hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
江戸時代中期における上方歌人の総合的調査・研究

前掲「東海近世」18号)などがある。「交付申請書」にしたためた通り、2つの課題-(A)近世中期歌書刊行年表の編纂、(B)小沢蘆庵・栂井一室ほか主要歌人の基礎的研究-を、適宜バランスをとりながら進めた。(A)に関しては、昨年度作成した仮年表に、新たに今年度の調査によって得た書誌データを加えて年表の充実をはかった。未だ素稿の段階を出ないながらも、相応のデータが蓄積されてきたこともあり、それらを分析・検討して2本の研究論文を公表した。「歌書の変遷-江戸前期を中心に-」(「調査研究報告」30号、人間文化研究機構国文学研究資料館調査収集事業部、2010年3月)と、「江戸の王朝美-歌仙絵入刊本の展開-」(国文学研究資料館特別展示図録『江戸の歌仙絵絵本に見る王朝美の変容と創意』所収、2009年12月)がそれである。また(B)に関しては、特に蘆庵について、新日吉神宮蘆庵文庫所蔵資料の蔵書目録を編刊し、その全容を解題「蘆庵文庫について」としてまとめた(日本書誌学大系『蘆庵文庫目録と資料』、蘆庵文庫研究会編、青裳堂書店、2009年10月)。良質な蘆庵関係資料に加えて、神官藤島家に伝襲した非蔵人関係史料がまとまって目録化されたことの意義は大きく、今後の研究のさらなる展開が予想される。栂井一室の歌友、石塚寂翁については、「石塚寂翁の家集について」(「上方文藝研究」6号、大阪大学文学部内上方文藝研究の会、2009年6月)を公表し、日野資枝門の上方地下歌人の知られざる伝と和歌活動を描き出した。「交付申請書」にしたためた通り、2つの課題-(A)近世中期歌書刊行年表の編纂、(B)小沢蘆庵・栂井一室ほか主要歌人の基礎的研究-を、適宜バランスをとりながら精力的に進めた。(A)に関しては、一昨年度より作成している仮年表に、新たに今年度の調査によって得た書誌データを加えて年表の充実をはかった。非常に地道な作業ではあるが、データは相応に蓄積されてきており、今後は、近世前期・近世後期とのデータの接続をにらみつつ、近世期を通しての歌書刊行年表の編纂と刊行(公開)に向けていっそうの努力を傾けたいと念じている。また(B)に関しては、特に一室について、これまで未紹介であった歌論書『聞書』(大阪市立大学学術情報総合センター森文庫蔵)を翻字して各種索引を付すとともに(「『聞書』-栂井一室述・記者未詳-」『金城日本語日本文化』87号、2011年3月)、その歌人としての全体像を1編の論文にまとめた(「上方地下の系譜-栂井一室について-」『国語と国文学』88巻5号、2011年5月)。2009年度にものした石塚寂翁についての論文と併せて、従来不分明であった日野資枝門下の上方地下歌人の和歌活動の実態に、にじり寄ることができたと考えている。
保育施設と養成校と連携した新任保育者の早期離職予防活動モデルの開発

2018年度の取り組みは3つである。1保育施設の職場環境と心理的傾向に関する調査および分析、2新任育成のシステムづくりに向けて保育現場への調査・連携、3若手保育者の実践力向上につなげる場づくりである。1早期離職要因と職場・保育環境との関係把握のために、管理職、中堅クラスの保育者、新任という立場が異なる3つの職域からアンケートによる回答を得た。早期離職が多い保育施設と少ない保育施設との比較で特徴的だった点は、早期離職が多い保育施設は、3つの職域とも休息が取れていない傾向である点、管理者が職員の働き方に対し満足していない状況である点、中堅保育者は、自分が大切にされず働き方に窮屈さを感じていた点などであった。新任だけでなく中堅保育者が感じる仕事上の精神面・健康面への負担の大きさを表すアンケート結果となった。早期離職予防は、新任だけを考えれば解決するものでなく、新任指導担当の中堅保育者についても、その負担軽減のためのサポートや働き方を考えていく必要があることがわかった。2園内研修を通し研修のあり方について考え、保育者の相談支援活動に取り組んだ。見えてきた課題は、新任を同僚として受け入れていない現場が多かったことである。同僚性をどのように作っていけるか、新任育成が進んでいる保育施設のように、職員同士が学びあい理解しあえる体制づくりがどうすれば構築可能なのか、今後も調査を続けていく。3保育者同士が互いの思いに触れ、支え合える関係づくりの場「保育Cafe」をつくった。中堅保育者である保育アドバイザーからの助言で若手保育者の実践力向上につなげたり、若手・中堅・ベテラン、それぞれの世代の保育の悩みを整理し、適切な解決の道へと導いていけるための取り組みを試みたりした。研究成果発表は、「第20回保育士養成協議会九州ブロックセミナー熊本大会」、「くまもと産業復興プロジェクトフォーラム」で行った。アンケート調査により新任保育者の早期離職要因を構造的に把握していくところ(職場・保育環境が大きく関係していること)まで進んでいるが、分析が早期離職の課題を明確化するには至っていない。一つの要因として、2017年度の「保育施設の職場環境と心理的傾向に関するアンケート調査」では、早期に離職し、すでに保育施設にはいない者の声を集めることができていない点が課題であったことである。そのため早期離職したものからの回答を得るために、当初計画はしていなかったが、2018年度末に過去6年間の卒業生に対し2017年度アンケートと調査項目が同じアンケート調査(「平成2429年度卒業生就職状況および保育施設の職場環境と心理的傾向に関するアンケート」)を行い回収した段階である。実際に早期離職した卒業生からの回答もあり、そこには、2017年度調査ではみられなかったような、保育施設にとっては、かなり厳しい評価を書かれてあるものも多く、今後しっかりと分析を行いたい。当初の計画を修正して進めているものの、致命的な遅れではない。3年目は、これまでの成果をもとに早期離職予防モデル試案を作成していきたい。まず2年目に行った卒業生に対しての職場環境調査の分析を行う。その中でも特に、早期離職してしまった卒業生が、保育・職場環境に対してどのような思いを抱いていたかを把握することで、1年目のアンケート調査(2017年度の「保育施設の職場環境と心理的傾向に関するアンケート調査」)で欠けていた早期離職者からの回答について補完する。そうすることで、早期離職要因の構造的把握をさらに進め、早期離職の課題を明確化していきたい。また保育分野以外(看護・介護分野)での先駆的な早期離職予防への取り組みの調査も進めており、保育分野への応用が可能なところを早期離職予防モデル試案作成のための参考とする。このようにして3年目に作成を目指す早期離職予防モデル試案については、各領域で独自に早期離職予防活動を行っている保育者育成の専門家・保育施設の実践家に協力をいただき、様々な視点からその妥当性を検討する。そこで得た成果を、次年度保育関連学会において発表する。そして最終年度4年目で「保育施設と養成校と連携した新任保育者の早期離職予防モデル案」を構築する。研究者間で保育施設と養成校と連携した新任保育者の早期離職予防活動モデルのあり方を提言にまとめ、モデル開発の研究成果を国内の保育関連学会において発表する。2017年度に取り組んだ研究は2つある。1早期離職要因の全体像を統計的な観点から量的に捉えることと2新任育成のシステムづくりに向けて保育現場への調査と連携である。1については、2018年1月に熊本県下の認定こども園、保育所、幼稚園720施設に対してアンケート調査を実施した。アンケートについては、これまでの研究から、早期離職の要因として人間関係が多く挙げられるものの、そこには複合的な要因があり、特に保育環境(一クラスの集団規模や職員配置等)が大きく関わることがわかってきたため、同様の研究が進んでいる看護職の調査を参考にしつつ、保育業界に特徴的な質問項目を加えて「保育施設の職場環境と心理的傾向に関するアンケート調査」を作成した。また、多面的に捉えるために、管理職(施設長や中間管理職の主任)、中堅クラスの保育者、新任という立場が異なる三者からの回答を得ている。この調査により、早期離職理由と職場環境との関連について構造的に把握し、分析をまとめた公表は、保育関連学会で行うことを次年度の課題とする。2については、インタビュー調査を行っている。

