AlphaFold2についての最近の情報

AlphaFold2を自分のパソコンにインストールする方法についてはこちらのQiitaの記事が参考になりそうです。
https://qiita.com/suginaga/items/b487293c1b54d51714c9
またGoogleのColabFoldをクラウドではなく、自分のパソコンで使えるようにしたシステムLocalColabFoldの利用法もQiitaに記事がでています。
https://qiita.com/Ag_smith/items/fca48002fbdcb15145c0
これはGPUが本家の無料版では安物しかつかえない、使用時間の制限があって使い物にならないなどの場合の対策として利用されているシステムです。
LocalColabFoldのインストールの仕方はこちらにあります。
https://github.com/YoshitakaMo/localcolabfold/blob/main/README_ja.md
これらの記事は、ColabFoldの論文(オープンアクセスでダウンロードできます)
https://www.nature.com/articles/s41592-022-01488-1
の著者でもある東大の森脇先生の書かれた記事です。

森脇先生のこちらのページもMD simulationとかpymolとかいろいろ面白そうな記事があって参考になります。
https://github.com/YoshitakaMo

父が遭遇した謎の発光体―不思議な話の三回目です

お盆なので不思議な話の続きです。ずいぶん前に亡くなった父の体験談です。父が小さかったころ 夜 鉱山から帰る途中 山道を歩いていました。あたりは夜で真っ暗。家路を急いでいると前にある山の斜面の上のほうから、灯(あかり)がゆっくり降りてきたのが見えたそうです。一瞬、提灯を持った人がいるのかなと思ったのですが、山の斜面を提灯をもって人が下りるはずもなく、浮かんでいるその灯はリズミカルに上下しながら、ゆっくり斜面をおりてくるので、ちょっと怖くなって眺めていたそうです。大きさは、ちょうど今でいうサッカーボールほどで、空中に浮かびながら斜面をおりてきて、父に近づいてきて、目の前までくると、パッと消えてしまったそうです。色は提灯の灯のような色だったとのことです。結構長時間観察できたそうで、あれは本当に不思議な体験だった、あれが何だったのかは未だにわからないけれどなどと、時々思い出しては話していました。

私は球電ではないのかなと父に話していました。(球電Ball Lightningについては以下のリンクにある英語版Wikipediaが詳しいです)
https://en.wikipedia.org/wiki/Ball_lightning
中谷宇吉郎さんが書かれた岩波新書の「雷」という本には球電のことが詳しく書いてあってそれを読んでいたのでそう思ったのでした。別に雷が鳴っていたわけではなかったそうですが、球電であったとしても そうでなかったとしても、とても珍しい現象にでくわしたのは間違いありません。中谷宇吉郎の本は「雪」とか「雷」とかいう本が個人送信資料で読めます。「雷」については今私の持っている本とくらべると、個人送信資料に収録されている本が戦前のものなので、写真図版がついていないようで残念です。青空文庫では「雪」は読めますが、「雷」は作業中とのことです。

下の写真は昨日収穫した我が家のブドウと赤唐辛子です。どちらも無農薬で育てましたが、今年はカメムシやコガネムシの食害がほとんどなくて、先月の収穫分とあわせて写真の倍以上の量のブドウ (デラウエア)が収穫できました。

Mathematicaの動画の紹介です

Mathematicaは便利なソフトウエアです。以前紹介したMathematicaのYouTubeチャネルhttps://www.youtube.com/c/wolframjapanに新しい動画が入っていますので紹介します。これなどはMathematicaの入門後に、ソフトを使いこなすのには必須の動画ではないでしょうか。
https://youtu.be/b2i96d0rJJA

&, /@, @@, #って? (Function, Apply, Mapの概要)というタイトルの動画です。MathematicaのWolfram 言語で書かれたコードによくでてくる記号を解説してくださっています。演者の丸山先生はWolframの方ですが、微分方程式の入門セミナーを去年されました。丸山先生については去年の記事をご覧ください。
https://glycostationx.org/2021/09/27/mathematica%e3%81%ae%e7%b4%b9%e4%bb%8b%e3%81%a7%e3%81%99%ef%bc%81/

