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小学校低学年期の合科・総合的学習の国際比較と実態調査研究

低学年期の合科・総合的な学習の国際比較として、中・豪・露・米・日の特定地域における教育機関への聞き取り調査により、実態を明らかにすることを目的とした。具体的には1小学校低学年期に特有な学習領域が教育課程構築にもたらす影響、2就学前、幼児教育との接続の実態と、学校・教師の意識、3中学年以降への接続の実態である。いずれも実際の授業は教師主導で、子どもの主体性は活動主義に限定される課題があった。発達特性を生かしたり、カリキュラム構築に子どもを参画させたりする意識は乏しい。また国家・郷土のアイデンテティーヘの方向付け、リテラシーの獲得、間接教材による活動主義、ICT活用は共通して重点化されていた。2012年度の中国(北京市)、ロシア(モスクワ・ノヴォシリビスク)、アメリカ(メリーランド州)での調査、及び国内調査で収集した資料や研究者・学校関係者からの聞き取り、授業記録等を整理するとともに、研究協力者間で共有し共通理解を図った。このうち特に中国調査と国内調査の成果の一部を、日本社会科学会にて研究協力者とともに共同発表を行った。また、2013本年度は豪州でヴィクトリア州メルボルン市とクイーンズランド州ケアンズ市で調査を行った。メルボルンではアバーフェルィデー小学校、カールトン小学校において授業参観を行うとともに、同校の総合・合科に関わる教育について教職員から聞き取り調査を行った。さらにメルボルン大学、モナッシュ大学にてそれぞれ研究者よりオーストラリアの教育の現状とともにヴィクトリア州の総合・合科に関わる教育の現状と課題について聞き取りを行った。ケアンズではジェームズ・クック大学にて研究者よりクイーンズランド州の小学校カリキュラム開発の現状と課題、特に総合・合科に関わる教育について聞き取り調査を行った。さらに研究分担者会議と合わせて京都市内にてシドニー・マッコーリー大学の研究者よりサウスウェールズ州のearly years educatonの現状と課題を聞き取り調査を行った。12月に桑原清(研究分担者)がロシア共和国モスクワ市立第825番教育センター・11年生学校での生活科〔4年生〕、技術〔6年生〕の授業観察・ビデオ撮影とともに教師に対する聞き取り調査を行った。また、ロシア国立文学・芸術文書館およびドーム・クニーギにおいて教科書、補助教材、家庭学習ノートの購入、労働教育に関する資料の収集を行った。2月には佐藤有(研究分担者)が米国メリーランド州モンゴメリ郡の教育局への聞き取りと同郡の2つの小学校及びCaver郡公立学校群の1小学校の授業参観と教師への聞き取りを行うとともに、子どもの保護者からの聞き取りも行い、資料収集に当たった。3月には前田賢次(研究代表者)・木全清博・倉持祐二(研究分担者)が北京市精誠小学校、北京市北航幼稚園で授業及び行事等の参観と、学校関係者への聞き取り調査および資料収集を行った。また北京市の生涯教育に関わる機関である中関村学院で「品徳と生活」や、「総合実践活動」への連携の実態や課題について関係者から聞き取りを行うとともに、中国教育科学研究院では、中国の小学校低学年を中心に教育課程構築の理念や実態、課題について五人の研究者から聞き取りを行い、資料収集を行った。これらの事前調査の報告や資料共有と研究打ち合わせを図るべく1月には伊那市立生涯学習センターにおいて共同研究者会議を開催した。また、長野市立伊那小学校の公開学習指導研究会に参加し、生活科・総合学習の授業撮影をするとともに実践資料の収集を行った。本研究は日・米・露・中・豪の1小学校低学年期における合科的、総合的な教科や領域の設計が教育課程構築もたらす影響、2就学前、幼児教育との接続の実態と、学校・教師の意識、3中学年以降への接続の実態、の3点について比較と分析を行うことを目的とした。中国では低学年(下学年)は13年にあたるが「品徳と生活」科は北京市では12年で週2時間配当されており、現場教師たちはこの教科で「品徳観」の育成を「担任の職責」ととらえていた。中国教育科学研究院の研究者は「学校化・総合化・整合化」をキーワードに初等教育改革が進行していることを聞き取った。豪州では小学校全学年を通じて総合の授業が週1時間配当されており、低学年に特有の教科はない。総合の授業は、子どもの実態から見ると高度であり、ICTと書籍などを用いた間接的な教材による学習に止めることで、子どもたちのリアリティを持った理解や把握の深まるのか疑問が残った。ロシアではノヴォシリビスク・ニージニー・ノーヴゴーロド市(2年)とモスクワ市(4年)の二つの小学校の二つの学校を調査した。ロシアでは「周りの世界」科が14年に週2時間配当されている。教育内容に原因と結果の因果関係の解明が国家スタンダードの目標の一つに設定されている。授業では子どもの調査結果の発表と交流という形で、補足を教師が行いながら進行する。

アメリカではメリーランド州モンゴメリ郡教育局と諸学校で資料の収集を行ったが、教育実践の分析と総括には至らなかった。この調査を通してモンゴメリ郡の「カリキュラム2.0」は「学問的合理主義」、「認知過程」、「技術としてのカリキュラム」の三つの潮流の影響を受けており、脱「社会適応・改造」的傾向を有していることが明らかになった。以上、概していずれにおいても実際の授業は教師主導で、子ども主体の発想は活動主義に限定され乏しいという課題があった。教育方法学2013年度は調査対象との日程調整の都合で、3月に現地調査となり、収集資料や授業記録の整理、学校関係者・研究者からの聞き取りの整理と検討分析を次年度に持ち越さざるを得なかったため。当初、秋に実施予定であった中国調査が、受け入れ側の要望もあり日中間の政治的な状況によって大幅に遅れ、年度末の実施となったことで、従業記録・聞き取り調査の翻訳などの作業が今年度に持ち越されることになった。それ以外の米国・ロシア・国内の調査資料の整理と分析については順調に作業を行ってきている。また、国外については教育行政の統括機関関係者と学校教育の授業担当者からの聞き取りと討論ができたことで、今後の研究に大きく資する成果を得ることができた。2013年度の成果としてオーストラリア調査の成果を、国内学会にて共同研究で発表する予定である。また2014年度は最終年度として、国内調査に合わせて、これまでの成果の共有と検討を行うとともに3月発行予定の最終報告論文集の作成についての会議を予定している。米国・ロシア・中国の低学年における合科・総合的学習にかかわる理論と実践の現状について資料整理を行うとともに、その分析を行う。昨年度の国外調査結果については国内学会において共同研究発表の形で公にする予定である。今年度の研究計画では1月に豪州メリーランド州の教育事情、低学年教育の文献・当該機関の公的機関のweb情報等の共有を図る。国外実地調査は佐藤有、平野、木全清博、前田賢次の四名による教育行政関係者・現地の教育研究者・当該学校の教師からの聞き取りとともに、授業参観と教材等の資料収集を予定している。また、昨年度の調査結果の検討・今年度の調査結果の資料共有、研究打ち合わせ会議をかねて、年度末に国内の小学校(東京都和光小学校を予定)への授業参観と聞き取り、資料収集調査を予定している。2012年度の人件費として計上した研究協力謝金が、調査日程の都合で相手方の時間数と人数が少なくなり支出予定総額との差額が生じ、持ち越した形となったたため。2014年度の調査研究において、記録起こしや研究協力費に用いる予定。豪州調査・国内調査及び打ち合わせ会議のための旅費が大半を占めており、その他として研究協力のための謝金、通信費を計上している。昨年度の残額については、今年度に持ち越した中国調査の資料翻訳の研究協力謝金として使用する予定である。
深部加温を目的としたリエントラント型ハイパーサーミア装置の試作研究

