東北大学・探求型「科学者の卵養成講座」(グローバルサイエンスキャンパス協定事業))

東北大学・探求型「科学者の卵養成講座」(グローバルサイエンスキャンパス協定事業)

平成29年度 活動ブログ

平成29年度 活動ブログ養成講座の活動を記録しています

2017.08.08

夢+責任=発明 (第三回科学者の卵養成講座)

皆さん、こんにちは。秋田県立能代高等学校の佐々木円花です。遅くなりましたが、第三回科学者の卵養成講座について書きたいと思います。

Ⅰ.進化する航空機~ライト兄弟から火星飛行機まで~

 午後の一つ目の講義は、浅井先生の、航空機の歴史に関する講義でした。ライト兄弟についてのお話がその中にありましたが、あれほどの偉大な発明の裏には、情報を鵜呑みにせず自ら確かめ、一つ一つの段階を慎重にクリアする、という大変な努力があったのだと知って、立派な科学者や発明家はそれに見合う、いやそれ以上の努力をしているということを再認識しました。また、彼らが飛行機の部品の一つずつについて改良を重ね最終的に飛行を成功させたように、「難しく思えることは、要素に分けて考えていけばいい」ということを学び、そういう科学者を目指したいと思いました。浅井先生、ありがとうございました。

Ⅱ.磁石、隕石と原子惑星系円盤

 二つ目の講義は中村先生の「磁石、隕石と原子惑星系円盤」という講義でした。宇宙誕生の謎について詳しく解説してくださって、今まで漠然としかつかめていなかった太陽系誕生の過程を知ることができました。地球を含む周囲の惑星が形成されるには角運動量の消失やジェットなど、様々な問題を解決する条件が重ならなければならず、非常に複雑な仕組みで成り立っているのだなと感じました。宇宙に対して、より興味が深まりました。中村先生ありがとうございました。

Ⅲ.サイエンスカフェ

 順番が逆転してしまいましたが、今回の養成講座で最も印象に残った午前のサイエンスカフェについて書きたいと思います。ここでは科学・社会・生命倫理について、自分たちの考えを出し合い、話し合うという活動を行いました。内容は5年から10年後に初めて実用化されそうな技術を考え、それをできるだけ悪用する方法、またその悪用を防ぐ手立てもあわせて提案するというものでした。私は、

 1.パソコンのタッチパネルが空間に投影されて、空中で操作ができる、という技術

 2.飛行ができる小型(過程所有できるくらいのサイズ)の乗り物

 3.動物の頭部に装着し、脳波から動物の考えていることを読み取る技術

 4.宇宙空間にある生命体のエネルギーを感じ取り、交信する技術

を考えました。これに対して出た悪用例は以下の通りです。

 1.タッチパネルが空中に表示されるので、ロック解除する時にパスワードが見られてしまい、所有者以外も自由に使える

 2.空中で事故が起こってしまった場合、空中での被害に加え、地上に落下し、大惨事に。また、上空であれば不法侵入に問われないからと他人の家の上を通って生活をのぞいたり、爆弾や薬品などの危険物を投下したりすることができてしまう

 4.地球の言葉が知られてしまい、情報の流出や地球侵略につながる

なお、3については私たちのグループで悪用方法は出ませんでしたが、他グループで「スパイ活動にペットを使うことができる」という意見が出ていて、そういう悪用方法もありうるのだなとはっとしました。

上記の悪用例に対して私が考えた改善策は以下の通りです。

  1. パネルそのものを所有者のみが見られるよう、特殊な眼鏡やゴーグルのようなものを作る。または、パスワード入力の部分だけを画面上でなく本体で、指紋認証などで代替して行う。

