The Nomura Institute of Glycosciece Blog

野村一也　「科学を学ぶ人のために」　九大野村研ホームページの拡張版です

セントジェルジ博士 (Albert Szent-Györgyi) の名著　「狂ったサル」が個人送信資料で無料で読めるようになっています！

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国立国会図書館の個人送信資料をみていたら、セントジェルジ博士 (Albert Szent-Györgyi) の名著　「狂ったサル」の初版と、新版が新たに入っているのに気付きました。
ビタミンCの発見でノーベル賞を受賞した博士は、TCAサイクルの発見の礎を築いたことや、アクチン・ミオシンによる筋収縮機構の発見でも有名です。また量子生物学のパイオニアでもあります。政治的にも大きな影響を与えた人で、アメリカに移住した後には、ベトナム反戦活動に大きな影響をあたえたことでも有名です。

セント・ジェルジ博士のこの本は、イスラエルやウクライナでの戦争だらけになってしまったこの世界の、今後を考えるのに必読の本ではないかと思います。
この本での、ベトナム戦争で戦争をおしすすめようとするアメリカの政治家と右派に対する鋭い批判や、中国問題についての博士の意見は傾聴に値します。1987年の新版の訳書には、訳者の国弘正雄さんによるベトナム戦争終結後、ちょうど10年の日に書かれた「あとがき」がついていて、いったんベトナム戦争を人道にもとるものだったと反省していたアメリカの世論が、しだいに　「なぜアメリカは負けたのか、どうしたら勝てたのか」という世論へと変化していく様子が書かれてます。今こそ読み直すべき本ですが、ちょうど個人送信資料で無料で読めるようになっていたのはラッキーでした。

この本の末尾には、セントジェルジ博士の来日時にNHKテレビで同時通訳付き(国弘さんが通訳でした）で放送された博士の講演会「私の歩んだ道―戦争と科学」の講演全文の翻訳が掲載されています。私も高校生の時この放送をノートをとりながら見ていたのを鮮明に覚えています。博士は講演の名手で、ハンガリーでの大学での講演会には一般人のみならず、多くの上流階級の女性もつめかけていたそうです。博士のゲシュタポとの戦い、ハンガリーの大統領になってくれと依頼された話なども満載の講演で、是非一度読んでみることをお勧めします。科学者で発見をするにはどうしたらよいかというようなアドバイスもありますのでご覧ください。

この本は、Crazy Apeという本と、What Next？という二冊の本を合わせて国弘正雄さんが翻訳されたものです。国弘さんはもう亡くなりましたが、国際商科大学教授で英語教育に多大の貢献を多くの英語を学ぶための本も出版されています。同時通訳者としても有名でした。外務省の顧問もつとめられており、護憲派としても有名で国会議員にもなった人です。Szent Györgyi博士が来日された時の同時通訳者をつとめられたことから、博士と親交のあった方でもあります。また日米関係・日米貿易摩擦を考えるための本の翻訳などでも有名で、多くが国立国会図書館の個人送信資料で読めます。
「摩擦を乗り切る　日本のビジネス　アメリカのビジネス」(世界的に有名な文化人類学者エドワード T. ホールと奥さんのミルドレッドとの共著）という本は三冊からなる本ですが今読んでも役立ちそうです。https://dl.ndl.go.jp/pid/12103589

最後に、セントジェルジの本で個人送信資料でよめる本のリストを以下にあげておきます。
狂ったサル : 人類は自滅の危機に立っている 新版
A.セント=ジェルジ 著[他] サイマル出版会, 1985.6
https://dl.ndl.go.jp/pid/12128153

狂ったサル
アルバート・セント=ジェルジ 著[他] サイマル出版会, 1972
https://dl.ndl.go.jp/pid/12125958

科学・倫理・政治 : 動乱に生きた一科学者の省察
A.セントージェルジ 著[他] 岩波書店, 1966
https://dl.ndl.go.jp/pid/1381746

分子生物学入門 : 電子レベルからみた生物学 (広川化学シリーズ ; 6)
A.Szent-Györgyi 著[他] 広川書店, 1964
https://dl.ndl.go.jp/pid/2428890

