hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聾学校の地域貢献の目標・評価項目チェックリスト作成に関する研究

平成17年度はテーマである聾学校の地域貢献に関して、センター的な取り組みである教育相談、通級指導教室、特別支援教育コーディネーターを中心に現在の取り組みについて取り扱い、その活動の指標とチェックリスト試案を作成した。これらの活動から以下の点についての今後取り組む必要があることがわかった。1.役割の明確性地域貢献においては、様々な要素が絡み様々なニーズがある。そのため地域支援の担当者が複数いる場合には役割の線引きが難しい。スタッフ間の連携を密にして、協同で行うか単独で行うか、その時々で確認する必要がある。2.地域の小中学校との連携の方策聾学校では小中学校との連携が比較的うまくおこなわれている事例が多い。しかしながら、小学校・中学校では未だに聴覚障害への理解が十分になされていない場合があり、特に軽度聴覚障害の子どものニーズを学校内の教員に理解されていない場合がある。そういった場合の支援方法などについて十分に考慮する必要がある。3.担当職員の校内の位置づけセンター的機能の取り組みに従事する担当職員は外部にでることが多く、内部職員とは時間的・空間的に場を共有できない場合が多い。そのため意思疎通が不十分になる可能性があり、他の職員への理解を促進する必要性がある。これらの事を考え合わせてチェックリスト試案を作成した。特に地域の小中学校との連携の方策については、具体的なノウハウは蓄積されておらず困難さがある。チェックリスト試案ではこの点について、地域の小中学校と勉強会を開く、共同のイベントを開くなど現在行われつつある取り組みを入れ込んだが、これらの活動の有効性については今後の研究で取り組む必要がある。平成16年度はテーマである聾学校の地域貢献に関して、センター的な取り組みである教育相談、通級指導教室、特別支援教育コーディネーターを中心に現在の取り組みについて取り扱った。明らかになった点は以下の点である。1.聾学校において、ほぼ100%の学校で教育相談を行っている。聾学校の教育相談では特に最早期の対応が重要になってきている。地域とのつながりとしては、医療・保健機関との連携が重要である。特に従来では耳鼻科との連携が最重要視されてきたが、産婦人科、地域保健所との共同が必要になる。2.33校の聾学校で通級指導教室を行っている。中学校生徒を対象にしている場合が多い。小学校児童については小学校の通級指導教室と連携しながらの支援を見ることができる。3.特別支援教育コーディネーターの指名は53%である。コーディネーターは教育相談担当などとの併任が多く、専任で担当している割合は23%程度である。校内・校外の支援の両方に関わっており、広範な業務が存在している。校外の他機関においては、幼稚園・保育所・療育機関などへの支援が多く見られており、乳幼児期の子どもへの対応が主なものになることが推測できる。聾学校の地域貢献に関する項目の洗い出しを行えたので、平成17年度は具体的な聾学校の地域貢献に関する具体的なチェックリストの試案を作成する予定である。
回虫成虫フマル酸還元酵素の構造・機能相関の解明

哺乳類ミトコンドリア膜中に存在する複合体IIは4つのサブユニット、親水性サブユニット(Fp、Ip)と膜貫通サブユニット(CybL、CybS)から成り、コハク酸のフマル酸への酸化反応に共役してユビキノンをユビキノールに還元する反応を触媒する。一方、嫌気的条件下で生息する回虫成虫の複合体IIはロドキノールを酸化することでフマル酸をコハク酸へ還元する。本研究では、回虫成虫ミトコンドリアから界面活性剤で可溶化した複合体IIを精製・結晶化し、X線解析で明らかにした立体構造をもとに、その構造・機能相関について研究を行った。X線解析可能な結晶は2種類の界面活性剤、オクタエチレングリコールモノオクチルエーテルとドデシルマルトシド共存下で得ることができた。立体構造は、SPring-8のBL44XUで測定した2.8Å分解能の回折強度データを使って、ブタ複合体IIの構造をもとに分子置換法で決定、精密化した。回虫成虫複合体IIはこれまでにX線解析されている大腸菌やブタ複合体IIと基本的には同じ構造をしており、特にキノンとフマル酸やマロン酸の結合部位をつなぐように配置している補欠分子族(鉄-硫黄クラスターやFAD)と接触しうる距離にあるアミノ酸残基は種を越えてほぼ完全に保存されていた。また、フマル酸は様々な水溶性のフマル酸脱水素酵素に見られるように、平面ではなくねじれたコンフォメーションでFADと相対するようにFpサブユニットに結合していた。一方、ロドキノンはIp、CybL、CybSで形成されるポケットにいくつかの水素結合を介して結合していた。これらの立体構造情報をもとにして、ロドキノールが酸化されフマル酸が還元sれる機構について知見を得ることができた。寄生虫の蛋白質をターゲットにした抗寄生虫薬を蛋白質立体構造から論理的に設計することを目指して、これまでの研究で、回虫成虫ミトコンドリア膜内に存在するフマル酸還元酵素の立体構造を2.7Å分解能で明らかにした。しかし、結晶の質にばらつきがあって常にX線解析可能な分解能を有する結晶が得られるわけではなかった。本研究では、様々な化合物が結合した構造を解析することで本酵素の構造・機能相関の解明と阻害剤の分子設計を行うために、まず、常にある程度の分解能を持つ結晶が再現よく得られるよう、サンプルの調製法、結晶化条件の最適化、X線回折実験の際の結晶凍結方法について検討した。その結果、精製の最終段階でゲル濾過を行うこと、結晶化に使うサンプルは直前に十分な高速遠心や超遠心を行うこと、結晶が析出したら直ちに凍結すること、で従来よりも高品質な結晶が再現よく得られることが分かった。次に、本酵素に対する阻害剤との複合体結晶を調製した。初めに、共結晶化法を試みたが、結晶を得る事ができなかった。そこで、ソーキング法で複合体結晶を調製し、X線回折実験を行った。使った阻害剤(フルトラニル、アトペニン)のうち、フルトラニルは回虫成虫フマル酸還元酵素を特異的に阻害するのに対して、アトペニンは哺乳類の類縁酵素コハク酸脱水素酵素も阻害する。構造解析の結果、フルトラニルは回虫成虫フマル酸還元酵素のロドキノン結合部位に結合していること、トリプトファンとの間にC-H...π相互作用が働いていることが分かった。しかし、哺乳類コハク酸脱水素酵素ではこのトリプトファンがメチオニンになっているので、このような相互作用が働いていないと考えられる。すなわち、このC-H...π相互作用が、回虫成虫フマル酸還元酵素に対する特異性に関係していることが明らかになった。