本研究では,人体深部の腫瘍を加温可能なリエントラント型加温装置を設計・試作し,ファントム及び動物による加温実験結果から,本装置の加温特性を医学的また工学的に総合評価・検証した.以下に主な成果を示す.(平成8年度)1.リエントラント型空胴共振器ならびに励振用アンテナの設計・試作2.周波数可変発振器ならびにインピーダンス整合器の設計・試作3.高周波アンプならびに安定化電源の設計・試作4.加温システム制御用ソフトウェアの開発上記1.4.で試作した本加温システムを用いて加温特性の評価を実施した.その結果,筋肉等価寒天ファントムの深部をほぼ同心円状に加温可能であることを確認した.なお,ファントムの温度計測には,本補助金により導入した高性能サーモグラフィ装置を使用した.(平成9年度)新潟大学脳研究所の協力を得て,本試作加温システムによるイヌの腹部および頭部の加温実験を実施した.その結果,本加温システムによれば,血流量の多い肝臓および脳の深部をハイパーサーミアの目的とする4243°Cに加温できることを明らかにした.以上のことから,本研究の目的を十分に達成することができ,本研究補助金により試作・開発したリエントラント型加温装置の臨床応用への可能性が示されてと考えている.本研究では,人体深部の腫瘍を加温可能なリエントラント型加温装置を設計・試作し,ファントム及び動物による加温実験結果から,本装置の加温特性を医学的また工学的に総合評価・検証した.以下に主な成果を示す.(平成8年度)1.リエントラント型空胴共振器ならびに励振用アンテナの設計・試作2.周波数可変発振器ならびにインピーダンス整合器の設計・試作3.高周波アンプならびに安定化電源の設計・試作4.加温システム制御用ソフトウェアの開発上記1.4.で試作した本加温システムを用いて加温特性の評価を実施した.その結果,筋肉等価寒天ファントムの深部をほぼ同心円状に加温可能であることを確認した.なお,ファントムの温度計測には,本補助金により導入した高性能サーモグラフィ装置を使用した.(平成9年度)新潟大学脳研究所の協力を得て,本試作加温システムによるイヌの腹部および頭部の加温実験を実施した.その結果,本加温システムによれば,血流量の多い肝臓および脳の深部をハイパーサーミアの目的とする4243°Cに加温できることを明らかにした.以上のことから,本研究の目的を十分に達成することができ,本研究補助金により試作・開発したリエントラント型加温装置の臨床応用への可能性が示されてと考えている.本研究では,人体深部の腫瘍を加温可能なリエントラント型加温を設計・試作し,ファントム及び動物による加温実験結果から,本装置の加温特性を医学的また工学的に総合評価・検証した.以下に主な成果を示す.1.リエントラント型空胴共振器ならびに励振用アンテナの設計・試作まず,コンピュータ・シミュレーション手法により,空胴共振器の大きさと加温特性との関係を解析し,その直径:120cm,高さ:120cm,共振器内のリエントラント部直径:40cm,リエントラント間隙長:40cmとした.そして,本補助金によりこの空胴共振器及び電磁界を励振するためのループアンテナを試作した.2.周波数可変発振器ならびにインピーダンス整合器の設計・試作空胴共振器内に有効に電力を供給するためには共振器の共振周波数と励振周波数を一致させなければならない.また,高周波数電力を空胴共振器内で有効に消費するためには,インピーダンスの整合を取らなければならない.本補助金により周波数可変発振器及びインピーダンス整合器を試作した.3.高周波アンプならびに安定化電源の設計・試作深部腫瘍を4344°Cに加温するための高周波アンプ(最大電力300W)及び電源を,本補助金により試作した.4.加温システム制御用ソフトウェアの開発本補助金により加温システム全体の制御用コンピュータを導入し,制御用ソフトウェアを開発した.1.4.で試作した本加温システムを用いて加温特性の評価を実施した.その結果,実験用動物の加温実験までには至らなかったが,本システムによれば,人体等価ファントムの深部をほぼ同心円状に加温可能であることを確認した.なお,ファントムの温度計測には,本補助金により購入した高性能サーモグラフィ装置を使用した.以上のことから,本研究の初年度の目的をほぼ達成することができ,臨床応用への可能性が示されたと考えている.本研究では,人体深部の腫瘍を加温可能なリエントラント型加温装置を設計・試作し,ファントム及び動物による加温実験結果から,本装置の加温特性を医学的また工学的に総合評価・検証した.以下に主な成果を示す.(平成8年度)1.リエントラント型空胴共振器ならびに励振用アンテナの設計・試作2.周波数可変発振器ならびにインピーダンス整合器の設計・試作3.高周波アンプならびに安定化電源の設計・試作4.加温システム制御用ソフトウェアの開発上記1.4.で試作した本加温システムを用いて加温特性の評価を実施した.その結果,筋肉等価寒天ファントムの深部をほぼ同心円状に加温可能であることを確認した.なお,ファントムの温度計測には,本補助金より導入した高性能サーモグラフィ装置を使用した.(平成9年度)新潟大学脳研究所の協力を得て,本試作加温システムによるイヌの腹部および頭部の加温実験を実施した.

