複合微生物系の数理モデルと逆問題解析

• 研究課題/領域番号: 25K07114
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分12040:応用数学および統計数学関連
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 齋藤 保久 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (30402241)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2029年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2028年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2027年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 複合微生物系 / 数理モデル / ケモスタット / グラドスタット / 逆問題解析

研究開始時の研究の概要

複数の微生物種が協働して高機能を発揮する「複合微生物系」に着目し、その数理的理解と応用を目指す。従来の微生物学では単一種の機能を最大化する手法が主流だったが、環境問題の解決には複合系の理解が鍵となる。特にフェノール分解能の向上には種間の相互作用が重要だが、期待機能が発現しない場合や持続性に課題がある。本研究ではケモスタット型数理モデルにより協働メカニズムを解析し、さらにグラドスタット型複合微生物系の構築と解析を通じて、持続可能で高機能な設計原理を理論的に導出し、微生物学と数学の学際的進展に資する。