Our Team

研究組織

Core Project

計画研究

A01

分子デバイス統合によるミニマル人工脳の構築とその社会的イノベーション

メンバー

代表者

東京大学

准教授　豊田太郎

分担者

京都大学

教授　東俊一

兵庫県立大学

准教授　礒川悌次郎

早稲田大学

准教授　田中幹人

東北大学

教授　村田智

東京工業大学

助教　濵田省吾

概要

A01班（統合班）は、感覚(Sensing)・回路(Processing)・展開(Actuator)の分子デバイスをそれぞれ実装した3種のリポソーム（人工細胞と呼ぶ）を特定の順序に並べることのできるマイクロ流体デバイスを開発し，リポソームの配列に様々な分子刺激を印加して応答を自動記録できる操作性・定量性の高い統合実験システムを構築する．
また，実験データをもとに反応系のモデルを構築し，実験的研究と連携するとともに，リポソームを多数結合した大規模な人工脳のもつ学習能力の数理的検討を行う．これと並行して，市民参加型イベントや本プロジェクトに対するメディアの反応の分析等を通じて，分子サイバネティクスの倫理的・法的・社会的影響（ELSI）の科学技術社会論的研究にも取り組む．

B01

ミニマル人工脳のための情報伝達分子デバイスの開発

メンバー

代表者

東北大学

准教授　野村慎一郎

分担者

鳥取大学

教授　松浦和則

名古屋大学

助教　村山恵司

九州工業大学

准教授　佐藤佑介

概要

本領域で開発するミニマル人工脳は，外から与えられるシグナル分子を受容・増幅するセンサ(S)リポソーム，記憶・学習反応を行うプロセッサ(P)リポソーム，他のリポソームと結合(シナプス)を形成するための分子アクチュエータ(A)リポソームで構成される．これらのリポソームは，人工レセプタを介して外部から与えられる刺激に応答し，次のリポソームへと情報を変換・伝達する．B01班では，これを実現するための分子デバイスとして脂質膜を介した分子情報伝達機構で，溶液の混合を前提としないものの開発を目指す．あわせて，繰り返し試行からの学習を実現するために，光クロックの照射により再利用可能(リユーサブル)な分子デバイスの設計を行う．

C01

ミニマル人工脳のための記憶・学習分子回路の開発

メンバー

代表者

九州工業大学

教授　中茎　隆

分担者

京都大学

准教授　川又生吹

海洋研究開発機構

研究員　小宮健

東京工業大学

助教　嶋田直彦

概要

C01班では，ミニマル人工脳で条件反射機能を獲得するための情報処理機構の開発を行う．脳神経ネットワークにおけるニューロンのに相当する記憶・学習能力をもつ分子システムを実現するために，人工的に合成された核酸分子を用いた分子計算系を合目的的に設計する技術を開発する．具体的には，分子回路に繰り返し印加される微小な入力を増幅する機構，入力の印加履歴に応じて内部状態を記憶，更新し，条件反射を獲得する機構，学習反応を加速する機構の開発に取り組む．

D01

ミニマル人工脳のための分子アクチュエーションシステムの開発

メンバー

代表者

関西大学

教授　葛谷明紀

分担者

名古屋大学

講師　瀧口金吾

北海道大学

助教　コビルアリフ

茨城大学

助教　上杉薫

関西大学

研究協力者　特別任命教授　遠藤政幸　

概要

D01班では，ミニマル人工脳を構成する３種のリポソームのうち，変形により他のリポソームとの2次的結合（シナプス形成）を担うアクチュエータリポソームを開発する．具体的な目標として，リポソーム直径に相当する大突起の形成，光照射を用いた変形のリセット機構による伸長とその解消からなるアクチュエーションサイクルの実現，変形にともなう力を計測するシステムの構築を行う．

Publicly Offered Research

公募研究

概要

Ⅰ期：2021年秋から参画されたメンバーです。Ⅱ期：2023年春から参画されたメンバーです。

メンバー

東北大学・学際科学フロンティア研究所・助教

松林　英明(Ⅱ期)

東北大学・学際科学フロンティア研究所・助教

馬渕　拓哉(Ⅱ期)

群馬大学・大学院理工学府・助教

神谷　厚輝(Ⅱ期)

早稲田大学理工学術院専任講師

水内　良(Ⅱ期)

東京大学・物性研究所・准教授

井上　圭一(Ⅱ期)

東京大学・大学院理学系研究科（理学部）・助教

竹澤　悠典(Ⅱ期)

東京大学・大学院総合文化研究科・准教授

矢島　潤一郎(Ⅱ期)

東京工業大学・生命理工学院・助教→　関西学院大学　理学部化学科・准教授

佐藤　浩平(Ⅱ期)

電気通信大学・大学院情報理工学研究科・准教授

田仲　真紀子(Ⅱ期)

国立がん研究センター研究所・ユニット長

笠井　倫志(Ⅱ期)

三重大学・工学研究科・准教授

鈴木　勇輝(Ⅱ期)

岡山大学・異分野基礎科学研究所・研究准教授

千住　洋介(Ⅱ期)

岡山大学・ヘルスシステム統合科学学域・教授

大槻　高史(Ⅱ期)

九州大学大学院芸術工学研究院・准教授

井上　大介(Ⅱ期)

