赤井 一郎

データ駆動科学による高次元Ｘ線吸収計測の革新

グラント番号：JPMJCR1861

研究代表者

赤井 一郎

主たる共同研究者

青西 亨	東京大学 大学院新領域創成科学研究科　教授
岡島 敏浩	（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター　副所長（技術・研究開発）
水牧 仁一朗	熊本大学 大学院先端科学研究部（理学系）　教授
山崎 裕一	物質・材料研究機構 マテリアル基盤研究センター　グループリーダー

研究概要

放射光を用いた多角的なX線吸収微細構造（XAFS）スペクトルとその顕微計測（μ-XAFS）データから、データ駆動科学を用いてミクロ構造、電子・スピン状態を表す物性特徴量とそれらを統一的に説明する統合特徴量を抽出して、ミクロ物性、メゾ構造、マクロ機能の発現をシームレスに解明する方法論を提案します。またその方法を、磁石・二次電池固体電解質の材料研究に適用し、それらの材料機能の高度化研究を躍進させます。

石濱 泰

質量分析と統計解析の融合によるメタプロテオミクス

グラント番号：JPMJCR1862

研究代表者

石濱 泰

主たる共同研究者

奥田 修二郎	新潟大学 医学部　教授
田中 利幸	京都大学 大学院情報学研究科　教授

研究概要

生命活動を直接担う分子であるタンパク質全体を標的とするプロテオミクスは、生命科学分野を中心に大きな注目を集めています。プロテオミクスにおける質量分析を用いた計測には、LC/MS/MSが用いられます。本研究ではLC/MS/MS計測技術と統計的信号解析技術を双方向から融合させることによりプロテオームの計測・解析技術を深化させ、微生物生態系など複雑な生命系を対象とするメタプロテオミクスを開拓します。

清末 優子

高精度時空間計測による多元細胞情報統合

グラント番号：JPMJCR1863

研究代表者

清末 優子

主たる共同研究者

川崎 善博	東京大学 定量生命科学研究所　客員准教授
末次 志郎	奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科　教授
安永 卓生	九州工業大学 大学院情報工学研究院　教授

研究概要

従来技術では得られなかった新たな現象の発見を通じて生命の作動原理の解明に挑むため、格子光シート顕微鏡による高精度時空間計測データから生物学的情報を抽出し解析する技術を開発します。さらに、本計測器に1細胞採取ロボットを連結しシングルセル解析技術と組み合わせることにより、組織を構成する個々の細胞の形態変化や状態の時間変遷などの生命活動情報と遺伝的情報をつなぐ、多元細胞情報統合システムを実現します。

小村 豊

情報網に潜む因果構造解析と高次元脳計測による意識メータの創出

グラント番号：JPMJCR1864

研究代表者

小村 豊

主たる共同研究者

大泉 匡史	東京大学 大学院総合文化研究科　准教授
鈴木 隆文	情報通信研究機構 脳情報通信融合研究センター　室長

研究概要

今の科学では、日常の中で絶えず変化する意識の状況を客観的に定量するすべがありません。本研究では、最先端の情報科学と脳計測法を融合させ、これまで捉えられなかった意識を可視化する「意識メータ」の創出を目指します。具体的には、脳の中で複雑にやりとりされている情報を定量化し、意識を情報量の観点から定量化できるかを検証します。さらに、脳内の情報量を操作することで、意識を操作できるかの因果関係も検証します。

光岡 薫

クライオ電子顕微鏡法のベイズ高度化と他計測との融合

グラント番号：JPMJCR1865

研究代表者

光岡 薫

主たる共同研究者

三尾 和弘	産業技術総合研究所 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ　ラボチーム長
安永 卓生	九州工業大学 大学院情報工学研究院　教授

研究概要

本研究提案では、X線一分子計測でのベイズ推定を利用した解析の高度化の手法を参考に、単粒子解析を高度化・汎用化します。さらに最近、その分解能が向上した電子線トモグラフィー法に関しても、同様にベイズ推定を用いることで、分解能の向上を目指します。また、ベイズ推定などを用いてクライオ電子顕微鏡からの構造情報と他の計測からのデータなどを統合する手法の高度化・汎用化し、時系列解析と原子モデル精密化を行います。