hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
木質系平面異種混構造の耐震設計に関わる技術的課題への方策

しかし、その耐震設計の煩雑さと真の耐震性能が未だ検証されていないことから、普及には至っていない。昨年度に実施した1/3縮小模型の振動台実験により、小から大加振での木質系平面異種混構造の動的挙動を把握することができた。今年度は、まずは実験結果を再現できる数値解析モデルを構築し、次にこれを用いたパラメトリックスタディを実施し、実験で得られた結果の一般化を図った。モデル化方法については、一般的に用いられることの多い多質点せん断バネモデルを使用し、鉛直構面・水平構面の復元力特性は、繰り返しや劣化に対する挙動も含め、実験結果をトレースするように設定することで、精度の高いモデルを作成することができた。また、昨年度の振動台実験における接合部挙動に関するデータを精査し、慣性力から計算される接合部モーメントから、梁端のボルト軸力を保守的に評価できることを示した。これにより、平面異種混構造の耐震性能を決定づける主要因である、接合部の安全性の検定法を築くことができた。その他、接合部の回転変形にともなうロッキング挙動についても検討し、影響が少なかったことを確認した。昨年度に実施した振動台実験結果に対し、一昨年度に提案した地震力分布評価式を適用し、概ね対応することを確認できた。これにより、一般的な数値解析の際に検討される巨視的応答を簡易に評価できるようになった。また、木造部分とコア部分での地震力の分担比、異種構造間接合部に作用するせん断力およびモーメント、などの局所応答についても、別途詳細な理論式を導出し、ある程度汎用性をもった設計式を構築することができた。2010年に「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が施行され、国内では環境負荷の低い木造建築を推進していくことで二酸化炭素の削減を目指している。低層で平面的に大きい建物の場合、構造計画上や防耐火の理由から、建物の一部を鉄筋コンクリート造でコア化した「平面異種混構造」が有効である。2015年度に実施した1/3縮小模型の振動台実験により、小から大加振での木質系平面異種混構造の動的挙動を把握することができた。また、2016年度には振動台実験の結果を基に数値解析モデルを作成し、実験結果を精度良く再現し得ることを示した。そこで、2017年度は数値解析モデルを用いて、木造部分とコア部分の質量・剛性比を様々に変化させたパラメトリックな数値解析的検討を実施した。その結果、木造部分とコア部分の剛性比が5以上であれば、木造部分の最大層間変形角とベースシアの低減が明確に見られ、地震力の高さ方向分布も三角形から等分布に近づくことが明らかとなった。このことは、前年度までに実施した線形モデルの理論解析結果とも矛盾しないため、これまでに示してきた線形理論解を基にした設計式が、ある程度汎用性を有していることを示唆している。また、コア部分の必要剛性値が明らかとなったことで、鉄筋コンクリート造のみならず、様々なコア構造を自由に設計できるようになる可能性がある。環境負荷の低い木造建築の大規模化にむけて、耐震性能や防耐火の理由から、建物の一部を鉄筋コンクリート造でコア化した「平面異種混構造」が注目を浴びている。本研究では、平面異種混構造の振動特性を説明できる新しい動力学モデルを導入し、その理論解析により地震力分布の評価式を提案した。また、1/3縮小模型の振動台実験、および数値解析モデルによるパラメトリック解析を実施し、小から大加振での動的挙動を把握し、提案した評価式の適用性を検証した。要素実験は計画通り順調に実施しており、得られた結果も概ね想定通りであった。
フランスのアニマトゥール(社会教育職員)の職業化過程とアソシアシオンの役割

本研究は、フランスのアニマトゥール(日本での社会教育職員に相当)の職業的性格とその制度的特質を明らかにした。そして同時に、その性格や制度にアソシアシオン(日本のNPOに相当)がどのような影響的関係を持っているかを明らかにした。1)民衆教育アソシアシオンのボランティアは、1960年代以降、職業としてのアニマトゥールへ移行していった。その際、系統的養成、資格付与、身分等の問題が、具体的な職業化過程において、重要な論点であった。2)この職業化過程は、アニマシオン概念とアニマトゥール国家資格の性格の変容過程でもあった。そして今日、アニマトゥールは、教育・文化的ニーズのみならず、社会的ニーズに応える役割を担い「社会的労働者」と性格づけられる職業となった。だがこのことは、アニマトゥールの専門的労働内容の定義の困難性と曖昧性の要因となった。3)アニマトゥールの資格・養成制度は、その特質において、二面性を持っている。すなわち第1は、多様な社会的ニーズに応えるためのアニマトゥール資格の種類の拡大が、労働の質の確保には必ずしも成功せず、むしろ労働の細分化と狭隘化を促していることである。第2は、地域に密着した活動の基盤を広げ、現実に会わせての職の創出への努力をアニマトゥール養成機関であるアソシアシオンが担っていることである。4)従来のアニマトゥールのほとんどはアソシアシオンの勤務者であった。しかし、1990年代以降、市町村公務員としてのアニマトゥールが増加してくる。これは非常に重要な意義を持っている。なぜなら、地方自治体におけるアニマシオン部門が誕生し、アニマトゥールの専門職性が大いに重要な論点として認知されていくことになるからである。専門職性の創造といっそうの発展のために、アソシアシオンの果たすべき役割が一層期待されている。本年度の研究の重点は、フランスのアニマトゥール(社会教育職員)が、民衆教育アソシアシオンのボランティアから職業アニマトゥールへ移行・展開する職業化過程に着目し、その職業カテゴリーとしての「社会的労働者」として位置付くに至った経緯と内実、その意味を明らかにすることにおいた。アニマトゥールの職業化の展開は次の通りである。1)それまでアソシアシオンのみがアニマトゥール養成を行っていた段階から、国家や地方公共団体もまた養成に介入することになった。2)アニマトウールの国家養成が整備されるが、専門性の確保というよりは雇用確保の論理での細分化された資格の創出が支配的となった。3)アニマトゥールの身分は、全国労働協約が結ばれたものの、依然アソシアシオン間での身分格差が大きい。こうしたことと関わって、結局のところ、アニマトゥールが担う活動は、社会・文化活動から社会活動へと重点がシフトすると同時に、国家資格の内容もまた雇用確保の視点からの社会活動へと重点が移行する。このことからアニマトゥールは「社会的労働者(trεVail leur sccial)として位置付けられることになった。アニマトゥールが祉会的労働者とされることについては、雇用は増大したものの、その職は労働が断片的に細分化され資格として低位となり、専門性から遠ざかりモザイク化する傾向が濃厚になった。今後アニマトゥールの闘士性を土台とする専門性の確保が求められている。本年度の研究の重点は、フランスのアニマトゥール(社会教育職員)の資格・養成制度の現状と題を明らかにすることにあった。そこで、現地でのアニマトゥール養成機関の調査及びアニマトゥール養成者、アニマトゥール労働者へのインタビューを含む現地調査をもとに現状分析を行った。

