ジオラマ行動力学
Ethological dynamics in diorama environments
文部科学省科学研究費 助成事業 「学術変革領域研究(A)」 ジオラマ環境で覚醒する原生知能を定式化する細胞行動力学
業 績
本研究の成果は研究者自らの見解等に基づくものであり、
所属研究機関、資金配分機関及び国の見解等を反映するものではありません。
業績お知らせ
- 2023.04.04
【2023年5月10日 発売】
ジオラマ行動力学が研究対象とする原生生物に関係する本「原生生物学事典」（朝倉書店）が出版されました。計画班と公募班メンバーのうち７名が編集者および執筆者として関わりました。「原生生物学事典」（朝倉書店）
https://www.asakura.co.jp/detail.php?book_code=17181 - 2023.04.02
2023年4月2日 公募班の深澤遊助教（東北大学大学院農学研究科）らの研究が日本経済新聞「キノコが会話？ 電位を検出」に掲載されました。
日本経済新聞：キノコが会話？ 電位を検出
https://www.nikkei.com/article/DGKKZO69816960R00C23A4MY1000/ - 2023.03.24
公募班メンバーの深澤遊助教（東北大学大学院農学研究科）の研究チームが野外のキノコで計測された電気的な活性についてプレスリリースを行いました。
東北大学：2023年 | プレスリリース・研究成果
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/03/press20230324-01-rainfall.html - 2023.3.15 公募班メンバーの深澤 遊助教（東北大学大学院農学研究科）の2論文が公表されました。
- 2023.03.10
公募班メンバーの深澤遊助教（東北大学大学院農学研究科）の研究チームが菌類の菌糸体の局所的なシグナル伝達についてプレスリリースを行いました。
東北大学：2023年 | プレスリリース・研究成果
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/03/press20230310-02-mycelial.html - 2023.2.23 B02-01班の中垣教授らの研究が毎日新聞の記事「粘菌の驚異の能力 単細胞生物から学ぶ「知性」とは」にて報道されました。21日にはオンライン版で報道されました。
- 2023.2.15 計画班の佐藤晋也教授（B01-2班）の研究チームがプレスリリースを行いました。
- 2023.1.18
日本流体力学会年会2022において本プロジェクトに関連する2つの発表が流体力学会誌「ながれ」第41巻6号(2022) の注目研究 in 2022に選ばれました。
日本流体力学会年会2022においてB02-2斑の山下 博士 特任助教(広島大学大学院統合生命科学研究科)、末松 J.信彦 教授 (明治大学大学院先端数理科学研究科)、飯間 信教授（広島大学大学院統合生命科学研究科）らが発表した研究「非一様な光環境を用いたミドリムシ局在対流の制御実験」および、 B01-2斑の石本健太准教授(京都大学数理解析研究所)らが発表した研究「奇弾性の微小遊泳理論」の２件が、共に流体力学会誌「ながれ」第41巻6号(2022) の注目研究 in 2022に選ばれました。
また、山下特任助教が撮影した実験の写真が日本流体力学会誌「ながれ」第41巻６号(2022)の表紙に採用されました。
- 2023.1.15 2023年1月15日 B02-01班の中垣教授らの研究が日本経済新聞「生物に学ぶ13 -粘菌が導く最適ルート-」に掲載されました。
- 2023.1.12
B01-1班の石川教授が参画した「力を感知する繊毛」の研究がScience誌に掲載されました。
プレスリリース「体づくりの左右非対称性を決める「力」の発見」
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/01/press20230112-01-leftright.html - 2022.12.7
【2022年12月10日発行】
石本健太准教授（B01-2班）が著書「微生物流体力学：生き物の動き・形・流れを探る」（サイエンス社）を出版しました。説明文書（サイエンス社HPより）
「数理科学」誌の連載記事「微生物流体力学への招待：生き物の形・流れ・動きを探る」（2019年4月号－2022年9月号）の待望の一冊化．
理工系の学部生以上の読者を対象に，「形」と「流れ」が強く結びついた生き物の「動き」について，実例を適宜紹介しつつ，理論的な側面を重点的に解説．サイエンス社のHP
https://www.saiensu.co.jp/search/?isbn=978-4-7819-1559-3&y=2022
- 2022.11.10
石川拓司教授（B01-1班）が流体科学研究賞を受賞しました。
受賞業績「遊泳微生物の流体力学および行動力学に関する研究」
- 2022.10.25
計画班の柴 小菊助教（A01-2班）、稲葉 一男教授（A01-2班）の研究チームがプレスリリースを行いました。
クシクラゲの泳ぎを支える櫛板の二段構造を解明
TSUKUBA JOURNAL - 生物・環境
プレスリリースPDF
本論文 - 2022.10.11、2022.10.17 計画班A01-1の紫加田 知幸主任研究員が、昨年秋の北海道赤潮について朝日新聞社より取材を受け、その内容が朝日新聞および朝日新聞デジタルに掲載されました。
