hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙構造物のデブリス衝突防護構造の研究

本研究は宇宙ステーション等の宇宙構造物の防護構造に関するものである。ここでの防護とは飛来する人工破片(デブリス)や微小隕石からのものを指している。本研究の具体的な内容はプラズマガンによる1mm以下の小型デブリスのモデルバンパーへの衝突実験と計算機シミュレーションによる110mmのデブリス衝突に対する知見を得ることである。前者については、平成3年度に完成させたヘリウムガスプラズマによる1mm以下の微小デブリのモデルのバンパーに対する衝突実験を行った。デブリのモデルとしてパイレックスガラス小球を用いた。実験結果を総括すると、バンパー材として使用されることが検討されている比較的軽量高強度材については、秒速8km以上の超高速衝突によって生じるバンパーの貫通破片がガス状又は液状に分散して、構造体の主壁に衝突するため損傷が小さいことが分かった。防護上、困難な速度領域は38km/sの中速領域であり、貫通によって生じたバンパーの固体破片が主壁に衝突するため損傷が大きいことが明らかになった。中速領域では、固体破片の発生を避けることができないので、いかにて破片を微細化するかが今後の課題である。この解決の一つの方向として、セラミックスと金属板との組み合わせによる複合バンパーの可能性を実験的に示した。実験を行った組み合わせの中では前部に窒化アルミニウム、後部にアルミニウム合金を貼り合わせたバンパー板が優れていることが明らかになった。金属とセラミックスの複合バンパーについて、計算機シミュレーションによる解析を行い、直径10mmまでのデブリス衝突からの防護の有効性について調べた。セラミックスの衝撃圧縮挙動についての情報が乏しいため、仮定するパラメーターの大きさによって、結果が著しく変動することが明らかになった。信頼性の高いパラメーターの設定は今後の研究の大きな課題である。本研究は宇宙ステ-ション等の宇宙構造物を、飛来する微小隕石やデブリスの衝突から護る防護構造に関するものである。最大寸法1mmのモデルを秒速10kmに加速して、防護壁に衝突させるシミュレ-ション実験を行った。モデルの加速はプラズマガンを使用した。このガンは1986年に東工大に設置されて以来、加速効率を高めるための改良を行ってきた。プラズマ源としてアルミニウム箔を使用してきたが、実験チャンバ-内がアルミニウムで汚染されるため、電気回路の誤動作、光学的速度測定のトラブルの原因となっていた。平成3年度においては、まずこの点を改良するために、クイックバルブを使用したガスインジェクタ-を取り付けてヘリウムガスをプラズマソ-スとする方式に変更した。注入するヘリウムの量によって、生成するプラズマの流れの速さ、加速されるモデル小球の速さが変わるので、最適条件を求めるための実験を行った。モデル小球としてはパイレックスガラスを使用した。次に防護用バンパ-板として、単位面積当たり等しい重量を持つアルミニウムー銅とアルミニウムー窒化アルミニウムの組み合わせについてモデル球の衝突実験を行った。モデルがバンパ-板を貫通しない場合、クレ-タの深さの小さいもの、貫通した場合、貫通孔から吹き出した破片が微細であり、大きな面積に広がっているものが優れた防護板であると定義して、防護性能について比較した。結果としてモデル球の衝突速度が6km/s以下の領域では、前層のアルミニウムと後層の窒化アルミニウムを貼り合わせた2層バンパ-が優れていることが分かった。当該年度の研究はプラズマガンによる1mm以下の小型デブリスのモデルバンパーへの衝突実験と計算機シミュレーションによる110mmのデブリス衝突に対する知見を得ることであった。

デブリのモデルとしてパイレックスガラス小球を用いた。実験結果を総括すると、バンパー材として使用されることが検討されている比較軽量高強度材については、秒速8km以上の超高速衝突によって生じるバンパーの貫通破片がガス状又は液状に分散して、構造体の主壁に衝突するため損傷が小さいことが分かった。防護上、困難な速度領域は38km/sの中速領域であり、貫通によって生じたバンパーの固体破片が主壁に衝突するため損傷が大きいことが明らかになった。中速領域では、固体破片の発生を避けることができないので、いかにして破片を微細化するかが今後の課題である。この解決の一つの方向として、セラミックスと金属板との組み合わせによる複合バンパーの可能性を実験的に示した。実験を行った組み合わせの中では前部に窒化アルミニウム、後部にアルミニウム合金を貼り合わせたバンパー板が優れていることが明らかになった。金属とセラミックスの複合バンパーについて、計算機シミュレーションによる解析を行い、直径10mmまでのデブリス衝突からの防護の有効性について調べた。セラミックスの衝撃圧縮挙動についての情報が乏しいため、仮定するパラメーターの大きさによって、結果が著しく変動することが明らかになった。信頼性の高いパラメーターの設定は今後の研究の大きな課題である。
ロービジョン者のQOL向上を目指した快適な食生活のための色彩提案