その際,昨年度の研究の結論であったアニマトゥールの今日的性格としての「社会的労働者」の概念に着目しつつ考察を行った。その結論は、以下の通りである。アニマトゥールが社会的労働者としての位置が定着していく中で、多様な社会的ニーズに応えるためにアニマトゥール資格の拡大が進んできた。そのことによってアニマトゥール雇用は急増してきたが、それは必ずしもアニマトゥール労働の質の確保には向かわず、労働の細分化と狭隘化を促してきた側面があった。社会的労働としての位置は、社会の隙間で要請される新しい労働であり、その専門性については未だ暖味なまま、身分としては低位にとどめられている。だが他方、社会的労働者として位置付くことによって、より地域に密着した活動の基盤を拡大し、地域社会のニーズに合致した職づくりへの努力が、養成機関(そのほどんどがアソシアシオンである)においても現場のアニマトゥールにおいても展開されていることは注目すべきである。これは、アニマトゥールの労働と活動の質の向上とともに、多くの他の社会的労働者やボランティアとの協同で地域社会のニーズに応えるダイナミックな運動の地平を拓いていくことになる可能性を残している。本年の研究の重点は、もともと民衆教育アソシアシオンにおいて職業化が推進されたアニマトゥールが、近年急速に地方自治体(特に市町村)において公務員として雇用されるようになった実態・動向とその意味を明らかそこすることにあった。その結論は以下の通りである。アニマトゥールの職業化が推進され始めた1960年代には、公務員としてのアニマトゥールは皆無に等しかったが、今目では12万人いるといわれるアニマトゥール職員の4人に一人が公務員である。このように急速に公務員化が進んだのは、(1)地方分権改革の推進によって求められた市町村の自立のために、一定の経験を積んだアニマトゥールの雇用が必要であったこと、(2)アソシアシオンにおける全国労働協定の成立によってアニマトゥールの身分保障の追求が現実のものとなったこと、(3)社会的に高度なニーズの高まりにより高度な専門職性が求められるようになったためである。そうして今日では、地方公務員の職群としてアニマシオン部門が設置され、そこでの独自の採用・固有の身分が法的に確立されるようになった。ただし、その身分は依然必ずしも専門職にふさわしい位置づけを持ちえていない(日本での中級職止まりで上級職はない、非常勤職員の割合が依然高いなど)という課題も大きく残されたままである。こうしたアニマトゥールの公務員化の推進は、労働協定の制定などアシシアシオンの影響が少なからずあり、公務員化が進んだアニマトゥールであっても、その活動の自律性・専門性は、アソシアシオンおよびそこに働くアニマトゥールが自律性・専門性を担っていかに役割を果たしているかに大きく左右される。つまり、アソシアシオンは、アニマトゥールの公務員化によって決してその役割が低くなったのではなく、専門職性の実質的内実の確保、市民社会の強化という課題を背負って、ますますその存在意義が問われているのである。一見逆説的ではあるが、市民社会におけるアニマトゥールの活動が活性化することで、公務労働もまたより充実したものに発展していくという、アソシアシオン・アニマトゥールと公務員アニマトゥールの関係性が明らかになったと考える。
分岐部跳水がひき起こす土砂移動停止による山地河道の突然変動機構の解明

山地河川にみられる分岐流路の土砂閉塞原因を、現地観測、実験および理論解析によって明らかにすることを目的に研究を進め、以下の成果を得た。1.山地河川の分岐流路には、内側分岐、直線分岐などの形態が認められる。内側分岐の土砂堆積は小規模のものが多く、外側分岐の堆積は大規模なものが多い。2.分岐部土砂堆積は、分岐入口の閉塞を引き起こし、その下流に廃棄河道を生み出す。閉塞原因となる大量の土砂堆積は、分岐部に発生する跳水によってひき起こされるものと考えられる。これが実験的にも確認された。3.分岐壁(中島)をもつ射流分岐流路では、分岐壁の反力のみならず流量配分比の違いにともなう流路幅の変化によって跳水が発生する。4.分岐部検査断面に対し適用した運動量方程式から得られる流量配分比・水深などの解は、所与の上流フル-ド数に対し複雑な4価関数となる。それらは、分岐した二本の水路の両者に常流(跳水)が生じる場合、それぞれの片側のみに常流(跳水)、他の側に射流(非跳水)が生じる場合、両者ともに射流(非跳水)が生ずる場合に対応する。実験結果はこれらの解が基本的に正しく、分岐部流れが複数存在することを証明した。このことは、わずかな条件の違いによって容易に流況が変化することを示唆する。5.順次流量を減少させた砂礫流下実験において、大流量時に短時間で厚い堆積が生じ、閉塞堆積の主要な骨格が形成された。この時の堆積厚さは、跳水水深のほぼ半分となった。これらから、閉塞堆積はゆっくりと形成されるのではなく、大中洪水のピーク近傍で短時間に形成されることが推定された。流量減少時には、先行堆積がさらに高くなるということはなく、むしろ浸食が進行した。しかし、流量変化と共に流量配分比が異なる解に移動し、閉塞の進行することが確認された。すなわち、分岐部における流量配分比および水深の多価性が、閉塞現象の付加的な水深を果たし、これを増長させることが明らかとなった。山地河川の分岐流路閉塞が跳水内での急速な土砂堆積によるものと考え、跳水発生条件・分岐流特性・土砂堆積機構について現地観測・実験・理論解析および数値解析をおこない、以下の成果を得た。1.最も単純な平行分岐水路における跳水は、(1)ベルヌイ解不成立時の流量配分比を必要条件とし、(2)渦状点の発生および安定跳水長以上の粗度長の存在を十分条件として生起する。2.(1)平行分岐跳水における土砂堆積は跳水の消滅を招き、上流に新たな跳水を発生させる。(2)これにより、平行分岐部での閉塞は生じ得ないことが推測される。3.石狩川水系白水川における12箇所の分岐閉塞観測にれば、(1)主流路の湾曲方向の違いにより、内側分岐(7箇所)・外側分岐(3箇所)・直線分岐(2箇所)の3種の形態が認められる。(2)主流路外壁から反力が働く内側分岐では土砂堆積高が低く、砂礫径も小さい。(3)分岐壁(中島)から反力が働く外側分岐では堆積高が1m以上に達しており、砂礫径も1mに近い。(4)直線分岐は少数で低い堆積を伴う。4.外側分岐を模擬した実験によれば、

