北海道大学大学院農学研究院の加藤知道教授と同大学北方生物圏フィールド科学センター中路達郎教授、東京大学大学院農学生命科学研究科、国立環境研究所生物多様性領域の林　真智特別研究員らの研究グループは、北海道大学北方生物圏フィールド科学センター苫小牧研究林の天然広葉樹が優占する森林約2,516 haを対象に、2004年の台風かく乱後の森林バイオマス回復を、多時期の航空機レーザ測量及びUAV（無人航空機）レーザ測量と現地調査を統合して18年間（2004-2022年）追跡し、その時空間動態を高解像度（2m）で定量化しました。その結果、対象地全域の18年間の平均森林地上部バイオマス成長速度は1....

北海道大学大学院理学研究院の伊庭靖弘准教授、同大学大学院理学研究院の池上　森学術研究員、同大学大学院理学院博士課程の杉浦寛大氏、ルール大学のヨーク・ムッターローゼ教授、高輝度光科学研究センターの竹田裕介研究員、モルゲンロット株式会社のメフメト・オグズ・デリン氏、同社の原田隆宏博士、大阪公立大学大学院理学研究科の久保田彩講師、新潟大学脳研究所の田井中一貴教授、中央大学の西田治文名誉教授の研究グループは、大規模3Dデータを可視化可能にするAIモデルを開発し、約1億～7,200万年前（白亜紀後期）のタコ類の顎化石を解析することで、体サイズ及び生態を詳細に復元しました。従来の研究では、過去約...

北海道大学大学院先端生命科学研究院の尾瀬農之教授、薮野奈々研究補佐員、久米田博之学術専門職、同大学の及川英秋名誉教授、同大学大学院理学研究院の尾崎太郎助教（研究当時、現・東北大学准教授）、東京科学大学理学院化学系の南　篤志教授らの研究グループは、自然界に存在する天然化合物の主要な一群であるポリエーテル系天然物が作られる際の連続的環化反応を、特殊な工夫をして明らかにしました。ポリエーテルの代表的化合物モネンシンは抗生物質として利用されていますが、キーとなる生合成の過程で4回の連続的酵素環化反応が起こります。この反応はファスナーが閉じるように、端から順番に起こることが予測されていましたが、どういう...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）及び同大学大学院理学研究院の前田　理教授らの研究グループは、機械学習と量子化学計算を組み合わせた新しい計算手法により、大規模な不斉触媒反応の反応経路ネットワークを構築し、実験で得られている高いエナンチオ選択性を理論的に再現することに成功しました。不斉触媒は医薬品や機能性材料の合成に不可欠ですが、その分子は大きく柔軟であるため、どのように立体選択性が生じるのかを理論的に理解することは困難でした。本研究では、200原子を超える触媒系に対して、ニューラルネットワークポテンシャル（NNP）とAFIR法（人工力誘起...

北海道大学大学院保健科学研究院の神島保教授、同大学量子集積エレクトロニクス研究センターの池辺将之教授、同大学大学院保健科学院博士後期課程の王昊霖氏、東京科学大学工学院システム制御系の奥富正敏特任教授、博士後期課程の楊松暁氏、同大学総合研究院の欧亜非研究員らの研究グループは、関節リウマチ（RA）の診断支援に向け、手首X線画像に基づく初のマルチタスクデータセットとAIベンチマークを公開しました。RAは代表的な自己免疫疾患であり、臨床現場ではX線画像が関節破壊評価に広く用いられています。特に手首は診断上重要な部位ですが、複雑な骨構造や疾患進行による骨変形のため、高精度なアノテーションが難し...

北海道大学大学院農学院修士課程の王　嘉鈺氏、同大学大学院農学研究院の豆野皓太助教、尾分達也助教、愛甲哲也教授、庄子　康教授からなる研究グループは、気候変動による夏季の高温多湿が、都市緑地の利用と都市緑地が提供する社会的価値に深刻な影響を与えることを明らかにしました。2023年の記録的な猛暑を経験した札幌市民を対象としたアンケート調査により、夏季の最高気温の上昇が都市緑地への来訪意欲を大きく低下させ、32℃では9割以上の市民が都市緑地の利用を控えることが分かりました。また、高齢者や女性は暑さの影響を受けやすく、高温時に都市緑地の利用を中止する傾向が強いことも示されました。さら...