調査の中で、仕事の楽しさを実感し、やりがいをもてるような職場づくりには、研修やサークル活動を通した関係づくりの中で、職員同士が学びあい理解しあえる体制づくりの必要性を確認した。また、連携保育施設との園内研修を通して、研修のあり方について考えたり、保育の質保証及び保育者の相談支援活動に取り組んだりした。その他、保育者間のチームワーク力の育成と併せて、保育者自身のセルフケア力の向上や共感的なコミュニケーションのスキルアップについての研修の場を提供したり、早期離職予防研究について先行している介護分野への調査も開始した。なお研究成果発表は、「熊本市保育園連盟東部ブロック研修会(2月)」、「くまもと産業復興プロジェクトフォーラム(3月)」で行った。当初の予定のアンケート調査を行うところまでは進んだが、最終的に分析し、成果をまとめるところまでには至っていない。しかしながら致命的な遅れではなく、予想よりも質問紙の回収が多かった(約30%の回収率)ことも原因の一つであるが、多面的に捉えられるように、予定より質問項目も増えているため、分析に時間がかかっている現状がある。貴重な情報収集ができているため、しっかりと分析を行いながら、今年度の研究でその遅れを取り戻していきたいと考えている。2018年度の取り組みは3つである。1保育施設の職場環境と心理的傾向に関する調査および分析、2新任育成のシステムづくりに向けて保育現場への調査・連携、3若手保育者の実践力向上につなげる場づくりである。1早期離職要因と職場・保育環境との関係把握のために、管理職、中堅クラスの保育者、新任という立場が異なる3つの職域からアンケートによる回答を得た。早期離職が多い保育施設と少ない保育施設との比較で特徴的だった点は、早期離職が多い保育施設は、3つの職域とも休息が取れていない傾向である点、管理者が職員の働き方に対し満足していない状況である点、中堅保育者は、自分が大切にされず働き方に窮屈さを感じていた点などであった。新任だけでなく中堅保育者が感じる仕事上の精神面・健康面への負担の大きさを表すアンケート結果となった。早期離職予防は、新任だけを考えれば解決するものでなく、新任指導担当の中堅保育者についても、その負担軽減のためのサポートや働き方を考えていく必要があることがわかった。2園内研修を通し研修のあり方について考え、保育者の相談支援活動に取り組んだ。見えてきた課題は、新任を同僚として受け入れていない現場が多かったことである。同僚性をどのように作っていけるか、新任育成が進んでいる保育施設のように、職員同士が学びあい理解しあえる体制づくりがどうすれば構築可能なのか、今後も調査を続けていく。3保育者同士が互いの思いに触れ、支え合える関係づくりの場「保育Cafe」をつくった。中堅保育者である保育アドバイザーからの助言で若手保育者の実践力向上につなげたり、若手・中堅・ベテラン、それぞれの世代の保育の悩みを整理し、適切な解決の道へと導いていけるための取り組みを試みたりした。研究成果発表は、「第20回保育士養成協議会九州ブロックセミナー熊本大会」、「くまもと産業復興プロジェクトフォーラム」で行った。アンケート調査により新任保育者の早期離職要因を構造的に把握していくところ(職場・保育環境が大きく関係していること)まで進んでいるが、分析が早期離職の課題を明確化するには至っていない。
グルコース計測能および自律インスリン送達能を持つ自己発電型マイクロニードルパッチ

本年度では、マイクロニードル発電パッチの発電デバイス部分に関して研究を行なった。マイクロニードルの酵素発電による発電量不十分の問題点を解決する為に、皮膚の熱を利用して、補助発電デバイスとして、熱電デバイスを作成する事を目的としていた。熱電デバイスを作る為には、その元になる熱電材料はZT値が10以上と予言されたPbS量子ドットを用いた。本年度では、量子ドットを用いた熱電変換材料の開発、とりわけ、量子ドットの配位子効果による導電性の向上に関して研究を行なった。量子ドットの導電性を上げる為には、量子ドットの集合構造制御が重要である。ランダム構造に比べ、整えた構造が高い導電性を示す。本年度では、ラングミュア・ブロジェット法により構造を精密に制御したPbS量子ドット膜を作成した。ラングミュア・ブロジェット法の溶媒(MeOH, DMSO, MeCN)の種類によって、量子ドットの集合構造(ランダム格子、正方格子、ハニカム格子)を制御する事が出来た。また、この正方格子集合構造を電気二重層トランジスタ測定および分光電気化学測定することにより、PbS量子ドットの量子輸送現象を初めて観測した。また、この様に構造制御されたPbS量子ドット膜は、極めて高い電子移動度(1.5 cm2 V-1 s-1)を示した。導電性が高く、なおかつ構制御された今回の量子ドット膜には、高い熱電変換性能が期待される。(1)量子ドットの集合構造制御法(ラングミュア・ブロジェット法)の確立により、量子ドット集合構造を精密に制御する事に成功した。また、整えた構造を持つPbS量子ドットはランダム構造に比べ高い導電性を示した。(2)量子ドットの分光電気化学測定法の確立により、量子ドットの量子化準位を観察する事に成功した。(3)論文1本、国際学会1件、国内学会3件の事績が得られた。目的:量子ドットの配位子効果による導電性の向上実験:(1)昨年度で確立された量子ドットの集合構造制御法(ラングミュア・ブロジェット法)を用いて、量子ドットの配位子効果を調べる。配位子全ては共役分子であり、共役分子の長さによって量子ドット集合構造を変化させ、量子ドットの導電性を上げる事を期待される。(2)量子ドット溶液作成可能な短い配位子を探す。その短い配位子を用いて、量子ドットの導電性を調べる。
SLAMとSIFTを利用した2. 5次元経路情報に基づく視覚障害者屋外誘導システム