(1)分岐壁の反力によって安全な跳水が条件によらず発生し、(2)土砂堆積に関わらず存在し続ける。(3)跳水内の分岐流は螺旋流的性質が弱く、堰上げ状態からの自由流出の性質を有する。(4)このため、流砂量配分比が流量配分比にほぼ等しくなっている。(5)しかし、分岐壁直前では巻き返し流れが強く、土砂堆積が生じ得ない。5.保存則差分法の一種であるMaCormack法を2次元に拡張し、分岐部流れに適用した。(1)通常の人工粘性によっては分岐上流停留部の中立不安定は解消できず、(2)高解像スキームのTVD形式によって安定化させることができる。(3)分岐前の跳水水面形、流速分布などの再現性は良好であり、閉塞過程追跡の可能性が明らかになった。今年度新たに分岐流量配分比を未知数とした1次元運動量方程式の解を誘導することができ、同一フルード数に対し2価の流量配分比が現れることを見いだした。ことため今年度の当初計画をやや修正し、現地観測を減らして実験を増やし次の重要な成果を得た。1.解の成立性を確かめるために昨年度にひき続き固定床実験を追加し検証した結果、以下が明らかになった。(1)順次勾配を急にしてフルード数を変えた場合、流量配分比は運動量方程式の解の存在条件(3次方程式の判別式=0)に沿って変化する。(2)順次流量を増やしてフルード数を変えた場合、流量配分比は大きい方の解に沿って変化する。(3)波状跳水の場合、解の存在条件に関係なく大きい解の延長上に集まる。(4)現地状態に合わせて分岐部に礫を固定した状態で通水すると、大きい方の解に沿う変化のみが起こる。2.分割水路のそれぞれに幅の変化する漸変流水面形方程式をたて、渦状点の生ずる条件から両水路および片側一方の跳水生起条件を見いだした。これによれば、流量配分比が大きい解は両側跳水状態に、小さい解は片側跳水状態にあることになる。3.分岐部に礫を固定した跳水流れに対して砂礫を連続投入し、平衡堆積状態を経てのち流量を2段階に減少させる実験をおこない、それぞれにおける平衡堆積形状・流量配分比を調べて以下の結果を得た。(1)初期フルード数が1.7以上の実験(弱跳水)では、砂礫が両水路の前面に堆積し片側閉塞に近い状態が生ずる。しかし、この時の流量配分比は変わらず大きい方の解に沿っている。(2)流量の減少と共に流量配分比が小さい方の解に移動する。この時堆積砂礫の一部が浸食されるが、堆積厚はほとんど変化せず閉塞状態にいっそう近づく。(3)堆積厚はフルード数・分岐形状にかかわらず、初期跳水水深のほぼ半分になる。
破骨細胞融合における新規細胞融合制御因子の解明

破骨細胞は骨吸収を担う生体唯一の細胞であり、造血幹細胞を起源とする単球/マクロファージ系前駆細胞に由来する。骨芽細胞からのM-CSFの刺激によりRANK受容体を発現し、RANKLの刺激により破骨細胞前駆細胞に分化した後、多数の前駆細胞が融合し多核の破骨細胞を形成する。またマクロファージは慢性的な炎症に反応して巨細胞を形成することが知られている。今までに我々はDC-STAMPという破骨細胞融合において必須の分子を同定している。今回我々は、新たな破骨細胞融合因子OC-STAMPを同定し、癌の骨破壊や顎骨の骨吸収における分子メカニズムを解明することを目的とした。これまでに、OC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が完全に欠失し、多核化しないことによって骨吸収能が有意に低下することが明らかとなっている。またOC-STAMPKOマウスで発現遺伝子解析を行ったところ、破骨細胞分化マーカーや、細胞融合関連遺伝子の発現ではWT,KOマウスで有意な差を認めなかったことから、OC-STAMPは他の因子には影響せず、単独で細胞融合に必須の機能を有していることがわかった。そこで本研究課題では以下の事を解明したいと考えている。I:細胞融合を介した骨代謝制御II:OC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構III:細胞融合制御因子の解明骨代謝制御に関しては、in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行ったところ、骨密度は低下し骨吸収脳の低下が認められた。それらはOC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が欠失することから、破骨細胞面積が低下したことが考えられる。そこで破骨細胞面積と骨密度を測定すると破骨細胞面積の低下および骨密度の低下が認められた。OC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構の解明に関してOC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の融合が起こらないことから、マイクロアレイをもちいてOC-STAMPKOマウスと野生型マウスでの発現遺伝子を比較し、破骨細胞の融合に関連する分子を同定する。これまでに、OC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が完全に欠失すること、そして多核化しないことによって骨吸収能が有意に低下することが明らかとなっている。またOC-STAMPKOマウスで発現遺伝子解析を行ったところ、破骨細胞分化マーカーや、細胞融合関連遺伝子の発現ではWT,KOマウスで有意な差を認めなかった。つまり、OC-STAMPは他の因子には影響せず、単独で細胞融合に必須の機能を有していることがわかった。I:細胞融合を介した骨代謝制御II:OC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構III:細胞融合制御因子の解明骨代謝制御に関しては、in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行いOC-STAMPが骨代謝にどのように影響しているかを検討する。OC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が欠失することから、破骨細胞面積が低下することが予想される。そこで破骨細胞面積と骨密度を測定することで破骨細胞の細胞融合における骨密度への影響を明らかにする。次にOC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構の解明に関してOC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の融合が起こらないことから、マイクロアレイをもちいてOC-STAMPKOマウスと野生型マウスでの発現遺伝子を比較し、破骨細胞の融合に関連する分子を同定する。また、破骨細胞とマクロファージ巨細胞はともにOC-STAMPが必須である共通の融合機構を持つことから、破骨細胞とマクロファージ巨細胞に共通に発現する分子を単離し、前述の分子群と比較することにより、マクロファージ系細胞の融合に関連する分子を同定するこれまでに、OC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が完全に欠失すること、そして多核化しないことによって骨吸収能が有意に低下することが明らかとなっている。I:細胞融合を介した骨代謝制御III:細胞融合制御因子の解明骨代謝制御に関しては、in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行いOC-STAMPが骨代謝にどのように影響しているかを検討する。

