最新研究情報一覧

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2017.10.01

自己組織系を基盤とするBio-Inspired化学工学

~分子の顔が見えるChemical Engineering Scienceを目指して~

教授 馬越 大  准教授 岡本 行広  助教 菅 恵嗣

生物を対象とした化学工学を基盤に据え,生体系を発想の原点とした化学工学(Bio-Inspired 化学工学)の創成を目標としています.生体系では,細胞膜に代表される「生体膜」が物質移動や物質変換の要として機能する反面,系が複雑であるため,その機能の全貌解明には至っていません.一方,工業プロセスでは各種の「人工膜」が各種単位操作を制御するツールとして開発されてきましたが,生体膜にみられる高度な分離を実現するためには,更なる研究開発が必要です.当研究グループでは,自己組織系をキーワードとして,両親媒...

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2017.08.01

光合成と人工光合成の化学

-エネルギー・環境問題の根本的解決を目指して-

教授:中西周次、助教:神谷和秀

光合成では、太陽光をエネルギー源として、二酸化炭素と水から有機物が合成されます。この光合成の機能を人工的に再現できれば(すなわち人工光合成が実現できれば)素晴らしいことは言うまでもありません。光合成のどの側面に着目するかによって「人工光合成」の定義も変わりますが、私たちの研究室では、特に、電子移動反応と共役した光合成における光―エネルギー変換に着目し、(1)光合成における巧みな電子移動反応の理解を目指す研究と、(2)光合成の本質的性質を人工材料で再現する研究を並行して進めています。  ...

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2017.07.01

グローバル量子ネットワークに向けた光と原子の量子情報通信

量子をつなげるインターフェースで挑戦

スタッフ:教授:井元信之、准教授:山本俊、助教:生田力三  量子コンピューターや長距離量子通信の本格的実用化にはまだ課題はありますが、基本動作は確認され、応用フェーズに向かっています。海外では既に小規模量子コンピューターのクラウドサービスが利用できるようになっています。  当研究室ではいち早く量子情報処理を理論・実験の両面から進めてきました。最近重点的に行っている研究は、様々な物質系や光の量子情報を相互に結ぶインターフェースです。物質は極低温にしないと純粋な量子効果を観測できませんが、光は常...

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2017.06.01

統計理論と確率過程の統計モデリングへの応用

大規模時系列データ解析の発展を目指して

教授:内田雅之、講師:鎌谷研吾、助教:寺田吉壱

内田研究室では,主に(1)確率過程の統計学(2)計算機統計(3)学習理論を研究対象としています.特に,金融・保険数理統計,地震・生存時間分析,MCMC法を用いたベイズ統計,機械学習や脳情報データ解析は,社会システム数理科学における重要な研究分野となっています. (1) 確率過程の統計的推測 金融・保険数理統計や地震・生存時間分析で扱う従属データに対しては,連続時間確率過程モデルの使用が一般的であり,確率微分方程式や確率解析に基づいて統計解析が行われます.また,確率過程の統計的モデリングのため...

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2017.05.01

グラフィカルモデルの機械学習と、ゲノム情報処理への応用

数理科学領域 鈴木讓研究室

各遺伝子がどの機能に関する情報を保有しているのかという問題は、バイオインフォマティックスの主要なテーマのひとつです。本研究室では、遺伝子がタンパク質を合成する量(発現量)とSNP(一塩基多型)とよばれる血液型や体質に関する情報の間の因果関係(それぞれ数千個)を、統計的な情報に基づいて見出す研究を行っています。本研究は、2遺伝子の発現量の間、2SNPの間、遺伝子とSNPの間の相互情報量を推定し、それらの因果関係を森で表現します。各SNPは、3種類の値(++、--、+-)をとりますが、遺伝子発現量の...

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2017.04.01

ロボットによる把持や操りの原理を探る

原田研究室

ヒトは手による日用生活品の把持や操作を、多くの場合不自由なくおこなうことができます。余りに無意識に対象物の把持や操作を行うので、ヒトはその難しさに気づかづ、難しさについて説明しようと思っても説明に困ることすらあります。しかし、同じことをロボットで行わせる問題は、非常に奥深く、かつ難しいものです。例えば、料理のレシピをロボットに与えて、ロボットに料理をさせる問題を考えてみましょう。実はレシピに書かれていることは、作業の教示の極一部で、ヒトはロボットに膨大な情報を教えなければロボットが料理を実現する...

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2017.3.1

バイオや機能性材料のダイナミクスを原子~ナノのレベルで見る

超高時空分解能走査型プローブ顕微鏡の開発

附属極限科学センター・教授・阿部真之

 私達の体も含めてすべてのものは原子や分子からできているということは、当たり前のことですが、原子や分子がどのように機能しているのかについてはまだまだわかっていないことが多くあります。我々の研究グループでは、原子~ナノのレベルで、かつ高速に試料の観察が可能な「原子間力顕微鏡」の開発を行っています。非常に小さいものを見る(高空間分解能測定)ということと、高速にものを見る(高時間分解能測定)ことを両立するには技術的にまだまだ超えなければならない壁があります。  高空間分解能測定の成果として、試料表面...

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2017.02.01

細胞が力を感知するメカニズム

−力学環境に依存した細胞機能の謎を解く−

出口研究室

 私たちの体を構成する細胞の機能は「力学環境」に依存して調節されています。ここで言う力学環境とは、例えば細胞が存在する場所の硬さや3次元微細形状が挙げられます。これらの細胞周囲の力学的な要素から影響を受けて、細胞は形態や構造を変え、かつ細胞機能を担うタンパク質シグナル伝達や、ひいては関連遺伝子の発現の仕方が変わります。私たちのグループでは分子生物学と力学解析・計測の独自技術の併用を主たる研究手法として、力学環境の変化に起因する物理的な力の負荷を細胞が感じ取るメカニズム(背後にある物理メカニズム、...

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2017.1.4

金属ガラスの構造若返り現象の解明と制御に成功

脆くなったガラスや磁気特性が変化したガラスを回復させる

尾方研究室

 金属ガラスは長周期規則構造(原子が規則的にならんだ結晶構造)をもたないランダムに近い原子配列構造を有する金属材料で、高強度、高硬度で広い弾性変形領域と極めてたわみやすい性質をもった特異な金属材料です。また200~400℃程度の比較的低温で水飴のように粘性流動を示すことから、原子レベルでの平滑性をもった精密成形加工が可能であるという特徴も有しています。このような優れた特性から、次世代のスマートフォン等の小型電子端末分野等のケーシング、タッチセンサー、スイッチング、特殊ネジ材料などへの適用が期待さ...

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