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定量的な生命科学が注目されてきている背景として、生命科学におけるイメージングなどの光学技術、MEMSなどの工学技術の発展に伴い、より解像度の高い時空間情報を得られるようになったことが挙げられます。また、実験・解析技術の異分野間交流が進み、それにともなって優れた定量解析から生命システムの原理に迫る研究が分野を超えて認識されるようになってきたことも背景の一つに挙げられます。 | 定量的な生命科学が注目されてきている背景として、生命科学におけるイメージングなどの光学技術、MEMSなどの工学技術の発展に伴い、より解像度の高い時空間情報を得られるようになったことが挙げられます。また、実験・解析技術の異分野間交流が進み、それにともなって優れた定量解析から生命システムの原理に迫る研究が分野を超えて認識されるようになってきたことも背景の一つに挙げられます。 | ||
| − | + | 例えば主に分子生物学的手法を用いてきた細胞生物学や発生生物学では、バイオイメージングなどの発展によりこれまで見過ごされてきた、あるいは解析出来なかった分子レベル、細胞レベルの現象が詳細に可視化できるようになりました。それにともない、現象を定量的に解析すること、そしてそのための数理、実験手法の必要性が認識されるようになってきました。このような流れは、定量的な解析が分子生物学成立直後までは活発に行われていたことを考えると、ルネッサンス的な意味を持っていると考えられます。 | |
| − | + | 一方で生物物理学においては、バイオイメージングなどを駆使した定量的な解析は継続的に行われてきましたが、逆にスクリーニングなどの分子生物学的な研究はあまり集中的に行われてきませんでした。しかし最近、生物物理学の方法論と分子生物学の方法論の双方を使いこなす若手研究者が現れ、融合的な研究の機運が高まってきました。また、これまでタンパク質構造などの分子レベルの現象と比較して比重が低かった細胞レベルの現象や個体発生に挑む研究者も増加傾向にあり、細胞や組織のスケールにおける定量的な研究が顕在化してきているという背景もあります。 | |
さらに、理論系研究においては、利用可能な定量的な実験データが限られていた時代の理論生物学のスタイルから脱却した、定量的な実験データの存在を前提とする現代的な理論生物学が求められています。またインフォマティクスでは、分子生物学の発展に立脚したオミクス情報を対象とした研究だけでなく、オミクス情報ほど網羅的ではないがより定量性の高いデータという新しい種類の情報を対象としたインフォマティクスの可能性を探る試みがなされてきています。 | さらに、理論系研究においては、利用可能な定量的な実験データが限られていた時代の理論生物学のスタイルから脱却した、定量的な実験データの存在を前提とする現代的な理論生物学が求められています。またインフォマティクスでは、分子生物学の発展に立脚したオミクス情報を対象とした研究だけでなく、オミクス情報ほど網羅的ではないがより定量性の高いデータという新しい種類の情報を対象としたインフォマティクスの可能性を探る試みがなされてきています。 | ||
Revision as of 13:45, 13 October 2008
定量生物学の会の概要
背景
現在、生命科学研究を担う多数の領域において、定量的なアプローチによる研究が分子生物学を補完する1つの方向性として浮上しつつあり、すでに萌芽的な研究例が報告されています。
「定量生物学の会」はこのような背景のもと、各領域において自ら手を動かして定量的な生命科学を模索している若手研究者により2回の準備会を経て立ち上げられた研究グループです。
会の目的
本研究会は定量的な生命科学の方向性・問題点などを具体的に議論し、領域横断的な研究体制や連携関係をトップダウン的にではなく、最前線の研究を担う若手研究者（学生、PD、若手PI）によってボトムアップ的に模索することを目的としています。
会の活動
メーリングリストによる情報交換（参加はコアメンバーによる紹介制）と、以下に述べます2つの目的の異なる研究会の開催を行っています。
1つ目は「年会」と呼ばれる会です。定量的な生命科学研究に携わる・もしくは携わりたいと考えている研究者どうしが集まり、相互に情報を発信して技術的な問題や今後の研究の方向性などを模索する会です。
