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田原太平氏は超短パルスレーザー技術を駆使して、先端的分光計測の主要な３つの分野である超高速分光、界面非線形分光、一分子分光のそれぞれにおいて新しい計測法を開発し、分野を切り拓く独創的な研究を行った。

超高速分光において従来法の限界を大きく超える時間分解能を実現したラマン分光法^注１である時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法を開発し、タンパク質など複雑分子の反応過程を明らかにする道を拓いた。この方法では化学反応によって刻一刻変化する分子の構造変化を分子の振動の時間変化として観測するため、10兆分の1秒以下の光パルスを用いて反応中の分子に衝撃的に振動を誘起し、プローブ光で、その変化を読み出す。これによって光受容蛋白質の反応初期過程や分子集合体の化学結合生成過程など複雑分子系の重要な構造変化を次々と明らかにし、時間領域のラマン分光による構造ダイナミクス研究という分野を拓いた。時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法は機能性分子の研究などにも盛んに利用され始めており、高い機能を持つ物質の開発に寄与している。

非線形分光^注２の分野では、様々な化学過程が起こる場である界面（異なるバルク相^注３の境界）を研究するほぼ唯一の計測法として利用されている和周波発生分光^注２において、光パルスの干渉を利用して界面からのみ発せられる信号光の位相と振幅を決定するヘテロダイン検出和周波発生分光法を開発し、紫外可視および赤外／ラマンスペクトルと同等な界面分子のスペクトルを測定する道を拓いた。さらに、時間分解測定へ発展させることで、液体界面のダイナミクス研究を可能とした。その成果により、水表面でフェノール分子の光反応が水溶液中より1万倍以上速く進むことを見いだすなど、界面での反応の追跡を実現した。水の界面で進む反応の理解は環境科学に密接に関係しており、環境問題を考える上での重要な知見を与えるなど、優れた成果につながっている。

田原氏は、一分子分光においても、二次元蛍光寿命相関分光法（2D FLCS）という新しい分光法を開発した。生体高分子は他の分子と相互作用して構造変化や反応を起こすことで生命活動を維持させている。通常、生体高分子のこのような構造変化は熱励起によって誘起されるため、従来のポンプ-プローブ法^注４に基づく時間分解分光^注5では計測することはできない。田原氏が開発したフェムト秒光パルス励起と光子相関解析^注6を組み合わせた2D FLCSは、熱励起による構造変化の検出において、従来法の限界を大きく超えるマイクロ秒での時間分解計測を可能にした。この計測により、細菌の転写制御^注７に関わるmRNAのリボスイッチという部分が小分子との相互作用で大きく構造を変えるマイクロ秒ダイナミクスの検出に成功し、その転写制御機構の新しいモデルを提出した。2D FLCSから得られる生体高分子の構造変化の知見は、すぐれた薬品の開発にも寄与する成果と期待されている。

村山氏は、国内10グループものエキスパート集団を連携させ、2光子顕微鏡FASHIO-2PM（Fast scanning, high optical invariant two-photon microscopy）を構築し、従来比36倍の9mm2におよぶ広い視野を、高解像度・高速撮像・高感度・無収差と同時に実現した。

開発したFASHIO-2PMは、細胞レベルで脳の動作原理を広域ネットワーク動態として捉えることを可能とするもので、FASHIO-2PMを利用することで可能となった研究成果により、神経科学における長年の謎に対する答えを権威ある学術誌で発表し、日本の産業界と学術界のレベルの高さを世界に発信した。本顕微鏡を用いることで、前人未踏の広域ネットワーク生理学分野を拓く可能性を示した、その業績を高く評価した。

ブラックホールは極めて強い重力のため光すら脱出できない極限状態の天体であるが、中でも100万太陽質量を超える最重量の巨大ブラックホールについては、いつ、どこで、どのように生まれるのか明らかになっていない。

松岡氏は、超重量の巨大ブラックホール誕生の秘密を明らかにするために国際共同チームを率い、高度な情報処理手法を駆使して、100個以上に及ぶ大量の最遠方ブラックホールを発見することに成功した。

松岡氏の研究は、最新の観測機器が生み出すビッグデータに独創的な高度情報処理手法を適用することで、宇宙物理学の新たな地平を拓いたもので、発見天体は現在も、世界中の天文台や宇宙望遠鏡を用いた活発な追観測・研究の対象となっている。このように科学計測に本質的に関わる優れた業績である点を高く評価した。