生体とエネルギー
セント・ジェルジ 著[他] みすず書房, 1958
https://dl.ndl.go.jp/pid/1377188

生命の本質 : 筋肉に関する研究
セント・ジェルジ 著[他] 白水社, 1952
https://dl.ndl.go.jp/pid/1371660

日本語での鳥の渡りの量子生物学の解説がありました。J-STAGEを使ってみましょう！

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J-STAGEでは多くの論文が認証付あるいはフリーまたはオープンアクセスで公開されています。
J-STAGEとはなにかについてはこちらで説明されているのでご覧ください。https://www.jstage.jst.go.jp/static/pages/JstageOverview/-char/ja

たとえば日本生物物理学会の学会誌「生物物理」に掲載されている論文は2023年度分を含めて無料でpdfダウンロードできます。また雑誌「化学と生物」は、一年前以前の記事が無料で公開されているようです。
J-STAGEのトップページから適当な検索キーワードで検索するといろんな雑誌の記事がリストされて、その中には無料で読めるものもあるので是非一度つかってみてください。
トップページはこちらです。https://www.jstage.jst.go.jp/browse/-char/ja

今回、量子生物というキーワードで検索したら、計測と制御という雑誌に面白い記事があるのがわかりました。
前田 公憲, 立野 明宏, 渡り鳥の光化学コンパス―生物と量子力学と制御,
計測と制御, 2022, 61 巻, 1 号, p. 25-30, 公開日 2022/01/21, Online ISSN 1883-8170, Print ISSN 0453-4662, https://doi.org/10.11499/sicejl.61.25, pdfはこちらからダウンロードできます。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl/61/1/61_25/_article/-char/ja
日本語での渡り鳥の渡りでの量子生物学的解析の解説です。日本語での本格的解説は貴重ですので是非お読みください。

今日はきれいな半月が空にかかっていました。

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今日はきれいな秋晴れの一日でした。夕方散歩していると、空にきれいな半月(上弦の月の半月）がかかって美しかったです。
月が本当に真半分に見えていて、すぐにガリレオの「星界の報告」にある半月の挿絵を思い出しました。家にもどってネット検索してみると、今日は確かに半月の日でした。
「星界の報告」は、岩波文庫版をもっています。ガリレオの描いた図（1610年発行の初版本の図）はこんな感じです。
初版本を掲載している以下のサイトのページのスクリーンショットです。今日の月は左下の図にそっくりでした。

http://www.rarebookroom.org/Control/galsid/index.html

国立国会図書館個人送信資料では無料で同じ訳者による岩波文庫版のもとになった全文翻訳を読むことができます。

『世界大思想全集』[第2期] 第31 (社会・宗教・科学思想篇 第31),河出書房新社,1963. 国立国会図書館デジタルコレクション
https://dl.ndl.go.jp/pid/2940345

この翻訳をもとに、訳文を読みやすくするために少し手を加え、気づいた誤りを訂正したのが岩波文庫版だそうです。手軽に日本語訳が読みたい人には上の個人送信資料がおすすめです。
この本には、1957年に出たDrakeという人の英訳は抄訳で、難しいところを飛ばして訳文をつくっていたりしているので、翻訳の底本にするのをやめたとあります。評判はわるい英訳だそうです。もっと新しい英訳もあるみたいです。また講談社から日本語の新訳もでているので、これから買って読んでみようと思う人はこちらがいいと思います。上の1610年の初版本からの訳だそうです。
https://bookclub.kodansha.co.jp/product?item=0000211890

量子生物学についての動画の追加紹介です。

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昨日のClarice Aielloさん（ University of California, Los Angeles）のNIHでの量子生物学の動画ですが、最後のあたりで突然終わっていました。彼女がほぼ同じスライドを使って、カナダのトロントで行ったセミナーの動画が公開されているのをみつけました。このセミナーでは,　ある企業が製品化している脳腫瘍のglyomaの治療装置も紹介しています。
講演がおこなわれたのはカナダのThe Fields Institute for　Research in Mathematical Sciencesという研究所です。フィールズ賞という有名な数学の賞がありますが、その賞をつくった数学者Fieldsの名前を冠した研究所です。こちらで開催中の連続講義シリーズ2023-2024 Quantum Information Seminarの一回です。この講義シリーズは量子生物学だけでなく、量子情報についての面白そうなセミナーがおこなわれており、講演終了後にはYouTubeにも動画が公開されるようです。
http://www.fields.utoronto.ca/activities/23-24/quantum-information-seminar