哺乳類ミトコンドリア膜中に存在する複合体IIは4つのサブユニット、親水性サブユニット(Fp、Ip)と膜貫通サブユニット(CybL、CybS)から成り、コハク酸のフマル酸への酸化反応に共役してユビキノンをユビキノールに還元する反応を触媒する。一方、嫌気的条件下で生息する回虫成虫の複合体IIはロドキノールを酸化することでフマル酸をコハク酸へ還元する。本研究では、回虫成虫ミトコンドリアから界面活性剤で可溶化した複合体IIを精製・結晶化し、X線解析で明らかにした立体構造をもとに、その構造・機能相関について研究を行った。X線解析可能な結晶は2種類の界面活性剤、オクタエチレングリコールモノオクチルエーテルとドデシルマルトシド共存下で得ることができた。立体構造は、SPring-8のBL44XUで測定した2.8Å分解能の回折強度データを使って、ブタ複合体IIの構造をもとに分子置換法で決定、精密化した。回虫成虫複合体IIはこれまでにX線解析されている大腸菌やブタ複合体IIと基本的には同じ構造をしており、特にキノンとフマル酸やマロン酸の結合部位をつなぐように配置している補欠分子族(鉄-硫黄クラスターやFAD)と接触しうる距離にあるアミノ酸残基は種を越えてほぼ完全に保存されていた。また、フマル酸は様々な水溶性のフマル酸脱水素酵素に見られるように、平面ではなくねじれたコンフォメーションでFADと相対するようにFpサブユニットに結合していた。一方、ロドキノンはIp、CybL、CybSで形成されるポケットにいくつかの水素結合を介して結合していた。これらの立体構造情報をもとにして、ロドキノールが酸化されフマル酸が還元sれる機構について知見を得ることができた。
方言音声の発話生成・知覚に基づく韻律情報の獲得過程の解明

従来,言語獲得を誘発する外的な要因及び機構の詳細は不明であり,環境・刺激と言語獲得機構との連関を視野に入れた総合的な解明が必須である.本研究では,言語の韻律的側面について,外的な環境刺激が獲得過程に与える作用について検討するため,特に語のアクセントに着目し,幼児および児童を対象に言語心理学的手法により知覚実験を行なって,幼児期における環境刺激への感受性を調べることを目的とする.これら韻律情報に対する知覚的側面と発話・生成との相互の連関を検討して言語獲得機構および言語の普遍的獲得過程,個別的過程についての議論を行なった.獲得の過程を詳細にするため,言語間で比較して研究した.本年度は,これまで集積した資料に基づき,総合的な考察を行なって,獲得の過程における言語音声の知覚と発話生成の連関について,モデルを提案した.知覚,すなわち環境刺激への感受性にはいくつかのサブレベルがあり,韻律的側面の獲得過程においては,これらのうち,あるサブレベルが発話生成に関与していると考えられることを議論した.これらの成果は,国際会議にて発表し,専門の研究者と活発な議論を行なった.今年度はとりまとめの年度であることから,実験参加者へのフィードバックとして,報告書をまとめ,送付した.言語の韻律的側面,特に語のアクセントに着目し,言語心理学的手法により音声知覚実験を行なって幼児期における環境刺激への感受性を調べた.韻律情報に対する知覚的側面と発話・生成との連関を検討して言語獲得機構および言語の普遍的獲得過程,個別的過程についての議論を行なう.言語間比較・対照研究により詳細に分析するため,日本語の代表的アクセント地域に生育する幼児,養育者(成人)を被験者とした.(1)知覚実験:幼児の日常語を検査語彙として,母方言のアクセントを含む異なるいくつかのアクセント型を合成した刺激音声を呈示し,アクセント聴取の閾値を測定した.本年度は,26歳児および成人約300名に対し,東京,鹿児島方言地域で実験を行なった.音声刺激は,MATLABをベースとした音声分析・再合成により作成された.実験では,ノート型PCを用いて検査語彙の絵刺激と合成音声刺激を呈示して進めた.刺激呈示の手続の構築は研究補助者に依頼した.実験には調査旅費,調査補助者への謝金が使われた.(2)発話生成実験:知覚実験に用いた検査語彙について,知覚実験に参加した者と同一被験者に対しアクセントの発話資料を収集した.被験者の発話生成を音声収録器にてメモリカードに記録した.収集した発話資料は,音声の専門知識を有した研究補助者によりラベル付け,書き起こしがなされた.(3)研究成果:知覚実験の結果,発達のより早い段階では,アクセントの聴取の閾値が低い,いわば「聴き取りの鈍さ」の傾向が観察された.鹿児島方言地域では幼児,成人ともにアクセント聴取の閾値がより低い傾向が観察された.発話実験の結果,知覚調査でアクセント聴取の閾値が低い被験者においても,母方言のアクセントが「正しく」発話生成されることがわかった.しかしながら,鹿児島方言地域では必ずしも母方言に従ったアクセントが生成されるわけではないことがわかった.本研究は、言語の韻律的側面に関し、外的な環境刺激が獲得過程に与える作用について検討するため、特に語のアクセントに着目し、幼児および児童を対象に言語心理学的手法により知覚実験を行なって、幼児期における環境刺激への感受性を調べることを目的としている。幼児から言語音声の発話および知覚資料を収集し、これら韻律情報に対する知覚的側面と発話・生成との相互の連関を検討して言語獲得機構および言語の普遍的獲得過程、個別的過程についての議論を行なう。言語の普遍性、個別性を扱うには言語間比較・対照が不可欠であり、日本語の代表的アクセント地域である東京アクセント地域、京阪アクセント地域(京都方言)、二型アクセント地域(鹿児島方言)に生育する幼児を実験対象とした。なお、比較としての養育者(成人)も対象である。本年度は以下の研究を実施し、成果を得た。(1)アクセント知覚実験:26歳児を対象として、東京、京都、鹿児島の3地域でアクセントの知覚実験を昨年度に引き続き行なう。実験では、検査語彙にいくつかのアクセント型を合成した刺激音声を用意し、被験者に呈示し、反応を求め記録した。(2)アクセント発話生成実験:前年度に引き続き、アクセントの発話資料を補助的に収集した。検査語彙は上記アクセント知覚実験で用いた語とした。知覚実験に参加した者と同一被験者(話者)が対象である。被験者の発話生成を音声収録器にてメモリカードに記録した。(3)結果の予備的まとめ:前年度および本年度の実験結果のまとめを実験と並行して行なった。日本音響学会聴覚研究会、ホノルルで開催された国際会議、4th Joint meeting of ASA/ASJ参加し、関係する研究者と積極的な議論を行ない、結果を整理し直し、総合的なとりまとめへの準備を進めている。従来,言語獲得を誘発する外的な要因及び機構の詳細は不明であり,環境・刺激と言語獲得機構との連関を視野に入れた総合的な解明が必須である.

