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神戸大学 研究シーズDiscovery Saga
研究分野:情報学 に関係する研究一覧:59
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発表日:2026年5月11日 この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。
1
「水を節約しながら生き延びるコムギ」の仕組みを解明
この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。
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発表日:2026年4月30日
2
「適度な運動」を分子レベルで科学的に定義
飲むだけで運動と同様の効能をもたらす運動模倣薬の候補も同定
1. 分子生物学的指標に基づく「適度な運動」の強度の同定マウスに漸増した強度の有酸素運動(トレッドミル走)と筋力増強運動(ラダー登り)を行わせ、ミトコンドリア生合成の司令塔であるPGC-1α※4遺伝子の発現、酸化ストレス指標(MDAとSod1)、タンパク質合成・分解マーカーなどを網羅的に計測しました。その結果、有酸素運動では速度 20 m/分(ヒトの最大酸素摂取量の約70%、中〜高強度に相当)、筋力増強運動では体重の120%の負荷(ヒトの1RMの約70〜80%、筋肥大推奨強度に相当)が、酸化ストレスを起こさずに分子応答を最大化する最適な運動強度であること...
キーワード:プロファイル/運動処方/最大酸素摂取量/酸素摂取量/社会保障/データベース化/タンパク質合成/高齢社会/ポリフェノール/リン酸/フェノール/生合成/社会保障制度/インスリンシグナル/ゲノム情報/リン酸化プロテオーム/超高齢社会/オミクス/オミクス解析/タンパク質リン酸化/マルチオミクス/マルチオミクス解析/遺伝子発現プロファイル/関節/橋渡し研究/AMPK/ゲノム解析/トレーニング/トレッドミル/筋萎縮/筋肉/筋肥大/交感神経/骨格筋/寿命/体内時計/廃用性筋萎縮/膝関節/分子機構/変形性膝関節症/要介護/エピゲノム解析/関節軟骨/軟骨/変形性関節症/DNAメチル化/SOD1/インスリン/トランスクリプトーム/フラボノイド/マウス/ミトコンドリア/メチル化/抗炎症/抗炎症作用/抗酸化/骨粗鬆症/受容体/神経変性/神経変性疾患/翻訳後修飾/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/概日リズム/血圧/健康寿命/個別化医療/高血圧/高齢者/酸化ストレス/循環器疾患/生活の質/生体リズム
他の関係分野:複合領域数物系科学生物学工学農学医歯薬学
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発表日:2026年4月30日
3
植物間の“炭素の融通”は一般的か?植物間炭素移動を読み解く新しい「ものさし」を提案
そこで、研究グループは、アミノ酸ごとの窒素安定同位体比※4に着目しました。特に、栄養段階が上がるにつれて窒素安定同位体比が大きく上昇するグルタミン酸と、ほとんど変化しないとされるフェニルアラニンの2つに注目しました。具体的には、日本各地9か所の森林で、完全菌従属栄養植物、部分的菌従属栄養植物、独立栄養植物、そして共生菌を採集し、植物体全体の炭素・窒素安定同位体比に加えて、グルタミン酸とフェニルアラニンの窒素安定同位体比を測定しました。その結果、光合成を行わない完全菌従属栄養植物では、植物体全体の同位体比にも明瞭な特徴が認められました。さらに、アミノ酸レベルの分析で...
キーワード:インターネット/安定同位体分析/安定同位体比/海洋/普遍性/安定同位体/炭素安定同位体比/同位体/同位体比/光合成/持続可能/持続可能な開発/地球環境/同位体分析/有機物/放射性同位体/海洋生物/生態系/外生菌根/外生菌根菌/共生菌/菌根菌/土壌/土壌呼吸/海洋生態/海洋生態系/食物網/生態学/生物資源/アミノ酸/グルタミン酸
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発表日:2026年4月16日
4
土壌pHで切り替わる土壌炭素貯留メカニズム
有機複合体アルミニウムが主要因であることを実証
本研究では、土壌有機炭素と反応性金属相との関係を全球規模で明らかにするため、火山灰由来土壌(黒ボク土)に着目し、世界34カ国から収集した約2850点の土壌データを解析しました(図2)。他の土壌タイプに比べて、黒ボク土は母材や土壌発達時間が比較的共通しているという特徴があります。そのため、それらの影響を最小限にすることで、全球規模における気候や土壌化学条件の影響をこれまで以上に明確に評価できます。...
キーワード:混合モデル/統計モデル/情報量/最適化/不確実性/炭素循環/火山灰/気候変動/地球システム/非晶質/持続可能/持続可能な開発/蒸発散/アルミニウム/粘土鉱物/有機物/結晶構造/食品産業/土壌学/土壌/土地利用/微生物/将来予測/予測モデル/カルシウム
他の関係分野:複合領域環境学数物系科学工学農学医歯薬学
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発表日:2026年4月7日
5
“ゆりかご”になる花と、その香りに導かれるハエ
単一の香りが支える花と昆虫の助け合い
そこで、神戸大学の末次健司教授、西村明洋研究員、国立科学博物館の奥山雄大研究主幹、千葉大学の石川勇人教授らの研究グループは、徹底した野外観察に加え、花の香りの化学分析と合成香料を用いた行動実験を組み合わせ、カラスキバサンキライとタマバエの共生関係がどのような仕組みで成立し、安定して維持されているのかを詳しく検証しました。まず、奄美大島、徳之島、沖縄本島、石垣島、与那国島の5地域において、雄花と雌花を訪れる昆虫の種類と訪花頻度を調査しました。その結果、両方の花に継続的に訪花していたのはタマバエ1種のみでした。タマバエの雌は雄株に長時間滞在し、複数の雄花に産卵管を挿入して産卵する過程で、産...
キーワード:行動実験/滞在時間/内部構造/持続可能/持続可能な開発/カラス/化学分析/イソプレノイド/花粉/二次代謝/カロテノイド/二次代謝産物/タバコ/卵管/代謝産物
他の関係分野:複合領域数物系科学工学農学医歯薬学
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発表日:2026年4月7日
6
構造色ナノ粒子インクのインクジェット印刷に成功
色素を用いない新しいカラー印刷技術
神戸大学大学院工学研究科の山名裕斗大学院生、杉本泰准教授、藤井稔教授らの研究グループは、色素や顔料を一切用いずに発色する「構造色ナノ粒子インク」を開発し、インクジェット印刷によって多彩なカラー画像を形成することに成功しました。従来の印刷では、色素や顔料が特定の波長の光を吸収することで色を表現していますが、これらの材料は紫外線や熱、化学反応などによって劣化し、退色するという課題があります。本研究では、熱的・化学的に安定なシリコンからなるナノ粒子が粒径に依存して特定の波長の光を強く散乱する性質に着目し、粒径を制御したシリコンナノ粒子を透明樹脂中に分散させた水性カラーインクを開発しました。こ...
キーワード:視認性/確率論/厳密解/対称性/非対称性/素粒子/モンテカルロ法/磁場/自己組織/フィルム/耐熱性/樹脂/光機能/可視光/誘電体/持続可能/紫外線/持続可能な開発/光学特性/コロイド/シミュレーション/シリコン/ナノメートル/ナノ構造/ナノ粒子/屈折率/新エネルギー/多層膜/電子顕微鏡/電磁波/微細構造/膜構造/インクジェット印刷/組織化/スマートフォン
他の関係分野:数物系科学化学工学総合生物医歯薬学
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発表日:2026年3月30日
7
米価はなぜ高騰したのか?
天保の大飢饉、異常天候と市場の反応
1830年代の天保の大飢饉を対象に、月単位のデータを用いて、夏の気候条件と市場の動きとの関係を検討した研究です。国内18地点の古日記に記された天気記録から、1821年〜1850年の月平均日射量を復元しました。その結果、飢饉が最も深刻化した1836年の夏、東日本から九州にかけて広い範囲で日射量が平年より約10%低下し、冷涼な気候が数か月にわたって続いていたことが確認されました。この時期、大坂米市場では収穫期を待たずに米価が平年の3〜4倍へ上昇しており、夏の気候条件に関する情報が、市場価格の動きに先行して反映されていた状況が示されました。本研究成果は2026年3月24日に学術誌「Scien...
キーワード:統計科学/気候変動/持続可能/持続可能な開発
他の関係分野:数物系科学工学
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発表日:2026年3月19日
8
腸内細菌代謝物をハイスループットに連続定量するLC–MS/MS分析法を開発
カラム切替により条件変更不要、腸内細菌研究を加速
神戸大学先端バイオ工学研究センターの吉田崇伸特命助手、蓮沼誠久教授らの研究グループは、腸内細菌叢(腸内細菌)※1がつくる代謝物※2を1つの移動相条件のまま自動カラム切替で連続定量できる新しいLC–MS/MS※3分析法「KUSLAMS (Kobe University Serial LC–MS/MS Analysis using Multiple columns with a Single mobile phase)」を開発しました。腸内細菌叢は、ヒトの健康維持や多様な疾患との関連も報告されています。しかし、腸内細菌叢の働きを評価...
