アルカノールアミンによるCO₂の化学吸収法は，発電所などの大規模CO₂排出源における排出削減措置として現在最も有効な手段の1つと考えられている．現在，主にCO₂回収過程におけるエネルギーコストの削減を目的として様々な吸収液が開発されており，CO₂吸収液に用いられるアミンの分子設計が実験・理論の両面から精力的に進められている．本稿では，CO₂とアミンの化学反応の理解・分析において理論計算，特に量子化学計算および第一原理分子動力学計算がどのように用いられてきたかを解説する．

20世紀は，トランジスタ，コンピュータ，そしてレーザーが発明された時代でもある．これらの発展とともに，生体分子の新しい分析技術が発展した．本稿では，20世紀中期以降においてレーザーやコンピュータがもたらしたラマン分光法の発展のアウトラインとタンパク質科学への応用について紹介する．

水素原子の波動方程式を解いて得られる極座標で表される原子軌道のうち，球殻状の節面を持たない軌道の平方を，ガラスブロック内に実3次元で彫刻した．Z軸に関して円筒対称な節面の規則的な変化が観察できた．

Membrane bioreactor (MBR)とは微生物による汚濁物質の生分解と膜ろ過による固液分離を組み合わせた技術であり，省スペースで水処理を行えるという利点がある．しかし，MBRが抱える主要な問題の一つとしてファウリングがある．ファウリングとは膜が目詰まりする現象であり，膜の透過性能を低下させて運転コストを増大させる．そのため膜を薬品によって定期的に洗浄する必要があるが，薬品による洗浄にはコストがかかるため頻繁に洗浄を行うのは望ましくない．そこで適切な時期に洗浄を行うべくファウリングを予測するモデルの研究が行われている．既往の統計モデルによる予測手法では，MBRが新設直後で測定データが存在しない場合や予測する期間の運転条件と過去の運転条件が類似していない場合は予測困難である．そこで本研究では，ファウリングのメカニズムはあらゆるMBRにおいて共通だと考えられることに着目して，あるMBRにおけるファウリングを他のMBRでの測定データを用いた統計モデルによって予測する手法を提案した．実際のMBRで測定されたデータを用いたケーススタディでは，新設直後のMBRでのファウリング予測を行う際には，そのMBRでの測定データのみで構築されたモデルよりも，他のMBRでの測定データを合わせて構築したモデルの方が精度良く予測できることが確認された (Figures 4, 5, Table 2)．

ウレタン樹脂の製造と物性に関する基本的情報である，イソシアナートのウレタン化反応性と触媒作用，生成するカルバミン酸とそのエステルの脱炭酸と安定性および副生物の挙動について，計算化学を用いて検 討した．その際各節に示す基本的な実験結果につき，反応過程のエネルギーと立体化学変化をMOPAC-PM6 法 でシミュレーションして解析した．置換フェニルイソシアナートとアルコールとのウレタン化反応性が，フロンティア軌道HOMOとLUMOのエネルギーを利用する置換基分子のMullikenの電気陰性度値((IP + EA)/2)，と大きい相関係数で表されることを示す．そのウレタン化反応は，1：2モル比の6員環錯体を経て，遷移状態の活性化エネルギー(Ea)は4∼13 kcal mol⁻¹ と検証された．メチルアミンとのウレア化は反応性が高いが，それは会合体を形成し易く，Ea が小さいためと判断された．遷移状態構造の結果からは，3分子間の水素結合とその役割が理解される．第3級アミンの触媒作用は，上記1：2 錯体中のプロトンの捕捉促進とNCOへの受け渡しで，Eaを低下させると解析された．イソシアナートと水の反応で生成するカルバミン酸の不安定で発泡の事実等に関しては，分解の素過程の Ea が11 kcal mol⁻¹と低く，アミンと CO₂ に分解すると検証された．

ダイノルフィンA (1–17)およびその変異体，R6W-DNYAは，細胞膜に貫入し，溶解および融合を引き起こすことが知られている．ペプチドと膜の相互作用によって，これらのペプチドの α ヘリックスの形成が促進される．膜による α ヘリックス形成を調べるために，Wang-Landau法を用いてエネルギー安定な α ヘリックス配座を系統的に求め，膜の疎水性環境に対応したシクロヘキサン溶媒中でそれらの配座の溶媒和自由エネルギーを評価する．その結果は，膜内にあるダイノルフィンA (1–17)とR6W-DNYAはGly³-Ile⁸とLeu¹²-Gln¹⁷の2つの領域で α ヘリックスの形成を示唆している．