「理学／自然科学」

ここでは、「無細胞蛋白質合成技術を活用したタンパク質試料の調製」に関する動画をご覧いただけます。

これらの教材は、平成30年1月16日に収録したものです。

1. 無細胞タンパク質合成技術

2. 高速・多検体変異タンパク質調製

3. 安定同位体による標識

4. 無細胞系試料による標識の工夫

ここでは、「動的核分極(DNP)法と高磁場-高分解能固体NMR」に関する動画をご覧いただけます。

これらの教材は、平成29年10月27日に収録したものです。

1. はじめに　～動的核分極（DNP）法について～

2. 分極剤の話

3. 光源の話

4. 極低温プローブの話

5. 応用例とまとめ

ここでは、「NMR磁石」に関する動画をご覧いただけます。

これらの教材は、平成29年9月25日に収録したものです。

1. NMR高磁場化の歴史

2. 高温超電導線材を用いた超高磁場NMRの開発

3. 今後の可能性

河村公隆教授の最終講義「有機酸の地球化学とその七変化 -100年後の大気環境と人類社会の展望-」の映像がご覧いただけます。

2015年3月12日 低温科学研究所

ここでは、「溶液NMR」に関する動画をご覧いただけます。

これらの教材は、平成29年1月27日に実施した「NMRセミナー　溶液NMRでまずは二次元HSQCをとってみる～測定とプロセスの基礎～」を収録・編集したものです。

1. 試料管

2. 測定温度

3. ロック

4. チューニング･マッチング

5. シム

6. 90°パルス幅決め

7. 測定

8. プロセス

Ice sheets and glaciers are an active，dynamic part of the Earth’s climate system on time-scales of decades and more. More than 90% of the terrestrial freshwater reserves are stored in these ice masses. Their complete disintegration would lead to a global sea-level rise of approximately 70 meters and would have severe impacts on the atmospheric and oceanic circulation. Against the background of future global climate warming due to ongoing emissions of greenhouse gases，understanding the behaviour of these ice bodies is of great relevance. In this lecture，based on the general framework of continuum-mechanical balance equations，the dynamics and thermodynamics of ice sheets (including attached ice shelves) and glaciers will be treated.

● 北海道大学総合博物館の使命を説明し、いくつかの代表的な博物館活動などを紹介し、問題点を見出する
● 問題点を解決するため、プロジェクト案を教員がいくつか提示し、受講生が小グループにわかれてそのプロジェクトに取り組む（授業時間外の活動が求められる）。受講生による自主プロジェクトも議論の上、積極的に採用する
● 毎週一つのグループが研究報告を行い、全員で討論する
● 最後に、適切な形態で研究成果を発表し、評価する

ここでは、「溶液NMR」および「固体NMR」に関する動画をご覧いただけます。
これらの教材は、平成28年3月24日に開催された「北大・JEOL　第1回NMR技術演習セミナー」を収録・編集したものです。

【溶液NMR】
・溶液NMR測定のキモ
朝倉克夫（日本電子株式会社）

・有効な応用測定 複雑なスペクトルをシンプルにする
朝倉克夫（日本電子株式会社）

【固体NMR】
・始めよう固体NMR～基礎から最新の応用例まで～
矢澤宏次（株式会社 JEOL RESONANCE）

低温科学研究所は「寒冷圏および低温環境における自然現象の基礎と応用の研究」を目的とする、文部科学省認定の共同利用・協同研究拠点として、国内外の研究機関と連携したプロジェクト等を推進しています。

低温科学研究所所長 若土教授へのインタビュー（2006）
「低温科学研究所について」

低温科学研究所所長 若土 正曉

[右：若土教授、左：インタビュアー・櫻井氏] （2006/3/31）

・低温科学研究所とは？

歴史的なことで申し上げますと、中谷宇吉郎先生が世界で初めて雪の結晶を人工的に作る事に成功なさったことが切っ掛けで設立された研究所です。中谷先生が「雪の結晶は天からの手紙である」とおっしゃられたように、雪の結晶にも様々な形があり、それらを詳しく調べることによって、上空の気象などが理解できると考えられます。このような世界に誇れる研究を継続的に進める拠点となるべく、昭和16年に北海道大学で最初の附置研究所として設立されました。 当初は、地球上に存在する様々な形態の雪や氷の研究、あるいは寒冷地で生息する生物の研究などを行っていました。そういった研究が、日本国内だけではなく、国際的にも認めれらるようになりました。その後、平成7年には、国内外の研究者への門戸を開くため、全国共同利用研究所として生まれ変わりました。その際に、寒冷圏の地球環境の研究を行うことになり、まず、オホーツク海についての研究が始まりました。

