Komatsuzaki Group

永幡 裕

ynagahata D3
北海道大学 生命科学院, 生命融合科学コース
E-mail:
yutaka_nagahata(at)mail.sci.hokudai.ac.jp
TEL:
(011)706-9459
FAX:
(011)706-9437
居室:
電子科学研究所 (北キャンパス)5階203

研究の興味

分子のダイナミクスから確率過程と考えられているスケールの現象を理解すること

平衡統計力学には、観測しているマクロな対象が 「空間的に均一(一様)」でかつ「見ている時間スケールで変化が捉えられない」という仮定が基礎にあります。 しかし例えば、生命現象が対象とするような非定常不均一な系では、この仮定は多くの場合成り立ちません。 その際に基礎となるのは構成する分子のダイナミクスなのですが、単純な分子ひとつをとっても力学的には不明な点が多いのが現状です。 化学反応の可否から生体分子の構造変化まで、 分子のダイナミクスが確率過程と考えられているスケールの現象(化学反応や生体分子の機能発現)を どのようにして生じさせているのかについて 実験データの解析手法の開発や、それらを記述する理論の構築を通じて研究したいと考えています。

研究室を選んだ理由

平衡統計力学や量子力学の基礎には系を確率過程として解釈するという発想が基礎にあります。 しかしひたび確率過程として仮定してしまうと、なぜそのように記述できるのかについてわからなくなります。 私はこの「しっくりこない」気持ちを打開するため進学を決め、7つか8つの研究室を訪問しました。 当研究室は「反応の可否」について研究している研究室だったので、私のモチベーションと一致していたのと、 頻繁に海外から研究者がやってきていることや英語でセミナーをしている点などが決め手となり、 最終的に本研究室を選びました。

受賞歴

  • 平成27年10月26日 分子科学会優秀ポスター賞 [URL], 第9回分子科学討論会(東京)2015 (2015年9月16日-2015年9月19日)
  • 平成27年6月4日 ベストポスター賞, 第31回化学反応討論会
  • 平成26年12月17日 ポスター賞, 第15回電子研国際シンポジウム「響」
  • 平成26年3月11日 北海道支部例会発表賞, 日本生物物理学会
  • 平成24年9月 3日ベストクエスチョン賞, 第52回生物物理若手の会夏の学校,北海道, 千歳市, 支笏湖ユースホステル(2012年8月31日-2012年9月3日)
  • 平成22年3月10日優秀賞「さきがけ数学塾 応用数学と物理学の協働~作ってみよう数理モデル・動かしてみよう数理モデル~」(平成22年3月8-10日)

論文

2015

[4]Yutaka Nagahata, Satoshi Maeda, Hiroshi Teramoto, Takashi Horiyama, Tetsuya Taketsugu, Tamiki Komatsuzaki
Deciphering Time Scale Hierarchy in Reaction Networks
The Journal of Physical Chemistry B 120(8), pp.1961-1971 (2015)
DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b09941

[3]Yosuke Sumiya, Yutaka Nagahata, Tamiki Komatsuzaki, Tetsuya Taketsugu, Satoshi Maeda
Kinetic Analysis for the Multistep Profiles of Organic Reactions: Significance of the Conformational Entropy on the Rate Constants of the Claisen Rearrangement
The Journal of Physical Chemistry A 119(48), pp.11641-11649 (2015)
DOI: 10.1021/acs.jpca.5b09447

2013

[2]Yutaka Nagahata, Hiroshi Teramoto, Chun-Biu Li, Shinnosuke Kawai, Tamiki Komatsuzaki
Reactivity boundaries for chemical reactions associated with higher index and multiple saddles
Physical Review E 88(4), pp.42923-42923-11 (2013)
DOI: 10.1103/PhysRevE.88.042923
(Figure 6d from this paper was selected to be displayed on PRE journal web site as part of "Kaleidoscope")

[1]Yutaka Nagahata, Hiroshi Teramoto, Chun-Biu Li, Shinnosuke Kawai, Tamiki Komatsuzaki
Reactivity Boundaries to Separate the Fate of a Chemical Reaction Associated with an Index-two saddle
Physical Review E 87(6), pp.62817 , (2013)
DOI: 10.1103/PhysRevE.87.062817

国内発表

2016

[44]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, 武次 徹也, 小松崎 民樹
時間解像度に依存した反応ネットワークの階層的変化とその予測手法の開発 分子科学討論会2016
(9.13-9.15 ,2016), 神戸ファッションマート 兵庫県神戸市 (ポスター) ( 発表日: 2016.9. 14)

2015

[43]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 武次 徹也, 小松崎 民樹
マルコフ連鎖の時間階層的クラスタリング ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 「2015年度 秋のワークショップ」
(11.8-11.10 ,2015), 丸駒温泉 北海道千歳市 (口頭) ( 発表日: 2015.11. 8)

