2026
研究紹介
「フリップ運動で遊泳する有機結晶」
生物物理 受理済(1月号掲載予定) (2026).
2025
英語論文：光駆動自励振動現象について：速度論を基盤とした体系的議論
Emergent Complexity in a Light-Driven Self-Oscillatory Crystal: A Molecular Perspective on Autonomous Behavior and Stimulus-Modulated Motion
Y. Kageyama,* Y. Kobayashi, M. Matsuura, T. Shimizu, T. Ikegami, N. Tanada, D. Yazaki, Cryst. Growth Des. 25(18), 7543-7556 (2025).
解説は後日掲載します。盛り沢山の論文です。複雑な事象について、とても明瞭に説明できたと思っています。
英語論文：平衡から遠く離れた挙動の「意義」は何か？
Catalyst: Advancing Nonequilibrium Chemistry by Clarifying Misconceptions
Yoshiyuki Kageyama, Chem, 2025, 11(8), 102455.
化学的に分子モーターを合成する研究など、生命システムを模倣しようとする化学研究が、この10年でかなり活発化しています。ただ、2000年頃からこのテーマを勉強してきた私にとって、最近の化学研究の方向性（目指しているところ）は、どこかにすれ違いがあるように感じています。いろいろ思うところの一部を著述させて頂きました。
共同研究
Nonequilibrium Self‐Assembly of Microtubules Through Stepwise Sequential Interactions of DNA
Jakia Jannat Keya, Mousumi Akter, Yuta Yamasaki, Yoshiyuki Kageyama, Kazuki Sada, Akinori Kuzuya, Akira Kakugo*, Small, 2025, 21, 2408364.
International Conference
Self-Modulation in Light-Driven Self-Oscillatory Mechanical Flipping under Pre-Illumination with Polarized Light: A Minimum Model for an Autonomous Intelligent System
PACIFICHEM2025
International Conference
Hysteresis and Responsive Dynamics in Light-Driven Self-Oscillatory Crystals: Emergence of Minimal Intelligence in an Autonomous Molecular System
PACIFICHEM2025
International Conference
Insights on Frontiers in Dynamic Supramolecular Chemistry: Towards Practical Functions
PACIFICHEM2025
キーノート講演
有機結晶の光駆動自励振動から学ぶ非平衡ダイナミクス
コロイドおよび界面化学討論会 2025
International Conference (online)
Memory effect in autonomous flipping crystal
Molecular Cybernetics International Symposium 2025
2024
International Conference in Italy
Submillimeter‐scale molecular‐based robots with self‐sustaining behavior
Workshop on Dissipative Processes in Molecular Systems
2023
展望記事
「自律的に物質を輸送する分子ロボットへの挑戦と課題」
株式会社日本能率協会総合研究所マーケティング・データ・バンク（MDB） MDB技術予測レポート
研究紹介
分子機械による巨視的な力学的仕事の実現
C & I Commun (コロイドおよび界面化学部会ニュースレター) 2023, 48(1), 34–37.
Free Access via J-STAGE
招待講演
Synthesized micro-materials for self-sustainable works: Morphologies of active-molecule assemblies alter the apparent reaction kinetics
The 61st Annual Meeting of the Biophysics Society of Japan招待講演・International Conference in France/Online
Far-from-equilibrium behavior of ten-micrometer-scale artificial chemical assemblies ― Autocatalytic vesicular self- reproduction and light-powered crystalline self-oscillation
Systems Chemistry Virtual Symposium 2023
招待講演
細胞サイズでの自己秩序挙動を示す分子集合体の化学
第17回バイオ関連化学シンポジウム
招待講演
光駆動自励振動結晶―速度定数が変化する反応系が生み出す協奏的力学機能―
日本化学会年会春季年会「次世代分子システム化学のフロンティア―協奏的機能発現のメカニズム」
招待講演
発動分子の階層化による自己秩序機能の創出
「発動分子科学」成果報告会－分子の発動が拓く次世代の化学－（日本化学会年会）
2022
英語論文：分子集合体の中や周りの水の熱運動の計測
Site-selective spin-probe with a photocleavable macrocyclic linker for measuring the dynamics of water surrounding a liposomal assembly
Gyeorye Lee, Yoshiyuki Kageyama, Sadamu Takeda
Bull. Chem. Soc. Jpn., 2022, 95, 909–921.