動画の一覧はこちらです。
https://www.youtube.com/playlist?list=PLArBKNfJxuukedY1zZmgeYndtk1O_IzTc

今回の彼女の動画(9月29日の講演）はこんなタイトルです。
“Quantum Biology”: how nature harnesses quantum processes to function optimally, and how might we control such quantum processes to therapeutic and tech advantage
詳しくはこちらのリンク。アブストラクトが読めるほか、セミナーの動画も埋め込まれています。
http://www.fields.utoronto.ca/talks/%E2%80%9CQuantum-Biology%E2%80%9D-how-nature-harnesses-quantum-processes-to-function-optimally-and-how-might
また動画はYouTubeにもありました。
https://youtu.be/j2FnLd4Uvpk?si=G3Lb3mYgvuhYY0lC

Fields InstituteのYouTubeチャンネル(再生リスト）はこちらです。
https://www.youtube.com/@FieldsInstitute/playlists

量子生物学へのいざない

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量子生物学についてこのブログで時々紹介しています。カリフォルニア大学のClarice D. Aiello さんのツイートには彼女の量子生物学への誘い記事へのリンクが張られているので是非ご覧ください。二番目のリンクは彼女のNIHでの講演動画です。ダウンロードもできます。最後の部分では、ドイツの研究者の仕事で、ファラデーケージの中でアフリカツメガエルの初期胚を様々な大きさの磁場をかけて発生させるという実験を紹介しています。地球磁場の大きさの磁場では受精卵は正常に発生しますが、地球磁場より弱い磁場をかけて発生させた受精卵は異常胚になるという写真を見せてくれていました。昔、私たちの研究室でも磁場と発生の関係の研究をしていて、磁気浮上鉄道（リニアモーターカー）の客室にかかる程度の磁場では発生にまったく影響がないという実験結果をだしていたと思います。地球磁場より弱い磁場をかけると異常がでるのは面白いです。クリプトクロームについての最新の実験結果も紹介されているので必見の動画です。量子生物学もゴードンカンファレンスが今年はじめて開催されてもりあがったそうです。つぎは2025年、スペインで開催されるとか。動画はなぜか49分あたりで途切れていてすこし残念です。

以下のツイートや記事の最後に私がまとめたリンクからご覧ください。

１）https://theconversation.com/quantum-physics-proposes-a-new-way-to-study-biology-and-the-results-could-revolutionize-our-understanding-of-how-life-works-204995
２）https://drive.google.com/file/d/1KQF7PcxeLoKXKa7UolX3gpWmC7Zftr_X/view
３）https://physics.aps.org/articles/v16/79

PubChemデータベースに含まれる約8600万種の分子についての量子化学計算結果のデータセットが公開されました！

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こんなすごいデータセットが作られて公開されているそうです。日本の研究者　中田真秀(中田麻帆)先生たちによる論文で紹介されています。タイトルは
PubChemQC B3LYP/6-31G*//PM6 Data Set: The Electronic Structures of 86 Million Molecules Using B3LYP/6-31G* Calculationsです。この論文のの本文はペイウオールのむこうにあるので機関購読などしていないと読めません。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.3c00899

しかしデータセット自体は無料公開されているのでこちらからダウンロード可能です。25テラバイトとかのサブセットからなっています！
https://nakatamaho.riken.jp/pubchemqc.riken.jp/b3lyp_pm6_datasets.html

