アメリカでは対照実験について中学校から習う

僕の経験に基づいて、「日本の教育では、対照実験について、習わないよ」とアメリカ人の友達に言ったら、アメリカでは、中学校でも習うよって言ってました。それで、実験をやるときに、コントロールをきちんととって実験するように説明されるとのことです。

一方で、僕は、公立の中学、高校、大学ときて、暗記中心の教育を受けたので、論理的に、なぜこの科学的事実が導き出されたのか、それが説明される授業を受ける機会がありませんでした。 つまり科学的方法に関して、教わる機会がありませんでした。

この素養の違いがあって、基礎科学分野においては、いまだにアメリカと日本では差があるわけです。前から言ってるように、作文教育もあって、アメリカの教育は日本に比べ、よりアウトプットにフォーカスしていて、サイエンスには向いていますね。 なんであの大学院生が、科学的手法を使いこなしているかも、よく分かりました。西洋式の教育があったからですね。

絶望した！

さよなら絶望先生 特装版1

キングレコード (2007-09-26)
売り上げランキング: 7424

おすすめ度の平均:

極めだしたら止まらない(笑)
アニメ化は難しいと思われた原作を想像以上の出来栄えにしたスタッフの力量に感謝！
うーん
第２話が最高に良かった。
絶望した！

Amazon.co.jp で詳細を見る

それで、「日本人はアメリカにたくさん留学しているのに、なんで日本の科学教育システムは変わっていないのか？」と聞かれました。一つの無難な答えは、「伝統ある、旧来の教育方式をいきなり変えるのは難しいから」です。日本の教育システムを変えて、日本社会がよくなるかも分からないので、難しいところです。

生産工学と研究: 論文生産工程を改善する

最近気が付いたのは、研究者を論文を生産する工場と見立て、生産工学の手法で、論文を生産する工程を改善することができることです。

実験系の論文生産までの工程をすごく単純化して考えると、以下のようになります。

1. 仮説をつくる
   　　　↓
2. 実験系構築
   　　　↓
3. 実験・解析
   　　　↓
4. 論文執筆
   　　　↓
5. 論文投稿・アクセプト

このような工程を経て、最後の論文のアクセプトまでいければ万々歳です。

論文のアクセプトまでいかないと、いつまでたっても、研究者としては、評価されません。工場でも、最終製品までつくらないと、儲けにつながりません。仕掛品を大量に作っても豊かになれないので要注意です。働いても働いても、最終製品をつくらないと、評価されません。研究でいう仕掛品とは、試していないアイデアとか、やりかけの実験系、論文になっていない実験データ等です。途中で止めてたままにしていると、働いた甲斐がなく、非常にもったいないです。

実験ばかりこなしても、仕掛品がたまるばかりで、最終製品にはたどりつきません。全体で見て流れをよくすることが大事です。

最終製品までいけるようにして、全体最適を目指すには、生産工程のボトルネックを発見して、そのつまっている点を改善するのが大事です。僕は論文執筆に、ボトルネックがあったので、そこを解消して、少しずつ全体の流れがよくなってきました。日本の教育を受けてきた人は、論文執筆にボトルネックがあることが多いので、そこに気をつけると論文生産までの流れがよくなるはずです。

生産工学を勉強したことも、論文生産プロセスを改善するのに役に立ったりします。僕は全体最適ができていなかったので、こういうことを、もっと若いときに知っていたらと悔やまれます。タイムマシンに乗って、昔の自分に教えてあげたいです。

アートと研究

アートと研究は似ているところがあると思います。だからメトロポリタン美術館(The Metropolitan Museum of Art, New York)とニューヨーク近代美術館(MoMA The Museum of Modern Art )に行って、多くの芸術作品を見たときは、研究をやる上で、大変勇気付けられました。



Piet Mondrian. (Dutch, 1872-1944). Composition with Red, Blue, Black, Yellow, and Gray. 1921.


