5指駆動「サイボーグ義手」が実現した理由。“実用化だけ”を見据えた研究者たち【フォーカス】 2024年11月25日 東京理科大学 工学部 電気工学科 助教 山野井 佑介 筋電義手研究者。2016年に電気通信大学情報理工学研究科修士課程、2019年に横浜国立大学大学院工学府博士課程（工学）修了。電気通信大学時代の師・横井浩史教授をはじめとして、横浜国立大学や国立成育医療研究センターなど様々な団体と共同研究で筋電義手開発・社会実装に取り組む。2023年より現職。ニューラルネットワークによる姿勢制御やソケット部品の開発など、筋電義手に関してソフトウェアからハードウェアまで幅広い知見を持つ。 プロフィール（東京理科大学公式サイト内） Google Scholar reserchmap 筋肉が発する微弱な電位をもとに、着用者がどう動かしたいのか意図を読み取って動作する「筋電義手」。中でも、5本の指が
半分死ぬ仕組みは誤解されていた多くのイモリでは親が産んだ半分の卵が自動的に死んでしまうという奇妙な致死システムが存在します。 そのためイモリは過酷な自然環境や捕食者から生き延びるだけではなく、種の存続のために必要とされる卵の2倍を産み続けなければなりません。 100個の卵のうち大人になって子供を残せるのが1個という条件ならば、単純計算をすると、親は死亡する分を補うため200個の卵を産まなければならなくなります。 生物学の常識では、このような致死システムはデメリットでしかなく、明らかに自然選択の理に反しています。 なぜイモリはわざわざ、卵が半分死ぬ仕組みを進化させたのか？ 生物学者は長年にわたりイモリの奇妙な致死システムの謎を追い続けていました。 ですが逆に、謎はより深まります。 死んだ卵は親が食べて栄養補給するのだろうか？ それとも生まれてきた子供たちの食料になるのではないか？ いや、死ぬ
ウクライナのプリピャチ近郊にあるチェルノブイリ原子力発電所の4号炉で1986年4月26日に起きた爆発事故は、いまだに人類史上最悪の原子力災害と位置づけられている。事故によって設定された半径30キロメートルの立入禁止区域は、現在も放射線レベルが高い状態が続いており、人の定住や居住が制限されている。 しかしやがて、この立入禁止区域の中で、予想外の生物が生き延びていることが、科学者によって発見された。Cladosporium sphaerospermum（クラドスポリウム・スフェロスペルマム、通称クロカビ）と呼ばれる、生存力の高い黒いカビの1種だ。 このカビは、放射線量が最も高いところでも生き延びられるようだ。事故が起きた4号炉の壁に、黒ずんだシミのようなカビがはびこっているのが観察された。 Cladosporium sphaerospermum Medmyco via Wikimedia ほと
2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にして紹介しているWebメディアのSeamless（シームレス）を運営し、執筆しています。 1週間の気になる生成AI技術・研究をいくつかピックアップして解説する連載「生成AIウィークリー」から、特に興味深い技術や研究にスポットライトを当てる生成AIクローズアップ。 今回は、自然界に存在しないDNA配列を生成できるAIシステムを提案した論文「Machine-guided design of cell-type-targeting cis-regulatory elements」に注目します。 開発したAIモデルは、DNA配列を入力すると、3種類の異なる細胞（K562、HepG2、SK-N-SH）それぞれでその配列がどのように働くかを予測でき、さらにどの部分の配列が予測された機能に寄与しているかも解析できます。 まず研究チームは、K562（赤
2024年のノーベル化学賞は「コンピューターを用いたタンパク質の設計」の功績で米ワシントン大学のベイカー（David Baker）教授に，「コンピューターを用いたタンパク質の構造予測」で英国Google DeepMindのハサビス（Demis Hassabis）氏とジャンパー（John Jumper）氏に授与される。 タンパク質は20種類のアミノ酸が数珠つなぎになった分子だ。それがくねくねと折りたたまれて，複雑な立体構造をとる。この「数珠つなぎ」と「立体構造」の間に，「50年来の生物学のグランド・チャレンジ」と呼ぶべき，大きな未解決問題があった。タンパク質の立体構造予測だ。 タンパク質の立体構造予測は，タンパク質の生化学はもちろん，創薬や医学研究の観点からも実現が望まれてきた。タンパク質の形状や表面の微細な凹凸などがタンパク質の機能を左右するからだ。 構造予測の歴史 1970〜1980年代
長野県大町市に住む折り紙作家 布施知子さん。 これまでに制作した作品は国内だけでなく、世界中から評価され注目を集めています。 今、制作した折り紙の技術が教育や産業などさまざまな分野の可能性を広げています。 彼女の折り紙の世界を取材しました。 「無限折り」「螺旋」「コイル折り」 世界的に評価を受ける作品たち 流れゆく川を表現した、この作品。 実はこれ、20メートルの1枚の紙から出来ています。 無数の折り目を、複雑に重ねる「無限折り」という技法で作られました。 制作したのは大町市に住む折り紙作家の布施知子さん。 37年前に、自然に囲まれた山あいの古民家に移住し、個性あふれる作品を世に送り出してきました。 何重にも細かく規則的に折り続けることで生み出す「螺旋」。 筒状にした紙を、つぶしながら折り込んだ「コイル折り」 その作品はヨーロッパ各地で個展が開かれるなど、海外からも高い評価を受けています。
