研究内容の紹介　コラム

定量化や計算は自然科学の進展に常に貢献してきました。しかしながら、現代の分子生物学ではその重要性が少し軽んじられてきたような気がします。分子生物学分野の実験には定量化するまでもなく結果が白黒はっきりつくものが多く、また構築したモデル・仮説も直感的に理解できる範囲のものが大部分を占めていました。

しかし、近年になりその状況は変化しつつあります。ゲノムﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄをはじめとする網羅的解析の進展により、われわれは大量の情報に囲まれています。またｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ技術の発展により正確な定量データを多く得られるようになりました。さらには、われわれの興味はどんどんと複雑な生命現象に向かっていき、そのような現象を対象にする場合は、仮説やモデルは複雑になります。そこで、王道にたちかえり、定量化や計算がこれから重要になってくると思います。

コンピュータ・シミュレーションはさまざまな仮説・モデルの挙動を把握するのに有用です。細胞建築学研究においてコンピュータ・シミュレーションを用いる利点にはこのほかにもいくつもあります。ひとつは新たな疑問に気づくことです。ある現象を再現するシミュレーションを構築しようとするとき、われわれはその現象について如何に多くのことを知らないかを痛感させれれます。この「無知の知」がわれわれに新たな疑問や動機付けを与えてくれるのです。もうひとつの利点は、研究成果を表現する手段としてです。

レオナルド・ダ・ヴィンチは有名な画家であると同時に科学者でもありました。遠近法など彼の科学者としての成果は、「モナ・リザ」や「最後の晩餐」をはじめとする彼の絵画に表現されています。よりよい絵を描くために科学的探究が必要だったのか、あるいは科学的成果の表現として絵画を利用したのかは私にはわかりませんが、絵画を描くことが、科学者としての動機付けを与えたと同時に、成果を表現する手段だったのではないかと推察しています。4次元のシミュレーションは、ダ・ヴィンチにとっての絵画のように、問題発見と成果の表現の両方の役割を果たしてくれると思っているわけです。

コメント: 木村　暁

Quantification and Computation

Quantification and Computation have always been critical in natural science. However, their importance has been undervalued in modern molecular biology. The results of the experiments were often described in all-or-none fashion and the consequences of most of the guesses/hypotheses were intuitively evident.

In recent years, however, quantification and computation became important in molecular and cell biology fields. Genome projects and other Omics studies provide huge amount of data. Progresses in imaging technology also provided us precise quantitative data. Understanding of basic biological processes led us to tackle more complicated processes, where the consequences of the guesses/hypotheses are no more evident. We have to go back to the basic of the natural science and handle the data using quantification and computation.

Computer simulation is useful in characterizing the consequence of the guesses/hypotheses. Construction of computer simulation has other advantages for research. One is providing questions. When we construct a simulation of a phenomenon, we often realize how less we know about the phenomenon. This awareness of ignorance provides us questions and motivations in the research. Another is the way to present the achievements.

Leonardo da Vinci is famous both as an artist and scientist. His achievements in science are reflected in his paintings such as Mona Lisa, or the Last Supper. I suppose producing art works was a way for him to present the achievements of his scientific research. I also believe that producing art works provided him a motivation or questions for his scientific research. I position computer simulation as a 4-D painting that provides questions and motivation and ways to present our knowledge.
(A. Kimura)