個人的に、アートと研究は、次の点が類似していると思っています。

• 個人的な経験や想いを、他人に伝えようとしている。
• 作品を完成させる必要がある。
• 作品を発表しないと、評価されない。
• 作品としてのまとまりが要求される。
• 作品としてのまとまりや価値は、人が評価を下す。
• 好きなことをやると同時に、生活のための仕事もする必要がある。

主に、作品を作って、残そうとしているところに、強い類似性があるように感じています。

僕は昔は、研究者と芸術家は全く違う人種かと思っていましたが、よくよく考えると、案外似ているところがあるものです。また似ていると思ってるから、アートやデザインをやっている人と話すときに、僕は波長が合うのを感じます。

一方で、違うところもいろいろあります。アートは、デジタル化することが非常に難しく、基本的に複製できない。研究者の方が分析的で、芸術家の方がより直感的。芸術家よりも研究者の方が生活を立てやすい。などが思いつきます。

アートを見ていると、僕も、生きてる内に何か伝えよう、何を作品を残してから死にたいという、内的な製作意欲が湧きあがってきます。こういうモチベーションは僕にとって大事で、つらいことも耐えられるようになります。お金や他人の評価などにも左右されにくいです。美術館に行くと、こういうやる気が出てくるのでいいですね。

とは言うものの、貧窮していたゴッホを見ると(MOMAではゴッホ展をやっていた)、研究でも、豊かに生活する上でも、お金は大事なので、収入の確保も大事だと、密かに考えるのでした。どうしても僕は俗世的なので、この結論になってしまいますね。

優れた大学院生の「考具、技術と性格」

2008年8月6日MITのPh.D. Defenseのときにいた大学院生は、優れた人でした。彼のレベルで、サイエンスもエンジニアリングもできて、かつ人格でも優れている人はほとんど見たことがありません。一緒に研究室に滞在していた時期は8月の一ヶ月間しかなくて、過ごす時間が短かったのが残念でした。人との協調性が高く、協力的で、聞けば、いろいろと教えてくれました。見習いたいところがたくさんありました。

彼は、その協力的な性格に加え、瞬間的に、いろいろな考具(考えるための道具[下のリストの1～9])や技術(下のリストの10, 11)を使いこなし、かなり効率的でした。考具や技術が瞬間的に使いこなせるかどうかは、車の運転と同じで、訓練しだいでどうにかなります。自分も真似したいところがあるので、彼の持っていた優れた能力を、忘れないように書いておきます。

彼が持っていた優れた能力リスト(1～9: 考具、10, 11: 技術)

1. 行う実験が最小限。目的のことが検証できるデータだけをとろうと、いつも心がけている。Whitesides' Group: Writing a Paperの概念を完璧に取り入れている。
2. 仮説・検証のサイクルが短く、改善が早いので、すぐに問題が解ける。
3. システムを組んで、楽をするのがうまい。実験条件のグラフを作っておいて、何回も再利用する、簡単なプログラムを組んで、自動化するなど。
4. システム全体でうまくいくように考えている。必要でなければ、部分にこだわらない。
5. 何かを確かめるための対照実験を一瞬で考えて、実施できる。実験で問題が起きたら、すぐにその問題を確かめるための実験ができる。
6. グラフをつくるのがうまく、定量的にデータをとる能力が高い。そのグラフの色使いは、Natureを彷彿とさせる。
7. よく絵を描き、その絵は分かりやすい。絵で問題を考えるのがうまい。
8. 自分で作業することにこだわっておらず、誰が何に詳しいか知っている。
9. 英語で書くのも読むのも早い。カナダ人だから英語はネイティブ。
10. ソフトウェアのショートカットを完璧に使いこなしていて、ソフトウェア作業の仕事が早い。Adobe Illustratorを僕の3倍近い速さで操作してたときは、衝撃的だった。
11. 自分で電子工作、機械工作ができる。ドリルの穴あけぐらいは自分でやってしまう。

これらのリストの項目は、ゆっくりでもそれに気が付いて、実行するのは難しいのに、完全に自分のものにして、瞬間的に使いこなせているところがすごいです。実行スピードが非常に速い(考えずに使いこなすレベルになってる)のが大きなポイントです。「腑に落ちるところまでやるべき」というのは、あまり強調されていないと思いますが、大事なポイントです。

こうなった理由ですが、推測でしかありませんが、優れた人たちからいろいろと真似して、意識して見に付けられるよう、繰り返しトレーニングを行ったからだと思います。僕も、彼のように、彼のような優れた人の真似をするよう心がけたいですね。

