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戦後日本の経済成長および景気循環をめぐる理論的・実証的研究

本研究プロジェクトでは、最近の景気循環理論の展開を展望しつつ、日本の経済変動を実証的に分析した。分析の焦点は、(1)物価の変動と実物経済の安定性,(2)賃金率の変動,(3)貨幣供給と実物経済の関係,および(4)国際収支の変動規定要因においた。それぞれのテ-マについて得られた結論を要約すれば次のとおりである。(1)については、価格の伸縮性が実体経済のショックを吸収し、その変動を和らげるという命題に対し、最近種々反論も出ているが、日本・米国の100年間のデ-タを用いた時系列分析の結果、元来の命題を支持する結果が得られた。(2)については、日本の労働市場は新規学卆者市場が競争的・伸縮的で、そこでさまざまな実物的ショックが吸収されるとの命題が広く受け入れられてきたが、産業別コ-ホ-トデ-タのくわしい分析の結果、1970年代半ば以降の低成長期には下方硬直性と同様の性質が発見され、従来の仮説に反する結果が得られた。(3)については、日本の貨幣供給と実物指標との間の時系列的分析の結果、前者が後者の変動に対応してなされる(accommodateする)部分の大きいことを示し、従来のマネタリスト的見解(後者は前者によって規定される)と反対の結果を得た。(4)については、日本・英国・米国の戦前・戦後の長期デ-タの比較検討より、各国の大幅な国際収支不均衡をもたらす理由として、軍事費の増減を反映した財政の動きという短期的・一時的要因と、国際的な投資機会の散らばりを反映した長期的資金移動に求められること、最近の不均衡は軍事費の増減によらない新しい性格のものであることを示した。1.日本の景気循環プロセスの実証研究として、実体経済の循環プロセスにおける貨幣数量の役割と戦前・戦後の日本の景気循環の比較する2つの研究を行った。2.日本の成長・景気循環の国際経済的側面についての研究としては、中長期的な経済変動・経済成長と経常収支との関係について調べるために、19世紀から20世紀初めにかけての英国や米国、第2次大戦までの日本、1970年代から80年代にかけての非産油発展途上国を中心とする経常収支・資本収支の動きについてデ-タ分析を行った。大幅な経常収支の不均衡はおもに軍事費の増減による財政収支の変動か、各国間の投資収益率の大幅な相違によって発生している。特に後者は長期的な不均衡の原因となりやすいということが分った。3.日本経済の労働市場、資産市場の分析として、第1に、戦後の景気変動過程における新規労働市場の賃金プレミアムのデ-タ分析から、通説に反し、同市場が必ずしも競争的であったといえないことを示し、ケインズ的労働市場仮説の妥当性を主張した。第2に、資産市場のキャピタル・ゲインの規模をめぐる日本・英国・米国のデ-タ比較研究を行うとともに、所得・富の分配へ及ぼす効果の理論的分析を行った。4.市場の価格調整をめぐる理論的研究として、不完全競争と不完全情報の相互作用からケインズ経済学のパズルとされてきた価格の硬直性が経済主体の最適化行動と整合的に導出される可能性があることを指摘し、その説明のもっともらしさをシミュレ-ションで確認した。

(1)については、価格の伸縮性が実体経済のショックを吸収し、その変動を和らげるという命題に対し、最近種々反論も出ているが、日本・米国の100年間のデ-タを用いた時系列分析の結果、元来の命題を支持する結果が得られた。(2)については、日本の労働市場が新規学卒者市場が競争的・伸縮的で、そこでさまざまな実物的ショックが吸収されるとの命題が広く受け入れられてきたが、産業別コ-ホ-トデ-タのくわしい分析の結果、1970年代半ば以降の低成長期には下方硬直性と同様の性質が発見され、従来の仮説に反する結果が得られた。(3)については、日本の貨幣供給と実物指標との間の時系列的分析の結果,前者が後者の変動に対応してなされる(accommodateする)部分の大きいことを示し、従来のマネタリスト的見解(後者は前者によって規定される)と反対の結果を得た。(4)については、日本・英国・米国の戦前・戦後の長期的デ-タの比較検討より、各国の大幅な国際収支不均衡をもたらす理由として、軍事費の増減を反映した財政の動きという短期的・一時的要因と、国際的な投資機会の散らばりを反映した長期的資金移動に求められること、最近の不均衡は軍事費の増減によらない新しい性格のものであることを示した。
鼻粘膜における新規B7ファミリー共刺激分子の発現と制御による鼻炎新規治療法の開発

【目的】本年度は、新規B7ファミリー共刺激分子の制御によるアレルギー性鼻炎新規治療法を開発する基礎的な検討を行った。すなわち、現状で唯一根治または長期寛解が期待できる特異的免疫療法の奏功機序にこれらの新規B7ファミリー共刺激分子、特に共抑制作用を有するPD-1、B7-H1、BTLAの発現が関与するのか検討した。【方法】標準化スギ花粉エキスを用い免疫療法を行ったスギ花粉症患者(免疫療法群)、および免疫療法非施行の患者(非免疫療法群)を対象とした。スギ花粉飛散期に末梢血単核細胞(PBMC)を分離しCry j 1にて刺激した。培養細胞上のPD-1、B7-H1およびBTLA陽性細胞比率をFACSにて解析した。また培養上清中のIL-5やIL-10などのサイトカインをELISAにて測定した。【結果】Cry j 1刺激によるPD-1陽性細胞比率には免疫療法群と非免疫療法群との間で差を認めなかった。一方、免疫療法群ではB7-H1陽性細胞比率が増加する傾向を示した。さらにBTLAは免疫療法群で有意に発現が亢進した。免疫療法群ではIL-5産生が有意に抑制されたが、IL-10産生に関しては免疫療法群、非免疫療法群ともに有意な産生を認めなかった。さらにBTLAの発現量とIL-5産生は有意に逆相関した。【結語】スギ花粉症に対する免疫療法の奏功機序に共抑制分子BTLAがIL-10非依存性、IL-5依存性に関与する可能性が示唆された。
臨床看護教育における教育担当者育成のための基礎調査と教育プログラム開発

