全学自由研究ゼミナール　(情報科学と農業生物学の交差点：生命データ解析の新たな展望)

講義スケジュール 第1回（4/7） ガイダンス（ZOOM） 第2回（4/14）　情報科学が品種改良を加速する：その仕組みと未来（担当：岩田） 第3回（4/21）　新たな農業を拓く植物ゲノム解析の最前線（担当：磯部） 第4回（4/28）　昆虫の行動の自動解析（担当：松尾） 第5回（5/12）　生命の応答を可視化するオミクス：バイオインフォマティクスで描く新しい生物像（担当：大森） 第6回（5/19）　植物フェノミクスが拓くデータ駆動型農業の未来（担当：郭） 第7回（5/26）　ゲノム情報とゲノム編集技術がもたらす昆虫科学の未来（担当：木内） 講義概要 情報科学が品種改良を加速する：その仕組みと未来 食料問題や気候変動が深刻化する中、厳しい環境に適応し、安定した食料生産を可能にする品種改良への期待が高まっています。従来の品種改良は長期間を要する作業でしたが、情報科学の活用により、そのプロセスを大幅に加速することが可能になっています。本講義では、情報科学と生物学がどのように品種改良を支え、その技術が今後どのように発展していくのかについてお話しします。 新たな農業を拓く植物ゲノム解析の最前線 次世代シークエンシング（NGS）技術の進展により、ゲノム解析が飛躍的に発展しています。本講義では、NGS技術、アセンブル、遺伝子予測、Genotyping技術の基本的な仕組みを解説し、既存の作物育種に加え、NUS（未利用作物）育種への応用について考察します。ゲノム情報を活用した新たな農業の可能性について、一緒に議論できればと思います。 昆虫の行動の自動解析 動物の行動は非常に複雑であり、定量的な評価が難しいことが課題となっています。さらに、観察者の主観に影響されやすく、客観性や再現性を確保することが求められます。これまでにも画像データを活用した行動の自動解析が試みられてきましたが、近年の深層学習の発展により、その精度が飛躍的に向上しています。本講義では、昆虫の行動解析を対象とした最新の研究事例を紹介し、今後の展望についてお話しします。 生命の応答を可視化するオミクス：バイオインフォマティクスで描く新しい生物像 生命の謎を解き明かす鍵は、データの中にあります。次世代シークエンシング（NGS）や質量分析技術により、大規模なオミクスデータが取得できるようになりましたが、それらをどのように解析し、可視化し、解釈すればよいのでしょうか。本講義では、農学分野での事例を交えながら、バイオインフォマティクスの活用による新たな生命像の発見について考えます。 植物フェノミクスが拓くデータ駆動型農業の未来 植物フェノミクスは、作物の表現型を高速かつ高精度で解析する新しい専門分野であり、次世代農業の革新をもたらす技術として注目されています。本講義では、最新の植物フェノミクス技術やAIを活用したデータ解析手法を紹介し、実際の食料生産や作物育種への応用事例を通じて、生産性と持続性を両立するスマート農業の可能性を探ります。 ゲノム情報とゲノム編集技術がもたらす昆虫科学の未来 次世代シークエンシング技術の進展により、1つの研究室でも昆虫の全ゲノム情報を解読できる時代になりました。これにより、比較ゲノム解析を通じて、昆虫特有の表現型に関与する遺伝子の同定が進んでいます。さらに、ゲノム編集技術の発展により、多様な昆虫種において遺伝子の機能解析が可能になっています。本講義では、情報科学がもたらした最新の研究成果を紹介するとともに、全ゲノム配列からゲノム編集の標的配列を選択するプロセスを体験していただきます。

講義と意見交換を中心に進めます。 一回目の講義はZOOMで行います。（ZoomのURLはUTOL「オンライン授業情報」欄を参照。）

出席と授業中の意見交換、および、最終レポートで総合的に評価します。

この講義を履修するために特別な予備知識は必要ありません。