旨在培養未來科學家的「全球科學課程（GSC）」令和元年發表會於2019年11月16日和17日在日本科學未來館舉行，來自日本全國約50名高中生分享了各自的研究成果，進一步加深了友誼。
15所大學推選50名高中生展示研究成果
GSC的目標是培養引領世界的科技人才，由JST理數學習推進部與日本各大學合作於2014年度起動。日本全國有15所大學透過GSC向高中生提供科學教育課程，約750名學生在大學教師等的支援下進行了專業性比較高的學習和研究活動。在今年第六屆的發表會上，由各大學推薦的50名學生進行了39項展板發表，其中10項研究在第二天還進行了口頭髮表。
經過最終檢驗，神戶大學、兵庫縣立大學、關西學院大學、甲南大學與啓明學院高中共同實施、高三學生三井愛理髮表的「渦蟲體長的量測方法」獲得文部科學大臣獎。
渦蟲是生活在淡水中的生物，形似扁平水蛭，無論切成多少段，每段都能再生。關於這種超強的再生能力，此前已經有很多相關研究，但都是爲了將渦蟲的研究「定量化」。
美國遺傳學家託馬斯·亨特·摩根1904年發表的論文仲介紹，將渦蟲頭部切成「非常短」的小段後，會發生「極性反向」，在本來應該再生尾部的位置成長出頭部。要想驗證摩根所說的「非常短」的長度，需要進行定量評估。
三井着眼於渦蟲的體長量測方法。渦蟲的伸縮性很強，長度會隨着狀態而變化，因此一直沒有能穩定測量體長的方法。三井認爲：「要想讓此前‘定性’的研究‘定量化’，就必須確立體長測量法」。
三井發表「渦蟲體長量測方法」
三井透過讓渦蟲振動使其體長穩定，然後冷卻固化，經過這樣反複試錯，拍攝了渦蟲在圓形培養皿側面爬行的影片。利用獨特的方法計算出了體長。利用爬行5秒以上的影片，分別在時長的1/4、1/2、3/4這3個時間點測量體長，計算了多次測量的平均值。
透過不同個體進行試驗發現，利用這種方法能穩定測量渦蟲的體長。透過提高影像的解析度，能以8％左右的體長差異顯示出個體的顯著差異。另外，透過用影像比較個體之間存在差異的虎紋三角渦蟲的體表圖案，還成功地準確掌握了切斷位置。現在正利用該方法，對摩根實驗進行追加驗證。
三井總結髮表内容時表示：「利用這項研究成果，可以量化研究渦蟲的再生機制。透過使各基因的表達量與正確的位置相關聯，能從分子生物化學的角度評價摩根等人的研究。將來或許還能爲使用iPS細胞的再生醫療的隊形變換等做出貢獻」。
因爲敬仰山中伸彌教授而對醫學感興趣的三井從高二開始參加神戶大學的GSC課程。不但與同齡的高中生進行交流，還到美國的大學發表了研究内容，三井說：「不僅瞭解到廣泛學習各個領域的知識有助於開展研究，還發現自己對探索生物學奧祕很感興趣，已決定升學時選擇生命科學系」。關於此次的發表會，她表示：「相互介紹彼此的研究成果並交流了意見，這是在學校無法體驗的愉快經歷。度過了非常充實的兩天」。
透過GSC成爲國際研究團隊成員的高中生
獲得科學技術振興機構理事長獎的，是參加慶應義塾大學GSC課程的豐島岡女子學園高二學生細野朝子，她的研究題目是「大氣人造衛星間無線電掩星觀測金星的資料同化」。
金星的固體成分與地球相似，但大氣部分大不相同。金星的大氣大部分由二氧化碳（CO2）構成，而且高度45～70公里附近被厚厚的雲層覆蓋，因此不清楚大氣下層的狀態。
已知金星極地上空的大氣存在溫暖區域被低溫區域包圍的「冷環」等特有的大氣現象，目前正在研究其機制。