次にOC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構の解明に関してOC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の融合が起こらないことから、マイクロアレイをもちいてOC-STAMPKOマウスと野生型マウスでの発現遺伝子を比較し、破骨細胞の融合に関連する分子を同定する。また、破骨細胞とマクロファージ巨細胞はともにOC-STAMPが必須である共通の融合機構を持つことから、破骨細胞とマクロファージ巨細胞に共通に発現する分子を単離し、前述の分子群と比較することにより、マクロファージ系細胞の融合に関連する分子を同定する骨代謝現在までに、細胞融合を介した骨代謝制御に関して研究が進んでいる。骨代謝制御に関しては、in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行ったところ、骨密度は低下し骨吸収脳の低下が認められた。それらはOC-STAMPKOマウスでは破骨細胞の細胞融合が欠失することから、破骨細胞面積が低下したことが考えられる。そこで破骨細胞面積と骨密度を測定すると破骨細胞面積の低下および骨密度の低下が認められた。in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行いOC-STAMP欠損マウスでは、破骨細胞による骨吸収が抑制されているが、骨芽細胞による骨形成は促進されており、その結果骨量は増加していた。これらのことから、破骨細胞による骨吸収抑制と骨芽細胞の活性上昇の両面から、骨量を増加させることが可能となる事が示唆されている。現在までに、細胞融合を介した骨代謝制御に関して研究が進んでいる。昨年度の結果により、骨代謝制御に関しては、in vivoでの骨密度の測定、骨形態計測、骨吸収アッセイを行いOC-STAMP欠損マウスでは、破骨細胞による骨吸収が抑制されているが、骨芽細胞による骨形成は促進されており、その結果骨量は増加していた。それに対しOC-STAMPTgマウスでは、破骨細胞による骨吸収の亢進、および骨芽細胞の活性と骨量の低下を示した。OC-STAMPは破骨細胞特異的に骨量を制御し、またOC-STAMPの機能を抑制する事で、破骨細胞による骨吸収抑制と骨芽細胞の活性上昇の両面から、骨量を増加させることが可能となる事が示唆されている。以上のことから、概ね順調に研究が進んでいると考えている。本年度は、OC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構の解明に関して、マイクロアレイをもちいてOC-STAMP欠損マウスと野生型マウス、OC-STAMPTgマウス由来の破骨細胞の発現遺伝子を比較し、破骨細胞の融合に関連する分子を同定する。本年度は、OC-STAMPを介した破骨細胞の細胞融合制御機構の解明に関して、OC-STAMP欠損マウスでは破骨細胞の融合が起こらないことから、マイクロアレイをもちいてOC-STAMP欠損マウスと野生型マウス、OC-STAMPTgマウス由来の破骨細胞の発現遺伝子を比較し、破骨細胞の融合に関連する分子を同定する。
魚類における性転換の分子メカニズム

キナワベニハゼ(Trimma okinawae)は、同一個体に卵巣と精巣が存在し、それら各々の機能が社会的構造を換えることによって逆の方向に発達する。本研究では、視覚刺激によって同一個体内の2つの生殖腺で起こる逆方向の形態的変化に先がけて起こる遺伝子発現パターンの変動の詳細を明らかにする。また、ベラなどにみられる一方向の性転換についても同様な解析を行う。先ず、オキナワベニハゼの雌から雄への性転換は5日間、逆に雄から雌への性転換は約10日間で誘起されることを示した。この実験系を駆使して、視覚刺激の入力から30分以内に(8時間以内には完全に)性行動の転換、12時間以内に生殖腺における生殖腺刺激ホルモン(FSH, LH)受容体遺伝子発現の急激な変動が起こることを明らかにした。さらに、卵巣と脳から2種類の芳香化酵素遺伝子(卵巣型P450arom、脳型P450arom)をクローニングした。定量的RT-PCRによる解析から、卵巣型P450arom mRNAは生殖周期に伴って変動を示したが(卵黄形成期に高く、産卵後に減少)、脳型は卵巣にはほとんど発現がみられず、生殖腺の発達に伴って上昇することもなかった。以上の結果から、オキナワベニハゼの両方向の性転換には、生殖腺刺激ホルモン/生殖腺刺激ホルモン受容体系が重要な役割を果たすこと、更には、卵巣の発達(雌への性転換)には卵巣型P450arom遺伝子の発現のオン/オフが重要な鍵となることが明らかになった。今後は、この2つのネットワークに関る遺伝子、ホルモン因子を同定することにより、この種における性転換のメカニズム、性的可塑性の分子的基盤を明らかにしたいと考えている。一方、一方向(メスからオス)性転換魚のササノハベラ(Pseudolabrus sieboldi)では、性ホルモンによるin vitroでの性転換誘起に成功した。卵巣組織を11-ketotestosterone(11KT)と共に培養することにより、精子を含む各発達段階の雄性生殖細胞が認められたが、卵巣片をestradiol-17口(E2)で培養すると、培養条件下でも卵母細胞が維持された。一方、精巣組織の培養では、E2では精巣組織が完全に退行したのに対し、11KTでは精子を含む精巣構造が維持された。本研究では、ベラの生殖腺を用いることで、in vitroでの卵巣から精巣への性転換に成功したが、この実験系は今後、成体の生殖腺の性的可塑性の分子メカニズムを解析するために非常に有効であると思われる。ある種の魚類でみられる性転換は生物学的に非常に興味深い現象である。なかでもオキナワベニハゼ(Trimma okinawae)は、同一個体に卵巣と精巣が存在し、それら各々の機能が社会的構造を換えることによって逆の方向に発達する。

本研究では、視覚刺激によって同一個体内の2つの生殖腺で起こる逆方向の形態的変化に先がけて起こる遺伝子発現パターンの変動の詳細を明らかにする。また、ベラなどにみられる一方向の性転換についても同様な解析を行う。先ず、オキナワベニハゼの雌から雄への性転換は5日間、逆に雄から雌への性転換は約10日間で誘起されることを示した。この実験系を駆使して、視覚刺激の入力から8時間以内に性行動の転換、12時間以内に生殖腺における生殖腺刺激ホルモン(FSH,LH)受容体遺伝子発現の急激な変動が起こることを明らかにした。さらに、卵巣と脳から2種類の芳香化酵素遺伝子(卵巣型P450arom、脳型P450arom)をクローニングした。卵巣型P450aromは脳、脾臓、精巣、卵巣に発現がみられ、一方、脳型P450aromは脳、肝臓、精巣、卵巣に発現がみられた。In situ hybridizationによる解析では、卵巣型P450aromのみが卵巣と精巣に発現を示し、その発現細胞は卵巣では顆粒膜細胞、精巣ではライディッヒ細胞であった。定量的RT-PCRによる解析から、卵巣型P450arom mRNAは生殖周期に伴って変動を示したが(卵黄形成期に高く、産卵後に減少)、脳型は卵巣にはほとんど発現がみられず、生殖腺の発達に伴って上昇することもなかった。以上の結果から、オキナワベニハゼの両方向の性転換には、生殖腺刺激ホルモン/生殖腺刺激ホルモン受容体系が重要な役割を果たすこと、更には、卵巣の発達(雌への性転換)には卵巣型P450arom遺伝子の発現のオン/オフが重要な鍵となることが明らかになった。ある種の魚類でみられる性転換は生物学的に非常に興味深い現象である。なかでもオキナワベニハゼ(Trimma okinawae)は、同一個体に卵巣と精巣が存在し、それら各々の機能が社会的構造を換えることによって逆の方向に発達する。本研究では、視覚刺激によって同一個体内の2つの生殖腺で起こる逆方向の形態的変化に先がけて起こる遺伝子発現パターンの変動を詳細に明らかにする。オキナワベニハゼを用いたこれまでの研究で、生殖腺の性転換に先だち卵巣部分と精巣部分における生殖腺刺激ホルモン受容体(GtHR)遺伝子の発現量が急激に変動することが示されている。例えば、雄から雌への性転換であれば精巣におけるGtHRの発現が急減し、かわって卵巣での発現が急増する。本研究では、このようなGtHR遺伝子発現量の変動がGtHに対する生殖腺の感受性(ステロイドジェネシスを指標として)にどのように反映されるのかを生殖腺の器官培養系を駆使して調べた。その結果、視覚刺激の直後に生殖腺のGtHに対する感受性が著しく変わることを見出した。この結果は性転換メカニズムを考察する上で非常に重要な知見となる。今後はGtHR遺伝子発現の急激な変動の分子メカニズムを転写制御機構の面から解析する必要がある。オキナワベニハゼでは、生殖腺の性転換に先立ち性行動の転換がみられる。従って、脳がこの性行動を制御している可能性が非常に高い。そこで本研究では、今後の本格的研究の準備という意味から、成熟雌雄魚の脳に発現する20種類を超える遺伝子をクローニングし、塩基配列の決定を行った。さらに、一方向性の性転換を示すササノハベラの性転換をin vitroで誘起することに成功した。
新機能光デバイスのための化合物半導体の物性制御の研究

