hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホメオスターシスと自己寛容に関わるT細胞補助刺激分子の機能解析とその人為的制御

エフェクターT細胞による臓器特異的な局所免疫応答においては、B7補助シグナル経路が正および負に免疫応答を調節していることを多くのマウス疾患モデルを用いた検討から明らかにしてきた.本年は、PD-1:B7-H1抑制経路に加え、BTLA,B7-H3,B7-H4経路の機能について検討を行なった.また、エフェクターT細胞と制御性T細胞のそれぞれに対する補助刺激分子の関わりという視点からも解析を進めた.炎症時に局所組織細胞に誘導されるB7-H1の機能を明らかにするために、角化細胞特異的にB7-H1を発現させたトランスジェニックマウスを作成した.ハプテン抗原を用いた接触性過敏反応において、早期応答と遅延型応答にB7-H1が異なって関与していることを示す結果を得た.また、B7-H3およびB7-H4の機能解析において、in vivoおよびin vitroにおける抗体を用いた分子機能解析結果は、これらのシグナル経路がB7-H1/B7-DCと同様に免疫応答を正または負に複雑に制御する可能性を示した.この複雑な機構の理由のひとつとして、制御性T細胞の関与が示唆された.Co-stimulatorであるCD28とGITR、Co-inhibitorであるPD-1とBTLAは、conventionalなCD25^-CD4^+エフェクターT細胞に対してのみならず、CD25^-CD4^+制御性T細胞に対しても増殖および機能調節Co-signal分子として働くこと、in vivoにおいては組織樹状細胞あるいは組織細胞と制御性T細胞間相互作用において調節されていることが示唆された.T細胞の免疫応答およびホメオスターシス維持には,多様なT細胞上の補助シグナル分子からのシグナルが関わっている近年,同定された新しい補助シグナル分子のなかでも,B7ファミリーに属する新規分子であるICOSリガント(B7h)およびPD-1リガンド(B7-H1およびB7-DC)に関して検討したPD-1は欠損マウスにおける自己免疫疾患発症および細胞内領域におけるITIMモチーフの存在からも,抑制シグナル分子として働いていることが強く示唆されるが、実際の発現および機能については明らかでない.本研究の結果,PD-1およびリガンド分子の発現分布およびその誘導は、同じファミリーに属するCTL4-CD80/CD86とかなり異なることが示された.また,PD-1LIg組み換え蛋白や特異抗体および遺伝子導入株を用いた検討の結果,2つのPD-1リガンドは,発現分布,結合,機能の相違により複雑に制御されている可能性が示唆された.また,ICOSリガンドであるB7hは,T-B細胞間相互作用・特にTh2細胞の分化・活性化に関与する分子として報告されていたが,マウスコラーゲン誘導関節炎およびルプース腎炎モデルを用いた検討から,ICOS-B7h経路はTh2のみならずTh1反応,さらには炎症反応にも関与していることが,B7hに対する抗体投与実験から示され,ICOS-B7hシグナル経路の人為的調節による自己免疫疾患さらには慢性炎症性疾患治療の可能性が示唆された.さらに,興味深いことにB7hは上皮系腫瘍細胞株,角化細胞,血管内皮細胞において,サイトカイン刺激により速やかに発現誘導あるいは制御されることから,T細胞上のICOSはこれらの組織細胞上のB7hとの相互反応に関与している可能性が示された.免疫応答においてPD-1およびICOSリガンドは,CD80/CD86とは異なる役割を担っている可能性が考えられた.免疫寛容に関与しているとされているPD-1:B7-H1/B7-DC経路のT細胞免疫応答における役割を知るために前年度に作製した各分子に対するモノクローナル抗体を用いて検討した。その結果,PD-1レセプターを共有するものの,2つのリガンドB7-H1とB7-DCの発現細胞分布はかなりことなり,B7-DCが樹状細胞およびマクロファージに限定されているのに対して,B7-H1発現は,活性化T細胞,マクロファージ,樹状細胞の免疫細胞に加えて,上皮,血管内皮,癌細胞などの様々な組織細胞に発現誘導されることが示された。またサイトカインによる発現制御が異なることがマウスおよびヒトにおいても明らかになった。接触性過敏症,アレルギー喘息,移植,自己免疫疾患(NOD自己免疫性糖尿病,EAE,Lupus腎炎,炎症性腸疾患)などのマウス疾患モデルにおいて,抗PD-1,抗B7-H1,あるいは抗B7-DC抗体投与を投与し,in vivoにおけるこれら分子の関与を検討した。炎症性腸疾患モデルを除く疾患モデルにおいて,抗PD-1抗体投与によるPD-1経路阻害により,反応の増強(疾患の増悪)が認められたが,興味深いことにリガンドであるB7-H1あるいはB7-DCの関与については,抗体投与結果からは疾患モデルにより様々であった。この結果は反応に関与する局所あるいは2次リンパ組織における抗原提示細胞や組織細胞におけるリガンド分子発現の違いと,それらの細胞に同時に発現されるCD80/CD86などの他の補助シグナル分子発現との相互関係によりPD-1機能が影響を受けること,またPD-1以外の第2レセプターの存在の可能性などが考えられた。免疫寛容および免疫応答制御に関わるT細胞補助シグナル分子のうち、(1)PD-1:B7-H1/B7-DC経路と(2)GITR:GITRL経路に関しての昨年度からの研究を継続した。(1)生体反応におけるPD-

