂がどのような要因で引き起こされるのか、詳細なメカニズムは未解明でした。　九州大学応用力学研究所（原 由香里助教）と国立環境研究所地球システム領域（神 慶孝主任研究員）の研究グループは、ダスト予測モデルや各種観測データおよび大気再解析データを統合した解析を行いました。その結果、2022年12月の黄砂は、発生源であるゴビ砂漠の積雪が少なかったことと、温帯低気圧に伴う強風が引き起こしたことを明らかにしました。...

　水素社会の実現に向けて、燃料電池や水電解装置の中核部材であるアニオン交換膜（AEM）材料の開発が急がれています。近年、人工知能（AI）を活用した材料設計が注目されていますが、高精度な予測を可能にする人工ニューラルネットワーク（ANN）はその判断根拠が分かりにくい「ブラックボックス」であるため、実験研究者が予測結果を理解し、分子設計に活用することは容易ではありませんでした。さらに、AIの判断根拠を可視化する説明可能AI（XAI）手法も、高次元の分子記述子を扱うANNモデルでは計算コストが大きく、実用的な適用が難しいという課題がありました。　九州大学大学院工学研究院の加藤幸一郎教授、藤...

光駆動水素発生のイメージ図：鉄と光を使うシンプルなアルコールからの水素発生化学製品が取り巻いている現代生活は触媒なしでは成り立たないと言っても過言ではありません。そのため、我々人類の生活をさらに豊かなものにすべく、日進月歩、触媒開発...

キリンの首はなぜ長いのか？高い木の葉を食べようと首を伸ばし続けた結果、その形質が子に受け継がれたからだと、19世紀の博物学者ラマルクは唱えました。この「獲得形質の遺伝」による環境適応は今でも根強い魅力がありますが、現在では否定されています。しかし生物には、育った環境によって姿や形を変化させる能力があります（表現型可塑性（※1））。最近では、この育ちで獲得した変化が、生まれつき備わっている集団が見つかっており、ラマルクが唱えた「獲得形質の遺伝」を匂わす事例が報告されています。そして、この過程がどのような分子メカニズムで起こるのかは、長年の謎でした。本研究では、メダカの腸の長さをモデル...

金沢大学国際基幹教育院GS教育系の佐藤圭講師および理工研究域地球社会基盤学系のジェンキンズロバート准教授、千葉県立中央博物館分館海の博物館の照屋清之介研究員、九州大学総合研究博物館の加藤萌助教（研究当時：金沢大学ダイバーシティ推進機構特任助教）からなる共同研究グループは、能登半島外浦地域の岩礁海岸において、令和6年能登半島地震（M7.6）による国内最大級の沿岸隆起で陸上に露出した沿岸生物相を詳細に記録しました。 能登半島北西部の鹿磯（かいそ）漁港周辺では、地震によって鉛直方向に約3.6～3.9mという劇的な隆起が発生しました。この急激な地形の変化によって、本来潜水調査でし...

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）のEdalati Kaveh准教授、Hidalgo-Jimenez Jacquelineテクニカルスタッフ、Nguyen Thanh Tam学術研究員らの研究チームは、隕石や彗星などの小天体衝突が初期地球にもたらした極限環境が、生命のであるRNAの前生物化学※6に与える影響を調査しました。高圧ねじり（HPT）という革新的な手法を用いて衝突時の高圧・高せん断環境を再現し、RNAの主要な構成要素であるアデノシン一リン酸（AMP）の安定性と反応性を、乾燥状態および含水状態（10 wt% 水）、常温および...

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和　裕幸、以下「JAMSTEC」という。）地球環境部門むつ研究所 海峡・沿岸環境変動研究グループの脇田昌英 副主任研究員らの研究グループは、北太平洋西部亜寒帯域のカムチャツカ半島沖に位置する定点K2（北緯47度、東経160度）において、1999～2023年の25年間にわたって、海洋地球研究船「みらい」などで得られた生物地球化学観測データを解析しました。その結果、本海域では海洋酸性化が着実に進行していることに加え、生物生産の長期的な変化が明らかにされました。衛星および船舶観測データから、定点K2での海面水温は、年0.056℃の割合で上昇し、...

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）のNguyen Thanh Tam学術研究員、中村潤児特任教授、Edalati Kaveh准教授らの研究チームは、CO₂排出とプラスチック廃棄物という二つの深刻な環境問題に、単一のプロセスで同時に対処する画期的な光触媒システムを開発しました。独自に設計した「ハイエントロピー酸化物」触媒を用いて、CO₂とPETプラスチックを、光エネルギーだけで有用な化学製品に同時変換することに世界で初めて成功しました。従来のCO₂変換やプラスチックリサイクルのアプローチは、通常、一度に一つの汚染物質のみを処理し、エネルギー集約...