[42]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑分子系の異性化反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の解読 第9回分子化学討論会
(9.16-9.19 ,2015), 東京工業大学 大岡山キャンパス 東京都目黒区 (ポスター) ( 発表日: 2015.9. 16)

[41]Yutaka Nagahata, Satoshi Maeda, Hiroshi Teramoto, Chun-Biu Li, Takashi Horiyama, Tetsuya Taketsugu, Tamiki Komatsuzaki
複雑反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の解読 第53回日本生物物理学会
(9.13-9.15 ,2015), 金沢大学角間キャンパス自然科学本館 石川県金沢市 (ポスター) ( 発表日: 2015.9. 14)

[40]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複合化学反応系の分子シミュレーション-第一原理シミュレーションから分子技術へ- 化 学 反 応 経 路 探 索 の ニ ュ ー フ ロ ン ティ ア
(9.15 ,2015), 大井町駅前品川区立総合区民会館きゅりあん1F 小ホール 東京都大井町 (口頭) ( 発表日: 2015.9. 15)

[39]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑な異性化反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の解読法の開発 日本化学会北海道支部 2015年 夏季研究発表会
(7.18 ,2015), 北海道教育大学函館校 北海道函館市 (口頭) ( 発表日: 2015.7. 18)

[38]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 武次 徹也, 小松崎 民樹
マルコフ連鎖の時間階層的クラスタリング ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 「2015年度 初夏のワークショップ」
(6.11-6.12 ,2015), 北海道大学情報科学研究科 ERATO 会議室 北海道札幌市 (ポスター) ( 発表日: 2015.6. 11)

[37]永幡 裕, 寺本 央, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
Developing “hierarchical” spectral clustering decoded by the mathematical nature of a Markov chain: - timescale hierarchical nature of isomerization reaction network of C5H8O - 河原林/湊プロジェクト合同WS予餞会Winter2015
(1.23-1.24 ,2015), 日本科学未来館 東京都江東区 (ポスター) ( 発表日: 2015.1. 23)

[36]永幡 裕, 寺本 央, 堀山 貴史, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
Markov連鎖の持つ時間階層構造について:複雑分子系の異性化反応ネットワークを例に 非平衡ダイナミクスセミナー
(1.15 ,2015), 奈良女子大学 奈良県奈良市 (招待, 口頭) ( 発表日: 2015.1. 15)

2014

[35]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑分子系の構造異性化反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の抽出  研究会「理論と実験」2014
(10.9-10.10 ,2014), 広島大学理学部 広島県東広島市 (口頭) ( 発表日: 2014.10. 10)

[34]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑分子系の異性化反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の抽出 第52回日本生物物理学会年会
(9.25-9.27 ,2014), 札幌コンベンションセンター 北海道札幌市 (ポスター) ( 発表日: 2014.9. 27)

[33]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑分子系の異性化反応ネットワークに埋め込まれた時間階層構造の抽出 第8回分子科学討論会
(9.21-9.24 ,2014), 広島大学東広島キャンパス 広島県東広島市 (口頭) ( 発表日: 2014.9. 21)

[32]永幡 裕
複雑分子系における構造異性化反応ネットワークの理解に向けて 第54回 分子科学若手の会 夏の学校
(8.18-8.22 ,2014), いこいの村能登半島 石川県羽咋郡志賀町 (ポスター) ( 発表日: 2014.8)

[31]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
複雑分子系に埋め込まれた時間階層構造が映す化学分野の“非常識” ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 「2014年度 秋のワークショップ」
(9.7-9.10 ,2014), ピスカ21  北海道礼文島 (ポスター) ( 発表日: 2014.9. 9)

[30]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹, 小松崎 民樹
複雑分子系における構造異性化反応ネットワークの理解に向けて 第17回理論化学討論会
(5.22-5.24 ,2014), 名古屋大学(東山キャンパス)ES総合館 愛知県名古屋市 (口頭) ( 発表日: 2014.5. 23)

[29]永幡 裕, 前田 理, 寺本 央, Chun-Biu Li, 堀山 貴史, 武次 徹也, 小松崎 民樹
Markov連鎖が持つ時間階層構造抽出に向けて- 階層間をつなぐ理論の構築と、複雑な反応系の解析に向けて - JST ERATO湊離散構造処理系プロジェクト セミナー
(4. 30 ,2014), 北海道大学工学部 北海道札幌市 (招待, 口頭) ( 発表日: 2014.4. 30)

[28]永幡 裕, 寺本 央, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
タンパク質の時系列から得られたMarkov連鎖の解析に向けて:具体的な反応ネットワークの解析結果とその数値的な振る舞い ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 「2014年度 春のワークショップ」
(4.18-4.19 ,2014), 北海道大学工学部 北海道札幌市 ( 発表日: 2014.4. 18)

