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2013 Fiscal Year Annual Research Report

生物多様性を規範とする革新的材料技術

Administrative Group

Project AreaInnovative Materials Engineering Based on Biological Diversity
Project/Area Number 24120001
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

下村 政嗣  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (10136525)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石田 秀輝  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (10396468)
針山 孝彦  浜松医科大学, 医学部, 教授 (30165039)
森 直樹  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30293913)
劉 浩  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40303698)
大園 拓哉  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究グループ長 (40344030)
穂積 篤  独立行政法人産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究グループ長 (40357950)
細田 奈麻絵  独立行政法人物質・材料研究機構, ハイブリッド材料センター, グループリーダー (50280954)
齋藤 正男  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70302239)
野村 周平  独立行政法人国立科学博物館, 動物部, 研究主幹 (80228361)
長谷山 美紀  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (00218463)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords生物多様性 / ナノテクノロジー / 博物館 / 国際標準化 / データベース
Research Abstract

本領域は、生物学・工学・環境科学の異分野連携によって、「生物多様性」に学び「人間の叡智」を組み合わせた新しい学術領域としての「生物規範工学」を体系化し、技術革新と新産業育成のプラットフォームとなる「バイオミメティクス・データベース」を構築するとともに、生物学と工学に通じた人材を育成することを目的としている。25年度は、以下の成果を達成した。
(1)異分野連携: A01、B01班の魚類サンプル収集フィールドワークを継続的に支援した。高分子学会、応用動物昆虫学会、エアロアクアバイオメカニズム学会、日本油学会等との共催講演会を開催した。(2)若手育成:計画研究班における異分野融合を推進するために、クロスボーダー・ポスドクを採用、若手研究者育成と班間連携を支援した。(3)国際標準化:ISO TC266 Biomimetics においてバイオミメティクス知的基盤構築の標準化提案をし、WG4の幹事国となった。(4)国際会議:Joint international symposium on “ISNIT 2014” and “Engineering Neo-biomimetics V”を日韓共同開催した。(5)産学連携:日本化学会ATPセッションで“連携が支えるバイオミメティクス”を企画。バイオミメティクス・データベースのプラットフォーム機能を含む推進協議会構想を提示。(6)国際連携:フランスのCEEBIOS(Centre Europeen d’Excellence en Biomimetisme de Senlis)、滋賀県、アスクネイチャージャパンとの連携を始めた。(7)アウトリーチ活動:北大博物館における市民セミナーの定期開催、科学技術館における特別企画展 「4億年、昆虫との手紙展。 バイオミメティクス~いきものに学ぶイノベーション~」を共催した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

若手育成・異分野連携を積極的に図る「クロスボーダー・ポスドク」支援が功を奏し、A01、B01-3ならびにB01-4における計画研究班間の共同研究の成果がでた。国際標準化においては、バイオミメティクス知的基盤構築の標準化提案をし、WG4の幹事国となってリーダーシップを持つ事ができ、さらには政府の掲げる成長戦略中短期工程表における数値目標(「国際標準化機関における幹事国引受件数を、2015年末までに世界第3位に入る水準(95件)に増やす」)に寄与した。サイエンスコミュニケーションに関しては、博物館を利用したアウトリーチ活動を積極的に企画し、科学技術館において特別企画展 「4億年、昆虫との手紙展。 バイオミメティクス~いきものに学ぶイノベーション~」を共催することができた。

Strategy for Future Research Activity

(1)バイオミメティクス・データベースを活用し、班間、異分野連携に基づく新規研究課題を抽出する。これによって、データベースと発想支援型画像検索システムの有効性を実証する。
(2)バイオミメティクス推進協議会を設立するとともに、産学連携メンバーの強化を図る。また、フランスのCEEBIOS、滋賀県、アスクネイチャージャパンとの国際連携等を促進し、産学連携、地域連携の具体的な研究課題を抽出する。
(3)バイオミメティクスの啓蒙、推進、人材育成を強化するために、教科書、啓蒙書、ビジネス書、ハンドブック等の編集を行う。博物館を活用したアウトリーチ活動を継続的に行う。

  • Research Products

    (47 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (31 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 博物館と機内誌とバイオミメティクス Klug kopiert2014

