hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
痴呆性徘徊老人のための電子識別・保護システムの開発

(2)識別用に改良した電子識別保護システムの受信装置で、何人まで識別可能か繰り返し実験を行った。その結果、従来の受診装置を改良することで30名程度の個人識別は可能であった。この数は、同時に外出する確率が低く十分である。また、一般過程での利用も考慮し、その取扱や設置方法、経済的な側面からも十分に利用できるよう検討した。(山本)(3)個人識別された警報音、メロディーやチャイムが徘徊老人の特定にどの様に役立つか、また、どのように救護されるかを詳細に検討した。さらに、老人の個性や行動形態をも考慮して、介護者に最適な警報報知音を決定した。(若松)(4)施設側の電子保護装置から、電話回線を通じて送られてくる徘徊データが確実に受信側で制御受信できることを確認した。さらに、受信データを後になって老人の行動やシステムの分析に役立てられるようにその処理方法について検討した。(5)このため監視システムを高速処理可能なコンピュータを設計した。このコンピュータを中心として監視システムを構成し、それを有効に稼働するためのソフトウェアを開発した。(若松)最終年度は、完成した電子識別・保護装置の特別養護老人ホームや在宅での応用を目標にした。また、複数の施設とネットワーク化をはかり徘徊デタ-の遠隔収集を行うと共に、後に徘徊予測、心理的特性などの分析のためのデータベースとして利用できるように配慮した。(従来と異なり、徘徊者個々の徘徊データが収集可能となった。)研究分担:主にハードウェア担当を(山本)、ソフトウェア担当を(若松)とした。(1)過去2年度にわたって開発した通信回線を含む新保護装置全体について、実際に特別養護施設等で運用を繰り返し、その信頼性や経済性などに関して検討した。(山本・若松)(2)地域的な介護が可能かどうか、栃木県圏内の施設の協力を得てネットワークとしての試験運用を行った。(山本)(3)本システムの試験運用施設等の介護者にアンケート調査を行い、システムの使いやすさなど人間工学的な検討と改良を加えた。(若松)従来の送信機から個人識別できる携帯用送信機と受信装置に改良した.しかし、携帯用送信機に各種のセンサーを付加して、徘徊者の体温、心電、呼吸など個別性を重視したバイタルサインデータの送信を可能とするようなマルチ機能送信機の完成には至らなかった。この送信機の完成を目指し、今後も実験を推し進めたい.このことは、医用の面からも本システムの送信機が利用できるからである。このために、臨床上の安全性を考慮した計測・処理・送信系の設計法を確立することである。(山本・若松)
新しい交流通電損失計算法を用いた高温超電導パワーケーブルの試作と評価

1.抵抗性バリア導入による銀シースBi2223多芯テープ線材の通電損失低減化銀シースBi2223超電導多芯テープ線材において、抵抗性材料をテープ面に対して平行にバリア層として導入し、フィラメントを薄いシート状に分割する方法により、通電損失を低減できることを実験的に示した。この成果を念頭において、Bi_2Sr_2CuO_x (Bi2201)およびAg-Cu合金をバリア材とする多芯テープ線材を試作し、特に前者で顕著な損失低減効果を得ることができた。しかしながら、導入したバリア材が熱処理中にBi2223超電導相と反応して、線材の臨界電流密度(J_c)が著しく低下することも判明した。この問題を解決する新しいバリア材の探索に向けて、絶縁性酸化物であるCa_2CuO_3をBi2223に添加した前駆体粉末を用いてテープ線材を作製しJ_cの測定を行った結果、Ca_2CuO_3はJ_cにほとんど影響をおよぼさないことが判明した。この事実を踏まえて、Ca_2CuO_3をバリア材とする多芯テープ線材を試作し通電損失を測定した結果、バリア材導入に伴うJ_cの劣化を起こすことなく、通電損失の低減を実現できることを実験的に明らかにした。2.フィラメント配置の制御による銀シースBi2223多芯テープ線材の通電損失低減化2軸圧延と1軸圧延を組み合わせた矩形変形法により、超電導フィラメントが線材断面内において列状にブロック化された構造を有する銀シースBi2223多芯テープ線材を作製し、通電損失特性の測定・評価を行った。商用周波数領域における損失の主要因は、作製方法や線材形状には関係なく、超電導フィラメント内で発生するヒステリシス損失であるにもかかわらず、前述したフィラメント配置の制御を施した多芯テープ線材は、通常の銀シース加工法で作製した多芯テープ線材よりも、約4070%程度低い損失値を示すことが明らかになった。この原因を考察するために、実際の線材形状を考慮して、各試料の電流分布および通電損失密度分布の数値計算を行った。その結果、矩形変形法で作製した多芯テープで観測された損失低減は、前述したフィラメント配置の制御により、テープエッジ近傍のフィラメントで発生する損失の抑制(エッジ効果の抑制)に起因することが判明した。3.複数のテープ線材から構成される集合導体の通電損失特性の評価断面形状の異なる銀シースBi2223超電導多芯テープ線材を用いて、簡単な集合導体を構成し、通電損失特性の評価を行った。実験結果と数値解析結果との比較から、導体を構成する素線(テープ線材)の形状や配置が集合導体の通電損失特性におよぼす影響を明らかにした。また、多層化・スパイラル配置といった複雑な導体構造を有する円筒状集合導体ケーブルにおける自己磁界分布を計算する数値解析手法を新しく開発し、同一層内の隣接素線間ギャップや層間距離、スパイラルピッチなどの構造パラメータが、導体内の自己磁界分布および通電損失におよぼす影響を明らかにした1.抵抗性バリア導入による銀シースBi2223多芯テープ線材の通電損失低減化銀シースBi2223超電導多芯テープ線材において、抵抗性材料をテープ面に対して平行にバリア層として導入し、フィラメントを薄いシート状に分割する方法により、通電損失を低減できることを実験的に示した。