[27]永幡 裕, 寺本 央, 堀山 貴史, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
タンパク質の時系列から得られたMarkov連鎖の解析に向けて:グラフの分割とクラスタリングで定義する複雑な化学反応における状態とその時間階層構造 理研シンポジウム:細胞システムの動態と論理Ⅵ
(4. 3-4. 4 ,2014), 理化学研究所和光本所 埼玉県和光市 (口頭/ポスター) ( 発表日: 2014.4. 3・4)

[26]永幡 裕, 寺本 央, 李 振風, 小松崎 民樹
タンパク質一分子計測から得られたマルコフ連鎖がもつ時間階層構造の理解に向けて 日本物理学会 第69回年次大会
(3. 27-3. 30 ,2014), 東海大学湘南キャンパス 神奈川県平塚市 (口頭) ( 発表日: 2014.3. 30)

[25]永幡 裕, 堀山 貴史, 前田 理, 寺本 央, Chun Biu Li, 小松崎 民樹
タンパク質の時系列から得られたMarkov連鎖の解析に向けて:グラフの分割とクラスタリングで定義する複雑な化学反応における状態とその時間階層構造 2013 年度日本生物物理学会北海道支部例会
(3. 10 ,2014), 北海道大学 シオノギ創薬イノベーションセンター 北海道札幌市 (口頭) ( 発表日: 2014.3. 10)

2013

[24]永幡 裕, 寺本 央, 堀山 貴史, Chun Biu Li, 小松崎 民樹
タンパク質一分子の計測から得られた定常マルコフ連鎖がもつ時間階層構造の理解に向けて ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 「2013年度 秋のワークショップ」
(11. 25-11. 27 ,2013), 第一滝本館  北海道登別市 (ポスター) ( 発表日: 2013.11. 25)

[23]永幡 裕, 寺本 央, Li Chun-Biu, 小松崎 民樹
一分子時系列から抽出されたマルコフ連鎖 定常ネットワーク における遷移確率が“最小”となる分子の“状態”の同定 第51回日本生物物理学会年会
(10.28-10.30 ,2013), 国立京都国際会館 京都府京都市 (ポスター) ( 発表日: 2013.10. 29)

[22]永幡 裕
タンパクの時系列から得られた、複雑な化学反応ネットワークが持つ階層構造の理解に向けて 研究会「理論と実験」2013
(10.11 ,2013), 広島大学理学部 広島県東広島市 (ポスター) ( 発表日: 2013.10. 11)

[21]永幡 裕, 寺本 央, 堀山 貴史, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
定常マルコフ連鎖から階層構造を抽出する際に生じる組み合わせ爆発 湊離散構造処理系プロジェクト ERATO セミナー
(10.01 ,2013), 北海道大学工学部 北海道札幌市 (口頭) ( 発表日: 2013.10. 01)

[20]永幡 裕, 寺本 央, Chun-Biu Li, 河合 信之輔, 小松崎 民樹
反応の運命を分ける反応性境界: 定義の一般化とH5+プロトン移動反応における反応性境界の抽出 第7回分子科学討論会2013京都
(9.24-9.27 ,2013), 京都テルサ 京都府京都市 (口頭) ( 発表日: 2013.9. 25)

[19]永幡 裕
一分子時系列から抽出されたマルコフ連鎖定常ネットワークにおける遷移確率が“最小”となる分子の“状態”の同定 生物物理若手の会 第53回夏の学校
(9.6-9.9 ,2013), 小松家 八の坊 静岡県伊豆の国市 (ポスター) ( 発表日: 2013.9. 7)

[18]永幡 裕, 寺本 央, 堀山 貴史, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
Identifying the most distinct disjoint sets to extract hierarchical structure in Markov chain steady state network extracted from time series by finding “minimum” transition probability A Symposium on Single Molecule Biophysics and Cyt c Biochemistry
(8.23-8.25 ,2013), 定山渓ビューホテル 北海道札幌市 (口頭) ( 発表日: 2013.8. 25)

[17]永幡 裕, 寺本 央, Chun-Biu Li, 河合 信之輔, 小松崎 民樹
2つの反応方向を持つサドルにおける化学反応:行先・起源を分ける反応性境界の抽出 日本化学会北海道支部2013年夏季研究発表会
( ,2013), 北見工業大学 北海道北見市 (口頭) ( 発表日: 2013.7. 20)

[16]永幡 裕, 河合 信之輔, 寺本 央, 李 振風, 小松崎 民樹
反応の「始状態・終状態」を一義的に分ける相空間構造 日本物理学会第68回年次大会
(3. 26-3. 29 ,2013), 広島大学 東広島キャンパス 東広島市 (口頭)

