粘り強く研究を続ければ道は拓けます。粘り強く続けていると、思わぬところから、研究を支持する人や、ファンのような人たちが必ずふと現れてきます。

学部時代の卒業研究に触媒の研究を選んで以来、一貫して触媒の研究を行ってきました。

まず化学を専門に選び、それから触媒を選んだという流れです。研究室で触媒のテーマを扱っていたということもあるのですが、実験で調べる内容を、絵的にグラフィカルに捉えること、観察し視覚的に表現するようなことをやりたいと思い、触媒を自分の研究テーマとすることにしました。自分のそれまでの学問的な背景からの流れで選んだというよりは、直感的な選択でした。

千葉大学 泉先生の実験室にて

1992年に東京工業大学で助手として雇っていただきました。上司は大変見識の高い教授で、自由に研究させてくれましたが、専門的には応用的な研究を得意にする方で、原理をベースに研究を進めようとする私とは「研究の趣味」の相違みたいなものがありました。

それで3年半ぐらい経った時、文部省在外研究員という制度¹で、助手（現在の助教）の派遣というかたちで海外留学できるポストを見つけ、これを利用してスタンフォードに行くことにしました。論文でよく目にする研究室や、アメリカでやりたい研究というのがあったので応募してみたところ採択されたのです。それで「自分の趣味」の研究をさせていただきました。

実際に現地に行く前の段階で、論文の内容について、研究室の先生と電子メールでやり取りしました。先生は多分20人ぐらい、あるいはポスドクも含めるとさらに多くの学生を抱えていて、1人1人に1日何回も対応しきれなかったはずなのですが、ちょっと特別に頻繁にメールをさせてもらっていました。そして、論文の内容について「ここは何ですか？」とか、「1ヶ月後そちらに行ったらこのテーマで研究させてもらえますか？」といった質問に、逐一返信をいただきました。
 

96年当時は論文自体をPDFでメール添付して、ということはまだありませんでしたが、メールでのメッセージのやり取りはあったのです。論文をPDFで添付してやり取りすることが定着したのは1990年代の最後の方のことだったかと思います。ウェブサイトも、1997年に日本に戻ってから東工大で作った記憶があります²。

事前に頻繁なやり取りをしたのは、ボリュームのある論文を書く研究室だったため、１年ではとても全部終わらないと思ったからです。論文を出すことができたのは、日本に戻ってからやりとりを続けて、1年ぐらい経ってからのことです。とはいえ、留学中は有意義に過ごすことができました³。

スタンフォード留学中 ソロモン教授宅にて

2016年頃から環境とかエネルギーに関する触媒に注力して研究しようと思っていましたが、その当時メソドロジー等でまだ完成していないところがあったのを、それ以降少しずつ、自分たちなりに改良してたくさんの人に見てもらえるような研究にステップアップしていったという感じです⁴。

実験室のライトを消し、自作反応・分析装置で光触媒反応を追跡する

このように、研究手法にぴったり合う装置を偶然導入できたり、またずっと行なっている放射光X線実験データを新たに理論的に解析したりするようになり、only oneの要素を少しずつ出せるようになりました。特に明確な転換点は、2019年に出版したJournal of the American Chemical Societyの論文です⁵。

1999年 放射光実験施設SPring-8に自作分光装置を運ぶ

二酸化炭素の研究は、環境に関わることなので興味はありましたが、始めたきっかけは某エアコンメーカーの人に「先生、二酸化炭素の研究をやりませんか」と誘われてしばらく共同研究したことです。光によって二酸化炭素を燃料や資源にするという研究に、多くの研究者たちが集中し始める少し前の時期だったと思います。もっと前から始めていたパイオニア的な研究者もいましたが、比較的早い段階で始めました。それで、先ほど申し上げたように、テクニックや、考え方、設備等を、少しずつ改良していったというところです。

最近エナゴで複数回校正してもらった論文があります。それは当初、水を分解してできた水素とCO₂を反応させることをメインで書いていたのですが、一流誌に出そうとしたところ、CO₂と水との直接の反応を示して、サステイナビリティに直結する結果を見せてくださいと言われました。そこで、かなりの数の研究室メンバーに加わってもらい、追加の実験を行い、論文を書き換えていった⁶のです。論文が大幅に変わったため、何度も英文校正をお願いすることになりました。

