hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジアにおける「持続可能な開発のための教育」の学校ネットワーク構築に向けた研究

昨年度の研究活動計画に「ユネスコ本部より推挙された中南米やオセアニアなどの他地域での事例調査やネットワーク調査に務めること」を掲げたが、アジアや欧州以外の地域での調査までは着手する時間的・財政的余裕がなく、最終年度の課題として残された。なお、昨年度からの検討事項であった、ドイツのASP(ユネスコスクール)関係者より打診されていた欧州諸国とアジア諸国が参加する共同事業への参加については、本研究の調査期間を越えるコミットメントが求められる内容であるため、積極的な協力関係を持つことは控え、最終的な研究成果を見て、いかなる関係を築いていくのかを検討することとした。本研究では、最終年度の目標の一つに東アジア地域における学校ネットワークの実現可能性を探ることを掲げたが、東日本大震災によって期せずしてこの探求は加速された。研究会では、韓国、中国、モンゴル、ロシア、台湾及び日本の高校生と教師を中心に実際に東アジアでの持続可能性に関する学校ネットワーク事業を立ち上げることにより、同地域で暮らす若者や教師が自らの地域の持続可能性をめぐり相互に対話をするネットワーク創成のフィージビリティを検証した。その結果、東アジア諸国における課題、すなわち、コミュニケーション技能の制約や参加校による事務局運営の在り方、参加教員の多忙などが実現に向けた課題であることが明らかになった。ネットワーク事業に関する実証的な研究・調査の成果の一部は英訳され、海外の読者とも上記の課題等を共有することが適った。以上の他、中間報告書に引き続き、ユネスコスクールの認証メカニズムに関しては中国及びインドを追記する形で最終的にまとめ、バルト海プロジェクトについては教員養成などの課題も含めて比較研究として論考を日本語及び英語で掲載し、大阪ASPnetやシュタイナー教育とユネスコスクールなどの個別の事例に関する論考も最終報告書に盛り込んだ。なお、最終報告書には放射線測定に関する国際共同事業の記録をニュースレター等の資料も含めて掲載した。最終報告書は100部印刷・製本し、関係者に配布すると同時に、ネット上でも公開し、海外も含めて情報の拡散と共有に努めた。
乳幼児行動の大規模データを用いた環境に誘発される行動の制御モデルの開発

研究目的:日常生活において環境に誘発される人間行動の制御モデルを開発するための方法論の確立を大きな狙いとする。本研究では、乳幼児の転落事故予防を想定した乳幼児のよじ登り行動を対象に、テキストマイニング技術、センシング技術、モデリング技術を融合することで、環境に誘発される行動の計算モデル構築の手法を開発する。研究成果:昨年度は、子どもの事故データにテキストマイニングを適用することで、モデルにおける環境の変数候補を抽出する手法を開発し、選定した変数に基づいて、乳幼児の行動計測実験用の環境(箱)をデザインした。そして箱へのよじ登り行動を自動検出するセンシングシステムを開発し、実験を実施した(被験者18名)。本年度では、引き続き、乳幼児のよじ登り行動の計測実験を実施した(被験者20名)。また実験でセンシングされたよじ登り行動において、その登り方や登り後の姿勢、降り方等を記録し、モデル構築に用いる行動データを収集する行動記録システムを開発した。このシステムを用いて収集したよじ登り行動に関連するデータに基づいて、確率モデリング技術であるベイジアンネットワークを適用することで、(1)環境特性(物の高さ・面積)、(2)乳幼児特性(月齢・身長など)、(3)誘発されるよじ登り行動との関係性を数理的にモデリングし、環境特性という操作可能な変数から行動の起こりやすさを計算予測し制御可能にする、行動制御モデルを構築した。研究意義:本研究は多分野の先端技術を融合することで、環境に誘発される日常生活行動の数理モデルを構築する方法論を開発するという学術的な意義がある。またそのモデルを制御モデルとして展開し、環境における行動の起こりやすさを定量的に予測して環境のリスクを評価したり、環境の変数の操作によりその行動を制御可能にしたりすることで、環境改善による事故予防へ応用するなど、社会的な意義を持つといえる。研究目的:日常生活空間における環境に誘発される行動の制御モデルを開発するための体系的な方法論の確立を大きな狙いとする。それに向け、社会的ニーズの高い乳幼児の転落事故予防を想定した乳幼児のよじ登り行動のモデル化を例題に、最近利用可能になったテキストマイニング技術、センシング技術、モデリング技術を融合することで、大規模データに基づいた、環境に誘発される行動の計算モデル構築の手法を開発する。研究意義:構築したモデルを用いることで、環境における行動発生を定量的に予測し、環境のリスクを評価でき、さらに環境の操作可能な変数を介して行動を制御できる。これにより、例えば危険な行動を誘発しない安全な製品や、逆に、行動を活性化させ、発達を促すような楽しい遊具などを科学的に設計できる。研究方法:子どもの事故の大規模データをテキストマイニングすることで、環境における操作可能な変数の候補を自動抽出する手法を開発し、そこで選定された変数を変化させた実験用の物体を作成する。実験環境をセンサ化し、乳幼児の行動計測を実施することで、行動制御モデル構築のための大規模行動データを自動収集する。研究成果:病院から収集された4,238件の子どもの事故データの自由記述文に対し、テキストマイニング技術を用いることで、事故発生時の行動の対象となった環境を自動抽出し、その解析結果の検索システムを開発した。これを用いることで、乳幼児(03歳)の転落前のよじ登り行動の対象となった環境(47種)を検索し、その結果から行動制御モデルにおける環境の操作変数(物の高さ・面積)を選定した。その選定した高さ(7種)と面積(10種)を変化させた計70種の実験用の箱を作成した。箱の底面の4隅に歪みゲージ式力センサを取り付け、箱に対するよじ登り行動を荷重から自動検出するセンシングシステムを開発し、それを導入した乳幼児の行動計測実験を実施した。
トキイロヒラタケの色素の化学合成とそれを用いる光合成機能の研究

トキイロヒラタケの色素系による光合成機能研究のための新色素(イイドロン)の化学合成とそれを用いる光合成系の設計と構築を行った.1.トキイロヒラタケの光合成関与色素インドロンの化学合成を完成2.インドロンを用いる光合成系の分子設計と構築を完成今後上記分子を用いて光合成機構の研究とトキイロヒラタケの色素タンパク質の分子機能の解明を行いたい。
事例の直観的評価とアナロジー推論に基づく設計支援手法の研究