キーワード:スループット/芳香族/質量分析/定量評価/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/フッ素/マイクロ/ハイスループット/機能性/食品機能/食品成分/発酵/難培養/プロバイオティクス/バルブ/有機酸/微生物/短鎖脂肪酸/腸内環境/アミノ酸/クロマトグラフィー/スクリーニング/脂肪酸/創薬/代謝物/誘導体/アウトカム/バイオマーカー/ヘルスケア/マイクロバイオーム/メタボローム/メタボローム解析/栄養指導/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/糖代謝/臨床研究
他の関係分野:化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2026年3月2日
9
手の画像から病気を発見するAIモデル開発に成功
先端巨大症を専門医を超える診断精度で鑑別
18歳以上の成人患者を対象に、各専門施設で「先端巨大症」と診断された方、および「先端巨大症ではない」と判断された対照群の方を登録しました。最終的に先端巨大症317人、対照群399人、合計716人の参加が得られ、それぞれから手の甲(指を伸ばした状態)、握り拳の状態(親指を外側に出す)の2種類の画像を撮影しました(図2)。その結果、合計11,480枚の手画像からなる、本症においてこれまでに類を見ない大規模データセットが構築されました。...
キーワード:AI/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/プライバシー/画像認識/深層学習/人工知能(AI)/タブレット/持続可能/持続可能な開発/ニューラルネット/消化管/下垂体/強皮症/内分泌学/副腎/膠原病/関節/合併症/成長ホルモン/全身性強皮症/ホルモン/健康診断/寿命/地域医療/医療費/変形性関節症/スクリーニング/ステロイド/ステロイドホルモン/リウマチ/関節リウマチ/骨粗鬆症/自己免疫/神経回路/腎臓/内分泌/コルチゾール/スマートフォン/血圧/高血圧/脂質/脂質異常症/睡眠/生活の質/線維化/早期発見/糖尿病/難病/肺がん/有病率
他の関係分野:複合領域工学農学医歯薬学
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発表日:2026年2月24日
10
ナノアンテナによる円偏光制御と計測手法の開発
シリコンナノ粒子近傍の円偏光特性を解明
本研究では、まず、ナノアンテナとして光学損失が小さく、強い近接場を形成できる球状の誘電体ナノ粒子に着目しました。誘電体ナノ粒子に光を照射すると、Mie共鳴※2と呼ばれる共鳴現象が生じます。Mie共鳴には、電気的共鳴と磁気的共鳴の2種類があり、これらにより粒子周囲に近接場が形成されます。本研究では、Mie共鳴を示す誘電体ナノ粒子として、独自に開発した球形で結晶性の高いシリコンナノ粒子(図1)を用いました。詳細な電磁場シミュレーションにより、球形のシリコンナノ粒子が、特定の条件において、光強度を増強しつつ、円偏光のヘリシティを保存あるいは反転させるという特異な光制御性を有する...
キーワード:アンテナ/空間分布/ラマン散乱/厳密解/磁場/数値計算/エナンチオマー/キラル/モリブデン/局在表面プラズモン共鳴/光反応/反応場/不斉合成/二次元材料/ラマン/円偏光/表面プラズモン共鳴/ナノ構造体/プラズモン/金属ナノ構造/光励起/二硫化モリブデン/表面プラズモン/誘電体/持続可能/持続可能な開発/金属ナノ粒子/シミュレーション/シリコン/センシング/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ナノ粒子/ハイブリッド構造/マイクロ/機能性材料/近接場光/屈折率/電子顕微鏡/分解能/光分解/近接場/機能性/結晶性/高分解能/ラマン分光/光制御/創薬
他の関係分野:環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2026年2月19日
11
受動喫煙防止のための改正健康増進法と条例の施行で禁煙飲食店がやや増加
飲食店などを原則屋内禁煙とする法律(改正健康増進法)が2020年4月に全面施行されたことにより、禁煙飲食店の割合がやや増加したことが確認されました。また、東京都と千葉市による条例(受動喫煙防止条例)により、禁煙飲食店の割合がさらに増加していたことが確認されました。受動喫煙(他人のタバコの煙にさらされること)による健康への悪影響を減らすため、2020年4月に飲食店などを原則屋内禁煙とする法律(改正健康増進法)が全国で全面施行されました。しかし、この法律は、既存の小規模飲食店に、20歳未満の子どもをタバコの煙にさらさないなどの条件を満たせば、喫煙しながら飲食できる設備の設置を一時的な例外と...
キーワード:インターネット/時系列解析/がん研究/健康増進/著作権/著作権法/インターネット調査/ダイニン/経年変化/持続可能/持続可能な開発/情報収集/統計解析/タバコ/公衆衛生/循環器疾患/生活習慣病/糖尿病/妊婦
他の関係分野:複合領域環境学生物学工学医歯薬学
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発表日:2026年2月18日
12
大規模環境DNA調査から沿岸魚分布を決める要因を探る
魚類相を形成する複雑な海流の働きが明らかに
日本全国の沿岸で最大規模となる環境DNA調査を実施し、短期間に合計1,220種もの魚類の分布を調べることに成功しました。調査で得られた分布情報を基に、日本の多くの沿岸魚類に共通して影響する要因を調べました。その結果、日本の沿岸魚類の分布に影響する様々な海流の働きが明らかになりました。大規模な環境DNA調査と先端的なデータ解析手法を組み合わせることで、地域の生物多様性に関する理解を深め、将来の生物分布の予測に役立つことが期待されます。研究の背景近年、人間の活動によって様々な生物の分布が変化していることが報告されています。生物...
キーワード:オープンアクセス/人間活動/海洋/気候変動/データ解析/生物群集/持続可能/持続可能な開発/モニタリング/土壌/環境DNA/親潮/生物多様性/APC
他の関係分野:環境学数物系科学生物学工学農学医歯薬学
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発表日:2026年2月18日
13
世界初、大腸菌によるオルセリン酸由来メロテルペノイド生産に成功
安定供給基盤の確立による創薬研究・医薬原料への展開に期待
これまで大腸菌によるオルセリン酸の生産が確認されていなかったため、本研究ではまず、適切なオルセリン酸合成酵素を同定する必要がありました。そこで、さまざまな生物種由来の酵素を大腸菌に導入して解析した結果、ツツジ由来のオルセリン酸生合成酵素ORSが大腸菌での生産に適していることを見出しました。しかし、この段階でのオルセリン酸生産量は約1mg/Lと非常に低い水準にとどまりました。生産量が微量にとどまる原因を特定するため、大腸菌内の代謝物を網羅的に解析するメタボローム解析注2)を実施しました。その結果、前駆体であるマロニルCoAが枯渇していることが明らかとなりました。そこ...
キーワード:最適化/グルコース/前駆体/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/メロテルペノイド/物質生産/生体内/リン酸/抗菌活性/生合成経路/代謝工学/二次代謝/生合成/生合成酵素/生物生産/二次代謝産物/微生物/代謝産物/大腸/HIV/テルペノイド/ラット/抗炎症/創薬/代謝物/大腸菌/低分子化合物/天然化合物/メタボローム/メタボローム解析/遺伝子/遺伝子発現/糖尿病
他の関係分野:生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2026年1月30日
14
大規模データ解析で「非天然反応」を担う酵素を発見
データベース探索が切り拓く次世代バイオ触媒
本研究では、自然界に存在する膨大な数の酵素配列情報に着目し、それらを体系的に解析することで、生物が本来行わない「非天然反応」を触媒できる酵素を見いだすことをめざしました。特に、スチレンとジアゾ酢酸エチルという2つの化学物質からシクロプロパン化合物を合成する反応を触媒できる微生物酵素の探索を行いました。この反応は、通常は金属触媒を用いた化学合成で行われるものであり、生物が自然に行う反応ではありません。さらにこの反応では、生成物として4種類の異なる立体構造を持つシクロプロパン化合物(立体異性体)が生じるため、それらを選択的に作り分けることが重要な課題となります。これまでに、Frances Arno...
キーワード:AI/主成分分析/人工知能(AI)/化学物質/データ解析/シクロプロパン/スチレン/立体選択的/ヘムタンパク質/ACT/触媒機能/金属触媒/選択性/持続可能/持続可能な開発/環境負荷/機能性材料/統計解析/機能予測/酵素化学/分子システム/生体内/機能性/哺乳類/変異体/タンパク質工学/生合成/微生物/アミノ酸配列/ゲノム解析/アミノ酸/ヘモグロビン/生体分子/創薬/立体構造/立体選択性/ゲノム
他の関係分野:環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2026年1月23日
15
水溶液プロセスだけで“可視光応答”を有する光エネルギー変換電極を簡便に作製
神戸大学大学院工学研究科の南本大穂講師、水畑 穣教授、田尻悠人氏(研究当時:博士課程前期課程)、工学部の岡本千馬氏の研究グループは、水溶液中で進行する「液相析出法(LPD法)※1」を用いて、金ナノ粒子(AuNP)を内包する酸化チタン(TiO2)薄膜光電極の開発に成功しました。酸化チタンに代表される半導体電極は、太陽電池といった次世代の光エネルギー変換材料として期待されています。太陽光を有効にエネルギーとして利用するためには、使用する材料には太陽光の大部分を占める可視光に対する応答能が求められます。本研究では、酸化チタン成長過程に金イオンを導入することで、酸化チタ...