ロービジョン者が安全かつ快適に食事をするためには、視認性を向上させるための色彩整備が必要である。しかし、視認性ばかりに気をとられると、視覚的おいしさとしての彩りへの配慮を欠く。加えて、ロービジョン者だけに特化した商品(テーブルウェア)を作ってしまうと、かなり高価になってしまう。つまり、障がいの有無にかかわらず、快適な色彩計画をおこなうことが必要である。我々は、この考え方を食卓上に展開することで、ロービジョン者・健常者の快適な食環境演出の一助になると考え、色彩検討をおこなうこととした。まず、食卓環境における必須のアイテムである「食器」とその「背景色」の視認性および視覚的おいしさに着目して調査をおこなうこととした。初年度は、食器に縁取りを設けることを提案し、その太さは8mmが快適であることを明らかにした。次年度は、縁取りと背景の配色効果を検討し、前者をダークグレイッシュ(以下dkg)の紫に、後者をブライトトーン(以下b)の橙にすることで、視認性および視覚的おいしさの高い食卓環境が演出できることを明らかにした。しかし、縁取りと背景色の組み合わせは最良であったものの、背景色単独で検討した場合には、bの黄色を背景色にする方が、視覚的おいしさの評価が高いと示された。そこで、本年度は背景色をbの黄色とした場合の縁取りの色を検討することとした。その結果、dkgの紫が視認性・視覚的おいしさ共に評価が高く、縁取りの色として相応しいことが示された。これらのことから、食器の縁取りはdkgの紫を用い、背景色はロービジョン者の見えの程度によって使い分け、bの橙またはbの黄色の2色のいずれかを選択することで、視認性を担保しつつ、より快適な食空間が演出できると示唆された。ロービジョン者の食事中の見え難さを軽減するための補助具がいくつか販売されている。それらの商品を見てみると、明度差の大きい白黒配色の商品が多く、おいしさの重要な因子である彩りに対する配慮が少ない。そこで、我々は視認性と共に、視覚的おいしさを向上させる食卓の色提案を行うことを目的に調査をおこなった。本年度は皿と背景色の境界をわかりやすくする皿の縁取りに着目し、その最適な太さを検討した。食器の縁どりの太さは、業務用食器カタログに掲載されていた約5600皿から、縁どりの太さとして頻度の高かった2、4、8、16mmに加え、縁取りなし(0 mm)の計5種類とした。縁どりの色は、給食施設で使用頻度の高い白色食器に対して最も明度差のある黒とした。加えて背景色(トレイ)の色は、先行研究で視認性かつおいしさの評価が高かったブライトトーンの橙色とした。これらを組み合わせた画像をLCD画面上に投影し、12形容詞対7段階SD法を用いて視認性および視覚的おいしさの検討をおこなった。調査対象者は、ロービジョン者ではなく、ロービジョンシュミレーション眼鏡を着用してもらった者をロービジョン者、着用しなかった者を健常者とした。SD法で得られた結果を因子分析に供したところ、快適性と視認性の2因子が抽出された。この2因子を縦軸と横軸に配し、縁取りの太さごとに座標上にプロットしたところ、ロービジョン者は8mmが、健常者は48mmが快適性・視認性共に高評価であることが明らかになった。加えて今回最も縁取りが太かった16mmの評価をみると、皿の余白(料理以外の面積)が少なくなることでかえって視認性を低下させ、さらに圧迫感をもたらしていることから、快適性・視認性ともに低評価となっていることが示された。これらのことより、ロービジョン者・健常者共に相応しい皿の縁取りは、8mmであると示唆された。背景色と皿の色の配色効果についての検討は、給食施設で最も使用頻度の高い白皿と、快適性・視認性の高いブライトトーンの橙色を使用することで研究の進行をスムーズに進めることができた。この進行により、当初は考えていなかった視認性向上にとって重要となる縁取りに関する研究に着手することができた。ただし、学会等への発表にまでは至らなかった。これらのことから、研究自体は概ね順調に進展していると考えた。ロービジョン者の食事中の視認性を向上させるためのテーブルウェアを見てみると、明度差のある白黒配色の製品が多く、有彩色がもたらす彩りの効果を図った製品はほとんどみられない。そこでロービジョン者の視認性を担保しながら視覚的美味しさを向上させる背景と食器の色の組み合わせを検討することを目的に調査を行う事とした。まず、料理を盛り付ける食器は、昨年度の研究で明らかにした白色食器に対し、最も視認性を向上させると考えられた8mmの縁取りを配したものを用いた。食器の背景となる給食用トレイの色は、先行研究で視認性の高かったbright tone(b)の橙色を用いた。本年度は、bの橙の背景に対し、何色の縁取りが視認性・快適性を向上させるかについて検討した。調査は女子学生80名にロービジョンシミュレーション眼鏡を着用してもらい、給食用トレイの上に料理を盛り付けたLCD画像を見せ、12形容詞対7段階SD法を用いて視認性および視覚的美味しさの調査を行った。

縁取りの色はDark grayish(dkg)およびdull(d)toneから各々黄・緑・青・紫・桃色を、無彩色から白・黒色を選出し、トレイの色との組み合わせの評価をおこなった。尚、眼鏡着用ありをロービジョン者、着用なしを健常者とし、ユニバーサルカラーデザイン(UCD)としての色を検討した。調査結果を因子分析に供したところ、快適性と活動性の因子が抽出された。そこで、UCDを満たし、かつ快適性・視認性を有する配色の組み合わせを検討したところ、dkgの紫の縁取りが高評価であると示された。本年度は、給食用トレイの色と食器の縁取りの色の組み合わせを検討し、健常者・ロービジョン者(ロービジョンシュミレーションめがねを使用)共に、おいしく、最低限の視認性を担保できる色の組み合わせについて調査をおこなうことができた。国内及び国際学会にて報告もおこなった。これらのことから、研究自体は概ね順調に進展していると考えた。ロービジョン者が安全かつ快適に食事をするためには、視認性を向上させるための色彩整備が必要である。しかし、視認性ばかりに気をとられると、視覚的おいしさとしての彩りへの配慮を欠く。加えて、ロービジョン者だけに特化した商品(テーブルウェア)を作ってしまうと、かなり高価になってしまう。つまり、障がいの有無にかかわらず、快適な色彩計画をおこなうことが必要である。我々は、この考え方を食卓上に展開することで、ロービジョン者・健常者の快適な食環境演出の一助になると考え、色彩検討をおこなうこととした。まず、食卓環境における必須のアイテムである「食器」とその「背景色」の視認性および視覚的おいしさに着目して調査をおこなうこととした。初年度は、食器に縁取りを設けることを提案し、その太さは8mmが快適であることを明らかにした。次年度は、縁取りと背景の配色効果を検討し、前者をダークグレイッシュ(以下dkg)の紫に、後者をブライトトーン(以下b)の橙にすることで、視認性および視覚的おいしさの高い食卓環境が演出できることを明らかにした。しかし、縁取りと背景色の組み合わせは最良であったものの、背景色単独で検討した場合には、bの黄色を背景色にする方が、視覚的おいしさの評価が高いと示された。そこで、本年度は背景色をbの黄色とした場合の縁取りの色を検討することとした。その結果、dkgの紫が視認性・視覚的おいしさ共に評価が高く、縁取りの色として相応しいことが示された。これらのことから、食器の縁取りはdkgの紫を用い、背景色はロービジョン者の見えの程度によって使い分け、bの橙またはbの黄色の2色のいずれかを選択することで、視認性を担保しつつ、より快適な食空間が演出できると示唆された。本年度は、縁取りの色と背景色の色の組合せを検討し、ロービジョン者・健常者共に快適で視認性の高い食卓の色彩提案をおこなう。昨年度はLCD画面上での検討をおこなってきたが、本年度は実際に使用する場合の使いやすさについて、調査を進めていきたいと考えている。縁取りに関する研究が有意義であったことから、その公表を国際学会(2017年8月開催:エントリー済)でおこなうこととしたため、2017年に旅費の使用を延期することとした。そこで、若干の次年度使用額が生じた。本年度は、発表する予定であった国際学会開催地の治安が不安定になったことから、国内で開催される国際学会発表に変更し、残額が発生した。しかし、申請時の希望額より残額されていることから、次年度実施しようと考えていたテーブルウェアの使い心地の検討費用が不足していた。そこで、この残額はサンプル作成の費用に充て、研究の充実を図りたいと考えている。
計算機を利用した耐熱合金の高温耐食性予測

