ELCAS・最先端科学の体験型学習講座(京都大学理学部)未来の科学者養成講座

ELCAS・最先端科学の体験型学習講座(京都大学理学部)未来の科学者養成講座

体験アーカイブ第5期

2012年 9月 1日  数 学  物 理  宇宙地球  生 物  化 学

数学

実習1

テキストを眺め、今後の方針を決めた

実習2

現代数学の基礎的な概念の講義

実習3

集合や同値関係について学んだ

実習指導

 伊藤 哲史(准教授)

チューター

 佐々木 健太郎(数学教室 修士課程 2回生)

 岡田 健(数理解析研究所 修士課程 2回生)

実施場所

 理学研究科3号館109号室

実習内容

 テキストとなる“Proofs from THE BOOK”を配布し、これを読み進めるのに必要な概念の講義を行った。集合論の基礎や同値関係など、現代数学の基礎的な考え方を学んだ。次回からは、学生が発表する形式でテキストを読み込んでいく。

受講生の感想

  • とても難しかったです。とても速かったです。周りの人達がとても賢そうでこれから不安です…。数ⅠAⅡBの知識しかないので、もっとこれから色んな事を学びたいと思います。
  • 新しい概念や定義がどんどん登場して、ついて行くのに必死だった。というよりは、まだあまり理解出来ていない。難しかった。ただ、新しい事をいろいろ知ることができそうで、とてもわくわくしている。講義をしてくださった2人の方もとても数学が好きそうで、2人の話を聞いているだけでとても面白かった。
  • たいへん面白いのですが、少し難しめで、自分の体調を整えなければ、取り残されてしまうと学びました。次から気をつけたいと思います。しかし、今回は一度見たことがあるものだったので、まだ良かったです。
  • 合同式については多少の事は知っていましたが、自分の知らない分野からの説明が多く難しかったです。ただ、Proofs from THE BOOK は興味深かったので、家に帰ってじっくり読みたいと思います。次回のELCASまでに、演習問題を通して、今日の内容の理解を深めて行きたいです。これからよろしくお願いします。
  • まさか、いきなり前でしゃべることになるとは思わなかった。ただでさえ至らない説明がさらにぼろぼろに…。何となく何を言えばいいのかは分かってきたので、次回以降に生かしたい。授業内容は抽象的で難しかった。分かったような分からないような絶妙な感覚なので、家で復習したい。
  • だいぶ分からないことが多くて、あまりついていけませんでした。分からなかったところを、次回までにちゃんと本など読んで出直してきます。本当に難しいし、初めての表現方法に驚いているばかりです、次からは本も読んで行くので、しっかり頑張ります。
  • 難しかったです。でも、もう一度復習をし、体験したことを身につけていきたいです。私の現時点の知識では全く歯が立たないので、早めに高校数学から学んでいこうと思います。
  • modulo の世界では+、−、×、÷、そして≡で結んだり、結べなかったりという関係が何となく成り立つものだと思っていたけれど、それは『同値』とか『写像』などが厳密に決まっているからだと分かった。集合の和とか、非交和が出てきた辺りから全然分かりませんでした。
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物理

実習1

講義の写真

実習2

模擬実験の様子

実習3

液体窒素でシャープペンシルの芯を冷やしている様子

実習指導

 石田 憲二(固体量子物性研究室 教授)

チューター

 梶川 知宏(修士課程 2回生)

 西村 佳吾(修士課程 1回生)

実施場所

 理学部5号館 401号室、135号室

実習内容

最初に金属と半導体の温度を変化させたときの違いや、電子の持つ基本的な性質の解説など、固体の電子状態に関する講義を行った。

その後、模擬実験として金属である銅のコイルと半導体であるシャープペンシルの芯をそれぞれ電球につなぎ、液体窒素に入れて冷やしたり温めたりしたときの電球の明るさの変化から、実際に金属と半導体の電気抵抗の変化を観測した。

