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

AlphaFoldについてのおすすめ日本語解説記事と、最新のプレプリントについて。

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タンパク質の立体構造をAlphaFoldで予測することは今やごく普通の作業になりました。使い方について詳しく書かれた記事が公開されているのでご覧ください。
こちらにある生物工学会誌の記事です。https://www.sbj.or.jp/sbj/sbj_yomoyama_2.html

「AlphaFoldによるタンパク質立体構造予測（実践編）」
https://doi.org/10.34565/seibutsukogaku.101.8_443
大上 雅史〔第101巻 第8号 pp.443–446．2023〕

「AlphaFoldによるタンパク質立体構造予測（基礎編）」
https://doi.org/10.34565/seibutsukogaku.101.7_363
富井 健太郎〔第101巻 第7号 pp.360–362．2023〕

の二つの記事で、極めてわかりやすくAlphaFoldとその使い方について解説してあります。特に実践編はすぐに研究に役立つので是非読んでみてください。

あと、この記事が掲載されている生物工学会誌には、その他の面白い連載や記事があるのでいろいろ眺めてみてください。
https://www.sbj.or.jp/sbj/sbj_archive.html

統計解析の講座とかもあります。「続・間違いから学ぶ実践統計解析」
https://www.sbj.or.jp/sbj/sbj_tokei_kaiseki-2.html

ちなみにAlphaFold2を使ってタンパク質―タンパク質の相互作用を予測することもできるようになってきています。こちらのプレプリントがその威力をアピールしています。新型コロナウイルスのスパイクタンパク質が有名なレセプターACE2と結合するだけでなく、他のタンパク質（INSRやFLT4)にも結合する可能性を予測しているのは興味深いです。もちろん以前このブログで書いたように、スパイクタンパク質はプロテオグリカンの糖鎖にも結合します。
High-accuracy mapping of human and viral direct physical protein-protein interactions using the novel computational system AlphaFold-pairs
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.29.555151v1

Kindle unlimitedにブルーバックスがいっぱい入っています！

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Kindle unlimitedのカタログでブルーバックスで検索してみたところ、ものすごい数のブルーバックスの本が無料で読めることがわかりました。(本のリンクは付けていません。AmazonのKindleのサイトで探してみてください。以下の記事では、タイトルだけアンダーラインを引いてならべています）

このブログで紹介した次の本も読めます。
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す。

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、物理の風景などなども読むことができます。これだけ読める状態がずっと続くならKindle　unlimitedを契約してもいいかなと思わせるラインアップです。（英語についてのブルーバックスの本もいっぱいはいっています）

最後に紹介した「物理の風景」は、堀淳一先生の本です。院生のときに先生のランジュバン方程式の講義をきいたこともあって、懐かしい先生（地図フアンとしても有名な先生です）の本です。昔もっていたのですが整理してなくしてしまったので、さっそくダウンロードして読んでいます。なつかしいエッセイ集です。

アインシュタイン、オッペンハイマー、ファインマン：20世紀の物理学というMITの講義が面白そうです”！

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マサチューセッツ工科大学のOpen Course Wareに
「アインシュタイン、オッペンハイマー、ファインマン：20世紀の物理学
Einstein, Oppenheimer, Feynman: Physics in the 20th Century」という科学史の講義が公開されています。
2020年秋の講義だそうです。学部向けの本格的な科学史の講義です。ファラデーやマックスウエルの電気力線の考え方、エーテルの考え方なども詳細に紹介さています。またアインシュタインの相対性原理の誕生と発展、量子力学の誕生や行列力学、波動力学の誕生。原子爆弾の完成と科学者の政治とのかかわりの話、繰り込み理論の発見から宇宙論など興味深いテーマが学部生向きにわかりやすく講義されています。これは面白そうです。
こちらのサイトに講義ビデオを含む様々な講義資料へのリンクがあります。是非このサイトを見て、面白そうだったら視聴してください。
https://ocw.mit.edu/courses/sts-042-einstein-oppenheimer-feynman-physics-in-the-20th-century-fall-2020/