その結果,本加温システムによれば,血流量の多い肝臓および脳の深部をハイパーサーミアの目的とする4243°Cに加温できることを明らかにした.以上のことから,本研究の目的を十分に達成することができ,本研究費補助金により試作・開発したリエントラント型加温装置の臨床応用への可能性が示されたと考えている.
汽水湖に飛来する鳥類の卵殻の安定同位体比を用いた生態系モニタリング手法の確立

本研究では,炭酸塩卵殻の酸素・炭素同位体比の測定は,質量分析計の老朽化により信頼できる測定値が得られていないが,今後にゆだねるために炭酸塩卵殻を粉末にした状態で保存している.しかし,それ以外のいくつかの分析することにより,サンプルの処理法に関することを検討した.殻の構造や厚さは,種により特徴が見られた.これにより,一部の種は同定することができる.炭酸塩卵殻の全有機炭素濃度,全窒素濃度,全イオウ濃度及びC/N比については同位体分析用の炭酸塩卵殻の粉末を用い, CNS元素分析計で測定した.また, XRF元素分析のよりいくつかの成分に対して,測定された.主要成分で有効なのは, Na, Mg, Caの成分であった.これらの項目は,個体による差が大きいが,すべての成分を組み合わせることによって,大まかな分布では,種による違いが見られた.したがって,これらの分析から卵殻の種を同定することも可能であり,破片のみサンプリングしても種がある程度同定できることになる.これはモニタリングツールとしての可能性を広げたことになり,今後さらに研究を続けていく価値がある.本研究では,炭酸塩卵殻の酸素・炭素同位体比の測定は,質量分析計の老朽化により信頼できる測定値が得られていないが,今後にゆだねるために炭酸塩卵殻を粉末にした状態で保存している.しかし,それ以外のいくつかの分析することにより,サンプルの処理法に関することを検討した.殻の構造や厚さは,種により特徴が見られた.これにより,一部の種は同定することができる.炭酸塩卵殻の全有機炭素濃度,全窒素濃度,全イオウ濃度及びC/N比については同位体分析用の炭酸塩卵殻の粉末を用い, CNS元素分析計で測定した.また, XRF元素分析のよりいくつかの成分に対して,測定された.主要成分で有効なのは, Na, Mg, Caの成分であった.これらの項目は,個体による差が大きいが,すべての成分を組み合わせることによって,大まかな分布では,種による違いが見られた.したがって,これらの分析から卵殻の種を同定することも可能であり,破片のみサンプリングしても種がある程度同定できることになる.これはモニタリングツールとしての可能性を広げたことになり,今後さらに研究を続けていく価値がある.本申請研究課題は,環境に影響を与えずに採取できる鳥類の卵殻の安定同位体比に着目して環境影響をモニタリングするという試みである.鳥類の卵殻の安定同位体比は,産卵する数日前に食した餌や飲水に影響されると考えられている.このような性質を利用して,鳥類が繁殖前に活動する範囲の環境の変化がモニタリングできると考えている.56月は,カワウ,サギ類など,8月は,カルガモ,カイツブリなどを採取した.中海周辺のカワウについては,漁業被害が大きいため,米子水鳥公園ネイチャーセンターが繁殖抑制実験を行っている.偽卵と交換する手法を用いて繁殖を抑制する実験が行われており,それで得られた卵殻を提供していただいた.その他の卵殻は,雛が生まれた後のものを用いた.また,8月に中海で湖沼環境調査および底質調査を行い,湖沼周辺の生物相を確認した.濤沸湖については,聞き取り調査および環境調査を行った.採取した卵殻を切片にして実体顕微鏡やレーザー顕微鏡で観察した.個体による差が予想以上に大きく,大まかな分布では,種による違いも見られた.ただし,まだ観察数が少ないので,種ごとの分布域を十分に明らかにできていない.炭酸塩卵殻の酸素・炭素同位体比の測定は,質量分析計の不調から行われていない.炭酸塩卵殻を粉末にした状態で保存している.この状態が今年も続くようであれば,次年度試料と共に外注する予定である.炭酸塩卵殻の有機物濃度及びC/N比については前項で測定した炭酸塩卵殻の粉末を用い,CHNS元素分析計で全有機炭素濃度,全窒素濃度を測定した.また,それらの値からC/N比を算出した.この項目も個体による差が大きく,大まかな分布では,種による違いも見られたが,まだ検討の余地がある.次年度の試料と共に再度検討し,卵殻による周辺環境分析を検討する.本申請研究課題は,環境に影響を与えずに採取できる鳥類の卵殻の安全同位体比に着目して環境影響をモニタリングするという試みである.鳥類の卵殻の安定同位体比は,産卵する数目前に食した餌や飲水に影響されると考えられている.このような性質を利用して,鳥類が繁殖前に活動する範囲の環境の変化がモニタリングできると考えている.56月は,カワウ,サギ類など,8月は,カルガモ,カイツブリなどを採取した.中海周辺のカワウについては,漁業被害が大きいため,米子水鳥公園ネイチャーセンターが繁殖抑制実験を行っている.それで得られた卵殻を提供していただいた.その他の卵殻は,雛が生まれた後のものを用いた.また,8月に中海で湖沼環境調査および底質調査を行い,湖沼周辺の生物相を確認した.濤沸湖については,聞き取り調査および環境,ショートコアリング調査を行った.採取した卵殻を切片にして実体顕微鏡やレーザー顕微鏡で観察した.個体による差が予想以上に大きく,大まかな分布であるが,種による違いも見られた.炭酸塩卵殻の酸素・炭素同位体比の測定は,質量分析計の不調から行われていない.炭酸塩卵殻を粉末にした状態で保存している.今後最終年度試料と共に一部外注する予定である.炭酸塩卵殻の有機物濃度及びC/N比については前項で測定した炭酸塩卵殻の粉末を用い,CHNS

元素分析計で全有機炭素濃度,全窒素濃度を測定した.また,それらの値からC/N比を算出した.この項目も個体による差が大きく,大まかな分布では,種による違いも見られたが,まだ検討の余地がある.最終年度の試料と共に再度検討し,卵殻による周辺環境分析を検討する.本申請研究課題は,環境に影響を与えずに採取できる鳥類の卵殻の安定同位体比に着目して環境影響をモニタリングするという試みである.鳥類の卵殻の安定同位体比は,産卵する数日前に食した餌や飲水に影響されると考えられている.このような性質を利用して,鳥類が繁殖前に活動する範囲の環境の変化がモニタリングできると考えている.また,周辺環境との関連性を比較するため,中海,濤沸湖の湖沼調査も行う.中海ではモニタリング調査を行う.毎月,中海で湖沼環境調査および底質調査を行い,湖沼周辺の生物相を確認した.また,中海の表層堆積物CNS元素分析を行い,中海本体では季節的な変化は認められなかったが,本庄水域ではそれが認められた.本庄水域を生活の場とする鳥類には,季節性が示唆される.濤沸湖については,聞き取り調査,卵殻採集調査および環境調査のまとめを行った.卵殻は採集できなかった.採取した卵殻を切片にして実体顕微鏡やレーザー顕微鏡で観察した.個体による差が予想以上に大きく,大まかな分布であるが,種による違いも見られた.炭酸塩卵殻の酸素・炭素同位体比の測定は,質量分析計の老朽化により信頼できる測定値が得られていない.炭酸塩卵殻を粉末にした状態で保存している.外注することを検討したが,予算的に難しいと判断した.炭酸塩卵殻の有機物濃度及びC/N比については前項で測定した炭酸塩卵殻の粉末を用い,CHNS元素分析計で全有機炭素濃度,全窒素濃度を測定した.また,それらの値からC/N比を算出した.この項目も個体による差が大きく,大まかな分布では,種による違いも見られたが,まだ検討の余地がある.現在のところ,これは採餌場の違いによるものと考えている.さらなる継続調査が必要である.
存在論による臨床哲学の基礎づけ――現代哲学と仏教思想との比較研究を通じて―

