hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
過剰決定系楕円型方程式の解の存在と領域の対称性に関する研究

19世紀にレーリーは、ノイマン境界条件下でのラプラシアンの固有関数で境界値が一定なものを許容する有界な単連結平面領域は、円板に限るであろうと予測した。これは、後に、「レーリー予想」と呼ばれ、過剰決定系楕円型方程式の解の存在と領域の対称性の問題の出発点となった。しかし、レーリー予測は、未だ解決されていない。本研究では、レーリー予想を含む過剰決定系楕円型方程式の解の存在と領域の対称性の問題を、新しい方法で取り組んだ。すなわち、領域の境界を多様体と見なし、領域の対称性を、多様体の曲率の対称性の問題として考えた。昨年度は、解の高階の法線微分係数を曲線とその導関数を用いて表現する公式を導き出した。これには、領域の位相的条件(単連結性・可能性等)や幾何学的条件(凸性・星形性等)を一切必要としない。また、この公式と与えられた楕円型方程式の過剰決定性から、領域が対称性を持つ為の必要十分条件を見いだした。この結果は、日本数学会の1999年会において報告した。今年度は、昨年度中に得られた公式の証明を改良し、公式自体も見やすくした。その結果、領域の境界の平均曲率が定数になる為の必要十分条件を見出すことができた。また、解の法線微分係数がある程度の階数まで定数であれば、すべての階数の法線微分係数が定数になってしまうという、一種の飽和現象を発見した。何階までの法線微分係数が定数であれば飽和現象を起すかは、初めに与えられる過剰決定条件に依存する。これらの結果は、京都大学数理解析研究所における研究集会「変分問題とその周辺」で講演し、その内容は、同研究所の講究録で見る事ができる。詳細な証明を付けた論文は現在投稿中である。19世紀にレーリーは、ノイマン境界条件下でのラプラシアンの固有関数で境界値が一定なものを許容する有界な単連結平面領域は、円板に限るであろうと予想した。しかし、レーリー予想は、未だに解決されていない。これまでは、実解析的な方法等で、この種の問題の部分的解決がなされてきたがここでは変分法を用いる試みをした。領域の境界を多様体と見なせば、領域の対称性は、多様体の曲率の対称性の問題となる。多様体が全臍的であるかという事や、曲率から決まる汎関数(例えばウィルモア汎関数)の停留点になるかといった性質を調べる事になる。今年度は、解の高階の法線微分係数を曲率とその導関数を用いて表現する公式を導き出した。これには、領域の位相的条件(単連結性・可縮性等)や幾何学的条件(凸性・星形性等)を一切必要としない。研究代表者は、近年、高木泉(東北大)と赤血球の形態形成の数学モデルの研究を行っている。これは、変形ウィルモア汎関数の制限極値問題の解となる曲面が赤血球の形状を与えるというモデルである。その研究にあたって行ったウィルモア汎関数に関する様々な考察は、本研究を遂行する上で大いに役立った。逆に、本研究の考察が変形ウィルモア汎関数の制限極値問題にも貢献した。
新規フッ素化ビタミンDアナログの受容体結合立体構造の^<19>F-NMR法による解析

活性型ビタミンDの生物作用は核内のビタミンD受容体を介した標的遺伝子の転写反応を促進することにより発現される。活性型ビタミンDと受容体との複合体形成が作用発現の第一ステップとなるが、受容体を相互作用をしている時のビタミンDの立体構造は不明である。この受容体結合時のビタミンDの立体構造を直接観察するためのプロープ化合物としてフッ素化ビタミンDアナログを合成し、それらを用いて^<19>FNMR法により受容体との相互作用を解析する。ビタミンDのA環および共役トリエン部配座解析用プローブとしてそれぞれ4-フッ素化ビタミンDアナログおよび19-フッ素化ビタミンDアナログをデザインし、それらの合成に成功した。受容体結合活性は活性型ビタミンDに比べフッ素化アナログでは約100分の1、19-フッ素化アナログでは約10分の1であった。活性型ビタミンDの受容体に対するKd値は0.3nMであることからフッ素化アナログはプローブ化合物として十分適用できる。4-および19-フッ素化アナログの低温^<19>FNMR測定(-60°C以下)では、ビタミンDのA環部の二つの主立体配座が完全に分離して観測された。この結果は合成したフッ素化アナログが配座解析用プローブとして優れていることを示している。受容体リガンド結合ドメイン蛋白(37kDa)はラット由来のビタミンD受容体cDNAを挿入した発現ベクターを大腸菌に導入した形質転換体から合成した。この受容体蛋白と4-フッ素化アナログとの相互作用を^<19>FNMRで観測したところ蛋白-リガンド複合体によるシグナルを認めた。受容体結合時の立体配座を特定するために19-フッ素化アナログと受容体との相互作用を含めて総合的に解析を行っている。活性型ビタミンD_3は核内のビタミンD受容体(VDR)と結合し、標的遺伝子の転写反応を促進することによりその生物作用を発現する。活性型ビタミンD_3は柔軟性の高い化合物でその作用発現機構を分子レベルで解明するために、申請者等はVDRに結合した活性型ビタミンD_3の立体構造を解析している。本年度はビタミンD_3-VDR複合体をリガンド側より^<19>FNMRで観察するためのプローブ化合物として4位、6位あるいは19位のフッ素置換ビタミンD_3アナログの合成およびVDR結合能について検討した。[合成]1.共役トリエン部の活性立体配座解析のための6あるいは19位フッ素化アナログの合成は、ビタミンD_2-SO_2付加体の活性化された6あるいは19位への位置選択的なフッ素原子導入により行った。19位の選択的フッ素化、続く19-フッ素化活性型ビタミンD_3への誘導に成功したが、6-フッ素化アナログの合成は検討中である。2.A環部の活性立体配座解析のための4-フッ素化アナログの合成を検討した。エルゴステロールの3-ケト体を出発原料に用いてA環部4位に位置選択的にフッ素基を導入する方法を開発し、4-フッ素置換ビタミンD_3の合成ルートを確立した。本法に基づいて4-フッ素化活性型ビタミンD_3の合成がまもなく完成する。[受容体結合活性]19-フッ素化活性型ビタミンD_3のVDRに対する結合活性は約20分の1と弱くなった。VDRとの結合にとって不可欠な1α-水酸基がフッ素基との強い水素結合によりVDRとの結合が阻害されたものと考えられた。今後、4-あるいは19-フッ素化アナログの生物活性の検討とフッ素化ビタミンD_3-VDR複合体の^<19>FNMR解析を行っていく予定である。

