船井情報科学振興財団

12月報告書University of California, San Diego
Bioengineering, Undergraduate
2024年6月

松尾理夏

私は Bioengineering 専攻の学部生として、University of California, San Diego に在籍している松尾理夏です。6 月半ばに学期が終了し、UCSD での生活も残り 2 年となりました。前回の報告書以来、Winter Quarter と Spring Quarter を経て、多くのことを学びました。今回の報告書では、学業面について詳しくお話ししたいと思います。
まず、Winter Quarter についてです。私が受講したものは、3 クラスが Upper Division でした。これらの中でも最も興味深かったのは、CHEM7L です。なぜなら、滴定やスペクトラム測定などの基礎的な化学の実験を周りの友達と協力して行うことが出来たからです。実験のほとんどは１、２週間かけて合計で９時間ほど使うことが多かったです。
実験で失敗することもありましたが、その操作の原理を一つ一つ知った上で、行う必要があったので、非常にためになりました。実験ノートの書き方も丁寧に教えてもらうことができたので、あやふやだった点などがなくなりました。
私の専攻に関連する、BENG 130 と BENG 140A では、主に熱力学と生物学を学びました。これらの授業は教科書に書かれていること以外を問われることも多々あったので、積極的にオフィスアワーに行きました。そこでは、Teaching Assistant (TA) からマンツーマンで教わることもあり、より学習が捗りました。

以下が Winter Quarter で受講したクラスです。
Winter Quarter-

BENG 130. Biotechnology Thermodynamics and Kinetics
生物学的物質とプロセスを支配する物理原理の入門書。熱力学的原理、生命の構造基盤、分子反応と動力学、生物現象を説明するモデル。

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BENG 140A. Bioengineering Physiology
生物工学を学ぶ学生のための、制御機構と工学原理に重点を置いた哺乳類生理学の入門書。基本的な細胞機能、生体制御システム、筋肉、神経、内分泌、循環系。

-MAE 40. Linear Circuits
線形集中パラメータ電気回路の定常および動的挙動。キルヒホッフの法則 RLC
回路 ノード解析とメッシュ解析 オペアンプ 信号の取得と調整 電気モーター 工学における設計応用。

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CHEM 7L. General Chemistry Laboratory
分析、無機、物理、合成技術に関する 1 年間の入門トレーニングを 1 学期に集中的に行う。

-MATH 20E. Vector Calculus
重積分の変数変化、ヤコビアン、 線積分、 グリーンの定理。 ベクトル場, 勾配場、 発散、 カール。 球座標/円柱座標。 多変数のテイラー級数。曲面積分、ストークの定理。ガウスの定理、保存場。

次に、Spring Quarter についてです。今回は全てで 5 つの授業を取りました。一般教養として取る必要のある授業は Writing と Visual Art のクラスとなっており、他は専攻の必修授業でした。この中で私が最も苦労したのは、Mechanical Aerospace Engineering
107 です。学習した内容は、主に誤差の分析や機械がどのように情報や誤差をインプットしているか、どのように機械が解を探すかです。Bisection Method、 False PointIteration、 Secant Method、 Newton-Raphson Method などを勉強しました。また、これらのアルゴリズムを MATLAB でどのように再現するかも学びました。プログラミングがまだ手慣れていない私にとってはこの MATLAB に打ち込む作業が苦難でした。しかし、今年の夏はプログラミングを習得するために東京大学先端科学技術研究センターにてインターンをしようと思います。
また、最も楽しい授業は、Visual Art 3 です。この授業は他と異なり、遊んでいるように思えます。何をするかというと、ピタゴラスイッチを作ったり、現代の物を用いてスカルプチャーを作ったりしています。現代のものというのは、木や石や草などのものではなく、プラスチックやフロス、耳栓、アルミホイル、CD などです。クラスメイト全員がしっかり製作してきていたので、完成度の高い作品ばかりで楽しく見ることができました。私はフロスを用いて蛇を作りました。

以下が Spring Quarter で受講したクラスです。
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BENG 100. Introduction to Probability and Statistics for Bioengineers
確率と統計の基礎。トピックには、確率空間、確率変数、独立性、一般的な分布、CLT、推定誤差、最尤法、仮説検定が含まれる。各トピックには記述問題が用意されている。生物工学の問題への応用についても議論する。

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BENG 140B. Bioengineering Physiology
生体工学を学ぶ学生のための哺乳類生理学入門。制御機構と工学原理に重点を置く。消化器系、呼吸器系、腎臓系、生殖器系、代謝の調節、防御機構。

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MAE 107. Computational Methods in Engineering
科学計算とアルゴリズム入門、反復法、線形方程式系とその応用、非線形代数方程式、関数の補間と微分、最適手続き、データフィッティングと最小二乗法、常微分方程式の数値解法。

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WCWP 10B. The Writing Course B
WCWP 10A を修了したウォーレン・カレッジの全生徒に必修のセミナー形式のリーディングとライティングのコース。資料に基づいて論証し、批判的な文章を書くことに引き続き重点を置く。

-VIS 3. Introduction to Art Making: Three-Dimensional Practices「コンセプチュアル」という考え方をベースとしたアート制作のための入門コース。レクチャーは、アートの世界とそうでない世界のさまざまなコンセプチュア
ルな遊びについての知識の銀行として存在する。スタジオ・セクションでは、あらゆる "素材 "を使って、これらのアイデアを個人やグループのプロジェクトに取り入れることを試みる。

課外活動面においては、インフルエンザワクチン開発のための研究を引き続き行っています。その他にも、京都大学からの名誉教授らを招き、HomeLab というスタートアップ会社を指導する施設の代表取締役と合同でイベントを開きました。これは、私がイベントオーガナイザーとして所属している、SCIENCE and INNOVATION for the NEXT
GENERATION (SING)の活動の一環であり、日米の科学者達や起業家を結びつける組織の年間行事の一環です。今回は、さまざまな方にご参加していただき、大規模なネットワーキングの会とすることができました。今回の活動を通して面白いなと感じた部分

は、アイデアを持った会社を教育し、自立できるようなベンチャーにさせる機関が存在し、成功例が思った以上にあると言うことです。日本ではあまりこのような活動を聞いたことがありませんでしたが、アメリカでは私のバイト先のすぐ下にあったように、身近なところにある部分が良いと感じました。将来はベンチャー企業を引っ張って行きたいので、いろいろなことを隙間時間に尋ねて聞きたいと思います。
最後に、学期終わりに Destress として Universal Studios Hollywood へ行きました (Fig1)。日本のものとどのように異なるか気になっていましたが、実際に行ったところ、全てが２倍で大きいような気がしました。朝は 4 時に起床し、日帰りでサンディエゴから行ったのですが、十分楽しむことができました。日本にはないシンプソンズなどのキャラクターがいて楽しかったです。また、近場では、Glider’s Port (Fig 2)という崖の上から海を眺めることができる絶景ポイントに行きました。キャンパスから徒歩 10 分ほどで、非常に綺麗な眺めなので、これからも通おうと思います。

Figure 1 Universal Studios Hollywood.

Figure 2 Glider's Port.