2つ目は「キャラバン」と呼ばれる会です。（主に）定量生物学に携わってはいないが興味を抱いている研究者に向けて、定量的な生命科学研究の重要性や内容を発信する会です。現在準備中の「遺伝研研究会」が該当し、今後も年に複数回、様々な研究機関で開催したいと考えています。
コアメンバー・世話人
研究会のウェブサイト
URL: http://www.q-bio.jp
研究会の問い合わせ先
連絡先：q.biology at gmail.com （迷惑メール対策のため@をatと表示しています。at を @ に置換してください）
我々が考える定量生物学 2008
会として定量生物学とは何か？については情報を出さなければならないと思います。しかし一般的な「定量的な生物学」としてしまうと、たとえば分子モーターをやっている人や神経科学をやっている人など、様々な分野で「おれもやっているよ、でも何だで入っていないんだ？」ということになると思います。そこで、あくまで会が対象としている定量生物学である、といこと明示するために「我々が考える定量生物学」というタイトルにしてあります。また、我々が考える定量生物学も未成熟で、今後色々な人との議論で変わってゆくと思います。世話人レベルの議論では、無理をして普遍的な定義を示そうとするよりも、変わってゆく過程、外部からの意見を取り入れる姿勢、を示すという意味で、各年度ごとに定義をアップデートしてゆくのもおもしろいかと思いました。そのため２００８という日付を入れてあります。 定量は手段であって目的でないことをどこかで明記しないと！（杉村）
我々が考える定量生物学の意義・位置付け
分子生物学黎明期以前におけるQuantitative biology の復興。ルネッサンス。
なぜ定量生物学が再び注目されてきているのか？
小林案
定量的な生命科学が注目されてきている背景として、生命科学におけるイメージングなどの光学技術、MEMSなどの工学技術の発展に伴い、より解像度の高い時空間情報を得られるようになったことが挙げられます。また、実験・解析技術の異分野間交流が進み、それにともなって優れた定量解析から生命システムの原理に迫る研究が分野を超えて認識されるようになってきたことも背景の一つに挙げられます。
例えば主に分子生物学的手法を用いてきた細胞生物学や発生生物学では、バイオイメージングなどの発展によりこれまで見過ごされてきた、あるいは解析出来なかった分子レベル、細胞レベルの現象が詳細に可視化できるようになりました。それにともない、現象を定量的に解析すること、そしてそのための数理、実験手法の必要性が認識されるようになってきました。このような流れは、定量的な解析が分子生物学成立直後までは活発に行われていたことを考えると、ルネッサンス的な意味を持っていると考えられます。
一方で生物物理学においては、バイオイメージングなどを駆使した定量的な解析は継続的に行われてきましたが、逆にスクリーニングなどの分子生物学的な研究はあまり集中的に行われてきませんでした。しかし最近、生物物理学の方法論と分子生物学の方法論の双方を使いこなす若手研究者が現れ、融合的な研究の機運が高まってきました。また、これまでタンパク質構造などの分子レベルの現象と比較して比重が低かった細胞レベルの現象や個体発生に挑む研究者も増加傾向にあり、細胞や組織のスケールにおける定量的な研究が顕在化してきているという背景もあります。
さらに、理論系研究においては、利用可能な定量的な実験データが限られていた時代の理論生物学のスタイルから脱却した、定量的な実験データの存在を前提とする現代的な理論生物学が求められています。またインフォマティクスでは、分子生物学の発展に立脚したオミクス情報を対象とした研究だけでなく、オミクス情報ほど網羅的ではないがより定量性の高いデータという新しい種類の情報を対象としたインフォマティクスの可能性を探る試みがなされてきています。
このように定量生物学は、生命科学の様々な分野における新しい流れが結びついた異分野融合の交差点に位置していると考えられます。そして定量生物学の会は、このような定量的な生命科学に挑戦する様々な分野の若手研究者が、その技術や知見を交換をする場としての役割を担うと考えられます。しかし研究会としては、定量的な研究はあくまで手段であって、我々の最終的な目的はこれまで明らかにされていない生命現象の謎の解くことにあると考えています。