本研究では,言語の韻律的側面について,外的な環境刺激が獲得過程に与える作用について検討するため,特に語のアクセントに着目し,幼児および児童を対象に言語心理学的手法により知覚実験を行なって,幼児期における環境刺激への感受性を調べることを目的とする.これら韻律情報に対する知覚的側面と発話・生成との相互の連関を検討して言語獲得機構および言語の普遍的獲得過程,個別的過程についての議論を行なった.獲得の過程を詳細にするため,言語間で比較して研究した.本年度は,これまで集積した資料に基づき,総合的な考察を行なって,獲得の過程における言語音声の知覚と発話生成の連関について,モデルを提案した.知覚,すなわち環境刺激への感受性にはいくつかのサブレベルがあり,韻律的側面の獲得過程においては,これらのうち,あるサブレベルが発話生成に関与していると考えられることを議論した.これらの成果は,国際会議にて発表し,専門の研究者と活発な議論を行なった.今年度はとりまとめの年度であることから,実験参加者へのフィードバックとして,報告書をまとめ,送付した.
始生代〜原生代海洋環境のアナログとしての温泉堆積物

鉄質沈殿物と炭酸塩沈殿物を析出する炭酸土類塩泉(Ca, Na, Clを多量に含み,Fe等の元素にも富む温泉)は,始生代原生代の海洋環境のアナログである。本年度は奈良県川上村入之波温泉の鉄質トラバーチンと大分県竹田市長湯温泉のアラゴナイトトラバーチンを重点的な対象として研究を進めた。鉄質トラバーチン中には,直径10ミクロンの鉄水酸化物による枝状構造が発達し,鉄酸化細菌であるLeptothrixに類似したサヤ構造が伴っていた(Takashima, et. al., 2007)。また,遺伝子解析の結果も微好気中性環境に適応した鉄酸化細菌の存在を示していた。したがって,鉄の沈澱は,鉄イオンの酸化反応に依存する鉄酸化細菌の代謝が関係していると結論付けられる。アラゴナイトトラバーチンは日輪堆積物であり,組織形成にシアノバクテリアと嫌気性光合成細菌が関与していることがあきらかになった.2つの堆積物は,組織的に先カンブリア紀の縞状鉄鉱層やストロマトライトに類似する.鉄質トラバーチンのように,縞状鉄鉱層が鉄酸化細菌によって形成するのであれば,光が届かない深海底での「その場沈澱」でも鉄鉱層は生成することになり,従来のモデルを見直す必要がある(Takashima, et. al., (in press))。また,先カンブリア紀のストロマトライトの縞状組織が日輪であるならば,その堆積速度は極めて大きく,海水は高い過飽和状態であったと推定され,この時期の大気-海洋系の高い二酸化炭素分圧が示唆される。この他にも,イラン国のペルムー三畳系微生物岩の研究を行い.この時期の絶滅事変が大規模な洪水玄武岩の噴出の直後に起こったことを示唆した(Wang, et. al., 2007)。鉄質沈殿物と炭酸塩沈殿物を析出する炭酸土類塩泉(Ca, Na, Clを多量に含み,Fe等の元素にも富む温泉)は,始生代原生代の海洋環境のアナログである.本年度は奈良県川上村の入之波温泉と大分県武田市の長湯温泉を重点的な対象として研究を進めた.この2つの地点は大規模な縞状炭酸塩堆種物(トラバーチン)が発達するという点で共通するが,前者は方解石,後者はアラレ石で構成され,組織的に多少の相違点が認められる.まず,両堆積場に発達する縞状組織の成因を理解するために,3040時間の連続観測を行ったところ,「縞」が光合成微生物であるシアノバクテリアの代謝を反映した「日輪」であることを確認した(高島・狩野, 2006; Kano et al., 2006).また,温泉水の化学組成と堆積物の鉱物組成の分析結果から,トラバーチンの鉱物組成は温泉水のMg/Caに支配されると考えられた.さらに,入之波温泉の源泉付近には鉄質沈澱物と方解石からなる特異的な堆積物が確認された.鉄質沈殿物は水酸化鉄であり,直径5ミクロンの枝状構造を示した.これは,おそらく鉄酸化細菌であるGallionellaの周囲に沈着したものであると考えられる.すなわち,鉄の沈澱は,大気酸素による鉄イオンの無機的酸化に加えて,鉄酸化細菌の代謝が関係していると結論付けられる.また,微生物の蛍光顕微鏡画像を解析するためのデコンボリューションシステムを購入した.これにより,蛍光遺伝子プローブ法の適用範囲が広くなり,硫酸還元細菌などの細菌グループの空間的分布を認識できるようになった.鉄質沈殿物と炭酸塩沈殿物を析出する炭酸土類塩泉(Ca, Na, Clを多量に含み,Fe等の元素にも富む温泉)は,始生代原生代の海洋環境のアナログである。
二次流れを伴う粗面流路内熱伝達における乱流熱流束の測定と伝熱促進機構の解明

本研究の目的は、粗面をもつ非円形流路内の乱流熱流束分布を測定し、粗面流路の伝熱促進機構に及ぼす第2種二次流れ及び粗面壁による乱流促進の影響を明らかにすることであった。測定流路には従来本研究室で使用している等温壁面加熱が可能な正方形流路を用い、その1面をリブ状の粗面として実験を行った。とくに、流路内の乱流熱輸送に重要な寄与を及ぼす加熱面に垂直方向の乱流熱流束に注目して、その断面内分布を明らかにした。測定にはX形熱線プローブとI形抵抗線温度計を組み合わせた3線プローブを用い、それらからの信号をコンピュータにより相互補償して瞬時の速度と温度に分離した。さらに鏡像の関係にある2種類のX形プローブを使用することにより、速度勾配の悪影響を除去し、高精度の測定データを得ることができた。1面粗面流路においては、粗面壁に対向する滑面壁側の領域では、流路断面内の乱流熱流束分布は第2種二次流れの影響を受け、非円形流路に特有の異符号閉領域が発生すること、また、この異符号領域は二次流れによる平均温度場の歪みにより説明できることを明らかにした。一方、粗面壁近傍の領域では、粗面の効果により乱流熱流束は極めて高い値をとることを明らかにした。また、乱れによる運動量の輸送と熱輸送の非相似性に起因して、平均温度分布と平均速度分布の間にも強い非相似性が現れることを見いだした。そして、これらの非相似性の発生原因が、乱流熱流束と乱流せん断応力の生成機構の違いより説明できることを各輸送方程式に基づいて証明した。さらに測定データより乱流プラントル数の分布を求め、従来数値解析で用いられる乱流プラントル数一定の仮定が、本研究のような複雑乱流場の乱流伝熱に対しては必ずしも成立しないことを明らかにした。
石と宝石の学習を組み入れた岩石・鉱物の授業研究

