後期 木曜日 ４講時 未設定. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor: 渡部 浩司. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: WBI-BME625J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
後期
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・「量子生命科学（Quantum biology）」は、分子の化学的相互作用に立脚した従来の生命観にとらわれず、現代物理学の量子力学にまで基盤を拡張した新しい視点から生命活動全般の根本原理を明らかにしようとする新領域である。そして、「量子生命イメージング（Quantum bio-imaging）」は、量子生命科学を基盤とした技術を用いて生命現象の可視化を目指す新たな研究領域である。量子生命イメージング技術の具体的な例としては、量子センシング技術（ダイヤモンドNVセンター等の量子ナノセンサー）、分子構造解析（超偏極MRI、放射光技術など）、量子イメージング技術（量子状態制御MRI、超偏極MRI、量子もつれによる高分解能光トモグラフィーなど）などが挙げられる。
・この科目では、青葉山キャンパスの「次世代放射光施設」に関する講義とともに量子生命科学/イメージングの基礎について学ぶ。
おおまかな講義の予定を以下に紹介する。（※順序等は変更となる場合があります。）
01) 権田幸祐・田代学： 「コースの説明とイントロダクション／放射光科学入門」
02) 藤井健太郎**： 「放射光科学概論」
03) 藤井健太郎**： 「放射光分光・イメージング概論」
04) 馬場嘉信*・須原哲也*： 「量子生命科学概論」
05) 玉田太郎： 量子ビームプラットフォームを活用した構造生物学：
「量子でひもとく生体分子のかたちとはたらき」
06) 根来誠： 超偏極MRIを用いた代謝イメージング：
「核スピンの向きを揃え超高感度MRIを実現」
07) 湯川博： 量子ドット・量子ナノセンサーの再生医学への応用：
「量子技術により幹細胞の再生機能発現機構を解明する」
08) 五十嵐龍治**： 生体ナノ量子センサーとは何か：
「量子センサーで生命を読み解く」
09) 八幡憲明： 生体内ダイナミクスに対する情報科学的アプローチ:
「空間スケールの異なる生命現象を架橋する情報科学〜量子から個体行動まで〜」
10) 森岡孝満： 「中赤外レーザー顕微装置を利用した組織イメージング」
11) 横谷明徳： 量子科学にもとづいた放射線生物学：
「放射線刺激に応答する生命の物理学」
12) 山田真希子**： 量子認知脳科学概論：
「量子確率論を用いてこころが脳から生じる仕組みを解き明かす」
13) 安達基泰： タンパク質の量子力学効果と分子設計：
「今までにない分子を創り人類の幸福に貢献する」
14) 横谷明徳： 生命科学者のための量子力学基礎講座：
「量子力学の数学的構造のやさしい理解に向けて」
15) 須原哲也*・田代学： まとめ
*QST連携客員教授, 客員教授、 **QST連携客員准教授
The following is the list of speakers and titles in English (*The schedule might be changed sometimes.)
01) Kohsuke GONDA & Manabu TASHIRO: Introduction of class / Introduction of synchrotron radiation science
02) Kentaro FUJII**: Introduction of synchrotron radiation science
03) Kentaro FUJII**: Introduction of spectroscopy and imaging utilizing synchrotron facility
04) Yoshinobu BABA* & Tetsuya SUHARA*: Introduction to Quantum Life Science
05) Taro TAMADA: Structural biology by complementary use of quantum beams
06) Makoto NEGORO: Metabolic imaging with hyperpolarized MRI --
aligning nuclear spins to improve the sensitivity of MRI
07) Hiroshi YUKAWA: Applications of Quantum Dots and Quantum Nanosensors for Regenerative Medicine:
"Quantum Technology to Elucidate the Mechanism of Regenerative Functional Expression of Stem Cells."
08) Ryuji IGARASHI**: Introduction of Nanoscale Quantum Biosensor Technology for Life Science
09) Noriaki YAHATA: Challenges in life informatics toward better understanding of multi-scale hierarchical structures of life: from quantum to behavior
10) Takamitsu MORIOKA: Tissue imaging using mid-infrared laser microscopy/Mid-infrared laser applications in medicine
11) Akinari YOKOYA: Radiation biology based on quantum sciences:
"Biophysical approaches to living systems responding to ionizing radiation"
12) Makiko YAMADA**: Introduction to Quantum Cognitive Neuroscience
13) Motoyasu ADACHI: Quantum mechanical effects and molecular design of proteins:
"Creating novel molecules and contributing to sustainable society with rewarding and fun life"
14) Akinari YOKOYA: Basic lecrure of quntum physics for life scientists
"For easy understanding of mathmatical concept of quantum physics"
15) Tetsuya SUHARA* & Manabu TASHIRO, et al.: Summarization
*visiting professor of QST, **visiting associate professor of QST
知識の確実な習得を目的とした宿題を課して演習とするので，授業時間外の学習が必須である．また，授業内容の理解度を確認するため，授業時に小テストを行うこともあるので，それに対応した十分な準備も必要である．
Students are required to make a thorough review, mainly by completing assignments. A short quiz may be given at every session time to evaluate students'understanding level.
・一回の授業につき、概ね2時間の学習を求める
・Require approximately two hours of study per class.
・授業への出席状況とレポートの内容で総合的に評価判定する。
・単位認定にはリアルタイム配信講義への10回以上の参加を必須要件とする。
・リアルタイム配信講義に参加して、次に続く「量子生命イメージングトレーニング」（別科目）にも参加して積極的に学習することを推奨する（※どうしても都合がつかない場合には、担当教員に相談すること）。
*Students' performances will be evaluated based on participation and assignments (reports).
*Students should participate in the "live" on-line lectures at least 10 times for getting credits.
*Students are encouraged to participate also in the "Quantum bioimaging training" (16:20～17:50) that follows this class.
オンライン講義
Online lecture
google classroom code:7g4gl6q
We will have joint lecture with school of medicine.
・博士課程の学生も講義に参加することがあります。
*Students of doctoral courses will also participate in this class.