hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超微量有機分子レベル水素同位体比測定法の開発と地球環境科学への応用

本研究の目的は数十数百ナノグラム(10^<-9>g)程度の有機分子レベル安定水素同位体比の測定方法を開発し、地球環境科学における様々な試料に含まれる超微量バイオマーカーに適用し、有機化合物の地球化学サイクルや古環境解析研究に応用することである。最終的に同位体比測定のための誘導体化による同位体比補正法や感度・精度などの問題点、さらに自然環境試料の複雑な混合化合物の前処理ににおける分離法も解決し、約10ナノグラム程度の水素を持った有機分子の水素同位体比測定が恒常的に行えるようになった。地球環境試料として陸上高等植物、淡水・海水中藻類、湖堆積物、河川-外洋にいたる堆積物中などのn-アルカン、脂肪酸、アルコール、ステロールや、地球外試料である隕石中の多環芳香族炭化水素(PAHs)の水素同位体比を精力的に測定した。その結果、同じ植物が作り出す脂質分子でも数百パーミルの幅があること、従来炭素同位体比のみからC3植物とC4植物の混合で説明されてきた堆積物中の有機分子についてそれら以外の寄与もあること、海洋堆積物中へのバクテリア活動の寄与、氷期から間氷期にかけて長鎖n-アルカンの水素同位体比が3040パーミル重くなることなど様々な新しい知見を得た。また、隕石中PAHsの中で互いに構造異性体であるピレンとフルオランテンの水素同位体比が異なることを見い出した。また、熱水中においてピレンとフルオランテンの水素の同位体交換反応が異なって起こることも明らかにした。これらの結果を学術誌に論文を数編発表し、さらに投稿中のものが4編ある。本研究の当初の計画における研究期間は4年であったが、発展的に新たな基盤研究(A)課題「有機分子の宇宙・地球環境における多次元同位体のシステマティクス」に採択されたことにより3年間で終了した。本研究の第一の目的である数十数百ナノグラム(10^<-9>g)程度の分子レベル安定水素同位体比の測定方法を開発することを最優先した。まず、備品として拡張型安定同位体比質量分析計の導入設置を行った。このタイプの質量分析計はオンライン状態で用いるヘリウムなどのキャリアーガスが分析管内で試料ガスに干渉しないように飛行面積を幅広くとっている。さらにガスクロマトグラフと拡張型同位体比質量分析計を結ぶインターフェースとしてマイクロボリューム熱分解炉(1440°C)を用いて有機化合物の水素をオンライン状態で直接H_2に変換した。熱分解のための触媒として光沢グラファイトなどを試してみたが、中空のセラミックチューブだけでも測定に十分なH_2を発生した。しかし、熱分解によるH_2への変換効率はまだ100%ではなく、メタンなどの低分子炭化水素の生成も若干確認された。現在のところ、4060ナノグラム程度の水素をもつ炭化水素類の標準試薬を用いて、78パーミル以内の分析精度で水素同位体比測定が可能となった。予備的に陸上高等植物ワックスや湖・河川・湾内堆積物などの比較的長鎖n-アルカンが含まれいる試料について分子レベル水素同位体比測定を行った。今後の課題としてはガスクロマトグラフや熱分解炉インターフェースの改良により、10ナノグラム程度の水素を持った有機分子の水素同位体比測定を可能とし、有機化合物の存在量が少ない海洋堆積物や隕石試料に応用したい。昨年度の課題として残っていた感度向上のため、ガスクロマトグラフの注入口の改良を行った。その結果、約15ナノグラム程度の水素を持った有機分子の水素同位体比測定が可能となった。

当初目標としていた感度での分析が可能となり、様々な試料中に含まれる有機化合物の分子レベル水素同位体比測定を行った。しかし、化合物の違い(例えば、アルカンと脂肪酸など)で熱分解効率に差が出て、水素同位体比測定にも誤差が生ずることが明らかになった。同位体的内部標準を選択することにより、この問題を解決しようとしている。また、当初予定していたより熱分解炉の消耗が激しく、質量分析計の維持に予定外の支出があった(費目別収支決算表、その他)。地球環境試料としては陸上高等植物ワックスや湖堆積物、河川-外洋にいたる堆積物中のn-アルカン、脂肪酸、アルコールなどの水素同位体組成を測定し、起源推定や運搬課程について有用な情報が得られた。また、炭素質隕石中に含まれる多環芳香族炭化水素の水素同位体比も予備的に測定した。今後、さらに様々な試料に測定を応用するとともに自然環境下における有機化合物の水素同位体分別メカニズムも解明する必要がある。本研究の目的は数十数百ナノグラム(10^<-9>g)程度の有機分子レベル安定水素同位体比の測定方法を開発し、地球環境科学における様々な試料に含まれる超微量バイオマーカーに適用し、有機化合物の地球化学サイクルや古環境解析研究に応用することである。昨年度までで同位体比測定における同位体比補正法や感度・精度などの問題点がほぼ解決し、約15ナノグラム程度の水素を持った有機分子の水素同位体比測定が恒常的に行えるようになった。本年度は地球環境試料として陸上高等植物、湖堆積物、河川-外洋にいたる堆積物中などのn-アルカン、脂肪酸、アルコール、ステロールや、地球外試料である隕石中の多環芳香族炭化水素の水素同位体比を精力的に測定した。その結果、同じ植物が作り出す脂肪分子でも数百パーミルの幅があること、従来炭素同位体比のみからC3植物とC4植物の混合で説明されてきた堆積物中の有機分子についてそれら以外の寄与もあること、海洋堆積物中へのバクテリア活動の寄与、氷期から間氷期にかけて長鎖n-アルカンの水素同位体比が3040パーミル重くなることなど様々な新しい知見を得た。これらの結果を第12回国際地球化学会議(ゴールドシュミット会議)および日本地球化学会などで発表するとともに国際学術誌に論文を数編投稿・印刷中である。また、多環芳香族炭化水素(PAH)中を熱水中で加熱することによって水素同位体交換が起こることが明らかとなり、またその同位体交換が同じPAHの異性体であるピレンとフルオランテンでは異なることが発見した。さらに酢酸などの低分子有機酸の水素同位体比測定も行い、隕石中の低分子有機酸の水素同位体比測定も検討中である。
養護課題が世代間を連鎖するプロセスの解明にむけた研究