その結果、矩形変形法で作製した多芯テープで観測された損失低減は、前述したフィラメント配置の制御により、テープエッジ近傍のフィラメントで発生する損失の抑制(エッジ効果の抑制)に起因することが判明した。3.複数のテープ線材から構成される集合導体の通電損失特性の評価断面形状の異なる銀シースBi2223超電導多芯テープ線材を用いて、簡単な集合導体を構成し、通電損失特性の評価を行った。実験結果と数値解析結果との比較から、導体を構成する素線(テープ線材)の形状や配置が集合導体の通電損失特性におよぼす影響を明らかにした。また、多層化・スパイラル配置といった複雑な導体構造を有する円筒状集合導体ケーブルにおける自己磁界分布を計算する数値解析手法を新しく開発し、同一層内の隣接素線間ギャップや層間距離、スパイラルピッチなどの構造パラメータが、導体内の自己磁界分布および通電損失におよぼす影響を明らかにした断面形状の異なる数種類のBi系2223相超伝導多芯テープ素線(以下,テープ素線と略記)を,平行に複数本フォーマー上に配置して簡単な集合導体を構成し,その交流通電損失を液体窒素温度(77K)で測定し,新しい交流通電損失計算法に基づいた数値計算結果と比較した。その結果,集合導体の通電損失は,テープ素線の配置のみならず断面形状やフィラメント数にも依存することを見出した。電磁気学的な考察により,この実験事実は,導体を構成するテープ素線内の電流分布が断面形状を反映して複雑に変化することに起因することが判明した。そこで,交流通電下でテープ素線から発生する交流通電損失の低減化に向けて,77Kで絶縁体のBi2201相酸化物や,銀-銅合金などの高抵抗バリア相を導入したBi系2223相超伝導テープ線材の開発を進めた。線材の作製は,矩形変形を行う2軸圧延法と通常1軸圧延法を組合せたpowder-in-tube法(以下,修正PIT法と略記)により行った。電磁界分布の計算結果を念頭に置いて試行錯誤を繰り返した結果,Bi2201や銀-銅合金等の抵抗性バリアをテープ面に平行に導入した場合には,交流通電下でBi系2223相超伝導フィラメント群の電磁結合がバリアを介して遮断され,これによって通電損失の大幅な低減が実現できることを発見した。とくに,Bi2201相をバリアに用いた場合には,バリアを導入しないテープ線材と比較して,損失値は約70%近く低減できることが判明した。その一方,実用上重要なバリア入りテープ線材の電流容量は,修正PIT法に含まれる最終焼成の際に,バリアとBi系2223相との間に化学反応が生じるため,1/41/3程度に低下することも判明した。今後の課題としては,超伝導酸化物と反応しないバリア種の探索,線材作成プロセスの改善などが挙げられる。銀シースBi2223高温超伝導テープ線材は,液体窒素温度(77K)で高い臨界電流密度(J_c)を有し、フレキシブルで均一な長尺線材を作製できることから、都市部における地中送電ケーブル等への応用が期待されている。送電ケーブル等の自己磁界応用では、交流通電時に線材内で発生する損失(通電損失)の低減が必要不可欠である。これまでの我々の研究により、高抵抗酸化物材料をバリア層としてテープ面に平行に配置することにより通電損失を低減できることが実験的に明らかになった。しかし、バリア材料と超伝導体の機械特性の違いに伴う線材長手方向でのフィラメントのソーセージングや熱処理時における反応による線材の超伝導特性(特にJ_c)の劣化といった深刻な問題がある。これを解決するためには、超伝導特性に影響をおよばさず機械特性の良好なバリア材料の探索が極めて重要な課題となる。
科学と産業との結びつき方に関する技術分野間・企業間の比較研究

企業による科学との関わり方について、本研究は太陽電池の複数の事例を詳細に分析した。結果として第1に、企業の研究者は科学の領域で情報を発信することにより自らの技術の信頼性や将来性を担保し、第2に、この種の信頼獲得行動は、研究資金の確保や顧客獲得のために重要である、という二つの可能性を見いだした。イノベーション研究における科学と産業との関わり方について、筆者の知る限りでは、科学の場で環流する知識の技術開発に直結する部分に焦点を当てられることが多い。それに対して、必ずしも注目されてこなかった科学の信頼性付与機能がイノベーションの推進にとって重要であることを本研究は示唆しており、今後、科学のこの側面をさらに調査する必要がある。本年度は大別2つの作業を行った。第1に太陽光発電関連技術に関するヒアリング、第2に特許データの整備である。第1の太陽光発電は近年急激に注目度が増しつつある分野である。その中核技術である太陽電池において現在は結晶シリコンを用いた方式が主流であるが、近年では新たな技術提案が相次いでいる。太陽電池は日本企業が長期的に技術開発に取り組み世界的に先行してきたが、産業が本格的な成長期に差し掛かった段階で新興国企業が急速に競争力を強めているという点で液晶を始めとする薄型ディスプレイ分野と似ている。本研究では、筆者がこれまで研究を進めてきた薄型ディスプレイ分野との比較を目的として太陽電池の調査を行い、過去の開発事例を研究した。第2の特許データの整備は、財団法人知的財産研究所の「IIPパテントデータベース」を用いて、上場企業が過去に出願した特許を整備した。調査対象は1982年以降の日本における上場企業(店頭公開企業を含む)全てである。具体的には、ある上場企業の名前で出願されている特許が確かにその上場企業による出願なのか(同名の他企業ではないのか)を同定した。この作業によって様々な技術分野間・企業間の特許の取得動向の違いを分析することができる。次年度は、これに科学文献(学術雑誌の論文など)のデータベース作成を加えて、事例研究と大規模データによる検討との二つから、企業がイノベーションを成し遂げ、強い競争力を持つための、産業とサイエンスとの関わり方について、技術分野間・企業間の比較を行う。本年度は太陽電池の二つの異なる技術を対象とした事例研究に取り組んだ。第1はアモルファスシリコン太陽電池における株式会社カネカの事例である。インテンシブ・ケーススタディと論文の書誌情報分析から、カネカは知識生産のためだけでなく、事業化を意識して科学の場での情報発信を巧みに利用していたことを示した。第2は化合物半導体の一種であるCIS系太陽電池における昭和シェル石油株式会社と本田技研工業株式会社の事例であり、昨年度整備した特許のデータを活用した。誤解を恐れずに言えば、前者は知識生産の担い手として科学に関与してきたが、後者は科学の知見の使い手に徹してきた。特許1件あたりの科学文献引用件数である「サイエンス・リンケージ」によると両社の特許技術と科学との距離に大きな差は見られないが、後者は論文発表件数が極端に少ないからである。産業への科学の知見の重要性が高まっている。既存企業による科学との関わり方を技術別・企業別に分析し、イノベーションの新モデルを構想するのが研究の狙いである。本研究は、既存企業による新分野での科学との関わり方は、従来のドメインでの様式を踏襲するという仮説を提起する。企業は技術ごとにふさわしい科学との関わり方を選ぶのではなく、過去のやり方を流用すると考えられる。そのため科学と強く結びついてきた分野の企業と、そうでない企業とでは将来の科学との関わり方が異なると思われる。これは日本の産業競争力に重要な示唆を含む。一般に「ものづくり」に秀でた日本企業は多い。それらは暗黙的なノウハウを重んじ、形式的な知識を共有する科学の活動に慎重かもしれない。産業と科学とが接近する中で、もし両者の関わり方に望ましい組合わせがあるなら、この種の日本企業が不得手な分野もありうる。今後、本研究の仮説検証と、望ましい組合わせの有無を調査する必要がある。
オートファジーは黒毛和種の産肉成績に影響を与えるのか?