化合物半導体の新機能性の発現のための物質設計,物性制御に関して以下のような研究成果が得られた.1.経験的パラメ-タを一切含まない第1原理からの分子動力学法による電子状態計算に基づいて、新しい二つの補償効果(Type A and B Compensation)を見いだした。Type Aでは格子間位置に於けるドナ-の原子移動障壁は0.2eVでありLiドナは室温でも移動しドナからアクセプタへの電荷移動によってアクセプタを不活性化する。Type BではLi原子がZn置換位置からはずれて格子間位置に留まりドナ準位を形成し、イオン化しアクセプタに電荷移動することによりアクセプタを不活性化する。これにより、安定で大きい伝導度を持つp型ZnSe作製のための浅い不純物のド-パントの候補を理論的手法により特定することができた。(吉田)2.Arイオンレ-ザを用いた光MOVPEでNH_3による窒素添加p型ZnSeの成長を検討したところ、従来より低温で多量のアクセプタを添加することに成功した。またこの時レ-ザ光の偏光方向と基板の面方位の関係が窒素の添加効率に大きな影響を与えることを見いだした。一方、ワイドギャップの混晶系としてZnCdSのMOVPE成長を検討し、混晶組成比の制御及び沃素添加による低抵抗膜の作製に功成した。この時成比が0.5付近でキャリアの補償中心が急激に増加することを示した。(吉川)3.(SrS/ZnS)多層薄膜を作製するため、まず、ホットウォ-ルエピタキシ-法を用いてSrS,ZnS薄膜の成長条件を調べた。蒸発源にSr金属(550°C)とS粉末(120°C)を用いて基板温度400°Cでガラス基板上にSrS薄膜が成長することが分かった。同様にしてZnS薄膜も得られる。(SrS:Ce/ZnS)多層薄膜エレクトロルミネッセンス(EL)素子を作製し、従来のSrS:Ce薄膜ELより優れた特性を得た。(小林)4.InP基板上の格子整合系(GaInAs/InP5層多重量子箱構造を世界で初めて試作し、その電界屈折率変化スペクトルペクトルを測定した。また、量子細線レ-ザ作製に於ける再成長プロセスの改善を行い、GaInAs/InP3層量子細線レ-ザの室温連続発振動作を得ることに成功した。(荒井)化合物半導体の新機能性の発現のための物質設計,物性制御に関して以下のような研究成果が得られた.1.経験的パラメ-タを一切含まない第1原理からの分子動力学法による電子状態計算に基づいて、新しい二つの補償効果(Type A and B Compensation)を見いだした。(荒井)
イギリス植民地におけるカラハリ・サンの歴史地理学的研究

平成11年度、および平成12年度の研究活動を通して、アフリカ南部のイギリス植民地・ベチュアナランドにおけるカラハリ・サン(ブッシュマン、とくにガナとグゥイ集団)の生業複合の実態を復元することができた。具体的には、1930年代では、生業のなかで野生動物の毛皮を求める狩猟活動の比重が高く、農耕やヤギ飼育も営まれていた。その後、1950年代では、彼らの生業の中での出稼ぎ労働の比重が大きくなった集団と、相変わらず伝統的な狩猟採集に依存する集団とに2分してきたことが明らかになった。また、これらの事例は、ペチュアナランドの北部や南部の動向とは異なっており、カラハリ中部のサンの特徴であると結論づけられる。イギリス植民地ベチュアナランド内のカラハリ砂漠において、サンのなかに毛皮の運搬や猟法の変化などのように直接的影響を受けていた人々とカラハリとの毛皮の交換を通して無意識のうちに世界システムに巻き込まれていった人々という、毛皮交易に対する2つの対応がみられた。とりわけ1930年代には、サンがカラハリに従属する関係がみられたが、毛皮税の支払いがなくなると、サンの自立性が高まっていった。以上のように、イギリス植民地時代におけるサンの社会変化の一側面が明らかになった。平成12年度には、筆者がボツワナの国立古文書館での現地調査によって収集している古文書資料を、1930年代と1950年代のものに分けて、各時代におけるカラハリ中部のサンの生業における全体構造が示せるようにまとめていった。その結果、1930年代では、生業の中での毛皮(キツネ、ジャッカル、スティーンボックなど)を求める狩猟活動の比重が高く、農耕やヤギ飼育も営まれていたのであるが、1950年代では、彼らの生業の中で牛牧場への出稼ぎ労働の比重が大きくなった集団と、相変わらず伝統的な狩猟採集に依存する集団とに2分してきたことが明らかになった。また、これらの事例は、カラハリ北部や南部の動向とは異なる傾向を示していた。さらに、これらの変化の要因については、1930年代では、イギリス植民地ベチュアナランドにおける徴税政策が影響しており、1950年代では、ベチュアナランドの南東部にとさつ場が整備されて、牛の商品化が進んだことが関与していたと考えられる。
科学技術の商業化を題材とする『教育モデル』の確立とその有効性の評価

