ブルーバックス「新しいゲノムの教科書 DNAから探る最新・生命科学入門」の紹介。

今日から神戸大学で開催される「計算生命科学の基礎10」の聴講をはじめました。
このシリーズ講義はこのブログでも何度もアーカイブの動画などを紹介していましたが、今回は自分で聴講することにしました。この「計算生命科学の基礎」の講義は今年で10年目を迎えるそうで、その間にゲノム解析、Cryo電顕技術、AlphaFoldやChatGPTで代表されるAIと機械学習の研究の大発展があったわけです。
まさに今、人類はルネサンス以来の科学の大発展を目撃していることになりますね。
今日は中井 謙太 先生(東京大学医科学研究所 教授)による入門的講義「ゲノムインフォマティクスの基礎」をZoomで視聴しました。

私が九大で担当していた「分子発生生物学」で紹介していた内容: ヒストンコード、RNA-seq、ChIP-seqやATAC-seq、Hi-Cなどがどのように現在発展して、使われているかがよくわかって、古い知識のブラッシュアップができてよかったです。また最新の生成AI とtransformerによる遺伝子発現の推定(Enformer: https://www.nature.com/articles/s41592-021-01252-x)やスプライシング部位の推定などがかなり実用的レベルまですすんでいることも知れてよかったです。
なお、今のべたDeep Mindの開発しているenformerについての日本語の解説は、田口 善弘 先生のこちらの記事がよいと思います。
https://qiita.com/Yh_Taguchi/items/5cc86cf1839eeb9be1fb

今回の中井先生の授業で教えてくださった基本的な内容については、中井先生が今年だされたブルーバックス「新しいゲノムの教科書 DNAから探る最新・生命科学入門」
https://bookclub.kodansha.co.jp/product?item=0000373371にあるので、興味のある方は読んでみるとよいと思います。授業のスライドの多くはこの本からとったものを使っておられて、授業理解のための教科書として先生も紹介されておりました。 すくなくとも私の授業を聞いたことがある卒業生の方なら、ほぼ完全に理解できるよい教科書だと思います。おすすめの一冊です。

分子動力学のソフトであるGROMACS というのをご存知ですか?

GROMACSは。”A free and open-source software suite for high-performance molecular dynamics and output analysis”
と公式サイトにあるとおり、分子動力学Molecular Dynamics(MD)の計算と解析を無料で行うことができるオープンソースのプログラムです。公式サイトはこちらです。
https://www.gromacs.org/
CPUとGPU両方を利用して分子動力学の計算(ニュートン力学の計算が主です)を行うことができます。
Windows, Mac, Linux版があり、これらのOSで動かすことができます。
インストールの仕方やチュートリアル(オンラインでGROMACSを動かすチュートリアルでは、自分のPCにソフトをインストールする必要なしに試せます)もあって大変初心者に親切なソフトです。
https://tutorials.gromacs.org/

動画も完備しています。
https://youtu.be/MWafKFVgFTU?si=0REQ_VR3Uu8F6kgk

ただサイトや動画の説明が英語なので、まずは日本語のチュートリアルで動かしてみるのがよいかもしれません。

LabCodeというサイト
https://labo-code.com/

には以下のようなチュートリアル(Macでインストールする例です)がのってます。
【GROMACS】GROMACSを用いたタンパク質-低分子リガンドのMD simulation【in silico創薬】【前編】
2023-10-01
https://labo-code.com/bioinformatics/gromax-protein-small-molecule-first-part/
【GROMACS】GROMACSを用いたタンパク質-低分子リガンドのMD simulation【in silico創薬】【後編】
2023-10-01
https://labo-code.com/bioinformatics/gromax-protein-small-molecule-second-part/

Macでない人も、多分この解説をよみながら自分のOSで動かせるのではないでしょうか。私も一度やってみようと思っています。
Ubuntuでうまくいったらまた報告します。

英語を駆使するためのChatGPT用プロンプトや、英語学習の指針と方法についての柳瀬陽介先生の最新記事の紹介です。

ChatGPTの登場で、ついに英語を母国語としない人が、英語を駆使して英語圏の人と対等以上に情報発信、情報交換ができる時代がきました。
このブログでも、その目的に役立つChatGPT用のプロンプトを随時紹介しています。なかでも英語教育の専門家の京大の柳瀬陽介先生のnitter
https://nitter.net/yosukeyanase
やブログ
https://yanase-yosuke.blogspot.com/
はいつも拝見して大いに参考にさせてもらっております。プロンプトの実例以外に、英語を道具として使うためのヒントが満載のブログやツイートですので、みなさんも是非常時フォローして、ご覧になることをすすめます。

最近のツイートはこんな感じです。

 

