東京大学 日本原子力研究開発機構 発表のポイント 6次元結晶の3次元空間の断面とみなせる「準結晶」の比熱が異常に大きくなる現象を、実験と機械学習シミュレーションで追求し、高次元での原子のゆらぎが原因であると突き止めた。 準結晶のシミュレーションには膨大な計算が必要で、これまでは簡単なモデルでしか行われてこなかったが、今回、高精度かつ長時間の機械学習シミュレーションを行い、実験と比較することが可能になった。 この結果は、複雑な物質において実験と比較可能な機械学習シミュレーション手法を確立できた事を意味しており、準結晶を用いた新たな熱電材料など様々な材料にこの手法を適用することで、材料開発が加速すると期待される。 高次元の揺らぎが3次元空間に影響を与える様子の概念図 Credit: UTokyo ITC/Shinichiro Kinoshita 概要 東京大学情報基盤センターの永井佑紀准教授、

パプアニューギニアの高地に滞在するうち、サツマイモが主食でタンパク質摂取が少ない現地の人たちが筋骨隆々だと気づいた梅崎先生。 糞便サンプルを集めて分析し、窒素を固定する機能を持つ腸内細菌を探りあてました。 人類と腸内細菌との素敵な共生関係とは？ たとえば、ライオンは地域が別でも肉食ですが、人類の食べ物は地域ごとにいろいろです。アフリカにいた頃にはまだ小さかった人類の多様性は、各地に広がって環境に適応するうちに拡大しました。そうした人類の多様性の解明を目指すのが、人類生態学です。 糞便から腸内細菌を調べる 人類生態学では調査地に長く滞在することが多く、私の場合はそれがパプアニューギニア高地でした。現場に入らないと見えないテーマを探すのがこの分野の醍醐味です。初めて現地に赴いたのは、博士1年だった1993年。通算2年超の滞在で感じたのは、現地の主食がサツマイモでタンパク質摂取が明らかに足りない

── 2020年以降は、どのような動きがあったのでしょうか？ 2020年にアラブ首長国連邦（UAE）とイスラエルが国交を正常化しました。これ以後、湾岸諸国やアラブ諸国の間でイスラエルとの関係を見直し、正常化に向かう動きが進みました。これをユダヤ教、キリスト教、イスラーム教に共通する預言者アブラハムにちなんでアブラハム合意と呼びます。アメリカのバイデン政権は、サウジアラビアとイスラエルの国交正常化に向けた交渉を仲介し、サウジアラビアがイスラエルとの国交を正常化すれば、アメリカはサウジアラビアの安全を保障すると確約していました。 サウジアラビアのサルマーン国王周辺は、1967年の戦争以前の国境での二国家共存によってパレスチナ問題を解決し、アラブ諸国がイスラエルを承認して国交正常化する、という2002年アラブ平和イニシアチブの原則に変わりがないことを一貫して明言しています。しかし、ムハンマド皇太

発表者 今泉　允聡（東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻　准教授） Johannes Schmidt-Hieber（University of Twente, Professor） 発表のポイント 深層学習が過学習を起こさない原理を、ニューラルネットワークがエネルギー曲面上で滞留する数学的理論を開発して説明した。 深層学習が大自由度にも関わらず過学習しない原理は長年の未解明点であり、これを説明する理論を開発した。 深層学習を効率的に制御するための理論の発展や、アルゴリズム開発・ネットワーク設計などへの工学的応用が期待される。 発表概要 東京大学大学院総合文化研究科の今泉允聡准教授、University of TwenteのJohannes Schmidt-Hieber教授による研究チームは、ニューラルネットワークがエネルギー曲面上で"滞留"という現象を起こすことを数学的に記述し、深

かつては地球の自転や公転という周期現象が時間の「ものさし」に使われていました。ところが、たとえば、地球の自転は潮汐摩擦によってだんだん遅くなります。このものさしの精度をグッと向上させたのが、1955年に発明されたセシウム原子時計です。これは、その後大きく進歩し、今では絶対零度近くまで冷やしたセシウム原子が吸収するマイクロ波の振動数を利用し、3000万年に1秒も狂いません。 そして、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の香取秀俊教授が挑戦しているのはなんと、宇宙の年齢の2倍以上の、300億年で1秒も狂わない超高精度の時計、「光格子時計」です（図1）。 なぜそんなに高精度で時間を測りたいのか？ 図2：測定対象と目盛りの関係 測定の精度は、その目的に応じて設定します。同じ3分程度の時間を測る場合に、それがお湯を注いでからカップラーメンができあがるまでの時間は1分間隔の目盛りで十分ですが（左）、

