hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病原菌感染や結合タンパク質を介したsyntaxin17の生理機能の解明

イムノブロットにおいて、MAP1B-LC1はダブルバンドとして検出されるが、上側のバンドがリン酸化に由来することを見いだした。また、栄養飢餓状態になると、上側のバンドが有意に消失することから、MAP1B-LC1はリン酸化を介してStx17の機能を制御していることを明らかにした。スクリーニングよりMAP1B-LC1のリン酸化アミノ酸基を同定し、非リン酸化型変異体においてStx17との結合が消失し、オートファジーを抑制できなくなることを明らかにした。本申請研究では、大きく二つのテーマを元に解析を行なった。テーマ毎に以下に記載する。1:レジオネラによるStx17分解の生理的意義の解明これまでの解析により、レジオネラがレジオネラエフェクターのLpg1137(セリンプロテアーゼ)を介してStx17を分解することを見いだしている。更に、Stx17の分解によりオートファジーが抑制されることも明らかにしている。我々の以前の解析により、Stx17は栄養状態においてミトコンドリアの切断に寄与することを見いだしており、本機能とStx17の分解との相関を調べた。アポトーシスの惹起にはミトコンドリアの切断が必要である。そこで、Lpg1137によるStx17の分解がアポトーシスに与える影響を解析したところ、Lpg1137を発現している細胞ではアポトーシス活性が著しくて低下していた。これらの結果は、レジオネラはStx17の分解を介してオートファジーのみならずアポトーシスといった宿主防御機構を抑制していることを示している。2:結合タンパク質を介したStx17の機能解析我々は、MAP1B-LC1(LC1)をStx17の結合タンパク質として同定し、LC1はStx17との結合を介してオートファジーを負に制御していることを見いだした。更に、LC1がStx17と結合する為には、217番目のスレオニン残基(T217)のリン酸化が必要である可能性を示している。そこで、T217のリン酸化特異的抗体を作製し、栄養状態と飢餓状態でのリン酸化状態を解析した。その結果、栄養状態でリン酸化されていたT217が飢餓誘導に伴い脱リン酸化されていることを明らかにした。MAP1BにはHCという分子種があり、更に、MAP1にはMAP1AやMAP1sなどの分子種も存在する。これら分子種とStx17との結合を解析し、Stx17はLC1と特異的に相互作用していることも見いだした。「レジオネラがStx17を分解する意義」においては、Lpg1137のオートファジー以外への関わりを解析する。Stx17は栄養状態においてはミトコンドリア分裂因子であるDrp1と協調して働き、ミトコンドリアの分裂制御に関与している。よって、Lpg1137はStx17を介したミトコンドリア分裂に関わる機能の抑制にも働いている可能性が考えられるので、その可能性を探る。また、Stx17は小胞体ーミトコンドリア接触部位(MAM)に局在し、その機能を発揮しているタンパク質である。Lpg1137はMAMに局在するStx17をターゲットとしていることから、Lpg1137もMAMに局在していることから、Lpg1137にはMAMを標的化するドメインが存在していると考えられる。よって、Lpg1137の部分変異体を作成し、MAM標的化ドメインを同定する。また、当該ドメインがどのような機構によりMAMに局在化できるのかを明らかにすることにより、宿主側のタンパク質を含めた、MAM局在機構を明らかにできる可能性があると考えられる。
ラットの系列パターン学習における短い試行間間隔による文節化に関する認知的研究

(1)本研究ではラツト10匹に対し第1試行では14ペレット,第2試行では7ペレット,以下3,1,0というように直線走路の目標箱で与えられる報酬用ペレット数を項目とする。14-7-3-1-0系列を提示し、短い試行間間隔の挿入位置と分節化との関係について検討した。(2)12日間の実験順化(食餓制限,ハンドリング,走路探索)の後,習得期の訓練を108日間行った。習得期では試行間間隔に(ITI)条件によって分けられた良分節群、悪分節群,無分節群の3群のラットに対し5試行からなる14-7-3-1-0系列を1日3回(15試行)与えた。(3)良分節群では0と14の間のITIのみが15秒と短く,それ以外のITIは15分であった。つまり14-7-3-1-0/14-7-3-1-0/14-7-3-1-0-(-は15分ITI,/は15秒ITIを示す)が与えられた。(4)悪文節群では短いITIが3と1との間に挿入された(14-7-3-/1-0-14-7-3-/1-0-14-7-3/1-0)。(5)無文節群では15試行をすべてのITIを15分で行った(14-7-3-1-0-14-7-3-1-0-14-7-3-1-0-)。(6)実験の結果,良文節群での0レペット予期が優れていたのに対し,悪文節群の0ペレット予期は悪いことが示された。(7)この結果から短いITIが分節手がかりになること,さらに短いITIの挿入位置と系列の構造が一致しているときに分節化が促進されることがわかった。
生息深度の異なる浮遊性有孔虫の14C年代差から探る黒潮域の亜表層水塊変動