今年度は基礎調査として、看護継続教育におけるシミュレーション教育の動向について文献検討を行った。日本国内で2013年-2018年に発表された原著論文で、臨床看護師を対象とした論文172件を対象とした。最も多く実施されていたのは急変時対応、次いで災害時訓練であり、看護職が主導する多職種連携シミュレーションも開催されていた。これらのシミュレーション教育は、施設特性を踏まえた急変時・災害時対応を検討・確認することを目的として実施されており、施設の特異性を踏まえたものが求められており、独自に作成する必要があることが分かった。一方で教育の評価指標も施設独自のものが作成・利用されており、縦断的に効果測定が行われた研究は見当たらなかった。日本語版の標準化された評価指標は見当たらず、エビデンスに基づく教育実践・研究が行われているとは言い難かった。加えて、これらの教育プログラムを作成・実施している看護師を対象とした「教育者育成」を目的とした研修は、都道府県看護協会が実施する研修以外に見当たらず、教育担当者育成の現況は明らかにならなかった。同時に全米看護連盟(NLN)の臨床看護教育者コア・コンピテンシーを入手し、その分析を進めている。以上を踏まえて、次年度は継続教育におけるシミュレーション教育と、教育者育成の実態調査を行う予定であり、NLNのコア・コンピテンシーと照らし合わせて日本の臨床看護教育者育成プログラムの内容を検討する予定である。今年度の実績は、2019年8月に開催される第29回日本看護学教育学会に於いて発表予定であり、論文投稿準備を行っている。当初計画では実態調査を第1フェーズとし、第2フェーズでコア・コンピテンシーの分析を行う予定であった。しかし文献検討を行っているうちに臨床看護教育が取り扱う範囲が広範であるため、計画を修正し、一旦文献検討はシミュレーション教育に限定して行う事にした。同時に、コア・コンピテンシーの検討は第1フェーズの終了を待たずして実施できると判断したため、第1フェーズと第2フェーズを同時並行で実施することにした。このため、次年度はコア・コンピテンシーの分析を継続すると同時に実態調査を行う準備を行う事とし、当初計画と比較して概ね順調に伸展していると考えている。今後は臨床看護教育者の学習ニーズと教育責任者から受けている支援について、文献検討とコア・コンピテンシーの分析を踏まえて調査票を作成し、当初計画通り実態調査を実施し、結果を踏まえて教育プログラムの作成・実施・評価を実施する予定である。当初予定していた実態調査を次年度に変更したため、次年度使用額が生じた。今年度実態調査を実施予定であり、その印刷費・入力費等に充当予定である。
InSbMISFETのソース・ドレイン構造に関する研究

n型InSbMISFETの微細化に適したソース・ドレイン構造の製作方法を研究した。硫黄の表面吸着ならびにスズ薄膜の真空蒸着によりドナーをプレデポジション後、光照射アニールにより活性化して接合を形成した。スズを用いた場合、整流比10^4のpnダイオードを形成できた。このダイオード形成法を用いたInSbMISFETの自己整合プロセスを提案し、実際にトランジスタを製作した。アニールを施さない試料はトランジスタ特性を全く示さなかったが、光照射アニールを施すことにより、nチャネル動作特性を示すようになった。ただし、移動度が数cm^2/Vsと極めて低く、ドレイン側のリーク電流が著しく多い特性を示した。アニール温度を300°C4分間から200°C10分間に低温化し、さらにゲート絶縁膜を100nmから70nmに薄膜化する変更を加えたところ、チャネルの移動度は最大1500cm^2/Vsまで向上した。同時にドレイン側のリーク電流も低減された。これはアニール温度が高い場合には、ドナー不純物用に堆積したスズ、もしくは電極用に堆積したアルミニウムがInSbと合金化してアロイスパイクを形成するためと思われる。また、リングゲート型トランジスタと通常のマスクパターンのトランジスタのしきい値電圧を比べると、リングゲート型トランジスタがエンハンスメント型であったのに対し、通常パターンのトランジスタはディプレッション型になっていた。これは、光照射アニール時に、ゲート電極によって下地InSb界面が保護された証拠といえる。以上の結果より、光照射アニールはゲート電極がマスクと使えるので、通常の電気炉でアニールするよりも熱損傷が少ないことを確かめられた。本研究の目的はゲート形成後にソース・ドレインを自己整合的に形成する技術を見出すことにある.従来のイオン注入と活性化アニールでInSbに高濃度n型領域を形成する場合、プロセス温度(250°C)がゲートの耐熱温度(150°C)よりも高く、ゲート形成後にソース・ドレインを形成すると電気特性劣化「フラットバンド電圧の負シフト)が起こる。そこで、アニール方法をフラッシュランプアニールに代えてゲート構造への熱損傷を軽減する実験を行った。真空蒸着装置を改造してフラッシュランプアニール装置を試作した。同装置がInSb基板を融点まで昇温できる能力を有していることを確認した。ただし、光源に用いたタングステンフィラメントの蒸発を防ぐため、投入電力を制限する必要があり、昇温には数分間を要した。同装置を使い、硫黄を吸着させたp型InSb基板を光照射アニールしたところ、光照射時間24分で良好なpn接合が形成できた。また、MISダイオードを形成したInSb基板に光照射アニールを施したところ、光照射時間2分までは、フラットバンド電圧に大きな変化がなかったのに対し、4分以上照射するとフラットバンド電圧が負側にシフトする現象が観測された。以上より光照射時間2分でMIS構造を劣化させずにpn接合を形成できることがわかった。計画では、Siをイオン注入したInSb基板を用いる予定であったが、イオン注入装置の稼動状況を鑑み、表面吸着法でドナーを付与させる実験を先行させた。本年度得られた成果をもとに、InSbMISFETを製作する予定である。本研究の目的はゲート形成後にソース・ドレインを自己整合的に形成する技術を見出すことにある.従来のイオン注入と活性化アニールでInSbに高濃度n型領域を形成する場合、プロセス温度(250°C)がゲートの耐熱温度(150°C)よりも高く、ゲート形成後にソースドレインを形成すると電気特性劣化(フラットバンド電圧の負シフト)が起こる。

そこで、アニール方法をフラッシュランプアニールに代えてゲート構造への熱損傷を軽減する実験を行った。真空蒸着装置を改造してフラッシュランプアニール装置を製作した。光源にはタングステンフィラメントを用いた。同装置を使い、硫黄を吸着させたp型InSb基板を光照射アニールしたところ、光照射時間2分程度で良好なpn接合が形成できた。C-V特性より、n領域のフェルミレベルは伝導帯端まで達していることを確認。MISダイオードを形成したInSb基板に光照射アニールを施したところ、光照射時間に従い、フラットバンド電圧が負側にシフトする現象が観測された。ただし、これらの特性の再現性が乏しく、その原因には、硫黄の付着量が一定しないこと、試料搬入毎に光源との距離が一定しないことが考えられる。試料の固定方法を変えて改善を図ったが、まだ再現性は確保できていない。今後、硫黄のInSb基板への付着量を増加させる、光照射アニール時の再蒸発を抑制する、などの改善が必要である。また、再蒸発しにくいドナー不純物(スズ)の採用を検討する必要がある。
言語の習得と道徳的価値概念の習得に関する研究