このtwitterのツイートにあるように以下のページには
「AI活用の決定要因としての教育観と学習観―英語学習者が「語彙学習では間違うことが必要」と自覚するまで―」スライドと解説動画の公開
という記事があり、解説動画やスライドダウンロードリンクなどがあってとても役立ちます。
https://yanase-yosuke.blogspot.com/2023/10/ai.html
動画の一例を貼り付けておきます。
https://youtu.be/TWBzYC9TVY8?feature=shared

また
「言語教育設計学1」(2023年度後期)のシラバス
https://yanase-yosuke.blogspot.com/2023/10/22023.html
という記事には、先生の授業にかかわる資料のリンクがたくさん記載されているのでこれも英語を道具として使う我々には大変ためになる記事です。是非ご覧ください。

文部科学省の「生成AIの利用に関するオンライン研修会」の動画が公開されています。

文部科学省のYouTubeチャンネル
https://www.youtube.com/@mextchannel/videos
で、先月行われたChatGPTなど生成AIについてのオンライン研修会の動画が公開されました。
「生成AIの利用に関するオンライン研修会」の第一回から第三回までの動画です。第二回の講演は日本語、英語のプロンプトが紹介されていて、生徒が使うように作られたものがあって参考になります。プロンプト集もダウンロードできます(YouTubeの動画の下にある、「もっと見る」の部分を展開すると、スライドやプロンプト集のダウンロードリンクが表示されます)

第1回9月1日「生成AIの基礎と教育における活用可能性」東京大学 大学院工学系研究科 准教授 吉田塁
https://youtu.be/cjcUjYe8R3Q?feature=shared

第2回9月5日「ChatGPTの導入の手立てと教育活動・教務で活用できるプロンプト紹介」関東第一高等学校 情報科 講師
スクールエージェント株式会社 代表取締役 田中 善将
https://youtu.be/xCyy9MP4hA4?feature=shared

第3回9月8日「生成AIを活用する上での基本的な考え方 情報活用能力の育成」
信州大学教育学部 准教授 佐藤 和紀
https://youtu.be/N5de1wRK9R0?feature=shared

タンパク質などの立体構造を表示する無料ソフトccp4mgの紹介です。

講談社のブルーバックスの本をKindle unlimitedでいろいろ借りて読んでいます。以前紹介した「分子レベルで見た薬の働き」、「分子レベルで見た体の働き」という平山令明先生の本では、本文でとりあげられているタンパク質分子の立体構造をみるのに CCP4MGというソフトを使っているのを知りました。このソフトはWindows版、Mac版、Linux版が無料でダウンロードできます。
https://www.ccp4.ac.uk/MG/index.htmlのタブからダウンロードやチュートリアル、ギャラリーや機能詳説などのページにとべるので是非読んでみてください。ダウンロードはこちらからできます。
https://www.ccp4.ac.uk/ccp4-legacy/MG/download/

最新版は、2019年11月20日公開のversion 2.10.11です。上のリンクからインストーラーをダウンロードして実行するだけで分子の立体構造の表示ソフトであるccp4mgが簡単にインストールできます。これはPymolとちがって、無料配布されている優れた立体構造表示ソフトです。FileメニューからOpenを選んでpdbファイルを開くと立体構造表示ができるようになります。使い方は英語ですがこちらにあります。
https://www.ccp4.ac.uk/MG/ccp4mg_help/tutorial/index.html

日本語の解説としては、このソフトやPymolその他の構造生物学のソフトの利用についても詳しい、次の大阪大学のサイトがわかりやすいと思います。是非ご覧ください。
http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/supracryst/suzuki/jpxtal/Katsutani/index.php

日本の数学 和算の生んだ天才数学者 関孝和の全集が出版されました。

ものすごい本がでています。
関孝和全集 岩波書店 です。江戸時代の数学者である関孝和の書いた本をあつめた全集です。関孝和の自筆の原稿は一切残っていないのも驚きですが、さまざまな写本が存在しており、今回は編者らがその写本を厳密にテキスト校正してつくられた画期的な全集だそうです。今まで関孝和の書いた本とされていたものも、関の書いたものではないのではという可能性がこの作業で浮かび上がってきたそうです。この全集がどうしてできたのか、どのような内容なのか、この本をよむための予備知識としてどんな本をよめばいいのかなどを次の鼎談で編者たちが述べていますので是非ご覧ください。
https://tanemaki.iwanami.co.jp/posts/7438
https://tanemaki.iwanami.co.jp/posts/7439
日本数学史のみならず、中国の数学ではなんと2000年前に線形代数の行列の計算にあたることを連立一次方程式を解くために行っていたのだという話(『九章算術』という本にのっているそうです)には驚きました。ただ中国や朝鮮の数学では、解法を一般化して理論にしたり、命題を証明したりするという伝統はついに成立しなかったそうです。
この本は値段の面からいってもものすごい本です。
https://www.iwanami.co.jp/book/b632037.html