オートファジーは細胞内タンパク質のバルク分解機構である。近年の研究で、骨格筋の成長や機能にオートファジーが深く関与することが明らかとなったが、一方で、これらの知見を食肉生産に応用させた研究例は少ない。本研究では、黒毛和種の骨格筋におけるオートファジー関連遺伝子の発現を調査し、LC3等がウシの成長に伴って高発現することが明らかになった。本研究により、オートファジーが肉用牛の産肉成績に影響を与える可能性が示された。近年の研究で、骨格筋の成長や機能にオートファジーが深く関与することが明らかとなっているが、一方で、これらの知見を食肉生産に応用させた研究例は少ない。そこで本研究では、肉用牛の産肉成績に与えるオートファジーの影響を調査することを目的とした。黒毛和種6頭を試験に供し、バイオプシーによって胸最長筋、中殿筋および半膜様筋から骨格筋サンプルを採取した。出荷までに肥育段階に応じて計4回のバイオプシーを実施予定であるが、本年度はそのうち3回を実施した。採取した骨格筋からtotal RNAを抽出し、定量的PCR法でオートファジー関連遺伝子(LC3, ATG7, GABARAPおよびBeclin-1)の発現量を調査した。また、筋肉の分化・成長に関与する遺伝子(MyoDおよびMyostatin)についても同様の調査を行った。オートファジー関連遺伝子は、肥育段階に従って発現量が変動することが明らかになった。また、骨格筋部位による遺伝子発現量の差も確認された。各遺伝子の発現について相関関係を調べたところ、オートファジー関連遺伝子間だけでなく、オートファジー関連遺伝子とMyoDの間にも正の相関関係が認められた。また、Myostatin発現量が体重と負の相関を示す一方で、オートファジー関連遺伝子やMyoDの発現量は体重と正の相関を示すことが明らかとなった。肥育段階や骨格筋部位によってオートファジー関連遺伝子の発現量が異なること、また黒毛和種の体重や筋肉の分化・成長に関与する遺伝子の発現量とオートファジー関連遺伝子の発現量に相関関係が認められることが明らかとなっており、当初計画通りに研究が進んでいるものと評価している。昨年度に引き続き、黒毛和種6頭からバイオプシーによって胸最長筋(ロース)、中殿筋および半膜様筋(モモ)を採取した。採取した骨格筋からtotal RNAを抽出し、定量的PCR法でオートファジー関連遺伝子や、筋肉の分化・成長に関与する遺伝子の発現量を調査した。更に本年度は、オートファジー以外のタンパク質分解機構としてユビキチン・プロテアソーム系に着目した調査も実施した。加えて、供試牛を出荷後にロースとモモを購入し、肉質評価として、遊離アミノ酸含量、破断強度、遠心保水性の評価を実施した。オートファジー関連遺伝子について、Beclin-1やGABARAPの遺伝子発現に日齢に伴う変動は認められなかったが、LC3は全ての骨格筋部位で、ATG7はロースとランプで、発現量の増加が認められた。骨格筋の分化・成長を正に制御する遺伝子について、ランプにおけるmyogeninやMyf5の発現量が日齢に応じて増加していた。一方で、MyoDや筋分化を負に制御するmyostatinに特徴的な変動は認められなかった。ユビキチン・プロテアソーム系関連遺伝子であるMuRF-1やAtrogin-1についても、発現量に大きな変動は見られなかった。肉質評価に関しては、遊離アミノ酸含量や破断強度はロースよりモモが高値を示し、一方で遠心保水性はモモよりロースが高い傾向を示した。以上のことから、オートファジーが黒毛和種の骨格筋の成長に影響を与える可能性が示された。一方、オートファジー遺伝子の発現に関して、骨格筋部位特異的な変動は認められなかった。骨格筋部位による肉質の差にオートファジーが関与しているのか否かを明らかにするためには、今後更なる検討・解析が必要であると考えられた。次年度も引き続き当初計画に従って研究を進める。具体的には、供試牛の出荷までに1回のバイオプシーを実施し、H27年度と同様の解析を実施する。また供試牛を出荷後に、肉質に関する評価を実施することで、肥育期間中のオートファジーが黒毛和種の産肉成績に与える影響をより明確にする予定である。畜産食品科学
ヒト腫瘍細胞特異的キラーT細胞の誘導とその応用

ヒト悪性グリオーマ細胞に対する特異的キラーT細胞を自己末梢リンパ球から誘導する方法を確立し、ヌードマウスに上記グリオーマ細胞を接種した系にキラーT細胞を移入して、その抗腫瘍効果を確認すると共に、腫瘍組織にキラーT細胞が集まり増殖することを確認した。この際、キラーT細胞と共にヒトrecombcnant IL-2を移入しておくと抗腫瘍効果が著しく増強されることを明らかにした。又この様にして誘導されたキラーT細胞が他の患者のグリオーマ細胞に対しても同様のキラー活性を示すことから、グリオーマに共通の腫瘍抗原の存在が推測された。このキラーT細胞を術后患者に移入する実験を数例試み、効果の認められた症例もあるが、あまり著しい効果は得られなかったので、再びマウスを用いた実験系にもどり、マウス可移植性グリオーマに対する特異的キラーT細胞株(IL2依存性)を樹立し、マウスγ-インターフェロン遺伝子を組み込んだマウスレトロウイルスを感染させ、この遺伝子を細胞DNAにintegrateしたキラーT細胞株を作成した。現在これらキラー細胞株(γ-インターフェロンを持続的に産生している)の抗腫瘍効果を検索中であり、もしその効果が親株よりも著しく増強されているならば、ヒトキラーT細胞へγ-インターフェロン遺伝子を組み込んだ状態での抗腫瘍効果を検索し、治療への応用を検討する予定である。
深部腫瘍に対する温熱療法の研究

研究の成果:体内深部の無侵襲的温度測定法の確立については成果が得られつつある。即ち、生体が各部の温度に比例した強度で放射する極微弱マイクロ波雑音を体表面のアンテナを介してラジオメーターで測定すると、体表からある深さまでの組織平均温度の絶対値がわかる。これを複数の周波数において行うと、体表からの深さの関数として深部臓器の温度分布を無侵襲的に把握できる(水品)。臨床面の研究の現状は以下のごとくである。胃癌の癌性腹膜炎の予防として、制癌剤を併用した持続温熱腹膜潅流が施行されたが、randomized control studyにより、本法による有意の腹膜再発抑制効果が示された(古賀)。食道癌および直腸癌に対し、術前に内腔アンテナによる温熱療法が施行されたが(放射線と化学療法併用)、従来の術前療法に比べて高い癌腫縮小率、組織学的効果が示された(杉町、井手)。肝腫瘍における腫瘍温度上昇阻止因子は巨大腫瘍、脂肪にの厚いものなどて、一方、肝動脈塞栓や門脈塞栓は温度上昇に促進的に作用した。肝腫瘍の温熱療法の治療効果の特徴として、腫瘍経は不変でも、CT上で壊死を示す低吸収域が高率に出現することが確認された(阿部、柄川)。膀胱癌では浸潤性癌38例に局所温熱療法(放射線または化学療法併用)がなされ、CR3例、PR12例、MR9例と本法の有用性が示された(久住)。今後の研究の進め方:無侵襲的温度測定では、アンテナとラジオメーターをつなぐ同軸ケーブルの温度変化に伴う輝度温度測定値のドリフト補正技術の確立による測定精度向上が急務である。臨床面では、放射線療法や化学療法との合理的併用法の確立が重要である。さらに、温熱療法による再発・転移予防効果あるいは遠隔生存率への影響・深部加温による正常臓器の晩期障害効果の検討などとともに、確実な深部臓器加温のために、加温装置の開発、改良なども重要な課題である。
低速分子多価イオンの気相における新規な化学反応

