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【Campus Voice】「女子中高生のみなさん 最先端の工学研究に触れてみよう!2021」イベントレポート


2021年10月9日、东京大学生产技术研究所次世代育成オフィス(翱狈骋)主催の女子中高生向けイベント「」が开催されました。


(以下「生产研」)は、东京大学驹场リサーチキャンパスを本拠とする工学中心の研究所であり、日本の国立大学としては最大规模の研究所です。基础から応用まで、私たちのくらしに深く関わる様々な研究が行われています。

本イベントでは、生产研に所属する现役大学院生、教员、卒业生の方をお招きして、理系に进学したきっかけや工学研究の魅力についてお话しいただきました。新型コロナウイルスの感染拡大状况を鑑み、今年は去年に引き続きオンラインでの开催となりました。


2021.10.9
リポート/学生ライター
石渡丽依那(理学系研究科修士1年)

讲演内容

1.バイオのものづくり(东京大学生产技术研究所 物質?環境系部門 講師 杉原加織先生)

は高校生の顷から物理が大好きで、迷わず理工学部物理学科に进学したそうです。修士课程では半导体物理学を専攻していましたが、博士课程では别のことにも挑戦したいという思いからスイスの大学院に进学し、生体に関わる医疗生体工学へと舵を切ります。更に博士课程修了后には、ドイツで生物物理学へと専门を変えました。今までの研究と大きく异なる分野に転换したことで必要な知识や実験方法の违いに苦労しつつも、新しい経験ができることに日々ワクワクしていたそうです。

様々な分野を経験してきた杉原先生の现在の研究テーマは生物物理工学。物理の视点から生命现象を分子レベルで解き明かし、生活に活用する学问です。具体的には、脂质やペプチドといった生体分子机能のメカニズムを解明し、医疗方面での応用を目指しています。

脂质は水に驯染む亲水基の头部と水を弾く疎水基の尾部をもつ両亲媒性の分子で、生体内で会合して脂质二重膜の小胞を形成します。この小胞はシャボン玉と同じように自在に形を変えることができるため、目的に応じて様々なものを创ることができます。杉原先生の研究室では、10,12-トリコサジイン酸(罢搁颁顿础)という脂质分子について研究しています。罢搁颁顿础は炭素の一重结合と叁重结合が交互に并んだジアセチレン骨格(下図の赤い部分)を持ち、紫外线を照射すると叁重结合が切れて隣の分子と重合し、ポリマー(重合体)を形成するという性质を持っています。更に、このポリマーは押すと色が変わって光る(メカノクロミックポリマー)という面白い特性があります。


The mechanism of polydiacetylene blue-to-red transformation induced by antimicrobial peptides 
Nuck, J.; Sugihara, K.* 
Macromolecules 2020, 53 (15), 6469-6475. 



この光る特性を活かして生物界にある毒を検出することができます。例えば、ハチ毒の主要成分であるメリチンは私たちの细胞膜を构成する脂质二重膜に穴をあける性质(细胞障害性)をもち、炎症の原因になっています。このメリチンを罢搁颁顿础ポリマーに添加すると、ポリマーの色が青から赤へと変化していきます。これにより细胞障害性の分子を色で検出することができるのです。このように、特殊な装置を使わず目で见て判る検査キットは、検査の普及?迅速化につながり、とても重要なのです。今后はイオン検査やバクテリア検査、抗体検査への応用が期待されています。

また、杉原先生の研究室では、ペプチドを活かした细菌感染の创薬研究も行われています。



従来、细菌感染には専ら抗生物质が适応されてきました。抗生物质の発见は人の寿命を飞跃的に伸长しましたが、その多用により抗生物质が効かない耐性菌が诞生してしまいました。そこで、次の特効薬として注目されているのが生体の作る抗菌ペプチドです。抗菌ペプチドは耐性菌の细胞膜を破壊できますが、同时に自身の细胞も障害してしまうため、副作用が高いという问题点があります。杉原先生は、复数のペプチドを混合すると、细菌に対する攻撃机能と、自身の细胞に対する毒性中和作用が同时に引き起こされる「ダブル?コオペラティブ効果」を见出しました。このメカニズムを解明することで、细胞障害性を抑えつつ杀菌作用を十全に机能させるような新たな治疗薬の开発が期待できます。



杉原先生にとっては、脂质もペプチドもレゴブロックのようなもので、これらをどのようにうまく组み合わせれば、面白いもの?有意义なものが出来上がるのだろうかと日々思いを驰せているそうです。物理学を土台に持つ杉原先生ならではの面白い视点なのでしょう。

2.どんな仕事にも活きる、"理系的"正しく考える力を身につけよう!(大手グローバルコンサルティングファーム コンサルタント 菊池玲菜さん)

菊池さんは高校时代から理系科目が得意で理系への进学を希望していましたが、将来は研究者として一つのことに打ち込むより、国际的に活跃してみたいとぼんやり思い描いていたと言います。そんな菊池さんが选んだのが。私たちの暮らしを支えるインフラストラクチャーに関わる多様な専门分野を统合した学科で、建筑などの基盘技术をはじめ、デザイン、経済政策、国际协力など幅広い分野をカバーしています。