多くの中学生が岩石と鉱物の違いを正しく理解できない。その原因を中学生の概念理解調査から明らかにするとともに,中学生が岩石と鉱物の違いを正しく理解することのできる授業を開発した。調査の結果,岩石と鉱物を混同している生徒の多くが,岩石・鉱物の用語の構造を岩石・鉱物の物質的構造と同様のものと誤理解していることが分かった。そして,岩石と鉱物の物質的な構造の学習に加え,それらの用語の構造の学習をすることにより,学習者の理解が有意に改善されることが分かった。また,石と宝石の学習は学習者の学習意欲・興味関心の向上に効果が期待できることが分かった。本研究の目的は,中学生が岩石と鉱物の違いが理解できる授業方法を開発することである。この研究では,「科学概念である岩石・鉱物の学習に日常概念である石や宝石の学習を組み入れれば,岩石と鉱物の違いの理解度が高まる」という仮説を立て,その仮説の検証を行う。本年度の研究経過と結果は以下の通りである。まず,教科書にある従来型の岩石・鉱物の授業の問題点を検討し,従来型の岩石・鉱物の授業に石と宝石の学習を組み入れた新しい授業を考案した。研究対象とした授業は,中学1年生の火成岩の授業3時間分についてである。従来型の授業1セットと新しい授業2セット(石の学習を組み入れた授業1セットと石と宝石の学習を組み入れた授業1セット)の計3セットの授業組み合わせを用意した。次に,新しい授業と従来型の授業を行うグループ構成員(大阪教育大学附属池田中学校1年生4クラス,計157名)に対して,岩石名をたずねる質問紙法により事前アンケート調査をし,各実験グループに質的な差のないことを確認した。その上で,従来型の授業を2クラス,石の学習を組み入れた授業を1クラス,石と宝石の学習を組み入れた授業を1クラスに対して実施した。授業実験の結果を評価するために,岩石名をたずねる質問紙法によりデータを採取した。その結果によれば,従来型の授業を受けた生徒と新しい授業を受けた生徒との間に有意な差は認められなかった。いずれの実験グループにおいても,4割近い生徒が岩石と鉱物を区別していなかった。あらためて,岩石と鉱物の区別の困難さが浮き彫りとなった。次年度は,本年度の結果を分析し,岩石と鉱物の違いが理解できる新たな授業方法を考案し,再度その効果を検討する予定である。本研究の目的は、中学生が岩石と鉱物の違いを理解できる授業方法を開発することである。本年度の研究経過と成果は以下の通りである。学習者の多くが岩石と鉱物を正しく区別できないのはなぜなのか.その原因を解明するために、大阪教育大学附属池田中学校の1年生を対象に、岩石および鉱物の概念理解に関する調査を「岩石名調査」「コンセプトマップ調査」「アンケート調査」により行った。調査の結果、学習者が岩石と鉱物を区別できないでいる原因のひとつが、「岩石と鉱物の"用語の構造関係"を岩石と鉱物の"物質的な構造関係"と同じものと理解してしまっているため(用語の構造理解の物質の構造理解への同一化)」であることが明らかとなった。これまでの岩石と鉱物の授業は、岩石と鉱物の物質的な構造のみを扱っており、岩石と鉱物の用語の構造については触れていない。このために学習者は、用語としての岩石と鉱物の関係(包含関係にはなく、全く別個のもの)を物質としての岩石と鉱物の包含関係(鉱物は岩石に含まれるという関係)と同じものと考えてしまっていた。そこで、学習者は、岩石に属する物質の名前(例えば、花崗岩)と鉱物に属する名前(例えば、石英)の区別ができているにもかかわらず、物質的に鉱物(石英)は岩石(花崗岩)に含まれるのだから、用語としての鉱物(石英)も岩石に含まれる、岩石の一種であると考えてしまっていたのである。この調査結果から、岩石と鉱物の学習にあっては、それらの物質的な構造の学習の後、あらためて、岩石と鉱物の用語としての構造を提示すること、「物質的には鉱物は岩石に含まれるが、用語としての鉱物と岩石は全く相容れないものであること」、「石英は物質としては花崗岩に含まれるが、石英はあくまでも鉱物の一種であって、岩石ではないこと」をしっかりと確認させることが肝要であることが示された。昨年度の研究から、学習者が岩石と鉱物を区別できないでいる原因のひとつが、「岩石と鉱物の"用語の構造関係"を岩石と鉱物の"物質的な構造関係"と同じものと理解してしまっているため(用語の構造理解の物質の構造理解への同一化)」であることが明らかとなった。

そして、その結果から、岩石と鉱物の学習にあっては、それらの物質的な構造の学習の後、あらためて、岩石と鉱物の用語としての構造を提示し、「物質的には鉱物は岩石に含まれるが、用語としての鉱物と岩石は全く相容れないものであること」、「石英は物質としては花崗岩に含まれるが、石英はあくまでも鉱物の一種であって、岩石ではないこと」をしっかりと確認させることが肝要であることが示された。そこで、本年度は、昨年度の研究によって示された仮説、すなわち「岩石と鉱物の物質的な構造の学習に加え、それらの用語の構造の学習をすれば、より多くの中学生が岩石と鉱物の違いを正しく理解することができる」という仮説を検証した。大阪教育大学附属池田中学校の1年生147名を統制群と実験群に分け、統制群には岩石と鉱物に関する通常の授業を行い、実験群には通常の学習に加え、岩石と鉱物の物質的な構造と用語の構造の違いの学習を組み込んだ授業を行った。そして、両群における岩石と鉱物の理解度の差を岩石名調査、コンセプトマップ調査およびアンケート調査により調べた。その結果、岩石と鉱物を正しく理解した生徒の数は実験群が71.8%、統制群が55.1%と、実験群の方が統計的に有意に多いことが分かった。このことから、従来の岩石と鉱物の物質的な構造の学習に加え、岩石と鉱物の用語の構造の学習を行うことにより、中学生の岩石と鉱物に関する理解がかなり改善されることが証明された。多くの中学生が岩石と鉱物の違いを正しく理解できないということは古くから指摘されてきたにもかかわらず、長年、その対処法が示されることはなかった。しかし、この研究により、その解決策が立証的に提示された。本研究の目的は、中学生が岩石と鉱物の違いを理解できる授業方法を開発することである。本年度の研究経過と成果は以下の通りである。これまでの調査から,教員養成系の大学生の多く(少なくとも4割の学生)は岩石と鉱物の違いを正しく理解しておらず,その状況がこの20年間改善されていないことが明らかとなっている。彼らは小学校高学年中学校で岩石と鉱物を学習しているにもかかわらず,彼らの多くが岩石と鉱物を混同している。大学生の多くが岩石と鉱物を混同していることの原因として,彼らの頭の中にある「石」という日常概念が「岩石・鉱物」という科学概念の学習の妨げとなっているということが考えられる。そこで,本研究では,「学習者の多くが岩石と鉱物を正しく区別できないのは石という日常概念が学習の妨げとなっているためである」という仮説を検証した。この仮説が正しいとするならば,学習者に岩石・鉱物という科学用語と石という日常用語の違いに関する授業を提供すれば,岩石と鉱物が正しく区別できるようになるはずである。そこで,石の学習を含めた2つの授業を開発し,それらの授業の効果を調べた。ひとつは石と岩石の違いの学習を含む授業(実験授業A),もうひとつは石と岩石の違いの学習に加えて,宝石の学習を組み込んだ授業である(実験授業B)。中学1年生112名を3つのグループに分け,統制群には通常の授業を,実験群Aには実験授業Aを,実験群Bには実験授業Bを行い,授業後における岩石・鉱物の理解度を比較した。その結果,統制群と実験群Aおよび実験群Bとに有意な差は認められず,仮説の検証には至らなかった。その一方で,生徒たちは石や宝石の学習に高い関心を持って取り組んでおり,石や宝石の学習の導入を別の視点から検討する必要のあることが分かった。
Cu-Zn-Al合金ベイナイト晶の原子配列に関するALCHEMI法による研究