平成13年度は行為や動機を「信念と欲求」へと分析する二元論的把握を支えているいくつかの前提を取り上げ、それを批判的に検討した。そしてその批判を通して、道徳的動機の場合、状況についての行為者の判断(知)が行為の動機を形成するのであり、そこに行為者のエートスが反映することを指摘し、ソクラテスの「徳とは知なり」という命題を擁護しようとこころみた。その方法としてアリストテレスによるアクラシアの解釈を検討した。すなわち、ソクラテスの「徳とは知なり」というテーゼは「ひとは善と知って行わず悪と知りつつ行うということはありえない」というアクラシア(無抑制、意志の弱さ)の否定を含むように見えるが、しかし、他方、「我が欲するところの善はこれをなさず、かえって我が憎むところの悪はこれをなすなり」という思いは誰しも日常実感するところである。したがって、「アクラシアの否定」というソクラテスのパラドックスをどう解決するか、これがアリストテレスに残された課題であった。このアクラシアについての20世紀の解釈の主流は近世の道徳哲学の前提を不用意にアリストテレスに適用し、アリストテレスが実践的知識やアクラシア問題で示そうとした真の意図を見失っているように思われる。その点を具体的に指摘し、「徳は知なり」というソクラテスのテーゼを明確にしようとこころみた。l現代英米の道徳的実在論の代表的見解である「道徳的感受性」mora1sensibilityを通して道徳、価値を捉えようとする立場、すなわちウィギンスやマクダウエルの見解を検討した。2また、道徳的反実在論を取るブラックバーン等の論点を、その反映説projection theoryを中心に吟味し、実在論と反実在論とを分かつ論点がどこにあるのかを明らかにしようとした。3他方において、同時に18世紀のイギリスの道徳理論の代表者としてD・ヒュームを取り上げ、その主著『人性論』第2巻「情念論」と第3巻「道徳論」のうちから、ヒユームの基本的の概念を考察した。すなわち、ヒユームの有名な「理性は情念の奴隷である」という命題、ならびに「道徳判断は行為を導く」という命題における「理性」「道徳(判断)」「行為」の概念が正確にはどのように規定できるかを検討した。4現代の実在論者ウィギンスと反実在論者ブラックバーンはヒューム解釈において異なっており、特にヒユームの「モラル・センス」とカントの定言的命法を比較したウィギンスの考察は重要である。現在、カントとヒュームの道徳理論を比較したいくつかの著書、論文が出ており、それらを検討することによってヒユームの「モラル・センス」を解明しようとしている。今年度はヒュームの「徳」の生成論をモデルに現代の道徳的実在論と反実在論の議論を捉えようこころみた。ヒュームは人間の道徳性をある種の自然現象(感性的現象)として押さえる自然主義の立場に立ち、道徳性の内容を分析や還元ではなく、解明elucidationという方法で明らかにしようとする。つまり、道徳的言語の意味を説明するのに、道徳的感受性ならびにそれが関わる世界の間主観的に看取される特徴を問題にする。われわれは強い自己愛self-loveと乏しい慈愛benevolenceの感情をもって生まれてくるが、言語の教授と学習を主たる手段とする社会化の過程を経て、道徳感情が育まれ、人為的な徳が成立していく。道徳的感受性はその起源をbooやhurrahとあまり異ならない反応に根ざしているが、現在われわれが所有している道徳的感受性はこの単純な起源を無限に超え出ており、そこに「対象認知的な」構造が成立する。すなわち、道徳的反応は確かに感受性の表現であるが、しかし、その際、それはある対象をかくかくであるとか、それがしかじかの特性をもっていると表現することによってその感受性を表すのである。この道徳的感受性とそれが関わる道徳的特性とのあいだには次のような関係がある。すなわち、感受性が生じることによって、間主観的に看取される道徳的特性が成立し、そのような特性が看取されることによって、道徳的感受性が可能となる。両者は心的状態と対象といった仕方で切り離されるものではなく、equal and reciprocal partnersとして捉えるべきであり、その方向に道徳的認知主義、実在論の成立する可能性が存在する。

平成13年度は行為や動機を「信念と欲求」へと分析する二元論的把握を支えているいくつかの前提を取り上げ、それを批判的に検討した。そしてその批判を通して、道徳的動機の場合、状況についての行為者の判断(知)が行為の動機を形成するのであり、そこに行為者のエートスが反映することを指摘し、ソクラテスの「徳とは知なり」という命題を擁護しようとこころみた。その方法としてアリストテレスによるアクラシアの解釈を検討した。すなわち、ソクラテスの「徳とは知なり」というテーゼは「ひとは善と知って行わず悪と知りつつ行うということはありえない」というアクラシア(無抑制、意志の弱さ)の否定を含むように見えるが、しかし、他方、「我が欲するところの善はこれをなさず、かえって我が憎むところの悪はこれをなすなり」という思いは誰しも日常実感するところである。したがって、「アクラシアの否定」というソクラテスのパラドックスをどう解決するか、これがアリストテレスに残された課題であった。このアクラシアについての20世紀の解釈の主流は近世の道徳哲学の前提を不用意にアリストテレスに適用し、アリストテレスが実践的知識やアクラシア問題で示そうとした真の意図を見失っているように思われる。その点を具体的に指摘し、「徳は知なり」というソクラテスのテーゼを明確にしょうとこころみた。
2次元導波構造を用いたテラヘルツ帯電磁波面制御の研究

