hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護保険施設における腰痛予防のための労働衛生教育・研修プログラムの開発

腰痛予防対策は、福祉用具を使用しない介助法が80%前後、ベッドの高さ調整が80%弱、移動・移乗補助具の使用は65%前後、移乗機器の使用は30%強となっており、従来から実施されている人力のみの介助をベースとした方法が中心となっていた。重要物取扱い業務の規制及び職場における腰痛予防対策指針の認知度は、施設管理者は30%前後、介護職リーダーは10%前後に留まっていた。意識調査の側面を有する本調査のセレクションバイアスを勘案すると、介護保険施設の現状は、労働安全衛生関係法令等の遵守が不十分であり、ノーリフティング原則に基づく介助方法の浸透は途上段階にあることが考えられる。今後、介護保険施設において、労働安全衛生関係法令等の遵守と重要物取扱い業務の規制及び職場における腰痛予防対策指針の内容の周知徹底・実効性を伴う支援が求められる。研究実施計画では、2018年度は介護保険施設における介護労働者の腰痛予防の取り組み実態を明らかにすることを目的とした質問紙調査の実施及び集計結果のデータ分析までを予定とし、2019年4月から6月にかけて組織的且つ効果的な腰痛予防のための労働衛生教育・研修プログラムの導入施設を選定する予定にしていたが、京都女子大学介護福祉士養成課程の介護実習を受け入れている介護保険施設に本研究の趣旨及び目的、研究方法、倫理的配慮等を文書及び口頭にて説明したところ、協力頂けると内諾頂けた施設が早期に見つかった。研究実施計画では、介護労働者を対象とした自覚的作業負担度調査を実施すべく2019年度に筋電・加速度計を購入する予定であったが、研究メンバーにスケジュール変更が生じるとともに上記筋電・加速度計がバージョンアップされたため、測定方法を再検討した結果、介護労働者が上記筋電・加速度計を身に付けて業務遂行することの違和感を軽減するため(データの信頼性を高めるため)にも、早期に介護労働者の腰部の表面筋電図、上体傾斜角測定のプレテストを実施する必要性が生じた。そこで、前倒し支払請求によって2019年2月に上記筋電・加速度計を購入し、介護労働者を想定した腰部(傍脊柱起立筋群L3-4位)の表面筋電図、上体傾斜角のプレテストを実施した。2019年度は、研究実施計画の通り、4月6月に組織的且つ効果的な腰痛予防のための労働衛生教育・研修プログラム案の作成、上記プログラム導入施設における介護労働者に対するプレテストを実施する。7月に上記プログラム導入前調査(質問紙調査、身体負担度調査)、8月9月に腰痛予防のための労働衛生研修会の開催、10月11月に上記プログラム導入前調査結果のデータ分析、12月1月に第1回中間報告会の開催(事例検討)、2月3月に上記プログラム導入後調査(質問紙調査、身体負担度調査)を実施する。2020年度も研究実施計画の通り、4月6月に上記プログラム導入後調査結果のデータ分析、7月8月に第2回中間報告会の開催(事例検討、意見交換)、9月11月に上記プログラム案の最終検討、12月に上記プログラムの完成、1月に最終報告会の開催、2月3月に報告書の作成とホームページでの公表を実施する。2018年度中に介護・看護、労働衛生関連図書を購入予定であったが、介護福祉士養成課程のカリキュラム改正に伴い、関連図書も改訂される旨の情報を得たため、次年度以降に購入することとした。そのことにより、次年度使用額が生じた。
微細金属ゲートにより形成した量子細線、量子ドット構造の光学応答

本研究の目的は、半導体2次元電子上に微細金属ゲート付加し、量子ドットあるいは量子細線状に閉じ込められた電子ガスを実現し、これを分光学的な手法を使って調べることである。特に、単一電子帯電効果が生じるような領域での測定は、これまで主に電気伝導によって行われてきいるが、近赤外光領域での分光学的な測定はほとんど例がない。本年度、このような用途に適した構造をもつ量子ドットアレイを、MBE法による基板の成長から、電子線描画リソグラフィーのプロセス確立まで一貫して行ってきた。現在、試料作成法はすでに確立し、およそ250nm程度の直径の量子ドットの5×5配列を実現できている。このようなサンプルでクーロン閉塞を実現するためには、^3He温度(0.3から0.5K程度)が不可欠であるので、この領域で使用する光学クライオスタットを自作し、本研究費で購入した光学測定系と組み合わせ使用した。上記のようにして得た試料において、試料の伝導度の測定から、量子ドットアレイは実現できていると考えられるが、クーロン閉塞は現在のところ(0.8K)まだ観測されていない。今後、温度をさらに下げクーロン閉塞の状況を実現するとともに、その状況でのドットからの発光の測定を行っていく。
電子励起による表面反応素過程解明手法の確立

