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2022 年度 実績報告書

CO環境の生命惑星化学

総括班

研究領域CO環境の生命惑星化学
研究課題/領域番号 22H05149
研究機関東京工業大学

研究代表者

上野 雄一郎  東京工業大学, 理学院, 教授 (90422542)

研究分担者 スミス エリック  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任教授 (50770468)
中村 龍平  東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (10447419)
尾崎 和海  東京工業大学, 理学院, 准教授 (10644411)
鈴木 志野  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10557002)
北台 紀夫  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 副主任研究員 (80625723)
ダニエラチェ セバスチィアン  上智大学, 理工学部, 准教授 (00595754)
研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2027-03-31
キーワード惑星環境 / 生命起源 / バイオマーカー / 自己触媒系
研究実績の概要

2022年度は総括班の事務・連絡体制および研究サポート体制を構築した。まずCO world領域事務支援室を東工大に設置し、事務支援体制を構築した。領域代表の下、隔月の頻度で開催される総括班会議により意思決定が効率よくなされる体制が整えられた。
一方、研究支援については、LCオービトラップ分析計を領域共用機器として導入した。同分析計は東工大に設置され、領域技術支援員のサポートの下、運用を開始した。これは超精密質量分析が可能な先端のLCMSシステムであり、化学班、環境班、生物班とさらに公募研究班を横断する活動を支援する。
また、本年度は領域メンバーを一同に介したキックオフミーティング(8月)、国際ワークショップ(Chemical Roots of Metabolism: 1月)を開催し、領域の研究を後押しするとともに、その活動を国内外に発信した。さらに2023年3月には松島においてExoMars-TGO/NOMAD symposiumを東北大と共催した。この国際会議は特に火星大気観測ミッションに関わるもので、CO world領域からの成果としては火星大気COが極度に13Cに枯渇することを観測(Aoki, Ueno et al. in review)、理論(Yoshida, Aoki, Ueno et al., 2023)、実験(Ueno, Kurokawa, Usui et al., in review)によって示したことが挙げられる。これにより惑星大気COの役割を同位体異常から明らかにしてゆく基盤を強固にすることができた。
さらに、研究成果の発信及び若手支援のため、論文出版経費等支援制度を構築した。本年度は環境班RAによるNature Communication誌に受理された論文についてオープンアクセス経費を支援した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

領域事務室の設置、最新鋭機器と技術支援院による研究支援体制の構築、3回の国内外研究集会の開催など、半年余りの期間で領域活動推進の基礎固めをするには十分なスタートダッシュに成功したと認識している。また、それぞれ密に行われている各班会議の情報は効率よく総括班会議に集約できており、そのため素早い意思決定が可能となっていることが大きい。

今後の研究の推進方策

前年度と同様に総括班会議の下で運営を効率的に行う。領域の活動発信については、HPに改善の余地があり、その更新を行う。また公募班を加えた活動を活性化するためのワークショップ、領域の国際ネットワークを形成するためのシンポジウム等を国内外において開催する。これと並行して、よりトピック的な話題についてタイムリーに情報交換するため、CO world seminarと題したオンラインの定期セミナーを新たに行う計画である。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 12件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 14件、 招待講演 9件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] Action functional gradient descent algorithm for estimating escape paths in stochastic chemical reaction networks2023

    • 著者名/発表者名
      Gagrani Praful、Smith Eric
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 107 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.107.034305

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biogeochemical transformations after the emergence of oxygenic photosynthesis and conditions for the first rise of atmospheric oxygen2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yasuto、Tajika Eiichi、Ozaki Kazumi
    • 雑誌名

      Geobiology

      巻: 21 ページ: 537~555

    • DOI

      10.1111/gbi.12554

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introducing atmospheric photochemical isotopic processes to the PATMO atmospheric code2023

    • 著者名/発表者名
      Danielache Sebastian Oscar、Iwama Gen、Shinkai Masumi、Oinuma Miho、Simoncini Eugenio、Grassi Tommaso
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 57 ページ: 42~58

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ23004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantification of polysulfide species in aqueous sulfur thermocell2023

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takahagi, Norio Kitadai, Satoshi Okada, Hongyao Zhou, Ken Takai, Teppei Yamada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 ページ: 197-201

    • DOI

      10.1246/c1.220486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重回帰分析による金属硫化物系CO2還元電極触媒の設計指針の提示2023

    • 著者名/発表者名
      山口晃,新井勝樹,An Niza El Aisnada, Lee Ji-Eun, 北台紀夫,中村龍平,宮内雅浩
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 62 ページ: 40-47

    • DOI

      10.2320/materia.62.40

  • [雑誌論文] Elemental sulfur, hydrogen sulfide, and carbon monoxide-driven dimerization of glycine at sub-millimolar concentrations: Implications for the orgin of life2023