本研究課題では、設計要求・設計記述の具体化・詳細化を支援する手法とそのための、各種情報を統合する設計データベースフレームワークの構築を目的とした。あわせて、生活の中から設計要求を取りだし、それをもとに設計の具体化・詳細化を行ってCADにつなげていく設計情報の共有と一気通貫的な活用を支援する方法の確立を目指した。その結果、収集した製品事例群の直観的評価によるスクリーニングにより得られる、製品事例を構成する要素の共通性や差違性に基づいて設計要求・設計記述の具体化・詳細化を支援する方法を構築した。また、web上のブログ等のデータから対象とする生活シーンを記述する方法を構築した。平成26年度は以下の2項目について研究を進めた.(1)設計要求・設計記述の詳細化・具体化支援この研究項目については,研究代表者のこれまでの研究の結果,関連する設計情報の探索・収集,収集情報の評価,設計要求・設計解記述への反映による具体化・詳細化,からなる設計プロセスサイクルおよび設計要求記述と設計解記述のための製品/部品・機能・属性からなるデータ構造を用い,直観的評価から得られる共通要素の抽出に成功しているが,平成26年度は一部の事例にのみ含まれており,かつ特徴的な要素を抽出する方法を検討した.具体的には従来は複数事例の共通性に注目していたのに対し,事例間の差違に注目した.ここで差違には,ある共通する観点で捉えた場合における事例間の違い(整列可能な差違),と特になんらかの観点によることなく違う(整列不可能な差違)があることが知られているが,本研究では,前者の典型例として同一機能を説明する属性・属性値の違い,後者を機能表現の存在の有無で取り扱うことを検討した.(2)シーンを考慮した要求・制約・設計記述の支援研究代表者の先行研究では,設計支援の対象として製品のみを考えていたが,設計要求明確化のためにはその使用環境や状況をも考慮することが必要である.本研究ではそれをさらに推し進めて生活シーンから設計要求の具体化・詳細化につなげていく.この研究項目については,平成26年度は生活シーンの記述モデルの構築を行った.具体的には,人,時間,場所の3要素をシーンの推移を捉える主要素とし,シーン詳細をシチュエーション,ステータス,イベント,トリガの4要素に分類して記述している.平成27年度は以下の項目について研究を進めた.(1)設計要求・設計解記述の詳細化・具体化支援この研究項目については,平成26年度に引き続き,一部の事例にのみ含まれており,かつ特徴的で注目すべき要素を抽出する方法の検討を進めた.事例間の差違に注目し,共通する観点で捉えた場合における差違である整列可能な差違に関しては同一機能を説明する属性やその値の違いとして,特になんらかの観点に依ることなく違いを捉えている整列不可能な差違に関しては機能の有無として取り扱うことを平成26年度に提案したが,平成27年度はこの考えに基づいて,整列不可能な差違に関して,差違となっている機能要素を取り出し,同様の機能を有する事例を収集して提示することにより,注目すべき特徴要素であるか否かの判断を促す方法を考案した.また,アナロジーの連鎖による連想支援方法として,整列不可能な差違によって得られる注目機能を起点に連鎖させる方法を考案した.(2)シーンを考慮した要求・制約・設計記述の支援本研究では,設計支援の対象として製品だけでなく,その使用環境や状況をも考慮することが必要であると考え,平成26年度から生活シーンを考慮した設計要求の具体化・詳細化への拡張を試みている.平成26年度では生活シーン記述モデルを提案したが,平成27年度は実際に生活シーン記述を行う方法として,web上にある日常生活記録からトピックモデルを用いて記述要素を抽出する方法の検討を行った.本研究を進めるにあたり,設計要求項目として当初想定していた設計対象物そのものについての知識に加え,使用環境や使用状況についての考慮が重要であることがわかってきたため,対象を製品に加えて製品が使用されるシーンまで拡張している.その成果が研究実績の概要に示した(2)の項目となっている.このように当初の研究計画にくらべて対象を拡大したにも関わらず,方法論・方法の提案についてはおおよそ順調,対象を拡げたことを考えると予定を上回る進捗度合いといえる.一方で,対象を拡張したために,当初の研究計画のうち,システムの実装に関しては遅れており,特に3次元CADシステムとの連携・統合に関してはかなり立ち遅れている状況である.従って総合的に判断すると一部研究に遅れがみられるが概ね順調であると判断できる.最終年度も2項目について研究を進めた。「(1)設計要求・設計記述の詳細化・具体化支援」では,昨年度考案した整列不可能な差違に注目した特徴要素の抽出方法について試行を行った結果,形状に関連する要素に関しては比較的抽出しやすいものの,機能に関連する要素については抽出が困難であった.

これは,製品単独で提示することでは機能の本質的な部分を直観的に把握することが難しいためだと考えられる.使用するシーン・状況を含めて提示することにより,機能に関連する特徴要素の抽出を今後検討する.「(2)シーンを考慮した要求・制約・設計記述の支援」では,昨年度に引き続き,web上にあるブログ等の日常生活記録から記述要素を抽出する方法を検討した.トピックモデルによる記述要素の抽出では,ブログ収集キーワードの設定と多段のトピックモデル適用によって,時間的関係を有する複数のトピックを抽出できることを,また,これまで用いていたトピックモデルに加えて共起ネットワークを併用することによりトピック間の関係を把握できることを示した.生活シーン記述モデルから要求につながる要素の抽出方法については,事例調査から要求抽出の類型化を検討したが抽出方法の確立までには至らなかった.事業期間後の研究展開としては,整列不可能な差違に注目した要素抽出における課題をふまえつつ,生活シーンの中に現れる製品への要求抽出と設計記述の具体化を支援する方法へと発展させていく予定である.最後に,補助事業期間全体を通した研究成果を列挙する.設計要求・設計記述の詳細化・具体化支援では,直観的な評価から得られる共通要素および整列可能な差違に注目して得られる要素を用いた設計要求・設計記述の具体化方法の確立,整列不可能な差違に注目して要素を得る手法に関する課題の明確化,生活シーンのモデル化方法の提案,web情報を活用したシーン記述方法の基礎検討.本研究課題では、設計要求・設計記述の具体化・詳細化を支援する手法とそのための、各種情報を統合する設計データベースフレームワークの構築を目的とした。あわせて、生活の中から設計要求を取りだし、それをもとに設計の具体化・詳細化を行ってCADにつなげていく設計情報の共有と一気通貫的な活用を支援する方法の確立を目指した。その結果、収集した製品事例群の直観的評価によるスクリーニングにより得られる、製品事例を構成する要素の共通性や差違性に基づいて設計要求・設計記述の具体化・詳細化を支援する方法を構築した。また、web上のブログ等のデータから対象とする生活シーンを記述する方法を構築した。研究実績の概要に示した2つの研究項目のうち,前者に関してはこれまでに行ってきた研究の見直しと問題点の検討,および認知科学の分野を中心とした調査にかなりの時間を費やしたため,差違を考慮した特徴的要素の抽出方法に関しては当初予定していたシステムの実装と検証までには至っていないが,手法の検討とごく小規模なデータではあるが机上実験による確認までは行っている.後者に関しては,当初の研究計画より少しスケールを拡大して使用環境や使用状況といった製品を中心としたモデル化ではなく,生活シーンをモデル化し,生活シーンの中での製品を扱うことを考えて研究を実施したため,当初計画と実績を単純に比較することはできないが,対象範囲を拡げたにも関わらず概ね当初計画で想定していた内容をカバーする研究実績となっている.従って,総合的に判断すると若干の遅れがあるが概ねは順調であると判断できる.設計支援の対象として,製品そのものだけでなく使用環境や使用状況まで含めて考慮することが現在重要視されてつつあるため,本研究においても使用環境や使用状況をも含む範囲で引き続き研究を進めて行く.これは,平成27年度までに提案した生活シーン記述モデルに基づいた記述から製品への要求につながる要素を取り出す方法を考案し,設計要求・設計解記述の詳細化・具体化支援手法と結合する.アナロジーの連鎖による連想支援に関しては,平成27年度の検討結果をもとに引き続き研究を進めていく.システムの実装と検証に関しては,上記研究と並行して実装可能なところから順次進めていく.全体の統合は遅れているが,各研究成果の効果検証のために個別システムの実装と事例検証を優先して実施する.設計工学(1)設計要求・設計解記述の詳細化・具体化支援システムの構築および検証
ヒトiPS細胞から誘導した神経堤細胞による歯の再生と歯形成細胞への分化機構の解明