Cu-Zn-Al合金ベイナイト晶の原子配列に関してALCHEMI測定を行う予定だったが、装置および試料作製上の問題のため研究を完結出来なかったので、この研究課題を設定する原動力となったCu-Au-Zn合金ベイナイト晶の原子配列に関する研究成果(未発表のもの)について以下に報告する。実験に供した合金はCu-15.0Au-40.0Zn(at%)組成のもので、アルゴンを充満した石英管のなかで構成金属元素を一緒に溶解して作製し、873Kで24時間均一化した。それから3mm直径、0.3mm厚みの板状試験片を切りだし、b相領域で溶体化したあと水焼きいれした。そのあと423Kで6時間時効してベイナイト晶を生成させ、ALCHEMI測定を行った。ベイナイトの結晶構造はマルテンサイトのものと同じM18Rであるが、Au原子とCu原子で構成される(020)b原子面がBragg反射する条件でALCHEMI測定を行い、三つのベイナイト晶についてX線強度の定量解析を行ったところ、b面上にあるCu原子の割合はそれぞれ0.64-0.14,0.70-0.28および0.56-0.09であった。一方、L2_1母相およびM18Rマルテンサイト相におけるAu原子とCu原子から成るb原子面上のCu原子の割合はともに0.8以上で、Cu原子の殆どがb原子面上にある。したがって、ベイナイト晶におけるb原子面のCu原子の割合が0.7以下であることは、ベイナイト変態中にb原子面上のCu原子とa原子面上のZn原子の間で拡散が起きたことを示している。以前の分析電子顕微鏡と粉末X線回折による研究によると、Cu-Au-Zn合金の時効したマルテンサイトでは、同じb原子面上のCu原子とAu原子の間で拡散がおきていたのに対し、Cu-Zn-Al合金のものではb原子面上のCu原子とa原子面上のZn原子の間で起きていた。そこで、Cu-Zn-Al合金のベイナイト晶での拡散挙動を調べようとしたのである。
旧ソ連東欧の経済体制転換における地方政府の役割

本年度は、地方行政機構の構築とその経済政策能力の評価を旧東独から他のソ連東欧諸国へ拡張することを課題としたが、それらについての資料を体系的に収集することは困難であった。その理由としては、旧ソ連東欧諸国では中央・地方行政機構がなおも形成途上であるという要因が大きい。そこで、次の2つの展開方向を考えた。(1)とりあえず旧東独行政機構構築の問題を人的資源形成を中心に整理し、他のソ連東欧諸国については、旧東独との一般的比較にとどめる。この研究成果として、論文『体制転換における人的資源不足問題-旧東独での行政機構構築を例に-』を準備中である。その他の旧ソ連東欧諸国についての本格的研究は他日の現地調査の機会等を期すこととした。なお具体的には、偶然交流の機会を得たカザフ経営アカデミー(旧カザフ経済大学)のスタッフと共同で、行政機構改革、金融制度改革、中小企業育成問題を、a.政策当局者がマクロ政策の背後にいかなる理論的理解をもっているかということと、b.人的資源不足問題との2点を軸に調査することを企画中である。(2)行政機構については資料収集が困難であることがわかったため、現在関心を集めており、資料入手が容易な金融部門における制度構築問題、人的資源不足問題に研究の重心を移し、すでに相当の資料を蓄積した。この問題のとりまとめのため、本学部スタッフとの共同研究『南米,中国,旧ソ連東欧の経済改革における金融制度改革の比較研究』に科研費による助成を受けるべく94年度科研費一般Cに応募している。
慢性疾患患児の父親のコーピングに関する研究-コーピング尺度の作成-

本研究は、慢性疾患で入院している子どもを持つ父親が、子どもの入院や入院生活が長期化する中でもたらされるストレスに対してどのようにコーピングしているかを測定するための尺度の開発を行い、父親に対するケアの示唆を得ることを目的として研究を行った。本研究において、父親は社会資源探求コーピングをとる傾向にあり、また母親は、情緒的支援コーピングをとる傾向にあることが明らかとなった。また、作成したコーピング質問紙の信頼性・妥当性を確認するため、アンケート調査を実施した。研究対象者の確保が難しかったため(回収率27.4%、有効回答率88.2%)、今後も引き続き対象者の数を増やしていき、質問紙の信頼性・妥当性を確認していく必要がある。慢性疾患で入院している子どもを持つ父親が、子どもの入院や入院生活が長期化する中でもたらされるストレスに対してどのようにコーピングしているかを測定するための信頼性と妥当性の高い尺度の開発を行い、父親に対するケアの示唆を得ることを目的として、今年度はコーピング質問紙の作成を行った。調査対象は、K大学医学部付属病院の小児科病棟に慢性疾患で入院している患児の父親で研究参加への同意が得られた9名であった。父親の平均年齢は、37±6.36歳。患児の疾患名は、悪性新生物7名、消化器疾患1名、内分泌疾患1名であった。調査期間は、平成19年8月平成19年12月であった。面接場所は、小児科病棟の面談室で、面接回数は各々1回であった。面接は、インタビューガイドを用いた半構造化インタビューを行い、「子どもの入院に対して父親が考えたり努力していること」について質問し、面接内容は父親の承諾を得てICレコーダーに録音した。録音した内容は逐語録におこしデータとした。逐語録の中から父親のコーピングが表出されている部分をLazarus&Folkmanのコーピング尺度を基準としてコード化した。抽出に際し小児看護の領域に携わる専門家および臨床経験の豊富な看護師らと父親のコーピングを測定項目の妥当性について検討した。コーピング質問紙の内容としては、<医療者のサポート><職場のサポート><家族のサポート><生活を立て直す努力><覚悟><前向き思考><冷静な態度><問題への取り組み><回復への希望><成長><情報収集><気分転換><拒否><思考回避><受け入れ><励まし>などがみられた。慢性疾患で入院している子どもを持つ父親が、子どもの入院や入院生活が長期化する中でもたらされるストレスに対してどのようにコーピングしているかを測定するための信頼性と妥当性の高い尺度の開発を行い、父親に対するケアの示唆を得ることを目的として研究を行った。平成20年度は、平成19年度に作成した質問紙(42項目)の信頼性と妥当性の確認のため、全国の大学病院、国立病院機構、500床以上を有する病院からランダムサンプリングした301施設中、研究への同意を得た31施設にアンケート調査を実施し、75名の父親から回収を得た。(回収率27.4%、有効回答率88.2%)42項目を主成分分析(天井効果、フロア効果のあった変数と、因子負荷量の小さい変数を除く)で解析した結果、23項目7因子に分類できた。第1因子は、「自分にもできることはないかと考えた」など11項目が含まれ<問題への取り組み>と命名した。第2因子は、「あまり深く考えないようにした」など5項目が含まれ<楽観思考>、第3因子は、「病気を信じようとしなかった」など3項目が含まれ<問題からの逃避>、第4因子は、「今までより健康的な生活を送るように努力しようと思った」の1項目で<認知の転換>、第5因子は、「子どもにとって入院体験は貴重な体験であると思った」の1項目で<プラス思考>、第6因子は、「子ども(病児・きょうだい児)に励まされた」の1項目で<ソーシャルサポート>、第7因子は、「なるべく平静を装った」の1項目で<自己統制>と命名した。尺度の信頼性をみるため、クロンバックα係数を用いた結果、総合的に0.701であった。今回、アンケートの回収率が悪く、1因子の項目数も少なかったため因子ごとのクロンバックα係数をみていくことが出来なかった。その為、今後さらに検討を重ね、尺度の信頼性を高めていく必要があると考えられる。
モレキュラーシービング膜反応器の開発

