畜産動物の身体的状態や精神的状態を生理学、行動学の観点から理解、評価し畜産動物の能力を最大限に発揮できる飼育環境構築を目指す。特に温度が畜産動物に与える影響について研究を実施しており、地球温暖化による気候変動下でも健康・安全で高品質な畜産物を人々に供給できる方法を検討している。

【　研究内容の説明　】

液体ヘリウムや液体窒素などの寒剤を使った低温環境生成技術を基幹として、nano信号計測技術、物性測定技術を使って、様々な現象を観測しています。
例えば、超伝導技術を用いれば、地球磁場の数万倍もの強さを持つ電磁石を作ることができます。当研究室では1万倍の強さの電磁石を作り、その電磁石を用いて磁場が微生物に与える影響について調べています。

【取得した特許】
■ 特許第4975154号 「水混合燃料およびその製造方法」
■ EUROPEAN PATENT SPECI- FICATION，Inter．Pub．Number：WO 2012/039429
「Water-Mixed fuel and method for producing same」

ディーゼルエンジンにおいて、燃焼時に適量の水と触媒を噴霧することで、数％のエンジン出力が見込める。その噴霧の方法と最適量に関する特許。

　総合的な探究の時間や各教科の探究活動が学習指導要領に盛り込まれ、各学校で実施されるなど、21世紀型学力を育成する学習活動として児童生徒が仲間と協力して探究的に学ぶ教授学習方略が注目されています。また、GIGAスクール構想によりICTの活用がこのような学習活動の場面に求められています。
　私は、このような時代が求める教育活動である探究的な学びの実践事例をもとに、その効果的な教授学習方略の研究を行っています。特に情報科では実習が重視され、生徒が主体的にICTを活用して学ぶことで「情報理論」や「情報倫理」「プログラミング的思考力」「情報活用の実践力」を身につけるような学習教材の開発と指導案の蓄積が待たれているところです。高橋研究室では、このような教材を開発し、実践の事例を分析することや、その効果を検証する基となる児童生徒の資質・能力を測定する方法について研究を進めています。

　技術科教育に求められる授業形態や新たな課題の発見など，より効果的で有用な授業の在り方について，更なる探求に努めたい。また，ものづくり教育の研究としては，ものづくりの楽しさを実感し，生徒や学生の主体的な学びに向けての意欲や熱意を高め，より努力することへと繋げ，創造力・集中力・実践力を育み，教育的に大きな効果をもたらす教育方法を探求したい。

　錯体化学の手法を使って、金属錯体を基盤とした、これまでにない新しい機能をもった物質を作り出す研究を行っています。錯体とは、金属イオン（例えば、銅や鉄などのイオン）が、周りに存在する分子（配位子と呼ばれる）と強く結びついてできる化合物です。
金属錯体では、金属イオンと配位子が特定の配列や形で結合し、一つのまとまった物質として安定な構造をもった化合物を形成します。この結合によって、金属錯体は金属イオン単体では全く見られなかった新しい機能性を発現するようになることがあります。
　最近は、中心に金属イオンを含むポルフィリン誘導体を合成して、その錯体を触媒として用いることで、空気中の酸素分子と光だけを使った酸化反応の開発に挑戦しています。

　ワインの醸造と酵母に関する仕事を中心に研究を行っています。
ワインの醸造に関する酵母をはじめとした微生物の育種、改良、選定、評価、さらにワイン醸造に適した条件検討を行っています。ワインの香気成分の解析を行い、特徴のあるワイン醸造の研究を行っています。
産官学連携で地域の特徴を活かしたワインの製造を行います。
　また、ワインをはじめとした発酵食品成分から機能性成分を見い出し、機能性食品成分の評価を行います。

　日本においては主に生食用ブドウ栽培が行われ、国、地方、大学などにおいて研究・普及され、高品質なブドウが生産されています。しかし、近年はワイン用ブドウ栽培が広く行われ品質の高い「日本ワイン」が製造されるようになってきましたが、日本においてワイン用ブドウ栽培についての研究はほとんど行われておりません。ワイン先進国である欧米などから知識や技術を導入するだけでワイン用ブドウ栽培を日本で行うことは、気象や土壌条件が大きく異なり難しいのが現状です。地域特有の条件に適したブドウ栽培を行うことが特徴的なワイン製造の第一歩であります。当センターではワイン用ブドウ栽培に関する研究を行うだけでなく、これからワイナリーをはじめようとする技術者のため、栽培や醸造に関する技術や情報の拠点となることをめざします。

　電子スピン共鳴、光刺激ルミネッセンス、放射線計測などの物性物理学的手法を用いて、第四紀の火成活動、断層運動、堆積物などの年代測定を行っています。この手法を応用し、鉱物の格子欠陥を用いて堆積物の起源推定手法を開発し、モンゴルの恐竜化石産出堆積層の層序の同定などに応用しています。