地球の磁場は、過去に何度も「南北が入れ替わる」反転現象を起こしてきました。これまでの研究では、こうした磁場反転は一般的に1万年ほどの比較的短い期間で進行すると考えられていました。このたび、高知大学海洋コア国際研究所の山本裕二教授、フランス国立科学研究センターおよびソルボンヌ大学の BOULILA Slah 博士、九州大学大学院理学研究院の高橋太准教授、米国ユタ大学の LIPPERT C. Peter 准教授らによる国際研究チームは、約4,000万年前の深海堆積物に残された古地磁気記録を高精度で解析し、当時起きた2回の磁場反転を特定しました。解析の結果、これらの反転は約1万8千年と約...

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターグリーンナノ触媒研究チームの山田陽一チームディレクター、アブヒジト・セン研究員、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I2CNER）のアンドリュー・チャップマン准教授らの共同研究グループは、高分子固体酸触媒PAFR IIとマイクロ波加熱を組み合わせて、世界的に需要が拡大しているにもかかわらず再資源化が難しい「ポリオキシメチレン（POM）」を分解して再資源化へつなげる技術を開発しました。本研究成果は、持続可能な化学産業の構築や循環型社会の実現に貢献することが期待されます。共同研究グループは、高分...

図1：EarthCARE（a）および NICAM（b）による中緯度低気圧に伴う寒冷前線ケースにおけるドップラー速度。ドップラー速度の単位は m s⁻¹ である。東京大学大気海洋研究所、宇宙航空研究開発機構、九州大学応用力学研究所の合...

台風の強度や発生数が温暖化に伴いどのように変化するのかについては多くの研究がありますが、台風による極端降水の地域別の将来予測はほとんどありませんでした。特に日本を含む東アジアにおける台風災害リスクの将来予測は喫緊の課題です。本研究で、九州大学大学院理学府博士後期課程３年の呉 継煒大学院生、同大学院理学研究院の川村隆一教授らの研究グループは、過去に発生した台風の再現実験と温暖化シナリオSSP245（※2）に基づく疑似温暖化実験との比較解析を行いました。また地域別の台風による極端降水の将来変化を正確に把握するために、コア降水と遠隔降水を分離・同定する客観的手法を適用しました。解析結果から、東アジ...

私たちは日頃、春の芽吹きや開花、秋の紅葉など、生物の活動を通して季節の移り変わりを感じます。このような生物の季節的な活動はフェノロジーと呼ばれ、特に自力で移動できない植物にとって、気温や日長といった環境の劇的な変化に適応する上で重要な仕組みです。しかし、季節に応答した生物のリズムがどのような遺伝子の働きによって生み出されているのか、そして異なる植物種の間でどのように共通し、あるいは多様化しているのかは、これまで明らかにされていませんでした。九州大学大学院システム生命科学府の工藤秀一大学院生、同大学院理学研究院の佐竹暁子教授、池崎由佳学術研究員、同大学院比較社会文化研究院の楠見淳子教...

植物は土壌中の窒素濃度に応じて根の構造を大きく変化させます。窒素が豊富な環境では「窒素が十分に存在する」と判断し、不要なエネルギー消費を避けるために根の生長を抑制することが知られていましたが(図１)、その詳細なメカニズムはこれまで不明でした。このたび、九州大学大学院理学研究院の楠見健介 講師、伊藤和洋 大学院生(研究当時)、園田智也 大学院生らの研究グループは、神戸大学大学院理学研究科の深城英弘 教授、九州工業大学大学院情報工学研究院の花田耕介 教授、中部大学応用生物学部の鈴木孝征 教授、熊本大学大学院先端科学研究部の檜垣匠 教授らの研究グループとの共同研究により、モデル植物のシロ...

九州大学大学院理学研究院のリユウ フイシン教授と博士後期課程のファーハン ナウファルらは、地球温暖化や気候変動は宇宙通信環境に悪影響をもたらすことを、世界で初めて明らかにしました。主にCO₂の増加によって引き起こされる地球温暖化は、私たちが暮らす対流圏では、猛暑や異常気象の原因としてよく知られています。しかし、高度100kmを超えた上空熱圏（宇宙大気と呼ぶ）では、全く逆の現象が進んでいます。つまり地表付近が熱くなる一方、宇宙大気は寒冷化しているのです。本研究は寒冷化が進むにつれ、宇宙空間の電波通信環境はどのように変化するかについて世界に先駆けて検証しました。特に航空、海上通信や緊急...