得られたZSM-5膜を用いて、ブタン異性体のガス透過実験を行った。単独系のn-ブタンの透過流束は300400Kの温度範囲で温度の上昇とともに増加した。i-ブタンはこの温度範囲で検出限界以下(Flux<1x10^<-7>mol m^<-2>s^<-1>)であり、ブタン異性体の透過係数の比は400Kで200となった。混合ガス透過実験では、n-ブタンの透過流束は単独系と同様、温度の上昇とともに増加し、325400Kで単独系のそれとほぼ等しい値であった。また、n-ブタンはi-ブタン共存下でも、細孔内に十分に取り込まれていることがわかった。一方、i-ブタンは、単独系では検出されなかったものの、混合系では350400Kで検出され、温度の上昇とともにn-ブタント同様に透過流束は増加した。混合系での分離係数は、350400Kの温度範囲でおよそ20であった。混合系で分離係数が減少した理由は、n-ブタン分子の透過により、細孔内に入ったi-ブタン分子が押し出されたものと推測している。これより、細孔内での分子の透過挙動は、それぞれの分子のすれ違いが起こらないSingle-file Diffusionが関与しているものと考えられる。選択性発現の原因は、供給側の細孔への取り込み速度の違いによると思われる。
持続型固-液共存状態を利用したパルス通電焼結による金属系放熱材料の開発

高熱伝導率を有するフィラーを内部に分散した各種金属系放熱材料の開発を行った。成形中のフィラーの損傷を避けるため成形方法として放電プラズマ焼結法(SPS)を用いた。Al/ダイヤモンド、Al/cBN及びAl/SiC複合材料においては、持続型固液共存状態でSPS成形することにより緻密化でき高熱伝導率が得られる。Ag/ダイヤモンド複合材料においては固相率可変型SPS成形により高熱伝導化が可能である。これらAl系及びAg系複合材料はフィラーのバイモーダル化により高熱伝導率を維持したまま低熱膨張化が可能となる。Cu/ダイヤモンド複合材料の高熱伝導化にはBとCrの微量添加が有効であることが明らかとなった。Al/cBN系については、以下のことを明らかにした.(1) cBN粉末,純Al粉末,及び,Al-5 mass%Si粉末の混合粉末は,SPSにより加圧力80300 MPa,昇温速度1.08 K/s,保持過程での加熱速度0.05 K/s,焼結温度798876 K,保持時間1.56ksの条件で緻密化できる. (2)80 MPaから300 MPaへの,SPS成形中の加圧力の増大が,複合材料の相対密度と熱伝導率の上昇に及ぼす効果は,cBN含有量が多いほど顕著であった.(3)加圧力300 MPa条件で成形した場合,Al/cBN複合材料は,cBN粒子体積分率3545 vol%の範囲において,ほぼ100 %の相対密度を示した. (4) Al/cBN複合材料の熱伝導率は,cBN粒子体積分率3545 vol%の範囲では,粒子体積分率の増加とともに増大し,加圧力300 MPaで成形したAl-45 vol%cBN複合材料において,最高の熱伝導率305 W/mKが得られた.(5) Al/cBN複合材料の熱膨張係数の実測値はKernerモデルの理論式のUpper lineをやや上回り,Al/cBN界面の密着性には改善の余地があることが示唆された.Cu/ダイヤモンド系については、以下のことを明らかにした.(1)ダイヤモンド粉末,Cu粉末,及び,B粉末の混合粉末は,SPSにより加圧力80 MPa,昇温速度1.67 K/s,焼結温度1173 K,保持時間600 sの条件で緻密化できる. (2) Bを含有しないCu-50 vol%ダイヤモンド複合材料の相対密度は89.7 %であった.Bを添加すると複合材料の相対密度はやや増加し,B添加量1.813.8 vol%の範囲で,93.295.8 vol%の相対密度が得られる.(3) SEM観察及びX線回折結果からは,Cu/ダイヤモンド界面反応層の存在は確認できなかった.(4)B添加によりCu/ダイヤモンド複合材料の熱伝導率の向上が認められ,(Cu-1.813.8 vol%B)-50 vol%ダイヤモンド複合材料に対して,594689 W/mKの熱伝導率が得られた.(5)曲げ試験の結果,Cu/ダイヤモンド複合材料の界面密着性がB添加により改善されることが示唆された.1. Al/cBN系については以下のことを明らかにした。(1) cBN粉末,純Al粉末,及び,Al-5 mass%Si粉末の混合粉末は,SPSにより加圧力80-300 MPa,室温から813 Kまでの昇温速度1.08 K/s,813 Kから878 Kまでの昇温速度0.05 K/sの条件で緻密化できる. (2)モノモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が50 vol%を越えると相対密度が99 %以下に低下するが,バイモーダル複合材料の場合,cBN粒子体積分率60 vol%まで99 %以上の相対密度を維持できた.(3)モノモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が45 vol%において最高の熱伝導率305 W/mKが得られた.一方,バイモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が60 vol%において最高の熱伝導率325 W/mKが得られた.(4)モノモーダル複合材料とバイモーダル複合材料を組み合わせることにより,cBN粒子体積分率4070 vol%の範囲で,300 W/mK以上の熱伝導率を維持できる.2. Cu/ダイヤモンド系については以下のことを明らかにした。(1)ダイヤモンド粉末,Cu粉末,及び,Cr粉末の混合粉末は,SPSにより加圧力80 MPa,昇温速度1.67 K/s,焼結温度1173 K,保持時間600 sの条件で緻密化できる.(2) Crを含有しないCu-50vol.%ダイヤモンド複合材料の相対密度は89.7 %であった.(3)Crを添加すると複合材料の相対密度はやや増加し,Cr添加量2.59.8 vol%の範囲で,94.195.6 vol%の相対密度が得られる.(4)SEM観察及びX線回折結果からは,Cu/ダイヤモンド界面反応層の存在は確認できなかった.(5)Cr添加によりCu/ダイヤモンド複合材料の熱伝導率の向上が認められ,(Cu-2.5-8.6 vol%Cr)-50 vol%ダイヤモンド複合材料に対して,518584 W/mKの熱伝導率が得られた.

