高校生が本格的な環境で研究に没頭する3日間! 「RIKEN和光サイエンス合宿」開催レポート

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高校生が本格的な環境で研究に没頭する3日間! 「RIKEN和光サイエンス合宿」開催レポート

2019.08.22

提供:マイナビ進学編集部

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高校生が本格的な環境で研究に没頭する3日間! 「RIKEN和光サイエンス合宿」開催レポート

高校生が最先端の研究や技術を体験する「RIKEN和光サイエンス合宿」。2019年度は7月24日(水)〜26日(金)に理化学研究所 和光地区で行われました。合宿は2泊3日に渡り、最終日には「体験発表会」が行われました。その様子をレポートします。

この記事をまとめると

  • 生物・化学・物理の分野に分かれて最先端の実験を体験した
  • 最終日は各グループが実験の成果を発表
  • 研究分野の垣根を超えた交流は将来につながる

実験に没頭する3日間「RIKEN和光サイエンス合宿」とは

2015年から理化学研究所(以下、理研)が主催している「RIKEN和光サイエンス合宿」は、実際の研究施設を使用し、現役の研究者と一緒に高校生が実験や分析、考察を行うもの。2泊3日をかけて最先端の研究に没頭し、食事も研究者と一緒に取ることができる濃い内容が人気で、毎年全国から応募者が殺到します。

今年の内容は、物理分野のAコース「宇宙から降り注ぐ素粒子の正体を見てみよう!」、化学分野のBコース「切っても元通りにくっつく不思議なゴムを作ろう!」、生物分野のCコース「細胞の構造を超解像イメージで見てみよう!」の3コース。Aコース6名・Bコース6名・Cコース4名の高校生たちが実験に明け暮れる3日間を過ごしました。

世界最先端の実験結果と完全一致!? 涙と汗の研究成果と体験発表会

最終日の午後は、それぞれのコースが研究成果を発表し、質疑応答にも対応します。
具体的にどのような実験を行ったのか見ていきましょう。

Aコース(物理分野)「宇宙から降り注ぐ素粒子の正体を見てみよう!」

宇宙から地球に絶え間なく降り注ぐ「素粒子」。なかでも地上に届く宇宙線・ミューオンという素粒子に注目し、検出器を手作りして寿命を測定するという実験を行いました。検出器は、実際に研究現場でも使用されているいくつかの種類の中から「プラスチックシンチレータ」を選択。測定に誤差が出ないよう、慎重に慎重を重ねてメンバー全員で手作り。できあがったシンチレータを使って、約21時間をかけて測定し、ミューオンの寿命2.25μsという結果を導き出しました。誤差±0.14μsを加味すると、世界最先端の実験結果と完全一致するといううれしい結果に。

Bコース(化学分野)「切っても元通りにくっつく不思議なゴムを作ろう!」

ゴムやナイロンなど、その優れた機能から新材料の開発が世界中で活発に進められている「高分子化合物」。今回の実験では理研の持つ最新の研究設備を使い、自己修復する高分子材料の開発を行いました。課題となったのは、「環境を選ばず、外部エネルギーを必要としない新素材を作ること」。
今回は、スカンジウム触媒の活性化→共重合→分離を経て、できあがったポリマーを分析し、形状回復の実験までを行いました。その結果、スカンジウム触媒を用いた極性オレフィンとエチレンとの新しいポリマーが出来上がりました。これは穴を開けたり破損しても、自然に自分で修復するという高機能な新ポリマーのため、医療機器や地下ケーブル、人工衛星、手袋、おもちゃなど多様な用途に応用できます。そんな未来ある夢の物質を自分たちの手で作ることができました。

Cコース(生物分野)「細胞の構造を超解像イメージで見てみよう!」

近年、従来の顕微鏡の限界を超えるさまざまな技術が開発されています。今回は「自分で蛍光染色をして観察し、写真を撮る」「ノーベル賞受賞対象になったPALM法を使った超解像イメージングを体験する」の2つのテーマを掲げました。
「蛍光抗体染色」では細胞骨格を、「GFPをつける手法」では細胞小器官と細胞分裂をそれぞれ観察。これまで教科書などで見ていた細胞とは違う形・様子を観察でき、より美しい色で染色された細胞を撮影することができました。また「PALM法」では蛍光分子の点滅を撮影し、光の中心を特定することでより正確な画像を得ることに成功。今回はその画像解析も行い、従来の顕微鏡より約8倍も鮮明に見える超解像イメージングを体感することができました。


発表後は石井俊輔副理事から講評とともに「自分の個性を大事にしてほしい。他人に合わせようとせず、今後も自分の個性を生かすことを何よりも大切にしてください。」とエールを受け、3日間の合宿を締めくくりました。

仲間と協力し研究に没頭した貴重な3日間

参加した高校生たちに、2泊3日の合宿を終えて感じたこと・印象に残ったことについて伺ってみました。

高2男子:僕は文系なんですが理科が好きという理由で参加しました。理研は有名だし、もっと堅苦しいイメージでしたが、研究者の方々が本当に優しくて驚きました。一緒に実験をした仲間たちともすぐに仲良くなれました。実験は大変でしたが、だからこそみんなで食べる食事がおいしかったですね。食事中も研究者の方がいろいろな話をしてくれたり、それぞれの学校のことなど実験とは関係のない話をしたり、3日間ずっと楽しかったです。

高2女子:普段だと化学の話がしたくても、クラスメートは興味が無く「ふーん」で終わってしまうんですけど、ここで出会ったみんなとは会話が続くので本当にうれしかったです! 日常会話で化学の話ができるなんて、夢みたいでした。また研究者の方々が周到に準備をしてくださって、あらゆる質問に答えてくれて、実のある3日間でした。

高2女子:「実験」と聞いて、いつも学校で行っている実験のイメージを持っていましたが、検出器を自分たちで作るところから始めるなど、関わり方の深さが学校の実験とはまったく違っていました。検出器の制作は難しく、3つ作ってそれぞれの個体差が実験結果にも如実に表れました。それが本当にリアルで、面白さを感じました。結果的に成功したのでうれしかったです。

高1男子:僕は将来研究者になりたいと思っているので、理研の研究者の方々がうらやましいなぁと思いながら2泊3日を過ごしました。好きなことを突き詰めて、研究に没頭できる仕事にあこがれます。この経験が今後の進路にも生きてくると思います。とにかく内容の濃い3日間で、楽しかったです。

女子(学年不明):教科書では規則的に描かれていた細胞骨格が、実際に見てみたら不規則でぐちゃぐちゃしていてビックリしました。新たな発見があり、最先端の研究に触れることができてよい経験になったと思います。実際に観察をしてみて、研究には幅広い知識が必要だと実感しました。これからは苦手な勉強を頑張って、自分の知識の幅を広げたいと思いました。



日本を代表する研究機関、理化学研究所で、最先端の研究や技術に直接触れた高校生たち。本物の研究者たちにほぼマンツーマンで手とり足とり教えてもらい、仲間たちと切磋琢磨して実験を遂行するという貴重な経験ができました。同時に研究の厳しさ、実験の大変さも学べたサイエンス合宿。参加者から未来の研究者たちが生まれる日が、今から楽しみです!

【取材協力】国立研究開発法人 理化学研究所
http://www.riken.jp/

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