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分子サイバネティクスの運営・広報・国際活動支援

総括班

研究領域分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
研究課題/領域番号 20H05968
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関東北大学

研究代表者

村田 智  東北大学, 工学研究科, 教授 (10334533)

研究分担者 豊田 太郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
野村 慎一郎  東北大学, 工学研究科, 准教授 (50372446)
中茎 隆  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (30435664)
葛谷 明紀  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (00456154)
松浦 和則  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60283389)
村山 恵司  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779595)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
234,650千円 (直接経費: 180,500千円、間接経費: 54,150千円)
2024年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2023年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2022年度: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2021年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 161,850千円 (直接経費: 124,500千円、間接経費: 37,350千円)
キーワード分子サイバネティクス
研究開始時の研究の概要

総括班は,分子サイバネティクス領域の運営・広報・国際活動支援を行う.総括班は,各計画研究代表者および4つの拠点の責任者で構成され,プロジェクトの進捗管理,領域研究会や領域会議の開催,国際会議の招致,海外派遣などを通じた若手の育成,国際学生コンペティションの支援,ウェブサイトおよびニュースレターによる成果の広報・アウトリーチ活動,RRI活動等に取り組む.また,プロジェクト推進のために領域全体で共有する人工核酸合成拠点,ペプチド合成拠点,単分子観察拠点と,デモンストレーションを実施するためのインテグレーション拠点を設置し,領域全体に対して各種のサービスを提供する.

研究実績の概要

本総括研究の目的は,効率的で臨機応変なプロジェクト管理,領域メンバー特に,新規参入者や若手研究者の支援・育成と人脈づくり,社会に向けた成果の発信 を行うことである.これを達成するために,本年度は以下の項目に取り組んだ.1)領域内のコミュニケーションとして,運営会議(毎週),領域会議(年1 回),領域ミーティング(年2回),班会議(各班月1~2回)を行った.2)領域外への情報発信としては,総括班による2つ目のレビュー論文(IEEE Trans. Mol. Biol. Multi-Scale Commun. 2023)を出版するとともに,分子ロボティクス研究会と共催の定例研究会(2回),分子ロボティクス年次大会における公開シンポジウム(分子サイバネがもたらすモラル・パニック?!〜倫理ロールプレイを通じた議論),「量子技術による3次元積層マイクロ流体チップの創出(QST)と学術変革領域(A)分子サイバネティクスのジョイントワークショップ」,日本生物物理学会,細胞を創る研究会,計測自動制御学会などでのOS企画,分子ロボティクス夏の学校(シリーズ講義8コマ・ソフト ウェア演習6コマ)などを実施した.このほか,領域ウェブサイトで随時最新情報を紹介するとともに,ニュースレター(第10号~12号)を刊行した.3)4つの共有拠点のサービスを継続した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

3年間の計画班の研究を総括したうえで,これらの統合にむけた研究連携を推進することができた.また,総括班メンバーにより2本目のレビュー論文を発表し,分子サイバネティクスの方法論と現在までの到達点を世界に向けて発信することができた.一方,ジャーナリスト・イン・レジデンスの研究者を中心に,領域メンバーがロールプレイイングゲームを行い,先端研究におけるモラルについてコミュニティとして考える機会を持つことができた.

今後の研究の推進方策

最終年度は,これまでに開発した要素技術の統合およびそのデモンストレーションに取組む.前年度の領域会議で明確化した達成イメージに沿って,計画班・公募班が一体となって研究を進める.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 15件、 招待講演 9件) 図書 (18件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Technische Universitat Darmstadt(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA Reaction System That Acquires Classical Conditioning2024

    • 著者名/発表者名
      Nakakuki Takashi、Toyonari Masato、Aso Kaori、Murayama Keiji、Asanuma Hiroyuki、de Greef Tom F. A.
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 13 号: 2 ページ: 521-529

    • DOI

      10.1021/acssynbio.3c00459

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] From Molecular Robotics to Molecular Cybernetics: The First Step Toward Chemical Artificial Intelligence2023

    • 著者名/発表者名
      Kuzuya Akinori、Nomura Shin-Ichiro M.、Toyota Taro、Nakakuki Takashi、Murata Satoshi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Molecular, Biological and Multi-Scale Communications

      巻: 9 号: 3 ページ: 354-363

    • DOI

      10.1109/tmbmc.2023.3304243

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scalable Synthesis of Planar Macroscopic Lipid-Based Multi-Compartment Structures2023

    • 著者名/発表者名
      Archer Richard J.、Hamada Shogo、Shimizu Ryo、Nomura Shin-Ichiro M.
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 39 号: 14 ページ: 4863-4871

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.2c02859

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly Functional Acyclic Xeno Nucleic Acids2023

