パソコンの中で化学実験を行い、幅広い分野の研究に贡献。新しい量子化学计算プログラムも开発。
※掲载内容（役职名，学年など）は取材时のものです。（现在と内容が异なる场合があります。）
パソコン上で物质の化学反応をシミュレーションしています。
私が研究しているのは，パソコン上で物质の性质や反応をシミュレーションし，化学现象を明らかにする「量子化学计算」という分野です。
化学の実験というと，白衣を着た研究者が，试験管やフラスコに试薬を混ぜて...というのが一般的なイメージだと思います。ところが，私たちの研究室では，こうした実験器具は一切使いません。パソコンに向かって作业を行うのが普段の光景です。
量子化学计算で取り扱うのは，「分子」です。分子はいくつかの原子が集まったもので，原子は，原子核と电子で构成されています。原子核は，电子に比べて非常に重く，电子が运动するタイムスケールではほとんど动きません。そのため，电子がどのように运动しているかが分かると，その分子の性质を理解することができるのです。电子は，「シュレディンガーの波动方程式」と呼ばれる量子力学の方程式に従って运动します。そこで，この方程式を解けば，分子を実际に取り扱うことなく，その性质や反応を调べることができるというわけです。ただ，この方程式は非常に复雑であり，ほとんどの场合で正确に解くことができません。そこで実际には，様々な近似を用いて计算をうまく単纯化し，コンピューターを活用して近似解を求め，分子の性质を调べていきます。
今では量子化学計算は，化学反応を理解するために欠かせない「ひとつの実験器具」としての地位を確立しています。1970年代頃には量子化学計算用のソフトウェアが開発され，1990年代中盤になると，「密度汎関数理論」という方法が実用化されて，少ない計算時間で精度の良い結
果を得られるようになったことで，研究者の間で爆発的に広まりました。さらに普及を後押ししたのが，近年のコンピューター性能の目覚ましい進歩です。高性能のパソコンが安価で手に入るようになり，私たちのような専門家だけでなく，化学実験を行う研究者の間でも量子化学計算を結果の検証や実験前の予測に使うことが非常に多くなったのです。
実际の実験では，毒性が强いもの，壊れやすいものなど，取り扱いが难しい分子は少なくありません。また，化学反応の过程で一番エネルギーが高い状态（迁移状态）は化学反応を理解する上で极めて重要ですが，この状态は不安定なため，やはり実际の実験で観测するのは困难です。その点，量子化学计算であれば，现実では取り扱いが难しい分子の性质や状态の変化なども，シミュレーションで细かく调べることが可能です。
量子化学计算の欠点は，计算条件を间违えていても，何かしら结果となる数値が出てしまうことです。実际の化学実験であれば失败は明らかに目に见えますが，パソコンでのシミュレーションの场合はそうではありません。そのため，コンピューターに任せきりにせず，自分の头で考えることが大切です。
- 复雑な実験は费用や时间がかかる
- 最もエネルギーが高い状态などの、化学反応の観测が困难
- 毒性が强い分子や不安定な分子の取り扱いが难しい
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学内の先生たちと共同研究。新たなプログラムも开発しています。
私たちは，量子化学计算という便利なツールを活用することで，岐阜大学内で进められているさまざまな分野の研究に贡献しています。
例えば過去には，工学部の三輪洋平先生と高分子化合物に関する共同研究を行い，その論文が科学分野の学術雑誌『Nature Communications』に掲載されました。また，生命の鎖統合研究センターの安藤弘宗先生と行った糖鎖に関する共同研究も，アメリカの学術雑誌『Science』で発表されています。このほかにも，無機化学の分野で金属錯体の物性を計算したり，有機化学の反応経路解析をしたりと，さまざまな分野の研究を支えています。
このように私は，既存のプログラムによる计算によってさまざまな実験を支援する一方で，新しい量子化学计算プログラムの开発にも取り组んでいます。中でも力を入れているのが，重水素原子のような同位体原子を解析する独自の理论「多成分量子力学法」の构筑とプログラム开発です。同位体原子の解析については，一定レベルの精度で解析できるプログラムをすでに完成させたのですが，今后はこれまで得た知见を活かし，たんぱく质などの大きな分子の反応を，より効率的に计算できる新しい手法も确立したいと考えています。
新たな理论の开発はとても难しいですが，困难に直面した时に思い出すのが，かつての指导教官に言われた「やり続ければ，いつかできる」という言叶です。当たり前のことなのですが，なぜか心に强く残っています。今后もこの言叶を胸に，粘り强く研究に取り组んでいきたいと思います。
