1504数理・情報 大腸菌は賢く匂いを嗅ぐ～大腸菌は環境の匂い分子を最適に探知するシステムを持っている～
最適化理論の一種である最適フィルター理論を用いることで、大腸菌の匂い探知システムが物理的・情報理論的に最適な感知を実現するために必要な構造を有することを初めて示した。また理論により予測されるフィードバック制御関数形状が、実験計測とほぼ一致することを見出した。
東京大学
1504数理・情報 
0502有機化学製品 X線自由電子レーザーで捉えた、光照射によるチャネルロドプシンの 構造変化の過程
X線自由電子レーザーを用いて、光受容タンパク質であるチャネルロドプシンの構造変化を捉えることに成功した。チャネルロドプシンの光照射による動きを世界で初めて観測し、陽イオン輸送の分子基盤を解明することに成功した。
1700応用理学一般 ミュオグラフィの陸から海への展開
世界初となる海底ミュオグラフィセンサーアレイの一部を東京湾アクアライン海底トンネル内部の100 mにわたって設置し、東京湾における天文潮位のリアルタイム測定に成功した。
0403電子応用 超伝導における疎と密のクロスオーバーを実現～2次元結晶を用いて素粒子の普遍的な性質を明らかに～
層状窒化物・塩化窒化ジルコニウム（ZrNCl）２次元結晶の超伝導状態を、イオンゲート法によって電子密度を制御することにより、通常の超伝導体が属する、電子が高密度の極限から、低密度極限への移り変わり（クロスオーバー）を実現した。
0109ロボット 海中ロボットによる海氷裏面の全自動計測に成功 ～南極海での調査に向けて大きな一歩～
南極の海氷や棚氷域を探査する新しいAUV（自律型海中ロボット）「MONACA」を開発し、北海道紋別港で、日本で初めて、海氷に対して相対的に測位しながらの面的な形状計測に成功した。
1701物理及び化学 量子多体系の30年来の難問を解決： SU(N)ハバード模型の基本的な性質を解明
長年理論的な取り扱いが難しいとされてきたSU(N)ハバード模型の性質を解析する新手法を発見した。広いクラスのSU(N)引力ハバード模型に対して、その基底状態の基本的性質（粒子数や長距離秩序など）を厳密に明らかにした。量子多体系の解析への新たな方向性が開拓され、本分野の更なる発展につながることが期待できる。
0505化学装置及び設備 金属ナノ粒子で光触媒のモチベーションを上げることに成功～人工光合成で二酸化炭素（CO2）の再資源化の新展開～
光触媒の活性サイトをうまく分離することによって二酸化炭素の光還元を効率的に進行させることに成功した。AlをドープしたSrTiO3（Al-SrTiO3）の異なる結晶面に異なる金属ナノ粒子を修飾することによって効率的にH2Oを電子源とするCO2の光還元が進行することを見いだした。
1700応用理学一般 分子で探るモアレの化学 ～「不整合二層炭素膜」を選んで組み上げ～
炭素膜２枚をずらして重ねることで生じる「モアレ（ずれの周期性）」は超伝導物質などの材料科学分野で注目されています。本研究では、この「モアレ」を「ナノカーボン分子」で実現することに世界で初めて成功した。数種類の組み合わせが想定されるずらした構造のうち、特定の二層膜構造が選択的に得られることを発見した。
0303宇宙環境利用 日本初の画像取得に成功した小型ＳＡＲ衛星「ＳｔｒｉＸ－α」
内閣府主導による革新的研究開発推進プログラム「ＩｍＰＡＣＴ」の１つである「小型合成開口レーダー衛星システムの研究開発」の成果を応用した小型ＳＡＲ衛星の初の画像取得に成功した。
0501セラミックス及び無機化学製品 「結晶格子の運動をピコメートル精度で追跡することに成功！」
薄膜中ナノ１粒子の動きを世界で初めて検出 2021-03-05 産業技術総合研究所 発表のポイント X線光化学反応中のハロゲン化銀（注1）の傾斜運動や生成された銀の格子構造変化（注2）を50ミリ秒のフレームレートで捉えることに成功しました。...
1701物理及び化学 大気の詳細調査に適した地球型の系外惑星を発見
２０１８年４月にＮＡＳＡが打ち上げたトランジット惑星探索衛星ＴＥＳＳと、成田教授・福井特任助教らが開発した多色同時撮像カメラＭｕＳＣＡＴ２などを用いた多色トランジット観測、惑星の質量を測定することができる視線速度観測の連携により、太陽系から約２６光年の距離にある赤色矮星Ｇｌｉｅｓｅ４８６を公転している惑星Ｇｌｉｅｓｅ４８６ｂを発見しました。
1701物理及び化学 ゲルのやわらかさの秘密：「負のエネルギー弾性」を発見
2021-03-04 東京大学,科学技術振興機構 ポイント ゲルのやわらかさを決める物理法則は何か？という非常に基本的な問題について、その鍵となる「負のエネルギー弾性」を世界で初めて発見しました。 「ゲルのやわらかさは、熱力学第二法則（エン...