    • 著者名/発表者名
      Murayama Keiji、Okita Hikari、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 96 号: 10 ページ: 1179-1187

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230188

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid Chemical Ligation of DNA and Acyclic Threoninol Nucleic Acid (aTNA) for Effective Nonenzymatic Primer Extension2023

    • 著者名/発表者名
      Okita Hikari、Kondo Shuto、Murayama Keiji、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 145 号: 32 ページ: 17872-17880

    • DOI

      10.1021/jacs.3c04979

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photoresponsive peptide materials: Spatiotemporal control of self-assembly and biological functions2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuura, Hiroshi Inaba
    • 雑誌名

      Biophysics Reviews

      巻: 4 号: 4 ページ: 041303-041303

    • DOI

      10.1063/5.0179171

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functionalization of acyclic xenonucleic acid with modified nucleobases2023

    • 著者名/発表者名
      Murayama Keiji、Yamano Yuuhei、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 55 号: 7 ページ: 743-752

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00776-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular Cybernetics: Challenges toward Cellular Chemical Artificial Intelligence2022

    • 著者名/発表者名
      Murata, S., Toyota, T., Nomura, S. I. M., Nakakuki, T., & Kuzuya, A.
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 32(37) 号: 37 ページ: 2201866-2201866

    • DOI

      10.1002/adfm.202201866

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA Concentration Regulator That can be Driven for a Long Time2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakakuki, Keiji Murayama & Hiroyuki Asanuma
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 40 号: 2 ページ: 681-702

    • DOI

      10.1007/s00354-022-00173-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous and Driven Growth of Multicellular Lipid Compartments to Millimeter Size from Porous Polymer Structures2022

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro M. Nomura, Ryo Shimizu, Richard James Archer, Gen Hayase, Taro Toyota, Richard Mayne, Andrew Adamatzky
    • 雑誌名

      ChemSystemsChem

      巻: 4(5) 号: 5

    • DOI

      10.1002/syst.202200006

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Autonomous and Programmable Strand Generator Implemented as DNA and Enzymatic Chemical Reaction Cascade2022

    • 著者名/発表者名
      Kawamata Ibuki、Nomura Shin-ichiro M.、Murata Satoshi
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: - 号: 2 ページ: 723-736

    • DOI

      10.1007/s00354-022-00156-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Renewable DNA Proportional-Integral Controller with Photoresponsive Molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Tamba Masaaki、Murayama Keiji、Asanuma Hiroyuki、Nakakuki Takashi
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 13 号: 2 ページ: 193-193

    • DOI

      10.3390/mi13020193

    • NAID

      120007186030

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大学の枠を越えたオンライン生体分子デザインコンペティションの取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      村田 智・葛谷明紀・藤原 慶・平 順一・川又生吹・佐藤佑介 ・瀧ノ上正浩・野村M.慎一郎・角五 彰・堀 豊・安部桂太
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 未定

    • NAID

      130008070459

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Feasible DNA Feedback Regulator Using Modularization2023

    • 著者名/発表者名
      Muranaka, C., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      the 11th International Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES2023),
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-pass filter gates2023

    • 著者名/発表者名
      Saitoh, T., Aso, K., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      Synthetic Biology based on Informatics and Experimental approaches, Sep., Fukuoka
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel design of DNA feedback regulator towards an experimental feasibility2023

    • 著者名/発表者名
      Muranaka, C., Aso, K., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      The 29th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA29)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA conditioned reflex circuit2023

    • 著者名/発表者名
      Toyonari, M., Aso, K., de Greef, T. F. A., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      The 29th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA29)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA high-pass filter gate2023

    • 著者名/発表者名
      Saitoh, T., Aso, K., de Greef, T. F. A., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      The 29th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA29)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robust design of DNA circuits against uncertain reactions2023

    • 著者名/発表者名
      Obana, R., Aso, K., Nakakuki, T.
    • 学会等名
      SICE Annual Conference (SICE 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Virus Replicas Constructed from Designed Peptides2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuura
    • 学会等名
      The 13th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enveloped Virus Replicas self-assembled from beta-Annulus Peptides and Lipids The 6th Asian Chemical Biology Conference (ACBC2023)2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuura
    • 学会等名
      The 6th Asian Chemical Biology Conference (ACBC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 学術変革領域(A)分子サイバネティクス(パネル展示)2023

    • 著者名/発表者名
      村田智,豊田太郎,野村慎一郎,中茎隆,葛谷明紀
    • 学会等名
      国際ナノテクノロジー総合展・技術会議 NanoTech2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分子サイバネティクス領域紹介2022

    • 著者名/発表者名
      中茎 隆
    • 学会等名
      Nano tech 2022(国際ナノテクノロジー総合展・技術会議)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分子サイバネティクスとは2022

