hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近赤外線撮像多天体分光観測装置の開発とhigh-z領域での階層構造進化の研究

そらに、クライオスタット内に搭載し、真空冷却の後、結像性能を確認した。その結果、冷却中においても設計仕様の性能を達成することを確認した。さらに装置の総合性能評価を行った。個々の性能評価の後に、光学系、マルチスリット交換機構、焦点デュワー、検出器デュワー、フィルター・グリズムターレットデュワーを組上げ、総合動作試験と性能評価を行った。最初に実験室ですばる望遠鏡のビーム角に似せた疑似星の光を観測装置に導き、マルチスリットの交換機構の再現性、光軸の精度、最終的な焦点面画像の評価を行った。さらに光学シミュレータに本装置を取り付け、望遠鏡に取り付けた状態と同様に装置を前後左右に動かし、装置の総合性能を評価した。またz>7におけるLyman α天体の探査を目的とした干渉フィルターを設計した。平成15年度までに開発したクライオスタット、検出器、MOS機構などを用い、近赤外線撮像多天体分光観測装置(以下、MOIRCS)を国立天文台ハワイ観測所に置いて組み上げた。総合動作実験において真空漏れと冷却不備を見いだし、改良を施した。さらに、観測所のミュレータに取り付けて、装置のたわみやゆがみ、耐久性のテストを行った。その結果、16年8月にMOIRCSの総合テストを終了し、開発を終了した。9月には8.2mすばる望遠鏡に取り付けて、第1回の機能試験観測を行い、3日間の観測期間中、故障もなく、テスト観測データを得ることができた。そのデータを解析した結果、MOIRCSの撮像性能はほぼ、仕様を達成したことを確認した。さらに17年1月の第2回機能試験観測において、多天体分光機能のテストを行い、基本的な機構の動作が確認された。その結果、多天体の分光データを得ることできた。2回の機能試験観測データから、本研究に必要なデータ解析手法を開発し、HAWAII2検出器固有問題点を明らかにした。機能試験の過程で、赤外線観測に基づくhigh-z銀河の進化や分布の研究を行うために、原始銀河団の存在するSSA22領域において、撮像観測を行った。そのデータからLBGやLAEの赤外線同定を行い、その性質を明らかにした。また、この領域における500個もの天体の距離を求めることに成功し、恒星質量に基づく銀河の空間分布を明らかにした。
植物病原糸状菌付着器分泌型エフェクターの病原性機能の解析

植物病原糸状菌であるオオムギうどんこ病菌が宿主植物の免疫反応を抑制する分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究では、本菌の新規エフェクターを同定し、病原性機能を分子レベルで解明することを目的としている。本菌の付着器発芽管に含まれるタンパク質を網羅的に解析することにより、候補タンパク質としてAPEC1(appressorial effector candidate 1)を単離している。前年度までに、APEC1が宿主による侵入抵抗性を抑制すること、AVRエフェクターとして宿主に認識される可能性は低いこと、宿主細胞内のペルオキシソームに局在すること、APEC1を過剰発現させたシロイヌナズナでは顕著な成長阻害およびクロロシスを引き起こすことを明らかにしてきた。本年度においては、APEC1の宿主標的因子を単離して病原性機能を解明することを目的として、APEC1-GFPをベンサミアナタバコ葉で過剰発現させ、相互作用するタンパク質を単離して質量分析に供した。その結果、ペルオキシソームに局在する酵素の1つが同定された。共免疫沈降法によりAPEC1とその酵素が相互作用するか確認した。その酵素は、植物ウイルスが感染する際にも標的とされるということが2018年に報告されており、オオムギうどんこ病菌についても、APEC1を宿主細胞へ送り込み、酵素活性を阻害することで侵入抵抗性をかく乱、抑制する可能性が示唆された。また、APEC1の病原性をさらに確認するとともに、さらなる遺伝学的解析を行うために、エストラジオール誘導性プロモーターあるいは表皮細胞特異的発現プロモーターで発現制御可能な形質転換シロイヌナズナを作成し、解析している。植物病原糸状菌が分泌するエフェクターは植物の細胞内へ侵入して免疫反応を抑制するが、病原性機能の分子メカニズムはまだよくわかっていない。本研究の目的は、オオムギうどんこ病菌(Blumeria graminis f. sp. hordei)の新規のAVRエフェクターを同定してRタンパク質による認識機構及びその病原性機能を解明し、世界的に問題となっているコムギ黒さび病菌の問題解決に寄与することである。オオムギうどんこ病菌のプロテオーム解析によりすでに単離しているエフェクター候補のうち、APEC1が病原性を持ち、オオムギ表皮細胞内のある特定の細胞小器官に局在することを明らかにした。また、APEC1と共局在する宿主標的候補を得ており、病原性との関連性を解析している。AVRエフェクターとしてHR細胞死を起こすかどうかを調べる実験系(Wahara et al., JGPP 2017)をさらに改良し、オオムギ表皮細胞における細胞死率を半定量的および経時的に解析可能とした。プロトプラストを用いた細胞死アッセイ系についても実験設備を含め準備が完了した。シロイヌナズナpen3 eds1変異体にAPEC1を過剰発現させた形質転換体はT2世代を得ており、解析に着手している。以上に加え、国際共同研究として、我々の菌株(RACE1およびOU14)と世界各地の菌株のゲノムワイド関連解析により、Rタンパク質であるMLA1およびMLA13が認識すると考えられていたAVRa1およびAVRa3を新たに発見した(Lu et al., PNAS 2016)。現在はAPEC1とともに、改良したHR細胞死アッセイ系を用いてAVRa1およびAVRa13の認識機構の解析に取り組んでいる。本研究では、オオムギうどんこ病菌のプロテオーム解析により得られたエフェクター候補を中心としてAVRエフェクターの同定、認識機構および病原性機能の解明を計画していた。それと並行して、我々の菌株(RACE1およびOU14)とその他遺伝的バックグラウンドの異なる菌株のゲノムワイド関連解析を進め、Rタンパク質であるMLA1およびMLA13が認識すると考えられていたAVRa1およびAVRa13の同定に成功した。これらのAVRエフェクターの非病原型と病原型のアミノ酸配列の相違をもとに認識機構の解析が可能となった。加えて、これらAVRエフェクターがHR細胞死の指標となり得るため、今後のAPECのHR細胞死誘導能の評価が容易となった。植物病原糸状菌が分泌するエフェクターが宿主植物の免疫反応を抑制する分子メカニズムについては不明な点が多く、とりわけ作物病原菌においての知見は未だ少ない。本研究では、オオムギうどんこ病菌の新規エフェクターを同定し、病原性機能を分子レベルで解明することを目的としている。オオムギうどんこ病菌の付着器発芽管に含まれるタンパク質を網羅的に解析することにより、候補タンパク質としてAPEC1を単離している。APEC1がオオムギ細胞において侵入抵抗性を抑制することを明らかにしたが、本年度では、AVRエフェクターとして宿主に認識されHR細胞死を引き起こすかを主に調査した。構築したHR細胞死アッセイ系(Wahara et al., JGPP 2017)をベースに、昨年度共同研究で単離した新規AVRエフェクターであるAVRa1をポジティブコントロールとして、新たなアッセイ系を確立して解析した。異なるR遺伝子を持つオオムギ品種にパーティクルガンを用いてAPEC1を発現させ、GFP蛍光発現細胞数の減少を指標に細胞死率を解析したところ、既知のどのR遺伝子にも認識されないことが明らかとなった。したがって、APEC1はAVRエフェクターではないと強く示唆された。また、APEC1の宿主細胞内局在を解析した結果、ペルオキシソーム膜に局在することが明らかとなったため、局在に関与するアミノ酸領域の同定を行った。

