Organization
School of Science Associate Professor
Title
Associate Professor
External link
NISHIGUCHI DAIKI
Degree
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博士（理学） ( 東京大学 )
Research Interests
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nonequilibrium physics
-
active matter
-
biophysics
Research Areas
-
Natural Science / Biophysics, chemical physics and soft matter physics
Education
-
The University of Tokyo Graduate School of Science Department of Physics (PhD course)
2014.4 - 2017.3
-
The University of Tokyo Graduate School of Science Department of Physics (Master course)
2012.4 - 2014.3
-
The University of Tokyo Faculty of Science Department of Physics
2010.4 - 2012.3
-
The University of Tokyo College of Arts and Sciences
2008.4 - 2010.3
Research History
-
Institute of Science Tokyo Department of Physics, School of Science Associate Professor
2024.10
-
Japan Science and Technology Agency PRESTO PRESTO researcher
2021.10
-
The University of Tokyo Department of Physics, Graduate School of Science Assistant Professor
2019.4 - 2024.9
-
Institut Pasteur Pathogenesis of Vascular Infections Unit, Department of Cell Biology & Infection Visiting Researcher
2019.4 - 2019.8
-
Institut Pasteur Pathogenesis of Vascular Infections Unit, Department of Cell Biology & Infection Postdoctoral Researcher
2018.6 - 2019.4
-
CEA-Saclay Service de Physique de l'Etat Condense Postdoctoral Researcher
2017.6 - 2018.6
-
The University of Tokyo Department of Physics, Graduate School of Science Project Researcher
2017.4 - 2017.5
Professional Memberships
-
THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
Committee Memberships
-
The Physical Society of Japan Committee of Division 11
2021.10 - 2022.9
Committee type：Academic society
-
Paris Biological Physics Community Day 2018 organizer
2018.5 - 2018.10
Committee type：Other
-
第59回 物性若手夏の学校 準備局 招待講演担当
2013.8 - 2014.8
Committee type：Academic society
-
第58回 物性若手夏の学校 講義世話人
2012.8 - 2013.8
Committee type：Academic society
-
第42回 国際物理オリンピック（タイ大会）日本代表団 引率委員
2011.7
Committee type：Other
-
国際物理オリンピック派遣員会 委員
2010.9 - 2011.8
Committee type：Other
-
第５回 全国物理コンテスト物理チャレンジ2009 学生スタッフ
2009.8
Committee type：Other
-
第４回 全国物理コンテスト物理チャレンジ2009 学生スタッフ
2008.8
Committee type：Other
Papers
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Learning general pair interactions between self-propelled particles
Jerome Hem, Alexis Poncet, Pierre Ronceray, Daiki Nishiguchi, Vincent Demery
SOFT MATTER 2025.8
-
Vortex reversal is a precursor of confined bacterial turbulence Reviewed International coauthorship International journal
Daiki Nishiguchi, Sora Shiratani, Kazumasa A. Takeuchi, Igor S. Aranson
Proceedings of the National Academy of Sciences 122 ( 11 ) e2414446122 2025.3
-
Deciphering Long-Range Order in Active Matter: Insights from Swimming Bacteria in Quasi-2D and Electrokinetic Janus Particles Invited Reviewed
Daiki Nishiguchi
Journal of the Physical Society of Japan 92 ( 12 ) 121007 2023.8
-
Route to turbulence via oscillatory states in polar active fluid under confinement
Sora Shiratani, Kazumasa A. Takeuchi, Daiki Nishiguchi
arXiv 2023.4
-
Yuki Takaha, Daiki Nishiguchi
Physical Review E 107 ( 1 ) 014602 2023.1
-
Algebraic correlations and anomalous fluctuations in ordered flocks of Janus particles fueled by an AC electric field Reviewed International coauthorship
Junichiro Iwasawa, Daiki Nishiguchi, Masaki Sano
Physical Review Research 3 043104 2021.11
-
Alexis Poncet, Olivier Bénichou, Vincent Démery, Daiki Nishiguchi