Free Access
水中における分子集合体を取り囲む水の運動性を測定する物理化学的計測技術を、有機化学的アプローチにより発展させた研究です。
水中に分散している同一の試料（コロイド）に対して、その試料内の異なる二箇所での水分子の並進運動速度を定量的に比較することができるようになりました。
英語論文：屈曲型の運動を繰り返す結晶の自律遊泳：時空間自己組織化
Self-propulsion of a light-powered microscopic crystalline flapper in water
Kazuma Obara, Yoshiyuki Kageyama, Sadamu Takeda
Small, 2022, 18, 202105302.
Free Access
「泳ぐ」分子ロボット
これまで報告されてきた、「泳がされる」分子ロボットとは違います。ボディーを曲げる動きを自ら続けることで、動物のように泳ぎます。
非生命体が動き続けることの難しさに加え、1 mmよりも小さいモノは、体をフリップさせて泳ぐことは極めて難しいということが知られている中で、それを実現しました。
北海道大学からのプレスリリース （日本語）
北海道大学からのプレスリリース （英語）
招待講演
自律性を有した合成分子ロボットと実機能化のための課題
新化学技術推進協会（JACI）・電子情報技術部会・マイクロナノシステムと材料・加工分科会勉強会「分子ロボット技術の最前線」
招待講演
光で駆動する自励振動結晶 ― その仕組みと特徴
第３２回非線形反応と協同現象研究会
招待講演
ナノ構造からの自律機能性材料の実現
名古屋大学VBLシンポジウム
招待講演
発動分子で創る自律型ソフトロボット
第2回新学術領域合同シンポジウム ―ソフトロボット学と発動分子科学の融合―
招待講演
化学反応で自律系を創るということと、そこから生まれる新視点
分析化学会・氷雪セミナー
2021
Encyclopedia: Web-based Content
Molecular Actuators and Their Applications in Molecular Robotics
A. M. R. Kabir, Y. Kageyama, A. Kakugo, Encyclopedia of Robotics (24 Nov 2021)
書籍
"Robust Dynamics of Synthetic Molecular Systems as a Consequence of Broken Symmetry"
in Chemical Symmetry Breaking, pp.209–223 (2021) , MDPI, Basel, Switzerland
研究紹介
機械的な挙動で力学的仕事を継続的に行う有機分子デバイスの創出
有機分子・バイオエレクトロニクス分科会誌 vol.32 No.4 (2021)
研究紹介
偏光で振付けを変えて踊る分子ロボットを実現
Isotope News No.775 (2021年6月号) pp.31-35.
日本アイソトープ協会ウェブページから無料でダウンロードできます。
国際学会（招待講演）
Self-organization of repetitive transformations in tiny azobenzenes to realize autonomous mechanical function on a macroscopic scale
New challenge in interdisciplinary and multiscale supramolecular sciences at PACIFICHEM2021
国際学会
Sustainable and far-from-equilibrium mechanical functions of macroscopic molecular assemblies driven by a steady energy source
Chemical Complexity, Systems Chemistry and Actively-Driven Self-assembly at PACIFICHEM2021
招待講演
The shape change and work behavior of bistable self-oscillatory photochromic material in an aqueous condition toward a microrobot
材料離散幾何解析国際シンポジウム
招待講演
Mechanically “working” soft-crystal under steady light irradiation
錯体化学討論会
2020
英語論文：有機化学的視点から見た散逸自己組織化
Robust Dynamics of Synthetic Molecular Systems as A Consequence of Broken Symmetry
Yoshiyuki Kageyama
Symmetry, 2020, 12, 1688 (15-pages).