本研究は親が子どもを養育できない状況が世代を越えて繰り返すプロセスを検討した。その結果、貧困とネグレクトが養護課題の世代間連鎖を媒介する主要因になっていることがわかった。そのため「貧困対策」や「就労支援」などのマクロ・ソーシャルワークがこの問題を解決する重要な戦略になる。また世代間連鎖を未然に防ぐには施設入所中の子どもたちへの学習支援と進学支援も不可欠な援助と考えられた。【研究目的】養護課題(親が子どもを育てるのが困難になる状態)が世代間を連鎖していくプロセスを明示して社会福祉的支援の方向性を示すこと【研究方法】全国の児童養護施設および乳児院に調査票を郵送し「現在入所している児童(第3世代)のなかで、その親(第2世代)も施設入所経験をもつケース」を1ケース選択してもらい(1)祖父母世代(第1世代)の生活状況と親への養育態度(2)親世代(第2世代)の生活状況と子どもへの養育態度(3)子ども(第3世代)の状況を量的に分析する。【平成22年度の計画】調査票の質問項目を確定し、調査票の作成に向けた準備を終了させる【平成22年度の研究実施内容】まず日本、米国での虐待、貧困の世代間連鎖に関する資料および調査方法の先行研究を収集し吟味した。次に研究協力者が所属する乳児院、児童養護施設に「養護課題が世代間連鎖しているケース」を8ケース選定してもらい、入所記録の詳細な分析と施設職員への聞き取り調査を実施してこうしたケースの特徴を理解するとともに調査票の設問とすべき項目を明確化した【平成22年度の研究成果概要】調査した8ケース(第3世代)の入所理由はネグレクト3,借金や経済的困難2、身体的暴力2.入院1であった。その親(第2世代)の入所理由はネグレクト3,身体的虐待2,借金や経済的問題1,親の家出1,本人の問題行動1であった。ネグレクト→ネグレクト2、虐待→虐待1、借金→借金1と同じ課題が連鎖するケースとネグレクト→入院など異なるケースが半々であった。また第1世代にも経済的問題、病気、離婚などの課題が散見された。これらの知見をもとに調査票の設問を確定させている【研究目的】養護課題(親が子どもを育てるのが困難になる状態)が世代間を連鎖していくプロセスを明示して社会福祉的支援の方向性を示すこと【研究方法】全国の児童養護施設および乳児院に調査票を郵送し「現在入所している児童(第3世代)のなかで、その親(第2世代)も施設入所経験をもつケース」を1ケース選択してもらい(1)祖父母世代(第1世代)の生活状況と親への養育態度(2)親世代(第2世代)の生活状況と子どもへの養育態度(3)子ども(第3世代)の状況を量的に分析する。【平成23年度の計画】調査票を完成させ全国の児童養護施設585施設、乳児院128施設に送付し回収する。【平成23年度の研究実施内容】回収票は児童養護施設177(回収率30.3%)、乳児院83(回収率64.8%)、全体で260(回収率36.5%)であった。このうち「ケースあり」の調査票が201票(児童養護施設133票・乳児院68票)、「ケースなし」の調査票が59票(児童養護施設44票・乳児院15票)である。【平成23年度の研究成果概要】施設票(調査票は世代利用の概要を調査する施設票と個別ケースを精査する個別票に分けられる)の分析を実施した。有効票として認められた253施設(児童養護施設173・乳児院80)には現在10,133人(児童養護施設8,267・乳児院136)の児童が入所しているが、このうち親も施設入所歴を持っているケースが500人(児童養護施設364・乳児院136)あることが分かった。比率にすると4.9%(児童養護施設4.4%、乳児院7.3%)という数字で少なくとも入所児の20人に1人はその親も入所経験があることになる。子どもの入所理由(第1位から第3位までの複数回答)は第1位経済的理由(17.9%)、第2位母のネグレクト(15.1%)、第3位母の精神疾患等(10.9%)であった。一方親の入所理由は不詳が28.5%と最も高くなっているが、これを除外すると第1位が父母の離婚、第2位が経済的理由、第3位が児童の問題による養育困難であった。【研究目的】養護課題(親が子どもを育てるのが困難になる状態)が世代間を連鎖していくプロセスを明示して社会福祉的支援の方向性を示すこと【研究方法】全国の児童養護施設および乳児院に調査票を郵送し「現在入所している児童(第3世代)のなかで、その親(第2世代)も施設入所経験をもつケース」を1ケース選択してもらい1祖父母世代(第1世代)の生活状況と親への養育態度2親世代(第2世代)の生活状況と子どもへの養育態度3子ども(第3世代)の状況を量的に分析する。

【平成24年度の研究実施内容】全国の児童養護施設585施設、乳児院128施設から回収した調査票260票(回収率36.5%)のうち「ケースあり」の調査票が201票を分析して施設入所体験がある親の状況を明らかにする【平成24年度の研究成果概要】児童養護施設の結果。施設利用歴のある親は実父20.3%、実母70.7%、両親9.1%。親の一番主な入所理由は第1位が「児童の問題による監護困難」10.5%、第2位が「経済的理由」と「母の行方不明」である。他の理由も加えると「経済的理由」が12%で最大となり経済的な要因で親が施設に入所しているケースが多いことが指摘できた。親の退所状況は不明を除くと54%が1人で生活、38%が家庭引き取りであった。学歴は中学卒業が54%、高校中退22%、高校卒業21%で低学歴が顕著であった。子どもを入所させる時点で就労していた親は47%で職種の第1位は水商売従業員であった。精神的な問題を約半数の親が抱えていた。最も多いのが気分障害の33%である。不明を除くと親の87%が問題行動を指摘されている。第1位が「異性問題」第2位が「親らしいことをしない」である。親からの虐待は不明を除くと約62%存在していた。親がその上の世代から虐待されていたケースは33%であるがこれも「不明」を除くと80%と高率であった。調査票が完成し予定通り全国の児童養護施設、乳児院に送付したのち回収作業を終えたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在「施設票」のデータ入力を終えたところであるが、今後「個別票」のデータを入力し分析作業を行う予定である。一応の分析作業が終了した段階で研究分担者に原稿依頼をおこない今年度末までに報告書を作成する。
香辛性作物の特性を利用した耕地管理技術の開発