  2. 空中についても、地上の車両と同じく交通法を設ける。一部の自動車に搭載されているように他の車両に対する衝突防止センサーを付ける。

4.地球外生命体との会話専用の言語を作り、交信は他の音が入らない物のない場所で顔 を隠して行う。

私がここで考えた改善策には、他の人が見て笑ってしまうようなものもあることでしょう。自分の考えた技術を悪用しようと思えば方法はいくらでもあるのに、それを防ごうと思うと良い方法がなかなか浮かびません。自分の想像力の貧弱さを痛感しました。しかし実際、将来研究者を目指すのであれば、自分の開発する技術の一つ一つにこういった悪用を防ぐ責任が伴います。自分が生み出したものである以上、必然的に責任は自分にあるのです。例えば、病気を発症していない人にとっては劇薬ですが、今まで治療法の見つかっていなかった病気を治す薬を発明したとします。きちんと管理がなされていれば安全ですが、何かの手違いで他の菌と混ざってしまった、または、管理を任せていた人が故意に混ぜてはならないものを混入させたとします。この時、もし中に入ったものが感染性の高い菌で、それと薬が混ざって新しい菌が誕生したとしたらどうでしょうか。もしそれが、人体にとって、または他の生物や地球環境にとって非常に有害な物質や菌であったとしたなら?地球上ではパンデミックで人々や動物が死に絶え、環境は激変するかもしれません。今大きな問題となっている地球温暖化より、ひょっとしたら大きな影響を及ぼしてしまう、などということもなきにしもあらず、です。自分はそんなこと想定していない、そう使って欲しかったのではない、と言っても言い訳にもならないのです。自分が将来やりたいと思っていることに大きな責任が伴うということを改めて認識し、気を引き締めました。そうは言っても、新しい発明や発見は人類の夢です。今回のサイエンスカフェでも、これが実現したらどんなによいだろう、と思うような素敵なアイディアが、他の卵の皆さんたちからたくさん出されていました。科学技術は使い方を誤らなければ人を幸せにしてくれます。私は今回のサイエンスカフェで、研究者になりたい、という思いをより一層強めました。と同時に、無責任に夢を見てはいけないということも気付かされました。長神先生、ありがとうございました。

 夢を見ましょう。大きな夢を。それに負けないくらい大きな責任感を持って。私もいつか、自分の発明や発見で人を幸せにできる研究者になりたいです。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.08.04

未知を知る楽しさ

 こんにちは。群馬県立高崎女子高等学校の片山紀子です。8月に入りましたが、群馬では、最近過ごしやすい天気が続いています。皆さんの県はどうですか。さて、前置きはこのくらいにして、第3回の講義の感想を書いていこうと思います。

 まず、初めに行われたサイエンスカフェでは、5~10年後に実用化されそうなものをグループで出し合い、さらにそれを悪用する方法を考える、ということに取り組みました。空飛ぶ車、デザイナーチルドレン、水素自動車、ドローンによる新聞配達等様々な考えが出ましたが、どれに対しても、事故が多発する、爆弾を仕掛ける、人権侵害という問題点や悪用方法が思い浮かんでしまいました。私が宇宙エレベーターの実現について述べたところ、ケーブルを切れば多くの人に損害を与えることが出来るという悪用方法があがりました。改善策として、高度1万メートルまでは頑丈な壁でケーブルを囲むことを考えましたが、多大な費用と時間がかかると思い、実現することの難しさを実感しました。このサイエンスカフェを通して、科学技術を悪用する方法は誰でも考えれば思いついてしまうという恐ろしさと、周りの人と話し合うことで別の意見を得る大切さを感じることが出来ました。科学技術を適切に利用し、未来を明るくする研究が出来るように、まずは普段の生活から物事が進んだ後の全ての可能性を予想していこうと思います。また、自分の殻に閉じこもらず、周りと意見交換をしてつながることも意識して生活します。今回一緒に話し合ってくれた3人の友達に心から感謝します。ありがとうございました!

 次に、「進化する航空機~ライト兄弟から火星飛行機まで~」という講義を受けました。ベルヌーイの定理を実感し、飛行機が浮く理由まで知ることができ、とても興味深く楽しい時間でした。飛行機が浮く理由は、流体はとがった角を回れないという性質を利用して、飛行機の翼のとがった後縁が循環を発生させることで、圧力差が生まれるからと学びました。紙飛行機を飛ばす実験では、クリップ(重心)を5mm動かしただけで、飛び方が大きく変わり、精密さが重要であることを改めて実感することができました。また、火星飛行機については以前にTED Talksで聞いたことはあったのですが、今回の講義を通して、飛行機の形状や折りたたみ方だけではなく、火星の気圧や気温まで考慮しなければいけないことが分かり、開発の奥深さと面白さを感じました。また、人間は鳥のように飛ぶことが出来るようになるかという私の質問に、今はまだ無理だが、科学技術がより発展すれば可能かもしれないという回答をいただき、未来の科学技術への期待がより高まりました。

