hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カドミウム超集積植物を含む各種植物のカドミウム毒性の評価

ハクサンハタザオは近年、日本の汚染地域で見出された植物で、CdとZnを体内に集積する。21日間Cd処理(0,10,100,400μM)で水耕栽培したところ、400μMにおいてさえ、地上部、地下部共に乾物重の減少が無かった。培地濃度400μMにおいて植物部位のCd濃度は葉で5,640、茎で6,640、根で16,000μg g^<-1>であった。この結果はこの植物がファイトレメディエーションに用いることが出来ることを示していた。さらに、この地上部のCd濃度は、この植物が新しい超集積植物である可能性を示していた。Cd汚染土壌に存在するCdを含む重金属の形態を検討する実験として、わが国の4つの汚染土壌と非汚染土壌をKashem and Singhの方法により土壌中のカドミウム(Cd),銅(Cu),鉛(Pb),亜鉛(Zn)を6段階に連続分画し、その存在量を測定した。6つの画分は水可溶性(F1)、交換性(F2)、カルボン酸結合性(F3)、酸化物結合性(F4)、有機物結合性(F5)と残渣(F6)に分けられた。土の全濃度はCdでは0.69から13.5、Cuでは23から133、Pbでは19から359、Znでは90から704mgkg^<-1>であった。汚染土壌の重金属含量は非汚染土壌より5から18倍高かった。金属の可動性を評価する指標である可動性係数[MF=(F1-3/F1-6)×100]はCdで最も高く(43%)、Cu(<3%)で最も低く、Pb(11%)とZn(14%)は中間的な値を示した。汚染土壌では、非汚染土壌よりも可動性係数は数倍高かった(CdとZnでは5倍、CuとPbにおいては2倍)。このことはCuやPbよりもCdとZnのほうが人間活動により付加された金属が主に可動性画分(F1-3)に存在することを示唆しており、工業地帯に隣接する地域で生産される作物の危険度が高いことを示していた。金属の植物に対する毒性は土壌中の化学形態による。そこで、本年度は、Cd汚染土壌を用いてその存在形態の評価を行った。4つのCd汚染土壌(秋田、宮城1、宮城2、群馬)と4つのCd非汚染土壌を用いCd、Cu、Pb、Znの科学形態を6つの画分(可溶性(F1)、交換性(F2)、炭酸塩(F3)、酸化物(F4)、有機体(F5)、残渣(F6))に連続抽出法により分離する実験を行った。硝酸ー過塩素酸分解法により測定した土の金属含量は(mg kg^<-1>)Cdでは0.69から13.5、Cuでは23から133、Pbでは19から359、Znで90は704であった。Cu以外は汚染土壌が非汚染土壌の5から18倍高かった。汚染土壌のCdは主に"交換性"画分に存在した(28から48%)が、非汚染土壌においては"残渣"(F6)画分が最も高く(29から32%)であり、"酸化物"(F4)、"有機体"(F5)画分、可動性と考えられる"可溶性"(F1)、"交換性"(F2)、"炭酸塩"(F3)画分がそれに続いた。非汚染土壌においては、Cu、Pb、ZnもまたCdと同様の分配を示した。しかし、Cuについては"残渣"(F6)画分に続いて"有機体"(F5)画分が2番目の含量が多かった。そのことはCuが有機物と強い親和性があることを示していた。Cdの可動性画分存在率[MF=(F1からF3までの含有量/全含有量)×100]はCd汚染土壌で平均64%、非汚染土壌で平均22%であった。これらの値は、他の元素の値に比べ最も高かった。例えば、実験に用いた8つの土壌の平均値はCuが3%以下であり、Pbは11%、Znは14%であった。Cd汚染土壌において可動性画分へのCdの分配率が高いことは、土に含有されたCdが植物に吸収されやすい形態で存在する割合が高いことを示唆しており、その画分のCdが植物のCd害の発生を導くことを示唆していた。最初に水耕コマツナに対する1-10μMの濃度Cd過剰実験を行い、2.5μMで過剰症として生育量の減少、葉におけるクロロシスが現れる結果を得た。この時、過剰症を軽減するために培地のMg, K, NaのSO_4塩の濃度を上昇させる実験を行ったところ、Mgが最も地上部の生育を改善した。この時、いずれの塩も地上部のCd濃度を減少させることが示された。2.5μMCd添加の水耕培地のMg濃度を10倍(10mM)に上昇させると地上部の生育量と葉の葉緑素含量はほぼ正常レベルに回復し、地上部のCd含量はほぼ半分に低下した。しかし、Cd汚染土壌へのMgSO_4などのMg塩の施用は、コマツナに対し効果を持たなかった。

これらの結果は、高濃度のMgがCdの地上部への吸収と移行を抑制することを示していたが、その効果は植物生理学的な効果であると思われた。近年、新しいCdの超集積植物ではないかといわれているハクサンハタザオをCd濃度10,100,400μMで水耕栽培して、そのCd過剰耐性を検討した。その結果、この植物は400μMまで植物の生育が低下せず、地上部のCd濃度は6000μg g^<-1>に達した。100μg g^<-1>が超集積植物の判定基準であるので、この植物は超集積植物であると思われた。また、同様の実験をZn、Cuについて行った結果、この植物はZnの超集積植物でもあることが示された。また、わが国の4種類のCd汚染土壌をKashemらの方法でCdの存在形態により6つの画分に分けてCdの定量を行う実験を行い、既存のCd抽出法との比較を行った。わが国のCd汚染土壌では、22から64%が植物に吸収される画分にCdが存在することが示された。また、既存の方法は、全Cdの一部を抽出しているが、可溶性Cd、不溶性Cdなどの画分とは一致しないことが示された。このKashemらの方法は、今後、利用価値のある方法であると思われた。ハクサンハタザオは近年、日本の汚染地域で見出された植物で、CdとZnを体内に集積する。21日間Cd処理(0,10,100,400μM)で水耕栽培したところ、400μMにおいてさえ、地上部、地下部共に乾物重の減少が無かった。培地濃度400μMにおいて植物部位のCd濃度は葉で5,640、茎で6,640、根で16,000μg g^<-1>であった。この結果はこの植物がファイトレメディエーションに用いることが出来ることを示していた。さらに、この地上部のCd濃度は、この植物が新しい超集積植物である可能性を示していた。Cd汚染土壌に存在するCdを含む重金属の形態を検討する実験として、わが国の4つの汚染土壌と非汚染土壌をKashem and Singhの方法により土壌中のカドミウム(Cd),銅(Cu),鉛(Pb),亜鉛(Zn)を6段階に連続分画し、その存在量を測定した。6つの画分は水可溶性(F1)、交換性(F2)、カルボン酸結合性(F3)、酸化物結合性(F4)、有機物結合性(F5)と残渣(F6)に分けられた。土の全濃度はCdでは0.69から13.5、Cuでは23から133、Pbでは19から359、Znでは90から704mgkg^<-1>であった。汚染土壌の重金属含量は非汚染土壌より5から18倍高かった。金属の可動性を評価する指標である可動性係数[MF=(F1-3/F1-6)×100]はCdで最も高く(43%)、Cu(<3%)で最も低く、Pb(11%)とZn(14%)は中間的な値を示した。汚染土壌では、非汚染土壌よりも可動性係数は数倍高かった(CdとZnでは5倍、CuとPbにおいては2倍)。このことはCuやPbよりもCdとZnのほうが人間活動により付加された金属が主に可動性画分(F1-3)に存在することを示唆しており、工業地帯に隣接する地域で生産される作物の危険度が高いことを示していた。
ＭＰＡ（海洋保護区）導入の理論的研究

