研究室 -Laboratry-

秋山グループ

研究課題名 3次元形態を表現する数学的基盤の構築
研究代表者 秋山 正和(北海道大学電子科学研究所・助教)
目的・意義 形態形成を研究する上で、そのパターンや形を数学的に表現する方法を持つことが非常に重要となる。皮膚模様のような2DパターンであればTuring Mechanismで良いが、3Dの形態形成を研究する場合「領域の区域分け」を行っているのではなく「領域そのものを形成」しているため、問題のレベルがはるかに高い。従って今後も形態形成の分野を切り拓くためには3次元形態を表現する数学的基盤を構築することは必須である。この目的のために、班員の近藤(カブトムシの角)・大澤(翅原基)等と予備的に共同研究を行っている。この研究から、上皮シートの折り畳み構造が3次元的に展開されることにより全体の形態を形成することがわかりつつある。これは、数学的な観点から見れば「折り紙」と関係が深い。そこで、本研究では理論と実験の双方向の検証を行い折り紙の理論を数学的に構築する。
期待される成果 3次元の形態形成分野全体で共有できる、統一的な表現方法が確立できる。その結果、今まで未知であった形態の形成メカニズムなどを知ることができる。
班員との連携 松野とは腸捻転に関する全く新しい数理モデルを既に構築している。既に、折り紙理論の正当性を近藤・大澤のリアルな実験系で検証中である。武田とはゼブラフィッシュ体節の細胞移動に関する数理モデルを構築中である。
Webサイト http://www-mmc.es.hokudai.ac.jp/~masakazu/
3次元形態を表現する数学的基盤の構築

平成27年度〜31年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)生物の3D形態を構築するロジック

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