바이오인

응축계물리

- LED·자성반도체에서 성과

발표한 논문의 총인용회수가 가장 많았던 것은 中村修二 현 미국 캘리포니아대학 산타바바라 교수와 日亞화학공업의 연구그룹이다. 1993년에 세계 처음으 로 청색다이오드(LED)의 제품화에 성공, 청색반도체레이저도 개발하는 등 일괄하여 연구를 리드해 왔다. 최근 5년간은 청색레이저의 발광부분을 사이에 낀 반도체를 '초격자'로 불리는 다층구조로 함으로써 소비전력을 대 폭 감소시킨다는 것을 나타낸 1998년의 논문 등 17편이 합계 2,000회 이상 인용되고 있다.

같은 청색LED 개발의 선구자인 名城대학의 赤崎勇 교수와 대학원생인 竹內哲也씨(현재 미국 아지랜트사) 그룹도 주목도가 높다. 반도체의 결정에 관계되는 압력에 의해 빛의 파장이 변화되는 것을 보고한 1997년 의 논문 등 7편이 합계 650회 인용되었다. 청색LED의 재료는 질화칼륨이라는 새로운 반도체. 당시는 세계 에서도 日亞와 赤崎연구실 정도밖에 만들지 못했다고 竹內 씨는 말한다.

한편, 논문별 인용회수를 보면 아오야마학원대학의 秋光純 교수가 2001년 고온에서 초전도가 되는 금속재료의 발견을 보고한 논문이 단연 톱이다. 교토대학의 藤田茂夫 교수가 질화칼륨계의 재료에 자연히 생기는 결정의 결함이 발광효율을 높이는 것을 나타낸 1997년의 논문도 관심을 모았다. 질화칼륨은 中村 교수가 제공했 다. 동경대학의 古澤明 조교수가 미국 캘리포니아공과대학에 있을 때, 빛을 사용한 양자텔리포테숀에 성공한 논 문도 다수 인용되고 있다.

※ 응축계물리학 분야에서 많이 인용된 일본인 연구자

재료과학

- 유리금속·발광소자 다수

재료과 학분야에서 가장 인용회수가 많았던 것은 도호꾸대학의 井上明久 교수와 櫻井利夫 교수 그룹이었 다. 천천히 냉각해도 amorphous(비결정질)이 되는 유리금속을 연구하고 있다. 유리금속에 미량의 금 등의 첨가물을 넣어 약 10나노 (나노는 10억분의 1)미터의 결정이 깨끗하게 분산하는 나노결정금속도 만들었다.

1988년 에 특수한 조성합금에서 급랭이 필요했던 amorphous금속을 천천히 냉각해도 만들어지는 것 을 발견했다. 분말과 박막뿐만 아니라 덩어리의 제조도 가능하여 산업응용이 주목되고 있다. 같은 티탄계 합 금의 경우, 유리금속으로 함으로써 강도가 2배, 휘는 양이 약 10배 향상된다. 강하며 잘 휘어지기 때문에 골프클 럽과 안경테 등에 응용되고 있다.

이 유리금속으로 하는 구조를 해명한 논문은 120회로 2000년 이후에 발표한 논문 중에서는 세계에서 가장 인용회수가 많다. 2위는 규슈대학의 堀田善治 교수와 佐世保공업고등전문학교의 根本實 교장 그룹. 알루미늄과 마그네슘 등의 금속을 직각으로 구부러진 강철의 구멍을 통해 변형을 가해 결정을 수백 나노미터까지 가늘게 해 가는 연구이다.

원래는 러시아 그룹이 발견한 방법이지만, 堀田 교수팀은 조건을 가늘게 제어하고 결정을 작게 하는 방법을 확립했다. 통상보다 낮은 온도에서도 금속이 점토처럼 부드럽게 되기 때문에 복잡한 형태로 가공하 기 쉽다. 알루미늄 결정의 크기를 4분의 1로 하면 강도는 2배가 되며, 잘 깨지지 않게 된다. 비행기의 날개와 자동 차의 재료 등으로 유망하고, 경량이며 강도도 높아 스포츠카도 가능하다고 한다.

한국 과 중국 등에서의 연구가 급속히 신장하고 있는 것이 금속의 인용회수가 유난히 많은 이유 라고 井上 교수는 말한다. 堀田 교수에 이어 인용회수가 많았던 것은 결정화하지 않는 발광성 유기저분자를 만드 는 오사카대학의 城田靖彦 교수의 연구팀. 차세대의 박형 표시소자로써 기대되는 유기EL(일렉트로닉 미넷센스)소자의 재료 에 응용하는 연구를 진행하고 있다.

