本学位プログラムでは、重粒子線医理工学の基礎を修得した上で、関連する幅広い科学分野への展開を可能にする講義や実習を行い、さらに企業や関連医療施設でのインターンシップ等を行うことによって、大学院修了後のキャリアパスの拡充を図ります。また、重粒子線科学の幅広い視点を修得させるために、大学院生を国際会議や海外の研究機関に派遣（国際教育研修）し、国際的に活躍できる若手研究者を育成します。
こうして、国際的なレベルの放射線腫瘍医、物理工学研究者、医学生物学研究者のリーダーを養成し、質の高い研究者・研究開発者を国内外の放射線・重粒子線の研究拠点や重粒子線治療施設に提供します。
履修対象者は医学系研究科医科学専攻及び理工学府の大学院生になります。本学位プログラムは、医学系研究科では4年間、理工学府では博士前期・後期課程の5年一貫のプログラムです。優秀な学生は医学系研究科では3年間で、理工学府では4年間で大学院を修了可能なカリキュラムとなっています。
医学系研究科又は理工学府における学位審査に合格しプログラムを修了した学生は以下の内容が付記された学位記が授与されます。
【医学系研究科に入学した者】 学位：博士（医学） 学位記の内容：重粒子線医理工学グローバルリーダー養成プログラムの修了を付記
【理工学府に入学した者】 学位：博士（理工学） 学位記の内容：重粒子線医理工学グローバルリーダー養成プログラムの修了を付記
本プログラムは、医学・歯学・薬学・獣医学部の6年制学部卒業生や理工学部の4年制学部卒業生、またはその他の博士前期課程及び修士課程修了生から優秀な学生を選抜し、医学系研究科又は理工学府に入学した者のみがプログラムを選択し履修することができます。 また、理工学府においては、多様な学生を受け入れるため社会人経験者等の方でも履修しやすいよう編入学制度（博士後期課程）も実施しています。
医学基礎技術実習、基礎連続講義を履修します。その他に、必要に応じてローテーション制による研究成果考察セミナーに参加します。
主専攻科目とリーディング大学院の医科学専攻専門科目と医理工連携共通専門科目を履修します。また、Qualifying Examinationにより研究基礎力の試験を行います。その他に、生命倫理公開セミナーや研究活動活性化プログラムにおける大学院生によるワークショップに参加します。また、高度医療機器開発産業、関東地域のがんセンター、粒子線治療施設でのインターンシップや国内外の教育研究連携施設や国際原子力機関（IAEA）での短期研修実習等を行います。
研究成果を学位論文にまとめます。必要な単位を取得し学位審査を通過すれば、博士（医学）となります。大学院の各過程において、国際的に著明な研究者からなる国際アドバイザリーボードによる研究指導や助言を受けることができます。
学府共通教育科目、医理工連携科目を含めた学府開放教育科目、技術マネージメント科目、各教育プログラムのコア科目を履修します。それに加えてリーディングコース科目で医学の基礎的な知識及び重粒子線に関する知識についても履修します。また、医学物理士の資格取得を目指す学生は、医学物理に関する基礎的な科目も必要に応じて履修します。 一部の講義は、医学系研究科において履修することもあります。2年次には、QE Master Courseにより研究基礎力の試験を行います。
学府共通科目、学府開放専門科目（医理工連携科目）、各領域専門科目を履修します。また、自分の専門分野以外の分野の研究室で、一定期間研究に従事することで学生に幅広い視点を身に付けることを目的とした、リーディング専門分野技術実習科目（他分野研究実習）を履修します。また、高度医療機器開発産業、粒子線治療施設でのインターンシップや国内外の教育研究連携施設等での短期研修実習等を行います。
学府共通科目、学府開放専門科目（医理工連携科目）、各領域専門科目を履修します。また、Qualifying Examinationにより研究基礎力の試験を行います。
研究成果を学位論文にまとめます。必要な単位を取得し学位審査を通過すれば、博士（理工学）となります。大学院の各過程において、国際的に著明な研究者からなる国際アドバイザリーボードによる研究指導や助言を受けることができます。
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