(6)曲げ試験の結果,Cu/ダイヤモンド複合材料の界面密着性がCr添加により改善されることが示唆された.研究代表者及び分担者の長期病欠もなく、使用機器の故障もなく、研究は予定通り進行しており、以下の成果が得られた。Al/cBN系については以下のことを明らかにした。cBN粉末,純Al粉末,及び,Al-5 mass%Si粉末の混合粉末は,SPSにより2 Paの真空中で,加圧力80-300 MPa,室温から813 Kまでの昇温速度1.08 K/s,813 Kから878 Kまでの昇温速度0.05 K/sの条件で緻密化できる.モノモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が50 vol%を越えると相対密度が99 %以下に低下するが,バイモーダル複合材料の場合,cBN粒子体積分率60 vol%まで99 %以上の相対密度を維持できた.モノモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が45 vol%において最高の熱伝導率305 W/mKが得られた.一方,バイモーダル複合材料では,cBN粒子体積分率が60 vol%において最高の熱伝導率325 W/mKが得られた.モノモーダル複合材料とバイモーダル複合材料を組み合わせることにより,cBN粒子体積分率4070 vol%の範囲で,300 W/mK以上の熱伝導率を維持できる.Cu/ダイヤモンド系については以下のことを明らかにした。ダイヤモンド粉末,Cu粉末,及び,Cr粉末の混合粉末は,SPSにより加圧力80 MPa,昇温速度1.67 K/s,焼結温度1173 K,保持時間600 sの条件で緻密化できる. Crを含有しないCu-50vol.%ダイヤモンド複合材料の相対密度は89.7 %であった.Crを添加すると複合材料の相対密度はやや増加し,Cr添加量2.59.8 vol%の範囲で,94.195.6 vol%の相対密度が得られる.SEM観察及びX線回折結果からは,Cu/ダイヤモンド界面反応層の存在は確認できなかった.Cr添加によりCu/ダイヤモンド複合材料の熱伝導率の向上が認められ,(Cu-2.5-8.6 vol%Cr)-50 vol%ダイヤモンド複合材料に対して,518584 W/mKの熱伝導率が得られた.曲げ試験の結果,Cu/ダイヤモンド複合材料の界面密着性がCr添加により改善されることが示唆された.純Al、Al-5%Si合金、ダイヤモンド大粒子、ダイヤモンド小粒子の4種混合粉末を持続型固-液共存状態でSPS成形することにより、Al/cBNバイモーダル複合材料を作製した。Al-60vol.%cBN複合材料において325W/mKの熱伝導率が得られ、cBN体積分率4070%において300W/mK以上の熱伝導率が維持できた。一方、固相状態でSPS成形したCu/cBN及び固相率可変型SPS成形したAg/cBN複合材料の場合、それぞれマトリックスの熱伝導率は越えたものの500W/mKには達せず成形条件に改善の余地があることが示唆された。Cu/ダイヤモンド複合材料については第3元素としてB及びCr粉末の添加が有効であることが明らかとなった。固相状態でSPS成形された(Cu-7.2vol.%B)-50vol.%ダイヤモンド、及び、(Cu-4.9vol.%Cr)-50vol.%ダイヤモンド複合材料に対して、それぞれ、689W/mK、及び、584W/mKの熱伝導率が得られた。また熱膨張係数もKernerモデルによる理論値に一致し、Cu/ダイヤモンド界面の接合が強固であることが示唆された。持続型固液共存状態でSPS成形したAl/ダイヤモンドバイモーダル複合材料では、ダイヤ体積分率4570%の範囲で500W/mK以上の熱伝導率が維持された。同様の方法で作製したAl/SiC複合材料においても、SiC体積分率4070%において212252W/mKの熱伝導率を示した。
現代的観点による古典的微分幾何の展開とその応用

さまざまな空間においてその中の曲線や曲面などの性質を調べる古典的微分幾何について、主に可積分系理論などの近年発展してきた解析手法を用いて研究をすすめ、古典的微分幾何とその応用に関する多くの結果を得た。特に、一定の規則に従って時間変化する曲線から可積分系理論の方程式が自然に現れることを利用して、可積分系理論の成果に幾何学的な表現・解釈を与えた。また、古典的微分幾何を応用して、数理統計や情報理論を微分幾何的な道具と手法を用いて研究する際に現れる幾何的対象の性質や構造の一端を明らかにした。本研究は古典的微分幾何の諸分野を現代的な手法を用いて研究することを目的としており、平成22年度は可積分系理論と平面曲線・空間曲面の運動の関係、tt^*構造とアフィン微分幾何の関係の二項目を重点的に研究して、以下の成果を得た。1.可積分系方程式の無限系列であるKdV階層・変形KdV階層は、ともに適当な関数空間上における二種のポアソン括弧式を用いて、双ハミルトン系として記述される。本研究では、これらの階層が曲線の運動に付随して現れることを用いて、それぞれ曲線の空間上に定義された二種の前シンプレクティック構造による双ハミルトン系として幾何的に記述されること、KdV階層と変形KdV階層の間のミウラ変換が幾何的には対応する曲線の空間の間の双シンプレクティック写像となっていることなどを示した。また、同様の手法を用いて、バーガース階層について、無限個の前シンプレクティック構造による無限多重ハミルトン系としての幾何的な記述とその基本的な性質を導いた。可積分系の構造を対応する幾何的対象の運動を通じて幾何的に研究することは、非常に有効な方法の一つと考えられ、今後はこの手法を可積分系方程式が付随する曲面の運動などへ広げていくことを計画している。2.ヘッセ多様体とそのサブクラスである特殊ケーラー多様体はそれぞれ、アフィン超曲面論においてグラフはめ込みとそのサブクラスである非固有アフィン超球面に対応する。本研究では接束に計量的tt^*構造と呼ばれる幾何構造が入る多様体(tt^*多様体)を考察し、特別な場合に対応するアフィンはめ込みの具体例を構成した。これにより、tt^*多様体が上の二つのクラスの中間に位置することを示せただけでなく、今後tt^*多様体に対応するアフィンはめ込みの表現公式を与える上での手がかりが得られた。古典的微分幾何とその応用に関して、可積分系理論などの手法や成果を取りいれた現代的観点から研究を行い、曲線の運動、アフィン幾何、ヘッセ幾何などに関し成果を得た。以下、主要な結果のいくつかを具体的に述べる。1曲率が可積分系方程式に従って時間変化する種々の平面曲線の運動を幾何的に調べ、特に等積中心アフィン曲線およびユークリッド平面曲線の運動は、それぞれ曲線の空間上の双ハミルトン系として記述され、さらにハミルトン関数による等位集合上では多重ハミルトン系として記述されること、これらは幾何的なミウラ変換で結びついていることを発見した。これは可積分系理論の具体的な適用例としてだけでなく、可積分系理論を幾何化していく上でも重要な結果である。この発見を一般化し、さまざまな可積分系方程式について同様の記述を与えることが今後の課題である。2アフィン平面の凸領域におけるアフィン幾何的な撞球を考え、特に二次曲線で囲まれた領域(有界とは限らない)のアフィン撞球は双曲平面の特定の領域における撞球と同値であることを具体的に示した。非常に限られた場合ではあるが、アフィン撞球と従来の撞球の関係の一部を明らかにしたことで、今後の研究の基礎となるものである。3ヘッセ断面曲率一定(定曲率)のヘッセ多様体の構成・分類はヘッセ幾何の基本問題の一つであり、情報幾何とも深く関係する。この問題に対し、2次元の場合には、前年度までの本研究ですべての負定曲率の極大ヘッセ多様体を構成していたが、本年度はその構成法を整理して見通しをよくすることによって、構成されたヘッセ多様体の分類を進展させることができた。ここで開発した手法を推し進めることで、2次元の場合の完全な分類を与えるとともに、成果の高次元化についても手がかりが得られることが期待される。古典的微分幾何とその応用に関して、可積分系理論の手法と成果などを取りいれた現代的な観点から研究を行った。特に平成25年度は、曲率が可積分系方程式に従って時間変化する曲線の運動を通して可積分系理論の諸結果がどのように幾何学化されるかについて調査し、以下のような成果を得た。1.曲率がKdV階層に属する方程式に従って時間変化する等積中心アフィン閉曲線の運動が、曲線の空間上に与えられた前シンプレクティック構造の族による多重ハミルトン系として記述できることを、これまでより簡潔な方法で証明した。