同様の微分方程式の丸山先生によるセミナーが以下から登録できますので登録されるとよいでしょう。「微分方程式を解こう!—教科書の課題から流体計算まで2022」というタイトルです。
https://www.bigmarker.com/series/solving-difference-equation-JP-2022/series_details

フォン ノイマンの本「電子計算機と頭脳」について

今年6月16日の記事で、国立国会図書館デジタルコレクションで世界の名著シリーズが読めることを紹介しました。
世界の名著 現代科学Ⅱ https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2988842
これにはポアンカレの「科学と仮説」やワトソンとクリックのDNAの二重らせん構造の発見のNature論文、ノイマンの「人工頭脳と自己増殖」の論文、マッカローの「なぜ心は頭にあるか」という論文、そしてセントジェルジの「医学の将来」という論文などがのっています。この本に収録されているノイマンの論文の翻訳をされた品川嘉也先生によると、本当はノイマンの「電子計算機と頭脳」を収録しようと思っていたのだが、版権の関係で果たせなかったということです。デジタルコレクションの個人送信資料にはこの本の翻訳書が入っています。https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2504659
また英語版では2000年発行のものがInternetArchiveで貸出できます(写真には裏表紙に書いてある推薦文などが写っています。Ulamの推薦文もありますね)。
https://archive.org/details/computerbrain0000vonn/mode/2up
下にはノイマンの論文を推奨しておられたBrenner先生についての過去記事を付けておきます。

Brenner先生がCurrent Biologyに書かれたコラムの記事や関連本がダウンロードできます。

単一細胞のRNA-Seq(scRNA-Seq)の入門動画とBrenner先生の新技術についての金言の紹介です。

Sydney Brenner先生がなくなられました―検索エンジンSemantic Scholarを使ってみよう

有機化学でよくみかけるR/S表示を楽しく学べるゲームがあります

生化学で糖やアミノ酸などを扱う時、enantiomerというのがよくでてきます。
enantiomer : 鏡像異性体, 鏡像体, 対掌体, エナンチオマー という訳がLife Science Dictionaryのサイトにでています。こんな例があります。
(R)-1-bromo-1-chloroethane と
(S)-1-bromo-1-chloroethaneと書かれている化合物の違いはなんでしょうか。

これらの化合物は、正四面体の中心に位置する炭素原子Cに、臭素原子Br・塩素原子Cl・メチル基CH3・水素Hが結合している分子です。鏡像異性体が二つあってそれぞれR型、S型と呼ばれます。このRとSを使った立体構造の記述法では、(R) はラテン語のrectus;  right, correct or properという意味の単語、(S) はラテン語のsinister; left or improperという意味の単語に由来しています。どのようにRとSを決めるかについては、以下のサイトのゲームが面白いです。
https://rschemistry.com/
カリフォルニア大学ロサンゼルス分校UCLAのGarg Labの作ったフリーのゲームです。https://garg.chem.ucla.edu/のeducationの部分をクリックすると他のゲームもありますので遊んでみるといいでしょう。説明をじっくり読んでから(英語が苦手な人は日本語の適当な説明を読んでから(たとえばこちらhttps://www.t.soka.ac.jp/chem/yuki/text/OC1ch7.pdf)やってみると絶対配置を記述するRS表示が使いこなせるようになると思います。

クレブス・サイクルが生命を生命たらしめている基本システムであるという講演動画がでています

YouTubeのRoyal Institutionのチャンネルに、Nick Laneの新しい動画がアップロードされました。https://youtu.be/vBiIDwBOqQA
“How the Krebs cycle powers life and death – with Nick Lane”
What process animates cells and gives life to lifeless matter? What brings our own lives to an end? The Krebs cycle is the answer – and it could turn our picture of life on Earth upside down. Watch the Q&A here: https://youtu.be/UqsqJM8g604

