人工知能 ―人工知能でスマートな医療?生命科学のもう一歩先を行く― Artificial Intelligence （AI）
人工知能研究室は、複雑な生命科学および医療の課題を解明するための革新的なAI（人工知能）とデータサイエンスの技術を創出しています。深層学習や生成AI、そして統計的モデリングを駆使して、生命現象の解析を深化させ、新規の医療技術やバイオテクノロジーの発展を追求しています。未踏の生命科学?医科学の課題解明、複雑な生物学的データの評価、そして未来の医療技術の改革へと結びつけていくことが、我々の使命であり、目指す未来なのです。
- 教授 ： 榊原 康文
- キーワード ：
- 人工知能?生成AI ビッグデータ解析 医療画像解析 創薬
私たちの研究室は、人工知能とバイオインフォマティクスの領域で卓越した研究を行うことを目指しています。
近年、情報技術の急激な進歩にともなって、人間の道具としての情報技術は終わりをつげ、我々の共生体へと変貌を遂げつつあります。ドラスティックな変化の中で、私たちの研究室は、科学的知識を増やすだけではなく、新たな視点から生命や医療を理解し、それがもたらす意味を再定義することを希求しています。それはまさに、情報技術が人間の拡張体（Human Augmentation）となり、生命?医療の理解を深め、社会に新たな価値をもたらす、新たな地平線の開拓に他なりません。
研究室の雰囲気は、各自が独立して高度な情報技術を身につける一方で、新たな発見を追求するためにチームで積極的な討論を密に行うことを重視しています。毎週行われるゼミでは、自分の研究を発表したり、学問書を用いた輪講を行う事で、進捗度合いの確認や知識のアップデートを行います。
榊原 康文
research map40年前の第5世代コンピュータ開発（第二次人工知能ブーム）で研究者生活をスタートさせた身として、現在の熱狂的な第三次人工知能ブームに運命を感じている。医療や生命科学へAIを応用する飛躍的展開において、一歩先を読んで世界をリードしていきたい。生命活動をはじめとしてすべての現象は情報にあると信じている。
言語モデルによる生命の言語の理解
自然言語処理（NLP）の技術を用いて、生体配列のモデル化と理解の新たな手法を開発しています。NLPは、人間の言語をコンピュータが理解し、解析するための技術ですが、私たちはこれを一歩進め、DNAやタンパク質といった生体配列の解析に活用しています。DNAやタンパク質の配列には、生物学的な機能と関連性を示すパターンが隠されています。最新の言語モデルを用いてこれらのパターンを解析することで、疾患の原因となる遺伝子変異を特定したり、新しいタンパク質の機能を予測したりすることが可能になります。
生成AIによる新薬創出
AIを活用した新薬開発のフロンティアを開拓しています。特に焦点を当てているのは、生成モデルというAI技術を駆使した医薬品の設計です。この研究は、新薬開発の過程を加速し、効果的な治療法をより早く、より効率的に提供することを目指しています。この技術を利用し、特にタンパク質とRNA分子を標的とする薬物の化学構造や生物学的活性を学習するAIモデルを設計しています。このモデルは、既存の薬物データを基に新しい化合物を「想像」し、未開発の医薬品候補を創出します。
AIによる未来のラジエーションハウスと個別化医療の新時代
医療画像の自動診断システムの開発に取り組んでおり、これにより患者の健康状態を効率的に評価し、最適な診断と治療を導き出すことが可能になります。AIの画像解析技術を活用して、患者の医療画像から重要な情報を抽出し、それを基に可能性のある診断を提供します。例えば、X線画像やMRI画像を解析することで、人間の目では見つけるのが難しい異常を検出することが可能となります。
AIと次世代シークエンサーを用いた腸内細菌叢解析
ヒトの消化管には、約 1,000 種40 兆個もの腸内細菌叢が定着しており、がんや自己免疫疾患などの様々な疾患や治療薬の感受性に関わっていることが知られています。私たちは、患者さんやモデル生物の腸内細菌から、細菌叢遺伝子の発現プロファイルを取得し、AIや統計解析を活用することで、疾患の原因となる細菌の探索、治療薬の効果や副作用に影響を与える細菌遺伝子の同定に取り組んでいます。
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