講義を収録したビデオのリンクはこちらです。
https://ocw.mit.edu/courses/sts-042-einstein-oppenheimer-feynman-physics-in-the-20th-century-fall-2020/video_galleries/lecture-videos/
読み物へのリンクはこちら。面白そうな読み物がリストされています。
https://ocw.mit.edu/courses/sts-042-einstein-oppenheimer-feynman-physics-in-the-20th-century-fall-2020/pages/readings/

講義ノートもダウンロードできます。
https://ocw.mit.edu/courses/sts-042-einstein-oppenheimer-feynman-physics-in-the-20th-century-fall-2020/lists/lecture-notes/

第一回の講義ビデオがこちらです。このサイトではYouTubeとは違って、動画のダウンロードや字幕のダウンロードも可能になっています。
https://ocw.mit.edu/courses/sts-042-einstein-oppenheimer-feynman-physics-in-the-20th-century-fall-2020/resources/ocw_8225_sts042_lecture01_2020sep02_mp4/

同じ動画のYouTube版はこちらです。
https://youtu.be/PbITFIGLciI?si=8akRLBI1Ux_ih5s5

今日はSNS風に二つのテーマをならべてみます。解析概論の正誤表とメセルソン・スタールの実験についてです。

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解析概論は、日本で多分一番有名な数学の教科書ではないかと思います。著者はすでに亡くなっている有名な日本の数学者高木貞治です。胃岩波書店から販売されていて、その正誤表が今日公開されたそうです。https://www.iwanami.co.jp/book/b265489.html

 

私も高校生の時買ってチャレンジしましたが、歯が立ちませんでした。皆さんはいかがでしょうか？

Twitter (X)をみていたら、有名なDNAの半保存的複製を署名した実験の動画を紹介している人がいました。高校の生物の教科書にでてくる有名な実験、メセルソン・スタールの実験の動画です。この実験は世界で一番美しい実験という人もいます。この実験をやった二人の科学者メセルソンとスタールが語る彼らの実験の話は面白そうです。Paulingとの邂逅がなかったら彼らがこのような素晴らしい実験をすることはなかっただろうという話もあります（私は、まだ全部は観ていません。）
The Most Beautiful Experiment: Meselson and Stahl
日本語字幕付はYouTubeの検索窓で、

最も美しい実験: メセルソンとスタール
と入れて検索してみてください。

英語オリジナル版はこちらです。
https://youtu.be/7-tnuAqEp9g?si=w0vdCEy5iR0H2VFu
またはこちらからも観られます。
https://piped.video/watch?v=7-tnuAqEp9g

ABC予想を解決したIUT理論の現況はどうなっているのでしょうか。

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京都大学の数学者　望月新一教授のIUT理論（宇宙際タイヒミューラー理論）は今はどうなっているのでしょうか。
最近こんなニュースが大きく報道されました。新聞でもとりあげられましたし、海外の雑誌もとりあげていたニュースです。

“ABC予想証明”の欠陥発見に賞金1.4億円　ドワンゴ創業者の川上さんが設置
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2307/07/news163.html
“$1 Million Will Go to the Mathematician Who Busts the ‘ABC Conjecture’ Theory”
https://www.scientificamerican.com/article/1-million-will-go-to-the-mathematician-who-busts-the-abc-conjecture-theory/

この賞金と、IUT理論の現状についての以下の記者会見をみると、IUT理論の現状が素人にもよくわかります。
「IUT理論（宇宙際タイヒミューラー理論）に関する会見 生中継【ZEN大学】」
https://www.youtube.com/live/Xy4i0rqy4eE?si=pzLuOJE4vG8aKM18

また望月新一先生の京都大学のホームページには、
https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~motizuki/research-japanese.html
「宇宙際タイヒミューラー理論を巡る、現在（2023年8月）の状況に関する報告書を掲載。」
という項目が今月追加され、pdfファイルがダウンロードできるようになっています。
読んでみましたが、これはIUT理論がABC予想の証明に成功していないと公言している方々に対する挑戦状のように読める文書でした。IUT理論への批判を公言しているのに、どこがおかしいかをちゃんと数学的に指摘していないで、結果的にIUT理論の研究の普及を妨害しているのは、European Mathematical Societyが示している学者倫理にも　もとるというような　きつい言葉も書かれています。また本文中には、批判している方々に望月先生が二度送ったemailへのリンク（どちらも返事は来なかったそうです）がはってあり、メールをダウンロードして読むこともできるようになっています。上にあげた100万ドルの川上さんの賞金もこの流れで設定された賞金であることがよく理解できました。また当初、IUT理論に難色を示していた著名な数学者Emmanuel Lepage (フランス　ソルボンヌ大学）さんが、望月先生とのやりとりの結果、理論を認めたという話も書かれています。