平成13年度に計算を行った系は,Xとして,Ti, Zr, Hfを選択したが,これらは,ベースとなるNi_3Al格子中のAlの原子位置にXが置換するタイプの合金であった。本年度Xとして選択した第三元素は,Ni位置に置換するタイプの合金である。計算結果から得られたのは,電子密度図,エネルギー準位図,有効共有結合電荷,等である。電子密度図より,Ni-Al-CuおよびNi-Al-Co合金に比べてNi-Al-Pt合金では,添加元素Ptの周りの電子の広がりが大きく,共有結合性が強く,イオン結合性が弱いことがわかった。また,電子の状態密度の計算から,Ni-Al-Pt合金では,フェルミレベル付近のエネルギー準位を持つ電子の状態密度の広がりが大きく,価電子帯の電子状態密度が相対的に小さくなっていた。これは,共有結合性が強く,イオン結合性が小さかったことに対応する。さらに,価電子帯の電子遷移密度の計算結果は,Ni-Al-Pt合金で多の合金よりも大きい広がりを見せた。これら3種の合金を実際にアーク溶解炉で作成し,XPSにより価電子帯の電子遷移スペクトルを測定した結果,計算による電子遷移密度図と良い一致をみた。しかし,計算で現れるフェルミ準位以下のエネルギー領域での周期的なスペクトルは再現されなかった。これは測定限界を超えているためと考えた。以上により,Ni-Al-Pt合金がもっとも高い高温耐食性を示すことが予想された。平成13年度の結果も考え合わせると,共有結合性の強い第三元素をNi-Al合金に添加することで,高温耐食性に優れる合金を設計できる可能性が示された。汎用DOS/Vパーソナルコンピューター(PentiumIII, 1GHzのCPU搭載)に、Microsoft Windows環境で動作するフリープログラムDV-Xα分子軌道計算プログラムをインストールした。本ソフトウエアは、汎用プログラムであるため、正しく計算されるかどうか動作確認を行った。例として添付されていた一酸化炭素CO分子に関する計算は、正しく実行され、本ハードウエア環境で十分に速い計算速度が得られていることを確認した。次に、Ni_3Al合金の格子構造を反映した単位クラスターを提案し、その中心原子を4族元素であるTi、ZrおよびHfで置き換えた合金について分子軌道計算を行った。得られた情報は、電子密度図、有効共有結合次数、共有電子のエネルギー準位図、等である。これらを解釈すると、Ni-Al合金に4族元素を添加した場合には、それらの原子と周りのNiやAl原子との共有結合性はTi、Zr、Hfの順に強くなることがわかった。これは、酸化反応が金属元素と酸素との結合反応であることを考えると、この順序で酸化反応に対する耐性が強くなり、Ni-Al-Hf合金で最も耐酸化性が高くなると予想される。そこで、Arアーク溶解炉を用いて、Ni-20at%Al-5at%X(X : Ti, Zr, Hf)合金を実際に作製し、熱天秤を用いて、純酸素雰囲気中、1073Kから1273Kの温度範囲において酸化増量測定を行った。しかし、24時間後の酸化増量は、第三元素の添加でNi_3Al合金に比べて10倍程度大きくなった。この予想に反した結果は、合金の構成元素同士の結合力が、耐酸化性への寄与にそれほど大きく影響しないことを示していると考えられる。したがって、電子状態を表すパラメータのうち、どれが高温耐食性に大きな影響を及ぼすかを検討するのが来年度の課題となろう。
培養歯根膜細胞移植による人工歯根の歯根膜再生に関する研究

1.歯根膜細胞の至適培養条件:成犬臼歯から歯根膜を採取し、MEMにウシ胎児血清ないし自己血清を5、10、15、20%の各濃度で添加、培養し、細胞増殖速度とアルカリホスファターゼ(ALP)活性から至適条件を検討した。その結果、ウシ胎児血清では10%まで増殖速度が増加したが、自己血清では固体差が大きく一定の傾向は得られなかった。ALP活性は血清5%では発現しないが、1020%では、いずれの血清でも、培養5日目から現われ、約7日目でピークに達し、その発現率は1015%が最も高かった。以上から、10%ウシ胎児血清による培養法が本来の機能を維持し、かつ大量、安定に培養する上で最も妥当と考えられた。2.人工歯根表面のコラーゲン固定化:アパタイト、チタン、ポリエチレンの各種人工歯根を作製し、その表面にコラーゲンの固定化を試みた。その結果、前2者では、いかなる方法でも固定化できなかった。また、ポリエチレンでは、固定化効率は分子量に依存し、低いものほど良く固定化されたことから、ポリエチレンの低密度化が必要とされた。3.人工歯根に対する培養歯根膜細胞の付着:歯根膜細胞を採取後、上記の方法で3週間予備培養を行い、細胞増加を待って、人工歯根を培養液中に浸漬した。その結果、アパタイト、チタンでは、浸漬7日で、直径4mm、長さ8mmの人工歯根表面全体に細胞を付着させることができた。一方、コラーゲン固定化ポリエチレンは、密度が軽く、培養液中の静置が困難なことから、細胞を十分付着させることができなかった。4.顎骨埋入実験:培養歯根膜細胞を表面全体に付着させたアパタイト人工歯根を成犬下顎骨に埋入した。その結果、埋入3か月で、感染、脱落例は1例もないが、X線的に歯根周囲の透過層は狭作し、歯根膜再生を示唆する所見は得られなかった。この点については、現在、細胞増殖因子、接着因子による培養法の改良と埋入法の検討を行っている。1.歯根膜細胞の至適培養条件について成犬の抜去歯(両側6臼歯)から歯根膜組織を無菌的に採取し、培養系に供した。細胞培養はMEMとウシ胎児血清ないし自己血清を5、10、15、20%の各比率で混合して行い、細胞の増殖速度とアルカリホスファタ-ゼ活性から歯根膜細胞の至適培養条件を検討した。なお、アルカリホスファタ-ゼ活性の測定はアルカリホスファタ-ゼ染色法にて行った。その結果、いずれの血清でも、15%まで血清濃度が増すに従って増殖速度が増加したが、血清による差はみられなかった。一方、アルカリホスファタ-ゼ活性は培養日数とともに低下したが、その低下率は自己血清群でやや低かった。以上から、15%自己血清添加による培養法が最も妥当と考えられた。2.人工歯根について歯根膜の再生とセメント質の誘導に対する歯の各構成成分の役割をも知るために、無機成分としてヒドロキシアパタイト、有機成分としてコラ-ゲン固定化ポトリエチレンならびに非コラ-ゲン性蛋白を含む脱灰象牙質基質固定化ポリエチレン、さらにチタンの各種人工歯根を作成した。3.コラ-ゲンの人工歯根表面への固定化について歯根膜を除去した抜去歯を脱灰し、象牙質基質を抽出した。