北海道大学大学院保健科学研究院のボメ ゴウダ シッダバサーブ ゴウダ准教授及び惠　淑萍教授らの研究グループは、南フロリダ大学マイクロバイオーム研究センター、マイクロバイオーム研究所のハリオム・ヤダヴ所長らと共同で、唾液、血漿、糞便サンプルの非標的脂質プロファイリングを実施し、MCIに関連する有望な脂質バイオマーカーを同定することに成功しました。アルツハイマー病（AD）は世界中で認知症の主な原因であり、高齢化に伴いその有病率は急速に増加しています。軽度認知障害（MCI）は正常な老化と認知症の間の早期の過渡期であり、介入の重要な機会となりますが、現在のAD診断法は主に侵襲的手法に依存して...

北海道大学大学院水産科学研究院の高橋勇樹准教授らの研究グループは、ニジマス（Oncorhynchus mykiss）の成長をコンピュータ上で再現する養殖シミュレーションモデルを開発し、実際の飼育試験データとの比較検証を行いました。本研究では、魚のエネルギー収支に基づく成長モデルと、魚の遊泳行動を再現する行動モデルを用いることで、魚が遊泳して摂餌量に応じて成長するという、飼育をまるごとコンピュータ上で再現できるモデルを構築しました。併せて、シミュレーションによる成長を飼育実験と比較しました。その結果、シミュレーションによる成長曲線は実験で得られた測定データとおおむね一致し...

北海道⼤学⼤学院情報科学研究院メディアダイナミクス研究室の⻑⾕⼭美紀教授、小川貴弘教授、同大学数理・データサイエンス教育研究センターの李　広特任助教、トロント大学電気・コンピュータ工学科のコンスタンティノス プラタニオティス教授、池　志祥博士研究員、博士課程の葉　臨峰氏、スタンフォード大学電気工学科のメルト ピランシー教授、シャヤンモハジェル ハミディ博士研究員らの研究グループは、全スライド病理画像（WSI）診断で広く用いられる多重インスタンス学習（MIL）において、学習中にどの領域を重要とみなすかが安定せず揺れ続ける現象を体系的に捉え、この揺らぎを抑えて精度と根拠の一貫性を同時に高める新手法...

北海道大学電子科学研究所の越後谷駿特任助教、大村拓也助教、中垣俊之教授、西上幸範准教授の研究グループは、富山大学の佐藤勝彦特命教授とともに、水環境中に棲息する単細胞生物ソライロラッパムシが周囲のミクロな形の違いに応じて固着場所を選択し、「すみっこ」空間に好んで固着することを発見しました。研究グループは自然界の形状の複雑さを模した観察容器「ジオラマ環境」を製作することで、体長1 mm程の繊毛虫ソライロラッパムシの特徴的な固着行動とその空間把握方法に迫りました。その結果、観察容器全体を探索していたソライロラッパムシが行動モードを切り替えて、固着前には体の形を非対称に縮ませ壁伝いに移動す...

北海道大学大学院獣医学研究院の青島圭佑講師、同大学大学院獣医学院博士課程の鈴木玲海氏らの研究グループは、イヌの血管肉腫の培養細胞株と患者腫瘍由来異種移植モデル（PDXモデル）を新規に樹立し、グルコース（糖）が乏しい環境下におけるリジンラクチル化の新たな働きを見出しました。血管肉腫は犬に好発する悪性腫瘍であり、新たな治療法開発のために基礎研究の発展が必要ですが、研究に必要なモデルが限られていることが課題でした。本研究では、イヌの血管肉腫の新規培養細胞株二株とPDXモデル三株を樹立しました。これらのモデルは腫瘍本来の特徴を保持しており、血管肉腫の本質を理解する上で有用なモデルになること...

北海道大学大学院理学研究院の伊庭靖弘准教授、同大学大学院理学院修士課程の杉浦寛大氏、同大学大学院理学研究院の池上　森学術研究員、高輝度光科学研究センターの竹田裕介研究員、ルール大学のヨーク・ムッターローゼ教授、モルゲンロット株式会社のメフメト・オグズ・デリン氏、同社の原田隆宏氏、大阪公立大学大学院理学研究科の久保田彩講師、中央大学の西田治文名誉教授、新潟大学脳研究所の田井中一貴教授、アメリカ自然史博物館のニール・ランドマン教授の研究グループは、未知のオブジェクトを検出可能なゼロショット学習AIを用いて、あらゆる化石を自動かつデジタルに発掘する手法を開発しました。さらに本手法によって発見された...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）のナート・ピンク特任助教、同大学大学院理学研究院の小野ゆり子博士研究員、WPI-ICReDDの原渕　祐特任教授、山本靖典特任教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院理学研究院の前田　理教授、武次徹也教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院情報科学研究院の吉岡真治教授らの研究グループは、化学反応の進み方を予測するための新しい計算方法を開発しました。化学反応を調べる計算は非常に複雑で、これまでは膨大な数の候補を試行錯誤的に計算する必要がありました。本研究では、化学者の経験や判断基準を体系化することで、計算化学によ...