和算については上の鼎談に参考書を含めて詳しく書かれてるので読んでみてください。また科学図書館
http://www.cam.hi-ho.ne.jp/munehiro/science/scilib.html
にも和算についての本や論文がまとまって掲載されているので参考になります。
上のリンクの中にある「数学の部屋」をご覧ください。

らんまんの丈之助のモデルはやはり坪内逍遥でしたね!ケンブリッジ大学の図書館にも彼のシェークスピア全集は所蔵されていました。

今日のらんまんでは、堀井 丈之助が久々に登場してシェークスピア全集を完成させたと届けにきていましたね。彼のモデルが坪内逍遥ではないかと思っていましたが、そうだというのが確定しましたね。
坪内逍遥のシェークスピア全集は、私が最初に英国に留学した時、ケンブリッジ大学図書館に収蔵ざれて全集を手に取って読んだのを思い出します。ケンブリッジ大学図書館には、多数の日本語書籍が開架図書室に収蔵されていてその量に驚きました。中には小学生の子供の読めるものもあって貸出してもらって家で子供と一緒に読んでいたこともあります。漱石全集とか小泉八雲の作品集などもそろっていて、日本の文学、哲学関係の本が潤沢にあるので、よい図書館だと思いました。この図書館にはアルキメデスの方法という有名な稀覯本(一部)なども所蔵されています。開架書庫にはいるときには、タイマーのつまみを回しておいて、タイマー(電気を使わない、ねじ式のタイマー)が回っている間だけ蛍光灯が点灯するようになっていました。10分とかたつと自動で照明がきれるので、電燈の消し忘れも気にせずに閲覧できるという、かしこいシステムを導入しているのは参考になりました。
さて、今日のらんまんでは、野宮さんが登場、波多野さんはドラマではすでに学士院会員となっており、二人はそれぞれイチョウとソテツの精子の世界初の発見で第二回恩賜賞を受賞することになります。以前のこちらの記事に書きました。

朝ドラ「らんまん」にでてくる画工 野宮さんのモデルは平瀬作五郎ではないでしょうか?

最初のケンブリッジでの所属先は動物学教室で、地下にラボがありました。私は進化生物学で有名な長谷川真理子先生と入れ替わりで動物学教室に留学したのを最近知りました。動物学教室の近くには旧キャベンディッシュ研究所跡があって、ここでワトソン・クリックが研究していたのだと思って歩いていたのを思い出します。動物学教室の博物館にはDarwinの採集してきた標本とかも展示されていました。感激して一人でみていたのも思い出します。博物館にいたのは私一人でした。

ケンブリッジに着いてすぐでしたが、研究の必要からセルソーターを借りる必要があって、その手続きでJim Watsonさんに電話したこともあります。電話口で彼は、私はあのDNAの構造を発見したWatsonではないと、最初にことわってくれたのが印象的でした。同姓同名でケンブリッジ大学にいるのでよく間違われるので、いつもことわるんだとおっしゃっていました。私の大家さんはPortugal Placeに住んでおられて隣にはCrickが住んでいたそうです。当時はそのCrickの家の軒先に二重らせんのオブジェがぶらさげてありました。これは当時Klugのラボに留学されておられた京大の中世古先生に教えていただいて、子供たちと一緒に前で写真をとったのを覚えています。用時でTim Huntさんを訪ねたこともあります。訪れた時はちょうどWoods Holeの学生実習で、増井 禎夫の発見したあのMPFにサイクリンとcdc2が含まれているということがわかった直後だったので、興奮してそのニュースを教えてくれました。ノーベル賞につながった発見のエピソードを本人から直後に詳しく聞けたのはいい思い出です。研究室ではアフリカツメガエルを飼育するのに西洋の普通の家にある細長いバスタブをつかっているのを見せてくれました。Huntさんは後にノーベル賞受賞後、英国のサッチャーの科学政策を激しく批判しておられましたが、研究者に予算がこないのでバスタブをつかってカエルを飼育していたということです。昔は京大でもビーカーを買う予算がないので、ワンカップ大関の空瓶をつかっていたというのは有名な話です。

増井さんについては、生命誌研究館のこちらの記事がわかりやすいです。
http://brh.co.jp/s_library/interview/25/

ChatGPT用のプロンプト集の紹介です。

今日は夕方からはじまるMRC LMBのシンポジュウムに参加中です。それでChatGPTのプロンプトの例がいっぱいあつめてあるサイトを紹介して本日の記事にしておきます。

NEXT GENERATION BIOPHYSICS SYMPOSIUM 2023
Wednesday 27th September 2023
Meeting Hosted by the MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge
プログラムはこちら。面白そうです。
https://www3.mrc-lmb.cam.ac.uk/sites/nextgen/programme/