Nick Laneはとても優秀な生命科学の解説者だと思います。彼の本や動画にはいつも感銘をうけます。今回は彼が5月に行った講演の動画です(NIHでの生命の起源の動画はこの記事の末尾をご覧ください)。新しい本を出版したそうで、新しい本を書いた著者はちょくちょく、このRoyal Institutionの講演を依頼されるようです。Nick’s book ‘Transformer: The Deep Chemistry of Life and Death’ is out now: https://geni.us/X1cOOL8
今回の動画はKrebsサイクルを中心に生命とは何かを考えるという内容です。Krebsサイクルが生命の中心に存在して、生きているという状態を特徴づける代謝経路であるとともに死とも関係していることをわかりやすく、また斬新な観点から解説しています。癌のワールブルック効果の話や生命の起源の話もありますので是非ご覧さい。眼細胞は解糖系を活性化させているというWarburg効果は一度は批判にさらされましたが、今では様々な実験から確認されて、広く受け入れられている事実です。癌とKrebsサイクル、どんな関係があるかは動画で確認してみてください。Royal Institutionのチャンネル登録はこちらです。Subscribe for regular science videos: http://bit.ly/RiSubscRibe

Krebsサイクルについては今年3月の固定ページの記事でも紹介しました。以下に再録しておきます。

2022/3/14
今日は確定申告のサイトのトラブルで更新が遅くなってしまいました。昨日のKrebsサイクルの論文、読めない方は著者のLydia Finleyさんのtwitterをご覧ください。authorとSpringer Natureとの取り決めで本文が読めるリンクを彼女が紹介してくれています。ダウンロードはできないですが、オンラインで読めます。今論文を読んでいますが、分化能力がpluripotentなES細胞はKrebs サイクルをつかっており、その分化能力がしぼられてくる段階の細胞では今回発見された
non canonical な新経路を使うようです。筋肉細胞に分化する能力がある幹細胞のmyoblastとかもその例で、myoblastが分化してmyotubeになるとKrebsサイクルを使うようになるそうです。
2022/3/13
Natureの最新号に生物の教科書を書き換えなくてはならない衝撃的な論文が発表されました。80年以上まえにKrebsが発見してNatureに投稿するもreject (掲載拒否)されたクレブス・サイクル(
Nobel賞を受賞した高校でも習う有名な業績です)を書き換える必要がでてきたという論文です。ニューヨークのスローン・ケタリング癌センター (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) の研究者による論文です。Krebsの投稿した時は掲載する紙面が限られているのでという理由(rejectの定番のいいまわし)で掲載されなかったのですが、今回は掲載する余裕があってよかったと、著者がいっています。スローンケタリング癌センターによる解説はこちらをどうぞ。グルコースをエネルギーの産生にではなく、脂質などの膜の構成要素や細胞自体をつくりあげるための炭素源としてつかうための経路で、ES 細胞とかはこの新経路を用いておりKrebsがつかったハトの胸筋細胞では運動するための筋肉なのでATPを産生するために 従来のKrebsサイクルを使っているという使い分けがあるようです。細胞のタイプごとに使いわけがあり、細胞の分化運命をこれでコントロールすることもできそうです。Krebsが発見したTCA サイクルの歌があります。こちらのブログ記事で紹介したKrebs本人が序文をよせている本にのっている歌で、面白いのできいてみてください。耳についてはなれなくなることうけあいです。2022/3/10
NIH videocastにイギリスの名門校ユニバーシティカレッジ・ロンドンの教授であるNick LaneさんとJennifer Lippincott-Schwartzによる生命の起源についての講演が公開されました。
Origin of Life: Viewed by Evolutionary Biochemist and Cell Biologistというタイトルです。まだYouTubeには公開されていません。動画自体は字幕つきでみることができます。また様々なビットレートの動画をダウンロードできますし、字幕ファイルもダウンロードできますので、字幕ファイルを読み込めるVLC media playerで字幕ファイルを読み込んで動画を再生すればネット接続のない環境でも字幕付きで観ることができます。


3/23日追記:YouTube版はこちらにあります。)
 

日本の著作権法のおかげで、日本は外国もうらやむ機械学習のパラダイスだそうです!