活性型ビタミンDの生物作用は核内のビタミンD受容体を介した標的遺伝子の転写反応を促進することにより発現される。この生物作用発現にとって重要な受容体と結合した際の活性型ビタミンDの立体構造を^<19>FNMR法により解明するために、本年度は以下の点について検討した。尚、ビタミンDの共役トリエン部配座解析用プローブとして19-フッ素化活性型ビタミンDアナログの合成は既に完成している。1.ビタミンDのA環部配座解析用プローブとして4-フッ素化活性型ビタミンDアナログの合成に初めて成功した。2.受容体結合活性は活性型ビタミンDに比べ4-フッ素化アナログでは約100分の1であった。活性型ビタミンDの受容体に対するKd値は0.3nMであることから、フッ素化アナログは受容体との相互作用を調べるためのプローブ化合物として使用できる。3.4-および19-フッ素化アナログの温度可変^<19>FNMR測定によりビタミンDの共役トリエン部およびA環部の配座解析を行った。低温^<19>FNMR測定(-60°C以下)では、A環部の二つの主立体配座が完全に分離して観測され、フッ素化アナログが配座解析用プローブとして優れていることを示している。4.受容体蛋白はラット由来のビタミンD受容体cDNAを挿入した発現ベクターを大腸菌に導入した形質転換体から合成した。5.受容体蛋白存在下で4-フッ素化アナログの^<19>FNMRで観測したところ、蛋白複合体によると思われる新たなシグナルを認めた。受容体結合時の立体配座を特定するために19-フッ素化アナログと受容体との相互作用も含めて解析を行っていく予定である。
集束イオンビームによる3次元ナノ構造体の機能物性探索とデバイス応用研究

集束イオンビーム励起化学表面反応(FIB-CVD)の空中配線技術を用いて作製された、材質ダイアモンドライクカーボン(DLC)の表面の滑らかなナノワイヤーをフィラメントとして応用し、電子線ホログラフィーのための電子線バイプリズムを作製することに初めて成功した。イオンビームの種類はGa,加速電圧は30kV,ビーム電流は1pAであり、使用した反応性ガスはフェナントレンである。DLCフィラメントの線幅は80nmと非常に微細であり、長さは15μmと電子線ホログラフィーを行う上で十分な長さである。加速電圧200kVの透過型電子顕微鏡を用いた特性評価の結果、真直ぐで綺麗な、とても縞質の良い干渉縞を得ることができた。さらに、石英棒を熱し引き伸ばして作製される直径400nmの従来の電子線バイプリズムとの干渉性の比較実験を行ったところ、その空間分解能を劣化させることなく、同じ干渉領域において縞コントラストを大きく上昇させることに成功した。例えば、干渉領域220nmにおいて、得られた縞コントラストが直径400nmのフィラメントでは0.1であったのに対し、今回開発した直径80nmのフィラメントでは0.45であり、0.35ポイントも上昇させることができた。これは、線幅の微細なバイプリズムフィラメントを用いることで高精度な電子線ホログラフィーが可能であることを意味している。これらの結果から、FIB-CVDを用いて作製された微細フィラメントを有する電子線バイプリズムが、従来の電子線バイプリズムに取って代わるものとなるのは間違いない。金属であるタングステンを加えることで、電気抵抗率が低いスプリングを作製できるのではないかと考え、作成と評価を行った。実験結果で、FIBにより堆積されたタングステンの電気抵抗は、DLCに比べて4桁下がることが分かった。その結果を踏まえ、タングステンが堆積可能なソースガスとして、タングステンヘキサカルボニル[W(CO)_6]を用いた。その結果、WCナノスプリングを作成することに成功した。その機械的特性評価を実施したところ、DLCナノスプリング同様の伸縮特性を確認した。また、W(CO)_6の昇華温度を変えることにより、WCスプリングのタングステン含有量をコントロールして作成したWCスプリングの機械的特性を評価したところ、タングステン含有量によりバネ定数が変化することが分かり、その含有量が多いほど、バネ定数は高くなるということが分かった。さらに、タングステン含有量が7%の場合、得られた横弾性定数の値が106GPaとなり、FIB-DLCのその値(70GPa)よりも高く、さらに強靭な素線のスプリングを作成することに成功した。また、FIB-CVDとプラズマスパッタコーティング技術を用いて、金属材料でのナノスプリング作製を目的として研究を行った。本実験では、貴金属であり高い電気伝導率を持つ金を選択した。まず、FIB-CVDでDLCナノスプリングを作成し、酸素プラズマエッチングを用いてカーボン層を除去し、Gaコア部分のみを残すことに成功した。それに対してスパッタコーティングにより金をコーティングし、原子数比で金が83%、カーボン15%、Ga1%含まれる金属含有率の高い金ナノスプリングを作成することに成功した。また、金スパッタコーティング量をコントロールして素線径の異なるスプリングを作成し、その機械特性を評価した。その結果、コーティング量を増やし、素線径が大きい程、バネ定数の大きい硬いスプリングとなることが分かった。これまで、ナノスプリングの機械的特性評価には、光学顕微鏡下でのマニピュレーションシステムを用いて行ってきた。しかしながら、光学顕微鏡では解像度に乏しく、直径1μm以下のナノスプリングの機械的特性を評価することは非常に困難であった。そこで私は、電子顕微鏡(SEM)の中にマイクロマニピュレーターを組み込み、高精度で測定できるシステムを開発した。集束イオンビーム励起化学気相成長(FIB-CVD)を用いて、導電コートしたガラスキャピラリーの先端にナノスプリングを作成し、このキャピラリーをマニピュレーター先端へ装着して駆動させる。SEMチャンバー内には、バネ定数測定用のSiカンチレバーも導入した。ナノスプリングの自由端をSiカンチレバー先端へFIB-CVDで固定して、マニピュレーターを用いてナノスプリングを引っ張ることで、機械的動作を確認し、動作前後のカンチレバーとナノスプリングの変位から、機械的特性評価を行った。このシステムにより、これまで測定できていなかった、直径380nm500nmのナノスプリングの高解像度・高精度の機械的特性評価に成功した。結果として、直径380nmのスプリングのバネ定数は4.2N/m,直径480nmのスプリングのバネ定数は13.8N/mとなった。これらの値も、古典式に従うことが確認された。

加速電圧200kVの透過型電子顕微鏡を用いた特性評価の結果、真直ぐで綺麗な、とても縞質の良い干渉縞を得ることができた。さらに、石英棒を熱し引き伸ばして作製される直径400nmの従来の電子線バイプリズムとの干渉性の比較実験を行ったところ、その空間分解能を劣化させることなく、同じ干渉領域において縞コントラストを大きく上昇させることに成功した。例えば、干渉領域220nmにおいて、得られた縞コントラストが直径400nmのフィラメントでは0.1であったのに対し、今回開発した直径80nmのフィラメントでは0.45であり、0.35ポイントも上昇させることができた。これは、線幅の微細なバイプリズムフィラメントを用いることで高精度な電子線ホログラフィーが可能であることを意味している。これらの結果から、FIB-CVDを用いて作製された微細フィラメントを有する電子線バイプリズムが、従来の電子線バイプリズムに取って代わるものとなるのは間違いない。
総合肺音分析装置の開発に関する研究