1および2つのリガンドB7-H1とB7-DCに対する阻害抗体を投与し、接触性過敏症,アレルギー喘息,移植,自己免疫疾患(NOD自己免疫性糖尿病,EAE, Lupus腎炎,炎症性腸疾患)、癌などのマウス疾患モデルにおける、これら分子の役割を検討した。その結果は、疾患により様々であったが、PD-1:B7-H1依存性の抑制とnonPD-1:B7-H1依存性の制御nonPD-1:B7-DC依存性の制御が認められた。この結果の違い関して、研究を進め反応に関与する局所リガンド分子発現制御の違いと,CD80/CD86などの他の補助シグナル分子発現との関連によることを示した。また、PD-1へのB7-H1とB7-DCの結合親和力の違いに関しても検討した。多様な結果が得られた理由として、PD-1以外の第2レセプターの存在が強く示唆され、現在新規レセプターの同定を試みている。(2)GITRに関しては、抗GITR抗体が制御性T細胞の抑制機能を解除することから、GITRは抑制機能に関与する分子と報告されていたが、本研究から、GITRは、conventional CD4^+T細胞およびCD25^+4^+T細胞の両者に対して、正の補助シグナルを伝達し、増殖・サイトカイン産生・細胞障害活性などのT細胞エフェクター機能の増強に働くことを新たに示した。特に、IL-10産生を強く増強させる点で、CD28補助シグナルとは異なる役割を果たしていることが示唆された。本年は,次の2課題を中心に研究を行い,以下の成果を得た.1)CD25+制御性T細胞における補助シグナル分子の役割解析CD25^+CD4^+制御性T細胞上に,CD28,CTLA-4,PD-1,GITR,ICOSなどの多くの分子が比較的高発現されていた.特に,CD28およびGITR補助シグナルは,exogenous IL-2の非存在下において,CD25^+Tregの増殖およびサイトカイン産生を促す重要な役割を果たしていることが明らかになった.特に,APC非存在下において,CD28シグナルによるTregの増殖およびサイトカイン産生増強能は顕著であった.逆にTregの抑制機能の発揮には,これらの補助シグナルの存在は,抑制機能を解除させることが示された.2)新規分子BTLA,B7-H3およびB7-H4の発現および機能解析新規CD28-B7ファミリー分子である,BTLA,B7-H3,B7-H4に対するモノクローナル抗体,Ig融合蛋白を作製し,未刺激リンパ球および刺激リンパ球,種々の細胞株における発現を検討した.BTLAIgは,B7-H4遺伝子導入株と結合せず,B7-H4Igは,BTLA遺伝子導入株と結合しないことから,B7-H4とBTLAは,レセプター/リガンドの関係ではないことが示唆された.抗体やIg融合蛋白架橋の実験系からは,BTLAおよびB7-H4は,CD4T細胞に対して抑制的に働いていることが示されたが,抗B7-H4抗体のin vivo投与やsolubleformでのin vitro添加の系では,逆にB7-H4が,T細胞を介する免疫応答の活性化に働いている結果が示され,これらの分子を介した正および負の複雑な制御機構が働いていることが示されたエフェクターT細胞による臓器特異的な局所免疫応答においては、B7補助シグナル経路が正および負に免疫応答を調節していることを多くのマウス疾患モデルを用いた検討から明らかにしてきた.
日独近代化における〈国民文化〉と宗教性―学際的・国際的共同研究基盤の強化

研究実施計画に基づき、2019年2月第1回ワークショップ(立教大学)を行い、講師を招いて日独国民文化形成期における学術・文化言説に関する研究会を行った。2019年3月に開催された立教大学・テュービンゲン大学第2回国際ワークショップに参加した研究代表者前田、同分担者久保田、深澤、Weissおよび共同研究者Robert Horresが、日独国民文化に関する言説編制の比較検討を行った。個別研究としては以下の通り。1前田良三(研究代表者):日独国民文化形成と国民文学史記述の研究(2018年10月テュービンゲン大学、2018年12月ボン大学)。2久保田浩(研究分担者):20世紀初頭のドイツにおけるゲルマン神話表象と北方的ユートピアに関する研究(国内)。3深澤英隆(研究分担者):フィドゥス及び生活改革運動に関する研究(2019年2月ベルリン・ギャラリー、ヴォルタースドルフ郷土博物館)。4シュルーター智子(研究分担者):ドイツにおける新渡戸稲造に関する研究・近現代ドイツにおける薔薇十字運動に関する研究、(テュービンゲン大学、バイロイト大学、リトマン・ライブラリー(ヘルメス主義哲学文庫、アムステルダム))。5小柳敦史(研究分担者):近代ドイツ民衆教育・国民教育に関する資料研究(テュービンゲン大学)、自由主義プロテスタント神学と国民文化の関係に関する研究(ミュンヘン大学)。6Weiss, David(研究分担者):日本近世・近代における古代神話の受容・政治的利用・民衆への普及に関する研究(国内)。研究成果の一部は、国内外の学会等で口頭発表されている。これらの個別研究及び共同研究は、フェルキッシュ宗教運動、生改良運動、教育改革・民衆教育運動、学問的ドイツ文化論、芸術宗教における「国民文化」の多様性をより個別的水準で明らかにした点において、研究の目的に照らして大きな意義がある。2018年度は研究期間が10月から3月までに限定されていたが、2018年5月の本研究申請と同時に、研究代表者・分担者はそれぞれの個別研究に着手しており、申請が採択された時点で海外における研究の準備がある程度整っていた。さらに、研究代表者によるベルリン・フンボルト大学、フランクフルト大学での予備的研究も採択以前に完了していた。従って2018年度の研究期間内に、海外における研究資料の調査・収集の点で、所期の成果をほぼ達成することができている。一方、研究分担者の一人がテュービンゲン大学における共同研究を2019年度に実施するなどのスケジュールの手直しを余儀なくされるケースも生じたが、2019年3月にホレス氏が来日したこともあり、実施計画の大幅な見直しを行う必要性は発生していない。なお、収集した研究資料の整理とデータ入力は、一部着手しているが、作業の大部分を2019年度以降に行うこととする。以上の進捗状況に鑑み、本研究課題は当初の計画通りおおむね順調に進展していると判断する。今後も、大枠としては当初の研究計画に従って研究を推進する。2019年度は、2018年度の研究成果に基づき、研究代表者・分担者が国際共同研究の拠点となるテュービンゲン大学を始め、ベルリン・フンボルト大学、フランクフルト大学、ボン大学などの研究機関に1週間から10日程度滞在して、日本文化論におけるドイツ・ロマン派の美的宗教論受容(前田)、フェルキッシュ宗教運動(久保田)、美的・民族主義的宗教運動(深澤)、近現代ドイツにおける薔薇十字運動の系譜(シュルーター)、教育改革・民衆教育運動における宗教性(小柳)、近代日本の文化運動における古代神話の受容(Weiss)について、研究資料の調査・収集を行い、現地の共同研究者と研究資料分析の作業を進める。その際、共通テーマとして、伝統宗教に由来する概念が「国民文化」言説において果たす機能の分析を設定する。これを承けて、2020年度は、伝統宗教に由来するイメージおよび組織原理が「国民文化」運動の組織において果たす機能の分析を共通テーマとする。これと平行して、2018年度来収集した研究資料の整理の作業を本格的に進める。研究成果の一部を、2019年8月に札幌で開催されるアジア・ゲルマニスト会議、2020年8月にパレルモで開催される国際ゲルマニスト学会世界大会ならびにダニーデン(ニュージーランド)で開催される国際宗教史学会世界大会で発表するために、準備を進める。基礎的研究文献の整備を継続して行う。

