3月8日（金）、理学部大講義棟にて、化学専攻 河野裕彦教授の最終講義「超高速分子ダイナミクスが誘う世界」が行われました。当日は学内の研究者、学生はもちろん、遠方からもたくさんの方々がご聴講されました。河野先生は山形大学工学部を経て、東北大学に着任されました。その間の研究の遷移をわかりやすくご講演されました。

また2009年6月〜2011年3月まではアウトリーチ支援室の室長、2013年度は当広報・アウトリーチ支援室の副室長として、広報・アウトリーチ活動にもご尽力いただきました。2015年には ぶらりがく でも「9月26日（土）理学部キャンパスツアー「3D映像で分子のナノワールドを読み解く―DNA分子の鎖切断シミュレーションと動画公開―」と題し講座を開催いただきました。3D映像を見る小学生の好奇心旺盛な様子に、目を細めていらっしゃった河野先生の姿が印象的でした。

河野裕彦先生よりメッセージをいただきました

私は東北大学大学院理学研究科化学専攻で1981年に学位を取り、アリゾナ州立大学の博士研究員、山形大学工学部助手を経て、1991年東北大学教養部に助教授として着任しました。1993年の教養部廃止後は、理学部に分属することになりました。1995年の大学院重点化を機に、藤村勇一教授のもと新しく立ち上がった数理化学研究室に所属し、量子反応動力学や反応の光制御を対象とした研究をグループ全体で推進する機会を得ることになりました。
私は在学中から長い間、理論化学の分野を中心に研究を進めてきました。とくに様々な化学反応の機構を時間的・空間的な視点から明らかにするコンピューターケミストリーという分野に携わってきました。ただ、1970年代の学生時代は、片平の大型計算機センター（現在のサイバーサイエンスセンター）に赴き、パンチカードに穴をあけ、プログラムの一行一行をカードリーダーに入れていた時代で、今のコンピューターの能力やそれを取り巻く環境は想像さえもできませんでした。当時は情報教育整備の萌芽期であり、Fortran言語の習得からプログラミングまでほとんど自己流でした。
学生時代の研究は、分子の電子励起状態のエネルギーが振動エネルギーに変換していく速度の計算でした。これは分子の多自由度の振動をすべて調和振動子で近似するという今では少し荒っぽい方法であり、解析的な解を導くことが主要な目的でした。コンピューターは、得られた解析解を数値にするために使われていただけでした。その後、アメリカでの博士研究員の時代に、任意のポテンシャルをもつ分子振動に対する時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解く手法を習得し、1980年代後半からA.H. Zewail（1999年ノーベル化学賞受賞）らが精力的に進めていたポンプパルスで始動された光化学反応をフェムト秒のプローブパルスで検出するというフェムト秒分光に適用していきました。化学反応の時間分解の実験結果を時々刻々と変化していく分子中の原子の位置を計算することによって理解することができ、次のステップをいろいろ考えるようになりました。
