前回9/9のオープニングから数えて、約一ヶ月が経過しました。今日は私たち「ロケットチーム」にとって大変ありがたいことに、前回お世話になった東海大学の先生が、「出張講義」で本校を訪れていただいて、指導をしてくださいました。大学4年生2年生の二人の助手も同行して細部にわたって手取り足取り説明と実演。とてもためになりました。

まずは自己紹介から。メンバー生徒は熱心に聞き入ります。

今日の講座の手始めは、「LEDを点灯させるには」というテーマです。ロケットチームなのになぜ??と思われるかもしれません。そうです、このロケット打ち上げはただ遠くへ飛ばせばいいというのではなく、各チーム毎のミッションがあります。様々なテーマの中から私たちが選んだのはLEDをロケットに搭載して光を放つというもの。その手順として、まずLED端子をマイコンに接続させ、ブレッドボードに設置することが1stステップ。キットを取り出して細かい作業開始。「赤が＋で黒が－端子だから......」

GRボードと接続して、プログラミング作成。そして動作環境につなげます。

1枚目はコンピュータに入力するための言語の一例。コンピュータへの入力言語は半角英数に限定。日本語は受け付けません。なんだか、だんだん本格的になってきました。今日のレクチャーの後半で今後の指導を。ペットボトルの底に穴あけする際の手順を教わり、さらにハンダ付けのテクも実演風に。「テスターを使って通電確認をしてください」「ハンダごては350℃まで上がりますので、間違ってもうっかり触れないように。火傷します」

中・高・大学生、および社会人を対象とした「マイクロコンピュータで制御したペットボトルロケットを打ち上げる」イベントに、本校の高校１年理数キャリアコースの６名がエントリーしました。昨年に続き、その知力と技を競うことになりました。

11月25日(日)、競技本番に向け、イベントスケジュールの第一段として、今日は「開会式・競技説明」の日でした。
開催場所は「東海大学湘南キャンパス」。今回は13:00からの開会式に続いて協賛企業からの講演があり、その後、競技説明・順位決め、抽選・参加チーム自己紹介・相談会が行われました。
開催場所の平塚市は、小田急線の伊勢原・秦野に近く、駅からは背景に「大山」が見えています。今日は天気も良かったため暑くなりました。それにしても、駅から正門までが10分、そしてキャンパス内を移動するのにさらに10分とは、広大な敷地です。

そうして到着した場所は「19号館」という新館です。受付を済ませてから所定の場所に着席して必要書類に目を通しました。

開会式、講演会と続き、休憩時間にホッと一息。そして出場者６名での相談が始まりました。各チームに、ロケットのヘッド部分に取り付けることになるキャップが配布されています。

本校「文京チーム」は６名だったので、急遽３名ずつに分かれ、２チームでの参加ということにしました。そして本番当日のための順位決めくじ引きを。

その後、各チームリーダーによる自己紹介に続いて、意気込みを語りました。私たち「文京」以外は男子生徒・学生が多かったようですが、負けるわけにはいきません。

各学校に戻ってから、実験に必要な備品と工具をレンタルしてもらっています。２枚目は、前年度の試作品に工具をあてがって「ああ、こんなふうに使うんですね」といった具合に確認しています。夕刻に駅まで戻り、現地解散となりました。

８月７日～8月１０日まで３泊４日の校外科学体験！

今年も中学生の校外科学体験は妙高高原で行われました。希望制のこの講座に、今年は１２名の「リケジョ」たちが参加しました。この期間は関東地方は台風の押し寄せる大荒れの天気でしたが、ここ妙高山は写真の通り快晴です！さあ、きれいな妙高山をバックに記念撮影して（写真１）、いよいよ研究活動スタート！初日は野尻湖の「ナウマンゾウ博物館」で化石研究とあんぎん編みの体験（写真２）。大昔の編み物は衣服の始まりを知る重要な体験ができました。

