第 18 回　東京大学理学部公開講演会モデルと本物：化学と生物学の場合情報理工学系研究科長・理学部情報科学科　教授　萩谷　昌己図 1：電子投票プロトコル ( 情報科学 ) ●モデルとは？とき、写し取られなかった観点は捨てられます。「モデル」には色々な意味がありますが、ここしかも、写し取られた観点も近似でしかありまでは、本物を何らかの観点から写し取って作らせん。では、モデルを考えて何が嬉しいのでしょれた贋物という意味で捉えています。プラモデうか。まず、モデルを解析することにより、本ルや建築モデルは外観や構造を写し取っていま物の理解を深めることができます。また、モデすが、経済モデルのように、数学的な性質に着ルをコンピュータの上で実際に動かす ( シミュ目して作られる数理モデルもあります。化学やレートする ) ことにより、モデルを用いて本物生物学の分野でも、とても精密なものからとての将来を予測することができます。そして、モも粗っぽいものまで、様々な種類のモデルが用デルを合成することにより本物を設計することいられます。本物を写し取ってモデルを作ったができます。裏に続く⇒ ●同じ本物に ... DNA システム ( 図 3: 化学 ) という、全く異な同じ本物に対しても、写し取る観点が異なってる分野の三種類の対象を、プロセス計算およびいたり、写し取る観点の近似の仕方が異なれば、プロセス計算を一般化した「グラフ書き換え系」様々なモデルが考えられます。たとえば、化学によってモデル化します。における分子と化学反応に対して最も精密なモデルは、量子化学に基づく第一原理計算による ●抽象化ものです。分子動力学は第一原理計算から見れ本講演の最後に、既存のモデルをさらに粗くすば近似でしかありません。プロセス計算は、分る「抽象化」という考え方について触れます。子同士のインタラクションや分子の構造変化モデルを抽象化することにより、モデル化の目をさらに大雑把に写し取ったモデルです。本講的を満たしつつも、解析や設計を効率的に行う演では特にプロセス計算のモデルに焦点を当てことが可能になります。て、様々な対象をモデル化してみます。 ●同じモデルが ... & 参考文献一般に、同じモデルが様々な本物に対して適用 1. 萩谷昌己 , 山本光晴 : 化学系と生物系の計算可能です。同じモデルを全く異なる分野で使うモデル , アルゴリズム・サイエンスシリーのはとても楽しいことです。たとえば、プロセズ⑯ , 共立出版 , 2009. ス計算の対象は、インターネット上のサービ 2. 萩谷昌己 , 西川明男 : DNA ロボット -- 生命ス、コンピュータ内のメモリー管理、細胞内外のしかけで創る分子機械 , 岩波科学ライブラの分子反応、さらに人間や社会にまで及んでいリー 153, 岩波書店 , 2008. ます。特に、本講演では、電子投票プロトコル EGF EGFR EGF EGFR ( 図 1: 情報科学 )、シグナル伝達 ( 図 2: 生物学 )、 Shc Grb2 SoS Raf GTP ATACCAACAATAGTAACAGAC Ras c MEK ERK 図 2：シグナル伝達 ( 生物学 ) a b B d c C TTGTTATCATTGTCTG d D 図 3：DNA システム ( 化学 ) 〒 113-0033　東京都文京区本郷 7-3-1 03（5841）7585