​我々の体が、正確なプロポーションを維持するには、何らかの方法で、各部位の大きさを測定しなければなりません。そのメジャーはいったい何なのでしょう？初期発生時であれば、分子の拡散がメジャーになりますが、大人の体は大きすぎて、分子拡散では無理です。ゼブラフィッシュのヒレとヒレ骨の長さを変える遺伝子の研究から、その実態に迫っています。

動物の模様は、固定した絵のようなものと思われがちですが、実は、ある種の「波」なのです。その証拠に、皮膚の模様に傷を創ったり、成長して体が大きくなると、模様はダイナミックに動き、その過程は、Turingの方程式で完全に予測することができます。我々の研究室では、波を作る細胞間相互作用の解明をすることで、模様形成原理の完全な理解に近づいています。

魚のひれ骨は先端部で伸長しますが、骨ができる前に、アクチノトリキアというコラーゲンの槍状の結晶がつくられ、それが束ねられたのちに、そこにカルシウムが沈着します。この現象は、一見して、鉄筋コンクリート造りの建築に似ており、そこで「作業員」のように働く細胞の様子が解ってきました。今までの発生研究が想定していなかった形態形成原理が見つかりつつあります。

昆虫は、脱皮の際に大幅に形態を変え、「変身」します。一瞬で変形することが可能なのは、しわくちゃに折りたたんだ状態の前駆体を、一気に広げるからです。しかし、そのためには、膨らませた時に正しい形にな構造を「折りたたんだ状態で作る」というややこしい作業が必要になります。そんなことがどうやったらできるでしょうか？この方法を「逆折り紙式形態形成」と名づけ、その解明を目指しています。

骨の主な機能は、体にかかる物理的な力を受け止めることであり、その形は、力に対して最適化している必要があります。この事実から、骨の形決める重要な因子の一つが「力」であると予想しています。外力に対して、最適な形態を導く工学的な計算手法（トポロジー最適化）魚の脊椎構造に応用することで、骨の外形にかかる力と３D形状の関係について調べています。