これまでの肺音分析計は装置が複雑であり、メモリ-の制限による分析音の長さの固定化、分析音抽出における困難さ、分析時間を多く要するなどの欠点のために、分析の簡便・容易性などが要求されていた。本研究は、基本にパ-ソナルコンピュ-タ-(PC9801VX21)を用い、分析すべき肺音の収録は高精度のデ-タ-レコ-ダ(PC108M)を、メモリ-は大容量のDS-9840Bを用い、更にアナログプログラム・ウエ-ブマスタ-を導入することによりコンピュ-タ-画面上で分析が容易かつ迅速に行えるように新機種を開発したものである。以上の結果として以下の利点が確かめられた。1)一括して肺音をA/D変換できる。2)呼吸位相とラ音の関係を明らかにできる。3)4チャンネルまで同時録音が可能で、同大画面に肺音を描出できる。4)時間軸、電圧軸(振巾)の拡大、縮小が容易で、ラ音波形の観察が容易。5)個別波形のスペクトル分析が容易。この機器の有用性を実際に確認するために、喀痰のない特発性間質性肺炎患者16名からのクラックル80コ、たんの多いCnまん性はん汎細気管支炎患者9例からのクラックル43コを分析し、FINE CRACKLEおよびCOARSE CRACKLESを音響学的6コの指標から容易に再定義することができた。本機器は肺音分析計として、臨床の場に広く導入されることが期待される。前年度でハードウエアの開発を一応終了し、今年度はこの機器の実用上の問題点を検討した。その結果、次の成績を得た。1)データレコーダ(PCー108M)およびパーソナルコンピューター(PCー9801VX21)により、肺音分析がリアルタイムで可能となった。2)メモリー(DSー9840B)の使用により、分析波形の全体が一画面上で一望でき、分析波形の送択・抽出・視覚的変換が容易となった。3)アナログプログラム・ウエーブマスターの導入により、周波数分析(FFT)および波形部分の計測が同時に容易に行えるようになった。4)マウスの使用により、分析操作が簡便・迅速化された。以上より、実用上何ら障害となるものがないことが知られた。これを用いて、患者25名より抽出した125コのFint crackles,coarse cracklesを実際に分析し、それぞれのパラメーターの基準値を確立することができた。今後は、各パラメーターを用いて、肺疾患の自動判別を行うプログラムの作製を予定している。
肺癌における癌幹細胞形質マーカーおよび新規抗癌剤効果規定遺伝子の同定

手術不能の肺癌の予後は今なお不良であるが、その主因の一つとして、現在の化学療法・放射線療法に耐性の"がん幹細胞"の存在が考えられている。しかし、がん幹細胞が肺癌すべてに存在するのか否か、どのように発生し分布するのか、明らかではない。一方、テロメラーゼが不活化されている正常体細胞ががん化し不死化がん細胞となるには、p53、p16/Rb経路の不活化が必須であると考えられている。ゆえに我々は、肺癌組織および細胞株の遺伝子変異解析より、この経路が不活化されていない不死化がん細胞はテロメラーゼ陽性正常幹細胞→がん幹細胞という経路を経たCancer stem cell modelのがんであると考え、肺腺癌にその一群がある一方、扁平上皮癌の殆どはStochastic clonal evolution modelがあてはまるという結果を得た。この結果および組織別発生頻度から、原爆被爆では前者、毒ガス被毒では後者モデルに基づく肺癌発生が誘発された可能性も示唆された。さらに、肺癌発生モデルとして正常気道上皮にテロメラーゼ遺伝子TERTおよびSV40 earlyantigensを遺伝子導入したin vitroトランスフォーム細胞では、増殖とともにORFが短いvariant TERT mRNA発現が誘導されて悪性度が増強してくること、Cancer stem cell model由来と推察した肺腺癌細胞株でも同様現象を認め、この誘導がテロメラーゼ陽性細胞の肺癌発癌進展過程に関わる可能性も示唆された。肺癌組織83検体、肺癌細胞株15検体の遺伝子解析および細胞培養を行い、Rb/p16経路の不活化(RB1欠失・発現抑制、CDKN2S欠失・メチル化・発現低下)、p53経路の不活化(欠失・変異・発現低下)を経ずにテロメラーゼを活性化させて不死化していると考えられる肺癌細胞が特に腺癌において、高テロメラーゼ活性を示す検体の役半数に存在すること(肺腺癌組織42例中14例高テロメラーゼ活性、うち7例が両経路の不活化なし、低活性28例は全例不活化、P=0.0001)、この性質を示す肺癌細胞株(9肺腺癌細胞株中2株)は、両経路が不活化されている細胞に比し増殖能が同等でも軟寒天におけるコロニー形成能が高いことも見出した。うち一株は、さまざまながんでがん幹細胞マーカーであることが報告されてきたPROM1(CD133)を高発現しており、これらの結果をInt J. Oncol.に報告した(2010年5月掲載予定)。元来テロメラーゼが活性化されておらず有限寿命である正常体細胞は、Rb/p16経路およびTP53経路の不活化なしにはテロメラーゼを活性化させて不死化することができないことが報告されており、我々が見出した両経路が不活化されずに不死化している肺癌細胞は、元来テロメラーゼ活性を有している幹細胞に由来する癌細胞である可能性が示された。すなわち、テロメラーゼ陽性不死化がん細胞において両経路の不活化が存在しないことは、幹細胞由来の癌細胞、癌幹細胞由来である可能性も示された。
日本におけるタイ人労働者の研究-タイ地域研究の視点から-

日本におけるタイ人労働者の数は、不況下にもかかわらずあまり減少することはなく,法務省入国管理局の発表でも1994年11月1日現在のタイ人未登録残留者の数は46,964人と国別では最も多くなっている。(1994年5月1日と比べても約3,000人の減少にすぎない。)また,男女比もほぼ半々となり,売買春や人身売買,エイズなどの問題でよくとりあげられるタイ女性だけではなく,男性労働者も重要な問題となってきていることを示している。このような日本での未登録(不法)残留の問題は,タイでもよくとりあげられるようになり,タイ政府も渡航自粛キャンペーンを行なうなど広報活動につとめているが、成果はあがっていない。それは、タイ女性がだまされて日本に連れてこられたあげく売買春を強いられるというこれまで典型的と考えられてきたパターンがもはやまれなものであり,タイ人労働者を受け入れるネットワークがすでに確立し,確信犯的に日本にやってくる場合がほとんどとなってきているからである。このような状況の中で,タイ人労働者の定住化が確実に進行している。本研究では,東京(新宿周辺および入管周辺),横浜,長野,つくば等で聞き取り調査を行なったが,タイ人労働者の就業を斡旋するのは多くの場合タイ人のブローカーであり,彼らはタイでも同様の仕事をしていたケースが多い。またタイ人の定住化が進行している地域には必ずタイからの輸入品(食材,雑誌,ビデオ,衣類など)を扱う店やタイ人相手のレストランがあり,そこが情報交換の場となっていることが明らかとなった。
教員養成においてロール・プレイングの発見的側面を絵本に表現することの意義