受講生の感想

  • 今日は、ELCASの第1回目ということで、物理分野のメンバーはどんな人達なのだろうと思っていましたが、講義の最初に自己紹介の時間を取っていただけたので、メンバーのことや、担当の教授やTAさんのことを知ることができました。今日の体験講座ではまず、超伝導の講演を聞かせていただきました。今日のお話は、ELCASの1次選抜の時お聞きした内容とかぶっていた箇所が多々ありました。ですので、聞いたことのあるお話が出てきたり、とても聞きやすかったと思います。体験講座の最後に、教授の方やTAさんとの座談会がありました。その座談会では、研究の面白さや内情を教えていただけました。私は今、理学系の道に進むか工学系の道に進むか迷っているのですが、今回お聞きした話は、今後役に立つと思います。ありがとうございました。
  • オープンコアコースの宇宙についての話はわかりやすくてよかった。とくに、11年周期のところは興味深く思った。体験学習コースのメンバーは超個性的ということはなさそうだった。これからどうなるのかは分からないが。講義については、とても難しく最後の方は理解できたようで理解できてないように思った。しかし、とてもおもしろく感じたので、自分で調べたいと思う。その後、実験を見せていただいた。学校ではできないような、液体窒素を使って冷やした物体に電流を流す実験をした。全体を通して、いろんな経験を得られて、充実していた。
  • 講義で分かっていたはずの原子のことさえ分かっていなかった。物理は身近なもののことと認識していたがまさにその通りで、原子のことから先端科学の超伝導まで行くとは・・・。だが分かり易かったおかげでイメージはつかんだし、良かった。最後の実習も、液体窒素と小学生でも用意できるもので温度と抵抗の関係がまる分かりだった。このことを今まで知らなかった事に驚いた。超伝導のことをもっと具体的に知ってみたくなった。次回からに期待大です。
  • 知識として割と聞いたことがあっても、よく考えたら変だ、といったようなことに気付けて良かった。(原子核が何故+同士でくっついているのかなど)ELCAS第1次選抜の物理で超伝導の講義を受けていたので、その時の話も合わせて、今日の話はよく理解できたと思う。超伝導には元々興味があって、難しくはあったが理解できて面白かった。講義のあとも、実際に簡単な実験をしてもらってすごく分かり易かった。また自分でそのような研究をするときがあれば生かしたい。
  • 今日の内容(後半)は一次選抜と少し重なる部分があり、そのときより少しだけ深く理解できた。量子力学のところでも特には不確定性原理についてははじめて説明をきいた。実は量子力学の世界ではある程度の幅を持たせていることを知って、ε-δをはじめて知ったときと似たような感覚だった。いろいろな話をきいて次回の実習が楽しみになってきた。たぶん高校ではできないようなことがたくさんできるのではないかと思いはじめた。実験室にはみたことない装置がたくさんおいてあった。
  • 金属の中の電子についてこんなに考えさせられることがあるとは全く思っていませんでした。高校では金属結合といえば陽子+飛び出した自由電子とだけしか習わなくて、こんなに奥深かったと思うと良いものを見逃していたような気がした。講義の内容は難しくもあり面白くもあった。自分が今まで自発的に知りたい!と思ったものではないからこそ、意外性もあったし、興味を持つきっかけにもなって良かった。物理メンバーは、天文好きの人も思ったよりいて、最初こそぎこちなかったけれど、後半は少し話すことができて良かった。ELCAS一回目、とても楽しかった。

宇宙地球

実習1

70cmシーロスタット望遠鏡の説明(太陽館)

実習2

太陽館の分光器室での説明

実習3

45cm屈折望遠鏡での土星の観望

実習指導

 北井 礼三郎(理学研究科附属天文台 准教授)

 野上 大作(理学研究科附属天文台 助教)

実施場所

 理学研究科附属花山天文台

チューター

 野津 翔太(理学部3回生)

 鄭 陽子(理学部2回生)

ボランティア

 前原 裕之(理学研究科附属天文台 教務補佐員)

実習内容

・実習の概要説明

・花山天文台の施設見学

  ・太陽館(シーロスタット望遠鏡、太陽観測用)

  ・別館(ザ―トリウス望遠鏡、太陽観測用)

  ・本館(45cm屈折望遠鏡、惑星用)