脱灰象牙質基質はそのまま、ないしはコラ-ゲン分画をペプシン処理にて可溶化した後、神奈川歯科大学現有のプラズマ重合処理システムにて歯根型に成型したポリエチレンの表面に固定化した。また、ウシ皮膚由来タイプIアテロコラ-ゲンも同様の方法で固定化した。1.歯根膜細胞の至適培養条件:成犬臼歯から歯根膜を採取し、MEMにウシ胎児血清ないし自己血清を5、10、15、20%の各濃度で添加、培養し、細胞増殖速度とアルカリホスファターゼ(ALP)活性から至適条件を検討した。その結果、ウシ胎児血清では10%まで増殖速度が増加したが、自己血清では固体差が大きく一定の傾向は得られなかった。ALP活性は血清5%では発現しないが、1020%では、いずれの血清でも、培養5日目から現われ、約7日目でピークに達し、その発現率は1015%が最も高かった。以上から、10%ウシ胎児血清による培養法が本来の機能を維持し、かつ大量、安定に培養する上で最も妥当と考えられた。2.人工歯根表面のコラーゲン固定化:アパタイト、チタン、ポリエチレンの各種人工歯根を作製し、その表面にコラーゲンの固定化を試みた。その結果、前2者では、いかなる方法でも固定化できなかった。また、ポリエチレンでは、固定化効率は分子量に依存し、低いものほど良く固定化されたことから、ポリエチレンの低密度化が必要とされた。3.人工歯根に対する培養歯根膜細胞の付着:歯根膜細胞を採取後、上記の方法で3週間予備培養を行い、細胞増加を待って、人工歯根を培養液中に浸漬した。その結果、アパタイト、チタンでは、浸漬7日で、直径4mm、長さ8mmの人工歯根表面全体に細胞を付着させることができた。一方、コラーゲン固定化ポリエチレンは、密度が軽く、培養液中の静置が困難なことから、細胞を十分付着させることができなかった。4.顎骨埋入実験:培養歯根膜細胞を表面全体に付着させたアパタイト人工歯根を成犬下顎骨に埋入した。その結果、埋入3か月で、感染、脱落例は1例もないが、X線的に歯根周囲の透過層は狭作し、歯根膜再生を示唆する所見は得られなかった。この点については、現在、細胞増殖因子、接着因子による培養法の改良と埋入法の検討を行っている。
農業ビッグデータ活用によるトマト機能性成分の高含有化条件の探索と予測モデルの構築

本研究の目的は,栽培現場における農業ビッグデータ(気象,土壌,生育データ)とトマトの機能性成分含量の関連性を解明することによって,含量変動の可視化ならびに機能性成分含量を高めるための条件や予測技術を明らかにすることである.このために,本年度は,実験1)実際の栽培現場における調査および実験2)実験室レベルでの調査の二つを行った.具体的には,実験1においては,2018年9月からトマト生産者2圃場で既設の気象観測装置から気象データ(気温,光強度,日照時間,湿度,二酸化炭素濃度,飽差)を取得するとともに,栽培期間中2週間毎に生育データ(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),品質データ(果重,果色,糖度,酸度,ビタミンC)の測定を行った.一方,実験2においては,実験室レベルで光環境がトマトの果実の機能性成分に及ぼす影響とそのメカニズムを明らかにするために,トマトを試験管内で培養することによって果実の環境を正確に制御できるin vitro培養トマト実験系を用いてグロースキャビネット内の光強度および光質を変えてトマトを培養した.その後得られた果実の,ビタミンC含量および関連する抗酸化酵素活性の測定を行った.これらのことより,実際の栽培現場において,栽培時期によって生育パラメーター(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),糖度,ビタミンC含量が変動することが明らかになった.また,in vitro培養トマト実験系において光強度の強さに伴いビタミンC含量が上昇することが明らかになった.今年度は,農家圃場下においてトマトを栽培し,機能性成分含量と気象,土壌,生育データとの関連性を検討することを計画しており,様々なデータを取得できたことからおおむね順調に進んでいると考えられる.しかしながら,データ解析については栽培が終了していないために栽培終了後行う予定としている.一方,2年目に計画していた機能性成分変動メカニズムの解明を人工気象器の購入が出来たために前倒しで進めている.今年度行った農家圃場下における気象データ(気温,光強度,日照時間,湿度,二酸化炭素濃度,飽差)の取得を今後も継続して行うとともに,栽培期間中2週間毎に生育データ(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),品質データ(果重,果色,糖度,酸度,ビタミンC)の測定を行う.また,塩ストレスや乾燥ストレス下などの様々な環境下で栽培したトマトのデータの収集および機能性成分変動メカニズムの解明を進める.本研究の目的は,栽培現場における農業ビッグデータ(気象,土壌,生育データ)とトマトの機能性成分含量の関連性を解明することによって,含量変動の可視化ならびに機能性成分含量を高めるための条件や予測技術を明らかにすることである.このために,本年度は,実験1)実際の栽培現場における調査および実験2)実験室レベルでの調査の二つを行った.具体的には,実験1においては,2018年9月からトマト生産者2圃場で既設の気象観測装置から気象データ(気温,光強度,日照時間,湿度,二酸化炭素濃度,飽差)を取得するとともに,栽培期間中2週間毎に生育データ(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),品質データ(果重,果色,糖度,酸度,ビタミンC)の測定を行った.一方,実験2においては,実験室レベルで光環境がトマトの果実の機能性成分に及ぼす影響とそのメカニズムを明らかにするために,トマトを試験管内で培養することによって果実の環境を正確に制御できるin vitro培養トマト実験系を用いてグロースキャビネット内の光強度および光質を変えてトマトを培養した.その後得られた果実の,ビタミンC含量および関連する抗酸化酵素活性の測定を行った.これらのことより,実際の栽培現場において,栽培時期によって生育パラメーター(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),糖度,ビタミンC含量が変動することが明らかになった.また,in vitro培養トマト実験系において光強度の強さに伴いビタミンC含量が上昇することが明らかになった.今年度は,農家圃場下においてトマトを栽培し,機能性成分含量と気象,土壌,生育データとの関連性を検討することを計画しており,様々なデータを取得できたことからおおむね順調に進んでいると考えられる.しかしながら,データ解析については栽培が終了していないために栽培終了後行う予定としている.一方,2年目に計画していた機能性成分変動メカニズムの解明を人工気象器の購入が出来たために前倒しで進めている.今年度行った農家圃場下における気象データ(気温,光強度,日照時間,湿度,二酸化炭素濃度,飽差)の取得を今後も継続して行うとともに,栽培期間中2週間毎に生育データ(光合成活性,蒸散速度,葉色,葉長・葉幅,開花位置など),品質データ(果重,果色,糖度,酸度,ビタミンC)の測定を行う.また,塩ストレスや乾燥ストレス下などの様々な環境下で栽培したトマトのデータの収集および機能性成分変動メカニズムの解明を進める.
ヒト頭髪モデル動物の開発とそれを用いた実験システムの確立