SLAMを利用して屋内・屋外環境の2. 5次元地図を作成し、視覚障害者を目的地まで安全に誘導するシステムのプロトタイプを作成、評価した。作成したシステムはローカルナビゲーションサブシステムとグローバルナビゲーションサブシステムから構成されている。Pan斜め方向に装着した測距センサを利用し、歩行路面環境の地図を統合した2.5次元地図情報を作成した。繰り返し実験の結果、再現性の良いアルゴリズムであることを確認した。SLAMを利用して屋内環境の2次元地図を作成し、視覚障害者の白杖に装着したマルチスポットレーザ光を画像処理することで、白杖周辺の3次元情報を取得、視覚障害者を目的地まで安全に誘導するシステムを作成・評価している。システムはローカルナビゲーションサブシステムとグローバルナビゲーションサブシステムから構成されている。次のフェーズとして、環境を屋外環境に拡張する。歩行路面環境に変化が著しい屋外環境においては、マルチスポットレーザに基づくローカルナビゲーションのみで対応することは難しい。さらに、照明条件の変化が著しく、位置・姿勢の変化によるランドマークのマップマッチングに関しても困難が予想される。そこで、新たにPan斜め方向に装着した測距センサを利用し、歩行路面環境の地図を統合した、2.5次元地図情報を作成する。平成21年度は、購入備品である小型自律移動ロボットと測距センサを利用して、2.5次元経路情報を作成した。大学構内環境でデータ取得を行い、その解析結果より、高精度に2.5次元地図を作成できたことを確認した。効率的な実験遂行のために、簡潔な経路情報に基づくロボットの自律移動アルゴリズムを提案し、小型自律移動ロボットに実装を行った。さらに、2.5次元地図のビジュアライゼーション手法を提案し、コンピュータ画面上での可視化を容易にした。平成22年度は、購入備品である小型自律移動ロボットと測距センサを利用して、屋外環境の2.5次元経路情報を作成した。大学構内環境でデータ取得を行い、その解析結果より、高精度に、かつ、高速に2.5次元地図を作成できたことを確認した。効率的な実験遂行のために、人追従の自律移動アルゴリズムを提案し、小型自律移動ロボットに実装を行った。人追従の手法には、パーティクルフィルタと可変テンプレートマッチング手法を採用し、高速、かつ、ロバストな人追従を実現した。さらに、2.5次元地図のビジュアライゼーション手法を提案し、コンピュータ画面上でのロボットの位置姿勢と環境の可視化を容易にした。平成23年度は、平成22年度に作成した2.5次元地図システムを改良し、地図データサイズを小さくし、リアルタイムに、2.5次元地図を作成することを実現した。屋外環境で繰り返し実験を行い、再現性の良い地図作成アルゴリズムであることを確認した。人追従に関して、屋内環境ではkinectセンサの距離画像とRGB画像を利用して、小型自律移動ロボットが、一定の距離を保ち、正しく人追従を行うことを確認した。作成した2.5次元地図における自己位置推定方法に関しては、ベイズ推定を利用した。初期位置、初期方位が不明で、一意に自己位置が定まらない場合でも、複数の候補を確立分布で保持し、最終的に正しい自己位置を推定できることを確認した。
CCNファミリーの新規シグナルコンダクターとしての包括的分子基盤の解明とその応用

CCNファミリータンパク質が、オーケストラの指揮者(コンダクター)が様々の楽器を駆使してシンフォニーを奏でるが如く、「細胞外シグナルをハーモナイズさせるコンダクター」というべき新概念のタンパク質群であることを証明し、従来の細胞外シグナルネットワーク研究の刷新に繋がる成果を挙げた。また、同タンパク質の「調和ある組織再生」への応用と「異常発現で誘発される疾患の治療」へ向けての基礎データの集積という医学的応用に結びつく成果を挙げた。CCNファミリータンパク質が細胞外で交錯する種々のシグナルのオン・オフや強弱を制御することにより、その生物学的作用を発揮するシグナルコンダクターという新概念の分子であることをCCN2を中心にファミリー全体を包括的に捉えて証明する。ついで、その成果を再生医療への応用へと展開し、また、CCNタンパク質発現異常による疾患の治療薬開発のための基礎を築く。1)ヒト軟骨様細胞株HCS-2/8由来cDNAライブラリーを用いたYeast Two-HybridアッセイによりCCN2結合因子を単離したところ、軟骨特異的細胞外マトリックスマトリリン3およびアグリカンを同定した。また、成長因子としてはBMP-2と結合することを見いだした。2)(1)内軟骨性骨化過程での全CCNファミリーメンバーの局在を免疫染色で調べるとCCN1,2,3および6は増殖層から前肥大層に、CCN4と5は肥大層全域に分布していた。また、マウス軟骨芽細胞初代培養を用いた増殖・分化系でmRNAレベルの変動を調べると、ccn3がメンバー中もっとも早く、アグリカンmRNAと同時期にピークに達した。次いで、ccn1,2,6mRNAがピークに達し、ccn4,5は培養を続けるに従って、すなわち肥大化しても上昇を続けた。(2)In situ hybridizationおよび免疫組織学的手法を用いて、CCN2が二次骨化中心の形成にも重要な役割を果たしていることを明らかにした。(3)CCN2遺伝子ノックアウトマウス(KO)を用いて、CCN2が骨芽細胞分化と膜性骨化にも重要な働きをしていることを明らかにした。(4)CCN4/WISP1のスプライシングバリアントが成長板軟骨細胞分化の最終分化段階で高発現していることを見いだした。3)CCN2の3'-UTRに転写後制御に重要性な働きをするcic-エレメントが存在すること、このエレメントに結合してmRNAを不安定化させる40-KDaのタンパクが、CCN2が高発現する軟骨細胞の肥大期には減少することを示してきたが、このタンパクの精製に成功した。(1)CCN2による細胞外のシグナル伝達調節関連分子情報の総合解析とその検証計画に従い、(1)タンパク質アレイを用いた8000種を超えるヒトタンパク質とCCN2との分子間相互作用の解析データ(2)Phage Display SystemによるCCN2各モジュールに特異的に結合するペプチド配列データ(3)Yeast Two-hybridスクリーニングによるCCN2結合タンパク質を解析し、BMPおよびFGFシグナルに関連する複数の分子を当面の解析対象として選択した。これら分子はいずれも骨、軟骨形成に重要な役割を果たすとされるものである。現在までの解析ではBNP-2、およびFGFリガンドの一種がCCN2に強く結合することを固相結合法にて確認済みである。(2)CCN2とその関連分子との分子間相互作用のカイネティクス解析上記のBMP-2ならびにFGFリガンドについては、すでに表面プラズモン共鳴法によるカイネティクス解析を実施し、解離定数などのパラメータを決定した。(3)CCN2及び関連分子の加in vitroにおける機能検証ほか(1)BMP-2とCCN2を混合して軟骨細胞に作用させると、両者の増殖促進効果は抑制され、プロテオグリカン合成など分化促進効果は相加的に上昇した。(2)CCN2が軟骨細胞において低酸素下でHif1αを介してVEGFの発現を制御していることを明らかにした。(3)メカニカルストレスが軟骨細胞においてCCN2の発現を誘導することを見いだした。(4)CCN2が骨の再生や耳介軟骨の再生に重要な働きをしていることを明らかにした。(5)CCN2が幹細胞のヒドロキシアパタイトへの接着を促進することにより骨再生を促進することを見いだした。(6)CCN2のmRNAの3'-UTRに存在するcis-エレメントに結合してmRNAを不安定化させる40-KDaのタンパクがヌクレオホスミンであることを明らかにした。(1)タンパク質アレイ、Phage display system、Yeast two-hybridsystemによる、網羅的解析結果からは多数CCN2と相互作用するタンパク質候補が得られた。そこでまずは骨・軟骨組織に焦点を絞り、候捕タンパク質を絞り込んで、それらを分子ネットワークの中に位置づける作業に入った。具体的にはタンパク質アレイで結合が示されたEphA4、FGF受容体2および3、Phage displayで結合の可能性が認められたRNK、MHC II型などが絞り込まれた候補に含まれる。