本研究を遂行する上での最大のポイントである大強度イオン源と減速レンズ系の開発を中心に行った。とりわけイオン源の開発には多くの時間と研究費を費やした。電子衝撃によるイオン化を採用し、多価イオンの有力な生成方式の一つであるデュオプラズマトロン型イオン源の動作機構と組みあわせることにより、窒素分子イオンなどの一価イオンについて理論的な上限(空間電荷制限)に近い高密度のイオン生成を達成した。イオン源の冷却機構も新たに開発してデュオプラズマトロン方式の不均一磁場収束法と組み合わせ、大強度の分子クラスターイオン生成も可能にした。減速レンズ系はグスタフソン・リンドホルム型を採用し、高いイオン密度を保ったままで約1eVの低速にまでイオンビームを減速することを可能にした。イオン信号の自動取り込み・解析を行うためのコンピュータプログラムを自作し、あるいは市販品として購入し、信号測定系・処理系の整備を行った。以上により、高密度の低速分子多価イオンを生成・検出するための実験的準備がほぼ完了した。なお、このようにして立ち上げたイオンビーム装置のデモンストレーションとして、高効率の銅蒸気レーザーによる分子クラスターイオンの光解離実験を行い、学会および誌上で発表した。以上の他に、分子多価イオンおよびその化学反応生成物をより高いスループットと必要十分な質量分解能で検出するために、パルス電場引き出し方式の飛行時間型質量分析計(TOFMS)の設計も行い、それに要求される時間応答性をもった高電圧パルスジェネレータをを選定・購入した。今後、実際にTOFMS装置の製作を行って分子多価イオンを用いた実験を開始するとともに、別途、購入した光電子増倍管を用いて、イオン信号のみなず、発光観測からのイオン-分子衝突ダイナミクスへのアプローチも試みる予定である。
白血病関連融合遺伝子産物の作用におけるヒストンアセチル化制御の解析

ヒト白血病では高頻度に特異的な染色体転座が見られ、その結果この標的となる遺伝子産物はヒストンアセチル化酵素或いはヒストンアセチル化に関わる因子と複合体を形成することなどから、白血病発症にヒストンアセチル化の制御異常が密接に関連することが明らかになってきた。本年度は、以下のことを明らかにした。(1)急性骨髄性白血病で見られたt(8;22)染色体転座を解析して、2つのヒストンアセチル化酵素をコードするMOZ遺伝子とp300遺伝子が融合し、MOZ-p300融合遺伝子が発現することを見いだした。(2)AML1を強制発現したL-G細胞よりAML1複合体を精製した。LC/MS/MS解析によるシークエンス解析及び特異的抗体を用いたウエスタンブロットによる解析から、この複合体の中にはp300/CBP,mSin3Aの他、MOZが含まれることが示された。AML1変異体及びMOZ変異体を用いた免疫沈降による解析から、MOZの結合にはAML1の転写活性化領域が必要で、MOZにはAML1と結合する領域が2つあることがわかった。(3)AML1の結合配列を持つレポーター解析によりMOZはAML1による転写活性化を強く促進して、AML1のコアクチベーターとして機能することを明らかにし、この活性化に必要なMOZの機能ドメインを同定した。MOZはHAT活性を持つことを初めて証明し、その活性に必要なHATドメインを同定した。しかし、AML1による転写の促進には、このHATドメインは必要がないことが示された。Gal4のDNA結合ドメインとの融合蛋白質を用いた解析から、MOZのC末端領域に新たな転写活性化ドメインを同定した。MOZによる転写促進には、この転写活性化ドメインの他、2つのAML1結合ドメインと酸性ドメインの一部及びN末端領域を必要とした。一方、MOZ-CBPはMOZとは正反対にAML1による転写を著しく抑制した。MOZ-CBPをM1細胞に発現させると分化が見られなくなることから、MOZ-CBPはマクロファージヘの分化を阻害することが示唆された。
大過冷却相変態を利用した温間ロール圧延による非晶質金属水素分離用高緻密薄膜の創製

本研究では主に、非晶質金属水素分離膜の研究として新規合金の作製と水素透過性の評価、および得られた非晶質金属水素分離膜を用いたメタノール水蒸気改質水素製造を試みた。急冷凝固法を用いて得られた非晶質金属水素分離膜を使用してメタノール水蒸気改質による水素製造を試み、改質ガスから純水素を抽出精製することに成功した。さらに作製した水素分離用新規非晶質合金薄帯を用い、非晶質構造を有する薄帯試料を加熱して過冷却液体状態で多孔質基材と圧着接合させた新しい水素分離複合材料を作製した。平成18年度は予備的実験としてまず広い過冷却液体領域を示すZr-Al-Ni-Cu系金属ガラス合金を用いて、温間プレス加工によって多孔質基材上に製膜実験を行った。多孔質基材としては主に金属粉末焼結体基材を用いた。金属ガラス薄帯を多金属粉末焼結多孔質基材上にのせて減圧下において加熱し、約400°Cで過冷却液体状態となったところで荷重を加え、プレスした。その結果、多孔質基材上に金属ガラス薄帯が良い密着性を示しながら接合された。製膜試料の断面を観察したところ、多孔質基材表面の凹凸に金属ガラスが入り込み、金属ガラス膜と多孔質基材がアンカー効果による機械的結合状態にあることが分かった。得られた製膜試料(パラジウム-金属ガラス-パラジウム-多孔質基材の積層構造試料)の水素透過性を調べたところ、Zr-Al-Ni-Cu金属ガラスが高い水素透過性を示した。本方法で作製した試料は基材を用いているため機械的強度も高く、大きな水素圧力をかけることも可能であると考えられる。さらにNi-Nb-Zr三元合金の結晶化温度を引き上げ、より高温で安定して使用できる非晶質金属水素分離膜を作製するため、Ni-Nb-Zr合金に対して高融点金属Taの添加を試みた。その結果、Ta添加量を増やしていくと結晶化温度が上昇し、非晶質(アモルファス)合金の熱的安定性が向上することが分かった。しかしながら、Ta添加量の増加は水素透過性の向上にはつながらず、本合金(Ni-Nb-Zr-Ta)系の場合は、熱的安定性向上の目的でTa量を、水素透過性向上の目的でZr量のコントロールが重要であることが分かった。平成19年度はまず広い過冷却液体領域を示すZr-Al-Ni-Cu系金属ガラスを用いて、温間圧延加工による多孔質基材上への製膜実験を行った。多孔質基材としては各種孔径の金属粉末焼結体を用いた。本年度は基材に追加工を施し、枠型に内側をくり抜き、金属ガラス薄膜が枠型に貼り付いて枠の内側には金属ガラスが単独で残る様にした。これはモジュール化を想定した金属ガラスー異種材料(この場合は金属多孔質材)の接合を兼ねたものである。実験の結果、金属ガラスが金属多孔質枠材と良い密着性を示しながら接合された。この製膜試料にパラジウムコーティングを施し、パラジウムー金属ガラスーパラジウムの膜について水素透過性を調べたところ、水素透過実験でも良好な水素透過性が認められた。これにより本方法が水素分離金属ガラスの多孔質基材上への製膜のみならず、新しい接合技術としても可能性があることが分かった。さらに、本研究で作製している水素分離用緻密薄膜の適用例としてメタノール水蒸気改質水素製造を想定し、まず前段階としてNi-Nb-Zr合金薄帯の適用によるメタノール水蒸気改質水素製造実験を行った。触媒は銅系触媒を用い、抽出ガス成分の分析にはガスクロマトグラフを用いた。その結果、本研究で開発しているNi-Nb-Zr系アモルファス・金属ガラス合金薄帯を用いて高純度水素の抽出・製造に成功し、本合金系が水素分離膜として実際に使用可能であることが分かった。平成19年度に広い過冷却液体領域を有するZr-Al-Ni-Cu系金属ガラスをリング状の多孔質基材上に温間圧延加工法を用いて接合し、その水素透過性を測ったところ良好な水素透過性を示すことが分かったことから、平成20年度には、金属ガラス水素分離膜の表面コーティング材に第一の主眼を置き、Ni-Nb-Ta-Zr-Co水素分離膜に対する表面コーティング種の影響を調べる目的で、PdおよびNiによる表面コーティングを行い、その水素透過性を比較した。その結果、膜の両面ともPdコーティングを施した試料と両面ともNiコーティングを施した試料を比較すると、Pdコーティングを施した試料の方が水素透過係数はおよそ一桁高い結果となった。これはNiはPdと同程度の水素解離活性があると思われるが、Ni表面層中の水素濃度がPdほど上昇せず分離膜内に大きな水素濃度勾配がつかないことが原因の一つと考えられる。