1、痛苦の現場(町工場/老人医療施設/学校等)に出かけ、現代社会における苦しみの実状を調査した。存在の肯定思想が痛苦の時空変容に根本的寄与をもたらすという、逆説的事実を確認した。また大阪や仙台などの全国の臨床哲学研究者と連絡をとり、関連する様々な情報の交換と収集を行った。2、近隣の研究者や大学院生と臨床哲学研究会を結成し、「癒し」「ニヒリズム」「コミュニケーション」「ポイエーシス」「外部性」等をテーマに毎週、議論や読書会をするとともに、科研費で購入したコンピュータや外付けHDDやソフトなどをフルに駆使し年報『臨床哲学研究』を編集し、第1号第3号を刊行した(第4号も既に編集中)。3、新規購入した高速コンピューターをつかい、臨床医療や過労死や教育荒廃に関する膨大な情報を収集し、そのデータベース化を試みた。ハイデガー及びその周辺の哲学サイトと連絡をとり、未公刊文書をはじめとした現代存在論関係のデータを収集した。4、以上のフィールドワーク、情報収集、研究会討議等をベースにして、瞬間存在をめぐる仏教思想の知見(刹那滅思想)との比較考量をこころみ、単著『ハイデガー=存在神秘の哲学』(講談社)を刊行。その出版が機縁となり、他分野(演劇界、宗教界、工芸界)からの接触や招待等があり、本研究成果を各地で公開(講演)することになった。現在、上記書籍で構築した「存在神秘論」を、臨床現場に具体的に適用する技法をめぐっての応用篇として、『瞬間を生きる技法』(筑摩書房来年度刊行予定)の執筆を加速させている途上である。1痛苦の現場(大阪町工場/老人医療施設など)に出かけ、現代社会における苦しみの実状を調査した。2広島近隣の研究者や大学院生らと臨床哲学研究会を結成し、本年は「癒し」と「ニヒリズム」をテーマに毎週、議論や読書会をするとともに、年報『臨床哲学研究』を編集し、第一号を刊行した。年報編集にあたっては科研費で購入したコンピュータとソフトなどをフルに駆使した。3新規購入した高速コンピューターをつかい、臨床医療や過労死や教育荒廃に関する膨大な情報を収集し、そのデータベース化を試みた。また合わせて、現代哲学に関わる全世界のさまざまなサイトにリサーチをかけて、ネットワークの構築を試みた。4 M・ハイデガー及びその周辺の哲学サイトと連絡をとり、未公刊の講議録をはじめとした現代存在論関係のデータの収集をおこなうとともに、それを基礎にして、瞬間存在をめぐる仏教思想の知見との比較考量をこころみ、来年度刊行予定である著書(『存在の神秘』講談社)の原稿づくりを開始した。1本年度も、痛苦の現場(岡山町工場/医療施設/学校など)に出かけ、現代社会における苦しみの実状を調査した。また関西や東北などの臨床哲学研究者と連絡をとり、関連する様々な情報交換と情報収集を行った。2昨年度に引き続き、臨床哲学研究会を運営・開催。本年度は「コミュニケーション」と「テクノロジー」をテーマに毎週、議論や読書会をするとともに、年報『臨床哲学研究』を編集し、第二号を刊行した。年報編集にあたっては、科研費で購入したコンピュータ(携帯用)や外付けHDDをフルに駆使した。3購入した高速コンピューターをつかい、臨床医療や過労死や教育荒廃に関する膨大な情報を収集し、そのデータベース化を試みた。また関連研究集会(箱根・岡山・大阪など)にでかけ、本年新規購入したノート・パソコンを使って、解説や、研究発表を行った。4これまで収集してきたM・ハイデガー関連の新資料と、仏教思想(刹那滅論)を比較考量しながら、存在と時間をめぐる新しい知見を、『ハイデガー=存在神秘の哲学』というタイトルでまとめ、講談社の現代新書の一冊として上梓した。

この本は、臨床哲学に関する基本理論を提示するものであり、それをふまえさらに、その技術的応用篇として、『近さを生きる技法』(筑摩書房刊行予定)の執筆にとりかかった。1、最終年度にあたる本年度は、これまで訪れた痛苦の現場(工場/医療施設/学校)に再度出直し、これまで理論構成したきた成果と苦しみの実状との比較検討を試みた。それにより基本的理論に誤りはないことを実体験するとともに、本研究で探求してきた存在の肯定思想が、痛苦の時空変容に根本的寄与をもたらすことを確認した。また関西や東京や仙台などの臨床哲学研究者と連絡をとり、関連する様々な情報交換と情報収集を行った。2、本年も臨床哲学研究会を運営・開催した。本年度は、「コミュニケーション」と「ポイエーシス(制作・詩学)」をテーマに、毎週、議論や読書会をするとともに、これまで同様に、その成果を論文の形で編纂し、年報『臨床哲学研究』第三号として刊行した。年報編集にあたっては、科研費で購入したコンピュータや外付けHDD等をフルに活用した。3、昨年度末に刊行した『ハイデガー=存在神秘の哲学』(講談社現代新書)の成果を各地(大阪・東京・福井)で公開(講演)するとともに、芸術の領域で応用すべく、新国立劇場(東京)の協力の下、演劇制作課程に参画し(太田省吾『↑ヤジルシ』)、シナリオ構成や役者の身体トレーニングなどの指導にあたった。4,上記書籍の応用篇として、『瞬間を生きる技法』(筑摩書房来年度刊行予定)の執筆を加速させ、その成果の一端を、部分的ながら、各紙誌等(新聞・劇場冊子等)にて公表した。
超音波場における電極触媒の超活性化

本研究では電極に超音波を照射、または電極から超音波を発振することにより物質移動支配(律速)の制限から解放され、電極触媒が本来持っている機能を完全に発揮しうることを実証した。また、さらにこれらの成果に基づいて、電極触媒系から光電気化学触媒系への展開も試みた。すなわち、超音波場における電極触媒の活性化のために必要不可欠である電極反応速度の増大効果が実証され、さらにこれら超音波効果の機作の検証(実験と理論)、超音波利用による高活性電極触媒の調整法の開発および超音波場による光電気化学触媒の超活性化においても成果を挙げた。以下にそれらの要点を示す。(1)超音波照射および超音波発振電極系において、電極反応速度はキャビテーション閾値を越える超音波出力(入射力)の場合に超高速流発生による物質移動速度の急増に基づく反応速度の著しい増大が生じる。(2)超音波照射下において作成された電解酸化重合膜の電気化学的機能は著しく高い電極触媒活性を持つ。(3)半導体微粒子光電気化学触媒は超音波照射により著しく活性化される。
歪み半導体の表面近傍における歪み量と価電子構造の研究