・オホーツク海の研究とは？
オホーツク海で特徴的なのは、冬に、世界で最も低緯度まで海氷が存在する場所であることです。オホーツク海は北海道に面していることもあって、こういった流氷がどのように作られ、運ばれてくるのかについて、素朴な疑問が存在していました。しかし、旧ソ連とは経済水域の問題があったため、研究が進んでいませんでした。ところが、その後のロシアでは、ロシアの船での調査が可能となりましたので、日米露の共同研究で集中的に調査を行い、多くの事がわかりました。

・他の研究については？
環オホーツク観測研究センターが設立され、オホーツク海だけではなく、オホーツク海を取り巻く、ユーラシア大陸、太平洋、北極圏を含む環オホーツク圏の研究を行っています。 また、惑星科学についての研究にも取り組んでおり、木星や土星に存在する氷がどのように生成されたのかを調べています。惑星の環境を再現するような装置を実験室に作成し、惑星の進化にせまるような研究が行われています。 さらに、低温科学研究所から毎年のように人員を送っている南極での調査があります。南極の氷床コアを解析し、数十万年前から現在にいたるまでの地球環境の変遷を調べる研究が行われています。 このような研究の他にも、気象学、地球化学、雪氷学、植物生態学、動物生態学などについての研究が行われています。

・今後の計画は？
最も重要なことは、看板になるようなプロジェクト研究だけではなく、昔から続いている基礎的研究を、平行させて行うことだと考えています。特に、大学の研究所でしかできないような長期的展望に立った研究を行うことが重要だと思います。

・学生へ期待することは？
私自身、北海道大学に憧れて入学しましたが、夢を持って歩んでほしいと思います。大学時代は基礎を大切にして、後の研究では、世界で初めて明らかにするという気概を持って取り組んでほしいと考えています。

＜関連情報＞
講義
・Dynamics of Ice sheets and Glaciers
リンク
・国際南極大学
・北海道大学低温科学研究所

＜年表＞
昭和 16年 11月 低温科学研究所設置
物理学部門、応用物理学部門、気象学部門、 海洋学部門、生物学部門、医学部門設置

昭和 38年 4月 雪害科学部門増設
昭和 39年 4月 凍上学部門増設
昭和 40年 4月 附属流氷研究施設設置（紋別市）
昭和 40年 11月 雪崩観測室新築（幌延町問寒別）
昭和 41年 3月 附属流氷研究施設庁舎(449m?)新築
昭和 41年 4月 植物凍害科学部門増設
昭和 43年 3月 研究棟(2,892m?)新築
昭和 43年 11月 低温棟(2,342m?)新築
昭和 45年 4月 融雪科学部門増設
昭和 46年 10月 附属流氷研究施設庁舎(183m?)増築
昭和 47年 11月 凍上観測室新築（苫小牧市）
昭和 48年 4月 低温生化学部門増設
昭和 50年 12月 研究棟(1,065m?)増築
昭和 53年 2月 附属流氷研究施設宿泊棟(338m?)新築
昭和 53年 10月 融雪観測室新築（幌加内町母子里)
昭和 54年 4月 医学部門を生理学部門に転換
生物学部門を動物学部門に、低温生化学部門を生化学部門に名称変更

昭和 56年 4月 降雪物理学部門増設
平成 3年 4月 降雪物理学部門廃止、雪氷気候物理学部門増設
平成 7年 4月 全国共同利用の研究所に改組
寒冷海洋圏科学部門、寒冷陸域科学部門、 低温基礎科学部門、寒冷圏総合科学部門 の４大部門を設置

平成 9年 3月 分析棟(1,622m?)増築
平成 12年 3月 研究棟新館(2,441m?)増築
平成 15年 12月 実験棟（旧低温棟）改修
平成 16年 4月 附属流氷研究施設（紋別）を廃止・転換し、環オホーツク観測研究センター設置（札幌）
平成 16年 10月 凍上観測室（苫小牧市）を森林生態系観測室に変更
平成 20年 3月 研究棟改修
平成 20年 10月 組織改編
共同研究推進部を設置し、研究部門を４大部門から３大部門（水・物質循環部門、雪氷新領域部門、生物環境部門）に変更

平成 22年 4月 共同利用・共同研究拠点に認定される
平成 22年 9月 雪崩観測室廃止（幌延町問寒別）
平成 24年 7月 森林生態系観測室を北方生物圏フィールド科学センターへ移管（苫小牧市）
平成 25年 9月 環オホーツク観測研究センター改組
国際連携研究推進室を設置し、研究分野を３分野から２分野 （気候変動影響評価分野、流域圏システム分野）に変更