北西太平洋の黒潮流域や亜熱帯ジャイヤ域から得られた複数の海洋コアを用いて,異なる生息水深を持つ浮遊性有孔虫種の放射性炭素(^<14> C)年代測定および酸素同位体分析を行い,表層.亜表層間の^<14> C年代差および酸素同位体偏差を復元した。その結果,完新世では表層.亜表層^<14>C年代差はほとんど存在しないが,最終融氷期および最終氷期最寒期には1000年を超える^<14>C年代差が普遍的に存在することが明らかとなった。北西太平洋において海洋コアの年代モデルを構築するためには,表層種のみを用いて^<14>C年代測定をする必要がある。北西太平洋の黒潮域および黒潮南方の亜熱帯ジャイヤから得られた計11本(10地点)の海洋コアの酸素同位体層序に基づいて年代モデルを構築し,優先的に解析するコアを選定した.その結果,土佐海盆MDO1-2423,遠州灘沖海山EOS-1PC,沖縄トラフ南部OTK-1PCの各コアを優先することとした.MDO1-2423コアにおいて,最終氷期から現在までの計8層準から浮遊性有孔虫の表層種(G.sacculifeとG.ruber)を拾い出し,東京大学タンデム加速器研究施設において^<14>C年代測定を行った.既に年代値が得られていた亜表層種(G.inflata)との14C年代差を求めたところ,最終融氷期初期(約15-16ka)と完新世末には年代差が小さく,完新世初期(約9000年前)に有意に年代差が大きくなる傾向を示した.これは先行研究で明らかにした四国沖コアMDO1-2422の同様の年代差と概ね一致する傾向であった.今後は,他のコアにおける14C年代差を各年代で求めるとともに,異なる生息深度の浮遊性有孔虫の酸素炭素同位体分析を進め,亜表層水塊構造の変化と14C年代差との関連を詳細に議論する土佐海盆のMD01-2423,遠州灘沖海山のEOS-1PC,沖縄トラフ南部のOTK-2PCの各コアを優先して研究を進め,次の結果を得た。(1)OTK-2PCについて,浮遊性有孔虫の表層種,亜表層種をそれぞれ拾い出し,炭素・酸素同位体比を測定した。その結果,最終融氷期には完新世や最終氷期に比べて酸素同位体比偏差が有意に大きくなった。これは,南部沖縄トラフ域では最終融氷期に成層化が強まって水温躍層深度が浅くなった可能性が示唆される。(2)EOS-1PCの完新世および最終融氷期の層準から浮遊性有孔虫の表層種,亜表層種をそれぞれ拾い出し,東京大学において^<14>C年代測定を行った。その結果を基に,表層亜表層^<14>C年代差を求めたところ,完新世ではほとんど^<14>C年代差がないが,最終融氷期では1000年以上の^<14>C年代差が存在することがわかった。これは,前年度に明らかにした四国沖の^<14>C年代差の傾向とは異なるものであった。これらのことから,亜表層種の^<14>C年代値は,時代によって表層種とは異なる年代値を持つことが普遍的に起こっていることが判明した。(3)EOS-1PCコアの最終氷期層準では浮遊性有孔虫の表層種(Globigerinoides ruber, G.sac culifer)の産出状況が悪かったため,現時点で最終氷期の^<14>C年代差が得られていない。今後,堆積物試料を増やして分析データを加える必要があるものの,日本列島南岸の四国沖と遠州灘沖では,最終氷期以降の亜表層水塊構造,特に水温躍層深度が有意に浅くなる時代が異なる可能性が出てきた。
はり中央でせん断崩壊する鋼製ラーメンのサブストラクチュア・オンライン・地震応答実験

1.高速せん断力載荷治具の開発高速載荷の条件で繰り返し純せん断力を載荷できる治具を開発した.この治具は次の特徴を持つ.1)せん断力を受ける正方形鋼薄板の4隅が載荷治具の軸受の回転中心と一致する.2)そのため,理想状態に近い純せん断力が鋼板要素に作用する.3)降伏せん断ひずみの約±100倍に相当する大変形域・非弾性域に至る実験が可能である.2.高速載荷の動的せん断力を受ける鋼腹板の弾塑性応答実験1辺が200mmで板厚2.3,3.2,4.5,及び6mmの正方形鋼板からなる腹板供試体を計50体製作し,以下の4種類の実験を実施した.1)準静的な単調増加せん断力を仮定した載荷実験2)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした準静的な繰り返しせん断力載荷実験3)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした高速動的せん断力載荷実験4)オンライン実験手法による地震応答実験3.まとめ1)せん断力を受ける鋼腹板の動的弾塑性実験を行うための載荷治具を考案・試作した.2)降伏せん断ひずみの約120倍に相当するの高速せん断力(約0.25rad/s)載荷が可能になった.3)実験結果から,ひずみ速度の増大によって,弾性域から塑性域に至る1回目の処女履歴ループにおけるせん断降伏点の上昇が顕著になることを示した.4)リアルタイムのオンライン地震応答実験については,変位制御のアクチュエーターに十分な精度を確保できなかった.アキュムレーターの設置について検討が必要である.5)せん断力を受ける腹板の地震応答性状を明らかにするためには,今後,降伏せん断ひずみの400倍程度の超高速載荷実験が必要である.1.高速せん断力載荷治具の開発高速載荷の条件で繰り返し純せん断力を載荷できる治具を開発した.この治具は次の特徴を持つ.1)せん断力を受ける正方形鋼薄板の4隅が載荷治具の軸受の回転中心と一致する.2)そのため,理想状態に近い純せん断力が鋼板要素に作用する.3)降伏せん断ひずみの約±100倍に相当する大変形域・非弾性域に至る実験が可能である.2.高速載荷の動的せん断力を受ける鋼腹板の弾塑性応答実験1辺が200mmで板厚2.3,3.2,4.5,及び6mmの正方形鋼板からなる腹板供試体を計50体製作し,以下の4種類の実験を実施した.1)準静的な単調増加せん断力を仮定した載荷実験2)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした準静的な繰り返しせん断力載荷実験3)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした高速動的せん断力載荷実験4)オンライン実験手法による地震応答実験3.まとめ1)せん断力を受ける鋼腹板の動的弾塑性実験を行うための載荷治具を考案・試作した.2)降伏せん断ひずみの約120倍に相当するの高速せん断力(約0.25rad/s)載荷が可能になった.3)実験結果から,ひずみ速度の増大によって,弾性域から塑性域に至る1回目の処女履歴ループにおけるせん断降伏点の上昇が顕著になることを示した.4)リアルタイムのオンライン地震応答実験については,変位制御のアクチュエーターに十分な精度を確保できなかった.アキュムレーターの設置について検討が必要である.5)せん断力を受ける腹板の地震応答性状を明らかにするためには,今後,降伏せん断ひずみの400倍程度の超高速載荷実験が必要である.平成14年度は以下の内容の研究を行った.1.単一鋼板要素の純せん断力載荷治具の開発鋼製ラーメンのはり中間部腹板をモデル化した単一鋼板要素に繰り返しせん断力を作用させるための載荷装置を試作した.当初,鋼板の周辺に剛棒を取り付けた供試体を考えていたが,塑性変形時に実際に作用しない二軸圧縮力が作用することがわかった.そのため,この問題点を克服するために軸受を二重構造にし,純せん断力を載荷できる実験治具を開発した.2.オンライン実験用の地震応答解析プログラムの作成柱基部,隅角部,及び,はり中間部にモメント-回転角関係をBi-Linear型にモデル化した弾塑性バネ要素を組み込み,二層門形ラーメンのオンライン地震応答解析用プログラムを作成した.はり中間部腹板のせん断力Qとせん断変形角γを数値解析に取り込んでオンライン地震応答解析を進めるため,モデル化した柱基部や隅角部の塑性化に伴う非線形の繰り返し計算方法(不つり合い力の消去方法)を検証した.3.二層目はり中間部のせん断崩壊に着目した門形ラーメンの弾塑性地震応答性状二層門形ラーメン橋脚の非弾性地震応答解析を行い,二層目はり中間部腹板の塑性せん断変形が柱基部の損傷に及ぼす影響が小さいことを明らかにした.この点は,柱基部の損傷を軽減する効果がある1層目はり中間部の塑性せん断変形と相違するものである.