歪み印加によりキャリア移動度が向上した半導体がMOSFETに利用されている。移動度向上の原因は歪みによるバンド分散変化のためとされているが、実験的に未検証である。本研究では歪み量とバンド有効質量の相関を解明する為、歪み量と価電子バンド分散構造をそれぞれ精密に測定した。2軸引張り歪みSiの表面極近傍の歪み量を低速電子回折とX線回折で精密に測定し、歪み結晶の歪みが最表面まで緩和していないことを明らかにした。機械的に印可した1軸引張り歪みを測定するために超高真空ラマン分光装置を新たに開発し、歪みが局所的に入る様子を明らかにした。角度分解光電子分光で歪みSiのバンド分散が変形することを明らかにした。1.一軸引っ張り歪みシリコンの表面近傍での電子状態と歪み量の測定のための「その場ラマン分光装置」の開発を行った。電子状態を測定する超高真空(UHV)角度分解光電子分光装置に隣接して除震台と分光器からなる「その場ラマン分光装置」を設置した。532nm、100mWの半導体レーザー光をビューポート越しにUHV中の試料に照射する。ラマン散乱光をUHV内で集光し平行光にする可動式集光レンズについては回転導入器とウォームギアを用いて光路を遮ることなくレンズを前後に200mm動かすことが可能な駆動機構を立ち上げた。平行光は光ファイバーを用いて分光器へ導入した。実際に立ち上げた装置で二軸引っ張り歪みシリコン及び無歪みシリコンのラマン線を測定した結果、CCD受光素子1素子当たり上0.18cm^<-1>以下、つまりシリコンの歪み量にしておよそ0.03%の測定が可能であることがわかった。当初の目標はシリコンの0.05%の歪みの測定が可能となることであったため、エネルギー分解能の目標を達成したといえる。2.角度分解光電子分光法で価電子分散構造を測定した二軸引っ張り歪みシリコンについて、X線回折実験を行った。組成比xの異なる2種類のSi(1-x)Ge(x)/Si(001)上に成長した歪みシリコンについて、鏡面反射のロッドスキャン測定を行い、Si基板、xの値を連続的に増加させたSiGe遷移層、xが一定のSiGe層、および歪みシリコン層からの反射を分離できることが分かった。反射ピークの出現角度から評価した歪みシリコン層の平均面間隔は、組成比xの値と矛盾無く説明できることが分かった。歪み印可半導体のバンド分散構造解明を目指し、歪み量の精密測定とバンド分散構造の精密測定を行うべく研究を進めている。前年度に開発した超高真空(UHV)中の高分解能ラマン分光装置と研究分担者らのX線回折、LEED I-Vによって本年度は以下の項目を達成した。1.機械的に1軸引っ張り歪みを印可したシリコンの歪み量のラマンマッピングこれまでに開発したUHV歪み印可装置を用いて、シリコンウエハに1軸引っ張り歪みを印可し、その歪み量及び、歪み量の場所依存性を開発したUHVラマン分光装置を用いて測定した。その結果1軸歪み印可によってシリコンラマンピークがこれまでの所最大で5cm-1レッドシフトした。これは0.7%の歪みに対応している。UHV内でシリコンに機械的に歪みを印可したこれまでの報告例(0.3%)と比較すると本研究で印可している歪み量は倍以上であり、十分な量の歪みを印可出来ていることが明らかになった。更に、試料上の異なる点でラマン測定を行い、1軸歪みが試料上でどのように分布しているかを明らかにした。2.2軸引張り歪みシリコンの電子状態と歪み量の測定30nmの歪みシリコン層が貼り合わせられている歪みシリコンオンインシュレータ(sSOI)について、研究代表者らがUHVラマン分光による歪み量の測定と角度分解光電子分光による電子状態の測定、研究分担者らがLEED IVによる歪み量の測定を行った。ラマン分光及びLEED IV測定で得られた歪み量はどちらも0.6%であった。この歪み層のバンド分散構造を角度分解光電子分光を用いて行い、価電子帯頂上の分散構造を明らかにした。SiGe上の歪みシリコンについてX線回折及びLEED I-Vの精密評価を行った。歪み印可半導体のバンド分散構造解明を目指し、歪み量の精密測定と価電子バンド分散構造の精密測定を行うべく研究を進めている。本課題で開発した超高真空(UHV)中の高分解能ラマン分光装置と角度分解光電子分光、研究分担者らのX線回折、LEED I-Vによって本年度は以下の項目を達成した。1.1軸引張り歪みSi(111)についてUHVラマン分光で歪みの場所依存性を明らかにした。

また、一軸歪み印可時の価電子バンド分散を測定し、形状の変化を見出した。この形状の変化について、表面超構造の経時変化の影響と歪みによる変化の切り分けを行っている。2.2軸引張り歪みSi/SiGeの歪みが最表面まで緩和せずに入っていることをLEED I-V測定より明らかにした。角度分解光電子分光で2軸引張り歪みSi/SiGeの価電子バンド分散構造の精密測定を行っており、歪み量と価電子バンド分散構造の関係が得られた。3.Geについては歪み効果を調べる前に、まず無歪みの場合のバンド分散構造を明らかにする必要がある。Ge(001)清浄表面とPb吸着Ge(001)表面、Bi吸着Ge(001)表面についてその表面超構造と価電子帯分散構造を調べ明らかにした。Pb吸着Ge(001)表面においては価電子バンドと表面共鳴バンドの混成によるバンド形状の変化を見出し、その混成エネルギーが68meVであることを明らかにした。4.Cu上グラフェンについて一軸引っ張り歪みの歪み量とラマンピークのシフト量の間の比例定数を測定し、明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。物性物理26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、超高真空高分解能ラマン分光装置を立ち上げることが出来た。また角度分解光電子分光法で価電子分散構造を測定した二軸引っ張り歪みシリコンについて、X線回折実験を行い、歪みシリコン層の歪み量を求めることが出来た。初年度開発したUHVラマン分光の測定結果が順調に出ており、性能も当初の計画通りである。また目標に据えている機械的1軸歪み印可機構の評価も開発したUHVラマン分光装置を用いて行い、良好な結果を得た。立ち上げた「その場ラマン分光装置」と角度分解光電子分光装置を用いて、一軸引っ張り歪みシリコンの歪みと電子状態の関係を明らかにする。X線回折及び低速電子回折にて混晶上の2軸引っ張り歪みシリコン層の歪み量を明らかにする。X線回折により平均格子定数を精密に測定し、低速電子回折により表面付近の面間隔を求める。一軸引張り歪み印可したシリコンの歪み量と歪みの空間分布が明らかになったので、今後は角度分解光電子分光による価電子帯バンド分散構造の測定を行う。2軸引張り歪みシリコンに関しては当初の目的通り測定を行った結果、価電子帯分散と歪み量の関係に新しい知見が得られたため、表面近傍の歪み量を研究分担者らによるLEED-IV測定で更に詳細に調べる。本年度、本研究課題を遂行する中で、低速電子回折実験を平行して行うことが本課題目的達成に有用であることが判明した。未使用額が生じた要因は、この新規に浮上した実験計画に合わせ、予算執行計画を変更したことに伴うものである。次年度の使用計画では、未使用額は低速電子回折のための装置整備に使用する計画である。経費の削減に勉めた結果、次年度使用額を残すことが出来た。より多くの実験が可能となるよう、消耗品費に充当させることを計画している。
増幅したがん遺伝子の細胞外排出によるがん細胞の正常化