本研究の最終的な目標は、100GHzから1THzにかけての極めて高い周波数帯(テラヘルツ帯)の電磁波に対するフェーズドアレイを実現することであった。採用第3年目は、第2年目の構想および基礎実験の成果に基づいて、世界初のテラヘルツフェーズドアレイを実証した。具体的には、静電気力によってパターンを自在に変更可能な反射型グレーティングを作製し、それを用いたテラヘルツ波ビームステアリングを実験的に実証した。なお、実験の実施にあたって、研究員は2012年6月から9月まで独マールブルク大学物理学科に滞在して研究を遂行した。第2年目において、研究員は、静電気力によって自在にパターンを再構成可能な回折格子の構造を提案し、その試作にとりかかった。光マイクロマシンで用いられる反射型回折格子に比べると、テラヘルツ帯では約100倍大きな可動範囲が要求されるため、金属エッチングやフレキシブル基板電極などを組み合わせた新規な構造を提案してこれを実現した。具体的には、5μm厚の薄いステンレスシートに多数の開口をエッチングすることで、隣り合う開口の境界部分に残る支柱を両持ちカンチレバーとして利用した。実際に商業的なフォトエッチングプロセスを用いて、0.18mm周期のカンチレバーアレイを256本形成した。また、それらを個別に静電気的に駆動するために、厚さ12.5μmのポリイミド基板を絶縁層として各カンチレバーに個別に電圧を印加可能な電極アレイをフレキシブル基板上に形成した。2012年の4月から5月にかけて上記のデバイス作製を完了させ、当該構造によりカンチレバーが個別に駆動可能なことを確認した。その後、6月から9月にかけて、作製されたデバイスを用いてテラヘルツ波ビームステアリングの実証実験を行った。実験にあたっては、研究員が独マールブルク大学に滞在し、テラヘルツ時間領域分光測定装置を用いて測定を行った。実験では、0.10.9THzの高帯域にわたって指向性ビームのステアリングが実証され、特に0.3THz付近では40度以上の走査角レンジが達成された。また、指向性ビームのみならず、集束ビームのステアリングも実証されている。研究の成果をまとめた学術論文が、2013年1月にOptics Express誌に掲載された。当初の研究計画では、研究代表者が提案している電磁波面制御技術を、最終目標であるテラヘルツ帯から始めるのではなく、より周波数が低くて実験が容易なマイクロ波帯(GHz帯)において取り組むする予定であった。しかし、研究代表者は当該年度途中にテラペルツ帯での実現を可能にする新たなアイデアを提案し、それに向けて独カッセル大学および独マールブルク大学の協力を得たため、研究計画を発展的に変更した。そもそも本研究の基本的な着想は、フェーズドアレイに必要な2つの機能、すなわち位相遅延素子とアンテナアレイを、導波路表面に分布するパターン可変な散乱体アレイによって一度に実現するというものであった。各散乱体はその配置パターンに応じた位相遅延分布によってエバネセント波を散乱していくため、配置パターンを可変にすることで異なる位相の散乱波が合成されて指向性や焦点を制御することができる。これにより、既存の電子デバイスが十分高速に動作することができないような100GHzを超える高い周波数帯に対してもフェーズドアレイを実現することが可能になると考えられる。新たに提案した構造は、具体的には全長が10cm程度の金属導波路を用意し、その表面にマイクロマシニング技術を用いて多数形成された微細な金属片を静電気力によって駆動するというものである。これによって、金属表面を伝搬するテラヘルツ帯エバネセント波を望みの位相差分布で散乱することが可能になると考えられる。研究代表者は当該年度中に独カッセル大学に渡航してデバイスの試作に取り掛かった。そして金属片の自己張力の制御や、犠牲層エッチング後のスティッキングの問題など、作製上解決すべき技術的課題が明確になった。本研究の最終的な目標は、100GHzから1THzにかけての極めて高い周波数帯(テラヘルツ帯)の電磁波に対するフェーズドアレイを実現するための基本原理と要素技術を確立することである。採用第2年目は、初年度に構想した構造をより作製が容易な構造に発展させ、その数値シミュレーションによる検討およびデバイスの試作に取り掛かった。具体的には、一次元的な導波路上にカンチレバーアレイを配置するという新しい構造を提築し、その試作を行った。まず、その予備実験として、非可変なグレーティングを形成して固定焦点が形成されることを確認した。具体的には、一次元導波路上の矩形非貫通穴の一部を金属で埋めることで非可変なチャープ状グレーティングを形成し、それが特定の空間パターンでテラヘルツ波を散乱し、集光レンズとして動作することを確認した。測定は、テラヘルツ時間領域分光測定装置を保有する独マールブルク大学の協力を得て行った。次に、本来の目的である可変なグレーティングを形成する方法を提案し、その試作に取り掛かり始めた。具体的には、5μm程度の薄いステンレスシートに多数の開口をエッチングすることで、隣り合う開口の境界部に残る支柱を両持ちカンチレバーとして利用することを試みた。実際に、商用のフォトエッチングプロセスを用いて、0.18mm周期のカンチレバーアレイを256本形成することに成功した。また、それを静電気的に駆動するための電極をフレキシブル基板によって作製した。具体的には、256本の各カンチレバーに対して、厚さ12.5μmのポリイミド基板を絶縁層として電圧を印加可能な電極アレイをフレキシブル基板上に形成した。

第2年度の末までに、当該構造によりカンチレバーが個別に駆動可能なことが確認された。その動作の安定性を向上させ、一次元導波路と組み合わせることで、テラヘルツ波フェーズドアレイとして動作させることが次年度の最初の課題である。本研究の最終的な目標は、100GHzから1THzにかけての極めて高い周波数帯(テラヘルツ帯)の電磁波に対するフェーズドアレイを実現することであった。採用第3年目は、第2年目の構想および基礎実験の成果に基づいて、世界初のテラヘルツフェーズドアレイを実証した。具体的には、静電気力によってパターンを自在に変更可能な反射型グレーティングを作製し、それを用いたテラヘルツ波ビームステアリングを実験的に実証した。なお、実験の実施にあたって、研究員は2012年6月から9月まで独マールブルク大学物理学科に滞在して研究を遂行した。第2年目において、研究員は、静電気力によって自在にパターンを再構成可能な回折格子の構造を提案し、その試作にとりかかった。光マイクロマシンで用いられる反射型回折格子に比べると、テラヘルツ帯では約100倍大きな可動範囲が要求されるため、金属エッチングやフレキシブル基板電極などを組み合わせた新規な構造を提案してこれを実現した。具体的には、5μm厚の薄いステンレスシートに多数の開口をエッチングすることで、隣り合う開口の境界部分に残る支柱を両持ちカンチレバーとして利用した。実際に商業的なフォトエッチングプロセスを用いて、0.18mm周期のカンチレバーアレイを256本形成した。また、それらを個別に静電気的に駆動するために、厚さ12.5μmのポリイミド基板を絶縁層として各カンチレバーに個別に電圧を印加可能な電極アレイをフレキシブル基板上に形成した。2012年の4月から5月にかけて上記のデバイス作製を完了させ、当該構造によりカンチレバーが個別に駆動可能なことを確認した。その後、6月から9月にかけて、作製されたデバイスを用いてテラヘルツ波ビームステアリングの実証実験を行った。実験にあたっては、研究員が独マールブルク大学に滞在し、テラヘルツ時間領域分光測定装置を用いて測定を行った。実験では、0.10.9THzの高帯域にわたって指向性ビームのステアリングが実証され、特に0.3THz付近では40度以上の走査角レンジが達成された。また、指向性ビームのみならず、集束ビームのステアリングも実証されている。研究の成果をまとめた学術論文が、2013年1月にOptics Express誌に掲載された。研究計画当初に構想したデバイス構造よりもより実現が容易な構造を提案することができた。また、新たに提案された構造は、作製上の容易さだけではなく、波動を1次元的に閉じ込めることができるという物理的利点から、元の構造が抱えていた波動が2次元的に広がってしまうという課題をも解決できた。これらの点から、当初の計画よりも発展的に研究が進展していると考えられる。基本的に、当初の計画通りに研究を推進する。ただし、当初の計画では最終年度の前半にデバイス開発を終了し、それを利用したアプリケーション開拓へと研究をシフトする予定であったが、それを若干後ろ倒しにする可能性がある。
非ホロメミック視覚サーボ系の幾何学的構造の解析と合理的な制御系設計