この解析結果から,次年度以降のオンライン実験では,実験対象とするはり部材腹板はラーメンの一層目に限定できる.1.高速せん断力載荷治具の開発高速載荷の条件で繰り返し純せん断力を載荷できる治具を開発した.この治具は次の特徴を持つ.1)せん断力を受ける正方形鋼薄板の4隅が載荷治具の軸受の回転中心と一致する.2)そのため,理想状態に近い純せん断力が鋼板要素に作用する.3)降伏せん断ひずみの約±100倍に相当する大変形域・非弾性域に至る実験が可能である.2.高速載荷の動的せん断力を受ける鋼腹板の弾塑性応答実験1辺が200mmで板厚2.3,3.2,4.5,及び6mmの正方形鋼板からなる腹板供試体を計50体製作し,以下の4種類の実験を実施した.1)準静的な単調増加せん断力を仮定した載荷実験2)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした準静的な繰り返しせん断力載荷実験3)正負の最大せん断変形角を降伏せん断ひずみの約20倍とした高速動的せん断力載荷実験4)オンライン実験手法による地震応答実験3.まとめ1)せん断力を受ける鋼腹板の動的弾塑性実験を行うための載荷治具を考案・試作した.2)降伏せん断ひずみの約120倍/秒に相当するの高速せん断力(約0.25rad/s)載荷が可能になった.3)実験結果から,ひずみ速度の増大によって,弾性域から塑性域に至る1回目の処女履歴ループにおけるせん断降伏点の上昇が顕著になることを示した.4)リアルタイムのオンライン地震応答実験については,変位制御のアクチュエーターに十分な精度を確保できなかった.アキュムレーターの設置について検討が必要である.5)せん断力を受ける腹板の地震応答性状を明らかにするためには,今後,降伏せん断ひずみの400倍/秒程度の超高速載荷実験が必要である.
新規結核治療法開発のための基礎的研究

結核は早急に制圧を要する再興感染症の一つであり、新たな結核の治療法開発が必要とされている。新たな治療法を開発していく上で、結核発症のメカニズムを解明することは重要である。結核菌感染マクロファージのネクローシスへの誘導を抑えることで結核菌感染拡大を防ぐことが出来ると考えられるため、結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導機序を研究した。結核菌感染マクロファージがネクローシスに誘導されると感染の拡大を起こし、アポトーシスに誘導されると感染の終息をもたらすことが知られており、結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導を抑制し、アポトーシス誘導を促進することが可能になれば、結核の有効な治療につながると考えられる。様々な細胞で、receptor-interacting serine-threonine kinase (RIP) 3が動員され、ネクローシスが誘導されることが確認されている。そこで、結核菌感染マクロファージのネクローシスの誘導においてもRIP3が関与しているかを確認するために、結核菌感染マクロファージのRIP3の機能を抑えることで、ネクローシス、結核菌の増殖がどのように変化するかを検討した。ヒト末梢血単核球由来マクロファージにsiRNAをトランスフェクションし、RIP3の発現を抑制した状態で、結核菌強毒株H37Rvを感染させたところ、H37Rv感染マクロファージのネクローシス誘導とH37Rvの増殖は抑制された。また、caspase 8が何らかの原因で活性化出来ないとRIP3が動員され、ネクローシスが誘導されるという報告があり、H37Rv感染マクロファージにおけるcaspase 8とRIP3の相互作用を検討するため、両者の細胞内局在を解析した。ウェスタンブロット法にて、H37Rv感染マクロファージにおいて不活化caspase 8とRIP3のミトコンドリアへの局在が確認された。以上より、結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導は、RIP3とcaspase 8の相互作用により制御されている可能性が示唆された。平成26年度、receptor-interacting serine-threonine kinase 3とcaspase 8が結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導に関与していることが確認され、平成27年度は、結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導に関与している結核菌の病原因子を探索した。結核菌の代表的な病原因子である、結核菌ゲノムのRD1にコードされているESAT-6、CFP-10と結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導の関連性を検討したが、明らかな関連性は認められなかった。近年、抗酸菌細胞壁脂質に対する宿主免疫応答が、抗酸菌症の病態に関与していることが明らかになってきており、現在、結核菌感染マクロファージのネクローシス誘導に関連する結核菌細胞壁病原因子を探索している。実験で使用するヒト末梢血単核球の入手が困難であったため、全体的に研究の進行が遅れてしまった。感染症内科基本的には、研究目的、研究実施計画に従い、研究を進めて行く。ヒト末梢血単核球の入手が困難であったため、平成27年度は厚生労働省の「献血血液の研究開発等での使用に関する指針」に基づいた献血血液の使用、ヒト細胞株(マクロファージ様THP-1細胞等)の使用も検討する。研究実施計画よりも研究の進行が遅れているため、物品の購入が計画より少なかったため。次年度の研究費と合わせて、研究実施計画に従い、物品の購入に充てる予定である。
外航定期船市場の競争と安定の政策-同盟や航路協定などの独占禁止法適用除外の是非-