「ナノアーキテクトニクス」という新しいパラダイムで、 世界の新材料開発を先導する頭脳集団 — MANA 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点（MANA）は、文部科学省が2007年に創設した「世界トップレベル研究拠点形成促進事業（WPIプログラム）」に基づいて選定された、研究拠点の一つです。世界中の優れた研究者が参加する最高の研究水準と魅力的な研究環境を併せ持つ、ナノテクノロジーと材料研究分野における代表的な国際研究拠点として、科学技術を飛躍的に促進するために生まれました。 MANAは研究成果だけでなく、「国際化」や「若手研究者を育成する効果的なプログラムの確立」の面でも、日本で最も優れた研究機関の一つと高く評価されています。
意識とは何でしょうか？ アメリカのウェルズリー大学（Wellsely）で行われた研究により、脳における意識の基盤が量子的なものであるとする「量子意識理論」を支持する結果が発表されました。 量子意識理論では、意識の本質はニューロン内部の「微小管」とよばれる細い繊維の量子振動であるとされており、量子的な振動がニューロンの電気信号パターンに大きな影響を与えると考えられています。 今回の研究では、量子的振動の「巣」と考えられている微小管に結合して保護する化学物質を加えた場合、麻酔薬によって意識を失うまでの時間が大幅に遅くなることが示されています。 古典的な理解では微小管タンパク質の保護がなぜ麻酔薬への抵抗力につながるかを上手く説明できません。 量子意識理論は30年前は奇妙な仮説に過ぎませんでしたが、ここ十数年で検証が進み、急激に勢いを増してきています。 研究者たちはプレスリリースにて「心が量子現象
3つの要点 ✔️ ChemCrowの導入と目的：ChemCrowは、大規模言語モデルを化学タスクに特化させる新しいエンジン。専門ツールと組み合わせることで適用範囲を広げ、化学知識のアクセス障壁を低減し、専門家だけでなく非専門家にも化学の自動化ツールを提供可能。 ✔️ 実装と成果：ChemCrowは、薬物設計や材料合成などの具体的な化学タスクを自動化する能力を示し、虫除け剤や有機触媒、新規色素のスクリーニングおよび合成など、複数の成果を達成。 ✔️ 課題と将来の展望：ChemCrowは、選定されたツールの量と品質に依存する制約があるが、将来的には言語ベースのツールや画像処理ツールの統合により、その機能は大きく拡張される可能性がある。オープンソースバージョンの公開により、広範な研究や開発への活用が期待される。 ChemCrow: Augmenting large-language models
東京を拠点とするAI企業「Sakana AI」がオックスフォード大学とブリティッシュ・コロンビア大学との共同研究で、大規模言語モデル(LLM)を使って研究開発プロセスそのものを自動化する技術「AIサイエンティスト」を開発したと発表しました。 [2408.06292] The AI Scientist: Towards Fully Automated Open-Ended Scientific Discovery https://arxiv.org/abs/2408.06292 「AIサイエンティスト」： AIが自ら研究する時代へ https://sakana.ai/ai-scientist-jp/ GitHub - SakanaAI/AI-Scientist: The AI Scientist: Towards Fully Automated Open-Ended Scientific D
SakanaAIがまた面白い研究を発表した。その名も「AI Scientist(AI科学者)」 AIの研究をする科学者ではなく、科学者をやるAIである。 しかもすごいのは、基本的に難しいAIはすべてクラウド上で動作する(GPT-4oやOpenRouter対応LLMなど)ので、ご家庭で手軽に遊ぶことができる。AIの実験をする場合はGPUくらいは欲しいところだが、AIじゃないものを研究する場合はGPUすら不要だ。 実際に動かしてみると様々な罠があるぞ(まだ) AI-Scientistの使い方は簡単・・・とまではいかないが、templateを書いて「こういう仮説があるんだよね」というアイデアをいくつかseed_ideas.jsonに書いてあとは電子レンジでチンするが如く実行するだけだ。 ただ、記事執筆時点(2024/8/13 18:50 JST)では、リポジトリが不完全なのか書かれた通りにコマン
Sakana AI、科学論文の調査から作成、レビューまですべてAIが自動で実行するThe AI Scientistを発表 Sakana AIは2024年8月13日、大規模言語モデル (LLM) を複数組み合わせてアイデアの生成、必要なコードの記述、実験の実行/結果の要約、視覚化、レビューまで、論文作成のライフサイクル全体を自動化するAI駆動型の論文作成システム「The AI Scientist」を発表した。 The AI Scientist: Towards Fully Automated Open-Ended Scientific Discovery 「AIサイエンティスト」： AIが自ら研究する時代へ（上記ブログの日本語訳） Introducing The AI Scientist: The world’s first AI system for automating sc