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 学会等名
      発動分子科学・分子サイバネティクス共催ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Introductioin to Molecular Cybernetics2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Murata
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Cybernetics: Toward Chemical AI
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of nanomaterials by molecular designed peptids2022

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuura
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Cybernetics: Toward Chemical AI
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular cybernetics: A new project in transformative research areas2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Murata
    • 学会等名
      Symposia #110 Materials Engineering with DNA, Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA hybridization on a surface of modified giant vesicles trapped in a perfusion chamber2021

    • 著者名/発表者名
      Taro Toyota
    • 学会等名
      Symposia #110 Materials Engineering with DNA, Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of molecular information transmitting devices for chemical AI2021

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro M. Nomura
    • 学会等名
      Symposia #110 Materials Engineering with DNA, Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of molecular learning circuits for minimal artificial brain2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakakuki
    • 学会等名
      Symposia #110 Materials Engineering with DNA, Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA quadruplex hydrogels for biomedical applications2021

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kuzuya
    • 学会等名
      Symposia #110 Materials Engineering with DNA, Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] DNA Nanotechnology Research in Japan / Visions of DNA Nanotechnology at 40 for the Next 40 A Tribute to Nadrian C. Seeman2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Murata(pp.47-57), Natasa Jonoska and Erik Winfree Editors
    • 総ページ数
      431
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811998904
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Handbook of Chemical Biology of Nucleic Acids2023

    • 著者名/発表者名
      Kasunori Matsuura( pp.2537-2568), Naoki Sugimoto (Ed)
    • 総ページ数
      2847
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811997754
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] "実験の自動化・自律化によるR&Dの効率化と運用方法-AI、ロボット技術、ChatGPT、MI、ベイズ最適化、秘密計算など-", 第10章第5節 "実験自動化による人工多細胞体の作製と観察への取り組みと今後の展望"2023

    • 著者名/発表者名
      川又 生吹, 清水 稜, Richard J. Archer, 野村 M. 慎一郎
    • 総ページ数
      545
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049941
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.102023

    • 著者名/発表者名
      松林英明,馬渕拓哉,神谷厚輝,井上圭一,田仲真紀子,笠井倫志,千住洋介,大槻高史,飯野亮太,景山義之,野村 M. 慎一郎,豊田太郎(全12名)
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.112023

    • 著者名/発表者名
      神谷厚輝,庄司観,馬渕拓哉,佐藤浩平, 水内良,浜田省吾(全6名)
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.122023

    • 著者名/発表者名
      竹澤悠典,松浦和則,Team Sendai(東北大学),Team Kansai(関西大学),Yokabio(九州工業大学),Team NoKo(東京農工大学),Team Tokyo Tech(東京工業大学),Tokyo Alliance(東京連合),上杉薫(全9名)
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.132023

    • 著者名/発表者名
      中茎隆,宮本麻衣,平原未海,佐久間啓,中野翔太,江藤大輔,中島大地,稲田晃大,武田将輝,小嶋勝(全10名)
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.92023

    • 著者名/発表者名
      Zumila Hailili,Fujimoto Kenzo,松浦和則,竹澤悠典,井上大介,曽和義幸,所文哉,松永大樹,佐藤佑介,三友秀之,村山恵司,中茎隆
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター 別冊 SF短編小説2023

    • 著者名/発表者名
      藤崎慎吾
    • 総ページ数
      47
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Molecular Cybernetics -An Introduction2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Murata (Editor)
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811939860
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.62022

    • 著者名/発表者名
      鈴木勇輝,井上大介,水内良,庄司観,嶋田直彦
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.72022

    • 著者名/発表者名
      村田智,豊田太郎,野村慎一郎,中茎隆,葛谷明紀,小塚太資,堀豊,磯川悌次郎
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.82022

    • 著者名/発表者名
      小宮健,河原直人,標葉隆馬,章逸汀,柳澤実穂,遠藤政幸,安原主馬,浜田省吾,川又生吹
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.52022

    • 著者名/発表者名
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.22021

    • 著者名/発表者名
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.32021

    • 著者名/発表者名
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.42021

    • 著者名/発表者名
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 総ページ数
      51
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 分子サイバネティクスニュースレター No.12021

    • 著者名/発表者名
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(編集・著作)
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      学術変革領域(A)分子サイバネティクス(発行)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 学術変革領域(A)分子サイバネティクス ウェブサイト

    • URL

      https://molcyber.org/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [備考] 学術変革領域(A)分子サイバネティクス ウェブサイト

    • URL

      https://molcyber.org/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on Molecular Cybernetics: Toward Chemical AI2022

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-11-24   更新日: 2024-12-25  

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