2024年8月2日（金）、宮崎県立宮崎西高等学校の高校1年生85名と教員の皆様をむかえ、FS CREATIONでサマースクールを開講しました！大型バス2台で羽田空港から到着、FS CREATIONに過去最多の人数が集結しました（ぎゅうぎゅう・・笑）

　本サマースクールは、東京大学 社会連携講座「統合分子構造解析講座」特任教授、分子科学研究所 客員教授の佐藤宗太 先生が企画し、FS CREATION拠点のある柏の葉スマートシティを魅力ある街に切り拓いていいる三井不動産㈱、分子科学を装置メーカーの立場から支える㈱島津製作所・日本電子㈱・㈱リガクの協力を得て、大規模に開講いたしました。皆様のご協力に感謝いたします。

　参加人数がとても多かったので、2班に分けて同時進行。柏の葉スマートシティの紹介とバスツアー、VR-MDを使った水素結合の化学のお勉強、本格的な精密・大型構造解析装置（MS, NMR, XRD）を使った構造解析のお勉強と実習、と盛りだくさんで柏の葉におけるサイエンスを体感してもらいました。

　三井不動産 藤井琢也さん、新田衣梨さんから、「『世界の未来像』をつくる街。」柏の葉スマートシティの取り組みについて紹介してもらい、続いて実際に柏の葉の街を見学するバスツアーにでかけました。

　TX（つくばエクスプレス）開通以来、20年にわたりゴルフ場からスマートシティへと大変革がつづいてきている柏の葉の街づくりを、スライドで追体験してもらいました。街全体を開発する不動産デベロッパーの社員として、柏の葉の街づくりに関わる醍醐味を話してもらいました。街づくりのプロセスは「妄想 → 構想 → 実現」です。こうなったらいいなと「妄想」する仕事のためには、多方面への好奇心が必要です。そして、「構想・実現」していくためには、高校時代の学習が必須であるということを紹介してもらいました。

　柏の葉の街を見学するツアーでは、昔の地図と照らしあわせながら柏の葉の街をめぐり、過去・現在、そして未来像を考えながら街の中をバスで散策しました。柏の葉スマートシティでは、公・民・学の関係者が一体となって街づくりを進めています。「こうなったらいいなをみんなで実行・解決していく」文化、その現場を実体験してもらいました。

初登場！
結晶すぽんじさんデザインの白衣。好評でした

　「統合分子構造解析講座」。分子のカタチを調べるためには、複数の分析手法を併用して研究をすすめ、得られた結果を統合的に解釈することで間違えのない結論に至ることができます。私たちは、このあるべき姿を講座の名前にしています。

　今回のサマースクールでは、グルタミン酸ナトリウム（味の素）を題材に、MS（質量分析）・NMR（核磁気共鳴）・XRD（単結晶X線回折）という3種類の重要な分析手法をすべて使って構造解析の実習を行いました。分子構造解析の現場では、これらの装置を知らない人はいない、と言えるほど広く使われている手法です。これらの装置を製造している、㈱島津製作所・日本電子㈱・㈱リガクはFS CREATIONで産学連携して共に研究を進めている企業で、本サマースクールにもご協力いただきました。

　はじめに、各装置が、どういう原理で動いているのか、どうやって実験を実施して結果を解析するのか、どのような分子のカタチに関する情報が得られるのか、各装置メーカーの研究員の方たちに講義をしてもらいました。大学院レベルの難しい内容も含まれていましたが、最先端の研究で用いられている複雑・高精度な装置のすごさを実感してもらえました。
　MSは分子の重さを調べる装置です。分子量がわかるわけですが、実習で用いた高性能装置では、さらに同位体（¹H, ²H, ¹²C, ¹³Cなど）が異なる分子について、個別に分子量の情報が超精密に（小数点以下4桁！）得られます。感度も高くて、分析装置の中でもトップクラスに超微量の成分を検出できるすぐれものです。
　NMRは分子中に含まれる水素・炭素などの原子がどのような部分構造をカタチづくっているか、それらの原子が分子内にいくつ含まれているか、調べる装置です。得られる情報量がかなり多いので、分子のカタチを推測する手がかりがたくさん含まれます。超均一な磁場をうみだす巨大な超電導磁石（1トンくらいの重さ！）に、自動的に試料が吸い込まれていくオートサンプルチェンジャーが印象的です。
　XRDは分子の立体的なカタチを可視化できる装置です。キラキラと光る味の素の結晶を顕微鏡で実体観察して、一番良さそうな一粒の単結晶を専用のチップに載せる作業は大変なのですが、初めての結晶マウント作業を楽しんでもらいました。XRD装置は、強力なX線を単結晶に照射し、単結晶から散り散りに跳ね返ってきた星空のようなパターンを解析することで分子のカタチを調べます。測定を開始してわずか10分、味の素の分子がパソコン上に登場。マウスでくるくると回して立体構造を見ることができました。

