柔軟かつ適応的に機能する生体システムの原理を探る

生命システムは非常に安定で柔軟かつ適応的に機能するシステムです。 近年の定量的実験測定技術やシーケンス技術の発展により、生命システムの基本構成素子である細胞は膨大な個性や多様性を有し、細胞の振る舞いは確率的にゆらいでいることが明らかになっています。 生命システムは、均一でゆらぎの少ない素子から構築される人工システムとは、大きく異なっています。

生命システムはどのように多様性を有しかつゆらぐ素子を組み合わせて、全体として安定な機能や適応的な振る舞いを作り上げることができているのでしょうか? そしてこのような設計は、生命システムの柔軟さや、そしてロバスト性に関係しているのでしょうか? その設計原理を解明することは、生命システムのより巧みな制御や、生命システムにヒントを得た新たな人工システムの創造にもつながります。

小林研究室では、「柔軟かつ適応的に機能する生体システムの原理」を探るため (1)実験研究者と連携して、生命システムの安定性・柔軟性・多様性を定量的実験データから探り、それを応用する研究を進めています。 また平行して、 (2)原理を的確に捉えるための新たな数理理論の構築 も進めています。さらに生物から学ぶ新規知見を応用して、 (3)確率性や不確定性の大きい環境下で機能する人工システムの設計 を探求しています。



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