あまりに壮大で、何を学ぶのか想像するのも难しい社会基盘学科では、とてもユニークな授业が行われています。例えば、进学した学生がまず初めにとる名物授业の「蔵前桥模型作成」では、桥が作られた当时の设计図を読み解き、みんなで协力してパーツを造り、実际に组み立てていきます。现场を知ることが重视されているようで、教室を离れて実际のインフラストラクチャーを见学しに行くこともあるそうです。

また社会基盘学科では海外との交流も盛んで、実际に外国に行ってインフラや都市政策について考える少人数セミナーや、他国の留学生との交流プログラムなども设けています。留学プログラムも充実しており、菊池さんも修士课程でフランスへ2年间留学するダブルディグリープログラムで、日仏二つの修士号を取得しました。更に留学中は夏休みの期间を利用して鲍狈贰厂颁翱本部の国际津波センターでインターンシップも経験されたそうです。

大学院での菊池さんの専攻は防灾対策。所属していたでは建筑物の耐震性向上や地震予测精度の向上、被害のシミュレーションなど地震防灾に関わる様々な研究が行われています。防灾というと灾害后の紧急対応が注目されがちですが、菊池さんは灾害が起こる前にどのように备えるかが重要であると考え、ミャンマーの防灾计画を取り上げて、その问题点と解决策について研究したそうです。

菊池さんは修士课程修了后にコンサルタントとして公司に就职しました。コンサルタントは言わば「会社のお医者さん」で、クライアント公司が抱える様々な课题を専门家のアドバイスを参考にしつつ解决に导くお仕事です。大学での経験と関连がないように思えますが、菊池さんはこれまで培った理系としての力が活かされていると话します。


たとえ研究者にならなかったとしても、大学生活や研究活动を通じて身につけた论理的に考える力や、主体性をもってプロジェクトを进める力、未知の事柄に果敢に挑む力は必ず粮になると教えていただきました。

3.ものをつくる工学の魅力(东京大学生产技术研究所 博士後期課程1年 中野静香さん)

中野さんは高校时代から化学や物理が得意で、手を动かすものづくりが好きだったため工学部を志望したそうです。修士课程まで东京理科大学所属でしたが、医疗に関わる研究がしたいと考え、外部研究生として生产研のに在籍していました。博士课程で东大に进学した今は、松永研だけでなく国立精神?神経医疗研究センターも籍を置き、研究の幅を広げています。一か所に留まっているより、様々な场所で色々な人と関わることが自身に成长につながると考え、常に新しいことに挑戦するよう心掛けているそうです。

中野さんが専攻する组织工学は、细胞のつなぎとなる足场材料を组み合わせて生物の组织や臓器を人工的に再现する学问です。

现在中野さんが取り组んでいるのは、小さなチップ内で臓器の机能を再现する组织モデル(Organ-on-a-chip)です。体の中で起きている现象がチップ上で「见える化」されるため、医薬品の评価を简便に行うことができると期待されています。また様々な疾患モデルの组织チップを创ることで、疾患の原因解明や治疗法の确立にも役立ちます。
工学は、今あるものをより便利に、使いやすく改良し、新しいものを作り出す楽しい分野だと中野さんは言います。


特にバイオエンジニアリングの分野は、医疗に役立つものづくりからその応用まで学ぶことができ、社会に贡献できる梦のある分野だということが、中野さんのお话からとても伝わってきました。
 

理系を目指す女子中高生の皆様へのメッセージ

理系に进学する女性が増えてきたとはいえ、工学系などでは特に女子学生の割合が低く、そのために理系への进学や研究者を目指すことを踌躇してしまう方もいるかもしれません。しかしながら、登坛者の皆様は女子が少ないことは决して不利にはならないと言います。クラスに女子が少ない分、学科全体での女子学生同士の结びつきは深いそうです。サークル活动に参加すれば、同性の友达も多くでき、寂しい思いをすることもありません。また杉原先生は、女性が少なくて目立つ分、チャンスも多いと言います。このチャンスを逃さずどんどん新しいことに挑戦してほしいとのことです。
登坛者の皆様は新しい环境に积极的に飞び込んでいっているようで、尊敬してしまいますね。登坛者の皆様がどのように不安を乗り越えたのかお伺いしたところ、まずは目标となる先达を见つけて真似するのだと教えていただきました。私たちは、つい失败を恐れて一歩踏み出すのを踌躇ってしまいますが、ダメでも死にはしないと思い切って挑戦してみてください。失败してしまっても周囲の方がきっと手を差し伸べてくれます。
理系への进学に関わらず、様々な场面で自分が不利だと感じる状况に立たされることがあるかもしれません。それでも、女性だからと自分に制限を设けたりせず、果敢に挑戦してみてください。女子中高生のみなさんが明るい未来に向かって进めるよう、登坛者一同心から応援しています。

おわりに

今回のイベントでは东大生产研で行われている研究について、いくつかご绍介いただきましたが、生产研では他にも様々な研究が行われています。2022年6月にはを予定しております。兴味のある方はぜひご参加ください。
また、东京大学は女子中高生のみなさんの进学を応援しています。奨学金や学生寮などの学生生活支援から进路选択支援まで、幅広いサポートシステムがあります。进学に际して不安や疑问のある方はぜひご活用ください。