- 2022.10.2 公募班の広橋教貴教授の研究が、産経新聞のクローズアップ科学において「生殖にみる深海の巨大生物ダイオウイカの実像」と題した特集記事として掲載されました（ウェブ版と10/2関東版朝刊、10/17関西版夕刊）。
- 2022.10.1
石本健太准教授（B01-2班）が第11回藤原洋数理科学賞奨励賞を受賞しました。
受賞業績「微小生物の遊泳ダイナミクスにおける数理モデルの研究」
- 2022.9.22 菊地謙次准教授（A02-2班）らが、石川拓司教授（B01-1班）らと研究論文「 Reciprocating intestinal flows enhance glucose uptake in C. elegans 」を発表しました。
- 2022.9.2 計画班A01-1の紫加田 知幸主任研究員が、今夏の九州海域における有害赤潮について西日本新聞社より取材を受け、その内容が西日本新聞および西日本新聞デジタルに掲載されました。
- 2022.8.24 B02-01班の中垣教授が、WEBサイト「リケラボ -理系の理想の働き方を考える研究所-」のインタビュー記事にて「かしこい単細胞粘菌に関する研究成果ならびにジオラマ行動力学」について紹介しました。
- 2022.7.6 石川教授（B01-1班）がジオラマ環境に関する解説記事を執筆しました。
- 2022.7.1
【2022年7月1日発行】
計画班B02-1の中垣俊之教授が、一般向け雑誌「数学セミナー」（日本評論社）にて当領域にかかわる研究概念を紹介をしました。特集「境界の数理‐異分野と接するところ」における記事「ホジキン-ハクスレー模型に見る数学と生物学の頼もしい出会い」
Vol. 61. NO. 7, 18-23 (2022)。 - 2022.6.30
【2022年6月30日発行】
朝日選書(朝日新聞出版)「いのちの科学の最前線 生きていることの不思議に挑む」（チームパスカル著）において、画班B02-1の中垣俊之教授らの研究が「脳のない生物にも知性はあるのか」(pp. 65-85)として紹介されました。 - 2022.6.24
B02-01班の中垣教授らが、香川大学教育学部の青木高明准教授、東北大学大学院情報科学研究科の藤原直哉准教授、オックスフォード大学Mark Fricker教授らと研究論文「A model for simulating emergent patterns of cities and roads on real-world landscapes 」を発表しました。
プレスリリース
https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/220623_pr.pdf
https://www.es.hokudai.ac.jp/result/2022-06-23-mpe/2022年7月14日の朝日新聞 ウエブ記事 「道はローマに通ず 粘菌の「知性」、イタリアの都市ほぼ再現」
https://www.asahi.com/articles/ASQ7F62K8Q76ULBH00M.html2022年7月16日の朝日新聞 朝刊に記事「イタリアの都市発展 粘菌の「賢さ」で検証 香川大・北大などの研究チームが論文」が掲載されました。
https://www.asahi.com/articles/DA3S15357963.html - 2022.6.17
石本健太准教授（B01-2班）の中高生向けの講義動画
「すぐわかアカデミア。すぐにわかる流体力学-微生物の世界-」が配信されました。 - 2022.6.14
計画班B02-1の中垣俊之教授らの研究が、プレジデントonlineにて「脳を持たないのに合理的な行動ができる-イグノーベル賞を二度受賞したすごい単細胞生物-」として紹介されました。
https://president.jp/articles/-/58010 - 2022.6.14
発表者「牛島悠介（気象業務支援センター 気象研究所）、吉川裕（京都大学 理学研究科 地球惑星科学専攻）(A01-1班)」
海洋表層における剪断流と対流による非線形的なエントレインメント（混合層への海水の取り込み）本研究は、海洋表層の剪断流と対流が共存すると非線形的に作用しあい、混合層への海水の取り込みが弱まることを明らかにした。海洋大循環モデルの多くはこの非線形作用を正しく再現できず、このことが同モデルにみられる混合層深度の過大評価の一因である可能性が示唆された。
https://doi.org/10.1038/s41598-022-14098-w - 2022.06.06
計画班の石本健太准教授（B01-2班）がプレスリリースを行いました。
自ら流体中を泳ぐ「奇弾性体」の発見 ―生き物らしい自律的なマイクロマシンの仕組み―
- 2022.5.29
【2022年5月29日発行】
計画班B02-1の中垣俊之教授が、一般向け雑誌「アレ -ジャンル不定カルチャー誌-」にて当領域の研究を紹介しました。特集「集まることのリハビリテーション」におけるインタビュー記事「粘菌生活を目指して‐細胞の物理エソロジーの道すがら」
Vol. 11, 186-217 (2022)。 - 2022.5.1
【2022年5月1日発行】
計画班B02-1の中垣俊之教授が、一般向け雑誌「ユリイカ」（青土社）にて当領域の研究紹介をしました。特集「菌類の世界‐きのこ・カビ・酵母」における記事「粘菌のジオラマ行動力学 -迷路の中の採餌行動を例に-」