2008年10月のEUによる外航定期船産業における同盟の廃止という歴史的な政策実施に伴い、定期船同盟及びその派生した航路安定化協定、そしてグローバル・アライアンスを含めたコンソーシャムについて独占禁止法の適用除外措置をとるべきかどうかの是非を、実態と理論・実証研究を組み合わせて議論した。少なくともこの短期には、安定供給ないし過当競争などへの影響、特に同盟の強制排除の影響は顕著化していない。しかし、長期的にこうした影響が顕著化しないかというと、コンソーシャムなど他の要因も追加的に市場を揺るがす可能性もあり、さらなる検討が欠かせない。基幹航路については、制度と政策環境の異なる欧州と米国による世界的な政策のダブルスタンダードの解消は容易には期待できず、その対応が船社にとって重要である。定期船同盟を欧州連合(EU)競争法の包括適用除外と規定する規則が廃止され、2008年10月18日に欧州発着の全同盟が消滅した。政策管理の欧州委員会(EC)、陳情活動を現在行っている一方の欧州荷主協会(ESC)と他方の世界海運評議会(WSC)、同盟に代わって荷動き・運賃のデータ作成・発行をするコンテナ貿易統計社(CTS)などの動きを、現地意見交換を含めて詳細に調査した。米国で外航海運輸送政策を策定する連邦海事委員会(FMC)は、TSA航路安定化協定などの政策をすぐには変更しておらず、一方で米議会では同盟・協議協定に対する独禁法適用除外廃止を求める動きはある。この定期船業界政策の明確な世界的ダブルスタンダードにより邦船社など船社や荷主に戸惑いを与え、あいまいさが混乱を招いている。CTS社のデータ活動にも、世界的にAPLと邦船3社のみは不参加という、慎重姿勢をとっている。ESCなども、船社単位で評価をするような眼になってきている。世界的に議論の注目はコンソーシャム(船社同士の共同の運行・港湾利用・営業活動によるサービス合意)に関して高まっており、ECはコンソーシャムを条件強化した上で競争法から一括適用除外する措置について延長することを決めた。アジア太平洋経済協力(APEC)においては、外航定期船産業における船社間の非価格協定の肯定的な面を生かした提案(市場シェア規制の廃止や非価格協定期間の自由など)をカナダがした。しかし、拘束力のない自発的な討論の場としてのAPECの性格などから、合意を見なかった。27加盟国の強い共同体であるEUの方が大きな決定影響力を世界的に持つようになっている。ESCや世界荷主フォーラム(WSA)もコンソーシャムの競争法の一括適用除外に反対する方向であり、今後が注目される。一昨年度は、EUの政策管理の欧州委員会(EC)や陳情活動を行っている欧州荷主協会(ESC)など関係機関を調査し、その評価や対応を分析した。その後も2011年5月にECは、EU競争法の違反がないか大手船社の欧州事務所の調査を実施するなど強い対応をしている。昨年度は、米国で外航海運輸送政策を策定する連邦海事委員会(FMC)や荷主団体である全米産業輸送連盟(NITL)や船社団体の世界海運評議会(WSC)などを調査した。FMCはEUの同盟廃止の市場への影響を分析し、影響が目立って表面化していないとして、TSA航路安定化協定などの政策を少なくとも当面は変更しないことを、今年に入って実質的に表明した。NITLは反発し、WSCはもっと明確な反トラスト法適用除外の政策を期待している。コンソーシャム(船社同士の共同の運行・港湾利用・営業活動によるサービス合意)に関しても注目は高まっており、ECはコンソーシャムの競争法免除条件を強化し、ESCや世界荷主フォーラム(WSA)もコンソーシャムの競争法の一括適用除外に反対する方向している。これに対して、NITLはコンソーシャムに対しては、船社の効率性を高めると評価している。こうした欧米の政策は、保護すべき対象や規制制度などの面でそれぞれ異なった特徴があり、その背景を考慮した上での分析・評価が今後必要となる。また、EUの影響がいわゆるリーマンショック経済影響と重複しているところから、今後の政策提言にはその分析手法にも改善が望まれる。2008年のEUによる外航定期船産業における欧州発着航路での同盟廃止という歴史的政策実施に伴い、同盟と実勢運賃・船腹・サービス安定供給について、航路協定やコンソーシャムを含めて分析・政策提言を目的とする。

既に米国連邦海事委員会はEUの競争促進政策へ当面追随しない表明を2012年にしており、欧米の政策ダブルスタンダードなどを鑑み、国際市場の競争や安定供給のための、ガイドラインが期待されている。同盟運賃の廃止が過剰船腹の削減などを通してどのように競争運賃をもたらすのか、同盟廃止による競争がサービスの安定供給を妨げるような過当競争や寡占による運賃高騰を招かないか、同盟が自然的に縮小するのではなく強制排除した場合に市場の安定は確保できるのかなどを課題に研究を進めてきた。22年度のEU調査と23年度の米国調査により、それぞれの市場管理と政策実施体制を明らかにしたが、本年度はまず米国が2012年に実施したEU政策の影響の方法を詳細検討し、EU政策の影響が基本的にないことと、今後の分析方法の課題を明らかにした。また、その際のデータ制約問題を検討するためにコンテナ貿易統計社、世界の主要荷主協会が組織している世界荷主フォーラムなどとも議論を行い、市場管理・規制・交渉活動などの制度的な点を含めて、政策と実証分析結果などをまとめた。国際地域ごとに貿易形態、荷主活動、船社行動に違いがあり、特にその点を意識して議論を進めた。これまでの2年間で、海運同盟・航路協定・コンソーシャムに関する国内外の関連民間団体・行政・研究機関への調査が順調に進み、政策議論も欧米の状況を踏まえて進捗している。データもかなり出てきているので、分析も見通されてきた。24年度が最終年度であるため、記入しない。海運同盟・航路協定・コンソーシャムに関する国内外の調査については、補足程度を行う。分析・政策議論については、欧州と米国と日本のねらいや制度的相違を整理し、それに基づいた結論・提言を探る。予算制約により欧州か米国かを選び、関連訪問先と政策議論を行うこととする。
精密な構造決定・バンド計算による有機結晶でのキャリア輸送の理論的研究

