出張講義ナビゲーター

　私たちの体内は実に様々な手段で日々、数多の外来異物（ウイルス、細菌など）から自己を防衛しています。その防衛方法は実に巧妙かつ複雑なシステムを構築しています。もし、異物が体内に侵入した際は、そこはまるで壮大な戦場と化します（殲滅戦、情報戦、etc)。本講義では宿主側がどのような防衛手段を用いているのか？、また侵入者側がどのような手段を用いて侵入し、生存を図るのか？、双方の視点から解説していきます。

　病院では医師をはじめとする多くの医療従事者が働いています。臨床検査技師もそううちの1職種です。臨床検査は、医師の診断・治療に必要不可欠なものです。講義では、臨床検査技師の業務である臨床検査とはどんなものなのか、そして臨床検査技師が病院を含めてどんなところで活躍しているのかを紹介します。

　君たちが病院にかかった際に、医師は何を考えて診療を行っているかをわかりやすく解説します。将来、医療職を考えている君にも大変役立つと思います。

　近年、人の疾病に関する分子レベルでの理解が進み、罹患のリスク、薬の作用・副作用の現れ方の違いが、遺伝子の違いによることが明らかになってきました。その遺伝子の違いには、人口の1％以上の頻度で存在する遺伝子の変異型である遺伝子多型というものがあります。この講義では遺伝子多型と遺伝子診断、さらに遺伝子治療について解説します。
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　日常生活を送る上で欠かせないのが、視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚といった五感です。これらの感覚は外部の刺激を生体内で電気信号に変換し、脳に送ることで、私たちは外界を感じることができます。では、どの脳部位がどのような信号を受け取るのでしょうか。また、信号が適切に入力されない場合、私たちの感じている世界はどのように変化するのでしょうか。
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　現代医療のトレンドであるEBM（根拠に基づいた医療）について、その考え方と必要性を解説します。また、対となるNBM（物語と対話に基づいた医療）にも触れながら、患者中心の医療をどう構築するかについて考えます。さらに、医師だけでなく臨床検査技師・臨床工学技士などの医療技術者がEBM・NBMに関わるために、高校・大学で何を身につけるべきかについても説明します。
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　昔から心・想い・ハートは心臓にあると信じられていましたが、今では誰もがそれらは脳の働きだと理解していますね。では、なぜ心臓だと思われていたのでしょうか？理由は色々ありそうですが、人体で唯一、大きく動いている（拍動）器官というのは特別感がありますし、緊張したらドキドキするという感覚もそれっぽいですね。今はAI（人工知能）の波で脳・神経系に主役を奪われたように見えますが、いやいや、まてまて、疲れたら考えることを一休みすればいいけれど、心拍動をちょっと休憩する訳にはいかないのです。そんな健気で神秘的な心臓をけっこうガチな医学的視点から講義します。

　メダカを飼っている人、ペットショップの魚類コーナーが好きな人、ゼブラフィッシュって知ってますか？お店では”ゼブラダニオ”と名札が付いているかもしれませが誰でも買えます。体長3cm程度の小型熱帯魚ですが、これが医学研究に抜群に相性がいいのです。はあ？魚じゃん、人と全然違うから無理無理と思ったあなたにちょっと聞いて欲しいのです。人も魚も同じ脊椎動物、さらに遺伝子の70%は同じですし、ゼブラフィッシュでの実験結果が病院で使われるお薬になったケースも出て来てます。そこで、けっこうガチな医学研究での応用例を交えて講義します。

