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)

令和3年度 活動ブログ

令和3年度 活動ブログ養成講座の活動を記録しています

2021.08.17

卵のなかで成長中 step 1

こんにちは。

筑波大学附属高等学校2年の國井結月花(くにいゆづは)です。
いろいろあってずっとブログの投稿ができず、今回が初めての投稿になってしまいました。
(「いろいろ」についてはまだ言えないのですが、ときが来たらお知らせしたいと思います)



まずは簡単に自己紹介をします。


改めまして、筑波大学附属高等学校2年の國井結月花といいます。
名前の読みが難しくて一発で読んでもらえたことがないですが、
個人的には、素敵な名前をつけてくれた両親に感謝しています。

私の通っている学校ですが、「筑波大学」とあるせいなのか茨城県にあると思われることがよくありますが、
一応、東京都文京区にある学校です、ぜひ覚えてあげてください笑

学校では馬術部と軽音部に所属していて、馬術部では部長を務めています。
「馬術部に入ってます」と答えると、大体の人が「へぇー、学校に馬いるんだね。すごいね」と言ってくださいますが、
残念ながら学校に馬はいなくて、埼玉県三郷市にある乗馬クラブの馬場をお借りして活動しています。
そのため、移動時間が長く平日の放課後は活動ができず、
毎週土曜日(午前授業)の放課後に1時間半かけて移動してから、お馬さんのお世話をしたり、騎乗したりしています。
GSCがある土曜日は、部活はお休みして受講する予定です。
ただ、新型コロナウイルスの影響で思うように活動ができず、
日々顧問の先生や監督してくださるOBの方と相談しながらの活動になってしまっています。
今、部のオリジナルウィンドブレイカーを作成中なので、うまく出来上がったらお知らせしたいと思っています。



さて、今回は講義の感想を書くのにはちょっと遅いかなと思ったので、
私が将来研究したいと思っていることについて紹介してみます。

私が興味を持っている分野は「医療工学」です。
なかでも「内蔵型人工肺」について研究をしたいと考えています。

中学1年生のときに聞いた医療系の講演会で、
「内蔵型人工心臓は実現しているのに、内蔵型人工肺はまだ実現できていない」ということを聞き、
心臓の方が複雑な機能なイメージなのになぁと不思議に思ったことがキッカケです。

内蔵型人工肺が実現できていない理由の一つとしてあげられたのは、
肺胞が作り出す表面積と同等の表面積を持ち、かつ、肺の機能を併せ持つ内蔵できるサイズのものを人工的に作り出すことが、
今の科学技術では非常に困難であるということです。


......と、ここから先は長くなりそうなので、
内蔵型人工肺についての詳しいことは、また次の機会にお話したいと思います。



改めて、これからよろしくお願いします!
新型コロナウイルスの感染拡大が収まって、みなさんと直接仙台で会えることを願っています...


(初めてブログというものを書いたので読みにくかったかもしれませんが、
最後まで読んでいただきありがとうございます。
読みやすいようなブログを書けるように頑張っていきたいです)

投稿者:筑波大学附属高等学校 |個別ページ

2021.08.15

自己とは何者なのか?

20210815161451-d64c3522ba262263d47c80a37c72145a449571fa.jpgのサムネイル画像こんにちは。青森県立青森東高校2年の加藤優喜です。卵ブログ3回目の投稿になります。他の方々が第3回講義のブログを投稿されている中で、しれっと第2回講義のブログを書いております。ほんとにすみません。

 

講義の感想

さて、今回のブログは渡辺正夫先生による「進化論を唱えたダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性」の講義についてです。私たちに身近な植物について知らなかったことが次から次へと出てきて、大変興味深いお話でした。講義のテーマは植物ですが、進化史や哲学ともリンクする内容が多い講義だったように感じます。私自身、人類の進化について興味があり、「なぜヒトは笑うのか」というテーマに関心があるので、自分の興味につながることが盛り沢山な講義でありました。

 

自家不和合性とは?

自家不和合性とは、簡単に言えば「他殖性植物が自分の花粉をブロックするしくみ」です。他殖性植物とは、他の個体の花粉でしか受粉できない植物のことで、トウモロコシやアブラナ科の植物などが含まれます。これに対して、自殖性植物は自家受粉を行う植物で、イネやアサガオが含まれます。

 

なぜ自家不和合性があるのか?

自家不和合性によって得られる最大の利点は、種の多様性が生まれることです。自分と異なる個体と交配が行われるため、より幅広い遺伝子が生まれやすいのは直感的にわかりやすい話です。

 

トマトは人類の農耕によって自家不和合性を失った?