このデータベースは、化合物の巨大なデータベースであるPubChem Compound カタログにのっている分子(2016年8月末当時）の約94パーセントにあたる85,938,443の分子について B3LYP/6-31G* and PM6という二つの量子化学的手法で計算した結果がのっているものだそうです。簡単な分子から生体分子まで量子化学的計算結果があるので、創薬や材料科学その他の分野で大いに役立つと期待されています。分子スペクトルデータやHighest Occupied Molecular Orbital–Lowest Unoccupied Molecular Orbital (HOMO-LUMO) のエネルギーギャップも予測されており、分子の反応性の予測などにも役立つものになっているようです。

タイトルにでてくるB3LYP/6-31G*というのは、量子化学計算の手法の一つを示しています。この密度汎関数う理論を用いる計算手法は、中規模の分子の電子状態やエネルギー、分子の構造や振動などの性質を計算する際に広く用いられているそうです。比較的高速に計算が行え、かつ計算結果の精度も高いとされるため、多くの研究者によって利用されています。B3は密度汎関数理論における３つの交感汎関数、LYPは相関汎関数の名前だそうです。6-31G*は計算に用いるガウス型基底関数セットの名前です。もう一つの計算手法であるPM6というのは半経験的分子軌道法 (Semi-Empirical Molecular Orbital Method) の一つです。PMはパラメトリックメソッドの略で、有機分子や金属元素の実験や精密量子化学計算で調整されたパラメータを利用しており、従来のPM法より高精度の計算結果が得られるので現在よく利用されている計算方法だそうです。

素人がざっと読んだだけなのでまちがっているかもしれませんので、興味のある方は原論文をご覧ください。

創薬ための機械学習の基礎の講義を聴講しました。また化学、英語教育へのChatGPTの応用例も紹介します。

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今日は恒例の計算生命科学の講義がある日だったので、聴講していました。京都大学の鎌田真由美先生による、「創薬のための機械学習」という講義でした。機械学習の用語解説（モデルとか、説明変数＝独立変数＝特徴量という話、パラメータとか説明変数などの解説）からはじまって、多変量解析のわかりやすい解説や、数万次元のデータからなるオミックスデータもユークリッド距離を導入して整理できるという話は分かりやすかったです。さらに機械学習の分類（教師あり学習、教師なし学習、強化学習）の話が続き、よく使われるアルゴリズムとしてサポートベクターマシン、決定木、ランダムフォレスト、Bagging、XGB00st、LightGBMなどの簡単な解説もありました。さらにニューラルネットワークの解説や、Deep Learning (深層学習：2層以上の隠れ層を含むニューラルネットワークを用いる機械学習）についても学びました。CNN、RNN、GNNなどのニューラルネットワーク、生成AIでは変分オートエンコーダ(VAE)やGANの説明もありました。大規模言語モデルLLMについてもTransformerとアテンションattentionの有効性を中心に簡単な説明がありました。以上の機械学習の概観は、はしょっておられるので全部は理解できませんでした。しかし生命科学における機械学習の専門家の先生による講義でしたので、上に列挙したような内容が実際の生命科学での機械学習にどのように応用されているかがよくわかりました。特に講義の最終部分では、実際の応用例を紹介してくださったので、今習ったばかりのアルゴリズムや手法がどのように創薬や医学研究に役立っているかがよくわかりました。

今日は、創薬への機械学習の応用について学びましたが、機械学習の化学への応用法としてはChatGPTのプロンプトを紹介している次の論文が評判になっています。

ChatGPTによくあるウソをこたえる現象Hallucinationをどうやって防ぐかなどを実例をつかって説明してくれている部分は参考になります。ChatGPT Chemistry Assistant for Text Mining and the Prediction of MOF Synthesisという論文でこちらからz全文が読めるのでご覧ください。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05819

あと先日紹介した柳瀬先生の講演の動画が公開されました。
「大学英語教育におけるChatGPT活用型授業実践：英語教師が認識する生成系AI活用の可能性と限界」
柳瀬 陽介 京都大学国際高等教育院 教授
https://youtu.be/WD4Gl7JfSrY?si=xzpevA5SjKr0c3Zf

今回のシンポジュウムのプログラムは以下にありますので参考にしてみてください。
https://www.nii.ac.jp/event/other/decs/#edx70