香辛性作物(ネギやトウガラシ等)は茎葉や果実に香気成分や辛味成分を含み、近年では病害虫の忌避効果が認められ、コンパニオンプランツとしての利用が注目されている。しかし、病害虫の防除効果や有用な作物の種類については不明な点が多い。本研究では、有用な耕地管理技術の開発を目的として、ウリ科作物およびナス科作物と香辛性作物との混植を行い、生育や病害虫の発生にっいて調査を行った。供試作物にウリ科作物のキュウリおよびナス科作物のミニトマト、ナスの自根苗を用い、2013年7月下旬に香辛性作物のネギ、トウガラシの幼植物体と圃場に定植(混植)した。混植の密度は供試作物1株当たりネギでは2株、トウガラシでは1株とした。各作物の生育および病害虫の発生について、混植後から果実収穫期まで経時的に慣行栽培区と比較して調査を行った。キュウリは定植22日以降、慣行栽培区と比べてトウガラシ混植区の生育が良好で、正常果の割合が高かった。病害虫の発生では全区で茎葉部と葉面に病害が観察されたが、発生状況に差は認められなかった。ミニトマトは定植40日以降、慣行栽培区と比べてネギ混植区、トウガラシ混植区とも生育は良好で、果実はネギ混植区で正常果の割合が高かった。病害虫の発生では28日以降、全区で葉面に病害、茎部と果実に虫害が観察された。慣行栽培区では茎葉部の食害が著しかったが、ネギ混植区、トウガラシ混植区では食害の少ない傾向が認められた。ナスは定植50日以降、慣行栽培区と比べてトウガラシ混植区の生育が良好で、果実はネギ混植区で正常果の割合が高かった。病害虫の発生では33日以降、全区で茎葉部に虫害が観察されたが、トウガラシ混植区は茎葉部の食害の少ない傾向が認められた。本研究の結果から、ウリ科作物およびナス科作物と混植する香辛性作物の組合せにより、果実の生育の促進や病害虫の発生の抑制に効果のある可能性が示唆された。
微差分型ニューラルネットによるカオス・分岐現象の工学的応用/音声・運動制御・予測

平成56年の研究を通じて,以下の3つの段階で成果をあげることができた.1)定常的発振現象である母音音声波形の不規則性に関して従来多くの検討がなされているが,本研究では決定論的非線形予測子の構成を通じてこれと決定論的カオスとの関連を調査した.具体的には,日本語母音音声「あ」に対して微差分方程式系の学習を行い,獲得された安定解が幾何構造および周波数特性において真の音声と良く一致することを提示した.これにより,母音音声に関する決定論的カオスの関連性,音声信号処理に対する決定論的手法の適用可能性が示唆できたと考える.本研究は,IJCNNおよびTOYOTA Conferenceの国際シンポジュームにおいて発表されている.2)微差分方程式系を用いた決定論的非線形短期予測手法の研究を通じて,「未知力学系が小自由度なカオス的力学系である場合,そのコントロールパラメータ(分岐係数)および関数形が未知であってもであっても,幾つかの信号のみから定性的に等価な係数族を求めることが可能である」という新しい逆問題(分岐図再構成問題)とその解法を提案した.初期の実験では2自由度差分力学系の2および3係数族に対する係数族同定可能性を検証した.本研究は,Fuzzy Logic and Neural Networksなどの国際シンポジューム,Physica Dなどの雑誌に発表されている.3)カオス的センサーに対する認識系構築に適応するため分岐図再構成問題を連続力学系へと拡張した.特に,実データにおける観測ノイズが提案手法にいかなる影響を与えるかを調査し,提案手法がノイズに対してロバストであることを提示した.現在,この実験結果に関して発表を準備中である.平成56年の研究を通じて,以下の3つの段階で成果をあげることができた.1)定常的発振現象である母音音声波形の不規則性に関して従来多くの検討がなされているが,本研究では決定論的非線形予測子の構成を通じてこれと決定論的カオスとの関連を調査した.具体的には,日本語母音音声「あ」に対して微差分方程式系の学習を行い,獲得された安定解が幾何構造および周波数特性において真の音声と良く一致することを提示した.これにより,母音音声に関する決定論的カオスの関連性,音声信号処理に対する決定論的手法の適用可能性が示唆できたと考える.本研究は,IJCNNおよびTOYOTA Conferenceの国際シンポジュームにおいて発表されている.2)微差分方程式系を用いた決定論的非線形短期予測手法の研究を通じて,「未知力学系が小自由度なカオス的力学系である場合,そのコントロールパラメータ(分岐係数)および関数形が未知であってもであっても,幾つかの信号のみから定性的に等価な係数族を求めることが可能である」という新しい逆問題(分岐図再構成問題)とその解法を提案した.初期の実験では2自由度差分力学系の2および3係数族に対する係数族同定可能性を検証した.本研究は,Fuzzy Logic and Neural Networksなどの国際シンポジューム,Physica Dなどの雑誌に発表されている.3)カオス的センサーに対する認識系構築に適応するため分岐図再構成問題を連続力学系へと拡張した.特に,実データにおける観測ノイズが提案手法にいかなる影響を与えるかを調査し,提案手法がノイズに対してロバストであることを提示した.現在,この実験結果に関して発表を準備中である.平成5年度の微差分型ニューラルネットを対象とした基礎研究を通じて,申請者は「カオス的時系列データのみから,これを生成した未知力学系と等価な非線形写像の係数族を推定することが可能である」という特筆すべき結果(分岐図再構成法)を得た提案した手法の基本的な道具だては,大域的滑らな決定論的非線形予測子(多層パーセプトロン)の多係数族と特異値分解(主成分分析)であり,対象とする未知力学系の係数を予測子の多自由度係数空間の中で捕え,これらを拘束する部分空間を特異値分解によって抽出・記述することで予測子係数における冗長性を排除する.この結果,異なる係数値に対応する複数のカオス的時系列データのみから,未知力学系の分岐係数を定性的に推定することが可能となり,真の係数空間における分岐構造と位相的に等価な分岐構造を推定・再構成できる.提案した手法は,外部環境の変化に伴って様々な発振現象を起こすカオスセンサーのための認識系構築,また種々の非線形動力学系のモデリングやシステム同定に適用可能である.現在、分岐図再構成法はエノン写像族等の低次元差分力学系に対して適応され,その有効性が確認されている.この結果は,既に国内外の学会や雑誌などで発表され,工学を越えて数学・物理学の多くの研究者から反響を得ている.他方,時間連続系への拡張に関しては研究が進行中であり,平成6年度内に完了する予定である.平成5年度に検討された新しい逆問題(分岐図再構成問題)の解法(分岐図再構成法)は、幾つかのカオス的信号のみからコントロールパラメータ(分岐係数)とその関数形が未知である力学系と定性的に等価な係数族を同定するための手法であり、多層パーセプトロンを数理モデルとする非線形予測子と主成分分析を基盤にしている.平成6年度は,以下の3つの点において提案手法の応用への拡張を試みた.(1)初期の実験では,2自由度差分力学系の2および3係数族に対して係手数族同定可能性を検証したが,実データに対してこれを適用するには観測ノイズの影響を考慮せなばならない.