私たちに身近なトマト。実はもともと自家不和合性をもっていたのに、人類の農耕によって自家和合性になってしまったそうなんです。簡単に言えば、今まで自家受粉NGだったのに、自家受粉OKになったということですね。これには自家不和合性をもつ植物のデメリットとも言える点が関係しています。自家不和合性を持つ植物のデメリットは、悪天候や虫が花粉を運んでくれないといった環境になると、生殖が行われないという点です。このデメリットによって、人間がトマトを栽培するために使うタネは、自動的に自家和合性になっていきます。条件が整わずタネができない年に生き残るトマトは自家和合性だからです。結果的に人間が自家不和合性のトマトを排除したという言い方もできますね。

 

自然に自家不和合性を失ったイロイヌナズナ

トマトは人類の農耕によって自家不和合性を失いましたが、進化の過程で自然に自家不和合性を失った植物も存在します。それがシロイヌナズナです。このような植物も存在することから、他殖性植物が自家不和合性を持つか持たないかは、その植物における種の多様性を失うリスクと、他殖条件を満たさない環境で生殖が行われないリスクとの兼ね合いで決まるのではないかと考えました。その植物にとって、どっちの危険度がより高いかによって自家不和合性か否かが決まるのではないかということです。

 

自己とは一体何者か?

講義の中で、渡辺先生が興味深いお話をされていたのでメモしておきます。

不和合性についての研究は、雑種をつくるサイエンスであるのと同時に、自己とは一体何者であるのかというサイエンスでもある。

なぜこのお話が印象に残っているのかと言いますと、私が先日読んだ鈴木祐氏による「無(最高の状態)」という本とのつながりを感じたからです。この本は、「自己とは一体何者であるのか?」という哲学的な問いを神経科学や脳科学の側面から掘り下げながら、自己がもたらす苦しみに対処していく方法について書かれた本です。この本の中では、自己についてこのように説明がされています。

"わたし"とは生命の維持機能がもたらす明滅である

文面だけ見るとなんのことやら...という感じですが、噛み砕くと「自己とは私たちの身を守るための防衛ツールにすぎないもので、無くなったり変わったりしない絶対の自分など存在しないのだ!」ということです。後半部分の内容はさておき、講義とのつながりを感じたのは前半部分です。自己というものが身を守るための道具だということを植物に置き換えて考えてみると、植物が奇想天外な特徴や仕組みを持っている理由は、各々に種の生存という目的が根本としてあるためであると考えることができます。植物や私たち人間が持つ一つ一つの特徴は、どんな形で生命維持の働きをしているのかをより詳しく調査したいと感じました。次回のブログも読んでいただけると嬉しいです。それではまた。

投稿者:青森県立青森東高等学校 |個別ページ

2021.08.14

蛍光灯、なぜ溶けないのか?

20210815003549-c5fe0cac4b1855d0cf4e37d24794d897e0594063.jpgこんにちは。青森県立青森東高校2年の加藤優喜です。卵ブログ2回目の投稿になります。

 

講義の感想

さて、今回の講義は安藤晃先生による「プラズマと核融合」でした。理学と工学の両方のアプローチからプラズマを軸にした物理のおもしろさを知ることができ、大変貴重な時間を過ごすことができました。プラズマは医療や宇宙開発、そして核融合発電の研究にも応用されていることを知り、プラズマの幅広さを実感しました。

 

そもそもプラズマとは?

プラズマとは、分子が陽イオンと電子に電離した状態のことであり、固体・液体・気体に次ぐ第4の状態とも呼ばれます。また、非常に高温であることも特徴です。身近なプラズマの例として挙げられるのは蛍光灯でしょう。蛍光灯内部のプラズマはなんと10000℃。どうして溶けないのでしょうか?

 

蛍光灯、なんで溶けないのか問題。

これには、空気とプラズマの粒子密度が関係しています。蛍光灯内部の気体は圧力が小さいので、密度も小さいです。そのため、温度が高温でも蛍光灯のガラスが溶けることはないんですね。身近な例で考えてみましょう。私たちは100℃のお風呂には入れませんが、100℃のサウナには入ることが出来ます。これは、空気の密度が水の密度よりも小さいためです。(厳密な説明には比熱容量も関わってくるようですが。)そのため、プラズマの10000℃は密度が小さいために大した熱さにならないんですね。物性について考えるときは、決して温度だけで考えてはいけないことを改めて実感できました。

 