1.非ホロノミック視覚サーボ系の制御理論的定式化...本研究では,非ホロノミック拘束を受けるロボットにカメラを取りつけ,環境を観測してロボットを制御する.したがって,環境の画像を画像特徴量を用いて情報を縮約すると,視覚サーボ系のモデルはロボットの位置・姿勢の変動と特徴量の時系列を関係付ける非線形微分方程式となる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けて運動するとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,制御対象を非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した.2.幾何学的構造の解明...1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった.また,拘束を画像平面内で解析することにより,本制御問題が「画像平面内での経路計画問題」の性質を有することが明らかになった.3.幾何学的構造に基づく制御系設計...制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を完全には明確にできなかったため,画像平面内で近似的に線形化する制御則を構成した.この制御則は切り返しを発生するもので,スライディングモードと同様にモデルに対する不確かさや外乱に強いという特徴を持つ.また,ラジコン模型の自動車を用いた実験装置においては,精度のよいモデル化が不可能であるため,この特徴はきわめて有効である.さらに,完全な画像ベースの制御系を構成することができたため,ロボットの機構学的なモデル誤差の影響を受けない制御系が構成できた.これは本研究によって得られた全く新しい知見である.1.視覚サーボ系の制御理論的定式化・・・作業環境とロボットの位置・姿勢の関数として画像特徴量を記述し,特徴量の時系列として作業を定義した.この定義により,カメラによる観測は「ロボットと環境の相対的位置・姿勢を特徴量に写す非線形写像」と解釈できる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けるとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,作業のモデルを非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した.2.幾何学的構造の解明・・・1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった.3.幾何学的構造に基づく制御系設計・・・制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を明確にできなかったため,従来の非ホロノミック系に対する制御系設計法を画像べースの視覚サーボ系に適用するにとどまった.しかし,ロボットにデッドレコニングの機能を与える必要がないので,完全な画像べースの制御系を構成した意義は大きい.4.ラジコン自動車と小型ラジコン飛行船(blimp)を用いた制御実験・・・3.で求めた制御系を自動車とblimpに実装し有効性を検証した.具体的には,自動車ではさまざまな初期位置からの車庫入れが可能になった.また,小型ラジコン飛行船では,上下方向の制御はできないが,高さが一定の平面内では目的位置への飛行が可能になった.1.非ホロノミック視覚サーボ系の制御理論的定式化...本研究では,非ホロノミック拘束を受けるロボットにカメラを取りつけ,環境を観測してロボットを制御する.したがって,環境の画像を画像特徴量を用いて情報を縮約すると,視覚サーボ系のモデルはロボットの位置・姿勢の変動と特徴量の時系列を関係付ける非線形微分方程式となる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けて運動するとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,制御対象を非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した.2.幾何学的構造の解明...1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった.また,拘束を画像平面内で解析することにより,本制御問題が「画像平面内での経路計画問題」の性質を有することが明らかになった.3.幾何学的構造に基づく制御系設計...制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を完全には明確にできなかったため,画像平面内で近似的に線形化する制御則を構成した.この制御則は切り返しを発生するもので,スライディングモードと同様にモデルに対する不確かさや外乱に強いという特徴を持つ.

また,ラジコン模型の自動車を用いた実験装置においては,精度のよいモデル化が不可能であるため,この特徴はきわめて有効である.さらに,完全な画像ベースの制御系を構成することができたため,ロボットの機構学的なモデル誤差の影響を受けない制御系が構成できた.これは本研究によって得られた全く新しい知見である.
数学イノベーションを生み出す数学授業モデルの開発と教師教育への適用