・4次元デジタル宇宙シアターの鑑賞

・45cm屈折望遠鏡を使った土星観望

・まとめ、感想記入

受講生の感想

  • 今日は京大の天体観測用の用具が予想をはるかに超えるぐらい凄かったのでびっくりしました。望遠鏡の中に入れるぐらい大きなものは見た事がなかったし、100年前の望遠鏡等もあって将来こんなものを使って研究したいなと思いました。さらに、高価な機材等も普通においてあったので驚きました。花山天文台でこれほどすごいのだったら、高山(飛騨天文台)はたぶんもっとすごいと思いました。また実は土星を生で見たのははじめてだったので、貴重な経験が出来て良かったと思いました。
  • 今日の一日を終えてまずとても楽しかったです。太陽のセミナーも黒点、フレアの事等色々知ることが出来ました。ここでその内容を書いても仕方ないのですが・・・。 それから天体の観測をしました。人生で初めて望遠鏡を使い、土星を見ました。肉眼でも土星を見る事が出来ました。とてもうれしくていい経験になりました。あと同じ班にサッカーを知っている人、経験者、マネージャーなどとてもサッカーが広まっていてうれしかったです。仲良くなれそうです。
  • 今日はELCAS初日という事で、どんな難しい事をするのだろう、友達はできるかなどとても不安に思いながら京大まできました。しかし天文台では様々な機器を見せてもらったり、実際に土星を観察したりし、また友達も出来たという事でとても楽しい一日を過ごす事が出来ました。次回は今回見学させてもらった機器を動かすという事で今から待ち遠しい気持ちです。
  • はじめて会う人達ばかりで緊張しました。一本先生の話は僕の知らない事がいっぱいあって面白かったです。今日の観測は土星のわっかまで見れて、肉眼で見れない所まで見れて、きれいでした。これからいっぱいあるけど、一杯色んなものをみてともだちがいっぱい出来たらいいなと思います。
  • 太陽や遠くの星についてのセミナーがとても興味深く、今まで太陽についてあまり考えたことがなかったが面白いなと思いました。あまり天気が良くなかったので望遠鏡で天体を見られるのか心配だったが、土星を見られて良かったです。また、手動の望遠鏡や太陽の分光用の望遠鏡等普段見る事ができない実験器具を見る事が出来て楽しかったです。次回からの実習がとても楽しみです。
  • はじめは説明が少しむずかしくて理解するのに時間がかかりましたが、天体望遠鏡を見せて頂いたあたりからとても面白くなってきて、四次元のビデオ(?)を見せて頂いた時には宇宙の広さを思い知らされ、今までよりも魅力を感じるようになりました。最後に土星を見たとき、ぼんやりとして少しみにくい所もありましたが、実際遠いところに存在する天体を見る事が出来て、とてもわくわくしました。なかなかこういう体験の機会が少ないので、今日はとてもうれしく思います。今後、説明では実際に操作をさせて頂けるそうだと聞きましたが、上手くできるか不安です。でも楽しみにしています。9月15日は私の誕生日なので、次回は私にとってものすごいプレゼントです。今日はありがとうございました

生物

 

実習2

クリーンベンチ内でのシロイヌナズナの種まき

実習1

共焦点レーザー顕微鏡観察

実習3

植物栽培室の見学

実習指導

 西村 いくこ(植物分子細胞生物学 教授)

 嶋田 知生(植物分子細胞生物学 講師)

 山岡 尚平(植物分子細胞生物学 特定助教)

チューター 

 阪井 裕美子(修士課程1回生)

 高田 智功(修士課程1回生)

実施場所

 理学部2号館 221、225号室

実習内容

  はじめに、西村教授によるミニ講義をきき、当研究室で行なっている研究の概要を理解する。

 次に、植物研究において広く行われている3つの実験、すなわち、1. シロイヌナズナの種まき、2. アグロバクテリウムを利用したタバコ細胞への遺伝子導入、3. 共焦点レーザー顕微鏡を用いた蛍光タンパク質で標識された細胞内小器官の観察、を行う。2.では、菌液の濁度を分光光度計で測定し、適切な濃度かどうかを確認した後に、植物体に導入する。また3.では、2種類の顕微鏡を用いて、細胞内小器官および原形質流動の様子を観察し、これまでに学んだ図と植物細胞の実際の姿との違いを考察する。