核融合発電のエネルギーはどこから取り出してきているんだ問題。

核融合発電は、核融合反応(1億℃以上のプラズマ状態であることが条件の1つ)を利用した発電方法で、現在研究が国際的に行われています。私はこの講義を受講する前、核融合発電の大元のエネルギー源は反応による熱だと思っていました。しかし、先述したように、プラズマは温度の高さに反して大して熱くなりません。では、どこから発電のエネルギーを取り出しているのでしょうか?それは、反応によって飛び出す中性子による運動エネルギーです。核融合反応によって超高速で飛び出す中性子は、ブランケットと呼ばれる部分にキャッチされます。すると、中性子の運動エネルギーは熱エネルギーに変換されます。ブランケットはいわば、エネルギーの変換器ですね。これによって得られた熱で蒸気をつくり、タービンを回します。(この辺は火力や原子力と同じですな。)講義を通じて、今まで知らなかった核融合発電の知識を増やすことができました。まだまだ核融合発電の仕組みを理解した気にはとてもなれませんが、着実に今後も知識を深めていきたいです。次回も読んでいただけると嬉しいです。それではまた。

 

投稿者:青森県立青森東高等学校 |個別ページ

2021.08.14

転がるたまご 3

 (講義から)一週間ぶりですね。横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校一年次の松永理那です。

 

87日、第三回講義がありました。

①大関先生「量子アニーリングと未来の情報科学」

②中山先生「エンザイム ハンター〜暮らしの役に立つ酵素を見つけ出し、利用する〜」

③ミニ講義「科学記事を読みこなす:地球の未来を考える討論会」

またしても三本立て。今回のブログも長くなる予感がします。

 

①「量子アニーリングと未来の情報科学」

 そもそも量子って何...? そんな知識ゼロの私でも楽しめました。講義スタイルは配信のようで、質問が活発に飛び交っていました。講義内容はやはり難しいですが、数学が好きな方のうち、解き方を考える過程が好きな方は特に楽しいと思います。現状把握課題設定課題解決のために最適化する式をたてる。すると、計算は丸投げができるんです。人間しかできない部分、機械が得意とする部分の分業が成功している一例とも言えるのではないでしょうか。

 

②「エンザイムハンター〜暮らしの役に立つ酵素を見つけ出し、利用する〜」

 「エンザイム[enzyme]」とは「酵素」のことです。あの唾液や胃液に含まれているやつです。(ちなみにこれらは消化酵素です。)酵素の反応加速能力で人生を進めると、2.5秒くらいで人生終わるらしく、酵素の能力の高さに驚きました。

 そしてお花の赤や青、黄の色を作るのも、酵素のお仕事なんです。先生の研究は黄色い花についてなのですが、黄色いアサガオを見たことはないですよね。江戸時代には合ったそうです。でもなぜ今見れないのでしょうか。実は一応九州大学にあるのですが、なぜ身の回りでは見かけないのでしょうか。

 黄の色を作る酵素は植物にとって若干毒であるという説があります。なるほどだからなんですね。黄色いアサガオ、見たら元気が出そうなのにな。

 

③「科学記事を読みこなす:地球の未来を考える討論会」

 何だかすごく申し訳ない気持ちでいます。ディスカッションの内容を混乱させてしまった気がするのです。それなのに発表編となる次回は用事でいない可能性が高い。タチが悪い。だから資料作成がんばります!!幸いPower Pointは使い慣れております。内容を言うとネタバレになりかねないので触れませんが、良い発表となることを願うと共に、その補助となる資料作成頑張るぞー!

 

Murmuring in English

   Frankly asking, are you tired reading this blog? If so, I will try to write shorter, but it is my opinion that blogs may be written a little longer! Actually, Machikado Science have to be written about 250 words, so I manage to write it with following the rule. Though I have some themes that I want to write for Machikado Science, it is difficult for me to summarize them. I will write some of them ASAP. I hope you will read the Machikado Sceince ;-)

投稿者:横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校 |個別ページ

2021.08.13

第3回講義を終えて 学び3

 こんにちは。山形県立鶴岡南高校一年の伊藤さやです。活動ブログを書くのは初めてなのでまずは軽く自己紹介をしたいと思います。先ほども述べたように通っている学校は鶴岡南高校です。鶴岡南高校は数十年前からSSH に指定されている学校でニ年生からは理数科が設けられており、理系科目に力を入れた学校となっています。中でもメインとなる活動は「鶴南ゼミ」というゼミです。このゼミで視野を広げられるようになろう思ったことも鶴岡南高校に入学するきっかけでした。また、科学者になりたいという思いは中学一年生の頃からあり、地域にある生命科学研究所の見学会に参加したことがきっかけです。最近は、科学者になるには相当難しい勉強ができないと大変で、実験をしたり、他の人が発表したものを理解するためにはしっかりとした学力必要だと思っており、目の前にある壁の高さやただの将来の夢だけでは実現することの難しさを感じています。所属部活動はバレー部で卵の中ではあまり多くないであろう運動部です。高校に科学部もありますが、幼い頃から続けているバレーもしたいと思いバレー部を選びました。科学者の卵の受講生は科学系の部活に入っている人が多く、学びたいことがたくさんあると感じています。