    • 著者名/発表者名
      Norio Kitadai, Shigeru Shimamura, Wataru Takahagi, Masayuki Miyazaki, Eiji Tasumi, Satoshi Okada
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 349 ページ: 55-63

    • DOI

      10.1016/j.gca.2023.03.033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong depletion of 13C in CO induced by photolysis of CO2 in the Martian atmosphere calculated by a photochemical model2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T., Aoki, S., Ueno, Y., Terada, N., Nakamura, Y., Shiobara, K., Yoshida, N., Nakagawa, H., Sakai, S., Koyama, S.,
    • 雑誌名

      Planetary Science Journal

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.3847/PSJ/acc030

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low 13C-13C abundances in abiotic ethane2022

    • 著者名/発表者名
      Taguchi, K., Gilbert, A., Sherwood Lollar, B., Giunta, T., Boreham, C.J., Liu, Q., Horita, J., Ueno, Y.,
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33538-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sulfur in Archean komatiite implies early subduction of oceanic lithosphere2022

    • 著者名/発表者名
      Kubota, Y., Matsu’ura, F., Shimizu, K., Ishikawa, A., Ueno, Y.,
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 598 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2022.117826

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial distribution of organic functional groups in Ediacaran acritarchs from the Doushantuo Formation in South China as revealed by micro-FTIR spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Igisu, M., Ueno, Y., Komiya, T., Awramik, S.M., Ikemoto, Y., Takai, K.,
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 373 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2022.106628

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sulfur isotope systematics of granitoids from the Yilgarn Craton shed new light on the fluid reservoirs of Neoarchean orogenic gold deposits2022

    • 著者名/発表者名
      Caruso, S., Fiorentini, M.L., Champion, D.C., Lu, Y., Ueno, Y., Smithies, R.H.,
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 326 ページ: 199-213

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.03.023

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] STXM-XANES analyses of carbonaceous matter in seafloor hydrothermal deposits from the ~3.5 Ga Dresser Formation in the North Pole area, Western Australia2022

    • 著者名/発表者名
      Igisu, M., Takahashi, Y., Uematsu, K., Takeichi, Y., Ueno, Y., Takai, K.,
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 56 ページ: 129-133

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ22010

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sulfur mass-independent fractionation during SO2 photolysis in low-temperature/pressure atmospheres2022

    • 著者名/発表者名
      Endo, Y., Sekine, Y., Ueno, Y.,
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 609 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2022.121064

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photochemical synthesis of ammonia and amino acids from nitrous oxide2022

    • 著者名/発表者名
      Zang, X., Ueno, Y., Kitadai, N.,
    • 雑誌名

      Astrobiology

      巻: 22 ページ: 387-398

    • DOI

      10.1089/ast.2021.0064

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The information geometry of two-field functional integrals2022

    • 著者名/発表者名
      Eric Smith
    • 雑誌名

      Information Geometry

      巻: 5 ページ: 427-492

    • DOI

      10.1007/s41884-022-00071-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polysulfide-assisted urea synthesis from carbon monoxide and ammonia in water2022

    • 著者名/発表者名
      Norio Kitadai, Satoshi Okada, Akiko Makabe, Eiji Tasumi, Masayuki Miyazaki
    • 雑誌名

      PeerJ Organic Chemistry

      巻: 4 ページ: e6

    • DOI

      10.7717/peerj-ochem.6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geoelectrochemistry-driven alteration of amino acids to derivative organics in carbonaceous chondrite parent bodies2022

    • 著者名/発表者名
      Yamei Li, Norio Kitadai, Yasuhito Sekine, Hiroyuki Kurokawa, Yuko Nakano, Kristin Johnson-Finn
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 4893

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32596-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 生命起源のケミストリーは地球のハビタビリティーの存続に寄与できるか?2022

    • 著者名/発表者名
      北台紀夫
    • 雑誌名

      Viva Origino

      巻: 50 ページ: 4

    • DOI

      10.50968/vivaorigino.50_4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Can CO world create life? Opening talk2023

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y.
    • 学会等名
      CO world workshop on Chemical Roots of Metabolism
    • 国際学会
  • [学会発表] 初期火星大気のCOから生成する有機物2023

    • 著者名/発表者名
      上野 雄一郎
    • 学会等名
      第24回 惑星圏研究会 (SPS2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large carbon isotope fractionation implies a CO world on early Mars2023

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y., Schmidt J., Johnson M., Ozaki K., Kurokawa H., Usui T.
    • 学会等名
      NOMAD SWT#23 (International conference on new insights into Mars achieved by remote-sensing observation, numerical simulation, and laboratory experiment of trace gases)
    • 国際学会
  • [学会発表] Combinatorial Chemistry with Rule-Based Systems and its Associated Information Theory2023