九州工業大学・准教授

平　順一(Ⅱ期)

法政大学・生命科学部・教授

曽和　義幸(Ⅱ期)

東京大学・博士研究員

林　真人(Ⅱ期)

分子科学研究所・生命・錯体分子科学研究領域・教授

飯野　亮太(Ⅱ期)

北海道大学・理学研究院・助教

景山　義之(Ⅱ期)

東京大学大学院・情報理工学系研究科システム情報学専攻・講師

宮廻　裕樹(Ⅱ期)

大阪大学・大学院基礎工学研究科・准教授

松永　大樹(Ⅱ期)

早稲田大学・理工学術院・教授

木賀　大介(Ⅱ期)

北陸先端科学技術大学院大学・先端科学技術研究科・教授

藤本　健造(Ⅱ期)

奈良先端科学技術大学院大学・先端科学技術研究科・准教授

安原　主馬(Ⅱ期)

理化学研究所・生命機能科学研究センター・研究員

酒井　雄介(Ⅱ期)

九州工業大学・准教授

平　順一(Ⅰ期)

早稲田大学・理工学術院/先進理工学部電気・情報生命工学科・専任講師

水内　良(Ⅰ期)

東京大学・総合文化研究科・准教授

矢島　潤一郎(Ⅰ期)

三重大学・准教授

鈴木勇輝(Ⅰ期)

法政大学・生命科学部・教授

曽和　義幸(Ⅰ期)

広島大学・工学系研・助教

今任　景一(Ⅰ期)

理化学研究所・生命機能科学研究センター・研究員

酒井　雄介(Ⅰ期)

法政大学・生命科学部・助手

林　真人(Ⅰ期)

関西学院大学理学部化学科・准教授→　関西学院大学　理学部化学科・准教授

佐藤　浩平(Ⅰ期)

東京医科歯科大学・生体材料工学研究所・講師

石川　大輔(Ⅰ期)

大阪大学・基礎工学研究科・助教

松永　大樹(Ⅰ期)

東京大学大学院・情報理工学系研究科システム情報学専攻・講師

宮廻　裕樹(Ⅰ期)

東京大学・理学系・教授

山田　鉄兵(Ⅰ期)

慶應義塾大学・理工学部・准教授

堀　豊(Ⅰ期)

早稲田大学・理工学術院・教授

木賀　大介(Ⅰ期)

九州大学大学院芸術工学研究院・准教授

井上　大介(Ⅰ期)

北陸先端科学技術大学院大学・教授

藤本健造(Ⅰ期)

東京大学・総合文化研究科・准教授

柳澤　実穂(Ⅰ期)

中央大学・理工学部・研究員

津金　麻実子(Ⅰ期)

大阪大学・基礎工学研究科・准教授

小嶋　勝(Ⅰ期)

奈良先端科学技術大学院大学・准教授

安原主馬(Ⅰ期)

長岡技術科学大学・准教授

庄司　観(Ⅰ期)

北海道大学・電子研・准教授

三友　秀之(Ⅰ期)

大阪大学大学大学院・教授

森島圭祐(Ⅰ期)

東京大学・理学系・助教

竹澤　悠典(Ⅰ期)

Common Base

共有拠点

本領域の特色として，計画，公募問わず領域全体に各種のサービスを提供する４つの拠点を置く．

インテグレーション拠点

（東北大学）

各班の技術を統合したデモンストレーションを行うとともに，マイクロ流体デバイスを用いた化学反応の評価システムを提供する．

人工核酸合成拠点

（名古屋大学）

各班で必要とされる化学修飾付きの核酸配列配列をカスタム合成して提供する．

ペプチド合成拠点

（鳥取大学）

各班で必要とされる40残基までのペプチド配列をカスタム合成して提供する．

単分子観察拠点

（関西大学）

高い時空間分解能をもつ顕微鏡や各種の測定設備を備え，リポソームの内部の反応や膜面上の反応を一分子レベルで可視化するサービスを提供する．

ペプチド・核酸　合成拠点の利用規約 PDF

Journalist in Residence

ジャーナリスト・イン・レジデンス

概要

本領域では、「ジャーナリスト・イン・レジデンス(Journalist in Residence, JIR)」の取り組みを行っています。JIRとは、ひらたく言えば「ジャーナリストが、一時的な取材では無く、科学研究の現場に併走しながらコンテンツを作成する」試みです。JIRでは、ジャーナリスト側にとっても既存の視点にとらわれない深い取材ができ、研究者にとっても第三者視点からの質問によって刺激を受ける機会となります。本領域では、メンバーの全面的な支持のもと、３名のジャーナリスト／ライター／作家の方々をお迎えし、本格的なJIRを実施します。このプロジェクトで行われている研究は、まだ社会への実装には遠いかもしれません。しかしだからこそ、「この研究がもたらしうる倫理的・社会的・法的課題(ELSI)にはどのようなものがありうるのか」を、研究プロジェクト内外への取材を行いながら、批判的に、そして研究者とジャーナリスト、そして市民が一緒に考えていく機会にしていきたいと思います。

メンバー

ライター/コンテンツクリエーター

森　旭彦

作家/サイエンスライター

藤崎　慎吾

朝日新聞デジタル企画報道部　兼　科学みらい部

小宮山　亮磨