Web Syllabus(講義概要)
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生命データサイエンス特論演習Ⅰ(DM)
英文名 Practice for Advanced Course of Biomedical Data Science Ⅰ (DM)
科目概要 未来工学研究科(修士課程)生命データサイエンス専攻修士1年後期、主科目、選択、演習、2単位
科目責任者  渡辺 豪、鎌田 真由美
担当者 (※は実務経験のある教員) 渡辺 豪石井 良樹佐藤 俊輔鎌田 真由美ジャヤクマル・ワサンタン牧垣 秀一朗
講義室

授業の目的

創薬及び有機材料に関わる物理学及び情報科学について最新の学術論文等を読みこなし、具体的に論文で示されている実験手法やデータ解析アルゴリズムをプログラムに書き下すこと、及び発表用資料を作成することにより、自身の修士課程での研究に役立てることを目指す。併せてディスカッションやプレゼンテーションを通じて、自らの考えを表現する方法についても修得する。

教育内容

創薬及び有機材料に関連する物理学及び情報科学のうち、特に分子シミュレーションに用いられている物理法則、生体関連分子に関わるデータを処理するための情報科学的手法などの話題について最新の知識を学ぶとともに、批判的に先行研究を読み解く方法を学ぶ。

教育方法

履修者は「創薬及び有機材料に関わる物理学及び情報科学」に関するできるだけ最近の英語文献を読み、その内容についてパワーポイントなどを利用して20分程度の発表をした後に、質疑応答など、討論を行うことでその文献の理解を深めるとともに科学的な議論の仕方を修得する。発表内容等については適宜フィードバックを行う。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP1、DP2、DP3、DP4

授業内容(シラバス)

項目 内容 担当者
1 ガイダンス・書籍、論文の選び方、プレゼンテーションとディスカッション 本講義の目的や進め方等を説明するとともに、紹介する論文の選び方、関連文献の検索方法、発表手法について学ぶ。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
2 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学①
真空中におけるタンパク質と医薬品候補分子のドッキングシミュレーションに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
3 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学②
溶媒中におけるタンパク質と医薬品候補分子のドッキングシミュレーションに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
4 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学③
タンパク質と医薬品候補分子の結合自由エネルギーに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
5 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学①
Ligand/Structure-based virtual screeningについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
6 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学②
機械学習を用いた分子構造予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
7 学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学③
機械学習を用いたターゲット探索についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
8 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学①
有機分子集合体の分子シミュレーションについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
9 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学②
溶液系のミクロなダイナミクスについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
10 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学③
溶媒和自由エネルギー、平均力ポテンシャルについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
鎌田 真由美
佐藤 俊輔
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
11 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学①
有機結晶の構造予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
12 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学②
機械学習を用いた高分子の物性予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
13 学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学③
ケモインフォマティクスを利用した機能性有機材料の分子設計についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
14 学術論文発表並びに討
論:
有機材料に関連する物理学と情報科学の境界領域
機械学習と分子シミュレーションを併用した有機材料の物性予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
15 総括と取りまとめ これまでに紹介した論文についての総括を行い研究動向について議論する。 渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 1
項目
ガイダンス・書籍、論文の選び方、プレゼンテーションとディスカッション
内容
本講義の目的や進め方等を説明するとともに、紹介する論文の選び方、関連文献の検索方法、発表手法について学ぶ。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 2
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学①
内容
真空中におけるタンパク質と医薬品候補分子のドッキングシミュレーションに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 3
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学②
内容
溶媒中におけるタンパク質と医薬品候補分子のドッキングシミュレーションに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 4
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する物理学③
内容
タンパク質と医薬品候補分子の結合自由エネルギーに関する学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 5
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学①
内容
Ligand/Structure-based virtual screeningについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 6
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学②
内容
機械学習を用いた分子構造予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 7
項目
学術論文発表並びに討論:
創薬に関連する情報科学③
内容
機械学習を用いたターゲット探索についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 8
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学①
内容
有機分子集合体の分子シミュレーションについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 9
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学②
内容
溶液系のミクロなダイナミクスについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 10
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する物理学③
内容
溶媒和自由エネルギー、平均力ポテンシャルについての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
鎌田 真由美
佐藤 俊輔
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 11
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学①
内容
有機結晶の構造予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 12
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学②
内容
機械学習を用いた高分子の物性予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 13
項目
学術論文発表並びに討論:
有機材料に関連する情報科学③
内容
ケモインフォマティクスを利用した機能性有機材料の分子設計についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 14
項目
学術論文発表並びに討
論:
有機材料に関連する物理学と情報科学の境界領域
内容
機械学習と分子シミュレーションを併用した有機材料の物性予測についての学術論文、書籍等の内容についての発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗
No. 15
項目
総括と取りまとめ
内容
これまでに紹介した論文についての総括を行い研究動向について議論する。
担当者
渡辺 豪
石井 良樹
佐藤 俊輔
鎌田 真由美
ジャヤクマル・ワサンタン
牧垣 秀一朗

到達目標

自らの読解力、プレゼン力、科学的に議論する能力を向上させるともに、学術論文を短い時間で読み解き、その内容を正確に理解したうえで、他者に説明できるようになる。

評価方法

自身が担当する回の準備スライド(50%)、発表内容及び質疑応答(50%)から評価する。

準備学習(予習・復習等)

【講義時間外に必要な学習の時間:60 時間】
予習:各人が担当する回においては、担当範囲の内容について説明すべき点、不明の点などを明らかにし、必要に応じて参考文献などを調べ、発表に臨むこと。また、自分の担当以外の回においては、事前に予定されている範囲に目を通し、質問点などをまとめておくこと。
復習:発表後には、教員を含め、研究室に所属するすべての履修生との間で議論が行われる。発表での不明瞭・不十分であった内容や、質疑において十分な回答が行えなかった点については、改めて参考文献などを調べて理解を深めること。自分の担当の有無に関わらず常に同様の姿勢で臨んでもらいたい。

備考・その他

この科目では、教員を含むすべての履修者との議論を通じて、自身の研究の遂行に役立てることはもちろん、将来必要となる知識や科学的考察能力を養成することを目的としている。他の学生の担当回であっても自身の関係する内容として捉えるなど、新たな気付きを見出せるよう積極的に取り組むこと。
【関連科目:生命データサイエンス特別講義Ⅰ、生命データサイエンス特別研究Ⅰ・Ⅱ】

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 なし
参考書 ケモ・マテリアルズ・インフォマティクス入門
金谷重彦ら(著) 近代科学社
参考書 分子システムの計算科学
−電子と原子の織り成す多体系のシミュレーション−
金田行雄・笹井理生 共立出版
参考書 巨大分子系の計算科学 日本化学会編 化学同人
参考書 化学における情報・AIの活用 日本化学会編 化学同人
教科書
書名
なし
著者・編者
発行所
参考書
書名
ケモ・マテリアルズ・インフォマティクス入門
著者・編者
金谷重彦ら(著)
発行所
近代科学社
参考書
書名
分子システムの計算科学
−電子と原子の織り成す多体系のシミュレーション−
著者・編者
金田行雄・笹井理生
発行所
共立出版
参考書
書名
巨大分子系の計算科学
著者・編者
日本化学会編
発行所
化学同人
参考書
書名
化学における情報・AIの活用
著者・編者
日本化学会編
発行所
化学同人