日本へ帰る準備

気が付いたら、帰国まで、あと3週間強しかありません。始まりがあれば終わりがあるわけで、そろそろ帰る準備をし始めました。日本に着いてから、あれをやっておくべきだったと思っても後の祭りです。そうならないように、実験に限らず、帰る前にやることはリストアップしてこなしていきます。

1. まず日本に戻ったときに、すぐにいろいろなものが再開できるように、いろいろ手を打っておくことです。実験開始にあたって、一番時間がかかりそうなところ(クリティカルパス)を、予めスタートしておくのがよいと思います。アメリカから頼めるものは、もう頼んでおくことにします。
2. 帰国後に書くべき報告書の類も、書けるところは書いておき、発表も、作れるところは作っておくのがよいはずです。今は書きやすいです。
3. アメリカで安く買えるものは今のうちに買っておく。
4. 知り合いたちに帰る挨拶する。
5. 共同研究者から、学べる手法は全部学んでおく。
6. 今の研究室で学べる手法は全部学んでおく。デジタルデータ化するとよい。
7. ボストン近郊で行きやすい場所は、今のうちにいっておく。
8. ボストンのいろんな研究室を見て回る。
9. ニューヨークも時間を作って、見てくる。これは、今見ないと、次に行けるのが、いつになるか分かりません。こういうのは、もう期日を決めてしまって、予約してしまうのがいいんでしょうね。そうしたら何をしてでも、無理やり行けるようになりますから。
10. 作りかけの陶芸の作品は完成させておく。
11. その他: 日本に帰国するための事務処理たち(銀行口座解約？、大使館での帰国手続き、支払いを全部済ませ、Netflixを解約する)

これだけリストアップすると、もう何をやるにも、全然時間が足りないことが分かりました。

このリスト以外にも、まだ読みきれていない項目があって、他の人が、僕が帰国だと聞いて、何か頼んだり、食事に行ったりしそうなのが、帰国2週間前に、立て込みそうなことです。さらに、何かやろうとしていても、PCが壊れたり、銀歯がとれたり、クレジットカードが使えなくなったり、予期しないところから、必ず問題が起きます。もしものための余裕時間も含まれた、最高にうまい計画が立てられると理想です。そんなのなかなかできませんけどね。

せっかく立てた計画も、物理的、精神的な限界、社会情勢の変化があって、リストのうち、いくつかは計画変更します。これは当然のことで、2008年9月10日アメリカでもっと英語を学習するためにで書いた5項目のうち、計画変更したのは、4項目！もあります(変更の理由はすべて説明できます)。ここで大事なのが、とにかく頭の中から出してしまって、脳のメモリを無駄に使わないことですね。

自分の使用率100%

やることが多すぎて、仕事に対する、自分の使用率が100%になっていました。その原因の一つは、日本とアメリカに両方籍があって、双方の期待に応えようとしているからでした。

僕の場合、両方に籍があるので、求められるトータルの成果は、片方だけに所属していたときよりも高くなります。片方だけに所属したときに求められる成果を、100ずつとして、留学割引でそれぞれの成果を60ずつにしてもらったとしても、総和の成果は120になっています。それが普通の人よりもやることが多くなる理由です。

おそらく、日本に籍を残したまま、海外に出てきている人は、同じ状況に陥いりやすいと思います。これに対する対策は？やることを減らせないとしたら、こなす効率を今よりもっと高くすることでしょうか。

使用率100%

突然CPUの使用率が100%になったり、自分の使用率も100%になったりして、Blogを書くのに支障がありました。それで2日間Blogのエントリができませんでした。忙しくするのは好きじゃないので、なんとかこの状況から、賢く抜け出したいところです。

データ整理のよい点

先週の10月28日は、かっこよい微生物の写真を見つけるために、昔のデータをあさっていました。僕の研究に関して、先生に取材があったからです。もし今の状態で記事になったら、僕としてはちょっと気恥ずかしいですね。なぜなら僕はまだ何もやってない気がするからです。堂々と記事に出せるように、びしばしよい結果を出していきたいところです。 今回はまあまあの写真が見つかって、一見落着でした。