Physical Review E 103 ( 1 ) 012605 2021.1
-
Organizing bacterial vortex lattices by periodic obstacle arrays Reviewed
Henning Reinken, Daiki Nishiguchi, Sebastian Heidenreich, Andrey Sokolov, Markus Bär, Sabine H. L. Klapp, Igor S. Aranson
Communications Physics 3 ( 1 ) 76 2020.5
-
Order and Fluctuations in Collective Dynamics of Swimming Bacteria
Daiki Nishiguchi
2020
-
Deep mutational scanning of the Neisseria meningitidis major pilin reveals the importance of pilus tip‐mediated adhesion Reviewed
Paul Kennouche, Arthur Charles‐Orszag, Daiki Nishiguchi, Sylvie Goussard, Anne‐Flore Imhaus, Mathieu Dupré, Julia Chamot‐Rooke, Guillaume Duménil
The EMBO Journal e102145 2019.11
-
Engineering bacterial vortex lattice via direct laser lithography Reviewed
Daiki Nishiguchi
Nature Communications 2018.12
-
Flagellar dynamics of chains of active Janus particles fueled by an AC electric field Reviewed
Daiki Nishiguchi, Junichiro Iwasawa, Hong-Ren Jiang, Masaki Sano
New Journal of Physics 20 ( 1 ) 015002 2018.1
-
Long-range nematic order and anomalous fluctuations in suspensions of swimming filamentous bacteria Reviewed
Daiki Nishiguchi, Ken H. Nagai, Hugues Chate, Masaki Sano
PHYSICAL REVIEW E 95 ( 2 ) 020601 2017.2
-
Mesoscopic turbulence and local order in Janus particles self-propelling under an ac electric field Reviewed
Daiki Nishiguchi, Masaki Sano
PHYSICAL REVIEW E 92 ( 5 ) 052309 2015.11
Books
-
Emergent order and turbulence in flocks: approach by swimming bacteria
Daiki Nishiguchi（ Role： Sole author）
2021.6
-
Order and fluctuations in collective dynamics of swimming bacteria : experimental exploration of active matter physics
Nishiguchi, Daiki
Springer 2020.2 （ ISBN:9789813299979 ）
MISC
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アクティブマター物理学による経典的信条からの脱却 Invited
西口大貴
窮理 25 2024.4
-
微生物遊泳と壁の協奏現象：個と集団の制御(特集:複雑な流れ現象 -機械工学の視点から-)
西口大貴
Journal of the Society of Mechanical Engineers 126 ( 1255 ) 14 - 17 2023.5
-
アクティブマター物理学：集団運動の秩序とゆらぎ Invited
Daiki Nishiguchi
67 304 - 320 2023.2
-
Physics of Bait Balls: How Do Schooling Fish Form Rotating Clusters? Invited Reviewed
Daiki Nishiguchi
JPSJ News and Comments 19 13 2022.7
-
アクティブマター理論に基づく細胞集団運動の応答計測プラットフォームの構築
西口大貴
中谷医工計測技術振興財団年報 ( 35 ) 2022
-
Hysteretic transition to an oscillatory state in an active fluid model under confinement
白谷空, 竹内一将, 西口大貴
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 77 ( 2 ) 2022
-
Emergent order and turbulence in flocks: approach by swimming bacteria
西口大貴
生体の科学 72 ( 3 ) 2021
-
細胞集団運動の示すマクロ応答の定量計測
西口大貴
上原記念生命科学財団研究報告集(CD-ROM) 35 2021
-
国立科学博物館での企画展「相転移の世界」実施から見る数物系展示の意義と課題
西口大貴, 谷田桜子, 佐野雅己, 有賀暢迪
大学の物理教育 27 ( 1 ) 2021
-
Interaction between swimming bacteria and pillars in quasi-two dimensions: enhanced trapping efficiency and its curvature dependence
高羽悠樹, 西口大貴
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 ( 2 ) 2021
-
Experimental studies on emergent orders and universal laws in collective motion of active matter systems
西口大貴
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 ( 1 ) 2021
-
Algebraic depletion wings in dilute active Brownian particles: Theory and experiments on Janus particles fueled by an AC electric field
西口大貴, PONCET Alexis, BENICHOU Olivier, DEMERY Vincent, DEMERY Vincent
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 ( 1 ) 2021
-
Boundary conditions of bacterial turbulence and topological control of vortex order
西口大貴, REINKEN Henning, HEIDENREICH Sebastian, SOKOLOV Andrey, BAER Markus, KLAPP Sabine H. L., ARANSON Igor S.