東京国際フォーラムホールで開催された、鈴木章名誉教授ノーベル化学賞受賞記念講演会「ノーベル化学賞を受賞してー次世代を担う人々へー」の映像資料をご覧いただけます。

このたび北海道大学オープンコースウェアは、大学文書館と共同で、大学文書館が所蔵しております当時の講義ノートの一部をデジタル化し、WEB 上で公開することといたしました。我が国の高等教育の源泉を知る上で貴重な資料です。どうぞ、ご覧ください。

福島第一原子力発電所における事故の発生以降，英語による情報提供が不足しており，留学生をはじめとする在留外国人にとって不安要素となっているところであり，正しい知識を獲得できるようにし，情報不足による不安を軽減するため，本学等の専門家から現在の状況に関する情報を提供します。

地球環境を考える上では、極地が非常に重要な役割を果たします。このことから、国際的な協調下で、極地に関する教育を行おうという試みが、オーストラリアのタスマニア大学の提唱ではじまりました。 現在12ヶ国がこの試みに賛同し、組織作りが行われています。

日本では北海道大学が中心となり、スイスの連邦工科大学とオーストラリアのタスマニア大学と共同で、共通講義を開講しています。また、2006年5月にはスイスのアルプスでスイス工科大学と、2007年には北海道のサロマ湖でタスマニア大学と共同で実習を行いました。

北海道大学オープンコースウェアでは、共通講義のひとつである、Ralf Greve教授の”Dynamics of ice sheets and glaciers“（2010年度）の講義資料を始め、いくつかの実習を映像でご紹介しています

国際南極大学についての詳細は、国際南極大学ホームページをご覧ください。

リンク
・国際南極大学
・北海道大学低温科学研究所
・低温科学研究所について（OCW）

低温科学研究所 本堂教授へのインタビュー(2006)
「国際南極大学について」

低温科学研究所教授 　本堂 武夫

[右：本堂教授、左：インタビュアー・櫻井氏] （2006/3/31）

・国際南極大学とは？
南極大学という名前から、南極に大学を作るかのように誤解されるかもしれません。これは、南極に関する科学を、教育の面で広めたいという意味が元になっています。2007年が国際極年となっている関係で、現在、極地の研究を展開しようと世界中で考えられています。そういった中で、オーストラリアのタスマニア大学が提唱し、世界12ヶ国が賛同して、現在組織を作っているところです。

・役割と目標は？
今、地球環境を考える上では、極地が非常に重要だと考えられています。そこで、国際的な協調で教育に生かそうと考えられています。極地という点では、南極も北極も一緒かと思われるかもしれませんが、南極は各国が領有権を主張せず、科学のために利用することが国際条約で定められています。そういった事情があります
。

・現在の状況と計画は？
12ヶ国が共同で行うわけですが、2006年7月にオーストラリアで設立に向けた会議が行われます。日本では北海道大学が中心となり、スイスの連邦工科大学とオーストラリアのタスマニア大学とが共同で、先行して共通講義を開講しようと考えています。2006年5月に、日本の学生がアルプスを訪れ、氷河での実習を行う予定です。 また、2007年には、オホーツク沿岸が流氷下の生物について貴重な研究場所になっていますので、タスマニア大学の教員と学生がサロマ湖を訪れ、実習を行う予定です。 さらに、北海道大学とスイス連邦工科大学の間では、インターネットを利用したe-learningで、北海道大学で行われる講義をスイス連邦工科大学で受講することが可能になる予定です。

・外国での受講は？
基本的には、日本の学生が海外でも受講することができるようになるはずです。ただ、旅費や滞在費などの費用については、今のところ学生の方々ご自身に負担していただくことになっています。

・講義を受けるためには？
日本においては、北海道大学で講義がありますので、北海道大学大学院の環境科学院に入学していただくのが確実です。ただ、今後の協議になりますが、単位互換制度などの整備により、他大学の学生の皆さんが受講できることになるかも知れません。

極地における野外観測は非常に重要ですが、厳しい環境下での活動は困難で、時として危険も伴います。この実習では、氷河、海氷、山岳地域など、極域環境において野外観測活動を安全に実施するための行動技術の習得と学びます。ヒマラヤや南極での経験豊富な野外活動のスペシャリスト、樋口和生氏（国立極地研究所）を講師に迎えて、寒冷地に必要な装備、雪崩やクレバスの危険、高山病や低体温症、緊急時の対処法など、実践的な知識と技術を習得することができます。野外観測の経験豊富な北大の講師陣も加わり、室内での講義と実習に札幌手稲山での宿泊実習を交えた、全国でもユニークなプログラムです