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 101巻1号 Pages: 65~65

  • [Journal Article] バイオミメティクスのロゴと・・・ゴロ Bridge over troubled water2014

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 101巻2号 Pages: 76~76

  • [Journal Article] バイオミメティクスが拓く技術革新と産業展開2014

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      日本機械学会誌

      Volume: 117巻1143号 Pages: 2~5

  • [Journal Article] バイオミメティクスは持続可能性の救世主 First come, first served2014

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 101巻 3号 Pages: 90~90

  • [Journal Article] ハニカム構造フィルムを用いたバイオミメティクス材料2013

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      マテリアルステージ

      Volume: 1巻2号 Pages: 6~10

  • [Journal Article] 生物模倣技術から生物規範工学へ2013

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      月刊事業構想

      Volume: 1巻 Pages: 22~25

  • [Journal Article] 自己組織化を利用した銀メッキマイクロディンプル表面の作製と摩擦挙動2013

    • Author(s)
      平井 悠司, 藪 浩, 海道 昌孝, 鈴木 厚, 下村 政嗣
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 70巻5号 Pages: 193~198

    • DOI

      10.1295/koron.70.193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Method for Improving SVM-based Image Classification Performance Based on a Target Object Detection Scheme2013

    • Author(s)
      Soh Yoshida, Hiroshi Okada, Takahiro Ogawa and Miki Haseyama
    • Journal Title

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      Volume: 1巻3号 Pages: 237~243

    • DOI

      10.3169/mta.1.237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 今なぜ、バイオミメティクスなのか? Mining the past for the future.2013

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 100巻10号 Pages: 64~64

  • [Journal Article] 「ムシは、世界を救う? From Prometheus to Nausicaa」2013

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 100巻11号 Pages: 86~86

  • [Journal Article] 「日本人の自然観とバイオミメティクス The whetstone for the wits」2013

    • Author(s)
      下村政嗣
    • Journal Title

      OHM

      Volume: 100巻12号 Pages: 60~60

  • [Journal Article] Structures of the substrate-free and the product-bound forms of HmuO, a heme oxygenase from Corynebacterium diphtheriae: X-ray crystallography and molecular dynamics investigation2013

    • Author(s)
      Unno, M., Ardevol, A., Rovira, C., and Ikeda-Saito, M.
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Pages: 34443~34458

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.486936

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heme degradation by Staphylococcus aureus IsdG and IsdI liberates formaldehyde rather than carbon monoxide.2013

    • Author(s)
      Matsui, T., Nambu, S., Ono, Y., Goulding, C. W., Tsumoto, K., and Ikeda-Saito, M.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52巻 Pages: 3025~3027

    • DOI

      10.1021/bi400382p

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メディア理解のための発想支援型検索の試み2014

    • Author(s)
      長谷山 美紀
    • Organizer
      電子情報通信学会 PRMU研究科
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      20140313-20140313
  • [Presentation] A Biological Classification Method Using SEM Images Based on Decision Tree Constructed From Taxonomy2014

    • Author(s)
      Jun Piao, Takahiro Ogawa, and Miki Haseyama
    • Organizer
      Joint international symposium on “Nature-inspired Technology (ISNIT) 2014” and “Engineering Neo-biomimetics V”
    • Place of Presentation
      Hokkaido University (Japan)
    • Year and Date
      20140312-20140312
  • [Presentation] Fabrication of biomimetic hierarchical microstructures by using self-organization processes2014

    • Author(s)
      Aki Sato, Yuji Hirai, Mitsuyoshi Matsunaga, Takuya Ohzono, Masatsugu Shimomura
    • Organizer
      SPIE Smart Structures/NDE
    • Place of Presentation
      Town & Country Resort and Convention Center (USA)
    • Year and Date
      20140310-20140310
  • [Presentation] Preparation of Deformable Hierarchical Microstructures for Superhydrophobic Surfaces2014

    • Author(s)
      Yuji Hirai, Aki Sato, Takuya Ohzono, Mitsuyoshi Matsunaga, Masatsugu Shimomura
    • Organizer
      Energy Materials Nanotechnology (EMN) spring meeting
    • Place of Presentation
      Red Rock Casino, Resort & Spa (USA)
    • Year and Date
      20140301-20140301
  • [Presentation] 画像注視時の脳波特徴量を用いた画像分類に関する検討(2) ~ 単一試行の脳波から算出された特徴量の有効性の検証 ~2014

    • Author(s)
      川上 拓也, 小川 貴弘, 長谷山 美紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] 可視および近赤外領域に感度を有するディジタルカメラを用いた分光反射率推定に関する検討 ~ 光源スペクトル推定の導入 ~2014