世界の名著を読んでみよう！100分de名著と国立国会図書館個人送信資料を活用しましょう。

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今、NHKオンデマンドに試しに加入してみて毎日100分de名著を見ています。先日は、「赤毛のアン」と、「アルプスの少女ハイジ」がおすすめの回だという記事を書きました。

「赤毛のアン」や、「アルプスの少女ハイジ」をとりあげたNHKの100分de名著はおすすめです。

マキャベリの「君主論」、パスカルの「パンセ」、「般若心経」、ハイデガーの「存在と時間」、岡倉天心の「茶の本」、レムの「ソラリス」、夏目漱石スペシャルとか小松左京の作品、宮沢賢治スペシャルや「銀河鉄道の夜」、ユング心理学の河合 隼雄特集などいろいろな名著がとりあげられています。
リストはNHKのこちらのサイトでみられます。https://www.nhk.jp/p/meicho/ts/XZGWLG117Y/list/

こうした本のほとんどは、国立国会図書館の個人送信資料を使える人ならオンラインで読むことができます。たとえば中央公論社からでていた世界の名著と続世界の名著シリーズには、多くの名著の翻訳がはいっていて、全部オンラインで読むことができます。このブログでも以前、ワトソンとクリックのDNA二重らせんのNatureにのった論文の日本語訳とか、ニュートンのプリンシピア、メンデルの雑種植物の研究などが世界の名著に含まれていると紹介したことがあります。ただ世界の名著、続世界の名著のどの巻になにが訳されているのかを探すのが面倒でした。ネット検索してみるとこちらのサイトに、どの巻に何が訳されているかがわかるようにまとめてくださっているのがわかりました。
https://www.philosophyguides.org/data/great-books-of-the-world/

たとえば科学関係の巻の目次は以下のようになっています。

世界の名著65　現代の科学1

ドルトン「化学の新体系」（廣重徹訳）
ラプラス「確率についての哲学的試論」（樋口順四郎訳）
ヘルムホルツ「力の保存についての物理学的論述」（高林武彦訳）
リーマン「幾何学の基礎をなす仮説について」（近藤洋逸訳）
マックスウェル「原子・引力・エーテル」（井上健訳）
マッハ「認識と誤謬」（井上章訳）
ボルツマン「アトミスティークについて」（河辺六男訳）
ボルツマン「理論物理学の方法の輓近における発展について」（河辺六男訳）
パブロフ「条件反射」（千葉康則訳）
メンデル「植物の雑種に関する実験」（山下孝介訳）

世界の名著66　現代の科学2

プランク「物理学的世界像の統一」（河辺六男訳）
ポアンカレ「科学と仮説」（静間良次訳）
ヒルベルト「公理的思考」（静間良次訳）
アインシュタイン「物理学と実在」（井上健訳）
アインシュタインほか「科学者と世界平和」（井上健訳）
ボーア「原子物理学における認識論的諸問題にかんするアインシュタインとの討論」（井上健訳）
ハイゼンベルク「量子論的な運動学および力学の直観的内容について」（河辺六男訳）
シュレーディンガー「量子力学の現状」（井上健訳）
ノイマン「人工頭脳と自己増殖」（品川嘉也訳）
ウィーナー「科学と社会」（鎮目恭夫訳）
ワトソン、クリック「デオキシリボ核酸の構造」（井上章訳）
マッカロー「なぜ心は頭にあるか」（品川嘉也訳）
キスホルム「精神の未来」（井上章訳）
セント＝ジェルジ「医学の将来」（井上章訳）
レダーバーグ「人間の生物学的未来」（井上章訳）

私はどちらの巻ももっていてときどき読んでいます。世界の名著シリーズの解説は、新書一冊分くらいのボリュームがあるので読み応えもありおすすめです。
皆さんも、是非このサイトをみて、ご自分の興味のある巻を、国立国会図書館の個人送信資料で読んでみてください。100分de名著にとりあげられている本もかなりこのシリーズに入っているのがわかると思います。このサイトのトップページもおすすめです。https://www.philosophyguides.org/
このサイトの著者についてはこちら。https://www.philosophyguides.org/about/