そこで,ノイズの介在したデータに対しても安定に機能するように、非線形予測子の構成における逐次型学習則を一括型学習則へ変更し、ノイズに対してロバストであることを数値実験によって検証した.(2)より一般的な物理現象に適用できるように,微分方程式系をベースにした非線形予測子に拡張した.この結果,味覚センサーなどの動的センサーに対する認識系を幾つかのサンプルから自動的に構成できる可能性が高まった。(3)上記は全て,多層パーセプトロンをその数理モデルとして検討しており,最急降下法に基づく予測子の構成は非常に多くの計算量を必要とする.そこで,この欠点を回避するためにテーラー関数あるいは動径基底関数をその数理モデルとして分岐図構成法を新たに検討した.
中性B中間子のKKKs崩壊を用いた新物理の探索

中性B中間子のK+K Ks崩壊としては、φKs,f_0Ks,χc1Ksなどの中間状態を介する崩壊過程や、直接K^+K^-Ksに崩壊する過程などがある。これら中間状態を介した崩壊過程のCP非対称性を、Bファクトリー実験で通常用いる時間依存性と、新たにダリツ平面を用いることで、精度良く測定することが可能になる。Belle実験のデータを使用し、この時間依存性とダリツ平面とを用いた解析手法で、CP非対称性の大きさを測定し、新物理の探索を行った。今回の解析方法を採用するにあたり、終状態がK^+K^-Ksの崩壊過程(f_0Ks,χ_<c1>,Ks,K^+K^-Ksなど)を全て集め、K^+Ksの不変質量とK^-Ksの不変質量の平面(ダリツ平面という)上での分布を密度関数として全ての崩壊過程に対して用意し、その干渉も正確に見るということを行うことになる。この際、最も重要なことは、終状態がK^+K^-Ksとなるあらゆる崩壊を全て見つけていかないといけないということだと思われる。特に、K^+K^-が共鳴状態からの崩壊によるものは、その振幅にCPの破れをもつものとなる。よって、ダリツ平面内に新たな共鳴状態がないかをチェックを行い、以前崩壊分岐比の測定で発見された共鳴状態以外に、有意な崩壊過程は発見されなかった。これらを使用して、最尤法に用いる確率密度関数を決定し,モンテカルロシミュレーションを用いたテストを行った。また、2009年にBelle実験で収集された全データを、データの精度の向上のため再処理することになった。そこで、この再処理がダリツ平面を用いたCP非対称性の測定に与える影響を調べたところ、CPの破れの測定精度の向上は無視できないほど大きいことが分かった。そこで、この再処理後のデータを使用して、CP非対称性の測定を行うことになった。確率密度関数を求める際、検出器の有限な分解能のため応答関数を用意して、畳込みを行うといった作業を行う。しかし、今回の方法では、畳込みを行わないといけないパラメータが多いため、その作業が複雑になる。場合によっては、解析的に畳込みを行うことができないために、コンピュータを使って計算を行う必要があると考えられる。そのため、畳込みの計算など確率密度関数をできるだけ容易に求められるよう、効率の良いパラメータのとり方が必要になる。このように、この解析では、複数の要請から、最尤法に使われるパラメータに対しては、できるだけ効率の良いパラメータのとり方を見つけることが、非常に重要になる。現時点では、統計量が少ないことから、これらの最適化がさほど重要ではない可能性が大きいが、この先統計が増えたときに重要になるのは目に見えている。そこで、解析方法の最適化を行った。その結果、ダリツ平面の解析では一般的なパラメータであるS^+=m(K^+Ks)^2,S^-=m(K^-Ks)^2ではなく別のパラメータを使用したほうが、良い収束を得られることがわかった。現在の統計では、この解析手法を用いた時、複数の解が現れ、この崩壊過程だけを使用してこれらを区別するのは難しいことが分かったので、別の測定結果を用いて最適解の選択を行う手法を作った。また、統計データが多くなると、この想定だけで区別が可能であることも分かった。この方法を用いて、KKKs崩壊過程でのCPの破れの大きさを測定を行い、標準模型と矛盾しない結果が得られた。この結果を、学会で発表し、Physical Review Dに投稿した。
植民地朝鮮における総力戦と教育‐朝鮮人児童の「皇国臣民の錬成」を巡る構造‐