キーワード:プロファイル/光エネルギー/光電子分光/水溶液/表面状態/スペクトル/太陽/アニール/吸収スペクトル/局在表面プラズモン共鳴/金ナノ粒子/光エネルギー変換/光応答性/電子移動/ホウ酸/光応答/太陽光/光電気化学/表面プラズモン共鳴/電子分光/貴金属/電気化学反応/溶液プロセス/キャリア/バンドギャップ/プラズモン/可視光/自己形成/水分解/表面プラズモン/持続可能/分光測定/光照射/持続可能な開発/チタン/金属ナノ粒子/光電変換/酸化チタン/太陽電池/電池/ナノメートル/ナノ粒子/環境負荷/電荷移動/電気化学/電子顕微鏡/半導体/微細加工/近接場/エネルギー変換/ラット/酸化反応/電気化学測定
他の関係分野:環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日:2026年1月14日
16
イルカが選んだのは都市に最も近い海だった
大阪湾でイルカと人の共存の可能性を発見
神戸大学大学院海事科学研究科の岩田高志助教、松本大一氏(研究当時:大学院生)、荒木陸秀大学院生、海洋研究開発機構の小川真由特任研究員 (研究当時:京都大学大学院農学研究科)、早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構の赤松友成研究院教授、京都大学東南アジア地域研究研究所の木村里子准教授らの研究グループは、大阪湾の明石海峡周辺海域において、イルカが冬から春にかけて時々出現していることを、1年間以上にわたる受動的音響モニタリング注1で明らかにしました。イルカの出現は、海苔(ノリ)養殖が行われる季節と一致しており、イルカが人間活動によって一時的に生態系が豊かになった海域を利用している可...
キーワード:クラウド/環境変化/季節変化/食行動/人間活動/海洋/生態系保全/普遍性/高周波/持続可能/持続可能な開発/モニタリング/沿岸域/海洋環境/哺乳類/海洋生物/生態系/比較研究/漁業
他の関係分野:複合領域環境学数物系科学工学農学
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発表日:2026年1月14日
17
化学固定剤を使わない「水凍結乾燥法」による生物試料のSEM観察に成功
従来の常識を覆す、シンプルかつ高精度な電子顕微鏡試料調製法を開発
島根大学大学院自然科学研究科の石田秀樹准教授らの国際共同研究グループは、走査電子顕微鏡(SEM)観察において、化学固定剤を一切使用せず、水のみを用いた凍結乾燥法によって微細構造を良好に保存した生物試料を観察可能にする新手法を開発し、2025年12月10日に国際学術誌『Scientific Reports』に論文が掲載されました。本学からは、理学研究科の青沼仁志教授、武石明佳講師、洲崎敏伸学術研究員、菊池匠十大学院生、農学研究科の池田健一准教授、保健学研究科の入子英幸准教授、Liudmyla Gaponova神戸大学招へい教授、およびAndrii Kolosiuk神戸大学招へい...
キーワード:プロトコル/最適化/海洋/形態学/過冷却/走査型電子顕微鏡/電子顕微鏡/微細構造/SEM/ドライアイ/アルコール/構造変化/細胞生物学/組織・細胞/標準化
他の関係分野:環境学生物学工学農学医歯薬学
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発表日:2026年1月5日
18
専用機器不要!「混ぜるだけ」で褐藻類の高効率なゲノム編集に成功
だれでもワカメやコンブの遺伝子機能を調べられる時代へ
神戸大学内海域環境教育研究センターの星野雅和助教、ダンディー大学(英)のCláudia Martinho講師、マックスプランク研究所(独)のSusana Coelho教授らの研究グループは、高価な専用機器を使用せずに、一般的な試薬と細胞を混ぜ合わせるだけで、褐藻類のゲノムを高効率に編集する手法を確立し、その手法がワカメなどの水産有用種にも有効であることを確認しました。本手法は、基本的な実験設備があれば実施可能であることから、未解明な部分が多い褐藻類の遺伝子機能解析が飛躍的に加速し、将来的には品種改良などの応用研究へつながることが期待されます。この研究成果は、12月30日午前11時(米国...
キーワード:最適化/環境教育/気候変動/マイクロインジェクション/ポリエチレン/持続可能/紫外線/持続可能な開発/マイクロ/ポリエチレングリコール(PEG)/CRISPR-Cas/エチレン/変異体/ゲノム編集技術/機能解析/CRISPR/遺伝子機能解析/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/RNA/ゲノム/遺伝子
他の関係分野:複合領域数物系科学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年12月22日
19
知的・発達障害のある中学生は同年代に比べ体力が大幅に低下
「全国体力・運動能力、運動習慣等調査」を用いて初めて総合的に分析
本研究では、文部科学省およびスポーツ庁が実施した2023年度「全国体力・運動能力、運動習慣等調査」の中学2年生の個票データを用いました。解析対象は、通常の中学校に通う生徒921,297名と、特別支援学校(知的障害)に通う生徒2,216名でした。性別、身長、体重、1週間あたりの運動時間(学校の体育の授業時間を除く)、新体力テスト※3の8項目(握力、上体起こし、長座体前屈、反復横跳び、20mシャトルラン、50m走、立ち幅跳び、ハンドボール投げ)を分析しました。本研究では、身長、体重、運動習慣の違いを考慮するために、「傾向スコアマッチング」という統計手法を用いました。こ...
キーワード:統計モデル/マッチング/ゲーム/傾向スコア/運動習慣/生活リズム/健康リスク/神経発達/知的障害/スポーツ/運動能力/協調運動/リハビリ/メンタルヘルス/リハビリテーション/自閉スペクトラム症/食習慣/生活習慣病/発達障害/慢性疾患
他の関係分野:複合領域工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年12月13日
20
高齢者一人ひとりの「介護リスク」を可視化するAIモデルを開発
産学官連携研究により、日常の診療や健康管理の過程で得られるリアルワールドデータを活用した介護予防の新たな可能性を提示
研究グループは、神戸市ヘルスケアデータ連携システムから提供された約38万人の65歳以上の神戸市民を対象に、医療レセプト(診療報酬明細)、介護レセプト(介護給付実績)、健康診断データといった多層的なデータを統合し、機械学習を用いた解析を開始しました(詳細は2022年1月22日付けプレスリリースを参照)。この結果、医療レセプト、介護レセプト、健康診断データを入力すると、2年以内に「要介護2以上に認定されるリスク」を、高精...
キーワード:個人情報保護/機械学習/人工知能(AI)/匿名化/高齢化社会/産学官連携/社会保障/持続可能/持続可能な開発/情報提供/情報公開/聴覚/フレイル予防/健康管理/健康診断/寿命/要介護/脳梗塞/LDLコレステロール/コレステロール/フレイル/ヘルスケア/リアルワールドデータ/レセプト/介護者/介護予防/健康寿命/研究倫理/高齢化/高齢者/社会医学/認知症
他の関係分野:複合領域工学農学医歯薬学
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発表日:2025年12月8日
21
鏡視下手術用「ICG蛍光ガーゼ」を産学連携で共同開発・製品化
腹腔内でのガーゼ紛失・遺残リスク低減を目指す
国立大学法人神戸大学大学院医学研究科 外科学講座 肝胆膵外科学分野(教授:福本 巧、以下「神戸大学 肝胆膵外科」)と株式会社ヴィータ(本社:兵庫県神戸市、代表取締役:土田 忍、以下「ヴィータ」)は、オオサキメディカル株式会社(本社:愛知県名古屋市、代表取締役社長:大崎 将男、以下「オオサキメディカル」)と共同で、腹腔鏡手術やロボット支援下手術に代表される鏡視下手術におけるガーゼ遺残リスクの低減を目指した「ICG蛍光ガーゼ(以下、トロックスICG)」を開発し、発売・臨床使用を開始しました。トロックスICGは、近赤外線領域で蛍光を発するインドシアニングリーン(ICG)を利用し、鏡視下手術に...
キーワード:視認性/ワークフロー/最適化/医療機器/産学連携/近赤外/近赤外線/赤外線/腹腔鏡手術/蛍光観察/赤外光/持続可能/持続可能な開発/ロボット/インドシアニングリーン/光イメージング/内視鏡/近赤外光/造影剤/手術/放射線
他の関係分野:複合領域数物系科学工学医歯薬学
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発表日:2025年12月6日
22
深層学習で物理シミュレーションの精度を大幅に向上させるAIを開発エネルギー保存則・散逸則を守り、高性能化・高速化を実現
エネルギー保存則・散逸則を守り、高性能化・高速化を実現
本研究では、エネルギー保存則などの性質が失われない物理シミュレーション手法を発見する深層学習手法を開発しました。この方法を利用すると、エネルギー保存則などを守りつつ、シミュレーションの対象である現象に合わせて、オーダーメイドで最適な物理シミュレーション手法を作成することができます。このように作成された方法は、人が手で設計することが困難な高精度かつ高速なものとなり得ます。また、物理法則を保たない方法は、長時間先の状況を予測しようとすると、エネルギーが不自然に増加してしまって予測結果が破綻してしまうことがあります。ですが、本手法では、そのようなことが起こらないため、現象の長期的な予測も可能...
キーワード:科学技術計算/AI/スーパーコンピュータ/深層学習/人工知能(AI)/幾何学/場の理論/数理科学/カオス/保存則/理論解析/シミュレーション/モデリング/航空機/自動車/スマートフォン
他の関係分野:数物系科学工学医歯薬学
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発表日:2025年11月23日
23
3,000 億粒子の天の川銀河シミュレーションを AI×富岳で実現
星一つ一つを再現する高解像度モデルで銀河進化に迫る
理化学研究所(理研)数理創造研究センター数理基礎部門の平島敬也基礎科学特別研究員、神戸大学大学院理学研究科の斎藤貴之准教授、牧野淳一郎特命教授、筑波大学計算科学研究センターの吉川耕司准教授らの国際共同研究グループは、人工知能(AI)とスーパーコンピュータ「富岳」[1]のシステム全体(約15万ノード)を利用し、星や星間ガスなどを表す3,000億個の粒子を用いて星一つ一つまでを分解した世界最高解像度となる天の川銀河のシミュレーションを実現しました。本研究成果により、天の川銀河の渦状腕構造(渦巻銀河が持つ、円盤上で中心から外側に向かって渦を巻いて伸びる腕状の構造)や、銀...