ヒト頭髪in vivo実験系を確立する目的で、単離ヒト頭髪毛包の凍結保存法を検討した。採取したヒト頭皮から眼科用ハサミ、ピンセットにて機械的に毛包を単離し、そのままSCIDマウスに移植する群と一旦凍結してから移植する群に分けた。直ちに移植する群は、その場で移植し、凍結群はDMSO添加細胞凍結用保護培地に浸漬して凍結用チューブに入れ、ドライアイスにて凍結し、液体窒素中に一週間以上おいて、BALB/cA-nu,scidマウス背部皮膚へ移植した。両群(凍結保存群92本、未凍結群58本)で毛包の生着率を比較したところ、凍結群27.2%、未凍結群27.9%で、凍結保存による差は認められなかった。組織学的にも差違は認めなかった。このように、単離ヒト頭髪毛包は通常の細胞凍結技術の応用で比較的簡単に凍結保存が出来ることが判明した。そのため、上記の方法で凍結保存しておけば、計画的な移植実験が可能となる。移植成功率が1/4-1/3と考えると、一匹に10本程度の移植をしておけば、ほぼ2本のヒト頭髪を持った免疫不全マウスが得られるということになり、十分、実用に耐えうる。以上の結果が得られたため、年齢、性、部位、疾患別に整理して、“単離ヒト頭髪バンク"を作ることを試みた。しかしながら、最近の剖検率の低下、特に、頭部の剖検体数の低下、臨床におけるインフォームド・コンセントの難しさなどの問題があり、現在までのところ、総数11例に止まっている(いづれも健常人の頭髪、男女ほぼ同数、部位別には側頭部が多い)。次に、この実験系を用いてヒト頭髪に対すエナント酸テストステロンの影響を調べたところ、投与群5本の内2本において毛幹の脱落を認め、生着した毛包にも組織学的に退行変性の像を認めた。しかし、変化の全くなかった毛包も認められたため、今後の検討が必要である。これまで、ヒト頭髪の免疫不全動物への移植実験は頭皮材料入手時に限られるという欠点があった。そこで、いつでも必要な時に実験出来るシステムを確立するために単離ヒト頭髪毛包の凍結保存について検討した。まず、同一ドナーから採取した単離毛包を直ちにマウスに移植する群と、一度凍結保存してから移植する群に分けた。凍結保存群は、単離した毛包をDMSO添加細胞凍結用液に浸漬した後、凍結用チューブに入れてドライアイスにて凍結させ、液状窒素中に1週間以上保存した後、移植の直前に37°Cの温湯にて急速に融解し、麻酔下でBALB/cA-nu,scidマウスの背部皮下に挿入した。皮膚被覆材で固定保護し、経時的に毛幹の伸長を観察した。5例の健常頭皮から得られた毛包(凍結保存群92本、未凍結群58本)について検討したところ、生着率は凍結保存の有無に影響を受けず、凍結群で27.2%、未凍結群で27.9%であった。また、生着した毛包の組織像にも差を認めなかった。このことから、単離毛包を凍結保存しておけば、計画的にヒト頭髪のin vivo実験が出来るようになると考えられる。そこで、現在、単離頭髪を部位、年令、性などにより整理し、凍結保存することによって、"ヒト頭髪銀行"の計画を進めている。