その結果、APEC1のC末端の数アミノ酸が局在を決定付けていることがわかった。さらに、APEC1を過剰発現させたシロイヌナズナ形質転換体を作製したところ、顕著な成長阻害および葉のクロロシスを引き起こすことが明らかとなった。この結果から、葉組織においては葉緑体とペルオキシソームとの相互作用を阻害する機能を持つことが示唆された。葉における病原性機能の解析を行うため、誘導プロモーター制御の発現体を作製している。当初計画していた主な実験として、APEC1のHR細胞死誘導能の調査を計画しており、昨年度新たに発見したAVRa1をポジティブコントロールとして、GFP蛍光発現細胞の減少を指標とすることで達成することができた。また、APEC1シロイヌナズナ過剰発現体の作製を完了したが、予想していなかった成長阻害を起こしてしまった。そのため病原性についての解析を行うことができなかった点が計画を遅らせる原因となっているが、むしろ興味深い表現型であり、APEC1が植物細胞において何らかの影響をもたらす傍証となった。宿主細胞内局在について詳細に解析を行い、関与するアミノ酸領域を同定することができたため、オオムギ細胞内およびシロイヌナズナ個体における、局在性と病原性(表現型)についての解析を行うための基礎情報を得ることもできた。オオムギうどんこ病菌の侵入後のAPEC1の局在を解析するために、免疫染色あるいは免疫電顕を行うことを目標としており、そのための特異抗体の作製に着手した。ペプチドを抗原として抗体の作製を試みたが、APEC1タンパク質をうまく認識することができず、抗体としては使えないことが判明した。APEC1タンパク質を合成し、抗原として抗体作製をする必要があると考えられたため、小麦胚芽無細胞タンパク質発現系にて、APEC1タンパク質を合成した。植物病原糸状菌であるオオムギうどんこ病菌が宿主植物の免疫反応を抑制する分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究では、本菌の新規エフェクターを同定し、病原性機能を分子レベルで解明することを目的としている。本菌の付着器発芽管に含まれるタンパク質を網羅的に解析することにより、候補タンパク質としてAPEC1(appressorial effector candidate 1)を単離している。前年度までに、APEC1が宿主による侵入抵抗性を抑制すること、AVRエフェクターとして宿主に認識される可能性は低いこと、宿主細胞内のペルオキシソームに局在すること、APEC1を過剰発現させたシロイヌナズナでは顕著な成長阻害およびクロロシスを引き起こすことを明らかにしてきた。本年度においては、APEC1の宿主標的因子を単離して病原性機能を解明することを目的として、APEC1-GFPをベンサミアナタバコ葉で過剰発現させ、相互作用するタンパク質を単離して質量分析に供した。その結果、ペルオキシソームに局在する酵素の1つが同定された。共免疫沈降法によりAPEC1とその酵素が相互作用するか確認した。その酵素は、植物ウイルスが感染する際にも標的とされるということが2018年に報告されており、オオムギうどんこ病菌についても、APEC1を宿主細胞へ送り込み、酵素活性を阻害することで侵入抵抗性をかく乱、抑制する可能性が示唆された。
レチノイン酸受容体の樹状細胞分化への影響と腸管におけるビタミンA代謝機構の解明

本研究は、クローン病や潰瘍性大腸炎といった炎症性腸疾患における樹状細胞分化や腸管におけるビタミンA代謝機構および腸管におけるビタミンAの重要性を明らかにする事を目的としている。本研究ではこれまでに合成レチノイン酸であるAm80の健常人に対する樹状細胞(dendriticcell;DC)分化に対する影響を検討してきており、レチノイン酸がDCの分化過程に影響を与えることでIL-12低産生型DCを分化誘導し、またこのDCはTh1分化も抑制していることを明らかにしている。さらに、Am80と分化させたDC(Am-DCs)をCFSE希釈したナイーブT細胞と共培養し、抗原提示能を確認した。その結果、Am-DCsは、Am80を添加していないコントロールのDC(cDCs)と同等の分化誘導能を有しており、分化誘導能低下によるTh1誘導抑制ではないことを示した。また、Am-DCはTh1誘導を抑制する事を細胞内染色で既に確認しているが、Am-DCで分化誘導した後のT細胞を回収し、そのサイトカインについても検討したところ、IFN-γの産生が有意に低下していた。またこの時Am-DCs、cDCsともに制御性T細胞への分化は限定的であった。細胞の生存率においても検討を行ったが、DC分化での生存率にcDC、Am-DCの間で差はなかった。さらに、RARα/βのpan-antagonistを用いて、それらをT細胞分化誘導の際に添加し、受容体を阻害することで、Am-DCsそのものがTh1誘導に影響を与えていることを示し、分化誘導能に関する裏付けの検討を詳細に行った。以上のように、DC分化におけるレチノイン酸(Am80)の効果を確かなものとする詳細な検討を行い、Am80が炎症性腸疾患、特にTh1疾患とされるクローン病に対する新たな治療の一助となりうる可能性が示唆された。本研究計画は、炎症性腸疾患における樹状細胞分化や腸管におけるビタミンA代謝機構および腸管におけるビタミンAの重要性を明らかにする事を目的としている。これまでに合成RARα/βアゴニストであるAm80の健常人に対する樹状細胞(dendritic cell ; DC)分化に対する影響を検討してきており、レチノイン酸がDCの分化過程に影響を与えることでIL-12低産生型DCを分化誘導し、またこのDCはTh1分化も抑制していることを明らかにしている。さらなる追及のため、Am80と分化させたDC(Am-DCs)をCFSE希釈したナイーブT細胞と共培養し、抗原提示能を確認した。その結果、Am-DCsは、コントロールのDC(cDCs)と同等の分化誘導能を有していた。Am-DCはTh1誘導を抑制する事を細胞内染色で既に確認しているが、Am-DCで分化誘導した後のT細胞を回収し、そのサイトカインにおいてもIFN-_Yの産生が低下していた。またAm-DCs、cDCsともに制御性T細胞への分化は限定的であった。細胞の生存率においても検討を行ったたが、DC分化での生存率にcDC、Am-DCで差はなかった。さらに、RARα/βのpan-antagonistを用いて、MLRの際での阻害実験等も行い、分化誘導能に関する裏付けを詳細に行った。以上のように、DC分化におけるレチノイン酸(Am80)の効果を確かなものとする検討を行った。これまでに合成レチノイン酸であるAm80の健常人に対する樹状細胞(dendritic cell ; DC)分化に対する影響を検討してきており、レチノイン酸がDCの分化過程に影響を与えることでIL-12低産生型DCを分化誘導し、またこのDCはTh1分化も抑制していることを明らかにしている。さらに、本年度はAm80と分化させたDC(Am-DCs)をCFSE希釈したナイーブT細胞と共培養し、抗原提示能を詳細に確認した。Am-DCはTh1誘導を抑制する事を細胞内染色で既に確認しているが、Am-DCで分化誘導した後のT細胞を回収し、そのサイトカインにおいてもIFN-γの産生が低下していた。さらに、RARα/βのpan-antagonistを用いて、MLRの際での阻害実験等も行い、分化誘導能に関する検討を詳細に行った。また、炎症性腸疾患患者の腸管におけるビタミンA代謝の検討をするための条件検討を詳細に行った。以上のように、本年度はDC分化におけるレチノイン酸(Am80)の効果を確かなものとする検討を行い、さらに患者の腸管における検討をするための基礎検討を行った。