キーワード:MPI/アーキテクチャ/アクセラレータ/科学技術計算/統計モデル/ベンチマーク/AI/GPU/コンパイラ/スーパーコンピュータ/フレームワーク/プログラミング/画像処理/画像認識/機械学習/最適化/情報基盤/深層学習/人工知能(AI)/並列化/計算量/圧縮性流体/核融合/核融合プラズマ/粒子シミュレーション/スケーリング/気候変動/地球内部/すばる望遠鏡/ダークマター/暗黒物質/宇宙科学/宇宙論/衛星/化学進化/銀河/銀河形成/銀河系/銀河進化/銀河中心/元素合成/衝撃波/新星/数値シミュレーション/数値計算/星形成/太陽/太陽系/大規模構造/大質量星/超新星/超新星爆発/天文学/望遠鏡/惑星/材料科学/メモリ/ボトルネック/3次元構造/HPC/シミュレーション/データ構造/モデル化/性能評価/大規模シミュレーション/動力学/分解能/平滑化/並列計算/流体力/流体力学/ラット/構造変化/スマートフォン
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発表日:2025年11月12日
24
タンパク質品質管理に関わる小胞体内の新区画を発見
糖尿病、ALS、アルツハイマー症などに対峙する革新的治療法開発に光
小胞体内に存在し、不良タンパク質の凝集を抑制するなどの機能をもつプロテインジスルフィドイソメラーゼ(PDI)ファミリーの中から、カルシウム依存的に相分離する因子PDIA6を発見しました。相分離したPDIA6はその中で未成熟インスリンの凝集を抑制しつつ、立体構造形成を促進し、成熟インスリンの効率的な生産に不可欠な役割を果たしていることが明らかとなりました。本機構の破綻が引き起こす種々の疾病の成因解明につながると期待されます。研究の背景細胞内には、タンパク質の立体構造の形成反応を補助するタンパク質品質管理機構が備わっており、多くの生体機能の維持に寄与してい...
キーワード:オープンアクセス/品質管理/相分離/構造形成/スルフィド/タンパク質品質管理/細胞内小器官/ジスルフィド結合/前駆体/組み換え/システイン/応用動物/哺乳動物/Ca2+/シャペロン/糖鎖修飾/APC/中枢神経/筋萎縮/生体防御/インスリン/カルシウム/チオール/パーキンソン病/活性酸素/活性酸素種/官能基/凝集体/細胞生物学/小胞体/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/生体分子/創薬/動的構造/膜タンパク質/立体構造/2型糖尿病/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症 /神経疾患/糖尿病/脳神経疾患
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発表日:2025年11月6日
25
植物の栄養環境応答の新しいしくみを発見
植物の窒素利用効率の向上と生長促進への応用に期待
高窒素環境下で植物の根の生長を抑制する新たなメカニズムと制御因子を発見しました。高窒素環境に置かれた植物では、アミノ酸の一つであるグルタミン酸がシグナル分子として地上部から根に輸送され、このたび同定されたペプチド LOHN1 の作用を介して側根の形成を抑制することが明らかになりました。LOHN1遺伝子は陸上植物に広く保存されており、本研究成果は農地における作物の窒素利用効率の向上や生長促進への応用が期待されます。研究の背景と経緯植物は、土壌中の窒素濃度環境に応じて根の形態を大きく変化させ、窒素の吸収を最適化します。これまで、...
キーワード:最適化/アブラナ科/コケ植物/塩基配列/進化生物学/窒素利用効率/エネルギー消費/グルタミン酸受容体/システイン/窒素代謝/分裂組織/オーキシン/ゲノム配列/植物ホルモン/シロイヌナズナ/農地/環境応答/土壌/遺伝子操作/表現型解析/蛍光タンパク質/NGS/ホルモン/大腸/次世代シーケンサー/RNA/アミノ酸/グルタミン酸/シグナル分子/形態形成/受容体/阻害剤/大腸菌/ゲノム/遺伝子
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発表日:2025年10月30日
26
量子ゲーム理論を応用した音楽意思決定システムを開発
音を通じて量子的な相互干渉確率構造を体験可能に
本研究では、量子ゲーム理論を応用し、音楽演奏を通じて量子的な意思決定を体験できる世界初のブラウザベースシステムを開発しました。プレイヤーはインターネットを介して二人一組で参加し、それぞれブラウザ上のピアノ鍵盤から自由に演奏、すなわち遠隔的セッションを行います。その際、打鍵した音(ピッチ)がそのまま発音されるとは限らず、両者の戦略を元に相互干渉的な確率構造(これが量子ゲーム理論で記述される)によりピッチシフトされた音が発音されます。各プレイヤーA、Bのピッチシフトに関わる情報は、リモートサーバ上で量子コンピューティングにおける情報の最小単位である量子ビット※7によって表現さ...
キーワード:ハードウェア/科学技術計算/インターフェース/コンピューティング/インターネット/インタラクション/クラウド/ゲーム/最適化/人工知能(AI)/認知科学/量子計算/ロジスティクス/社会システム/囚人のジレンマ/創造性/ゲーム理論/エンタングルメント/確率論/揺らぎ/量子コンピュータ/量子もつれ/量子干渉/量子鍵配送/量子情報/量子測定/量子通信/量子論/量子ビット/量子コンピューティング/材料設計/シミュレータ/モデリング/モデル化/量子力学/干渉効果/聴覚/ゆらぎ
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発表日:2025年10月27日
27
がんの増殖を抑える仕組みを解明がんの強力な”ブレーキ役”分子、DA-Rafのメカニズムが明らかに
DA-Rafがどのようにしてがんを抑える力を発揮するのか、その仕組みを初めて解き明かす
千葉大学大学院理学研究院の高野和儀助教らの研究グループは、神戸大学バイオシグナル総合研究センターの伊藤俊樹教授、辻田和也准教授と共同で、がんの増殖に深く関わる「Ras-ERK経路」を抑える分子「DA-Raf」が、細胞膜注1)の脂質に結びつくことで、がんの原因となるシグナルを効率よく遮断する仕組みを世界で初めて明らかにしました。この発見は、がん治療薬の新しい開発ターゲットとなるだけでなく、細胞膜で起こるさまざまな生命現象を操作する技術革新にもつながる可能性があります。本研究成果は、10月21日に国際学術誌 Life Science Alliance に掲載...
キーワード:ゲーム/分子構造/スルフィド/ジスルフィド結合/持続可能/持続可能な開発/金属イオン/システイン/変異体/技術革新/酵素活性/アイソフォーム/細胞膜/脂質二重膜/Ras/筋萎縮/アミノ酸/がん細胞/がん治療/スプライシング/細胞死/細胞増殖/創薬/立体構造/脂質
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発表日:2025年10月14日
28
イオンゲルとグラフェンで、機械学習の計算を劇的に省力化できるAIデバイスを実現
エッジAI向け省エネ技術として期待
従来の課題近年、深層学習や生成AIに代表される機械学習の消費電力が指数関数的に増大しており、深刻な社会問題となっています。この解決に向けて低消費電力かつ高い計算性能を備えた人工知能(AI)デバイスの需要が高まっています。高効率な脳型情報処理であるリザバーコンピューティング(1)を行うAIデバイス「物理リザバー」(2)は、計算負荷(必要な積和演算の数)が小さく省電力であるため注目されていますが、ソフトウェア処理に比べて低い計算性能が課題でした。成果のポイント今回、NIMS、東京理科大学、神戸大学からなる研究チームは、...
キーワード:コンピューティング/ベンチマーク/AI/アルゴリズム/クラウド/タスク/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/プライバシー/機械学習/深層学習/人工知能(AI)/生体信号/微分方程式/パルス/結び目/非線形/非線形応答/カオス/テクトニクス/イオン液体/ナノマテリアル/高分子/酸化還元反応/電子移動/電気二重層トランジスタ/ソフトマテリアル/分子吸着/2次元材料/キャリア/トランジスタ/ニューロモルフィック/メモリ/絶縁体/電界効果トランジスタ/電気二重層/電子デバイス/誘電体/過渡応答/省エネ/還元反応/イオン伝導/ナノワイヤ/電界効果/グラフェン/データ処理/トラップ/ナノスケール/ナノ構造/ニューラルネット/ネットワーク構造/フィードバック/モデル化/異常検知/移動度/光学素子/酸化還元/周波数/低消費電力/電解質/熱伝導/半導体/非線形性/脳型情報処理/神経回路網/極性輸送/リザバーコンピューティング/ニューロン/短期記憶/血液/神経回路/スマートフォン
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発表日:2025年10月7日
29
太陽活動が月面電気環境を左右する新たな仕組みを発見
持続的な有人活動に向けた月環境評価につながる成果
本研究では、起伏に富んだ月面において広く存在すると考えられる窪んだ地形の内部に蓄えられる静電気量を、スーパーコンピュータを用いた物理シミュレーションで検証しました。月は地球の周りを公転する期間の7割で太陽風プラズマにさらされます。この太陽風プラズマを構成するイオンと電子の通常時の運動状態は、イオンが直進性を持つ一方で、電子は四方八方に飛び交って(多方向性)おり、互いに大きく異なります。ただしこれらの粒子運動の直進性と多方向性の度合いは、太陽活動や太陽風の状態(特に速度)に応じて、様々に変わります。今回の研究では、100回を超える計算機シミュレーションをスーパーコンピュータ上で実施することで、様...