(2)上記分子とCCN2との結合を、表面プラズモン共鳴法によって定量的かつ動的に解析した結果、RANK、FGFR2およびFGFR3とCCN2の強い直接結合が確認され、解離定数が弾き出せた。(3) CCN2ノックアウトマウスから軟骨細胞を分離培養し、マイクロアレイによって遺伝子発現を網羅的に解析した結果、vimentin遺伝子に正常と比して20分の1に至る発現低下がみられた。(4)上記手法をNov/CCN3にまで拡大適用し解析を進めたところ、意外にもCCN2との結合を示すデータが得られた。(5) Yeasttwo-hybridスクリーニングで、CCN2のN-末IGFBPとVWCモジュールがアグリカンのG3ドメインに結合することを明らかにした。また、リコンビナントIGFBP-VWCペプチドがリコンビナントTSP-CTペプチドに比べ強力に培養軟骨細胞のアグリカン産生を促進することを見いだした。(6)ニコチンが歯肉線維芽細胞および歯根膜細胞のCCN2とI型コラーゲンの産生を促進することを見いだし、喫煙による歯周線維症の発症にCCN2を介するコラーゲン合成の亢進が関与していることを示唆した。(1)汎用表計算ソフトウェアを用い、CCN2を核とした細胞外シグナル伝達ネットワークのin silicoモデリングシステム構築のための、基礎アルゴリズムの検討に着手した。すなわち、4つのモジュール機能を「独立」とみなし、解離定数の逆数の対数とシグナル伝達強度との間にリニア相関を仮定したモデルの検証から開始している。(2)CCN2とFGF2の相互作用がCCN2のCTモジュールを介していること、またCTモジュール単独でもFGF2と強く結合することを新たに見出した。さらにこのCCN2-FGF2相互作用が、軟骨細胞におけるFGF2の機能を抑制的に制御することも明らかにした。(3)CCN2がDC-STAMPと結合することにより、前駆破骨細胞の融合を促進し、破骨細胞形成を促進することを見いだした。また、CCN2結合因子の一つとして、昨年報告したRANKに加え、そのデコイ受容体であるOPGともCCN2が結合することを発見した。続いてCCN2がRANKを介した破骨細胞形成シグナル伝達を増強することも見出した。(4)低酸素下でCCN2遺伝子の3'-UTRに存在するcis-エレメントCAESARに結合してその遺伝子発現を上昇させるタンパク質を精製し、グリセロアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)であることを見いだした。(5)CCN2に続いて、軟骨組織でCCN3を特異的に強発現するトランスジェニックマウスを作製、系統維持システムを確立し、表現型の解析の基盤整備を完了した。(6)新たに導入したセルイメージアナライザーを援用し、細胞に蓄積されたCCN2産生量の定量評価システムを確立した。これをELISAシステムと併用し、軟骨細胞からのCCN2産生を増強する小分子化合物をスクリーニングしたところ植物アルカロイドの一種harmineを得た。
恐竜化石産出地域における生涯学習プログラムの開発と体制の構築

恐竜化石を産出する基礎自治体に設置された博物館における生涯学習プログラムについて、インターネットを介して状況を調査するとともに、一部(北海道むかわ町、兵庫県三田市、丹波市、丹波篠山市、熊本県御船町)では、現地にて担当者に聞き取り調査を実施した。現時点では限られた情報ではあるが、化石発掘体験や化石レプリカ作製体験は学芸員を主体とした取り組みのほかに、博物館とは別の組織が実施する傾向が増加していることや、その開催頻度や体験料、実施場所に有意な差があることが分かった。このことは、近年の地方創生の取り組みによる各施設の役割の変化や、学術分野と観光的要素が強い分野との境界が明確化してきていることを示すものかもしれない。今後は現地調査を継続し情報を増加させ、更なる検証に努めたい。兵庫県丹波市内の施設で実施されてきた生涯学習プログラムについて、過去5年間の定員に対する参加者数の変化を集計した。その結果、コンテンツにより対策が必要と言えるものがあることが分かった。また、同施設において、平成30年度の生涯学習プログラムの体験者に、体験したいコンテンツについてアンケートを実施したところ、化石レプリカ作製体験や恐竜ジオラマづくりが上位となったため、内容を更に検討し、開発を進めている。そのコンテンツの実施主体である同施設の職員には、コンテンツの構築や実施の経験を積んでもらっている。化石発掘体験を開催している同市内の外部団体が事業の拡大を検討しており、上記の施設と調整しながら、コンテンツが定着できる体制の検討を進めたい。また、地域住民に対して、地元産化石や化石の見分け方などのセミナーを実施した。これらを通して、専門家が不在の地域では恐竜を活かした取り組みを実施したいという希望はあるが、その具体的な方法に苦慮している実態が見えてきた。平成30年度は、所属施設における突発的かつ大規模な事業が複数件生じたことや、調査を予定していた地域(北海道むかわ町)において大規模な震災が発生したことにより、初年度に予定していた全ての地域において現地調査をすることは困難であった。本件について、令和元年度に継続して調査を行う予定である。丹波市内の施設で実施されている生涯学習プログラムについて、過去の参加者数の集計を実施するとともに、平成30年度の受講者に対してアンケートを実施することで、対象者が期待するコンテンツを把握することができ、予定通り、現在は新規コンテンツの開発を進めている。地域住民への教育を通して、今後の実施体制の検討も予定通り進めることができた。今後は、日本国内の恐竜化石産地における博物館で実施している生涯学習プログラムの現地調査について継続して実施し、現場の声を収集することに努め、全国の動向を明瞭化していきたい。丹波市及び丹波篠山市内の施設において、生涯学習プログラムの受講者に対して、継続してアンケートを実施するとともに、新規開発コンテンツの試験運用を開始する。試験運用中は受講者からの意見を積極的に取り入れ、かつ持続可能なコンテンツとして、体制や内容の改善に努めることとする。また、日本全国の施設から収集した化石発掘体験や化石レプリカ作製体験の情報に基づき、丹波市及び丹波篠山市内で同コンテンツを開催している団体の構成員と協議を行う。地域住民へのセミナー等の基礎教育も継続する。