この研究は,保育者養成で,ロール・プレイングと同様に絵本作りの楽しさやメッセージ性を学生に気づかせ内面性の成長を助けることを主眼とした。結果を見ると,絵本作りによって自分の経験の振り返りと統合が促進された。子どもの絵本作りを手伝うことで,学生は子どもの内面に触れることができ,子どもの理解が深まり,関わり方に自信を持つことができた。子どもにも,内面性の成長に役立つことが分かった。さらに幼児の絵本に表現された内容や素材の分析を行い,3つの個性を把握した。幼児の絵本作りを手伝う時に,その個性に合わせた援助が幼児の成長にとって大切であり,学生の保育者としての資質もさらに高まるものと考えた。本研究は,子どもとともにする絵本作りを通じて教師(保育者)を目指す学生(以下学生と示す)に,絵本の楽しさやメッセージ性に気づかせ,学生の内面性の成長を助けることを主眼とした。絵本作りを通して,学生は子どもたちが何を思い,楽しみ,学ぶかを考え,自分が子どもたちに伝えたいことを思いめぐらすのではないかと予測した。このような活動によって,学生の人間性が育ち,子どもたちへの思いやりが深まるであろうし,絵本作りによって,どのように学生の内面の育ちが促されるかについて,実証的に検証した。また,絵本作りを自分の経験の振り返りと統合の過程としてとらえ,内容を分析するとともに素材がどのように活用されたかを検討した。子どもたちの絵本に表現された内容や素材を読み取り,整理することによって,絵本作品の内容分析を行い,さらに文献をもとに考察を加えた。さらに,養育者が子どもの絵本作りにどのように関れば,子どもの成長に役立つのかを考察した。幼児の絵本作りは,数ページにわたる内容の構成をしなければならないという困難さがある一方で,自分の絵本を作るという大きな魅力がある。また,自分の好きなテーマを選び,一生懸命打ち込むため絵本の中に幼児の人間性が現れてくる。幼児の作った絵本を,図鑑的内容と空想した物語を描いた内容,思い出アルバム風の内容という3つの内容に分類した。図鑑系の絵本では,好きな対象を探求する活動となる。物語系の絵本では,今までにない空想の世界を生み出すという活動となる。思い出系の絵本は,過去の経験を振り返るという活動が見られる。いずれも自己を明確に表す活動であり,その個性に合わせた援助の仕方が幼児の成長にとって大切であると考えられた。その結果,絵本作りが人格形成にも大きな影響を与えることをつかんだ。学生と子どもとの絵本作りの経験による意識の変化から,保育者養成の絵本作りの意義を明らかにした。教員(保育者)養成においては、学生が理論や知識を学ぶだけでなく、実際に体験・経験して、感じ、考え、学ぶことが大切と考え、ロール・プレイング(以下R・Pと記す)をその課程に取り入れてきた。そのことによって学生は、子どもや保育者の立場に立って保育現場のイメージを共有することが可能となり、良い学びを得ることができた。本研究者はさらに、子どもの成長過程に学生が実際に関わることが重要と考え「絵本作り」の課程を考え導入することを試みた。絵本作りによって子どもは、一つの物語を作っていくその過程に学生が入り共感することが、子どもの生活に対する深い理解につながり、その後の保育士・幼稚園教諭としての役割に重要な示唆を与えると考えたのである。実際には学生や親支援による子ども(幼稚園児・保育園児・小学生)のための絵本作りを行い、学生や親が子どもと一緒に絵本を作る機会をもうけた。その中で学生と子ども達の嬉々とした様子を見ることが出来た。絵本作りによって、子どもの内面を考えながら援助することを考えるようになったこと、学生と子どもたちの深い交流が実現したと考えられた。このことから子どもの絵本作りを手伝うことで子どもの内面的充実感や主体性を考慮するようになったことが分かる。このような活動は、学生自身の内面性の形成にも役だった。本研究において、以上のように絵本作りをどのように支援・指導すれば学生や親の内面の育ちを促すことができるかについて、実証的に検証してきた。絵本作りには独立した紙面と個々の紙面を関連付ながら展開し、完結させるという物語性が含まれている。そのために、子どもの奥底にあるものが物語として展開しやすく学生にとっても、子どもの心に寄り添いながら心の展開を支えやすい良い機会になる。このような利点があることから、絵本作りを教員養成の一環に加えることが望ましいと考える。実際には研究を4つに分けて行っている。研究1は、「子どもが絵本作りで発見すること」、研究2は、「親の絵本に対する意識」、研究3は、「学生支援による絵本作り、子どもの創造性を育てる実践」について、研究4は、「教師(保育者)を目指す学生が手作り絵本に取り組むことの意義」について、分析し考察している。

これらの研究から、保育者として子どもに向き合うために、子どもの気持ちの内面に対する働きかけに意識が向いていることが読み取れた。学生や親は子どもの絵本作りを手伝う過程で,より深い内容の話を子どもにするようになった。つまり、子どもとの精神的な関わりや子どもの主体性を助ける援助について考えるようになり、子どもの内面的充実感や主体性を考慮するようになったことが分かる。このような活動は、学生自身の内面性の形成にも役だった。学生や親に対してアンケート調査を行い、現在までの研究成果は研究14にまとめている。研究1は、「子どもが絵本作りで発見すること」について、1子どもが親と絵本のお話作りやお絵かきをした際の子どもの様子と絵本作りに対する思いを把握する。2親の絵本に対する意識を分析し、考察している。研究2は、子どもが親子で絵本のお話作りやお絵かきをした際の子どもの様子と絵本作りに対する思いを調査し、親の絵本に対する意識を分析し、考察している。研究3は、親や学生と一緒にする子どもの手作り絵本の、子どもの主体性を育てる実践について、絵本作りを自分の経験の振り返りと統合の過程としてとらえ、内容を分析するとともに素材がどのように活用されたかを検討する。子どもたちの絵本に表現された内容や素材を読み取り,整理しすることによって,絵本作品の内容分析を行い、文献をもとに考察を加えている。研究4は、教師(保育者)を目指す学生が手作り絵本に取り組むことの意義について分析し考察を加えている。順調に進展している。平成24年の実践研究をもとに教職志望の学生が教師(保育者)になる自らの育ちの筋道を整理する。よりよい教授法と実践法のあり方を体系化する。1学生が自信と意欲をもって望む職業に取り組めるようにするための条件について検証する。2教育(保育)現場での実際の困難性における、保育者としての資質のファクターを抽出する。3教師(保育者)を志向した学生の資質の自己分析と向上の試みを行い、分析、考察をする。4教材開発(テキスト作成):手作り絵本の作り方、教材研究、お絵かき表現技術、お話作りを含む絵本に使える方法を整理し提案する。研究内容については、1学生の表現を絵本にすることにはどのように導き指導したらよいかについては、さらに研究する必要を感じている。2子どもとともにする絵本作りにおける学生の支援方法を実証的にさらに探り、この研究によって学生の支援方法がわかることで絵本作りを教員養成のプログラムに導入する意義と方法が明らかにし、教員養成プログラムをより充実したものにしていく。3研究14までの研究実践を行い、成果をさらにまとめていく。またR・P活用の意義を明確にし、絵本作りの意義を14の研究を続け、成果をまとめていく。研究成果の発表は、研究1と研究2は植草学園大学紀要に、研究2は芸術教育紀要に、研究4は日本保育学会に、発表予定又は準備中である。【研修会場費】基礎研究の場となる千葉R・P研究会では、R・Pを持続的に、又本格的に行うために月例研修と宿泊研修を行っている。宿泊研究・研修会場等の環境を整えることが急務である。昨年同様の宿泊研修会場の確保を行い、研修内容の充実を図る。
聴覚障害のある親と健聴の子どもの親子類型と支援モデルの検討