また、膜の上流側と下流側とにそれぞれ異なる元素のコーティングを施した場合の各試料の水素透過係数の比較から、水素透過に対して表面コーティング材料の特性として最も重要なものは表面からの吸着→脱離エネルギーであり、脱離エネルギーが出来るだけ小さいコーティング材料が水素透過性の向上に有効であると考えられる。さらに本研究では第二の主眼として、温間ロール圧延によって作製した金属ガラス-多孔質基材複合材料を用いてメタノール水蒸気改質による水素製造実験の研究を行った。
キリスト教主義学校から見る日本人の寛容と洋化－ステークホルダーらの期待と文化資本

首尾一貫性のある宗教であるキリスト教を拒みつつ、それ以外の融通性のある宗教を無限抱擁的に受け入れる日本人の宗教的寛容観を否定的に捉えた、丸山真男の《不寛容なものに対する不寛容》という見方を実証的かつ批判的に発展させるというのが交付申請書に記した研究目的である。2018年度はウェブモニターへの量的調査(アンケート調査)の準備も兼ねて質的調査を実施し、交付申請時の思考実験では見えてこなかった論点が明確になった。まずそれぞれ別々のキリスト教主義の小中高を経て大学生になった二名のインフォーマントを比較する。双方共に小学校は中学高校に較べキリスト教徒の教員が多かったと語る。一人の方は小学校時代キリスト教の押し付けが強く、嫌だったし、周囲も日曜に教会行く子はいなさそうだったと語り、中学からは公立小出身も多く、楽しかったと語る。他方、もう一人の方は特に押しつけを感じずクリスマスやイースターを他の人よりも深く楽しく学び、道徳の授業の一環としてキリスト教が教えられ、周囲も日曜に教会に行く子も多かったと語り、大学時代も大親友は小学校以来の友人であるという。またキリストが人を許す場面を多く教えられ、人に対して寛容でありたいと思うようになったとも語る。この比較から、布教を前面に押し出すと逆機能となることが強く推察され、今後量的調査によりこの点も証明したい。またこのこと並びに他のインタビュー等も踏まえ、キリスト教主義学校の目的として以下のものが想定されることに気づかされた。1緩やかな布教。2キリスト教への同調者の増加。3社会活動・慈善活動の一環。交付申請書では1を前提にキリスト教主義学校の人気と日本のクリスチャン率の低さとの乖離に焦点を当てようとしていたが、1から3が複合する点に気づかされた。交付申請書になかった上記の観点を補った調査を2019年度実施することで、本研究の目的は充分達成できる。本研究では、研究期間全体を通して、キリスト教主義の学校のステークホルダーを外縁部、近隣部、当事者に分けて捉えることをめざしている。外縁部当事者でのキリスト教主義の学校への期待度の違いをみると同時に、近隣住民から生徒(学生)父母へと変わる等、当事者に近くなる際に眼差しが変わる点もみていく。その中で2018年度は外縁部の人々の意識把握を主な課題とし、モニターに対するウェブ調査(量的調査)の実施をメインにすると交付申請書には記した。しかし、モニターに対するウェブ調査のプレ調査も兼ねて質的調査をしてみたところ、量的調査をする前提としたわれわれの交付申請時の思考実験の結果を、大幅に修正する必要性を感じ(詳細は「研究実績の概要」の項、参照)、ウェブモニター調査は2019年度に廻すこととした。よって予算執行的には一見、遅れているようにみえるが、予算の多くの比重を占めるウェブモニター調査が次年度送りになったためであり、研究の内実にまったく遅れはない。交付申請書の「目的」に記した問題意識は以下のものであった。「日本のクリスチャンは総人口の1.6%しかいない。しかしクリスチャンでない者が多くキリスト教主義学校に入学し、卒業後も大抵クリスチャンにならない。これは考えてみれば不思議な事態であるが、人々は自明と思い不思議さを感じない」。これは、キリスト教主義学校が伝道・布教を目的としているという前提での問題意識ではある。しかし質的調査の結果から、布教よりも社会的使命感や同調者を増やす目的がある事例も存在し、またそういう学校の方が結果的に情操教育としての効果も高いことが示唆された。したがってその観点を踏まえてのウェブモニター調査並びにインタビュー調査の今後の実施は、日本人の洋化の質を問い直すという本研究の目的に照らして、有意義な知見が得られることが期待される。よって進捗状況は順調である。2019年度は、まずは2018年度同様、近隣部・当事者と外縁部への質的調査をある程度進めていく。近隣部・当事者については、前年度に続き、関東学院大学に勤務する研究分担者千を介して、宗教教育関係者並びに一般学生にインタビュー調査を実施する。外縁部は仏教系の情報教育を行っている、片山の本務校聖徳大学でのインタビューを、やはり前年度に引き続いて行う。また可能であれば、藤谷が講師を務める朝日カルチュアセンターのダンテ講座受講生にも、筑波大学倫理委員会に諮った上で、カルチュアセンター上層部及び当事者の了解を経てインタビューする。そのなかでも特に近隣部・当事者に関しては、近隣部・当事者に相当する生徒(学生)・父母・卒業生が、入学前、在学中、卒業後、等、どのような教育効果を期待し、実際どのような効果があったと認識したかを、内部進学者と外部進学者に分けて、ライフストーリーを踏まえた質的調査にて聞く。さらにステークホルダーのうち、当事者のある意味核の部分である、学校の理事会、聖書学教員等の意識を把握する。また文献調査とインタビューで、キリスト教主義の理念の実現と学校運営の現実との折り合いの付け方等を探る。これらの質的調査結果を経た上で、2019年度中盤に、メンバー全員でKJ法にてウェブ調査の仮説を再吟味し、筑波大学倫理委員会に諮った上で、ウェブモニター調査に臨む。モニターへの同意書等については委託先(サーベイ・リサーチ・センターを予定)の方針に従う。2019年度後半から2020年度前半は、質的調査の継続とウェブモニター調査の集計作業に努める。