キーワード:コンピューティング/スーパーコンピュータ/ハイパフォーマンス・コンピューティング/情報学/情報基盤/環境リスク/計算機実験/宇宙プラズマ/計算機シミュレーション/宇宙科学/時間変動/太陽/太陽活動/太陽系/太陽風/惑星/惑星科学/環境評価/熱環境/シミュレーション/ハザード/ハザードマップ/リスク評価/大規模計算/パフォーマンス/環境因子/放射線
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発表日:2025年10月7日
30
水の電気分解に使われる酸化物電極触媒表面の自発的な構造変化を放射光で観察
水の電気分解において、電極触媒表面でどのようなプロセスで化学反応が進行するかを知るために必要な表面の原子配置を、放射光を利用して観察しました。今回研究したコバルト酸化物では、高機能触媒と類似の構造が電気化学環境下で自発的に形成され、それに伴い触媒活性も変化することを発見しました。再生可能エネルギーの貯蔵を無駄なく行うために必要な触媒の開発に、原子スケールの構造情報が利用できるようになります。研究の背景水の電気分解は環境負荷のないエネルギー貯蔵の重要なステップであり、その反応を効率化するために多くの研究が行われています。白金...
キーワード:オープンアクセス/ベイズ推定/再生可能エネルギー/コバルト酸化物/高エネルギー/水溶液/X線回折/ストロンチウム/加速器/放射光/放射光X線/データ解析/太陽/太陽光/電気分解/電極触媒/チタン酸ストロンチウム/貴金属/エネルギー貯蔵/ペロブスカイト/電解液/持続可能/還元反応/持続可能な開発/太陽光発電/チタン/界面構造/カリウム/コバルト/環境負荷/金属酸化物/固液界面/酸化物/電気化学/二酸化炭素/風力発電/物質移動/表面構造/APC/水素ガス/パラジウム/構造変化
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発表日:2025年9月24日
31
妊娠前の母体肥満が新生児のビタミンK欠乏リスクを増加
従来の「低栄養・消化器疾患」に加わる新たなリスク要因
本研究では、2018年から2023年にかけて神戸大学医学部附属病院に入院した新生児2,694例のうち、出生当日にビタミンK欠乏の指標となる血清マーカー(PIVKA-II)を測定できた症例を解析しました。その結果、64例がビタミンK欠乏(PIVKA-II 1000 mAU/mL以上)に該当し、同じ性別・在胎週数でマッチングした128例を対照群として比較しました。解析の結果、母体の妊娠前肥満(BMI 25以上)は、低栄養や消化器疾患の既知のリスクと同様に、新生児ビタミンK欠乏の発症と有意に関連していました。多変量解析では、妊娠前肥満はオッズ比3.97(p<0.001)と独立した危険因子として...
キーワード:多変量解析/マッチング/ロジスティック回帰/回帰分析/相関係数/持続可能/持続可能な開発/トロンビン/ビタミン/血清/脂肪組織/胎児/血液/リスク因子/危険因子/周産期/小児/新生児/低栄養/妊娠/妊婦
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発表日:2025年9月18日
32
デバイス界面の作り方で磁気特性が変わることを予測
次世代スピントロニクスデバイスの性能向上に期待
本研究では、量子力学に基づく理論計算とスパコンを活用して、NiFe強磁性合金とグラフェン界面の吸着エネルギーと磁気特性について、図1(左)のようにNiFe強磁性合金とグラフェンが吸着したモデルを用いて、グラフェンの吸着位置のみならずNiFe強磁性合金基板および表面の組成比を変化させながら調べました。2次元層状物質は、ファンデルワールス力という非常に弱い相互作用で積層することが知られています。このため、金属表面と2次元層状物質の吸着力も一般的に弱く、主にファンデルワールス相互作用に起因します。図1右のようにNiFe強磁性合金上におけるグラフェンの吸着位置を調べたところ、グラフェンは表面金...
キーワード:計算モデル/磁気抵抗/弱い相互作用/物質科学/強磁性金属/磁気モーメント/情報機器/接合界面/ファンデルワールス力/強磁性/層状物質/持続可能/持続可能な開発/原子構造/酸化物薄膜/磁気特性/グラフェン/スピン/スピントロニクス/トンネル/酸化物/第一原理/第一原理計算/半導体/量子力学
他の関係分野:数物系科学総合理工工学
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発表日:2025年8月27日
33
低体重と認知症の併存が急性心筋梗塞患者の院内死亡リスクを顕著に増加させる
本研究では、日本循環器学会が主導しているJROAD-DPC ※3 (Japanese Registry of All Cardiac and Vascular Diseases Diagnosis Procedure Combination)を用いて、2012年4月から2021年3月までに登録された474,979名の急性心筋梗塞患者を対象に、低体重(BMI <18.5kg/m²)と認知症の有無による院内死亡率への影響を検討しました。患者はBMIと認知症の有無により「低体重かつ認知症あり」「非低体重かつ認知症あり」「低体重かつ認知症なし」「非低体重かつ認知症...
キーワード:ロジスティック回帰/回帰分析/リスク管理/持続可能/持続可能な開発/血栓/冠動脈/心筋/早期診断/トレーニング/運動療法/筋肉/死亡率/心筋梗塞/心臓/リハビリ/DPC/リハビリテーション/看護/高齢化/循環器疾患/早期発見/認知機能/認知症
他の関係分野:複合領域工学医歯薬学
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発表日:2025年8月24日
34
都市化度によって蜂の駆除依頼パターンが異なることを解明
神戸市におけるスズメバチ類の駆除データ7,916件を分析
神戸大学大学院人間発達環境学研究科の佐賀達矢助教、内山愉太助教と九州大学大学院理学研究院の中田泰地特任助教らの研究グループは、神戸市内のスズメバチ類の駆除依頼記録7,916件(2019-2021年)を分析し、都市化の進行度合いによってスズメバチ属とアシナガバチ属の人間との軋轢パターンが大きく異なることを明らかにしました。スズメバチやアシナガバチはさまざまな昆虫や小動物を捕食し、生態系のバランスを保つ重要な役割を担っています(写真)。しかし、気づかずに巣に近づいてしまった場合などに刺傷事故が発生し、国内で年間約20名の死亡例が報告されています。そのため、それらの蜂に対して個々人が適切に対...
キーワード:混合モデル/線形混合モデル/統計モデル/統計分析/人口統計/自然保護/都市緑地/生態系サービス/地域特性/データ収集/データ解析/持続可能/リスク認知/持続可能な開発/地理情報/都市開発/アンケート調査/都市計画/統計解析/ニュータウン/農地/生態系/土地利用/生態学/生物多様性
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発表日:2025年7月22日
35
プライバシー保護連合学習技術「DeepProtect」「eFL-Boost」を活用した不正送金検知の実証実験を実施し、再現率向上を確認
国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT(エヌアイシーティー)、理事長: 徳田 英幸)、国立大学法人神戸大学(学長: 藤澤 正人)及び株式会社エルテス(代表取締役: 菅原 貴弘)は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業の支援を受け、プライバシー保護連合学習技術「DeepProtect」*1及び「eFL-Boost」*2を活用した安全な組織間データ連携技術の社会実装の研究を実施しました。本...
キーワード:パーソナルデータ/パターン認識/ブースティング/外れ値/学習過程/予測誤差/アルゴリズム/タスク/プライバシー/プライバシー保護/機械学習/深層学習/人工知能(AI)/情報通信/学習システム/協調学習/金融取引/データ解析/エンジン/シナリオ/モニタリング/実証実験/性能評価/決定木/連合学習/画像診断/異分野融合/放射線
他の関係分野:複合領域数物系科学工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年7月22日
36
楽観的な人々は似たような未来を思い描く
楽観性に共通する脳の働きを可視化
実験方法本研究では、fMRIを用いた2つの研究を実施し、計87名(研究1:30名、研究2:57名)の被験者を対象に検討しました。被験者にはMRI装置内で、感情価※4の異なるさまざまな未来の出来事を、自分自身または配偶者の身に起きることとして具体的に想像してもらい、その際の脳活動を計測しました。出来事の具体例としては、「リゾートホテルに宿泊する(ポジティブ)」、「多額の借金を背負う(ネガティブ)」などが挙げられます。また、被験者はfMRI実験後にアンケート調査により楽観性を測定する心理尺度に回答し、その数値を用いて楽観性の程度を評価しました。数値が高いほど...
キーワード:行動実験/視覚化/類似度/認知科学/心身の健康/脳活動/磁気共鳴/低次元/普遍性/社会的ネットワーク/アンケート調査/血流/神経活動/磁気共鳴画像/前頭前野/ヘモグロビン/脳機能
他の関係分野:複合領域数物系科学工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年7月20日
37
グラグラム染色画像をAIが解析し、尿路感染症に関連する原因菌を専門医療職と同等の精度で識別
細菌感染症菌種推定支援AIソフトウェア「BiTTE®-Urine」
カーブジェン株式会社(本社:東京都渋谷区、代表取締役:中島正和)、国立国際医療研究センター(現 国立健康危機管理研究機構)、国立大学法人神戸大学は、細菌感染症菌種推定支援AIソフトウェア「BiTTE®-Urine(ビッテ・ユリン)」を共同で開発し、この度、AIがグラム染色画像を解析して尿路感染症に関連する原因菌を専門医療職と同等の精度で識別できることを国際的に初めて示しました。この研究成果は、2025年4月23日に英国微生物学会が発行する国際学術誌『Journal of Medical Microbiology』に掲載されました。研究の背景と目的尿路感染症(UTI)は...