申請者は申請書内の研究目的・内容[3]にある,社会経済学的な視点を取り入れた海洋保護区(MPA)の効果的な導入方法を明らかにする研究をすすめてきた。この研究において,漁業資源管理をするにあたり,努力や海洋保護区配分の最小単位である管理単位スケールの選択が,経済的便益や資源量などの資源管理の帰結に重大な影響を与えることを明らかにし,資源の生物学的特性に関する情報の他に,管理者らの意思決定も管理の成否に大きく関わる可能性を示唆した。また,伝統的な資源管理モデルを空間明示的なモデルに拡張し,最も重要な漁業資源管理の指標の一つである最大持続生産量(MSY)がどのように影響を受けるかを明らかにする研究を行った。モデルを空間明示的に拡張した場合,得られるMSYの値は必ず伝統的に使われてきたMSYの値より低くなることがわかった。すなわち,現実の空間構造を無視している伝統的なモデルは,MSYを過大に見積もっている可能性があることを示唆する。さらに,申請者は空間構造・齢構造を取り込んだ資源動態モデルを発展させ,MPAの導入が漁獲量を増加させるための理論的条件を初めて導きだした。この条件は,漁獲対象種1個体当たりの再生産数が中庸な値になるとき達成され,同時に漁獲高を増加させるという観点からみると,MPAは必ずしも有効な管理手段では無い事を示唆する。以上の3研究は現在論文にまとめ,審査中である26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。申請書類内の研究目的[1]に関しては,漁業者の行動を規制しない,結果として漁獲努力が増加するような海洋保護区の導入は,保護区導入後にも漁獲圧を変化させない場合に比べて,海洋保護区の資源回復効果や,レジームシフトに対する頑健性の改善効果が常に低く抑えられる事を示した。また,レジームシフトを起こしうる(よって複数安定状態が存在する)海洋生態系内においては,理論,実証研究を含む,これまでの数多くの先行研究が示してきたような「sedentary speciesは海洋保護区の回復効果を最も享受しやすい」といった結論とは全く逆の結果を導きだした。この事実は,海洋保護区導入にあたって,複数安定状態の重要性を軽視するべきではないという示唆を与える。以上の結果は現在国際誌へ投稿中である。また研究目的[2]にあるように,2012年度中にカリフォルニア大学デイビス校Department of Environmental Science&PolicyのMarissa Baskett博士,また同大学のDepartment of Wildlife,Fish&Conservation BiologyのLouis Botsford博士のもとを短期の研究滞在をし,生態学的なプロセスの中に人間の意思決定の要素を組み込んだモデリングに関する共同研究を行った。これは生態系の観測プロセスに掛かかるコストおよび海洋保護区から得られるベネフィットの関係を明らかにするものであり,限られた予算の中でいかに海洋保護区の効果を引き出せるかを議論する事を目的としており,現在,数値シミュレーションを行っている。また同じく研究目的[2]にある,ランダム群集行列を用いたモデリングは,島根大学生物資源科学部の舞木昭彦准教授との共同研究をしており,現在計画通り進行中である。昨年度より投稿中であった申請書の研究目的・内容[1]の研究は国際誌Journal of Theoretical Biologyに受理された。これはしばしば崩壊漁業資源にみられる,漁獲量の大幅な規制後にも長期的に資源回復が起こらない現象に対し,複数安定状態の存在が資源回復の起こらない現象に寄与している可能性に言及したものである。また,この現象に対して海洋保護区導入という観点から議論し,漁獲量の規制の空間的スケールが資源回復の成否に影響する主なメカニズムである可能性を示した。また本年度の9月末より申請書内で言及されているカリフォルニア大学のMarissa Baskett教授と,研究目的・内容[3]にある,社会経済学的な視点を取り入れた海洋保護区の効果的な導入方法を明らかにする研究を行っている。この研究では特に人為的に決定可能な空間スケール(資源管理領域の空間的単位など。以下マネジメントスケールと呼ぶ)が資源管理のアウトプットにどのような影響を及ぼすかについて数理的に解析したものである。一般的にマネジメントスケールが小さくなればより適応的な資源管理ができる可能性が高まるが,そのマネジメントスケールを達成するためのコストや達成後のコスト(アセスメントなど)とはトレードオフの関係にあり,そのため資源管理の経済的利益を最大化させるような最適なマネジメントスケールが存在することを明らかにした。これらの研究は現在論文にまとめ国際誌へ投稿準備中である。さらに上述の研究[3]の発展として,しばしば資源管理計画でみられるようなマネジメントスケールの階層化(これは例えばトップダウン型の資源管理において,ステークホルダーの上位層(政府など)と下位層(漁業者など)間でマネジメントスケールが共有されないような場合に生じる)が引き起された際,上記の最適なマネジメントスケールのアウトプットにどのように影響を与えるかを明らかにする共同研究を,上述のBaskett教授に加え,同大学のJames Sanchirico教授らと行っている。

また,伝統的な資源管理モデルを空間明示的なモデルに拡張し,最も重要な漁業資源管理の指標の一つである最大持続生産量(MSY)がどのように影響を受けるかを明らかにする研究を行った。モデルを空間明示的に拡張した場合,得られるMSYの値は必ず伝統的に使われてきたMSYの値より低くなることがわかった。すなわち,現実の空間構造を無視している伝統的なモデルは,MSYを過大に見積もっている可能性があることを示唆する。さらに,申請者は空間構造・齢構造を取り込んだ資源動態モデルを発展させ,MPAの導入が漁獲量を増加させるための理論的条件を初めて導きだした。この条件は,漁獲対象種1個体当たりの再生産数が中庸な値になるとき達成され,同時に漁獲高を増加させるという観点からみると,MPAは必ずしも有効な管理手段では無い事を示唆する。以上の3研究は現在論文にまとめ,審査中である26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究[1]を予定通り投稿し,また研究[2]に関しても順調に進展しているため。研究[1]が国際誌に受理され,研究[3]も投稿準備中であるため。研究[2]の評価基準を海洋保護区導入だけの議論に限定せず,漁業の影響を調べるように拡張してやると生態系インパクトに関するより包括的な議論を行える事がわかった。よって保護区の議論も残しつつ,漁業が生態系全体にどのように波及し,それらが回復などに同影響を及ぼすかなどを議論する。研究[3]が仮定しているステークホルダーのperfect knowledgeの仮定を緩めたり,マネジメントスケールの階層化を取り入れた場合の効果を議論する。
視運動性後眼振の年齢変化および臨床研究