Vol. 54-6, NO.789, 277-281 (2022) 。 - 2022.02.03
計画班の柴 小菊助教（A01-2班）、稲葉 一男教授（A01-2班）の共同研究チームがプレスリリースを行いました。
水中を泳ぐクマムシ精子のハイスピード撮影に成功
－最強生物クマムシの繁殖を支えるメカニズム解明に向けて－ - 2021.12.14
計画班の菊地謙次准教授（A02-2班）がプレスリリースを行いました。
・東北大工学研究科HP
・東北大工学研究科HP（英文）
・Facebook
・Twitter発表した内容は科学新聞に掲載されたり、その他のメディアにも掲載されています。
- 2021.12.11 石本健太准教授（B01-2班）が現象数理学三村賞奨励賞を受賞しました。
2021年度業績リスト
【雑誌論文】
- Sugiura K, Shiba K, Inaba K, Matsumoto M，Morphological differences in tardigrade spermatozoa induce variation in gamete motility. BMC Zoology, Vol.7, 8 (2021)
- Atul Srivastava, Kenji Kikuchi and Takuji Ishikawa, Microbial Brazil nut effect. Soft Matter, Vol.17, 10428-10436 (2021)
- T. Omori, K. Kikuchi, M. Schmitz, M. Pavlovic, C.-H. Chuang, T. Ishikawa, Rheotaxis and migration of an unsteady microswimmer. Journal of Fluid Mechanics, Vol.930, A30 (2021)
- Hiroki Kitamura, Toshihiro Omori and Takuji Ishikawa, Impact of rheological properties on bacterial streamer formation. Journal of The Royal Society Interface, Vol.18, 20210546 (2021)
- K. Okuyama, Y. Nishigami, T. Ohmura, M. Ichikawa, Accumulation of Tetrahymena pyriformis on Interfaces. Micromachines, Vol.12, 1339(2021)
- Yu Xu, Nami Takayama, Yui Komasu, Naho Takahara, Hiroyuki Kitahata, Makoto Iima and Satoshi Nakata, Self-propelled camphor disk dependent on the depth of the sodium dodecyl sulfate aqueous phase. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol.635, 128087 (2021)
- Shiba K, Inaba K，The roles of two CNG channels in the regulation of ascidian sperm chemotaxis. International Journal of Molecular Sciences, Vol.23, 1648 (2022)
- Asai M, Miyazawa H, Yanase R, Inaba K, Nakano H，A new species of Acoela possessing a middorsal appendage with a possible sensory function. Zoological Science, Vol. 39, 147-156 (2022)
- Nakano H, Isowa Y, Inaba K，JAMBIO and its coastal organism joint surveys: Network of marine stations explores Japanese coastal biota. Zoological Science, Vol. 39, 1-6 (2022)
- Kitanobo S, Toshino S, Morita M，Genetic variation in released gametes produces genetic diversity in the offspring of the broadcast spawning coral Acropora tenuis. Scientific reports Vol 12, 5026 (2022)
- Kitanobo S, Iwao K, Fukami H, Isomura N, Morita M, First evidence for backcrossing of F1 hybrids in Acropora corals under sperm competition. Scientific reports Vol 12, 5356 (2022)
