瀧ノ上研究室 (Takinoue Lab)

Bio-inspired Systems Physics(システム生命物理学)

自然界には,生命システムをはじめとして,自己組織化によって作られる自律的で高度な分子システムが数多く存在します.その自己組織化の原理を解明することは物理科学的に重要であり,一方で,その原理を応用し,人類の役に立つ分子システムを創成することは,工学的に重要です.当研究室では,「生命=物質+情報」(情報を持ち情報を自ら操作できる物質システムが生命)と捉え,生体物質を探求する生物物理学と情報システムを探求する情報工学を融合し,このような分野にチャレンジしています.具体的には,コンピュータで設計した情報分子DNAを用い,生命システムに着想を得た分子ロボット人工細胞モデルの構築を行っています.このような研究を通して,基礎科学的には,「生命とは何か」という生命と物質の境界で創発するナノマイクロスケールの自律的な物理システムの問題に迫ります.また,工学的には,生命システムの機能を凌駕する,ポストシリコンバイオコンピュータとしての「知的な」分子マシン・分子コンピュータ・分子ロボットの構築にチャレンジします.
Our group studies the construction of bio-inspired dynamical self-organized systems (molecular robots, artificial cells) using information molecules such as DNA. Through their construction, we are challenging to understand “What is Life?” from a physical point of view about nano/micro-scale autonomous systems and to invent novel post-silicon computing-based intelligent molecular machines, molecular computers, and molecular robots with sophisticated functions beyond life systems. [English page]

Keywords: 分子ロボティクス; DNA分子コンピューティング; 人工細胞工学; マイクロ流体工学; 分子情報工学; プログラマブルソフトマターの生物物理学; 非平衡系の科学; ポストシリコンバイオコンコンピューティング. Molecular robotics; DNA molecular computing; Artificial cell engineering; Microfluidics; Molecular computer science; Biophysics of programmable soft matter; Nonequilibrium science; Post-silicon biocomputing.


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