種車の車掌室を運転室として活用し、キハ54形気動車に類似する貫通扉付の前面形状をもつ。同様の手法で製作された西日本旅客鉄道（JR西日本）のキハ33形気動車と異なり、客用扉の移設はせず、種車のものをそのまま用いている。床下には駆動用エンジン・変速機などの走行機器が設置され、台車も気動車用のものに振り替えられた。車内設備は客車時代のセミクロスシートを残しているが、輸送状況にかんがみ、ロングシート部分の増設とクロスシート部分の3列化（2列+1列）が行われている。客室窓は種車の1段上昇式2重窓をそのまま用いる。
札幌市周辺の人口増加により、沿線の都市化および宅地化が急速に進んだ札沼線（学園都市線）の輸送力増強を目的として1990年（平成2年）から投入された。電車や気動車への置き換えで余剰となっていた50系客車（オハフ51形）を改造して製作された。客車 (Passenger Car) 改造のディーゼル動車 (Diesel Car) であることからPDCとも呼ばれる。客車の気動車化改造は、その根本的な構造の違いから（通常の気動車より重くなることが多く非力であり燃費も悪くなることが多い）国鉄・私鉄ともにほとんど成功例がないが、本系列は客車としては軽量な50系客車に、新世代の高出力直噴エンジン（DMF13HS系エンジン）を組み合わせることによって、一定以上の成果を引き出した。4形式で合計44両が製作され、オハフ51形の約65%(およそ2/3)が本系列に改造された。客車から気動車への改造車としては日本最多である。他形式同様、車体にコーポレートカラーの萌黄色の帯を巻いているが、外板の地色は白ではなく、ライトグレーとなっている。
米国では、癌､心臓病(特に心筋梗塞)､生活習慣病(特に二型糖尿病)の分子メカニズムをマウス､ゼブラフィッシュ､ショウジョウバエの3つのモデル動物を用いて研究を行い、超一流誌の「セル」「ネイチャー」「サイエンス」に多数の論文を発表した。それらの論文は、高く評価され、分子生物学・遺伝学の分野で、論文が最も引用された研究者1％に入る。2008年8月17日現在、 論文当たりの被引用回数は189回で、全論文の被引用回数は5,670回である。帰国後の2009年頃から、すべての生命現象を”Stochasticity”という確率論的観点からみなおし、新しい概念を確立しようと、新たな研究を開始した｡遺伝子が生物のすべてを決めるなどというように、生命現象は、決定論的な制御機構に基づいて成り立っている、というのが現代生物学の基本的な考え方である。ところが、実は､生命を構築するすべての部品は、Stochasticにふるまっている｡極端な言い方をすると、生命現象の基本は「サイコロを振りたまたま出た数により決定される」という「いい加減」でギャンブル的な制御機構により成り立っている｡ このような生命現象の捉え方は70年以上も前からあり､これまでに様々な研究が行われてきた｡この仮説をさらに新しい側面から検証すべく研究を始めた｡ このギャンブル的な制御機構によりうまく回っていた細胞･組織機能が、何らかのきっかけで突然歯車が外れた状態(つまり賭けに負ける方向)に陥ることが病気であり､ギャンブル的な制御機構を再びうまく回すことで、病気の予防･治療につながると考えた｡ そして、そのためには今までの決定論に基づいた創薬とは概念的にまったく異なるアプローチが必要になり､生命科学以外にも物理､化学､工学､物質科学､数学､コンピューターサイエンスといった異分野との融合により研究をおこなっている｡
第一次世界大戦では機関銃が戦場を支配する塹壕戦が常態化したが、これはロシア軍にとって日露戦争で経験済みの事態だった。1905年の黒溝台会戦で、日本陸軍の秋山支隊が用いた「機関銃と塹壕による陣地戦術」により大損害を被ったロシア軍は、続く旅順攻囲戦と奉天会戦でも当時画期的であった同戦術を駆使する日本軍に対し有効な攻撃手段を持たなかった為、継戦不能となる程の損害を被っていた。セルビア人の汎スラブ主義を煽っていたロシアにとって、これと鋭く対立していたドイツとの衝突が現実となれば、ロシア軍もまた塹壕陣地と対峙して大損害を被る事は明白であり、ロシア軍がドイツ軍に対して有していた大兵力のアドバンテージが封じられてしまう事が予想されたため、ロシアは他の欧州諸国より先んじて塹壕陣地突破の戦術を研究しており、ブルシーロフによる独自の浸透戦術の実践が進められていた。ブルシーロフの浸透戦術には、敵が構築した塹壕線の脆弱点を衝いて後方に侵入する突撃歩兵(Stoßtruppen)と呼ばれる特殊な部隊が必要とされていた。突撃歩兵は前線の後方に侵入するために、敵の塹壕線上に存在する脆弱点まで走って肉薄し、後続の部隊とともに後方へ侵入するために敵の機関銃座を無力化する必要があり、このためには濃密な弾幕を形成できるフルオート火器を携帯できる事が理想と考えられていた。しかし、当時の機関銃は陣地に設置されるのが前提である巨大かつ重量級の装備であり、開発された当初の軽機関銃も数人がかりで運用されるレベルの代物であり、突撃歩兵のように身軽に動ける事が前提の部隊での運用は困難だった。後にブルシーロフ攻勢で大損害を蒙ったドイツ軍は、浸透戦術を研究して自軍にも突撃歩兵を創設しているが、その装備とされたのは手榴弾とMP18短機関銃だった。フョードロフはこの要望に応え得る「フルオート射撃の可能な自動小銃」の試作を第一次世界大戦前に開始していた。