 最後に、「磁石、隕石と原始惑星系円盤」という講義についてです。原始惑星系円盤の形成過程は難しいものでしたが、初めは分からなかった題名の意味が最後にはつながり、とても面白い講義でした。形成過程を簡単に説明します。まず、太陽の引力と遠心力によりピザを回して広げるように円盤が作られ、ダストの作動運動によって摩擦が起き、遠心力が小さくなります。そして、地場の働きも加わって角運動量を失い、中心星に星間ガスが集まり、原始惑星が形成されます。また、隕石が原始太陽系の磁場の強さを知る手掛かりとなっているそうです。宇宙には未知があふれていますが、その一つ一つを解明していくことで、地球の起源などにも迫ることができ、未知を知る楽しさと宇宙の神秘を感じました。内容については、自分なりに考えて理解したものの、磁場については宇宙好きな私も深くは知らないことを痛感したので、これからも勉強していこうと思います。

 今回の講義は私にとって特に興味深く魅力あふれるものでした。第4回目は、数学と植物についてです。こちらも大好きな分野なので、とても楽しみにしています。また来月、多くの人と交流できることを楽しみにしながら、有意義な夏休みを過ごしていきます。皆さんにとっても素晴らしい夏休みとなりますように...。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.08.02

第3回 科学者の卵養成講座を終えて

みなさんこんにちは。仙台二華高等学校1年の桑原優菜です。

少し遅くなってしまいましたが、第3回 科学者の卵を振り返りたいと思います。

第3回の内容は、

1.サイエンスカフェ(科学、社会、生命倫理)

2.講義「進化する航空機~ライト兄弟から火星航空機まで~」

3.講義「磁石、隕石と原始惑星系円盤」

という豪華3本立てでしたね!

 

1.サイエンスカフェ

「5~10年後に実用化されそうな技術」で、私は主に2つのアイデアを挙げました。

1つ目はデザイナーチャイルドです。日本では規制が強く、デザイナーチャイルドの知名度はあまり高くありませんが、医療に関する規制が比較的緩いアメリカなどでは、デザイナーチャイルドを作る技術は特許として認められ、実用化される日も遠い将来ではないようです。

しかし生命倫理の観点から見ると、この技術にはたくさんの論点があると思いませんか?人の命が作為的に作られるのです。みなさんと一緒に考えたように、この技術を悪用化する方法はいくらでも思いついてしまいますよね......

2つ目はVRを使用した治療。みなさんは幻肢痛という症状を知っていますか?幻肢痛とは、不慮の事故などで突然四肢のいずれかを切断したのちも、まだそこに手足があるかのような感覚が残り、すでにないはずの幻肢に強い痛みを覚えるものです。この症状を、VRを使って軽減する治療法があるそうです。同じ仕組みで、後遺症の残った人や麻痺の残った人に、リハビリとして活用できる技術が近く生まれるのではないかと思っています。

 

2.「進化する航空機~ライト兄弟から火星航空機まで~」

飛行機が大好きな私にとって、この講義はとても楽しみなものでした。ただ今までは「なんで飛行機は空を飛べるの?」と聞かれると、つい答えに困ってしまっていた...しかしこの講義を通して、今は自信を持って説明できるような気がします。空を飛ぶ、という人々が昔から抱いてきた夢が、ライト兄弟の飛行機から今や地球を飛び出して火星航空機まで膨らんでいることに、ひとしおの感動を覚えました。私の飛行機好きも止まる気配がありません......。

 

3.「磁石、隕石と原始惑星系円盤」

「原始惑星系円盤」この名前を聞いて、何それ?というのが私の第一印象でした。予習をしていると、レイノルズ数という聞いたこともないような言葉が出てきて、辞書を引いたりネットで調べたりしてもさっぱり訳が分からず、この講義は難しそう...と思っていました。しかし、中村先生のお話はとても分かりやすく、原始惑星系円盤の発生から円盤形成を経て終末を迎える過程をよく理解することができました。実は私は宇宙関連の話題にも興味があるので、本当に貴重な講演をしていただけたと思います。今度時間のある時に、天文台に足を運びたいと思います!

 

飛行機といえば、宇宙といえば、やはり東北大学です。

先日は鳥人間コンテストが開催されました!東北大学のチームWindnautsは、唯一琵琶湖を往復し、最多優勝数を誇る強豪校として有名ですね!今年の結果にも期待したいです。ちなみに放送は8/23だそうです。

宇宙関連では、工学部機械知能・宇宙工学科の研究室メンバーを主とした研究チームが、Google Lunar Expriseという世界的なコンぺティションに日本の代表チームとして出場するそうです。今年の12月に探査機を月まで打ち上げるそうです!みなさんぜひGoogle Lunar Expriseのホームページを見てみてください。かっこいいですよ!!