[15]永幡 裕, 小松崎 民樹
index-two saddle に近傍おける相空間構造と大域的ダイナミクス:軌跡の終状態、始状態を分ける反応性境界 第9回数学総合若手研究集会 多分野間の交流による発展・発見を目指して
(3. 4-3. 7 ,2013), 北海道大学学術交流会館 札幌市 (口頭) ( 発表日: 2013.3. 6)

[14]永幡裕, 寺本央, Chun Biu Li, 河合信之輔, 小松崎民樹
2つの反応方向を持つサドルにおける化学反応:反応の運命を分ける反応性境界の抽出 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
(1.29-1.30 ,2013) 札幌 (口頭) ( 発表日: 2013.1. 30)

2012

[13]永幡 裕
物理と数学で読み解く化学反応の決定性:遷移状態理論の力学的展開 Physics and mathematics of "deterministic" chemical reaction:Developing "dynamical" transition state theory The 6th HPAPS+ (Special Edition)
(1.30 ,2012), 北海道大学 札幌市 (口頭) ( 発表日: 2012.1. 30)

[12]永幡 裕
ある2自由度ハミルトン系双曲×双曲型固定点における、化学反応と標準形 第8回数学総合若手研究集会?数学を中心とした広範な知識の交流?The 8th Mathematics Conference for Young Researchers
(2.28 ,2012), 北海道大学 札幌市 (ポスター) ( 発表日: 2012.2. 28)

[11]永幡裕, 河合信之輔, 寺本央, 李振風, 小松崎民樹
2つの反応方向をもつ鞍点での、反応の「過去・未来」を一義的に分ける相空間構造 日本物理学会第67回年次大会
(3.24 ,2012), 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス (口頭) ( 発表日: 2012.3. 24)

[10]永幡裕
ランク2サドルとその周辺に於ける遷移ダイナミクス ワークショップ「力学的決定性と統計性の中間領域を探るIV」
(3.29 ,2012), 関西セミナーハウス 京都市 (ポスター) ( 発表日: 2012.3. 29)

[9]永幡裕, 寺本央, 李 振風, 河合信之輔, 小松崎民樹
Extracting Boundary of Reaction Associated with an Index-two-saddle from a Two Degree-of-Freedom System 28th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
(6.6 ,2012), Kyushu University Chikushi campus 福岡市 (口頭) ( 発表日: 2012.6. 6)

[8]永幡 裕
2つの反応方向をもつサドルにおける化学反応:反応の運命を分ける反応性境界の抽出 北大理論化学合同セミナー2012
( ,2012), 北海道大学 札幌市 (口頭) ( 発表日: 2012.8. 2)

[7]永幡 裕
高次ランクサドルを含めた化学反応ダイナミクスにおける反応の境界 第52回分子科学若手の会夏の学校
(8. 20-8. 24 ,2012), 東京大学 本郷キャンパス 東京都文京区 (ポスター) ( 発表日: 2012.8)

[6]永幡 裕
高次ランクサドルを含めた化学反応ダイナミクスにおける反応の境界 第52回生物物理若手の会夏の学校
(8. 31-9. 3 ,2012), 支笏湖ユースホステル (ポスター) ( 発表日: 2012.8)

[5]永幡 裕, 河合 信之輔, 寺本 央, Chun-Biu Li, 小松崎 民樹
高次ランクサドルを含めた化学反応ダイナミクスにおける反応の境界 第6回分子科学討論会
(9.18-9.21 ,2012) (ポスター) ( 発表日: 2012.9. 19)

2011

[4]永幡 裕, 河合 信之輔, 寺本 央, 李 振風, 小松崎 民樹
ランク2サドルとその近傍に於ける遷移ダイナミクス 日本物理学会 第66回年次大会
(3 ,2011), 新潟大学五十嵐キャンパス (口頭) ( 発表日: 2011.3)

[3]永幡 裕, 河合 信之輔, 寺本 央, 李 振風, 小松崎 民樹
二つの反応方向をもつ鞍点における反応の決定性 分子科学討論会(札幌)2011
(9.21 ,2011), 札幌コンベンションセンター 札幌市 (口頭) ( 発表日: 2011.9. 21)

2010

[2]永幡 裕, 寺本央, 李 振風, 小松崎民樹
可積分系でのエルゴード性を仮定しない反応速度定数の導出 日本物理学会第65回年次大会
(3 ,2010), 岡山大学津島キャンパス 岡山市 (一般, ポスター) ( 発表日: 2010.3)

[1]永幡 裕, 河合 信之輔, 寺本 央, 李 振風, 小松崎 民樹
ランク2サドルにおける遷移ダイナミックスの集団挙動とカオス 第13回理論化学討論会
(5.23-5.25 ,2010), 北海道大学 (一般, ポスター) ( 発表日: 2010.5. 24)

所属学会

  • 日本物理学会
  • 分子科学会
  • 日本化学会