キーワード:人工知能(AI)/危機管理/品質管理/リスクコミュニケーション/自然災害/持続可能/持続可能な開発/実践的研究/自動化/微生物学/微生物/病原体/日常生活/ラット/抗菌薬/細菌感染/コミュニケーション/スマートフォン/感染症/細菌/真菌/標準化/薬剤耐性
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発表日:2025年7月9日
38
少数データから光触媒性能を予測可能な機械学習モデルを開発
太陽光水素製造技術の実現に向けた材料開発を加速
本研究では、39種類の元素の中から複数種を選んでドープしたヘマタイト光触媒を、ソルボサーマル法注6)によって合成し、導電性ガラス基板上に集積・焼成することで、計97種類の光触媒電極を作製しました。1.6Vの電圧印加時の光電流密度を目的変数注7)、サンプルの組成情報から作成した元素特徴量や各種分析データを説明変数注8)として、二段階のLASSO回帰による光電流密度の予測を行いました(図1)。LASSO回帰を二段階にすることで、モデルの予測精度が最大化する説明変数を選択でき、過学習注9)や学習不足による予測精度...
キーワード:変数選択/回帰分析/性能予測/機械学習/人工知能(AI)/金属元素/光エネルギー/水素生成/正則化/太陽/光エネルギー変換/反応場/太陽光/光電流/マテリアルズ・インフォマティクス/触媒作用/可視光/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ドーピング/光触媒/環境負荷/水素製造/導電性/二酸化炭素/インフォマティクス/エネルギー変換
他の関係分野:環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日:2025年7月2日
39
AIで実現する高解像度銀河シミュレーション
銀河進化の計算を6カ月短縮し約2カ月で完了
理化学研究所(理研)数理創造研究センター数理基礎部門の平島敬也基礎科学特別研究員、東京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授、森脇可奈助教、東北公益文科大学公益学部公益学科の平居悠講師、神戸大学大学院理学研究科の斎藤貴之准教授、牧野淳一郎特命教授、マックス・プランク天体物理学研究所のウーリッヒ・フィリップ・ステインワンデル博士研究員、フラットアイアン研究所計算天体物理学センターのシャーリー・ホーグループリーダーの国際共同研究グループは、人工知能(AI)の深層学習[1]を用いて超新星爆発[2]の複雑な物理過程を予測するサロゲート・モデル[3]を開発し、これを銀河形成シミュレーション[4]コード...
キーワード:ミリ波/AI/スーパーコンピュータ/ニューラルネットワーク/フレームワーク/画像処理/画像認識/機械学習/最適化/自然言語/自然言語処理/深層学習/人工知能(AI)/言語処理/密度揺らぎ/揺らぎ/生命の起源/サブミリ波/すばる望遠鏡/ダークマター/暗黒物質/衛星/化学進化/銀河/銀河形成/銀河系/銀河進化/元素合成/初期宇宙/衝撃波/新星/数値シミュレーション/数値計算/星間物質/星形成/星形成領域/太陽/大質量星/超新星/超新星爆発/超伝導/天体物理学/分光器/望遠鏡/惑星/矮小銀河/ボトルネック/大規模数値計算/エンジン/シミュレーション/ニューラルネット/フィードバック/モデル化/動力学/分解能/マッピング/層構造/高分解能/妥当性/ラット
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発表日:2025年7月1日
40
日本独自の文脈から生まれた新たな学習理論「当事者性学習論」を発表
生涯学習の理論としては、ある目的達成のために集団・組織が作られていく様子を説明する理論(「正統的周辺参加論」)や、異なる活動をしている集団同士が接触しながら新しい活動を生み出していく過程を捉えた理論(「拡張的学習論」)、人が世界を認識する枠組みの変容という観点に注目する理論(「変容的学習論」)などが代表的なものとして挙げられます。これらは多様な実践に貢献している一方で、立場の異なる人同士の学び合いや個人と社会が連動する学びを包括的に捉えるためには、それぞれの理論だけでは不十分でした。本研究では、「当事者性」を「ある/なし」で語られるものではなく、学習者と問題・テーマとの距離を示す尺度と...
キーワード:学習理論/多文化共生/ESD/持続可能な開発のための教育(ESD)/ボランティア/生涯学習/多文化/持続可能/生活様式/まちづくり/持続可能な開発/ステークホルダー/コミュニケーション/コミュニティ/看護
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発表日:2025年6月27日
41
ムサシメソッド×自律型ロボットで最適酵素を選定するワークフローを実現
酵素を制する者がバイオものづくりを制す!
神戸大学の研究チームは、香料や燃料、プラスチックの原料となる有用なアルコールの生産に重要な酵素であるADH(アルコールデヒドロゲナーゼ)※1を研究対象に定め、以下に示す新技術を開発しました。1. ムサシメソッドによる酵素分類公共データベースに登録されている6,727件のADH配列データをコンピューターに読み込ませ、配列間の類似性と違いを数値化して分析しました。その際、独自の真理値表※2を用いて、酵素の配列情報を2次元の地図のように可視化しました。この結果、性質が似ている酵素をグループ化することに成功し、この酵素分類法を「MUSASH...
キーワード:スループット/ワークフロー/人工知能(AI)/分析技術/化学物質/地球温暖化/生命情報/生産技術/選択性/反応速度/カーボン/エタノール/プラスチック/リサイクル/ロボット/ロボットアーム/自動化/生産性/二酸化炭素/有機物/ハイスループット/ヒドロゲナーゼ/経済成長/ゲノム編集技術/バイオマス/酵素活性/アルデヒド/温暖化/微生物/アミノ酸配列/アルコール/大腸/ゲノム編集/アミノ酸/バイオテクノロジー/大腸菌/ゲノム
他の関係分野:環境学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年6月12日
42
分子内のすばやい動きで高いエネルギー光へ変換
量子センシングの医療応用にも期待
本研究では、アントラセンとよばれる発色団を橋渡しする中心原子としてホウ素を用いた三量体分子を用い、励起子の分子運動を活性化させる戦略を考えました。ホウ素原子で連結された嵩高い三量体発色団分子において、ホウ素に繋いだ三つの単結合(図1a)は、炭素原子による四本の単結合とは異なり、安定なオクテット則を満たしません。この中心原子からの低い結合次数による不安定性が、三量体内での三重項励起子(図1b)の分子活性化運動につながると予想しました。そこで分子内で三重項励起子ホッピングを示すことが期待されるトリ(9-アントリル)ボラン(TAB)をTTA-UC材料の発光体とし、光増感剤である白金2,3,7,8,1...
キーワード:情報学/シナジー/光エネルギー/持続可能社会/パルス/原子核/高エネルギー/時間分解/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/磁場/赤外線/太陽/分子活性化/アントラセン/分子運動/光エネルギー変換/物理化学/分子配向/太陽光/磁気モーメント/有機分子/量子センシング/パルスレーザー/可視光/赤外光/双極子/波長変換/発光素子/分子振動/トルエン/持続可能/ボトルネック/紫外線/持続可能な開発/太陽光発電/反応速度/材料設計/太陽電池/電池/スピン/センシング/ピコ秒/マイクロ/マイクロ波/レーザー/拡散係数/量子力学/励起子/エネルギー変換/ホウ素/アップコンバージョン/がん治療/ポルフィリン/近赤外光/光増感剤/増感剤/立体構造
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発表日:2025年6月10日
43
プライバシー保護連合学習技術「DeepProtect」を活用した銀行の不正口座検知の実証実験を実施し、検知精度向上を確認
銀行4行と連携し、プライバシー保護連合学習技術「DeepProtect」を活用した不正口座検知の実証実験を実施個別学習モデルと連合学習モデルを組み合わせたアンサンブル学習を適用し、不正口座検知の精度向上を確認不正取引モニタリング業務での実運用に向け、現行システム(AMLシステム)と並行運用の可能性を検討背景複雑化・巧妙化する金融犯罪手法に対し、口座への入出金や顧客ごとの取引の監視、またAIを用いた検知システムの導入・検討など、不正取引モニタリングの取組が各金融機関で進められています。しかし、単独の金融機関では十分なAI開発の肝となる学習データの確保が難...
キーワード:パーソナルデータ/アンサンブル学習/情報量/AI/アルゴリズム/プライバシー/プライバシー保護/ブロックチェーン/機械学習/時系列解析/深層学習/人工知能(AI)/情報通信/ワークショップ/モニタリングシステム/産学連携/マネジメント/シミュレーション/フィードバック/プロトタイプ/モニタリング/自動化/実証実験/性能評価/連合学習/標準化
他の関係分野:複合領域工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年5月21日
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一画素カメラでホログラム動画の記録に成功
散乱透視顕微鏡への応用も実証
神戸大学大学院システム情報学研究科の米田成准教授と次世代光散乱イメージング科学研究センターの的場修教授は、スペインのジャウメ1世大学のEnrique Tajahuerce教授のグループと共同で一画素センサーを使用したホログラム動画の記録に成功しました。通常、画像を取得するには光センサーを二次元的に複数画素並べたイメージセンサーが必要です。しかし近年ではわずか一画素で画像を取得する「一画素カメラ」の研究が進められており、次世代の分光技術や散乱透視技術への応用が期待されています。一方で、従来の一画素カメラでは、観察対象が二次元物体に限られており、三次元物体を対象とする場合や、動的な対象への応用は困...