 

このような取り組みが盛んに行われているのも、研究第一を教育理念に掲げている東北大学の強みだと思います。先日開催された東北大学オープンキャンパスにも参加し、東北大学の良さをより多く知ることができました。

このような素晴らしい環境で、科学者の卵として学びの機会を獲得できたことに、とても嬉しさを感じます。まだまだ養成講座は始まったばかりですし、次回からは英語交流サロンもあるので、さらに気を引き締め、少しでも多くのことを学べるようにしたいと改めて感じることができました。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.07.30

Inquiring mind

こんにちは。仙台白百合学園高等学校1年の門間唯菜です。先日行われた第3回科学者の卵養成講座について振り返りたいと思います。今回は次の3つのことを行いました。 1サイエンスカフェ 長神風二先生による「科学・社会・生命倫理」 2講義 浅井圭介先生による「進化する航空機~ライト兄弟から火星飛行機まで~」 3講義 中村教博先生による「隕石と原始惑星系円盤」 ・1つ目について 1番最初に「2017年から5~10年後に初めて実用化されそうな技術を想像してみてください。」という問いを出されました。私が考えたのは、次の3つです。「犬の鼻でがん患者を見分ける技術」「飛行機を燃料ではなく太陽光で飛ばす技術」「学力が優れた遺伝子や、スポーツ万能な遺伝子を受精卵に注入してデザイナーベイビーを作る技術」。最後のデザイナーベイビーについては、科学者の卵に応募した動機でもありました。デザイナーベイビーとは、受精卵の段階で遺伝子操作を行うことによって、親が望む外見や体力、知力などを持たせた子どもの総称のことを言いますが、私は長神先生の「親の意志を子どもに反映させることが許されるのか?」という言葉が胸に突き刺さりました。これから様々な科学技術が生まれてくることでしょう。しかし、どこからが悪用の用途であり、どこまでが悪用の用途でないのか、そしてどこまで発明する側の人たちの責任なのだろうか。これをしっかり考えなければならないと思いました。あくまでも「普通の感覚」を大切にしつつ、新しい世界を開拓し続けることをテーマに模索したいと思います。 ・2つ目について 浅井先生による講義「進化する航空機~ライト兄弟から火星飛行機まで~」でした。始めに航空工学の発展で、「飛行」の問題を初めて科学的に取り扱ったケイレイ(近代航空学の父)についてお話を伺いました。ケイレイは現在の飛行機の概念を初めて示した人だということで、もしこの人がいなければ航空機の開発があまり発展しなかったのではないかと思いました。その後にライト兄弟が今の飛行機の原点となるような航空機を作ったというお話を聞きました。単純に考えて、重さのあるものを空に浮かばせるということはものすごく難しいことで、この時代の人たちにとっては、ライト兄弟は希望の星だったと思います。一通りお話を伺ってから実際に身近な紙飛行機を作って飛ばしてみました。今回作ったのは4つの工夫が施されています。「回転を打ち消す」「方向安定を増す」「ロール安定を増す」「上下の安定性を増す」。過去に色々な紙飛行機を作ったことがありますが、科学者の卵を受講していなければ、これほど本格的な紙飛行機を作る機会は無かったと思います。 ・3つ目について 中村先生による講義「磁石、隕石と原始惑星系円盤」でした。どのようにして原始惑星が形成されるのかなどを分かりやすく説明していただきました。少し、講義の内容が難しくまだまだ自分の知識が足りていないと思いましたが、宇宙は未だにたくさんの謎に包まれており、今後深く掘り下げた研究が必要になってくると思います。だから私は科学者の卵を通して、自ら主体的に探求する力を身に付けたいと思っています。 最後に余談ですが、7月26日の水曜日に東北大学のオープンキャンパスに参加させていただきました。色々な研究室を訪れましたが、どれも刺激的で有意義な時間を過ごせました。特に私が印象に残っているのは、工学部を訪れた際に体験した山本研究室での「ゲルゲルパニック」です。人工いくらやスライムを作ったり、コンタクトレンズなどに使われているというゲルに実際に触ってみました。とても興味深かったです。この世の中には、まだまだ自分の知らないことが山ほどあり、私は私が疑問に紙飛行機思ったその1つ1つを確実に調べあげていく仕事がしたいと改めて感じました。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.07.28

フロンティアはすぐそこに...?