令和2年度　東京大学学位記授与式　総長告辞 本日ここに東京大学より博士、修士、専門職の学位記を授与される皆さん、誠におめでとうございます。 このたび、修士課程3,156名、博士課程1,046名、専門職学位課程321名、合計で4,523名の皆さんが学位を取得されました。そのうち留学生は1,129名です。 皆さんは、私が総長として送り出す最後の修了生となります。皆さんの学業の最終年に起こった新型コロナウイルスの感染拡大は、私たちの社会のあり方や日常を大きく変えました。この一年は、東京大学の144年の歴史のなかでもとりわけ困難で、かつ大きな転換に挑んだ年として、人びとの記憶と記録に刻まれ、永く語られることになることでしょう。 そうした不自由と困難のなかでも諦めず、日々研鑽に励み、本日ここに修了の日を迎えられた皆さんに、東京大学の教職員を代表して、敬意を示すとともに、心よりお祝いを申し上げます。ま

東京大学大学院総合文化研究科の水野 英如助教、池田 昌司准教授、中国・上海交通大学のトン フア（Tong Hua）准教授、フランス・グルノーブル大学のモッサ ステファノ（Mossa  Stefano）教授は、ガラス中の分子の熱運動をコンピュータシミュレーションによって詳細に観察・解析し、通常の固体では起こり得ない、特異な分子運動が生じていることを発見しました。 固体中の分子は、熱（温度）によって絶えず運動しており、この熱運動が熱容量や熱伝導率といった固体の物性・性質を決めています。つまり、固体の物性を理解するためには、分子の熱運動を理解することが必須なのです。通常、固体中の分子は、ある一つの配置のまわりを“振動”しています。ところが古くから、ガラスには分子の振動運動のみでは説明できない物性があることが指摘されており、したがって、振動以外に何か別の分子運動が存在することが示唆されてきました。

テスト航海で与那国島から西表島を目指す2艘の草束舟。国立科学博物館「3万年前の航海 徹底再現プロジェクト」より。撮影：海部陽介（2016年7月11日） © 2020 海部陽介 東京大学大学院理学系研究科の井原泰雄講師、国立民族学博物館の池谷和信教授、野林厚志教授、国立科学博物館の海部陽介研究グループ長（現、東京大学総合研究博物館）は、更新世の人類による島しょ進出について分析し、偶然の漂流により10人程度のグループが島に渡ったとすれば、その子孫が集団として持続した可能性があることを示しました。 後期更新世の人類は海を渡り、日本の琉球列島のような島々に進出しました。意図的な移住だったとすれば、当時の人類の優れた航海技術がうかがえますが、移住が偶然の漂流の結果だった可能性も排除できません。偶然の漂流とすれば、その子孫が人口を維持するために何人の漂着者が必要だったのか、長年答えのない議論が続いてき

無限時間経過後の量子状態を表すニューラルネットワークのイメージ図 ニューラルネットワークに対応する状態の「寿命」が最大化されるように最適化すると、外部環境とエネルギーを交換する状況にて、無限時間経過後に達成される量子状態の近似的な表式が得られる。 © 2019 Nobuyuki Yoshioka and Ryusuke Hamazaki. 東京大学大学院理学系研究科の吉岡信行大学院生と濱崎立資大学院生は、エネルギー散逸の影響に長時間さらされた量子状態が到達する定常状態を、ニューラルネットワークによって表現する手法を提案しました。本研究成果は、2019年6月28日付で、物性物理分野の学術雑誌であるPhysical Review Bに掲載され、雑誌編集者による注目論文(Editor’s suggestion)として採択されました。さらに、特にインパクトのある論文として、米国物理学会誌Physi