5小柳敦史(研究分担者):近代ドイツ民衆教育・国民教育に関する資料研究(テュービンゲン大学)、自由主義プロテスタント神学と国民文化の関係に関する研究(ミュンヘン大学)。6Weiss, David(研究分担者):日本近世・近代における古代神話の受容・政治的利用・民衆への普及に関する研究(国内)。研究成果の一部は、国内外の学会等で口頭発表されている。これらの個別研究及び共同研究は、フェルキッシュ宗教運動、生改良運動、教育改革・民衆教育運動、学問的ドイツ文化論、芸術宗教における「国民文化」の多様性をより個別的水準で明らかにした点において、研究の目的に照らして大きな意義がある。2018年度は研究期間が10月から3月までに限定されていたが、2018年5月の本研究申請と同時に、研究代表者・分担者はそれぞれの個別研究に着手しており、申請が採択された時点で海外における研究の準備がある程度整っていた。さらに、研究代表者によるベルリン・フンボルト大学、フランクフルト大学での予備的研究も採択以前に完了していた。従って2018年度の研究期間内に、海外における研究資料の調査・収集の点で、所期の成果をほぼ達成することができている。一方、研究分担者の一人がテュービンゲン大学における共同研究を2019年度に実施するなどのスケジュールの手直しを余儀なくされるケースも生じたが、2019年3月にホレス氏が来日したこともあり、実施計画の大幅な見直しを行う必要性は発生していない。なお、収集した研究資料の整理とデータ入力は、一部着手しているが、作業の大部分を2019年度以降に行うこととする。以上の進捗状況に鑑み、本研究課題は当初の計画通りおおむね順調に進展していると判断する。今後も、大枠としては当初の研究計画に従って研究を推進する。2019年度は、2018年度の研究成果に基づき、研究代表者・分担者が国際共同研究の拠点となるテュービンゲン大学を始め、ベルリン・フンボルト大学、フランクフルト大学、ボン大学などの研究機関に1週間から10日程度滞在して、日本文化論におけるドイツ・ロマン派の美的宗教論受容(前田)、フェルキッシュ宗教運動(久保田)、美的・民族主義的宗教運動(深澤)、近現代ドイツにおける薔薇十字運動の系譜(シュルーター)、教育改革・民衆教育運動における宗教性(小柳)、近代日本の文化運動における古代神話の受容(Weiss)について、研究資料の調査・収集を行い、現地の共同研究者と研究資料分析の作業を進める。その際、共通テーマとして、伝統宗教に由来する概念が「国民文化」言説において果たす機能の分析を設定する。これを承けて、2020年度は、伝統宗教に由来するイメージおよび組織原理が「国民文化」運動の組織において果たす機能の分析を共通テーマとする。これと平行して、2018年度来収集した研究資料の整理の作業を本格的に進める。研究成果の一部を、2019年8月に札幌で開催されるアジア・ゲルマニスト会議、2020年8月にパレルモで開催される国際ゲルマニスト学会世界大会ならびにダニーデン(ニュージーランド)で開催される国際宗教史学会世界大会で発表するために、準備を進める。
中国産木材の顕微鏡的特徴に関するデータベースの構築

本研究は中国産木材の顕微鏡的特徴の記載ならびに顕微鏡写真撮影を行い、1000種を超える木材の顕微鏡的データベースの構築を目的とした。研究期間内に1000種を超える中国産木材の解剖学的記載ならびに600種を超える顕微鏡写真撮影および1000種を越える実体顕微鏡写真撮影を行うことができた。したがって、中国産木材の顕微鏡的特徴をデータベース化するための基本的な資料はほぼ完成させることができた。今後は日本学術振興会による補助によって蓄積されたこれらの木材データを用いて中国における木質文化財の樹種と用途に関する研究が加速することが期待できる。中国産木材の有用材のみならず低木、つる性植物など多様な樹種1000種につき、これまで記載や写真記録のなかった顕微鏡的特徴を総合的に調べるとともに精度の高い顕微鏡写真を撮影して写真記録をとり、木材学のみならず、森林文化学、考古学、美術史学など幅広い分野および本データを必要とする他の方々への利用に供するため、本研究課題では中国産木材の顕微鏡的特徴に関するデータベースを構築することを目的としている。本研究のはじまりは約10年ほど前に遡る。本研究を完成させるには以下の項目が主要点となる。1.信頼のおける中国産木材試料の入手が容易でないこと2.一から顕微鏡標本の作製をおこなわなければならないこと3.中国産木材の顕微鏡的特徴に精通しているプロジェクトメンバーが必要なこと4.中国語および英語で顕微鏡的特徴の記載をおこなわなければならないこと5.中国産木材約1000樹種の記載および顕微鏡写真の撮影を完了させたいことそのために、これまで毎年のように中国人研究者を招へいし、研究課題を進めている。本年度は3人の中国人協力者を招聘し、うち2名が樹種別に202種の顕微鏡的記載をおこなった。本研究の完成後に得られた資料の出版を予定しており、国際的に通じる書籍であると同時に中国産の木材を扱っているので英語と中国語の2ヵ国語で記載を進めている。一方、残り1名が196樹種の標準となる顕微鏡標本の作製をおこない新たに多くの顕微鏡標本が加わったので、これらについても研究期間内に記載を進める予定である。今後、研究代表者がこれら樹種別記載につき、標準顕微鏡標本や既往の出版物を参考にして、完成度の高い内容にする予定である。1.信頼のおける中国産木材試料を入手すること2.独自に顕微鏡標本(プレパラート)の作製をおこなわなければならないこと3.中国産木材の顕微鏡的特徴に精通しているプロジェクトメンバーが必要なこと4.中国語および英語で顕微鏡的特徴の記載をおこなわなければならないこと5.中国産木材約1000樹種の記載および顕微鏡写真の撮影をおこなわなければならないことそのために、これまで毎年のように中国人研究者を招へいし、研究課題を進めている。本年度は南京林業大学の李大綱教授、潘彪教授、駱嘉言副教授の3人の中国人協力者を招聘し、それぞれ樹種別に109種,109種,116種の顕微鏡的記載をおこなった。本研究の完成後に得られた資料の出版を予定しており、国際的に通じる書籍であると同時に中国産の木材を扱っているので英語と中国語の2カ国語で記載を進めている。一方、残り1名の東北林業大学の崔永志副教授が昨年度に196樹種の標準となる顕微鏡標本の作製をおこない新たに多くの顕微鏡標本が加わったので、これらについても記載を進めている。1.信頼のおける中国産木材試料を入手すること2.独自に顕微鏡標本(プレパラート)の作製をおこなわなければならないこと3.中国産木材の顕微鏡的特徴に精通しているプロジェクトメンバーが必要なこと

4.中国語および英語で顕微鏡的特徴の記載をおこなわなければならないこと5.中国産木材約1000樹種の記載および顕微鏡写真の撮影をおこなわなければならないこと本年度は南京林業大学の先生を中国人協力者として招聘し、それぞれ樹種別に79種の顕微鏡的特徴の記載をおこなった。本研究の完成後に、得られた資料の出版を予定しており、国際的に通じる書籍であると同時に中国産の木材を扱っているので英語と中国語の2カ国語で記載を進めている。一方、実体顕微鏡により木口面の写真撮影をもおこなった。今後、研究代表者がこれら樹種別記載につき、標準顕微鏡標本や既往の出版物を参考にして、完成度の高い内容にする予定である。
腸炎ビブリオ6型タンパク質分泌装置構造体の同定と付随するATPaseの機能解析