有機半導体結晶でのキャリア移動の性質を支配する物理的・化学的要因を理解することを目標に、高精度な非経験的電子状態計算による理論的研究を行なった。近年提案された、分子結晶中の分子間力を記述可能な理論計算を用い、実験的に注目の高い有機結晶の構造を理論的に高精度で決定できた。予測された結晶構造下で、構造パラメータと電子状態との関係を詳細に検討し、結晶中のキャリア移動の性質を支配する構造パラメータを明らかにできた。結晶に注入されるキャリアのエネルギー準位を高精度に再現することで、キャリアのエネルギー準位を支配する構造的要素についての知見を得ることができた。本年度は、有機半導体結晶での分子間力を考慮した結晶構造の理論予測を、様々な有機結晶に対し進めた。有機太陽電池の材料として注目される亜鉛フタロシアニン(ZnPc)について、実験的にAu基板上の薄膜で見られるalpha多形(a-ZnPc)は、格子定数が実験的に決まっていない。そこで、分子間力を考慮して格子定数を理論的に決めた。計算には、研究協力者が開発した密度汎関数(vdW-DF)を用いた。vdW-DFを用いた結果、最安定なbeta多形で、格子定数を1%以内の誤差で再現した。準安定なa-ZnPcについて、計算での最適化構造のもと、最大占有(HOMO)バンドの幅は64 meVと予測され、低温での薄膜の実験値(92 meV)に近くなった。得られた平衡構造付近で格子定数を0.01 nm程度ずらすと、バンド幅を支配する第一近接・第二近接分子間の飛び移り積分は数10meVのオーダーで変化した。分子間力を考慮した結晶構造の精密決定が、電子状態の再現・予測において重要であることが分かった[S. Yanagisawa et al., Phys. Rev. B 90, 245141 (2014)]。典型的なアセン結晶(ベンゼン(1A)-ペンタセン(5A))でもテスト計算を行ない、上述のvdW-DFで、1-2 %程度の誤差で格子定数を予測・再現できることが分かった[S. Yanagisawa et al., submitted]。結晶構造に加え、バンド構造の予測の精密化も進めており、高精度なバンド計算法(GW近似)でピセンの単結晶のバンド構造の予測に成功した。室温下でのバンド構造の実験値との比較から、バンド構造への電子-振動結合などの影響が重要であることが分かった[S. Yanagisawa et al., Jpn. J. Appl. Phys. 53, 05FY02 (2014)]。今年度は、まず5種類のオリゴアセン結晶(ベンゼンからペンタセン)の構造最適化計算を行い、昨年度の研究から適用してきたファン・デル・ワールス密度汎関数(vdW-DF)が、有機半導体結晶の構造や結晶多形の安定性を高い信頼性で予測できることを確認した[S. Yanagisawa et al., J.Electron Relat. Phenom. 204, 159 (2015)]。そのように精密に決定した結晶構造に対して電子バンド構造を正確に評価すると、低温の紫外光電子分光の状態密度実験値とよく一致し、従来の精度の劣る計算法で再現できなかった、結晶多形の違いによりバンド構造やバンドギャップが変化する様子や、振動効果の考慮の有無によって格子の熱膨張の影響を再現できることを見出した[S. Yanagisawa and I. Hamada, submitted to J. Chem. Phys.]。さらに、高精度なバンド構造の再現(GW近似)により、有機半導体では、孤立分子と単結晶とで電子間ポテンシャルが遮蔽される効果が著しく異なることも、理論的に再現した[S. Yanagisawa et al., J. Chin. Chem. Soc., in press]。有機半導体に構造歪みを印加した際の結晶構造を理論的に再現し、その結晶構造下でバンド構造を予測した。そのデータをもとに、実験的に観測された構造歪み下での正孔移動度の向上の理論的解釈に貢献することができた[T. Kubo et al., Nat. Commun. 7, 11156 (2016)]。準安定な結晶多形が多く存在する有機半導体結晶において、前年度の研究よりも高度な理論計算法を駆使することで多形の違いによるバンド構造・バンドギャップの違いを再現し、結晶構造と電子構造の関係について新たな知見を得ることができた。また、vdW密度汎関数を駆使し、格子振動の効果を考慮した結晶構造の最適化計算のスキームについても習熟できた。これで、一般に室温下での熱膨張を伴う実験の結晶構造との比較が容易になり、今後、実験で観測される電子構造やキャリア輸送特性を支配する結晶構造の要因について、より理解を深められると考えられる。GW近似を用い、孤立分子中と結晶中とで電子間ポテンシャルの遮蔽の効果に大きな違いがあることを確認できた。この知見は、実験や実物質での有機半導体結晶の表面や界面での電子注入準位がどう変化しうるかについての洞察を与えるもので、今後、より実際的な表面や界面での基礎電子物性の正確な評価につながりうる。実験家との共同研究も結晶構造と電子状態との関係をキーワードに進めた。

当年度は、構造歪みを加えて有機半導体単結晶の構造と電子状態を理論的に再現し、実験的に報告された構造歪み下での正孔移動度の向上の原理を説明する成果につながった[T. Kubo et al., Nat. Commun. 7, 11156 (2016)]。以上から、本研究の中心である、精密に予測された結晶構造と電子構造との関係についての新たな知見と、有機半導体材料に近い物質系の基礎物性に関する実験的知見の解釈に貢献できたという点で、当年度の研究の進展は順調であると言える。有機半導体の結晶構造・電子状態について洞察を深めるため、ファン・デル・ワールス汎関数(vdW-DF)を用い、典型的オリゴアセン結晶の第一原理計算による構造最適化を行った。最適化の収束閾値を従来よりも高めた計算により、最近提案されたvdW-DFで数ケルビン下での回折データに近い構造パラメータを予測できることが分かった。計算された格子長や体積は同回折データよりやや過小評価だが、これは計算においてゼロ点エネルギー(ZPE)を考慮しないことに由来する誤差であり、実際、計算時間を大幅に増やしZPEを考慮し最適化をすると、過小評価の改善が確かめられた。得られた最適化構造では、GW近似によってバンド構造・バンドギャップを正確に予測できた。様々な回折データの構造での状態密度やバンド構造も評価することで、結晶構造の変化と電子状態の変化の対応を詳細に検討できた。電子状態の変化の起源として、分子位置を中心に局在する軌道(Wannier関数)間の最近接相互作用の役割や、注入電荷(正孔・電子)への動的遮蔽の効果の重要性が確かめられた[S. Yanagisawa and I. Hamada, J. Appl. Phys. 121, 045501 (2017)]。本研究課題では有機半導体のバルクの電子状態を中心に検討したが、今年度は、バンドギャップだけでなく、実験的に決定されるイオン化ポテンシャル(IP)や電子親和力(EA)の予測法も検討した。表面での分子配向に依存する静電的効果を考慮し、結晶・バルクにおいて重要な注入電荷での動的分極の効果も考慮することで、IPやEAを実験結果と整合して再現できることを見出した[S. Yanagisawa, to be submitted]。本研究課題での実績をもとに国際共同研究加速の予算を獲得できた。来年度からの国際共同研究で、より高度な研究成果の創出を狙う。有機半導体結晶でのキャリア移動の性質を支配する物理的・化学的要因を理解することを目標に、高精度な非経験的電子状態計算による理論的研究を行なった。近年提案された、分子結晶中の分子間力を記述可能な理論計算を用い、実験的に注目の高い有機結晶の構造を理論的に高精度で決定できた。予測された結晶構造下で、構造パラメータと電子状態との関係を詳細に検討し、結晶中のキャリア移動の性質を支配する構造パラメータを明らかにできた。結晶に注入されるキャリアのエネルギー準位を高精度に再現することで、キャリアのエネルギー準位を支配する構造的要素についての知見を得ることができた。初年度は、分子間力を考慮した理論計算によって、有機半導体結晶の構造予測を進めることを主な目的としたが、研究協力者との連携のもと、高い信頼性を有する計算法を適用し、アセン系、フタロシアニン系など様々な結晶について高精度な構造予測に成功した。ここで確立した計算スキームは、次年度以降の研究計画でも大いに活用できる。
デュアルコム分光を用いた高空間分解能近接場ゴーストイメージング法の開発

