私が高校に入学するころ、ちょうど高温超伝導体が発見され、リニアモーターカーの開発とともに超伝導技術が世間の注目を集めていました。高校の友達には「研究者になりたい」と言っていたようで、その夢を追うために入学したのは、東北大学です。材料工学の分野では、九大と双璧をなすといわれる大学です。学生時代に行った研究は磁性材料に関するもので、大学院卒業後は心機一転、固体中の原子の移動速度を測定する研究室で助教として研究を行っていました。そんな私が九州大学に籍を置くことになったのは、いくつかの人生の岐路に立ったとき、思い切って攻めの決断を下してきたからに他なりません。

攻めの決断の先に新天地はある

2006年のこと、東北大学で助手として務めていたとき、文科省の外郭団体である日本学術振興会が「海外特別研究員」の募集を行っていました。締め切りを過ぎていましたが、大学の事務に頼み込んで無理やり申し込み、渡米のチャンスを手にしました。東北大学に籍を置いたまま、アメリカのカリフォルニア工科大学で客員研究員として刺激に満ちた2年間を過ごすことになったのです。その後、思い切って東北大学の助教職を辞職し、カリフォルニア大学の上級博士研究員として研究を続ける決断を下しました。エネルギー材料の可能性に、人生をかけたかったのです。

アメリカにおいて、私にとっての岐路がまた訪れました。科学技術振興機構「さきがけ研究員」の公募に目がとまったのです。この「さきがけ」は、文部科学省が設定した戦略目標に沿って研究を進めるプログラムで、独創的・挑戦的かつ国際的に高水準な先駆的基礎研究を推進、日本でエリート研究者を育てることを目的としています。

この応募で私が提案したのは、太陽光と酸素吸収酸化物を用いて水素、合成ガス、メタンおよびメタノールなどの燃料生成を目指すという、とても野心的なものでした。研究開始当初はその実現性を疑問視されていましたが、5年半の研究終了時には水素や合成ガスの製造に見事成功、その成果がThe Chemical Conversion of Light Energy Prize 2016 として表彰されました。

また、この研究が評価されたことで2014年8月に九州大学稲盛フロンティア研究センターに教授として迎えられ、自ら設計した大型実験装置とともに帰国することになったのです。

持続可能な物質・エネルギー循環システム

いま九州大学の学生さんと研究を行っているのは、太陽エネルギーや熱エネルギーを水素などの化学物質に貯蔵する技術や、化学物質から高効率に発電する固体酸化物燃料電池材料に関するもので、これらを組み合わせることにより持続可能なエネルギーサイクルを構築することができます。しかし、これらを実社会で利用するには効率やコストなど多数の課題を克服する必要があります。私たちは、これら現代社会の最重要課題に材料科学や材料工学の視点から取り組むことで、学術分野はもちろん一般社会に貢献していきたいと考えています。これら研究の一端をご紹介したいと思います。

　九州大学にも九州にも縁がなかった私が今、こうしてよい環境で研究できているのは、九州大学が世界オンリーワンの水素エネルギー教育研究拠点となることを目指していることと無関係ではないでしょう。

新たな研究の芽

研究を続けていく上でも、多くの岐路に立ちます。いま、私たちがわくわくしながら取り組んでいるのは、人工知能やディープラーニング（※3）の手法を応用した材料開発研究です。これまで画像認識や音声認識の分野で活用されてきた機械学習という方法論を、材料研究に持ち込んでいます。

医薬品開発などで進められているバーチャルスクリーニングを材料研究に適応できれば、研究者がほしい材料特性を短い期間で開発、例えば10年かかっていた材料開発を数か月で終えられる可能性が見えてきました。材料研究の世界では、金属や酸化物材料の特性を組み合わせることで、望む性質を持った材料を生み出すことが求められていますが、その目的を達成するには、極めて地道な実験を繰り返す必要があります。しかも、望みの材料を開発できる保証は一切ありません。そのような難しい条件から最大の成果を得るため、私の研究室では人工知能やディープラーニングの活用を積極的に推進しているのです。仮想的な実験で材料特性を予測できるため、極めて短い開発期間で望む特性の材料を開発できるようになります。これにより研究者は、未来社会の礎となるような重要な課題に時間を割くことが可能になるため、さらに大きなインパクトを社会に与えられると考えています。

人は偶然の積み重ねのなかで「いま」という時を過ごしています。気づかないうちに人は岐路に立っているものです。若いみなさんが進学先を決めるのも、その一つ。後悔のない道を、勇気を持って、攻めの決断することが何よりも大切なことだと、私は信じています。