研究ユニット

The Energy Materials and Sustainability Unit focuses on the development of advanced materials from single atoms to nanoparticles through precise tuning of their local surface environments, and on the integration of these materials into innovative technologies for solar and electrochemically driven energy conversion processes.

カイラル表現論ユニットは、量子場の理論に現れる対称性を研究します。より具体的には、無限次元リー代数、例えば Kac–Moody 代数や、より一般的には頂点代数の表現論に焦点を当てています。

The Synapse Biology Unit studies how the dynamic features of synaptic connections between neurons mediate and maintain efficacious information processing in the brain. Synaptic communication...

Bridging nano to continuum scales, we develop advanced computational & imaging techniques for designing scalable processes for sustainable materials production and manufacturing.

ポリマー半導体の合成方法の研究、有機エレクトロニクスに使用される新材料の開発に取り組んでいます。（有機LED、伸縮性デバイス、バイオエレクトロニクスなど）

Utilizing cutting-edge time-resolved techniques, including ultrafast PEEM and ARPES, the Femtosecond Spectroscopy Unit explores extreme light-matter interaction on the nanometer and femtosecond scale.

The Model-Based Evolutionary Genomics Unit works at the crossroads of computational and evolutionary biology. Our long-term goal is to achieve an integrative understanding of the evolution of Life on Earth and the origins and emergence of complexity across different biological scales, from individual proteins to ecosystems. To move towards this goal, we develop and apply model-driven evolutionary genomics methods to reconstruct the Tree of Life and the major evolutionary transitions that have occurred along its branches.

脳細胞の活動と動物の行動を同時に詳細に記録することで、脳内での情報処理機構について調べています。

分子神経科学ユニットは、生理的および病理的な状態における神経細胞体と軸索末端間での細胞内輸送のメカニズムを解明するための研究を行っています。

物理学者たちは長い間、物質およびエネルギーの本質を説明できる普遍的法則を探し求めてきましたが、最近まで複雑な生物系の研究は困難でした。理論生物物理学ユニットでは...

生体分子電子顕微鏡解析ユニットでは、高分子複合体の構造について、ウイルス、イオンチャネルおよび膜タンパク質に重点をおいて研究しています。本ユニットは、試料調製お...

The biological nonlinear dynamics data science unit investigates complex systems explicitly taking into account the role of time. We do this by instead of averaging occurrences using their statistics, we treat observations as frames of a movie and if patterns reoccur then we can use their behaviors in the past to predict their future. In most cases the systems that we study are part of complex networks of interactions and cover multiple scales. These include but are not limited to systems neuroscience, gene expression, posttranscriptional regulatory processes, to ecology, but also include societal and economic systems that have complex interdependencies. The processes that we are most interested in are those where the data has a particular geometry known as low dimensional manifolds. These are geometrical objects generated from embeddings of data that allows us to predict their future behaviors, investigate causal relationships, find if a system is becoming unstable, find early warning signs of critical transitions or catastrophes and more. Our computational approaches are based on tools that have their origin in the generalized Takens theorem, and are collectively known as empirical dynamic modeling (EDM). As a lab we are both a wet and dry lab where we design wet lab experiments that maximize the capabilities of our mathematical methods. The results from this data driven science approach then allows us to generate mechanistic hypotheses that can be again tested experimentally for empirical confirmation. This approach merges traditional hypothesis driven science and the more modern Data driven science approaches into a single virtuous cycle of discovery.

生物多様性・複雑性研究ユニットは、生態学的・進化的プロセスがどのように生物多様性を生み出し維持しているのか、また、それらのプロセスが人間活動によってどのように変化しているのかを探っています。

生物複雑性ユニットでは、生体分子回路から細胞集団までの様々な生物物理学システムにおいてどのように確率的変動下でも正常に機能しているのかを対象に研究をしています。

発達神経生物学ユニットでは、注意欠如多動症（ADHD）における動機付けプロセスの特性、日常生活への影響、および社会心理的支援についての研究を行っています。

マウス脳において行動コンテキストが、どのように臭覚情報処理を調整するかを研究しています。手法は、神経生理学、イメージジング、回路解析、行動科学などを用います。

神経回路ユニットでは、分子生物学、マウス遺伝学、電気生理学、光遺伝学、行動解析などを用いて、運動系の神経回路の研究を進めています。

感覚知覚、学習と記憶、および意思決定などの脳の認知機能は、神経回路による計算から出現します。神経情報・脳計算ユニットでは、機械計算と比較して生物学的神経計算が有...