増幅したがん遺伝子が局在するDouble Minute(DM)が細胞外に排出されると、がん細包は脱がん化、分化する。補助金が交付された期間には、DMの排出にとって鍵となる2つのステップ、すなわち、細胞内に生じた微小核への選択的取り込みの過程、および、そのような微小核が細胞外に放出される過程についての理解が深まった。前者については、DMがG1期の細胞核の周辺部に位置し、S期の進行にともない形成される核出芽の中に選択的に取り込まれることにより微小核が形成されること、及び、そのような過程ががん抑制遺伝子産物p53の不活化により活発となること等が見い出された。この点を報告した論文は現在、J.Cell Biol.で印刷中である。また、本年度の研究により、DNA合成にともなうDMの興味深い動きが明らかとなったほか、核出芽へDMの取り込みには、ラミンB蛋白質を含む仕切り構造の形成が関与すること等々の知見が得られ、現在投稿準備中である。一方、後者については、細胞内に生じた微小核が細胞外に放出されることを見い出し、この過程がDM排出療法の一つの鍵となることを示したこと、また、本年度には、細胞外微小核が、正常な細胞質膜と核膜をもち、その中のDNAがすくなくともアポトーシスの際のような激しい分解を受けていないことが示された。これらの点も、現在投稿準備中である。さらに、細胞外微小核を介した、細胞間のDM転移実験系の樹立に関しては、DMが受容細胞に転移されたことを示す根拠が得られたものの、そのような細胞は見かけ上増殖を停止していた。この点は、現在も継続して検討を行っている。広島大学総合科学部と米国ソ-ク研究所との国際共同研究により以下の研究成果あげることができた.広島大学総合科学部:1.ヒト骨髄性白血病細胞HL-60がジメチルスルホキシド(DMSO)の処理により顆粒球へ分化し増殖を停止する変化の非可逆性の機構は,Double Minute染色体(DM)の細胞外への排出であることを明らかにした.レチノイン酸による顆粒球への分化・増殖停止も同様の機構で起こっている可能性が高い.2.DM上で増幅している遺伝子のうち非可逆変化の誘導の原因遺伝子は,意外にもc-mycではなく,別のガン遺伝子であることをほぼつきとめた.3.ソ-ク研究所との共同研究で開発した方法により精製したDMのDNAをプローブとして使用し,この原因遺伝子の諸性質をしめすcDNAの候補となる多数のクローンを単離することができた.4.フォルボールエステルによるマクロファージへの分化誘導・増殖停止の場合,DMの排出は起こらず、この変化は可逆である.一方,ビタミンD3による単球への分化ではDMの排出は生じるものの増殖停止は起こらない.これらの原因については更に検討中である.5.微小核にとりこまれ細胞核外へ排出されたDMは,細胞外でも確認された.6.ヒドロキシ尿素処理により微小核の形成を誘導すると,核膜に付着して存在していたDMが減少することがわかった.米国ソ-ク研究所:1.DM染色体を含む細胞をヒドロキシ尿素で処理し,DM染色体選択的にとりこんだ微小核を誘導形成させ,この細胞から微小核を単離精製する方法を開発した.DMのDNAは100倍以上濃縮することができた.2.微小核の誘導形成能が高い薬剤は細胞周期のS期を延長する性質があること,またp53ヌル変異細胞は微小核を形成しやすいことを明らかにした.1)増幅したがん遺伝子が位置するDM染色体の細胞外排出には、微小核への選択的取り込みが関与する。このような微小核の形成機構に関して、本年度の本共同研究により以下のことが明らかになった。

(1)DMは高度に選択的に間期核の出芽中に取り込まれる。(2)DMを選択的に取り込む微小核及び核出芽はともにS期に形成が高まる。(3)DMはG1-S境界で間期核の周辺部に位置し、早期sで複製しながら、S期の進行に伴い核の内部に移行していく。(4)間期核周辺部に位置するDMは、複製しながら核の出芽中に取り込まれていく。(5)以上のような、DNA合成に依存した間期核の出芽による微小核形成は、がん抑制遺伝子産物p53が機能しない状態では、DMを持たない正常2倍体細胞でも生じる。以上の成果は広島大学とソ-ク研究所の共著として現在投稿準備中である。2)微小核がDM染色体を選択的に取り込んで形成された後、細胞外に確かに排出されることを初めて実際に確認した。そのような細胞外微小核を部分精製することに成功した。部分精製した細胞外微小核中には、確かにDM上に位置する増幅遺伝子が高度に濃縮されていた。このように精製された細胞外衣装核を用いて、DMが細胞間で転移する可能性(感染性クロマチン仮説)の検証を現在行っている。増幅したがん遺伝子が局在するDouble Minute(DM)が細胞外に排出されると、がん細胞は脱がん化、分化する。補助金が交付された期間には、DMの排出にとって鍵となる2つのステップ、すなわち、細胞内に生じた微小核への選択的取り込みの過程、および、そのような微小核が細胞外に放出される過程についての理解が深まった。前者については、DMがG1期の細胞核の周辺部に位置し、S期の進行にともない形成される核出芽の中に選択的に取り込まれることにより微小核が形成されること、及び、そのような過程ががん抑制遺伝子産物p53の不活化により活発となること等が見い出された。この点を報告した論文は現在、J.Cell Biol.で印刷中である。また、本年度の研究により、DNA合成にともなうDMの興味深い動きが明らかとなったほか、核出芽へのDMの取り込みには、ラミンB蛋白質を含む仕切り構造の形成が関与すること等々の知見が得られ、現在投稿準備中である。一方、後者については、細胞内に生じた微小核が細胞外に放出されることを見い出し、この過程がDM排出療法の一つの鍵となることを示したこと、また、本年度には、細胞外微小核が、正常な細胞質膜と核膜をもち、その中のDNAがすくなくともアポトーシスの際のような激しい分解を受けていないことが示された。これらの点も、現在投稿準備中である。さらに、細胞外微小核を介した、細胞間のDM転移実験系の樹立に関しては、DMが受容細胞に転移されたことを示す根拠が得られたものの、そのような細胞は見かけ上増殖を停止していた。この点は、現在も継続して検討を行っている。
食品廃棄物を対象とした酵母・メタン多段発酵システム