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 ( 2 ) 2020
-
Experimental studies on emergent orders and universal laws in collective motion of active matter systems
西口大貴
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 ( 1 ) 2020
-
Boundary conditions and flow field topology of bacterial turbulence
西口大貴, REINKEN Henning, HEIDENREICH Sebastian, SOKOLOV Andrey, BAER Markus, KLAPP Sabine H.L., ARANSON Igor S.
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 ( 1 ) 2020
-
Significance and Challenges of Exhibitions on Mathematical Sciences As Seen from the Temporary Exhibition “Phase Transitions′′ at the National Museum of Nature and Science
西口大貴, 谷田桜子, 有賀暢迪
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 ( 2 ) 2020
-
交流電場下での非対称自己駆動粒子集団の統計的性質
岩澤諄一郎, 西口大貴, 西口大貴, 佐野雅己
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 ( 1 ) 2018
-
「10 分で伝えます! 東大研究最前線」 の実施報告 Reviewed
Daiki Nishiguchi
大学の物理教育 23 ( 2 ) 98 2017
-
交流電場下での非対称自己駆動粒子の集団運動
岩澤諄一郎, 西口大貴, 西口大貴, 佐野雅己
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 ( 2 ) 2017
-
周期構造とバクテリア乱流の共鳴による渦格子形成と反強磁性秩序
西口大貴, SOKOLOV Andrey, ARANSON Igor S.
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 ( 1 ) 2017
-
フィラメント状バクテリアの集団運動の示す長距離ネマチック秩序と巨大粒子数ゆらぎ
西口大貴, 永井健, CHATE Hugues, 佐野雅己
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 71 ( 2 ) 2016
-
自己駆動粒子の集団運動: 群れから始まる非平衡統計力学 (特集 数理モデルと普遍性) Reviewed
西口大貴, 佐野雅己
数理科学 54 ( 1 ) 39 - 44 2016
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大学祭を活用した大学院生・若手研究者による「10分で伝えます!東大研究最前線」の実施報告
西口大貴, 庄司佳祐, 山岡馨, 岡島悟, 末石智大, 廣井卓思
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 71 ( 2 ) 2016
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ラ・トッカータ 第 59 回物性若手夏の学校開催報告 Reviewed
吉田賢典, 西口大貴
日本物理学会誌 70 ( 5 ) 380 - 382 2015
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第 59 回物性若手夏の学校開催報告 (ラ・トッカータ) Reviewed
吉田賢典, 西口大貴
日本物理學會誌 70 ( 5 ) 380 - 382 2015
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高アスペクト比のバクテリアのネマチックな集団運動
西口大貴, 佐野雅己
日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70 ( 2 ) 2015
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30pAJ-2 Collective Behavior of Asymmetric Colloidal Particles Self-propelling under AC Electric Field
Nishiguchi Daiki, Sano Masaki
Meeting abstracts of the Physical Society of Japan 69 ( 1 ) 380 - 380 2014.3
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29aXH-4 Propelling Motions and Fluctuations of Colloidal Particles under AC electric field
Nishiguchi Daiki, Sano Masaki
Meeting abstracts of the Physical Society of Japan 68 ( 1 ) 397 - 397 2013.3
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日本代表選手と引率役員の両面から見た国際物理オリンピック (教育報告) Reviewed
Daiki Nishiguchi
大学の物理教育 18 ( 1 ) 22 2012
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サイエンスショーで光の二重性に挑む (教育に関する一言) Reviewed
西口大貴
大学の物理教育 15 ( 1 ) 49 - 49 2009
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実験で科学への関心を導く (教育に関する一言) Reviewed
Daiki Nishiguchi
大学の物理教育 14 ( 3 ) 160 2008
Presentations
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Vortex reversals as a precursor of active turbulence
Daiki Nishiguchi
2025.3 Universal Biology Institute, The University of Tokyo
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓 Invited
西口大貴
日本物理学会2025年春季大会 2025.3
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バクテリア乱流の渦秩序形成と乱流化シナリオ Invited
西口大貴
プラズマ科学のフロンティア2024研究会 2025.1
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Vortex reversal is a precursor of confined bacterial turbulence Invited
Daiki Nishiguchi, Sora Shiratani, Kazumasa A. Takeuchi, Igor S. Aranson
Gel Symposium 2024 2024.11
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Vortex reversal is a precursor of confined bacterial turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
DAIKIN International Symposium on Physics of Intelligence 2024.11
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
西口大貴
JSTさきがけ「複雑流動」第７回領域会議 2024.11
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Vortex reversals and oscillations as a prelude to bacterial turbulence
Daiki Nishiguchi, Sora Shiratani, Igor S. Aranson, Kazumasa A. Takeuchi
The Japan Society of Fluid Mechanics Annual Meeting 2024 2024.9
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Vortex reversals as a precursor of bacterial turbulence