電子線は非常に高感度な粒子線であり、物質との相互作用断面積が非常に高いことから、有用なプローブとなりうる。この性質を利用して、様々な分析方法が実現されている。本研究は、電子励起を利用して、表面反応素過程を解析するための手法を確立することが目的となっている。具体的には、電子刺激脱離法および、高分解能電子エネルギー損失分光法を用いた研究を行ってきている。それらの経験をふまえて新しいシステムの確立を目指している。これと平行して、電子励起による表面反応自体についても研究を進めて、測定対象を探索する方針となっている。今年度の成果は以下の通りである。(1)現在開発中の電子分光装置の性能向上にむけた改良を行い、電子刺激脱離陽イオンイメージングを行うことで、吸着種の同定、吸着サイトの判別、パルス分子線との組み合わせによる表面反応の素過程解明に取り組み、S/N比の向上、空間分解能の向上に取り組んでいる。(2)Mo(112)表面のリン原子、硫黄原子による修飾による表面構造の低速電子回折および高分解能電子エネルギー損失分光法による表面構造の解明と化学過程の活性化に取り組み、新しいリン吸着超構造の出現、振動スペクトルの測定が可能となった。(3)メタンなどの不活性分子をビーム状にして表面に衝突させ、修飾表面または、電子線励起による活性化とベンゼンなどの有用な分子への変換を目指した研究を行っており、現在は、条件の最適化を行っている。(4)色素増感太陽電池は、チタニア-色素複合系の光励起による電子及びホールの挙動が重要であり、この動作機構の解明とより有効な系の探索の為の研究を行い、チタニア薄膜の作成、電池セルの組み立て、封止に関して、技術的に確立した。(5)チタニア(110)表面上のギ酸脱水反応の理論的解明、Re触媒によるベンゼンからフェノールへの直接酸化反応、Pd触媒によるヒドロアミネーション反応、Rh触媒による形状選択的水素化反応の研究に関して、論文発表を行った。具体的には、電子刺激脱離法および、高分解能電子エネルギー損失分光法を用いて、代表者は研究を行ってきている。それらの経験をふまえて新しいシステムを確立することが大きな課題である。今年度は、電子線のエネルギーを選別した上で、電子エネルギー損失イメージング、電子刺激脱離により生じた陽イオンイメージングを目的として、装置の設計と製作を行っている。現在、このシステムに関しては、調整段階に入っている。高分解能電子エネルギー損失分光法を用いた研究に関しては、Mo(112)の単結晶表面上の酸素原子の吸着状態を振動分光により研究し、吸着酸素原子の状態と反応性との相関について調べることができた。Moとの配位状態の違いに応じて酸素原子の反応性が異なることが分かっていたが、本研究により吸着サイトの違いとして整理できることが分かった。また、Ag(001)表面上に成長するMgO薄膜の構造および電子状態について、密度汎関数法による研究を行い、実験で得られた構造情報などとの対応をつけることができた。また、密度汎関数法および分子力学法を併用することで、シリカ積層によるモレキュラーインプリンティング手法に基づく触媒設計に理論計算の立場から参加し、反応分子の形状、活性点との相互作用状態、シリカネットワークの構造について計算を行い、触媒設計に有用な指針を与えることができた。これらの知見は、粉体触媒上で行われているが、平坦基板上でも同様な展開を行うことが可能であり、電子励起および光励起による反応過程と組み合わせて研究することで興味深い反応系になり得る。また、開発中の装置の測定対象としても興味深いと考えられる。電子線は物質との相互作用断面積が高く、物質の性質を調べ、また、物質の電子状態、振動状態との相互作用を通して、状態変化を引き起こすための有用なツールである。本研究は、電子線を利用した表面素反応過程を解明するために、電子線照射による陽イオン脱離をイメージングするための装置の開発を行っている。1ナノメートル四方の位置分解能の達成を目指して調整を行っている。実験対象の系としては、Pt(100)表面上の酸素-水素反応を予定している。反応の時空間パターンが観測されることが期待される。また、これと並行して、半導体の光照射により発生するhot electronの引き起こす光化学過程の研究を行うための準備を行っている。特に、色素増感太陽電池は、この点で、基礎的にも、実用的にも興味深い対象であり、電子の果たす表面過程への役割を解明する必要性が高い。チタニアへの色素分子の固定化、及び、チタニア表面を他の酸化物薄層で覆うための実験的準備と、理論計算の準備を行っている。また、密度汎関数法の立場から、固定化触媒のRh活性点の構造、エネルギー計算を行った。Rhが亜リン酸トリメチルと相互作用する際の安定化エネルギーや配位子の離脱とRh-Rh結合の生成の関係などが明らかにされた。また、Cu(001)上のLiCl蒸着膜に関する構造計算も行った。また、H-ZSM-5中に生成するReクラスターと関連して、固体NMRの測定を行った。

29Si-NMRと27Al-NMRによりゼオライト骨格とRe修飾との相関が得られた。これらの知見は今後の研究対象選択の上で参考となる。電子線は非常に高感度な粒子線であり、物質との相互作用断面積が非常に高いことから、有用なプローブとなりうる。この性質を利用して、様々な分析方法が実現されている。本研究は、電子励起を利用して、表面反応素過程を解析するための手法を確立することが目的となっている。具体的には、電子刺激脱離法および、高分解能電子エネルギー損失分光法を用いた研究を行ってきている。それらの経験をふまえて新しいシステムの確立を目指している。これと平行して、電子励起による表面反応自体についても研究を進めて、測定対象を探索する方針となっている。今年度の成果は以下の通りである。(1)現在開発中の電子分光装置の性能向上にむけた改良を行い、電子刺激脱離陽イオンイメージングを行うことで、吸着種の同定、吸着サイトの判別、パルス分子線との組み合わせによる表面反応の素過程解明に取り組み、S/N比の向上、空間分解能の向上に取り組んでいる。(2)Mo(112)表面のリン原子、硫黄原子による修飾による表面構造の低速電子回折および高分解能電子エネルギー損失分光法による表面構造の解明と化学過程の活性化に取り組み、新しいリン吸着超構造の出現、振動スペクトルの測定が可能となった。(3)メタンなどの不活性分子をビーム状にして表面に衝突させ、修飾表面または、電子線励起による活性化とベンゼンなどの有用な分子への変換を目指した研究を行っており、現在は、条件の最適化を行っている。(4)色素増感太陽電池は、チタニア-色素複合系の光励起による電子及びホールの挙動が重要であり、この動作機構の解明とより有効な系の探索の為の研究を行い、チタニア薄膜の作成、電池セルの組み立て、封止に関して、技術的に確立した。(5)チタニア(110)表面上のギ酸脱水反応の理論的解明、Re触媒によるベンゼンからフェノールへの直接酸化反応、Pd触媒によるヒドロアミネーション反応、Rh触媒による形状選択的水素化反応の研究に関して、論文発表を行った。
脱皮成長の生物殻を用いた過去1500年間の数日～数週間スケールの降水量復元