(1)小学3年生から高校1年生を対象として、数学イノベーションを生み出す力を育てるための数学複合教材を開発した。数学複合教材は、「構造的・体系的思考力を高める教材」「創造力を高める教材」「イノベーション力を高める教材」で構成した。(2)数学イノベーション力を高める数学授業モデルを開発した。(3)中学生、高校生、大学生を対象として、数学授業モデルの有効性の検証を行った結果、柔軟性や独創性は1.53倍高まることが判明した。1研究分担者との研究協議:本研究の進め方・方法について、研究分担者と研究打合せ・協議を行った。特に数学イノベーションを生み出すための知識の基盤づくり、創造的思考を活性化する方法について、認知科学・脳科学的な視点から検討を行った。2諸外国の数学イノベーションについての実態調査:小・中・高等学校における数学イノベーション教育について、韓国の実態調査を行った。3数学イノベーションを生み出す知識の基盤づくり方法の開発:数学イノベーションを生み出す知識の基盤づくりの方法として、知識のネットワークを構築する手法を提案した。現場の教員が授業で使いやすい方法を工夫する必要がある。4数学の創造的思考を活性化する方法の開発:柔軟性、独創性を育てる教材及び評価法を開発中である。小・中・高等学校において、数学イノベーション力を高める教材の開発は、現場での実践・分析・評価が必要なため、開発に時間を要している。1数学イノベーションを生み出す数学複合教材の作成:小学3年生から高校1年生を対象として、数学イノベーションを生み出す力を育てるための数学複合教材を開発した。複合教材は、各学年とも4種類の教材「構造的・体系的思考力を高める教材」「知の創造力を高める教材(知識生産型問題)」「知の創造力を高める教材(知識創造型問題)」「イノベーション力を高める教材」で構成した。知識生産型問題は、正解があり、かつ解決方法が多数ある問題である。知識創造型問題は、正解がなく、自ら解や解決方法を生み出す問題である。イノベーション力を高める教材は、身近な生活や自然における諸課題を数学を活用して解決する問題である。2数学イノベーションを向上する数学授業モデルの開発:数学イノベーション力を発揮するためには、その源となる知識の基盤が必要である。そこで、イノベーション力を高めるための知識の基盤づくり方法、課題の解決場面において、解決方法を柔軟的に思考し、解決に必要なアイディアを生み出し、新たな知や価値を創造する学習過程のモデル化を行った。3授業実践についてのデータの収集:中学生、高校生を対象として、開発した数学教材について実践を行った。実践数はまだ少ないので、結論づけることは困難であるが、トレーニングを行わない場合は、柔軟性の得点の平均は百分率で22点、独創力の得点は6点、イノベーション力の得点は22点であった。また、生徒の75%はワンパターンの解答であった。独創性のみられる生徒は学級集団の510%であった。トレーニングを行うことによって創造性やイノベーション力は高まっているが、具体的な数値は、次年度に調査・分析を行う予定である。小学3年生から高校1年生までを対象として数学イノベーション力を育てる数学複合教材を開発したが、その教材の実践、有効性の検証が残されている。複合教材は、「構造的・体系的思考力を高める教材」「知の創造力を高める教材(知識生産型問題又は知識創造型問題)」「イノベーション力を高める教材」の4要素で構成した。イノベーション力を高める教材は、身近な生活や自然における諸課題を、数学を活用して解決する問題である。2数学イノベーションを向上する数学授業モデルの開発:数学イノベーションを発揮するためには、しっかりとした知識の基盤をつくり、それをもとに問題の解決方法を柔軟的に思考し、新たな知や価値を生み出す創造性が重要である。それらの過程を重視し、数学イノベーション力を向上する数学授業モデルを開発した。3数学授業モデルの有効性の検証:中学生、高校生、大学生を対象として、開発した数学複合教材を使用して実践を行った。数学複合教材を使ってトレーニングを行ったクラスは、行わなかったクラスに比べて、柔軟性や独創性は1.53倍高まることが判明した。トレーニングを行わなかったクラスの柔軟性の得点は百分率で22点、独創力の得点は6点、イノベーション力の得点は22点であった。独創性のみられる生徒はクラスの510%であった。1数学イノベーションを生み出す数学複合教材の作成:様々な横断的教育分野において、数学イノベーション力を高める教材を調査し、教材化する。2数学イノベーションを向上する数学授業モデルの開発とその有効性の検証:数学イノベーションを向上する数学授業モデルを検討・開発し、そのモデルの有効性を検証する。

3そのモデルを、教育現場で利用しやすいように工夫し、普遍化を図る。1数学イノベーションを生み出す数学複合教材の開発と検証:数学イノベーションを生み出す力を高めるための数学複合教材をさらに開発し、実践を通してその効果・信頼性を検証する。2数学イノベーションを向上する数学授業モデルの開発とその有効性の検証:数学イノベーション力を高める数学授業モデルを開発する。そのモデルに基づく授業実践を行い、モデルの有効性を検証する。また、その成果を教師教育に適用する。数学教育学
日本語母語話者のための英語音声共通参照枠の構築

本研究は,日本語話者のための英語音声段階別到達度指標(聞き取り・発音)を設定することを目的とした。英語音声教育に関するアンケート調査,教科書分析,学習者の英語音声の分析,先行研究や文献を通じて,10段階の全体的尺度の草案をCan Do記述文で表した。低次の段階では,既習の語における基本的な母音・子音の区別,短い語や文のリズムと文タイプに応じた基本的イントネーションの聞き取りと発音が可能であろう。日本人学習者に困難な母音や子音,子音連結,音変化,機能語の弱形,気持ちや状況に応じたイントネーションによる表現や聞きとりは高次の段階で可能であり,段階を追って長期的スパンで習得する項目となろう。日本人学習者と指導者のための英語音声共通参照枠の構築に向けて,学習者の発音と音声教育の実態を把握するために,全国の小学校教員と中学校から大学までの英語教員,英語教員志望の大学生・大学院生を対象にオンラインアンケートを実施した。また,日本人学習者20名が発音した英語音変化と音変化の認識について調べた。アンケート有効回答数(教員128名,学生34名)の分析の結果,学習者が発音できると教員が評価した音声項目は44項目中3項目(文タイプに応じた基本的イントネーションの使用など)であった。これらは学生による発音自己評価も高かった。音変化やリズムなど17項目は教員評価が低かった。学習者にとって発音が難しいと教員が判断したのは10項目中2項目で,そのうち,母音・子音は指導上でも困難を感じる教員が最も多かったが,リズムと共に小学校から学習目標とすべき筆頭項目に挙がった(63.2%)。小学校教員は英語音声に関する知識の有無や自己の発音に対する自信の有無を問う項目に否定的な回答をした率が高いのが特徴的であった。このことが,英語の発音指導に対する自信のなさ(75.0%)の要因の一つと推測される。また,発音指導の頻度にも校種別相違がみられ,中学校が最も高く,高校以降減少していくことがわかった。学生は自己の発音評価が高く,44項目中36項目で肯定的な評価をした反面,自己の発音に対する自信については50%が否定的な回答であった。これは発音指導の自信のなさ(45.5%)にも繋がっていると考えられる。学習者の読み上げ音声の正答率は,同化(26.3%)が単語間連結(29.9%)や子音脱落(27.5%)より低かった。音変化の認識については,子音脱落(18.8%)が最も低かった(同化34.4%,単語間連結31.1%)。アンケートでは学生の自己評価は高かったが,実際の発音はそうでない可能性が示唆された。日本語話者のための英語音声段階別学習ガイドラインの構築に向けて,英語音声の生成(発音)と知覚(聞きとり)の学習到達度指標の概略,“全体的尺度"を作成した。各能力に10段階のレベル(Pre-A1, A1, A2.1, A2.2, B1.1, B1.2, B2.1, B2.2, C1, C2)を設定し,各レベルの到達目標をCan-Do記述文で表した。Pre-A1からA2.2までは既習の単語や表現について知覚・生成できることを基本とした。B1のレベルは英語音声の規則に基づいた知覚・生成ができることを目標とし,特にB1.2では話者の意図や文脈を考慮した知覚や生成ができることを記した。B2以上のレベルでは自然な速度の音声の聞きとり,日本語訛りの少ない発音を到達目標とした。C1, C2レベルではイントネーションによるニュアンスの違いを知覚,生成できること,自己の英語音声を客観的評価でき,自己の偶発的な発音の間違いを訂正できることを目標とした。また,国際共通語としての英語の観点から,これらのレベルにおいては非英語母語話者の英語や,英語母語話者の標準的・非標準的英語を聞き分ける能力を到達度指標とした。全国の小学校教員,中・高校の英語教員,英語教員志望の大学(院)生を対象とした英語音声教育に関するアンケート調査,及び学習者の英語音声の分析を通して,学習者の発音と音声指導の実態を把握し,指導者と学習者への課題を提示すると共に,ガイドライン構築への方向性を示した。アンケート結果より,小学校では母音,子音,音変化,文脈に応じたイントネーションの発音が困難であることがわかった。学習者の発音の問題点として子音直後や子音間における母音挿入が子音連結や音省略,単語間連結の困難さの要因であることが示された。これらと教科書分析結果を踏まえ,全体的尺度に基づいて各音声項目の具体的な能力記述文を作成中である。近年,英語教育でコミュニケーション活動が盛んであるが,その基礎となる音声の学習段階別到達度指標(英語音声共通参照枠)は未整備である。本研究(H25年度27年度)はその構築を目指した初めての研究である。平成25年度は英語音声教育の実態を把握するため全国の小学校から大学までの教員,大学・大学院生,社会人を対象にオンラインアンケート調査を開始した。また,学習者の発音の実態を調べるため高校生,大学生の英語音声を分析した。平成26年度には到達度指標の全体的尺度を聞きとり・発音別に10段階で示した。平成27年度はより具体的な記述を行うため,出現頻度の高い音は学習が定着し,発音できる音であるという理論的観点から,小・中・高校の英語教科書,CEFR-J語彙リスト,辞典等を利用して分節音と超分節音別に出現頻度を分析し,アンケート調査結果も含めた考察を行った。

