総合科目 E（物質・生命） 51415 51416 50203 講義題目 授業の目標概要 講義題目 授業の目標概要 講義題目 授業の目標概要 物質・生命工学概論 本講義は，工学部が提供する工学概論4講義の一つである。 物質・材料の探究と開発は，新たな物理現象の発見につながる基礎科学として重要であるのに加え、 生命工学を通じた医療分野の技術革新から環境・資源問題の解決に至るまで、幅広い分野での産業創出や新たな社会価値の創造を支える工学の基盤となっている。 本講義では，ナノサイエンス・ナノテクノロジーをベースにした物質・材料の基礎と最先端研究を紹介し、エネルギーや環境、材料、情報通信、バイオ、医療などへの応用について理解を深めることを目的とする。 ナノ・機能マテリアル入門 「古典的・量子力学的波動の振る舞いについて理解したうえで，ナノテクノロジーとその機能マテリアルへの応用について学ぶ」ことがこの講義の目標である．大学教養学部では基礎科学の普遍性を強調したアカデミックなアプローチで講義が行われることが多く，専門の決まっていない学生に対する講義としてはある種正しい．しかしながら，厳密性を重視した数学による表現が多用されると，高校までに学習した物理や化学の知識との間に大きなギャップを感じることも多いのではないかと思う．間違って捉えてはいけないのは，数学的難しさと物理的な難しさは違うという点である．この講義では，固体中の電子の挙動を表すシュレーディンガー方程式から得られる波動関数に対する物理的意味を正しく理解する．そして，バンドギャップの考え方の大枠を捉えてもらい，0と1を作っているトランジスタの動作原理を学ぶ予定である．どのように我々の身の回りのテクノロジーに結実しているのかをわかりやすく解説する． 以下の項目を具体的な題材として議論したい． 高速トランジスタ，DVD，電子顕微鏡，走査トンネル顕微鏡，原子間力顕微鏡，半導体レーザ，等 進化学 生物の研究には、生物を物質として還元的に解析する研究分野の他に、人も含めた生物同士あるいは生物と環境の関係性を研究する分野があり、進化学は主に後者についての興味を扱う学問とされています。例えば、多様な生物はなぜどのように生まれて来たのか？男女の違いや、そもそも性はなぜ存在するのか？協力的な関係が成立するためには何が重要か？DNAと形質の多様性はどのように結びついて来たのか？といった疑問についての面白さを追求します。一般に進化学では"進化機構"と"進化史"が研究のための２つの柱と言われ、本授業はそれらの研究法とそこからわかった様々な知見について、色々な生物の例を具体的に挙げながら順次説明していきます。 １回１回の授業としては、進化学に関係する分野としての系統学、生態学、ゲーム理論、行動生物学、集団遺伝学、分子進化学などの項目を扱い、個別に楽しめる授業にします。また授業全体としては、(1)これまでの授業で学生さんから面白いと評価を受けた項目から授業を初め、中盤以降にそれら全体を総合する考え方の基盤について説明します。(2)理論的な意味で、進化をハーディー・ワインベルク平衡を崩す５つの要因と結びつけて考え、形質進化と分子進化の結びつける方法について説明していきます。(3)ウィルスの危険にさらされる昨今の状況を鑑み、寄生者と宿主のせめぎ合いを背景に、そこからゲノムの変異、自然選択の条件、生物地理、有性生殖の意義などを総合的に考える面白さについて説明します。 高等学校で生物を学ばなかった方にもわかるように、授業の早期に最低限の遺伝学・分子生物学の資料を渡し、解説を行う予定です。また最新の論文を紹介することで、教科書的にはまるで解決されてしまったかのように言われている現象の中に、まだたくさんの未解明の謎が隠れていることを紹介し、将来生物の研究を目指す方々にも楽しんでもらいたいと考えています。本授業を通じ、遺伝子-個体-集団から見た生物の面白さについて、進化学的に理解することを本授業の目標とします。 時間割コード 時間割コード 時間割コード 開講 物質・生命工学概論 開講 物質・生命工学基礎Ⅱ 開講 Ａ Ａ Ａ 授業科目名 授業科目名 授業科目名 進化学 担当教員 吉田 英弘 担当教員 長汐 晃輔 担当教員 青木 誠志郎 所属 曜限 工学部 所属 曜限 工学部 所属 曜限 生物 金 5 月 1 月 5 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科
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