2014年 1月 25日 数 学 物 理 宇宙地球 生 物 化 学
セミナー風景。
|
実習指導
吉川 謙一(数学教室 教授）
川口 周 (数学教室 准教授）
チューター
石川 勲（修士課程 2回生)
ボランティア
横田 真秀（博士課程 1回生）
実施場所
理学研究科3号館109号室
実習内容
chapter26の証明を追った。長方形の部屋に同じく長方形のタイルを貼る際に成立するいくつかの事実について。あまり中学高校の数学では見かけない類の問題であり、証明も、追うことはできるが何故そう考えるのかの動機が分かりにくいものが多かったため、生徒達は少々大変であった様子。最後に時間が少々余ったので、前回少しだけ触れたグラフ理論の問題について少しばかり議論を続けた。
|
受講生の感想
- 今日は自分の発表がありました。が、不安な点もありましたし、少し説明不足が過ぎたかな、と思います。ELCASももう少しで終わってしまうのが残念だなあと思います。
- Wくんの説明がとても分かりやすくて驚きました。やっぱり証明を完全に理解しているからあんな風にできるのか…。うらやましいです。先生(?)同士の話をきいていると、実際に証明を思いついたりしていて、証明というのはこのように発見されるのだなと感じます。あともう少しでELCASも終わりですね。メンバーの交流とかも大切にして、あと２回を楽しみたいです。
- 集合論は抽象的で視覚的な方がやっぱりいいと思いました。
- 今日のChapter26の証明はとても分かりやすかった。合宿の時、30分で証明が終わらせられるかどうかはかなり疑問に思う。
- タイル張りの問題をしました。久々に発表できたので嬉しいです。証明は感動できるものが多かったです。
|
ヒッグス粒子についての解説の様子
素粒子物理学の今後についての解説の様子
高校生が実際に作業を行い、ヒッグス粒子の質量を確認できた様子 |
実習指導
石野 雅也（高エネルギー物理学研究室 准教授）
チューター
救仁郷 拓人（修士課程 1回生）
実施場所
理学研究科5号館 302号室
実習内容
実習の最初に素粒子物理学について簡単な解説を行った。その中でも特にヒッグス粒子について詳しく解説した。その後、実際にそのヒッグス粒子のデータサンプルを用いて、ヒッグス粒子の質量が現在知られている値と同じ値になるヒストグラムを描くという作業を行った。その際に、プログラミングについて解説を行いながら作業を進めた。
受講生の感想
- コンピュータを使って、データからのヒッグス粒子の検出を行いました。プログラミングが意味不明で１割ぐらいしか分かりませんでしたが、実際にどうやってこの粒子を発見したのかがなんとなく分かりました。プログラミングした結果が実際に表になって表示されるところに感動しました。
- 今回は、ヒッグス粒子について学びました。ヒッグス粒子についての説明を受けた後に、コンピューターのプログラムを使ってヒッグス粒子を見つけてみるという作業をしました。普段はあまり使うことがないプログラミングができてとても印象的な講座でした。いつもこのような貴重な体験ができる場を提供して下さる ELCAS には深く感謝しています。
- 今日は最初に講義を聞いたあと、ヒッグス粒子を見つける検出の体験をしました。プログラミングは初めてだったので、難しく感じましたが、先生方のフォローもあり何とかやり通すことができました。実際の研究でもこのようなことをしているかなと思うと少し嬉しくなりました。日常では絶対に経験しなかったことだと思うので、こんな体験ができて良かったと思います。
- 昔から興味を持っていたヒッグス粒子について学んだ。講義はとても関心を持つ部分も多く、楽しかったが、実際にプログラムを用いてヒッグス粒子の実験データを分析していくのはパソコンを使うのに手間取ってしまい大変だった。講義の最初にあった先生の話を聞いて、将来は海外で物理に携われる仕事をしたいと思った。パソコンやデータを用いるのは、前述のことをするには不可欠なので、今から少しずつ慣れたい。 ELCAS も残り少なくなってきましたが、今後も最後まで宜しくお願いします。
|
- 今日はヒッグス粒子をみつけようということで、イベントの中から自分でプログラムを書いてみました。自分で書いたといっても教えてもらった通りにやっただけですが、それでも指令通りにうごいて目的のグラフが書けて面白かったです。やっぱり大学生になったら自分でこれを書けるようになりたいなと思いました。それに実験の結果（今回はサンプルですが）から解析するのはおもしろそうでした。楽しかったです。