ヒトの視運動性後眼振の正常値を求める目的で,健常者の147名の視運動性後眼振を測定し解析した.すべての被検者に,投影式視運動視激装置により60°/秒の等角速度水平性視運動刺激を45秒間負荷後の後眼振を暗所開眼にてENGで記録した.記録されたサンプル数は,0秒から180秒までの幅広い範囲に認められた.従って本研究ではOKANのI相を次の3つ,つまり10秒未満を低反応,10-59秒を中反応,60-180秒までを過大反応とし分類した.それぞれの割合は46.9%,42.2%,10.9%であった.各被験者の左右視運動性後眼振は一様ではないため,そのI相時間の組み合わせから6型9種に分類し,それらの性別,年齢別頻度と,視運動性後眼振I相の眼振数,II相の出現頻度を調べた.1.型分類とその頻度:両側中反応型の対称性(1a型)10.9%,非対称性(1b型)15%,両側過大反応型の対称性(2a型)2.7%,非対称型(2b型)1.4%,両側低反応型の両側反応なし(3a型)と両側反応あり(3b型)25.2%,一側低反応と他側中反応(4型)31,3%,一側低反応と他側過大反応(5型)4.1%,一側中反応と他側過大反応(6型)9.5%に分類した.2.型分類と性別,年齢別検討:性別,年齢別にみて,型分類の頻度に特徴はなく,両側低反応型(3a型,3b型)は各年代とも一様に認められた.3.その他:視運動性後眼振I相の最大緩徐相速度平均値は8.6°/秒(SD:7.0),総眼振数平均値は22.8打(SD:14.8),右後眼振I相持続時間,左後眼振I相持続時間の平均値はそれぞれ27.3秒(SD:40.2),21.7秒(SD:34.0)であった.後眼振II相は9例,6.1%に認められたがIII相は観察されなかった.4.健常人のOKAN-I相は低反応より過大反応まで広く分布し,左右差61.2%に認められ,性別,年齢別特徴がなく,疾患の病巣診断に本検査を利用する場合に十分な注意が必要である.以上が本研究のまとめである.ヒトの視運動性後眼振の正常値を求める目的で,健常者の147名の視運動性後眼振を測定し解析した.すべての被検者に,投影式視運動視激装置により60°/秒の等角速度水平性視運動刺激を45秒間負荷後の後眼振を暗所開眼にてENGで記録した.記録されたサンプル数は,0秒から180秒までの幅広い範囲に認められた.従って本研究ではOKANのI相を次の3つ,つまり10秒未満を低反応,10-59秒を中反応,60-180秒までを過大反応とし分類した.それぞれの割合は46.9%,42.2%,10.9%であった.各被験者の左右視運動性後眼振は一様ではないため,そのI相時間の組み合わせから6型9種に分類し,それらの性別,年齢別頻度と,視運動性後眼振I相の眼振数,II相の出現頻度を調べた.1.型分類とその頻度:両側中反応型の対称性(1a型)10.9%,非対称性(1b型)15%,両側過大反応型の対称性(2a型)2.7%,非対称型(2b型)1.4%,両側低反応型の両側反応なし(3a型)と両側反応あり(3b型)25.2%,一側低反応と他側中反応(4型)31,3%,一側低反応と他側過大反応(5型)4.1%,一側中反応と他側過大反応(6型)9.5%に分類した.2.型分類と性別,年齢別検討:性別,年齢別にみて,型分類の頻度に特徴はなく,両側低反応型(3a型,3b型)は各年代とも一様に認められた.3.その他:視運動性後眼振I相の最大緩徐相速度平均値は8.6°/秒(SD:7.0),総眼振数平均値は22.8打(SD:14.8),右後眼振I相持続時間,左後眼振I相持続時間の平均値はそれぞれ27.3秒(SD:40.2),21.7秒(SD:34.0)であった.後眼振II相は9例,6.1%に認められたがIII相は観察されなかった.4.健常人のOKAN-I相は低反応より過大反応まで広く分布し,左右差61.2%に認められ,性別,年齢別特徴がなく,疾患の病巣診断に本検査を利用する場合に十分な注意が必要である.以上が本研究のまとめである.
Oxford & Cambridge Unionsの討論に見る英語の論述表現