Daiki Nishiguchi
The Japan Society of Fluid Mechanics Annual Meeting 2024 2024.9
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Vortex reversals as a precursor of bacterial turbulence
Daiki Nishiguchi, Sora Shiratani, Igor S. Aranson, Kazumasa A. Takeuchi
The 79th annual meeting of The Physical Society of Japan 2024.9
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Topological and geometrical control of bacterial turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
American Chemical Society Fall 2024 Global Virtual Symposium "Chemical Nanomotors" 2024.8
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Deciphering Vortex Order and Instability in Bacterial Turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
2024.7
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Reversals and oscillations as a prelude to bacterial turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
The Physics of Self-Organising Active Matter 2024.7
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
西口大貴
JSTさきがけ「複雑流動」第６回領域会議 2024.5
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バクテリア乱流の渦秩序と不安定化 Invited International coauthorship
西口大貴
第48回エアロ・アクアバイオメカニズム学会定例講演会 2024.3
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How spatial dimensions and confinement influence single & collective bacterial swimming International coauthorship International conference
Daiki Nishiguchi
Active Matter x Complex Flow 2024.3
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バクテリア集団運動の空間構造への応答：渦秩序の制御とキラリティー Invited International coauthorship
西口大貴
2023年度べん毛研究交流会 2024.3
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「高密度細菌集団の秩序創発・状態制御を司る熱統計力学原理の探究」関連成果 International coauthorship
西口大貴
新学術領域「情報物理学でひもとく生命の秩序と設計原理」終了報告会・第８回領域会議 2024.3
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バクテリアの渦の乱流化シナリオと集団でのキラリティ反転
西口大貴
新学術領域「情報物理学でひもとく生命の秩序と設計原理」終了報告会・第８回領域会議 2024.3
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Vortex in Active Matter...and beyond International coauthorship
西口大貴
生物普遍性ワークショップ 2024.2
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Vortex reversal as a precursor of active turbulence Invited International coauthorship International conference
Daiki Nishiguchi
Advanced core-to-core network for the physics of self-organizing active matter 2024.1
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バクテリア集団運動の空間構造への応答：渦秩序の制御とキラリティー Invited International coauthorship
西口大貴
第61回日本生物物理学会年会 2023.11
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
西口大貴
JSTさきがけ「複雑流動」第５回領域会議 2023.10
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓：集団運動秩序の構造予測と制御とキラリティ
西口大貴
第17回さきがけ研究者交流会 2023.10
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気液界面におけるバクテリア乱流のキラリティ発現
西口大貴
日本流体力学会年会2023 2023.9
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アクティブ乱流は如何にして乱れるか？集団運動秩序の構造予測と制御とキラリティ
西口大貴
日本流体力学会年会2023 さきがけ「複雑流動」特別セッション フラッシュトーク＆ポスター発表 2023.9
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Opposite emergent chirality in bacterial turbulence International conference
Daiki Nishiguchi
Kick-off meeting of "Advanced core-to-core network for the physics of self-organizing active matter" 2023.9
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Topology and chirality in bacterial active turbulence Invited International coauthorship International conference
Daiki Nishiguchi
Japan-China Workshop on Bio-Soft Matter 2023 2023.9
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How dimension matters for bacterial swimming: Enhanced attractions in quasi-two dimensions International conference
Daiki Nishiguchi, Yuki Takaha
STATPHYS28 2023.8
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Emergent chirality in bacterial turbulence at liquid-air interfaces International conference
Daiki Nishiguchi
Frontiers in nonequilibrium physics: Active matter, topology and beyond 2023.8
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複雑環境による群体のトポロジカル制御と力学計測 International coauthorship
西口大貴
第1回「群体理工学」研究会 2023.7
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バクテリア遊泳と空間次元とトポロジー Invited International coauthorship
西口大貴
最先端クロストーク 2023.6
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
西口大貴
JSTさきがけ「複雑流動」第４回領域会議 2023.4
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アクティブ乱流の気持ち：如何にして秩序化し、如何にして乱れるか？ Invited