ほんのすこし手を加えました。（まえだ） 同上です。（すぎむら）
バイオイメージングなど解析・操作技術が発展→これまでに見過ごされてきた、あるいは解析出来なかった分子レベル、細胞レベルの現象が詳細に(可視化)観察できるようになった→それと共に対象となる現象を定量的に解析するツール、数理、実験手法の必要性が認識されるようになってきた→定量生物学はこれらの問題にいどむことで生命現象の定量的アプローチを推進する学問分野である。定量は手段であって目的でないことをここで書く？（杉村）
→本会は定量生物学に携わる研究者が具体的に何をすべきか、何がわかるか、といったことを議論し、ツールなどを共有するために立ち上げられた。文章の体裁を整えれば、前多くんが書いてくれた内容でほぼOKと思うのですがどうでしょう？（杉村） →定量生物学はこれらの問題にいどむことで生命現象の定量的アプローチを推進する学問分野である。
我々が現在想定している定量生物学の研究対象
- 過去に定量的な方法論を使っていたにもかかわらず、分子生物学的なアプローチの台頭によって、定量的な思考や方法論が衰退してしまった分野。
- 生物物理学における細胞ダイナミクスの解析など、定量的な解析手法の適用範囲の拡張と捉えられる分野。
- 対象は分子から個体までを含むが、細胞・組織が中心である。分子、個体においては、それぞれ、より高次・低次の現象との関係を意識したものを扱う。
- 特に画像データから定量性の高い時空間情報を抽出することを重視している。従って、画像解析は定量生物学の柱となる要素技術である。
- １分子のみ、電気生理、マイクロアレイ、網羅的解析のみの研究は、すでに定量的な解析手法がかなり成熟しており、現時点では対象に含めていません。
（小林文章化案１） 定量的な研究は生命科学の様々な分野において使われており、そのすべてをこの研究会で網羅することは現実的でないと考えています。本研究会が現時点でターゲットとしている研究は、まず過去に定量的な方法論を使っていたにもかかわらず、分子生物学的なアプローチの台頭によって、定量的な思考や方法論が衰退してしまった分野です。例えば発生学などはこのような分野の１例であると考えられます。
他方で、生物物理学における細胞ダイナミクスの解析など、定量的な解析手法の適用範囲を多階層のスケール間を横断する形で拡張する境界領域分野も主要な対象とします。この際対象は分子から個体までを含みますが、例えば分子と分子内部分構造などは生物物理の範疇であると考えられることから、細胞・組織の階層を含むような研究を中心と考え、分子、個体においては、それぞれ、より高次・低次の現象との関係を意識したものを想定します。
さらに、理論系研究においてはアイディア・モデルdrivenの研究よりは、定量的なデータや地検を積極的に取り入れた形での理論を模索する研究を現時点では想定します。また、画像データから定量性の高い時空間情報を抽出することが現在の定量生物学におけるデータ生産のボトルネックになっていることから、画像解析を中心としたインフォマティクスの研究者も歓迎します。
電気生理などを中心とした神経科学は定量的な研究の一分野でありますが、すでに定量的な解析手法がかなり成熟しているため現時点では対象に含めていません。ただし、従来の神経科学と他分野の手法を定量的な解析でつなぐような横断的研究（神経発生・growth cornの走性・神経細胞の１分子計測）などは対象とします。
我々が定量的な解析が真価を発揮すると考える生命現象
- 力（直接眼に見えない）
- 情報伝達（情報量の伝達は物理の興味対象なのですが、生命科学ではどうでしょうか。あるいは単に上流から下流へのシグナル変換。（まえだ））
- 比率制御
- 時空間配置
- ゆらぎ（たくさんのサンプルを計って初めて意味のある量が得られる）
- リズム現象（周期性があるもの、分子ではなく力学系で理解すべし）
ここに挙げられていないものを対象にしているひとたちをひよらせそうなので、当座除いてよいかも。（杉村） 例として示す分には良いのではないでしょうか。無いからといってひよる人もそんなにいないと思いますし、かなりの部分をカバー出来ていると思います。（まえだ） もしのせるなら文章にした方がよいかも。リストだとあまりに明白に伝わってしまうので、ひよらせるかのうせいは高くなるので（小林）ではHP公開までに文章にする時間があれば掲載、なければ公開後に文章を調整してuploadにしますか？（すぎむら）