北海道大学大学院情報科学研究院の長谷山美紀教授、小川貴弘教授、前田圭介准教授、同大学数理・データサイエンス教育研究センターの李　広特任助教、同大学大学院情報科学院研究生の李　文遠氏、トロント大学電気・コンピュータ工学科のコンスタンティノス　プラタニオティス教授、博士課程のリンフェン　イエ氏、スタンフォード大学電気工学科のシャヤンモハジェル　ハミディ博士研究員らの研究グループは、データセット蒸留を双曲幾何×情報理論で再設計し、性能を維持したまま学習用データを大幅に集約する新手法を開発しました。第一に、双曲幾何を導入し、階層的な意味関係を表現しやすい双曲空間上で元データと合成データの分...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の田中耕作三世特任助教、美多　剛教授、松岡　和特任准教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院理学研究院の前田　理教授らの研究グループは、量子化学計算による機構解析と実験検証を組み合わせることで、これまで困難とされてきたアルキルケトンの一電子還元反応を基盤とする新しい触媒反応の開発に成功しました。本研究では、光励起パラジウム触媒において問題となる「逆電子移動（BET）」を抑制できる最適な配位子を、膨大な候補の中から、計算化学手法「Virtual Ligand-Assisted Screening（VLA...

北海道大学大学院文学研究院の上野真由美准教授は、北海道立総合研究機構、森林総合研究所及び東京農工大学と共同で、捕獲の強化策によるエゾシカの減少効果が地域内で異なり、高密度エリアでその効果が高いことを明らかにしました。このことは、地域全体の個体数管理を効率的に進めるためには、捕獲努力の配分を最適化することが望ましいという結論を導きます。有蹄類の過剰増加を防ぐため、捕獲（狩猟や有害駆除など）による個体数管理は、世界各地で実施されてきましたが、捕獲対策の強化が個体群内の動態に及ぼす影響については定量的な知見が限られています。本研究では、北海道釧路地域における23 km²メッシュエリア単位...

北海道大学大学院水産科学院修士課程（研究当時）の高　天氏と同大学大学院水産科学研究院の山口　篤准教授の研究グループは、西部北太平洋亜寒帯循環の1定点の水深0-1000m間について、4季節の昼夜鉛直区分採集を行った試料について、画像イメージング機器のZooScanによる測定を行い、動物プランクトン相に優占するカイアシ類2属（メトリディア属とユーカラヌス属）の出現個体数とバイオマスの季節変化と昼夜鉛直分布を明らかにしました。メトリディア属の優占種のメトリディア・パシフィカ（メト）は、昼間は深海に分布し、夜間は表層に移動する日周鉛直移動を行っていたのに対し、ユーカラヌス・ブンギ（ブンギ）は日周鉛直...

北海道大学大学院地球環境科学研究院の工藤　岳特任准教授らの研究グループは、ハクサンボウフウの雄花と両性花の比率が生育場所によって異なることを見いだし、それが種子食昆虫の食害への対抗戦略であることを解明しました。ハクサンボウフウはセリ科の高山植物で、一つの花序に両性花と雄花が混在します。大雪山系で4年間に渡り観察したところ、雪解けが早い場所の個体群では遅い場所の個体群に比べて、両性花が少なく雄花が多い傾向がありました。雪解けが早い場所では7月上・中旬に開花し、多くの種子は成熟前にササベリガの幼虫に食害されていました。一方で、8月上旬以降に開花する雪解けが遅い場所では、種子食害はほとんどありませ...