アレロパシー（他感作用）は、ある植物が特定の化学物質を放出して周囲の植物の成長などに影響を及ぼす現象であり、生育を抑制するアレロケミカル(※3)は天然由来の除草剤の候補として注目されています。クルミ属の植物は強いアレロパシー活性を示すことが知られており、長い間その原因物質はジュグロン(※4)であると考えられてきました。九州大学大学院薬学研究院のPoomraphie Nuntawong助教、森元聡名誉教授、坂元政一准教授らの研究グループは、順天堂大学薬学部の宮本智文教授、チュラロンコン大学薬学部のVaralee Yodsurang助教と共同で自然の環境を模倣した土壌ベースのバイオアッ...

日本では、高齢化に伴う医療需要の増加を背景に、高額かつ高エネルギー消費型の画像診断機器であるCT（Computed Tomography）やMRI（Magnetic Resonance Imaging）の設置台数が急増しており、人口あたりの保有台数は世界的にも突出しています。しかし、これらの機器は国際的な水準と比較して運用効率が低く、過剰な設備投資や非効率的な運用が医療機関の経営に負担を与えるとともに、環境面でも多大な影響を及ぼしている可能性があります。九州大学大学院経済学府の牛島大悟大学院生（K2-SPRING・2025年度生）、経済学研究院の加河茂美主幹教授、中石知晃講師、広島...

金属ナノ粒子触媒は、持続可能なエネルギー変換技術や脱炭素社会の実現に貢献する重要な材料です。これらの触媒における反応活性は、その表面構造や帯電状態に大きく依存することが知られていましたが、実際の反応環境下におけるナノスケールでの挙動についての理解は依然として不十分でした。九州大学大学院工学研究院の麻生亮太郎准教授、村上恭和教授、佐野弘貴氏（博士前期課程）、九州大学超顕微解析研究センターの玉岡武泰助教（現：株式会社東レリサーチセンター）、大阪大学産業科学研究所の吉田秀人准教授、九州大学大学院総合理工学研究院の永長久寛教授、北條元准教授、大阪大学大学院情報科学研究科の御堂義博特任准教授...

九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I²CNER）の中村潤児特任教授、Mo Yan学術研究員、北海道大学触媒科学研究所の武安光太郎准教授、筑波大学国際マテリアルズイノベーション学位プログラム（博士後期課程）のMuhammad Asif氏およびRavi Singh氏らの研究グループは、金ナノ粒子による常温一酸化炭素（CO）酸化反応が、熱的な触媒作用だけではなく、新たに提唱した“混成電位駆動型触媒反応”という電気化学的メカニズムで進行することを世界で初めて実証しました。これまで、COの酸化反応は温和な条件下でも進行することが知られていましたが、その根本的な駆動原...

窒素ドープカーボン触媒の活性点であるピリジン型窒素の反応素過程におけるエネルギーダイアグラム。北海道大学触媒科学研究所の武安光太郎准教授、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I²CNER）の中村潤児特任教授、...

土壌中に微生物として存在している有機物の量（土壌微生物バイオマス）は、土壌の全有機炭素量注1の1％程度である一方、植物が利用可能な栄養成分の供給源として重要です。また、人為的な二酸化炭素（CO₂）排出量の約10倍に相当する土壌からのCO₂放出を左右する要因にもなっており、土壌微生物バイオマスの時空間変動把握は地球環境の将来変化を正確に予測するうえでも重要です。しかし、1970年代～90年代に確立された従来の土壌微生物バイオマス測定法では、劇物でもあるクロロホルムの利用が必要である他、採取後間もない新鮮な土壌を必要とするなど、地球規模の巨大データセット構築に向け多くの障壁...

全球平均の温暖化のペースと比較して、北極域は3〜4倍の速さで温暖化が進行しています。北極気候は中緯度の異常気象の発生にも密接に関わっているため正確な温暖化予測が必要となりますが、数値気候モデル※1によるシミュレーションでは北極温暖化のペースを過小評価する系統誤差が存在します。その原因として複数の要因が挙げられていますが、正確な理解には至っていませんでした。九州大学大学院総合理工学府修士課程1年の中西萌々花氏ならびに九州大学応用力学研究所の道端拓朗准教授は、北極温暖化の過小評価バイアスの原因の一つに、雲の内部構造の再現性が大きく関連している可能性を指摘しました。...