本研究はメタン発酵の前処理としてエタノール発酵を行い、エタノールを含んだまま発酵液をメタン発酵させることが特徴である。本年度は1膜分離型メタン発酵槽を用いた半連続実験による処理能力の上限検討、2エタノール化工程における各種酵母の検討を行った。1については、昨年度(平成29年度)は対照系が破たんする条件であっても、前処理系のメタン発酵は良好に行えることを確認したが、その処理限界および破たん時の特徴を確認することはできなかった。そこで本年度(平成30年度)はさらに投入量を増加させ、HRT 5 d(昨年度15 d)、VTS容積負荷19.6gVTS/L/d(昨年度6.7gVTS/L/d)までの条件で実験を行った。対照系はHRT 12.5 dで破たんしたのに対し、前処理系は5 dの条件でも、発泡現象や粘性が高くなるといった状態変化が見られたが、対照系のようなpH低下による破たんはしなかった。しかし、投入水量が多くなったことにより、膜の透過性能が限界となり、所定の膜透過水を得ることが難しくなった。そのため、さらに投入量を上げた運転を行うことができなかった。バイオガス中メタン濃度は昨年度同様に前処理を行うことで15%程度の向上が見られた。汚泥収率は対照系の2050%減量となり、昨年度よりも汚泥減少効果は小さかった。2については、昨年度と同様の市販醸造用酵母に加えて、糖化能力を有する酵母(Scheffersomyces Shehatae)、市販ワイン酵母2種類、の計4種類の酵母を用いてエタノール化能力を検討した。その結果、市販ワイン酵母のエタノール化能力が高く、昨年度使用した醸造用酵母よりも投入量が少ないにもかかわらず、短時間でエタノール化が行われることがわかった。この時の酵母菌数のカウント結果から、この酵母は増殖能力が高いことがわかった。昨年度(平成29年度)は処理の限界を確認できなかったため、本年度(平成30年度)はその検証を行った。しかしながら破たんを行う負荷まで実験を行うことができなかった。これは、本システムが予想以上に高負荷運転可能であるため、実験期間が足りなくなったためと、もう一つは、これ以上投入量を増加させると膜の透過水量の能力を超えてしまうと判断したためである。そのため、予定していた高濃度油分を含む基質に関する実験を行うことができなかった。こちらについては来年度(令和元年度)行う予定である。一方で本年度は多種類の酵母を用いて、模擬厨芥のエタノール化能力を検討し、より少量の酵母添加量でありながら、今までよりも短時間でエタノール化が可能な酵母を見つけることができた。また、酵素・酵母の投入コストについての検討も試みるなど、来年度の内容にも踏み込んだ研究も行うことができた。来年度(令和元年度)も引き続き高負荷運転を行い、かつ、長い期間のデータを取るなど、破綻時の特徴と処理システムの安定性を確認したいと考えている。しかし、今回の課題で製作した装置では、これ以上の膜透過水量を得ることは難しい。そこで、投入基質の濃度を約2倍濃くしてTS20%(本年度は10%)とすることで、高負荷運転を行う予定である。この濃度は、実際の食品系廃棄物に近い値であることから、低希釈でメタン発酵を行うシテムとして、有意なデータを得ることができる。これらは半連続実験で検証する予定である。糖化・エタノール化の検証について、様々な組成の投入基質について、エタノール化の可能性およびその後のメタン発酵の優位性について、回分実験を中心に検証したいと考えている。例えば油分を多く含む基質、炭水化物の含有量が少ない基質、汚泥と前処理基質を混合した場合、など、本システムの用途を検証することで、実用化の可能性を検証する。基質のメタン発酵能の評価については、EU諸国の標準であるBMI(Biomethane Potential)試験に沿って検討する。本試験はわが国ではほとんど導入されていないため、メタン発酵先進国であるEU諸国とのデータの互換性に問題がある。来年度はオランダで開かれる、メタン発酵専門の国際会議に参加するなどして情報収集に努め、本試験方法をわが国に紹介する事例としたいと考えている。本研究はメタン発酵の前処理としてエタノール発酵を行い、エタノールを含んだまま発酵液をメタン発酵させることが特徴で、当該年度は膜分離型メタン発酵への応用可能性を検討した。中空糸膜ユニットを用いたバイオリアクタを2組製作し、基質をエタノール化させた模擬厨芥とし(前処理系)、エタノール化を行わない基質を対照系として連続投入実験を行った。馴致を行った後、約160日間連続実験を行い、基質の投入量を段階的に増加させて、リアクタの処理能力を検討した。前処理系では、実験条件として容積負荷6.5gVS/L・d、HRT15日においても運転が可能であったのに対し、対照系ではVFA生成による低pHにより破たんした。このことから基質をエタノール化させることにより、メタン発酵において約1.3倍の高負荷での運転が可能であった。またエタノール化系では対照系と比較して、メタン収率は1.3倍向上、バイオガス中メタン濃度17%向上、汚泥生成量1/10という結果が得られた。以上のことから膜分離メタン発酵においても基質の前処理としてのエタノール化が有効であることがわかった。前処理としてエタノール化を行うことにより、分解が早い成分が基質全体の30%から70%に向上し、分解しやすい基質へと改質されることがわかった。

このことが高負荷運転が可能となった理由の一つであると考えられる。膜透過水BODは両系とも50mg/L以下となり、後段処理を行わなくても下水道放流可能な濃度まで下がることがわかった。次世代シーケンサを用いた菌叢解析により、エタノール化で優占した細菌は前処理系、対照系ともにメタン発酵槽での存在割合は非常に低いことがわかり、メタン発酵ではエタノール経由の代謝はほとんどないことが示唆された。またメタン発酵槽内の細菌叢は、前処理系、対照系のみで優占する細菌が存在した。膜分離型メタン発酵の実験事例は少なく、ファウリング等による継続不能を懸念していたが、装置の構造や膜透過水の引き抜き方を工夫するなどして運転を行うことができた。定常状態での運転結果を得ることができるとともに、ガスメータを設置して常時モニタリングを行うことで、エタノール発酵前処理による基質の生分解性の変化を把握することができた。また汚泥生成量が少なくなる成果は予想以上であった。膜透過水のBODが予想を大きく下回ったことは、膜分離型メタン発酵の優位性を示す結果であり、提案内容にプラスアルファの知見を得たと言える。DNA濃度を指標とすることは、有意なデータを十分に得ることができなかった。これは分析手法によるものか、DNAという指標特有なものか、今後検討する必要がある。次世代シーケンサを用いた菌叢解析ではエタノール化基質を用いた場合特有の細菌叢を確認することができた。しかし、その菌叢変化の意味するところを把握するには至らなかった。これはメタン発酵細菌の菌叢解析に関する知見がまだ十分でないこともあり、今後さらにさまざまな条件でデータを蓄積することと、幅広い文献調査が必要と考えている。以上のことから膜分離型メタン発酵システムの構築と連続実験については想定以上の成果を得ることができた。細菌に関する視点からの知見は、データを得ることができたが、その考察を行う必要がある。本研究はメタン発酵の前処理としてエタノール発酵を行い、エタノールを含んだまま発酵液をメタン発酵させることが特徴である。本年度は1膜分離型メタン発酵槽を用いた半連続実験による処理能力の上限検討、2エタノール化工程における各種酵母の検討を行った。1については、昨年度(平成29年度)は対照系が破たんする条件であっても、前処理系のメタン発酵は良好に行えることを確認したが、その処理限界および破たん時の特徴を確認することはできなかった。そこで本年度(平成30年度)はさらに投入量を増加させ、HRT 5 d(昨年度15 d)、VTS容積負荷19.6gVTS/L/d(昨年度6.7gVTS/L/d)までの条件で実験を行った。対照系はHRT 12.5 dで破たんしたのに対し、前処理系は5 dの条件でも、発泡現象や粘性が高くなるといった状態変化が見られたが、対照系のようなpH低下による破たんはしなかった。しかし、投入水量が多くなったことにより、膜の透過性能が限界となり、所定の膜透過水を得ることが難しくなった。そのため、さらに投入量を上げた運転を行うことができなかった。バイオガス中メタン濃度は昨年度同様に前処理を行うことで15%程度の向上が見られた。汚泥収率は対照系の2050%減量となり、昨年度よりも汚泥減少効果は小さかった。
量子情報幾何学の統計学への応用

