プロローグ
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1.生き物の共通点と多様性をさぐる「生物」
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中高の「生物」では,こんな内容を学ぶ すべての生き物が「細胞」でできている! 植物は,「光合成」をして栄養をつくる 細胞はDNAをもとに,さまざまなタンパク質をつくる コーヒーブレイク コロナ禍に大活躍した「分子生物学」 動物の生殖には,二つのパターンがある 「遺伝子」は,どのように子孫に伝わるのか 遺伝子組みかえとゲノム編集 およそ3000万種もの生物を生みだした「進化」のしくみ 動物は,背骨があるかないかで分類される 生物も環境も,「生態系」というまとまりに属する 生命維持に欠かせない酸素と栄養 脳と体をつなぐ「情報伝達システム」 ヒトの体を守る「免疫システム」 コーヒーブレイク 生物学と化学のコラボで新薬を開発 |
2.物のなりたちと性質を解き明かす「化学」
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中高の「化学」では,こんな内容を学ぶ 物質は温度に応じて「固体」「液体」「気体」に変化する 「水にとける」とは,水分子と物質が均一にまざること ある物質が別の物質に変わる「化学反応」 コーヒーブレイク 化学反応を加速させる魔法の物質「触媒」 「周期表」を理解すると,元素の性質がよくわかる! 原子の中の電子には,ルールに沿った“部屋割り”がある 水溶液が電気を通すかどうかは「イオン」で決まる スマホや家電製品に欠かせない「レアメタル」 原子の結びつき方が,物質の性質を特徴づける 電子のはたらきから,化学反応のしくみをさぐる 水素と酸素を反応させて電気をつくる「燃料電池」 炭素のつながり方で,有機化合物の種類が変わる レジ袋やペットボトルに使われる「ポリマー(高分子)」 コーヒーブレイク 化学の知見が宇宙物理学の発展に貢献 |
3.自然界の背景にある法則をさぐる「物理」
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中高の「物理」では,こんな内容を学ぶ エネルギーは,形が変わっても総量は変わらない あらゆる物体の運動に通じる「運動の3法則」 運動量は,運動の勢いをあらわす量 質量をもつ物体には引力がはたらく コーヒーブレイク 長年の常識を否定したガリレオの発見 気体の圧力は,温度が低くなるほど小さくなる 音も,光も,電子もすべて「波」 音の高さは,音の波長で決まる 光が凹レンズを通過すると,広がって進む 光は波長ごとに名前がつけられている コーヒーブレイク シャボン玉が七色に光るわけ 磁石を動かすと電気が流れる「電磁誘導」 電流を生みだす「電圧」,電流をさまたげる「抵抗」 コーヒーブレイク 物理学と生物学の知見を医療に応用 |
4.地球や宇宙のダイナミックな変動「地学」
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中高の「地学」では,こんな内容を学ぶ 地震や火山噴火の原因は,地球をおおうプレートの動き 火山活動が,さまざまな鉱物を生みだした 時代ごとにことなる粒子が重なって「地層」となる およそ27億年前,地球にシアノバクテリアが大発生! 中生代に恐竜が誕生。そして哺乳類の時代がはじまる 蒸発した海の水が,陸の雨になる 地球は,太陽から放射エネルギーを受けている 「太陽系」は,地球を含む八つの惑星をもつ コーヒーブレイク 月の誕生が地球の運命を変えた 宇宙は,およそ138億年前に誕生した 太陽の中では核融合反応がおきている 光り輝く恒星も,やがて“死”をむかえる 太陽系が属する天の川銀河と,その外側の宇宙 コーヒーブレイク 理科の知識を総動員して「地球外生命体」を探査 |