歯の発生は、外胚葉性の上皮細胞と外胚葉性の神経堤細胞の相互作用によって始まる。そこで、われわれは、歯の組織形成を可能とする神経堤細胞をiPS細胞を作り出すことと、その神経堤細胞から歯の組織を再生させることを目的に本課題に取り組んだ。そして、この3年間の研究機関において、ヒト歯髄細胞からiPS細胞を樹立後に、神経堤細胞に分化誘導させて移植すると象牙質、セメント質が再生できることを確認できた。ヒト乳歯歯髄細胞から山中4因子と3因子を導入することで,iPS細胞のクローンを樹立した。本年度は,二つの目標を立てた。第一は,樹立したiPS細胞から神経堤細胞に誘導する方法を確立することである。第二は,我々が樹立したヒトiPS細胞のエナメル芽細胞,象牙芽細胞,セメント芽細胞へ分化能を確認することである。ヒト乳歯歯髄細胞から樹立したiPS細胞は、in vitroにおいてES細胞マーカーを発現していた。さらに、iPS細胞をラットの精巣に移植すると奇形腫を形成し、疎の組織学的解析により、3胚葉に分化していることを確認できたので、iPS細胞の能力をもつiPS細胞が樹立できたと考えた。第2の目標を達成するために、ブタの鐘状期歯胚の細胞を、iPS細胞の分化誘導細胞として検討した。我々は、すでに、ブタの小上記支配から単離できるエナメル器、歯乳頭および歯小嚢からエナメル質、象牙質、セメント質が再生できることを確認しているので、分化誘導細胞として適していると考えた。ヒトiPS細胞とブタ歯胚細胞と混合後に、ヌードラットの大網に移植して、16週後に、奇形腫の中に、硬組織の形成が確認できた。そこで、組織学的に解析すると、エナメル質、象牙質およびセメント質が再生していることの確認が取れたので、これらの組織を形成している細胞がiPS細胞由来であることを、ヒトミトコンドリア抗体を用いて解析した。エナメル芽細胞、象牙芽細胞、セメント芽細胞、骨芽細胞およびセメント細胞は、ヒトミトコンドリア抗体に陽性像を示し、各細胞の特異的なマーカーも陽性像をしました。これらの結果から、移植したiPS細胞がエナメル芽細胞、象牙芽細胞、セメント芽細胞に分化したと考えて、第二の目標も達成できたと考えた。昨年度の計画目標は進呈細胞による歯の再生方法の確立と題して,具体的には,ヒト歯髄細胞からiPS細胞の樹立,ヒトiPS細胞から神経堤細胞への分化方法の確立,ブタの歯胚と神経堤細胞を混合させて移植実験を行うことであった。その中で,乳歯の歯髄細胞からiPS細胞の樹立はできて,本研究で必要なiPS細胞の細胞数は確保できた。次に,iPS細胞から神経堤細胞への分化誘導法については,ヒトES細胞から神経堤細胞への分化誘導法を参考にして,分化誘導を行うと,神経堤細胞用の細胞が見られ,この細胞はシュワン細胞に分化したことから,神経堤細胞への分化誘導法も確立できたと考えた。神経堤細胞と混合させる細胞源となるブタの歯胚細胞の採取方法は,以前より確立していること,さらに,移植部位についてもすでに確立された方法があることから,ここまでの研究については,順調に進展したと考えた。次に,ブタの歯胚組織および歯胚細胞と神経堤細胞を混合させて,ヌードラットの大網に移植することが数回行ったが,硬組織の形成は確認,特に,軟骨組織は有意に再生できることを確認したが,象牙質やセメント質などの歯の組織再生は未だ,観察できていない。そこで,現在までの進展状況として,やや遅れていると判断し,区分分けした。本研究課題までに、我々はヒト歯髄からiPS細胞の樹立に成功している。その樹立したIPS細胞から神経堤細胞に分化させて、歯の再生方法を確立することが今年からの目標であった。歯の再生には、上皮系細胞と間葉系細胞の2種類の細胞が必要であり、その相互作用によって、歯の再生が開始することがわかっている。これまでの他施設の研究から、歯の間葉系細胞の由来は、神経堤細胞に由来することが明らかにされている。そこで、本研究課題では歯の間葉系細胞の由来となる神経堤細胞をiPS細胞から誘導させて、歯の再生のための細胞源として、応用できる事を明らかにすることである。本年度は、iPS細胞から神経堤細胞への分化誘導法を確立することを試みた(doi: 10.2220/biomedres.38.135.)。神経堤細胞への誘導方法は、これまでに、ヒトES細胞から神経堤細胞への誘導方法を参考にして行ったところ、我々が樹立したiPS細胞が神経堤細胞に分化誘導できることが分かった。神経堤細胞に分化したことの確認作業は、神経堤細胞が発現するマーカー蛋白をフローサイトメーターと免疫細胞化学染色にて確認した。過去に報告されているES細胞から誘導した場合と比較して、一部のマーカーで、異なる発現パターンが認められたので、神経堤細胞と異なる特性を持っていることが考えられたので, in vitroとin vivoの実験にて多分化能を確認したところ、in vitroにおいてシュワン細胞に分化し、in vivoにて神経堤細胞から分化した骨芽細胞による骨形成と軟骨細胞による軟骨形成を確認することができたので、iPS細胞から分化誘導させた神経堤細胞に多分化能の特性が認められた。特にシュワン細胞に分化誘導することは、神経堤細胞の特徴を示すものである。これらの結果から、iPS細胞から神経堤細胞への分化誘導が可能であることが明らかになった。