日本が朝鮮統治における喫緊課題とし、推進した朝鮮人の女性や貧困層の不就学児童に対する「皇国臣民の錬成」の目的と内容の一端を明らかにした。女性については近い将来に母となる高等女学校生徒に対する「修練」に、児童については保護観察所の外郭団体「大和塾」における「国語講習会」に注目して考察した。高等女学校では新設された家政科に求められていた家政全般の習得に、実践による日本的趣や日本的生活、「国語」習得を併せた「修練」が「軍国の母」育成を目的に行われていた。不就学児童に対する「国語講習会」では「国語」習得に勤労や軍事援護、地域奉仕等の実践を加えた「錬成」が不良化防止と徴兵への情操を目的に実施されていた。1論文「日本統治下における朝鮮人高等女学校生徒の「皇国臣民」化」(『植民地教育史研究年報』16号)日中全面戦争勃発を機に総力戦体制に突入した朝鮮において、朝鮮人の「完全なる皇国臣民」化が朝鮮総督府の課題となった。なかんずく朝鮮人の徴兵制度を円滑な展開を阻む存在として顕になっていた朝鮮人母親(以下、母親)の「皇国臣民」化が喫緊の課題となった。本研究では近未来に母となる高等女学校朝鮮人生徒に期待された「軍国の母」教育の方法や内容、目標像を明らかにした。新設された家政科および「修練」において、「軍国の母」としてのあり方および日本人としての生活習慣や「正しい」日本語の習得が目指されようとしていた。しかしながら「学徒戦時動員」発令により限界を迎えた。2研究発表「日中戦争を機とした学校教育の変容」(KS-DP研究報告会、於九州大学韓国研究センター)日中全面戦争勃発による朝鮮の教育の変容を明らかにした。1938年4月に改正教育令が施行され、日中戦争勃発後直後から、学校教育の目的を「皇国臣民」の「錬成」におき、「愛国日」等に係る行事の実施や「皇国臣民ノ誓詞」朗誦や「皇国臣民体操」の体験による教育が展開されていた実態を学校法規に明記することで制度化した。知識伝達型や精神訓練型教育を否定し、「児童生活の場に有効適切な課題場面を生成」することによっての人間形成を目指した国民学校教育構想が公文をもって先行実施されようとしていた。これにより、学校の名称が統一、朝鮮人生徒児童は「内地人」と同一教育制度の下で教育を受けることになったが、実態は従前とかわらないものであった。3史料収集「日本統治下朝鮮における総力戦体制期の座談会」総力戦体制期の座談会に注目し、掲載誌から史料として抽出、収集した。以下はこれまで収集した史料である。『文教の朝鮮』『緑旗』『新女性』『モダン日本朝鮮版』1基礎研究の再実施植民地朝鮮における総力戦体制と教育の関係を朝鮮人児童の「皇国臣民の錬成」に注目することによって明らかにしようとするのが本研究の主とするところであるが、朝鮮の総力戦下の教育政策(「錬成」に注目して)が「内地」との関係においてどのような位置づけにあるのかを確認作業を今年度は主に実施した。具体的には寺崎昌男『総力戦体制と教育』の参照史料、図書および先行研究を基本として、「内地」における「錬成」について捉え直した。これによって、これまでやや曖昧に感じていた朝鮮における「皇国臣民」化と「錬成」との関係を明確にすることができた。2研究の再検討1の作業を通じて、これまでの研究を再検討した。朝鮮人国民学校児童および母親の「皇国臣民」化、朝鮮人高等女学校生徒の「皇国臣民」化、教員の再教育についてのこれまでの研究をあらためて「錬成」との関係で見直すことができた。3研究発表これまでの一連の研究見直し作業を中心においたことから、25年度は最後半期から発表準備にはいり、現在すすめてる最中である。27年度に師範学校、不就学児、家庭、教員の再教育と国民学校児童の「錬成」について発表を予定している。1研究論文義務教育制度が整っていなかった総力戦体制下の植民地朝鮮では、学齢児童の半数近くが不就学の状況にあった。そのため、朝鮮人児童の「皇国臣民の錬成」の様相を把握するには、朝鮮人不就学学齢児童の「皇国臣民の錬成」についても考察する必要がある。こうした観点から保護観察所の外郭団体であった大和塾が不就学学齢児童を対象として開講していた「国語講習会」の内容を考察、「錬成」の様相を捉えることができた。2研究ノート総力戦体制下の植民地朝鮮において児童の「錬成」を担った教員、なかんずく朝鮮人教員の「錬成」について考察していくうえでの準備作業として、朝鮮人の「錬成」を積極的に担った教員がどのようにして養成されたのかに注目して考察した。2研究発表1の研究をまとめていくにあたり、鹿児島社会教育研究会、九州大学基礎学研究会において発表した。3史料発表平成28年秋出版を目標に準備を進めてきている。4研究成果発表研究の一部を平成28年秋出版を目標に準備を進めている。1健康上のことから、研究が半年以上滞ることになったために、当初の計画どうりに研究をすすめることができなかった。1史料収集総力戦体制下の植民地

朝鮮における不就学学齢児童に対する「皇国臣民の錬成」の様相を「浮浪児」救済に注目して考察する作業として、関係資料を収集した。2研究1の作業ににより概ね様相をとらえることができ、成果を発表するための作業に取り掛かっている。3前年度からの課題国民学校において児童の「皇国臣民の錬成」を担った教員がどのようにして養成されていたのかの様相されていたのかについての研究も引き続き行っている。史料等からみえる様相を補う目的から当時の師範学校在学生に聞き取り調査をと準備をはじめてはいるものの、予想した以上に所在をつかめず調査が難しい状況にある。3研究発表28年度の研究成果を29年度中に発表する手順で研究をすすめている。4史料解説総力戦体制下の植民地朝鮮で制作された国策映画を「皇国臣民の錬成」という側面から紹介する試みをしたが、韓国映像資料院の意向から実現することができなかった。健康上の障害(視力の低下、歪視)の回復が見込まれず、計画していたように研究を進めることができないでいることから、当初の予定どうりに進めることができないでいる。朝鮮人児童の「皇国臣民の錬成」について、なかんずく不就学学齢児童を対象とした錬成の理念と方式を明らかにしてきた。これまで大和塾における貧民層の家庭の子どもである不就学学齢児童の錬成がこどもたちに「善悪」を識別させ、不良化を防ぐとともに国語教育を通し日本国民としての精神を「陶冶」することを目的としていたことをあきらかにしてきた。今年度は浮浪児に対する錬成の目的と内容を京畿道の取り組みに着目して考察を進めてきた。総力戦期に朝鮮農村各地で深刻な水害や旱魃の被害が頻発したため、離農した人々が京城や釜山といった都市部に流れ込んだことから、浮浪児も市内に多く出現することになった。京城市内には一時期2000人はいたと言われている。浮浪児の出現は「都市の美化」という点と「チンピラ」と言われていた層によって犯罪に利用されるという問題も引き起こしていたため、各都市は対策に追われることになった。史料からその内容をみることができる京畿道では慈善団体等の協力を得て保護施設等の確保に努めるとともに、自らも浮浪児保護施設仙甘学園を設立する。建設にあたっては映画『家なき天使』を制作して寄付を募っている。『家なき天使』は日本内地の警察関係者が集めた資金によって韓国人が設立し、総督府も積極的に関与していた香隣園をモデルにしている。錬成の目的と方式については仙甘学園と映画のモデルとなった香隣園での錬成に着目して考察する予定で史料の整理を進めてきたが、成果として発表できるまでに至っていない。今後も継続し、成果として発表する予定である。日本が朝鮮統治における喫緊課題とし、推進した朝鮮人の女性や貧困層の不就学児童に対する「皇国臣民の錬成」の目的と内容の一端を明らかにした。女性については近い将来に母となる高等女学校生徒に対する「修練」に、児童については保護観察所の外郭団体「大和塾」における「国語講習会」に注目して考察した。高等女学校では新設された家政科に求められていた家政全般の習得に、実践による日本的趣や日本的生活、「国語」習得を併せた「修練」が「軍国の母」育成を目的に行われていた。不就学児童に対する「国語講習会」では「国語」習得に勤労や軍事援護、地域奉仕等の実践を加えた「錬成」が不良化防止と徴兵への情操を目的に実施されていた。これまでの研究を「内地」における「錬成」体制ととの関わりを曖昧にして進めて感があったことから、改めて「内地」に総力戦体制と「錬成」について、捉え直しをした。
PPP3CBによる神経芽腫進展の分子機構の解明と治療への応用

