1700応用理学一般 シリコン3量子ビットを実現～シリコン量子コンピュータの複数量子ビット制御に指針～
シリコン量子ドットデバイス中の電子スピンを用いて、3量子ビットの制御および量子もつれ状態の生成に成功した。
1700応用理学一般 
0502有機化学製品 計算化学を駆使して地衣類が放射性セシウムを保持する謎に迫る
地衣類が合成する代謝物の一部が放射性セシウムの保持に関係すると考え、福島県内で観察されるウメノキゴケやキウメノキゴケなどの地衣類が産する5つの代謝物とセシウムが作る錯体形成力を世界で初めて量子化学計算手法を駆使して求めることに成功した。
0500化学一般 有機マイクロ球体から発生する円偏光発光の角度依存性を実証
巨大な非対称強度で円偏光発光ＣＰＬを示す有機マイクロ球体を作製することに成功した。外形は等方的な球体形状であるにも関わらず、内部に、ねじれ双極型配向と呼ばれる異方的ならせん分子配向が形成していることを見いだした。マイクロ球体１粒子の角度分解ＣＰＬを計測した結果、分子配向方向に対するＣＰＬの角度依存性の実験的な実証に成功した。
1701物理及び化学 最期を迎えた超巨大ブラックホールの発見
Arp187という天体に着目し、活動銀河核が作るおよそ3000光年にもおよぶ電離領域を「鏡」として利用することで、3000年ほど遅れて地球に届いた過去の活動銀河核の光度を見積もった。NASAのNuSTAR衛星によるX線観測から得られた現在の光度との比較を行った。活動銀河核の光度が、この3000年程度で1000分の１以下に暗くなったことが明らかになり、活動銀河核が死につつある瞬間を捉えることに成功した。
1702地球物理及び地球化学 令和3年5月の地殻変動
東北地方を中心に、平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震後の余効変動が見られる。また、５月１日に発生した宮城県沖の地震に伴う地殻変動が見られる。火山周辺では、硫黄島において地殻変動が見られる。
1200農業一般 葉の光合成活性を迅速に測定する装置の開発～光合成ビッグデータ解析を可能に～
植物の葉の光合成活性を従来に比べて飛躍的に効率よく測定する測定装置を開発した。新たに開発した高性能CO2濃度センサーと、葉によるCO2吸収をより直接的に検知する新たな測定理論を組み合わせることにより、新型の光合成測定装置「MIC-100」を開発した。
1200農業一般 高性能NMRリモート供用システムの運用を開始～遠隔分析とAI研究用スパコン「紫峰」の連動～
農研機構は、基盤技術研究本部を新設した。情報研究基盤を核として農業情報研究センター、農業ロボティクス研究センター、遺伝資源研究センター、高度分析研究センターが連携し、農業・食品分野のイノベーション創出。
0503燃料及び潤滑油 微細藻類と廃食油から製造したバイオジェット燃料が飛行検査機に搭載
NEDOが進める「バイオジェット燃料生産技術開発事業」で助成先の（株）ユーグレナは、同事業で製造したバイオジェット燃料を国土交通省航空局の飛行検査機に提供し、東京国際空港（羽田空港）から中部国際空港まで飛行して飛行検査業務を行った。
2005放射線防護 核物質を非破壊で確実に検知～低コストで可搬性に優れた核物質検知装置の原理実証実験に成功～
放射線源を高速回転させて放射線の強度を疑似的に変化させる放射線発生器（回転照射装置）を開発した。
0403電子応用 1.25億ギガビット毎秒、ポート数10万超の世界最大容量の光スイッチ技術
小型低電力のシリコンフォトニクス光スイッチを多数用いて大規模化を実現する光伝送実験に成功。従来、制限要因となっていたポート間クロストークを正確に予測し、ネットワーク容量を最大化。
0703金属材料 磁性ワイル半金属の表面に潜む金属伝導を初検出 ～表面伝導を活用した新型素子開発に前進～
Ｃｏ３Ｓｎ２Ｓ２薄膜の磁性ワイル半金属状態における金属的表面伝導を実証した。汎用的かつ信頼性の高い膜厚制御に基づく表面伝導評価を確立した。
0504高分子製品 引っ張ると頑丈になる自己補強ゲル ～繰り返し負荷に耐えられる人工靭帯などへの応用に期待～
引っ張ると頑丈になる自己補強ゲルを開発した。材料を引っ張って大きな負荷を加えると、高分子鎖が結晶化することで硬くなり、ゲルの破断が抑制される。大きな負荷がかかって高分子鎖が結晶化しても、力を取り除くと即座に元の状態に戻る。最高水準の強靭性と即時回復性を併せ持つゲル材料の開発に成功した。