慶應義塾 理工学部 生命情報学科

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生命情報学科 沿革


2022年度 生命情報学科20周年

2012年度 生命情報学科10周年記念行事が開催
2012年5月 生命情報学科10周年記念行事が開催された。

2005年度 基礎理工学専攻に生命システム情報専修が設置
2005年4月 理工学研究科 基礎理工学専攻に生命システム情報専修が設置された。

2004年度 生命情報学科の1期生が卒業
2005年3月 2004年度に生命情報学科の1期生が卒業した。

2002年度 生命情報学科が1、2年生同時に新設
2002年4月 理工学部全ての学門から2年生が学科配属された。2002年度と2003年度は応用化学科、化学科、システムデザイン工学科、物理情報学科、および情報工学科の学生が卒研生として配属された。

「学問のすゝめ」「究理図解」


「学問のすゝめ」
生命情報学科で行われている研究内容を、分かりやすくご紹介します。

[2023年4月] 松本 緑(生物学から考える多様性のすすめ
[2022年3月] 榊原 康文(生命の設計図をデザインする
[2021年4月] 岡 浩太郎(シュレーディンガーによるバイオイメージング 研究の路線
[2020年4月] 佐藤 智典(グローバル感染症に備える
[2018年10月] 牛場 潤一(脳の柔らかさを知る
[2015年5月] 宮本 憲二(酵素の機能を自在に操る
[2014年4月] 舟橋 啓(コンピュータの力で「生命とは」の問いに挑む
[2013年9月] 松本 緑(自然に学ぼう-環境変化に対応する生殖戦略-
[2012年8月] 土居 信英(温故知新:生命40億年の進化に学び、新しいタンパク質をつくる

元のリンク(生命情報学科教員のみ)


「究理図解」
[No.14] 堀田耕司
シンプルなモデル生物、 ホヤから探る動物の形作りと進化

[No.01] 牛場潤一
念じるだけで機械が動くブレイン・マシン・インターフェースの世界


学科教授による対談(10周年記念誌より)

——— 現教授の先生方に、学科の10周年を記念してお話をお聞きします。新学科が設立されていろいろとご苦労も多かったと思いますが、教育・研究を振り返ってみてどのように感じておられるでしょうか?

井本 「2000年頃に理工学部に情報系と生命系の融合した学科を開設する時には、確かにいわゆる「生命情報学」のような学問分野が勃興しつつあると感じました。2002年に生命情報学科が開設され、理工学部の様々な研究分野のエキスパートが集まりましたが、生命情報研究・教育をどのような方向に向けていくかはまさに手探り状態でした。その後、次第にバイオインフォマティクスやシステム生物学分野の教員が学科に加わり、改革に改革を重ね、10年をかけてようやく名実共に「生命情報学科」になった感があります。
 この間、生命情報学科の学生はその柔軟な頭脳でウエットバイオロジーとドライバイオロジーの基礎を習得し、実際にラボセミナーでは学生だけでインフォマティクスを取り入れたケミカルバイオロジー研究データのディスカッションがなされることもあり、学科開設当時に理想として思い描いていた学生が、まさにそこにいると感じています。頑に初期の学科方針を貫き通したことが、確実に実を結んできていると思います。」

岡  「生命情報学科が目指している「生命現象をシステムとして理解する」という教育・研究分野の展開においては、私のバックグラウンドである計測工学はかなり役立ったと思っています。特に生体計測工学、電子回路、生命系の数学(線形代数)、生命系の物理化学など、多分学生には手強い科目を担当することが多かった10年でした。しかしながら生命現象をシステムとして理解するという観点からは、ミクロ(分子レベル)とマクロ(生命体)を結ぶロジックを多少なりとも学生諸君に掴んでもらえたらと思っています。
 一方で数理系に強いと有機化学が苦手だったり、また化学系が得意だと微分方程式や線形代数は苦手という学生が多いと思います。(滅多にいるわけではありませんが)たとえこの両方に強い学生であっても、分子細胞生物学の分厚い教科書が待ち構えています。生命情報学科の最初の10年間は、学生は手探りで勉強をしてきたと感じていると思いますが、実は教員も手探りの連続で、学生諸君には迷惑をかけたこともあったかもしれません。また一方で、理工学部でもピカイチの多くの学生と巡り会えたことも大きな収穫です。」