さて僕は、このような機会を利用しまして、定期的にデータ整理します。データ整理のよい点は主に3つあります。

1. 今回のように使えるデータが見つかり、使えないデータが減ります。使えないデータとは、何を意図して実験をしようとしたか、どの条件でその写真を撮ろうとしたかも、思い出すことができないものです。定期的に見ておくと、実験のデータの背景を忘れにくいです。
2. 検索性の向上。それには2つの原因があります。1つは、何回も見ていると、どこにそのファイルを置いたかが、思い出しやすくなること。2つめは、データを見ると同時に、フォルダ名の配置を変えたり、ファイル名も分かりやすくするからです。
3. データを見返すことで、新たに気がつくことがあります。今回は、2つのことに気が付きました。まず「2種類の顕微鏡で撮った写真を見比べたときの、その顕微鏡間の性質の差」と「最適な対物レンズの倍率」です。

新しく写真を撮るのも大事だけど、それを使わなかったり、写真を見ても、考えなかったら、働いた分の意味がないわけです。このように定期的に見返したりすると、使える写真が出てきたり、忘れにくくもなったり、新しく気が付くこともあったりして、働きも報われるものです。

日本の大学で聞いた、アメリカの大学院生の噂

僕は日本の大学で、アメリカの大学院生の以下のことをよく聞きました。ほんとかどうか知らないから、ずっとほんとかなと思っていました。こんなこと聞いたことありませんか？

• 1) 発表がうまい
• 2) 日本に比べて質問をたくさんする
• 3) よく働いている

アメリカに来て観察した結果、上記の主張は、以下のような修正が必要だと思います。

• 1) 一部の人の発表がうまい。スライド作りと、発表の論理構成はうまくない。ほとんどの人の話し方は、堂々としていて、聴衆と向き合っていてよいと思う。
• 2) 理解できた発表に対しては、たくさん質問する。どうでもいい発表に対しては、質問しない。分からなかった場合は、基本的にみんな静かになる。
• 3) ごく一部の人だけが、週末もよく働いている。ほとんどの人は午前9時~午後5時の間しか働いていない。

アメリカの大学院生が噂どおりだったら、見ていて参考になるので、うれしかったのですが、真実がいつも美しいとは限らないですね。

アメリカの典型的なプレゼンテーションのスライド

(さきほどの先生と内容は無関係です)
アメリカや国際学会で聞いた、アメリカのプレゼンテーションのスライドの特徴を、まとめて書いておきます。

アメリカの典型的なプレゼンは、内容をとにかく盛りだくさん入れます。たくさん内容を入れたいので、1枚のスライドに、6枚の図を入れたり、文字のサイズに12ptとか使ったりします。

そうすることの問題は、グラフや図が十分な分解能で読み取れないことです。 プロジェクタのピクセル数が1024 x 768 pixelしかないところに、たくさんの図を入れても、分解能が十分ではなく、たとえ視力がよくても、読み取るのは、至難の業です。

大量の情報を入れてしまう原因は2つ考えられます。1つは、「内容をたくさん入れたスライドで頭がよさそうに見せる効果」を狙うのが原因です。もう1つは、伝えたい内容がたくさんあって、どれも捨てきれないことです。

大量に情報を入れたプレゼンは、頭がよいように見せられる利点がある一方で、次の欠点があると僕は思っています。大量の情報に思考力がついていかず、どれもこれも伝わらなくなることが多いことです。

上記の大量情報スタイルがアメリカの典型だと思いますが、アメリカでも、極僅かに真逆の方式があったりします。例えばSteve JobsやAl Goreのプレゼンです。彼らのプレゼンでは、1枚のスライドに、1つの図しかないことが多いです。このスタイルの方が、僕は理解しやすいと思っています。ただYoutubeでしか見たことがなく、アメリカの典型的なスタイルとは言えません。

Jongyoon Han先生のセミナー (Academicな内容です)

今日は、Jongyoon Hanという先生のセミナーに行ってきました。ソウル大出身でMITの先生です。

内容は、ナノフィルターを使って、生体分子を分離するという話でした。分野でいうと、分析化学になると思います。マイクロチップを用いて分析化学をしている人は多いですね。1時間ぐらいで、この先生の研究室で発表された論文20編ぐらいの内容を話していて、圧倒されました。Lab Chip, Analytical Chemistry, Nature Biotechnology, Natureが代表的な論文でした。論文ベースのプレゼンでした。MicroTASという学会に投稿した同じものを、ほとんど同時にLab Chipにも投稿しているのは、アメリカだなあって感じがします。