9月に中海湖心部において,2.5 m以上の長さの柱状試料を採取した.これらは土色測定,記載を行った後,軟X線写真用,帯磁率用試料を採取後,1 cmの厚さに分割し,それぞれ貝形虫用,粒度分析,有機物測定用試料に分けた.各試料の用途に合わせて,凍結乾燥などの処理を行っている.中海の表層試料採取及び水質データ測定は,2018年6月15日から7月25日に行った.これらの期間に数日に一度の割合で,計15日間調査を行った.水洗した底質泥から軟体部の付着した成体の貝形虫Bicornucythere bisanensis殻を各試料8個取り出し,片殻を炭素・酸素同位体比の分析用試料とした.分析は1殻ずつ行った.底層水温及び塩分は国交省が湖心部で定期観測し公開しているデータを用いた.結果として,計105殻から炭素・酸素同位体比が得られた.酸素同位体比の値の多くは-1.00.5‰であったが,5試料からこれらより低い酸素同位体比が得られた.また,調査期間の後半はこれらより高い酸素同位体比が多く見られた.同じ底質試料内の各貝形虫殻の酸素同位体比のばらつきは0.42.5‰であった.一般に中海の夏季の日平均底層塩分は32程度で推移し,一定以上の降水があった後は数日間,25程度まで低下する.調査日とその前後を含む6/17/25までの松江市の日降水量及び湖心部底層の塩分と殻の酸素同位体比を比較すると,最も多くの値が集中した-1.00.5‰の酸素同位体比を示した個体は定常時に殻を形成した個体であり,より低い値の5個体は降水による塩分低下時に殻を形成した個体と考えられる.これらの低い値を用いて塩分と殻の酸素同位体比との関係を検討している.また,柱状試料中の貝形虫殻についても,一部炭素・酸素同位体比分析を開始した.2018年度の予定のうち,柱状試料採取,表層堆積物の採取及び貝形虫殻の酸素同位体比の分析は全て終了している.一方,表層堆積物採取の調査に予想以上の予算が必要になり,2018年度に予定していた柱状試料の14C年代測定が予算の不足によりできなかった.これについては2019年度の予算を一部用いて行う予定である.しかし,当初の計画では2019年度に予定していた柱状試料中の貝形虫殻の酸素同位体比測定について,約200試料の分析準備が整い,50試料については分析が終了している.これらから総合して,概ね順調に進展していると判断した.2019年度は,柱状試料を用いた分析に着手し,堆積物のCNS分析,粒度分析を行うほか,貝形虫殻の酸素同位体比分析を可能な限り進める.なお,当初の予定通り殻の酸素同位体比分析を行う試料数が多く,時間がかかることがわかった.加えて,機械の調子により分析ができない時期が存在するため,早めに試料を準備し分析可能な時期に集中して行うようにする.2018年度に予算の都合で行えなかった14C年代測定は,2019年度に試料数を減らして行う.9月に中海湖心部において,2.5 m以上の長さの柱状試料を採取した.これらは土色測定,記載を行った後,軟X線写真用,帯磁率用試料を採取後,1 cmの厚さに分割し,それぞれ貝形虫用,粒度分析,有機物測定用試料に分けた.各試料の用途に合わせて,凍結乾燥などの処理を行っている.中海の表層試料採取及び水質データ測定は,2018年6月15日から7月25日に行った.これらの期間に数日に一度の割合で,計15日間調査を行った.水洗した底質泥から軟体部の付着した成体の貝形虫Bicornucythere bisanensis殻を各試料8個取り出し,片殻を炭素・酸素同位体比の分析用試料とした.分析は1殻ずつ行った.底層水温及び塩分は国交省が湖心部で定期観測し公開しているデータを用いた.結果として,計105殻から炭素・酸素同位体比が得られた.酸素同位体比の値の多くは-1.00.5‰であったが,5試料からこれらより低い酸素同位体比が得られた.また,調査期間の後半はこれらより高い酸素同位体比が多く見られた.同じ底質試料内の各貝形虫殻の酸素同位体比のばらつきは0.42.5‰であった.一般に中海の夏季の日平均底層塩分は32程度で推移し,一定以上の降水があった後は数日間,25程度まで低下する.調査日とその前後を含む6/17/25までの松江市の日降水量及び湖心部底層の塩分と殻の酸素同位体比を比較すると,最も多くの値が集中した-1.00.5‰の酸素同位体比を示した個体は定常時に殻を形成した個体であり,より低い値の5個体は降水による塩分低下時に殻を形成した個体と考えられる.これらの低い値を用いて塩分と殻の酸素同位体比との関係を検討している.また,柱状試料中の貝形虫殻についても,一部炭素・酸素同位体比分析を開始した.

2018年度の予定のうち,柱状試料採取,表層堆積物の採取及び貝形虫殻の酸素同位体比の分析は全て終了している.一方,表層堆積物採取の調査に予想以上の予算が必要になり,2018年度に予定していた柱状試料の14C年代測定が予算の不足によりできなかった.これについては2019年度の予算を一部用いて行う予定である.しかし,当初の計画では2019年度に予定していた柱状試料中の貝形虫殻の酸素同位体比測定について,約200試料の分析準備が整い,50試料については分析が終了している.これらから総合して,概ね順調に進展していると判断した.2019年度は,柱状試料を用いた分析に着手し,堆積物のCNS分析,粒度分析を行うほか,貝形虫殻の酸素同位体比分析を可能な限り進める.なお,当初の予定通り殻の酸素同位体比分析を行う試料数が多く,時間がかかることがわかった.加えて,機械の調子により分析ができない時期が存在するため,早めに試料を準備し分析可能な時期に集中して行うようにする.2018年度に予算の都合で行えなかった14C年代測定は,2019年度に試料数を減らして行う.今年度は中海での現地調査旅費及び同調査に必要な物品購入に予定以上の予算が必要になり,14C年代測定を行う費用を十分確保できなかった.そのため,2018年度に使用予定であった14C年代用の残りの予算と2019年度の予算の一部を合わせて,2019年度に14C年代測定を行うため,次年度使用額が生じた.
ジャワ島における色盲ザルの研究