今日紹介するプロンプト集は、
Awesome ChatGPT Prompts PDFというタイトルのサイトです。pdfをダウンロードできます。
https://www.theinsaneapp.com/2023/08/awesome-chatgpt-prompts-pdf.html

英文校閲のプロンプトや、発想支援のプロンプト、数学用のプロンプト、音楽作曲用のプロンプト、その他多種多彩なプロンプトがありますのでとても参考になります。たとえばこんなプロンプトです。
To act as an English Translator and Improver
To act as a Spoken English Teacher and Improver
To act as a Plagiarism Checker
To act as a Composer
To act as a Classical Music Composer
To act as a Tech Writer
To act as a Debate Coach
こちらのGitHubページがもとになっているようです。https://github.com/f/awesome-chatgpt-prompts

最初に紹介したAwesome ChhatGPT Prompts PDFのページには他にも、データサイエンス用プロンプト集 https://www.theinsaneapp.com/2023/07/chatgpt-prompts-for-data-science.html
プログラム開発者用のプロンプト集 https://www.theinsaneapp.com/2023/07/chatgpt-prompts-for-developers.html
などへのリンクも貼られていますので参考になります。

Kindle unlimited で無料で読めるブルーバックスのおすすめ本の紹介―その2

今日もKindle unlimitedでよめるブルーバックスのおすすめ本の紹介を続けます。

暗記しないで化学入門 電子をみれば化学はわかる」 平山令明著  これはとてもわかりやすい化学での電子論の解説書です。分子間力や水素結合、van der Waals力などの解説もわかりやすいです。
分子レベルで見た体のはたらき いのちを支えるタンパク質を視る」平山令明著 カラーでタンパク質の立体構造を表示した図が満載のタンパク質の立体構造入門書。Pymolで動かしてみたくなることうけあいです。
分子レベルで見た薬のはたらき なぜ効くのか どのように病気を治すのか」平山令明著 薬の効くメカニズムを構造の観点から理解できるよい本です。

平山先生の以前紹介した「はじめての量子化学」もKindle unlimitedで読めます。この本も超おすすめです。

おすすめ本です。遺伝学の辞書と量子化学(分子軌道法)の入門書の紹介です。

 

その他、化学関係のブルーバックスもいろいろあります。たとえばこんな本はどうでしょう。

すごい分子 世界は六角形でできている」 佐藤健太郎 著もおもしろそうです。ベンゼン環など芳香族化合物や5員環の化合物、π電子などいろいろな話題で有機化学が学べます。
Kindle unlimitedの検索窓に、化学 ブルーバックスといれると他にもいろいろヒットします。

Kindle unlimited で無料で読めるブルーバックスのおすすめ本を紹介します。

AmazonのKindle unlimitedに大量のブルーバックスが入っているのを以前紹介しました。

Kindle unlimitedにブルーバックスがいっぱい入っています!

こちらのAmazonのツイートによると10/31終了予定とのことです。


10月31日までの限定での公開のようですが、たくさん借りてきて現在読んでいるところです。3か月無料プランを試していたのですが、ブルーバックスが読めるので、とうとうKindle unlimitedに入ってしまいました
上に埋め込んだ以前の記事でいくつかKindle unlimitedでよめるおすすめの本を紹介しました。
はじめての量子化学 、入門者のLinux細胞の中の分子生物学HSPと分子シャペロン新しい発生生物学 なども読めるタイトルに入っています。これらは解りやすい名著でおすすめです。また他にも、世界は「e」でできているはじめての機械学習多様体とは何かアインシュタイン方程式を読んだら「宇宙」が見えた、三体問題寿命遺伝子LaTeX超入門生命はデジタルでできている高校数学からはじめるディープラーニングプリンシピア2つの粒子で世界がわかる経済数学の直観的方法高校数学でわかるシリーズ大栗先生の超弦理論入門熱力学で理解する化学反応のしくみ暗号の数理数の概念物理の風景なども読めます。
今日はもうすこし、すこしおすすめの本を追加します。

実際借りて読んでいますが「三体問題」がとてもわかりやすかったです。著者の語り口が絶妙でこれはわかりやすいお薦めの本でした。物理の三体問題についての解説ですが、これほどわかりやすい本はみたことがありません。アインシュタインの共同研究者のインフェルトの業績もよくわかりました。
英語の勉強についての本では、「理系のための「実践英語力」習得法」をおすすめします。ChatGPTで英語を書いていこうとする人にまず読んでおいてほしい基本的な英語の解説書になっています。
入門者のPython」もPythonを学ぼうとする人のつまづきやすいところが丁寧に解説してあるので、入門に最適の本だと思いました。
免疫の守護者 制御性T細胞とはなにか」も研究現場での研究の様子がわかる本になっていておすすめです。多田富雄先生のサプレッサーT細胞の話も詳しく書かれているので、多田先生のフアンの方も一度は読んでおくとよい本だと思います。