実習の詳細については、下記のページをご覧下さい。

2007年度　野外行動技術実習
2009年度　野外行動技術実習
2010年度　野外行動技術実習
2011年度　野外行動技術実習
2013年度　野外行動技術実習
2014年度　野外行動技術実習
2015年度　野外行動技術実習
北海道大学環境科学院　国際南極大学カリキュラム

* 環境科学院HP
* 低温科学研究所HP

生命の母、海。そこにすむ生き物たちは、陸地や川、流氷など、まわりの環境と深くかかわりながら生きています。今回のカフェでは、「オホーツク海、そして太平洋の生き物が、まわりの環境にどのように育まれているか」を調べている白岩孝行さんにお話しいただきます。 5年目を迎える「アムール・オホーツクプロジェクト」は、アムール川に含まれる鉄分が千島列島をへて、やがて太平洋へと流れていくことを明らかにしました。そして、この鉄分が海の生き物の生命を支えていることがわかりました。 今回は、魚付林(うおつきりん)という「森が魚を育てる」しくみに着目します。アムール川流域の巨大な魚付林。アムール川とオホーツク海にかかわる国々が、この自然環境をどうやって守っていくべきか、みなさんと考えていきましょう。

私たちと科学者のあいだには、物事の見方にどんな違いがあるのでしょうか? たとえば、宇宙や ブラックホールに思いを馳せるとき。多くの人はそこにロマンや神秘を感じるでしょうし、広がる暗黒の世界に畏敬の念を抱く人もいることでしょう。しかし、ブラックホールに真正面から挑む宇宙物理学者は、同じ宇宙に、私たちとは違う「何か」を感じ取っているようです。
今回のゲスト、早崎公威さんは、ブラックホールに関する理論構築で注目を集める気鋭の研究者。数式を駆使して、まだ誰も見たことのない宇宙での物理現象を描き出します。その評価は高く、彼の描き出したブラックホールを探すために、国際宇宙ステーションでの観測計画も進んでいます。彼の発想は、一体どんなところから、どのようにして生まれてくるのでしょうか?
今回のサイエンス・カフェでは、天文学や宇宙物理学に関する最先端の話題を交えながら、科学者がどのように世界をとらえ、描き出しているのか、考えてみたいと思います。科学者特有のものの見方を知ることで、みなさんにも身のまわりの世界を再発見するキッカケが生まれれば嬉しいです。

モンゴルといえば、朝青龍、ジンギスカン、草原に生きる遊牧民…。何となくイメージはわきますが、詳しくは知らない人が多いのではないでしょうか。モンゴルの人口は北海道の半分にも満たない270 万人。そのうち、遊牧民は3割をこえるくらいです。そして国土面積は日本の4倍もあります。

今回のカフェでは、そんなモンゴルに通い続け、乾燥地帯の水循環について研究している宮崎真さんにお話を聞きます。 なぜ、モンゴルで観測することが大切なのでしょうか? モンゴルはいま、羊の過放牧によって草原が荒廃しつつあります。また、それに追い打ちをかけるように、地球温暖化による影響も出始めているのです。

モンゴルでも乾燥地帯の生活は今なお厳しく、重い井戸水を運ぶのは小さな子どもの役割。宮崎さんがショックを受けたのは、そんな貧しい暮らしの中でも子どもたちがはじけるような笑顔で遊んでいたことでした。たくましく生きる彼らの目の輝きは、日本人が忘れかけた何かを伝えてくれます。宮崎さんはそんなモンゴルの人々にも関心を持つようになり、ビデオカメラを回してその表情と声を拾い始めました。

モンゴルを16 年間に渡って見つめ続けてきた研究者は今、何を考えているのでしょうか。そしてまた、モンゴルの大地を知り尽くしている現地の人々は、環境の変化をどのように感じ取っているのでしょうか。近くて遠い国、モンゴルを見つめることで、地球環境問題について一緒に考えてみませんか?