ヒトで約2%といわれる色盲はこれまで、マカカ属のサルでは報告がなかった。しかし本研究の申請者らの予備調査で、インドネシア、ジャワ島パンガンダランのカニクイザル血液から視物質遺伝子の異常が見つかった。平成11年度は、網膜電図による色盲判定の予備実験、生態学的な予備調査を行うとともに、ジャワ島パンガンダランにおいて73頭のカニクイザルを捕獲した。視物質遺伝子の解析の結果、色盲ザルと判定した2頭とキャリアと判定した3頭をボゴール農科大学に移送し、次年度以降の研究のために飼育を継続した。平成12年度は、前年度捕獲色盲ザルの網膜電図を記録し、色盲ザルで赤の感度が著しく低下していること、キャリアのサルは正常なサルと色盲ザルの中間値を取ることが明らかにした。また色盲判定の行動実験のため図形弁別課題の基礎訓練を行った。平成13年度は、まずヒトの色盲テストを模したテスト刺激による図形の弁別課題を用い行動実験を行った。行動実験はボゴール大学の研究者の協力を得て基本課題の訓練を行うとともに、テストの最終段階で現地に出向き2頭の色盲カニクイザルが表現型としてもヒトの色盲に匹敵する色覚を持つこと、比較のためにテストした通常の3色型の視物質遺伝子を持つカニクイザルは正常色覚を持つヒトの色覚に匹敵することを行動レベルで確認した。また、野外での色盲ザルの行動を調べる予備調査として、平成12年度に捕獲してマーキングしたキャリア1頭の生態調査を行ったが、正常なサルと行動上有意な差を認めなかった。一方、色盲ザルの生態観察を目的とした捕獲を、平成12年度、13年度に実施したがキャリアを捕獲したに留まり、色盲ザルの捕獲に到らなかった。このため、色盲ザルの野外での行動観察は年度内に実施できなかった。ヒトで約2%と言われる色盲はこれまで、マカカ属のサルでは報告がなかった。そこで、今年度はまず、日本国内で網膜電図による色盲判定のための予備実験を行った。ヒト用の装置をサル用に改良すると同時に、赤緑色盲の迅速な判定が可能な刺激呈示装置とそのコントロールのためのインターフェースを作成し、予備実験の結果を参考に改良を加えた。また、インドネシアの電力事情に耐えられる様に装置を電池駆動に変更した。さらに、正常なカニクイザルを用いて同様の予備実験をインドネシア・ジャワ島・ボゴール農科大学で行い(9月27日-10月7日)、日本で実施したものと同様の結果を得た。帰国後、さらに測定装置の改良を加えて来年度に備えた予備実験を行った。また、次年度以降にジャワ島パンガンダランにおいて予定している群れの中における色盲ザルの社会関係の調査に先立って、生態学的な予備調査を行った(9月19日-10月7日)。これらの予備実験・予備調査の後、ジャワ島パンガンダランにおいて捕獲調査を行い、73頭のカニクイザルを捕獲した(9月27日-10月7日)。捕獲後血液をボゴールに移送して視物質遺伝子の判定を行った結果、捕獲したサルの内2頭の雄が色盲、3頭の雌が色盲遺伝子のキャリアと判定された。血液サンプルは日本に持ち帰り、遺伝子の詳しい判定を行い、現地での判定が正しかったことを確認した。色盲ザルと判定した2頭とキャリアと判定した3頭はボゴール農科大学に移送し、来年度の生理学的、行動学的色盲判定および繁殖のために個別ケージでの飼育を継続した。

ヒトで約2%と言われる色盲はこれまで、マカカ属のサルでは報告がなかった。しかし本研究の申請者らの予備調査で、インドネシア、ジャワ島パンガンダランのカニクイザル血液から視物質遺伝子の異常が見つかった。昨年度はまず、網膜電図による色盲判定のための予備実験、生態学的な予備調査を行うとともに、ジャワ島パンガンダランにおいて捕獲調査を行い、73頭のカニクイザルを捕獲した。捕獲後血液をボゴールに移送して視物質遺伝子の判定を行い、色盲ザルと判定した2頭とキャリアと判定した3頭をボゴール農科大学に移送し、今年度の研究のために飼育を継続した。今年度は、昨年度捕獲した色盲ザルの網膜電図を記録し(7月30日-8月11日)、色盲ザルで赤の感度が著しく低下していること、キャリアのサルは正常なサルと色盲ザルの中間値をとることが明らかになった。この成果は現在論文として投稿中である。また、ヒトの色盲テストを模したテストへ刺激による図形の弁別課題を用い行動実験をスタートした。行動実験はボゴール大学の研究者の協力を得て、2頭のサルで基本課題の訓練を実施し、訓練の最終段階で現地に出向き(3月2-8日)、行動の成立を確認した。この2頭のテストは来年度初頭に実施の見通しである。一方、色盲ザルの生態観察を目的とした捕獲(7月30日-8月11日)は、今年度はキャリア1頭を捕まえることができたものの、色盲ザルの捕獲には至らなかった。予備調査を含め連続4年に渡り同じ捕獲手段(吹き矢)を用いたことが原因と総括し、来年度は別の手法(捕獲ネット)で再挑戦の予定である。現地研究者の協力で、捕獲したキャリアをマーキングして生態調査を行ったが、正常なサルと行動上有意な差を認めなかった。平成11年度は、網膜電図による色盲判定の予備実験、生態学的な予備調査を行うとともに、ジャワ島パンガンダランにおいて73頭のカニクイザルを捕獲した。視物質遺伝子の解析の結果、色盲ザルと判定した2頭とキャリアと判定した3頭をボゴール農科大学に移送し、次年度以降の研究のために飼育を継続した。平成12年度は、前年度捕獲した色盲ザルの網膜電図を記録し、色盲ザルで赤の感度が著しく低下していること、キャリアのサルは正常なサルと色盲ザルの中間値をとることが明らかにした。また色盲判定の行動実験のため図形弁別課題の基礎訓練を行った。平成13年度は、まずヒトの色盲テストを模したテスト刺激による図形の弁別課題を用い行動実験を行った。行動実験はボゴール農科大学の研究者の協力を得て基本課題の訓練を行うとともに、テストの最終段階で現地に出向き(7月22-31日、3月21-28日)、2頭の色盲カニクイザルが表現型としてもヒトの色盲に匹敵する色覚を持っこと、比較のためにテストした通常の3色型の視物質遺伝子を持つカニクィザルは正常色覚を持っヒトの色覚に匹敵することを行動レベルで確認した。また、野外での色盲ザルの行動を調べる予備調査として、昨年度捕獲してマーキングしたキャリア1頭の生態調査を行ったが、正常なサルと行動上有意な差を認めなかった。一方、色盲ザルの生態観察を目的とした捕獲(2月17-28日)は、今年度は17頭(新規捕獲は7頭)に留まり色盲ザルの捕獲に到らなかった。
文章展開メカニズムの解明に向けた語彙拡張プロセスに関する研究

本研究は「文章という言語単位に存在する構造が、語の集合体である語彙をどのように利用することで成立しているのか」という言語学的な関心に基づく問いに答えることを目指すものである。本研究では、日本語の文章を研究対象とし、その内容展開を、文章内で用いられる語彙が成す構造との関係の中で明らかにしていくことを目的とする。目的の達成に向けては定量的な分析に重きを置く。国内外の計量言語学的手法の整理や再評価を行いながら有効な計量法を探り、それらを探索的に活用していくことで、研究を進めていく。
地震防災のための国際ピクトグラムの開発

