巨大化学空間学の創成：数億種類の未知化合物から有用化合物を選び出す学理の確立

2023 年度 審査結果の所見

• 研究領域 (略称): 巨大化学空間
• 研究課題/領域番号: 23B203
• 研究種目: 学術変革領域研究(B)
• 領域代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31

研究の概要

化学反応によって生み出された様々な化学物質は、医薬品や機能性材料として現代社会に不可欠な存在となっている。一方で、これらの化学物質は元素の膨大な組み合わせのごく一部に過ぎず、人類は未踏の領域を多く残している。化学情報学分野においてある条件下で考えうる全ての化学物質の集合を「化学空間」と呼び、単純な基本骨格から誘導可能な化合物群からなる化学空間でさえ、数億種類の未知化合物を含んでおり、既存の方法では取り扱うことが困難である。本領域では、巨大化学空間から有用化合物を取り扱うための新たな学理を構築し、実際に新規機能性分子の発見を目指す。

審査結果の所見の概要

本研究領域は、原子の組み合わせによる膨大な可能性を有する有機分子群の中から、網羅的かつ合理的に目的物性や特性を有する化合物を抽出し、目的化合物の自動設計・自動合成法構築を目指すものである。領域代表者らが得意とする分子骨格を有する化合物群を活用し、機械学習・情報科学、理論化学、実験化学、自動合成など各研究分野を融合した研究推進を計画しており、融合分野として学術変革にふさわしい意欲的な研究領域であると評価される。海外も含め、計算と機械学習だけで分子を探索する先行プロジェクトは多くあるが、機械学習による化合物デザインや物性予測、合成経路探索、自動合成という一連の流れは、今後の化学の発展に必須の要素であり、これらの基盤を固める意味からも、本研究領域の推進が待ち望まれる。