さらに、Am80と分化させたDC(Am-DCs)をCFSE希釈したナイーブT細胞と共培養し、抗原提示能を確認した。その結果、Am-DCsは、Am80を添加していないコントロールのDC(cDCs)と同等の分化誘導能を有しており、分化誘導能低下によるTh1誘導抑制ではないことを示した。また、Am-DCはTh1誘導を抑制する事を細胞内染色で既に確認しているが、Am-DCで分化誘導した後のT細胞を回収し、そのサイトカインについても検討したところ、IFN-γの産生が有意に低下していた。またこの時Am-DCs、cDCsともに制御性T細胞への分化は限定的であった。細胞の生存率においても検討を行ったが、DC分化での生存率にcDC、Am-DCの間で差はなかった。さらに、RARα/βのpan-antagonistを用いて、それらをT細胞分化誘導の際に添加し、受容体を阻害することで、Am-DCsそのものがTh1誘導に影響を与えていることを示し、分化誘導能に関する裏付けの検討を詳細に行った。以上のように、DC分化におけるレチノイン酸(Am80)の効果を確かなものとする詳細な検討を行い、Am80が炎症性腸疾患、特にTh1疾患とされるクローン病に対する新たな治療の一助となりうる可能性が示唆された。
X線分光による超新星残骸のエネルギー非平衡と宇宙線加速の研究

本年度は、主にX線天文衛星Suzakuを用いた超新星残骸の観測およびそのデータ解析に専念した。まず超新星残骸SN1006の南東部(熱的放射が最も強い領域)からは極めて電離度の低い鉄からのK殻輝線を世界で初めて検出した。さらに全X線帯域のスペクトル解析によって、超新星爆発時に生成された多量の鉄が残骸の中心付近に局在するため、逆行衝撃波による加熱が他の生成元素に比べて遥かに遅れている証拠をつかんだ。これらの結果は査読論文として受理され、また博士論文の主軸にもなった。また、超新星残骸RCW86北東領域のデータ解析においては、鉄のK殻輝線放射の空間分布を初めて明らかにし、その放射起源が極めて近い過去に逆行衝撃波によって加熱されたイジェクタ(爆発噴出物)であることを明確に示した。イジェクタのX線放射強度分布とプラズマ年齢は、RCW86周辺の星間物質の密度が極端な非一様性を持つため、逆行衝撃波の進化が場所によって大きくことなることを示唆する。これらの内容についても既に査読論文として受理され、学会誌に掲載されている。この他に、Tycho,EO509-67.5,N103Bなど、様々な超新星残骸からの熱的X線のスペクトル解析を行い、それらの結果を博士論文にまとめた。一般に若いIa型の超新星残骸では、未加熱のためX線を放射できない鉄が残骸の中心付近に多量に残存することや、1keV以上の連続スペクトルがほとんど非熱的起源である可能性が高いことなどを示した。平成17年7月に、日本で5番目となるX線天文衛星「すざく」の打ち上げに成功した。私は、「すざく」に搭載されるX線CCDカメラ「XIS」の開発に取り組み、打ち上げまでの期間は主にその地上較正試験を、そして打ち上げ後はその機上較正試験を担当してきた。具体的には地上試験のデータや既知の天体の観測データをもとに検出効率やゲイン、応答関数を正確に評価し、観測スペクトルから得られる情報の精度を向上させてきた。また、打ち上げ前から「すざく」の特徴と謳われてきたバックグラウンドの低さ、安定性を実証し、バックグラウンドレベルを極限まで低く抑える解析法を決定する作業を行ってきた。これらの較正試験の結果は、今後「すざく」のデータ解析に携わる方々にとって非常に有用なものとなる。これに平衡して、「すざく」XISの観測によって得られたデータの解析も行ってきた。「すざく」の優れたエネルギー分解能と検出効率を利用し、超新星残骸SN1006から高温プラズマと非熱的粒子の空間的な切り分けに成功、それぞれの成分のマッピングを行い、両者の分布が異なることを実証した。この結果は、熱的成分の温度や密度、平衡度、そして粒子加速の効率などが超新星残骸中での場所ごとに大きく異なることを示唆する。現在これら場所ごとの物理状態を定量化する作業を行っており、平成18年度中には論文にする予定である。同様の解析をSN1006以外の超新星残骸についてもおこなっており、私の研究課題でもある、「超新星残骸のエネルギー非平衡と宇宙線加速」の普遍的な理解を追及している。18年度の前期は、主にX線天文衛星Suzaku搭載CCDカメラXISの機上較正試験に専念した。XISは軌道上での宇宙線被曝により、その性能が刻一刻と変化する。これを常時追跡し、正確に評価することが、信頼性の高いスペクトル解析には必要不可欠である。私は、XISに備え付けられた55Feのキャリブレーション用線源や、スペクトルがよく理解されている較正用天体のデータをもとに、観測時期に応じた応答関数作成用データベースを作成した。このデータベースは世界中の研究者に配布され、利用されている。その他にも、検出効率やエネルギーゲインの較正などに中心的な役割を果たした。後期はそれらキャリブレーション結果を利用して、超新星残骸、主にSN1006の熱的スペクトルの解析を行った。鉄からの強い輝線を初めて明確に検出し、他の元素との組成比を精度良く求めることによりSN1006がI型超新星爆発の残骸であることを確定的にした。さらにプラズマ中の陽子の温度が電子の温度の20倍程度も高い極端な熱的非平衡状態にあることや、鉄が他の元素よりも残骸の内部に多く分布したため衝撃波による加熱の開始が遅かったことなどを証明した。この結果は超新星残骸の熱的進化の理解に大きな助けとなると確信している。また、SN1006以外にも、RCW86やTeVγ線望遠鏡HESSが発見した超新星残骸候補天体などのX線観測を行い、そのデータ解析に貢献した。このうちいくつかは既に論文として受理され、他のものも近日中に投稿する予定である。