- プログラミングということをしたことがなかったのですが、ヒッグス粒子をみつけるために２つのフォトンのエネルギーと運動量からヒッグス粒子の候補となる粒子の質量をグラフ化する過程で、プログラミングも同時に学べてよかったです。ヒッグス粒子についてはすごく興味があって、どういった過程でヒッグス粒子が予言されたかや、ヒッグス粒子の重要性についてはある程度知っていましたが、どうやって発見されたかはあまり知らなかったので、今日教わることができて良かったです。観測した様々な機械についてももっと知りたいと思いました。
- 本日は１時間ほど遅れて途中から参加させていただきました。それで最初の方の講義は聞くことができなかったのですが、今回も非常に面白い体験学習でした。データを編集、プログラミングしてヒッグス粒子をみつける。現代物理学の最先端を自分の手によって感じとることができたのは非常に貴重な経験で、またとても楽しいものでした。 ELCAS も残りわずかとなりましたが、次回も楽しみにしています。
|
実験にさきがけ、化学反応を用いた隕石鑑定の原理を説明
化学操作により鉄を除去する様子
ドラフト内で酸を使って隕石を分析する様子 |
実習指導
平田 岳史（地球惑星科学専攻 教授）
実施場所
理学研究科1号館 151号室
実習内容
前回の実習では太陽系46億年の歴史を解読する上で隕石がなぜ重要なのか、情報を引き出すためにはいかに最先端の分析技術が必要となるかを講義した。今回は、太陽系や地球の進化の歴史を解読する上で重要な「隕石」を化学的により鑑定する実験（2回分の1回目）を行った。実験にさきがけ、化学反応を用いた隕石鑑定の原理を講義（理学研究科1号館466号室）した。講義に続き、実際の隕石を各人に配布し実験に入った。実験では隕石試料を塩酸を用いて分解・溶液化処理を行った。分解後、MIBKを用いた溶媒抽出法により主要妨害元素となる鉄を分離・除去した。わずかに残存する鉄の反応性を抑えるためにマスク剤（酒石酸）を加えた後、アンモニアにより中和した。しばらく静置させるため、続きは次回の実習（2月1日）に行う。
実習は研究室のクリーンルーム（無塵室）にて行った。参加した生徒全員がクリーンルーム用白衣を着用し、各人が実験を行った。内容的に難しい実験であったが、誰も失敗することなく操作を終えることができた。クリーンルームに人が入ると、クリーン度が下がることがわかり、汚染源が操作者であることを実感できたと思う。また実験の合間に、研究室を案内し最先端の分析機器を紹介した。今回も休憩なしで実習を行ったが、参加者の集中力は途絶えることはなく、熱心に実習を行っていた。
受講生の感想
- 今日は前々から楽しみにしていた隕石鑑定を行った。生まれてはじめて隕石を実際に手にしたので、とても興奮した。手の中にある小さな隕石のカケラが、はるか昔にできたものなのだと考えると、宇宙のスケールの大きさにあらためて感動した。また、研究室も見学させていただき、とても貴重な経験ができました。次回の実験も楽しみにしています。
- 今日は隕石が陽性か陰性かを調べる実験を途中までやりました。具体的には、隕石を塩酸で溶かしたりして、ニッケルを見つけるというものでした。また講義では、地球内部のことについて学び、地球にはニッケルがかなり少なく、隕石にはニッケルが多く含まれているので、価値のあるものだなとあらためて思いました。次回は、実験の続きをやるようなので、しっかりと陽性が出るようにがんばりたいと思います。
|
- 今日は、どうやって隕石と地球上にある普通の石を区別するのかということから、実際に隕石を使ってした実験まで、とても幅広くやらせていただき、とても充実したものになりました。特に印象に残ったのが隕石から、通常の地球にある岩石には存在しないニッケルを取り出すというもので、普段高校で行うような実験とは違っていて、とても興味深いものでした。普段経験することのできないような実験をすることもでき、隕石というものについても理解を深めることのできた、とても充実した時間になったと思います。
- 今日は、隕石かどうか調べる鑑定をしました。クリーンルームに入って実験をしました。最先端科学の事をさせてもらいとても楽しかったです。隕石を塩酸で分解させ、加熱で促進して1時間。残ったのは少量の炭素。このことから地球の核にも炭素があることが考えられているそうです。それから、MIBK(メチルイソブチルケトン）で鉄とNiを分解してNiだけが残るようにしました。様々な実験器具を使いステキナ体験ができました。来週も続きをやるので楽しみです。
- 本日は、化学的手法を用いた隕石鑑定を行った。非常に繊細な作業かと思っていたが、丁寧にやればなんとかなるし、学校でもやろうと思えばできる内容だそうだ。器具自体もそう物珍しいものではなかったが、見たことも無いような機器も使い、それに囲まれながらのクリーンルームでの作業は新鮮なものだった。今回は全て終わらず、次回、今回の実験の続きをし、そして、もう一つ軽く実験するそうなので、非常にたのしみです。
