4 年: 研究する

4 年になると、研究室に所属して卒業研究に取り組みます。配属の時期や決め方は、大学によって異なります。東京理科大学の化学科では、3 年度のうちに配属が決まり、3 月上旬に卒業研究のための防災と安全の集中講義を受けます。

化学の研究室は、大きく分けると、新しい物質をつくる研究室、物質の性質や反応を測る研究室、計算機で分子のふるまいを予測する研究室があります。東京理科大学の化学科の大学案内には、2025 年 4 月 1 日現在の研究室が紹介されています。その中には、外からの刺激で形や色を変える「分子スイッチ」をつくる研究室があります。

同じ大学案内には、レーザーと顕微鏡で狭いすき間の水を調べる研究室や、スーパーコンピュータと AI でたんぱく質の動きを予測する研究室も並びます。高校の授業で使える安全な化学実験を開発する、化学教育の研究室もあります。何をつくり、何を測りたいかから考えると、研究室を選びやすくなります。

卒業研究の題は、研究室の分野によってさまざまです。下の図は、琉球大学の理学部化学系で、2025 年度の卒業研究発表会(2026 年 2 月 13 日)に並んだ題の一部です。この日は、1 日で 41 件の口頭発表が行われました。

沖縄本島の河口のマイクロプラスチックや、サンゴの白化に関わる海水中の物質を測る研究があります。海の生き物から新しい分子を探す研究、新しい錯体や触媒をつくる研究、機械学習で反応の速さを推定する研究もあります。化学が扱う範囲は、フラスコの中から海や大気まで広がっています。

このプログラムには、「特許案件のため非公開」とされた題も 2 件あります。特許に関わるため、内容を公開していない研究もあるのです。

卒業研究では、反応が教科書どおりに進まないことのほうが普通です。目的の物がほとんどできなかったり、思わぬ物ができたりします。そこで、温度・時間・溶媒・触媒の量などの条件を 1 つずつ変え、そのたびに収率を測ります。

下の図は、温度だけを変えて収率を比べる例です。温度を上げると反応は速くなりますが、上げすぎると、できた物が壊れたり、余計な物が増えたりします。いちばんよい条件を数字で絞り込むのが、合成の研究の基本です。

何週間も条件を変え続けた末に、NMR に狙いどおりの信号が並んだときの手ごたえは格別です。日本学術会議の参照基準も、実験が計画どおりに進まないときや予想外のことに、その都度考えて対応する体験の大切さを挙げています。

化学科は、大学院へ進む人が多い学科です。東京理科大学の大学案内(2026)によると、理学部第一部化学科の 2024 年度の卒業生 127 人のうち、98 人が大学院へ進みました。進学率は 77.2% で、およそ 4 人に 3 人です。

4 年の 1 年間は、研究の入口に立ったところで終わることが少なくありません。大学院の修士課程の 2 年間で、テーマをさらに深め、学会で発表する人もいます。卒業研究で始めた問いを、自分の手で先まで追いかけられるのが、大学院に進む大きな理由の 1 つです。

日本学術会議の参照基準は、学生の資質や能力を伸ばすうえで、卒業論文の研究が果たす役割は大きいとしています。大学院に進むか就職するかは、研究室の先生や先輩に相談しながら決めていきます。