| 研究課題/領域番号 |
15K17815
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
水上 渉 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10732969)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 量子化学 / ポテンシャル曲面 / 機械学習 / 核の量子効果 / ONIOM / インスタントン / ガウス過程 / ポテンシャル面 / 量子ダイナミクス / 拡散モンテカルロ / 水素移動反応 / 反応経路 / 分子力場 / QM/MM / 分極可能力場 / 第一原理計算 / 量子モンテカルロ法 |
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| 研究成果の概要 |
酵素内プロトン移動反応を定量的に記述するためのポテンシャル曲面構築法に関する方法論の開発をおこなった。 微分情報を含んだガウス過程を使った Indirect Gradient Enhanced Kriging法の応用や、ONIOM法とLASSOポテンシャル法との融合などをおこない、ポテンシャル面構築法の高度化を達成した。 また、高精度電子相関法と比較的精度の劣る密度汎関数法とを組み合わせたポテンシャルを用いて、浸透圧調整物質であるTMAOの振動スペクトル解析をおこなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子力学的効果を生命が利用していることが様々な研究から示唆されており、いくつかの酵素反応などでは律速段階の反応がトンネル効果によって進むということがわかってきている。しかし、その過程や量子効果を活かすためのメカニズムを分子・原子レベルで明らかにすることはいまもって難しい課題となっている。本研究成果は、コンピュータ・シミュレーションを利用したプロトン移動反応の定量的記述に必要な要素技術を構築したものである。プロトンを用いた量子生命現象の詳細解明に繋がると期待される。
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