　病院では、さまざまな医療の専門職が協力しながら働いています。その中の一つが、「病院の中のエンジニア」とも呼ばれる臨床工学技士です。エンジニアと聞くと、工学や情報の知識や技術が必要で、とても難しそうだと思う人もいるかもしれません。しかし、安心してください。この授業では、私の病院での勤務経験や患者さんとのエピソードを交えながら、病院の中のエンジニアの仕事をわかりやすく紹介します。
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　新鮮な空気を吸うと、体がすっきりして気持ちよく感じます。私たちにとって”呼吸”は、生きていくために欠かせない大切な働きです。しかし、病気などによって自分の力で十分に呼吸ができなくなることがあります。そのとき、医療機器を使って呼吸を助ける方法を人工呼吸といいます。この講義では、呼吸のしくみと人工呼吸について、実際の医療現場のエピソードも交えながら、わかりやすく学んでいきます。
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　気持ち悪い上に健康に害を及ぼす寄生虫ですが、彼らはとてつもない努力を重ねてようやく人体に寄生します。具体例をあげながら寄生虫の生存戦略について解説するとともに、実物の標本をいくつか持参して観察してもらうことも可能です。
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　検索サイト グーグル で用いられているホームページのランク付けの原理は PageRank と呼ばれています． PageRank についての数理的な側面を平易に解説します．
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　数を数えたり，計算を行う際，我々は，通常，10進数を利用しています．しかしながら，我々の生活には，2進数であったり，12進数であったり，60進数であったりと，様々な進数が利用されています．そこで，様々な進数の利用場面を紹介しつつ，数値の意味について，再考してみましょう．
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　物質の性質のほとんどは物質内に含まれる多くの電子の協力・競合現象の結果として生じています。普段何気なく使っているスマートフォン、その内部では電子が置かれた環境に応じて忙しく働いており、結果として我々は便利な機能を享受できています。
　そういったデバイス等への応用の基礎となっている物質の物理的な性質を探求するのが物性物理学であり、中でも特に面白いのが低温における物性です。低温の世界では普段は全く意識することのない「量子性」と呼ばれる不思議な性質が物性を支配するようになり、奇妙な電気的、磁気的性質などが出現します。超伝導はその体表的な例であり、最近、注目されている量子コンピュータでも「量子性」がキーワードになっています。
　本講義では、そういった興味深い現象を具体例を上げて紹介しつつ、直観的な理解につながるような分かり易い解説を行います。希望があれば簡単な低温実験も行います。
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　温度が下がるどんなこと起こるのか。
　私たち生きている世界と-200度の世界とでは何が違うのでしょうか。それぞれを比べた演示実験を行います。さらにもっと冷たい世界ではどんなことが広がっているのかを、講義と実験を通して学びます。
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　全ての物質は元素からできています。私たちも物質なので、私たち自身も元素からできています。物質の世界を理解するためには、水素、炭素、窒素、酸素といった日本語元素名を知っていると便利です。では世界の人々と物質の話をするためには、外国語の元素名も知らなければいけないのでしょうか。元素名は、元素記号という世界共通の記号で書き表すことができます。その元素記号を、ある法則にしたがって美しく並べた表のことを周期表といいます。楽しい周期表のお話をしましょう。化学の楽しさ・奥深さを伝えます。演示実験あり。 https://www.gsakane.com/visiting.html
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　私たちが暮らす地球は大きすぎて、球であることは実感できません。しかし地球儀を見たり触ったり、宇宙から撮影した地球の画像を見れば、地球が丸いことを想像して実感できます。一方、私たちが暮らす世界は物質でできています。物質はつぶつぶの原子でできていますが、小さすぎて原子を粒として実感することは困難です。この講義・実験では、小さすぎて実感しにくい原子・分子・電子の不思議な世界を知り、想像して実感できるようにします。ミクロの不思議な世界を三次元可視化して示し、電気伝導、色、磁性の本質を伝えます。演示実験・生徒実験あり。 https://www.gsakane.com/visiting.html
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　「化学基礎」にでてくる「電子の軌道」を三次元可視化して遊びましょう！K殻、L殻、M殻と1s軌道、2s軌道、2p軌道の関係も納得できるように説明します。5g軌道、6h軌道、7i軌道まで見てしまいましょう！原子軌道をガラス内部にレーザー彫刻したものを生徒様お一人一つずつ触っていただき、立体的な原子軌道を実感していただきます。もし、ごく普通のWindowsパソコンをご用意いただければ、周期表全ての元素の原子軌道、高校の教科書に出てくる分子の分子軌道を三次元可視化できる「教育用分子軌道計算システムeduDV」をインストールいたします。プログラムは（秀丸エディタがシェアウェアであることを除き）無償のもので、何台でもインストールしていただます。 https://www.dvxa.org/
【探究活動のサポートも可能です。】

　静電気を使ったクイズ＋演示実験を行い、静電気の基本的な性質を説明します。静電気が物体を引き付ける現象（静電誘導および誘電分極）を示し、全体としては電荷を持っていない原子・分子も内部に正負の電荷（原子核と電子）を含んでいることを説明します。電子レンジでの加熱実験を通じて、分子の極性についても説明します。化学結合も本質は静電気力であることも説明します。

　導通テスター等を使って身近な物体の電気伝導についてクイズ＋演示実験の形式で調べていき、金属光沢をもったものは、基本的に金属であり良導体であることを確認します。同時に、金属酸化物はイオン結晶であり、一般的には良導体ではないことも示します。ポテトチップスの袋にはアルミ蒸着膜が使われていますが、その理由を説明し、金属の性質が身近なところで活用されていることを紹介します。また、金属の電気伝導と熱伝導の相関を示し、その両方が自由電子のはたらきによるものであることを説明します。