——— 佐藤先生は、新学科ができるという事で慶應義塾大学にこられたそうですね。

佐藤 「理工学部に新学科ができるということで、生命情報学科という新学科構想には他大学の類似の学科とは異なった新たな学問分野であると感じていました。私の研究分野はケミカルバイオロジーですが、自分も勉強しなくてはならないことが多々あることに気づきました。ですが柔軟な頭脳を持つ学生の方が、新しい知識の吸収は早そうです。
 研究はグライコミクスにおける糖鎖の解析、ペプチドライブラリーを用いた抗インフルエンザ薬の開発など、情報学と関係のなさそうな研究でしたが、情報学により研究がレベルアップしていると思える様になりました。」

——— 榊原先生は情報系の教員として来られましたが、新学科についてはどのような印象を持たれましたか?

榊原 「10年前に生命情報学科が設立された当時は、生命科学や分子細胞生物学に情報科学や計算機科学の方法論を用いるということで、目新しさや期待感がかなりあり、それだけで価値があるとされていました。それから数年が経ち、真の生命情報というシナジー効果や成果を出すことが求められるようになりました。学門3の学生に数学やプログラミングを教えて、その意義を納得させる教育を地道に続けました。
 生命と情報という異分野間の共同研究を模索して研究を継続してきましたが、卒研や修論発表会を通し、教員自身もお互いの分野を理解して認め合うことにより、本当の共同研究が可能になってきたと思います。情報科学はもともと境界分野にある学問なので、学科内の研究室と共同研究を行いやすい立場にあります。今では、私の研究室の学生もそうですが、遺伝子工学実験や分子生物学実験を行い、そのデータを自らプログラミングをして解析をするという、学科設立当初に思い描いていた学生像が実現されるようになったと思います。」

——— 他にはない学科構想ということで、先生方にとっても教育や研究に対してチャレンジされた10年間であった様ですね。これからも生命情報学の分野は成長していくと思いますが、これからどのような教育・研究を行っていきたいと考えておられますか?

井本 「生命情報学科開設時に情報科学や計算機科学の素養のない私が「情報科学を取り入れた生命科学」に憧れを抱いたのは、きっとそこに新しいブレークスルーがあると予感したからです。私にとっては思っていた以上にバイオインフォマティクスは有用でしかも有能で、無理難題にも答えようとしてくれます。この無理難題に答えようとする研究姿勢は、これまで多くの研究者が敬遠してきた領域への新しい切り口となることが予想できます。その意味において、生命情報学科の学科理念に基づいた教育方針は、これまで以上に磨きをかけていかなければいけないと思います。
 しかしその一方では、次世代シークエンサーの爆発的な進歩に見られるように生命科学における情報科学と計算機科学の占めるウエイトは益々大きくなると思われます。したがって、ウエットバイオロジストは、情報科学と計算機科学を利用した魅力的な研究テーマに取り組んでいかなくてはいけないと思います。これは散漫な幅広い教育を実施するだけでは不十分で、生命情報学科のような小さな学科ではもっと方向性を示したカリキュラムの整備が必要だと思います。」

佐藤 「これからは、日々の研究の中に高度なバイオインフォマティクスが当然の様に入り込んでいるという状況を思い描いています。生命情報学科では、細胞の仕組みを理解して制御する方法を見つけ出すことで、生体制御、診断や創薬への応用を目指している研究が多いですね。競争が激しい分野でもあるので、他の研究者とはひと味違う研究を行い、生命の本質を掴むためには、化学、生物、物理、さらに情報学をうまく融合させることにかかっている部分がかなり大きい。ここで情報学を使いこなすことで何か違う事ができそうだという期待感が生まれてくると確信しています。」