Free Access
分子システムとしての散逸自己組織化を狙っている、私の研究の背景について説明した解説論文です。なぜ散逸自己組織化が必要なのか、どのような要素によって実現できるのか、具体的にはどんな研究で実現したのか、を説明しています。なお、散逸自己組織化は1970年代には確立された概念であるので、最初の二点については、旧来の説明を「分かり易い形で」表現しただけです。分かりやすさ重視のため、詳細説明を避けているところがあります。最終節では、従来の学理を誤認した最近のファッション研究に対して、不足点があることを注意喚起をしています。
英語論文：屈曲型の運動を繰り返す結晶の構造と光応答特性：時空間自己組織化
Light‐driven flipping of azobenzene assemblies ― sparse crystal structures and responsive behavior to polarized light
Yoshiyuki Kageyama Tomonori Ikegami Shinnosuke Satonaga Kazuma Obara Hiroyasu Sato Sadamu Takeda
Chem. Eur. J. 2020, 26(47) 10759–10768.
光で駆動するアゾベンゼン分子集合体のフリップ運動 ― 柔らかい結晶構造と、偏光に応答する挙動
北海道大学からのプレスリリース （日本語）
北海道大学からのプレスリリース （英語）
書籍
"Interplay of Photoisomerization and Phase Transition Events Provide a Working Supramolecular Motor"
Chap. 26, in Photosynergetic Responses in Molecules and Molecular Aggregates, Springer, Singapore, pp449-463 (2020)
招待講演
やわらかい結晶のしなやかな光駆動自律運動
分析化学討論会（開催中止のため予稿集にて発表）
International Conference
Self-repetitive strokes of azobenzene assemblies under steady light-irradiation and their anisotropic structures
The 1st International Symposium on Molecular Engine
2019
英語論文：光異性化分子を用いた自律運動材料と、そこに働く「時間遅れ」の概念
Light-Powered Self-Sustainable Macroscopic Motion for the Active Locomotion of Materials
Yoshiyuki Kageyama
ChemPhotoChem, 2019, 3(6), 327–336.
顕著な非線形性を有する現象／時間遅れを含む現象を有する現象を組み合わせれば、自律的に継続駆動する材料を創出することができることを、極めてシンプルに著述した総説。数式やグラフは表計算ソフトで数値解析できるようなものだけ記載しています。式では簡単に著述できても、物質で表現することは、まだまだチャレンジングな課題。だからこそ、私達は化学的手法で自律駆動する物質の創出を常々目指しています。
研究紹介
光を浴びて舞い踊る結晶
化学と教育 2019年2月号 vol.67 No.2 pp.74-75.
Free Access via J-STAGE
International Conference
Investigation into Interplay of Reversible Photoisomerization and Structural Phase Transition in the Self-Oscillatory Flipping of Molecular Assemblies
Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photofunctions ? Final International Symposium on Photosynergetics
招待講演
化学で創る分子モーターと実働のための自己組織化
第９回分子モーター討論会
招待講演
生命システムを有機化学で模倣する：分子集合体の自己複製と自律運動
島根大学・化学教育講演会
招待講演
生命システムを有機化学で模倣する：分子集合体の自己複製と自律運動
高分子研究会（鳥取）
International Conference
Light-driven limit-cycle self-oscillation and autonomous swimming of azobenzene-assembly under photostationary state
Active Matter Workshop 2019
招待講演
Synthetic creation of nonlinear dynamics towards autonomous molecular-based materials
MANA Seminar 2019
招待講演
生命システム模倣としての分子集合体の自触媒反応と自律運動
CNRSセミナー・第一回NIMS発動分子科学セミナー
2018
書籍
"Material Transfer and Spontaneous Motion in Mesoscopic Scale with Molecular Technology"
Chap. 8, Molecular Technology (vol.1) Energy Innovation
産総研の武仲先生・京大の東口先生と共同執筆。
研究紹介
自律駆動するアゾベンゼン分子集合体
高分子 2018年6月号 vol.67 No.6 pp.328-329.
