日本學術振興會根據日本學術振興會獎檢驗會的評選結果，確定了獲得第18屆（2021年度）日本學術振興會獎的25名獲獎者。日本學術振興會獎旨在發現富有創造性且擁有傑出研究能力的青年科研人員並在早期對他們進行表彰，激勵他們進行研究並支援研究的隊形變換，從而將日本的學術研究水平提升到世界一流水平。獲獎者除獎牌外還將獲得110萬日元的研究獎金。

另外，日本學士院還從這25名日本學術振興會獎的獲獎者中評選出了日本學士院學術獎勵獎的獲獎者。頒獎儀式已於2月3日在東京上野公園的日本學士院與日本學士院學術獎勵獎共同舉行。

語言問題也涉及生態系統的衰退

◇天野達也：昆士蘭大學生物科學部澳大利亞研究會議·未來研究員「側重於治理、語言和研究資訊差距的全球生物多樣性評估」

生物多樣性的減量和隨之而來的生態系統衰退是全球環境問題的一個方面。針對這一問題，天野發現，儘管在生物多樣性高的地區氣候變遷的影響很嚴重，但是缺乏必要的科學知識，保存對策的研究也多集中於歐美，而且政府的治理在多樣性保存的成敗中起着重要作用。此外，天野還指出，以英語圈國家爲中心的科學論文未被充分用於非英語圈國家的保存政策制定，語言差距成爲推進保存政策的障礙等獨創性傑出成就。

利用脈衝光證明存在相固有的純激發

◇石坂香子：東京大學研究生院工學系研究科教授「利用光電子能譜的物質進行多維測量和非平衡態研究」

固體的電、磁和熱特性受費米能附近的電子行為控制。另外，這些電子透過與聲子和磁振子等元激發結合，表現出超導等多種固體特性。石坂利用結合飛秒脈衝雷射和角分辨光電子能譜的時間和角分辨光電子能譜，觀察了固體中的電子非平衡態和動態現象。由此發現，旋轉對稱自發破缺的電子向列相存在於作爲鐵基超導體而聞名的硒化亞鐵中，並首次利用脈衝光證明存在相固有的元激發。此外，還開發了用於物理性質研究的超高速時間分辨電子顯微鏡，併成功地使聲子在碲化釩中的傳播實施了視覺化。

推進摺紙工學，開發實用方法

◇石田祥子：明治大學理工學部副教授「基於摺紙的展開結構設計及力學功能研究」

石田透過在有助於設計形狀大幅變化的展開結構的摺紙工學中融合基於保角變換的數學方法，開發出了可獲得實用折線圖案的獨特方法。另外，透過開發不僅能簡化展開結構的設計程序，還可以爲展開結構賦予新功能和價值的方法，在融合了蜂窩芯結構和展開結構的高剛性形狀可變式展開結構及具有防振性能的展開結構中，證明了其實用性。

開拓 「RNA修飾」 新領域

◇魏範研：東北大學加齡醫學研究所教授 「RNA修飾在高級生命功能調節中的意義，與疾病相關的闡明及其臨牀應用」

魏範研一直致力於迄今爲止很少受到關注的RNA質變、即RNA修飾的研究，在質和量方面都取得了卓越的成果。他具體且明確地證明，RNA修飾在全身能量代謝、粒線體功能、神經系統和生物防禦系統等衆多維持生命的基礎系統中非常重要。這些成果也得到了全世界的高度評價，正在開闢RNA修飾這個新的學術領域。另外，他還明確了RNA修飾在各種疾病中的重要性。除此之外，還在積極推進研究成果的社會應用，並且發現了控制RNA修飾的化合物，還起動了臨牀試驗。