 私は毎週、皆さんの活動ブログを読んでいて感想を共有し合うのは面白いと感じています。私が何を感じているのか、どのようなことを考えているのかを共有していきたいと思いながらこの活動ブログを書いています。どうぞよろしくお願いいたします。

それでは今回の講義の振り返りをしようと思います。

 まずは、大関先生の「量子アニーリングと未来の情報科学」の講義でした。予習講義の動画を見た時からなんだか面白そうだなと思っていました。先生の経歴を知った時もこういう先生にはお会いしたことがないと思い、どのようなお話をされるのかワクワクしていました。そう考えているうちに講義が始まり、いつも通りの画面かと思いきや、チャットの欄があり、スライドが見やすい構造をした画面が表示され驚きました。slidoというwebアプリを使って講義が始まり、他の受講生やメンターさんの発言を見ることができたり、疑問に思ったところですぐに質問したりと新しい講義スタイルをとても楽しめました。先生の雑談も堅苦しさを感じさせない様な感じで、講義もちょっとしたお話も全部に興味を持って聞けたかなと思います。また、量子アニーリングとは関係ないですが、匿名であることの発言のしやすさも感じました。いつも以上に他の受講生の発言が活発で今回の講義としては良かったと思いますが、ネットだと「特定されにくいということで誹謗中傷が多い」という事実に、あまり責任を感じない匿名の発言のしやすさが関係していると実感しました。さらに、今回の講義では私自身の課題も発見出来ました。それは「人に伝えたいことをしっかり伝えられるようになる。」という事です。私はよくわからない質問をしてしまい、現代文を頑張ったほうがいいとコメントしていただきました。相手に伝わらないと何もできないと改めて思い、正しい日本語を使うことの大切さを実感しました。数学の勉強方法のコメントでも現代文を頑張ったほうがいいとあったので全ての基礎となる現代文も頑張っていこうと思います。

 

 続いては、中山先生の「エンザイムハンター~暮らしの役に立つ酵素を見つけ出し、利用する~」の講義でした。私は生命工学分野に進みたいのでとても興味深い分野でした。しかし、私はまだ化学を習っていないということもあり、講義の内容を理解するのに苦労しました。ここで頑張ったことはつまり何をしたのかを簡単に解釈して考える事です。ひとつわからないことがあるとすぐに混乱してしまい、そこから先が全くわからなくなってしまうことがありますが、ひとまずわからないことは後ほど聞いてみて、今進んでいる話を理解しようと努めました。今回の講義も化学の内容だけでなく、生物の内容も含まれていたので、どうやって黄色のトレニアを作ったのかということはなんとなくわかりました。(なんとなくなのでポートフォリオの方でしっかり質問しました。)今考えてみると遺伝子の話や細胞の構造の話など分野を横断するものが多いと思ったので、幅広く勉強していくことも大切だと感じました。

 

 グループワーク「科学記事を読みこなす:コロナ後の未来を考える討論会」を行いました。 私たちのグループではテーマが決まり、ゴールは何がいいかと話し合っているところで時間の関係で終わってしまいました。最初に全員が感想を発表した時に「そういう視点もあるのか」と思わせてくれる感想が多く、視野が広がるような感覚がしました。私の学校では新聞記事について話し合うこともなく、また、科学の視点からの記事を読む機会もあまりなかったので大きな学びの場となりました。科学と政治はかなり対極的で関係がなさそうに見えても、意外と切り離せなかったり、お互いが独立するべきでもなく依存しすぎるべきでもないという「ほどよさ」が求められるような気もします。どういった背景があって政治家が発言しているのかを見ることはわたしたちの受け取り方に委ねられているのかもしれないと感じます。また、接触感染が稀であるのに徹底した消毒が続いていることに対しては、「同調圧力」や「やっぱり心配になるから」という意見が多かったです。社会の雰囲気に流されてしまうような私たちはやっぱり何もわかっていないのかもしれないと感じてしまいました。実際そうなのではないかと思います。自ら情報を集め、見定め、自分の考えを持つということはやはり容易なことでありません。情報の見定めの難しさが増している現代で生きていくためにも、これからは分野を超えた情報を自ら収集し、社会の課題を考えることにつなげていきたいです。

 

 今回はこのくらいにしてブログを終わろうと思います。最後までブログを読んでくださりありがとうございます。たくさんの学びの機会を与えてくださる「科学者の卵」に感謝の気持ちでいっぱいです。私も自分の能力を高められるように毎日何かを変えてみたり、取り入れてみたりしながら生活していきます。第4回講義も楽しみです。

2021.8.13

投稿者:山形県立鶴岡南高等学校 |個別ページ

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