 最後に、ラボツアーを行い、研究室の設備および研究風景を見学する。

受講生の感想

  • 今日は初めての体験授業で何やるんだろうなって思っていました。私の想像は顕微鏡みて細胞を観察して見るだけかなって思っていましたが、無菌の状態で種まきをしてみたり、顕微鏡でみたものをコンピューターで拡大したり、見る方向をかえてみたりして想像していたより楽しいことができて良かったです。よく実験室でみる無菌状態にして何か操作するということは今までに一度もなかったので、とても楽しかったです。また、Agrobacteriumを利用してDNAを植物細胞内にいれる実験では手袋をつけて実験する本格的なことをしたことがなかったので、手が震えてなかなかすぐにできませんでした。顕微鏡では様々な細胞をみて学校では見ることができないところまで見れたので勉強になりました。
  • 顕微鏡でさまざまなものが見れて良かったです。一番驚いたことは、学校でもらっている資料集の写真とは細胞の様子が全く違っていたことです。先生方の仮説などもきくことができて生物に対する興味がよりいっそう深くなりました!!また、シロイヌナズナの種まきはなかなか種がうまくとれませんでしたがなんとかできてよかったです。カビが生えないよう祈っておきます。また、アグロバクテリウム法による遺伝子の導入は、きれいにタバコの葉にしみわたっていくのが見えてとても面白かったです。パーティクルガンは本物の銃みたいで音に少しびっくりしました。また、西村先生のプレゼンテーションを最初にきいておいたおかげで知識の少ない私でもけっこう理解することができました。今日は初めてで少し緊張しましたが先生方、院生の方々が丁寧に教えて下さりとてもありがたかったです。
  • 普段学生である私たちがまず見る事も入る事もできないような場所で簡単ながらも実験をさせてもらえて、貴重な時間となった。 いつもの ”勉強” というと固くて面倒なものというイメージしかないが、ここでなら自分から進んで “勉強” をするだろうなと思った。植物にははっきり言って生物というより ”モノ” という見方が強かったためにさして興味をもっていなかったが、今回の体験学習で原形質流動やミトコンドリアなどの ”生物” らしい植物の一面をみることができ植物に少し興味がわいた。ところで今回のシロイヌナズナの種であるが、ほぼまちがいなく私のプレートにはカビが入って、生える事になるはずだと思う。もっと落ち着く事が必要なのかもしれない。
  • 京都大学で、普段はできない貴重な体験をさせていただいて、本当に感動しました。シロイヌナズナが全てのゲノムが既知されていて、世代時間も短く、研究に最も使用されている植物だということを初めて知りました。虫の研究はハエを多用すると聞いたことがあるので、同じような感じではないかと思いました。共焦点レーザー顕微鏡を使って発行している核やミトコンドリア、液胞などを見て、原形質流動の様子がとてもよくわかり、特に液胞は教科書に載っているなめらかな楕円形とはまったく違っていて、陥入している部分がゆらゆらとゆれている様子がおもしろかったです。シロイヌナズナの植えつけや、タバコに発光する遺伝子をもたせた細菌を感染させる実験が楽しかったです。研究室もたくさん入らせていただいて色々な機械を見せていただき、本当に様々な体験ができた1日となりました。 
  • 初めての体験学習コースでしたが、周りの方々となじむこともでき、落ちついてお話をきくことができました。いろいろな実験の中で最も興味深かったのは、タバコの葉へアグロバクテリウム法を用いて遺伝子を導入したものです。自分たちでもできるほどの簡単さに驚きました。実際に使われている機材を触らせていただいてうれしかったです。顕微鏡の性能はすごいと思いましたし、輪切りにしてまるでMRIのように小胞体を見られる点にも感動しました。研究室見学では、現場の雰囲気を感じることができて、良かったと思っています。
  • こんなに大学の中を見てまわったり、高度な実験をしたりするのは初めてで、とてもいい体験になりました。細胞を顕微鏡で見るのは、普段の生活では見ることのできない小さな世界を見れて、おもしろかったです。植物を研究するために一番初めに必要なこと、種をうえる作業は、とても小さい種をいくつもいくつも植えて、気が遠くなりそうだけど、楽しかったです。菌やカビが入らないように、いろんな技術や工夫があって驚きました。前から「ひかる」など、それぞれの性質の遺伝子を入れて植物などにつける、とは聞いたことがあったけど、実際にやってみることができて感動しました。菌液がタバコの葉にしみ込んだとき「おぉ、今感染してるのか!」っておもいました。研究室の見学では、見たことない機械やテレビドラマとかで見たことがある機械が見れて面白かったです。ピペットマンは印象的でした。こんないろんな機械や器具を使っていろんな実験をしてみたいなと思いました。一回目のELCAS、とても楽しかったです。次からも楽しみです。
  • 顕微鏡で教科書には載っていないような様々な細胞小器官を詳しく見たり、立体的に見れたりして楽しかったです。また、バクテリアを植物に感染させる実験では、様々な器具を使用しましたが、どれも学校にあるようなものとは比べものにならないくらい高度で、便利であることにとても驚きました。その他にも、様々な部屋を見せてもらえたりして、どのような感じで研究者さんが研究しているのかが、垣間見えたような気がしました。

化学

実習風景1

TAによる今回の反応の説明

実習風景2

実際に天秤で試薬を量り取っている

実習3

シリンジを使った溶媒の取り方を、TAが説明している

実習指導

 橋本 卓也(有機合成化学研究室 助教)

チューター

 川又 優(修士課程2回生)
 林 裕美(修士課程2回生)

実施場所

 理学部6号館 763号室

実習内容

 当研究室で開発されたキラル相間移動触媒を用いた非天然アミノ酸の不斉合成を行う。本日は、まず実習生に各自触媒を選んでもらい、その触媒を用いた反応のセッティング、TLCによる反応の進行の確認、work-upまでを行う。