本研究では、聴覚障害者を親にもつ健聴の子ども(Children of Deaf Adults;CODA)が、親を支援・擁護する認識を抱くことにより生じる特有の親子関係を類型化し、類型別の親子支援モデルを提示することを目的とする。今年度は、昨年度に検討した「CODAの親子関係3類型」を用い、各親子類型と諸要因との関連を解析した。具体的には、13歳以上のCODAと、聴覚障害のある親の親子ペア57組を、「回避による自律傾向型」「親愛傾向型」「役割逆転型」に分類し(各類型ともn=19)、1基本的属性(性別、年代、同胞数、出生順位、親の聴覚障害)、2通訳状況(通訳開始年齢、通訳頻度)、3会話状況(会話法、親子の会話成立レベル)、4心理的状況の要因を用いて比較検討した。1親子類型と基本的属性との検討では、役割逆転型は両親とも聴覚障害の場合が多く(p<.01)、回避による自律傾向型は父親または母親のみ聴覚障害の場合が多かった(p<.05)。2通訳状況では、通訳頻度において、役割逆転型がより高値を示し(p<.05)、通訳開始年齢でも、役割逆転型がより低年齢であった(p<.05)。従って、役割逆転型のCODAは、より早期から頻繁に親の通訳を担う傾向であることが窺えた。3一方、会話状況では、親子の会話法や会話成立レベルの要因と、親子類型との関連は認められなかった。4心理的状況は、CODA側では、回避による自律傾向型(p<.05)と役割逆転型(p<.01)のCODAの方が、親の障害に困惑し、さらに周囲から孤立する傾向であった。また、親愛傾向型のCODAの方が、より親の障害を受け入れていた(p<.01)。親側では、回避による自律傾向型と親愛傾向型の親の方が、子育ての困惑・不安を有していた(p<.01)。また、役割逆転型の親の方が、障害に対する引け目を感じていた(p<.01)。本研究における「CODA特有の親子関係を類型化し、各親子類型と諸要因との関連を解析して特徴を明らかにした上で、類型別の親子支援モデルを提示する」目的のうち、平成30年度は、親子類型と諸要因との関連を解析して、各類型の特徴を明らかにすることができた。親子支援モデルの内容を検討し、実施検証を行うまでには至らなかったが、今年度の目的である「類型別の親子支援モデルを提示する」ことは研究スキーム上、十分可能であると考えられ、上記の評価を行った。今後は予定通り、CODAの親子類型について、類型別の親子支援モデルを検討する。上記のような知見が得られれば、これまで我が国をはじめ国外でも皆無であった、CODAと聴覚障害のある親に対する支援方略が明らかになり、CODA親子の健やかな関係性形成の一助となるものと思われる。本研究の目的は、聴覚障害者を親にもつ健聴の子ども(Children of Deaf Adults;CODA)が、子どもでありながら親を支援・擁護する認識を抱くことにより生じる特有の親子関係を類型化し、各親子類型と諸要因との関連を解析して特徴を明らかにした上で、類型別の親子支援モデルを提示することである。平成29年度は、親子の相互性と組み合わせの固有性に分析視点を据え、CODAと聴覚障害のある親の親子関係を類型化し、その個別性を検討した。13歳以上のCODA(両親またはどちらか一方の親が聴覚障害である健聴の子ども)と、聴覚障害のある親の親子ペア57組へ、自記式無記名質問紙調査または無記名web調査を実施した。調査項目は、基本的属性のほか、CODAの親を擁護する認識と、親のCODAに擁護される認識、心理的状況、親子の会話状況、通訳状況に係る項目とした。階層的クラスター分析(Ward法)を用いて解析し、3類型による分類をCODAの親子関係類型として採用した。類型Iは、CODA側は親に対して積極的にも不可避的にも擁護する認識は薄く、親側もCODAに擁護される認識を有しない類型と解釈し、CODAが親から回避的に自律する関係性が窺われ「I.回避による自律傾向型」と命名した。類型IIは、CODA側は聴覚障害のある親を積極的に擁護する認識をもつが、親はCODAに擁護される認識を有しない類型と解釈し、CODAが親を前向きに守ろうとし、親側は自立の志向を示す関係性が窺われ「II.親愛傾向型」と命名した。類型IIIは、CODA側は親を積極的にも不可避的にも強く擁護する認識をもち、親側もCOADに擁護される認識を有する類型と解釈し「III.役割逆転型」と命名した。CODAの成長過程に支援が必要な場合には、本研究で示した親子関係の類型を念頭に、両者の関係の理解と個別的助言指導に関わる視点が示唆された。本研究における「CODA特有の親子関係を類型化し、各親子類型と諸要因との関連を解析して特徴を明らかにした上で、類型別の親子支援モデルを提示する」目的のうち、平成29年度は、CODAの親子関係の類型を明らかにすることができた。このことにより、平成30年度の目的である「親子類型と諸要因との関連を解析して、各類型の特徴を明らかにする」ことが可能となり、上記の評価を行った。