本年度は,デュアルコム分光(DCS; dual comb spectroscpy)システムにシングルピクセルイメージングを適用し,超高波長分解分光イメージング法の開発を行った.DCSは,周波数が制御された超精密離散マルチスペクトルを高速に取得できるため,超精密光計測への応用展開が注目されている.しかし,DCSではサブGHzオーダのサンプリングレートでインターフェログラムを取得する必要があるため,通常のカメラを用いたパラレルな計測は困難であり,高速なシングルチャネル検出器を用いる必要がある.そこで,本研究では,時空間的に強度変調されたパターン照明光を用いるシングルピクセルイメージング(Single-pixelimaging:SPI)を用いたスキャンレスDCSイメージング法の開発に取り組んだ.結果として,サブGHzオーダのインターフェログラムを取得することで,191.5 THz (波長1,565 nm)近傍で100 MHz (0.82 pm)間隔でコム状に存在するスペクトルのイメージを取得できることを初めて示した.さらに,位相スペクトルを算出することで,Cr薄膜(膜厚70 nm)の膜厚分布画像を取得することに成功した.このような超高周波数分解分光イメージングの報告は他になく,また,SPIは機械的走査機構が不要であるという点からも,DCS-SPIは超精密分光イメージング法の一つとして有用な手法といえる.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,新規にデュアル光コム分光法(Dual-comb spectroscopy:DCS)に用いるレーザシステムの立ち上げに注力した.特に,外乱に対する安定性を高めるために,レーザ筐体の改修,制御系の見直し等を行った.その結果,長時間安定して稼働させることを達成した.さらに,外部共振器型の狭線幅レーザを用いて上記レーザシステムにけるタイミングジッタの影響を除去し,コヒーレントに積算可能な系とした.これにより,高い信号対雑音比でインターフェログラムを取得できるようになり,結果として,鮮明なコムモード分解スペクトルを取得できるようになった.今後は,本デュアルコム分光システムにシングルピクセルイメージングを適用することで,超高波長分解分光イメージング法の開発に注力する.DCSは,周波数が制御された超精密離散マルチスペクトルを高速に取得できるため,超精密光計測への応用展開が注目されている.しかし,DCSではサブGHzオーダのサンプリングレートでインターフェログラムを取得する必要があるため,通常のカメラを用いたパラレルな計測は困難であり,高速なシングルチャネル検出器を用いる必要がある.そこで,本研究では,時空間的に強度変調されたパターン照明光を用いるシングルピクセルイメージング(Single-pixelimaging:SPI)を用いたスキャンレスDCSイメージング法の開発に取り組む.新規立ち上げのデュアルコム分光システムに用いるレーザが不安定であり,長時間稼働が困難であったため.その原因追求と対策に多くの時間を要した.本年度は,デュアルコム分光(DCS; dual comb spectroscpy)システムにシングルピクセルイメージングを適用し,超高波長分解分光イメージング法の開発を行った.DCSは,周波数が制御された超精密離散マルチスペクトルを高速に取得できるため,超精密光計測への応用展開が注目されている.しかし,DCSではサブGHzオーダのサンプリングレートでインターフェログラムを取得する必要があるため,通常のカメラを用いたパラレルな計測は困難であり,高速なシングルチャネル検出器を用いる必要がある.そこで,本研究では,時空間的に強度変調されたパターン照明光を用いるシングルピクセルイメージング(Single-pixelimaging:SPI)を用いたスキャンレスDCSイメージング法の開発に取り組んだ.結果として,サブGHzオーダのインターフェログラムを取得することで,191.5 THz (波長1,565 nm)近傍で100 MHz (0.82 pm)間隔でコム状に存在するスペクトルのイメージを取得できることを初めて示した.さらに,位相スペクトルを算出することで,Cr薄膜(膜厚70 nm)の膜厚分布画像を取得することに成功した.このような超高周波数分解分光イメージングの報告は他になく,また,SPIは機械的走査機構が不要であるという点からも,DCS-SPIは超精密分光イメージング法の一つとして有用な手法といえる.初年度はシステムの新規立ち上げ時に,上記問題が発生し計画に遅延が生じたが,対策により問題なく稼働させることに成功している.そのため2年目は,そのシステムの基礎評価を行った上で,シングルピクセルイメージングと融合させることで,超精密分光イメージングへの応用を行う予定である.29年度が最終年度であるため、記入しない。
M理論のダイナミクスの解明とその応用

未だ完全には理解されていない超弦理論の非摂動効果について探っていくためにはM理論と超弦理論の間の決定的な違いというものに目を配る必要がある。そこでM理論におけるブレーンと超弦理論のブレーンとの特徴的な違いとして、エントロピー、場の自由度の違いというものが挙げられる。これについては未だ明確な理解はなされていないが、最近、経路積分における局所化という方法を用いることによりM2ブレーンの自由度を説明しようという試みがなされた。これは分配関数を局所化の方法を用いて行列積分に帰着させることで解析を簡単にさせているが、この手法はM2ブレーシの特定の状況においてのみ行われているものであり、またその物理的な解釈も十分になされておらず、さらなる解析が必要とされている。そこで我々は新たな解析方法として数値計算によるM2ブレーンの分配関数の計算を行った。これまでは得られた行列積分としての分配関数を様々な極限をとることで近似、解析接続を通して考察されてきたが、直接数値解析を行うことによって理論のパラメータのどの領域においても有効となる厳密な結果を得た。これらはこれまでの解析と完全に整合的であり、解析が困難であったM理論的な極限におけるふるまいをも見出すことができた。また、ごく最近、行列模型に帰着させたM2ブレーンの分配関数は1次元量子力学系のフェルミ気体を表すものとして書き換えられるという主張がなされたが、そのなかで奇妙な補正項が分配関数に存在することが示唆されていた。我々はこれが自明なインスタントンの効果に由来するものであることを明らかにした。これらによりM理論のブレーンのエントロピーのふるまいについての系統的な理解を得ることができた。このようにM理論のブレーンの特殊性を詳しく調べていくことでM理論の未知のダイナミクスを探求、理解していくことは極めて重要である。本研究の目的は物質と時空を統一的に取り扱う超弦理論の非摂動的な理解を与えるM理論のダイナミクスについて調べることにある。平成22年度においては特にM理論におけるソリトン的な物体であるブレーンのふるまいについて注目し、超弦理論におけるブレーンと比較することでM理論の理解をさらに深めていくことを計画していた。M理論においては安定なブレーンとしてM2ブレーンとM5ブレーンがあることが知られており、特にM2ブレーンについては最近の発展により複数重なっている場合も含めてそのふるまいが解明されてきている。しかしM5ブレーンにおいては複数枚重なっている場合にどのように記述できるかということは全くわかっていなかった。だが最近、M2ブレーンの記述に役立っていたLie3代数が複数枚のM5ブレーンの記述にもうまく適用できうることが示唆され、実際に超弦理論における特定のブレーンを導出でき、超弦理論の非摂動的側面をとらえていることが示された。そこで私はこのLie3代数を用いたM5ブレーンの記述法を詳しく調べ、M5ブレーンと双対性で関連する全ての超弦理論のソリトンとの関係を明らかにした。それによりこのLie3代数を用いた方法は一部のソリトン間の相互作用を完全には記述できていないことがわかり、もともとの構成法においてさらなる改善が必要であることを明確にした。また、提唱された理論が正しいM5ブレーン理論のスケール極限である可能性を指摘した。これらはM5ブレーンを正しく記述しM2ブレーンとの関係を明らかにしてM理論のダイナミクスを解明するという将来の方向性において必要な解析であり、超弦理論の非摂動的な理解を進めるうえで重要であった。
やませの影響下の東北地方太平洋沿岸都市の温熱環境形成メカニズムの基礎的検討