今後は、日本国内の恐竜化石産地における博物館で実施している生涯学習プログラムの現地調査について継続して実施し、現場の声を収集することに努め、全国の動向を明瞭化していきたい。丹波市及び丹波篠山市内の施設において、生涯学習プログラムの受講者に対して、継続してアンケートを実施するとともに、新規開発コンテンツの試験運用を開始する。試験運用中は受講者からの意見を積極的に取り入れ、かつ持続可能なコンテンツとして、体制や内容の改善に努めることとする。また、日本全国の施設から収集した化石発掘体験や化石レプリカ作製体験の情報に基づき、丹波市及び丹波篠山市内で同コンテンツを開催している団体の構成員と協議を行う。地域住民へのセミナー等の基礎教育も継続する。平成30年度は、所属施設における突発的かつ大規模な事業が複数件生じたことや、調査を予定していた地域(北海道むかわ町)において大規模な震災が発生したことにより、初年度に予定していた全ての地域において現地調査をすることは困難であったため、次年度使用額が生じた。本件については、次年度に予定地域にて現地調査を行うために使用する予定である。
前癌肝細胞と親脂化膜によるハイブリッド型人工肝補助装置開発の研究

化学発癌によって形成されたHN細胞を分離し、これをアルギン酸カルシウム膜で包んだものを代謝のリアクターとする肝機能補助装置を作成、疎水性のポリエチレン中空糸膜のパラフィン充填による親脂化膜を介して、脂溶性毒素フェノールの代謝除去を試みた。HN細胞の代謝能としては、NADPH-Cyt.C Reductase活性で、通常の肝細胞の1.7倍の高値を示し、実験動物に慢性肝障害モデルである門脈下大静脈吻合を行うことによっても約1.8倍の活性増加が得られたことから、この両者の組み合わせによりさらに高い薬物代謝活性を有する細胞が得られる可能性が示唆された。しかし、このHN細胞の分離と代謝のリアクターに適した形態としてのゲルビーズ化については、HNミンス+コラゲナーゼ消化では回収率が悪く、HNミンスを直接アルギン酸カルシウムに包んで直径約2mmの比較的大きなゲルビーズをつくらざるを得なかった。このHNゲルビーズを利用した親脂化膜を介するフェノールのグルクロン酸抱合については、代謝産物は確認されたものの、期待された量には達しなかった。その原因として、十分に分離されない細胞群をアルギン酸膜で被包したために、HNゲルビーズのCO_2インキュベータ-内での48時間の培養で、70-80%の細胞が核萎縮、細胞壊死を示したように、酸素化が不十分であったことが考えられた。HN細胞を利用する利点は、腫瘍系細胞の持つ保存性、増殖性の高い点を期待しながら、必要とする代謝活性を酵素誘導を通じて高めることができる点にある。しかしこの細胞群の代謝のリアクター化で問題となったのは、細胞の遊離化であった.HN細胞を肝機能補助に用いるには、この細胞の効率的な遊離化が不可欠と考えられた。実験動物にDiethylnitrosamine(DEN)を経口投与し、化学発癌を試みたが、これのみではγ-GTP染色陽性のHyperplastic nodule(HN)の形成が悪く、これに門脈下大静脈吻合(Eck)を加えることでHN形成が促進されるかどうかを検討した。実験群1:Eck+DEN(150mg/kg),実験群2:Eckのみ,実験群3:DEN+Phenobarbital(0.5g/L飲水),実験群4:DENのみ,の4群について、実験動物の肝表面上のHN形成を3か月間観察し、屠殺後、肝組織における薬物代謝酵素活性、γ-GTP染色によるHN形成率を検討した。NADPH-Cyt C Reductase活性は、実験群4の40±6(U/g protein)に対し、実験群1では55±7(U/g protein)と増加を認め、γ-GTP染色によるHN形成率も、実験群4では非常に少ないものの、実験群1では明らかに多くの結節を認めた。しかし、3か月のincubation timeにしては、HNの形成が不十分なため、これを短縮させる目的で、DENと同様に化学発癌を引き起こす2-acety1aminofluorene(AAF)を食餌に混入させる方法による化学発癌を検討した。これによると2か月間で、DENによる化学発癌以上の結節を回収することができた。この実験モデルよりHNを切り取り、コラゲナーゼで処理して細胞分離を行ない、アルギン酸ナトリウムによる被包化を行なった。HN由来肝細胞は、通常の遊離肝細胞のように完全分散は困難であったが、フラグメント状になり、アルギン酸ナトリウムによる被包化にも問題なかった。被包化HN由来細胞の解毒能をアンモニア負荷試験で確認したところ、尿素合成能を認め、人工的腫瘍化肝細胞株による肝機能補助リアクター作成の可能性が示唆された。代謝のリアクターとして用いる高機能肝細胞を得ることが先決問題であり、この肝細胞の効率的採取および機能の評価に重点を置いた。

