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・2010年4月3日

体験学習コースの受講模様を分野別に掲載しております。

数学

チューター：丸橋 広和（修士課程2回生）、竹内　光（修士課程 2回生）、広瀬　稔（修士課程 2回生）

実施場所：理学部３号館１０９号室

２次元球面に対するEulerの公式の証明をしてもらった。証明は本では半ページほどだが各ステップを理解するのは時間がかかる。その一つ一つのステップがなぜ正しいかをみんなに考えてもらった。

　　　

受講したELCASメンバーの感想文

• 今回から「オイラーの公式の３つの応用」に入りました。最初からとても難しかったです。ついていけるように頑張ろうと思います。
• 今回の内容は図形で複雑な計算がなかったのでわかりやすかった。
• 分かりやすく面白かった。これぐらいの難度なら楽しめると思う。
• もうすぐ高３だからこれからもこれまで通りに来れるかどうかわからない…。もしかすると学校側から行く許可が出ないかもしれない…。

物理　　　

常見　俊直(研究員）　

チューター：野沢　勇樹(修士課程1回生)、渡邉　大樹(学部4回生)

実施場所：理学部5号館511号室

誤差統計について学んだ。平均値や標準偏差、Gauss分布やPoisson分布を勉強し、実際にそれらの分布で平均値や標準偏差がどのような値になるかを計算した。 また時間がある人は、前回の光センサーで明るさのthresholdを可変にできるような回路を作った。

　

データ解析の講義	講義の様子
測定の真の値を計算

 

 

受講したELCASメンバーの感想文

• Gauss分布を用いて測定値の平均をとれば真の測定値に近づくということを計算しました。実際の計算は簡単だったのですが、なんでその分布が出てきたのかわからなくて気になりました。
• 工作では前回の光センサーの続きをやって可変抵抗を用いて閾値を変えられるようにしました。結果的には可変抵抗の幅が広すぎて微妙な変化をつけられなかったので、少々アバウトな変化になってしまい残念でした。
• Poisson分布で期待値がμになるのに感動した。マクローリン展開恐るべし……
• 最尤性原理について習い、データ解析による最良推定値と、Poisson分布の平均値の計算をしました。計算するときれいな値になってすっきりしました
• 標準偏差の話は個人的に興味があったけど知らなかったので面白かったです。Poisson分布が途中で終わってしまったので、次回に期待したいです。
• 最尤性原理は計算がすごくややこしかった。野沢式計算法には感動しました。平方完成で計算すると通分地獄に陥った……
• 確率や分布では初めて見た記号や文字がたくさんあったけど、何とか計算はできた。答えがすっきりした形であったのでよかった。
• データ解析についていろいろと知ることができた。単なる確率ではなく分布について知ることができてよかった。計算するときれいになったところが感動でした！ありがとうございました。

天文

加藤精一(非常勤講師)　野上大作（助教）

チューター：西田圭佑（研究員）

ボランティア：西島豪宏（修士1回生）川井大輔（学部2回生）　

実施場所：理学研究科4号館504号室

地球を周回する質点の運動を計算するプログラムを作成した。前回のシミュレーション実習を欠席した高校生が多かったため、苦戦した人も多かったが、最後は全員プログラムを完成させることができた。

課題の説明	加藤講師によるプログラムの説明
プログラムを作成中の風景

 

受講したELCASメンバーの感想文

• 難しいです。自力は厳しいです。
• 今日も難しかったが、チューターの方が概念をすごく丁寧に説明してくださったのでなんとなく理解できた気がする。とても感謝している。もっと足をひっぱらないようにしたい。なぜあんな銀河のシミュレーションができるのか不思議だったが、あれは多くのグラフを重ねているからああいう結果になるのだと分かってすっきりした。 結果だけを見ているから分からないのであって、過程を見なければならぬと感じた。少しでも周囲に追いつかなければと思うがなかなか難しい。
• 今日は分かりやすくて良かった。(第1回目の授業より、、、)問題を解くのが楽しかった。次もしっかり理解できたらいいなぁ・・。
• 2回ぐらいプログラムの講座を休んでいたので、ついていけるか心配だったが、あまりそのようなことがなかったのでよかった。学校の研究で少しプログラムをかじったのでもっとプログラムを学びたいと思った。
• 今日は久しぶりの参加となってしまい、他の子ができている所ができてなくて大変でした。 初めっからプログラム作ったり、（そもそもプログラムにふれるのが初めてでした）それを作って数字を変えたりしてピッタリのすうじをみつけました。 プログラムを作るときはチューターさんたちに教わりっぱなしで・・・ グラフ(プログラム)のことが少しわかってくると、数字をかえていろんな軌道ができてたのしかったです。 きれーな軌道がつくれたので楽しかったです。 こんどはもっとすごいのを作りたいです。

生物

秋山秋海　(動物学　環境応答遺伝子科学　准教授）

チューター：細木 彩夏(博士2回生)、森脇 隆仁(博士２回生)

実施場所：理学部2号館 421, 428号室

我々ヒトを含めてあらゆる生物種の細胞内にある遺伝情報DNAは、紫外線や活性酸素などによって絶えず傷を受けている。その傷は細胞死、突然変異、がん細胞の原因になる。しかし、それらの傷のほとんどは細胞内で修復されることで元に戻り、遺伝情報の安定性が保たれる。 本実習では緑色蛍光タンパク質GFPを用いて、PCNAと呼ばれるDNA修復タンパク質がDNAの傷を治すために働いている姿を、生きた細胞を通して蛍光顕微鏡を用いて観察する。

実習風景 細胞操作 顕微鏡観察

　　　　　　　