私は数学的な内容はわかりませんが、日本人が国際的に活躍するとはどういうことかを、望月先生から学ぶことができる貴重な資料として是非ご覧になることをお勧めします。また上にあげた京都大学のサイトには、IUT理論についての様々な解説資料も集まっているのでご覧ください。

AIを使う検索エンジンPerplexity aiを使ってみました。

投稿日: 投稿者: root

Perplexity aiはAIを利用する対話型のネット検索エンジンです。今日ちょっと試してみましたが、これは結構役立つと思います。
有料版もありますが無料版でも結構使えそうです。日本語入力も受け付けるのでなかなか便利です。
https://www.perplexity.ai/

ためしに英語で、「線虫のコンドロイチンプロテオグリカンの名前を全部教えて」とか、「コンドロイチンの線虫での機能をおしえて」とか質問してみると、結構まともな回答がもどってきました。後者の質問の回答では、コンドロイチンの線虫での機能をあきらかにした私達の論文の図がちゃんと表示されているのには驚きました。これは　ChatGPT Plusよりは優秀な回答です。

例によって、以前ChatGPTに訊いてみた質問、「小松左京の作品の名前を教えて」と日本語できいてみました。回答はだいたいあっていましたが、 ゴルゴ13も小松左京の作品と答えてきました。そこで、日本語で
「ゴルゴ13の作者は小松左京ではありません。」と入力すると、英語で以下のようなお詫びの文が返ってきました。

Answer
I apologize for the mistake in my previous answer. After reviewing the search results, I found that the author of the manga series “Golgo 13” is not Sakyo Komatsu, but rather Takao Saito
. Sakyo Komatsu is a science fiction writer who wrote novels such as “Japan Sinks” and “Sayonara Jupiter”. I apologize for any confusion my previous answer may have caused.
次に、glycobiologyに関する情報を収集するのに役立つtop 10のtwitterアカウントを教えてと英語で聞いてみました。ChatGPTの時よりは実在するアカウントを多く答えてくれましたが (6割程度が実在）残りは架空のアカウントでした。ChatGPTと同じで、間違いを堂々と答えてくる場合があるのがよくわかりました。

Perplexity aiはChatGPTの無料版と同じLLMであるGPT-3.5を使っていて、Microsoft Bingの検索エンジンと連動して動いているそうです。有料版ではGPT-4を使えるそうで、無料版でもGPT-4を4時間に5回まで使えるようです。
Perplexity aiについてはこちらの記事がわかりやすいです。是非参考にして、この検索エンジンを使ってみてください。
https://tcd-theme.com/2023/08/perplexity-ai.html

検索結果には、AIが参照したサイトも表示されるので、AIの答えの適否の判定がより簡単に行えるのもよいところです。また検索結果には回答の他に、類似質問例がいくつか表示されるので、その類似質問を利用して検索することで、より深く多面的な検索結果が得られるのもメリットです。無料ですので一度ためしてみるとよいでしょう。

英語の科学論文の書き方を学べるサイトの紹介です―改訂版―

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英語の科学論文の書き方を学べるサイトの紹介です―改訂版―

今まで英語で論文を書こうとする学生、研究者は、次の2つのテーマについて学び、訓練することが必要でした。

・一つは英文法にのっとった英文作る能力の養成で、冠詞の使いわけや時制の使い方などは英語を母国語にしない私達には完璧な習得が難しいスキルです。
・もう一つは、自分が書いた英文を自己添削して、わかりやすく、スーズに読み進められるようなスタイルに改訂する能力の養成です。