人類社会の持続可能性が問われている今日、北海道大学が長く持続するためには何が必要なのでしょうか？
その答えの１つは統合科学です。個別の研究をある方向で統合すると、新しい研究の切り口、埋もれていた成果、思いがけない応用、将来の方向等々が見えてきます。
北大が「研究者の寄せ集め場」であることを脱し、そのような「統合の場」として機能すれば、社会の持続を支える者としての北大の持続性が保証されます。
本企画は、「北大統合科学」をパッケージとして展開するための最初の試みとして、「有珠洞爺湖地域の過去と未来」をテーマに、様々な分野の研究を展示すると共に、研究者、学生、市民がコーヒーカップ片手にフリートークを行い、学問統合から何が見えてくるかを議論します。

火山活動や地震は、まさに地球が「生きている」と実感できる自然現象です。なかでも日本列島は、これらの活動を各地で見ることができる、世界でも特徴的な地域なのです。今回のサイエンスカフェでは、最近話題の「ジオパーク」を紹介します。「ジオ」とは地球や大地のこと。ジオパークでは、ダイナミックな地球の歴史に触れることができ、しかも学術的に貴重な場所です。

今回は北海道大学の新井田清信さんに、日本のジオパークの1つである「アポイ岳ジオパーク」の魅力をお話しいただきます。日高地方にあるアポイ岳は、世界的にも大変めずらしい「かんらん岩」の山です。また、アポイ岳をはじめ日高山脈は、日本列島のような変動する大地がどのようにできたかを知る上で、重要な情報をもたらしてくれます。みなさんも美しい高山植物が花咲くアポイ岳ジオパークで「地球の鼓動」を感じてみませんか。でもその前に、ちょっとカフェに立ち寄って、アポイ岳の魅力に触れてみましょう。

【スケジュール 】
2009年8月2、3日

9:00　受付開始
9:30　学部長挨拶
9:40　理学部各学科紹介
10:40　大学院学生による研究発表
12:00　昼休み
13:00　数学科教員による公開講座
8月2日「トポロジーの考え方 – 柔らかい幾何学の話 -」（石川教授）
8月3日「波の方程式 – フーリエ級数で波の方程式を解こう」（高岡教授）
15:00　終了

固体地球の物質的および物性的な層構造、運動、熱的状態等を物理学的に理解し、かつそれらの観測手段について概観します。また月惑星との比較を通じてそれらの理解を深めます。
・地球惑星状態物理学1（2005）

今から約3億6000万年前のデボン紀に、暖かい沼地の浅瀬から勇気ある両棲類の先祖(ユーステノプテロン)が陸を目指しました。この水圏からの脱出、つまり陸上への進出は体重を支えるための骨格の劇的な進化と、空気中の酸素を獲得するための未完成な肺の誕生につながり、私たちヒトの今日の存在の基礎となったのです。本講座は、現存する両棲類の中で特異的に進化した無尾目を、形態や生態、繁殖戦略や鳴き声といった生物学的側面と、絵本や物語また食文化といった文化的側面から分析し、激変する両棲類周辺の環境を通して総合的に両棲類を捉えようとするものです。文系理系を問わず、授業を通して将来研究者として必要な問題解決の視点と手法をマスターすることも目的としています。

この映像コンテンツは、サステナビリティー・ウイーク2011のオープニング・セレモニー（10月24日）、関連イベントの一つであるGIFT（10月30日）で上映した「“超面積”を活かした地球環境の研究と教育-北海道大学の研究林-」です。北大の持つ研究林は、世界でも類を見ない規模の森林の敷地面積を持ちながらも、木々の1本1本を管理しています。そして、この木々を衛星から観測し、地上での実測データとどの程度誤差が出るのか調査研究しています。他にも、森林を森林生態系としてとらえ、森林の多様な機能について研究を行なうなど、規模の大きさを活かした先端的な研究なども行なわれています。

世界各国の研究者から注目を集めている研究林を、より多くの研究者に活用していただくために制作され、インターネットなどを通じて世界へ発信されています。

理系や文系に関係なく、科学リテラシー確立のためのコースであり、科学者になるためのコースではありません。このコースでは、主に天文学、地球科学と生物を学び、宇宙の進化から生命までを見ていきましょう。
また社会問題などにあらわれる地球温暖化や放射性廃棄物の問題は、人間の決めた分野で言うと、物理、化学、生物、地球物理にまたがっています。このため、これらの問題を議論するときには総合的な科学的知識が必要となります。そうした総合的な知識を得るためには、統合的なサイエンスのコースが最も適しています。このコースではサイエンス１およびサイエンス２で自然科学のすべてを概観できるようになっています。またこれにより自然界の構造的理解が明確にできるようになるでしょう。予備とする基本的な知識も必要ありませんので文系でも安心して受講できます。また、理系学生でもサイエンス全般にわたっての理解や、サイエンスとは何かを知っておくことは重要です。このコースでは、サイエンスに対しての知識と、大局的な理解を目指します。

この授業は、アメリカでその重要性が認識され、現在広く行われている統合的科学授業に基づいています。日本では、このコースが最初の試みとなりますが、世界標準の内容に基づきますので安心して受講してください。

・科学・技術の世界 ゼロからはじめる「科学力」養成講座1（2009）