キーワード:圧縮センシング/情報学/人工知能(AI)/フォトダイオード/ディスプレイ/液晶/イメージセンサー/ホログラム/レンズ/可視光/光散乱/光変調/光変調器/センサー/センシング/光センサー/頭蓋骨/マウス/スマートフォン/低侵襲
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発表日:2025年5月20日
45
都市緑地が最も必要な場所はどこか?
居住地区の困窮度・都市化の程度によって異なるニーズ
本研究では、「客観的な自然との関係性」(自然を訪れる頻度や住環境における自然の多さ)と「主観的な自然とのつながり」(自然への親近感や幼少期の自然体験)という2つの側面から自然との関係性を評価しました。さらに、地域の「困窮度」(地理的剥奪指標※1)や「都市化の程度」(居住地区内の市街地の割合)といった居住環境要因、そして市民参加や地域愛着といった社会的要素も加え、多変量解析によってそれぞれが人々のウェルビーイングとどのように関連するかを検討しました。本研究のユニークな点は、①自然との関係性を客観・主観の両面から同時に扱った点、②都市化や地域困窮度といった地理的・社会...
キーワード:多変量解析/主観評価/時系列データ/科学社会学/心身の健康/都市緑地/環境政策/因果関係/居住環境/持続可能/まちづくり/ライフスタイル/市民参加/持続可能な開発/都市環境/都市計画/農地/ライフコース/フィリピン/環境要因/日常生活/ソーシャルキャピタル/健康格差
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発表日:2025年5月16日
46
「量子の仮面」が物質の素顔を覆い隠す
表面の微小変化が生む“量子錯覚”のメカニズムを解明
今回、神戸大学と電気通信大学の研究チームは、量子力学に基づく理論計算(第一原理計算と原子軌道線形結合法)を用いて、ビスマスの結晶構造と電子のふるまいを詳細に調べました。その結果、ビスマスの表面近くでは、原子の並ぶ間隔がごくわずかに拡がっている(=表面緩和)ことが分かりました。さらに、このわずかな変化が局所的にトポロジーの性質を反転させてしまうことを明らかにしました。つまり、物質の中身のトポロジーとは異なる性質を持つ“表面の層”が自然に形成され、本来表面に現れるはずの中身の性質が隠されてしまうという現象が起こっていたのです。これまでトポロジカル物質を見分けるためには、「バルク・エ...
キーワード:電気通信/先端技術/位相幾何学/トポロジー/ビスマス/幾何学/物質科学/量子コンピュータ/ブロッキング/アンチモン/スピン軌道結合/トポロジカル/トポロジカル物質/絶縁体/半金属/スピン/スピントロニクス/第一原理/第一原理計算/半導体/量子力学/結晶構造/表面構造/構造変化
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発表日:2025年5月1日
47
乳酸菌のゲノムを精密に編集する手法を確立
高機能ヨーグルトの作成も可能に
図3. 糖尿病増悪悪物質の変化 本研究では、乳酸菌での高効率で精密なゲノム編集を実現するべく、代表的な乳酸菌株であるLactiplantibacillus plantarum(漬物・乳製品に利用)を用い、塩基編集技術Targe...
キーワード:最適化/先端技術/突然変異/バクテリア/ゲノムDNA/持続可能/持続可能な開発/生産性/組み換え/CRISPR-Cas/機能性/発酵/ゲノム編集技術/プロバイオティクス/遺伝子組み換え/ゲノム科学/CRISPR/パフォーマンス/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/ラット/細胞死/アレルギー/ゲノム/メンタルヘルス/遺伝学/遺伝子/睡眠/生活習慣病/糖尿病
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発表日:2025年4月15日
48
力学系の内部構造を解析する深層学習を開発
物理現象や複雑システムの理解や解析に期待
様々な物理システムが絡み合った力学系を各要素に分割できる深層学習モデルを開発。各要素の特性と要素間の結合パターンの同定に成功。工学・自然科学分野における複雑システム解析の進展に期待。背景多くの物理現象やロボット、電気回路、化学反応などはすべて一種の力学系とみなすことができ、未知の力学系をデータからモデル化し、予測や制御に役立てるために、深層学習(ニューラルネットワーク)が用いられてきました。特に近年、常微分方程式*5で記述できるような力学系に対し、解析力学の知見を用いることで、エネルギー保存則などの物理法則を遵守できる手法が開発さ...
キーワード:電力制御/AI/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報学/深層学習/社会システム/微分方程式/偏微分方程式/計算機シミュレーション/内部構造/保存則/力学系/キャパシタ/力制御/シミュレーション/ニューラルネット/マルチフィジックス/モデル化/ロボット/ロボット工学/自動車/冗長性/振動解析/ニューロン/神経細胞
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発表日:2025年3月28日
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テラヘルツ波で耳の病気を見える化
内耳蝸牛内部の非破壊3D観察に成功
早稲田大学大学院情報生産システム研究科 芹田和則(せりたかずのり)准教授、神戸大学大学院医学研究科 藤田岳(ふじたたけし)准教授、柿木章伸(かきぎあきのぶ)特命教授、大阪大学レーザー科学研究所 斗内政吉(とのうちまさよし)教授、大阪大学大学院工学研究科博士課程Zheng Luwei(ゼンルーウェイ)氏らによる研究グループは、マウスを用いた実験により、テラヘルツ波※1を利用して、音をつかさどる耳の器官である「内耳蝸牛※2」のマイクロメートルスケールの小さな内部構造を3次元で非破壊観察することに世界で初めて成功しました。蝸牛は骨に囲まれているため...
キーワード:3D画像/機械学習/生体情報/品質管理/コンパクト化/パルス/フェムト秒パルス/非線形/非線形応答/内部構造/テラヘルツ/分子分光/プローブ顕微鏡/一分子分光/パルスレーザー/回折限界/3Dイメージング/テラヘルツ波/レンズ/可視光/波長変換/半導体デバイス/非線形光学/3次元構造/ナノメートル/フェムト秒/マイクロ/レーザー/光計測/周波数/生産システム/電磁波/半導体/一細胞/光学顕微鏡/生体内/近接場/光イメージング/頭蓋骨/内視鏡/難聴/病理/蝸牛/プローブ/マウス/早期発見/低侵襲
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発表日:2025年3月28日
50
診療録直結型肥満症データベースを開発
ビッグデータで肥満症を制す
小川教授らは、日常診療で使用されている電子カルテから肥満症に関する情報を直接かつ自動的に抽出し、データセンターに送信・蓄積して様々な分析に活用できるシステムを開発しました。日本では、大規模医療機関の電子カルテ情報は「SS-MIX2」(※2)と呼ばれる医療情報の保管システムに記録されています。このSS-MIX2に保管されたデータは、有用な大規模医療ビッグデータとしてさまざまな活用が期待されています。ただし、SS-MIX2に保管されるのは、血液や尿などの検体検査データ、薬剤処方データなど、コード化された情報のみです。一方で、患者の病歴、血圧や体重を含む身体診察の情報などはコード化されていな...
キーワード:情報学/情報基盤/匿名化/テンプレート/腎臓病/肥満症/膠原病/冠動脈/肝疾患/関節/脂肪組織/アルコール/運動器/冠動脈疾患/健康診断/心臓/脊椎/地域医療/医用システム/医療費/変形性関節症/血液/受容体/腎臓/内分泌/脳梗塞/2型糖尿病/レセプト/医療情報/医療情報学/運動器疾患/血圧/高血圧/脂質/脂質異常症/脂肪肝/小児/睡眠/電子カルテ/糖尿病
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発表日:2025年3月19日
51
海の動物が海洋課題の解決に貢献!?
Internet of Animals (IoA)の可能性
神戸大学大学院海事科学研究科の岩田高志助教と早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構の赤松友成研究院教授は、海洋生物に記録計を装着する「バイオロギング」を活用し、人類が直面している様々な海洋の課題解決に貢献できる可能性を示しました。バイオロギングは、動物の行動やその周辺環境を調べる観測手法であり、海洋温暖化、海洋ごみ、化学汚染、漁業による混獲、海洋保護区の管理など、多岐にわたる課題への応用が期待されています。海洋動物による観測では、従来の観測技術では困難だった海氷下や荒天時のデータを収集できる特徴があります。バイオロギングと従来の海洋観測手法を組み合わせることで、科学的根拠に基づく海洋管理政策の立案...
キーワード:AI/インターネット/オープンデータ/モノのインターネット/モノのインターネット(IoT)/位置情報/情報学/人工知能(AI)/産学連携/海氷/極域/影響評価/海洋/因果関係/海面水温/海洋観測/観測手法/データ解析/持続可能/ケーススタディ/持続可能な開発/センサー/センシング/モニタリング/リモートセンシング/海洋環境/風力発電/洋上風力発電/マッピング/アザラシ/海洋生物/バイオロギング/温暖化/漁業/ラット/標準化
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発表日:2025年3月13日
52
草原の花と昆虫の関係修復には75年以上草刈り管理を続けることが必要!
方法長野県上田市菅平高原にあるスキー場で虫媒植物※3と送粉者の調査を行ないました。菅平高原には、数千年維持されてきた草原をそのまま利用して造られたスキー場草原(古草原)と異なる時期に森林伐採により新しく造成されたスキー場草原(再生草原)がみられます(図1)。二つのタイプの草原は冬にはスキー場となりますが、春から夏にかけては絶滅危惧種を含む草原性植物の重要な生息地となっており(図2)、年に1回秋ごろに行われる草刈りによって管理維持されています。...