    • Author(s)
      五十嵐 祐太, 小川 貴弘, 長谷山美紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] 昆虫の走査型電子顕微鏡像による科の分類に関する検討 ~ 画像特徴を用いた階層型クラスタリングによる高精度化 ~2014

    • Author(s)
      高橋 昌弘, 小川 貴弘, 長谷山 美紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] Web映像コミュニティの階層構造抽出の大規模データ適用に関する一検討2014

    • Author(s)
      原川 良介, 小川 貴弘, 長谷山 美紀介
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] 生物の顕微鏡像を用いた科の推定に関する検討 ~ 分類体系を表す決定木の改良による高精度化 ~2014

    • Author(s)
      朴 君, 小川 貴弘, 長谷山 美紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] 【Keynote】Biomimetics Data Retrieval Platform for Enhancing Serendipity2014

    • Author(s)
      Miki Haseyama
    • Organizer
      Joint international symposium on “Nature-inspired Technology (ISNIT) 2014” and “Engineering Neo-biomimetics V”
    • Place of Presentation
      Hokkaido University (Japan)
    • Year and Date
      20140214-20140214
    • Invited
  • [Presentation] Insect Classification from SEM Images Using Inventory Data2014

    • Author(s)
      Akihiro Takahashi, Takahiro Ogawa, and Miki Haseyama
    • Organizer
      Joint international symposium on “Nature-inspired Technology (ISNIT) 2014” and “Engineering Neo-biomimetics V”
    • Place of Presentation
      Hokkaido University (Japan)
    • Year and Date
      20140212-20140212
  • [Presentation] Fabrications of the hierarchical polymer structures inspired by a shark skin surface2014

    • Author(s)
      Aki Sato, Yuji Hirai, Takuya Ohzono, Mitsuyoshi Matsunaga, Masatsugu Shimomura
    • Organizer
      Joint international symposium on “Nature-inspired Technology (ISNIT) 2014” and “Engineering Neo-biomimetics V
    • Place of Presentation
      Hokkaido University (Japan)
    • Year and Date
      20140212-20140212
  • [Presentation] サメ肌模倣階層構造の作製と濡れ性評価2014

    • Author(s)
      佐藤 杏希、平井 悠司、大園 拓哉、松永 光由、下村 政嗣
    • Organizer
      2013年度 北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20140128-20140128
  • [Presentation] 自己組織化を利用したサメ肌模倣階層構造表面の作製2013

    • Author(s)
      平井 悠司、佐藤 杏樹、松永 光由、大園 拓哉、下村 政嗣
    • Organizer
      第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20131127-20131127
  • [Presentation] 画像注視時の脳波特徴量を用いた画像分類に関する検討(1) ー複数の識別結果の統合による高精度化ー2013

    • Author(s)
      川上拓也, 小川貴弘, 長谷山美紀
    • Organizer
      信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関、下関市
    • Year and Date
      20131122-20131122
  • [Presentation] 走査型電子顕微鏡で撮像された昆虫の種分類に関する検討 ー生息域に基づく分類結果に注目した高精度化ー2013

    • Author(s)
      高橋昌弘, 小川貴弘, 長谷山美紀
    • Organizer
      信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関、下関市
    • Year and Date
      20131122-20131122
  • [Presentation] Web映像検索のためのWebコミュニティの階層構造抽出の高精度化に関する検討2013

    • Author(s)
      原川良介, 小川貴弘, 長谷山美紀
    • Organizer
      信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関、下関市
    • Year and Date
      20131120-20131120
  • [Presentation] 昆虫にまなぶものづくり2013

    • Author(s)
      野村周平
    • Organizer
      バイオミメティクス最前線~研究者とのワークショップ~.サイエンスアゴラ
    • Place of Presentation
      日本科学未来館、東京都
    • Year and Date
      20131110-20131110
  • [Presentation] リンクル(しわ)とバイオミメティクス2013

    • Author(s)
      大園拓哉
    • Organizer
      北海道大学総合博物館 バイオミメティクス・市民セミナー
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20131102-20131102
  • [Presentation] 判別分析に基づいた順序回帰の導入による協調フィルタリングでのSparsity Problemの軽減に関する一検討2013

    • Author(s)
      川島 孝行, 小川 貴弘, 長谷山 美紀
    • Organizer
      電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      20131020-20131020
  • [Presentation] 脳波特徴に基づく人間の楽曲聴取時における感情推定に関する検討2013