本研究は、脱リン酸化酵素カルシニューリンの触媒サブユニットであるPPP3CBによる神経芽腫進展の分子機構とその阻害剤の抗腫瘍効果を検討した。その結果、PPP3CBは活性化T細胞核因子(NFAT)、AktおよびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の増殖を促進することと、カルシニューリン阻害剤がPPP3CBの発現と活性を抑えることによってNFAT標的遺伝子の発現を抑制し、細胞死を引き起こすことを明らかにした。これらの研究成果はPPP3CBが神経芽腫の進展に寄与することを示し、さらに、カルシニューリンの活性阻害が高リスク神経芽腫の有効な治療法の一つとなる可能性が示唆された。我々はこれまでに原発性神経芽腫臨床検体からPPP3CB遺伝子において、stop-gain型突然変異を発見した。PPP3CBはカルシウム依存的セリン-スレオニン脱リン酸化酵素Calcineurinの触媒サブユニットである。その突然変異型のタンパク質産物はカルシウムに依存せず、恒常的に活性を持っているものとなる。さらに、PPP3CBは新規の独立した予後因子であり、その高発現は神経芽腫の予後不良と有意に相関することが判明した。そこで、本年度は、これらの研究結果を踏まえ、PPP3CBがどのように神経芽腫の進展・悪性化に寄与するか、その分子メカニズムを明らかにすることを目的として、PPP3CBによる神経芽腫細胞増殖・浸潤転移能への影響を調べた。まず野生型PPP3CBおよび神経芽腫臨床検体から同定した恒常的活性変異体(PPP3CBmut)の発現ベクターを作製した。これらの発現ベクターを用いて様々な神経芽腫細胞株を過剰発現させたところ、MYCN増幅のある神経芽腫細胞とMYCN増幅のない神経芽腫細胞両方とも細胞増殖を促進することが判明した。また、軟寒天コロニー形成アッセイにより、PPP3CB活性変異体の過剰発現は神経芽腫細胞の足場非依存性増殖を促進することを見出した。一方、siRNAによるPPP3CB knockdownは神経芽腫細胞増殖を抑えた。次いで、PPP3CBの神経芽腫細胞増殖・浸潤転移能への制御機構を検討するため、Calcineurinの標的であるNuclear Factor of Activated T Cell (NFAT)ファミリーの活性化状態とその核内蓄積を調べた。その結果、PPP3CBとPPP3CBmutを過剰発現した細胞において、NFATファミリーメンバーのNFAT2とNFAT4の脱リン酸化が促進され、その核内移行が上昇した。さらに、PPP3CBとPPP3CBmutの過剰発現はAktとErkの活性化リン酸化を高めることが観察された。これらの結果はPPP3CBがNFAT、Akt経路およびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の増殖・浸潤能を促進することが示唆された。本研究は、PPP3CBがNFAT、Akt経路およびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の増殖・浸潤能を促進することが判明した。従って、、当初の研究目的は達成したと考える。我々は原発性神経芽腫臨床検体から、Calcineurinの触媒サブユニットであるPPP3CB遺伝子において、恒常活性型突然変異を同定した。これまではPPP3CBがCalcineurinの標的であるNFATおよびAkt経路とMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫細胞増殖を促進することを明らかにしていた。一方、我々は、MYCNとβ-Catenin遺伝子のプロモーター領域に、推測上のNFAT結合モチーフが幾つか存在することを見出した。本年度は、PPP3CBによるNFAT signaling制御機構の解明を目的として、NFATの新たな標的遺伝子を探索した。まず、予測されるNFAT結合モチーフを含むMYCNとβ-Catenin遺伝子のプロモーター領域をそれぞれクローンニングし、ルシフェラーゼレポーターベクターを作製した。ルシフェラーゼレポーターアッセイで解析した結果、イオノマイシンの処理で内在性のNFATを活性化させる場合は、既知のNFAT標的c-Mycと同様に、MYCNとβ-Cateninプロモーター領域の転写活性が上がった。さらに、NFAT2を過剰発現させると、その転写活性はもっと上昇した。次に、PPP3CBのNFAT2転写制御能への影響を調べたところ、野生型PPP3CBの過剰発現はこれらの遺伝子の転写活性に影響が見えなかったが、変異型PPP3CBの過剰発現は三つの遺伝子ともそのプロモーター転写活性が上昇することを明らかにした。そして、Calcineurin阻害剤CsAを加えると、上昇したc-MycとMYCNのプロモーター転写活性が抑えられた。これらの結果はMYCNとβ-CateninがNFATの標的遺伝子であることを示し、さらに、恒常活性型PPP3CBがNFATを介してこれらのがん遺伝子の転写を促進することによって、神経芽腫の進展に寄与することが示唆された。本研究は、MYCNとβ-CateninがNFATの新規標的遺伝子として同定した。さらに、PPP3CBがNFAT2による既知のNFAT標的遺伝子c-Mycも含む三つの標的遺伝子の転写活性化を促進することを明らかにした。従って、当初の研究目的は達成したと考える。我々はこれまでに、野生型PPP3CBの発現亢進または恒常活性型PPP3CB変異体がNFAT経路を活性化することによって、神経芽腫細胞増殖を促進することを明らかにし、さらに、NFATの新たな標的遺伝子として、MYCNとβ-Cateninを同定した。本年度は、Calcineurin阻害剤によるPPP3CBシグナリングへの抑制とその神経芽腫への抗腫瘍効果を検討した。