- Takuji Ishikawa, Lubrication theory and boundary element hybrid method for calculating hydrodynamic forces between particles in near contact. Journal of Computational Physics, Vol.452, 110913 (2022)
- C. Darveniza, T. Ishikawa, T. J. Pedley, and D. R. Brumley, Pairwise scattering and bound states of spherical microorganisms. Physical Review Fluids, Vol.7, 013104 (2022)
- K. Matsumoto, Y. Nishigami, T. Nakagaki, Binocular stereo-microscopy for deforming intact amoeba. Optics Express Vol. 30, pp. 2424-2437 (2022)
- S. Thayyil, Y. Nishigami, M.J. Islam, P.K. Hashim, K. Furuta, K. Oiwa, J. Yu, M. Yao, T. Nakagaki, N. Tamaoki, Dynamic control of microbial movement by photoswitchable ATP antagonists. Chemistry. doi: 10.1002/chem.202200807 (2022)
- E. A. Gaffney, M. P. Dalwadi, C. Moreau, K. Ishimoto, B. J. Walker, canonical orbits for rapidly deforming planar microswimmers in shear flow. Physical Review Fluids, Vol.7, L022101 (2022)
- Shigeru Kuroda, Nariya Uchida, Toshiyuki Nakagaki, Gait switching with phase reversal of locomotory waves in the centipede Scolopocryptos rubiginous. Bioinspiration & Biomimetics, Vol.17, 026005 (2022)
【受賞】
- 2021.11藤田雄介, 学生優秀発表賞（第２８回日本流体力学会中四国・九州支部講演会)
- 2021.12石本健太, 現象数理学三村賞奨励賞
- 2022.1Shuichi Nakamura, Tohru Minamino, Biomolecules, 2021 Best Paper Awards
- 2022.2稲葉一男, 筑波大学2021年度BEST FACULTY MEMBER
【報道】
- 2021.10中垣俊之, NHK BS1 世界のドキュメンタリー「粘菌 脳のない天才」
- 2021.11西上幸範, 大学ジャーナルオンライン「下流に流されない微生物たちの、自動的に流れに逆らう仕組みを解明」
- 2021.11西上幸範, 環境展望台 国内ニュース「京大など、水生微生物が上流に向かって移動する仕組みを解明」
- 2021.12菊地謙次, 科学新聞「大きな粒子が浮上 小さな粒子が沈降 微生物由来の興味深い現象発見」
- 2022.1西上幸範,読売新聞「流れに逆らって泳ぐ微生物」
- 2022.3柴小菊, 科学新聞「泳ぐクマムシ精子ハイスピード撮影」
【アウトリーチ】
- 2021.10篠原恭介, 南多摩中等教育学校(高大連携共同実験研究)「ミドリムシのすじりもじり運動の発現条件と生理機能の解析」
- 2021.10上野裕則, 愛知県立大府東高校「微生物の生息環境と細胞生物学」水中の微生物に関する講義、顕微鏡を用いた水中の微生物の観察、生息環境や多様性に関する講義理系生物選択
- 2021.10中垣俊之,書籍「障害をしゃべろう！ ～『コトノネ』が考えた障害と福祉のこと～」（里見喜久夫編集）「脳のない粘菌が迷路を解く」
- 2021.10飯間信, ひらめき☆ときめきサイエンス「見つめ合う渦、すれ違う渦 〜カルマン渦の位相同期を体験する〜」
- 2021.12中垣俊之, 超異分野学会「チャレンジフィールド北海道セミナー：融合ってなんだろう」のパネルデスカッション&トークイベント
- 2021.12中垣俊之,内閣府連携「卓越した研究業績」紹介サイト「河合塾みらいぶプラス・みらいぶっく」
- 2021.12中垣俊之,北海道大学ホームページ リサーチニュース「Two Ig Nobel laureates discuss “Research that makes people laugh and then think”」
- 2021.12上野裕則, 愛知教育大学付属高等学校 「水中の微生物に関する講義、ATPによる生物発光の例、生息環境や生物利用に関する講義」
- 2022.1西上幸範, 北海道立啓成高等学校SSH「原生生物の行動を探る」
- 2022.1西上幸範, 越後谷駿, 中垣俊之, SSH北海道立啓成高校（大学研修：北大電子研知能数理研究分野）実地開催 「原生生物の行動と生態」
- 2022.3菊地謙次, 第10回トランスグレード実習講座「蛍光顕微鏡組立実習」において講師として参加 中高生・教諭