Cambridge Union Societyの成立事情とこれまでの活動状況,討論のスタイルに関する基礎的情報を収集することができ,さらに実際のdebateへの参加および動画によって得られた多くの実例の分析により,英語論述表現の典型的様式を明らかにすることができた。英語だけでなく,日本の言語及び歴史・文化を比較の観点として設定し日英の修辞・文化等へのアプローチに新しい光を与えることができた。第一に,本研究の課題に掲げているOxford Union Society (OUS)およびCambridge Union Society(CUS)の成立事情や現在の活動状況,および討論スタイルに関する資料を収集した。大きな活動としては,25年8月14日にCUSとの会合を設定することができたのでPresident他1名の運営委員に対するプレゼンテーションおよび意見交換を行った。その後,『議論能力の熟達化プロセスに基づいた指導法の提案』(中野美香著)を中心としたParliamentary Debateに関する文献を調査し,現代におけるディベートの実態を把握した。特に「動議」に関する歴史データを調査し,「動議」の特徴と多様性に関する知見を得ることができた。その結果,OUS & CUSにおいては,討論・議論という理知的・論理的な行為の中にも,ユーモア感覚およびユーモアの効果を得るための言語の機能が重視されていることがわかった。第二に,複数の大学の大学院生をもとに作業グループを編成し,OUS & CUSにおけるディベートの模様をホームページおよびYouTubeの動画により調査した。特に,Richard Dawkins, Craig Murray等のプレゼンテーションの一部をスクリプトに起こし,英語の修辞・論理表現を考察した。高度な言語技能の駆使,歴史・文学等に対するallusionに満ちた内容構成,および人間性への洞察を含む英語表現は,Oxbridgeならではの豊かな教養を背景とするディベート文化を作り上げていると考えられる。第三に,研究計画に掲げていた古代ギリシャ・ローマの文献調査については,文献目録の作成に取り掛かり一部文献の調査を行ったのみで,本研究の課題に照らして貴重な知見を得るに至っていない。しかし,古代ギリシャ・ローマの修辞技法に関する協力者が得られたので今後,研究グループの編成および研究会の開催により,研究を展開していく予定である。第一に,初年度において,OUS & CUSにおけるディベートのスクリプトを起こし,英語の修辞・論理表現を考察したが,本年度はその際に作成した文書の整理と吟味を行った。特に次の2点を着眼点として設定することとした。(1)本題の導入方法に一定のパターンがあること。(2)本題の論究に一貫性と統一性を与えるために,全体構成と小区分との関係を明確にするマーカーの効果的使用,等が行われること。(3)弁論(特に主張)を押し付けがましくしないための一定の言語的抑制をもった修辞的表現が用いられること。さらに,討論における英語表現の具体的項目として,次のものをリストアップし,上記のスクリプトを材料として,吟味した。(1)隠喩によるイメージの導入,(2)理知への訴えかけ,(3)情感への訴えかけ,(4)頭韻等,音の効果を狙った言語使用,(5)個人的経験への言及と一般論とのギャップがもたらす視点の転換,(6)反復がもたらす効果と逆効果,(7)用語の意味範囲の拡大と限定がもたらす発見の効果,(8)非難のための言語表現とそれがもたらす効果。第二に,研究計画の三番目に掲げていた古代ギリシャ・ローマにおける討論技法に関する研究を十分に行ったうえで英語の論述表現の研究を開始すべきとの反省から,文献目録の充実と文献の購入に取り組んだ。また,古代ギリシャ語,ラテン語の知識は必須であることから,古典語の参考図書を購入し基盤的な研究態勢を整えた。なお,エラスムス(Erasmus )のCopia: Foundations of the Abundant Style (1512)を当初の研究計画には含めていなかったが,研究の途上でその重要性を認識したため,ヘンリー・ピーチャムの著作とともに,本研究の基礎をなすものとして,調査を進めた。Oxford Union Societyの会長と面談し,日英の参加者によるディベート研究プロジェクトの可能性について論議した。またCambridge Union Societyの会長およびディベート担当運営委員とも面談し日英の討議の在り方について議論したうえで,3月25日に招聘講師として講演・討議・ワークショップ等に参加していただいた(「パーラメンタリー・ディベート---200年の伝統から何を学ぶことができるか?」)。この研究会においては,まず,Cambridge Unionにおけるfree speechの精神を,実例をもとに概観し,基本的なパーラメンタリー・ディベートの在り方を確認した。さらに,一方的主張のための討論や,相手を打ち負かすための闘争的言語使用ではなく,討議者双方による意見陳述,また疑問の提示,疑義の展開というプロセスの中で真理が見いだされる,という最終目的が見据えられているかどうかが最大の課題であることが確認され,比較史的な観点で,日本語と英語の論述表現の特徴を考察した。とりわけ大きな成果として見出された事項を次の5項目にまとめることができる。(1)debate, dialectic, parliamentという英語の語源に含まれた「言葉の技術」という観点と政治における討論の発展の歴史との関連。(2)世界の議会における与野党の座席配置のタイプ(イギリス型,フランス型,ドイツ型,北欧型)と,対決・敵対・対峙および協力・協調・友好の関連。(3)討論における他者の存在の意義,つまり,ロゴスを介し人を通して自分を知る,という相対的真理発見のプロセス)

(4)日本の歴史における討論あるいは言語使用の過小評価(安土宗論,現代における「男は黙って」等のキャッチフレーズ)(5)onomatopoeia等の修辞表現と論理表現の衝突。Cambridge Union Societyの成立事情とこれまでの活動状況,討論のスタイルに関する基礎的情報を収集することができ,さらに実際のdebateへの参加および動画によって得られた多くの実例の分析により,英語論述表現の典型的様式を明らかにすることができた。英語だけでなく,日本の言語及び歴史・文化を比較の観点として設定し日英の修辞・文化等へのアプローチに新しい光を与えることができた。ヨーロッパの伝統的な弁論・修辞・論理に関する文献の調査がほぼ終了し,その意味で研究計画の大きな目的を達成することができた。調査の過程で,当初は視野に入れていなかったエラスムスの著作の意義を発見し,研究計画の調整を行った結果,近代以降の英語の論述表現を研究する上で,ピーチャムとともに主要な研究対象とすることとした。このような新しい発見があったことは一つの成果と言うことができる。また,文献の収集という点では,古典語の基本的知識を得るための古典語の参考図書一式を入手した。しかし,古典語の性質上,十分な知識をわずか2年未満で習得することは不可能である。本研究は,今後の長期にわたる研究の基盤的態勢を整えたという意味で一定の成果を上げたと言うことができる。なお,当初予定していたUnion Societyからの講師招聘に関する協議が進展せず,その結果,イギリス式討論の実際に関するOxford / Cambridgeとの意見交換等の見込みを立てることができなかった。そのため,イギリスの大学における討論の様式に関しては文献に頼らざるを得なくなった。英語学ヨーロッパの伝統的な弁論・修辞・論理に関して,当初は視野に入れていなかったエラスムスの著作の意義を発見したことから,近代以降の英語の論述表現を研究する上で,ピーチャムとともに主要な研究対象とすることとした。英語の文献に関しては,さらにエリザベス朝関係の文献収集を進める。それと合わせてフランシス・ベーコンの論理・修辞と伝統的な表現様式の関係を探る。さらには現代英語との関連の可能性を考える。最終年度の終結へ向けて,現代英語における論述表現および修辞表現に関して,学術研究分野(英語の論文と口頭発表)との関連づけを行いながら,高度な技法の細目にわたる項目整理を行う予定である。なお,Union Societyからの講師招聘に関する協議に関して,3か月ほど働きかけをしたうえで,研究会の開催が最終年度終了時までに実現できるかどうかを決定する。実現できない場合には,文献調査と海外の研究者との通信により,一定の目標達成を目指す。討論の動画をさらに視聴し,スクリプトの作成および論理・修辞表現の分析・考察をさらに進めていく計画である。
ALS2遺伝子の機能喪失変異による運動ニューロン疾患発症機序に関する研究