そのような中、1990年代の後半からは、高強度レーザー光と分子との相互作用に関心を移しました。具体的には、強い振動電場によって駆動される電子のダイナミクスや化学結合の組み換え（解離や反応）に対する実時間動力学法を開発し、様々な分子を対象にシミュレーションを行ってきました。クーロン力と拮抗するような力を分子中の荷電粒子に及ぼす強い光の強度領域では、これまでの摂動論領域では全く見られない非摂動論的現象が観測されています。その１つが、クーロンポテンシャルがレーザー電場によって歪まされ、形成された障壁を電子が透過するトンネルイオン化です。通常の多光子吸収によるイオン化の確率は、振動数が高くイオン化に必要な光子数が少ないほど、大きくなります。これに対して、トンネルイオン化の確率は、同じ光強度なら、光の振動数が低いほど大きくなるというユニークな特徴があります。このような電子のダイナミクスを理解する根本的な手法として、私たちは多電子の相関を取り込んだ多配置時間依存ハートリー・フォック法を世界に先駆けて開発し、トンネルイオン化に及ぼす電子相関の重要性を明らかにしてきました。
近赤外の高強度レーザーは、化学反応を操作する道具としても、その役割は大きくなってきています。そのようなレーザーは、分子の電子遷移や振動遷移とは共鳴していませんが、その強さのため電子や原子核を大きく動かし、イオン化を経て、結合の切断や組み換えを引き起こします。振動数、光強度に加えて、光電場の位相を操作した波形整形パルスによる反応制御も実験的に行われています。私たちは、強レーザー場中の反応を記述できる時間依存断熱状態法を開発し、小さな分子からC₆₀のような大きな分子まで、その高強度レーザーによる励起から反応に至る全過程を追跡してきました。その結果、反応過程が光電場に誘起された非断熱遷移による電子励起状態間の移動に支配されていることが明らかになりました。また、大きな分子の反応は初期励起のエネルギーだけに依存し、統計的に起こると考えられていましたが、波形整形パルスを使うと特定の振動モードを選択的に励起することが可能であり、生成物の収率や分岐比を変えることができることを理論的に裏付けることができました。
このような多自由度系の「分子制御」の成否は「分子マシン」につながる重要な過程で、分子科学の大きな課題になってきました。近赤外高強度レーザーを溶液に照射すると、ラジカルなどの反応種を生成しますが、その発生量やエネルギーを調整できることにも注目が集まっています。近赤外高強度レーザーを使うと、水溶液中で発生したヒドロキシルラジカルがDNAにどのような損傷を及ぼすかを詳細に調べることができ、実験と理論が融合したさらなる展開が期待されています。化学反応を時間軸で理解する化学反応動力学シミュレーションの萌芽期から40年以上この分野に身を置くことができ、その発展と将来の展望を見届けることができたことは、幸運だったと思っています。
私は、東北大学で教育を受け、本学で28年間教鞭を執り、数理化学研究室の教員・学生とともに自分たちのアイデアに沿って研究を進める機会を得ました。その間、教養部廃止、大学院重点化、法人化などが行われました。教養部廃止後、化学系以外の教員の皆様とも分野横断的な議論を進めて、自然科学総合実験を立ち上げていったことが懐かしく思い出されます。今後も東北大学は様々な変革を経ることになると思いますが、研究の理念を自ら問える新しい発想を持った学生を輩出して、さらに飛躍していくことを祈ります。

