Information Physics of Biological Adaptations

Planned

Project Area	Information physics of living matters
Project/Area Number	19H05799
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Complex systems
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	小林徹也東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90513359)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥64,610,000 (Direct Cost: ¥49,700,000、Indirect Cost: ¥14,910,000) Fiscal Year 2021: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000) Fiscal Year 2020: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000) Fiscal Year 2019: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Keywords	適応現象 / 定量生物学 / 理論生物学 / 強化学習 / 学習理論
Outline of Research at the Start	細胞をはじめとする生物は、環境からの入力を受け取り、それに応じて自分の状態や運動など多様な出力を変化させることで環境に働きかけ、様々な生体機能を実現します。このような機能が物理的に見てどれくらい効率的にできているのか、できているとすればその原理はなんなのか、を明らかにするために、情報熱力学を生命現象へとつなげた理論を新たに構築します。特に細胞内の反応の機能、それを組み合わせた1細胞の機能、そして細胞が集団になった集団としての機能の階層性に着目します。熱統計力学・情報理論・学習理論・進化理論に共通する熱力学的変分構造を媒介にすることで、これらの階層間の関係つなぎうる理論を探求します。