理学博士

理論生物

１９７４年、リチャード・キャンベルは、論文(Campbell, R.D., 1974. “Cell movements in Hydra,” Am. Zool. Vol. 14, pp. 523–535)の冒頭で、「ヒドラの細胞と組織は、流れの中にある」と記した。これは、ヒドラは、末端から死んだ細胞を外部に排出し、その一方で細胞増殖を行うため、体幹に沿って自発的な細胞の流れがある。この細胞の流れによって、常に細胞全体が更新され個体としての構造や機能は維持されているという意味である。 また、数理生物学の原点ともいえる A.M. Turing の論文(Philos. trans. R. Soc. Lond., Ser. B Vol. 237, pp. 37-72, 1953) においても、既にヒドラの触手部分のモデル化が行われている。
ここでは、「流れ」によって構成要素が更新されながらも、全体としてのパターンが維持されるシステムの数理を探究している。ヒドラやプラナリアでは、末端部分から古い細胞が外部に排出され、体幹に沿って細胞の流れが存在する。この流れにより、最終的には全ての細胞が更新されるけれども、新しい細胞を補充しながら全体としてのパターンや機能は維持されている。ここでは、このように、流れることによって維持される機構を、多項式で表現された数理モデル（多項式生命モデル: polynomial-life model) に変換し、代数的な手法を用いて探究している。