HNの形成には操作の利便性から2-acetylaminofluorene(AAF)を食餌に混入させる方法を用いた。AAF投与後4-6カ月の実験動物のHN細胞を取り出し、その機能評価を行った。GPTはコントロール226±27U/g proteinに対し、結節部166±55,非結節部181±30U/g proteinとHN作成動物の肝トランスアミナーゼ活性値の低下傾向がみられた。これと対照的に、γ-GTP活性は、コントロール10±15U/g proteinに対し、結節部533±238,非結節部310±57U/g protein±とはるかにHN動物群で高値であり、しかも結節部により高い活性が認められた。薬物代謝活性の一つである、NADPH-Cyt.C Reductaseは、コントロール31.3±7.4U/g proteinに対し、結節部53.4±9.0U/g proteinと高値を示したものの、非結節部では21.0±2.8U/g protteinだった。薬物代謝活性はやはりHN形成動物の結節部に高く、これを取り出してハサミでミンスした後、遊離肝細胞分離に使用する溶液を用いて、50mlの0.05%コラゲナーゼ溶液で37°C10分間消化したが、細胞の回収率は10%前後と非常に低かった。そこで、ミンスしたHN結節を直接アルギン酸カルシム膜で被包したものを利用することにした。この被包HNゲルビーズの代謝活性としてアンモニア負荷試験を行った。被包HNゲルビーズは2時間で負荷量の32%のアンモニア除去能を示した。さらに親指化膜を介した血清中のフェノールのグルクロン酸抱合能をも示した。しかし、このHNゲルビーズをCO_2インキュベータ-内でWE培地を用いて48時間培養したところ、70-80%の細胞がビーズ内でnecrosisとなっていることがわかった。HN細胞のゲルビーズ化および培養にさらに工夫が必要と考えられた。
修飾シリカ表面に固定化した金属クラスターによる不均一系不斉ヒドロホルミン化反応

トリスヒドロキシメチルフォスフィン(THP)で修飾したシリカ表面に固定化したRh_4(CO)_<12>,Ir_4(CO)_<12>(それぞれRh_4/THP/SiO_2及びIr_4/THP/SiO_2)はヒドロホルミル化に高活性であり、穏和な条件(300-350K,1気圧以下)でヒドロホルミル化反応が進行する。さらに選択率も極めて高く、98%以上の選択率でアルデヒドが生成する。EXASF,IRを用いたキャラクタリゼーションから、Rh_4及びIr_4クラスターは2つのTHPに配位されることによってその骨格構造を保持したまま固定化され、固定化することによってその構造に歪みが生ずることがわかった。Rh_4(CO)_<10>(THP)_2などの歪みを持たないクラスターとの活性の比較から、固定化によって生じたクラスター骨格の歪みが高活性、高選択性の原因であることが明らかになった。Rh_4/THP/SiO_2及びIr_4/THP/SiO_2上の金属クラスターは酸化物表面に強く固定化され、有機溶剤に懸濁してもクラスターの溶出はみられなかった。Rh_4/THP/SiO_2は固液相のヒドロホルミル化にも活性を示し、スチレン、シクロヘキセン、などのヒドロホルミル化が370K以下で進行し、選択性良くアルデヒドが生成した。Rh_4/THP/SiO_2をBINAP,DIOPなどの不斉配位子で修飾し、スチレンのヒドロホルミル化反応を行ったところ、若干(3-7%ee)の光学選択性がみとめられた。
日本語複合語解析における語彙の概念構造の構築

初年度の研究成果で語彙概念構造をある基準に従って動詞に付与可能であることならびにその構造が複合名詞内の語の係り関係に関与していることを明らかにした.本年度はまず初年度で作成した最新の語彙概念構造辞書を利用した複合名詞解析モデルの精度についてまとめ2つの国際会議で発表を行なった.次に付与作業を続けながら問題点を整理し語彙概念構造の理論的な構築の背景について見直しを行なった.その結果,語彙概念構造がもつ情報は動詞の項構造,アスペクト分析による語彙としての分類,認知意味論に基づく意味概形の掲示の3種類であることを明確にすることができた.本年度の後半でこれに基づいた見直しから従来うまく付与できなかった動詞について再考察を行ないその結果を3月の言語処理学会の予稿集にまとめた.さらに大きな成果として作成中の語彙概念構造辞書を他の言語処理に利用する申し出を奈良先端科学技術大学院大学の自然言語処理研究室から受けた.これは本研究の辞書が構文構造に直結した項構造と意味関係の情報を付与している点が評価されたことによる.翻訳のための言葉の言い換えに語彙概念構造辞書を利用するもので,意見交換を行なう中で概念構造がうまく働く部分と働かない部分が明らかになり検討を加える材料を得ることができた.この成果については同じく3月の言語処理学会の発表論文集で奈良先端大降幡氏を筆頭とした論文で発表を行なう.語彙概念構造辞書は約1300語の日本語サ変名詞について分析を行なっておりこの3月からウェブ上に公開し更新していく.語数としては少ないが頻出語と機能動詞が重要であることを奈良先端大との処理モデルの研究から明らかになり,最終的な辞書の整理の段階で機能動詞に対する付与を重点的に行なった.語構成に関与する意味記述の理論的アプローチとして,語彙概念構造が言語学の分野で最近発展してきている.先行研究において,語彙概念構造が複合名詞解析モデルに有用な意味記述となりえる見通しが得られたため,本研究費用を利用して,モデルの基本となる語彙概念構造の付与をより広い単語に対して付与し理論の検証,また語彙意味付与技術の確立を目標とした.本科研費用を利用した言語学を専攻する知識提供者との共同作業で,約500語のサ変名詞について語彙概念構造の付与を行った.初年度である今年度は付与技術における問題の整理から始めた.その結果,当初予定した枠組みで多くのサ変名詞に語彙概念構造が付与可能であること,特に言語学上でよく使われる言い回しによる判定が有効に働いたことがわかった.しかしながら,語彙概念構造付与に直接結びつく,アスペクト分析と動詞の項の決定において,言い回しでは捉えられない部分があり,問題であることが明らかになった.具体的には継続動作における終了点の状態の解釈で,通常終了状態は文章上の「に」格相当でさせる場合が多いが,「に」格自身の定義が理論上まだ解決していないことから,最終的な判断は人間の印象に頼る必要があることが明らかになった.この部分においては次年度の作業前に理論的かつ現実的解決案を提示する予定である.しかしながら当初心配された語彙概念構造の種類の著しい増加はみられなかった.研究成果発表の実績として本費用を利用して用語に関する国際会議COMPUTERM2002に本研究の発表を行うことができた.さらに,本費用を利用して情報処理学会論文誌に研究成果を公表することができた.また,理論研究分野への寄与として日本英語学会で本研究内容を発表し処理モデルからの理論の問題点について議論した.初年度の研究成果で語彙概念構造をある基準に従って動詞に付与可能であることならびにその構造が複合名詞内の語の係り関係に関与していることを明らかにした.本年度はまず初年度で作成した最新の語彙概念構造辞書を利用した複合名詞解析モデルの精度についてまとめ2つの国際会議で発表を行なった.次に付与作業を続けながら問題点を整理し語彙概念構造の理論的な構築の背景について見直しを行なった.その結果,語彙概念構造がもつ情報は動詞の項構造,アスペクト分析による語彙としての分類,認知意味論に基づく意味概形の掲示の3種類であることを明確にすることができた.本年度の後半でこれに基づいた見直しから従来うまく付与できなかった動詞について再考察を行ないその結果を3月の言語処理学会の予稿集にまとめた.さらに大きな成果として作成中の語彙概念構造辞書を他の言語処理に利用する申し出を奈良先端科学技術大学院大学の自然言語処理研究室から受けた.これは本研究の辞書が構文構造に直結した項構造と意味関係の情報を付与している点が評価されたことによる.翻訳のための言葉の言い換えに語彙概念構造辞書を利用するもので,意見交換を行なう中で概念構造がうまく働く部分と働かない部分が明らかになり検討を加える材料を得ることができた.この成果については同じく3月の言語処理学会の発表論文集で奈良先端大降幡氏を筆頭とした論文で発表を行なう.語彙概念構造辞書は約1300語の日本語サ変名詞について分析を行なっておりこの3月からウェブ上に公開し更新していく.語数としては少ないが頻出語と機能動詞が重要であることを奈良先端大との処理モデルの研究から明らかになり,最終的な辞書の整理の段階で機能動詞に対する付与を重点的に行なった.
映像の言語化と学習に関する研究