本研究において我々は腸炎ビブリオの有する6型タンパク質分泌装置構造体の同定とその付随するATPaseについて研究をおこなった。6型タンパク質分泌装置に必須のATPaseの精製をおこない、そのATPase活性や相互作用するタンパク質群を同定した。また6型タンパク質分泌装置依存的に分泌されるタンパク質の機能ドメインの解析によって分泌に必要なドメインを決定した。病原細菌において近年発見された6型タンパク質分泌装置は、その病原性への関与が示唆されているが、未だ全貌は明らかになっておらず、詳細なタンパク質分泌メカニズムの解析が望まれている。本研究では食中毒原因菌である腸炎ビブリオの6型タンパク質分泌装置をモデルにタンパク質分泌メカニズムを解析することを目的とする。本年度の研究において、6型タンパク質分泌装置に必須の構成タンパク質であるATPaseの精製をおこない、その活性を測定した。また精製ATPaseと相互作用するタンパク質群を免疫沈降法により同定し、さらにこのタンパク質群が我々によってこれまでに明らかにされている6型分泌装置依存的に分泌される機能性タンパク質Xと相互作用することを見出した。また、遺伝子欠損株を用いた実験より、これらタンパク質の相互作用はVtsXの菌体外への分泌に必須であることが明らかとなった。この結果は6型タンパク質分泌装置によるタンパク質分泌の詳細を明らかにする上で非常に有用な結果を得たと言える。一方で、腸炎ビブリオ感染時におけるVtsXの宿主における動態・機能を検討するために、百日咳菌が産生するアデニレートシクラーゼを融合させた機能性分泌タンパク質を用いて宿主細胞への移行実験をおこなった。その結果、6型分泌装置依存的にVtsXは宿主細胞内に移行し、さらに超遠心分離法を用いた実験によりVtsXは宿主細胞質に存在することが明らかとなった。VtsXの部分欠損変異体を用いたタンパク質分泌試験によって、VtsXの分泌にはそのN末端側が必要であり、C末端側はその分泌に必須ではないことが明らかとなった。昨年までに我々は6型タンパク質分泌装置に必須のATPaseの精製をおこない、そのATPase活性や相互作用するタンパク質群の同定をおこなった。また6型タンパク質分泌装置依存的に分泌されるタンパク質の機能ドメインの解析をおこなった。本年度の研究においては、6型タンパク質分泌装置ATPaseと相互作用するタンパク質群がどのような相互作用を明らかにするかを検討した。相互作用するタンパク質群をそれぞれ分離精製し、個々のATPaseとの結合性、複合体分子量の変化等を検討することで、ATPaseと複数種のタンパク質群がある特定の複合体コンプレックスを形成している可能性が明らかとなった。これら複数種のタンパク質は他の研究グループによって6型分泌装置依存的タンパク質分泌に必須であることが明らかにされており,今回の我々の研究成果と合わせて、6型タンパク質分泌装置によるメカニズムの一端が明らかにされた。我々はこれまでに6型分泌装置依存的に分泌されるVtsXとATPaseが相互作用することを見出しているが、この結合がVtsXの分泌に必須かどうかを検討するために、VtsXの様々な部分欠損変異体を作成し、ATPaseとの相互作用がどのように変化し、またタンパク質の分泌性がどのように影響されるかを検討している。現在のところ、昨年度に明らかにしていたVtsXのN末端側のタンパク質分泌に必須のドメインとATPaseとの相互作用は確認されておらず、さらなる検討が必要である。
地殻深部の異種岩石間の相互作用の研究 : 岩石の部分融解とその役割の解明

大陸衝突帯深部での化学的分化プロセスとして重要な異種岩石間の相互作用の際に、岩石の部分融解が果たす役割を解明するため、南極、昭和基地南方地域のザクロ石珪線石片麻岩とドロマイト質大理石との互層に着目した高温・高圧実験を行った。高温・高圧実験には、横浜国立大学のピストンシリンダー型高圧実験装置を使用した。具体的には、円筒状に加工したドロマイト質大理石(直径2-3mm,長さ5-8mm)の周囲を泥質グラニュライトの粉末で覆い、3wt%の水とともに白金カプセルに封入して、8kbar, 900°Cで100時間,両岩石を反応させた。その結果、両岩石の境界部にコランダム(サファイア)やスピネル,フロゴパイト,斜長石が形成されるのが確認された。スリランカや南インド,マダガスカルなどの、かつて南極と連続していたと考えられているゴンドワナ大陸片には、高品位の宝石として重要なサファイアやスピネルが漂砂鉱床から産出するが、それらの鉱物がどのような岩石中で、どのように晶出するのかについては、不明な点が多かった。本研究によって、上記のゴンドワナ大陸片に多産するサファイアやスピネルが、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の互層の相互作用を伴う部分融解反応によって形成されることが、世界で初めて明らかにされた。上記の成果を公表する為に、2013年8月にイタリアのフィレンツェで開催されたGoldshmidt会議に, 11月に第4回極域科学シンポジウムに参加して、ポスター発表および口頭発表を行った。また、2013年の10月9日から18日にかけて、スリランカのハイランド岩体に分布するザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石との互層の地質調査を行った。現在、ザクロ石-珪線石片麻岩中のザクロ石斑晶中に含まれる火山岩様包有物を多数発見し、地殻深部における部分融解現象と岩石の急速上昇過程に関する新たなモデルを構築中である(Hiroi et al., 2014)。高温・高圧実験によって、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の間の部分融解現象を明らかにした。特に、スリランカやマダガスカル,南インドなどのゴンドワナ大陸片に多産する宝石である、サファイアやスピネルが高温・高圧実験によって形成されたことは、本研究の大きな成果の一つである。本研究では、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の反応時間を全て100時間とした。今後は、反応時間をより長くすることによって、ドロマイトのメルトへの溶解速度やメルト中の元素の拡散速度などを定量的に解析する必要がある。さらに今後は、ザクロ石-黒雲母片麻岩などの含水鉱物を含む岩石を出発物質にして、ドロマイト質大理石と反応させることによって、脱水融解反応の際に起こる両岩石間の相互作用を明らかにすることが必要となる。大陸衝突帯深部での化学的分化プロセスとして重要な異種岩石間の相互作用の際に、岩石の部分融解が果たす役割を解明するため、南極、昭和基地南方地域のザクロ石珪線石片麻岩-ドロマイト質大理石互層と石灰珪質岩の記載岩石学的な研究をおこなうとともに、高温・高圧実験を開始した。高温・高圧実験では、南極産のザクロ石-珪線石片麻岩の粉末と日本産の石灰岩の断片を8kbar,900°Cで100時間,反応させた。この際、ザクロ石-珪線石片麻岩の部分融解を促進する為に、3wt%のH_2Oあるいは塩化ナトリウム水溶液を添加した。その結果、添加した溶液の組成の違いによって、次のような異なる実験生成物が確認された。H_2Oを添加した場合:石灰質岩側から珪灰石,単斜輝石,斜長石,斜長石+黒雲母+サブアルミナスメルト塩化ナトリウム水溶液を添加した場合:石灰質岩側から、単斜輝石+スカポライト,単斜輝石+斜長石+メタアルミナスメルト上記の事実は、以下の点を示唆する。1南極の昭和基地南方地域で確認された石灰珪質'岩脈'は、ザクロ石-珪線石片麻岩と大理石の境界部における部分融解反応によって形成された。2ザクロ石-珪線石片麻岩と石灰岩の境界部での部分融解において、塩化ナトリウム水溶液が、メルトの組成および出現する鉱物に対して、大きな影響を与える。

