芝浦工業大学 工学部土木工学科 平林由希子 教授、#東大生研 山崎大 准教授らの研究グループは、MS&ADインターリスク総研株式会社と共同で「グローバルな洪水リスク情報の効果的な活用方法に関する研究」（LaRC-Floodプロジェクト）に取り組み、気候変動により変わりつつある洪水リスクの解析に取り組みました。過去35年間の世界の洪水頻度の変化を衛星画像から検出し、さらに近年の洪水に対する地球温暖化の影響を、気候モデルを用いて解析しました。その結果、観測とモデルの両面から、一部地域では地球温暖化の影響が河川洪水にすでに現れ始めていることを示しました。

#東大生研 の溝口 照康 教授らの研究グループは、化学結合「前」の状態で得られる情報だけで、結合「後」の結合物性を高精度に予測できる人工知能を構築しました。また、高精度の予測には、結合を形成する原子、分子、固体の個々の状態の情報が重要であることを明らかにしました。さらに、開発した手法を用いることで、わずかなデータ量の学習で十分な精度を実現できることも明らかになりました。

東京大学 大学院工学系研究科 特任教授・#東大生研 教授の立間 徹、同 大学院工学系研究科 特任教授の津本 浩平、同 医科学研究所 准教授 一戸 猛志らを中心とした研究グループと日本ペイントホールディングス株式会社は共同で、新型コロナウイルス感染症の感染リスクを低減する抗ウイルス性ナノ光触媒を新たに開発しました。

#東大生研 の上村 淳 特任助教と小林 徹也 准教授は、大腸菌など分裂を繰り返す単細胞生物のサイズ変化を計測したデータから、細胞分裂時のサイズを制御する法則を推定する手法を提案しました。一定の環境下に置かれた細胞でも、細胞のサイズや細胞分裂までの時間などを制御する法則は、しばしば大きな成長ゆらぎに隠され、見出すことが容易ではありませんでした。本手法は、深層学習を応用することで、データから確率的に生じるばらつき成分を取り除き、従来法と比べてより正確かつ柔軟に、さまざまな計測量の関係性を表現・推定することができました。細胞の成長や分裂に強い相関関係を示す指標を特定し、細胞分裂を制御する原理を解明する強力な手法となると期待されます。

#東大生研 の関本 義秀 特任教授らの研究グループは、携帯電話を用いて感染拡大リスクを下げる新たな接触確認技術を提案しました。今回の研究により、提案手法が、現在の接触確認アプリと比べて感染対策上多くの利点を有していることが示されました。本研究を発展させることにより、今後、わが国の感染症対策をより効果的、効率的なものとすることが期待されます。

鉄などの硬い結晶における固体から固体への転移は、外部からの変形を与えた場 合に既存の欠陥を起点として起こりますが、柔らかい結晶における結晶・結晶転 移の様式については、ほとんど分かっていませんでした。このたび、 #東大生研 の田中 肇 教授（研究当時）、復旦大学のタン ペン 准教授らの共同研究グループは、結晶から結晶への転移現象が、どのような条件下で、また どのような機構で起きるのかを明らかにすべく研究を行い、親結晶が十分柔らかい場合には温度の変化により自発的に転移が進行する様式が存在することを発見しました。本成果は、結晶の柔らかさに依存した結晶・結晶転移の経路選択の物理的原理を明らかにするとともに、親結晶の柔らかさと欠陥を利用した固体・固体転移の制御という新たな可能性を拓くものと期待されます。

#東大生研 の鹿園 直毅 教授らは共同で、次世代の高効率発電デバイスとして期待される固体酸化物形燃料電池の電極における反応場と三次元微細構造を同時に観察する技術を開発しました。これにより電極の詳細なネットワーク構造と反応分布を直接比較することが可能となり、今後、数値計算との比較によるシミュレーションモデルの高精度化や、最適な電極構造設計への指針獲得に繋がっていくものと期待されます。

総合地球環境学研究所を中心とした研究グループは、衛星データと数学的モデリングを使用した新しい手法で、世界でも有数の大気汚染の過酷な都市であるインドの首都、デリー周辺で、ロックダウン後の都市部と近郊農村部の窒素酸化物の濃度から、排出量の変化を推定し、その72％は交通と工場から排出される人為的活動由来であることを明らかにしました。

#東大生研 とJAXA地球観測研究センターの共同研究グループが開発・運用してきた｢Today's Earth-Japan｣による２０１９年の台風１９号の予測検証では、堤防決壊地点１４２箇所中１３０箇所で、被災前に警戒情報を出せることを確認しました。洪水予報は、国の機関のみが行うことができますが、国の洪水予報のリードタイム（予報発出時刻から将来予想される発災時刻までの時間）は６時間までで、TE-Japanでは３０時間以上前から予測可能となり、国の機関以外による洪水予報の可能性を示しました。

#東大生研 の田中 肇 教授、オックスフォード大学のデューレン ルール 教授らの共同研究グループは、これまで直接観察が困難であった球形コロイド粒子の回転運動に挑戦すべく研究を行い、高密度のコロイド分散系においてその観察に成功しました。本成果は、これまでほとんど解明されていなかった、高密度球状微粒子系における周囲粒子との相互作用下での局所的回転運動と、それが関わる様々な動的な現象の理解に新たな光を当てるものと期待されます。