分子科学研究所（ぶんしかがくけんきゅうじょ、英語：Institute for Molecular Science、IMS）は、自然科学研究機構を構成する、愛知県岡崎市にある大学共同利用機関。略称は分子研。1975年4月22日に、愛知教育大学の旧図書館を仮庁舎とし、分子構造研究系、電子構造研究系、分子集団研究系の3つの研究系と機器センターをもつ研究所として設立された。分子科学分野における日本の中核的な国立研究所である。総合研究大学院大学の大学院生に対する教育も実施している。全国の大学が実験機器を相互利用するプロジェクトである大学連携研究設備ネットワークの全国事務局が置かれている。大型測定機器や高速計算機など非常に高額で大学単独では購入することが難しい研究機器を整備し、全国の大学へ開放することで、世界トップクラスの分子科学研究を行う拠点として設立された。当時の大学が抱えていた教授中心の閉鎖性、非流動性、非効率性など、研究を妨げる諸問題を打破するため、教室系技官の各教授からの独立、教室系技官を組織した技術課の設置、教授と助教授の独立した半講座制、研究者の内部昇進禁止、助手の任期制、所長を構成員選挙で選ばないことなど、研究者の流動性を確保することで研究施設を広く開放するための制度を、最初に導入した研究所である。物理学者や化学者の間では、ノーベル賞を取るために設立された研究所と言われている。ノーベル賞を受賞したものは未だいないが、東京大学・京都大学など有力大学に属する物理学者や化学者で、当研究所での研究を経験したものは多い。2008年4月現在、以下の4つの研究領域と6つの研究施設及び技術課を有している。また、岡崎共通研究施設の計算科学研究センター、岡崎統合バイオサイエンスセンターとも連携している。経理など管理業務は岡崎統合事務センターで行われている。3年に一度、秋に研究施設の一般公開が行われる。前回の一般公開は、2012年10月に行われた。名古屋鉄道本線東岡崎駅が最寄り駅。東海道新幹線豊橋駅、名古屋駅（あるいは金山駅までJR東海道線か中央線で行っても良い）にて名鉄本線へ乗り換えで、いずれも30分程度。中部国際空港からは東岡崎駅へは名鉄が利用できる他、直行バスもある。いずれも1時間程度。駅から南口を出て徒歩5分程度。

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