iPS細胞から神経堤細胞に分化誘導することを確認することと分化誘導した神経堤細胞から歯の組織が再生できることが本年度の目的であった。iPS細胞から神経堤細胞への分化誘導に関しては、概要にも述べたように、in vitroとin vivoの実験から我々が樹立したiPS細胞から神経堤細胞に分化誘導できたと考えている。また、これらの研究成果は、国際雑誌にも掲載がされた。そこで、現在、神経堤細胞を移植して歯の組織形成を試み、移植実験については、すでに、開始して、現在、移植した細胞は移植中であるので、まだ、その点については十分な成果が生まれていないことから、進捗状況としては、おおむね順調に進展しているとした。研究分担者が日本大学歯学部から愛知学院大学歯学部に異動になったことから、今年は、新たに理研から線維芽細胞から作製したヒトiPS細胞(253G1)を購入し、神経堤細胞への誘導を行うことから実験を開始した。線維芽細胞から作製したiPS細胞においても神経堤細胞への誘導は可能であった。iPS細胞から誘導した細胞が神経堤細胞であることを確認するために、シュワン細胞に分化させること行った。次に、この神経堤細胞が歯の形成細胞に分化できることを確認するために、ブタ歯胚上皮組織を混合してヌードラットに移植した。移植20週後に、移植体を観察すると、全ての移植体において奇形種は認められなかった。次に、マイクロCTによる観察を行うと硬組織が確認できた。そこで、組織学的に解析を行うと、エナメル質、象牙質、セメント質および骨が観察できたので、それぞれの特異的抗体にて免疫科学的解析を行った。エナメル質にはアメロゲニン、象牙質にはデンチンシアロプロテイン、セメント質にはボーンシアロプロテインの抗体を用いた。それぞれの抗体に陽性反応を認めたので、それぞれの組織が移植した神経堤細胞から分化誘導したエナメル芽細胞、象牙芽細胞、セメント芽細胞であることを明らかにするために、ヒト核抗体による免疫組織化学的解析を行った。エナメル質形成、象牙質形成、セメント質形成を施した細胞はヒト核抗体に陽性であったことから、移植した神経堤細胞から分化誘導したことが示唆された。神経堤細胞はヒトiPS細胞から分化誘導した細胞であり、移植した動物はラット、また、神経堤細胞と混合したブタ由来の上皮細胞であることから、ヒト核抗体への交差性が無いことを確認し、移植した細胞から誘導した細胞であることを確認した。以上の結果から、移植した神経堤細胞はエナメル芽細胞、象牙芽細胞、セメント芽細胞に分化したことが示された。現在、投稿準備中である。歯の発生は、外胚葉性の上皮細胞と外胚葉性の神経堤細胞の相互作用によって始まる。そこで、われわれは、歯の組織形成を可能とする神経堤細胞をiPS細胞を作り出すことと、その神経堤細胞から歯の組織を再生させることを目的に本課題に取り組んだ。そして、この3年間の研究機関において、ヒト歯髄細胞からiPS細胞を樹立後に、神経堤細胞に分化誘導させて移植すると象牙質、セメント質が再生できることを確認できた。昨年度まだ達成できていないこととして,神経堤細胞を移植した時に,歯の組織の再生が確認できていないことである。したがって,本年度は,神経堤細胞と歯胚細胞を混合させて移植することを最重要課題として取り組む。まずは,神経堤細胞をさらに分化させて間葉系幹細胞まで誘導させて移植することに取り組む。
貿易自由化と製品安全規制の最適設計－企業・消費者・市場データによる貿易・厚生分析

消費者の安全に対する意識は高まっており、貿易と安全の両立は緊切な政策課題である。本研究では、個票及び市場レベルデータの構築、分析手法の開発、政策提言と、分野横断的かつ専門性の高い研究を行い、例えば、日本人消費者の輸入鶏肉の残留動物医薬品や放射能汚染への支払意思額の推定、EUのRoHS指令・REACH規制などの製品安全規制の途上国企業の生産コストや輸出競争力への影響の推定など貴重な研究結果を得た。貿易自由化と消費者の安全・安心の保証は各貿易国政府にとってともに重要課題であるが、製品安全規制特有の問題として、これらが輸出国生産者に対して追加的費用の負担を強いる性格を持っていることが挙げられる。過剰な製品安全規制は故に非関税貿易障壁となり得る。本研究では製品安全規制特有の性格をそれぞれ分解し、それらの影響を分析することを目的としている。平成27年度においては、各ユニット(消費者ミクロ分析・企業ミクロ分析・市場レベル分析)によりデータ収集を行った。分析手法については先行研究の手法を吟味し、適宜改善を行い、予備的分析を試みた。その予備的分析の結果を9月に行われたカリフォルニア大学バークリー校での研究会で発表し、その分野の専門家により有益なアドバイスを受けた。その後さらなる改善を検討した。また、研究分担者との間で、研究手法やデータの活用法について意見交換を計4回行った。消費者ミクロ分析においては、mixed logit modelというミクロ計量手法を用いたコンジョイント分析を応用し、予備的分析を行ったところ、日本人消費者は残留有害物質、例えば残留動物医薬品の国内基準を満たす鶏肉に対しては、約2倍ほどの価格を支払うことが判明した。企業ミクロ分析においては、ベトナム、マレーシアの製造業企業は欧州の安全基準であるRoHS指令・REACH規制などに対応するためにそれぞれ50%以上の費用負担の増加があったこと、また、RoHS・REACH対応により輸出先が増えたり、輸出量が増えたりするメリットを享受していることも判明した。市場レベル分析により、日本の鶏肉輸入に対し、消費者は残留有害物質の安全性基準を満たすかどうかにより、生産国の間での代替を行っており、消費者の選好に安全性が大きく影響を与えていることが判明した。各ユニットにて予備的分析を行い、結果を9月に行われたカリフォルニア大学バークリー校での研究会で発表した。貿易自由化と消費者の安全・安心の保証は各貿易国政府にとってともに重要課題であるが、製品安全規制特有の問題として、過剰な製品安全規制は非関税貿易障壁となり得る。平成28年度においては、3つのユニット(消費者ミクロ分析・企業ミクロ分析・市場レベル分析)それぞれでデータ収集、分析手法の吟味と発展、データへの応用を行い、計5本の論文を完成した。また、国内外の学会、研究会等で発表を行った。消費者ミクロ分析においては、mixed logit model等ミクロ計量手法を用いたコンジョイント分析を応用し、日本人消費者が食品の安全に対して、30120%程度の価格プレミアム(支払意思額と呼ばれる)を受け入れること、また所得の高い消費者ほど、また女性ほど安全性に対する支払意思額が高いことも判明した。また、国産品に対するホームバイアスも無視できないほど大きいことも分かった。鶏肉及びオレンジ等輸入食品の需要システム分析では日本の残留化学物質(農薬、動物医薬品)の基準の変更が、生産国に対して非対称な効果をもたらすこと(つまり増加する国と減少する国がある)や国産品と輸入品においても非対称な効果をもたらすことが分かった。工業製品の分野では製品安全規制の途上国の輸出企業への影響について分析した。RoHS指令・REACH規制などの製品安全規制はベトナム、マレーシアの製造業企業の生産コストを高めることが分かったが、同時に、安全性のレピュテーション効果のため、輸出先での需要が喚起され、総合的に見ると輸出が促進されることが分かった。平成28年度においては、平成27年度に進めたデータ収集、手法改良、分析を継続し、また、中間報告などを通じて得られた専門家からのアドバイスを研究に反映すべく、研究の改善を行った。具体的には、3つのユニット(消費者ミクロ分析・企業ミクロ分析・市場レベル分析)それぞれでデータの再編集、分析手法の吟味と発展、データへの応用を行い、5本の論文を完成した。そのうち2本はPalgrave Macmillan出版の章として刊行予定である。2本はバージニア工科大学のワーキングペーパーに向けて査読中である。1本は初稿段階である。平成28年度には引き続き国内外の学会、研究会で報告も行い、専門家から有益なアドバイスを得た。研究分担者との間でも、研究手法やデータの活用法について意見交換を計7回行った。消費者の食品安全・製品安全に対する要求は年々高まっており、貿易自由化と消費者の安全・安心の両立は各国政府の緊切な問題である。平成27年度においては、消費者ミクロ分析・企業ミクロ分析・市場レベル分析ユニットにおいてデータ収集、分析手法の吟味を行いカリフォルニア大学バークリー校で予備的研究結果の発表を行った。平成28年度においては、各ユニットにより、本格的な、データ構築、分析手法の発展、さらに、手法のデータへの応用と修正を行い、分析結果をまとめ、国際経済学会で発表を行った。平成29年度においては、セミナー等でのフィードバックを生かし、研究の見直しとロバストチェック、そして論文としての仕上げを行った。