北海道大学大学院理学研究院の小林厚志准教授、三浦篤志准教授、高橋啓介教授らの研究グループは、金属錯体色素を複層化した光触媒ナノ粒子とアルコール酸化触媒分子を連動させることで、持続利用可能な資源であるセルロースからクリーンエネルギー源となる水素と高機能材料となるセルロースナノファイバー（CNF）を、環境負荷なく同時合成できる光触媒を開発しました。近年深刻化する環境・エネルギー問題の解決に向けて、化石資源に変わる持続利用可能な炭素資源としてセルロースが注目を集めてきました。セルロースは地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源ですが、安定な構造を有しているため資源化には多大なコストが必要...

北海道大学大学院理学研究院の髙橋啓介教授、髙橋ローレン助教、フェルナンド・ガルシア＝エスコバル博士研究員、同大学大学院理学院博士後期課程1年の田代智哉氏、修士課程2年の柴田憲伸氏らの研究グループは、機械学習によってバンドギャップ（光吸収の指標）を精密に予測・設計できるペロブスカイト無機材料の開発手法を確立しました。これまで、ペロブスカイト材料は太陽光を効率的に吸収できる優れた構造として知られていましたが、バンドギャップがわずかな構造変化で大きく変動するため、材料設計は困難でした。本研究では、過去の文献に基づく282件の実験データを用い、材料中の元素の性質と構造に基づく記述...

北海道大学大学院工学研究院の高橋航圭准教授、北海道大学病院栄養管理部の熊谷聡美栄養士長らの研究グループは、嚥下食の「飲み込みやすさ」を、工業用粘着テープの試験手法を応用して評価する新しい方法を開発しました。この研究により、従来の粘度測定では評価が難しかった固形や半固形の食品について、咽頭粘膜への付着・はく離を数値化することで、より実態に近い「飲み込みやすさ」の評価が可能となります。高齢化が進む日本では、嚥下障害を抱える患者数は増加の一途を辿っています。嚥下障害は誤嚥性肺炎などの重大な健康リスクと密接に関係し、食べやすく安全な嚥下食の開発が急務です。これまでに、粘度測定や経験に基づく...

北海道大学大学院先端生命科研究院の門出健次教授、マハデバ・スワミイ助教らの研究グループは、乳がん等の検出のための蛍光プローブ（機能性試薬）を開発しました。本研究は、低分子抗がん剤と蛍光色素を組み合わせて体内のがんを検出する新しいツールの開発に焦点を当てています。本研究で研究グループはFDA承認のエストロゲン受容体標的薬であるタモキシフェンを選択し、短波赤外（SWIR、900〜1,400 nm）領域で作用するプローブを設計しました。タモキシフェンのような低分子ベースのプローブは、がんバイオマーカーに対して高い特異性を維持し、抗体ベースのプローブと比較してより好ましい薬物動態を示します。さらに、...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の范　海竜（ファン・ハイロン）特任准教授（現・深圳大学 准教授）、龔　剣萍（グン・チェンピン）教授、及び瀧川一学特任教授らの研究グループは、タンパク質のデータマイニング、実験、機械学習を統合した画期的なデータ駆動型アプローチを提案しました。これにより、超接着性ハイドロゲルのデノボ設計に成功しました。この新しいアプローチにより、約2万5千種類のタンパク質データベースから得た知見を基に高分子鎖の配列パターンを設計し、機械学習を活用してハイドロゲルの最適な組成を導き出すことに成功。これにより、従来のハイドロゲ...

北海道大学大学院医学研究院の藤岡容一朗准教授、小澤史弥氏、大場雄介教授、大阪大学産業科学研究所（兼 大阪大学先導的学際研究機構）の永井健治教授、九州大学大学院医学研究院の田村友和准教授と福原崇介教授らの研究グループは、インフルエンザウイルスが体の中で感染を広げていく際に、細胞同士の"会話"を乗っ取ることを突き止めました。この発見により、ウイルス感染を抑える新たな治療法の開発が期待されます。ウイルス感染は、ごく一部の細胞から始まり、徐々に周囲の細胞へと広がっていきます。しかし、感染がどのように周囲の細胞に広がっていくのか、その詳細なメカニズムはよく分かっていませんでした。研...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）特任教授及びマックス・プランク石炭研究所教授のリスト・ベンジャミン氏、WPI-ICReDDの辻　信弥特任准教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院医学研究院の田中伸哉教授、津田真寿美准教授らの研究グループは、mRNAワクチンなどに用いられる脂質ナノ粒子（LNP）の一つの「ALC-0315」について、立体異性体ごとの生物学的性質の違いを世界で初めて明らかにしました。LNPは、核酸医薬品の生体内・細胞内輸送に不可欠で、COVID-19パンデミックでは、mRNAワクチンの迅速な実用化を可能にしました。LNP...