ミクロ法則とマクロ法則を橋渡しする新しい関係式を発見 - 量子力学と熱力学がそれぞれ与える感受率の間の関係を解明 -研究成果 東京大学大学院総合文化研究科先進科学研究機構の千葉侑哉大学院生、清水明機構長、大阪大学全学教育推進機構の浅野建一教授は、ミクロな法則である量子力学と、マクロな法則である熱力学とを橋渡しする、新しい関係を理論的に発見しました。 まず、物質に磁場を突然かけたときに量子力学に従って磁化が誘起される程度を表す感受率が、かける磁場の波数の関数として不連続に飛ぶことを示しました。そして、この飛びの前後の値が、ゆっくり磁場をかけて熱力学に従って磁化が変化する場合に得られる二種類の感受率にそれぞれ等しくなることを発見しました。さらに、このように量子力学の結果と熱力学の結果が綺麗に整合するために物理系が満たすべき条件も明らかにしました。 これらは、ひとつの物質にミクロ法則とマクロ法則

タンパク質は一般に熱によって変性し、お互いに集まって凝集するという性質を持ちます。一方で、熱によって変性せず凝集しない熱耐性タンパク質は、これまで例外的であるとみなされ、そのようなタンパク質がどの程度存在するのか、またどのような機能をもつのかについては、不明なままでした。 今回、東京大学定量生命科学研究所の坪山幸太郎学振特別研究員、泊幸秀教授らの研究チームは、熱耐性タンパク質がヒトやハエにも豊富に存在することを発見しました。これらのタンパク質は、決まった構造を持たず「へろへろ」した性質を持つこと、また熱耐性( Heat-resistant)であり、機能があまりわかっていない(Obscure)ことから、Heroタンパク質と名付けられました。 驚くべきことに、Heroタンパク質には、他の一般的なタンパク質を安定化し、変性や凝集から守る「ヒーロー」としての役割を果たしていることが明らかになりまし

平成23年3月11日に発生した東日本大震災発生時の様子やその後の行動、対応、感想等を本学関係者に手記として執筆してもらいました。 3月11日に発生した東日本大震災は、大津波による東北地方沿岸部の壊滅的な被害をもたらし、福島原子力発電所の事故を引き起こしました。この記事を書いている平成23年4月現在、震災による死者・行方不明者の数は2万8千人を超えており、未だに被害の全貌は明らかになっていない状態です。被害に遭われた皆様に心よりお見舞い申し上げるとともに、犠牲になられたお一人お一人とその遺族の皆様に対し、深くお悔やみ申し上げます。 本震災により首都圏においても、交通機関がストップし大量の帰宅困難者を生むとともに、携帯電話などの情報インフラが麻痺し、しばらくの間は連絡不可能な状態になったことは記憶に新しいと思います。このような災害発生時において、最も重要であるが、同時に最も困難であるのが安否確

大学院薬学系研究科の石川智愛大学院生、池谷裕二教授らは海馬ニューロンが受けるシナプス入力を大規模に可視化することで、近傍のシナプスが特定の順番で反復入力（シークエンス入力）を受けることを発見しました。本研究成果は2020年2月12日付でScience Advances誌（オンライン版）に掲載されました。 発表概要 脳は多数のニューロンにより構成され、さまざまな情報はニューロンの組み合わせとその活動パターンでコードされると考えられています。こうした活動は発火シークエンスとして知られ、記憶や学習を始めとする高次機能の発揮に不可欠であると考えられていますが、シナプスレベルでどのように伝達されるのかに関しては明らかになっていませんでした。 今回、薬品作用学教室では、当研究室で開発した大規模スパインイメージング法をさらに改良し、発火シークエンスが高頻度に観察されるsharp wave rippleと

レヴィ＝ストロースの70年来の謎を進化シミュレーションで解明 - 文化人類学の基礎「親族の構造」を数理モデルで生成 - 研究成果 多くの人間社会において社会関係は血縁関係によって決まっていて、文化的に同一の集団内では近親者でなくともインセスト・タブーによって婚姻が禁じられている。また集団間の婚姻・親子関係の総体を親族構造と呼び、特に二つの集団間で結婚する限定交換、三つ以上の集団間で一方向の女性の流れがある全面交換などが見出された。しかし、それらの多様な親族構造がいかにして生起するかは明らかでなかった。東京大学大学院総合文化研究科の板尾健司大学院生と金子邦彦教授は、計算機上で原始社会のモデルを用いて親族構造の進化を議論した。婚姻が集団間の協力を促しつつ婚姻上のライバルとの競争をもたらすことを考慮し、社会の時間発展のシミュレーションを行った。その結果、文化人類学者たちが発見した婚姻規則や多様な