유기저 분자화합물은 규칙적으로 결정화되기 쉬운 성질이 있다. 城田 교수가 만든 분자군은 결정화되지 않고 amorphous 유리의 구조가 된다. 간단히 균일한 막을 만들 수 있어 유기EL소자의 양산에 적합하다. 동경대 학의 藤嶋昭 교수는 빛을 이용하여 기름 등의 유기물이나 세균을 분해하며, 재료표면을 물에 융합되기 쉽게 하는 광촉매를 연구하고 있다. 김이 서리지 않는 거울이나 청소가 간단한 빌딩의 도료 등에 사용되고 있다. 하수의 환 경호르몬 처리와 토양의 유해물질의 제거 등 환경정화에도 사용되어 응용비즈니스가 잇달아 확대되고 있다.

최근 연구를 시작한 다이아몬드센서는 혈중의 천식치료약과 뇨중의 포도당의 농도 등의 고감 도센서에 유망한 신소재. 새로운 센서전극으로서 주목되기 시작했다. 信州대학의 英兼二 교수는 식물기름과 toluene 등 의 유기용매를 젤리 상태로 하는 겔화제를 개발하였다. 넣은 겔화제가 리본처럼 연결되어 스폰지와 같은 그물코를 만들며 유기용매를 흡수한다. 광택이 좋은 립스틱 등의 응용을 목표로 연구가 진행되고 있다.

※ 재료과학분야에서 많이 인용된 일본인 연구자

(주) 1997년 1월∼2001년말에 재료과학의 주요학술지에 발표된 논문 중, 발표시부터 2002년 8 월까지 인용된 회수가 많은 순으로 상위 1%를 발표연도별로 집계했다. 대상이 된 게재지는 92지가 된 다. 그 저자명을 조사했다.

생화학

- 세포내의 정보전달 주목

생화학 에서는 뼈를 분해하는 파골세포와 세포의 자멸현상 '아포토시스' 등 세포내의 정보전달에 관한 연구 등이 논문인용수의 상위를 차지했다. 일본인 최고는 유끼지루시(雪印)유업의 생물과학연구소에 재직하였던 東尾侃二 씨(현재 사이타마의과대학 게놈연구센터 조교수)의 논문이었다. 뼈를 분해하는 파골세포가 늘어나는 것을 촉진하 는 단백질 'ODF'의 유전자를 발견했다. 東尾씨는 파골세포의 'OCIF'등의 움직임도 해명하는 등 동 세포의 생산에 관 한 체내의 제어 메커니즘을 분자레벨로 밝혔다.

동경공 업대학의 吉田賢右 교수, 오까자키국립공동연구기구의 木下一彦 교수는 자연계에서 최소의 회전모 터를 발견, 실제로 회전하는 모양을 포착하여 주목을 받았다. 단백질로 만들어진 이 모터는 생물의 에너지원인 아데 노신 3린산(ATP)의 합성효소의 일부로 직경은 10나노미터로, 세균의 편모를 회전시키는 편모모터보다 작다. ATP합성의 구조를 밝힌 이 논문은 미국 보이야 박사의 ATP의 이론연구를 증명하게 되었으며, 1997년 박사는 노벨화학상을 수상했다.

이화학 연구소 播磨연구소의 宮野雅司 주임연구원의 논문도 단백질의 입체구조해명에 관한 업적으로 대 형방사광 시설 'SPring-8'의 강력한 X선을 사용하여 수용체와 단백질의 그룹의 하나 'G-단백질공역수용체'의 구조를 해명했다. 수용체는 여러 종류 있으며 체내에 다수 존재한다. 호르몬이나 정보전달물질 등과 결합하여 여러모로 활동한다. 약제 전체의 약 반은 수용체로 작용하고 있으며, 제약회사의 연구자 등이 다수 인용한 것 같다.

아포토 시스에서는 복수의 일본인 연구자의 논문이 상위에 들었다. 西田榮介 교토대학 교수와 一條秀憲 동 경대학 교수는 'ASK1'이라는 단백질이 면역세포의 일종 T세포에서 아포토시스의 지령을 내보내는 것을 파악했다. 오 사카대학의 汁本賀英 교수는 세포내의 소기관 미토콘드리아에 있는 단백질 'Bc1-2'에 아포토시스를 억제하는 움직임 이 있는 것을 밝혀냈다. 汁本씨는 이 단백질 중에 아포토시스를 촉진하는 정반대의 활동을 하는 형태도 있다는 것을 별도 논문에서 지적하고 있다.

이외에 간경화와 간암을 일으키는 신형 간염 바이러스 'TT바이러스'를 발견한 眞弓忠 자치의과 대학 교수의 1997년 논문도 높이 평가되었다. 고혈압이나 천식 녹내장 등의 치료에 연결되는 저분자를 해명 한 成宮周 교토대학 교수의 논문도 인용회수가 많았다.

※ 생화학분야에서 많이 인용된 일본인 연구자의 논문