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次世代技術の芽と新しい物理をつくる

早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 物理学科・応用物理学科

生物物理

生物物理生命現象は,今や高分子とその集合体の性質に基づいて解き明かされようとしている。現代生物学は従来の枠組みを超えて,物理学や化学を基礎とした学問として発展しつつある。研究対象は遺伝子DNA やタンパク質などのミクロなレベル(最近はナノレベルを主要な研究対象としている)から,タンパク質集合体から構成される生物分子機械,細胞とその集合としての生体組織といったマクロなレベルに至るまで多岐に亘り,従って研究方法もまた多彩である。具体的には,様々な生物運動(筋収縮,細胞運動,細胞分裂など),細胞間(内)情報伝達,生体エネルギー変換などの様々な生物機能や生命現象を,それに関与する物質とその性質に基づいて実験的に明らかにする一方,タンパク質の構造形成ダイナミクスや生物機能のメカニズム(分子レベルを含む)を理論的にも解明しようとしている。現代生物学には未開拓の分野が無限に広がっており,如何なる種類(生物好きはもちろん,物理・化学・数学好き)の頭脳にも魅力的な学問となっている。研究のキーワードと研究テーマのいくつかを以下に示す。なお,この部門に関しては生命理工学専攻も参照のこと。

研究のキーワード:

 生物振動現象,分子モーター,自己組織化,一分子生理学,回転分子モーター,
 たんぱく質分子機械,構造機能相関,揺らぎと応答,分子シミュレーション

研究テーマ:

  • 筋収縮系・細胞分裂系に見られる振動現象の分子メカニズムを解明し,その生物学的意義を追究する。
  • 生物機能における力と熱(温度)の役割(生命現象における物理的因子の役割)を追究する。
  • 分子1 個で働くたんぱく質分子機械の仕掛けを光学顕微鏡下で探る(技術開発も含む)。
  • 分子1 個で働くたんぱく質分子機械の仕掛けを分子動力学計算で探る(技術開発も含む)。
  • 分子機械による化学―力学エネルギー変換の仕組みを解明する。

 

生物物理 上田太郎
生物物理 安田賢二
理論生物物理学 高野光則

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