この実験系を用いてヒト頭髪の長期間in vivo実験が可能となったため、ヒト頭髪毛包に対する男性ステロイドの作用を検討した。毛幹の伸長が確認された例にエナント酸テストステロン5mgを皮下投与し(対照群には融解油のみ投与)、経時的に両群の移植毛包の変化を観察したところ、投与群5本の内2本において毛幹が脱落し、毛包にも退行変性が認められた。しかし、変化の認められなかった毛包も認められたため、頭髪採取部位の差あるいは検体間の差を反映している可能性もある。今後、症例を増やして再現性を確認する必要がある。昨年度の研究により、単離ヒト頭髪毛包は通常の細胞凍結技術の応用で比較的簡単に凍結保存が出来ることが判明した。そのため、上記の方法で凍結保存しておけば、計画的な移植実験が可能となる。すなわち、移植成功率が1/4-1/3と考えると、一匹に10本程度の移植をしておけば、ほぼ2本のヒト頭髪を持った免疫不全マウスが得られるということになり、十分、実用に耐えうる。以上の結果が得られたため、年齢、性、部位、疾患別に整理して、“単離ヒト頭髪バンク"を作ることを試みた。しかしながら、最近の剖検率の低下、特に、頭部の剖検体数の低下、臨床におけるインフォームド・コンセントの難しさなどの問題があり、現在までのところ、総数11例に止まっている(いづれも健常人の頭髪、男女ほぼ同数、部位別には側頭部が多い)。この実験系を用いて本年度は、コラーゲンゲル中に培養したヒト線維芽細胞と培養ヒト表皮細胞を用いて免疫不全マウス皮膚表面に再構成ヒト皮膚を作製し、その中にヒト頭髪から分離した毛乳頭組織を直接に注入して、新たな毛包形成の誘導を試みた。3週間後、組織学的検討を行ったところ、コラーゲン・ゲル中に毛乳頭組織は残存し、毛乳頭の組織片は僅かであるが増殖傾向を認めたものの、その被覆表皮や周辺の線維芽細胞をも巻き込んだ毛包構造の新生は認められなかった。現在、再構成ヒト皮膚中に各種成長因子やサイトカイン(FGF,SCF、その他)を混じて毛包形成の誘導の可能性を検討中である。
温和な条件で進行するアミド切断反応の開発

室温・中性条件でベンジルカチオンを放出するベンジル化剤DPT-BMを用いたアミド切断反応を開発した。本反応はアミドに対してベンジル化を行うことでベンジルイミダートを生成し、引き続く加水分解により、アミドをベンジルエステルとアミンに切断する反応である。ベンジルエステルは、接触水素還元を用いてカルボン酸へと変換できることから、全体を通して室温・中性条件でアミドをカルボン酸とアミンに切断できたこととなる。本反応は、アミド結合周りの立体的因子・電子的因子により、反応性に大きな差を生じることから、選択的な切断反応が可能であった。更に、エステル存在下での選択的なアミド切断が可能であった。アミド結合はタンパク質や糖、医薬品、農薬、精密材料に至るまで、多くの場面でその存在と使用が認められており、高分子構築からアミド結合を介した修飾、保護など、その役割は多岐にわたる。そのため、アミンとカルボン酸を原料に用いたアミドの脱水縮合反応は多く開発されている。それに対して、アミドをアミンとカルボン酸に加水分解する方法は、その安定性から一般的に過酷な条件(例:1.2 M HCl, reflux, 9 h)を必要とする。それゆえ、複雑な構造を有する化合物のアミド結合の加水分解は困難である。そのため、温和な条件下で進行するアミド切断反応の開発が望まれている。我々は、最近開発した新規トリアジン型ベンジル化剤DPT-BMを用いることで、温和にアミド結合を切断できることを見出した。本年度は、まずその反応条件の最適化を行なった。溶媒や、濃度、反応温度、反応時間、共存させる添加物、反応剤の当量などの反応条件を精査することで、高収率でアミド結合を切断する条件を見出した。また、この切断反応の基質一般性を調べた。一級、二級、三級アミドは、窒素原子に結合した水素の有無や、窒素上の置換基の種類により、その反応性が大きく異なる。これら種々のアミドに対して、最適化した条件を用いて、アミド切断反応を行ったところ、これらの反応性の違いにより、収率や中間体の安定性が大きく異なることが明らかにした。これらの成果に関して現在論文執筆中である。アミド結合は非常に簡便に構築でき、安定であるため、タンパク質などの生体分子のみならず、繊維など人工高分子においても、モノマー間の結合様式として広く使われている。これはアミドのカルボニル酸素に対して窒素原子の非共有電子対が流れ込むことによる共鳴安定化によるものである。その結果、アミドのカルボニル酸素の求核性は、他のカルボニル化合物に比較して高く(アミド>エステル>ケトン>アルデヒド)、その一方で、カルボニル炭素の求電子性は低い(アルデヒド>ケトン>エステル>アミド)。私はこの求核性を利用しアミドを活性化することで、アミド結合を温和な条件で切断する手法の開発を行った。すなわち、我々が以前開発した、中性条件で進行するベンジル化剤DPT-BMを用いた求電子的ベンジル化を起点とするアミド切断法である。本手法の反応条件の最適化(当量、溶媒、濃度、温度、添加物、反応時間)を行った結果、高収率にてアミド結合の切断が可能となった。次にこの切断反応の基質一般性を調べたところ、一級・二級・三級アミドは各々、そのアミド結合周りの置換基の数・立体障害の割合によって反応性が大きく異なることが分かった。この結果を利用して、異なるアミド間の選択的切断反応が可能であった。更に他の官能基が共存するアミドにおいても、選択的にアミド結合と反応し、切断することが可能であることが示された。現在、これらの成果に関して論文執筆中である。アミドはカルボン酸とアミンから簡便に合成でき、かつ安定であるため、タンパク質などの生体分子のみならず、繊維など人工高分子においても、広く使われている。アミドの安定性はカルボニル酸素に対して窒素原子の非共有電子対が流れ込むことによる共鳴安定化によるものである。それにより、アミドのカルボニル酸素の塩基性は、他のカルボニル化合物に比較して高く(アミド>エステル>ケトン>アルデヒド)、その一方で、カルボニル炭素の求電子性は低い(アルデヒド>ケトン>エステル>アミド)。私は、この塩基性(求核性)を利用しアミドを活性化することで、アミド結合を温和な条件で切断する手法の開発を行った。本手法の反応条件(当量、溶媒、濃度、温度、添加物、反応時間)の検討を行った結果、特に、濃度や溶媒に大きく影響を受けることを明らかにし、これらを最適化することで高収率にてアミド結合の切断が可能となった。次にこの切断反応の基質一般性を調べたところ、一級・二級・三級アミドは各々、そのアミド結合周りの置換基の数・立体障害の程度に応じて反応性が大きく異なることが分かった。