まず、臨床に使用されているCalcineurin阻害剤Cyclosporin A (CsA)とFK506を用いて、神経芽腫由来のMYCN遺伝子増幅細胞株と非増幅細胞株への細胞増殖抑制効果および細胞死誘導効果を調べた。MTTアッセイとトリパンブルー色素排除試験法にて検討したところ、二種類の阻害剤は共に神経芽腫細胞株に対して時間および濃度依存性に細胞増殖を抑えることを明らかにした。また、フローサイトメトリー解析を行ったところ、上記の阻害剤処理は神経芽腫細胞株において、時間および濃度依存性にプログラム細胞死を引き起こすことが判明した。さらに、Calcineurin阻害剤で処理した細胞には、NFAT2とNFAT4の活性化が抑えられ、PPP3CBの発現がタンパク質レベルで、NFATの標的遺伝子c-Myc、MYCNとβ-Cateninの発現がmRNAレベルとタンパク質レベルの両方で減少した。これらの研究結果はCalcineurin阻害剤がPPP3CBの発現と活性を抑えることによってNFATの標的遺伝子の発現を抑制し、神経芽腫に対して抗腫瘍効果を発揮することを示し、PPP3CBを含むCalcineurinの活性阻害が高リスク神経芽腫への有効な治療法の一つとなる可能性が示唆された。本研究は、脱リン酸化酵素カルシニューリンの触媒サブユニットであるPPP3CBによる神経芽腫進展の分子機構とその阻害剤の抗腫瘍効果を検討した。その結果、PPP3CBは活性化T細胞核因子(NFAT)、AktおよびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の増殖を促進することと、カルシニューリン阻害剤がPPP3CBの発現と活性を抑えることによってNFAT標的遺伝子の発現を抑制し、細胞死を引き起こすことを明らかにした。これらの研究成果はPPP3CBが神経芽腫の進展に寄与することを示し、さらに、カルシニューリンの活性阻害が高リスク神経芽腫の有効な治療法の一つとなる可能性が示唆された。本研究では、PPP3CBがNFAT、Akt経路およびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の増殖・浸潤能を促進することが判明した。一方、我々は、MYCNとWntシグナル経路の構成因子であるβ-Catenin遺伝子のプロモーター領域に、推測上のNFAT bindingmotifが幾つか存在することを見出した。今後はこれまでの本研究の成果を踏まえ、NFATの新たな標的遺伝子の候補を探索することにより、PPP3CBによる神経芽腫進行の分子メカニズムの解明とそれを標的とした治療法の開発を絞って、研究を推進すると考える。本研究では、PPP3CBがNFATの転写活性化能を促進することと、Akt経路およびMAPK経路を活性化することによって、神経芽腫の進展を促進することを明らかにした。今後はこれまでの研究成果を踏まえ、Calcineurin阻害剤によるPPP3CBシグナリングへの抑制を検討することにより、PPP3CBを標的とした治療法の開発を絞って、研究を推進すると考える。分子腫瘍学次年度使用額が生じた理由の一つは、本年度で予定の学会に参加できなかったので、その部分の予算費用がかからなかった。
統計的推定理論による非平衡熱力学の深化

本研究では統計的推定理論と非平衡熱力学理論を組み合わせることで,新しい視点から非平衡系を解明する.近年,熱力学において熱力学不確定性関係と呼ばれる普遍的な不等式が成立することが発見された.この不等式は,熱力学機関が高い精度を達成するにはより多くのエネルギーが必要であることを示している.本研究では,非平衡熱力学と統計的推定における不等式間の類似性に着目し,非平衡系における関係式を統計的推定の観点から解明することを目指す.本研究では統計的推定理論と非平衡熱力学理論を組み合わせることで,新しい視点から非平衡系を解明する.近年,熱力学において熱力学不確定性関係と呼ばれる普遍的な不等式が成立することが発見された.この不等式は,熱力学機関が高い精度を達成するにはより多くのエネルギーが必要であることを示している.本研究では,非平衡熱力学と統計的推定における不等式間の類似性に着目し,非平衡系における関係式を統計的推定の観点から解明することを目指す.
中性子スピンエコーを用いた生理活性を持つリン脂質二分子膜のメゾスコピック物性研究

本研究では、リン脂質と界面活性剤から成る人工小胞体であるハイブリッドリポソーム(HL)を生体膜のモデルとし、その動的静的構造を、中性子・エックス線小角散乱法、動的光散乱法などによって調査した。その結果、界面活性剤の比率が増えるに従って粒径が小さくなり、界面活性剤濃度を上げていくと、温度を変化させることでラメラ相へ転移することが判明した。これらのことから、HLの構造及びその安定性は界面活性剤の比率と共に温度も重要な要因であることが新たに示唆された。生体膜は細胞を外界と隔離するだけではなく、生命活動を維持する上で重要な種々の機能を有する事が明らかとなってきている。本研究の目的は、生理活性を有するリン脂質とポリエチレン系界面活性剤混合小胞体(以下“ハイブリッドリポソーム"と呼ぶ)をを生体膜のモデル系として用い、メゾスコピックな時空間スケールで物質のダイナミクスを測定できる中性子スピンエコー(Neutron Spin Echo: NSE)法に中性子小角散乱(Small-angle Neutron Scattering: SANS)法を組み合わせ、その機能と構造及びダイナミクスの関連を分子論的に検証することである。ハイブリッドリポソームはガン細胞に自発的細胞死(アポトーシス)を誘導する事が知られているが、分子論的な反応経路は未だ解明されていない。NSEを用いる事でハイブリッドリポソームのナノ秒オーダーでのダイナミクスを精密に測定し、ハイブリッドリポソームの有する生理活性と動的性質との相関を検証することで、ハイブリッドリポソームが誘導するガン細胞のアポトーシス経路を物性論に基づいて理解することを研究の目標としている。平成25年度は、試料であるハイブリッドリポソームを用いた光散乱実験及び中性子小角散乱実験を行い、試料の形状に関する情報を得た。その結果、試料の粒径およびその分布に関して、ナノメートルスケールで検証することができ、その安定性について確認することができた。また、界面活性剤/リン脂質の比、及び温度を変化させる事で形状及び安定性がどの様に変化するかについて検証した。その結果、ハイブリッドリポソームの安定性を著しく損なう条件を見いだした。生体膜は細胞を外界と隔離するだけではなく、生命活動を維持する上で重要な種々の機能を有する。本研究では、生理活性を有するリン脂質とポリエチレン系界面活性剤とを混合した小胞体(以下「ハイブリッドリポソーム」と記す)を生体膜のモデル系として用い、メゾスコピックな時空間スケールにおける物質のダイナミクス測定が可能な中性子スピンエコー法(Neutron Spin Echo: NSE)と中性子小角散乱法(Small-angle neutron scattering: SANS)とを組み合わせ、その機能と構造及びダイナミクスの相関を分祀論的に検証することを目的としている。平成26年度は、ハイブリッドリポソームのリン脂質/リエチレン系界面活性剤比を変えることで、構造及び安定性がどの様に変化するかを、主に動的光散乱法によって検証した。その結果、次年度に行う予定である中性子散乱実験に最適な条件に関する検討を加えることができた。また、散乱理論の検討を加え、他の系に適用して実験データを良好に再現できることを確認した。本研究では、リン脂質と界面活性剤から成る人工小胞体であるハイブリッドリポソーム(HL)を生体膜のモデルとし、その静的動的構造を中性子散乱法等を用いて評価し、その機能との関連を調べることを目的としている。最終年度においては、界面活性剤の比率を変えてHLを調製し、光散乱及びエックス線小角散乱法を用い、その動的特性と構造を調査した。その結果、ある温度領域においてはラメラ構造が存在することが判明し、温度も重要なパラメータであることが示唆された。これまでHLのラメラ相への転移は報告されていなかった為、相図の調査等、今後も更に詳細な研究が必要であろう。JRR3研究炉が停止していたこと等が影響し、目標としている中性子散乱実験を実施することができなかった。中性子散乱最終年度は、中性子散乱実験を実施する様に準備を進めている。日本での実験が難しい場合、海外の中性子散乱施設での実験を行う予定である。動的光散乱および中性子小角散乱法を用いて、ハイブリッドリポソームの形状評価まで行ったが、平成25年度に予定していた中性子スピンエコー測定を用いての動的性質を評価することが出来なかった。中性子散乱実験を行う予定であったが、平成25年度はマシンタイムが得られず、実施することが出来なかった。それに伴い、予定していた重水素化試料購入及び旅費の支出を次年度に繰り越すことにした。現在、日本で唯一測定可能な中性子スピンエコー装置iNSEが設置されている研究用原子炉JRR3が東日本大震災の影響で停止中であり、再稼働の見通しが不明のため、今年度は海外の施設を用いての実験を計画している。中性子散乱実験用の重水素化試料購入に100万円程度使用する予定である。