2020年度中盤以降は、米国で学位を得た照山、イタリア語専攻の藤谷、韓国の事情に詳しい大畑の指揮の下、国内外の学会で成果を発表し、また映像アーカイブ専門の辻の指揮の下、成果のウェブ発信を目指す。首尾一貫性のある宗教であるキリスト教を拒みつつ、それ以外の融通性のある宗教を無限抱擁的に受け入れる日本人の宗教的寛容観を否定的に捉えた、丸山真男の《不寛容なものに対する不寛容》という見方を実証的かつ批判的に発展させるというのが交付申請書に記した研究目的である。2018年度はウェブモニターへの量的調査(アンケート調査)の準備も兼ねて質的調査を実施し、交付申請時の思考実験では見えてこなかった論点が明確になった。まずそれぞれ別々のキリスト教主義の小中高を経て大学生になった二名のインフォーマントを比較する。双方共に小学校は中学高校に較べキリスト教徒の教員が多かったと語る。一人の方は小学校時代キリスト教の押し付けが強く、嫌だったし、周囲も日曜に教会行く子はいなさそうだったと語り、中学からは公立小出身も多く、楽しかったと語る。他方、もう一人の方は特に押しつけを感じずクリスマスやイースターを他の人よりも深く楽しく学び、道徳の授業の一環としてキリスト教が教えられ、周囲も日曜に教会に行く子も多かったと語り、大学時代も大親友は小学校以来の友人であるという。またキリストが人を許す場面を多く教えられ、人に対して寛容でありたいと思うようになったとも語る。この比較から、布教を前面に押し出すと逆機能となることが強く推察され、今後量的調査によりこの点も証明したい。またこのこと並びに他のインタビュー等も踏まえ、キリスト教主義学校の目的として以下のものが想定されることに気づかされた。1緩やかな布教。2キリスト教への同調者の増加。3社会活動・慈善活動の一環。交付申請書では1を前提にキリスト教主義学校の人気と日本のクリスチャン率の低さとの乖離に焦点を当てようとしていたが、1から3が複合する点に気づかされた。交付申請書になかった上記の観点を補った調査を2019年度実施することで、本研究の目的は充分達成できる。本研究では、研究期間全体を通して、キリスト教主義の学校のステークホルダーを外縁部、近隣部、当事者に分けて捉えることをめざしている。外縁部当事者でのキリスト教主義の学校への期待度の違いをみると同時に、近隣住民から生徒(学生)父母へと変わる等、当事者に近くなる際に眼差しが変わる点もみていく。その中で2018年度は外縁部の人々の意識把握を主な課題とし、モニターに対するウェブ調査(量的調査)の実施をメインにすると交付申請書には記した。しかし、モニターに対するウェブ調査のプレ調査も兼ねて質的調査をしてみたところ、量的調査をする前提としたわれわれの交付申請時の思考実験の結果を、大幅に修正する必要性を感じ(詳細は「研究実績の概要」の項、参照)、ウェブモニター調査は2019年度に廻すこととした。よって予算執行的には一見、遅れているようにみえるが、予算の多くの比重を占めるウェブモニター調査が次年度送りになったためであり、研究の内実にまったく遅れはない。交付申請書の「目的」に記した問題意識は以下のものであった。「日本のクリスチャンは総人口の1.6%しかいない。
自律神経活動バランスを指標とした鎮痛度モニターによる持続静脈内フェンタニル麻酔

麻酔は手術侵襲によっておこる有害な作用を防ぎ、手術に適した状態作り出すことである。麻酔を効率的・適正に行うためには鎮静-鎮痛モニターが必要である。BISが導入されて鎮静モニターはある程度満足できるようになったが、鎮痛モニターは未だ臨床使用可能な機器がない。鎮痛薬濃度と侵害刺激のバランスによって自律神経系の変動が生じる。我々は自律神経活動を心拍変動解析によりモニターをおこない鎮痛モニターとしての有用性を明らかにした。鎮静薬と鎮痛薬の組み合わせにより適切な麻酔効果が得られるとされている。一般に鎮痛薬が少なければ、鎮静薬が多く必要になり、逆に鎮痛薬が多ければ鎮静薬の必要量は少量となる。鎮痛主体あるいは鎮静主体のどちらの組み合わせが良いかは結論がでていない。我々は術中の鎮静レベル評価をBispectral Index (BIS)で、鎮痛レベル評価を自律神経活動評価によりおこない、セボフルラン麻酔中のフェンタニル投与について検討をした。同じBIS値を示すセボフルラン麻酔でもフェンタニルeffect site濃度3.0ng/ml群では1.5ng/ml量群に比べて自律神経活動は有意に抑制された。また、自律神経バランスはフェンタニルeffect site濃度3.0ng/ml群では1.5ng/ml量群に比べて交感神経活動-副交感神経活動バランスは交感神経抑制となっていることが示された。術後鎮痛は安静時に関しては交感神経活動抑制を示したフェンタニルeffect site濃度3.0ng/ml群のほうが良好にコントロールされることが明らかにされた。さらに、麻酔覚醒時の呼吸数が18回以下であるようにフェンタニルを術中投与すると、術後鎮痛がコントロールできることを示した。この結果より、オピオイド併用全身麻酔時の自律神経活動は鎮痛レベル指標となる可能性が示された。また、鎮痛主体の麻酔が良好な術後鎮痛をもたらすと考えられる。我々は術中の鎮静レベル評価をBispectral Index(BIS)で、鎮痛レベル評価を自律神経活動評価によりおこない、セボフルラン麻酔中のフェンタニル投与について検討をした。
虚血腎をモデルとした側副血管形成促進因子分離の試み