研究紹介
有機金属触媒の非対称運動で化学エネルギー誘起型の自律的マクロ運動を実現する
配位アシンメトリー ニュースレター
大学広報誌
Tackling Global Issues: Vol.1, Soft Matter: Material of the Future
研究紹介
可逆な光異性化反応がマクロ構造変化で同期する自励振動現象の物理化学解析
高次複合光応答ニュースレター
Internaional Workshop
Self-sustained dynamics of molecular assembly towards construction of autonomous molecular systems
Hokkaido-Strasbourg Symposium Biotic and Abiotic Molecular Machines and Motors
招待講演
形態変化を続ける分子集合体の創出
日本化学会北海道支部室蘭地区講演会
招待講演
自泳するアゾベンゼン含有ソフトマター
第67回高分子討論会
招待講演
Light-powered self-sustained mechanical motion of azobenzene crystal as the resultant of a couple of photoreaction and phase transition
岡崎コンファレンス2018
2017
研究紹介
自己秩序を形成して動き続ける生命のような分子集合体の創出
有機結晶化学部会ニュースレター 2017, No.40, 67–70.
International Conference (Invited)
Self-oscillatory motion of molecular assembly with self-organization in a non-equilibrium steady state
The 2nd International Symposium for Biofunctional Chemistry
International Conference (Invited)
Self-organization of molecular machine for autonomous macroscopic motion under non-equilibrium steady state
The First MIRAI Seminar
招待講演
自己秩序的に動き続ける分子集合体の創出 ? 散逸性とその機能
北海道高分子若手研究会
招待講演
集団として動き続ける分子システムの創出 ― 生命の散逸性の模倣とそこから生まれる機能
東京大学・ChemBioハイブリッドセミナー
International Conference (Plenary)
Design and creation of autonomous dynamics in self-assemblies
3rd International Conference on Organic & Inorganic Chemistry
招待講演
定常状態でリミットサイクル振動を実現したアゾベンゼン含有分子集合体の光誘起メカニカル運動
早稲田大学・ソフトロボット：メカニカル材料 シンポジウム
招待講演
Auto-Oscillatory Flipping Motion of Azobenzene Containing Organic Co-crystal under Continuous Light Irradiation
第97日本化学会春季年会
2016
英語論文：屈曲型の運動を繰り返す結晶の実現：時空間自己組織化
Dissipative and Autonomous Square-Wave Self-Oscillation of a Macroscopic Hybrid Self-Assembly under Continuous Light Irradiation
Tomonori Ikegami, Yoshiyuki Kageyama, Kazuma Obara, and Sadamu Takeda,
Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55(29) 8239–8243.
「生命の本質」といわれる、時空間自己組織化現象を、化学物質で実現した研究。
北海道大学からのプレスリリース （日本語）
北海道大学からのプレスリリース （英語）
Angewandte Chemieからのプレスリリース （英語）
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英語論文：超分子ダイナミクス
Mechanism of Macroscopic Motion of Oleate Helical Assemblies: Cooperative Deprotonation of Carboxyl Groups, Triggered by Photoisomerization of Azobenzene Derivatives
Yoshiyuki Kageyama, Tomonori Ikegami, Yuta Kurokome, and Sadamu Takeda
Chem. Eur. J. 2016, 22, 8669–8675.
らせん状分子集合体の巨視的運動のメカニズム：アゾベンゼン光異性化によって誘発される協同的脱プロトン化
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研究紹介
時空間的非対称性が鍵になる次世代超分子デバイス
化学と工業 2016, 69(9), 736–737.
図3のキャプションにある文献番号を訂正します。誤:6→正:8研究紹介
分子機械が誘起する分子集合体の巨視的ダイナミクス
コロイドおよび界面化学部会ニュースレター 2016, 41(3), 13–15.