この3年間で、計12本の論文と6本の著書の章、1本の著書の共編著を完成した。研究の発見として重要なものの1つは、日本人消費者の輸入鶏肉の残留動物医薬品や放射能汚染の程度の違いに敏感に反応し、30%120%程度の価格プレミアム(支払い意思額)があることを特定したことである。もう1つは、EUのRoHS指令・REACH規制などの製品安全規制は、ベトナム、マレーシアの製造業企業の生産コストを50%程度高める一方、消費者に対しては安全性のシグナリング効果で輸出先国が増えるなど、総合的には企業にとって望ましい効果があることを推定したことである。さらに、多国間パネルデータを用いた食肉貿易のグラビティモデル分析で、需要喚起効果と貿易費用増大効果の両方を構造的に推定し、それぞれが統計的に有意であることを示したことも重要な貢献である。これら研究結果は、既存の分析手法の改善により始めて可能となったものであり、手法そのものの提案も論文の中で行われており、手法開発の面でも重要な貢献を行ったと言える。消費者の安全に対する意識は高まっており、貿易と安全の両立は緊切な政策課題である。本研究では、個票及び市場レベルデータの構築、分析手法の開発、政策提言と、分野横断的かつ専門性の高い研究を行い、例えば、日本人消費者の輸入鶏肉の残留動物医薬品や放射能汚染への支払意思額の推定、EUのRoHS指令・REACH規制などの製品安全規制の途上国企業の生産コストや輸出競争力への影響の推定など貴重な研究結果を得た。今後は27年9月のカリフォルニア大学バークリー校での研究会で得られたアドバイスを活かした分析手法を考案し、本格的な分析を行い、その結果を学会等で発表することを目指す。また、ベトナム、マレーシア以外の国にも企業アンケートの対象を拡大しデータの拡充も目指す。平成29年度においては、Palgrave Macmillan出版の章として刊行した2本の論文を査読付き国際学術誌に投稿すべく改良し、9月での投稿を目指す。バージニア工科大学のワーキングペーパーとして査読中の2本は、ワーキングペーパーの刊行(6月予定)の後、10月に査読付き国際学術誌へ投稿すべく完成を目指す。初稿段階の1本は8月までに分析の見直しを含む大幅な改良を行い、11月に大阪大学国際公共政策研究科紀要への投稿を目指す。また、5月にはOECDの助成を得て、研究代表者と青山学院大学の松本茂教授の主催で3日間の専門家による国際学術シンポジウムを行う。本シンポジウムは「International symposium on food credence attributes: How can we design policies to meet consumer demand」と題して、青山学院大学で行われる。ここで、研究成果の一部を報告するとともに、参加者の執筆協力により、12月までに本シンポジウムの成果を1冊の英文共編著本にまとめる。また、国内研究者向けの学会や研究会でも10月、12月に報告を行う予定である。
発生期酸素濃度が制御する脳構造構築メカニズムの解明

胎仔脳内は、通常培養系とは異なり低酸素状態(酸素濃度1ー5%)にあり、とくに神経幹細胞からのアストロサイト分化には、低酸素シグナルが重要であることが明らかとなっている(Motoh etal, Stem Cells, 2012)。そこで、本研究課題のスタートである当該年度は、神経幹細胞の深層ニューロンおよび浅層ニューロンの分化誘導効率と培養時酸素濃度の影響から解析を始めた。ES細胞、もしくは胎生10日齢マウス胎仔脳より単離した神経幹細胞を異なる酸素濃度(2%:低酸素濃度、もしくは21%:通常大気酸素濃度)で神経分化誘導、培養した後、各神経細胞層に特異的なマーカー遺伝子の発現を免疫組織化学的手法を用いて解析した。その結果、低酸素濃度培養では、浅層ニューロンに特異的なCux2, Satb2等、様々なニューロンマーカーの発現が、通常培養時より上昇し、また時期的にも速い段階で発現するという知見を得られた。これらin vitroの培養系における現象が、in vivoでも認められるか検証するために、動物個体を用いた実験として、妊娠マウス(胎生11日齢)を高酸素チャンバー内(酸素濃度80%)で7日間飼育することで、胎仔における大脳新皮質の発生への影響を解析した。その結果、高酸素チャンバー内で飼育したマウスから得られた胎仔の大脳新皮質では、通常の大気中で飼育した場合と比較して、深層ニューロン層が厚く、浅層ニューロン層が薄い、また、深層と浅層ニューロン層が明確に分離しないという表現系を認めた。これは、in vivoにおいても酸素シグナルが大脳新皮質の発生において重要な機能を果たすことを示唆している。現在、酸素シグナルに関わる分子の同定とその機能解析を進めている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
公民館地域課題解決アセスメントシートの開発に関する研究