また、海外中性子散乱実験施設滞在用の旅費として50万円程度使用する予定である。昨年度、中性子スピンエコー測定を行わなかった為、試料調整に関する費用等を今年度に繰り越した。中性子スピンエコー測定を海外施設で行う予定の為、試料調整費と旅費を多めに使用する予定である。
超高せん断流下におけるスライダ空気軸受表面の吸着および吸着膜の挙動に関する研究

本研究に必要な実験装置を設計・試作すると同時に,理論解析等も行った.理論解析では,次のことが明らかになった.(1)ハードディスクシステムにあるような超高せん断流の下では,吸着膜が空気せん断流に流され,従来の静的飽和状態に到達できず,常に吸着し続ける.超高せん断流下のこの現象をポンピング効果と名付けた.ハードディスクのスライダ空気軸受表面のポンピング効果をモデル化し,理論的に予想できるようになった.(2)ポンピング効果に基づいて,空気軸受表面の吸着予測プログラムを作成し,三次元の幾何学形状を有するスライダ軸受表面の吸着膜厚の解析を行った.(3)ポンピン効果は無次元のλの値によって2種類に分けられる.λ<0.1の場合はせん断流速度制御のポンピング効果になり,λ>0.4の場合は吸着速度制御のポンピン効果になる.(4)せん断流速度制御のポンピング効果においては,吸着物の蓄積速度がディスクの速度に比例し,飛行高度に反比例する.(5)吸着速度制御のポンピング効果においては,吸着物の蓄積速度がディスク速度と飛行高度に無関係で,主に吸着速度に依存する.また,スライダ空気軸受の実験では次のことが明らかになった.(1)スライダ空気軸受にはテーク・オフ荷重とタッチ・ダウン荷重があり,空気軸受は両荷重の間に正常に機能する。(2)テーク・オフ荷重はディスク速度に殆ど依存しないが,タッチ・ダウン荷重はディスク速度が高くなるにつれて低下する.本研究に必要な実験装置を設計・試作すると同時に,理論解析等も行った.理論解析では,次のことが明らかになった.(1)ハードディスクシステムにあるような超高せん断流の下では,吸着膜が空気せん断流に流され,従来の静的飽和状態に到達できず,常に吸着し続ける.超高せん断流下のこの現象をポンピング効果と名付けた.ハードディスクのスライダ空気軸受表面のポンピング効果をモデル化し,理論的に予想できるようになった.(2)ポンピング効果に基づいて,空気軸受表面の吸着予測プログラムを作成し,三次元の幾何学形状を有するスライダ軸受表面の吸着膜厚の解析を行った.(3)ポンピン効果は無次元のλの値によって2種類に分けられる.λ<0.1の場合はせん断流速度制御のポンピング効果になり,λ>0.4の場合は吸着速度制御のポンピン効果になる.(4)せん断流速度制御のポンピング効果においては,吸着物の蓄積速度がディスクの速度に比例し,飛行高度に反比例する.(5)吸着速度制御のポンピング効果においては,吸着物の蓄積速度がディスク速度と飛行高度に無関係で,主に吸着速度に依存する.また,スライダ空気軸受の実験では次のことが明らかになった.(1)スライダ空気軸受にはテーク・オフ荷重とタッチ・ダウン荷重があり,空気軸受は両荷重の間に正常に機能する。(2)テーク・オフ荷重はディスク速度に殆ど依存しないが,タッチ・ダウン荷重はディスク速度が高くなるにつれて低下する.本研究に必要な実験装置を設計・試作すると同時に,理論解析等も行った.その結果,次のことが明らかになった.(1)ハードディスクシステムにあるような超高せん断流の下では,吸着膜が空気せん断流に流され,従来の静的飽和状態に到達できず,常に吸着し続ける.超高せん断流下のこの現象をポンピング効果と名付けた.ハードディスクのスライダ空気軸受表面のポンピング効果をモデル化し,理論的に予想できるようになった.(2)ハードディスクのスライダ空気軸受においては,その間隙が10nm前後しかないため,空気の希薄効果が吸着膜の流れに極めて大きな影響を及ぼす.その結果,空気圧の低いところでは,空気の希薄効果が顕著に現れ,せん断力が著しく低下するため,吸着膜が溜まりやすくなり,厚くなる傾向がある.空気軸受表面にこのような低圧区域があれば,そこの吸着膜が厚くなり,軸受とディスクとの間に架橋し,ハードディスクの故障に直接繋がりかねない.この発見はハードディスクの空気軸受表面の設計指針に根本的な変革が必要になることを示唆する.ハードディスク試験機を開発し,開発した試験機を利用して実験を行い,さらに理論解析をも平行した.その結果,次のことが明らかになった.(1)ハードディスクシステムにあるような超高せん断流の下では,吸着膜が空気せん断流に流され,従来の静的飽和状態に到達できず,常に吸着し続けることが分かった.超高せん断流下のこの現象をポンピング効果と名付け,ハードディスクのスライダ空気軸受表面の汚染をモデル化し,理論的に予想することを試みた.(2)空気軸受表面の汚染物質の流れ模様については,ポンピン効果に基づいて理論的に予測し,実験観測と比較した結果,定性的に両者が一致することが分かった.汚染物質は空気軸受表面の低圧区域に集まりやすい傾向がある.したがって,汚染物質の影響を最小限に抑えるために,低圧領域をできるだけ磁気ヘッド部から離れるところに設置すべきことがわかった.また,汚染物質の流れを適切に誘導することで,ハードディスク作動への汚染の悪影響を低減できることを見出した.(3)磁気ヘッドが通過するときのハードディスク表面の潤滑膜挙動についても検討を行い,その結果,潤滑膜を液体膜として扱うよりも,ゴム膜としてモデル化したほうがより現実に近いことを示唆した.