また、超新星残骸RCW86北東領域のデータ解析においては、鉄のK殻輝線放射の空間分布を初めて明らかにし、その放射起源が極めて近い過去に逆行衝撃波によって加熱されたイジェクタ(爆発噴出物)であることを明確に示した。イジェクタのX線放射強度分布とプラズマ年齢は、RCW86周辺の星間物質の密度が極端な非一様性を持つため、逆行衝撃波の進化が場所によって大きくことなることを示唆する。これらの内容についても既に査読論文として受理され、学会誌に掲載されている。この他に、Tycho,EO509-67.5,N103Bなど、様々な超新星残骸からの熱的X線のスペクトル解析を行い、それらの結果を博士論文にまとめた。一般に若いIa型の超新星残骸では、未加熱のためX線を放射できない鉄が残骸の中心付近に多量に残存することや、1keV以上の連続スペクトルがほとんど非熱的起源である可能性が高いことなどを示した。
変動環境における生活史進化に関する数理的研究

蛹化や羽化のタイミング、繁殖の開始や、高さと光合成器官の成長のバランスなど、さまざまな生活史パターンは、環境要因(日長、温度、被陰、水分資源)から、従来の変動や近隣競争個体の挙動を予測して生物が応答する過程と考えられる。これらの要因に対する生物の応答の仕方、つまり反応基準が、自然淘汰をうける場合の進化的に安定な生活史を議論する、新しい解析方法を開発した。いままでの取り扱いでは、関数関係を仮定してそのパラメータが進化するという取り扱いをしてきたが、これは正しい解が予想できる簡単な場合にしか使えない。中間層を含むニューラルネットは任意の形の関数を近似できることが知られているので、反応基準をニューラルネットで表現し、ニューロ素子間の結線の重みを進化させる。さらに、通常の最急降下法では局所最適解がとまる困難をのりこえるために、突然変異と交叉を利用する遺伝的アルゴリズムを用いる。巌佐は、大学院生の江副とともに、この方法を、昆虫の密度依存的相変異の進化に適応した。多くの昆虫では、移動力の強いタイプと繁殖力の強いタイプの2型があり、それらの比率が生育時や母親の経験した密度によって決まる。進化すべき反応基準の形を探り、アブラムシやウンカなどでの知見と突き合わせる。武田は、多数の因子が生活史上の決定に対して影響する場合に、入出力関係から読み取る方法としてニューラルネットワークの技法、忘却付誤差逆伝播学習プログラムをさらに改良した。ことに、ある信号の入力をそのまま入れるのではなくて、高いレベルで反応する素子、低いレベルで反応する素子などを別々に準備して、それらを入力として取り扱うというニューロファジ-のネットワークを調べ、レベルによって反応の方向がことなる場合をうまつ取り扱えるようになった。また、(1)樹木の多様な成長戦略の分化、(2)季節的環境での休眠開始や羽化のタイミング、などの問題に適用してその有効性を確かめつつある。
中国浙江講唱文藝研究　―勧善・免災の機能から考える―

2018年度の研究実績の概要を、(1)公表した成果、(2)調査で得られ今後公表予定の成果、に分けて述べる。(1)【公表した成果】磯部は、昨年度にひきつづき、浙江の歌と語りによる藝能でありまた宗教儀礼でもある温州鼓詞の演目のひとつ「霊経大伝」について、実地調査にもとづいて分析・考察を行い、その結果を公表した。今年度はとくにこの演目の「地獄めぐり」に注目し、文献調査で得られた、歌と語りの藝能のテキストである宝巻についての知見もあわせて、女性の血の穢れによる「罪」を中心に、この藝能そしてこの演目に現れた勧善と免災のありかたを明らかにした。小南は、長年行ってきた目連救母の物語りの研究を本科研費研究によって集大成する計画をもち、昨年度にひきつづき報告書3部の第2部を作成した(2019年度前半刊行予定)。目連救母の物語りは、それを題材とする演劇、目連戯が勧善と免災を目的として、中国で広く行われてきたことからわかるように、本研究にとって重要な題材である。松家は、2018年3月、浙江の歌と語りによる藝能、金華道情の実地調査で得られた知見と文献資料にもとづき、ひとりの作家をとおしてこの藝能について考察し、その結果をまとめた。(2)【調査で得られ今後公表予定の成果】2018年度、浙江で歌と語りの藝能の実地調査を行うことは、できなかった。しかし、松家が、中国における研究協力者から、浙江の歌と語りの藝能である紹興宣巻について、多くの資料の貴重な提供を受け、また、明清史の国際学会に出席して、歴史方面の研究について新しい知見を得た。2019年度は本研究の最終年度であるので、実地調査を行うとともに、これまで行った調査の報告を作成しながら、研究をより大きな視点からまとめていきたい。2018年度は、紹興宣巻、温州鼓詞、金華道情など、浙江の歌と語りによる藝能もしくは宗教儀礼の実地調査を行うことができなかった。調査可能な期間が所属の各大学の方針や状況によって年々限られていき、研究分担者・研究協力者の予定の調整がしにくくなっている。他の研究・調査とのかねあいや健康上の問題など個別の事情もあり、他にばかり非を求める意図はないが、日本における大学の研究環境の悪化、とりわけ我々にとっては時間的な条件の悪化の影響はやはり大きいといわざるを得ない。この状況が改善されることを切に願う。研究成果の公表についても、代表者が金華道情をとりまく状況にかかわる論文を書いたものの、本研究の主題である「勧善」「免災」について成果をまとめられず、また分担者の報告の刊行が2019年度にずれこむことになったりした。上記のことを勘案し、「やや遅れている」に該当すると判断した。2019年度は本研究の最終年にあたる。まず第一に、実地調査について、年間の見とおしを立てるとともに、現地研究者・現地協力者との連絡の緊密化を図って、これを確実に実施する。また、3年間の研究のまとめとしての報告書刊行に向け、研究代表者・研究分担者・研究協力者間でもよく打ち合わせをし、文献調査およびより充実した研究成果公表を実現したい。2017年度の研究実績の概要を、(1)公表した成果、(2)実地調査で得られ今後公表予定の成果、に分けて述べる。(1)【公表した成果】小南は長年行ってきた目連救母の物語りの研究を、本科研費研究によって集大成する計画をもち、2018年度は報告書3部の第1部を刊行した。目連の物語りは、中国文化史を考えるうえで重要な民間の物語りであり、また、宗教的な行事と密接にかかわり、講唱文藝における勧善と免災についても多くを教えてくれる。磯部は、温州鼓詞「霊経大伝」の実地調査の結果をまとめ、現代中国において、禳災と招福を目的とする一大宗教行事における講唱文藝のありかたを、分析・考察した。(2)【実地調査で得られ今後公表予定の成果】2018年度は、金華・紹興・湖州において実地調査を行った。金華道情は宗教的(免災)機能をもたないが勧善の要素を含む。金華における調査では、金華道情の研究者でありまた作り手である人物にインタビューを行うことができ、口頭あるいは提供された文献によって多くの重要な情報を得た。紹興では新たに「玉釵宝巻」の宣巻を実地に見聞、この宝巻にも横死した人物が現れ、孤魂の慰撫と考えられる儀礼が行われたことから、紹興宣巻における勧善と免災の機能について確認することができた。湖州では、蚕神信仰の一大聖地である含山の蚕神廟をはじめ、多くの廟を訪ねて調査し、免災祈願をはじめとする信仰の実態について情報を収集した。本研究グループにとって4回めの科研費研究となる今回の研究の特徴は、「歴史学や思想史学における豊かで上質の先行研究を生かすことによって」「講唱文藝を、時間的さらには空間的なひろがりの中でとらえなおし、普遍性のより高いことばで説明をすることができるようにな」る(申請書「研究目的」)ことにある。個別の調査を着実に行うことはもちろん、2018年度はこのことにも留意して研究を進める。