↑ 【思い出の写真】写真をクリックするとスライドショーになります

3月8日（金）、地学・生物共通講義室にて、生物学科 西谷和彦教授の最終講義「なぜ私は植物細胞壁の森に分け入ったのか」が行われました。本講義では、生い立ちや、幼少期に影響を受けたテレビ番組、書籍のエピソードなど、幅広くお話をしてくださいました。当時の写真も紹介いただき、終始ユーモアを交えた温かい雰囲気の中、講演は進められました。講義終了後には、西谷先生の長年にわたる研究・教育に対するご尽力とご功績に感謝と敬意を込めて、惜しみない拍手が送られました。

西谷和彦先生よりメッセージをいただきました

1997年6月に理学研究科生物学専攻に着任しまして、爾来21年9ヶ月間、青葉山の生物棟で研究と教育を行ってきました。着任４年後には生命科学研究科が設置される一方、青葉山キャンパスには農学研究科が移転し、地下鉄が開通するなど、東北大学は大きく変わりましたが、青葉山の生物学教室は連綿と続いてきました。 私は、1975年に学部の卒業研究として植物細胞壁の生理機能に関する研究を始めて以来、一貫して、植物細胞壁をテーマとして研究を続けてきました。1992年に植物細胞壁の力学的特性を決める多糖分子であるキシログルカンを繋ぎかえる酵素を発見しEXTと名付けました。東北大学に着任後は、EXTをコードする遺伝子の分子生物学的な解析を進め、2001年には、EXT遺伝子が多重遺伝子族を形成していることを明らかにし、XTHファミリーと命名しました。XTHファミリーメンバー間の役割分担の解析を通して、植物細胞壁の構築・再編に関する新しい細胞壁動態モデルを提唱してきました。 2005年以降は、XTHファミリーだけでなく、数千種と推定される細胞壁関連遺伝子群を視野に入れた包括的な研究を開始しまして、その方法論を世界に先駆けて確立できました。これら一連の植物細胞壁の包括的研究を更に展開するために、2012年に科学研究費補助事業の新学術領域研究「植物細胞壁の情報処理システム」が発足し、その領域代表を務めました。このプロジェクトは国内で植物細胞壁を研究する主要な３７研究室が参画する空前のオールジャパンのチーム編成となり、研究者コミュニテー形成に寄与したと自負しています。このプロジェクトの特筆すべき研究成果の一つは、植物細胞壁の骨格分子であるセルロースを繋ぎ変える新奇な酵素の存在を明らかにし、細胞壁構造モデルを刷新したことです。もう一つの成果は、植物細胞壁高次構造そのものが、情報としての機能を担い、植物の高次機能を統御する細胞装置であることを様々な事象より実証できたことです。文字通り、新しい学術領域を切り拓くことができたのではないかと思っています。 東北大学の青葉山で22年間に亘り、学生諸君やポスドク、生物学教室の皆さんと共に、植物細胞壁の研究と教育を進めな街ら、学問を楽しむことができましたことを、心より嬉しく、また誇りに思い、理学部の皆様に深く感謝しています。

↑ 【思い出の写真】写真をクリックするとスライドショーになります

  生命科学研究科の横山隆亮先生より
西谷先生へのメッセージをいただきました  

西谷先生は平成９年に東北大学で植物細胞壁の研究を中心とした新たな研究室を立ち上げられました。西谷先生は、その時既に、細胞壁の構築・再編を担う酵素であるEXTを発見され、細胞壁が細胞を覆う単なる固い壁ではなく、細胞伸長などで重要な役割を果たす動的な細胞外器官であることを証明されていました。これらの研究成果によって、細胞壁研究の第一人者となられた先生の満を持しての研究室の立ち上げだったと思います。私は翌年に先生の研究室の助手に着任し、それ以来21年間、先生のご指導を頂いてまいりました。当初、私は分子遺伝学を専門としていたこともあり、西谷先生が築き上げてきた細胞壁酵素の生化学的な研究に貢献できるかに不安があったことを覚えています。しかし西谷先生は、それまでの研究手法だけに固執することなく、研究目標を達成するためには、常に新しい技術を導入し、多面的な研究アプローチで研究を進めて行く方針であることを説いて下さりました。この先生の研究方針のおかげで、私は自分の専門分野を活かして細胞壁研究をスタートすることができました。また同様に、その後も研究室の多くのメンバーが様々な研究アプローチで細胞壁の機能解明に挑戦できたことで、本研究室で細胞壁の研究が大きく展開できたのだと思います。長い間、ご厚情とご指導を頂いてきたことを深く感謝しております。今後も益々のご健康とご多幸をお祈り申し上げます。

↑ 【思い出の写真】写真をクリックするとスライドショーになります

3月15日（金）、理学部大講義棟にて、地学専攻 海保邦夫教授の最終講義「地球生命環境史：7大事件から読み解く」が行われました。海保先生には、理学研究科のニュースレター最新号、アオバサイエンティア No.32の特集ページにもご寄稿いただいております。タイトルは「大量絶滅の発生メカニズム」。こちらも併せてご覧ください。

海保邦夫先生よりメッセージをいただきました

最終講義では話さなかったことですが、在職中に印象に残った経験を３つ紹介します。ひとつは、若手研究者だった頃のことです。研究員としてスタンフォード大学にいた時に、同じ建物にいた著名な教授の本を面白くて一気に読みました。それまでローカルな研究をしていましたが、これにより、視野がグローバルに広がりました。チューリッヒ工科大学（ETH）で研究した時も、有名な教授が近くにいるだけで、影響を受け、研究のやり方を見つけました。ETHの別の教授（受入教員）からは、深海掘削の試料を研究することを勧められ、東北大学へ着任後、それをグローバルに研究しました。これらの結果、1990年代に、２回目のスタンフォード大学滞在時と東北大学で多くの論文を書きました。