    • Author(s)
      澤田 充奨, 小川 貴弘, 長谷山 美紀
    • Organizer
      電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      20131020-20131020
  • [Presentation] SPECTRAL REFLECTANCE ESTIMATION FROM VISIBLE LIGHT COMPONENTS AND NEAR-INFRARED COMPONENTS2013

    • Author(s)
      Yuta Igarashi, Takahiro Ogawa and Miki Haseyama
    • Organizer
      ICIP 2013
    • Place of Presentation
      Melbourne Convention and Exhibition Centre (Australia)
    • Year and Date
      20130917-20130917
  • [Presentation] AN EXTRACTION METHOD OF HIERARCHICAL WEB COMMUNITIES FOR WEB VIDEO RETRIEVAL2013

    • Author(s)
      Ryosuke Harakawa, Yasutaka Hatakeyama, Takahiro Ogawa and Miki Haseyama
    • Organizer
      ICIP 2013
    • Place of Presentation
      Melbourne Convention and Exhibition Centre (Australia)
    • Year and Date
      20130917-20130917
  • [Presentation] Hierarchical microstructures for Anisotropic Superhydrophobic Surfaces Prepared by using Self-Organization Processes2013

    • Author(s)
      Yuji Hirai, Aki Sato, Mitsuyoshi Matsunaga, Takuya Ohzono, Masatsugu Shimomura
    • Organizer
      International Soft Matter Conference 2013
    • Place of Presentation
      The University La Sapienza (Italy)
    • Year and Date
      20130917-20130917
  • [Presentation] INSECT CLASSIFICATION USING SCANNING ELECTRON MICROPHOTOGRAPHS CONSIDERING MAGNIFICATIONS2013

    • Author(s)
      Akihiro Takahashi, Takahiro Ogawa and Miki Haseyama
    • Organizer
      ICIP 2013
    • Place of Presentation
      Melbourne Convention and Exhibition Centre (Australia)
    • Year and Date
      20130916-20130916
  • [Presentation] 【特別講演】ビッグデータからの価値創出 -「気づき」を生み出す画像検索-2013

    • Author(s)
      長谷山美紀
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130913-20130913
    • Invited
  • [Presentation] 自己組織化を利用したサメ肌模倣階層構造の作製2013

    • Author(s)
      佐藤 杏希、平井 悠司、大園 拓哉、松永 光由、下村 政嗣
    • Organizer
      2013年度北海道高分子若手研究会
    • Place of Presentation
      ホテル山渓苑、札幌市
    • Year and Date
      20130830-20130830
  • [Presentation] 生物画像から工学的「きづき」を 生み出すバイオミメティクス・データ検索2013

    • Author(s)
      長谷山美紀
    • Organizer
      日本学術会議公開シンポジウム:昆虫分類学の新たな挑戦
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20130720-20130720
  • [Presentation] 工学的気づきを生み出すバイオミメティクスデータ検索基盤2013

    • Author(s)
      長谷山美紀
    • Organizer
      高分子学会夏季大学
    • Place of Presentation
      広島国際会議場
    • Year and Date
      20130719-20130719
  • [Presentation] Fabrication of Deformable Hierarchical Microstructures by using Self- Organization Processes2013

    • Author(s)
      Aki Sato, Yuji Hirai, Takuya Ohzono, Mitsuyoshi Matsunaga, Masatsugu Shimomura
    • Organizer
      14th Chitose International Forum on Photonics Science and Technology (CIF14)
    • Place of Presentation
      Chitose Institute of Science and Technology (Japan)
    • Year and Date
      20130708-20130708
  • [Presentation] Quantification of Video Authenticity by Considering Video Editing Operations through Visual Quality Assessment2013

    • Author(s)
      Michael Penkov, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
    • Organizer
      ITC-CSCC 2013
    • Place of Presentation
      The Ocean Resort (Korea)
    • Year and Date
      20130702-20130702
  • [Book] 高分子ナノテクノロジーハンドブック~最新ポリマーABC技術を中心として2014

    • Author(s)
      下村 政嗣
    • Total Pages
      p.588~p.593
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
  • [Book] 高分子ナノテクノロジーハンドブック~最新ポリマーABC技術を中心として2014

    • Author(s)
      山﨑英数、下村政嗣
    • Total Pages
      p.1002~p.1007
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
  • [Remarks] 生物多様性を軌範とする革新的材料技術

    • URL

      http://biomimetics.es.hokudai.ac.jp

URL: 

Published: 2015-05-28  

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