本研究では、聴覚障害者を親にもつ健聴の子ども(Children of Deaf Adults;CODA)が、親を支援・擁護する認識を抱くことにより生じる特有の親子関係を類型化し、類型別の親子支援モデルを提示することを目的とする。今年度は、昨年度に検討した「CODAの親子関係3類型」を用い、各親子類型と諸要因との関連を解析した。具体的には、13歳以上のCODAと、聴覚障害のある親の親子ペア57組を、「回避による自律傾向型」「親愛傾向型」「役割逆転型」に分類し(各類型ともn=19)、1基本的属性(性別、年代、同胞数、出生順位、親の聴覚障害)、2通訳状況(通訳開始年齢、通訳頻度)、3会話状況(会話法、親子の会話成立レベル)、4心理的状況の要因を用いて比較検討した。1親子類型と基本的属性との検討では、役割逆転型は両親とも聴覚障害の場合が多く(p<.01)、回避による自律傾向型は父親または母親のみ聴覚障害の場合が多かった(p<.05)。2通訳状況では、通訳頻度において、役割逆転型がより高値を示し(p<.05)、通訳開始年齢でも、役割逆転型がより低年齢であった(p<.05)。従って、役割逆転型のCODAは、より早期から頻繁に親の通訳を担う傾向であることが窺えた。3一方、会話状況では、親子の会話法や会話成立レベルの要因と、親子類型との関連は認められなかった。4心理的状況は、CODA側では、回避による自律傾向型(p<.05)と役割逆転型(p<.01)のCODAの方が、親の障害に困惑し、さらに周囲から孤立する傾向であった。また、親愛傾向型のCODAの方が、より親の障害を受け入れていた(p<.01)。親側では、回避による自律傾向型と親愛傾向型の親の方が、子育ての困惑・不安を有していた(p<.01)。また、役割逆転型の親の方が、障害に対する引け目を感じていた(p<.01)。本研究における「CODA特有の親子関係を類型化し、各親子類型と諸要因との関連を解析して特徴を明らかにした上で、類型別の親子支援モデルを提示する」目的のうち、平成30年度は、親子類型と諸要因との関連を解析して、各類型の特徴を明らかにすることができた。親子支援モデルの内容を検討し、実施検証を行うまでには至らなかったが、今年度の目的である「類型別の親子支援モデルを提示する」ことは研究スキーム上、十分可能であると考えられ、上記の評価を行った。今後は予定通り、CODAの親子類型について、諸要因との関連を解析して、その特徴を検討する。上記のような知見が得られれば、これまで我が国をはじめ国外でも皆無であった、CODAと聴覚障害のある親に対する類型別の支援モデルの提案が可能となり、CODA親子の健やかな関係性形成の一助となるものと思われる。今後は予定通り、CODAの親子類型について、類型別の親子支援モデルを検討する。上記のような知見が得られれば、これまで我が国をはじめ国外でも皆無であった、CODAと聴覚障害のある親に対する支援方略が明らかになり、CODA親子の健やかな関係性形成の一助となるものと思われる。質問紙の調査依頼形式について、郵送調査のほかweb調査も用いたため、郵送料および封筒代の支出額が予定額より減少した。また、業務の都合上、予定していた学会発表3件が2件に留まったため、旅費の支出が抑えられた。昨年度末より実施予定であった、親子支援モデルの実施検証までには至らなかったため、諸経費が翌年度に繰り越された。
サブミリ波におけるヘテロダイン受信機の開発と星間水蒸気探査

光と電波との境界領域サブミリ波帯には、原子、分子の豊富なスペクトル線やダストの熱放射は存在し、その観測は星間物質の研究上きわめて重要である。本研究は、目標を500GHz近辺におき、その領域における電波天文学用の受信機を開発することを具体的な目標としている。[A]サブミリ波SIS受信機サブミリ波SIS受信機の開発は、SIS接合、ミキサ-回路、受信機構成のいずれについても大きく進歩した。微小SIS接合の品質向上技術を確実なものとし、さらに、同調回路内蔵型の接合作成にも成功した。ミキサ-回路では電磁界の有限要素法を駆使した設計法を開発し、固定同調型のSISミキサ-回路設計を実現した。受信機光学系で独自の準光学的回路によるシングル・サイド化SISミキサ-を考案した。冷却系では将来宇宙用にも使用できる超小型4K冷凍機を開発した。[B]超伝導発振器(FFO)FFOについては通産省電子技術総合研究所の協力を得て単結晶NbN接合をスロット・アンテナと結合したデバイスを製作し、400GHzから最高840GHzまでの周波数での発振を確認した。超伝導ストリップ線路と発振器の結合には磁気結合方式を提案した。数値シミュレーションにより、この方式では効率が良く、広帯域の結合が可能であることを実証した。これをNbN/Pb-Inジョセフソン素子を用いた実験により確認した。[C]多素子デバイス準光学的構造を有する多素子発振器の為の結合と可変の出力鏡としてメッシュと誘電体板よりなる構造を提案し理論的解析及び実験によりその有用性を確認した。三端子素子を用いた準光学的多素子発振器により24GHzの発振またガンダイオードを用いた多素子発振器により90GHzの発振を得た。これらはトップデータである。また、昨年設計を完了した共鳴トンネル素子を製作し、ミリ波帯での発振を確認した。光と電波との境界領域サブミリ波帯には、原子、分子の豊富なスペクトル線やダストの熱放射が存在し、その観測は星間物質の研究上きわめて重要である。500GHz帯SISミキサーを最も低雑音・高効率とするための最適動作条件を理論シミュレーションにより調べた。最適ソース・インピーダンスは100GHzミキサーに比べて高いことがわかった。これに基きミキサー・マウントを設計製作した。受信機局発用ガン発振器の安定化のために、マイクロ波カウンタを購入し、位相同期実験を進めている。[B]多素子デバイスの研究三単子素子を用いた発振器アレイの設計のために等価回路を用い、準ミリ波で理論及び発振実験の比較を行った。等価回路の妥当性を確認しミリ波帯発振器アレイの設計を行った。60GHz帯のイメージングアレイの設計製作を行い、アクティブモードのイメージングに対して基礎的デーダを得た。短ミリ波を得るための共鳴トンネル素子構造の設計を完了した。[C]超伝導発振器の研究サブミリ波帯のフラックスフロー型超伝導発振器の開発において、本年度はその高周波化および高出力化を目的とし、NbN/MgO/NbN接合を用いて最高周波数1.4THz、内部最大電力30uW以上の発振を確認した。また、電磁波ビームを外部へ放射させるために、整合回路およびMgO単結晶基板スロットアンテナの製作プロセス条件を求めた。SIS接合のリーク電流の低減、500GHzミキサーの最適設計、ガン発振器および周波数逓倍器による高位相安定LOの製作、飛翔体への塔載も可能な小型の4K-JT冷凍機の開発を行った。〔B〕多素子デバイスガンダイオードを用いた発振器アレイの設計の為に導波管共振器を用いてガンダイオードのインピーダンスを測定した。その結果を等価回路に適用し、安定化条件及び発振条件を考慮して発振器の設計を行い、実験結果と良い照合を得た。60GHz帯10素子のイメージングアレイに関し、コヒーレント照射の影響を実験的に考察した。共鳴トンネル素子に関し、ミリ波を得る為の構造の製作を完了した。〔C〕超伝導発振器FFOフラックスフロー型超伝導発振器の開発において、その高出力化を目的とし、Nbn/Mgo/NbN接合の低損失化、高電流密度化および測定系の製作を進め、外部へ放射した電磁波電力で最大100nW以上の発振を確認した。NbN/Pb-Inジョセフソン素子を用いたFFOをストリップ線路に磁気結合させ、線路中に設けたSIS検出器で放射電磁波の計測の詳な実験を行い、それとシミュレーションの比較によりFFOの性能の総合的評価を行った。[A]サブミリ波SIS受信機サブミリ波