科学技術商業化の類型として、実践的教育プログラムの有効性に着目する『教育モデル』を確立するために、その教育効果と商業化促進効果、満たすべき要件等を明らかにすることを試みた。その結果、プログラムをきっかけにステークホルダーへの働きかけと共感の獲得が商業化プロセスの前進に有効である可能性を見出した。また、プログラム受講者の教育効果を分析した結果、異なるバックグラウンドの受講者が受講を通じて活発な知識交換を行うことを明らかにした。以上から、科学技術商業化の『教育モデル』の概念化を試みたところ、Galison(1997)の提唱する「トレーディング・ゾーン」を援用して説明できる可能性を見出した。平成26年8月開催の、大阪大学における技術商業化教育プログラム(G-TEC)を対象として、シラバス、受講者、教育環境、演習課題として取り組んだ科学技術などの構成要素が、受講者の教育効果と科学技術の商業化促進効果にどのような影響を与えたかについて、定量的・定性的分析を試みた。同様に、九州大学ビジネススクールの開講科目においても、G-TECとの比較分析を試みた。更に、海外の類似事例として、ボストン大学ビジネススクールの開講科目について、担当教員に対して教育プログラムの設計と実施のポイントについて情報収集を行うとともに、履修者に対して、教育プログラムの効果や有効性に関するインタビュー調査を実施した。その結果、教育効果の定量的把握については、サンプル数の制約もあり、有効な効果測定指標を見出すには至らなかった。一方、受講者へのインタビュー調査からは、(1)技術と市場の洞察力の向上、(2)リーダーシップの発揮、(3)異分野・異業種への寛容とネットワーク拡大志向、(4)エコシステムへの働きかけ、といった効果が傾向的に見られることが明らかとなった。特に、市場と技術の両方の洞察を深めるために、企業をはじめとする学外の専門家に対してインタビューを活発に行うか否かが、教育効果や最終アウトプットの質に重要な意味を持つことが明らかとなった。商業化促進については、教育プログラムの直接的な効果は認め難いものの、プログラムの実施を通じて案件担当者(産学連携本部所属)のコミットメントが高まり、結果的に商業化が促進されるというケースが存在することが明らかとなった。この点は、近年経営学の領域で注目を集めているエフェクチュエーションの理論と整合的である可能性が示唆される。前年度の研究において、定量指標の抽出の限界や当初の想定とは異なる要因の影響が判明したため、本年度の研究では、分析のフレームワークについて再検討した。まず、商業化の促進には、ステークホルダーへの働きかけと関心の獲得によって技術と市場の洞察を深めることが重要、という前年度の研究結果をふまえて、G-TECを起点に、発明者や産学連携本部の案件担当者などの学内関係者、ベンチャーキャピタリストや各種専門家、民間企業、学内外のギャップファンド等からなる、商業化を取り巻くエコシステムの全体像と構成要素を明らかにした。次に、商業化の促進には、教育プログラムをきっかけとする案件担当者のコミットメントが大きく影響している可能性が示唆されたため、教育プログラムの実施段階のみに焦点を当てるのではなく、その前後を含む商業化に向けた一連のプロセスにおいて、案件担当者の行動(ステークホルダーへの働きかけ)やエコシステムとの接続性について事例分析を行った。その結果、G-TECによるアセスメントで商業化に関する情報が整理された後で、産学連携本部の案件担当者と発明者が協力して商業化のステークホルダーに働きかけを行い、共感する仲間を得ながら商業化プロセスを前に進めるという行動が多く見られることが判明した。このことから、近年経営学の領域で注目を集めているエフェクチュエーションの理論と整合的である可能性が示唆された。また、働きかけの相手(ステークホルダー)や利活用する資源(エコシステム構成要素)が、学外のみならず大学内にも多く存在し、商業化の前進に重要な役割を果たしていることがわかった。このことから、アーリー技術の商業化プロセスにおいて不確実性を縮減させ、商業化を前進させるために、学外のみならず学内のエコシステムの充実と利活用もまた重要であることが示唆された。(1)技術商業化教育プログラムの構成要素の抽出:教育プログラムに影響を与えうる要素として、新たに商業化を取り巻くエコシステムの全体像に着目し、その全体像や構成要素を明らかにすることができた。特に、エコシステム構成要素は、学外のみならず大学内にも多く存在しており、商業化の前進に重要な役割を果たしていることを明らかにできた。(2)教育効果および商業化促進効果の測定指標の抽出、測定方法の決定:定量的な指標の抽出は、サンプル数の制約から困難であるため、教育効果や商業化促進効果に影響を与えうる要素について、定性的な分析を行った結果、アーリー技術の商業化プロセスは、近年経営学の領域で注目を集めているエフェクチュエーションの理論と整合的である可能性を見出した。(3)大阪大学・九州大学・米国等の大学の技術商業化教育プログラムの調査及び国際比較:前述の通り、分析のフレームワークを再検討したため、まずは、主たる分析対象である大阪大学G-TECの事例について、定性的な分析を試みた。前年度までに、大阪大学における技術商業化教育プログラム(G-TEC)を対象に、教育内容や受講者構成、環境、取扱う技術等が教育効果と商業化促進効果にどのような影響を与えたかについて分析を行い、受講者による学外専門家へのインタビューが教育効果や最終アウトプットの質に影響を与えることを明らかにした。加えて、本プログラムの実施によって商業化にむけた情報が整理され、産学連携本部の担当者と発明者によるその後の商業化活動が促進されることを明らかにした。

以上を踏まえて最終年度は、教育プログラムの企画運営において満たすべき諸条件を整理するために、特に大学側受講者(学生/若手研究者)と産業界側の受講者に分けて教育効果を分析した。大学側受講者は、本プログラムを通じてビジネスのリアリティを学ぶとともに、商業化の停止というシビアな結論であっても、そこに至る過程で豊富な学びを得ていた。加えて、グループ演習を通じて産業界側の受講者からモチベーションやコミュニケーションの重要性を学んでいた。一方、産業界側の受講者は、アカデミックな理論とフレームワークを学習し、技術商業化プロセス全体を俯瞰して理解することが重要であるとの気付きを得ていた。加えて、グループ演習で大学側受講者が発する素朴な質問から、自らの思考のバイアスに気づく効果があった。さらに、本研究対象のような日常を離れた短期集中プログラムは、受講者に自由でリスクフリーな挑戦の意識をもたらしていることが明らかとなった。以上を踏まえて、科学技術商業化の『教育モデル』の概念化を試みたところ、テンポラリかつ日常を離れた特別な環境で異なる属性の受講者が集う場の特徴は「トレーディング・ゾーン(Galison, 1997)」を援用して説明できる可能性を見出すことができた。科学技術商業化の類型として、実践的教育プログラムの有効性に着目する『教育モデル』を確立するために、その教育効果と商業化促進効果、満たすべき要件等を明らかにすることを試みた。その結果、プログラムをきっかけにステークホルダーへの働きかけと共感の獲得が商業化プロセスの前進に有効である可能性を見出した。また、プログラム受講者の教育効果を分析した結果、異なるバックグラウンドの受講者が受講を通じて活発な知識交換を行うことを明らかにした。以上から、科学技術商業化の『教育モデル』の概念化を試みたところ、Galison(1997)の提唱する「トレーディング・ゾーン」を援用して説明できる可能性を見出した。(1)技術商業化教育プログラムの構成要素の抽出:大阪大学、九州大学、米国の大学の同種の教育プログラムを対象として、教育効果または商業化促進効果に影響しうるプログラムの構成要素について、シラバスの分析および関係者との意見交換を通じて抽出を試みた。その中で、当初の想定とは別な要因が影響している可能性が示唆されたことから、その点について更なる調査研究が必要との認識に至った。(2)教育効果および商業化促進効果の測定指標の抽出、測定方法の決定:上記の関係者との意見交換およびプログラムの参与観察から、教育効果および商業化促進効果の測定指標の抽出を試みた。前述の通り定量指標についてはサンプル数の制約によって当初の想定では抽出が困難であり、また、他の要因が影響している可能性が示唆されたこともあり、本項目についても引き続き調査研究を行い、体系的に再整理する必要がある。(3)大阪大学・九州大学・米国等の大学の技術
光子相関分光におけるレーザー光放射圧の効果