招待講演
ヘテロ集積分子集合体の方向性をもった遊泳
第6回CSJ化学フェスタ
招待講演
Organized Motion of Macroscopic Molecular Assembly Comprised of Azobenzene Derivatives under Light Irradiation
HOKUDAI-NCTU International Joint Symposium on Nano, Opto and Bio Sciences
招待講演
動きの階層性が生み出す分子集合体の秩序運動
群馬大学・学府セミナー
招待講演
ヘテロ集積分子集合体の方向性をもった遊泳
第6回CSJ化学フェスタ
招待講演
Macroscopically Working Light-Powered Molecular Motor: Dissipative Self-Organization Resultant Oscillation
the 12th HU-NU-MINS/MANA joint symposium
招待講演
Dissipative and Autonomous Motion of a Self-Assembly
iPoPS2016
招待講演
生命をまねる―機械的性質と散逸秩序形成に挑む融合領域の化学―
京都大学化学研究所 講演会
招待講演
Macroscopically Working Artificial Molecular Motor: Steady and Autonomous Conversion of Light Energy to Mechanical Motion with Dissipative Self-Organization
ISPAC2016
2015
英語論文：継続的自己集積
Structure and Growth Behavior of Centimeter-Sized Helical Oleate Assemblies Formed with Assistance of Medium-Length Carboxylic Acids
Yoshiyuki Kageyama, Tomonori Ikegami, Natsuko Hiramatsu, Sadamu Takeda, and Tadashi Sugawara
Soft Matter 2015, 11, 3550–3558.
この研究では、オレイン酸が自己集積しらせん状集合体を形成するときの、少量添加した小さな両親媒性分子の役割について検討した。小さな両親媒性分子が、分子集合体の成長を触媒していることが判明した。「結晶成長」の研究は長い歴史を有している一方で、この論文のような「柔らかい分子集合体の成長」についての科学は、まだ始まって間もない。
雑誌の背表紙を飾りました。
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共同研究：自己集積
Formation of Monodisperse Hierarchical Lipid Particles Utilizing Microfluidic Droplets in a Nonequilibrium State
Masahiro Mizuno, Taro Toyota, Miki Konishi, Yoshiyuki Kageyama, Masumi Yamada, and Minoru Seki, Langmuir 2015, 31, 2334–2341.
研究紹介
巨視的な自律的機械運動を発現するアゾベンゼン誘導体・オレイン酸混合分子集合体
生体機能関連化学部会ニュースレター 2015, 30(3), 6–9.
研究紹介
分子自己集積特性を活かした超分子モーター
化学と工業 2015, 68, 1029.
2014
共同研究：水分子のダイナミクス
Intrinsic Surface-Drying Properties of Bio-adhesive Proteins
Yasar Akdogan, Wei Wei, Kuo-Ying Huang, Yoshiyuki Kageyama, Eric W. Danner, Dusty R. Miller, Nadine R. Martinez Rodriguez, J. Herbert Waite, and Songi Han, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11253–11256.
UCSBへの短期留学中の共同研究成果。動的核分極ＮＭＲと、ＥＳＲ線形解析から、イガイ（ムール貝）の「接着」に際しての水和挙動について検討した論文。
Nature Materials Reserch Highlightsの囲み記事として取り上げられました。(Alison Stoddart, Nature Materials, 2014, 13, 915.)
2013
英語論文：超分子ダイナミクス
Macroscopic Motion of Supramolecular Assemblies Actuated by Photoisomerization of Azobenzene Derivatives
Yoshiyuki Kageyama, Naruho Tanigake, Yuta Kurokome, Sachiko Iwaki, Sadamu Takeda, Kentaro Suzuki, and Tadashi Sugawara,
Chem. Commun., 2013, 49, 9386–9388.