北海道大学大学院理研究院の竹内勇一准教授、富山大学医学部（研究当時）の樋口祐那氏、帝京大学先端総合研究機構の渡邉貴樹講師、名古屋大学大学院理学研究科の小田洋一名誉教授からなる研究グループは、アフリカ・タンガニイカ湖に棲む鱗食性シクリッド科魚類Perissodus microlepis（鱗食魚）には鋭敏に反応する利き眼があり、捕食や逃避にとって有利に働くことを突き止めました。P. microlepis（鱗食魚）は個体ごとに口部形態に左右差があり、獲物の魚の側面からウロコをはぎとって食べます。その捕食行動において、獲物の右から狙う「右利き」と左から狙う「左利...

北海道大学大学院農学院博士後期課程の曵地　究氏、岡田脩平氏と同大学大学院農学研究院の小出陽平准教授らの研究グループは、マイクロCTスキャンによる3次元構造を定量化し、イネ（Oryza sativa L.）の捻れ葉変異体において、葉に不規則なパターンの捻れが形成されるメカニズムを明らかにしました。植物は、根や葉をはじめとする複数の器官からなり、それらの器官は無数の細胞からできています。これら無数の細胞の伸長・分裂を制御することによって、器官の形が決定されることが知られています。細胞は常に同じ速度で成長するわけではなく、生育段階に応じて成長の速度や方向が細かく制御されてい...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の江　居竜准教授、龔　剣萍教授、前田　理教授らの研究グループは、熱や光に対する高い安定性と迅速な自己強化性能を兼ね備えたゲル材料の作成に成功しました。本研究では、反応経路自動探索技術と機械学習ポテンシャル技術を組み合わせたシミュレーションによって、適切なメカノフォア分子を予測しました。さらに、それらの結果に基づき、安定性と迅速強化を両立する分子設計の指針も提案しました。2019年、龔教授のグループはダブルネットワークハイドロゲル技術によって、引っ張りで強度が増す「筋肉のような」ゲル材料を開発。引っ張りで...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の美多　剛教授、前田　理教授らの研究グループは、量子化学計算を活用することで二酸化炭素（CO₂）を用いた新しいβ-アミノ酸の合成法を設計し、実際の化学合成によりその合成法を実証しました。さらに、静岡大学グリーン科学技術研究所の間瀬暢之教授の研究グループとの共同研究により、この反応を気液フロー合成へと発展させ、連続的かつ高効率なβ-アミノ酸合成を実現しました。β-アミノ酸は、医薬品や人工ペプチドの研究において重要な構造単位ですが、カーボンニュートラルを見据えたCO₂を直接原料とする反応の開発は、依然として...

北海道大学大学院先端生命科学研究院 先端融合科学研究部門の田　富成研究員と龔　剣萍教授、富山大学学術研究部理学系数理情報学プログラムの佐藤勝彦特命教授らの研究グループは、物質が強度（堅さ）と靭性（壊れづらさ）とを同時に持つための仕組みを、線形弾性体モデルと数値計算とによって解き明かすことに成功しました。この理論によって、何故、柔らかい物質と堅い物質とを混ぜると強靭な物質ができるのか、またどのような比で混ぜると最も強靭になるのかということが明らかになりました。得られた知見によって様々な強靭な物質を作成する工程が著しく簡略化される可能性があります。強靭な人工軟骨、ゴム、セラミックス材料などの作成...

北海道大学大学院理学研究院の竹内勇一准教授、富山大学医学部（研究当時）の丸林菜々子氏、福井県立大学海洋生物資源学部 先端増養殖科学科の八杉公基准教授からなる研究グループは、動物の右利き･左利きの教科書的な例として知られる、タンガニイカ湖産の鱗食性シクリッド科魚類Perissodus microlepis（鱗食魚）の利きが、他の魚のウロコをはぎ取って食べるという摂食経験によって顕著化されることを突き止めました。ヒトの利き手に代表される「利き」は、遺伝と生後環境の両方の影響を受けて形成されますが、その因果関係はいまだによく分かっていません。「利き」、すなわち左右性のモデル...