本研究グループは、例年、9月、11月、2-3月に、中国における実地調査を行ってきた。しかし、2017年度は、9月に研究代表者が体調をくずし、11月は研究代表者の本務校の都合で海外に出ることができず、3月の後半、ようやく中国で調査を行ったにとどまった。また、研究代表者は、研究進行上の事情により、2017年度中に本科研費の研究成果を発表することができなかった。一方、主として研究分担者により、2017年度に行った調査の報告が作成され(磯部)、また、文献調査の研究成果が報告書にまとめられた(小南)。以上の状況に鑑みて、進捗状況を「やや遅れている」とした。2018年度の研究実績の概要を、(1)公表した成果、(2)調査で得られ今後公表予定の成果、に分けて述べる。(1)【公表した成果】磯部は、昨年度にひきつづき、浙江の歌と語りによる藝能でありまた宗教儀礼でもある温州鼓詞の演目のひとつ「霊経大伝」について、実地調査にもとづいて分析・考察を行い、その結果を公表した。今年度はとくにこの演目の「地獄めぐり」に注目し、文献調査で得られた、歌と語りの藝能のテキストである宝巻についての知見もあわせて、女性の血の穢れによる「罪」を中心に、この藝能そしてこの演目に現れた勧善と免災のありかたを明らかにした。小南は、長年行ってきた目連救母の物語りの研究を本科研費研究によって集大成する計画をもち、昨年度にひきつづき報告書3部の第2部を作成した(2019年度前半刊行予定)。目連救母の物語りは、それを題材とする演劇、目連戯が勧善と免災を目的として、中国で広く行われてきたことからわかるように、本研究にとって重要な題材である。松家は、2018年3月、浙江の歌と語りによる藝能、金華道情の実地調査で得られた知見と文献資料にもとづき、ひとりの作家をとおしてこの藝能について考察し、その結果をまとめた。(2)【調査で得られ今後公表予定の成果】2018年度、浙江で歌と語りの藝能の実地調査を行うことは、できなかった。しかし、松家が、中国における研究協力者から、浙江の歌と語りの藝能である紹興宣巻について、多くの資料の貴重な提供を受け、また、明清史の国際学会に出席して、歴史方面の研究について新しい知見を得た。2019年度は本研究の最終年度であるので、実地調査を行うとともに、これまで行った調査の報告を作成しながら、研究をより大きな視点からまとめていきたい。2018年度は、紹興宣巻、温州鼓詞、金華道情など、浙江の歌と語りによる藝能もしくは宗教儀礼の実地調査を行うことができなかった。調査可能な期間が所属の各大学の方針や状況によって年々限られていき、研究分担者・研究協力者の予定の調整がしにくくなっている。他の研究・調査とのかねあいや健康上の問題など個別の事情もあり、他にばかり非を求める意図はないが、日本における大学の研究環境の悪化、とりわけ我々にとっては時間的な条件の悪化の影響はやはり大きいといわざるを得ない。この状況が改善されることを切に願う。研究成果の公表についても、代表者が金華道情をとりまく状況にかかわる論文を書いたものの、本研究の主題である「勧善」「免災」について成果をまとめられず、また分担者の報告の刊行が2019年度にずれこむことになったりした。上記のことを勘案し、「やや遅れている」に該当すると判断した。本研究は、大きく、実地調査と文献調査に分かれるので、そのそれぞれと、両者の総合について記す。1実地調査本研究は研究課題名に記すとおり浙江省を主要な調査対象とし、これまで、1紹興、2金華、3温州の3地点で実地調査を行ってきた。研究の推進のためには、まずこれらの地点に赴いて調査調査を重ねることが必要である。
情報科学・情報数学からの知見を活用した新しい算数教育の構築と実践に関する研究