量子系の統計的及び情報理論的解析をする上で、エンタングルメントと呼ばれる量子系特有の相関は重要な役割を果たす。今年度はエンタングルメントに着目し研究を進めた。量子情報理論において、特定のエンタンク"ルト"状態を応用することにより今まて"は実現て"きなかった情報通信か"可能になることか"知られている。上記の有用な情報通信を実現するために、情報通信を行う遠く離れた二者間て"特定のエンタンク"ルト"状態を準備しておくことか"必要になる。そのための基本的な方法としてエンタングルメント抽出が挙げられる。エンタングルメント抽出は様々な量子プロトコルを行う上での土台となる量子操作であり、以前までは量子情報理論の研究者の間ではエンタングルメント抽出か"可逆な操作であると信し"られていた。しかし、エンタングルメント抽出の可逆性は量子系の情報理論の論文や教科書にも述へ"られているにもかかわらず、厳密な証明は与えられていなかった。上記の研究背景を踏まえ、エンタングルメント抽出が可逆かどうかを明らかにするために、エンタングルメント抽出とその復元操作の組を厳密に定義し、それらの操作に対してそれぞれ定まる誤差に着目した。そしてそのようにして定義された各操作の誤差の間の非常に簡潔なトレードオフ関係を導出した。それによって、エンタングルメント抽出が成功するならば、その復元操作が完全に失敗することを定量的に導出した。すなわち報告者はエンタングルメント抽出は非可逆て"必す"エンタングルメントの損失をもたらすことを示した。これにより今まで信じられてきた結論が誤りであることが示された。本年度に示したエンタングルメント抽出に対する研究を通じ、量子的な操作の精度を定量的に扱う上で重要な視点を獲得できた。これはエンタングルメント抽出に限らず様々な量子的操作の精度解析に役に立つと考えられる。これまでの研究では、量子系における操作の漸近的な振る舞いを主に解析してきた。一方で、得られるデータや、実際に行える操作は有限のリソースの範囲内に限られる。このような背景で量子系の統計学および情報理論において、有限長のデータに対する解析の重要性が高まっている。従ってこれまでの研究をより推し進めることで、今までに得られた量子的な操作に対する精度評価をより厳密にしていくことは今後の重要な課題である。本年度は量子ガウス状態に対する量子仮説検定問題を主に取り扱った。ここで量子ガウス状態とは、コヒーレント光にガウスノイズが加わった量子状態のことであり、平均パラメータおよび個数パラメータと呼ばれる二つのパラメータで指定される。また量子仮説検定とは、性質のわからない量子状態が与えられたとき、その量子状態がある条件をみたすか否かを統計学的に判定する方法である。本研究では量子ガウス状態の平均パラメータおよび個数パラメータに対する様々な典型的条件に対し、未知の量子ガウス状態がその条件を満たすか否かを仮説検定の意味で最適に判別する方法を導出した。これらの証明において、対称性のある量子状態族に対して適用できる量子Hunt-Steinの定理と呼ばれる定理が援用された。また量子Fisher計量が定める量子Cramer-Rao不等式の下界を達成する不偏推定量(すなわち最小分散不偏推定量)の解析が重要な役割を果たした。量子ガウス状態は正規分布の量子系へ拡張したものと考えられ、正規分布と類似の性質を多く備えている。特に量子ガウス状態は中心極限定理における極限的な量子状態として現れることが知られている。従って、量子系での統計学で量子ガウス状態がなす役割は、従来の統計学で正規分布がなす役割に相当することいえる。正規分布の重要性は周知の通りであるので、量子ガウス状態に対する統計的な解析も非常に重要なものであると考えられる。また量子系における仮説検定の研究はほとんどが単純仮説に対するものであるが、本研究は複合仮説を扱っている。本研究はこの点においても意義があると考えられる。本年度は大きく二つの問題に取り組んだ。ひとつはガウス状態に対する仮説検定に関するものであり、もう一つは純粋エンタングルド状態に対するLOCC変換の漸近性能の導出に関するものである。始めにガウス状態に対する仮説検定に関しての研究実績を述べる。本研究では複合仮説検定の問題を扱えるような手法を確立することが一つの目的であった。この点に関しては、量子系の群対称性を利用することにより問題を著しく簡単にする手法を発見した。これはガウス状態に関する仮説検定の問題に限らず、アメナブル群で記述される対称性を有する量子系に広く適用できるものである。これらの結果をまとめることにより、ガウス状態の仮説検定の問題に関して最適な検定手法を導出した。さらにそれらの光学系での実際の実験方法の提案を行った。次に純粋エンタングルド状態に対するLOCC変換の漸近性能の導出に関して研究実績を述べる。漸近誤差ε以下でn個の純粋エンタングルド状態ψからLOCCによって生成できるEPRの最大個数Lnの漸近公式を求め、かつその形であれば漸近誤差をε以下にできるようなLnを導くことができた。この問題に関しては、古典情報理論で一様乱数生成の問題に対して用いられた情報スペクトル的な手法を適用することで明示的な漸近公式を導出できることを示した。その後、さらに独立同一な量子状態に対してではあるが、この問題の一般化も考察した。すなわち、既存研究では近似・生成したい量子状態としてEPR状態という特定の状態に焦点をあて研究がなされてきたが、それを一般の状態に拡張した場合にも同様の漸近公式を導出した。