「この棒に力が加わったときのストレス（応力）は …」

「上側は引っ張られて、下側は縮んで、応力は表面で最大になります。」

これは、大学院の生命科学専攻の授業でのワンシーンです。

根本研究室の小関さん（Ｍ１）
少人数のため、議論をしながら授業を進めます

生物の「かたち」や「うごき」について、工学的な視点から生物を眺める学問領域、それが「生物機械工学」です。

たとえば、棒を曲げようとすると棒にストレスがかかりますが、樹木の枝も同じこと。

ストレスに耐えるために、重いほど枝が太くなるだろうことは想像できると思います。そこで、データを取ってみると、重さと太さにキレイな規則性があることに気付きます。

学内にある立派なケヤキ

実は、質量が太さの２.５乗に比例します（A.D. Murray）。たとえば、太さ４倍と質量３２倍が対応します。このことを「枝の２.５乗則」と言ったりします。

授業では、まずは大胆な仮定をして、機械工学的になぜ指数が２.５なのかを理解しようと試みました。数理モデルを使うことで、「種類による違いは？」「月ではどうなる？！」といった疑問へのヒントが見つかります。

生物機械工学の授業は、面白そうだから勉強してみよう！ということで始めました。

数理モデルを使って分析していくため、ある程度の数学力が必要になります。不足している知識（今回は材料力学）を、その都度勉強していくスタイルです。

伊能教夫『生物機械工学：数理モデルで生物の不思議に迫る』コロナ社

テキストの目次には、面白そうなキーワードがたくさん並んでいます。

主として、バイオエンジニアリング（生物工学）、バイオメカニクス（生体力学）、バイオミメティクス（生物模倣工学）といった分野を扱っています。

院生と相談しながら、興味のある分野を読み進めていこうと思っています。科目名は「情報数理特論」です（渡辺担当）。

　自然科学コース　

来年度（令和４年度）から生物科学科が生まれ変わり、自然科学コースがスタートします！

サイエンスを幅広く

生物学は「暗記もの」というイメージが強いかもしれませんが、生物の不思議を 数学的視点、物理学的視点、化学的視点 でカガクすると面白い発見があります。

生物機械工学のように、生命現象を数理モデル化して、数学的に解析したものを生物学的に解釈するといった研究手法もあります。

自然科学コースでは、数学、物理、化学、生物などのサイエンスを幅広く学び、【生物 × 数学】【生物 × 物理】のような融合分野の研究をすることが可能です。

さらに興味を広げて、生物科学以外の自然科学の研究に取り組むことが可能となっていることも特色です。たとえば、

という学生の思いを実現することができます。

理科の教員への道をサポート

自然科学コースは 教員免許が取得しやすいカリキュラム構成 となっています。

教員免許を取得するには、他の学生よりも教職関係の科目を多く取る必要があります。カリキュラムの見直しによって、以前に比べて効率的に取得できるようになりました（その分、教員採用試験のための勉強などに時間を費やすことが可能）。

教職セミナーの様子

自然科学コースでは幅広く理科を学び、教員として必要となる科学的な思考力を養っていきます。

授業以外にも、「教職セミナー」によって、１次対策としての理科の勉強および２次対策としての面接練習など、直接的な対策を行っていきます（＃教員採用試験）。同じ目標を持つ学生同士で勉強するため、モチベーションの維持にもつながります。

学生の興味に応じて、海洋生物・動物・植物・微生物など、生物系の専門科目を履修できることも自然科学コースの魅力のひとつです。多様な分野を学ぶことで、考え方の幅が広がってくると思います。

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