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1876年（明治9年）の札幌農学校開校以来、120余年にわたる研究の成果として、400万点にもおよぶ貴重な学術標本を蓄えてきた。
大学博物館構想は、札幌農学校設立当初から初代教頭クラーク博士がすでに提言しており、その後、農学部付属植物園や農学部博物館が設立された。全学的な資料を集約する総合博物館設置の検討は、1966年（昭和41年）に始まり、理学部の建物を再利用することで構想がまとまり、1999年（平成11年）設置に至った。
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| 北大総合博物館 |
常設展示は北大歴史展示、学術テーマ展示、学術資料展示から構成される。
○北大歴史展示：大学の歴史と通底する精神（「紳士たれ」「大志を抱け」、自由・ 自主・独立、開拓者精神、実学の精神）の紹介
○学術テーマ展示：現在大学で取り組んでいる主な研究を４テーマに分けて紹介
・生命ー多様性と普遍性
・生態系：循環から見る自然と人ー森・土・水
・北方研究：変動する北東ユーラシア
・人類と科学技術
○学術資料展示：標本陳列展示。現在は、地球惑星科学分野のみ公開。生物学分野も準備中。
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| 北大歴史展示 |
学術テーマ展示：北方研究 |
術資料展示：デスモスティルス（手前）とニッポノサウルス（奥） |
北大は、国内屈指の生物分類研究者数を誇り、とくに化石を含む生物系（昆虫、魚、菌、陸上植物、海藻）標本が充実し、タイプ標本（新種を発見したときに使われた標本）は、約1万1千点におよび、世界各地からの研究者の利用が絶えない。
その他、オホーツク文化・アイヌ文化関連の考古資料や岩石、鉱物などの地質標本も充実しており、データベース化をすすめ、研究および展示への利活用が期待されている。
なかでも昆虫標本は，日本最初の昆虫学教室が開設されて以来の標本が蓄えらており，九大とならび昆虫少年や研究同好者あこがれの教室で学生も全国からあつまる。
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| バラエビス（タイプ標本） | ウスバキチョウ（タイプ標本） |
総合博物館全景
札幌で初の本格的鉄筋コンクリート建築といわれるレンガ造りの趣きある建物で、展示面積2,700m2、収蔵面積2,500m2、のべ床面積9,000m2の大学博物館となる。
現在、3,000m2分の改修が済み、学内各所に保管されていた標本資料が、順次、総合博物館に移されはじめている。
収蔵庫は、資料ごとに分けられ、各資料に適切な状態で保管できるよう整備がすすめられている。
また，北大は現在も、分類学や博物学に理解のある研究者が多いこともあり、付属植物園、農学部博物館、北方生物圏フィールド科学センター、水産資料館など、総合博物館以外にも、収蔵・展示機能をもった博物館類似施設が学内に充実している。
復元された理学部教授室（雪の研究者、中谷宇吉郎研究室）
普及講演・観察会
展示に加え、シンポジウム（約10回）、セミナー（60回以上）、自然観察会をこれまで頻繁に開催し、高等教育から社会・生涯教育に貢献。
・北方圏・北ユーラシアの鉱物資源と熱水活動
・甲虫類の多様性と生息環境
・千島列島の生物多様性 など
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| 土曜市民セミナーの風景（総合博物館知の交流コーナーにて） | 北大構内での自然観察会 |
博物館独自の研究としては、とくにロシア人研究者との交流が活発で、極東アジア、サハリン、千島列島を中心とした共同調査プロジェクトを実施している（研究報告等参照）。
・オホーツク文化集団の形成と変容・サハリン島の生物多様性に関する研究
・韓国およびその周辺海域の魚類相 など
また、21世紀COEに「新自然史科学創世」というテーマで採択され、地球科学分野と生物分類・進化学分野を融合させた研究を博物館のスタッフを含め展開中である。
ボランティア
ボランティアも充実し、学生から教職員、一般社会人にいたる62名が標本整理・作成、展示解説翻訳などの活動に参加。
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| 昆虫標本を整理するボランティア |