受講生の感想

  • 去年もこの講座で化学の実験をさせてもらったのですが、あまり内容が分からず、今年はそのリベンジのつもりで実験に臨みました。今回の実験は去年よりも内容を理解することができ、良かったです。教えて頂いた先輩の方々の説明も非常に分かりやすく、将来自分もこんな風に説明できるのだろうか!?と疑いました。次回は今回の実験の続きなので、引き続き頑張りたいと思います。今回はありがとうございました。
  • 異性体についてや触媒の役割などの知識は、学校で習っていたので理解できましたが、ベンゼン環がたくさん化合した、今回のような薬品は使ったことがなく、それぞれどのように性質が違うのか、全く分かりませんでした。これらの触媒がどのように化合物に作用して、どんな物質が生まれるのか、この実験が終わるころにはわかるようになりたいです。実験操作自体は決して難しいことではないはずなのに、mgの値まで計測するのに手間取ったり、シリンジをうまく使えなかったりとスムーズに進みませんでした。こういった一つ一つの基本的な操作を的確に素早く行えるようになることが、実験の良し悪しに大きく関わるのだと改めて思いました。今回失敗したことを学んで次回からはないようにしたいです。TLCなどは、普段あまり触れる機会も少なく、自分の手でTLCを用いて実験したのは初めてで、UVライトに当ててスポットがはっきり見えた時は、とても楽しかったです。また、鏡像異性体が全く異なる物質ということは知識ではわかっていましたが、実際にL-メントールとD-メントールを嗅いでみるとそれが体験でき、感動しました。また、名前は聞きなれないものでしたが、どちらも嗅いだことのあるにおいで、身近にあるものが化学式や構造式で表されることが、あたりまえのことですが、面白いと思いました。
  • すべてが初体験で、とても楽しかったです。触媒や化合物を測りとるのにもすごく緊張しました。慣れだ、と言っていましたが、慣れるのも大変そうです。自分で選んだ触媒がどんな反応を示してくれるのか楽しみでした。まあまあ良い反応だとおっしゃってくれたので嬉しかったです。一番楽しかったのはTLCでした。ただ目で見るだけでは何も見えないけれど、ブラックライトを当てると反応が見えるようになって驚きました。大学でやっていることを実際に体験できて良かったです。
  • 今回の体験は分からないことばかりで、すごく困惑しました。でもTAの方がすごく丁寧に教えて下さったので、何とかなりました。ありがとうございました。鏡像異性体というのは今日初めて聞いた言葉だったのですが、何となくつかむことができました。触媒を鏡像異性体の片方にだけ反応させることができれば、欲しいものをつくりだすことができるということもグラフでの分かりやすい説明で納得できました。実際、実験してみるとはかりとるだけで大変で、すごく難しいことがよく感じられました。手順とか、マナーとか教えて頂けて本当によかったです。研究室の生の様子が見れたのも、私にとってはすごく新鮮でした。反応の遅い触媒を選んで、結果を見届けられなかったのは残念ですが、今までやったことのない体験で驚くこと、初めてのことばかりで楽しかったです。本当にありがとうございました。次はもっと化学の知識を深めておきたいと思います。
  • 初め、有機化合物の説明の意味が全く分からなくてとても不安でした。でも研究室で実際に自分の手で実験してみると、何もかも新鮮で楽しかった。物質の質量の測り方やクロマトグラフィーなども親切に教えてくださって何の不安もなくできた。クロマトグラフィーで失敗したときも、注意するというより、笑ってもう一度やろうと声をかけてくれて嬉しかった。全てが新しい出来事でまるで異次元にいるようだった。こんな素晴らしい研究に参加させて頂いてありがとうございました。
  • 分からないことばかりで、TAの方に助けてもらい、ありがとうございます。僕が実験で使った触媒は、反応が遅かったので、展開溶媒の反応はうまくいかなかったのですが、「やってみないとわからない」ということを身にしみて分かりました。やっぱり、学校の授業とは違い、すべての事に新鮮さがあり、とても楽しかったです。実験のつづきが楽しみになりました。
  • 今日は初めてのELCASでメンバーも知らない人ばかりなのでとても緊張しました。でも、わかりやすくアシスタントしていただいたので、楽しく実験することができました。ありとあらゆる器具がそろっていて、びっくりしました。まだ実験の途中なので、今度の実験がどうなるのかも楽しみですし、これから様々な研究室をまわっていくのも楽しみです。これからもどうぞよろしくお願いします。

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