この先生のグループを見ていても思うのが、データを取るのがうまくて、それで論文にまとめるのがうまいという強い印象です。この辺は、アメリカにいて、僕がかなり見習っておくべきポイントだと思います。大事ですね。

「デバイスうごく」 <プロジェクトの前半で成果を出すと信頼を得やすい>

MITに来てから1ヶ月強で、計10種40個以上のデバイスを試作したあげく、昨日9月13日にきちんと目的の動作ができるデバイスができました。ハードウェアの方は一段落といったところです。たくさんのデバイスを作る間に、作り方と条件を変えたときの影響も理解したので、この先の変更も容易だと思います。

プロジェクトの前半にハイペースで仕事をして、成果を出すと、何がよいかというと、みんなの評価が簡単に上がることです。「もうデバイスができた!?」、「きれいにデバイスができてるね～」、「前に同じもの作ったことがあるんじゃないの？(ないです)」とか聞くと、モチベーションを上げやすいですね。

プロジェクトの前半に可能な限り頑張る方法は、「コンサルティング入門」(下記リンク参照)という本に書いてあった方法です。「プロジェクトの前半で頑張って、成果を出すと、顧客の信頼を得やすい。それがコンサルティングの会社でも行われてる働き方なんだよ」って韓国人の友達に教えてあげると、そんな方法もあるんだねーと納得してました。

前半に色々済ませておくのは、僕みたいに仕事量が決まっている人にとっては、よい方法です。ただ早く仕事を終わらせると、どんどん違う仕事が降ってくる環境の人には、悩ましい方法ですね。


BBTシリーズ8 コンサルティング入門 (BBTビジネス・セレクト 8) (単行本) 内田 和成

MIT内のBank of Americaで銀行口座をつくった

MITでの料金を支払うために、MIT内のBank of Americaで銀行口座をつくりました。手続きは、20 - 30分ぐらいで終わりました。やはりMITの中にある店舗なので、行員は留学生の対応に慣れており、大変手続きがしやすかったです。 そういう場所を探すのが、楽をする秘訣でしょう。
また事前にアメリカの銀行システムを勉強しておいたので、行員の説明の90%近く理解できたことも、スムーズにいったポイントでしょう。

口座を作るのに必要だったのは、(1)パスポートと(2)MITのID、(3)住所を証明する書類、(4)最低入金額$50(Checking accountとSaving accountに$25ずつ)だけでした。必要かと思われたSSN(Social Security Number)を見せてくれとは、言われませんでした。

ついでに海外送金の方法も教えてもらい、日本からのお金の受け渡しの選択肢が1つ増えました。Bank of Americaでは、日本の送金を受け取るのに、$15の手数料がかかります。この手数料があるので、戦略的に送金する必要がありそうです。

銀行口座はあっけなく開けました。これでばしばし料金支払いを進めたいと思います。

事務処理再開 MITでの料金を支払うために

事務処理が面倒くさいあまり、放置していたけど、いい加減やらないとストレスを感じるので、やることにしました。 とくにMITの料金支払いが滞ると、延滞料として、Monthly Rate: 1.50%, Annual Rate: 18.00%もとられるので、前もって処理しておく方がよいです。

それでさきほど10月分の定期券の料金を支払おうとしたところ、定期券の料金を含む下記項目の料金の支払いは、現金とクレジットカードは受け付けていないことに気がつきました。(MIT does not accept cash or credit card payments for student accounts.)

• tuition and fees 授業料
• on-campus housing 寮費
• TechCASH account charges 電子マネーの手数料
• MIT student extended insurance plan 保険の費用
• medical charges 医療費
• library fines 図書館の罰金
• 定期券の料金

じゃあ、どんな方法が使えるのかというと、主な支払い方法は以下の3種類です。

• Electronic payments from a U.S. bank account (アメリカの銀行口座からの電子支払い)
• Check (小切手)
• Wire transfer (電信送金)

ただこれら全ての支払い方法は、アメリカの銀行口座を持っていることが前提です。なので料金を支払うために、アメリカの銀行口座を作る必要があります。それで、さっき銀行まで行って口座を作って来ました。<次の投稿へ続く>

