北海道大学,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和５年７月５日

北海道大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

化学反応創成プラットフォーム「ＳＣＡＮ」を開発

～化学反応を自在に設計する～

ポイント

北海道大学 創成研究機構 化学反応創成研究拠点（ＷＰＩ－ＩＣＲｅＤＤ）、および同 大学院理学研究院の髙橋 啓介 教授、および前田 理 教授らの研究グループは、化学反応経路の幅広い活用と社会への普及を目途に、人工力誘起反応法（ＡＦＩＲ法）から生み出された化学反応経路データを、ソフトなどを一切インストールすることなく、ウェブ上でクリックのみで検索、可視化、探索、設計を実現するプラットフォーム「Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（通称ＳＣＡＮ）」を開発しました。

これまで研究グループは、ＡＦＩＲ法は量子化学計算に基づいて、複雑な化学反応経路を描写してきました。しかし得られた化学反応経路はとても複雑で、解析には高度な専門知識と高度なプログラミング技術が必要でした。また、計算された化学反応経路データを蓄積・共有するデータセンターが存在しないことも、幅広い活用への大きな障壁となっていました。

そこで研究グループは新たに、生データを保存する「データレイク」、データ前処理した「データハウス」、データを応用・展開する「データマート」の３層構造からなる反応経路データベースのプラットフォーム「ＳＣＡＮ」を設計しました。ＳＣＡＮでは化学反応経路データを検索・可視化することが可能になります。また、高度なインフォマティクス手法もプログラミングを一切必要とせず、マウスのクリックのみで実行することを可能としました。

ＳＣＡＮの普及により、量子化学計算とインフォマティクスが連動した次世代の化学反応設計が加速すると期待されます。

本プラットフォームはオープンソースであり、ｇｉｔｈｕｂ（https://github.com/scan-team）で無償公開しています。そのため産業界や研究機関において幅広く自由に活用していただくことができるため、今後の化学反応創成に大きく寄与することが期待されます。

本研究成果は、日本時間２０２３年７月５日（水）公開の王立化学会「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」誌にてオンライン公開される予定です。

本研究は、「ＪＳＴ ＥＲＡＴＯ（前田化学反応創成知能プロジェクト）」（ＪＰＭＪＥＲ１９０３）、「文部科学省 世界トップレベル研究拠点プログラム（ＷＰＩ）」の支援のもとで行われました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Searching Chemical Action and Network (SCAN): Interactive Chemical Reaction Path Network Platform”
ＤＯＩ：10.1039/D3DD00026E

＜お問い合わせ先＞

（英文）“Virtual exploration of chemical reactions”

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