探索AI×量子化学×有機化学の共創による次世代分子設計の確立

【プロジェクトメンバー】
研究代表者：須賀 健介（助教）理学研究科　化学専攻
共同研究者：髙橋 隼人（特別研究学生）理学研究科　化学専攻
共同研究者：寺山 慧（准教授）横浜市立大学　生命医科学研究科　生命医科学専攻
共同研究者：隅田 真人（研究員）理化学研究所　革新知能統合研究センター
伴走者：【URA職】経営企画オフィス（リサーチ・アドミニストレータ）吉澤
　　　　【事務職】理学研究科研究協力係（事務職員）榎川

【共同研究のキーワード】
量子化学計算 / 探索AI / 分子設計 / π共役系化合物

【概要】
π共役系化合物は様々な先端材料として広く応用されている有機化合物であるが、従来の分子設計の方法では経験則や偶然の発見に依存しており、最適な分子の探索に膨大な時間とリソースを要する。本研究ではこの課題を克服するため、従来の機械学習モデルとは異なる「有機化学のルールを前提とした分子生成モデル」（有機化学×探索AI）を軸とした分子設計フレームワーク『CARBOT』を開発し、分子探索の精度と効率を向上させることを目的とする。

須賀先生に質問！

3職協働の手ごたえは？
　
”自分一人では得られない情報や経験を共有できるのが最大の魅力です。”　
たとえば研究に必要な計算資源について、全国で利用可能なものを整理していただき、申請の事前スクリーニングを効率的に進めることができました。試行利用の際の申請手続きも手厚くサポートしていただき、大変助かりました。さらに研究用PCを協働で組み立てたことで、研究室の計算効率は約5倍に向上しました。PCは一人で作るよりも短時間で完成し、経験を共有する「学び合い」の場にもなりました。加えて、定期的なミーティングで現状や課題を共有できることは、自分の研究を俯瞰して見直す大きな機会になっています。単なる役割分担にとどまらず、互いの強みを活かし合うことで、まさにwin-winの関係が築けていると感じます。

研究していて嬉しい瞬間は？
　
”「すべてがつながって動いた瞬間」に一番の喜びを感じます。”
プログラミングや分子探索では、一つひとつ小さな作業を積み重ねていきますが、それらが合わさり思い通りに動いたときの感動は格別です。一方で、私の研究では戦略的に“想定外”を探すことを大切にしています。その結果、本当に予想外の成果が得られたときの驚きは特別なものです。別々に積み上げてきたパーツが噛み合い、1＋1が2を超える瞬間は達成感があります。
研究は地道な積み重ねの連続ですが、その過程自体が楽しく、発見のたびに新しい喜びがあります。特に、自分が開発したプログラムから分子を発見できたときは、「発見できた」という喜びと、「自らの仕組みで発見できた」という達成感が重なり、二重の嬉しさを感じます。こうした成果の積み重ねが、新しい材料の開発や社会課題の解決につながると信じて、研究を続けています。

●研究活動

須賀 健介 （助教）
・最近のプレスリリース
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2025/20250312_2
・研究者HP
https://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/saito/members/suga.html
・researchmap
https://researchmap.jp/sugakensuke

寺山 慧（横浜市立大学・准教授）
・researchmap
https://researchmap.jp/kei_terayama

隅田 真人（理化学研究所・研究員）
・researchmap
https://researchmap.jp/m_sumita
　
（2025年10月時点）