非平衡拓撲相研究的開端

◇岡隆史：東京大學物性研究所教授「量子物質的動態控制理論」

岡隆史從理論上證明，在像雷射一樣週期性隨時間變化的外場中，電子處於名爲弗洛凱（Floquet）態的新量子態，並提出了弗洛凱拓撲絕緣體的概念。另外還系統地證明，向物質照射雷射可以實施多種拓撲態，爲全球的非平衡拓撲相研究開啟了大門。除此之外，還構建了強電子相關物質的動態控制理論等，大大推進了對量子物質非平衡態的瞭解。弗洛凱拓撲絕緣體理論利用冷卻原子等實施了驗證實驗，目前已被用作在人造物質中動態實施拓撲態的標準方法。

首次構建中心粒克隆理論模式

◇北川大樹：東京大學研究生院藥學系研究科教授「中心粒克隆基本原理的闡明及其理論化」

北川利用顯微形態學、生物化學和結構生物學方法，明確了爲中心體的核心結構中心粒賦予9重對稱結構的分子基礎、中心粒的結構蛋白與磷酸酶的相輔作用，以及磷酸酶的液-液相變決定克隆起始點的機制等。另外，還定量分析了中心粒組成因素的局部存在，並利用數學建模和類比首次構建了中心粒克隆的理論模式。此外還應答，中心體的形成異常是疾病中染色體不穩定的終極因數。

解讀奧斯曼王朝的土地制度

◇熊倉和歌子：東京外國語大學亞洲和非洲語言文化研究所助教「中世紀向近代早期過渡時期的埃及土地制度及尼羅河灌溉情況」

熊倉着眼於從馬穆魯克王朝向奧斯曼帝國過渡的時期，尋找了前現代的阿拉伯語手稿檔案等難度非常高的史料，圍繞名爲伊克塔制的土地制度和軍事統治制度的變化及連續性，取得了劃時代的研究成果。尤其是引用之後的奧斯曼王朝時代轉記的地籍冊，解讀了馬穆魯克王朝時代用特殊的數位符號書寫的關於土地所有和土地利用的難懂土地記錄等，透過極爲獨特的方法，縝密地分析了過渡期的土地制度、徵稅系統和尼羅河灌溉管理等，明確了中央集權制奧斯曼王朝的官僚制度形成程序。

《勞動者保存法》可實施方案的提出

◇桑村裕美子：東北大學研究生院法學研究科教授「因應勞動者多樣性的勞動者保存法的規制方法的比較與研究」

過去，低於《勞動者保存法》規定的最低標準的勞資協議被視爲無效，但近年來，在就業形態雜異化的背景下，更加靈活地允許協議存在例外的法律條款不斷增加。多大程度上允許這些例外，以及在什麼條件下可以將例外正當化等問題已成爲已開發國家共同面臨的問題。桑村從直面這些問題，並具體提出了不應該僅以《憲法》中規定的保障協約自治爲理由賦予工會廣範的許可權，以及需要爲過半數代表者等非工會代表建立制度基礎等具體方案。

大腦詳細活動的非侵襲控制

◇柴田和久：理化學研究所腦神經科學研究中心組長「透過即時腦資訊解讀回饋明確知覺及認知變化的機制」

柴田開發了克服以往的神經回饋法存在的問題的即時腦資訊解讀回饋法。該方法可以對大腦特定區域的詳細活動模式進行非侵襲控制。柴田利用這種方法，在視覺學習、面部偏好變化、恐懼記憶以及疼痛相關的腦功能變化機制方面取得了很多國際一流水平的研究成果，作爲認知神經科學領域的年輕研究人員得到了國際上的高度評價。另外，柴田還着手推進了醫療領域的應用研究，在認知神經科學領域爲理論研究和臨牀實務都做出了巨大貢獻。