分節音は,学習入門期では聞きとり・発音共に強音節における基本的な母音と子音(日本人にとって聞きとり・発音困難な一部の音を除く)の区別ができ,段階が進むに従いより細かい開口度の区別,弱母音と強母音の区別,子音連結,日本語にない音素配列の発音と聞き取りができるとした。超分節音は,入門期では3音節までの語や3リズムユニットまでの短文のリズム,文タイプに応じた基本的イントネーションができ,段階が進むに従い4音節以上の語や4リズムユニット以上の長文のリズム,文脈に応じたアクセント付与やイントネーション,最上位段階ではイントネーションによるニュアンスの違いの聞き取りと発音ができるとした。英語音声指導用ポートフォリオを作成した。到達度指標とポートフォリオの幅広い利用,改良のための意見収集,オンラインアンケート調査の継続実施を目的に本研究のホームページを作成した。今後,コンテンツ改良と学習者用ポートフォリオ,英語音声指導ガイドを順次掲載する予定である。本研究は,日本語話者のための英語音声段階別到達度指標(聞き取り・発音)を設定することを目的とした。英語音声教育に関するアンケート調査,教科書分析,学習者の英語音声の分析,先行研究や文献を通じて,10段階の全体的尺度の草案をCan Do記述文で表した。低次の段階では,既習の語における基本的な母音・子音の区別,短い語や文のリズムと文タイプに応じた基本的イントネーションの聞き取りと発音が可能であろう。日本人学習者に困難な母音や子音,子音連結,音変化,機能語の弱形,気持ちや状況に応じたイントネーションによる表現や聞きとりは高次の段階で可能であり,段階を追って長期的スパンで習得する項目となろう。英語音声段階的到達度度指標の基本となる“全体的尺度(global scale)"は作成したが,小・中・高のテキスト分析作業に時間を要しており,各音声項目の具体的記述の作成とそれに基づく学習ポートフォリオの作成が遅れている。英語音声学小,中,高のテキスト分析を加速化して,各音声項目の具体的記述を進めると同時に,平成26年度に作成した“全体的尺度"と設定したレベルの妥当性を検討し,必要であれば修正を行う。音声指導・学習ポートフォリオ作成については,レベル毎のポートフォリオの必要性の有無,及びレベルに応じたポートフォリオの内容について検討する。その上で,具体的記述が整ったレベルから着手する。具体的記述の作成に平成27年度一杯要するレベルについては,ポートフォリオは作成しないこととする。英語学習の初期段階(下位レベル)においては音声教育が重要となると考えられるため,優先して各音声項目の記述を完成させ,学習・指導ポートフォリオを作成する。作成した“英語音声共通参照枠",及びポートフォリオは,広く発信するために学会などで発表すると同時に,本研究ホームページを開設してWeb上に公開する計画である。また,配布用CD-ROMを作成する予定である。平成25年度から実施している英語音声教育に関する全国オンラインアンケート調査はできるだけ多くのデータを収集して分析するために,継続して実施することにしている。平成25年度の研究計画である英語音声指導と学習者の英語の発音の実態を把握するための全国オンラインアンケート調査を実施した。集計結果の分析により,小学校から大学までの学習者の発音の実態と音声指導の状況などについて把握した。
水田土壌中の微生物バイオマス定量と生元素・エネルギ-循環における意義解明