地震防災のための国際ピクトグラムの開発を目的とした本研究では、とくに、都市地震災害が発生した場合に、外国人・地理不案内な旅行者・文字の認識が難しい未就学児や老人といったいわゆる災害弱者とよばれる人々の生命の安全確保がもっとも優先順位が高い課題であると考えた。最近のわが国も地震災害を振り返ると、100名以上の人的犠牲を生じているのは津波による災害であった。そこで、都市域の沿岸部にいる人に対し、地震後の津波の危険性を周知し、安全な避難地まで人々を誘導するためのピクトグラム・システムの開発を中心に研究を進めた。1)既存のピクトグラムのデータベース化を通して、次の点が明らかになった。ピクトグラムは、2種類に大別される。第1は、現象を表現するための現象表示ピクトグラム(これをCONSTITUTIVE PICTOGRAMと名付ける)と、人々に行動の指示を出すための行動指示ピクトグラム(これをREGULATIVE PICTOGRAMと名付ける)である。現象表示ピクトグラムの例は、強い地震動であり、海岸に来襲する高潮である。前者を原因として発生する後者を津波とよぶ。行動指示ピクトグラムの例は、逃げろというとるべき行動の指示とそのタイミングや方向の指示である。2)津波ピクトグラム・システムの構築にあたっては、3種類のサインが組み合わされなければ有効に機能し得ない。第1は、海岸部における危険表示と非難勧告を目的としたピクトグラムである。これについては、既に候補案を提示した。そこにおいて、第2には、安全な避難方向を示す誘導ピクトグラムである。基本的には、矢印を主体とした方向指示システムになるが、その矢印が津波からの危険を減少する方向であることを明示するものでなければならない。第3に、ここまで到達すれば安心であることを示す安全表示ピクトグラムである。この必要性は本研究の成果として明らかになったものである。被災者に対して安心情報を提供し、被災者のもつ不安の軽減に有効なサインである。3)個々のピクトグラムデザインの選定では制作者の著作権をいかに放棄させるかが、実用化を進める上で重要な課題であることがわかった。
低次元構造半導体とデバイス

当共同研究は、文部省と英国科学工学研究会議(EPSRC)との相互協定に基ずき、短周期半導体超格子、ヘテロ接合、量子細線、量子ドット等ナノスケールの低次元構造半導体物質についてその電子構造及びメスソコッピク領域を主とした種々の量子現象を明らかにし、その特性をデバイスに応用する基礎研究を行うために、日英の半導体分野の研究者が3年間にわたって共同研究を行うことで、平成3年4月にスタートし、平成6年3月に終了したが、平成6年4月より銅酸化物高温超伝導体もテーマに加えて2年間継続することになり本平成8年3月をもって共同研究は以下に報告するように成功裡に終了した。本共同研究の一つの大きな特色は、英国側分担者・研究協力者(以下研究者と呼ぶ)がEPSRCのプロジェクトで作成した試料をもって、東京大学物性研究所超強磁場施設に参り、三浦分担者を初めとする日本側研究者と共同して磁気光学及び磁気輸送現象について実験を行い、その結果を両国の実験家・理論家が協力して解析・討論することにより、顕著な科学的成果を挙げてきたことである。具体的な共同研究の内容としては、まず平成7年度に英国側研究者Nicholas分担者、及びEaves分担者とその協力者Chamberlain博士が、GaInAs/GaAs量子井戸等の試料を英国より持参し、150テスラまでの超強磁場のもとで磁気光学及び磁気輸送現象の測定を行った。上村代表者のグループは平成6年に高温超伝導の新理論を発表したが、この理論について英国側Liang分担者から是非講演をして討論をしたいとの強い要望があり、ケンブリッヂ大学超伝導研究所に滞在して上村代表者の研究協力者である江藤幹夫博士とともに、共同研究を行った。上村がセンターに滞在中に上村理論グループとケンブリッヂ大超伝導センター間で高温超伝導に関する共同研究を平成8年度以降もBritish Council東京事務所の費用で続けることが正式に決定し、その計画によりウイットレー博士が英国側の費用で平成7年5月に理科大に滞在した。江藤博士Pepper分担者とメソスコピック系の諸現象についても共同研究を行った。さらに平成7年2月末には、青木分担者の協力者Maksym博士が東京大学物理学教室に参り、量子ホール効果について共同研究を始めた。Peter Maksym博士は平成7年度も引き続き東京大学理学部物理学教室と東京理科大学に滞在し、結合した量子ドット中の少数電子の振舞いについて主として青木分担者と共同研究を行い平成7年5月6日に帰国した。またケンブリッジ大学のYao Liang分担者が10月28日から1週間と12月13日から1週間の2回東京理科大学に滞在し、上村研究代表者と高温超伝導の機構について共同研究を行った。Maksym及びLiang両博士の費用は、文部省・英国科学技術院の覚書に基ずき、すべて英国側の支出による。他方日本側からは、青木、安藤、川路、三浦の4分担者の研究協力者百瀬英毅博士が平成7年7、8月の夏期休暇中に渡英し、共同研究を行った。(1)安藤、青木はSheffield大学のM. S. Skolnick分担者の研究室に滞在し、変調ドープ量子井戸における発光スペクトルの磁気振動の理論とそれを実験的に観測する可能性について論議を行った。(2)川路、三浦・百瀬はNottingham大学のL. Eaves分担者の研究室で、トンネルデバイスの強磁場下磁気トンネル現象に現れるカオス的振る舞いについて昨年度物性研究所での共同実験で得られた実験結果について討論を行った。また三浦はOxford大学にR. J. Nicholas分担者を訪ね、同大学に設置されているパルス強磁場施設を見学し、強磁場発生技術について討論を行った。2年間の共同研究の纏めるために平成7年8月13日、14日の両日、英国のEPSRCとBritish Councilの東京事務所の後援のもとにNottingham近郊のPeakDistrictにあるThornbridg HallでUK-Japan N+N Meetingが開かれた。英国側から18名、日本側から14名が出席した。このN+N Meetingは1990年のAbington,1991年の鳥羽、1993年のAbingtonに続くもので、今回で4回目にあたる。今回のような会議は日英間にさらに多くの実りある協力体制を築く上で非常に有意義であった。なお、上村代表者は現地参加の予定であったが、上村の父の急病のため参加をとりやめた。