ベンジルエステルは、接触水素還元を用いてカルボン酸へと変換できることから、全体を通して室温・中性条件でアミドをカルボン酸とアミンに切断できたこととなる。本反応は、アミド結合周りの立体的因子・電子的因子により、反応性に大きな差を生じることから、選択的な切断反応が可能であった。更に、エステル存在下での選択的なアミド切断が可能であった。交付申請書に記載した実施計画に沿って、順調に研究が進行しているため。有機合成化学順調に進展しているため、今後も計画書に記載した通り、行う予定である。交付申請書に書かれている実施計画は全て順調に実施できており、研究は進展しているため。研究室にストックされている試薬を活用することで、当初予定していた反応剤の原料や反応基質の購入が抑えられたため。研究は計画通り順調に進展しているため、今後も交付申請書に記載した通り、行う予定である。今後は、反応剤自身の改良も必要となるため、この合成研究に使用する。また、論文投稿や学会発表にも使用する。今後の研究計画では、構造活性相関や複雑な構造を有する反応基質への適用が検討する予定であるため、この次年度使用額は全てこれらの試薬の購入に充てる。
Ｎｂ－ＴｉＮｉ系水素透過合金の複相化による耐水素脆化メカニズムの解明と高信頼化

タングステンを添加したNb35W5Ti30Ni30合金は、タングステン無添加合金と同等の微細組織、構造、水素固溶係数を有し、良好な水素透過性を示した。一方、水素吸蔵量は20%程度減少し、耐水素脆化性の向上が期待できる。層状組織を有するNb-TiNiおよびNb-TiCo合金の水素透過度、水素吸蔵特性を調べた結果、Nb-TiNi合金は水素固溶係数が、Nb-TiCo合金は拡散係数が水素透過に強く影響を与えることが分かった。Nb-TiNi系およびNb-TiCo系において共晶合金を作製し、PCT測定を行った。その結果、TiNi相は比較的水素を固溶するが、TiCo相は水素をほとんど固溶しないことが明らかとなった。また、水素固溶係数KはTiNi相がTiCo相より大きいことが分かった。すでにNb-TiCo系で高い水素透過度Φが得られることが分かっていたが、Φは水素固溶係数Kと水素拡散係数Dの積であることから、Nb-TiNi合金はNb-TiCo合金と比較して水素拡散係数が小さいことが見積もられた。Nb-TiNi合金は水素透過に寄与しない水素を大量に固溶している。もしこの余剰水素を低減できれば、耐水素脆化性の更なる改善が期待できる。添加元素を加えたNb-TiNi合金の水素透過度および水素吸蔵量を測定した結果、水素透過時の高圧側および低圧側の水素吸蔵量を約20%低下できることが分かった。一方、高圧側と低圧側の水素量吸蔵量の差は不変であった。その結果、元素添加を行っても水素透過度は不変であった。以上より、元素添加により水素透過度を維持したまま水素吸蔵量を低減できることを見出したと言える。Nb-TiNi共晶合金をSPring-8の高輝度X線により、高温高圧水素環境下における水素化による構造変化を測定した。400°Cで水素を吸蔵させるとbcc相は水素を吸蔵して膨張し始めるが、水素導入後約20秒後に格子定数の大きいbcc'相が生成した。bcc相の格子定数は時間とともに増大し、回折強度は低下した。一方、bcc'相のそれはほぼ一定であり、時間とともに回折強度が増大した。一方、bcc単相合金を同様に水素化すると、格子定数の大きいbcc'が出現することなくbcc相が時間とともに膨張した。以上より、2相合金中のbcc相は2相状態を経て水素化されるが、単相合金中では単相状態を維持したまま水素化されることが分かった。水素透過度と耐水素脆化性に優れたNb-TiNi共晶合金とNb-TiCo系合金を結んだ線上にあるNb-Ti(Ni, Co)合金の微細組織、水素透過度、水素吸蔵量について調べた。計算で求めた組成を有する4元系合金中には初晶bcc相が生成していたため、0.5-1%の組成調整を行いほぼ完全な共晶合金を得た。水素透過試験を行った結果、Co濃度が高くなるにつれて合金の水素透過度Φが高くなる傾向にあることが分かった。PCT試験の結果、合金の水素固溶係数Kは、Co濃度とともに小さくなることが分かった。Φ=DKの関係から水素拡散係数Dを求めると、Nb-TiNi合金ではKが大きくDが小さい、すなわち濃度勾配型の水素透過が起こっているのに対し、Nb-TiCo合金ではその逆、すなわち拡散型の水素透過が起こっていることが分かった。Nb-TiNi合金にCoを添加することでKは低下するが、Dが大きく増加するためΦが増加することが明らかとなった。共晶Nb-TiNi合金を熱処理すると、B2母相中にbcc相が析出した組織に変化するが、熱処理条件によって水素透過度が異なることが知られていた。その原因を解明するためにEBSD法により結晶方位を測定し、水素透過度との関係について調べた。水素透過度が高い合金ではbcc相とB2相がCube-on-Cubeの関係を有しているのに対し、水素透過度が低い合金では、B2相中のbcc相の方位がランダムになることが分かった。以上より、bcc相の結晶方位が合金の水素透過度に大きな影響を与えていることが明らかとなった。水素透過試験とPCT試験を組み合わせ、水素透過度Φの挙動を水素固溶係数Kと拡散係数Dに分解して考察することでNb-TiNi系およびNb-TiCo系での水素透過挙動を理解することができた。また、Nb-TiNi合金の水素化過程をSPring-8にて行った結果、bcc相とB2相の2相合金中のbcc相はbcc相の相分離を経て水素化されるが、bcc単相合金は二相分離を経ることなく水素化されることが分かった。水素透過度を低下させることなく水素吸蔵量を低下させることが可能な添加元素の探索を行った。昨年度までに見出していた元素に加え、水素吸蔵量の低減に有効な元素を新たに見出した。以上より、研究はおおむね順調に進展していると言える。合金膜を透過する水素の流束は、膜前後の水素固溶量の絶対値ではなく、水素固溶量の差によって決まる。そのため、耐水素脆化性を向上させるには、膜前後の水素高容量の差を維持しながら、水素吸蔵量の絶対値を低減させることが求められる。昨年までの成果により、Nb-TiNi合金は水素透過の下流側圧力である0.1MPa下で0.5H/Mを超える水素を固溶している。