今日は著作権についての論文の紹介です。
早稲田大学の上野達弘教授は著作権についての教科書や弁理士の知識のブラッシュアップや政府委員などもつとめられている著作権の専門家です。
http://www.f.waseda.jp/uenot/profile.html
Twitterで先生の以下の論文が話題になっていました。
アーティクル:情報解析と著作権——「機械学習パラダイス」としての日本
人工知能 36 ( 6 ) 745 – 749 2021年
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsai/36/6/36_745/_article/-char/ja/
論文はこのようにはじまります。以下に引用します。
「情報解析と著作権──「機械学習パラダイス」としての日本
1.は じ め に
とかくドメスティックになりがちな(日本の)法学分野において,できるだけ国際的な発信を心掛けている筆者にとって,近時最大の持ちネタが,「情報解析のための権利制限」という著作権法上の規定である.これは,日本法の中では珍しく外国に自慢できるものだからである.簡単にいうと,この規定によって,機械学習など情報解析を目的とするのであれば,著作権等のあるコンテンツを自由に利用できるのである.したがって,この規定は人工知能の研究開発にとっても極めて有用な規定のはずである.諸外国にも同様の規定を設ける動きはあるが,日本法ほど広範で強力な規定は見られない.日本は,世界に例を見ない “ 機械学習パラダイス” なのである。」

極端な例としてはたとえば、AIにディズニーの映画やアニメのDVDなどを見せて学習させて、ディズニー風の新しいアニメを作って販売することは、たとえディズニー社が反対しても、法律違反にならないということだそうです。これはすごいことですね。日本では有料論文を学習させてAIを作って売ったり、無料公開したりしても著作権に触れないということになるのでしょうか。もしそうなら日本人の英文での執筆に計り知れない貢献をすることになりますね。著作権というものに興味がなかった方も、この日本語論文を読んで興味がもてたら、上野先生の他の本や論文を勉強してみたらいかがでしょうか。先生のホームページも紹介しておきます。http://www.f.waseda.jp/uenot/
httpsで見たい方は以下の早稲田大学のデータベースをどうぞ。
https://w-rdb.waseda.jp/html/100000865_ja.html

WinShotという昔からあるソフトを使った、スクリーンショットの取り方

Windowsの場合、WinShotというソフトがスクリーンショットをとるのに便利です。WinShotはhttp://www.woodybells.com/winshot.htmlに作者による解説があり、ダウンロードは窓の杜などから可能です。https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/winshot/
Windows10でも作動します(ヘルプは表示されないです)。このソフトではホットキーの登録もできmす。たとえば、環境設定のホットキーメニューで、PrtScrキーを「jpeg保存・矩形(くけい)範囲指定」のホットキーに指定します。WinShotを起動しておいて、PrtScrキーを押すと、矩形指定用の十字の形のカーソルがあらわれ、この十字のカーソルを動かして、選択したい範囲を設定できます。これで自分の好きな範囲の画面をPrtScrキーを一回押すだけで、指定してあるフォルダに連番でjpegで保存できます。

これを利用して、PCで電子ブックのページを表示しておき、電子ブックのページをめくりながら、PrtScrキー一発で同じ範囲を次々と指定したフォルダに連番でjpeg保存することも出来ます。あるいは、定期実行キャプチャモードを使えば、指定した秒数ごとに指定範囲をキャプチャすることもできます。これも、矢印キーでページをめくりながら、キーを押さずに次々とキャプチャすることができて便利です。WinShotは極めて丁寧に作りこんであるソフトで、いろいろ工夫すると便利に画面キャプチャができるので、一度使ってみることをお勧めします。

京大Open Course Ware (OCW)閉鎖のニュースと、MITの学部生むき現代量子科学の講義OCW

とても面白い教育的な動画をあつめているサイトとして、京都大学のOCWを紹介してきました。残念なニュースです。京都大学オープンコースウェア(OCW)の閉鎖についてというニュースが飛び込んできました。https://ocw.kyoto-u.ac.jp/news/6/
京都大学高等教育研究開発推進センターは2022年9月末に廃止されることになりました。京都大学オープンコースウェア(OCW)も、残念ながら9月中旬以降にサイトを閉鎖することになりました。2005年以来、京都大学OCWをご利用いただき誠にありがとうございました。」とあります。
このOCW閉鎖のニュースのページに書いてある参考になりそうな部分を引用します。

