RESEARCH
研究内容

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理論計算化学(杉本研究室)

Computational chemistry

数学や物理の理論、バイオインフォマティックス技術、そしてコンピューターを高度に駆使することによって、物質の構造や機能を詳しく調べたり、設計・予測を行う研究分野です。
本学科では、理論計算化学の手法を使って、生命現象に関する医薬品などの物質、環境問題で重要な触媒材料、電子材料、など、様々な物質を解析しています。コンピューター上でナノサイズの世界を再現し、物質の構造や機能の起源、あるいはそれらの可能性を探ります。同時に、医薬品や新物質を設計したり発見する独自のソフトウエアを開発しています。特に力を入れているのが、「分子を探索する技術」です。

生命に関わる分子材料を調べる

生命現象を調べるためには可視化が必要です。私たちは生体内にある分子やイオンの存在を可視化する色素材料について研究しています。色素材料や生体分子の反応性については、様々な大学、研究機関と共同研究を行います。

生体内の金属イオンの可視化のための新しい原理を提案(九州大学薬学部、京都大学工学部との共同研究による)

環境問題を解決する分子材料を設計する

水素は究極のクリーンエネルギー源です。私たちは、水から水素を作り出す触媒(光触媒を含む)や、水素を貯蔵する材料について、コンピューターを使って調べています。実験研究者の方々が発見された材料の構造と機能を理論を使って詳しく調べ、その化学原理を解明します。その知見に基づいて計算機を使った実験(シミュレーション=“計算機実験”)も行い、さらに高性能な物質を提案します。

様々な形状の多孔質材料に貯蔵された水素分子の空間分布とエネルギー状態

役に立つ分子を探索し、新たに設計するソフトウエアを作る

分子に関する解析結果や世界中の様々な情報を集め、分子を探索したり自動的に設計するソフトウエアを開発しています。このソフトウエアを使って、有用な分子を発見したり、設計することが、私たちの大きな目標です。特に創薬を意識しています。

生体分子の構造を調べたり、分子設計ソフトを開発する