当初は、CO₂から燃料となるメタンを作る研究でした。自然光だけの光触媒でCO₂から作られたメタンを使えば、カーボンニュートラルになります。しかし、メタンは場所によってはかなり豊富にあるため（実は千葉県には豊富にあります）、よりカーボンニュートラルになりやすいものということで、最近はエチレンやプロピレン、あるいはエタンやプロパンを作る研究をしています。

エチレンやプロピレンは、メタンより高価な化学原料で、例えばプラスチックになります。すでに出版した論文で、それらを作るまではできるようになりました。今、研究室で進めているのは、より反応速度を速くし、より安定してそれらを作ることです。実験条件に拠らず、常にエチレンやプロピレンが高選択に出るような触媒の研究です。

企業から、「メタノールはできませんか」とか「エチレン、プロピレンはできませんか」といった問い合わせが来ることもあります。プラスチックを主力とする企業はエチレンに、酢酸が必要な企業はメタノールに興味を持つなど、企業によって求めるものはまちまちです。共同研究では、特にサステイナブルであることに軸を置いた会社さんとご一緒させていただくようにしています。今、サステイナブルであることは一つの流れではありますが、「模索中」という企業が多いのが実情です。模索中ではお互いに方針を決めきれない場合もあるため、作りたいものがはっきりとしている企業と目的のものを共同で開発しています。現在は、CO₂と水から、エチレン、プロピレン、メタン、あるいはメタノール、エタノール、酢酸などを作り分けられるように研究を進めています。

通り一遍の答えになってしまうかもしれませんが、成果となる論文を書くのはあまり楽しくはなくて、論文が出版される時は少しだけうれしい、というのは確かです。ただし、執筆者にとっては論文の内容はすでに出来上がっているものですから、一番の喜びではないかもしれません。

一番喜びを感じる場面は、多分研究をされている方なら誰でもそうかと思いますが、発見となるデータやこれまで解決できなかった問題への答えになるデータが得られた時、およびそのロジックを説明できるようになった時でしょうか。これは、研究している最中のことで、そこから論文にする時はそれほど楽しくはない。ただ、自分は性格的に物事をきれいに整然とまとめ上げることが好きで、データ、記述、見た目、が整ったきれいな論文が完成した時には、喜びというか、深い満足感を感じますね。

私の趣味的なことで言うと、緻密に自分たちの考えを組み立てていって、「ああ、これなんだ」と、今まで分からなかったことが分かる時、説明がつくようになった時に、やはり喜びを感じます。

「優秀な人材が研究を行うようにしていかないといけない」 千葉大学 泉先生の居室にて

あくまで私個人が、学校で学んできて、今こうした仕事で世界中の人に読んでもらえる英文を書いてきたという経験談としてお話しさせていただきます。

もともと英語の勉強は好きでした。特に試験の点数を取りたかったというよりは、お金をかけない方法で純粋に英語の勉強をしていました。中学の時からラジオ講座で1日15分、昔のソニーのラジカセに録音もしたりして聴いていました。今から考えると、ネイティブのしっかりした英語を聞いて、それをリピートして勉強したのが良かったと思います。学生の時は、電車の中で、芸能人や政治家や科学者へのインタビューをカセットテープで聴いたりしていました。それも場合によってはリピートしたりして。それがベースになったと思います。最初から研究者になるという将来像があったわけではなかったので、結果的にそれが現在に生かされたということになります。

科学論文ですから、書く内容が最重要であるのはもちろんですが、研究者となってから英語を勉強するというのではなく、それ以前にこのように英語をいわば、趣味のように楽しむのがアドバンテージになったとは思います。

実験装置について説明してくださる泉先生

今振り返ると、この頃に自分は実力不足だった、とは言い切れない気がします。行き詰まりは多くの若手が感じるのではないかと想像します。ここで重要なのが、少しずつでいいのであきらめずに原著論文を出版し続け、また科学研究費等研究費をなるべく切れ目なく獲得できるように調書作成を頑張ることだと思います。

研究でうまくいかないことは誰にでもあることと思います。特にそれが助手や講師の職のときには、周りの評価が危うくなりますので、粘り強く研究を続ければ道は拓けます。粘り強く続けていると、思わぬところから、研究を支持する人や、ファンのような人たちが必ずふと現れてきます。

これも研究の趣味やスタイルとも関係があるので、あくまで一個人の見解になりますが、光触媒に関して、何がどうしてそうなるのかが分かった、とか、今まで全然なかったようなものが見つかったとかいうのが、特に面白いと思います。その価値観は、基礎研究では、ある程度共通かもしれません。

