生き物は自分で構造をつくったり動いたりできる

私たちの体のような「生きているシステム（生体システム）」を見てみると、エネルギーが常に流れ続ける中（＝非平衡の状態）で、外からエネルギーを取り入れることで、自分の形や構造を変えたり（動的自己組織化）、周りの力に逆らって動いたり（能動的運動）しています。

たとえば、私たちは食べ物からエネルギーをもらうことで、時間とともに成長したり、坂道を登ったりすることができます。一方で、人間がつくってきた人工的なシステム（工業や産業のしくみ）では、製品は設計図に従って部品を組み立てることでつくられています。また、化学の世界でも、物質が動くしくみは多くの場合、周りの環境に影響された「受け身の動き」に頼っています。

「動的自己組織化」や「能動的運動」は複雑で謎が多い

このように比べると、生き物のしくみはとてもスマートで、自分で構造をつくったり動いたりできる点が大きな特徴です。ですが、生き物が当たり前のように行っている「動的自己組織化」や「能動的運動」のしくみは実はとても複雑で、まだ詳しくわかっていません。そのため、生き物のような性質を持つ人工的なシステムをつくる技術も、まだほとんど実現していません。

私たちの研究室では、生き物のようなふるまいを工学に応用することを目指し、その第一歩として、できるだけシンプルな化学実験を通して「動的自己組織化」や「能動的運動」といった非平衡現象を示す新しいシステムをつくり出し、それらの現象がなぜ起こるのかを研究しています。