溶存有機物は、全ての陸水に数mg/Lから数百mg/L含まれるユビキタスな物質群で、地圏においても、水圏においても主要な炭素のリザーバーである。主に粒子状有機物の分解により生成する溶存有機物は、バクテリアの主要なエネルギー源であり、太陽光の入射を制限することで、水圏における一次生産や紫外線阻害などに影響を及ぼし、物質循環を直接的・間接的に支配している。それに加え、錯生成や吸着作用などにより他の微量溶存成分の水中での安定性をもたらしている。このように、天然水中の溶存有機物は様々な機能を有し、水質を決定付ける重要な因子であるが、分子種や構造などに関する情報は今なお限られている。
　杉山研究室は、三次元励起蛍光スペクトル分析、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析、核磁気共鳴スペクトル分析などを用いて、天然水中溶存有機物を分子レベルで特徴づけ、分子種・化学構造や機能を明らかにすることを目的に研究を行っている。

　化学物質が生体に及ぼす影響は、動物種や個体の発達・成長段階により大きく異なっていることが知られていますが、その詳細に関しては未解明な課題が山積しています。私は、様々な動物種 (ラット、メダカ、ウズラ、ニワトリ、イモリなど)を対象として、それぞれの発達・成長ステージごとに化学物質の曝露実験を実施し、化学物質曝露によって誘発された病変の病理発生機構を解明することを目的とした研究に取り組んでいます。

　形式的研究と機能的研究の二つの視座を融合させた「バランス理論」という独自の文法理論を提唱し、その可能性を追求しています。特に、なぜ移動が起こるのか、移動のターゲットになる要素はなにか、着地点はどこなのか、なぜ自由に適用されないのか、移動後の文法性が相対的に変化するのはなぜか、などの移動に関する様々な問題を「バランス」というキーワードを使って考察しています。また、移動以外にも、焦点が関与するバランスのとれた安定構造という概念が重要な役割を果たす現象を発見し、その解明に取り組んでいます。専門領域以外では、英語の語源、英語のことわざのような歴史的観点、文化的観点の楽しさを味わうこともテーマにしています。