今年度は、研究2年目として実態調査と地域課題解決アセスメントシート開発に入る予定であった。しかし、昨年も報告したように、昨年度積み残した理論枠組の精緻化と論文化を行い、調査枠組みの準備に力を尽くすことにした。というのは、学際的な研究枠組みの構築をめざしていることから、関連領域の研究実績を調べていたところ、分野ごとに独自の研究蓄積と方法論の開発があり、それらの全体像の整理をすることに重点を置き、取り組んでみた。また、併せてテーマにかかわる国の各省庁の施策展開を調べたところ、いままさに地域課題解決にむけた施策展開の新段階に入ろうとしているところであることがわかり、その整理についても取り組んでみた。この2点については、「地域・公民館における社会教育と社会福祉の連携・協働ー公民館地域アセスメントを手がかりにー」としてまとめることができた。調査枠組みについては、アセスメントシート開発の準備段階として、いくつかの自治体にその必要性についての打診に着手した。今後の調査実施と受諾にもかかわることから、慎重に進める必要があった。その結果、複数の自治体、及び関係機関から必要性については認められたものの、手順や開発方法、また実験的な実施については検討を要する旨の回答をえている。というのは、地域課題解決にむけたアセスメントという手法が、1つの部局で行われるべき性格のものではなく、多領域にまたがることから行政の立場からは慎重になっているものと判断される。この点については、関係性を築きながら、今後取り組む必要がある。アセスメントシートの開発については、関連分野での先行事例の入手・整理を行っている。昨年度は、学際的研究枠組みの整理及び情報収集におわれ、年度の後半に新しい知見を組み入れる必要性に気づき、進捗状況はやや遅れていた。だが今年度は、新しい知見を組み入れただけではなく、関連分野における研究の特色や進捗状況もほぼ把握でき、さらに国の新しい施策展開についても整理できたことから論文をまとめることもでき成果をあげることができた。したがって、申請時の当初計画よりは遅れているものの、今年度に限れば順調に進展していると評価される。また、次年度に予定している実験についても、複数の自治体関係者に打診をし、調整に入ることができた。30年度に実施する予定であった公民館職員体制の実態調査に着手する必要がある。この点に関しては、地理学の手法を援用し、社会教育学に取り込むことができるかどうかの検討を行っている。可能であれば、新しい手法を導入して調査をかける予定であるが、検討を要する。アセスメントシートの開発については、関連分野・先行事例の情報収集がかなりできたことから、現段階で開発したシートとの整合性をはかり、より公民館関係者に使いやすく、実装可能なものへと仕上げていく予定である。モデル公民館は、自治体の了解をえる必要があることから、いくつかの自治体に事前に打診を行った。その結果、複数の自治体から検討してもよい、との回答をえていることから、時期をみて試行に入る予定である。初年度の計画は、研究課題に即して、1学際的な理論研究を行い、2調査研究の枠組みを設定する、ところにある。1については、公衆衛生学研究、コミュニティ・ソーシャルワーク研究、アクティブ・シニア研究、学習中心型コミュニティ・ワーク研究、等々の関連する諸分野のアセスメントや評価シートの作成方法に関する文献・資料を収集・検討によって、2の調査研究の枠組み作成を試みた。また上記のみならず、地域経営学、地域看護学、学校経営学等の研究に関しても収集・検討を行った。学際的検討は多領域・多分野に渡るため、まだ中間的な報告にとどまるが、現時点で明らかになったことは、次の三点である。11つは領域によって異なっているが、アセスメントシートの目的は、組織・団体のなんらかの合理的な経営や運営を目的としていることである。見方を変えれば、効率的な経営・運営を目指すところに置かれている場合が多いことである。22つには地域経営学等では、「地域診断」やアセスメントは、地域活性化の材料や資源発見のために行われていることである。この場合、これまで地域社会で光が当てられなかった領域に注目するといった積極的側面がある一方で、活性化の材料や資源とならないものは捨象されるという結果を生じさせている。33つには地域看護学、公衆衛生学、地域福祉学等では、地域社会内の対象者支援のために地域社会内の利活用できる資源を発見し、支援に役立たせていくという目的意識が見られ、資源動員論と近似している。これらの点を参考にし、公民館研究としてはさらに次の点について深める必要があることが明らかになった。11つはアセスメントによる地域住民の主体形成の筋道の解明、2アセスメントシート活用によって先進地のノウハウの地域定着の可能性の探究、という二点が重要であることが示唆された。初年度の計画は、学際的な理論研究を行い、調査研究の枠組みを設定することであった。「やや遅れている」としたのは、その理由の1つは、文献・資料の収集は順調に進めることができたが、分析・検討に時間がかかったことである。関連領域を4つに設定していたが、収集の段階で、地域経営学、地域看護学、学校経営学等の領域にアセスメントシートの研究があることがわかり、収集の範囲を広げ、伝関・検討を行ったたためである。2つには、新しい知見が示唆されたことである。研究計画段階では、各領域のアセスメントシートの横断的分析により、公民館課題解決のアセスメントシートの開発、それの実施・実施、一般化による実装可能性の探究という筋道をたてていた。