本研究は、家族性筋萎縮性側索硬化症2型の原因遺伝子産物「ALS2」の有するRab5GEF活性に着目し、低分子量Gタンパク質Rab5が担っているとされるエンドサイトーシス、小胞輸送、エンドゾーム融合におけるALS2の分子調節機能についての解析を行い、ALS2の神経細胞内における生理的機能を分子レベルで解明することを目指すものである。平成17年度の成果は以下のように要約される。1.神経細胞におけるALS2の発現および細胞内局在神経系の発達・成熟過程において、ALS2の発現は胎児期に低く、生後721日後に一過性に上昇し、その後はやや低く保たれることが明らかとなった。培養神経細胞を用いた解析により、ALS2は細胞体、樹状突起、ならびに軸索先端のエンドゾーム様膜状構造体に局在することが明らかとなった。酵母two-hybrid、免疫沈降法およびゲル濾過アッセイにより、ALS2相同遺伝子産物ALS2CLがALS2と直接結合すること、2量体を形成すること、さらに8量体ALS2との結合により高分子複合体を形成することが判明した。また、細胞内においてALS2CLは、ALS2の有する初期エンドゾーム融合促進作用をドミナントに抑制することが明らかとなった。3.ALS2の発現誘導可能な細胞株の樹立正常型ならびに変異型ALS2発現細胞株の単離に成功した。4.ALS2喪失がエンドサイトーシスならびに細胞内膜・小胞移送に及ぼす影響RhodamineラベルしたEGFの定量的細胞内挙動解析系を確立した。Als2ノックアウトならびに野生型マウスに由来する線維芽細胞を用いて、EGFをマーカーとしたエンドサイトーシスならびにエンドゾーム動態解析を行った結果、Als2ノックアウトマウス由来の細胞ではエンドゾーム動態に変調(膜融合能の低下)を来していることが判明した。
化学プラント操業現場におけるハザード解析とリスク管理の体系化

化学プラントの生産業務の分析を行い,アクティビティモデルとして整理するとともに,プロセス安全管理のあるべき姿をフレームワークとして提案した.事故事例情報を表現するハザードシナリオグラフを提案し,ハザード伝播構造の検索と解析を支援するシステムを開発した.その他,プラント設計情報を活用したアラーム設計方法,配管の外面腐食検査支援法を提案し,最後に化学プロセス操業現場における労働安全衛生活動に関する今後の課題をまとめた.化学プラントの生産業務の分析を行い,アクティビティモデルとして整理するとともに,プロセス安全管理のあるべき姿をフレームワークとして提案した.事故事例情報を表現するハザードシナリオグラフを提案し,ハザード伝播構造の検索と解析を支援するシステムを開発した.その他,プラント設計情報を活用したアラーム設計方法,配管の外面腐食検査支援法を提案し,最後に化学プロセス操業現場における労働安全衛生活動に関する今後の課題をまとめた.1.化学プラント操業現場における労働安全管理上の問題に関しては,平成15年度からの5カ年計画として「第10次労働災害防止計画」,平成20年度からの「第11次労働災害防止計画」でリスクアセスメントの実施の重要性など,技術面,人/組織面からの安全管理の課題が設定されている.これらの5カ年計画の内容を基に,現場における労働安全衛生管理上の課題について次の点から整理した.(1)製造業における安全管理情報の共有(活用)に関する問題,(2)中小規模事業場における労働災害に関する課題,(3)化学物質の取り扱いに関する課題,(4)安全衛生活動の取り組み(マネジメントシステムの実行)に関する課題.また,米国のOSHA/PSM,CCPS/RBPS,欧州のSEVESOII,国内の各省庁で推進されている安全管理システム等の目的,内容をまとめ,企業における実際の安全管理活動の状況と比較するとともに,課題抽出を行っている.2.化学工学会安全部会の設備保全WGで先行して議論されている設備管理のアクティビティモデルのフレームワークを参考に,プラントライフサイクル全体での安全管理の位置付けを再検討し,IPL(独立防御階層)の概念に従った論理的な安全設計とPHA(プロセスハザード解析)の関係を設計アクティビティモデルとして構築するための見直し,検討を行っている.3.HSG(ハザードシナリオグラフ)モデルを用いた事故シナリオの表現方法を提案するとともに,事故事例情報をHAZOPなどのPHAやプラント安全設計などに活用するための方法を提案した.さらに,ISO15926に基づくオントロジーの概念を用いた事故シナリオモデル作成支援システムを開発し,発表している.化学プラントのリスク管理のためのモデルを提案するとともに,ハザード解析を支援するための事故事例情報の活用について検討した.さらにプラント操業現場におけるアラーム設計(管理),設備診断に関する具体的な技術課題に取り組み,最後に今後の課題をまとめた.以下,要点をまとめる.(1)プラントライフサイクルにわたる安全管理情報活用を目的として,プラント操業現場での活動の中心となる生産(運転と保全)業務の分析を行い,アクティビティモデルとして整理した.またプロセス安全管理(PSM)のあるべき姿を検討し,フレームワークとしてまとめた.このフレームワークの中でPSM情報収集と共有化のための業務の流れや変更管理のための情報のアップデートと伝達の流れなどを確認するとともに,体系化されたPSMとしての有用性を企業有識者を交えたミーティングにおいて検証中である.(2)新規または既存の化学プラントのリスクアセスメントで最も重要となるのは潜在するハザードを如何に発見するかであり,過去に発生した事故事例情報を活用することは有用である.初年度に提案したHSG(ハザードシナリオグラフ)を用いたハザード解析支援システムの適用対象を増やし,シナリオ表現方法とハザード伝播検索システムの改良を行った.(3)プラント操業現場における安全管理の具体例として,プロセスハザード解析結果を用いたアラーム設計(管理)方法,設備管理における外面腐食検査支援方法などの提案を行った.(4)化学プロセス産業の製造現場における労働安全衛生施策の推進について概説するとともに,労働安全衛生活動の取り組みにあだっての課題をまとめた.
遺伝性眼疾患の眼科症候学的および生化学的研究

1.遺伝性疾患の眼所見(a)Waardenburg症候群の診断の基礎となる外眼角間,瞳孔間,内眼角間距離の日本人年令別正常値を計測した。本症の日本人は内眼角間距離の拡大は少なく,虹彩異色や難聴を伴いやすいことを明らかにした。(b)神経線維腫症1は,欧米人では緑内障や視神経膠腫を合併しやすいが,日本人では虹彩結節が高頻度にみられ,視神経膠腫は比較的稀であった。(c)白内障を伴った白子症の一例に人工水晶体挿入術を行い,良好な結果を得た。本症例の毛根チロジナーゼ活性は陰性であった。白子症でも視力回復のためには人工水晶体挿入術を行うべきと思われた。(d)染色体21トリソミーによるDown症候群の一例にLeber先天盲をみた。眼所見を伴った染色体異常の稀な一例と思われた。(e)眼組織の一部が先天的に欠損するOcular Colobomaの1家系3世代3症例を診察した。3世代に及んだのは稀と思われたが,染色体異常や代謝異常を特定することはできなかった。(f)Usher症候群や,(g)Best卵黄様黄斑変性症,(h)黄色斑眼底-Stargardt病の数症例について,染色体,分子生物学,酵素レベルで追求中である。2.薬物による眼疾患モデルの作製過酸化脂質がある種の遺伝性眼疾患の病因に関与していると報告されている。それ故,組織内過酸化脂質を増大させる薬物や農薬を動物に投与して眼疾患モデルを作製した。現在,その病態を解明しつつある。
言語習得の基盤となる社会脳の解明