北海道大学大学院理学研究院の池上　森学術研究員、伊庭靖弘准教授、高輝度光科学研究センターの竹田裕介研究員、ルール大学のヨーク・ムッターローゼ教授は、岩石中の全ての化石を完全な形で取り出す手法を開発し、約1億～7,000万年前（白亜紀後期）のイカ類化石を大量に発見・分類することで、その個体数や多様性の変動を解明しました。イカ類は、無脊椎動物中で最も高い身体能力と爬虫類に匹敵する巨大脳をもつ、特異な進化を遂げた生物です。これにより現在のイカ類は海洋全域で繁栄し、生態系や漁業を支える中核となっています。しかし、骨や殻を持たない彼らはほとんど化石として保存されないため、いつ誕生しどのように...

北海道大学大学院理学研究院の柳澤達也教授を中心とし、ドレスデン強磁場研究所・ドレスデン工科大学（ドイツ）、京都大学、新潟大学が協働した国際研究グループは、人工ダイヤモンドが極低温で軟らかくなる新現象を発見しました。この結果は、ダイヤモンド内に未知の量子状態が存在することを示唆しており、量子センサや量子計算といった次世代技術への応用が期待されます。ダイヤモンドはその美しさだけでなく、硬度や熱伝導率の高さなどの物理的性質から多方面で応用されています。中でも欠陥や不純物の少ない人工ダイヤモンドは、宝飾用用途や機械分野への応用だけでなく、量子情報分野のデバイス基板として期待されており、特に...

北海道大学病院循環器内科の竹中　秀助教、同大学大学院医学研究院循環器内科学教室の佐藤琢真客員研究員、永井利幸准教授、安斉俊久教授らの研究グループは、左室補助人工心臓（LVAD: left ventricular assist device）装着後の重症心不全患者の詳細な血行動態評価を運動負荷右心カテーテル検査により行い、LVAD装着後患者の大動脈弁開放において、従来考えられていた内因性の左室機能よりも右室予備能がより重要であり、治療標的となる可能性があることを明らかにしました。心不全に対しては、標準薬物治療や心臓再同期療法などの非薬物治療が一般的に行われますが、最大限の内科治療で心...

北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの細木拓也JSPS特別研究員、京都大学大学院理学研究科博士後期課程の福田将矢氏（研究当時、現：京都大学総合研究推進本部リサーチ・アドミニストレーター）、東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の久保孝太特任研究員、在野研究者の福田文惠氏ら研究者4名と、市民160名からなる市民科学研究グループは、日本固有種のヘビ類ヤマカガシにみられる体の色や模様のちがい（色彩多型）を、青森県の下北半島から鹿児島県の屋久島に至るまで一斉に調査し、その驚くほど豊かな色彩の多様性を明らかにしました。この地球上には多種多様な生物が生息しています。しかし、研究者の力...

北海道大学大学院保健科学研究院の岡田宏基助教らの研究グループは、統合失調症を有する人々（以下、統合失調症者）の実際の運転行動をドライブレコーダーで記録・解析し、比較対象群（診断歴のない群）の運転者と比較した結果、統合失調症者には「スピードを控え、注意散漫な運転が少ない」といった安全志向の運転傾向があることを明らかにしました。本研究は、統合失調症者の実生活における運転行動を実データで検証した、世界初の研究の一つです。本研究では、統合失調症者群と比較対象群の各20名を対象に、計500km分の運転データを収集しました。速度、交通違反、急ブレーキなどの危険運転行動を解析した結果、統合失調症...

北海道大学量子集積エレクトロニクス研究センターの池辺将之教授、同大学大学院保健科学研究院の神島　保教授、同大学大学院保健科学院修士課程の王　昊霖氏、東京科学大学総合研究院の鈴木賢治教授、欧　亜非博士研究員らの研究グループは、AIによる関節X線画像の複雑な骨層分離技術の研究開発に初めて成功しました。従来のX線撮影は、骨軟部（MSK）疾患の診断や経過観察、予後評価に広く活用されてきました。しかし、関節のX線画像では骨陰影が重なって映ることが多く、画像診断医や診断支援アルゴリズムによる正確な骨の評価を妨げる要因となっていました。こうした課題を解決するため、新たに「骨層分離（Bone La...

北海道大学大学院薬学研究院の佐々木悠斗研究員、松田　正特任教授及び北海道科学大学の柏倉淳一教授らの研究グループは、アダプター分子であるSTAP-1を標的とした新たなT細胞阻害剤を開発し、本阻害剤が自己免疫疾患の病態を抑制する作用があることを見出しました。通常、私たちの体内に病原体が侵入した場合、免疫担当細胞が担う生体防御反応により排除されます。これにはT細胞が主要な役割を果たしており、T細胞の機能はT細胞受容体（TCR、T cell receptor)下流の信号伝達機構により厳密に制御されています。何らかの原因による異常なT細胞活性化は自己免疫疾患の発症や重症化の原因であることから...