だが、学際的な分析を進めていたところ、都市計画からの知見により、本テーマのもつ新たな可能性を示唆されたことによる。つまり、実施状況報告の最後の2点めに関わることだが、アセスメントによる効果は、地域社会内における経営効率化や資源動員だけにあるのではなく、地域社会間の技術移転の可能性の探究という側面を有していることが示唆されたことである。この点は研究計画段階ではなかった観点であり、この点を組み込んだ調査計画作成が求められることになり、その点の作業が遅れていることから「やや遅れている」とした。今年度は、研究2年目として実態調査と地域課題解決アセスメントシート開発に入る予定であった。しかし、昨年も報告したように、昨年度積み残した理論枠組の精緻化と論文化を行い、調査枠組みの準備に力を尽くすことにした。というのは、学際的な研究枠組みの構築をめざしていることから、関連領域の研究実績を調べていたところ、分野ごとに独自の研究蓄積と方法論の開発があり、それらの全体像の整理をすることに重点を置き、取り組んでみた。また、併せてテーマにかかわる国の各省庁の施策展開を調べたところ、いままさに地域課題解決にむけた施策展開の新段階に入ろうとしているところであることがわかり、その整理についても取り組んでみた。この2点については、「地域・公民館における社会教育と社会福祉の連携・協働ー公民館地域アセスメントを手がかりにー」としてまとめることができた。調査枠組みについては、アセスメントシート開発の準備段階として、いくつかの自治体にその必要性についての打診に着手した。今後の調査実施と受諾にもかかわることから、慎重に進める必要があった。その結果、複数の自治体、及び関係機関から必要性については認められたものの、手順や開発方法、また実験的な実施については検討を要する旨の回答をえている。というのは、地域課題解決にむけたアセスメントという手法が、1つの部局で行われるべき性格のものではなく、多領域にまたがることから行政の立場からは慎重になっているものと判断される。この点については、関係性を築きながら、今後取り組む必要がある。アセスメントシートの開発については、関連分野での先行事例の入手・整理を行っている。昨年度は、学際的研究枠組みの整理及び情報収集におわれ、年度の後半に新しい知見を組み入れる必要性に気づき、進捗状況はやや遅れていた。だが今年度は、新しい知見を組み入れただけではなく、関連分野における研究の特色や進捗状況もほぼ把握でき、さらに国の新しい施策展開についても整理できたことから論文をまとめることもでき成果をあげることができた。したがって、申請時の当初計画よりは遅れているものの、今年度に限れば順調に進展していると評価される。また、次年度に予定している実験についても、複数の自治体関係者に打診をし、調整に入ることができた。今後の研究推進方策として、次の三つに取り組む予定である。1つは、学際的な理論研究分析が、対象領域を拡大したため中間報告にとどまっていることから、学際的な理論分析の整理を行う。2つには全国調査とモデル公民館調査のヒアリングを行う。
遺伝学的手法によるゲノムＤＮＡ脱メチル化因子の網羅的探索

エピジェネティクスは、遺伝子の塩基配列に依存しないに遺伝子発現制御機構である。ゲノムDNAのメチル化は、エピジェネティク機構の1つであるが、動物細胞のDNA脱メチル化機構は未だ解明されていない。そこで私は、動物細胞のDNA脱メチル化機構を遺伝学的に解明する事を目的に、変異体のスクリーニングを行ったが、新規変異体の単離には至らなかった。更に、ゼブラフィッシュ発生・再生過程におけるDNAメチル化・脱メチル化の解析を行った結果、脱メチル化への関与が報告されていたAID, MBD4は脱メチル化に機能しないこと、発生・再生過程においてDNAメチル化度がダイナミックに変化することを、論文発表した。DNA脱メチル化に異常を示す新規変異体のスクリーニング:DNA脱メチル化に関与する遺伝子を遺伝学的手法により同定するため、国立遺伝学研究所川上浩一博士らにより開発されたトランスポゾンTol2を用いた遺伝子トラップ法による挿入変異体作製を行った。遺伝子トラップ法は、変異体の作製が容易であり、変異体の原因遺伝子を非常に短期間に決定することが可能である。遺伝子トラップベクターは、トランスポゾン内部にスプライスアクセプターとプロモーターを持たないGAL4遺伝子が組み込まれているため、遺伝子トラップベクターが遺伝子の中に挿入された場合に遺伝子の破壊が生じる。本年度は、遺伝子トラップベクターとTol2転移酵素のmRNAをゼブラフィッシュ受精卵に共注入し、高効率でゲノムに挿入される条件の検討を行った。更に、遺伝子トラップベクターが挿入されたゼブラフィッシュとUAS-GFPラインとを掛け合わせ、トラップラインの同定を行った。Ten-Eleven-Translocation(Tet)タンパク質の機能解析:最近多くの研究者により、Tetタンパク質が5ーヒドロキシメチルシトシン(5hmC)を介してDNA脱メチル化に関与する事を示唆する研究成果が報告された。そこで私は、ゼブラフィッシュのTet2, 3遺伝子をクローニングし、発生過程における発現パターンを調べた。特に発現が神経系に限局していたTet3遺伝子に対するモルフォリノアンチセンスオリゴ(MO)設計し、ノックダウンによるTetタンパク質の機能解明を試みた。発生・再生過程におけるDNA脱メチル化の変化の解析:発生・再生過程におけるDNA脱メチル化の変化や脱メチル化関連遺伝子の発現に関しては、多くのモデル生物において十分に解析が進んでいない。そこで発生過程・再生芽におけるメチル化度や脱メチル化関連遺伝子発現の変化に関する解析を行った。DNA脱メチル化に異常を示す新規変異体のスクリーニング:遺伝子トラップベクターが挿入された約80匹の成魚をUAS-GFPラインと掛け合わせ、遺伝子トラップラインの同定を行った。その結果、現在までGFP蛍光を発するトラップラインを見出すことは出来なかった。今後スクリーニング数を増やす事により、トラップラインの単離を目指す予定である。Ten-Eleven-Translocation (Tet)タンパクの機能解析:ゼブラフィッシュTet2,3遺伝子をクローニングし、発生過程における発現解析を行った。その結果、Tet3遺伝子が神経系に局在して発現していたことから、Tet3のノックダウン実験を行ったが、神経発生・形成に異常を見出すことは出来なかった。Tet2遺伝子との二重ノックダウン実験を行う予定である。発生・再生過程におけるDNAメチル化変化の解析:発生・再生における5ーメチルシトシン(5mC),5ーヒドロキシメチルシトシン(5hmC)の変化・脱メチル化関連遺伝子の発現・新規メチル化関連遺伝子の発現を、in situ hybridization法・免疫抗体染色法・バイサルファイトシークエンシング法により解析を行った。その結果、尾ビレ切断後30時間に5mCと5hmCが一時的に減少すること、この一時的なメチル化の減少は能動的脱メチル化と協調的に起こること、再生芽でDNA脱メチル化関連遺伝子であるthymine-DNA glycosylaseの発現が上昇することを明らかにした。また、新規メチル化遺伝子の発現解析を行った結果、Dnmt3aaが発生過程では様々な器官において、再生過程では再分化領域で発現していることを見出した。更にゼブラフィッシュの発生・加齢におけるDNAメチル化の変化を調べた結果、受精後2日目からCpGアイランドショアにおいて、メチル化の減少が起こることを明らかにした。<ゲノムDNA脱メチル化に異常を示す新規変異体のスクリーニング>本年度は、ゲノムDNA脱メチル化因子をコードする遺伝子を遺伝学的手法により同定するため、ゲノムDNA脱メチル化に異常を示す変異体の作製・スクリーニングを中心に実験を行った。現在までは、化学変異原ENUを用いた変異体作製法が主流であったが、最近ゼブラフィッシュではトランスポゾンTol2を用いて挿入変異体を作製する手法が確立されつつある。トランスポゾンTol2を使う方法では、変異体の作製が簡単であり、単離された変異体の原因遺伝子の同定が極めて容易である。そのため、変異体及び原因遺伝子の探索効率を上げるため、トランスポゾンTol2による変異体の作製を行っている段階である。