SIS受信機の開発は、SIS接合、ミキサ-回路、受信機構成のいずれについても大きく進歩した。微小SIS接合の品質向上技術を確実なものとし、さらに、同調回路内蔵型の接合作成にも成功した。ミキサ-回路では電磁界の有限要素法を駆使した設計法を開発し、固定同調型のSISミキサ-回路設計を実現した。受信機光学系で独自の準光学的回路によるシングル・サイド化SISミキサ-を考案した。冷却系では将来宇宙用にも使用できる超小型4K冷凍機を開発した。[B]超伝導発振器(FFO)FFOについては通産省電子技術総合研究所の協力を得て単結晶NbN接合をスロット・アンテナと結合したデバイスを製作し、400GHzから最高840GHzまでの周波数での発振を確認した。超伝導ストリップ線路と発振器の結合には磁気結合方式を提案した。数値シミュレーションにより、この方式では効率が良く、広帯域の結合が可能であることを実証した。これをNbN/Pb-Inジョセフソン素子を用いた実験により確認した。[C]多素子デバイス準光学的構造を有する多素子発振器の為の結合と可変の出力鏡としてメッシュと誘電体板よりなる構造を提案し理論的解析及び実験によりその有用性を確認した。三端子素子を用いた準光学的多素子発振器により24GHzの発振またガンダイオードを用いた多素子発振器により90GHzの発振を得た。これらはトップデータである。また、昨年設計を完了した共鳴トンネル素子を製作し、ミリ波帯での発振を確認した。
絹セリシンを主体とした高含水ゲルの構造、及び膜透過性と生体適合性

本研究では,セリシンの優れた機能性に注目し,さらにはセリシンの有効利用と医用材料への応用を目的として,セリシンを含有した含水ゲル膜の作製を試みた。セリシンを含む膜として,セリシンのみ、及び柔軟性を増加するために若干の水溶性高分子であるポリビニルアルコールを混合し、これに2種類の架橋剤をそれぞれ添加することにより化学架橋を導入した膜、更にセリシンに対し倍以上のPVAをブレンドし架橋を行わない膜を作製し、得られた膜の構造と物性、更に医用材料への応用を目指した検討を行った。本研究において作製された試料を実用性という観点から見た場合,溶出率、含水率,力学的性質の検討から強靭な高含水ヒドロゲル膜を作製可能であり、特にセリシンにPVAを混合しクエン酸により架橋した膜が最も適していることが判明した。このことはこれまでほとんど利用されずに廃棄されてきたセリシンを十分に材料として利用可能であることを意味し、本研究の大きな成果と言えるであろう。また、ゲル中の水の状態を始めて近赤外分光光度計(本科学研究費補助金により購入)によって詳細に検討する事が出来た。このことは近赤外分光法が新しい水の状態の解析法として有意な方法であることを意味している。医用材料を目指した研究という観点から見た時、2年目の研究においては当初計画し実験に用いた架橋剤と比較し、より人体に安全な試料の作製を目指したため、時間的制約から一部の膜についてのみ酸素透過性と表面の状態に関する検討を行った。その結果、高い酸素透過性を有し膜表面の状態から見て細胞増殖性の可能性があるセリシン含有ヒドロゲル膜が作製可能であることが明らかになった。尚、医用材料への応用を検討について欠かせない細胞付着・増殖性に関する実験は今後の課題として残った。この研究は引き続き行う予定である。【研究の目的】本研究では,このようなセリシンの優れた機能性に注目し,さらにはセリシンの有効利用を目的として,力学的な面において材料として利用可能なセリシンを主体とした含水ゲル膜の作製を試みた。セリシンゲル膜を作製するために,架橋剤を添加することにより化学架橋を導入した試料の作製を試み、得られた膜の構造と物性の検討を行った。更に,親水性高分子のポリビニルアルコール(PVA)の添加効果についても検討した。【試料】試料は「セリシンのみに化学架橋を導入したもの」,「セリシンに少量の低分子量PVAを添加して化学架橋を形成させたもの」の2種類の膜に,架橋剤としてのジメチロール尿素を各種混合量加え架橋したもの(前者を試料I、後者を試料II)を作製した。【研究結果】1)本研究の最重要目的であった含水状態におけるセリシンの力学的性質の改善という点に関しては,材料として十分に利用可能な含水ゲル膜を作製することに成功した。これによって,ほとんど利用されることなしに無駄なものとして廃棄され続けてきたセリシンを,有効利用するための一つの方法が可能となった。2)試料内部に化学架橋を導入したにも関わらず,試料I,試料IIともに比較的高い含水率を示した。特にPVAを添加した試料IIでは,すべての架橋剤混合モル比の試料において60%以上という高い値を示した。3)構造面に関しては,試料I,試料IIの両者とも架橋剤混合モル比の増大に伴いセリシンのランダムコイル化が進行し,さらにその結晶構造は乱れたものとなった。これらの変化は試料IIの方が大きいことが明らかとなった。

本研究では,セリシンの優れた機能性に注目し,さらにはセリシンの有効利用を目的として,力学的な面において材料として利用可能なセリシンを含む含水ゲル膜の作製を行い、得られた試料の構造と物性、及び医用材料への応用に関する検討を行った。当初の計画、及び昨年度検討してきた架橋剤としてのジメチロール尿素は医用材料として用いる際、僅かではあるが人体に対して毒性を有するとの知見を得たため、当初の計画を変更し、本年度はセリシンを含むゲル膜としてセリシンに柔軟剤としてのポリビニルアルコール(PVA)を重量比で1割を混合し、これにに架橋剤としてのクエン酸を各種混合量加え架橋した膜、及びセリシンに単にPVAをブレンドし熱処理した膜を作製した。架橋ゲル膜について得られた結果は以下の通りである。(1)昨年度のジメチロール尿素よりも更に材料として十分に利用可能な高含水ゲル膜となった。(2)試料内部に化学架橋を導入したにも関わらず比較的高い含水率、即ち60%以上という高い値を示した。(3)力学的性質は実用的な強伸度を有し、若干硬めのゴムに近いものとなった。PVAとのブレンド膜について得られた結果は次の通りである。(1)セリシンは全ての分率でPVA非晶鎖との間に強い相互作用を持ち,その水素結合の形成を確認した。(2)含水ゲル膜表面の親水性はガラス側膜面の方が空気側膜面より強い。(3)含水ゲル膜試料の高い細胞増殖性の可能性が示された。(4)含水ゲル膜中には自由水,不凍水,そして束縛水が存在する事が確認され,さらに,その束縛水にはPVAに束縛される水とセリシンに束縛される2つの状態の束縛水があること,およびPVAによる束縛はセリシンのそれより強いことが分かった。(5)酸素透過性実験から極めて高い酸素透過係数を有することが明らかとなった。
放射性セシウム担体物質の諸特性に基づくその定量法の開発と汚染土壌等への適用

福島原発事故による放射能汚染の解決のためには、放射性セシウム(Cs)の存在形態や様々な環境中での動態を解明する必要がある。放射性Csの存在形態は、粘土鉱物への吸着・固定、原子炉から直接飛散した放射性ガラス微粒子、有機物への吸着など様々であるが、このような放射性Csの担体物質の存在割合やその地域依存性などは未だ推測の域を出ない。本研究は、これらのCs担体物質の諸特性(加熱や溶液処理による構造と放射能の変化等)を詳細に調べ、その物質間の違いをもとに試料中の各Cs担体物質の存在割合を定量的に見積もる手法を開発するとともに、これを福島県の様々な放射能汚染物質に適用し、汚染の実態を明らかにする。放射性セシウム担体物質の様々な条件下における加熱処理や溶液処理による構造と放射能の変化を詳細に調べ、その物質間の違いをもとに試料中の各セシウム担体物質の存在割合を定量的に見積もる手法を開発・提案するとともに、この手法を原発事故が発生した福島県の様々な放射能汚染物に適用する研究である。原発事故によって発生した放射能汚染を解決するために必要である環境中の放射性セシウムの存在形態や様々な環境中での動態が詳細に解明されるため、放射性セシウムの担体物質の存在割合やその環境・地域依存性などの評価が可能になることが期待される。また、放射能除去のための技術を開発するためにも必要な研究であるため、本研究の成果が福島県などにおける除染に応用されることも期待される。
新しい細胞内分子輸送機構アクチン波による細胞の先導端形成と移動の解析