北海道大学大学院保健科学研究院の石津明洋教授、益田紗季子講師、西端友香講師、同大学大学院医学研究院の中沢大悟講師、楠（渡辺）加奈子助教、北海道大学病院の外丸詩野准教授らの研究グループは、腎疾患における好中球と好中球細胞外トラップの役割についての総説を発表しました。好中球は末梢血白血球中の最多の免疫担当細胞で、従来は均質な細胞集団とみなされていましたが、近年、異なる遺伝子発現プロファイルと免疫特性を持つ多様な細胞群であることが分かってきました。感染などの刺激により活性化された好中球は、刺激の種類とそれを受け取るサブセットの違いに応じて、サイトカイン、ケモカイン、タンパク分解酵素、活性...

北海道大学大学院医学院修士課程2年の野村左京氏（研究当時）と同大学院医学研究院の山崎美和子准教授らの研究グループは、小脳プルキンエ細胞において、カルシウム制御に関わる分子が、特定の領域の小胞体に集中して分布することを明らかにしました。これまで、小胞体のカルシウムセンサーであるSTIM1の発現様式は明らかにされていませんでしたが、本研究では、特異的抗体の使用と固定条件の最適化により、STIM1が樹状突起幹の皮質下小胞体に偏在することを明らかにしました。さらに、STIM1の分布はIP3受容体（IP3R）とはよく一致する一方で、リアノジン受容体...

北海道大学大学院情報科学研究院の松原　崇教授、早稲田大学理工学術院の吉村浩明教授、神戸大学大学院理学研究科の谷口隆晴教授、大阪大学大学院基礎工学研究科修士課程のコスロービアン・ラグミックアルマン氏らの研究グループは、機械系や電気系など様々な物理ドメインのシステムが結合した力学系を、高精度かつ統一的に表現できる新たな深層学習手法「ポアソン＝ディラック ニューラルネットワーク（PoDiNNs）」を開発しました。従来の深層学習モデルは、解析力学の知見を用いることで、高精度に挙動をモデル化し、未来の変化を予測することに成功していました。しかし、主に（質点ばねで表現できるような）機械系の運動に特化して...

北海道大学大学院理学研究院・総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の髙橋啓介教授、髙橋ローレン助教、クワハラ・ミカエル学術研究員、前田　理教授らの研究グループは、3Dプリンターを活用して完全自作可能な材料合成ロボット「FLUID」を開発しました。これまで、研究グループは触媒インフォマティクスを活用し、人工知能による材料開発を実現してきました。しかし、触媒の合成や評価は依然として人が担っており、化学実験の完全自動化には至っていませんでした。一方、海外では化学合成ロボットの販売が始まっていますが、高額かつ汎用性の低さが導入の大きな障壁となっていました。そ...

北海道大学大学院文学研究院の河原純一郎教授、中京大学心理学部の伊藤資浩任期制講師は、動画広告内の「打消し表示」（例:『割引は会員限定』、『一部のコンテンツは課金対象』）は、文字サイズを拡大したとしても安定した視線停留や記憶を保証しないことを明らかにしました。動画広告では、商品やサービスの訴求点（強調表示）とともに、その条件や補足を示す打消し表示が表示されることがあります。しかし、打消し表示は小さな文字で表示されることが多く、視認性が低いです。そのため、消費者に十分に認識されず、消費者が広告内容を誤認するケースがあります。本研究では打消し表示の文字サイズを典型的な30ptか...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の秋山世治特任助教、長田裕也特任准教授、WPI-ICReDD及び同大学電子科学研究所の水野雄太助教、小松崎民樹教授らの研究グループは、与えられた化学反応式に対して反応物と生成物の原子の対応関係を求める原子マッピングと呼ばれる問題を、正確かつ高速に解く手法を開発しました。原子マッピング問題は化学反応のパターンを抽出することにもつながり、化学情報学における基本的問題です。しかし、原子マッピング問題を正確かつ高速に解くことは難しく、数学的に正確に解こうとすると組合せ爆発により計算量が急激に増大し、既知のデータから構築さ...