スリランカや南インド,マダガスカルなどの、かつて南極と連続していたと考えられているゴンドワナ大陸片には、高品位の宝石として重要なサファイアやスピネルが漂砂鉱床から産出するが、それらの鉱物がどのような岩石中で、どのように晶出するのかについては、不明な点が多かった。本研究によって、上記のゴンドワナ大陸片に多産するサファイアやスピネルが、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の互層の相互作用を伴う部分融解反応によって形成されることが、世界で初めて明らかにされた。上記の成果を公表する為に、2013年8月にイタリアのフィレンツェで開催されたGoldshmidt会議に, 11月に第4回極域科学シンポジウムに参加して、ポスター発表および口頭発表を行った。また、2013年の10月9日から18日にかけて、スリランカのハイランド岩体に分布するザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石との互層の地質調査を行った。現在、ザクロ石-珪線石片麻岩中のザクロ石斑晶中に含まれる火山岩様包有物を多数発見し、地殻深部における部分融解現象と岩石の急速上昇過程に関する新たなモデルを構築中である(Hiroi et al., 2014)。高温・高圧実験によって、ザクロ石-珪線石片麻岩と大理石の間の部分融解現象を明らかにした。特に、世界中のグラニュライト相変成地域の石灰珪質岩中に、普遍的に出現する鉱物である珪灰石,灰長石,スカポライトが高圧実験によって形成されたことは、本研究の大きな成果の一つである。また、ザクロ石-珪線石片麻岩と石灰岩の境界部における部分融解反応の際に、塩化ナトリウム水溶液を添加することによって、メルトの組成および出現する鉱物の種類が変化したことは、地殻深部における流体の重要性を示すものであり、重要な発見といえる。高温・高圧実験によって、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の間の部分融解現象を明らかにした。特に、スリランカやマダガスカル,南インドなどのゴンドワナ大陸片に多産する宝石である、サファイアやスピネルが高温・高圧実験によって形成されたことは、本研究の大きな成果の一つである。本研究では、ザクロ石-珪線石片麻岩と石灰岩の反応時間を全て100時間としていた。今後は、反応時間を長くして、石灰岩のメルトへの溶解速度、メルト中の拡散速度などを定量的に明らかにしていく必要がある。また、本研究では、水あるいは塩化ナトリウム水溶液を添加して高圧実験をおこなったが、今後は塩化カルシウム,硫酸カルシウム水溶液の効果についても検証するとともに、各流体の濃度を変化させて実験をおこなう予定である。本研究では、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の反応時間を全て100時間とした。今後は、反応時間をより長くすることによって、ドロマイトのメルトへの溶解速度やメルト中の元素の拡散速度などを定量的に解析する必要がある。さらに今後は、ザクロ石-黒雲母片麻岩などの含水鉱物を含む岩石を出発物質にして、ドロマイト質大理石と反応させることによって、脱水融解反応の際に起こる両岩石間の相互作用を明らかにすることが必要となる。
固形及び液体試料の直接GC導入のためのデバイス試作とその応用

【緒言】油脂の法科学的分析手法として固相マイクロ抽出(SPME)装置を用いた手法が有用であると報告してきたが,この手法はSPMEファイバーにとって過酷な条件となっていることから,その劣化や破損のリスクが大きく,決して経済的とはいえない。そこで,SPMEのファイバー部分をスチール製のマイクロコイルに置き換えることにより,高温や有機溶剤に対する強度・耐性を増すことができ,手軽にガスクロマトグラフ(GC)への導入が可能になるものと考えられることから,装置を試作し,その有用性を検討した。【実験】本研究に使用するデバイスは,SPMEのファイバー部分をマイクロコイルに置き換えたものを試作する。作成法として,マイクロコイル(ステンレススチールの密線コイル:線径約0.1mm・外径約0.3mm・長さ約1cm)をピアノ線(外径約0.3mm・長さ約8.5cm)に結合し,これを市販のSPMEのファイバー部分と入れ換えた。試作したデバイスを用いて油脂の法科学的分析を行い,従来のSPMEで得られた結果と比較した。また,医薬品である錠剤など固形試料の表面にマイクロコイルを接触させてのサンプリングを行い,それらの成分のGC測定を行った。【結論】サンプリングとGC導入のための装置として,SPMEのファイバー部分をマイクロコイルに置き換えた試作装置は,液体試料に対しては毛細管現象によるサンプリング,微粉末試料やペースト状の試料に対してはマイクロコイルの間隙に挟み込むことによるサンプリングが行え,通常のSPMEと同様にGCへの直接導入が可能となった。マイクロコイルの材質がステンレス鋼であるため,SPMEのファイバーと比較し耐熱性・耐有機溶剤性に優れ,とくに微量な油脂の法科学的分析手法に用いる装置として有用であった。
気道微小循環を基盤とする気管支喘息の病態生理の確立とその新規治療への展開