この方法は、可積分系理論の深い結果を用いる点で初等的ではないが、適用範囲はこれまでより広がると考えられ、可積分系方程式が現れる他の曲線の運動において多重ハミルトン系を構成する上でも役にたつものと予想される。2.次の二つの曲線の運動に対して、それを曲線の空間上のハミルトン系として記述するために必要な前シンプレクティック形式を具体的に与えた: (1)3次元ユークリッド空間の曲線の運動で、捩率が一定で変わらず、曲率が変形KdV方程式に従って時間変化するもの、(2)単位球面上の曲線の運動で、曲率が変形KdV方程式に従って時間変化するもの。3.単位球面上の曲線に対して等積中心(複素)アフィン平面曲線が構成でき、この対応を通して、2の(2)で述べた運動から、等積中心アフィン平面曲線の運動で曲率がKdV方程式に従って時間変化するものが得られることを示した。これは変形KdV方程式の解からKdV方程式の解を構成するミウラ変換の一つの幾何学化を与えるものである。なお、2の(1)に類することは3次元ローレンツ空間の曲線に、2の(2)および3に類することは双曲平面上の曲線にそれぞれ拡張される。可積分系理論の手法と成果などを取り入れた現代的な観点から、古典的微分幾何とその応用の研究を進めた。その結果、平成24年度はアフィン幾何・ヘッセ幾何、可積分系方程式が付随する曲線の運動などの分野において、以下のような成果を得た。1.平坦なアフィン接続が与えられた多様体の接束には、自然に複素構造が導入される。さらに、多様体上にリーマン計量も定義されてヘッセ多様体になっているときは、接束はケーラー多様体になることが知られている。接束は開多様体なので、特にその関数論的な性質に注目して研究を進めた結果、底多様体が凸である場合に、接束が小林の意味で双曲的であるための十分条件を与えた。また、接束上の小林擬距離と深く関係すると考えられる擬距離を底多様体上に定義した。ここで与えた底多様体上の擬距離は新しいものであり、本年度中はその性質を充分には解明しきれなかったが、さらに研究を積み重ねることにより、接束の双曲性に関してこの擬距離の観点から新たな知見が得られるものと考えている。2.前年度に引き続き、アフィン平面の凸領域において、境界のアフィン法線で定まる反射法則を用いた撞球の性質を調べ、特にそれが双曲平面の領域におけるユークリッド的な撞球と同値であるための条件を調べた。その結果、そのようなアフィン平面の凸領域は、二次曲線で囲まれた領域にほぼ限られることが分かった。3. 3次元ユークリッド空間の捩率一定の曲線の運動には変形KdV方程式(階層)が付随することが知られている。この運動は球面上の曲線の弧長径数を保つ運動と対応しているが、さらにそこから(複素)平面の等積中心アフィン曲線の運動への対応(幾何的ミウラ変換の一般化)があることが分かった。この対応を用いて、捩率一定の空間曲線の運動のハミルトン系による記述を与えることが今後の課題である。研究課題の最終年度として、古典的微分幾何とその応用に関してこれまで本研究組織によって得られた成果を精査し、それぞれの位置づけを相互の関係をより深めるという観点から再考した。その結果は現在総括中であるが、アフィン撞球・射影撞球の可積分系的・非可積分系的理論の構築に関して発展させるべき課題を見つけるなどのことができている。また、アフィン微分幾何・情報幾何において重要な対象である統計多様体の一般化を次に述べる観点・動機から研究した。
共役脂肪酸によるがん予防とその効率的な輸送法の開発

共役リノール酸(CLA)の肝がん細胞致死機構について、ヒトおよびラット肝がん細胞を用いて検討を行った。CLAの異性体5種類の細胞腫誘導活性を比較したところ、10トランス、12シス型が最も活性が強かった。10トランス、12シスCLAの作用を詳細に検討したところ、本異性体による細胞死の誘導にはミトコンドリアを介したアポトーシスが関与し、この経路の増幅経路としてリソソーム崩壊現象が起こる事を明らかとした。また、この細胞死はシス型モノ不飽和脂肪酸により緩和され、飽和モノ不飽和脂肪酸代謝が細胞の生死の決定において極めて重要な役割を果たす事も明らかとした。そして、このことから10トランス、12シスCLAの作用機構の1つに飽和脂肪酸のデルタ9不飽和化阻害が関与する事が示唆された。ヒト肝ガン細胞を用いた実験において、10トランス、12シスCLAは試験に用いたすべての細胞株に細胞致死活性を示した。その中でも、PLC/PRF5株において最も強い細胞特性を示した。ヒトの細胞に対しても、10トランス、12シスCLAはミトコンドリアを介したアポトーシスによる細胞死を誘導する事が示され、GADD153タンパクの強い発現誘導が認められた。このことから、10トランス、12シスCLAにより小胞体ストレスが誘導されている可能性が推察されたが、小胞体ストレスマーカーであるGRP78の顕著な誘導は確認できなかった。現在、10トランス、12シスCLAの細胞死誘導シグナルの上流を検索している。