二日目は、「いもり池ビジターセンター」の協力で自然を満喫！まずは森林探索でアカネズミとご対面（写真３）。また３年前からミズバショウの再生を目指した自然保護活動を進めています。今年も繁茂したヨシを刈り取り（写真４）、ミズバショウを植えました（写真５・６）。１０年後には、この場所にミズバショウの花園が見られる予定です。その他にも昆虫標本の製作などに取り組みました（写真７）。

三日目は、宿泊先の「国立妙高青少年自然の家」付近に広がる自然探索です。まず午前中は、河川の生態系を太田切川と施設内にある源流の探索です（写真８・９）。どちらも都会と比較したらきれいな川ですが、実際に水質を調べてみると（写真10・11）、太田切川には温泉成分が流れ出しているような結果が出ました。源流は余計な不純物は少ない結果が出ました。午後は、火山活動でできた地層を調べ（写真12）、岩石研究です。

そして最終日には、研究した内容を施設の方々へ披露！ミニポスター発表形式の研究発表会（写真13）をして、帰校しました。

この期間は天気も良く、大いなる自然の中で充実した研究活動ができました。この内容は、学園祭（9月29日・30日）でも公開します。

写真１

写真２　写真３　

写真４　写真５

写真６　写真７　

写真８　写真９　

写真10　写真11　

写真12　写真13

8月24日・25日の2日間、理数キャリア1年生19名の生徒が、科学知講座「遺伝子解析実験講座＋遺伝医学と生命倫理講座」に参加しました。

1日目は、東邦大学理学部教授の佐藤浩之先生に「遺伝子でわかる、あなたの得意な陸上種目」というテーマで、遺伝子多型分析の基礎の実験講座をしていただきました。

最初に、佐藤先生から遺伝子DNAについての講義を受けました。遺伝子DNAは生物の設計図です。ヒトゲノムのDNA配列の99.9%は共通で、残り0.1%の違いが個人差となります。顔や体型、運動能力、知的能力、感性の鋭さ、病気のなりやすさなど、生まれつきの「素質」や「才能」は、理論的にはすべてDNAを分析すれば分かります。もちろん、これらの形質の中には環境要因の影響が大きいものも多く、直ちに遺伝子型が表現型と一致しないことも多くあります。
今日の実験では、速筋(早くて強い動きをする筋肉)にあるαアクチニン３というタンパク質の遺伝子を調べて、自分の筋肉が遺伝的に陸上競技のパワースプリント系種目に適しているのか、持久系種目に適しているのかを調べます。遺伝子情報は究極の個人情報なので、実験の前に実験の趣旨を十分説明して、本人・保護者の承諾を取ったうえで実施しました

自分のほほの内側から採取した上皮細胞から遺伝子を抽出し、PCR法で遺伝子を複製します。実験にはマイクロピペットという微量の溶液を量る道具を使います。時間や温度管理にも注意を配りながら遺伝子増幅実験を進めます。制限酵素の試薬を加えることでDNAを配列特異的に切断して、電気泳動によりDNAの分子サイズを確認することで遺伝子型を調べることができました。テレビでもみたことがある科捜研などで行われていた実験を、実際に自分たちでも行うことができて、遺伝子分析を身近に感じることができました。

2日目のテーマは、『究極の個人情報；遺伝子診断の手法！遺伝カウンセリング・ロールプレイ』です。

最先端の遺伝子科学、DNAを解析すれば何でもわかるのか？ネット上には「遺伝子診断」や「遺伝子検査」のサイトがけっこうあります。 でも、実際にはどうなのでしょうか？講座の前に、まずは自分たちでネット検索して、遺伝子診断に係わるキーワードや現状、その問題点について調べました。