キーワード:ネットワーク解析/情報学/産学連携/生物多様性保全/ホットスポット/ミツバチ/種多様性/縄文時代/持続可能/持続可能な開発/花粉/森林伐採/環境保全/土地所有/生態系/昆虫類/生態系機能/絶滅危惧種/土壌/生物多様性/高齢化/標準化
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発表日:2025年3月12日
53
実験から仮説を自動立案する自律型実験システムの有用性を実証
ロボット×AIによるバイオテクノロジー実験の自動化
神戸大学と島津製作所の研究チームは、柔軟性と拡張性を兼ね備えた「自律型実験システム(Autonomous Lab, ANL)」を世界に先駆けて開発し、その有効性を検証しました。ANLはモジュール式の実験装置※2とベイズ最適化※3アルゴリズム機能を組み合わせ、培養・前処理・測定・分析・仮説生成までのプロセスを自動で実行できるシステムです(図1)。本研究では、ANLの有効性を検証するため、大腸菌を用いたグルタミン酸※4生産のための培地最適化を以下のように実施しました。ANLの構築:大腸菌の培養用プレー...
キーワード:AI/アルゴリズム/プロトコル/機械学習/最適化/情報学/人工知能(AI)/産学連携/計算機シミュレーション/データ解析/質量分析/生産技術/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/データ処理/マイクロ/ロボット/ロボットアーム/ロボット制御/光計測/再生可能資源/自動化/実証実験/制御システム/生産性/発酵/経済成長/酵素活性/微生物/ビタミン/アルコール/神経伝達物質/大腸/反応時間/アミノ酸/グルタミン酸/バイオテクノロジー/抗生物質/合成生物学/細胞増殖/細胞培養/生体分子/代謝物/大腸菌/ゲノム/遺伝子/脂質
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発表日:2025年3月11日
54
多端子形双方向直流コンバータを開発
複数のエネルギーデバイスを融合する電力インターフェース
電力インターフェースの入力側・出力側に複数のエネルギーデバイスをもつシステム構成に対応できることがMP-BDCの価値を高めることになります。具体的には、入力直列-出力並列(ISOP)、入力並列-出力直列(IPOS)などの電力変換器の多重化に対応できるだけでなく、入力側・出力側がそれぞれ単一もしくは複数のエネルギーデバイスで構成される場合でも双方向(相互)に電力変換できる機能が求められます。また、直流負荷の電力需要に依存して変動する直流母線電圧に大きく左右されず、BESSとEVの蓄電量を自在に制御することも必要です。この課題に対して、当研究グループでは、先に開発した「インターリーブチャージポンプ...
キーワード:電力制御/インターフェース/AI/モノのインターネット(IoT)/情報学/人工知能(AI)/産学連携/トポロジー/ノイズ/高周波/ケイ素/MOSFET/エネルギー貯蔵/トランジスタ/高電圧/蓄電池/電力システム/電力工学/電力変換/半導体デバイス/力制御/カーボンニュートラル/デジタル化/持続可能/省エネ/低炭素/分散型電源/マネジメント/持続可能な開発/電池/燃料電池/カーボン/SiC/パワーエレクトロニクス/マイクロ/化学工学/軽量化/航空機/自動車/周波数/設計法/電気自動車/電力変換器/半導体
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発表日:2025年3月5日
55
ホログラフィーの弱点を克服レーザーを不要とする単一カメラを用いた高速度 3 次元 イメージング技術の実証に世界で初めて成功
このような状況において、本研究グループは並列強度輸送方程式(図1)と呼ぶ技術を考案しました。この技術では、従来の強度輸送方程式で必要な複数枚の画像を1台のカメラを用いてワンショット記録するので、物体のある瞬間の強度と位相の両方の画像を1枚の画像として取得することを可能にしました。これにより、用いるカメラの撮影速度に応じて、動く物体の強度と位相の両方の動画を記録できるようになりました。また、高速度カメラを用いて並列強度輸送方程式を実施することで、可干渉性の低い光源で照明された高速に動く物体やその物体が発する光の強度と位相の両方の高速度動画像の記録を可能にしました。並列強度輸送方程式を実施...
キーワード:3次元形状/動画像/情報学/空間解析/時空間解析/産学連携/ホログラフィー/核融合/核融合炉/揺らぎ/内部構造/CCD/磁場/太陽/直線偏光/太陽光/CMOS/ホログラム/光散乱/高電圧/LED/計測技術/発光ダイオード(LED)/エンジン/システム工学/プラズマ診断/マイクロ/レーザー/画像計測/屈折率/光学素子/航空機/自動車/分解能/可視化技術/蛍光顕微鏡/蛍光標識
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発表日:2025年3月3日
56
腸への糖排出による人と腸内細菌の新しい共生関係を発見
小川教授らは、まずメトホルミンを飲んでいる人を対象に、FDG-PETを連続的に撮像することで、血管内に投与したFDGがどのように腸の中に移動するかを調べました。その結果、腸管の中ではFDGは小腸の上部(空腸)に最初に現れ、その後、腸の中を大腸から直腸へと動いていくことが分かりました(図2)。図2. FDGの腸管内での動態の観察...
キーワード:情報学/産学連携/解析学/高エネルギー/グルコース/質量分析/持続可能/持続可能な開発/発酵/病原菌/有機酸/FDG/ポジトロン/機能解析/オミクス/生体防御/大腸/短鎖脂肪酸/腸内環境/MRI/がん細胞/マウス/血液/抗生物質/脂肪酸/小腸/内分泌/分子イメージング/細菌/社会医学/腸内細菌/糖尿病/放射線
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発表日:2025年3月3日
57
“助け合う脳”向社会行動に関わる新たな脳構造・脳機能の特徴を発見
多様な向社会行動の測定:20~60代の成人217名を対象に、囚人のジレンマゲームや信頼ゲームなど15種類の経済ゲームを匿名環境下で実施し、実際の行動にもとづいて利他性や協力性を評価しました。マルチモーダルMRIによる総合的な脳評価:構造MRI・安静時機能MRI・拡散MRIを用いて、脳の解剖学的構造や神経線維の走行の特徴、左右脳半球間を含む機能的・構造的ネットワークを調査しました。データ解析手法:複数の行動指標と脳画像指標を同時に解析できる「多重正準相関分析」を用い、行動データと脳画像データの多対多関係を包括的に解明しました。主な発見...
キーワード:画像データ/マルチモーダル/ゲーム/タスク/ネットワーク解析/社会情報学/情報学/囚人のジレンマ/産学連携/自然災害/グラフ理論/磁気共鳴/水分子/データ解析/協力行動/接合部/大脳/脳発達/磁気共鳴画像/髄鞘/脳画像/脳神経科学/脳科学/臨床応用/思春期/解剖学/MRI/神経科学/神経回路/神経細胞/大脳皮質/脳機能/メンタルヘルス/遺伝子/加齢/小児/認知機能/老化
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発表日:2025年2月27日
58
広帯域のテラヘルツ光で光のダイオ
ード効果を観測次世代高速無線通信用デバイスの開発につながる機構を解明
テラヘルツ光注1の一方向透過性(光ダイオード効果)を広い吸収帯を持つ特殊なマグノン注2励起において観測しました。50テスラ注3、3テラヘルツという極限的な磁場と周波数領域での電子スピン共鳴注4測定と、「自発的マグノン崩壊」に基づく理論により、電気磁気効果注5(交差相関効果)による光の電場と磁場の干渉機構を明らかにしました。本研究はテラヘルツ領域の光通信に利用できる光アイソレータや光スイッチ実現への扉を開く重要な成果です。&n...
キーワード:無線通信/ミリ波/オープンアクセス/情報学/産学連携/ESR/エレクトロマグノン/テラヘルツ光/パルス/パルス強磁場/パルス磁場/マグノン/マルチフェロイック/幾何学/強磁場/交差相関/磁気秩序/磁気励起/準粒子/電気磁気効果/反強磁性/誘電性/量子化/広帯域/中性子/中性子回折/電子スピン共鳴/非弾性/テラヘルツ/遠赤外線/磁場/赤外線/超伝導/磁気モーメント/磁性体/スピン波/強磁性/光アイソレータ/光スイッチ/光デバイス/光吸収/光通信/光励起/理論解析/コバルト/スピン/マイクロ/マイクロ波/金属材料/光学素子/周波数/電磁波/半導体/量子力学/干渉効果/APC
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発表日:2025年2月26日
59
宍道湖で大量繁茂する水草優占種が塩分の変動に応じて入れ替わっていた!?
長期的な環境DNA観測によってバイオマスの明瞭なトレンドが明らかに!
環境DNA手法は、野外で水1リットルほどを採取するだけで生物の生息状況(在不在や生物量)を推定できる簡便で画期的な調査手法であり、多地点・多頻度のモニタリング調査に適しています。しかし、これまで長期的な調査に適用した事例はほとんどありませんでした。本研究では、宍道湖で近年大量繁茂が問題となっている沈水植物(水草)2種に焦点を当て、2016年から毎月実施してきた環境DNA調査によって得た7年間分のサンプルを分析しました。その結果、両種のバイオマスの年変動や季節変動などが明らかになり、また、どちらが優占種となるかは宍道湖の塩分変動が強く関係していることがわかりました。...
キーワード:機械学習/情報学/人工知能(AI)/産学連携/湖沼/生態系サービス/データ収集/季節変動/光合成/持続可能/現地調査/持続可能な開発/モニタリング/解析モデル/統計解析/環境保全/生態系/バイオマス/土壌/DNA分析/環境DNA/漁業/将来予測/PCR/早期発見
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