本年度においても、子どもが身近な事象をいかに捉えるか,また捉えたことをいかに分析し数学的な見方・考え方をとおして,その数理に迫ることができるかについて研究した.,その際,先行研究で得られた中・高校生,短大・大学の学生たちの持つ算数・数学の「負のイメージ」や生活感を伴わない「問題がとけたらうれしい」などの「正のイメージ」だけではなく,算数の学習においては「身の回りの事象をいかに捉え,論理的に分析し,解決方法を構築するかといった方法を学ぶものである」といった生きる力となる「プラスのイメージ」を持たせることのできる教育コースウェアの開発を目指した.その一環として「デッドロック=行き詰まり現象の数理」の構造についてや,「時間逆行の数理」や「アルゴリズムと算数教育」などの情報科学の知見から得られた各種の課題を子どもたちがどのように捉え,学び,そして数理的な分析を加えるかということについて,子どもたちの生活観からくる認知の様子を主に考察した結果,子どもは相対立する論理構造をどのように捉えるのか,自分と他者を意識した捉え方ができるのか,また子どもの生活環境との関わりが見えてくるのかを明らかにしようとした.さらにコンピュータを有効なツールとして活用することと共に,各自の考えを「ビジュアル(視覚的)」に表現させた.情報科学・情報数学の知見を活かした課題を中心として,子どもの持つ世界観を大切にしつつ算数の有効性や算数に対する興味・関心・意欲を生みだし,ひとりひとりが課題を粘り強く考え自主的に解決する力や,思考力・表現力・創造力・実践力を育成できる新しい算数・数学教育構築の一端を担えるよう試案をたてて研究と実践をおこなった.本研究は子どもたちがすでに獲得している知識・技能の分析を先行させる必要があることから,まず児童の興味・関心を調査した。その際,教育内容(題材)は従来とは逆に情報科学(コンピュータ科学)・情報数学から得られた知見を活かして,オペレーディングシステムにおける「デッドロック=行き詰まり現象」をとりあげた。そして,児童のなかの「この問題に対する捉え方」を考察し,「潜在的な数理」として,「デッドロックの数理」をいかに認知しているかという構造を明らかにしようとした。そこで第一段階として,この題材に対する子どもたちから得られた調査回答を分析し,カテゴリー分析をおこない,以下の6つのカテゴリー(a型学習に関することb型自分を中心としてc型友人とのかかわりでd型学校に関することe型塾に関することf型社会に関すること)にわけることが妥当であること,さらにこの関心別のカテゴリー分割が,各カテゴリー項目間の比較分析に有効であることのみならず,学年間を比較対照することにより,児童の「年齢における認知構造の差異」を明確にできること(f型の出現比率が小6で約40%もあることに対して小5では約5%程度しか出現しないことから社会への関心に大きな年齢差があること。またこれらの結果は教育コースウェアに反映しなければならないこと)を明らかにした。また,デッドロックの現象を「何と何がぶつかりあうのかという構造」から以下の3つのタイプ(I型1つのことが単に行き詰まるII型2つのことが対立して動きがとれなくなるIII型ぐるぐる循環して終わりがない)に類別し,先のカテゴリーと連携させ,構造分析・比較対照をおこない,マスとしての学年間の比較と,通常の算数・数学の学習ではみられない「個としての児童の背景(子どもの内面や生活体験)」も促えることが可能な教育コースウェアであることを明らかにした。次年度は研究実施計画に従い,研究を展開する。本年度においても、子どもが身近な事象をいかに捉えるか,また捉えたことをいかに分析し数学的な見方・考え方をとおして,その数理に迫ることができるかについて研究した.,その際,先行研究で得られた中・高校生,短大・大学の学生たちの持つ算数・数学の「負のイメージ」や生活感を伴わない「問題がとけたらうれしい」などの「正のイメージ」だけではなく,算数の学習においては「身の回りの事象をいかに捉え,論理的に分析し,解決方法を構築するかといった方法を学ぶものである」といった生きる力となる「プラスのイメージ」を持たせることのできる教育コースウェアの開発を目指した.その一環として「デッドロック=行き詰まり現象の数理」の構造についてや,「時間逆行の数理」や「アルゴリズムと算数教育」などの情報科学の知見から得られた各種の課題を子どもたちがどのように捉え,学び,そして数理的な分析を加えるかということについて,子どもたちの生活観からくる認知の様子を主に考察した結果,子どもは相対立する論理構造をどのように捉えるのか,自分と他者を意識した捉え方ができるのか,また子どもの生活環境との関わりが見えてくるのかを明らかにしようとした.さらにコンピュータを有効なツールとして活用することと共に,各自の考えを「ビジュアル(視覚的)」に表現させた.情報科学・情報数学の知見を活かした課題を中心として,子どもの持つ世界観を大切にしつつ算数の有効性や算数に対する興味・関心・意欲を生みだし,ひとりひとりが課題を粘り強く考え自主的に解決する力や,思考力・表現力・創造力・実践力を育成できる新しい算数・数学教育構築の一端を担えるよう試案をたてて研究と実践をおこなった.
黒潮再循環変動特性の解明と大気大循環場への影響理解