4台のHDカメラでサッカープレーを撮影し、選手とボールを自動抽出・追跡できるようになった。その結果得られた選手とボールの情報を基に、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」という4つの状況を、HMM(隠れマルコフモデル)で学習することにより、これらを高精度に認識できるようになった。この結果を用いて、ディジタルカメラワークや解説生成の研究を行い、ルールを自動学習する展望を得た。現在見ている状況を、人が伝達するという行為には、その状況を理解し、言語化して発声するというプロセスが含まれている。このような情報伝達のメカニズムをコンピュータで行うには、(A)現実に起こっている状況を視覚的に理解する、(B)理解した状況を言語化して音声で表現するといった処理が中心となる。さらに、(C)状況の原因や今後の予測を解説として言語化し、(D)理解した状況を図や映像として再表現する、といった機能が必要となる。また、コンピュータが状況を理解できるためには、(E)状況分析の方法を実例から自動学習するといった機能も必要である。平成25年度は、(E)状況分析の学習と、(B)状況の言語表現について研究を行った。(E)状況分析の学習では、「ゴール」や「コーナーキック」といった試合のイベントに関する用語をリストアップし、この用語が用いられている映像を多数収集した。これを基に、イベントが発生した時点を、ホイッスルの存在とボールがラインを割ったかどうかの判定により検出する方法を提案し、適合率94.9、再現率96.1を得た。(B)状況の言語表現については、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」といったイベントをHMMで学習して認識を行い、言語出力する方法を提案した。この結果、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」それぞれを、81.6%、72.0%、80.9%、82.5%の精度で認識することができた。平成24年度は、(A)状況の視覚的な理解について研究を行った。試合の状況は、選手とボールの関係、選手と選手の関係で表現されるが、複数選手がオクルーションを起こしている場合には、選手の追跡に失敗し易い。そこで、オクルージョンにロバストな選手追跡を行うために、時間状況グラフにガイドされたパーティクルフィルタによる新しい選手追跡手法を提案した。従来のパーティクルフィルタによる選手追跡では、映像のフレーム間で複数選手の位置情報を用いていないため、一度対象を見失うと再度発見するのが困難であるという欠点があった。そこで、複数選手の位置情報を時間状況グラフとして表現しておき、これにガイドされる形でパーティクルフィルタを実行すれば、オクルージョンが起こっても選手の誤検出を大幅に減らすことができる。評価実験では、実際の視点固定単眼サッカー映像に対して追跡実験を行い、時間状況グラフを用いないパーティクルフィルタによる選手追跡と、提案手法の時間状況グラフを用いたパーティクルフィルタによる選手追跡を比較した。その結果、従来手法に比べて提案手法の追跡精度は7.35ポイント向上した。このような情報伝達のメカニズムをコンピュータで行うには、(A)現実に起こっている状況を視覚的に理解する、(B)理解した状況を言語化して音声で表現する、(C)状況の原因や今後の予測を解説として言語化し、(D)理解した状況を図や映像として再表現する、(E)状況分析の方法を実例から自動学習するといった機能も、必要である。平成26年度は、(D)と、(C)について研究を行った。(D)の状況の映像表現では、昨年度の研究により、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」に関して状況認識ができているので、その状況を分かり易く再現するために、仮想的なカメラワークを付与する研究を行った。(C)状況の解説については、状況を形成している個々の選手とボールの関係や、どの選手からどの選手にパスが渡されたか、などの情報が重要である。この情報は、「ゴールキック」などの状況認識で用いているボールの位置と速度、選手の存在位置の情報だけでは、取り出すことができない。そこで、選手とボール、選手と選手の関係、ボールの移動について、グラフ表現する研究を行った。この挑戦的萌芽研究を通して、4台のHDカメラでサッカープレーを撮影し、選手とボールを自動抽出・追跡できるようになった。

また、その結果得られた選手とボールの情報を基に、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」という4つの状況を、HMM(隠れマルコフモデル)で学習することにより、これらを高精度に認識できるようになった。この結果を用いて、ディジタルカメラワークや解説生成の研究を行い、ルールを自動学習する展望を得ることができた。パターン認識昨年度に研究を行ったボール追跡の方法を基に、ボールがラインを割ったかどうかを判定する処理と、ホイッスルの音響信号をMFCC(Mel-frequency Cepstrum Coefficient)で分析し、HMMによりその存在を判定する処理を実装し、イベントの検出率を適合率94.9、再現率96.1で達成している。また、昨年度に研究を行なった選手の検出を基に、16ブロックに分割されたコートの各ブロックにおいて、選手が存在している割合を計算し、これをフレームの特徴としてHMMで学習した。その結果、「ゴールキック」、「コーナーキック」、「フリーキック」、「スローイン」のイベントを、それぞれ81.6%、72.0%、80.9%、82.5%という高い精度で認識した。イベント認識のおいては、これまで1台のカメラでハーフコートを撮影していたが、今回、4台のカメラを用いてフルコートを撮影して、イベント認識を行っている。サッカーの試合における状況理解は、選手とボールの関係、選手と選手の関係で表現される。選手と選手の間ではオクルーションが常に起こっており、正確に選手を追跡することは困難な課題であった。この問題に対して、パーティクルフィルターは選手を追跡する有効な方法であったが、他の選手との関係を考慮していないため、追跡を誤ると復元することができなかった。この問題に対して、追跡状況をグラフとして表現し、選手全員の時間的な状況をとらえることで、オクルーションが起こっても、これまでのコンテキストから、選手を正確に追跡できるようになった。このことから、研究は目的達成においておおむね順調に進展していると考えられる。イベント認識の精度向上、およびイベントの種類を増やしていく予定である。また、現在、サッカーの試合は1試合を対象としているが、多くの試合の映像を収集し、イベント検出とイベント認識を行う予定である。姿勢推定では、人物の画像をHOG(Histograms of Oriented Gradients)特徴で表現し、身体の関節角度24個を、重相関分析によりボトムアップ的に3次元推定する方法について研究を進めている。また、これを初期推定値として、パーティクルフィルターにより、精度の高いトップダウン3次元姿勢推定法も研究中である。現在、歩く、手を上げる、立ち止まるといった動作認識が可能である。この研究を拡張して、キックやヘディング、反則、スローインなどの動作認識を行う予定である。物品の購入が予定より少なかったため、残金が生じた。研究遂行のための物品の購入、および情報収集・研究発表のための旅費として使用する計画である。旅費等の使用額がやや少なく、未使用額が生じた。次年度は、情報収集に予算を使う予定である。
キャリアマイクロエンカプセレーション 〜鉱山汚濁水発生防止のための新しい方法〜