過去に実測を行った福島県原町市と仙台を対象として、多段階Nesting手法に基づく気候数値解析を実施した。この結果から都市大気部の熱収支の分析を行い、通常の海風とやませが夏季市街地温熱環境に及ぼす影響を比較検討した。参考のために東京の熱収支分析も合わせて行った。その結果、東北地方の太平洋沿岸部では、通常の海風の場合でもその冷熱源としてのポテンシャルが非常に大きいこと、やませの場合その気温低減効果が一層顕著になることが確認された。3都市を比較すると、東京では海風の気温低減効果が他の2都市に比べると相対的に小さいことが明らかとなった。また、仙台では地表面からの熱の流入が大きく、同時に海風の効果も東京より大きいことが確認された。一方、原町市では他の2都市と比べて気温上昇を抑制する海風の効果が最も大きいことが確認された。以上までは、各都市の中心部を対象とする考察であるが、次にこの方法論を発展させ、都市内部の全地域を対象とする熱収支分析を行い、その結果を"熱収支Map"という形で表示し、海風の影響する範囲を視覚化する方法を考案した。そして、海風の気温低下効果に関する空間分布特性を詳しく検討した。さらに、このMAPを利用して、南東から吹く通常の海風と北東から吹く"やませ"の市街地への流入経路を調べ、各々の都市温熱環境への影響を分析した。そして、冷熱源としての"やませ"を市街地中心部のヒートアイランド対策として適度に利用するとともに、農地への冷気の侵入等の冷害を防止するための基本的な都市環境計画の方法を検討した。以上より、"やませ"が都市環境形成に及ぼすプラス、マイナスの効果を整理し、この両面を考慮した都市環境計画の考え方を検討した。福島県の太平洋沿岸に位置する原町市を対象に長期間(1ヶ月間)にわたり夏季屋外温熱環境及び住宅のエネルギー消費量の実測調査を行った。その結果、典型的な夏日のデータを取得することができた。本年度の実測データより、市街地の温熱環境と上空の風向との関係について分析を進めたところ、海側から風の吹く日(東風)においては原町市全域において気温上昇が抑制され、特に高温となる日は見られなかった。逆に海側から風の吹かない日(西風)では非常に気温の高い日が多く見られた。また、原町市街地の北側を流れる河川については、上空の風向が北東の時には冷風の通り道として機能し、周辺市街地に対する気温上昇抑制効果が見られたが、それ以外の風向の場合は冷熱源としての効果が小さいことが確認された。現在は、多段階Nesting手法に基づく数値解析を用いて、風向の変化に伴う市街地温熱環境の変化、各風向条件のもとでの緑地の冷熱源としての効果の検討、海風が市街地温熱環境に与える影響、等について分析を進めている。その結果、海水温が市街地への温熱環境に与える影響の大きさが確認され、海水温の上昇に伴い風向が変化するとともに、原町市全域において気温が上昇する傾向が見られた。今後、本年の結果とやませの影響の強かった平成13年度のデータとの比較分析を進めていく予定である。福島県の太平洋沿岸に位置する原町市全域を対象に、平成14年度に行った夏季屋外温熱環境の長期実測調査の結果を踏まえ、実測調査では得ることのできない風の流れ、気温のより詳細な分布を把握することを目的として、典型的夏日を対象とした多段階Nesting手法に基づく数値解析を行った。その結果、東北地地方太平洋沿岸部においては海風(東よりの風)の影響が都市の気温分布に強く影響していることが確認された。現在は、太平洋沿岸に位置し、原町市とは規模の異なる都市「仙台」、「東京」に対しても同様に数値解析を行い、海風が夏季市街地温熱環境に及ぼす影響、等について比較検討することを目的として3都市を対象とした熱収支分析を行っている。その結果、東北地方の太平洋沿岸部では、海風の持つ冷熱源としてのポテンシャルが非常に大きいことが確認され、特に、仙台よりも、原町市において日中の気温上昇を抑制する海風の効果が大きいことが確認された。また、海水温の上昇に伴い風向が変化するとともに、原町市全域において気温が上昇する傾向が見られた。今後は引き続きやませの影響の強かった平成13年度の実測データと、比較的影響の小さかった平成14年度のデータの比較分析していく予定である。また、やませをヒートアイランド効果の低減に効果的に利用するとともに農地への冷気の侵入等の冷害に対する対策も考慮した建物・緑地配置計画の方法について検討していく予定である。

以上までは、各都市の中心部を対象とする考察であるが、次にこの方法論を発展させ、都市内部の全地域を対象とする熱収支分析を行い、その結果を"熱収支Map"という形で表示し、海風の影響する範囲を視覚化する方法を考案した。そして、海風の気温低下効果に関する空間分布特性を詳しく検討した。さらに、このMAPを利用して、南東から吹く通常の海風と北東から吹く"やませ"の市街地への流入経路を調べ、各々の都市温熱環境への影響を分析した。そして、冷熱源としての"やませ"を市街地中心部のヒートアイランド対策として適度に利用するとともに、農地への冷気の侵入等の冷害を防止するための基本的な都市環境計画の方法を検討した。以上より、"やませ"が都市環境形成に及ぼすプラス、マイナスの効果を整理し、この両面を考慮した都市環境計画の考え方を検討した。
「目標に準拠した評価」のためのポートフォリオの活用に関する国際比較調査