岡 「生命現象はとても複雑で、その断面を切る方法は無限にあります。生物学は、まず化学に征服され、その後に物理学が乱入し、これでおしまいかと思ったところで、情報学が侵入してきたというのが、純正生物学者の感想ではないでしょうか。私の印象では、情報学は、生命現象に対して、化学的な手法や物理学的な手法で大量に集められた情報を仕分けて、我々が見落としていた関係を抽出できる強力な方法を提供していくものと思います(いままで生命情報で教えられてきた手法はそのような手法のごくごく一部です)。特に時間が露に入ってこない場合には強力であると思います。一方で時間が露に入ってくる生命現象のダイナミクスを理解するために制御論での議論を支えるのに十分な実験的な手法の開発は今後ますます進んでゆくでしょう。
 生命現象は「時間空間的な広がり」を持つ現象であることから、測定対象に擾乱を与える手法とその後の緩和過程を計測するイメージング技術、そしてその結果を解析するための理論とが車の両輪になって定量生物学からシステム生物学への道を拓くものと考えています。私は、要素を構成しているモノにはそれほどこだわりがなく、むしろ相互作用を理解するためのアイデアや手法の開発を、個体レベル、細胞レベルで進めて行きたいと思っています。」

榊原 「私たちにとって最近の最大のトピックは、何と言っても、次世代シークエンサーという機械が開発されたことです。従来のシークエンサーの数百倍という圧倒的な性能もさることながら、出力されるデータが1ランでテラバイトにも及ぶという膨大なデータ量は、コンピュータ無しで解析することは不可能なところに来ています。しかし、このデータをきちんと情報処理してあげれば、かつては国家規模のプロジェクトを必要としていたゲノムの解読を、1研究室で行うことも可能にします。この次世代シークエンサーにより、ゲノム科学や生命科学は次の新しいステージに入ったと確信しています。
 また、質量分析計やその他の様々なハイスループットな実験装置の開発により、情報科学と計算機科学はますます生命科学に欠かすことができないものになってきています。ある高名なゲノム科学者は、もはやゲノム科学は情報科学であると言い切っています。ただ、10年前に、国内に多く設立された生命情報関連の学科や研究科も、今はほとんど残っていません。それは決して不必要になったということではなく、結局、生命と情報を融合することに失敗したからだと思います。我々の生命情報学科もまだ成功を手にしたわけではありませんが、10年前よりは明らかに進歩をしており、その方向も決して間違っていないと思います。」

——— お話を伺っていると、異分野の融合を行うために学科の方向性に対して共通した理念と熱意を持っておられる様に感じました。それでは最後に、生命情報学科の将来を担う学生たちにひと言メッセージをお願いします

井本 「情報科学や計算機科学の力をベースに、それらを駆使してウエットバイオロジーの立場から環境問題やエネルギー問題、さらには脳科学を融合した医療や福祉問題を突破する若き研究者の育成が生命情報学科のこれからの課題であると思っています。」

岡 「講義だけでは生命情報の全貌を俯瞰することなどは無理ではないかと思います。卒業前くらいになって、「少し高いところから生命現象をみれるようになったかな」と感じてもらえるようであれば、生命情報の教員としては望外の幸せです。生命情報学はまだまだ若い学問分野であり、バックグラウンドの異なる多くの人たちがこの分野に参入してきてくれることを期待するとともに、私たちが育ててきた学生が、次の世代の担い手になってくれると信じています。」

榊原 「次世代シークエンサーのような技術革新やブレークスルーがこの先もきっと起こることと思いますが、その大きな変化をいつでも受け入れられる準備をしておくだけでなく、つきなみな言い方ですが、常に一歩先を行く新しい考え方と独自性を持ち、センスを磨いて時代に敏感になっておくことが求められると思います。」

佐藤 「学部時代に幅広い分野を学ぶことは、正直大変だと思います。しかしながら、研究室で専門的な深い知識を身につけることで、学部時代の幅広い教育により視野が広がると信じています。生命情報学科で学んだ基礎学問を身につけた学生なら何か違う発想と能力を発揮してくれるのではないかと期待しています。」

——— 有り難うございました。先生方および生命情報学科でのこれからの教育と研究の発展を期待しています。

(生命情報学科10周年記念誌より抜粋・一部改変, 2012年3月)