理論物理化学
統計力学，熱力学，分子シミュレーションなどの理論的アプローチを駆使して，液体，溶液，界面，相転移，高分子，タンパク質，ウイルス，細胞などに関わる多岐にわたる研究課題に取り組んでいます．最新の研究トピックスは，疎水性相互作用の溶質分子サイズ依存性，溶質溶解度，有効相互作用，相分離に対するイオン特異的効果，三相平衡系の三重臨界点近傍における界面の構造，タンパク質の構造安定性機序と共溶媒効果による影響，生体分子モーターの設計原理とエネルギー変換効率などです．
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イオン特異的効果および溶質サイズ効果の理論的研究
Li+とNa+周囲の水構造の違いによるイオン特異的効果（左）．水溶液中の疎水性溶質の浸透第2ビリアル係数の溶質サイズ依存性（右）
イオン特異的効果とは，塩析・塩溶等のイオン添加効果のうち，価数とイオン濃度のみでは説明できない，イオン種の独自性に起因する効果であり，海水，ソフトマターから生体内水に渡る多様な系で重要な役割を果たしている．我々は，なぜLiClはNaClよりも塩析効果が弱いのか？という未解明問題に取り組み，その微視的機構を明らかにした．もう一つの研究課題は，溶質サイズの増大とともに，疎水性相互作用，コロイド間相互作用等の溶質間有効相互作用がいかに変化するか？という問いである．現在，水中の疎水性溶質の浸透第２ビリアル係数と平均力ポテンシャルを精密に計算し，溶質サイズ依存性を解明するための研究を遂行している
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分子モデル／数理モデルによる生命科学の研究
数理モデルによる新型コロナ感染に対する免疫応答と持続感染
分子モデル／数理モデルによるデータ分析は，化学／生命現象を始め，様々な問題に適用可能な研究手法です．私たちはこれまで，これらのモデリング手法を駆使し，タンパク質の構造安定性機序と共溶媒効果による影響，生体分子モーターの動作機構とエネルギー変換効率，微生物の炭素代謝と進化との関係，海馬興奮性ニューロンにおけるシナプス可塑性の分子メカニズム，新型コロナウイルスに対する免疫応答と後遺症との関係，などの問題に取り組んできた