本研究では,鉱山酸性汚濁水の発生を防止する新しい方法としてキャリアマイクロエンカプセレーション(Carrier Micro Encapsulation, CME)を提案する.本法では,地殻中に存在するTiO_2などの鉱物中のTiを有機キャリアで水に可溶化して,汚染源となる黄鉄鉱FeS_2などの表面に吸着させた後,キャリアを分解して化学的に安定なTiO_2薄膜で汚染源を被覆し,水や空気から遮蔽する.昨年度の結果に基づき,Tiとの錯体形成能力や酸化分解性に優れたカテコール(1,2-dihydroxybenzene, C_6H_4(OH)_2)をキャリアとして選択し,黄鉄鉱粉末(粒子径5375μm)の溶解に対するCMEの効果を振盪フラスコ法によるモデル実験で調べた.実験は天然Ti鉱物の代替物として試薬アナターゼ(TiO_2)5kg/Lを用いて,黄鉄鉱-溶液比0.6kg/L,温度25°C,大気下で行った。CMEを施した実験(カテコールとTiO_2を添加した実験)では,黄鉄鉱表面にTiO_2あるいはTi(OH)_2の被膜が形成され、対照実験(カテコールとTiO_2の双方あるいは一方を添加しなかった実験)に比べて黄鉄鉱の溶解量(硫酸とFeの溶出量)が少なくなり,pHの低下が緩和された.黄鉄鉱溶解に対するCMEの抑制作用は,カテコール添加濃度0.01kmol m^<-3>以上,pH47の範囲で発現した.また,別の実験では,Ti-カテコール錯体は代表的な造岩鉱物である石英SiO_2には吸着せず,黄鉄鉱に選択的に吸着することが確認され,黄鉄鉱の周辺に石英などが共存してもCMEの効果は低下しないものと推定された.これらの結果は,CMEが鉱山の廃さい堆積場や掘削跡地に存在する黄鉄鉱の溶解を抑制し,酸性汚濁水の発生防止に役立つことを示唆している.本研究では,鉱山汚濁水防止のための新しい方法としてキャリアマイクロエンカプセレーシヨン(Carrier Micro Encapsulation, CME)を提案する.本法は,地殻中に存在するTiO_2などの鉱物中のTiを有機キャリアで水に可溶化して,汚濁水発生源となる黄鉄鉱FeS_2などの表面に吸着させた後,キャリアを分解して汚染源鉱物をTiO_2薄膜で被覆し,水や空気から遮蔽するものである.本年度は,CMEの原理を確立することを目的として一連の研究を実施した.まず,キャリア候補物質として芳香族系化合物5種(フェノール,カテコール,レシルノール,ヒドロキノン,ピロガロール,ヒドロキシヒドロキノン,フロログルシノール)およびクエン酸回路物質6種(クエン酸,フマル酸,2-オキソグルタン酸,L-リンゴ酸,コハク酸,'オキサロ酢酸)を選定し,そのTiO_2溶解能について検討した.カテコール,ピロガロール,ヒドロキシヒドロキノンおよびクエン酸はTiO_2中のTiを錯体として可溶化した.次いで,これらの物質を使って可溶化したTiの黄鉄鉱表面への吸着について,振とうフラスコ吸着実験,サイクリックボルタンメトリ等の手段で調べた.酸化困難なクエン酸をキャリアに用いた場合,Tiは黄鉄鉱に吸着しなかったが,カテコール,ピロガロール,ヒドロキシヒドロキノンは黄鉄鉱上で酸素によって酸化分解され,Tiを黄鉄鉱に吸着させた.SEM-EDX分析の結果,カテコールをキャリアとしてCME処理を施した黄鉄鉱粒子の表面にTiとOが存在することが確認され,有機キャリアを用いたCMEで黄鉄鉱表面にTiO_2あるいはTi (OH)_4被膜を生成できることが示された.本研究では,鉱山酸性汚濁水の発生を防止する新しい方法としてキャリアマイクロエンカプセレーション(Carrier Micro Encapsulation, CME)を提案する.本法では,地殻中に存在するTiO_2などの鉱物中のTiを有機キャリアで水に可溶化して,汚染源となる黄鉄鉱FeS_2などの表面に吸着させた後,キャリアを分解して化学的に安定なTiO_2薄膜で汚染源を被覆し,水や空気から遮蔽する.昨年度の結果に基づき,Tiとの錯体形成能力や酸化分解性に優れたカテコール(1,2-dihydroxybenzene, C_6H_4(OH)_2)をキャリアとして選択し,黄鉄鉱粉末(粒子径5375μm)の溶解に対するCMEの効果を振盪フラスコ法によるモデル実験で調べた.実験は天然Ti鉱物の代替物として試薬アナターゼ(TiO_2)5kg/Lを用いて,黄鉄鉱-溶液比0.6kg/L,温度25°C,大気下で行った。CMEを施した実験(カテコールとTiO_2を添加した実験)では,黄鉄鉱表面にTiO_2あるいはTi(OH)_2の被膜が形成され、対照実験(カテコールとTiO_2の双方あるいは一方を添加しなかった実験)に比べて黄鉄鉱の溶解量(硫酸とFeの溶出量)が少なくなり,pHの低下が緩和された.黄鉄鉱溶解に対するCMEの抑制作用は,カテコール添加濃度0.01kmol m^<-3>以上,pH47の範囲で発現した.また,別の実験では,Ti-カテコール錯体は代表的な造岩鉱物である石英SiO_2には吸着せず,黄鉄鉱に選択的に吸着することが確認され,黄鉄鉱の周辺に石英などが共存してもCMEの効果は低下しないものと推定された.

これらの結果は,CMEが鉱山の廃さい堆積場や掘削跡地に存在する黄鉄鉱の溶解を抑制し,酸性汚濁水の発生防止に役立つことを示唆している.