Graduate School of Integrated Sciences for Life, Hiroshima University, Japan
広島大学 大学院統合生命科学研究科
数理生命科学プログラム
数理生命科学プログラム
Theoretical Biology Group 理論生命システム研究室
岡田 崇 Takashi Okada
(Associate Professor)
（PI・准教授）
Selected awards: 2017 Particle Physics Medal (Young Scientist), 2019 JPSJ Young Scientist Award, 2020 JSMB Young Scientist Award
受賞歴：2017年 素粒子メダル奨励賞、2019年 日本物理学会若手奨励賞、2020年 日本数理生物学会若手奨励賞
(CV)
We study biological physics—how simple, predictive laws emerge from messy microscopic interactions. Our lab develops theory and inference tools for evolutionary and networked biological systems, from biochemical reaction networks to viral and population dynamics.
シングルセル計測やオミクス、病原体ゲノム監視、脳活動計測など、生命システムの動態データが爆発的に蓄積しています。こうした状況で、観測をメカニズム理解へ翻訳し、検証可能な予測や介入へつなぐ理論が強く求められています。
生命システムは要素を個別に調べるだけでは不十分で、相互作用から全体として普遍的な法則が立ち現れます。分子反応ネットワーク、微生物群集の相互作用、ウイルス進化と感染拡大、神経ネットワークといったさまざまなシステムを対象に、確率過程・統計物理・情報理論・機械学習を駆使した数理モデルと推定手法を開発し、データと理論を往復して普遍原理を抽出します。また、得られた原理をもとに生命動態の予測・制御の指針へ展開し、実験・観測とも連携して検証します。
Research themes
- Reaction networks: connectivity, robustness, and multistability in biochemical systems
- Evolutionary dynamics: genetic drift with extreme reproductive variability; phylodynamics from time series
- Information & control: information flow and interpretable theory for stochastic control networks
研究テーマ
- 反応ネットワーク：生化学システムの連結性・頑健性・多安定性
- 進化ダイナミクス：極端な繁殖変動を伴う遺伝的浮動・時系列データからの系統動態
- 情報と制御：確率的制御ネットワークにおける情報流と解釈可能な理論
Research研究概要 ↗ Publications論文 ↗ Membersメンバー ↗ Contact連絡先 ↗
News
- 2026.04 松尾直樹さん(B4)が研究室に加わりました。
- 2026.04 広島大学大学院統合生命科学研究科 数理生命科学プログラムに異動しました。
- 2026.03 カリフォルニア大学バークレー校との共同研究で、論文 "Inferring Migration Networks with Time-Lagged F2 Statistics" をBioRxivに掲載しました。
- 2026.03 学術変革領域研究（A）EPIC Assembly 進化情報アセンブリ 公募研究に採択されました。
- 2026.01 現代化学1月号に解説記事が掲載されました。
- 2025.11 カリフォルニア大学バークレー校・ハーバード大学との共同研究で、PNASに論文 "Uncovering heterogeneous intercommunity disease transmission from neutral allele frequency time series" が掲載されました。
- 2025.10 国際オンラインセミナー Autocatalysis in reaction networks で招待講演しました。
- 2025.07 ACMB-JSMB 2025で、Special Symposia "Dynamics and Structures of Biological Networks I, II, III" をorganizeしました。
- 2025.03 国際オンラインセミナー MoRN Seminar (Mathematics of Reaction Networks) で招待講演しました。
Recent Publications
最近の論文
- G. Isacchini, T. Okada, C. Schmid, D. R. Popli, B. M. Peter, S. Schiffels and O. Hallatschek, Inferring Migration Networks with Time-Lagged F2 Statistics, BioRxiv (2026).
- T. Okada, G. Isacchini, Q. Yu & O. Hallatschek, Uncovering heterogeneous intercommunity disease transmission from neutral allele frequency time series, PNAS 122(48), e2500663122 (2025).
- Y. J. Huang, T. Okada and A. Mochizuki, Uncovering Bifurcation Behaviors of Biochemical Reaction Systems from Network Topology, Sci. Rep. 15, 27596 (2025).
- M. Honjo, K. Suzuki, J. Katai, Y. Tashiro, T. Aoyagi, T. Hori, T. Okada, Y. Saito and H. Futamata, Stable States of a Microbial Community Are Formed by Dynamic Metabolic Networks with Members Functioning to Achieve Both Robustness and Plasticity, Microbes Environ. 39, ME23091 (2024).
- A. Hishida, T. Okada and A. Mochizuki, Patterns of change in regulatory modules of chemical reaction systems induced by network modification, PNAS Nexus 3, pgad441 (2024).