２つ目は、専門の研究材料（底生有孔虫化石）でわかることはわかったので、新たに堆積有機分子を研究材料として選び、大量絶滅など地球史重要事件の謎解きをするようになった頃2000年代のことです。世界中に地質調査に出かけ、堆積岩試料を採取しましたが、一番多く出かけた中国でのことです。お世話になった大学では、若手研究者を欧米の著名な教授の元で研究させることにより、研究業績を上げ、有名な雑誌に載ると褒美がもらえる環境で、日本の大学を抜いて行ったことを間近で見た事です。

３つ目は、最近のことです。2016年に「すすが恐竜を絶滅させた」という論文と2017年に「小惑星衝突場所がずれていたら恐竜は絶滅しなかった」と言う論文を発表しました。米英豪日のメディアがこれらの論文の記事を書きましたが、その中で2017年の論文に関するニューヨークタイムズの記事には、米国の２名の研究者の反論が載っており、最後に私の証拠が書いてありました。有名な雑誌に載った米国で強く信じられている、白亜紀--古第三紀境界のすすの森林火災起源説に反する事実（小惑星が衝突した堆積岩中の有機物の不完全燃焼によりすすが成層圏に入り太陽光を遮断し寒冷化と低緯度で砂漠のような降水量をもたらしたことにより、恐竜やアンモナイトなどが絶滅した）を論文発表したからです。米国の地球化学の教授から、「今、ニューヨークタイムズの記事を読んだけど、あなたの方が正しいと思う」というメールが来ました。昨年は、米国の別の教授から送られて来た論文原稿に、森林火災起源説を信じて書いた段落があったので、コメントしたところ、再送された原稿ではその段落は削除されていました。 このような貴重な経験をさせていただいた方々に感謝します。

↑ 写真をクリックするとスライドショーになります

2月15日（金）、理学研究科合同C棟2階にて、東北大学大学院理学研究科・生命科学研究科 理学・生命科学研究科 合同シンポジウム2019 -学生・若手研究者の連携による学術的研究の創出-が開催されました。

東北大学大学院 理学研究科では、新学術領域における学生・若手研究者の連携による学際的研究の創出・創生・創造・展開を目標に、教育研究活動の一環として、異分野間の交流を図るため、2007年度から東北大学大学院理学研究科の6つの専攻（数学専攻、物理学専攻、天文学専攻、地球物理学専攻、化学専攻、地学専攻）、2016年度には新たに生命科学研究科を加え合同シンポジウムを開催してまいりました。この合同シンポジウムでは、大学院生が主体になり企画・運営を行い、教員がサポートしています。

ポスター発表者の方々全員に一分間のショートプレゼンテーションをし、聴講者は優秀なショートプレゼンテーションに投票。その結果、今年度は6名の方々に「優秀ポスター賞」が授賞されました。

2月27日（水）、理学研究科青葉サイエンスホールにて、天文学専攻 野口正史准教授の最終講義「銀河と紙と鉛筆と」が行われました。

当日は学内の研究者、学生はもちろん、遠方からもたくさんの方々がご聴講されました。野口先生が天文学に目覚めたのは10歳の誕生日。その日の夜、望遠鏡で土星の輪を見た時から天文学にのめり込んでいったそうです。 最後は「東北大は研究者の多様性があり、カバーする分野もバラエティに富んでいます。これまで支えて下さったたくさんの方々に感謝しています。」との言葉で締めくくられました。

3月7〜9日、理学研究科合同C棟青葉サイエンスホールにて、国際会議 "Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2019" が開催されました。この国際会議は、ニュートリノ科学研究センターの井上邦雄 センター長が代表をつとめる新学術領域「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」が主催するものです。参加者は100人を超え、5年間の集大成の発表や今後へ向けたパネルディスカッションが行われました。

理学研究科・理学部のPR動画の撮影にご協力していただける方を募集します！ぜひご応募ください！
＊ 動画第一弾はこちらから