3つの要点 ✔️ 大規模言語モデルによって、実験設計、実施、最適化をロボットが自動で行う「GPT-Lab」を開発 ✔️ 大規模言語モデルによって、文献から必要な情報を抽出し、実験プロトコルの設計精度を大幅に向上 ✔️ GPT-Labで開発された新型相対湿度（RH）色素センサーでは、高い精度でRHを予測し、システムの有効性を立証 GPT-Lab: Next Generation Of Optimal Chemistry Discovery By GPT Driven Robotic Lab written by Xiaokai Qin, Mingda Song, Yangguan Chen, Zhehong Ai, Jing Jiang (Submitted on 15 Sep 2023) Comments: Published on arxiv. Subjects: Artificial
睡眠の研究で今、「最もノーベル賞に近い」と評される学者が筑波大学にいる。睡眠研究の第一人者、柳沢正史教授である。学生時代から不眠に悩まされてきたという59歳のジャーナリスト・横田増生氏が、その快眠メソッドを学びに門を叩いた。【前後編の前編。後編を読む】 ＊ ＊ ＊ 睡眠を「見える化」する 筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構の機構長である睡眠研究者の柳沢正史教授に、高校からがんこな不眠に悩まされ続けてきた私が、睡眠の謎や、快眠のノウハウなどについて訊いた。 私は事前に、教授が立ち上げたベンチャー企業「S,UIMIN」で2日にかけて脳波を計った。1日目は、8時間眠ったが、中途覚醒が2時間近くあった、2日目は9時間強の睡眠で、中途覚醒が1時間ほどあった。まずはその結果を見てもらった。 「この脳波はあまりよくありませんね。点のような中途覚醒がたくさんあるし、まどろみレベルの睡眠が多い代わりに、一番
前世紀には観測問題を論じる人が多かったのですが、標準的な量子力学にはそのような観測問題はなかったことが現在では分かっております。例えば以下のように理解されています。 （１）波動関数の収縮について: 量子力学は情報理論の一種であり、波動関数は古典力学の粒子のような実在ではなく、情報の集まりに過ぎません。測定によって対象系の知識が増えることで、対象系の物理量の確率分布の集まりである波動関数も更新されるのが波動関数の収縮です。 「系を観測をすると、その波動関数（または状態ベクトル）は収縮し、その変化はシュレディンガー方程式に従わない」と聞いて、前世紀の「観測問題」に目覚めてしまって、「波動関数とは？収縮とは？」と懊悩してしまっている物理学徒は、まず箱の中の古典的なサイコロの目の確率を考察してみて下さい。 この場合は古典的な確率で、実際には箱の中のサイコロの目は決まっていますが、ここで問題とすべき
光の地球連邦ニュース @HRenpou アフリカ・タンザニアで、人々が一斉に半月状の穴を掘ることで砂漠を草原に変えた！ 掘った穴にわずかな雨水が流れ込むことで種子が発芽したのだ。やればできる！ pic.twitter.com/Zs89SoNoXx リンク Wikipedia Semicircular bund A semi-circular bund (also known as a demi-lune or half-moon) is a rainwater harvesting technique consisting in digging semilunar holes in the ground with the opening perpendicular to the flow of water.These holes are oriented against the slope
うつ病になりやすい体質が遺伝する仕組みを世界で初めて解明 ―メンデル遺伝を覆す新たな遺伝メカニズムの発見― 東京慈恵会医科大学 東京慈恵会医科大学・ウイルス学講座の小林伸行准教授と近藤一博教授らの研究グループは、うつ病の原因となるヒトヘルペスウイルス6 (HHV-6)のSITH-1遺伝子には、うつ病を引き起しやすいタイプとうつ病を起こしにくいタイプが存在し、これが「うつ病になりやすい体質」やその遺伝に関与することを発見しました。 この発見は、メンデル遺伝として知られている染色体の親から子への伝搬による遺伝のメカニズム以外にも、親に持続的に感染している常在微生物(マイクロバイオーム)の子への伝搬が遺伝のメカニズムになり得ることを示す世界で初めての発見であるとともに、HHV-6のSITH-1がうつ病の原因となることをさらに確実とする証拠でもあります。 なお、この研究は、2024年2月9日に米国
科学技術の発達により、髪の毛一本あればDNA配列を発見して同じDNAを持つ人を特定することができます。最新の研究では、特定のDNAを探し出す必要すらなく、水滴や砂、さらには空気などのあらゆる環境からサンプルを採取し、そこに含まれるDNAを分析できるところまで進歩しています。この技術は、犯罪捜査や医学研究に役立つ大きな利点がある一方で、重大なプライバシー侵害も懸念されています。 We can ID people from DNA that shows up in environmental studies | Ars Technica https://arstechnica.com/science/2023/05/human-genomic-bycatch-our-dna-shows-up-in-environmental-samples/ Your DNA Can Now Be Pulle
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