分子プログラミング

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14085101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 萩谷 昌己 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
• 研究分担者: 山村 雅幸 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00220442) ; 都甲 潔 九州大学, 大学院・システム情報学研究科, 教授 (50136529) ; 塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333) ; 陶山 明 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90163063) ; 横森 貴 早稲田大学, 教育学部, 教授 (60139722)
• キーワード: DNAコンピュータ / 生体生命情報学 / 自己組織化 / ナノバイオ / バイオテクノロジー

研究概要

本研究領域「分子プログラミング」は、生体分子及びその化学反応を設計する過程をプログラミングとみなし、計算モデルや計算量などの情報科学の技術を駆使して、上述したような情報処理機構を実現するために、生体分子およびその化学反応の設計論の確立を目指している。総括班は、班員間の研究交流の促進、専門分野からの助言、国内外に対する研究成果の発信、研究成果の評価などの活動を行っている。
今年度は、平成14年10月18日に東京大学総合文化研究科において、本特定領域のキックオフの研究会を開催した。萩谷が領域全体の研究目標や研究方針に関して述べ、各班の研究計画が紹介された。その結果、特に横森・山下・萩谷の理論系の3班による研究交流の必要性を認識した。なお、萩谷はキックオフに先立って、有川・都甲・塩谷たち総括班メンバーに対して領域の研究方針について説明を行い、コメントを得ていた。
平成15年1月10〜11日に九州大学において、理論系の3班による研究会を開催した。ここで、各班の研究内容に関してより詳細な紹介を行うとともに意見交換を行った。また、山口大学の松野浩嗣氏に公演を依頼し、分子プログラミングとシステム生物学(特にハイブリッド・ペトリネットによる生命系のモデル化とシミュレーション)の関連について議論を行った。
平成15年3月14日に北海道大学において公開シンポジウムを開催し、各班の今年度の研究成果に関する発表を行った。平成15年3月15日には、引き続き北海道大学において領域全体会議を開催し,未発表の研究に関する発表を行うとともに、次年度の計画について議論した。
海外との交流に関しては、John A. Roseがニューヨーク大学とビンガムトン大学を訪問し、DNAの自己組織化などに関する情報交換を行った。

研究成果

• [文献書誌] Masami Hagiya, et al.: "Complexity analysis of the SAT engine : DNA algorithms as probabilistic algorithms"Theoretical Computer Science. 287. 59-71 (2002)
• [文献書誌] J.A.Rose, R.J.Deaton, M.Hagiya, A.Suyama: "Equilibrium Analysis of the Efficiency of an Autonomous Molecular Computer"Phys. Review E. 65. 1-13 (2002)
• [文献書誌] T.Yokomori, Y.Sakakibara, S.Kobayashi: "A Magic Pot : Self-assembly computation revisited"Lecture Notes in Computer Science. 2300. 418-429 (2002)
• [文献書誌] A.Takahara, T.Yokomori: "On the Computational Power of Insertion-Deletion Systems"Proc. of DNA Based Computers (DNA8) (Lecture Notes in Computer Science). 2568. 269-280 (2002)
• [文献書誌] D.Matsuda, M.Yamamura: "Cascading Whiplash PCR with a Nicking Enzyme"Proc. of DNA Based Computers (DNA8) (Lecture Notes in Computer Science). 2568. 38-46 (2002)
• [文献書誌] H.Someya, M.Yamamura: "Robust Evolutionary Algorithms with Toroidal Search Space Conversion for Function Optimization"Proc. of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2002). 553-560 (2002)
• [文献書誌] Masami Hagiya, Azuma Ohichi: "DNA Computing, 8th International Meeting on DNA-Based Computers, DNA8, Sapporo, Japan, June 2002, Revised Papers, LNCS Vol.2568"Springer. 338 (2003)