ChatGPTで実用英語を駆使しよう！柳瀬先生の最新ブログ記事の紹介など。

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いつも勉強させてもらっている京都大学の柳瀬陽介先生のブログが更新されていました。
国立情報学研究所「教育機関DXシンポ」で10月13日に講演されたそうで、その解説動画とスライドの公開です。
講演発表の予行練習の時の動画だそうで、本番の動画は近日公開されるそうです。

「国立情報学研究所「教育機関DXシンポ」スライドと解説録画の公開：大学英語教育におけるChatGPT活用形授業実践 」
https://yanase-yosuke.blogspot.com/2023/10/dxchatgpt.html

ChatGPTをつかって学術英語を書く実例と、プロンプトを公開して下さっているので大変役立ちます。
また講演後の質疑応答も読めるのでこれも必見です。この記事ではChatGPTをつかって英語力を向上させる方法が具体的に書かれています。
ChatGPTと実際に音声会話する方法も書かれているので私もやってみようと思います。

また参考になる本　「究極の英語ライティング」も紹介されているので買って読んでみてください。私ももっています。

私の推薦書としては、最近Amazon のKindle unlimitedでブルーバックスがいっぱい読めるようになったので借りてみた本、
「理系のための「実践英語力」習得法　最速でネイティブの感覚が身につく」　(ブルーバックス）がよかったです。
https://bookclub.kodansha.co.jp/product?item=0000226704
これも併読されると英語で論文を書くときの常識が身に付くと思います。

柳瀬先生のブログのトップの部分で紹介されている京大のサイト　https://www.i-arrc.k.kyoto-u.ac.jp/english_jp
も是非参照してみてください。

写真は今朝撮った 庭に咲いている菊の花と、キンモクセイの花です。今年の花の形はとてもきれいで、よい香りが家の中にまでただよってきます。空色アサガオはまだ毎朝、100個近く花をつけています。

物理のための数学の教科書や、英語のneural networksの入門書、深層学習の教科書などの紹介です。

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本ブログでたびたび紹介している田崎晴明先生(学習院大学）の無料で読める数学の教科書　「数学：物理を学び楽しむために」 の改訂版がアップロードされたそうです。
https://www.gakushuin.ac.jp/~881791/mathbook/

今はこうしたすぐれた物理数学の教科書があるので、すばらしい時代だと思います。

またツイートでこんなニューラルネットワークの教科書(英語）が紹介されていました。


ドイツの方が書かれた教科書で、英語版とドイツ語版があります。図も豊富でよみやすそうな教科書です。
A Brief Introduction to Neural Networks
https://dkriesel.com/en/science/neural_networks

また、以前紹介した教科書ですが、Dive into Deep Learning (D2L）という無料でよめる教科書もよさそうです。
中国語版が最初にでて中国でベストセラーになったそうで、その後欧米の多くの大学で教科書に採用されています。
ケンブリッジ大学出版会から本も売り出されているようです。
http://alex.smola.org/projects.html
https://d2l.ai/
https://github.com/d2l-ai/d2l-en
この本を教科書にしている講義もいろいろ公開されています。
https://www.youtube.com/playlist?list=PLZSO_6-bSqHQHBCoGaObUljoXAyyqhpFW
https://c.d2l.ai/odsc2019/
その他いろいろありますので、上のリンクにあるGitHubのページから探してみてください。
去年この教科書を紹介した記事を次にペーストしておきます。

2022/1/7
機械学習の教科書の紹介です。　Dive into Deep Learning (Dが二つ続くのでD2Lと省略して紹介されることも多い本です）という教科書で、スタンフォード大、マサチューセッツ工科大、ハーバード大、ケンブリッジ大など世界の300の大学で採用されている教科書だそうです。Jupyter notebookで手を動かしながら学んでいくというスタンスの教科書で評価の高いものだそうです。https://github.com/d2l-ai/d2l-enのサイトにある、Book Websiteをクリックして開くページで、MXNetやPyTorch, Notebooks,Coursesなどとあるタブの最初のMXNetをクリックするとpdf版がダウンロードできます。Coursesをクリックすると授業のシラバスやスライドなども見られます。最初のほうの日本語訳もできているようでここから見られます。