具体的な共同研究の内容としては、まず平成7年度に英国側研究者Nicholas分担者、及びEaves分担者とその協力者Chamberlain博士が、GaInAs/GaAs量子井戸等の試料を英国より持参し、150テスラまでの超強磁場のもとで磁気光学及び磁気輸送現象の測定を行った。上村代表者のグループは平成6年に高温超伝導の新理論を発表したが、この理論について英国側Liang分担者から是非講演をして討論をしたいとの強い要望があり、ケンブリッヂ大学超伝導研究所に滞在して上村代表者の研究協力者である江藤幹夫博士とともに、共同研究を行った。上村がセンターに滞在中に上村理論グループとケンブリッヂ大超伝導センター間で高温超伝導に関する共同研究を平成8年度以降もBritish Council東京事務所の費用で続けることが正式に決定し、その計画によりウイットレー博士が英国側の費用で平成7年5月に理科大に滞在した。江藤博士Pepper分担者とメソスコピック系の諸現象についても共同研究を行った。さらに平成7年2月末には、青木分担者の協力者Maksym博士が東京大学物理学教室に参り、量子ホール効果について共同研究を始めた。Peter Maksym博士は平成7年度も引き続き東京大学理学部物理学教室と東京理科大学に滞在し、結合した量子ドット中の少数電子の振舞いについて主として青木分担者と共同研究を行い平成7年5月6日に帰国した。またケンブリッジ大学のYao Liang分担者が10月28日から1週間と12月13日から1週間の2回東京理科大学に滞在し、上村研究代表者と高温超伝導の機構について共同研究を行った。Maksym及びLiang両博士の費用は、文部省・英国科学技術院の覚書に基ずき、すべて英国側の支出による。他方日本側からは、青木、安藤、川路、三浦の4分担者の研究協力者百瀬英毅博士が平成7年7、8月の夏期休暇中に渡英し、共同研究を行った。(1)安藤、青木はSheffield大学のM. S. Skolnick分担者の研究室に滞在し、変調ドープ量子井戸における発光スペクトルの磁気振動の理論とそれを実験的に観測する可能性について論議を行った。(2)川路、三浦・百瀬はNottingham大学のL. Eaves分担者の研究室で、トンネルデバイスの強磁場下磁気トンネル現象に現れるカオス的振る舞いについて昨年度物性研究所での共同実験で得られた実験結果について討論を行った。また三浦はOxford大学にR. J. Nicholas分担者を訪ね、同大学に設置されているパルス強磁場施設を見学し、強磁場発生技術について討論を行った。2年間の共同研究の纏めるために平成7年8月13日、14日の両日、英国のEPSRCとBritish Councilの東京事務所の後援のもとにNottingham近郊のPeakDistrictにあるThornbridg HallでUK-Japan N+N Meetingが開かれた。英国側から18名、日本側から14名が出席した。このN+N Meetingは1990年のAbington,1991年の鳥羽、1993年のAbingtonに続くもので、今回で4回目にあたる。今回のような会議は日英間にさらに多くの実りある協力体制を築く上で非常に有意義であった。なお、上村代表者は現地参加の予定であったが、上村の父の急病のため参加をとりやめた。
シンク器官におけるタンパク質リン酸による機能発現制御機構の解析

イネSPKは、登熟中期の未熟種子特異的に強く発現するカルシウム依存プロティンキナーゼである。本研究では、SPKの生化学的性質の解明を行なうとともに、アンチセンス植物などを利用して、SPKの機能、とくにシンク器官における貯蔵物質生合成への関わりについて解析した。まず、大腸菌蛋白発現系を利用し、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質としてSPKを調製した。得られたSPKタンパク標品はカルシウム依存性の蛋白質リン酸化活性を示した。次に、SPK遺伝子の発現をレポーター遺伝子を用いて調べたところ、SPKは未熟種子での強い遺伝子発現が認められた。また、葯や茎でも明らかな活性が認められた。未熟種子についてin situハイブリダイゼーションにより遺伝子発現を検定したところ、この遺伝子発現は胚乳特異的であることが明らかとなった。糊扮層や胚での遺伝子発現は認められなかった。一方、アンチセンスSPK遺伝子を導入したイネの未熟種子に現れた表現型について、蛋白質レベルでの変化を調べたところ、これらの未熟種子中ではほとんどの蛋白質生合成が抑制されていることが明らかとなった。花粉のデンプン蓄積にも強い阻害が見られた。そこで、デンプン生合成に関与する様々の酵素タンパク質に対するSPKのリン酸化活性を調べることで、SPKの基質特異性を解析した。その結果、SPKはショ糖代謝系の酵素のリン酸化活性を有することが明らかとなった。これらの結果から、SPKは未熟種子や花粉でのショ糖からデンプン蓄積への代謝経路に関与する制御因子であることが強く示唆された。
[1.1]パラシクロファンの新規速度論的安定化とナフタレノファンへの共役系の拡張

1.[1.1]パラシクロファン核の新規速度論的安定化とナフタレノファンへの共役系の拡張その固有の電子状態に由来する種々の特異性の発現が期待される[1.1]パラシクロファンは、数年前に我々が初めて合成したがいずれも単離できる安定性を欠いていた。しかしその後、歪みが集中する橋頭位炭素を立体的に保護する置換基の導入により、高い速度論的安定化が達成されることを見い出した。そこで、橋頭位炭素を効果的に立体保護できるメチレン側鎖への置換基の導入よる速度論的安定化と、種々の官能基による芳香環の構造修飾が可能な[1.1]ナフタレノファン骨格の構築による共役系の拡張、および、そのペリ位への電子供与および求引性基の導入による物性制御と速度論的安定化を目指して研究を進めた。その結果、目的化合物の合成を達成するまでには至らなかったが、中間体合成を含め合成経路開拓を進めることができた。2.Dewarベンゼンの折れ曲がり構造を利用したパラフェニレン基を組み込んだマクロサイクル合成官能基が規制された立体配置を取る大環状構造は、分子認識による錯形成や自己組織化による高次構造形成等の観点から最近注目されている。先に、簡便な合成法を見い出したジクロロDewarベンゼンが、官能基化したメタおよびパラフェニレン構造を大環状構造に組み込むための合成素子として有用であることを見い出した。たとえば、2,5-ジクロロ置換体のジエチニル化とひき続く酸化カップリングは環状6および8量体を与え、保護基の交換、光芳香環化によって官能基化したパラフェニレン基を組み込んだマクロサイクルが得られた。それらの空孔への基質特異的取り込みと官能基による活性化、自己組織化による高次構造の形成は今後の検討課題である。
多角的な接触力学情報を統合したフィールドロボット動力学シミュレータの創出

