窒素はタンパク質や核酸塩基などの生体分子に必須の元素です。地球大気の78%は窒素ガス（N₂）からできており、N₂はどこにでもあります。しかし、人類を含む生物の大半は安定なN₂を直接に利用できません。代わりに、N₂以外の形の窒素（反応性窒素、Nr）を必要とします。私たちの食事とは、窒素をタンパク質として摂取する手段でもあります。限られた土地から多くの食料を生産するためには、肥料となるNrが必要です。20世紀初期に実現したアンモニアの人工合成技術（ハーバー・ボッシュ法）は、望むだけのNrを手に入れることを可能にしました。合成されたNrは、肥料に加えて工業原料にも用いられ、人類に大きな便益を与えてきました。近年では燃料といった新しい用途も生まれつつあります。

一方、人類が利用するNrの多くが反応性を有したまま環境へと排出されています。特に食料システムの窒素利用効率（NUE）が低いことが大きな原因です。食料生産のNUEが低いことに加え、タンパク源としてNUEが相対的に低い畜産物を好むことや、食べられるのに捨ててしまう食品ロスといった消費面の問題もあります。エネルギー転換のための化石燃料などの燃焼や廃棄物などの焼却もNrの排出源となります。環境へのNr排出の結果、地球温暖化、成層圏オゾン破壊、大気汚染、水質汚染、富栄養化、酸性化といった多様な窒素汚染が生じ、人と自然の健康に被害を及ぼしています。窒素利用の便益が窒素汚染の脅威を伴うというこのトレードオフを「窒素問題」と呼びます（下図）。現在の地球は将来世代からの借り物です。私たちも将来世代も幸せに暮らせるように、窒素問題を解決に導き、持続可能な窒素利用を実現する統合知を得るためにこの研究を行います。

図　私たちの窒素利用（便益）が窒素汚染（脅威）をもたらす

Sustai-N-ableプロジェクトは3つのブレイクスルーを目指します。

これらのブレイクスルーを成し遂げるために、自然・社会・人文科学の研究者および食文化の専門家など多分野のメンバーが集い、自然の窒素循環と生態系応答の解明、人間社会の窒素循環の解明と将来シナリオ構築、窒素の社会的費用の計測、窒素利用の費用便益評価、各種教育機会の作出、そして、持続可能な窒素利用のフューチャー・デザインなどに取り組みます。

国内では、全国解析に加えて幾つかの研究サイトを設けるほか、関連プログラム・プロジェクトや自治体・行政機関との連携を図ります。国外では、国連環境計画、国際窒素イニシアティブ、欧州越境大気汚染条約反応性窒素タスクフォースなどと連携して取り組んでいきます。

Sustai-N-ableプロジェクトは4つの班から構成されます。自然循環・人間社会・経済評価の各班は学際的な研究を担い、将来設計班は各班の知見を束ねつつ様々なステークホルダーとの超学際的な研究を担います。各班の主な課題を以下に示します。