Daiki Nishiguchi
2023.3
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Route from vortex order to active turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
Japan-France joint seminar "Physics of dense and active disordered materials" 2023.3
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アクティブ乱流は如何にして乱れるか？ 集団運動秩序の構造予測と制御とキラリティ
Daiki Nishiguchi
2023.3
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アクティブ乱流のトポロジカル制御、そして３次元時空間ダイナミクス測定への挑戦
Daiki Nishiguchi
2023.1
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アクティブ乱流と境界とトポロジー
Daiki Nishiguchi
2023.1
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
Daiki Nishiguchi
2022.11
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
Daiki Nishiguchi
2022.11
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アクティブマター物理学：集団運動の秩序, ゆらぎ, 波, かたち Invited
西口大貴
流体若手夏の学校2022 2022.8
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アクティブマター物理学：集団運動の秩序とゆらぎ Invited
西口大貴
第67回物性若手夏の学校 2022.8
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バクテリア集団の統計力学実験
Kazumasa A. Takeuchi, Daiki Nishiguchi
2022.6
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アクティブ乱流の３次元構造と制御方法の開拓
Daiki Nishiguchi
2022.4
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生命現象と生き物っぽい現象とアクティブマター Invited
西口大貴
第61回生物物理若手の会夏の学校 2021.9
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Novel boundary conditions and topology-induced vortex order of bacterial turbulence International coauthorship International conference
Daiki Nishiguchi, Andrey Sokolov, Henning Reinken, Sebastian Heidenreich, Markus Bär, Sabine H.L. Klapp, Igor S. Aranson
Biofluid Symposium 2021.6 Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University
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xperimental studies on emergent orders and universal laws in collective motion of active matter systems Invited
Daiki Nishiguchi
The 76th Annual Meeting of the Physical Society of Japan 2021.3
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Algebraic depletion wings in dilute active Brownian particles: Theory and experiments on Janus particles fueled by an AC electric field International coauthorship
Daiki Nishiguchi, Alexis Poncet, Olivier Bénichou, Vincent Démery
The 76th Annual Meeting of the Physical Society of Japan 2021.3
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Electrokinetic Janus particles: from self-organized flagella to winged pair correlation Invited
Daiki Nishiguchi
Active Matter Workshop 2021 2021.1
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Active Matter Physics ~order, fluctuations and topology of collective motion~ Invited
Daiki Nishiguchi
-
Experimental studies on emergent orders and universal laws in collective motion of active matter systems Invited
Daiki Nishiguchi
2020.3
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Novel boundary conditions and topology of bacterial turbulence Invited
Daiki Nishiguchi
Workshop on Physics of Soft, Active and Living Matter 2020.1
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Universality in collective motion of self-propelled elements captured through swimming bacteria Invited
Daiki Nishiguchi, Ken H. Nagai, Hugues Chaté, Masaki Sano
The 55th annual meeting of the Biophysical Society of Japan 2017.9
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Long-range nematic order and anomalous fluctuations in suspension of swimming filamentous bacteria Invited
Daiki Nishiguchi, Ken H. Nagai, Hugues Chaté, Masaki Sano
Current and Future Perspectives in Active Matter 2016.10
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アクティブマターでやってみたいこと達 Invited
西口大貴
第1回アクティブ流体討論会 2025.1
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アクティブマター実験による非平衡普遍法則の探究 Invited
西口大貴
東京科学大学 量子物理学・ナノサイエンス第403回セミナー 2025.1
Awards
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Science Tokyo Challenging Research Award
2025.9 Institute of Science Tokyo Active matter medical engineering via the topology of collective cell migration
Daiki Nishiguchi
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第６回領域会議発表賞
2023.3 新学術領域「情報物理学でひもとく生命の秩序と設計原理」 アクティブ乱流は如何にして乱れるか？ 集団運動秩序の構造予測と制御とキラリティ
西口大貴
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Young Scientist Award