後者の英文のスタイルの修正は、英語のnative speakerも学校や講習会で学ぶ技術です。自分の書いた英語論文を自己添削して上手に修正できれば、読みやすく、簡潔で明晰かつ判明な「流れるように内容が頭にはいってくる論文」ができあがるわけです。しかし文法に誤りのない英文を書くだけでも大変なのに、 スタイルと論文のわかりやすさまで考慮するのは、初学者にも熟練した研究者にも大変でした。後者の分野の名著としては、以前の記事で紹介したClarity and Grace (Joseph M. Williams & Joseph Bizup)という本があります。私もこれを読んだ後に書いた論文は見違えるようにわかりやすくなったとほめられたことがあります（今はすっかり忘れてしまったので、また読み直さなくてはと思います）。この本のエッセンスについては、ボストン大学におられる芝孝一郎先生が、ブログで解説しておられます。

英語のオンライン辞書と、英語論文の書き方についてのブログの 紹介です。

芝先生は疫学、因果推論の専門家でボストン大学で活躍しておられる著名な研究者です。今年の夏は因果推論の講義や、英語の書き方の講義などで日本でも大活躍されていました。私は昨日、先生の英文の書き方についての講義を聴講させてもらいました。日本語での講義なのでわかりやすく、極めて役立つ講義を聴かせてもえたと感謝しています。このセミナーシリーズは第一回目だったそうで、これから続々と新しいセミナーが企画されるようで楽しみです。


芝先生の御講演を聞いて思ったのは、ChatGPTが文法チェックをしてくれるので、私達  非英語圏の人間が英文法の習得に苦労する必要はもうないということです。大学受験に必要な程度の英文法を知っておれば十二分であると思われます。最初にあげた一番目のスキル（英文法）の習得には苦労する必要がなくなったので、非英語圏の人間も上の二番目のスキルの習得だけに力を注げばよいことになります。自分の伝えたい内容と意図が誤りなく理解できるようにするテクニック(clarity)と、話のながれがスムーズでつっかかるところがなく読めて容易に理解できる魅力的な文章をつくるテクニック(grace)の習得に集中できるようになったのです。とうとう私達が英語圏の人と対等に論文を書くことができる時代がきたわけです。とうことで、今回の記事では私が芝先生の御講演を聞いてちょっと調べてみた英語圏の大学の論文の書き方についてのサイトをいくつか以下に紹介しておきます。以前のブログ記事で紹介した芝先生のブログもとても参考になりますので、ぜひ読んでみてください。

学部生向きの英語科学論文の書き方の手引き：ハーバード大学版その他について

最初に挿入したブログ記事であげたサイトはこちらです。

Welcome to Style for Students Online　by Joe Schall
Effective Technical Writing in the Information Age
https://www.e-education.psu.edu/styleforstudents/

このオンライン教科書の第10章は論文の執筆法についての文献がまとめて紹介されており、それぞれダウンロードできます。
https://www.e-education.psu.edu/styleforstudents/c10.html

いろいろな有用な文献のダウンロードリンクも含まれているのでダウンロードして読んでみてください。このサイトからダウンロードリンクを引用しておきます (ただしリンク切れをなおしてpdfリンクにしておきました）のでご覧ください。

“Comments From the Geological Society of America Bulletin Editors” reviews the pet peeves of journal editors in the geological sciences.

“Advice to Scientist Writers: Beware Old ‘Fallacies’” helps us to reconsider basic writing practices that we sometimes hold as truths when they are not.

“Precise Writing for a Precise Science” is written by a professor of chemistry arguing for the relationship between clear communication and clear science.

“The Universal Recipe, Or How To Get Your Manuscript Accepted By Persnickety Editors” is by a veteran journal editor sharing his insights about what makes a scientific article publishable.

“The Science of Scientific Writing” is a methodical deconstruction of science writing to the point of generating seven practical maxims that science writers can apply to their work.