光散乱を応用した微粒子計側法として測定対象の多粒子分散系の運動形態がそ測定原理に大きく関わっている光子相関分光に注目し、そこで測定され粒径推定に用いられる光子相関関数に対して及ぼす照射レーザー光の放射圧の効果を、実験および理論的に解析した。これらを統合して、レーザー光の放射圧が与える効果を積極的に利用した新しい光子相関分光微粒子計測法を提案した。以下に、その具体的な成果を示す。1.レーザー光放射圧の効果の実験的解析現有の光子相関分光装置とアルゴンイオンレーザー光源を組み合わせ、照射レーザー光の放射圧が与える効果を明確にする実験系を作製し、ポリスチレン標準球の蒸留水懸濁液を試料として光子相関関数のレーザー放射パワーおよび粒径依存性を解明した。ホモダイン検出方式では相関時間の増大、ヘテロダイン検出方式では周期的振動成分の出現とその周波数の増大といった形で影響が現れ、いずれも粒径が大きいほど顕著に現れることがわかった。2.レーザー光放射圧の効果に関する基礎理論の確立:実験解析の結果から予測されることは、照射レーザー出力の増大とそれに伴う放射圧の増加によって、微粒子分散媒質のブラウン運動が抑制されるとともにビーム伝播方向への並進運動が誘起されることである。これに対する理論的根拠を与えるため、照射レーザー光の放射圧を外力場として取り込んだ微粒子密度に関する拡散方程式(Fokker-Planckequation)を導出し、散乱光波の時間的統計特性を理論的に求めた。3.レーザー光放射圧の効果を利用した新しい光子相関分光微粒子計測法の提案:実験および理論的解析によって明らかとなった事実をもとにして、「レーザー放射圧の誘記するブラウン運動の抑制の度合い」、または、「誘記された微粒子並進運動の速度」を評価指標とした新しい微粒子計測法を提案した。
遺伝子導入による新規ミクログリア活性化モデルを用いた神経変性のメカニズムの解明

現在までにAIDS脳症の神経変性モデルとして、HIV-1 nef遺伝子導入ミクログリア細胞と、マウス神経細胞の共培養を行い、nef遺伝子導入細胞が導入前の細胞とは正反対の挙動を示し、神経細胞死を誘導することを明らかにしている。本年度の研究により神経細胞死の誘導が、nef導入細胞による活性酸素生成の増大によるということを、1)cytcrome cによる細胞外活性酸素放出の測定、2)DCFH-DAによる細胞内ROS産生の定量、3)活性酸素を消去する酵素SOD添加系による神経細胞死の減少などにより実証できた。このことはミクログリアにnefを導入することで、細胞内の調節メカニズムが活性化され、活性酸素増大が起こると考えられた。そこで、ミクログリアでの活性酸素生成系であるNADPH oxidase complexの構成タンパク質5種類に対する抗体をそれぞれ用いてnef導入ミクログリアの細胞抽出液を免疫沈降したところ、nef由来タンパクはNADPHoxidase complexのうち膜結合成分のタンパクに結合していることが判明した。さらにNADPHoxidaseの活性酸素産生を調節する細胞質構成要素とは相互作用しない状態でも活性酸素が産生される可能性があることもわかった。今後、nef由来タンパクがNADPHoxidaseを細胞質成分無しで活性化できるのかどうかを、再構成による実験により検討し明らかにする予定である。一方で、nefのmutant(G2A)を導入した場合にはこのような活性化がみられないことから、Nefタンパク質のN末端の修飾(おそらくミリストイル化であると推定されている)による細胞内局在や膜タンパクとの相互作用が今回見いだしたミクログリアの毒性転換に重要であると考えられるため、Nefタンパクのミクログリアにおける局在に違いや相互作用するタンパク質の違いがあるかどうかを、免疫染色などにより検討して明らかにする。現在、抗Nef抗体を用いた免疫沈降によって回収されたタンパク質について質量分析計を用いて解析を進めている。
カンドルと分岐被覆を融合した低次元トポロジーのための新手法の提案

結び目、曲面結び目と3・4次元多様体といった幾何的な対象を完全に分類することは、低次元トポロジーの分野における一つの大きな課題である。位相不変量とは、幾何的な対象に代数的な値を与える写像である。不変量の構成の仕方によって、対象の幾何的な性質をうまく導き出し、分類問題に大きく役立たせることができる。そこで本研究では、カンドルという代数的構造と、分岐被覆という位相幾何の道具を用いて不変量を構成し、この分類問題にアプローチした。本研究の目的は、低次元トポロジーにおいて対象とする結び目、曲面結び目、3・4次元多様体に対して、これらを分類するための手法を作り出すことである。カンドルと呼ばれる代数的構造と分岐被覆による位相空間の構造を融合させた新しい方法によって、幾何的な対象を分類するための位相不変量を構成する。また,この新しい方法によって既存の位相不変量を再構成することにより、既存の位相不変量の性質を調べることに役立てる。分岐被覆の構造によって、位相型や次元が異なる幾何的対象を関連づけ、位相不変量の構成上の類似からこれらを新たな族とみなして扱うという意味での分類を行う。本年度は、カンドルを用いた曲面結び目の3重点数の分類についての研究を進めた。位数が7や9の正2面体カンドルについて3重点数の評価を与えることを試みた。さらに、具体的な曲面結び目を構成してその3重点数の評価を検討した。当初予定していたカンドルを用いた曲面結び目の3重点数の分類についての研究が順調に進んでいる。さらに、位数が7や9の正2面体カンドルに関する3重点数の評価や、具体的な曲面結び目を構成することによるその3重点数の評価の研究も順調に進んでいる。曲面結び目,3次元多様体,4次元PL多様体を主な研究対象として,位相不変量を用いて分類を与えること,および不変量たちの相互関係を明らかにすることを目的として,カンドルを用いて曲面結び目の3重点数による分類を進展させることを検討した.カンドルとはある条件を満たす2項演算を持つ集合であり,群の共役演算を抽象化したものである。次に3次元多様体の分岐被覆表示を用いて既存の様々な不変量を再構成すること,および新しいタイプの不変量を発見することを検討した.さらに,分岐被覆表示の枠組みを拡張し,境界付き3次元多様体や4次元PL多様体の分岐被覆表示を作り,それぞれの不変量構成に役立てる.また分岐被覆表示を用いて構成される不変量と,結び目や曲面結び目のカンドルを用いた不変量や,量子不変量との関係について調べることを検討した.具体的には、(1)様々な曲面結び目についてそのカンドルコサイクル不変量の値を調べ,3重点数の決定に役立てた、(2)分岐被覆表示を用いて,3次元多様体の量子不変量を再構成する方法論にアプローチを試みた、(3) 3次元での理論を拡張して4次元PL多様体の不変量を構成する方法論にアプローチした、などの多くの研究の進展があった。カンドルを用いた不変量と量子不変量はどちらも低次元トポロジーの分類問題に関する強力な不変量であり,現在注目されている.しかしこれら二つの方向性を直接に関係づけるトピックはほとんどない.本研究における、分岐被覆表示を用いてカンドルを用いた不変量と量子不変量を結びつける試みは、今後の当該分野の発展に大きく寄与するものと考えられる。今年度進めてきた研究を引き続き実施し、分岐被覆表示を様々な多様体に適応できるよう拡張して不変量構成に役立てる研究を行う。さらに、現在注目されているいくつかのトピックスと分岐被覆表示とを関係付けて新しい性質を発見する研究を行う。低次元トポロジーカンドルを用いた曲面結び目の3重点数の分類についての研究について、当初の計画よりも進捗が遅かったため学会発表を行わなかったため、次年度使用額が生じた。カンドルを用いた曲面結び目の3重点数の分類について現在まで得られた研究成果をまとめ、学会発表を行うことによって使用する計画である。
メタ言語能力を活用した科学教育の可能性に関する研究