使大規模多天線傳輸成爲可能

◇杉浦慎哉：東京大學生產技術研究所副教授「基於先進訊號處理的無線通信系統的高度化研究」

杉浦開發了在擁有多個天線元件的發射站中僅起動一個元件的空間調變方式，在可削減發射站的裝置規模和能量消耗的行程終端機及簡易基地台中，實施了現實的大規模多天線傳輸。發射站的天線元件數量越多，傳輸速率就越高，但也需要大量高頻電路，存在能量消耗大的課題，對此，爲了利用一個高頻電路傳輸訊號，杉浦提出了在實際應用上非常重要的訊號處理方案。另外，還提出了無需通道估計的非同步空間調變方式，解決了開銷和通道估計運算量的問題。

開發全方位的新驅動方式

◇多田隈建二郎：東北大學Tough Cyber Physical AI研究中心、研究生院資訊科學研究科副教授「以球狀結構爲技術核心的全方位驅動機器人機構的研發」

多田隈基於可以在任意方向產生推進力的全方位驅動機制技術爲核心，開發了球狀全向輪、圓形截面覆帶車機構及面狀全向覆帶車機構等新驅動方式，爲提高基礎和基本驅動技術做出了貢獻。不僅成功實施了可以順利透過臺階和溝渠的機構，作爲其應用，還開發了可以全方位抓取球形輪内部鏤空的球殼轉子機構飛行體以及物件物的柔剛切換機械手機構等，在各種新機構的原理發明和實機實施方面得到了高度評價。

發現基因表現的新因子

◇谷口雄一：京都大學高等研究院教授、理化學研究所生命機能科學研究中心組長「在分子和系統層面瞭解基因表現的新技術開發」

谷口爲定量掌握大量基因參與的複雜生命現象的機制，開發了基於新原理的實驗技術，並利用這些技術探索了生命原理。最顯著的成果是闡明瞭基因體的三維分子結構。谷口發現，此前被認爲有序排列的核小體的序列結構因基因區域而異。這表明，基因表現不僅受組蛋白修飾等化學因子控制，還受核小體序列結構等物理因數控制。另外，還開發了在單個分子水平上準確量化每個細胞中發生的各種基因表現的技術，並發現單個細胞中所含的蛋白質的量與mRNA的量沒有明顯的相關。

在電子器件製作領域取得諸多成果

◇冢崎敦：東北大學金屬材料研究所教授「基於高級薄膜界面製作技術的拓撲材料特性表達與應用」

冢崎以開發的高級氧化物薄膜磊晶生長技術爲基礎，製作了界面被精確控制的異質接面，在其電子特性研究以及利用其特性的電子器件原型設計方面取得了許多令人矚目的成就。他製作了拓撲材料的薄膜界面元件，利用界面隧道現象檢測了界面的狄拉克電子態，並透過對鐵基高溫超導膜進行電化學蝕刻，在原子層水平實施薄膜化，還明確了超導特性。另外，在利用這種獨特的電子特性開發常溫工作的新型磁量訊號轉換器等方面，引領着材料和電子工學領域的隊形變換。

俄羅斯帝國的穆斯林寫實

◇長繩宣博：北海道大學斯拉夫-歐亞研究中心教授、東京外國語大學亞洲和非洲語言文化研究所教授「有關俄羅斯與伊斯蘭世界糾葛的綜合研究」

長繩的研究聚焦於20世紀上半葉俄羅斯帝國論與穆斯林社會論混色存在的伏爾加-烏拉爾地區的韃靼族社會，利用俄語和韃靼語等多種語言的史料，重點從俄羅斯帝國内的穆斯林社區的宗教與現實的共同體秩序兩個方面進行了考察。長繩的「俄羅斯穆斯林」論已經得到全球學術界的身份鑑定。尤其是2017年出版的代表作得到了極高的評價，書仲介紹了俄羅斯帝國對權利和義務的分配、政府對非俄羅斯民族主義的警惕、既是穆斯林又是俄羅斯市民的多重性，以及與奧斯曼帝國等周邊國家的關係等，生動地描寫了俄羅斯帝國的穆斯林的情況。

