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SCLSって何してるの?

生命科学をスーパーコンピュータで解き明かします!

生命現象は、誰も見ることが出来ないとても小さな世界の出来事が積み重なることで起こっています。SCLSは、物理や化学、数学を用いて生命現象をモデル化し、スーパーコンピュータ「京」の中で生命現象を再現します。
「京」の出現によって、この挑戦的な課題が可能になりました。

世界最速クラスの「京」を最大限に活用し、分子から細胞、さらには個体までの生命現象を解き明かし、将来に向かって予想すらしなかったことを発見するようなシミュレーションを行っています。ゲノムを軸にした大規模な生命データの解析から、生体分子シミュレーション、さらに細胞の動きや変化している状態から臓器レベルでの病気を再現する予測医学を構築し、健康社会の基盤づくりに貢献します。

研究が進むと私たちの未来はどう変わるの?

新しい薬や治療法の開発に計算生命科学が大きな役割を果たすことで、病気を治療するばかりでなくひとりひとりの健康状態を正確に知り、病気をあらかじめ予防することができるようになります。

例えば、コンピュータ上で心臓を再現できるようになる!?

コンピュータの中で動いている心臓を見たことがありますか?

細胞の中の小さなたんぱく質(ミオシンとアクチン)の分子の動きや、心臓の筋肉ののびちぢみ、血液を送り出すしくみなどをすべての物理学の方程式であらわし、規則正しく計算すると、心臓の動きをコンピュータで再現することができます。
計算するためには1つの心臓を70万個くらいに分割します。そのひとつのまとまりに、数10個の心筋細胞をうめこみます。さらにその心筋細胞ひとつひとつに数10個のミオシンとアクチンのペアをうめこみ、その動きを心臓全体にわたって計算します。
しかも心臓の動きは、心臓のまわりの血管と心筋細胞の動きや心筋細胞どうしの動き、心筋細胞とたんぱく質などがおたがい影響しあっています。これらの影響を含めて心臓全体の動きを計算するには、「京」のようなスーパーコンピュータが必要で、計算するための※心臓シミュレータが開発されています。
心臓を再現することができれば、病気が起こる仕組みを調べることができ、病気の予防や、治療に役立ちます。

※心臓シミュレータ
「マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータ UT-Heart」
(東京大学:久田・杉浦・鷲尾・岡田研究室 協力:富士通株式会社)
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※クリックすると拡大されます

人々がより健康でより豊かな生活を送れるよう「京」を使って、複雑な生命現象の解明に挑戦します。

 

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