#東大生研 着霜制御サイエンス社会連携研究部門（研究当時）／同大学 先端科学技術研究センターの田中 肇 特任研究員（東京大学名誉教授）と #東大生研 着霜制御サイエンス社会連携研究部門（研究当時）／同大学 先端科学技術研究センターのモイド モハド 特任研究員の研究グループは、水滴・固体・気体の境界線に働く「線張力」の微視的起源を、分子レベルで明らかにしました。線張力は表面化学だけで決まるのではなく、接触線での水分子の四面体構造の崩壊によって大きさだけでなく符号まで反転することを示しました。さらに、親水性基板上に形成された二分子層氷が、構造ミスマッチのために見かけ上疎水的に振る舞うことを見出し、ぬれの制御に新たな分子設計指針を与えました。

#東大生研 の芳村 圭 教授、同大学大学院新領域創成科学研究科の柳 莹莹 修士課程（研究当時）らが参画する国際研究チームは、リアルタイムデータ同化システムを開発し、日本全国の主要河川の80%で流量予測精度を向上させ、日本全国の水位観測地点の60%以上で信頼性の高い洪水予測を実現可能であることを示しました。早期警戒システムのモデルを変更することなく、1,800の水位観測データを用いて初期状態を補正するだけで、これまで予測が困難であった急峻な洪水のピーク流量の捕捉に成功しました。最大1日前からの洪水予測精度の向上により、避難準備や緊急対応のための時間的余裕が生まれ、人的・経済的被害の軽減への貢献が期待されます。

神奈川県立産業技術総合研究所の三村 久敏 研究員、大崎 寿久 サブリーダー、東京大学大学院情報理工学系研究科の竹内 昌治 教授（ #東大生研 学内クロスアポイント特任教授）、住友化学株式会社の高橋 康彦 統括研究員らの共同研究グループは、昆虫由来の嗅覚受容体をもつ細胞を集積した、匂い物質を検出するマルチセンサアレイを開発しました。独自のマイクロウェル構造により、微弱でばらつきやすい細胞応答を安定に検出しました。尿から抽出した揮発性成分を気化した状態（気相）で測定し、がん関連物質候補の検出に成功しました。将来的には、体に負担をかけず、簡便にがんの手がかりとなる物質を検出する、細胞型匂いセンサの基盤技術として期待されます。

#東大生研 の横田 裕輔 准教授と、海上保安庁海洋情報部の渡邉 俊一 主任海洋防災調査官、気象庁気象研究所の野田 朱美 調査官（現・産業技術総合研究所）、海上保安大学校の石川 直史 教授らによる研究グループは、海上保安庁による11年間の精密な海底地殻変動観測データを解析し、プレート境界のくっつき具合（固着状態）が変化するパターンを初めて明らかにしました。震源域の中でも、巨大地震のエネルギーを溜め込み続けている「安定した固着域」が主に日本列島南岸に近い海底下に存在し、「固着が時間変動する領域」がその南側に存在することを突き止めました。海底下の固着の時間変動を観測データから把握できるようになったことで、将来の地震の規模や性質をより正確に見極め、国や地域の防災対策に活かされることが期待されます。

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（理事長：小口 正範）原子力科学研究所 先端基礎研究センター表面界面科学研究グループの寺澤 知潮 研究副主幹、矢野 雅大 研究員、朝岡 秀人 研究専門官、鈴木 誠也 研究副主幹、物質科学研究センター放射光科学研究グループの津田 泰孝 研究副主幹、吉越 章隆 研究主幹、国立大学法人東京大学（総長：藤井 輝夫） #東大生研 の小澤 孝拓 助教、一般財団法人ファインセラミックスセンター(理事長：伊勢 清貴)の勝部 大樹 上級研究員らの研究グループは、ゲルマニウム基板上の銀薄膜に加熱・冷却でゲルマネンを作製する手法を詳細に解析しました。結果、加熱中300℃で現れたゲルマニウム粒が500℃で消えること、500℃から300℃への冷却中に銀薄膜表面のゲルマニウム量が増えることの２工程がシート状のゲルマネン形成の鍵であることを明らかにしました。500℃の高温状態を経験する必要性を解明し、ゲルマネン作製における再現性や安定性を高めました。また、他の原子一層物質での作製への発展性があることを示しました。この知見はゲルマネンの安定合成を通じて壊れにくい量子ビット材料の探索に貢献します。