土壌中の微生物バイオマスは各種の生元素やエネルギ-の循環ポンプの役割を果たしている。本研究では既応の知見が極めて限られている水田土壌に対象を絞り、定量方法について検討を行い、次いで水稲の窒素(N)吸収量とバイオマスN量および土壌無機態N量を比較した。さらにバイオマスのエネルギ-状態の指標となるアデニレ-ト・エネルギ-チャ-ジ(AEC)を算出した。概要は以下の通りである。1.水田土壌中の微生物バイオマスの定量方法の検討:本研究で導入した全有機体炭素計を用いて、供試した11種の水田土壌中の微生物バイオマスCを精度よく(変動係数5%以内)迅速に定量できるようになった。またグルコ-スやフタル酸水素カリウム標準液も用いて、従来のチュ-リン法と比較を行い、高い正の相関関係が見出された。さらにバイオマスNやATPとも正の相関関係を示すことが確かめられた。2.土壌ー植物系における生元素動態の解明:水田土壌2種を用いたポット実験により、水稲生育期間中のバイオマスNの変化と水稲吸収N量の経時的変化を調べた。水稲を植えないポットとの比較を行ったところ、水稲を植えたポットの方がバイオマスNや土壌無機態Nは低く推移し、水稲による吸収の影響が見出された。3.湛水土壌と非湛水土壌におけるバイオマスのエネルギ-状態の比較:土壌を湛水することにより形成される嫌気的条件が、バイオマスおよびそのエネルギ-状態に及ぼす影響を調べた。バイオマス定量にはバイオマスCやNおよびATPを用い、同時にADP,AMPも抽出し酵素反応後に定量した。それらの結果から、AECを計算したところ、湛水によってバイオマスの減少と平行してAECが低下し、嫌気的条件に適応した一部のバイオマスのみ生き残った可能性が強く示唆された。土壌中の微生物バイオマスは各種の生元素やエネルギ-の循環ポンプの討割を果たしている。本研究では既応の知見が極めて限られている水田土壌に対象を絞り、今年度はまず定量方法を確立した。すなわち11種の代表的水田土壌をクロロホルムで燻蒸殺菌処理をした後、死滅菌体に由来する有機態炭素を抽出し全炭素分析計と赤外ガス分析装置を組み合せせてバイオマスCを定量した。また同じ抽出液中の有機態窒素やアミノ酸態窒素をケルダ-ル法、比色法などで定量しバイオマスNを算出した。一方、土壌から微生物由来のATP(アデノシン三リン酸)を抽出しバイオルミネッセンス法で定量し、上述のバイオマスC,Nの結果と比較した。その結果、バイオマスNはATPと高い正の相関係を示し、上述の方法が水田土壌でも十分適用できることを明らかにした。この燻蒸・抽出法は従来の直接顕鏡法や燻蒸・培養法などに比較し、操作が簡単で迅速に行えることが特徴である。なおATPは最も粘質な土壌から定量的に回収することが困難であった。次にこの方法を用いて、水田土壌を湛水状態にして水稲を移植した場合のバイオマスの経時変化を解析した。その結果、バイオマスま湛水直後から急激に増加し、2040日目頃にピ-クに達し、その後次第に減少した。この変化は水稲を植えない区でもほぼ同じ傾向であった。一方、光が当たらないようにした処理区ではバイオマスがほとんど変化せず、上記の増減は田面水に繁茂する藻類などと関係があると推察された。

今後は植物栄養吸収量や田面水中の藻類生育量を測定することにより、土壌ー植物系におけるバイオマスの意義を定量的に解明する共に、ATPなどの定量結果からエネルギ-チャ-ジを算出し、水田土壌中のバイオマスの特質を明らかにする予定である。土壌中の微生物バイオマスは各種の生元素やエネルギ-の循環ポンプの役割を果たしている。本研究では既応の知見が極めて限られている水田土壌に対象を絞り、定量方法について検討を行い、次いで水稲の窒素(N)吸収量とバイオマスN量および土壌無機態N量を比較した。そらにバイオマスのエネルギ-状態の指標となるアデニレ-ト・エネルギ-チャ-ジ(AEC)を算出した。概要は以下の通りである。1.水田土壌中の微生物バイオマスの定量方法の検討:本研究では導入した全有機体炭素計を用いて、供試した11種の水田土壌中の微生物バイオマスCを精度よく(変動係数5%以内)迅速に定量できるようになった。またグルコ-スやフタル酸水素カリウム標準素カリウム標準液も用いて、従来のチュ-リン法と比較を行い、高い正の相関関係が見出された。さらにバイオマスNやATPとも正の相関関係を示すことが確かめられた。2.土壌ー植物系における生元素動態の解明:水田土壌2種を用いたポット実験により、水稲生育期間中のバイオマスNの変化と水稲吸収N量の経時的変化を調べた。水稲を植えないポットとの比較を行ったところ、水稲を植えたポットの方がバイオマスNや土壌無機態Nは低く推移し、水稲による吸収の影響が見出された。3.湛水土壌と非湛水土壌におけるバイオマスのエネルギ-状態の比較:土壌を湛水することにより形成される嫌気的条件が、バイオマスおよびそのエネルギ-状態に及ぼす影響を調べた。バイオマス定量にはバイオマスCやNおよびATPを用い、同時にADP,AMPも抽出し酵素反応後に定量した。それに結果から、AECを計算したところ、湛水によってバイオマスの減少と平行してAECが低下し、嫌気的条件に適応した一部のバイオマスのみ生き残った可能性が強く示唆された。
小胞体における構造異常タンパク質の分解への基質運搬機構の解明

小胞体内において、構造異常タンパク質は小胞体関連分解によって処理される。小胞体関連分解は、大きく3つのステップに分かれており、1、分解基質の逆行輸送チャネルへの運搬2、逆行輸送3、細胞質プロテアソームによる分解である。特に1に関して、どのように基質が分解へ選別され、逆行輸送チャネルへ運搬されて行くのか?は最重要問題の1つとして挙げられている。また当研究室の結果より、小胞体は均質な空間ではなく、構造形成ゾーン、逆行輸送ゾーン(分解ゾーン)といった機能的な区画に分かれていることが示唆されている。本研究では、糖鎖刈り込みの進んだ糖鎖を認識し、分解に導くとも考えられている2つのホモロジーレクチン分子OS-9、XTP3Bが、分解基質を構造形成ゾーンから逆行輸送ゾーンに運搬し、分解へ導く運命決定因子かどうか明らかにすることを目的とした。まずOS-9/XTP3B Double KO (DKO)細胞を作製すると、刈り込みの進んだ糖鎖が分解されず、低分子量にバンドが検出された。これは、OS-9とXTP3Bの両者の機能が重複し、刈り込みの進んだ糖鎖を持つ基質の分解を促進することを明確に示す結果である。これをサポートする結果として、OS-9 Single KO、XTP3B single KO、OS-9/XTP3B DKO細胞全体の糖鎖を糖鎖分析にかけると糖鎖のトリミングの進んだ糖鎖が分解されず蓄積していることが分かった。また現在は小胞体がさらに細分化したゾーンに分かれていることを示すことが出来始めている。これらの2つを合わせて現在、OS-9、XTP3Bが基質を構造形成ゾーンから分解ゾーンへと運搬しているかどうかを検証しようとしている。最近導入されたN-SIM/STORMなどといった超解像顕微鏡を用いて、OS-9、XTP3Bが分解基質を構造形成ゾーンから分解ゾーンへと輸送しているか調べて行く。また基質だけでなくて、分解コンポーネントの中心因子SEL1Lなどの破壊株を用いて、OS-9、XTP3Bの局在がどのように変化するか調べる。