オレイン酸とアゾベンゼン誘導体を混合した分子集合体の、光誘起型の運動についての速報。続報の論文にて、メカニズムを報告している。
雑誌の背表紙を飾りました。
ChemCommBlogにてHot Articleに採択。ChemSpiderBlogにもピックアップされる。
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後続の報文へ
2012
2011
英語論文：人工細胞モデル・ベシクル内ＰＣＲ
Compartment Size Dependence of Performance of Polymerase Chain Reaction inside Giant Vesicle
Koh-ichiroh Shohda, Mieko Tamura, Yoshiyuki Kageyama, Kentaro Suzuki, Akira Suyama, and Tadashi Sugawara Soft Matter 2011, 7, 3750–3753.
リン脂質ジャイアントベシクル内で、DNAの複製反応（ポリメラーゼ・チェイン反応：PCR反応）を行った研究。ジャイアントベシクルの容量はとても小さいため、PCR反応の効率に不均一性が生じる。そのことなども検討している。
この研究より先に、P. L. Luisiらによるリン脂質スモールベシクル（容量はさらに小さい）内でのPCR反応が報告されている。また、本研究に引き続き、自己生産型人工分子ベシクル内でのPCR反応などの研究が展開された。
2010
英語論文：人工細胞モデル・自触媒ベシクル自己生産
Autocatalytic membrane-amplification on a pre-existing vesicular surface
Hiroshi Takahashi, Yoshiyuki Kageyama, Kensuke Kurihara, Katsuto Takakura, Shigeru Murata, and Tadashi Sugawara, Chem. Commun. 2010, 46, 8791–8793.
自己生産するベシクルに、自触媒反応性を持たせた研究。
アニオン性ベシクル界面近傍の、局所的な酸性によって、人工膜分子前駆体を加水分解し、アニオン性の膜分子を生成する反応を行わせることで、自触媒反応で増殖するベシクル生産系を構築した。なお、オレイン酸・無水オレイン酸系で、P.L.Luisiらのグループも自触媒反応性を確認している。この研究の後、アメリカのグループでも、化学的な分子設計で、自触媒反応で増殖するベシクル自己生産系を創出している。
英語論文：有機光化学
Design and Synthesis of Photocleavable Biotinylated-Dopamine with Polyethyleneoxy Photocleavable Linkers
Kengo Hanaya, Yoshiyuki Kageyama, Masanori Kitamura, and Shin Aoki, Heterocycles 2010, 82, 1601–1615.
2009
英語論文：有機光化学
Photochemical Cleavage Reactions of 8-Quinolinyl Sulfonates in Aqueous Solution
Yoshiyuki Kageyama, Ryousuke Ohshima, Kazusa Sakurama, Yoshihisa Fujiwara, Yoshifumi Tanimoto, Yasuyuki Yamada,and Shin Aoki Chem. Pharm. Bull. 2009, 57, 1257–1266.
英語論文：有機光化学
Photolysis of the Sulfonamide Bond of Metal Complexes of N-Dansyl-1,4,7,10-Tetraazacyclododecane in Aqueous Solution: A Mechanistic Study and Application to the Photorepair of cis,syn-Cyclobutane Thymine Photodimer
Shin Aoki, Yumiko Tomiyama, Yoshiyuki Kageyama, Yasuyuki Yamada, Motoo Shiro and Eiichi Kimura Chem. Asian J. 2009, 4, 561–573 (2009).
英語論文：有機光化学
Design and synthesis of a photocleavable biotin-linker for the photoisolation of ligand-receptor complexes based on the photolysis of 8-quinolinyl sulfonates in aqueous solution
Shin Aoki, Nanako Matsuo, Kengo Hanaya, Yasuyuki Yamada and Yoshiyuki Kageyama, Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 3405–3413.
2008
英語論文：人工細胞：ベシクル自己生産系の挙動
Population Study of Sizes and Components of Self-Reproducing Giant Multilamellar Vesicles
Taro Toyota, Katsuto Takakura, Yoshiyuki Kageyama, Kensuke Kurihara, Naoto Maru, Kiyoshi Ohnuma, Kunihiko Kaneko, Tadashi Sugawara, Langmuir 2008, 24, 3037–3044.
2007
英語論文：分子集合体の自発的不均化
