Home分子の可能性を追い求めて
山田 朋範 さん
専门分野：量子化学
履歴：
平成22年 広島大学大学院理学研究科化学専攻博士課程後期修了（博士（理学））
平成22年～ ワシントン州立大学博士研究員
平成24年～ イリノイ大学アーバナ?シャンペーン校博士研究員
平成27年～ 広島大学特別研究員（グローバルキャリアデザインセンター）
もともと考えることが好きで，「一见ややこしいこと」に惹かれると言う広岛大学特别研究员の山田朋范さんに，研究内容と今后の展望についてお伺いしました。
研究内容
化学は分子を取り扱う学问です。物质の中にどのような分子が存在するかを知るためには，电磁波を物质に照射します。例えば，ある物质に赤外线（电磁波の一种）を照射し，どの波长を吸収するか，を调べることでその物质を构成する分子を特定することができます。私は，こうしたことを，古典力学や量子力学に基づき，コンピュータを使って予测する，という研究を主に学生のときに行いました。
理论计算において古典力学かあるいは量子力学に基づくかは，场合によって使い分けます。量子力学を用いると，精度は高くなるものの计算量が多くなってしまうため，近似的に古典力学を用いることが多くあります。このため，古典力学はどこまで有効なのか，どのような状况において量子力学を用いることが必须なのかを明らかにする必要があり，それについての研究を行いました。研究の结果，古典力学がどれほどの精度で，分子の赤外线の吸収の予测に役立つかがわかりました。
アメリカで研究员をしていた时期にも，同様にコンピュータを用いた物质の计算の研究をしていました。研究例を一つ挙げると，グラフェンと呼ばれる炭素シートのエネルギーを计算するという研究です。私はこの计算を行うために，分子轨道法という手法に基づいて，コンピュータプログラムを作成しました。
固体や分子などの物质を计算するために用いられる计算手法には，分子轨道法以外にも密度汎関数法という手法があり，どちらも量子力学に基づいた手法です。しかし両者は様々な点で异なっています。例えば分子轨道法は，密度汎関数法よりも计算量が大きくなり，固体などの大きな物质を计算するには不向きだとみなされがちでした。しかし近年様々な计算上の新しいテクニックが开発され，分子轨道法を固体の计算に适用した研究例がたくさんでてくるようになりました。分子轨道法は，そのような新しいテクニックを駆使する必要があるなど，利用するにはハードルが高いです。しかしその分だけ，结果の信頼性も高くなる，という见返りもあります。分子轨道法は，これまで知られていなかったような，固体の新しい物性を予测したりすることが期待できます。
ほかにも，アニオン（阴イオン）化されたハロゲンが，水中の空気に近い部分（水と空気の界面付近）と远い部分のどちらでより安定かを明らかにするという研究も行いました。现在は高分子と炭素繊维の相互作用について研究しています。
研究には阶层があって，世の中にすぐに役に立つ上层部分に当たる研究（応用研究）もあれば，そうではない下层部分の研究（基础研究）もあります。専门外の人には，正直何の役に立つのか分からないような研究も，（特に基础研究には）多くあると思います。しかしどの阶层の研究がより重要ということはありません。
&苍产蝉辫;それより，様々な研究があり，研究全体の层が厚いことが，科学が进歩するためには必要なことだと思います。自分たちの研究は，下层の部分にあたると思いますが，その中で価値ある研究结果は别の研究者によって利用され，上の阶层に引き上げられることによって，最终的に人の役に立つものになります。
私の研究では，コンピュータを使用します。コンピュータの性能はこれからもどんどん発展するでしょうし，研究に利用するための新しいスーパーコンピュータの开発も国家プロジェクトとして今后も进められていくでしょう。私たちの研究の分野全体を大きく进展させていくためには，そのようなコンピュータの性质を効率よく利用できるような计算手法の开発が必须です。例えば，スーパーコンピュータのたくさんの颁笔鲍を同时に利用して，一つの计算结果を得るためには，その「一つの计算」を复数の独立した课题に分け，それぞれの课题を颁笔鲍ごとで别个に计算して解く，ということがやりやすいように计算手法をデザインすることが必要になります。
今后のご自身の展望は？
これまでの自分を振り返ってみて，ほとんど知的好奇心のみが动机で基础研究に携わってきたように思えます。しかし，アメリカでの研究生活等を経て，自分が日本の社会でどのような役割を果たし，贡献していけるのか，という视点から自分を见直すようになりました。これまでの研究で培ってきた化学の知识や，アメリカで锻えた英语を活用できる就职先を検讨しています。
広岛大学特别研究员の制度では，雇用期间の1年间，若手研究者のキャリアスタート支援をサポートしています。実践プログラムの受讲机会やインターンシップ，また様々なセミナーに行く机会もあり，そのようなことを活用しながら研究に従事しています。海外留学や2回のポスドクの研究生活を経験したことで，単にスキルや知识を习得できただけでなく，精神的なタフさを身につけることができたと思います。特别研究员のインターンシップでは，これまで知らなかった自分の潜在能力を実感でき，今后就职先を选択する上での参考になりました。
日本では博士の就职先といえば，大学のような研究机関に限定されて考えられがちです。しかし博士课程の学生が研究を进める上で培う足腰の强さのようなものは，どのような仕事をする上でも生きてくると思います。それを証明するのは，ほかでもない私たち博士号取得者の责任ですので，これから顽张っていきたいです。
取材担当：勝池有紗（広島大学 大学院教育学研究科 生涯活動教育学専攻 博士課程前期１年）