観測資料(Argoフロートによる水温・塩分観測資料,人工衛星観測海面水温資料・海面高度計資料,大気再解析資料等)解析を行うことで,黒潮再循環域の海洋構造(水温・塩分)の時間変動特性を調べた.その結果,水温の決定には,黒潮蛇行期に現れる四国沖の再循環流(高気圧性循環流)による熱輸送が重要な役割を果たすことがわかった.そして,形成された水温偏差が,直上大気場への熱放出源になることを指摘した.また,再循環域の塩分は,暖候期の降水量を反映しており,この降水量は再循環域上を通過する温帯低気圧によると結論づけた.日本南方を流れる黒潮は,2種類の流路形態(蛇行・直進流路)を取る.そこで,本年度は,Argoフロートによる観測資料(水温・塩分)を使用することで,黒潮の流路形態が,黒潮再循環域の海洋構造決定に果たす役割解明を目指した.まず,海洋循環系を調べた結果,黒潮蛇行に伴い四国沖に局地的な直径500km程度の再循環が分布することがわかった.そして,冬の間に,この再循環域で高水温(19度以上)の暖水塊が形成されることを発見した.そして,水塊特性を調べた結果,この暖水塊は一様な水温で特徴づけられることがわかった.さらに,この暖水塊の季節変化を調べた結果,春から夏までは亜表層(150m深度近辺)に存在するが,秋以降にその特性を失うことがわかった.この消失要因として,暖水塊上部での鉛直密度混合の影響を指摘するに至った.黒潮再循環域海洋構造の更なる理解を得るためには,水温だけではなく,塩分の知見も必要不可欠である.そこで,Argoフロートを使用することで,再循環域の亜熱帯モード水の塩分変動を調べた.その結果,2009年・2010年の塩分が極めて低いことがわかった(34.7 psu以下).そこで,気象庁作成の大気再解析資料を用い,この低塩化要因を調べた結果,暖候期の過剰降水が主因であることがわかった.そして,この降水は,亜熱帯高気圧の南東縮退に伴う低気圧経路の変化によることを明らかにした.また,本課題が着目した黒潮再循環系の東部境界域では,亜熱帯海面水温前線が位置している.この変動特性を理解するために,気象庁気象研究所提供の歴史実験資料を使用した.その結果,前線強度は約20年周期で変動しており,これは低渦位水(モード水)分布に伴う海洋構造変化によることがわかった.一連の成果は,国内・国外で開催された学会で発表され,1編が国際学術誌に掲載され,2編が投稿・改訂中である.過去2年間の活動により,黒潮蛇行期に出現する四国沖再循環(直径約500km)内に,水温19度以上で特徴づけられる暖水塊(以下,四国沖暖水塊;約100mの層厚)が分布することがわかった.そこで,本年度は,この四国沖暖水塊の形成機構解明を目指した.まず,四国沖周辺のArgoフロート・船舶観測資料を収集し,暖水塊の時間変化を調べた.その結果,四国沖暖水塊は,冬季混合層内で形成されることがわかった.そこで,冬季混合層水温形成機構を調べた.まず,大気再解析資料を用い,北西季節風に伴う大気冷却の影響を検証した.相関解析等の統計手法を適用した結果,大気強制にはよらないことがわかった.そこで,船舶観測資料を用い,再循環流に伴う水平熱移流の影響に着目した.その結果,熱移流が冬季混合層水温の決定に寄与していることがわかった.さらに,簡単な数値実験を行った結果,再循環流変動に伴う海面水温分布が,直上大気への熱放出源になっていることがわかった.すなわち,これは,黒潮流路(蛇行・非蛇行)に伴う海洋構造変化が本州南方での気温鉛直構造に影響を及ぼすことを示唆した結果である.加えて,冬季再循環内の塩分変動の理解を目指した.資料解析の結果,塩分は,海流ではなく降水により決定されることがわかった.特に,暖候期の降水量が極めて重要であり,これは該当海域上を通過する温帯低気圧の数で説明されると指摘した.本結果は,日本周辺の気候メカニズム解明に資するものであり,上記内容は国際学術誌に掲載された(2編).また,上記手法を南半球に応用・展開した.その結果,南半球でも,再循環流により形成された海面水温偏差が,直上大気場への熱放出の要因であることがわかった.本研究は,先行研究がほとんど存在しない中で行われたものであり,得られた知見は南半球の大気海洋系の理解に資するものである.本成果は,国外で開催された学会で発表した.観測資料(Argoフロートによる水温・塩分観測資料,人工衛星観測海面水温資料・海面高度計資料,大気再解析資料等)解析を行うことで,黒潮再循環域の海洋構造(水温・塩分)の時間変動特性を調べた.その結果,水温の決定には,黒潮蛇行期に現れる四国沖の再循環流(高気圧性循環流)による熱輸送が重要な役割を果たすことがわかった.そして,形成された水温偏差が,直上大気場への熱放出源になることを指摘した.

また,再循環域の塩分は,暖候期の降水量を反映しており,この降水量は再循環域上を通過する温帯低気圧によると結論づけた.本年度は,近年整備されてきた人工衛星観測資料(海面高度計データ)を活用することで,黒潮再循環強度の時間変動特性解明を目指した.海面高度の時間・空間変動特性を調べた結果,再循環はその分布特性で2種類に大別されることがわかった.すなわち,黒潮南方で形成される再循環と,黒潮続流南方に位置する再循環である.海面高度の領域積分値で,その再循環強度を定義した.その結果,いずれの再循環からも,約10年の長周期変動成分が同定された.そこで,両者の変動を比較した結果,位相の一致は見られず,無相関の関係にあった.続いて,この変動要因を調べた結果,アリューシャン低気圧南北位置変動に伴い励起された海洋ロスビー波が主因であることがわかった.この海洋ロスビー波の伝播速度には,緯度依存性が知られている.すなわち,ロスビー波到達時間の差が,2つの再循環強度の位相差を生み出したと結論づけた.本研究で得られた成果は,10月に米国で開催された国際会議で発表され,現在,国際学術雑誌への投稿準備中である.上記研究を遂行する中で,再循環北部に位置する黒潮および黒潮続流の流路の理解が必要であると考えた.そこで,人工衛星による海面高度計データを用いた結果,両流路形態に明確な関係性があることがわかった.すなわち,黒潮が非大蛇行離岸流路をとる時期に,その下流の黒潮続流が不安定流路形態をとなっていた.上記関係は,流路方程式等の理論の観点からも,妥当な結論であることがわかった.また,黒潮続流の不安定流路期には,多くの中規模渦(直径200km程度)が生成されていた.この渦の影響を調べた結果,周囲の海面水温の決定要因であることがわかった.これらの一連の研究成果は,2編の論文としてまとめ,既に国際学術雑誌に掲載されている.本年度の目的は,観測資料解析を遂行し,黒潮再循環域の海洋内部構造の理解を得ることであった.そこで,日本南方での黒潮の流路に注目した結果,黒潮蛇行期に四国沖に暖水塊が形成されることを見出し,その季節変化特性を示すことに成功した.本研究が得た四国沖暖水塊に係る知見は,黒潮再循環域の海洋構造の理解に資するものである.また,一連の結果は,現存の海洋大循環モデル実験の再現性向上に貢献する成果である.現在,得られた研究結果を論文としてまとめ,国際学術雑誌へ投稿している段階である.さらに,本課題を遂行する中で,黒潮再循環域の海洋構造決定に際し,水温だけではなく塩分も重要であると着想するに至り,その時空間変化を調べるに至った.その結果,2009年・2010年の異常低塩化を発見することに成功した.そして,その主因が,外洋での過剰降水であることを明らかにした.当研究は,本研究課題の発展型研究であり,現在,得られた成果を国際学術誌に投稿中である.以上より,本年度は,「当初の計画以上」に進展したものと判断するに至る.本年度の主目的は,衛星海面高度計データを用いて黒潮再循環強度の時間変動特性を調べ,その要因として,アリューシャン低気圧起源の海洋ロスビー波の役割を調べることであった.この目的は達成され,現在,国際学術雑誌への投稿を準備している段階である.また,本研究課題を遂行する中で,黒潮/黒潮続流の「流路形態」の理解の重要性を認識した.そこで,衛星海面高度計データを活用することで,黒潮と黒潮続流流路間の明瞭な関係を提示するにいたった.すなわち,黒潮が非大蛇行離岸流路を取る時期に,黒潮続流は不安定な流路形態をとることがわかった.そして,黒潮続流不安定流路期には,黒潮続流から切離した中規模渦(直径200km程度)が存在・分布することがわかった.
記憶痕跡細胞集団の分子・活動特性の解明