本研究課題初年度(2018年度)の主な実施内容および成果をまとめる.センサ搭載型車輪の拡張:これまで研究代表者のグループにおいて開発していたセンサ搭載型車輪をベースとして,車輪全周に圧力センサを配置したセンサ車輪,および内部にカメラと搭載したセンサ車輪をそれぞれ開発した.これらの車輪によって,車輪回転に伴った連続的なデータ取得が可能となり,2019年度以降に開発されるハードウェアとシミュレータ間のデータ連携の時間連続性を実現することができる.地形形状取得システムの開発:従来から本グループにおいてはPIV(Particle Image Velocimetry,粒子画像流速測定法)を用いて,車輪下部での地形の変形を測定していたが,同手法に加え,車輪後方部に搭載したデプスカメラ,上述のカメラ内蔵車輪をそれぞれ用いることによって,砂地上を走行する車輪周囲に発生する地形の変形を捉えるシステムを開発した.このシステムにより計測されるデータもシミュレータへのデータ連携として活用していく.シミュレータ環境の構築:当初,次年度に実施予定としていたが,予算および入手性の観点から2018年度にシミュレーションソフトウェアの導入をおこなった.同ソフトウェア上において,フィールドロボット(車輪型移動ロボットおよび着陸システム)のシミュレーション環境を構築するとともに,2019年度以降必要となるハードウェアとの連携について検討をおこなった.また,同ソフトウェアを開発している国外企業の技術者ならびに接触モデルを構築した研究者との技術交流セミナを実施し,本研究の発展を見越し海外大学との連携を視野に入れた議論をおこなった.当初予定としていたシミュレータ導入を1年早めることにより,本研究課題の基盤となるシミュレーションソフトウェア上でのロボットのモデル化,接触力学の概要,動力学計算の実施に取り組み,2年目以降のハードウェア連携が円滑になると考える.一方,ハードウェア(実験装置)制御系をMATLAB/Simulinkによって構築する予定であったが,この開発に若干の遅延が見られるため,全体の進捗として上記の区分にて自己評価する.2019年度の推進方策を下記にまとめる.シミュレータ環境の開発においては,動力学ソルバの安定性,多様なモデルへの対応方法,ならびにハードウェアとの連携方法について開発を進めるとともに,実験装置から計測される接触情報の取得ライブラリの作成をおこなう.また,当初の研究計画にはなかったが,実験装置では多様な接触物体(例:不整地地面の種類を変更するなど)を扱えないため,仮想的な実験装置として,接触物体の変形を精緻に表現できる離散化要素法シミュレータの導入も行う予定である.さらに2019年度後半期および2020年度では,HILSにおいてよく知られた問題であるハードウェアとの正確な時間同期問題,シミュレーションの安定化問題について取り組み,ハードとソフトの統合化に着手する.本研究課題初年度(2018年度)の主な実施内容および成果をまとめる.センサ搭載型車輪の拡張:これまで研究代表者のグループにおいて開発していたセンサ搭載型車輪をベースとして,車輪全周に圧力センサを配置したセンサ車輪,および内部にカメラと搭載したセンサ車輪をそれぞれ開発した.これらの車輪によって,車輪回転に伴った連続的なデータ取得が可能となり,2019年度以降に開発されるハードウェアとシミュレータ間のデータ連携の時間連続性を実現することができる.地形形状取得システムの開発:従来から本グループにおいてはPIV(Particle Image Velocimetry,粒子画像流速測定法)を用いて,車輪下部での地形の変形を測定していたが,同手法に加え,車輪後方部に搭載したデプスカメラ,上述のカメラ内蔵車輪をそれぞれ用いることによって,砂地上を走行する車輪周囲に発生する地形の変形を捉えるシステムを開発した.このシステムにより計測されるデータもシミュレータへのデータ連携として活用していく.シミュレータ環境の構築:当初,次年度に実施予定としていたが,予算および入手性の観点から2018年度にシミュレーションソフトウェアの導入をおこなった.同ソフトウェア上において,フィールドロボット(車輪型移動ロボットおよび着陸システム)のシミュレーション環境を構築するとともに,2019年度以降必要となるハードウェアとの連携について検討をおこなった.また,同ソフトウェアを開発している国外企業の技術者ならびに接触モデルを構築した研究者との技術交流セミナを実施し,本研究の発展を見越し海外大学との連携を視野に入れた議論をおこなった.当初予定としていたシミュレータ導入を1年早めることにより,本研究課題の基盤となるシミュレーションソフトウェア上でのロボットのモデル化,接触力学の概要,動力学計算の実施に取り組み,2年目以降のハードウェア連携が円滑になると考える.一方,ハードウェア(実験装置)制御系をMATLAB/Simulinkによって構築する予定であったが,この開発に若干の遅延が見られるため,全体の進捗として上記の区分にて自己評価する.2019年度の推進方策を下記にまとめる.シミュレータ環境の開発においては,動力学ソルバの安定性,多様なモデルへの対応方法,ならびにハードウェアとの連携方法について開発を進めるとともに,実験装置から計測される接触情報の取得ライブラリの作成をおこなう.また,当初の研究計画にはなかったが,実験装置では多様な接触物体(例:不整地地面の種類を変更するなど)を扱えないため,仮想的な実験装置として,接触物体の変形を精緻に表現できる離散化要素法シミュレータの導入も行う予定である.さらに2019年度後半期および2020年度では,HILSにおいてよく知られた問題であるハードウェアとの正確な時間同期問題,シミュレーションの安定化問題について取り組み,ハードとソフトの統合化に着手する.
アラキドン酸代謝産物の受容体の遺伝子多型と気管支喘息の関連についての研究