利用XFEL解析蛋白質結構

◇南後惠理子：東北大學多元物質科學研究所教授「利用X射線自由電子雷射的蛋白質分子影片解析」

南後開發了利用X射線自由電子雷射（XFEL）捕捉蛋白質動態結構的分時裝置。以前利用同步輻射光的結構生物學技術僅限於靜止狀態下的結構分析，而南後的裝置進行了創新，能以高空間解析度和高時間解析度分析蛋白質的結構變化。南後利用開發的裝置分析了光活性蛋白的動態結構，在細菌視紫紅質的分析中，全球首次成功地即時捕捉到了水分子行程的樣子和反應中間體。另外還爲支援很多研究人員的研究做出了重要貢獻。

伽馬射線光譜成分的觀測

◇野田浩司：東京大學宇宙射線研究所副教授「伽馬射線暴的特拉電子伏範圍内超高能伽馬射線輻射研究」

野田帶領大氣切倫科夫望遠鏡MAGIC的伽馬射線暴團隊，全球首次觀測到了2019年1月14日的長伽馬射線暴產生的特拉電子伏區域的高能伽馬射線。透過最適化月光下的觀測資料處理及大氣狀態監測等，成功觀測並分析了伽馬射線光譜成分。這個結果表明存在電子同步輻射無法解釋的更高能量的其他放射機制。另外，在2016年8月21日的短伽馬射線暴中也觀測到了特拉電子伏區域的訊號。

創造含硼π共軛分子羣

◇畠山琢次：關西學院大學研究生院理工學研究科教授「新一代有機EL材料開發」

含硼π共軛分子由於擁有獨特的光學特性和電化學特性，作爲新一代有機EL材料等功能性材料備受關注，但存在穩定性低及難以合成等問題。對此，畠山在將硼和氮一起置於多環骨架中的獨特分子設計下，開發了用於合成的新反應，由此成功創造了穩定性優異的含硼π共軛分子羣。另外，透過控制硼的位置，還開發了同時具備優異的發光特性和耐久性，成爲世視線誘導標準的藍色發光材料。

器官選擇性癌症的轉移機制

◇星野步子：東京工業大學生命理工學院副教授「腫瘤相關外泌體導致的轉移機制」

星野分析癌細胞分泌的外泌體（一種細胞外囊泡）發現，外泌體透過其表面的特定蛋白質被遠處器官的獨特性細胞係獲取，從而形成誘導轉移的預轉移龕，由此明確了癌細胞選擇性地轉移至器官的機制。另外還透過分析血液中循環的癌細胞外泌體的蛋白質組發現，外泌體的蛋白質因癌症類型而異。

積極介入消費者保存工作

◇室岡健志：大阪大學研究生院國際公共政策研究科副教授「結合行為經濟學的市場分析及其在競爭政策和消費者保存政策中的應用」

室岡的研究涉及了市場，對於購買合同條款等複雜的商品與服務時，有一些天真的消費者，他們無法以完全理性的方式行事。作爲會引起天真的消費者疏忽和犯錯的問題的解決方式，以存在合同到期後希望解約但沒有辦理解約手續的消費者時爲例，從消費者保存和社會效率兩方面來看，要求商家自動更新合同時發送通知的政策介入被證明有效。室岡還與政策制定機構積極交流，分享在研究中的發現，爲消費者保存政策的形成做出了貢獻。

生物多樣性的公益性研究

◇森章：橫濱國立大學研究生院環境信息研究院教授「明確植物群落的生物多樣性功能及其公益性」

生物多樣性對環境的影響以及對人類社會的公益性是一個國際課題，但令人信服的實證研究卻沒有進展。森章利用令人信服的野外資料證明：森林樹木品種的多樣性可透過增加陸生生態系的二氧化碳吸收量來減緩全球暖化進程；生態系統對火災等干擾的復原力強烈依賴於雜異化的物種存在等，其研究成果得到了國際社會的高度評價。另外還證明，樹木種類越多的森林，越容易預測降雨引起的山體山崩等，生物多樣性資訊對防災對策和地區社會的土地利用政策也能起到作用。這些内容豐富的野外研究成果，引起了國内外的關注。