本研究は、「目標に準拠した評価」のためにポートフォリオがどのように活用できるかについて、英米における教育評価に関する調査、及び日本における開発研究などを通して探るものである。今年度は、主として次のことに取り組んだ。第一に、英米の文献研究を進めた。パフォーマンス課題やルーブリック、スタンダードを効果的に開発する上で役立つ理論として、特に、ウィギンズ(Wiggins, G.)とマクタイ(McTighe, J.)が提唱するカリキュラムの「逆向き設計」論に注目し、その概要を研究論文としてまとめた。また、学校における研究開発に供するよう教員研修用ワークブックを作成し、科学研究費補助金研究成果報告書に収録した。第二に、小・中学校の先生方のご協力を得ながら、パフォーマンス課題を取り入れた単元開発を行うアクション・リサーチを進めた。加西市立下里小学校・京都市立衣笠中学校については、「逆向き設計」論を取り入れたカリキュラムの研究開発に学校ぐるみで取り組んでいただいている。衣笠中学校の公開研究会「『指導と評価の一体化』研究報告会」(2005年11月4日)では、講演「評価を活かした授業改善-『逆向き設計』論からの発想-」を行うとともに、全教科について共同で単元開発を行い、その成果を示す授業を公開した。その中では、パフォーマンス課題が思考力・判断力・表現力などを評価・育成する上で役立つことが検証されつつある。第三に、教育評価に関わる内外の研究と実践の動向について情報収集・分析を行い、項目11に示した論文・著書のほか、静岡県島田市初倉地区小学校・中学校合同学習会(講演「確かな学力を育てるカリキュラム設計-小中9ヵ年を見通した学力保障のあり方」、2006年1月6日)など各種研修の場において、その成果の普及に努めた。新指導要録における「目標に準拠した評価」の導入に伴い、日本においては、評価規準や評価方法の開発が急務となっている。今年度は、主に次のことに取り組んだ。第一に、英米におけるパフォーマンス課題やルーブリック、試験制度などに関する文献研究を進めた。これらは来年度以降に予定している現地調査に向けた基礎研究である。また、これらの情報については、日本の学校における校内研修の場などにおいても積極的に提供した。第二に、鳴門教育大学学校教育学部附属小学校・附属中学校などの協力を得ながら、パフォーマンス課題とルーブリックの開発を行うアクション・リサーチを進めた。パフォーマンス課題やルーブリックだけでなく、それらを活用するための単元のあり方などについても成果が得られた。その中で、パフォーマンス課題やルーブリックを効果的に活用するための指導法、「学校を基礎にしたカリキュラム開発」の進め方、学校を超えて評価のスタンダード(standard:水準)を統一するためのモデレーション(moderation:調整)のあり方などが、課題として明らかになってきている。これらの課題については、さらに来年度探究していく予定である。以上の研究成果については、項目11に示したとおり論文4本,著書3冊(単著1冊,共著2冊)において公表した。特に、著書『教科と総合に活かすポートフォリオ評価法』では、ポートフォリオ評価法に関する研究の全体像を総括するとともに、今後「目標に準拠した評価」を実施する上で役立つ学力評価計画の作り方を提案している。第一に、英米の文献研究を進め、マクタイによるワークショップ(内容はカリキュラム開発を扱うもの)に参加した。パフォーマンス課題やルーブリツクを活用して「目標に準拠した評価」を効果的に行うためには、学校のカリキュラム編成そのものを改革するとともに、スタンダード(standard)を開発する必要がある。本年度はその点に関する研究を深めるとともに、得られた知見を学会や校内研修の場において積極的に提供した。第二に、加西市立下里小学校、静岡大学教育学部附属浜松小学校、長岡京市長岡中学校、横浜国立大学教育人間科学部附属横浜中学校などの協力を得ながら、パフォーマンス課題とルーブリックの開発を行うアクション・リサーチを進めた。第三に、中国において開催された「公民科学素質建設国際論壇・北京2004」において「日本における授業場面での教育評価の具体例」を発表し、研究交流を行った。以上の研究成果については、項目11に示したとおり論文4本、著書3冊(共著)において公表した。とりわけ著書『総合と教科の確かな学力を育むポートフォリオ評価法・実践編』においては、過去数年間にわたって宮本浩子教諭(元鳴門教育大学学校教育学部附属小学校教諭,現徳島市福島小学校教諭)と行ってきたポートフォリオ評価法に関する共同研究の成果の全体像を総括し、総合学習と教科教育における「目標に準拠した評価」の効果的な進め方、さらにはそれを支えるカリキュラム像を、実践の具体像を通して提案した。

パフォーマンス課題やルーブリック、スタンダードを効果的に開発する上で役立つ理論として、特に、ウィギンズ(Wiggins, G.)とマクタイ(McTighe, J.)が提唱するカリキュラムの「逆向き設計」論に注目し、その概要を研究論文としてまとめた。また、学校における研究開発に供するよう教員研修用ワークブックを作成し、科学研究費補助金研究成果報告書に収録した。第二に、小・中学校の先生方のご協力を得ながら、パフォーマンス課題を取り入れた単元開発を行うアクション・リサーチを進めた。加西市立下里小学校・京都市立衣笠中学校については、「逆向き設計」論を取り入れたカリキュラムの研究開発に学校ぐるみで取り組んでいただいている。衣笠中学校の公開研究会「『指導と評価の一体化』研究報告会」(2005年11月4日)では、講演「評価を活かした授業改善-『逆向き設計』論からの発想-」を行うとともに、全教科について共同で単元開発を行い、その成果を示す授業を公開した。その中では、パフォーマンス課題が思考力・判断力・表現力などを評価・育成する上で役立つことが検証されつつある。第三に、教育評価に関わる内外の研究と実践の動向について情報収集・分析を行い、項目11に示した論文・著書のほか、静岡県島田市初倉地区小学校・中学校合同学習会(講演「確かな学力を育てるカリキュラム設計-小中9ヵ年を見通した学力保障のあり方」、2006年1月6日)など各種研修の場において、その成果の普及に努めた。