シラバス情報
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教員名 ： 尾嶋 拓
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授業科目名
生体高分子計算科学論
(英語名)
科目区分
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物質科学専攻・物質基礎解析学・選択科目
生命科学専攻・生体物質機能解析学・選択科目 対象学生
理学研究科
学年
1年
ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ
HSSML5MCA1
単位数
2.0単位
ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。
授業の形態
講義 (Lecture)
開講時期
2026年度後期
(Fall semester)
担当教員
尾嶋 拓
所属
理学研究科
授業での使用言語
日本語
関連するＳＤＧｓ目標
目標9
ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所
金曜日10：00-12：00
研究棟604室または709室 連絡先
メールアドレス
oshima@sci.u-hyogo.ac.jp 対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標
二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。
学部DP
ー
研究科DP
1◎／4〇／6〇
全学DP
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教職課程の学修目標
目標１:磨き続ける力
講義目的・到達目標
【講義目的】
分子動力学シミュレーションは分子運動を厳密に予測することで、実験で直接的に得ることが難しい物質内部の情報を原子レベルで取得することができる。生物はタンパク質やDNAなどの生体高分子からできており、原子レベルではそれらが物理・化学の法則にしたがって働くことで生命活動が営まれており、それらの分子メカニズムの解明に分子動力学シミュレーションは利用されている。また、計算機を用いた医薬開発や材料開発等の応用研究でも利用されており、現在では様々な分野で必要とされる技術となっている。本講義では、分子動力学シミュレーションの基礎・応用を修得することを目的とし、スーパーコンピュータ等を用いた分子メカニズムの解明および創薬応用に向けた最新の取り組みについても理解し、その価値を的確に判断できるようになる。生体高分子を例として扱うが、本講義で習得する知識・技術は高分子材料等へもそのまま応用可能である。 【到達目標】 1)生体高分子の分子動力学シミュレーションの基礎を理解し、その概要を説明できるようになる。 2)計算科学の創薬応用の現状を理解し、その概要を説明できるようになる。 3)既存のシミュレーションシステムを使って簡単な分子を対象にしたシミュレーションを実施できるようになる。 授業のサブタイトル・キーワード
分子動力学シミュレーション、スーパーコンピューター、創薬応用
講義内容・授業計画
【講義内容】
本講義では最初に生体高分子の基礎知識を理解し、次いで分子動力学シミュレーションの基礎および応用を学ぶ。具体例を通して計算科学の創薬への応用を学ぶ。実際にスーパーコンピュータを用いてタンパク質の分子動力学シミュレーションを実践する。 【授業計画】 1. 生体高分子の計算科学概要 2. 生体高分子の生物物理 3. 分子動力学シミュレーションの基礎（その1） 4. 分子動力学シミュレーションの基礎（その2） 5. 分子動力学シミュレーションの基礎（その3） 6. 分子動力学シミュレーションの基礎（その4） 7. 自由エネルギー計算法（その1） 8. 自由エネルギー計算法（その2） 9. 自由エネルギー計算法（その3） 10. 創薬への応用 11. スパコンを用いたシミュレーション1（スパコンへのログイン、Linuxの使い方の学習） 12. スパコンを用いたシミュレーション2（シミュレーションソフトのインストール） 13. スパコンを用いたシミュレーション3（生体高分子システムの準備） 14. スパコンを用いたシミュレーション4（分子動力学計算の実行） 15. まとめ レポート提出 ※パソコンの利用：講義後半のスパコン利用時に使用予定 ※この科目は毎週2コマ実施するため、授業期間は10〜12月となる 対面・遠隔の別
対面
実施方法及び遠隔上限適用対象の別
・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない 生成ＡＩの利用
利用する場面を限定し許可
生成ＡＩ注意点
生成AIの利用にあたっては『本学の教育における生成AIの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。
この授業においては、以下の範囲において、生成AIの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成AIの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成AIを利用したことが判明した場合は、単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。生成AIの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成AIによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。 利用可の範囲：講義資料の要約 教科書
なし
参考文献
神谷成敏、肥後順一、福西快文、中村春木 著：タンパク質計算科学、共立出版
松林伸幸 編：分子動力学シミュレーションの基礎理論、東京化学同人 など 事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安
【復習】
講義内容の理解を深め定着させるために配付資料や講義ノートを読み直し（30ｈ）、スーパーコンピュータでのシミュレーションの実施（4回、30ｈ） アクティブ・ラーニングの内容
採用しない
成績評価の基準・方法
【成績評価の基準】
生体高分子の計算科学・分子シミュレーションを理解し、活用できる者については、講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力、判断力、表現力等）の到達度に基づき、S（90点以上）,Ａ（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。 【成績評価の方法】 レポート 100% 発表内容、実技等を基準として、総合的に評価する。 課題・試験結果の開示方法
レポート課題は、ユニバーサルパスポートで提示する。クラスプロファイル機能を使って講評を返す。
履修上の注意・履修要件
実践的教育
該当しない
備考
英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。
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