受講したELCASメンバーの感想文

• 修復タンパク質が壊れたDNAを修復する様子が見られて良かったです。ヒトの細胞を使うと言われたのでびっくりしました。
• 今日は、細胞へダメージを与えた時にどのように回復するかを観察しました。細胞の再生の仕組みは今までの日常でさりげなく行われているのに、実際に見てみると、タンパク質の移動など多くの物質の働きがあるのには驚きました。本当に、日常生活は色々な働きによって成り立っているのだと改めて実感しました。
• 今回は身近な現象を扱っていたので分かりやすかったです。プリントのイラストが可愛かったです。普段紫外線を浴びまくっているのに無事でいられるのは、傷ついたDNAが治されるタンパク質のおかげなんだなぁと思いました。
• 今日の生物は、久々に細胞をみました。細胞は誰かの腎臓の細胞だそうです。傷ついても治せる細胞があるのに驚きました。
• 細胞に紫外線をあてて、壊れたDNAを修復する様子を観察しました。作業の中で色々と失敗してしまった事があって申し訳なかったですが、楽しく出来ました。院生の方々がとても丁寧に教えて下さって助かりました。修復するタンパク質はGFPで染められていて、はじめは全体に広がっていたのですが、紫外線を当てた後はシートの穴の部分だけに集まって点状になっていました。久々に自分で作業したので面白かったです。ありがとうございました。
• 今日色んな角度で細胞を見たが、いかに生物の教科書が雑に書かれているかを実感しました。特にミトコンドリアがあんなに核の周りをうじゃうじゃしているとは思っていませんでした。
• 今日は、細胞を顕微鏡で見ましたが、学校の生物の教科書に載っている絵とは全然違ってとても驚きました。久し振りの顕微鏡だったのでとても楽しかったです。もし、機会があれば細胞の色々なところを顕微鏡で見たいと思いました。
• 普段身体の中で起こっている現象についての実習だったのでイメージもわきやすくよく理解出来ました。結果が明確だったのでUVで傷を受けたDNAの修復された様子がよく分かりました。細胞は面白いなと思います。

化学

西村貴洋（有機化学研究室　講師）

チューター：伊藤賢一（修士課程2回生）竹田桃太郎（修士課程2回生）前田祐子（修士課程2回生）

実施場所：理学研究科化学専攻 有機化学研究室

DNAのエタノール沈殿について学習しました。あらかじめ用意されたDNAを溶かし、再び可視化する流れの中で、DNAの吸光度や、DNAと蛍光物質の結合から誘起される蛍光の観察を行いました。 　また、大腸菌からDNAを抽出し、フェノールによるタンパク除去、遠心分離作業、エタノー ル沈殿等のDNA精製作業を行いました。

西村講師から有機化学研究室の研究内容の概略について高校生向けに簡単に説明した	アリールマグネシウムブロミドを調製する様子 1
アリールマグネシウムブロミドを調製する様子 2

　　　　　　　

受講したELCASメンバーの感想文

• 今日は、「Grignard反応剤の調製」というものを行いました。今回の実験では、今までに使ったことのない実験器具をたくさん使い、とても良い体験ができました。実験では、反応した時の色の変化や熱が生じるのを、実際に見て、触ることができ、とても分かりやすかったです。実験中に誤って、THFを数滴入れるところを一気にいっぱい入れてしまい、急に反応が進んでしまいびっくりしましたが、何とか、順調に進んでよかったです。次回も何を体験できるか楽しみです。
• 今日の実験は説明が難しかったが、実際にやってみるとなんとなく出来た感じだった。あまり派手な反応はなかったけれど、熱と色の変化が見られてので良かった。実験器具も様々なものがあってよく工夫されていて驚いた。
• 今日の実験は説明が難しかったが、実際にやってみるとなんとなく出来た感じだった。あまり派手な反応はなかったけれど、熱と色の変化が見られてので良かった。実験器具も様々なものがあってよく工夫されていて驚いた。
• グリニャール反応剤の調製を行った。液体をまぜたりして、まさに化学、ってかんじだった。学校では、まだ有機化学を習っていないけれど、やるのが楽しみになった。
• 今までの体験学習の中で一番化学らしいことができました。そのままでは起こらない反応をマグネシウムを入れたグリニャール反応剤を調製して反応させると反応が起こるというものでした。白衣を着たり、目を守るメガネをかけたり、なんか嬉しかったです。今回作ったものを来週使うのが楽しみです。
• 今回は有機化学の体験ということで実際にグリニャール反応剤をつくる実験をしてみました。普段の授業では見ない器具や物質が多くて内心少しちょっと怖かったのですが、、、チューターの方が色々と実験の要領や知識を教えて下さったので、とても分り易くて面白いと感じました。グリニャール反応剤が他の様々な物質を作るために利用されると知って、有機物質の合成？はとても奥が深いと思いました。
• 本日は、有機化学とは、何かということをはじめに教えてもらいました。それを聞いて、有機化学というのは、何かを創りだそうという事が大事で、それを、求めている人にとっては良い学問だと思いました。実際には、グリニャール反応剤というマグネシウムとハロゲンとの有機化合物を用いるもので、３グループにわけ、私は4-ブロモアニソールというのを担当しました。フレイムドライという今までやったことのない事も体験して少しミスをしてしまったのですが、最終的には溶液は黒くなり、途中でも発熱していたので良かったと思います。滴下とかも面白楽しく有意義にできました。
• 実験の説明はとても難しく感じたけれど実験自体はそんなに難しくなかった。京大の有機化学の実験室を見れて良かった。見たことのない器具がたくさんあって自分も将来使ってみたいと思った。来週も楽しみです。