理学部

前期課程の科類との基本的対応関係:理科一類・理科二類

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わからないことが沢山ある だから自然はおもしろい!
そのひとつでも解き明かしたとき 君は興奮と感激でいっぱいになる

 理学部では理学に関する教育と研究を行っています。理学は「自然との対話」を通して、自然界にはたらく原理や法則を探求する学問です。「なぜ?」「どうして?」という素朴な疑問から自然の神秘に迫ります。研究の動機の多くは純粋な興味によるもので、人類の英知が脈々と重ねられていきます。とはいっても、自然の理解が直ちに実社会での応用につながることもあり、また、長い年月をかけて私たちの暮らしに大きな変革をもたらすこともあります。
 例えばミクロな世界を記述する量子力学。これももとはと言えば、原子の構造はどうなっているのだろう、光の本質は何だろうという純粋な興味を追究することから生まれたものです。しかし、それが、物質中での電子の振る舞いの理解を通して、半導体技術を生み、コンピュータテクノロジーを生み、そしてさらには現代の情報社会に繋がっています。また、量子力学は化学結合の本質を明らかにし、分子の構造と化学反応の微視的理解を進め、それがもとになってさまざまな機能性物質の開拓を可能にしました。私たちのまわりにはこのようにして作られたものがあふれています。一方、分子の概念は生物にまでおよび、DNAの二重らせん構造の発見を契機としてバイオテクノロジーの爆発的発展がおこりました。もしも理学研究がなければ、現代社会で私たちが享受している利便性の多くは実現していないことでしょう。
 理学の重要性は応用に対する基礎だけにあるのではありません。自然の理解は、私たちの自然観・宇宙観の根本となっているものです。私たちに自然と共存することの大切さを教え、ときにはその猛威に立ち向かう知恵も与えてくれます。それらを通して、理学は社会の安全と、心のやすらぎを与えてくれるものと言えるでしょう。このように、理学は人類が築き上げた文化のもっとも深い基盤をなすものです。言い換えると、理学の発展は、人類の自然観を豊かにし、未来を切り開く原動力となるのです。
 理学部には、数学、情報科学、物理学、天文学、地球惑星物理学、地球惑星環境学、化学、生物化学、生物学、生物情報科学の10学科があります。
 理学部の卒業生の約90%以上が大学院(他大学、他研究科を含む)に進学します。実際の研究を通してより高度な専門的知識を身につけ、大学、官公庁、企業等での研究者をはじめ社会のさまざまな分野での活躍をめざします。もちろん、卒業後、官公庁、企業に就職する人もいます。
 自然にはわからないことが沢山あります。宇宙の質量の大部分を担うダークマターの正体は何だろう?エルニーニョの原因は?脳の記憶のメカニズムは?などなど。理学を志すなら「こういうことを知りたい」という大きな夢をぜひ持ってください。そして、それを解決できるだけの強い力を、これまでわかっている自然の仕組みを学ぶ中で身につけてください。そうすれば、自然は君にきっと感動を与えてくれるでしょう。
 

フィールドワーク

アクティブに学ぶ講義スタイル

 理学部では、10ある学科がそれぞれの分野に応じた教育を行っています。
 地球惑星環境学科と生物学科は、自然界の現場に身を置きアクティブに学ぶフィールドワークに力を入れています。
 地球惑星環境学科は、地球や惑星の「環境」がどのように形成されたかを実証的に明らかにしていきます。地球や惑星の形成史や、それに関与する大気、水、生命などとの相互作用を解明することが大きな目標です。実地での観察を重視するため、1週間程度のフィールドワークを国内はもとより、イタリア、オーストラリアなど海外でも行います。またそこで採取した試料を、さまざまな地球惑星科学的分析や解析によって調べて行きます。
 生物学科は、地球に生命が誕生してから40億年の間に進化した多様な生物の、生命活動や進化の法則の理解を目標にしています。植物、動物、人類学の全分野で直接、生物に接する機会を大切にしており、附属植物園や西表島での分類学、附属臨海地球惑星環境学科と生物学科は、自然界の現場に身を置きアクティブに学ぶフィールドワークに力を入れています。実験所での海洋生物の実験、北海道での遺跡発掘や長野県での霊長類の行動観察等の野外実習を行っています。


実験

目で見て体感する講義スタイル

 理学部の多くの学科が、実験を重視しています。プログラミング言語やアルゴリズム、機械学習などの分野がある情報科学科では、演習のほか、独自のハードウェアを設計し、その上でソフトウェアを動かす実験により、コンピュータの動作原理を体験してもらいます。物理学科は、素粒子・宇宙・物性物理学など幅広い分野を網羅し、理論から実験まで研究手法もさまざまですが、基礎的な実験はすべての分野で重要です。天文学科では、基礎的な光学および電子回路の実験を通して、宇宙から届く電磁波をとらえデータとして記録する仕組みを学びます。地球惑星物理学科では、物理学を軸に地球・惑星を対象として、大気海洋・固体地球・惑星宇宙のさまざまな現象を、理論と実験・観測を密接に関連させながら学べます。すべての物質を分子レベルでみる化学科は、実験をもっとも重視する学科のひとつです。3年次の午後は、主に実験に取り組みます。生物化学科は、生命現象を分子レベルで理解することを目標にし、神経科学、体内時計、非翻訳RNA、構造生物学と創薬など最先端の課題に焦点を当てた研究教育を行なっております。3年次の午前は、分子生物学、生化学、生物物理化学など最先端の生命科学に必要な講義を受講し、午後は基本的にすべて実験となっています。前半は分子生物学、生化学、生物情報解析学の基礎的な実験、後半は研究室ごとの特長を活かした応用的な実験を行ないます。


