Creation of gigantic chemical space science: Establishment of scientific principles for finding useful compounds from hundreds of millions of unknown compounds

Administrative Group

Project Area	Creation of gigantic chemical space science: Establishment of scientific principles for finding useful compounds from hundreds of millions of unknown compounds
Project/Area Number	23H03806
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	長田裕也北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 特任准教授 (60512762)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	SIDOROV PAVEL 北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 准教授 (30867619) 熊谷直哉慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (40431887) 原渕祐北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 特任准教授 (60727204)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	自動合成 / 自律合成 / 計算化学 / 構造有機化学 / 情報化学 / 自動合成ロボット / 情報科学 / 精密有機合成 / 化学空間 / 化学情報学 / 理論化学
Outline of Research at the Start	本研究提案では巨大化学空間の探索を達成するために理論化学・情報科学・有機合成化学・ロボット合成技術という学術分野を超えた融合が鍵となっており、各研究者が自分の専門領域に拘ることなく全体を広く把握できる組織を形成することが重要である。総括班が中心となり、領域内にて自動合成装置を用いた有機合成演習、理論化学／情報科学分野の最先端ソフトウェアの実践的な使用法の講習会等を定期的に行い、知識や技術の共有を促進することで研究領域の推進に貢献する。
Outline of Annual Research Achievements	計画班メンバーによるキックオフミーティングがオンラインで行われ、これまでの研究成果を互いに紹介した。このミーティングでは、今後の研究方針についても活発な意見交換が行われた。さらに、本領域の共催講演として田中陵二氏（公益財団法人相模中央化学研究所の主任研究員）を招聘し、北海道大学での講演会「天然の多環芳香族炭化水素新鉱物『北海道石』とその科学」を開催した。田中氏は、自然界に広がる未踏の巨大化学空間の一部についての研究成果を詳細に解説し、その科学的意義や今後の可能性について深い洞察を提供した。計画班の一員である原渕祐特任准教授が参画する「アカデミックファンタジスタ2023」事業を通じて、地元の高校生を北海道大学に招き、計算化学に基づく巨大化学空間探索の手法について解説した。さらに、長田裕也特任准教授はロボットを用いた自動合成技術の実演を行い、これが化学研究における新たな可能性を示す一例として解説を行った。この他にも、計画班メンバーである熊谷直哉教授の研究グループから北海道大学に招かれた博士課程の学生に対して、原渕祐特任准教授による最新の計算化学技術のトレーニングを行った。研究遂行においては、随時メールやSlackなどのコミュニケーションツールを活用して、メンバー間の連携を保ちながら意思疎通を図っている。有機合成、計算化学、情報科学、ロボット合成の各分野の専門家が協力し、それぞれの分野の境界を越えた融合研究を推進した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 領域の採択後すみやかにWebサイト及びSNSアカウントを立ち上げ広報に努めた。外部の講師を招いた講演会や高校生を対象としたセミナーを開催し、さらに計画班メンバーの研究室に所属する学生の短期滞在を伴うトレーニングを実施しており、当初の計画通りおおむね順調に進展していると考えている。
Strategy for Future Research Activity	各計画班のグループが研究計画に従って研究を推進するよう、メールや公開シンポジウムでのミーティング等で周知を行う。また、論文化した研究成果についてはwebサイト上でわかりやすく解説を行う。また、公開シンポジウムの開催についても計画しており、最新の研究成果を共有する場としたい。また、本領域に関連する海外の研究者を招いて講演会を開催したり、海外の研究室に訪問して講演を行うなど積極的な交流を進める。