仙台二華高等学校1年、佐藤雄大です。第三回科学者の卵の講義の感想を書きたいと思います。 

 開場のほんの10分後ぐらいに会場に着いたのですが、しめしめまだ誰もいないだろうと中に入ると結構な人がいてわーさすがだーというのが当日の第一感想でした。今回のサイエンスカフェは、長神先生による「科学・社会・生命倫理」について。佐藤姓の永遠の憧れであるその珍しい名字に見とれていると、5~10年後に初めて実用化されそうな技術を想像してみてくださいといわれ、名前は言いませんが青いネコ型ロボットの物語なんかを思い浮かべて、4個ほどつらつらと書きました。そして「それをできる限り悪用してみてください」という驚きの一言。なんと。のび太くんが毎回のように悪用しまくっているではないか。のび太くんを超える悪用の天才になれというのか。他人のアイデアを前にこんなことを考えながら悪用方法を思索していました。そして、話は倫理へ。できること、と、できてしまうこと。どこまでが「正しい使い方」で、どこからが「悪い使い方」なのか。全身不随の人が健常者と同じような生活が送れるようになる。生まれてくる赤ちゃんの目の色肌の色を親が自由に変えられる。「できること」は爆発的に増えているが、「やっていいこと」は増えているのか。科学と倫理の境界線を考えながら、何かをよりよくする努力を続けていく。それが大事なのか、と朝からとても考えさせられる授業でした。

 ギラギラと太陽が照りつける屋外では最も向かない食べ物であろうチョコレートドーナツに苦戦しながらサイエンスカフェの班員との昼ご飯を終え、午後の講義へと移りました。東北大学で飛行機と言えば鳥人間コンテスト。毎年テレビで見ていて、東北大学Windnautsのパイロットやメンバーのかっこよさに憧れています。その機体に施された様々な工夫が知ることができてとてもハッピーな気分です。空気は粒子の集まりではあるが、単位体積あたりの分子数が多すぎるために、切っても切れない連続した物体、「流体」と見なすことで都合良く議論が進んだ、ということが面白いと思いました。流速が増すと圧力が下がる。そのために翼の上方の空気の流れが速くなるよう翼を設計することで鉛直上向きの揚力が発生する。また、重心位置を前方にすることで機首を上げようとするときに重力と揚力が作用して頭下げのモーメントが働き安定する。重心よりも後方に垂直尾翼をおくことで方向がずれたときに復元する向きにモーメントが働く。さらに上半角をもつことで傾いたときにも復元する向きにモーメントが働く。これらを考えるだけで、小さな紙一枚が飛ぶ。これらを考えない風の谷のナウシカのメーヴェはパイロットが後頭部を強打することになる。ナウシカ、全治一ヶ月。そりゃまずい。  鳥に憧れ、重力に抗い、本気で空を飛ぶことを追究する、パイオニア精神を持って自然界にないものを創り出すライト兄弟、そして航空の研究者が改めてとてもかっこよく思えました。

 そして二つ目の講義、「磁石、隕石と原始惑星系円盤」。最初にタイトルを聞いたとき、円盤だからUFOの話かなー科学的にUFO...?と思っていたら全く違ったようです。惑星は面上に並んでいて、自転と回転をしている。確かに考えてみれば不思議です。それはやはり、太陽が作用していました。太陽の引力と回転による遠心力が球を円盤状にしていて、微惑星が形成され固体惑星が集積、そして円盤が消失し現在のような太陽系が形づくられたのです。そして、隕石の中のコンドリュールを調べることで原始太陽系の磁場を推定できることに驚きました。隕石は空から我々に、惑星の、宇宙のヒントを教えてくれているように感じます。

 今回の講義の共通点の一つとして、どちらも上を見てみなければ気づかない、ということがあります。鳥を見なければ空を飛びたいとは思わないし、空、星を見なければ宇宙のことなど考えもしないでしょう。ライト兄弟にとっての空のように、案外と、未開拓の分野がここそこに転がっているのかもしれません。常に様々なものを見て、くだらないと思えることでも考えてみる。それが科学者、またパイオニアの精神の最初の地点なのかもしれません。

投稿者:事務局 |個別ページ

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