<ゲノムDNA脱メチル化におけるTen-Eleven-Translocationタンパクの機能解析> 3世代スクリーニング法により、ゲノムDNA脱メチル化が異常になる新規変異体の探索を計画しているが、F2ファミリーが育ち、スクリーニングが行えるまでには時間がかかる。本研究ではゲノムDNA脱メチル化機構の解明を目標としているが、非常に最近Ten-Eleven-Translocation(Tet)タンパクが、5ーメチルシトシン(5mC)から5ーヒドロキシメチルシトシン(5hmC)を介してゲノムDNA脱メチル化を制御している可能性が示唆されてきた。そこで私は、ゼブラフィッシュのTet遺伝子をクローニングし、モルフォリノアンチセンスオリゴを用いたノックダウン実験を計画している。ゼブラフィッシュにはTet1,2,3の3種類の遺伝子が存在することがデーターベースの解析により明らかになったため、現在それぞれの遺伝子をクローニングしている段階である。今後、発生過程におけるTet1,2,3遺伝子の発現解析や5hmC抗体を用いた5hmC量の変化を調べる予定である。分子生物学ゼブラフィッシュを実験動物として、DNA脱メチル化が異常になる新規変異体の探索を行い、遺伝学的にDNA脱メチル化機構を明らかにすることが、本研究の目的である。本年度は、遺伝子トラップベクターのインジェクションにより、Tol2がゲノムに高効率で挿入される条件の検討を行い、約80匹の成魚の作製に成功した。現在、UAS-GFPラインと掛け合わせることにより、遺伝子がトラップされたラインの同定を行っている段階である。今後は、トラップラインのF2ファミリーを作製し、F3でのスクリーニングに移行する予定であることから、おおむね順調に進展していると考えている。最近12年の間に、Tetタンパク質が5hmCを介したゲノムDNA脱メチル化に関与する報告が数多くなされた。そこで本研究においてもゼブラフィッシュTet2, 3遺伝子をクローニングし、in situ hybridization法により発生過程における発現を解析した。その結果、Tet3遺伝子が神経系に局在して発現していたことから、Tet3 MOによるノックダウン実験を行った。現在は様々なマーカー遺伝子の発現により、ノックダウン胚の解析を行っている段階である。更に発生・再生過程におけるメチル化の変化やTetを含めたDNA脱メチル化関連遺伝子の発現を、抗体染色やin situ hybridization法により解析を行った。その結果、5ーメチルシトシン(5mC)と5hmCが、切断後30時間に一時的に減少することを明らかにした。また、再生芽においてDNA脱メチル化関連遺伝子が発現しており、能動的脱メチル化によりメチル化度が減少している可能性が示唆された。
傾斜機能炭素材料の創生と高容量リチウムイオン二次電池負極材料の開発

本研究では難黒鉛化性炭素前駆体(フルオランセン系COPNA樹脂)の熱処理に伴う構造変化を検討した。本樹脂は無定形炭素を生成し、3000°Cの高温処理でもアモルファスな結晶構造のみを与える。しかし、炭素前駆体生成後(600°C処理後)、平均粒径10μm以下に粉砕するとその炭素化黒鉛化過程は大きく変化することが見出され、X線回折中に2000°C付近からアモルファスなピークとともに結晶性のピークが現れこのピークは更なる熱処理でより強い回折を示し、多相黒鉛化を起こすことが確認された。これは炭素化過程での粉砕処理により、単身の原料からアモルファスな内部構造と結晶性の外部構造とを有する傾斜炭素材の生成を示唆している。これらについてリチウムイオン二次電池負極特性を測定したところ、いずれも低温(6001200°C)で黒鉛を上まわる高い充放電特性を示し、特に1000°C処理物が電位の安定性等に優れていることが分かった。この負極特性についても粉砕処理の影響が顕著にみられ、粉砕処理により全容量は20%程度増加し、特に低電位での容量増加が顕著で充放電特性の安定性が大きく向上することを明らかにした。この際、X線回折等による解析では明らかな構造の違いは観測されていないが、黒鉛化性への影響を考えると、1000°Cの時点ですでに内部と表面での傾斜化が進んでいることが考えられる。一方、易黒鉛化性炭素についても粉砕処理の結晶性への影響を検討した。粉砕処理を行うと、その後の結晶性にこれまで観測されていない新しい挙動(c軸方向の結晶子の増加)が確認された。負極特性(低温処理物)は全容量が10%程度増加するが、いずれの電位でも一様に増加し、難黒鉛化性炭素とは異なる挙動を示した。c軸方向の結晶子の増加はLiの層間挿入量を向上させる可能性を持っており、高温処理により電極特性の向上の可能性を含んでいる。本研究では難黒鉛化性炭素前駆体としてフルオランセン系COPNA樹脂を用い熱処理に伴う構造変化を検討した.一般的なバルクでの炭素化では無定形炭素を生成し,3000°Cの高温処理でもアモルファスな結晶構造を与えることが分かった.しかし,炭素化過程(600°C処理後)で平均粒径10μm以下に粉砕した後熱処理を行うと,炭素化黒鉛化過程は大きく変化することが見出された.つまり,炭素化過程で粉砕処理を行うと,X線回折中に2000°C付近からアモルファスなピークとともに結晶性のピークが現れ,このピークは更なる熱処理でより強い回折を示し,多相黒鉛化を起こすことが確認された.これは粉砕処理により,表面積が増大し,表面の黒鉛化が促進されたためと考えられ,アモルファスな内部構造と結晶性の外部構造をとる傾斜化が進んでいることを示唆した.次いで,これらについてリチウムイオン二次電池負極特性を測定した.いずれも低温処理(6001200°C)で黒鉛を上回る高い充放電容量を示し,特に1000°C処理物が,電位の安定性等に優れていることが分かった.この負極特性についても粉砕処理の影響が顕著にみられ,粉砕処理により全容量は20%程度増加し,特に低電位での充放電特性が大きく向上することが明らかとなった.1000°C処理物については粉砕物と未粉砕物とではX線回折等による明らかな構造の違いは今のところ観測されていないが,黒鉛化性への影響を考えると,1000°Cの時点ですでに内部と表面での傾斜化が進んでいることが考えられ,このことにより低電位の充放電容量が増加したものと考えている.本研究では難黒鉛化性炭素前駆体(フルオランセン系COPNA樹脂)の熱処理に伴う構造変化を検討した。

負極特性(低温処理物)は全容量が10%程度増加するが、いずれの電位でも一様に増加し、難黒鉛化性炭素とは異なる挙動を示した。c軸方向の結晶子の増加はLiの層間挿入量を向上させる可能性を持っており、高温処理により電極特性の向上の可能性を含んでいる。