本研究では、外国語学習場面でこれまで使われている翻訳中心の語彙学習方法とコミュニケーション場面から語彙を推測しながら習得する方法がどこのように異なるのかについて、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討を行った。主要な結果は以下の2点である。第一に、コミュニケーション学習は翻訳中心の学習に比べ、言語コミュニケーション活動に必要とされる広い範囲の脳領域が学習時に関与することである。第二に、記憶を司る海馬、他人の意図を読み取る社会認知領域、運動野が学習者の成績に関与していることが明らかになった。本研究を通して社会的場面からの言語学習の重要性が初めて明らかになった。円滑な外国語運用能力には語彙力が不可欠であることから、第二言語習得研究において、語彙学習に関する効果的学習方法に関する実験が盛んに行われている。一方、脳科学においては、学習方法の違いに注目した研究が散見されるものの、ほとんどの研究が語と語あるいは語と絵の対連合学習を対象としていることから、効果的な語彙教授法に応用可能な研究は大幅に遅れている。コミュニケーション場面から学習する方法は、語彙が使われている類似した場面に重ねて接することで、言葉の形式や意味だけではなく、その語がどのような場面で使われているかという用法も習得可能であると仮定される。本研究では、多くの第二言語学習場面で使われている翻訳中心の語彙学習方法とは異なり、コミュニケーション場面から語彙を習得する方法に注目し、このような方法が記憶定着時期の語彙処理にどのような効果を及ぼすのかを機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討した。結果を分析した結果、ミュニケーション条件で覚えた外国語を処理する際、翻訳で学習した外国語よりも、記憶を司る右半球の内側側頭葉の一部である海馬傍回を有意な活動が検出された。この結果は、コミュニケーション場面から覚えた語彙は翻訳で覚えた語彙よりも記憶が強化される可能性があることを示唆する。本研究の研究成果は言語習得という複雑なメカニズムの解明に貢献するだけではなく、コミュニケーション能力育成のための第二言語教育分野の教授法や指導法の開発に重要な視点を与える。本研究の成果の一部は、平成25年6月長崎で開かれた日本言語科学会第16回年次国際大会で発表、最優秀論文賞を受賞され、高く評価された。また、平成25年11月には北米神経科学会で成果の一部を発表した。外国語はグローバル社会において重要なコミュニケーションツールであるにも関わらず、コミュニケーション場面における言語習得に関する脳内メカニズムはほとんど研究されていない。本研究は、脳機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、我々がコミュニケーション場面から外国語をどのように習得するのかを解明することを目的としている。そのため、成人を対象とした語彙学習と文法学習の二つのfMRI実験を実施する。平成24年度には、多くの第二言語習得場面で使われている翻訳中心の学習方法とは異なり、コミュニケーション場面から語彙を習得する方法に注目し、このような方法が記憶定着時期の語彙処理にどのような効果を及ぼすのかをfMRIを用いて検討した。その結果、ミュニケーション場面学習で覚えた外国語を処理する際、翻訳で学習した外国語よりも、記憶を司る右半球の内側側頭葉の一部である海馬傍回を有意な活動が検出された。この結果は、コミュニケーション場面から覚えられた語彙は翻訳で覚えた語彙よりも記憶が強化される可能性があることを示唆する。更に平成25年、26年度には語彙だけではなく、文法項目までに拡張し、コミュニケーション場面からの学習に関する脳内神経基盤の特定とその効果を検証する計画である。円滑に外国語を運用する能力を高めるために、効果的な学習方法やそれに関与する認知メカニズムを解明する研究が必要とされている。本研究では、外国語学習場面でこれまで使われている翻訳中心の語彙学習方法とは異なり、コミュニケーション場面から語彙を推測しながら習得する方法に注目した。具体的には、コミュニケーション場面から語彙を学習する方法が記憶定着時期の語彙処理にどのような効果を及ぼすのかをfMRIを用いて検討した。コミュニケーション場面から学習する方法は、目標語彙が使われている類似した場面に重ねて接することで、言葉の形式(例えば、音)や意味だけではなく、その語がどのような場面で使われているかという機能も習得可能であると仮定した。平成26年度には、語彙を学習している時の脳活動を測定し、それぞれの学習過程に関与する脳領域と学習者の習熟度に関与する脳領域を分析した。その結果、コミュニケーションから語彙を覚える際には、両半球の下前頭回、側頭葉の後部など言語コミュニケーション活動に必要とされる広い範囲の脳領域が関与しているが、翻訳条件から語彙を覚える際には、左半球の下前頭回のみが活動していることが分かった。

さらに、後日の語彙テストの成績を用いて、相関分析を行った結果、成績が高い学習者ほど、コミュニケーション条件学習で、記憶を司る海馬、他人の意図を読み取る左半球の側頭頭頂接点部、運動野が活性化していた。これらの結果は、目標語彙がどのような文脈で使われているのかをシュミレーションしながら意味を学習することを示唆している。本研究を通して外国語の語彙学習においてコンテクストの重要性が明らかになった。本研究の成果は、平成27年10月に国際学会(Society for Neurobiology of language)で発表後、国際雑誌(Brain and language)に投稿する予定である。言語脳科学研究計画とおりに、fMRI語彙習得実験を行った。右利きの36名の日本人大学生が実験に参加した。fMRI実験は一週間4名しか参加できないため、4カ月の実験期間で行った。実験は二日に分けて行われ、一日目は学習、二日目はfMRIの中で行われる単語認知課題に参加した。学習課題は、学習対象の外国語が使用されている様々なコミュニケーション場面を見ながら単語の意味を推測して覚える条件(コミュニケーション条件)と日本語の翻訳を提示し覚える条件(翻訳条件)の二種類の学習条件を設けた。単語認知課題では、これまで学習したすべての条件の単語の音声のみをランダムに聞いて、意味が分かるかどうかを判断する課題に行った。その際の血流の変化を3T-MRI (フィリップス社製アチーバ)で測定した。分析の結果、コミュニケーション条件で覚えた外国語の処理において、右半球の内側側頭葉の一部である海馬傍回で有意な活動が検出された。内側側頭葉の海馬や海馬傍回はエピソード記憶と意味記憶を結び付ける働きがある領域で、言語習得においては個人の単語の記憶能力に関連すると報告されている。さらに、脳損傷の研究から、右の海馬傍回は言語コミュニケーションにおけるパラ言語的な要素の処理に関連していることが示唆されている。今回の結果は、コミュニケーション場面から覚えた語彙は翻訳で覚えた語彙よりも記憶が強化され、言葉の意味だけではなく、文脈の中でどのように使われているのかという機能まで結びつけて習得されたと考えられる。記憶定着後の脳の変化を分析した成果の一部は、平成25年度6月に開かれる日本言語科学会第15回年次国際大会での口頭発表し、最優秀論文賞を受賞している。また、平成25年10月には「コミュニケーション場面からの第二言語習得」という内容でことばの科学会で招待講演を行い、11月には北米神経科学会で成果の一部を発表した。平成24年度には、予定した計画のとおり、コミュニケーション場面からの外国語の語彙の習得の実験を行った。実験を実施するにあたって、刺激作成、倫理委員会書類作成及び承認、予備実験実施、fMRI被験者募集、被験者事前説明会を終え、そしてfMRI本実験の一部である語彙習得実験を実施した。fMRIの本実験は36名の被験者が参加し、データの一部の分析が終わっている。
インテリジェントシステムを用いた風速予測法開発の基礎研究