多くの喘息患者の気道壁には病理学的に、基底膜の肥厚・気管支平滑筋の肥大と増生・杯細胞の過形成・新生血管の形成等、気道リモデリングと呼ばれている気道壁組織の再構築が認められる。我々は、既に気管支壁の血管新生に及ぼすvascular endothelial growthfactor(VEGF)の生理作用に注目し、その気管支喘息に対する病態生理学的意義について検討してきた。そこで今回の研究では、VEGFが内因性の強力な内皮細胞増殖因子であり、かつ血管透過性物質であるとの観点から、気管支壁内の浮腫の形成のみならず、気道リモデリングの進展とその維持に対して、極めて重要な役割を演じていることを明快に示したのである。特に、喘息の基本病態である気道過敏性の成立における気道微小循環系の関与については、微小循環を介する各種刺激に対する気道収縮増強作用についての詳細なメカニズムを明らかにした。こうして、気管支壁における活発な血管新生と新たに形成された未熟な新生血管の内皮細胞機能異常・過剰な血管透過性亢進能に注目し、気管支喘息の新たな病態メカニズムを新規に構築したのである。このような観点から喘息の病態生理を明らかにするという試みは極めて斬新なものであるとともに、従来の概念では、想定し得なかった新規治療の展開や新しい薬剤の開発の理論的支柱となりうるものである。我々は、種々の血管新生促進因子に対して拮抗的に作用する血管新生抑制因子についても検討を加え、気道内での両因子の不均衡がもたらす精巧な血管新生の調節機序も明らかにすると共に、血管新生促進因子の作用を調節する分子の解析にも努めた。このような検討から血管新生の定量的評価法と共に、新生血管の機能的異常を非侵襲的に定量化する方法も考案し、気道の新生血管という観点からみた喘息の新しい病態生理を確立したのである。さらに、従来の喘息治療薬の気道微小循環系に対する作用の欠如を示し、将来的に求められる喘息薬の薬理作用と気道微小循環系に対して最大限の有効性を考慮したDDS(drug delivery system)についても、考察した。そして、我々の開発した量的・質的血管新生の評価法を通して、新規薬剤の開発への道筋を確かなものとしたのである。第一に、喘息患者の気道壁における微小循環系の量的異常を非侵襲的に定量化する方法を確立した。我々は既に、肺血管内皮細胞の恒常性が種々の血管新生促進因子(vascular endothelial growth factor, hepatocyte growthfactor, basicfibroblast growthfactor等)と抑制因子(endostatin,angiostatin等)のバランスにて規定されていることを明らかにしている。そこで、肺摘出標本・肺生検標本を用いて、気道壁の新生血管の量的な程度と血管新生促進因子・抑制因子の蛋白量・mRNA量との関連性を示した。この結果を基に、喘息患者の誘発喀痰中の血管新生促進因子・抑制因子の蛋白量を測定し、肺生検標本中のこれら因子の発現量や新生血管の量的な程度との関連性を明らかにした。そして、誘発喀痰中のこれらの因子の測定が、非侵襲的な微小循環系の量的異常を定量化する優れた方法であるかを決定したのである。さらに、喘息患者の生理学的・臨床的指標と誘発喀痰中の血管新生促進因子・抑制因子の不均衡との相関性についても示した。

第二に、血管新生促進因子VEGFの作用を調節する因子として、angiopoietinfamily(Ang-1,Ang-2)の肺内局在と発現量及びその生理作用を初めて明らかにした。肺内の局在と発現量については、肺摘出標本・肺生検標本を用いて免疫組織学的に解析し、Ang-1,Ang-2はVEGFとの共存によりangiogenicにもangiostaticにも作用する可能性を呈示し、喘息病態下でのAng-1,Ang-2の生理作用を初めて明らかにした。さらに、Ang-1,Ang-2の蛋白量の測定に必須であるELISAシステムを構築した。第三に、喘息患者の気道壁における微小循環系の機能的異常を非侵襲的に定量化する方法を確立した。特に、喘息気道における新生血管の透過性亢進能を評価することを主眼とし、airway vascularpermeability indexが気道の微小血管透過性の鋭敏な指標であることを明らかにし、気道壁の新生血管の量的な程度と気道の微小血管透過性が有意な関連性を示した。平成17年度に実施した喘息患者の臨床検体を用いた解析結果を基に、喘息の新規治療法の開拓と気道リモデリング抑制作用を有する薬剤開発の可能性を模索するために、次のような臨床的検討・基礎的研究を施行した。第一に、マウスの喘息モデルにおいて、VEGFの生理的役割をさらに明らかなものにした。我々は既に、当モデルにおける気道でのVEGFの過剰発現を確認しており、このような実験系において、VEGFの受容体阻害薬・血管新生阻害薬の投与により気道過敏性の亢進が制御されうることを明らかにしたのである。さらに、VEGF過剰発現時におけるangiopoietinfamily(Ang-1・Ang-2)とVEGFとの相互作用にっいても検討を加え、このようなVEGFの作用を修飾する分子の喘息気道における血管新生調節薬としての可能性を示した。第二に、前年度に我々が喘息患者にて確認した気道壁での新生血管の増加・血管透過性の亢進・内皮細胞機能異常が、喘息患者のみに認められる特異的な病態であるかを明らかにするために、喘息と細胞組織学的な相同性を有する好酸球性気管支炎(Kanazawa H, et al.AJRCCM 2004)や喘息の一亜型である咳型喘息患者に対しても同様の検討を加えた。これらの結果より、気道微小循環から見た喘息の病態生理が既存の喘息の病態概念よりも、より的確なものであることが明らかにされた。第三に、肺血管内皮細胞の機能障害に引き続いて観察される気道リモデリング誘導因子の同定を試みた。これらの因子群の生理作用を詳細に検討することにより、気道リモデリングの抑制が可能となりうると想定される。このように、今後はさらに今回の研究を発展させ・気道リモデリング抑制作用を有する新規化合物の開発を具体化させることにより、画期的な喘息治療の創薬につなげてゆきたいと考えている。
環境に関する刑法的規制の研究-環境刑法の成立可能性-