実験の失敗。2度目は繰り返さない。

さて今日は実験の失敗の話です。

半日かけて作った型の上に、樹脂を流してオーブンの中に入れました。樹脂を固めるためです。このオーブンは80℃の設定で、いつも80℃で樹脂を固めています。このときも80℃の設定でした。いつもと違うのは、オーブン内のプレート中段か、上段に置いて固めていたのを、今回はプレートの下段に置いたことです。上中下段で、見た目に差はありません。

15分たって、オーブンを開けてみると、型と樹脂を入れていた容器が変形しています。知らなかったのですが、なんとオーブンの下段だけ、120℃ぐらいになっているのです！そして上中段だけが、80℃なのです。但し書きもなければ、見た目にも差がないので、全く気がつきませんでした。120℃にしたせいで、型が壊れてしまいました。どかん。半日を失う。使ったオーブンも設計が悪いと思います。

つまらないことでまたやり直しです。でもこういうことは非常によくあることです。次こそはやらないぞ！と思ってBlogに書きました。

研究室にかかってきた電話の件数 → 2件/月

これはありえないと思ったのが、研究室にかかってくる電話の件数の少なさです。2件/日でも少ないと思いますが、僕が滞在している中で実際にかかってきていたのは、2件/月でした。ではどうやって連絡しているのでしょう？みんな基本的には、個々人の携帯電話でやりとりしているようです。もしくはEmailで済ませることが多いようです。
僕は電話が少ない方が落ち着いて、仕事もはかどるので、この環境がかなり気に入っています。

週報への驚き

アメリカに来てから、毎週、A4用紙2ページ程度の週報を書いて提出しています。 週報とは、その週にやったことをまとめたものです。

僕は、別にそんなこと普通にできるよねー、と思っていました。
でも実は、日本人のマメさが成せる技かもしれません。

週報を書いてる途中に、イタリア人の先生(同じ研究室に研究出張で来ている)が近くに来たので、週報のことを話しました。すると、アメリカに来て一番驚いたのは、君が毎週週報を書いて、先生に送っていることだよ！！と言われました。
「イタリア人は毎週少しずつ書くのが苦手」、 かつ「イタリアとアメリカよりも、イタリアと日本の方が文化的に距離が遠い」ということでしょうか？

ちなみに同じ研究室の大学院生も驚いていました。

どうやらこのマメさは、国際競争力があるようですね。日本では当たり前のことが、もう少し幅広い視野では当たり前じゃないと気が付けるのが、留学の醍醐味です。

ついに論文第一稿完成

前述(8月17日)の論文第一稿が完成しました。
約一ヶ月前の、7月7日から書き始め、ようやくここにきて、考察の部分も終わり、必要な事項は全部埋めました。
これから細かい整合性をとったりするので、大変かもしれませんが、だいぶいい感じです。 これからは、いかに人の力を借りて、校正できるか考えて、気を抜かず、やり抜き通したいです。

投稿までもうあと一踏ん張り！

盛りだくさんの一日

かなり盛りだくさんの一日でした。研究者にとっては、模範的な日ではないでしょうか。

まず朝から、論文を書いて、クリーンルームで実験しました。午後は、制御用ソフトウェアについて学び、さらにデバイスの設計もしました。その合間に論文を読んで、メールに返信して、運動もしました。

まだ帰宅してませんが、帰宅後は、借りている部屋を掃除して、服の洗濯をしたあと、荷詰めしないといけないでしょう。何しろ明日がアパートの退去日なので。

8月は今日みたいなハイペースで進め、いろいろ終わらせるので、9月はもう少し休めるはずです。

朝から晩まで論文を

ようやく住む場所にも困らなくなり、研究にも集中できるようになったので、朝から晩まで合計10時間ぐらい、論文を書いていました。
現象がうまく説明できるグラフが描けないか、ずっと工夫していました。そのかいもあって、よいグラフが描け、現象が分かりやすく表現できるようになってきました。書くのに時間がかかるのは、どの形が一番よく主張を表現でき、説明しやすいか、探しながら書き進めているためです。
これだけやっても、まだ山場の考察が残っていて、書き上げるのに、あと20-30時間以上はかかる予想です。
かなり労作ですが、面白い論文になるでしょう。