2020.3 the Physical Society of Japan Experimental studies on emergent orders and universal laws in collective motion of active matter systems
Daiki Nishiguchi
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Graduated with honors (Research Award for PhD students)
2017.3 Graduate School of Science, The University of Tokyo
Daiki Nishiguchi
Research Projects
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Squeezing active matter: Exploring low-dimensional properties in collective motion
Grant number：23H01141 2023.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\19110000 （ Direct Cost: \14700000 、 Indirect Cost：\4410000 ）
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Squeezing active matter: Exploring low-dimensional properties in collective motion
Grant number：23K25838 2023.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\19110000 （ Direct Cost: \14700000 、 Indirect Cost：\4410000 ）
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2021 - 2024
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ
西口 大貴
Authorship：Principal investigator
バクテリア系を題材とし、3次元アクティブ乱流の時空間構造を高速共焦点顕微鏡で直接観察します。統計則を実験的に解明するとともに、アクティブ流体のマクロな境界条件までミクロから包括的に理解する統計力学的な方法論を構築します。履歴依存する負粘性を活用したデバイスの創出へ向け、微小流路内にアクティブ乱流を流したときの粘性応答と集団運動を同時観察し、平均流下でのアクティブ乱流の挙動の解明にも挑みます。
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Topological control and topological phenomena of active matter
Grant number：20K14426 2020.4 - 2023.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Daiki Nishiguchi
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
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Response of collective cell migration and nonequilibrium dynamics of topological defects
Grant number：19K23422 2019.8 - 2021.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity start-up Grant-in-Aid for Research Activity start-up
Daiki Nishiguchi
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\2860000 （ Direct Cost: \2200000 、 Indirect Cost：\660000 ）
In order to extend the applicability of the frameworks of active matter physics to a wider range of systems, in this project we have investigated the behavior of active systems when their collective motion is coupled with other degrees of freedom. Specifically, we analyzed the response of collective cell migration and the emergent order in active turbulence of a dense bacterial suspension under boundary conditions. As a result, we succeeded in experimentally extracting novel boundary conditions for the collective dynamics and in constructing a framework for theoretically predicting the emergent order in active turbulence from a topological point of view.
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高密度細菌集団の秩序創発・状態制御を司る熱統計力学原理の探求
Grant number：19H05800 2019.6 - 2024.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
竹内 一将, 西口 大貴
Authorship：Coinvestigator(s)
Grant amount：\92040000 （ Direct Cost: \70800000 、 Indirect Cost：\21240000 ）
本年度も引き続き、高密度細菌集団のモデル実験系の研究、特に(i)高密度細菌集団の非平衡相の研究と(ii)高密度細菌集団の支配因子の探求を行い、細菌集団の情報物理学の基盤づくりを推進した。
本年度はまず、高密度細菌集団を均一環境で長時間培養し、観察可能な独自の微小流体デバイス「広域マイクロ灌流系」の開発を完了し、論文発表を行った。論文では、本デバイスにより発見した、大腸菌集団の飢餓過程における細胞サイズゆらぎのスケール不変性について詳細に報告した。本成果は、変動する環境下で細菌集団が示す統計的性質の頑健さを示すものであり、細胞集団の情報物理学推進のうえで重要な成果と考えている。
(i)「高密度細菌集団の非平衡相の研究」については、広域マイクロ灌流系を用い、運動性の大腸菌集団の高密度化に伴うガラス化について詳細な研究を実施した。結果、大腸菌集団のガラス転移現象や配向ガラス状態を発見し、各相や転移の特徴を明らかにしたほか、配向秩序に関するドメイン構造の発達も見出した。本成果は、細菌集団の非平衡熱力学的特徴を理解するうえで重要な結果である。
(ii)「高密度細菌集団の支配因子の探求」については、非運動性の大腸菌集団において、コロニーの３次元構造とトポロジカル欠陥の関係を調査し、最下層で欠陥が生じている箇所ではコロニー局所高さが有意に高いという相関を見出した。そこで欠陥と細胞流の関係を調査し、従来は細胞流出を促すとされていた種類の欠陥においても細胞流入を見出したほか、それが欠陥周りの細胞の３次元的傾きによって説明できることを発見した。本成果は、トポロジカル欠陥という少数の点が、細胞集団の流動や３次元構造形成を左右することを示しており、アクティブマター物理学や細胞集団の情報物理学の観点からも重要な成果と考えている。 -
非平衡条件下で駆動する粒子の運動法則と多体現象
2014.4 - 2017.3
日本学術振興会 特別研究員 DC1
西口大貴
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Teaching Experience
-
2021.5 Institution：東京大学教養学部
-
学生実験II「相転移」（液晶の光散乱, トポロジカル欠陥ダイナミクス, 電気対流など）
2019.9 - 2024.9 Institution：東京大学理学部物理学科
Level：Undergraduate (specialized)
Social Activities
-
Online Experimental Workshop on Polarization of Light: from Blue Sky to Sand Piles
Role(s)： Appearance, Lecturer, Demonstrator
Japan Science and Technology Agency 2021.10
-
Role(s)： Appearance, Lecturer
YouTube 2020.7
-
Is there any universal structure in"flocks"?