研究代表者らが開発した遺伝子改変マウスを用いた最近の研究により、学習時に活動した脳内の一部の神経細胞集団(神経アンサンブル)の活動が記憶の実体であることが実証されつつある。このいわゆる「記憶痕跡細胞」の活動操作による記憶の操作実験が脚光を浴びる一方で、肝心の記憶痕跡細胞がどのような仕組みで選ばれ、また周囲の他の細胞と較べて何が異なるのかという「記憶痕跡細胞の基本的な性質」に関してはほとんど理解が進んでいない。そこで本研究では、独自の遺伝子改変マウスを軸に、in vivo脳内活動イメージング、光活動操作、行動解析、数理解析、プロテオミクス解析を組み合わせた融合的研究により、「記憶痕跡(候補)細胞」と「周囲のそれ以外の細胞」をそれぞれ区別した解析を行い、活動と分子の二つのレベルでの特性を明らかにする。平成30年度は、「記憶痕跡細胞集団」と「周囲の他の細胞集団」の活動状態を区別して解析し、それぞれの特徴(強度・頻度や同期性など)を明らかにするために、カルモジュリン依存性キナーゼIIアルファのプロモーターの制御下でGCaMP6fを発現するアデノ随伴ウイルスベクターをC57Bl/6Jマウスの背側海馬CA1領域に注入し発現させた。inscopix社製の超小型蛍光内視型顕微鏡を目的領域に取り付け、自由行動下のマウスのカルシウム活動のダイナミクスの計測を行った。特に、恐怖条件付け学習課題を用いた、学習、記憶消去、再学習時における解析を共同研究者と共に行った。また、記憶痕跡細胞を表敷くする遺伝学的システムの構築を行った。当初の研究計画通りに進行しているため。今後は、実験マウス検体の数を増やし、データの収集に努めると共に、得られた膨大な量のデータの解析に力を注ぐ。
擬似移動層型クロマトグラフィック固体化酵素反応器によるオリゴ糖合成

1.擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターを用いたラクトスクロース製造実験グルタルアルデヒドを用いてβ-フルクトフラノシダーゼをイオン交換樹脂に固定化したものをカラムに充填し、擬似移動層型クロマト分離装置の回転ディスク側に取り付けた。この擬似移動層型クロマトグラフィック固定化酵素反応器に、ラクトースとスクロースの混合溶液を供給し、ラクトスクロース合成を行った。原料供給口から順に固定化酵素カラムを設置し、その本数が製品収率に与える影響を調べたところ、最適な本数が存在することがわかった。カラム切替周期についても最適値が存在した。これらの条件を同一にして3通りの固定化酵素カラム長で実験を行ったところ、ある長さ以上では製品収率はほぼ一定となる傾向が認められた。2.擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターを用いたラクトスクロース製造の数値解析固定化酵素カラムを組み込んだ擬似移動層型反応器をシミュレートする数値モデルを開発し、昨年度得られた吸着平衡定数、物質移動係数、反応速度式を用いて、擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターを用いたラクトスクロース製造の数値シミュレーションを行なった。数値シミュレーションの結果、原料濃度が低い領域での反応速度式の精度が悪いことが判明したため、シングルカラムでの反応実験を追加し、より適用範囲の広い反応速度式を求めた。改良された反応速度式を用いて擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターの数値シミュレーションを行い、最適製造条件を探索した。固定化酵素カラム長さの影響を詳細に検討したところ、実験では収率一定と見られた領域に製品収率を最大とするカラム長が存在することがわかった。これは、分離カラムと反応カラムでの液滞留時間が等しくなる点であることが明らかとなった。1.固定化酵素カラムのみを用いた反応実験グルタルアルデヒド法により、βーフルクトフラノシダーゼをイオン交換樹脂に固定した。担持量の異なる2種類の固定化酵素を調製し、50°Cで、ラクトスクロース合成反応実験ならびに副反応であるスクロースの加水分解反応とラクトスクロースの加水分解反応の実験を行った。固定化酵素の場合でも、酵素溶液の場合と同じ反応機構が適応することがわかった。各固定化酵素試料について、反応速度式中の定数を求めた。得られた式は、実験結果を良好に再現した。また、固定化酵素の担持量が過大なときには、製品収率が低下することがわかった。2.破過応答実験による吸着等温線と総括物質移動係数の測定ラクトース、スクロース、ラクトスクロース、グルコース、フルクトースの各成分について、シングルカラムでの破過応答実験を行い、吸着等温線ならびに総括物質移動係数を決定した。本実験条件の範囲内では吸着平衡は線型であった。3.擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターを用いたラクトスクロース製造調製した固定化酵素カラムを組み込んだ擬似移動層型クロマトグラフィックリアクターを用いて、実験を行ない、ラクトスクロースを合成することができた.製品取り出し口付近に固定化酵素カラムを配置すると、生成したラクストスクロースが加水分解し、収率が低下することがわかった。これを避けるためには、固定化酵素カラムを原料供給口付近にのみに配置すればよい。スクロース反応率を増加させていくと、製品収率も増加していくが、反応率が100%に近くなると、逆に製品収率が低下することが明らかとなった。
コンピュータ不安検査と情緒的リテラシー形成のための教材の開発研究-不安感の発達的な変化と不安低減教育の方略-

本研究は,次の4点を目標とした。(1)小川ら(小川,1991;小川・浅川,1991)が作成したコンピュータ不安尺度(CAS)を用いて3つの中学を対象に調査をもい,コンピュータの利用形態の違いによる情緒的リテラシーの差を検討する。(2)同形式の調査結果から、大学生と中学生の情緒的な反応の差を検討する。(3)大学生がコンピュータに対して不安を感じる場面を検討する。(4)浅川・小川(1990)によれば,コンピュータに対する不安感はコンピュータを利用することによって低減するが,嫌悪回避の傾向についてはむしろ増加する。そこで,コンピュータに対する消極的な態度(嫌悪・回避・アレルギー)の原因となる「不合理な信念」について分析的に検討する。研究の結果から,次のことが示された。(1)中学におけるコンピュータ利用形態との関係から,基本的技術を身に付けさせるためには「道具的利用」が有効だが,ネガティブなイメージを増加させること。CAIを中心とした利用は道具的利用よりも不安の低減に有効でありネガティブなイメージを増加させることもないが,ポジティブなイメージを減少させてしまうことが明らかとなった。(2)大学生との比変較から,利用技術については中学生は大学生よりも劣る面があるものの,不安は大学生よりも低くイメージについても中学生の方が圧倒的にポジティブであることが示された。(3)大学生は,1.操作,2.メカニックなもの,3.身体への悪影響,4.他人からの評価等に不安を感じることが明らかになった。(4)今回作成した42項目の調査は,内容の再検討が必要である。意味内容の異なる信念を網羅し,かつ統一された概念枠組みの中で整理することによって,よりよい検査が作成可能である。