「OCWの講義ビデオは10月以降すべて削除されてしまうのですか」
本学のOCWの動画についてはYouTubeチャンネルを利用して運用してきました。10月以降、動画が直ちにアクセスできなくなることはありませんが、OCWの運用組織がなくなることから安定的な運用が困難となりました。

「動画以外のコンテンツのバックアップを保存したい」
ウェブページに掲載されているテキスト情報については、お使いのブラウザで「保存」「別名で保存」することで保存できます。各ページからリンクされているPDFファイル等はリンク先を右クリックなどでデータを保存して下さい。

動画のYouTubeからのバックアップ方法が書かれていたそうですが、YouTubeの規約違反になるとのことで削除されたようです。後日、対処方法がアップされるようですので楽しみに待ちましょう。

こうしたOpen Course Wareは外国にもいっぱい公開されています。
今日、量子力学の教科書を探していたらMITから今年刊行された Mastering Quantum Mechanics Essentials, Theory, and Applications という本の著者 Barton Zwiebach教授は、MITで量子科学の学部生用講義を長年担当されてきた学部教育に意欲的な先生で、かつ有名な弦理論の物理学者だそうです。この先生の講義が講義ビデオ、講義資料ともにダウンロードできる形でMITのオープンコースウエアとして公開されています。新刊の教科書のホームページhttps://mitpress.mit.edu/books/mastering-quantum-mechanicsにリンクがのっています。ページ左下のReader Resourcesには正誤表の下にOpenCourseWare Quantum Physics I, II, IIIのページへのリンクがあります。OpenCourseWare Quantum Physics I https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-04-quantum-physics-i-spring-2016/
をクリックすると、Quantum Physics I のサイトが開き、ビデオレクチャーズをクリックすると、https://ocw.mit.edu/courses/8-04-quantum-physics-i-spring-2016/pages/video-lectures/が開き、Part I Basic conceptsから講義が始まります。
https://ocw.mit.edu/courses/8-04-quantum-physics-i-spring-2016/pages/video-lectures/part-1/
最初の講義は、Quantum mechanics as a framework. Defining linearityというものでビデオやスクリプト、講義資料などをダウンロードできます。ビデオのダウンロードは、再生中にダウンロードボタンをクリックして出てくるポップアップから、ダウンロードをマウスで選ぶ(マウスの右クリック)と自分のパソコンにダウンロードできます。字幕も表示できていたれりつくせりです。

このPart 1 のLecture 2で、すでに量子的もつれなども紹介されていて、量子力学ネイティブな時代の講義のようです。教科書もKindle版では1万円程度ですので、講義をきいてよさそうだったら買うとよいでしょう。

科学随筆全集の紹介とUni-Foldというタンパク質立体構造予測プログラムの紹介。

科学者の随筆といえば私達の年代は寺田寅彦を思い浮かべます。今でも広く読まれていますが、今日は個人送信資料から、科学随筆全集を紹介します。科学随筆全集続もあります。
こちらから検索するといろんな日本の科学者(数学者、物理学者、医学者、生命科学研究者、化学者などなど)の随筆が読めます。
木下是雄、秋月康夫、吉田耕作その他いろんな方の随筆があります。夏休みの読書にいいかもしれません。

あと、さっき気づいたのですが、AlphaFold2より優れた立体構造予測力を持ち、複合体のタンパク質立体構造解析につよいUni-FoldというAIプログラムが発表されています。
Uni-Fold: An Open-Source Platform for Developing Protein Folding Models beyond AlphaFoldというタイトルの論文がこちらにプレプリントででているのでご覧ください。
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.08.04.502811v1
中国からの論文で、オープンソースでトレーニング資料も公開されています。まさにオープンソースサイエンスの精神を具現化した論文のようです。