早稲田大学の乗松 航 教授、物質・材料研究機構（NIMS）の榊原 涼太郎 博士（研究当時名古屋大学所属）、日本原子力研究開発機構の寺澤 知潮 研究副主幹、東京大学の河内 泰三 技術専門職員、#東大生研 福谷 克之 教授、名古屋大学の伊藤 孝寛 准教授の研究グループは、自然界には安定に存在しない構造を持つ2次元酸化鉄の作製に成功しました。２次元物質のグラフェンと３次元物質のSiCの界面に鉄と酸素を導入する新たな手法により、この2次元酸化鉄作製を実現しました。スピントロニクスデバイスなどへの応用が期待され、さらに他の2次元遷移金属酸化物に展開することによって新たな量子物性の開拓につながる可能性があります。

このたび、中央大学の李 一帆 助教、千葉大学環境リモートセンシング研究センターの岡崎 淳史 准教授、#東大生研 のコクヮン アレクサンドル 特任助教、芳村 圭 教授からなる研究グループは、大気・陸・海洋・海氷を結合した全球気候モデルに「水の同位体」の挙動を実装したモデルを日本で初めて開発しました。産業革命後から近年（1850-2014年）の降水・水蒸気・海水・海氷の同位体比を、観測と整合的に再現しました。大気と海洋の相互作用を考慮することにより、太平洋表層海水の酸素同位体比（δ18Osw）の空間分布に加え、エルニーニョ・ラニーニャ現象に起因する年々変動の再現性が向上し、鉛直混合と水平移流の重要性を示しました。

#東大生研 の杉原 加織 准教授らの研究グループは、体内に存在する2種類の抗菌ペプチド（LL-37 と HNP1）が、膜の脂質環境に応じて集合・解離を切り替え、抗菌活性とヒト細胞への毒性を調節する仕組み（ダブル協奏効果）を解明しました。抗菌ペプチドの新たな組み合わせ探索など、薬剤耐性菌に対してより安全な次世代抗菌薬の開発につながると期待されます。

米国ジョージ・メイソン大学のPaul A. Dirmeyer 特別教授と #東大生研 の徳田 大輔 特任講師の研究チームは、過去の予測データの中から「現在の状況を最も良く再現していたもののみ」を選び出して再利用する新手法「LEAS」を開発しました。その結果、検証した4つ全ての気象予測モデルにおいて、1〜5週間先の気温予測精度が改善しました。追加計算を伴わない後処理手法であり、既存の運用予測システムにも導入可能です。数週間先の予測精度の向上は、熱波などの極端気象への事前対応、電力需給の最適化、農業計画の高度化などに直接的に貢献する可能性が期待されます。

#東大生研 竹内 昌治 特任教授（本務：同大学大学院情報理工学系研究科 教授）、池尾 聡 特任助教、大学院情報理工学系研究科 谷 佑太 大学院生（研究当時）、HiLung株式会社 山本 佑樹代表取締役らによる研究グループは、ヒトiPS細胞からヒト肺の末梢ミクロ構造を模倣した肺細葉様オルガノイド（PAcinO）と、オルガノイド内部に直接アクセスできるデバイス（DENIRO）を開発しました。両者を組み合わせた実験系（PAcinOs in DENIRO）により、この肺のミクロの構造が呼吸のように膨らむ機構の再現・観察を可能にし、オルガノイド肺のやわらかさ（肺コンプライアンス）の定量化に世界で初めて成功しました。肺線維症のように肺が硬くなる病態の再現や、治療薬候補の評価への応用が期待されます。