小麥凱對應，建立新理論

◇安田健彥：大阪大學研究生院理學研究科教授「野性小麥凱對應理論的建立及其在奇點研究中的應用」

在代數幾何學中，小麥凱對應是將特徵爲0的商數奇點的幾何量與有限羣的表示論連結起來的理論，但安田發現，特徵爲正或者混合特徵時也存在相當於小麥凱對應的現象，作爲調查野性商數奇點的新方法，他創造了野性小麥凱對應理論。另外，還將野性小麥凱對應理論應用於數論的重要研究物件，在分岐理論中隊形變換了處理野性分岐的理論等，開發了從全新的角度攻克數論問題的方法，並開拓了與代數幾何的邊界區域。

大幅擴增造血幹細胞

◇山崎聰：築波大學醫學醫療系教授、東京大學醫科學研究所特任副教授「確立造血幹細胞的體外擴增法」

山崎以造血幹細胞爲中心研究了骨髓環境，取得了令人矚目的研究成果。他發現，骨髓中的非髓鞘許旺細胞控制着造血幹細胞的細胞週期，據其報告，骨髓中存在特殊的氨基酸濃度環境，支鏈氨基酸的濃度對造血幹細胞至關重要，可以透過氨基酸濃度控制造血幹細胞的功能。另外還發現，培養液中的白蛋白會抑制造血幹細胞擴增。此外，透過將白蛋白置換爲化學聚合體聚乙烯醇（PVA），成功地透過培養大幅擴增了小鼠的血液幹細胞。

開發新型熱化學電池

◇山田鐵兵：東京大學研究生院理學系研究科教授「利用熱響應性分子科學創造熱化學電池」

山田成功開發出了以環狀低聚糖的超分子主客體作用爲驅動原理的新型熱化學電池。另外，還利用金屬錯合物和有機分子的氧化還原反應成功提高了焦熱電轉換性能，實施了p型及n型熱化學電池的最高塞貝克係數。這一系列研究極大地促進了利用相變的熱化學電池和基於金屬錯合物的分子組裝化學等的研究進展。

關於昆蟲激素行程的新發現

◇山中直岐：加州大學河濱分校昆蟲學研究科副教授「明確控制昆蟲成長的類固醇激素的作用機制」

昆蟲的蛻皮激素蛻皮酮是一種類固醇激素，由名爲前胸腺的器官產生。山中成功確定了多年來一直未得到解決的前胸腺刺激激素的接受者。以前，由於類固醇激素爲脂溶性，其在細胞膜間的行程一直用「單純擴散模式」來解釋。而山中發現，接受蛻皮酮的細胞膜上有膜轉運蛋白。這是一項改寫生理學教科書的成果。

克服自適應訊號處理的嚴重問題

◇湯川正裕：慶應義塾大學理工學部副教授「透過基於模式選擇的非線性估計，開拓了創新性自適應訊號處理領域」

自適應訊號處理是支撐資訊通訊的基礎技術，但收斂速度、抗噪性與計算成本之間存在嚴重的此消彼長問題，對非線性和局部變化的處理，以及對非平穩性的適應也存在瓶頸。關於第一個此消彼長的問題，湯川透過利用基於凸分析的先驗資訊並導入準非擴張映射的不動點理論，實施了高速高精度估計，還實施了抗噪音和干擾的自適應演算法。針對第二個非線性和非平穩性問題，以再生核理論和稀疏最適化理論爲基礎，將模式選擇問題作爲伴隨時間變化的稀疏最適化問題進行了定式化。此外，湯川提出的方法在國際聯合研究中被應用於5G-NOMA無線通信系統，證明了通訊頻道的大容量化。

原文：《科學新聞》
照片：日本學術振興會
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部