　分子を見て、触って、楽しく学べるスマホアプリ「VR-MD」（詳細はこちら！）

　身の回りにある水やDNA、さらに最先端の超分子化学の研究まで、いろいろな化学現象を理解するために必要な「弱い相互作用」として知られる、水素結合やファンデルワールス力について、佐藤先生に授業をしてもらいました。分子のカタチは立体的なので、水素結合も立体的につながっています。でも、教科書に印刷された平らな分子の絵からはなかなかカタチを想像するのが難しいです。もっと言うと、水素結合はピコ秒くらいで切れたり、また結合生成したりと、時間変化するのが動く分子の世界なのですが、教科書からはわからないですね。実は化学現象を理解するためにはとても重要なんです。

　VR-MDは、難しいこと抜きにして、見ればわかる・触ればわかる、を実現した世界初のシステムです。授業を聞きながら、動く分子の世界を体感することで、分子科学への理解が一気に進みました。このアプリ、やってみるととても楽しいんです。DNAがどうやって二重鎖をつくっているのか、水が「氷ー水ー水蒸気」と変化するときに水素結合はどう動いているのか、最先端のカーボン超分子の世界は何ピコ秒／何テラヘルツの世界なのか、目の前にうかぶ分子に触りながら学習してもらいました。

　（ちょっと会場の部屋が狭めではありましたが・・）弱い相互作用の化学を基礎から最先端研究まで、VR-MDアプリを使いながら楽しく学んでもらうことができました。

参加した宮崎西高1年生の皆さんからの感想

○リンクラボでの研修で機械を見て、技術の革新や人工知能が研究において不可欠なものであると思った。

○化学の深い内容がおもしろかったです。好きな化学の研究に熱意をもって取り組み楽しそうに話してくれたラボの方々のように僕も大学では自分が心から好きなものを見つけ、夢中で研究をしてみたいと思いました。

○リンクラボでの体験では、難しい話も多く、理解できるか不安でしたが、X 線解析の装置の体験は特に面白く、研究、探求の面白さを改めて再確認できたと共に、仕事に向かういきいきとした姿と苦労を目前にして、良い意味で自分の欠如している部分を見つめ直すことができました。

○三井リンクラボ柏の葉１での研修で、普通では絶対に見られないような分析の機械や結合を立体的に見るなど貴重な体験が多くできました

○一日目の三井リンクラボでは、普段は見ることのできない機械を間近で見ることができ、さらにそれらの機械に触れたり、そこで働くレベルの高い方々から詳しい話を聞くことができたりしてとても興味深かったです。

○三井リンクラボ柏の葉での研修は、グルタミン酸ナトリウムの成分や質量を分析する実験を体験することができました。分析の結果は複雑で少しむずかしいと感じたけれど企業の方のお話も聞くことや、実際に実験装置に触れることができ、貴重な経験になったと感じました

○リンクラボでは、時には一つのものを多角的な視点から見ることが大切であるということに気付かされたとおもう。結合の最小単位である分子の質量や速さから物質をもとめることができたことで目に見えない小さい世界での重要性が興味深かった。NMR というものが身近にある MRI と同じような技術を駆使して使われていることに親近感が湧いた。100 年問題を解決したとして、世界に注目されている分子の実験を肌で感じることができて良かった。

○私は、今回東大についてたくさん見てこようと思っていたのですが、実際に研修会に参加してみて最も心に残ったのはやはり一日目の三井リンクラボ柏の葉での最先端の研究に触れられるレクチャーでした。あまり化学が得意なほうではなく、むしろ苦手かもしれないと思っていた私にとって、難しい講義内容を楽しむことができるのか、少し不安でした。しかし、一日中研究に関わる機会を通して化学が目に見えないことを扱っていてよくわからないという認識から、理解できるようになりたい面白そうなものという認識へと変わりました。研究員の方々も、最初はレベルの高い質問をしないといけないのかなと気後れしてしまったのですが、お話を聞かせていただくにつれて、内容をもっと深く理解したいと思うようになり、たくさん質問をさせていただくことができました。本当にありがとうございました。

○FS クリエーションでの実験も難しい内容でしたが、化学の楽しさや面白さが良く分かりました。残りの夏休みを大事に過ごしたいと思います。

○三井リンクラボの皆さんは、実験や化学を心から楽しんでいて、輝いて見えました。

○研究という分野の難しさや重要性、また研究に携わる方々の苦労など、目の前でその学問の極地を見ることが出来た。僕は特に VR-MD を利用して本物の水素結合に触れることが出来たときは、今までに踏み入れたことがない世界を味えた達成感と喜びに包まれました。