いよいよ講座が始まります。今日の講義は、認定遺伝カウンセラーとして活躍をされている田村智英子先生が担当してくれました。 まずは検査や診断が可能な「単一遺伝子病」のお話しです。遺伝性の疾患がどのような仕組みで遺伝するのか。遺伝子変異と病気発症のメカニズム、予防手術、多因子疾患の遺伝子検査・・と、遺伝子診断と治療の現状や倫理面の課題について、先端医学の現場の話を聞きました。
次に「発症前の遺伝子診断を受ける？受けない？」をめぐる話です。「出生前診断」妊娠、出産の裏に潜む、染色体異常や子供の障害に対する不安。「遺伝性アルツハイマー病」結婚前の配偶者となる相手が将来アルツハイマー病を発症するのかという不安。検査によって事前にいろいろな病気がわかるのだったら、あなたはどうしますか？複数の遺伝的要因や環境要因が複雑に絡み合って発症する「多因子疾患」の遺伝子検査についてはどうですか？こうした難しい選択や正解のない問いについて、それぞれの立場になりきってやりとりする「ロールプレイ」という手法で考えてみました。
結婚目前に父の遺伝病に悩む姉妹、恋人の2人とそれぞれの母親の間で遺伝子検査の受診の是非を問いあう、などのシチュエーションをもとに、それぞれの役になって演じます。自分自身の考えとは違う立場で話す難しさ、思わず相手に説得されて反論できなくなったり・・人のやりとりを見ながら、あらためて考え込んでしまいます。

最初に調べたこと、感じたこととはずいぶん印象が違ったことが多かったと思います。現在の先端科学でも曖昧だったり、信頼できないものも多くあります。なかには、ある程度はっきり結論が出る場合もあります。その結果をどう捉えるのか、利用するのかしないのか、簡単に答えは出ないのだと感じました。それでも考えることはとても大切です。

8月20日・21日の2日間、理数キャリアコース1年生に対して、夏期勉強会の午後の特別授業として、文京学院大学人間学部准教授の長野祐一郎先生がArduinoというマイコンを使った授業をしてくださいました。長野先生は生理心理学などを専門にされている先生で、ご自身の研究の実験においても、マイコンにセンサーなどを繋げて自作された計測機器を活用されているそうです。

1日目のテーマは「生体計測を体験しよう！」ということで、Arduinoに温度センサーと液晶モニターをつけた簡単な機器で、皮膚温の測定を行いました。

人間の手には放熱することで体温調節するという大切な役割があり、緊張やストレスなどにより微妙に体温が変化します。こうした数値を正確に計測することで、自律神経の働きなどを数値的に把握することができます。今回は罰ゲームつき(?!)のすごろくを行うことで、緊張とリラックスの変化を体温から計測しよう、という実験を行いました。
すごろくの進捗に盛り上がりながらも、記録係の生徒は冷静に細かくデータを記録していきます。収集したデータをグラフ化しながら、その結果について意見交換をしました。心理学の実験の一端を体験できた授業でした。

2日目のテーマは「Arduinoによるフィジカル・コンピューティング入門」、実際にプログラミングのしくみを学びました。

フィジカル・コンピューティングとは、既存の入出力装置(マウスやキーボード、ディスプレイ等)にとらわれず、コンピュータを使って物理社会に影響を与えていこうという考え方で、今回使うArduinoというマイコンも、工学の知識をほとんど持たない人にも容易に扱えるように設計されています。実験のコストを大幅に下げながら、自分がやりたい実験のための計測機器をコンパクトに作成できます。

読み込ませたArduinoのプログラムを少しずつ変えながら、LEDの点滅をコントロールする実習を行いました。また、ボリュームを接続して、LEDの明るさを調節するプログラムも体験しました。

さらに、Arduinoに光センサーや気温・湿度センサー、加速度センサーなどをつなげば、さらにいろいろなデータを収集することができます。こうしたセンサーも、秋葉原に行けば（またはwebサイトで）数百円で手に入るそうで、活用の可能性はどんどん広がっていきます。

海外の学生や研究者の間では、DIYの感覚で計測機器を開発・活用していくメーカームーブメントが一般的だそうです。こうした分野にも注目していくことが大切なのだと感じた特別授業でした。