現代言語学で用いられている方法は、資料・事実・仮説・予測・事実との照合・仮説の保持、修正または棄却という自然科学の方法の典型例と捉えることができる。本研究はこの点に注目し、メタ言語能力を利用した科学教育を学校教宵の一環として組み込むことの可能性を理論的・実証的に探ることを目的とするものである。理論的には、メタ言語能力の発達について言語理論と認知発達理論の両面から検討し、提案する科学教育プログラムの理論的基盤を構築する。実誼的には、成果を教室で実践するさまざまな可能性について、小中高連携をとりながら、調査・検討を行った。さらに、その成果を実現・実践可能な力リキユラムや教材としてまとめた。メタ言語能力を活用した科学教育の可能性について初年度の研究成果をもとに、メタ言語能力の規定とその発達について調査し、教材作成に着手した。1メタ言語能力の発達に関する文献の調査を継続した。その結果、「メタ言語能力」を「当事者の母語の知識を意識化する能力」という暫定的な規定を採用することとなった。この規定については、最終年度である、来年度末までにさらに検討を加え、最終的な規定をまとめる。2あいまい文を利用した、メタ言語能力の発達に関する実験調査を3歳児から12歳児までを被験者として行なった。その結果、昨年度行ったしりとりを用いた実験調査と同様の結果が得られた。言語発達に比べ個人差が大きいながらも、一定の型が観察された。まず、3歳児ごろまでにはメタ言語能力の萌芽が見られ、学齢期までにはメタ的判断について、言語による一定の理由づけもできるようになる。小学校期は音韻、形態、統語、談話の各レベルで、メタ言語能力が著しく発達する。なお、個人差が観察され始めるのもこの時期である。3科学教育の現状に関する文献を継続調査した。その結果、科学教育はほぼ「自然科学」の領域を対象としたものに限られており、言語知識を利用したものはないに等しいことが確認された。また、研究代表者の研究室に訪問研究員として滞在中の小学校教諭(外国語活動担当)と高等学校教諭(国語科教員)の助言を受けつつ、教材の開発を行い、小学生、中学生、高校生を対象にその一部を実際に用いて模擬授業を行なった。メタ言語能力を活用した科学教育の可能性についての研究にあたって、メタ言語能力の発達についての調査を継続した。1メタ言語能力の発達に関する文献を調査した。その結果、「メタ言語能力」「メタ言語意識」などの名称で呼ばれている、言語知識を客観的に捉える力についての考えが研究者間にばらつきがあることが判明した。本研究の結論として、「内部言語(I-language)の構造と機能を捉えるメタ認知」を得た。また、それには数層のレベルがあることが判明した。2言語発達に比べ個人差が大きいながらも、一定の型が観察された。小学校期は音韻、形態、統語、談話の各レベルで、メタ言語能力が著しく発達することが明らかとなった。3科学教育の現状に関する調査により、科学教育はほぼ「自然科学」の領域を対象としたものに限られており、言語知識を利用したものはないに等しいことがわかった。この結果を受け、研究代表者の研究室で訪問研究員として検収を行っている高等学校教諭3名(いずれも国語科教員)の助言を受けつつ、教材の開発を行い、小学生、中学生、高校生を対象にその一部を実際に用いて模擬授業を行なった。教材の一部は近いうちに出版の予定である。メタ言語能力を活用した科学教育の可能性についての研究を開始するにあたって、初年度である本年度は主としてメタ言語能力の発達について調査した。この点については、本研究を進めながら、考察を重ね、本研究終了時までに、研究代表者の見解をまとめることにした。2しりとりを利用した、メタ言語能力の発達に関する実験調査を3歳児から12歳児までを被験者として行なった。その結果、言語発達に比べ個人差が大きいながらも、一定の型が観察された。3科学教育の現状に関する文献を調査した。

その結果、科学教育はほぼ「自然科学」の領域を対象としたものに限られており、言語知識を利用したものはないに等しいことがわかった。また、研究代表者の研究室に訪問研究員として滞在中の高等学校教諭(国語科教員)の助言を受けつつ、予備的な教材の開発を行い、小学生、中学生、高校生を対象にその一部を実際に用いて模擬授業を行なった。「メタ言語能力」の規定、メタ言語能力の発達に関する調査、教材開発ともに、ほぼ予定どおり進行しており、現在までの達成度はおおむね計画どおりである。最終年度である来年度末までには当初の目標を達成できると考える。メタ言語能力の捉え方について見られる研究者間のばらつきは予想以上のものであったが、その分、メタ言語能力に関連する要因を多角的に検討することができた。結果として、現在までの達成度はおおむね計画どおりとなった。1「メタ言語能力」という概念の明確化2メタ言語能力の発達に関する調査の継続3メタ言語能力を利用した科学教育のモデル形成(来年度の重点項目)4小学生から大学生を対象とした科学教育教材の開発(来年度の重点項目)1「メタ言語能力」という概念の明確化2メタ言語能力の発達に関する調査の継続3メタ言語能力を利用した科学教育のモデル形成4小学生から大学生を対象とした科学教育教材の開発1物品費:関連する図書の購入、研究に必要な消耗品の購入2謝金:研究者・教育者との意見交換3旅費:成果の発表、研究者・教育者との意見交換1物品費:関連する図書の購入、研究に必要な消耗品の購入2謝金:研究者・教育者との意見交換3旅費:成果の発表、研究者・教育者との意見交換