導入されている風力発電のほとんどが電力系統と連系されており,また,風力発電出力は風によって大きく変動するため,周波数変動問題による電力系統への影響が懸念されている。もし,一定期間先の風速を予測し未来の風力発電量を把握することができれば,電力系統の安定性確保や発電電力の計画的な運用が可能と考えられる。本研究では,対象地点の局地的気象データを用いてリカレント型ニューラルネットワークにより10分先の平均風速を予測する手法提案した。また,10分先の風速予測システムをモジュール化し,このモジュールを複数個カスケード接続することにより,短時間先の予測期間に対応可能な風速予測システムも提案した。提案手法の有用性を確認するために,予測期間を10分先から24時間先に設定しシミュレーションを行った。その結果,従来の予測法と比べ,30分先から6時間先の予測期間において予測精度の改良が見られた。我が国の風力発電は1990年代から導入量が急増し,2006年末で約150万kWに達している。政府としても,2010年までに300万kWの風力発電導入量を目標としている。しかし,風力発電の出力は風速および風向によって大きく変動するため,電力系統と連系された風力発電機が増加した場合の周波数変動等の電力品質に与える影響が懸念されている。これらの背景を踏まえ,資源エネルギー庁で設置された電力系統連系対策小委員会では,周波数変動対策の一つとして,気象予測に基づく風力発電量予測システムの導入を目標に掲げている。もし,一定期間先の風速を予測することで風力発電出力を事前に把握できれば,電力系統の安定性確保や発電電力の計画的な運用が実現できる。そこで,対象地点における一定時間先の風速を,対象地点の局地的気象データを用いた階層型NNにより予測する手法を提案している。本手法は,気象庁から10分毎に提供される気象データのみを用いて,簡単な構造の階層型NNにより短時間先(ここでは10分先)の風速を予測するシステムである。本手法において,予測誤差低減に有効な気象データの組み合わせについて,Case A:現時点から50分前までの10分間平均風速,Case B: A+現時点から50分前までの10分間平均風速変化量,Case C: B+現時点から50分前までの10分間平均風向の3つの場合について検討した。2000年から2004年の各月に測定された10分間平均風速と平均風向を教師データとして用いて階層型NNの学習を行った。次に,学習により得られた重み係数を用いて,2005年1月12月における10分間ごとの平均風速の予測を行った。その結果,1年間の二乗平均平方根誤差平均値は,Case A: 0.873,Case B: 0.828,Case C: 0.862となり,風速予測システムに平均風速と風速変化量の気象データを入力することで予測精度の向上が確認できた。我が国の風力発電は1990年代から導入量が急増し, 2006年末で約150万kWに達している。政府としても, 2010年までに300万kWの風力発電導入量を目標としている。これまで,予測対象地点における10分先の平均風速を,対象地点の局地的気象データを用いて階層型ニューラルネットワークにより予測する手法を提案した。また, 10分先の風速予測システムをモジュール化し,このモジュールを複数個カスケード接続することにより,短時間先の予測期間に対応可能な風速予測システムも提案している。しかし,持続モデルによる予測結果と比較すると,あまり大きな改善率が見られなかった。そこで本研究では, 10分先の風速予測システムにリカレント型ニューラルネットワークを適用し,短時間先の予測期間における予測精度向上について検討した。まず,リカレント型ニューラルネットワークを用いた風速予測システムをモジュール化し,それを複数個カスケード接続することにより,短時間先の予測期間に対応可能な風速予測システムを提案した。

その結果, 30分先から6時間先の予測期間において,予測精度の改良が見られた。今後, 8時間先から数日先までの予測期間における予測誤差低減のために,風速予測システムの改善に取り組むことが考えられる。
μTASを実現化するマイクロ流体デバイスの好適原理及び構造の創成