虚血に陥った組織が生き残るためには如何に早くかつ豊富に側副血行路が新生されるかということが重要な因子となる.この血行新生促進因子として考えられるのは血圧差等の物理的なものの他,生化学的なものとして低酸素虚血代謝物,あるいはある種のホルモン様物質の関与が挙げられる.本研究の端緒はラットの腎動脈狭窄術を施された虚血腎において,側副血行路形成が降圧剤であるカプトプリルにより促進されるという事実を見い出した後,ある種の活性ホルモンの関与の可能性に着目したことから始まった.そこで薬理作用の異なる降圧剤とドララジンとカプトプリルとの間に側副血行路形成に差がないかをまず検討してみた.方法は腎動脈狭窄のためのクリップを測定前に完全に押しつぶすことにより絶対側副路血流量を測るものである.その結果,狭窄術後6週間ではカプトプリル,ヒドララジンともに対照群より心拍出量は有意に上昇していたものの,絶対側副血流量はカプトプリル,対照でそれぞれ0.18±0.049,0.32±0.047(mg/kg/min)と薬剤非投与の対照群のほうが有意(P<0.05)の増加を示した.これに反し血圧はそれぞれ139±8.33,18.4±7.83(mmHg)と前者の方が当然のことながら降圧剤の効果を示し有意(p<0.001)に低下していた.予期に反する6週間後のカプトプリル群の絶対側副路血流の低下という結果は,血圧の有意差に認められる様に側副路形成促進には血圧という物質的因子の相互関与の重要性が考えられた.この事実は側副路形成が形成が狭窄術後1週間以内に終了するという我々が見い出した事実と相反せず,この間にある種のホルモンは活性であり,カプトプリルはこれを活性促進させたと考えられる.また同期間において細胞から細胞へへの情報が伝達されて側副路形成が促進されるという可能性を同様の実験系で他の研究者とともに発見した.現在このホルモンの活性促進あるいは阻害はどの時点で最も作用しやすいかを検討中である.虚血に陥った組織が生き残るためには如何に早くかつ豊富に側副血行路が新生されるかということが重要な因子となる.この血行新生促進因子として考えられるのは血圧差等の物理的なものの他,生化学的なものとして低酸素虚血代謝物,あるいはある種のホルモン様物質の関与が挙げられる.本研究の端緒はラットの腎動脈狭窄術を施された虚血腎において,側副血行路形成が降圧剤であるカプトプリルにより促進されるという事実を見い出した後,ある種の活性ホルモンの関与の可能性に着目したことから始まった.そこで薬理作用の異なる降圧剤とドララジンとカプトプリルとの間に側副血行路形成に差がないかをまず検討してみた.方法は腎動脈狭窄のためのクリップを測定前に完全に押しつぶすことにより絶対側副路血流量を測るものである.その結果,狭窄術後6週間ではカプトプリル,ヒドララジンともに対照群より心拍出量は有意に上昇していたものの,絶対側副血流量はカプトプリル,対照でそれぞれ0.18±0.049,0.32±0.047(mg/kg/min)と薬剤非投与の対照群のほうが有意(P<0.05)の増加を示した.これに反し血圧はそれぞれ139±8.33,18.4±7.83(mmHg)と前者の方が当然のことながら降圧剤の効果を示し有意(p<0.001)に低下していた.予期に反する6週間後のカプトプリル群の絶対側副路血流の低下という結果は,血圧の有意差に認められる様に側副路形成促進には血圧という物質的因子の相互関与の重要性が考えられた.この事実は側副路形成が形成が狭窄術後1週間以内に終了するという我々が見い出した事実と相反せず,この間にある種のホルモンは活性であり,カプトプリルはこれを活性促進させたと考えられる.また同期間において細胞から細胞へへの情報が伝達されて側副路形成が促進されるという可能性を同様の実験系で他の研究者とともに発見した.現在このホルモンの活性促進あるいは阻害はどの時点で最も作用しやすいかを検討中である.1.ラット1側腎動脈狭窄術施行後の血管新生促進因子修飾薬剤の評価を行なうために、薬理作用の異なる降圧剤であるヒドララジン(HLZ)、カプトプリル(Capto)を毎日腹腔内投与し、1,3,6週間後に動脈圧を測定した後、【^(131)I】マイクロスフェアを左心内に注入して、1分間の動脈血サンプリングを行なうことにより、絶対心拍出率および絶対腎血流量を測定した。また、前記と同様の実験系において、腎動脈狭窄のための銀クリップを測定直前に押しつぶすことにより腎動脈血流を完全に遮断して、側副血管を流れる絶対側副血流量の算定も行なった。その結果、狭窄後6週間では対照群Capto、およびHLZ投与群における心拍出量はそれぞれ2.46±10.7、311±10.7、300±15.8(ml/kg/min)であり、後2者ともに有意に上昇していた(P<0.01)。しかし絶対腎側副血流は6週間後、対照、Captoでそれぞれ0.316±0.0471、0.179±0.0490と非投与の対照群の方が有意の増加を示した。

しかし血圧はそれぞれ184±7.83、139±8.33(mmHg)と後者が有意に低く、側副血行路の形成には血圧という物理学的因子の相互関与の可能性が示唆された。2.虚血腎灌流リンパ液タンパク分離、分取を行なうために同様の虚血腎を得た後、横隔膜直下にて胸管にカテーテルを挿入し、メタボリックケージに固定して、リンパ液および尿を3日間連続して収集した。得られたリンパ液を垂直スラブゲル電気泳動装置を用いてタンパク質の分離分画を行なっているが、得られるタンパク分画の描出が目下一定せず、同様の分離・分画をゲル濾過法を並行して、現在同定中である。
学習と動機づけを促進する教授方略の開発

