| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05969
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
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| 研究分担者 |
村田 智 東北大学, 工学研究科, 教授 (10334533)
東 俊一 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40420400)
礒川 悌次郎 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70336832)
田中 幹人 早稲田大学, 政治経済学術院, 教授 (70453975)
濱田 省吾 東京科学大学, 情報理工学院, 助教 (90610204)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
168,350千円 (直接経費: 129,500千円、間接経費: 38,850千円)
2024年度: 34,060千円 (直接経費: 26,200千円、間接経費: 7,860千円)
2023年度: 34,060千円 (直接経費: 26,200千円、間接経費: 7,860千円)
2022年度: 34,710千円 (直接経費: 26,700千円、間接経費: 8,010千円)
2021年度: 33,150千円 (直接経費: 25,500千円、間接経費: 7,650千円)
2020年度: 32,370千円 (直接経費: 24,900千円、間接経費: 7,470千円)
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| キーワード | リポソーム / マイクロ流体デバイス / 制御理論 / 計算理論 / ELSI / ケミカルAIの制御理論 / ケミカルAIの計算能 / 倫理的・法的・社会的影響（ELSI） / ケミカルAIの制御 / ミニマル人工脳の制御 / ミニマル人工脳の計算能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「分子サイバネティクス」においてミニマル人工脳を構築するため，感覚・回路・展開の機能をもつ3種のリポソーム（人工細胞と呼ぶ）を特定の順序に並べた配列（SPAユニットと呼ぶ）を多数つくり，それらに様々な分子刺激を印加して応答を自動記録できる実験システムを開発する．さらに，理論・シミュレーション研究として，SPAユニットのモデルを構築し，それ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．そして，ミニマル人工脳創成の倫理的・法的・社会的影響（ELSI）についての科学技術社会論的研究に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
豊田・村田・濱田は共同して，人工細胞リポソームのユニット（SPAユニット）を同時多数観測できる新規マイクロ流体デバイスを開発し，IoT技術を活用したインテグレーション拠点を完成させた．そして，アクチュエータ型人工細胞やプロトトランスデューサDNAの作動機構を明らかにした．東は，SPAユニットでできたパブロフ型論理素子で構成される木構造型ネットワークの学習容量を導いた．礒川は，非同期セルオートマトンにおいて，界面上の化学反応ネットワークが計算万能性を有することを見出した．田中は，ジャーナリスト・イン・レジデンスの活動を通して，ジャーナリストと研究者との協創的なコミュニティを形成した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，理論研究が先導して実験研究に視座を与え，シミュレーション研究ならびに実験プラットフォーム遠隔実験が非専門の研究者だけでなく市民（ジャーナリストや企業を含む）の興味をひき，さまざまなイベントやアウトリーチを通じて、自然科学者とジャーナリスト・人文科学者とが他に例をみない協働的なコミュニティを形成するにいたった．このような異なるディシプリン間の連携体制の構築は，先端基礎研究の新しいロールモデルとして意義深いことがCBI学会で認められ，大学の枠を超えた研究所の設立へ発展している．
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