また次のようなサイトも英語論文のスタイルの勉強には大いに役立ちます。

 

https://writingcenter.unc.edu/tips-and-tools/
http://www.cs.columbia.edu/~hgs/etc/writing-style.html

タンパク質をつくりあげている20種類のアミノ酸のどれが一番偉いでしょう？

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「タンパク質をつくりあげている20種類のアミノ酸のどれが一番偉いでしょう？第一位の金メダルのアミノ酸、2位の銀メダルのアミノ酸、3位の銅メダルのアミノ酸など、順位をつけてみてください。スポーツの金メダルや銀メダル、銅メダルのように、複数のアミノ酸が同じ順位でも構いません。あなたがアミノ酸に順位をつけた理由もあわせて答えてください。」

生命科学の一年生むけの授業で、上のようなクイズをだしたことがあります。
20種類のアミノ酸の中には、リン酸化されるものとか、構造をつくるのに必須のものとか、水素結合をつくるのに重要なものとかいろいろあります。アミノ酸の色んな性質を調べてみて、自分がこのアミノ酸が一番生命に重要だと思うものから、順番をつけてレポートしてみるという課題です。唯一の正解はないので調べる過程で、アミノ酸がタンパク質の構造や機能にどのように関わっているかを学ぶのがねらいです。

今日は水素結合の強さからみたアミノ酸の順位表を紹介します。
Which Amino Acid is the Strongest H-Bonder
という記事に解答がのっているので紹介しておきます。
https://mcconnellsmedchem.com/2023/08/16/which-amino-acid-is-the-strongest-h-bonder/
水素結合の強さの観点からアミノ酸をならべて詳しく解説してあるので、タンパク質における水素結合の基礎を学ぶのに絶好の記事だと思います。
これは以前紹介したD. B. McConnellさんのMEDCHEM (Medicinal Chemistry)のサイト
https://mcconnellsmedchem.comにある記事です。

創薬で、リガンドがタンパク質に結合するように薬を設計する時に考慮すべき、最も重要な結合は何でしょう？

ChatGPTのWolframプラグインと、Mathematicaのchat notebookの紹介動画がでていました。

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ChatGPT plusのプラグインWolframの紹介動画がでていました。

ChatGPTでWolfram Pluginを使おう
https://youtu.be/S220j3p7-gw?si=mUy625828I6KYYXm

これは、ChatGPT plusからWolfram alphaを使えるプラグインで、これがあれば数学関係の問題のみならず、地理の問題などを含む様々な質問にChatGPTが正しい答えを返してくるようになります。Wolfram Japanの丸山 耕司先生によるわかりやすい解説動画です。ChatGPTがそのままでは数学の問題に誤った解答をする例から始まって、そうした誤りをWolframプラグインを入れることで回避できることが説明されています。初めてChatGPTにWolframプラグインを入れる人に最適の手引きになっています。また、動画の後半では、WolframのMathematicaのチャットノートブックというのがあって、Wolframのchat notebookからChatGPTその他の大規模言語モデル（LLM）を使うことも出来るようになっていることが説明されています。chat notebookを使うための具体的な設定法も説明してくださっているので興味のある人は是非ご覧ください。

MathematicaのチャットノートブックからChatGPTを使うためには、ChatGPTに登録して支払用のクレジットカードを登録、APIキーを作ってそれをMathematicaに設定する必要があります。こちらの方法の場合は、使用にChatGPT plusの使用料金とは別の料金が発生するので注意してください。この動画の講師の丸山先生は理論物理（御専門は量子情報、量子制御理論など）出身の方で、Wolfram社のブログなどの他、雑誌「数理科学」に寄稿されたり、「動かして学ぶ量子コンピュータプログラミング」（O’Reilly Japan）という本の監修、そして量子力学の定番教科書サクライの現代の量子力学 第2版（最近原書の第3版がでています）の問題解説（演習 現代の量子力学 第2版 J.J.サクライの問題解説）（吉岡書店）の著者の方です。Sakuraiの「現代の量子力学」は最新の第3版の日本語訳が出たばかりです。
http://www.yoshiokasyoten.sakura.ne.jp/phys/ISBN978-4-8427-0376-3.html
http://www.yoshiokasyoten.sakura.ne.jp/phys/ISBN978-4-8427-0379-4.html
英語版のInstructor資料には、この教科書の問題の解答がのっているMathematica notebookがあるようです。「演習　現代の量子力学　第3版」の発行が楽しみです。