本研究は、「いかにしてアクチン線維が細胞内で局所的に自己組織化をして細胞移動を引き起こすことができるのか」を、我々が最近明らかにした「アクチン波」の分子メカニズムとその特徴的な挙動から解明することを目指す。本研究では、我々のこれまでの研究成果と異分野融合型の共同研究に基づいて、細胞内1分子計測や牽引力顕微鏡、マイクロパターン技術、定量的数理モデルを交えた最先端の分子細胞生物学的手法を用いて自発的な細胞移動と走化性の発生起源に迫る。
計算機物理学における高速分散演算システムの構築に関する基礎研究

本研究は、計算機物理学での高速分散並列演算システムのモデルを作り、シミュレーションを行いモデルを評価した後に、原理を実証するために実際に演算システムを組み立てることを目標としていた。更に具体的には、演算処理システムの性能を向上させるために演算処理能力がシステムの大きさに比例する構成を考え製作評価することにより演算処理システムの性能向上をねらっており、ノードコンピューティングという概念(それは多数の演算処理部が巨大なネットワークで相互に接続されており、その接続方法は自由に変えることができるようなものである。演算処理部は入力されたデータに対し簡単な演算を施し次の演算処理部へ送る。データは巨大なネットワーク上を流れるうちに最終結果となる。このようにすれば演算処理部で能力が制限されることがなく、かつネットワークの接続を変えることで色々な計算対象への応用が可能となる。)を考え、それに対する具体的なハードウエアをシミュレーションを基に、設計し製造することが最終的な到達点となっていた。シミュレーションに関しては、現在、すでに決定されたネットワーク構造を基にデータの受け渡しおよび、バッファリングの方法について検討中であり、その結果を雑誌投稿する予定である。ハードウエアの設計制作に関しては、すでに決定されたネットワーク構造にあうようなものをハードウエアディスクリプション言語と呼ばれるものを使用し設計を終了させた。これを基にもう一度全体のシミュレーションを行った後、ハードウエアの制作に取りかかる予定である。
海洋岩盤環境における住み込み共生を介した生物多様性創出機構の解明

巻貝はらせん状の殻を持つ仲間だが、彼らは長い歴史の中で複数回、貝殻の笠型進化を遂げてきた。その笠型進化の進化的要因と形態の変遷過程を探るため、小さい系統で笠型化の過程が見られる巻貝のグループ、ニシキウズガイ科のチビアシヤガイ亜科を対象に、生態学的・形態学的な調査を行なっている。チビアシヤガイ亜科は日本産4種を含み、1種は典型的ならせん型の殻を、2種は完全な笠型の殻を、そして残りの1種はらせんと笠型の中間的な殻を持つ。2018年度は、まず日本産チビアシヤガイ亜科4種の生息環境をそれぞれ詳細に調べた。結果、笠型の殻を持つ2種は1荒波空間2狭隘なウニの巣穴の中という2つの異なる環境に生息することがわかった。また、軟体部の解剖の結果、笠型化に伴って殻が扁平になった時に、筋肉が大幅に伸長することがわかった。これらの結果は、ごく近縁な種であっても笠型の貝殻は異なる環境に適応的であることを示し、笠型化の形態進化過程を世界で初めて明らかにした成果として、国際誌に掲載済みである(Yamamori and Kato 2018, PLOS ONE)。さらにウニの巣穴に共生するハナザラについて、その幼生着底がホストのウニに誘引されることを室内実験によって明らかにした(Plankton and Benthos Research, accepted)。また、継続調査として、和歌山県白浜町の岩礁地帯のウニの巣穴約500個について、占有ウニ種の記録を毎月行っている。本調査は2017年から実施しているが、2018年2月の黒潮大蛇行に伴う海水温低下によって、生息していたウニが7割近く死滅した。水温低下からの約1年経った現在、ウニ個体群の回復は未だ約2割程度に留まっているが、この先も継続的に記録を行なうことで、ウニの変遷と個体群の回復状況の双方を観察していく。岩盤域の住み込み共生について、以下の調査に取り組み、論文投稿及び学会での発表を行った。1ニシキウズガイ科で唯一完全な笠型化を果たしたチビアシヤガイ亜科の生息環境を詳細に調査し、笠型の貝殻の適応的環境および貝殻の巻きを失う進化における軟体部の変化の過程を明らかにした(Yamamori & Kato 2018, PLOS ONE)。2和歌山県白浜町の瀬戸臨海実験所に毎月通い、ウニの巣穴の占有者の調査を行った。3巣穴二次利用するウニの巣穴に絶対的に住み込み共生する貝類ハナザラの幼生着底要因を室内実験により検証し、宿主となるウニに誘引されて着底することを明らかにした(Yamamori & Kato 2019, Planktonand Benthos Research, accepted)。さらに、沖縄県における石灰岩地および珊瑚礁における硬質基盤の住み込み生物調査において、死サンゴ下に生息するガンガゼモドキの体表から新種のエボシガイを発見した。本種はウニの殻を改変して保護的空間を作り、その中に生息するという特異な生態を持つ。ウニの殻を改変する現生の生物は深海にしか生息しないため、本種は浅海におけるウニの殻改変者として、初めての例となった(PLOS ONEに投稿中)。以上のように、本研究は当初予定していたもの(1・2)に加えて来年度実施予定であったもの(3)を先行して行うことができ、また新発見による新たな課題(4)への着手ができた。2018年度はウニの巣穴を取り巻く共生者群衆について調査を実施した。2019年度は、2018年度に発見した新種のエボシガイ(前項目4)の記載を進めるとともに、他の環境の岩盤穿孔者の調査にも着手する。最も中心となる環境は、奄美大島の泥岩帯となる。2018年度の予備調査によって、この地帯の潮間帯の岩盤穿孔者は二枚貝類に代表されること、そして、その巣穴は二枚貝類の死後、テッポウエビ類等によって二次的に利用されることがわかっている。さらに、同海岸の潮間帯上部で新種の穿孔性二枚貝を発見した。本種は穿孔性二枚貝類の中でも他に類を見ない特異な形態を持っており、その形態および系統的位置の精査は、貝類学上重要な成果となる見込みがある。また、静岡県の御前崎に代表される本州の泥岩地帯にも調査域を広げ、穿孔者と二次利用者相の調査を実施する予定を立てている。