- 展示されている隕石を見る事はよくありましたが、実際に触ったのは初めてでした。カットされていたこともあり、岩石というより金属のような質感で、とても驚きました。また、地球上の石と似たようなしま模様があったものの、その隕石の模様は地球上ではつくれないということに感動しました。
- MIBKは鉄を吸収し、下から黄色、透明だったものを透明、黄色の順に帰るというのはとても興味深かったです。とても小さな隕石に塩酸などの様々な薬品を加えるといろんなおもしろい反応が起こって、すごいと思いました。体験学習が始まってからの初めての実験でとても楽しく、次回の実験の続きがとても楽しみです。
|
遠心分離機を用いて線虫のDNAを抽出する。
抽出した線虫のゲノムDNA。
DNAを電気泳動する。
|
実習指導
秋山 秋梅（環境応答遺伝子科学研究室 准教授）
チューター
加藤 悠一（博士課程 3回生）
森脇 隆仁（博士課程 3回生）
実施場所
理学研究科2号館 421号室
実習内容
線虫C. elegansからゲノムDNAを抽出し、アガロースゲル電気泳動で確認する。また線虫をDAPIで染色し、線虫の体構造や核がどのように配置されているのかを観察する。
受講生の感想
|
- 今回は線虫を用いた実験をしました。驚いたのが、最新の実験器具だけでなく電子レンジなどの家にあるようなものを使用して実験していることです。また、線虫を見て生物が光って見ることができるようになったことで今の生物観察はとてもしやすくなったことを実感することができました。DNAのかたまりを見たときはこれがタンパク質を作り出す元となっているのかと思い感激しました。
- 今日体験した線虫からDNAを抽出するという実験は初めてやりました。僕自身コメからのDNAを抽出して品種鑑定したことはあるけど、やはり線虫とコメとは操作が異なると思いました。DNAをうまく抽出できていたので良かった。DNAを抽出して観察することは他ではほとんど出来ない体験なのでとても良かったです。またDNAを染色し蛍光顕微鏡で観察というのはしたことがなかったので良い体験になりました。染色した線虫を見てみると腸や生殖腺などもはっきり見えてよかったです。本日はありがとうございました。
- 今回の体験実習コースもまた面白く、有意義なものでした。生物というよりも化学っぽい実験だったのでとても新鮮でした。また、まさに自分が将来やってみたい実験だったので、とても良い刺激を受けることが出来たと思います。今回の実験では電気泳動を使いましたが、自分は以前に何度か電気泳動をしたことがあるので、それなりにスムーズに行うことが出来ましたが、分量を間違えてしたときはとても悔しかったです。やはり生物を学ぶ上で、物理や化学なども十分必要だと改めて再認識することが出来ました。今回の実習を糧に、これからも日頃の勉強だけでなく残り少ないELCASの実習に一生懸命集中して取り組んでいきたいと思います。
- 今回はDNAの抽出の実験を行った。線虫からDNAを取り出すためには、液体を捨てたり入れたりの繰り返しなど、手間のかかる作業をして取り出し、観察できることがわかった。染色が終わり、顕微鏡で観察すると、卵などの部分が緑色にきれいに染まっていた。染色液のおかげで生物学がかなり進歩したとも思った。一つの技術を生み出すことで科学が大きく進歩することのすごさを知った。またこの研究室に来てみたい。
|
ごく少量のDNAを測り取っている様子。
ナノドロップを用いてDNAの紫外線領域の吸収を観察している様子。
HPLCを用いての精製。
|
実習指導
朴 昭映 （生物化学研究室 助教）
チューター
山本 清義（博士課程 1回生）
坂下 宗平（理学部 4回生）
実施場所
理学研究科 2号館 517号室
実習内容
今回はDNAの性質を理解する為の実験を行った。用意されたDNAサンプルについて、種々の溶媒に対しての溶解性を調べる事でDNAの極性を理解し、エタノール沈殿法の理解と共に実際にエタノール沈殿法でDNAを回収した。また、DNAの検出法として、機械を用いた、紫外線領域の吸光度測定、TLCプレートを用いて吸光を視覚的に観察した。またDNAに結合してその蛍光度合を高めるDAPIについても実験を行い、DNAを蛍光させて観察を行った。
また前回の実験において合成したDNAについてHPLC精製の後に分子量の測定を行い、正しく合成されていることを確認した。
受講生の感想
- 体の中に存在しているが、具体的にはどの様なものかがわかってないDNAについて、複数の実験を通して身近なものにできたと思う。100nmだとか、実験で出てくる単位は本当に微少で、イメージもつかず測り取るのには苦労しました。また、前回生成した分子量を計測したものの分子量を測定したところ正しくDNAが生成出来ていたのでよかったです。