レジ袋を誤飲するアオウミガメ アオウミガメは表層を漂流する海洋ゴミを餌と間違えて飲み込んでしまいます。 © 2016 Takuya Fukuoka. 東京大学大気海洋研究所の福岡拓也大学院生および佐藤克文教授を中心とする国際共同研究グループは、自然の環境下で海洋ゴミに遭遇したウミガメ類の反応がウミガメの食性によって異なっており、動物を食べるアカウミガメに比べて藻類を主に食べているアオウミガメの方が高い確率で遭遇した海洋ゴミを飲み込んでいることを明らかにしました。 これまでの胃の内容物を調べた研究により、海洋ゴミの誤飲量はアカウミガメ（Caretta caretta）とアオウミガメ（Chelonia mydas）で異なることが示されてきましたが、自然環境下で海洋ゴミを誤飲する様子を観察することが困難であったため、なぜ海洋ゴミの誤飲量が種間で違うのかについてはわかっていませんでした。 今回、研

脊椎動物の基本構造をつくる時期は、多様化が制約されている 脊椎動物の基本構造をつくる時期にはたらく遺伝子は、その時期以外にもいろいろなところではたらいています。この使い回しによって、脊椎動物の基本構造が進化を通して多様化しにくくなっている可能性が高いことが今回明らかになりました。 © 2018 Naoki Irie. 東京大学大学院理学系研究科の入江直樹准教授らの研究グループは、脊椎動物の基本構造が5億年以上変わらなかった理由として、遺伝子の使い回しが寄与していることを明らかにしました。 我々ヒトをはじめ、他の哺乳類、鳥類、爬虫類、両生類、魚類を含む背骨をもった動物（脊椎動物）は、5億年以上前に出現して以来、さまざまな形の姿に進化し、多様化してきました。しかし、どの脊椎動物種も体の基本的な解剖学的特徴は数億年間の進化的多様化を通してもほとんど変わっておらず、その原因は明らかになっていません

テトラ中性子核のイメージ図と用いられた実験装置の模式図 テトラ中性子核内の4個の中性子の分布の想像図と実験に用いられたSHARAQ磁気分析装置。 © 2016 Keiichi Kisamori. 東京大学大学院理学系研究科の下浦享教授と理化学研究所らの研究グループは、中性子4個だけで構成されるテトラ中性子核を発見し、中性子物質研究の本道を拓きました。 自然界の物質質量の大半を担う原子核は、通常、陽子と中性子の組合せから成ります。そして、天然に存在する安定な原子核の陽子の数と中性子の数はほぼバランスがとれています。どれだけバランスが崩れた原子核が存在できるのかは、陽子や中性子を結びつけている核力の性質と深く関連しています。さまざまな組合せのうち、最も極端な中性子だけで構成される原子核が存在するか否かは、原子核研究における1つの重要な課題であり、実験的にも、理論的にも注目されてきました。現に、

平成26年7月22日 東京大学大学院情報理工学系研究科 1． 発表者：　眞溪 歩(またに あゆむ)（東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻　准教授） 2．発表のポイント： ◆人間の脳機能を外から操作できる電子回路を開発した。 ◆開発した電子回路を頭皮上に取り付けて行った課題の反応時間が、電子回路を取り付けなかった場合に比べて有意に速かった。 ◆脳機能を操作できる電子回路は、将来的に望ましい脳活動は伸ばし、望ましくない脳活動は抑えることに利用できると期待される。 3． 発表概要： 東京大学大学院情報理工学系研究科の眞溪歩准教授らは、電気信号のやりとりによって人間の脳と協調動作する電子回路を開発しました。 神経細胞はその興奮と抑制によって脳機能を担っています。興奮するかしないかは膜電位(神経細胞内外の電圧)が決定しますが、膜電位はシナプスを電源とする電流が決定します。この電流は細胞