作爲調查金星大氣現象的高精度觀測方法，比較有希望的是把偵檢器與地面站之間的通訊使用的無線電用於觀測的「人造衛星間無線電掩星觀測」方法。日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）正在運行的金星探測器「拂曉號」配備了可以發送穩定頻率的無線電的高性能發送器。發送的無線電受金星大氣的影響折射後，接收頻率會發生變化，因此透過分析頻率變化，可根據折射率的高度分佈觀測大氣溫度的高度分佈。
細野透過GSC參加的國際研究團隊成員正向美國國家航空太空局（NASA）提議利用金星軌道上的多個偵檢器實施人造衛星間無線電掩星觀測。研究團隊利用自主開發的金星大氣環流模式等，實施了假說進行觀測的類比實驗，研究了要想獲得足夠的效果，應該發射幾臺偵檢器，以多高的頻率進行觀測。
研究團隊實施了改變觀測地點和頻率的類比觀測，透過觀察冷環的再現精度比較了觀測的有用性，發現在2～3個地點、隔4～6小時進行觀測時能再現冷環、溫度觀測會影響風速場、模式之間的偏差校準具有有效性等。
「大氣人造衛星間無線電掩星觀測金星的資料同化」發表投影片
在實際觀測中，只要有3臺偵檢器就可以在3個地點以2～4小時的隔膜進行觀測。細野介紹說：「研究發現，人造衛星間無線電掩星觀測至少能有效再現極地的大氣現象」，今後將就在觀測地點爲行程的實際軌道上運行的觀測系統準備類比實驗，「希望在冷環以外的現象中也能驗證人造衛星間無線電掩星觀測的有用性」。
關於此次獲獎，細野開心地表示：「能參加包括海外老師在内的國際研究團隊是非常棒的經歷，這不是憑我一個人的能力獲得的獎項。還要感謝與我共同進行研究的同學、支援我的老師們以及周圍的人」。
除此之外，「從沖繩縣土壤中分離致病性鉤端螺旋體」（ 沖繩縣立開邦高中高二學生邱一泓/琉球大學GSC課程），以及「透過固相擴散接合超高溫耐熱陶瓷和鎢」（ 熊本縣立玉名高中高三學生田中光/九州大學GSC課程）獲得了檢驗委員長特別獎，還有6項口頭髮表獲得了優秀獎。
高中生建立科學研究聯繫的平台
在表彰儀式上，文部科學省科學技術與學術政策局局長菱山豐發表致辭，鼓勵了參加GSC的學生，他表示：「透過這個機會與同齡的佼佼者建立聯繫能爲今後在各個領域大展身手起到幫助作用。期待各位將來能夠成爲有能力解決全球規模課題的科技人才，並活躍於世界各地。」
全球科學課程檢驗委員會副委員長隅田學在講評中對參加GSC課程的學生給予了高度評價：「研究内容自不必說，口頭髮表使用的英語和自我表達水平也非常高」。
關於三井的研究，他稱讚說：「挑戰了由摩根先生提出已經過去100多年的問題，從頭開始設計實驗，解決了測量生物體長的課題。這是迴歸科學原點的研究」。關於細野的研究則評價說：「參加國際研究團隊，發現自己的職責並取得了成果，包括未來潛力在内都值得高度評價」，此外還就實施機構慶應大學與海外的大學和研究機構合作推進研究專案表示了讚賞：「是其他機構的榜樣」。
最後作爲主辦方代表登臺的JST理事佐伯浩治建議說：「希望各位同學能利用GSC課程學到的知識、經歷和人際關係，成爲活躍於全球的研究人員。爲此，重要的是認真地堅持追尋自己感興趣的事物。另外，在大學掌握廣泛的文化知識對將來的研究也非常重要」。
獲獎者合影
日文：JST理數學習推進部 Rao Chigusa
中文：JST客觀日本編輯部翻譯整理