本年度は、平成5年度からの継続として、ドイツ・アメリカの議論を参考にしながら、伝統的な刑法理論と環境との関わりをはじめとして、「環境刑法」のわが国における在り方を解明すべく、予備的研究に一応の決着をつける予定であった。具体的には、当初、(1)「大気環境の刑法的保護」を中心とした各論的論点の検討、(2)ドイツ環境刑法の保護法益、(3)ドイツにおける行政従属の在り方、(4)我が国のいわゆる「公害罪法」の評価、をそれぞれ予定していた。具体的に成果と、個々の論点における現在の到達度は、次の通りである。5月中旬までは、昨年度の成果(原子力・放射線等と環境刑法の関わり)を活字化するために費やした。また、8月一杯までは、『注釈特別刑法第5巻』の「鳥獣保護及び狩猟に関する法」の改定作業を行った。このため、当初は予定になかった「我が国における自然環境の刑法的保護」について、研究の幅を広げることになった。ただ、このような状況のなかで、当初予定していた論点の検討は相当の遅れを余儀なくされた。特に、(1)については、本年度中に着手するまでには至っていない。(2)(3)については、ドイツの議論をなかばフォローしている。また、(4)については、立法過程の文献を読み終わり、その果たした役割等を中心とした分析・評価をする段階にこぎつけている。本研究は今後もさらに継続するが、1995年4月より在外研究で不在になるため、助成申請としては取り止めることとした。2.水と環境との係わりについては、我が国における水環境の行政法的保護のあり方と刑法による保護の可能性とを検討したうえで、我が国と同様の行き方をしているアメリカ法について検討し、それを前提として、水環境を刑法(環境刑法)によって保護しようとしているドイツとオーストリアについて考察して、我が国における水環境の刑法的保護のあり方を考察した。これにより、水環境の行政法的保護および刑法的保護における問題点(どの程度の行政従属性を許容するか、何を保護法益として認めるか、どのお程度の刑罰を規定することが望ましいか等)を浮き彫りにされ、今後の総論的な検討についての方向性が明らかになった。なお、この点に関する成果は、すでに公刊している(「研究発表」欄参照)。3.原子力・放射線と環境との関わりについては、これまでの我が国では、刑法的観点からはあまり議論されてこず、わずかに刑法改正との関係で言及されていたにすぎない。本研究では、原子力・放射線保護を環境刑法の中に規定するに至ったドイツの状況を参考にしつつ、我が国における法制度について考察している。結論として、現在のような行政法規のみによる規制(保護)には疑問があることを提示する。成果は公刊予定である。4.今後も引き続き環境刑法の成立可能性について考察していくが、次の段階として、環境刑法としての役割を事実上果たしてきた公害関連法規の運用等についての総括をしておきたい。
環境化学物質が肥満を誘発する可能性

脂肪細胞の分化を制御する転写因子としてPPARγが知られている。本研究では、PPARγを介した脂肪細胞への分化に、環境化学物質が影響を及ぼすか否か、すなわち環境化学物質が肥満を誘発するかという点について検討を行った。大腸菌に発現させたPPARγとRXRαを用いて、ランダムオリゴヌクレオチド選択法により、PPARγ/RXRαヘテロダイマーが認識する配列を決定したところ、従来より報告されていたダイレクトリピートが優先的に選択されてきた。一方、RXRαが少ない条件下では、PPARγ/PPARγホモダイマーが形成され、エストロゲン受容体が認識するDNA塩基配列と同じパリンドローム構造を認識することが明らかになった。RXRαは、他の核内受容体ファミリーの多くに共通して結合して機能しているため、RXRαが少なくなった状態では、PPARγ/PPARγホモダイマーがエストロゲン受容体と拮抗する可能性も予想された。その条件下では、標的遺伝子が変化する可能性が示唆された。また、逆にエストロゲン受容体に働く内分泌攪乱物質は、PPARγ/PPARγホモダイマーと拮抗する可能性が考えられる。さらに、脂肪細胞においてエストロゲン受容体が発現していることと、本研究結果を考え合わせると、これらの受容体を介したクロストークも想定され、内分泌攪乱物質などの環境化学物質が、脂肪細胞の分化に関わり、肥満を誘発する可能性は十分に考えられた。
蓄積リング実験および原子核実験用の窓なし固体パラ水素標的の開発

窓なし固体水素(重水素)ターゲットを用いた実験(IRIS)をカナダのTRIUMFにおいて行った。この固体水素ターゲットの厚さは50100 micronである。真空中で小型GM冷凍機により4 K以下に冷却された低温の純銀箔(t=5 micron)表面上に室温の水素ガスを吹き付けて固体水素薄膜を作成した。実験中はビームを用いてターゲットでのエネルギーロスを測定し厚さを常時モニターした。ターゲット厚さが固体水素の場合は824時間で半減したので、厚さが約1/2になる毎に水素ターゲットを作成し直した。固体重水素の場合は厚さの減少をエネルギーロスで観測できないほど蒸発量が少なかった。これまで我々は原子核実験用として4K小型冷凍機を用いて各種の固体水素ターゲットを開発してきた。固体水素を作成した両側のフランジを真空中で開放するという方法で最小厚さ3mmまでの薄い両側窓なしの固体水素標的の開発を行った。また、厚さ10μmの薄膜フィルム間に厚さ15mmの固体水素ターゲットの作成を行った。さらに、直径30mm長さ50100mmの大きい固体水素標的を開発した。H23年度は4K小型冷凍機を用いた「水素ガス吹付け方式」の薄い片面窓なし固体水素ターゲットの製作と開発を行った。これは約4Kに冷却した厚さ5μmの純銀薄箔上に厚さ0.35mm、直径6mmの固体水素をガス吹き付け法によって作成するものである。また、作成した薄い固体水素ターゲットの性能試験を行い当初の目的に沿った性能が達成できていることが確認された。この固体水素ターゲット装置一式はH23年度末にTRIUMPFに運送され、H24年度には現地での冷却テストを行いRIビーム実験に用いられる。これらの技術をさらに発展させることで、H24年度にはまず円柱型の全方向窓なしの固体水素標的を「ガス吹き付け法」でテストする。この開発では「ノーマル水素」に比べて低温(4K)で約300倍の熱伝達率をもつ「パラ水素」を用いる。固体水素はパラ水素の比率が高くなるにつれて熱伝達率が良くなるので、直径10mmの固体パラ水素の場合、円柱方向には全周方向に窓なしの厚さ10mm以上の固体薄肉標的の作成が可能である。円柱状の固体水素ターゲットが完成すると、同じパラ水水素の吹き付け方法で厚さ13mmの薄い固体パラ水素ターゲットの開発を行う。この開発には固体水素を任意の薄い形状に作成する新技術が要求されるため、新しいアイディアと試行錯誤が必要である。開発した窓なし固体水素(重水素)ターゲットを用いた実験(IRIS)をカナダのTRIUMF-ISAC2において行った。実験の目的は陽子非弾性散乱による11Liの低励起状態探索で、用いた11Liビームは核子あたり6 MeVである。この実験に要求される固体水素ターゲットの厚さは50100 micronである。この吹き付け用のノズルには水素ガスが均一に広がるように、ステンレス20 micronの粉末を焼結した厚さ2 mmのディフューザーを使用した。吹き付けを行った水素ガスの銀箔表面への吸着率は、吹き付け中における真空容器の真空度の上昇とポンプの排気速度から99 %以上であると見積もられた。作成した固体水素の温度を約4 K以下、固体重水素の場合は温度を約5 K以下に保った場合、その蒸気圧は断熱真空よりも十分低く、蒸発量も無視できるようになり長時間の散乱実験に使用できる。IRIS実験中は11Liビームのターゲットでのエネルギーロスを測定し、ターゲットの厚さを常時モニターした。その結果、ターゲット厚さは固体水素の場合は824時間で半減したので、厚さが約1/2になると水素ターゲットを作成し直した。このターゲットの減少率は主に運転時のターゲット温度と水素(重水素)の蒸気圧で決まる。ターゲット温度と蒸気圧を下げて減少率を小さく保ちながら粒子検出器への散乱立体角を大きくとるために、輻射シールドを実験に合わせて最適化するために試行錯誤を行った。陽子非弾性散乱による11Liの低励起状態の探索実験の結果は現在解析中であるが、今後さらに統計を上げるために実験を継続していく。また、固体水素、重水素を用いた新しい課題の実験も順次行っていく。今回開発したターゲットの作成方法は融点が固体重水素以上の種々の低温ガスにも応用可能である。固体水素を作成した両側のフランジを真空中で開放するという方法で最小厚さ3 mmまでの薄い両側窓なしの固体水素ターゲットの開発を行った。