ロイコトリエンの受容体のCys-LT1Receptor(Cys-LT1R)の遺伝子多型をSSCP法で気管支喘息患者132例(アスピリン喘息51例、非アスピリン喘息81例)と健常人141例で、喘息またアスピリン喘息との関連性について検討を行った。【結果】Cys-LT1Rには翻訳部位から927にTtoCのSNPがみられた。Cys-LT1Rは、X染色体上にあるため男性ではTまたC、女性ではT/T,T/C,C/Cの遺伝子型があり、これらの遺伝子型の頻度は健常人とアスピリン喘息または非アスピリン喘息のいずれも統計学的には有意差が見られなかったが、TおよびCのallele頻度は、健常人男性でT39/73(53.4%)C34/73(46.6%)、非アスピリン喘息男性T22/39(56.4%)C17/39(43.6%)アスピリン喘息男性T8/18(44.4%)C10/18(55.6%)であった。また健常人女性でT73/136(53.6%)C63/136(46.4%),非アスピリン喘息女性T22/136(56.9%)C37/136(44.1%),アスピリン喘息女性T37/136(56.0%*)C29/136(44.0%)で、T alleleの頻度は、男女で比較するとアスピリン喘息の女性患者に多くみられた(p=0.03,chi-square analysis)。このことは、アスピリシ喘息では女性患者が男性患者より多いと言う臨床統計(表現型)と一致し、927TのSNPが関与していることを示唆している。また、翻訳部位から492にAtoGのSNPが見つかったが、健常人50例中1例のみにみられ喘息患者132例中1例もみられなかった。その頻度は、1/182(0.55%)でごくまれなものであった。927TtoCと492AtoGのいずれもアミノ酸変異を伴わないSNPsであった。
病院情報システムと連動する診療情報の総合モニタリングシステムの開発

1.内科系疾患の症状知識ベースの洗練化と医学用語の照合機構の開発前年度で開発した内科疾患の知識ベースを洗練化するための専用の知識ベースエディタを開発し、これを用いて各疾患で使用されている症状表現の類型化と性状表現の整理を行った。用語の分類と照合を行うために、複合語を分解し意味照合を行うアルゴリズムを開発した。これを適用するために、東大病院で使用されている病名マスターおよび医学用語電子化AI辞書の用語を用いて基本意味素を表す用語セットを作成した。2.症状から疾患仮説を生成する機構の試作上記知識ベースを用いて、症状用語から可能性のある疾患仮説を絞り込みながら生成するプログラムを試作した。これにより、あらかじめ想定される副作用や特発的に出現する症状から、可能性のある病態を推論する機構の原型が開発され、その動作を試験的に確認することができた。3.病院情報システムの診療情報を活用する機構の試作病院情報システムの臨床検査データを、あらかじめ設定した事項について監視し報告する機構を試作した。これは、複数の検査値が、ある複数の時点において、ある条件をみたしたときにあらかじめ設定したアクションを起動するようにつくられたルールベースシステムと、それを監視する監視機構、および病院情報システムのデータを抽出してくる機構からなる。本システムは時間の概念を取り入れた点が特徴で、これにより、2つの検査データの比較が、ある範囲内の期間に行われたものであれば自動的に比較をする機能などが実現できた。4.HL7ベースのメッセージ通信機構による病院情報の取得アメリカで開発されたHL7メッセージ通信プロトコルの日本版を開発した。この採用は、日本では試験的に浜松医大で行われたことがあるが、本格業務での実装は初めての試みである。前述した推論エンジンその他はワークステーション上で稼動し、HL7メッセージ通信機構により必要な情報のみを病院情報システムに問い合わせて取得することによっている。1.主要疾患の知識データベースの作成東大病院でみられた主要な内科系疾患および病態を、頻度順に約300疾患抽出し、これらの疾患についての主要症状と検査所見の知識構造を検討し知識記述フォームを設計した。この検討にもとづき疾患総数350について知識記述を行ないデータベース化した。症状レコード数は約2700となった。研究過程で、疾患の特徴を記述する医学用語のばらつきの整理が不可欠であることが判明し、これについては、同一概念を表現する用語の整理を行なった。2.医師の意思決定過程における知識の利用形態の分析とシミュレーション作成された知識ベースにもとづいて、薬剤と検査のモニタリングを行なうために、まず医師が疾患の知識をどのように利用して情報収と意思決定をすすめるかを検討した。その結果として我々はオブジェクト指向型の意思決定過程モデルを提唱し、これにもとづいてダイナミックに知識ベースが利用されるモデルを作成して、コンピュター上で医師の情報主集過程のシミュレーションがある程度可能であることを示すことができた。3.薬剤の知識データベースの作成1項の検討にもとづいて、主要薬剤ごと副作用項目、監視すべき検査項目、依存性、他薬剤との相互作用データベースとしてまとめつつあるが、薬剤の副作用に関しては、ありとあらゆる可能性が考えられるので、どこまで紋って整理することが実施上有用かという基準を策定する必要にせまられている。4.検査データ評価システムの設計・開発検査データの時系列変化の解析とその結果を処方や患者の疾患と関連付ける、コンピュータでのプログラムシステムの設計を実施中である。

用語の分類と照合を行うために、複合語を分解し意味照合を行うアルゴリズムを開発した。これを適用するために、東大病院で使用されている病名マスターおよび医学用語電子化AI辞書の用語を用いて基本意味素を表す用語セットを作成した。2.症状から疾患仮説を生成する機構の試作上記知識ベースを用いて、症状用語から可能性のある疾患仮説を絞り込みながら生成するプログラムを試作した。これにより、あらかじめ想定される副作用や特発的に出現する症状から、可能性のある病態を推論する機構の原型が開発され、その動作を試験的に確認することができた。3.病院情報システムの診療情報を活用する機構の試作病院情報システムの臨床検査データを、あらかじめ設定した事項について監視し報告する機構を試作した。これは、複数の検査値が、ある複数の時点において、ある条件をみたしたときにあらかじめ設定したアクションを起動するようにつくられたルールベースシステムと、それを監視する監視機構、および病院情報システムのデータを抽出してくる機構からなる。本システムは時間の概念を取り入れた点が特徴で、これにより、2つの検査データの比較が、ある範囲内の期間に行われたものであれば自動的に比較をする機能などが実現できた。4.HL7ベースのメッセージ通信機構による病院情報の取得アメリカで開発されたHL7メッセージ通信プロトコルの日本版を開発した。この採用は、日本では試験的に浜松医大で行われたことがあるが、本格業務での実装は初めての試みである。前述した推論エンジンその他はワークステーション上で稼働し、HL7メッセージ通信機構により必要な情報のみを病院情報システムに問い合わせて取得することによっている。