本研究では、これまで個別に検討がされることが多かった学習の促進と動機づけの促進について、これらをともにもたらす教授方略の開発を目指した。それにあたって、まず、動機づけと、学習方略などの学習を規定すると考えられる要因との関連に関する基礎的な検討を行った。これに続いて、概念変化研究における「暖かい概念変化」という観点から、動機づけ変化を伴う概念変化をもたらす教授方略の開発を目指した。そして、いくつかの教科場面において、一連の教授活動を行う実践的な取り組みを通して、概念変化をもたらすと同時に、動機づけ的側面の改善をもたらす教授方略を開発した。得られた成果は、国際学会での発表を含む学会発表(25件)・著書(10件)・論文発表(15件)であった。本年度は、まず、学習と動機づけを促進する教授方略の開発における基礎的な研究を行った。動機づけと学習を促進するという観点から、学習方略を取り上げ、学習動機づけとの関連について、質問紙による調査の結果をまとめた。ここでの結果から、教科によって動機づけと学習方略との関連が異なった様相を見せることが見いだされた。たとえば、英語においては利用価値がマクロ理解方略を予測するという結果が見られ、数学においては社会的環境がミクロ理解方略を予測するという結果がみられた。そして、教授方略の開発を行う際には、これらを考慮することが重要であることが示唆された。本年度はまた、学習と動機づけを促進する教授方略の開発について、試行的な検討を行った。まず、教授方略として、共同での問題解決を導入したものを取り上げ、そこでの動機づけ的な変化について検討を行った。その結果、他者との協力行動が軸となりながら、動機づけが変化していく様相が見いだされた。そして、教授方略として、Maehr & Midgley(1991)によるTARGET構造の下位次元である(1)課題(Task),(2)権限(Authority),(3)グルーピング(Grouping),(4)評価(Evaluation)を取り入れたものを実践し、その効果について検討を行った。その結果、授業における概念変化とともに、「科学的手続きの重視」といった学習観の変化や「プランニング」などのメタ認知的学習方略の変化が見いだされた。本年度は,学習と動機づけを促進する教授方略の開発の試行的研究を行った。まず,動機づけに関する基礎的研究として,昨年度は動機づけと学習方略との関係を検討したが,本年度は学習方略が動機づけに及ぼす影響について,さらなる検討を行うため,動機づけの期待概念に注目し,E.A.SkinnerのCAMIに「方略」の手段を加えた検討を行った。その結果,これまでは手段の1つとして扱われていた「努力」がこれに対応すると考えられるものであったが,「努力」の手段と「方略」の手段は,それぞれを構成する項目が因子分析において異なった因子への高い負荷を示し,外在変数に対しても異なった関連パターンを示すことが示された。特に,方略保有感が学習改善に及ぼす望ましい影響が見いだされたため,こういった「方略」の手段に関する信念に働きかけることが重要であると考えられた。また,今年度は,実際に動機づけと学習を促進する方略の開発を目指して実践的研究が行われた。具体的には,小学生を対象として,英語の否定疑問文の回答に対する概念変化を目指しながら,英語に対する動機づけの改善を目指した実践が行われた。そこでは,動機づけの中でも特に興味に注目し,それを高めるために重要であると考えられている「認知的なズレ」をうみだすため,概念変化をもたらすことに用いられる「認知的葛藤を引き起こす」という方法を活用した。その結果,活動前後で,興味の上昇が見られた。ただし,英語に対する概念変化については,活動後に望ましい概念を獲得していると考えられる児童の数が増えたものの,有意な変化はみられなかった。そのため,次年度に向けては,これら両者が変容する働きかけを行う必要があると考えられる。本年度は、最終年度であるため、学習と動機づけを促進する教授方略の開発に関して、実際に授業での実践を行う研究を進めた。具体的には、実際の教室場面において、数回の授業を通しての変化を検討する検討を行った。まず、その予備的な検討として、大学生を対象として、教授法の違いが学習者の動機づけの特徴の違いと学習方略の特徴の違いについて、どのような影響を与えているかについて検討を行った。その結果、協同での問題解決を伴う学習によって、動機づけも学習方略も改善することが見いだされた。続いて、小学生を対象として実際の授業場面における実践研究を行った。ここでは、これまでの検討によって重要であると考えられたいくつかの動機づけ要因を取り上げ、それらを高めるために重要であると考えられる「働きかけ」を含めながら、同時に学習を促進する働きかけを行った。

具体的には、「暖かい概念変化」という観点から、「認知的なズレ」や「協同での問題解決」などの働きかけを用い、動機づけ要因としての「自己効力感」や「課題価値」を高めるとともに、適切な概念の獲得を促し、その結果、望ましい方向への変化が生じたことが見いだされた。
紅藻アヤギヌの種内における交配後生殖的隔離機構の解析

1.受精後の核の挙動これまでの研究から、日本とオーストラリアのササバアヤギヌは正常に交配し、F1四分胞子体までは正常に生育することがわかっている。両株のrRNA遺伝子のITS領域の塩基配列を調べたところ、230塩基中20サイトで塩基置換が確認された。そこでその領域で特にホモロジーの低い領域(平均78%の相同性)をはさんだプライマーをデザインし、PCRによりジゴキシゲニン(DIG)標識DNAプローブを作成した。サザンブロッティングを行ったところ、両株のブローブはサザンブロッティングにより両株のgenomic DNAにそれぞれ特異的にハイブリすることが確認された。そこで、オーストラリアの雄株と日本の雌株を交配させ、10日後の嚢果をテクノビット樹脂に包埋し、この切片(厚さ24μm)をin situハイブリダイゼーションに供した。ハイブリは48゚Cで12時間行い、アルカリフォスファターゼ発色系により検出を行った。日本株由来のプローブをアプライしたところ、栄養細胞内の核および果胞子体細胞内の核のどちらにもシグナルがみられた。一方、オーストラリア株由来のプローブをアプライすると、果胞子体細胞の核のみにシグナルがみられ、このプローブはオーストラリア株の雄ゲノムを有する2nの果胞子体核に特異的にハイブリすることがわかった。紅藻は受精後に雌性配偶体上において特定の細胞(核相n)と造果器細胞(核相2n)が融合するため、核相の異なる核が一つの細胞(融合細胞)に混在するという極めて特異な現象が起こる。この融合細胞から次世代の果胞子体が発達するのだが、この果胞子体細胞にも2種類の核が含まれるのかどうかは不明であった。本研究の結果によると果胞子体細胞には配偶体核は含まれていないらしい。つまり、果胞子体形成には配偶体核は直接関わってはおらず、融合細胞内に留まっていることが示唆された。受精後の果胞子体の発達様式は紅藻の分類や系統を考える上で非常に重要視されている。今回はイギス目の種類を材料としたが、他の目についても同様の手法を用いて、世代間の相互作用について比較検討する必要がある。2.生殖反応と遺伝的距離アヤギヌ属藻類は交配させる組み合わせによって様々な生殖反応を誘導できる。そこでこの生殖反応の違いと遺伝的距離の関係を調査した。比較する分子種はRUBISCO spacerとその周辺領域(271bp)を用いた。その結果、a)F2配偶体に稔性あり=0-0.4%(Caloglossa continua)、0-0.4%(C.leprieurii)、b)F2配偶体に稔性なし=2.7%(C.leprieurii)、c)雌雄どちらの組み合わせでも偽嚢果を形成=1.9-2.3% (C.leprieurii)、3.7%(C.postiae)、d)雌雄どちらかの組み合わせのみで偽嚢果を形成=7.0%(C.monosticha)、e)嚢果を形成せず=3.1-10.2%、であった。この結果は、生殖反応と遺伝的距離が必ずしも相関関係にあるわけではないことを示唆している。本研究は、生殖反応は一種の「共有原始形質」でありこの反応を示すもの同士が必ずしも系統的に類縁ではない、というショウジョウバエなどの研究結果を支持している。日本とオーストラリアのササバアヤギヌは、人工受精させるとF_1四分胞子体までは正常に生育するが、その四分胞子から発芽した配偶体は不稔である。両株のrRNA遺伝子のITS領域配列を調べたところ、230塩基中20サイトで塩基置換えが確認された。そこでその領域で特にホモロジーの低い領域(50塩基中6サイトで塩基置換)をはさんだプライマーをデザインし、PCRによりジゴキシゲニン(DIG)標識DNAプローブを作成した。サザンハイブリダイゼーションを行ったところ、日本産ササバアヤギヌをもとに作成したDNAプローブは、日本産ササバアヤギヌのゲノミックDNAを特異的に認識することが確認された。現在、in situハイブリダイゼーションによって雌性配偶体上で発育する果胞子体の核を特異的に染色し、交配後の果胞子体の発達過程を調査中である。不完全な生殖的隔離を示す嚢果と正常な嚢果の形態を比較するために、水溶性樹脂切片を作成したところ、嚢果内部に発達した造胞糸や果胞子嚢のサイズや核のDNA量に顕著な違いはみられなかった。