生化学分析を微小なチップ上で実現するμTAS(Micro Total Analysis Systems)に関する研究が近年盛んに行われている.本研究では,μTASの基盤技術となるマイクロ流体デバイスの好適原理・好適機構を構築することを目指し,マイクロ流路における混相流について研究を行った.本年度では,前年度まで研究を進めてきた微小液滴生成技術を応用し,生体細胞のカプセル化技術を構築した.構築した方法では,微小液滴の溶液としてアルギン酸ナトリウムおよび生体細胞を混合した溶液を使用し,まず生体細胞を含む微小液滴を生成する.そして,生体細胞を含む微小液滴とカルシウムイオンを含む液滴をマイクロ流路内部で合体させることにより,液滴をゲル化させ,カプセルを生成する.以上の方法により,直径100μm程度の生体細胞を含むカプセルを連続的に生成できる流体システムを構築した.また,微小液滴の生成モデルに基づいて,カプセルの生成機構を考察し,カプセル形状の最適化を行った.構築した生体細胞のカプセル化技術では,マイクロ流路内部で液滴を合体させるため,液滴にマイクロ流路の流体力学的な壁面効果が加わり,最終的なカプセル形状が球形とならない.そこで,液滴を合体させる位置より下流においてマイクロ流路の壁面効果を軽減する様に,マイクロ流路形状を最適化した.最適化したマイクロ流路を用いて実験を行ったところ,カプセルの形状は改善され,変形量の小さなカプセルが生成できることを示した.さらに,微小液滴生成技術を応用して,微小気泡生成技術を構築した.そして,構築した微小気泡生成技術により,直径100μm200μm程度の気泡を生成することが可能であることを示した.また,微小液滴の生成モデルを微小気泡生成モデルへ拡張し,流速の条件やマイクロ流路の流体力学的壁面効果が微小気泡の直径に与える影響について詳細に明らかにした.近年,複雑な生化学分析を微小なチップ上で行うμTAS(Micro-Total-Analysis-Systems)に関する研究が盛んに行われている.通常サイズの機械の場合に,好適原理・好適機構が存在するように,マイクロマシンの世界でも好適原理・好適機構があるはずであり,本研究では,μTASの共通要素であるマイクロミキサーとマイクロポンプの好適原理・好適機構を求めるため,実験及び数値解析を利用して研究を進めている.本年度では,マイクロチャネル内部における2液混合法として拡大縮小流路から構成されるマイクロミキサーの開発を行った.また,溶質濃度により透過光強度が変化することを利用して濃度計測を行う光学的計測法を開発し,混合状態を定量的に評価した.さらに,チャネル内部の流れおよび溶質の拡散現象を解析する数値解析ソルバーの開発を行い,実験結果との比較を行った.その結果,実験結果および数値解析結果は定量的に一致しており,開発した数値解析法によるデバイスの設計が有効であることが明らかとなった.現在,開発した数値解析法によりデバイス形状の最適化を行っている.また,2種類の不混和液体を利用して,マイクロチャネル内部において微小液塊を生成する技術の開発を行った.さらに,液塊生成現象を観察するための光学的計測装置を開発し詳細な計測を行った.その結果,マクロスケールでよく用いられる界面不安定性理論は適用できず,生成現象の周波数が安定領域に存在することを明示することに成功した.さらに,静的な力学的釣り合いモデルを構築し実験結果との比較を行った.その結果,理論解析結果は実験結果とよく一致しており,液塊生成現象を構築した理論モデルにより考察できることが明らかにした.現在は,構築した理論モデルを基準にしてデバイス形状の最適化を行っている.近年,複雑な生化学分析を微小なチップ上で行うμTAS(Micro-Total-Analysis-Systems)に関する研究が盛んに行われている.通常サイズの機械の場合に,好適原理・好適機構が存在するように,マイクロマシンの世界でも好適原理・好適機構があるはずであり,本研究では,μTASの共通要素である流体制御デバイスの好適原理・好適機構を求めるため,実験及び数値解析を利用して研究を進めている.本年度では,マイクロチャネルにおける液体微粒化技術の開発およびその特性解析を行った.また,確立した微粒化技術を応用することで,生体細胞をハイドロゲルビーズに導入する技術の開発を行った.まず,液塊の生成機構を明らかにするために,液塊の大きさおよび生成周波数といった基本的特性と液体流れの関係について実験的に明らかにした.そして,液塊の生成機構および加速運動に関する理論的モデルの構築を行い,実験値との比較を行った.その結果,理論解析結果は実験結果とよく一致していることが明らかとなり,液塊生成現象を構築した理論モデルにより考察できることを明示した.さらに,確立した微粒化技術を応用することにより,生体細胞を数マイクロメートルのハイドロゲルビーズへ導入する技術の開発に成功した.しかし,生体細胞をハイドロゲルビーズへ導入する過程において,液体の流れが生体細胞に力を与え,それにより生体細胞が力学的損傷を受けることが明らかとなった.そこで,液体の流れによる生体細胞の力学的損量を定式化することで,定量的にデバイスの評価を行う方法の確立を行った.生化学分析を微小なチップ上で実現するμTAS(Micro Total Analysis Systems)に関する研究が近年盛んに行われている.

本研究では,μTASの基盤技術となるマイクロ流体デバイスの好適原理・好適機構を構築することを目指し,マイクロ流路における混相流について研究を行った.本年度では,前年度まで研究を進めてきた微小液滴生成技術を応用し,生体細胞のカプセル化技術を構築した.構築した方法では,微小液滴の溶液としてアルギン酸ナトリウムおよび生体細胞を混合した溶液を使用し,まず生体細胞を含む微小液滴を生成する.そして,生体細胞を含む微小液滴とカルシウムイオンを含む液滴をマイクロ流路内部で合体させることにより,液滴をゲル化させ,カプセルを生成する.以上の方法により,直径100μm程度の生体細胞を含むカプセルを連続的に生成できる流体システムを構築した.また,微小液滴の生成モデルに基づいて,カプセルの生成機構を考察し,カプセル形状の最適化を行った.構築した生体細胞のカプセル化技術では,マイクロ流路内部で液滴を合体させるため,液滴にマイクロ流路の流体力学的な壁面効果が加わり,最終的なカプセル形状が球形とならない.そこで,液滴を合体させる位置より下流においてマイクロ流路の壁面効果を軽減する様に,マイクロ流路形状を最適化した.最適化したマイクロ流路を用いて実験を行ったところ,カプセルの形状は改善され,変形量の小さなカプセルが生成できることを示した.さらに,微小液滴生成技術を応用して,微小気泡生成技術を構築した.そして,構築した微小気泡生成技術により,直径100μm200μm程度の気泡を生成することが可能であることを示した.また,微小液滴の生成モデルを微小気泡生成モデルへ拡張し,流速の条件やマイクロ流路の流体力学的壁面効果が微小気泡の直径に与える影響について詳細に明らかにした.
異文化コミュ二ティにおける紐帯と協働型福祉モデル研究ー気づきの伝播と協調に向けて

研究総括として、従前のリサーチフレームの改善、結論の導出を行った。初年度に行った基本的ケース収集、二次的社会的データの収集・解析を踏まえ、関連文献調査探索を経て、協働型コミュニティにおける経済価値及び社会的価値の双方を満たす新たな社会的企業との連携、若手起業家を中心とした緩やかなネットワークによる地域経済基盤づくりの可能性を模索した。主に、社会関係資本及び異文化融合型のコミュニティハブをめぐるサーベイから得られた論点から仮説を立案し、海外における異文化コミュニティ視察、関係者ヒヤリング、グループ討議等の質的手法により、異なる価値観を繋ぎ、イノベーションを喚起する触媒機能の重要性を確認した。英国ドーセット州における東欧移民と協働で地域社会のセーフネット、新たなコミュニティビジネスの担い手育成、拠点となるコミュニティ型小学校をハブとした関係者のネットワーク構成と創造連鎖の発動などを、ガバナー、地域社会の活動団体から得られた知見と示唆から導出。新たな団体や機構に期待するのではなく、従前より地域社会に根ざした触媒アクターの潜在的機能発揮の可能性について、具体的なモデルの立案に至った。しかしながら、本研究が主たる調査地域とした欧州(特に英国)におけるEU域内の移民問題が噴出し、年度途中にはUKBoard Agencyの査証条件の厳格化とも相まって、異文化融合コミュニティの前提となる移民政策の動向にも注意を払うべきことなど、新たな課題も浮上した。移民問題と並ぶ深刻な公的扶助の財政圧迫問題を踏まえ、理念としての異文化融合の前提として、経済的自立支持、ビジネスプランや起業支援の重要性が浮上した。地元の大学やNPOと地方政府との連携による失業者の就労支援、マイクロファイナンス的な小規模事業主としての企業創出に対する期待の高さとその有意性・有効性に関する示唆が得られたところである。