査読の時は、まず概要を見て、今までになかったことや知らなかったことが書かれているかどうか、特に大元のところで分かったことが書かれてあるかで、読んでみたいかみたくないかが自分の中では決まります。最近は、いわゆる一流誌に投稿された論文はある程度それをクリアして、その中から編集者が審査に回してきているような傾向があり、それを査読するわけなのですが、「ああ、そうなんだ！」と感じる箇所が全くない論文は全てrejectします。最近は、編集者の方々はほぼ総じて私のこの感じ方に同調してくださり、acceptかrejectかを決めていらっしゃいます。

以前はエルゼビアのジャーナルの投稿論文も結構見たのですが、最近はアメリカ化学会（American Chemical Society: ACS）のものをステディーにやっています。自分なりの発見が含まれているものを優先的に査読すれば勉強にもなる、というので積極的にやっています。査読は、一度引き受けるとある程度一定の頻度で依頼が届くようになり、現在は週１本ぐらい査読しており、エルゼビアのジャーナルの査読を引き受けていた時も週１本か、3週で2本ぐらいやっていました。

光触媒でも分光スペクトルでもいいですが、良い論文を査読するとその分野の今の動向が分かります。研究費の申請を書く上で、その分野の最新動向を把握するため個々の研究室に研究内容を聞きに行ったり、講演する代わりに相手の研究内容を教えてもらったりすることもありますが、査読をすることで最新の状況が分かるというメリットもあります。

逆に出版を勧められない論文を読めば、その論文の弱いポイントが分かります。そんな中で、こうしていたら良くなるのにと分かることもあるんですね。それは、著者にそう書いて送ります。それにより著者自身が論文を改善できるかもしれないじゃないですか。

査読では外国の著者の論文を読むことの方が多いのですが、日本の若手研究者で査読等の経験がまださほどない方への論文執筆のアドバイスでいうと、もちろん研究環境の選択や研究費の確保、研究テーマの選択が重要なわけですが、その上で、査読する論文の書き方については、自分の研究の考えを簡潔に書くこと、論文の最初から最後までを緻密に書いて、数値をちゃんとチェックし丁寧に取ったデータを考え尽くすこと、論文の論理展開を明確にすること、等をお勧めしたいです。

2022年富山大学で開催された触媒討論会にて、学生さんと一緒に

ですからジョークやユーモアを飛ばして、楽しく研究を進めるのがよろしいかと思います。

脚注：
¹ 文部省在外研究員規程（昭和38年4月22日 文部省訓令）に基づき運用され、2004年の大学法人化とともに廃止された若手研究者の海外派遣制度。

² 泉先生の現在のウェブサイト（http://cat.chem.chiba-u.jp/）は、「1997年に横浜市緑区で開始した『泉　康雄のウェブサイト』の系譜を汲む、インターネット界の老舗」。

³ スタンフォード大学留学中、泉先生は、無機生物化学が専門のEdward I. Solomon教授とKeith O. Hodgson教授に師事。Solomon教授の指導の下、モリブデン触媒の酵素作用をX線の実験と理論計算から調べる研究を行い、Hodgson教授にはX線の実験および解析について指導を受けられた。両教授の研究室からは、生物無機化学、フォトンサイエンス、触媒化学、表面化学など様々な研究分野で活躍する多くの有名教授が輩出されている。
The Solomon Laboratory
Stanford Profile – Keith Hodgson

⁴ 2016年にエナゴが実施した泉先生へのインタビューはこちら：エナゴ学術英語アカデミー 【千葉大学】泉 康雄 教授インタビュー

⁵ Dual Photocatalytic Roles of Light: Charge Separation at the Band Gap and Heat via Localized Surface Plasmon Resonance To Convert CO2 into CO over Silver–Zirconium Oxide

⁶ 光触媒に関する泉先生の最新（2024年12月取材時）の論文は、化学分野ではトップ10に入る難関国際誌 Angewandte Chemie Vol. 136, Issue51に受理された：Exchange of CO₂ with CO as Reactant Switches Selectivity in Photoreduction on Co−ZrO₂ from C_1–3 Paraffin to Small Olefins

⁷ 光触媒でCO₂を燃料化する仕組みの謎を解明！～酸化ジルコニウム表面酸素欠陥とニッケル / 鉄 / コバルトとの役割連携が鍵～