演習・観測

自分で解く講義スタイル

 自ら問題を解く、データをとる演習・観測も理学の基礎的な力を養う重要な学びのスタイルです。特に数学科は、演習がカリキュラムの根幹に位置付けられています。紀元前からの長い歴史をもつ数学は、自ら進化すると同時にさまざまな現象を定式化することで幅広い汎用性をもっています。演習では問題を解いて説明・議論を行い、力をつけていきます。物理学科は、3年生までに4つの演習を必修にしています。各演習ではさまざまな基本問題を解き、他の学生に説明することで、将来の課題解決に不可欠な物理学の基礎をしっかりと身につけていきます。天文学科は、恒星や銀河、そして宇宙の仕組みを追究する学問です。観測実習では望遠鏡を用いて観測データをとり、コンピュータを用いて解析をします。一学年10名程度の少人数ならではのきめ細かい指導がされます。生物情報科学科は、実験を行い膨大なデータを扱うので、生物学と情報学の両者をマスターする必要があります。急速に進歩を遂げている分野で、これから学生になる方が分野を確立していく、そうした熱気のある分野です。


世界とつながる

 研究においても社会に出て活躍するにも、若いうちから海外経験を積むことは非常に重要です。理学部学生国際派遣プログラム(Study and Visit Abroad Program – SVAP)や理学部学生海外研究プログラム(Undergraduate Research Abroad in Science Program - UGRASP)では、選抜された理学部学生が海外へ渡航し、本人の希望する大学や研究機関で研究インターシップやサマースクールに参加することができます。また、これらの他に独自の海外派遣プログラムを用意している学科もあります。
 このようにさまざまな海外派遣の機会が用意されているだけでなく、理学部には常日頃から多くの留学生や海外の研究者が滞在していますので、日本にいながらにして国際性が磨かれます。海外大学に所属する学部学生を対象とした6週間のサマーインターンシッププログラム University of Tokyo Research Internship Program(UTRIP)では、世界各国から来日する外国人学生との交流がはかられています。さらに、英語で学位が取得できるGlobal Science Course (GSC) では、海外の大学から編入した学生が内部進学生と肩を並べて勉学に励んでいます。理学部の国際的教育拠点としての役割はますます拡大しています。

数学科

・集合と位相演習
・代数学TーU、XAーXH
・幾何学TーV、XAーXH
・解析学Wー[、XAーXH

情報科学科

・ハードウェア構成法
・オペレーティングシステム
・アルゴリズムとデータ構造
・計算量理論
・言語処理系論
・統計的機械学習
・自然言語処理
・コンピュータグラフィクス論
・量子計算科学

物理学科

・量子力学TーV
・統計力学TーU
・固体物理学TーV
・一般相対論
・宇宙物理学
・素粒子物理学

天文学科

・銀河天文学
・恒星進化論
・宇宙論
・系外惑星
・星間物理学T・U
・基礎天文学観測・実験

地球惑星物理学科

・気象学・海洋物理学
・地震物理学
・比較惑星学基礎論
・地球惑星物理学演習・実験・観測実習

地球惑星環境学科

・層序地質学
・自然地理学
・地球環境学
・地球惑星環境学野外巡検TーV
・地形・地質調査法実習
・造岩鉱物光学実習

化学科

・分析化学無機化学実験
・無機化学I・II・III
・有機化学T・U・V・W
・天然物有機化学
・構造化学
・物理化学演習
・基礎化学英語演習T・U

生物化学科

・生物化学実験
・細胞分子生物学
・生体物質化学
・分子生命科学
・生物物理化学
・分子遺伝学
・細胞生理化学
・酵素学
・細胞情報学
・生物化学実験法
・定量生物学

生物学科

・生物科学共通実習
・人類生物学実習
・動物学臨海実習
・植物科学臨海実習
・植物科学野外実習
・生物統計学演習
・細胞生物学
・ゲノム動態学
・分子進化学
・動物生理学
・植物生理学
・動物発生学
・植物発生学
・人類遺伝学
・集団生物学
・生態系機構論

生物情報科学科

・システム生物学
・生物情報ソフトウェア論T・U
・情報科学実験
・生命科学基礎実験
・オーミクス論
・ゲノム配列解析論
・生命情報表現論
 
●数学科
●情報科学科
●物理学科
●天文学科
●地球惑星物理学科
●地球惑星環境学科
●化学科
●生物化学科
●生物学科
●生物情報科学科