現在、蓄積リング用固体水素ターゲットの開発と低エネルギー原子核実験用固体水素ターゲットの開発を継続して行っている。これらのターゲットにはさらに薄い固体水素( < 1 mm )が要求されている。今回の開発では低温の金属に水素ガスを吹き付ける方式を用いることにより、厚さ1 mm以下の薄い固体水素ターゲットを実現することを主目的として開発している。まず、ガス吹付方式で4.2 K以下の低温の片面金属上に水素ガスを0.05-0.1 mmの厚さ固化形成する方法で「片面窓なし固体水素ターゲット」を開発した。2012年6月に我々がKEKで開発したこの片面金属の窓なし固体水素ターゲットをカナダTRIUMFに持ち込み実験準備とRIビーム実験(IRIS)を行った。この時、固体水素を十分低温に保つために必要な、ターゲットを取り囲む輻射シールドと物理実験で要求される散乱立体角の輻射シールドの散乱開口部の大きさを最適化する必要があった。このためにRIビームを用いた散乱実験により固体水素ターゲットの厚さの時間変化を測定した。当初開口部を十分大きくしたため、固体水素の温度が約1 K上昇し、蒸発スピードが約12時間となり実験できる限界の蒸発速度であった。そのため、開口部を抑えた輻射シールドを追加製作し温度を約4 Kに下げ、固体水素の減少は数日間のビーム実験期間では統計誤差以下で無視できる程度に抑えられた。この薄膜金属を用いた片面窓なし固体水素による水素蒸発速度測定で、両面窓なし固体水素に移行するにあたっての貴重なデータが得られた。実験室で既に稼働している実験設備を用いて今回の固体水素開発の一部分を開始する予定であったが、3.11の東日本大震災で実験室設備が被災し長期間研究に支障が生じた。復旧後は順調にRIビーム実験用の固体水素の開発と性能テストができ、ビーム実験に向けて準備ができるようになった。25年度が最終年度であるため、記入しない。東日本大震災で実験室設備が被災したが、復旧後は順調にRIビーム実験用の固体水素の開発と性能テストができ、装置をカナダTRIUMFに運送しRIビーム実験(IRIS)を2012年に2回にわたって行った。さらに、2013年6月に行われる固体水素および固体重水素を用いたビーム実験用に固体水素ターゲットの開発と準備が進んでいる。ここで得られたビームによる散乱データを用いた蒸発速度測定で、4K小型冷凍機で窓なし固体水素ターゲットが実用可能であることを示した。一方、両面窓なし固体水素を用いたアメリカFermi研究所蓄積リングでの実験プロポーサルは不採択となり、固体水素ターゲットは将来の蓄積リング内実験や大強度プライマリービームに備えた開発となっている。蓄積リング用固体水素標的の開発と低エネルギー原子核実験用薄型固体水素の開発は、基本的にはパラ水素を用いてガス吹付方式で固体水素を製作するという、同じ原理と方法での開発であり原理的な方向性には変化がない。できるだけ早急にパラ水素のテストベンチを整備し、水素のパラ化と冷却テストを行うよう計画している。現在、カナダTRIUMFに移送した「吹き付け方式の片面窓なし固体水素」の実験設備と同等の実験設備を準備している。このTRIUMFでの固体水素ターゲットを用いたビーム実験を年度初めに実行する予定である。
実験結果に対する追究能力の育成に関する研究

初等物理実験における実験結果に対する学生の追究能力について調査・分析した。実験結果について学生がいかに分析し,その結果を標準値等へ近づけるため実験方法を改善したり,バラツキを小さくする等,納得できるまで繰り返し取り組むことができるかについて,次の課題について実施した。1.物理学基礎実験の教科書にある課題:三省堂,物理学実験(1)単弦琴による音叉の振動数の測定,(2)視差法による薄いレンズの焦点距離の測定2.物理学基礎実験の教科書の内容に近いが,改良型の課題(1)アナログ電圧計の原理:内部抵抗3KΩの電圧計による20Ω200Ωの電気抵抗の測定。表示値との差について検討する。(2)料理用アルミニウム箔の電気抵抗の測定:長さ25cm,幅3mm10mmのアルミニウム箔の電気抵抗を測定し,電気抵抗の形状依存に関する実験式を求める。この結果と箔の厚さの測定から抵抗率を求め標準値と比較検討する。3.日常の生活経験的な素材や考え方に近い簡単な実験課題(1)カスタネットによる音速測定:時間と聴こえた音の回数と距離を測定して求める。(2)まち針を利用した光の屈折率の測定,(3)光電池を利用した豆電球の明るさ測定上記の課題について調査・分析を実施した結果,2の(1),(2)が現在の学生に適することがわかった。生活経験的な課題は,バラツキの原因が追究しにくい等の理由から,学生にとって,適当な課題でないことがわかった。研究実績の概要実験結果を深く追究する能力・態度について調査・分析し,追究能力を育成するための具体的な方法について検討する。平成8年度は,初歩的な技術による実験課題の開発と,その実験結果に対する学生の考察能力,及び追究能力の育成に関する調査・分析を行った。1・簡単な方法による音速測定と実験方法の改良に関する学生の追究能力カスタネットを用いた,音速測定を実施した。その後,測定値を改善するための実験方法を工夫させ,改良した方法により実験し,考察した。2・光電池を利用した豆電球の明るさ測定についての学生の追究能力豆電球の明るさを比較する実験を実施した。電流や電圧を測定するところまでは到達した。しかし,光電池の利用については指示に従って測定したが,光電池の出力電圧と豆電球の電流×電圧を比較する段階では,期待した追究を行った学生はごく少数であった。・豆電球の明るさを利用した電流,電圧,電気抵抗概念の誘導に関する追究について,中学生と学生を対象に調査・分析した。1.物理学基礎実験の教科書にある課題:三省堂,物理学実験(1)単弦琴による音叉の振動数の測定,(2)視差法による薄いレンズ焦点距離の測定2.物理学基礎実験の教科書の内容に近いが,改良型の課題(1)アナログ電圧計の原理:内部抵抗3KΩの電圧計による20Ω200Ωの電気抵抗の測定。