研究概要
生命の起源を電気から探る:
生命の誕生及び進化において電気が果たしてきた役割を理解することを目指し、(1)深海における電気生態系、(2)微生物の生体内のおける電気・化学変換、(3)光合成生物に学ぶ水の電気分解触媒などをテーマに研究を行っています。生命が数十億年にわたり、いかに電流(電子や電荷の移動)を活用してきたかの理解を深めることで、燃料電池や蓄電池、電圧増幅器や熱電変換といった現代のエネルギー変換技術の開拓を目指しています。自然界に隠されたこれらの知見を活用すれば、人類の持続可能性を促進するための指針が得られるかもしれません。
参考記事&プレスリリース
- 生命誕生の謎をめぐる冒険 (PDF)(日本語)
- 私たちは巨大電池の上に生きている(日本語)
- Carbon capture utilisation in the deep ocean: The hydrothermal fuel cell
- Electron Life ? Seeking biological electron transfer in the field of electro-microbiology(English)
- RIKEN NEWS 2016 March (PDF) (日本語)
- 東進タイムズ2011年11月1日号 (PDF)(日本語)
- RIKEN people | New energy ideas from the sea’s dark depths
(1) 深海における電気生態系
参考記事&プレスリリース
- Geoelectricity-driven thioester formation: A possible prebiotic root of metabolism
- 深海底における電気化学的CO2固定-生命誕生の謎に迫る(PDF)(日本語)
- Hydrothermal vents generate deep-sea currents
- Deep-sea Hydrothermal Systems are “Natural Power Plants”-New clues to the discovery of electric ecosystems and elucidation of the origin of life-
- 深海熱水系は「天然の発電所」深海熱水噴出孔周辺における自然発生的な発電現象を実証~電気生態系発見や生命起源解明に新しい糸口~(日本語)
- Black smokers and electroecosystems
- Did life begin with a bolt from the deep blue?
- 海底から噴出する熱水を利用した燃料電池型発電に成功~深海における自律的長期電力供給の可能性~
- Power from deep-sea vents (PDF)
- Natural deep-sea batteries
- Movie for deep-sea power generation is available in Angewandte Chemie.
(2) 微生物の生体内における電気・化学変換
参考記事&プレスリリース
- Atomic arrangements of flat electrocatalysts define the fate of denitrification
- 電気化学反応の選択性を高める秘訣(日本語)
- 温和な環境で働く人工脱窒触媒-微生物の仕組みに学ぶ環境浄化技術-
- Pioneer the Physical Chemistry of Biological Electron Transfer based on Bacterial Extracellular Electron Transport (PDF)
- Electrolithoautotrophs
- A bacteria's double life: living off both iron and electricity
- 電気で生きる微生物を初めて特定-微生物が持つ微小電力の利用戦略
- Controlling electron transfer at the microbe-mineral interface
- Harnessing self-organizing bacterial networks for microbial fuel cells
- Progress Toward a Biological Fuel Cell?
- Uncovering the mechanisms of microbial electricity generation
(3) 光合成生物に学ぶ水の電気分解触媒
参考記事&プレスリリース
- Green hydrogen production for fuel cells and fertilizers
- 酸性環境で駆動する非貴金属水電解触媒非貴金属触媒から酸素が発生する様子
- 金属硫化物を用いた二酸化炭素還元電極触媒の設計指針を提示
- 実験・数理・機械学習の融合による触媒理論の開拓
- 触媒探索に向けた理論の拡張-豊富に存在する元素を用いた触媒開発に貢献-
- 水を電気分解し続けるマンガン触媒の動作条件を発見-希少元素に依存しない水素製造へ期待-
- 遺伝情報に学ぶ化学触媒設計-触媒化学と遺伝学の融合によるデータ駆動型触媒探索へ-
- Probing the stability of photosynthesis
- Manganese oxide nanoparticles exhibit new catalytic pathway
- Bioinspired catalyst splits water (PDF)
- Insights from nature for more efficient water splitting