    • 著者名/発表者名
      Eric Smith
    • 学会等名
      Life in the Universe
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coupled evolution of the atmosphere and life before the advent of oxygenic photosynthesis2023

    • 著者名/発表者名
      尾﨑 和海
    • 学会等名
      Japanese-Canadian Frontiers of Science Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemistry of CO world: Progress report 20222023

    • 著者名/発表者名
      Norio Kitadai
    • 学会等名
      Workshop on chemical roots of metabolism
    • 国際学会
  • [学会発表] 将来探査に向けた惑星保護の取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      惑星圏シンポジウム
  • [学会発表] Gradient-Driven Electrocatalysis at Submarine Hydrothermal Vents2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuhei Nakamura
    • 学会等名
      KU BK21 Mini-Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tracing oxygen in sulfate using 34S-18O clumping2022

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y, Surma J, Katsuta T, Ishimaru T, Nakagawa M, Crockford P.W., Bao H., Yoshida N.
    • 学会等名
      ISI2022
    • 国際学会
  • [学会発表] The compositional dichotomy of ca. 3.3 Ga komatiites from the West Pilbara2022

    • 著者名/発表者名
      Kubota Y., Nakano S., Ishikawa A., and Ueno Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential mechanisms to synthesize amino acids from nitrous oxide and carbon monoxide through large molecular weight precursor2022

    • 著者名/発表者名
      Zang, X., Ueno, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 還元的な初期火星大気のCOから生成する有機物の異常な13C枯渇2022

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y., Schmidt J., Johnson M., Zang X.
    • 学会等名
      地球化学会年会
    • 国際学会
  • [学会発表] Can CO world create an evolvable chemical system?2022

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y., Ozaki K., Zang X., Smith E., Kurokawa H., Schmidt J., Johnson M.S., Kitadai N., Suzuki S.
    • 学会等名
      ELSI mini symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Combinatorics in evolution: From rule-based systems to the thermodynamics of selectivities2022

    • 著者名/発表者名
      Eric Smith
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Information Gateways to Life2022

    • 著者名/発表者名
      Eric Smith
    • 学会等名
      InformationUniverse
    • 招待講演
  • [学会発表] The coupled evolution of life and the atmosphere during the early Archean2022

    • 著者名/発表者名
      尾﨑 和海、渡辺 泰士、Eddie Schwieterman、洪 鵬、Chris Reinhard、田近 英一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 招待講演
  • [学会発表] 先カンブリア時代の大気酸素と海洋鉄循環の共進化2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 泰士、田近 英一、尾﨑 和海
    • 学会等名
      地球環境史学会
  • [学会発表] 嫌気性微生物生態系の進化が太古代の気候状態に与えた影響2022

    • 著者名/発表者名
      黒田 悠香、尾﨑 和海
    • 学会等名
      日本地球化学会
  • [学会発表] 太古代の大気組成(CO2, CO, CH4)の制約2022

    • 著者名/発表者名
      尾﨑 和海、渡辺 泰士、黒田 悠香
    • 学会等名
      日本地球化学会
  • [学会発表] Co-evolution of atmosphere and marine biosphere driven by oxygenic photosynthesis before the Great Oxidation Event2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 泰士、田近 英一、尾﨑 和海
    • 学会等名
      Goldschmidt
    • 国際学会
  • [学会発表] 極限微生物の遺伝子機能を知る:初期生命進化の理解に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本分子生物学会 シンポジウム
  • [学会発表] 超還元環境で駆動するAcetyl-CoA経路 Methanocellales/Methanosarcinales2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 ランチョンセミナー
  • [学会発表] Candidate Phyla Radiationの生理・生態・進化の理解がもたらすものとは?2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      微生物生態学会 自由集会
  • [学会発表] 複合的極限環境に生きる微生物の生存戦略から紐解く極限微生物の遺伝資源の潜在性2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      生物工学会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Geo-Electricityが駆動する窒素サイクル2022

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      日本地球化学会第69回年会
    • 招待講演
  • [備考] CO環境の生命惑星化学 学術変革領域研究(A)2022-2026

    • URL

      https://co-world.jp

  • [備考] 生命由来の有機分子を見分ける新手法を開発: 生物由来のエタン分子が持つ特徴的な13C-13C結合度

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2022/065170

  • [備考] Detect the Signature of Biotic Hydrocarbons

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/english/news/2022/065167

  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Chemical Roots of Metabolism2023

  • [学会・シンポジウム開催] International conference on new insights into Mars achieved by remote-sensing observation, numerical simulation, and laboratory experiment of trace gases2023

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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