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授業科目名 特別講義第三
時間割番号 TAM328
担当教員名 他
開講学期・曜日・時限 集中・(未登録)・(未登録) 単位数 1
＜対象学生＞
AM3年次以上の学部生を対象としている。
＜授業の目的＞
先端材料理工学科の既設専門科目に関連した専門分野で、外部の研究機関や会社の第一線で活躍されている研究者及び技術者による専門的なあるいは先端的な内容の講義である。講義で示された研究手法や研究成果を学び、自身の基礎及び専門知識をさらに広げるとともに自身の卒業研究に役立てる。今年度は生体光物理について生物物理と光物理化学の融合分野に関して学習する。講義の前半では、細胞などの構成要素となる生体分子のダイナミクスを支配するナノ・マイクロスケールの微視的空間における様々な力学的相互作用を電磁気学的・量子論的な視点で解説する。中盤では液中での分子の凝集体形成に関わる自己組織化や相分離、相転移などの現象を非平衡動力の観点から考察し、動的平衡やアクティブマターなどの概念について解説する。さらに、後半では光物理化学や流体力学に基づく生体機能の計測法や分析技術の例として、分光分析やオプトフルイディクスおよび光ピンセットや光濃縮などの光駆動型バイオ分析法の原理についても解説し、生化学反応の光誘導加速の最先端研究についても紹介する。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>先端材料理工学科向け
記号コンピテンシー（能力・資質） 
AM-A専門2.専門的知識・技術融合科学技術◎
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
AM
1生体光物理に関して物理を主軸として化学・生物の異分野を横断的・包括的に理解し説明できること。AM-A
＜成績評価の方法＞
目標No割合評価の観点
1100%レポートによって生体光物理に関する基本事項を説明できたか否かを評価する。
合計100% 
＜授業の方法＞
本授業科目は集中講義として行う。レポートによって到達目標の達成度を評価する。授業実施形態は面接授業（対面授業）を予定している。マスクを着用し、学生間の距離はできるだけ空ける。また、定期的に窓を開けて換気を行い、授業前・後の手洗いと手指消毒を徹底する。状況に応じてライブ型（リアルタイムのオンライン授業）へ変更することもある。連絡担当教員から、集中講義案内と共にキャンバス・ネットワーク・サービス（CNS）の掲示等により知らせる。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
電磁気学・量子力学・熱力学の復習をしておくことが望ましい。また授業中は積極的に質問して授業内容の理解度を深めてほしい。
＜テキスト＞
  1. 独自の講義資料を用いる。
＜参考書＞
  1. シュレーディンガー著 ; 岡小天, 鎮目恭夫訳, 生命とは何か : 物理的にみた生細胞, 岩波書店, ISBN:9784003394618,
    (2008年出版 岩波文庫, 青(33)-946-1)

  2. 太田隆夫著, 非平衡系の物理学, 裳華房, ISBN:9784785320928,
    (2000年出版)

  3. J.N.イスラエルアチヴィリ著 ; 大島広行訳, 分子間力と表面力 第3版, 朝倉書店, ISBN:9784254140941,
    (2013年出版)
＜授業計画の概要＞
1タイトルガイダンス・イントロダクション、微視的空間における様々な力学的相互作用（力の分類）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容本授業のガイダンス・イントロダクションと、微視的空間における様々な力学的相互作用、特に、力の分類について解説する。
2タイトル微視的空間における様々な力学的相互作用（分子間力の基礎、電磁気学的・量子論的評価）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容微視的空間における様々な力学的相互作用、特に、分子間力の基礎と電磁気学的・量子論的評価について解説する。
3タイトル微視的空間における様々な力学的相互作用（有限系での相互作用、液中での相互作用）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容微視的空間における様々な力学的相互作用、特に、有限系での相互作用と液中での相互作用について解説する。
4タイトル生体系における非平衡動力学（自己組織化の熱力学、凝集体形成の条件）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容生体系における非平衡動力学、特に、自己組織化の熱力学と凝集体形成の条件について解説する。
5タイトル生体系における非平衡動力学（相分離・相転移、非平衡動力学による取扱い）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容生体系における非平衡動力学、特に、相分離・相転移と非平衡動力学による取扱いについて解説する。
6タイトル生体系における非平衡動力学（アクティブマター）、生体機能の光物理化学と流体力学による計測・分析法（分光分析）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容生体系における非平衡動力学、特に、アクティブマターと、生体機能の光物理化学と流体力学による計測・分析法、特に、分光分析について説明する。
7タイトル生体機能の光物理化学と流体力学による計測・分析法（オプトフルイディクス、光駆動型バイオ分析）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容生体機能の光物理化学と流体力学による計測・分析法、特に、オプトフルイディクスと光駆動型バイオ分析について説明する。
8タイトル生体光物理の最先端（生化学反応の光誘導加速）
事前学習
事後学習		事前学習：電磁気学・量子力学・熱力学の復習し受講する準備を行う。
事後学習：レポート問題に取り組むことで授業内容を復習し理解を深める。
授業内容生体光物理の最先端、特に、生化学反応の光誘導加速について解説するとともに、到達目標を満たしているか確認する。
＜備考＞
(未登録)