Web Syllabus(講義概要)
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生命データサイエンス特論演習Ⅱ(DM)
英文名 Practice for Advanced Course of Biomedical Data Science II (DM)
科目概要 未来工学研究科(博士後期課程)生命データサイエンス専攻博士1年~2年通年、主科目、選択、演習、4単位
科目責任者  渡辺 豪
担当者 (※は実務経験のある教員) 渡辺 豪鎌田 真由美
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んだ上で、独自の実験手法やデータ解析アルゴリズムの実装、及び発表用資料を作成することにより、自身の博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、先行研究における背景や意義を主体的に理解するとともに、その研究者がどのように課題設定し、その成果を取りまとめ、公表に至ったかの過程をトレースすることにより、研究の本質を捉え、客観的な視点から研究成果を評価・分析し、自ら課題を見出す能力を涵養する。

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き、客観的に評価・分析することによって、生命データサイエンス分野を牽引する研究へと昇華できるよう、実践的な手法を学ぶ。

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、科学的かつ発展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、DP5

授業内容(シラバス)

項目 内容 担当者
1~2回 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
鎌田 真由美
3~4回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
5~6回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
7~8回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
9~10回 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 および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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
11~12回 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理解し、自らが提案した手法の学術論文、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
鎌田 真由美
13~14回 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・データサイエンスによる創薬を支えるデータベース等情報基盤技術について理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
15~16回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
17~18回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
19~20回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
21~22回 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
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
23~24回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
25~26回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
27~28回 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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。 渡辺 豪
鎌田 真由美
29~30回 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
鎌田 真由美
1~2回
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
鎌田 真由美
3~4回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
5~6回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
7~8回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
9~10回
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 および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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
11~12回
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理解し、自らが提案した手法の学術論文、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
鎌田 真由美
13~14回
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・データサイエンスによる創薬を支えるデータベース等情報基盤技術について理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
15~16回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
17~18回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
19~20回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
21~22回
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
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
23~24回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
25~26回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
27~28回
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理解し、自らが提案した手法の発表及び討論により理解を深める。
担当者
渡辺 豪
鎌田 真由美
29~30回
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
鎌田 真由美

到達目標

1.関連分野の最先端学術論文を正確かつ批判的に短い時間で読み解き、その内容を正確に理解し、自身のアイディアを含め、英語や日本語で他者への説明及び議論ができるようになる(アウトリーチ能力の醸成)。
2.演習の中で得られた知見を客観的な視点から評価・分析することによって、新たな課題(アイディア、気付き)を見出せるようになる。
3.世界標準での読解力、プレゼンテーション力、科学的に議論する能力に加え、分野を牽引する自身の研究へと昇華できるようになる。

評価方法

自身が担当する回(年4回程度)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:120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、担当教員と履修者との議論を通じて、自身の先端的研究の推進に役立てることはもちろん、それを発信し、興味を同じくする世界の研究者と対等に議論し、分野を牽引していく力を養うため、演習の中で得られた知見から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Ⅱ、生命データサイエンス特別研究Ⅲ】

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 なし
参考書 文献、書籍等適宜紹介する
教科書
書名
なし
著者・編者
発行所
参考書
書名
文献、書籍等適宜紹介する
著者・編者
発行所