Role(s)： Appearance, Lecturer
YouTube 2020.7
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生き物の群れと泳ぎに物理で挑む
Role(s)： Lecturer
大阪星光学院中学・高等学校 ほしゼミ日曜講座 2020.6
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国立科学博物館 企画展「物理はふしぎで美しい！磁石と水からひろがる相転移の世界」
Role(s)： Advisor, Informant, Planner, Organizing member, Demonstrator
国立科学博物館・東京大学 2020.1 - 2020.2
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アクティブマター物理学： 群れの秩序と普遍法則
Role(s)： Lecturer
東大オープンキャンパスツアーにおける講演・研究室見学受け入れ 2024.7
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アクティブマター物理学：群れの秩序と普遍法則
Role(s)： Lecturer
大阪星光学院高等学校 東大オープンキャンパスツアーにおける講演・研究室見学受け入れ 2023.7
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統計物理と生命の架け橋「アクティブマター物理学」
Role(s)： Lecturer, Demonstrator
東京大学 東大の研究室をのぞいてみよう！〜多様な学生を東大に〜 2023.3
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From eating pizza to the shape of salad: Geometry and mechanics of plates
Role(s)： Lecturer, Organizing member
日本学術振興会・諏訪青陵高校 JSPS fellowのSamuel Poincloux氏によるサイエンス・ダイアログ事業の補助 2023.2
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泳ぐ微生物、泳ぐコロイド、そしてその群れを物理する
Role(s)： Lecturer
東京大学 東京大学理学部オープンキャンパス2022 2022.8
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微生物の泳ぎと群れの物理学：生物学・化学・物理学がまじわるアクティブマター物理学
Role(s)： Lecturer
大阪星光学院高等学校，西口大貴 大阪星光学院高等学校・東京ツアーにおける講演 2022.7
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微生物の泳ぎと群れの物理学：生物学・化学・物理学がまじわるアクティブマター物理学
Role(s)： Lecturer
古川学園高等学校 古川学園高等学校高校1年生・東大見学における講演 2022.6
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Supervision of an introductory movie on Active Matter
Role(s)： Advisor, Informant
YouTube 2022
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Let's watch the swimming of microorganisms and the motion of flocks with physicists!
Role(s)： Appearance, Panelist, Lecturer, Advisor
Biophysical Society of Japan 2021.11
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Physics of swimming microorganisms and universal laws in flocks of living matter
Role(s)： Lecturer
The Committee of Japan Physics Olympiad 2021.9
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Young Soft Webinar
Role(s)： Planner, Organizing member
2021.6
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Role(s)： Appearance, Lecturer
東京大学教養学部 高校生と大学生のための金曜特別講座 2021.5
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「群れ」はなぜ生まれるのか
Role(s)： Appearance, Media coverage
公益財団法人東京大学新聞社 東京大学新聞 NEW GENERATION アクティブマター物理学 西口大貴助教 2021.2
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「国際科学オリンピックに参加しよう！物理オリンピック参加に始まる大飛躍」パネリストおよび講演「物理の世界の広さと未来の自分との出会い」
Role(s)： Appearance, Lecturer
東京理科大学公開講座「坊っちゃん講座」 国際科学オリンピックに参加しよう！物理オリンピック参加に始まる大飛躍 2020.9
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サマチャレから10年間、何をしてきたか？：アクティブマターとサイエンスコミュニケーション，そして研究者キャリア
Role(s)： Lecturer
KEKサマーチェレンジ世代間交流会 2020.2
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Role(s)： Lecturer
東京大学・東京カレッジ，国立科学博物館 「物理はふしぎで美しい！磁石と水からひろがる相転移の世界」講演会 2020.1
Media Coverage
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“Flocks” open up a new world of physics Promotional material
Meet Researchers in the Sciences, The July 2024 issue of The Rigakubu News, UTokyo https://www.s.u-tokyo.ac.jp/en/story/newsletter/page/10448/ 2024.7