分子ロボットとは？

• 生体分子による感覚・知能・運動機能を備えたロボットの構築
  分子ロボットは、生物と同じように、DNA/RNA/タンパク質/脂質といった生体分子を用いて感覚・知能・運動機能を備えたロボットを構築します。生体分子を用いることで、生物と同じようにナノスケールで複雑な構造や機能を人工的に創成することが期待できます。生物と同じ素材で生物とは異なる人工物を創成する点に分子ロボットの特徴があります。

• プログラマブルな情報伝達分子の活用

DNA/RNA/ペプチドのような生体分子は配列情報を変えるだけで異なる機能を持つ分子を創成できる点に特徴があり、生物はこれを遺伝子（プログラマブルな情報伝達分子）として活用しています。分子ロボットではこの情報伝達分子の概念をさらに発展させ、DNA配列をタグとして付加した分子やDNAオリガミのような複雑な形状のナノ構造体を用いて分子間相互作用をプログラミングすることで、自然界にはないナノシステムを構築したり、生化学反応を明示的に制御したりすることを可能にしています。

分子ロボットの進化シナリオ

分子ロボットの研究をはじめる際に、研究者達は実用的な分子ロボットを創成するためには、生物と同様に単純な分子ロボットからより複雑な分子ロボットに「進化」させることが必要と考えました。そこで考案されたのが、分子ロボットの進化シナリオです。分子ロボットの研究を開始した当時、すでに、DNA Spiderと呼ばれる動くDNA型ロボットの研究が発表されていました。ただし、このようなDNA型ロボットは駆動装置もなく、熱揺らぎにより動くだけの人工物でしたので、これを第0世代としました。素材として微小管を用いた微小管群ロボットの研究も進められました。

　第1世代は外界と内部を分け隔ている人工膜を備えた分子ロボットで、これをアメーバ型分子ロボットと呼ぶことにしました。人工膜を備えることで、センサーによる外界の認識、プロセッサによる判断、アクチュエータによる動作機能を備えた分子ロボットが実現可能となりました。

　第2世代はより大きなサイズの分子ロボットで、これをスライム型分子ロボットと呼ぶことにしました。このコンセプトに基づく分子ロボットとして、DNAを沢山並べたDNAゲルや筋肉を模倣した人工筋肉などが実現されています。

　第3世代は機能が異なるヘテロな人工細胞をつなぎ合わせて動作する分子ロボットです。異なる機能を持つ人工細胞が協調して動作することで、より高度な感覚・知能・運動機能を備えた分子ロボットの実現が期待されています。

　第4世代は生体分子からなる分子ロボットと電子機械式のロボットを融合した分子ロボットで、天然の細胞を凌駕する機能を備えた分子ロボットの実現が期待されています。

• 倫理の壁

分子ロボット研究は高度な知能を持つナノロボットを創成する可能性があるため、倫理研究者はその社会的影響について関心を示しています。また、分子ロボットを医薬品や医療機器として応用するためには、薬事認証が必要となります。分子ロボットの薬事認証に何が必要となるのかについては様々な意見があります。それらを議論するための土台となる医薬品応用ガイドラインの策定を進めています。