- 今回は前回合成したDNAを使い、HPLCや紫外線を吸収していることを見たり、質量測定をしたりとても内容の濃い4時間でした。ピペットマンというものすごい小ない量の液がとれる器具やとても大きくて数千万円するような質量測定をする機械をつかわせて頂きました。いろいろな反応が目で見ることが出来、とても面白かったです。ものすごく小さなところに少量の液を乗せたり難しいところもありましたが、TAの方が優しく教えて下さったので、無事出来ました。本当にありがとうございました。工学を希望しながら、この学習講座に参加していますが、知らなかった事が自分の手でわかるようになるのは、本当に面白く、理学もいいなぁと思いました。
- 今回は前回に引き続き、DNAの合成などを行った。試料を微量はかりとり、それをかくはんするなど慎重に行わなければならない作業など大変なものが多かったが、合成したDNAを紫外線通してみたり、分子量を計ったり、モデルを3Dで見ることが出来ていい体験となった。今回は生物的化学分野という事であったが今回まで有機、物理など最先端の化学や大学院生、大学生が学ぶようなことをこのELCASを通して学ぶことが出来て本当に良かった。
- 今回はじめに、精製されたDNAでその性質を確認し、それから吸光度や蛍光観察の方法を学んだり前回合成したDNAの確認等をしました。そのなかでは、樹脂製の器具を使ったり、非常に小さい量の液体を扱ったりしたのですが、汚染を嫌ったり、あるいは微小な量を測れる機器が印象的でした。まさに大学の研究室という感じです。DNAの確認ではいろいろ測定機器を用います。そのようなものにも支えられているとおもいます。またほとんどの実験を自分だけで行い、非常に密度の濃い時間でした。
|
- 今日はDNAの性質を知る実験をたくさん体験し、またできたDNAを分析するために用いる様々な装置を扱う体験をさせて頂いた。一つ目の実験では用意されたDNAを水やエタノールなどに溶かしてみて溶解性などを調べた。二つめは、水中のDNAを沈殿させる方法を学んだ。実験2ではDNAの吸光度を測定する事をおこなった。かなり小さめ機械で1μLのサンプルを用いるだけで濃度やDNAの純度を測定できたのでとても驚いた。実験3ではDNAの蛍光を観察するということを行い、DAPIという試薬を加えることで、鮮やかな青色の蛍光が観察できた。このDAPIというものは、DNAの二重らせんの隙間に入る事ができ、その為にDNAが蛍光を発するとの事だった。このことは実際にコンピューターグラッフィックで確認できたのでとてもよかった。実験の間には、行った実験に関する考察の時間があり、実験の内容についての考察の時間があり、実験の内容について深められたと思う。ELCASの二日間でDNAに関する英海がとても増えたし、生化学という分野にも少し興味をもった。
- 実際にDNAをとり扱ったのですが、0.5mgをはかりとるのが想像以上に難しく、TAの方が手際よく正確に量り取っていらっしゃったのを見て、実験技術の大切さを感じました。各実験後の考察とその後の説明がとても有意義でした。はじめの実験で私は思うような結果が出せず最初の操作の正確性を心配していたのですが、DNAの吸光度の測定では、きれいにピークが出せました。DNAの吸光、蛍光を実際に目で見、ナノドロップ測定機という機器でも調べ、DNAの性質について理解を深めることができました。前回合成したDNAも調べた結果、きちんと思い通りのものが出来ていました。DNAは扱うのは大変だけれど、性質はすごく面白いと思いました。
- 本日は、DNAの抽出や検出の仕方を学んだ。DNAは塩として存在しており、水中で2価の陰イオンとして電離しているのは初めて知った。DNAの抽出や検出の時に今まで使った事のない小さな量を切り取るピペットをたくさん使わしてもらった。他にも色々な器具やコンピューターも使って実験した。ただ、自分が実験をしている際、とても机が散らかってしまったので、もう少しきちんと実験をすればよかったと思った。だけど実験で出てきた値がほとんど正確な値だったのでよかった。
- 今回のDNA合成は時間に追われながらやったので、考察などは殆どできませんでしたが、DNAの詳しい性質(水に溶ける、エタノールに溶けない…etc)を知ることが出来ました。初めてマイクロピペットを触り、普段では考えられない量の(普段1mL～しか扱っていないのに、今回初めて1μL単位で液体を測りました。）をかなりたくさん扱い、DNAの研究がミクロの世界で行われている、ということがよくわかりました。自分は、長い間生物から離れていた為、DNAについての詳しい事は分からない部分も多いのですが、これを機に、DNAについて少しでも詳しく話せる人(自慢も含めて)になりたいなと思いました。
|