昨日紹介したApplying Maths in the Chemical & Biomolecular Sciencesというオンライン教科書を自分のパソコンでオフラインで読めるようにしてみました。

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昨日紹介したGitHubにあるオンラインで読める化学や生命科学の学生のための数学の教科書”Applying Maths in the Chemical & Biomolecular Sciences   an example-based approach”についての補足です。
https://applying-maths-book.com/intro.html

この本をオンライン(上のリンクからよめます）ではなく、インターネット接続なしで(ローカルで）自分のパソコン上で読めるようにしてみましょう。昨日紹介したGitHubのページにやり方が英語で書いてあるので、そのとおりやってみました(サイトの英語の説明を参考のため記事の末尾にペーストしてありますのでご覧ください）。
私はLinuxのUbuntuが動くパソコンをもっているので、そのPCで著者のgithubの repositoryをクローンして、本をbuildしてhtml版の教科書を時分のPC内に作成することができました。
やり方は以下のとおりです（以下の日本語の説明がわからなかったら、末尾にペーストした著者の説明も参考にしてください。）

１)  サイトに指示のあるとおり、著者のrepositoryを自分のPCにクローンします。
Ubuntuのコマンドプロンプト画面で
git clone https://github.com/subblue/applying-maths-book
と入力して実行すると、カレントディレクトリに著者のサイトが丸ごとクローンされます。

２）　コマンドプロンプトでcd applying-maths-book/
とうって、applying-maths-bookディレクトリに移動します。

３）そして、pip install -r requirements.txt
というコマンドで、必要なライブラリなどをインストールします。
virtual environmentでやるのがお勧めと書いてありますが、virtual　environmentでなくてもよいです。

４）次に、オプションで、本の内容を編集することもできます。applying_maths_book/ のディレクトリにある本のソースファイルを編集するわけです。やらない場合は何もせずに次のステップ ５）にすすみます。

５）コマンドラインで次のコマンドをいれて、既に存在しているビルドを消去します。jupyter-book clean applying_maths_book/
なにも既存のビルドがなければ、何もない旨のメッセージがでます。なにかビルドがあればそれを消去しましたと言うメッセージがでます。

６）次にいよいよ、jupyter-book build applying_maths_book/というコマンドでhtml版の本を作成します。しばらく時間がかかりますが、気長にまっているとhtml版の本ができあがります。

以上の操作で出来上がったhtml版の教科書は、applying-maths-book/applying_maths_book/_buildというディレクトリの中にできています。_buildのディレクトリ内には、3つのフォルダができています。htmlというフォルダ、jupyter_executeというフォルダ、そして、doctreesというフォルダです。htmlというフォルダ内にhtml版の本の中身が集まっています。このフォルダ内にあるindex.htmlというファイル（あるいは、intro.htmlでもOKです）をクリックしてブラウザで開くと、オフラインでこの教科書が読めます。

各章には問題がのっていますが、その答えは各章末に書かれていますので、独習する人に大変親切です。また開いたページの右上にロケットマークがあるページの場合は、ロケットマークのクリックで、そのページにあるpythonプログラムを実行して結果を表示させることができます。htmlのロケットマークをクリックした場合は、クラウドサービスであるBinderまたはGoogle Colabでpytthonプログラムを実行するようになっています。

今日は、Ubuntuで本を作りましたが、WindowsやMac上でUbuntuを動かして、同様にhtml版の本をつくることができると思います。できたフォルダは、コピーして別のパソコンに移動することもできますので、Linuxでつくったhtml版の教科書を、WindowsやMacで読むことももちろん簡単にできます。是非お試しください。

 

Building the book

If you’d like to develop and/or build the Applying Maths Book book, you should:

  1. Clone this repository
  2. Run pip install -r requirements.txt (it is recommended you do this within a virtual environment)
  3. (Optional) Edit the books source files located in the applying_maths_book/ directory
  4. Run jupyter-book clean applying_maths_book/ to remove any existing builds
  5. Run jupyter-book build applying_maths_book/

A fully-rendered HTML version of the book will be built in applying_maths_book/_build/html/.