杉田研究室

About关于研究室

分子から細胞まで、計算で生命を理解する。

杉田研究室は、物理・化学・情報科学を組み合わせた理論・計算科学で、生命現象のしくみを研究しています。
分子から細胞のスケールで、タンパク質や核酸がどのように動き、働いているかを明らかにすることが目標です。
量子化学や分子動力学などの理論化学に、機械学習やベイズ統計などの情報科学の方法を合わせた新しい手法を開発しています。
開発した手法は分子動力学ソフトウェアGENESISに組み込み、フリーソフトウェアとして公開しています。

Research研究课题

細胞の中で多くの生体分子がどのように相互作用して、細胞の機能を生み出しているのかを明らかにすることを目指しています。効率のよいシミュレーション手法や機械学習を取り入れ、最先端のスーパーコンピュータで生体分子の動きを計算しています。

※示意图

マルチスケール分子動力学↗

原子レベルの分子動力学シミュレーションでは計算できる時間と空間が限られます。計算の高速化、統計力学に基づくアルゴリズム、粗視化などのマルチスケールな分子モデルの工夫でこの限界を超え、手法をGENESISに組み込んで公開しています。

※示意图

AIと機械学習↗

機械学習とマルチスケール分子動力学を組み合わせたり、実験とシミュレーションのデータを同化させたりして、分子の動きをより高い精度で予測する研究をしています。シミュレーション結果をデータベースにして機械学習に使う研究も始めます。

※示意图

生体分子ダイナミクス↗

分子動力学シミュレーションを「計算機顕微鏡」として使い、膜タンパク質や核酸、糖鎖、分子モーターなどの動きと機能を調べています。薬剤とタンパク質の結合や、酵素反応の量子力学的な計算にも取り組んでいます。

※示意图

細胞内の分子混雑環境↗

細胞の中は無数の生体分子で混み合っています。この環境が分子の構造や働きに与える影響や、液液相分離でできる液滴のしくみを、たくさんのタンパク質や核酸を含む系のシミュレーションで調べています。

Voices学长学姐的评价

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