この水素は水素透過に全く寄与せず合金の耐水素脆化性を悪化させるものであり、低減が必要である。Wを添加したNb-TiNi合金の水素吸蔵量を測定したところ、水素透過を行う圧力、すなわち0.5-0.1MPa下において、無添加材と比較して水素固溶量の差はほとんど変化しなかったが、水素吸蔵量はそれぞれ20%程度低下した。また、この圧力範囲での水素固溶係数Kもほとんど変化しなかった。水素透過試験を行ったところ、Wを添加しても水素透過性度Φはほとんど変化しなかった。水素拡散係数をDとしたとき、Φ=DKの関係よりDもほとんど変化しないことが見積もられた。組織観察を行ったところ、Wは鋳造状態で水素透過を担うNb相中に偏析し、W-richのbcc相とNb-richのbcc相に二相に分離していた。しかし、熱処理を行うことでWの偏析が解消され、Wが均一に固溶することが分かった。また、熱処理後も鋳造材とほぼ同等の水素透過度が得られた。Nb-TiCo合金に対しても同様の実験を行ったところ、Wは水素透過性を低下させることなく水素吸蔵量を低下させることが分かった。以上より、WはNb-TiNi合金の水素透過に関するパラメータを変化させることなく合金の水素吸蔵量を低下させる元素であると言える。タングステンを添加したNb35W5Ti30Ni30合金は、タングステン無添加合金と同等の微細組織、構造、水素固溶係数を有し、良好な水素透過性を示した。一方、水素吸蔵量は20%程度減少し、耐水素脆化性の向上が期待できる。層状組織を有するNb-TiNiおよびNb-TiCo合金の水素透過度、水素吸蔵特性を調べた結果、Nb-TiNi合金は水素固溶係数が、Nb-TiCo合金は拡散係数が水素透過に強く影響を与えることが分かった。これまで微細組織はほぼ同様に見えるNb-TiNi共晶合金とNb-TiCo合金で水素透過度に差が生ずることが不明であったが、TiNi相およびTiCo相の水素吸蔵特性を明らかにすることで、水素透過度の差が水素拡散係数の差に起因することが分かり、Niの一部をCoに置換することで、合金全体の水素吸蔵量を減少させ、耐水素脆化性の改善に有効と考えられる。水素透過性は、水素吸蔵量の絶対値に関係なく、高圧側と低圧側の水素吸蔵量の差で決まる。この差を変化させずに水素吸蔵の絶対量を低下させる元素について探索を行った結果、この条件を満たす添加元素を見出すことに成功した。SPring-8での高輝度X線を用いた高温高圧水素中X線回折については、水素供給システム、加熱システム等の機器開発から始め、制度の良いデータを得ることに成功した。実際の測定では、鋳造状態でbcc相およびB2相にcube-on-cubeの関係があり、1373Kでの熱処理後も、水素吸蔵後もこの関係を維持しているなど、想定外の知見も得られた。以上より、当初の計画通りおおむね順調に進展していると言える。・水素透過に及ぼすbcc相の方位とその制御共晶組織を有するNb-TiNi合金を異なる条件で圧延・熱処理する。この処理により層状組織が粒状組織に変化することが分かっている。組織変化後のbcc相およびB2相の方位関係をEBSD法を用いて明らかにする。また、同合金の水素透過度を測定し、結晶方位との関係を明らかにするとともに水素の拡散経路を解明する。
多重フッ素MR画像法によるタウオリゴマーの画像化とタウ病変進展機構の解明

アルツハイマー病や前頭側頭葉変性症などのタウオパチーと呼ばれる認知症疾患においては、異常にリン酸化されたタウ蛋白が神経原線維変化となって蓄積しする。その早期に出現するタウオリゴマーは、強い神経傷害性を有し、タウ蛋白凝集体の形成を促し、その脳内伝搬にも深く関わるとされる。本研究では、フッ素MR画像法でタウオリゴマーをin vivoで可視化する技術を開発するとともに、多重フッ素MR画像法を用いてタウオリゴマーとタウ蛋白凝集体を同時画像化し、変異タウ遺伝子改変モデルマウスを用いて、タウオパチーの発症メカニズムを解明する。
戦前日本の初等教員に求められた教職教養と教科専門教養に関する歴史的研究

本研究の目的は、中等教員検定制度と比較しつつ、初等教員検定制度とその受験者の様態を分析することによって、近代日本初等教員の資格と養成に関する歴史研究の巨大な空隙をうめることであった。研究を進める中で、初等教員の場合は、中等教員免許状授与のように、直接養成・無試験検定・試験検定という3つのルートに単純にまとめることができない多様な実態があることがわかった。それらの複雑に絡み合った糸を丁寧に解きほぐし、その一つひとつについて制度上の整理と実態の解明に努めてきた。具体的には、宮城・群馬・兵庫・東京・静岡を取り上げ、初等教員検定制度に関する法令と制度、さまざまな講習会開催の実態とその意味、検定試験の出題委員や実施のプロセス、検定試験の日程と試験科目、無試験検定制度の実際について、また複数の試験検定受験者に焦点を当てて初等教員試験検定受験の意味やその社会的役割について解明した。これらについては、「初等教員養成の歴史的研究(1)-小学校教員はどこから来たか」(2004年8月、第63回日本教育学会北海学園大学)、「同(2)」(2005年8月、第64回日本教育学会東京学芸大学)「教育情報回路としての中央・地方教育会/地方教育会の教員養成事業-宮城県教育会を事例として-」(2005年10月、第49回教育史学会東北大学)として学会発表をした。平成18年度においても、「初等教員養成の歴史的研究(3)-第二次大戦中の静岡県における小学校教員検定-」(2006年8月、第65回日本教育学会東北大学)の発表を現在準備中である。以上の研究成果と発掘した史資料について研究成果報告書にまとめた。それを基に、単行本として広く公刊する準備に入っている。初等教員試験検定に関わる本格的な研究は皆無に等しい。そのため、1年目の本年度は、まず国立国会図書館所蔵の初等教員検定に関わる文献の調査とその収集に努めた。それと並行して、初等教員試験検定が都道府県毎に実施されたことに鑑み、府県文書のパイロット調査として、宮城県と群馬県の行政文書を調査した。その中で、従来紹介されて来なかった文書の存在が確認されるなど、府県における初等教員試験検定制度の動態が詳細に解明されつつあるのが現段階である。今後は、この2県における詳細な調査を進めるとともに、他府県にも調査の範囲を広げ、府県による異同や全国的な動向について明らかにし、学会でおいて発表することを予定している。そのため、1年目の02年度は、まず国立国会図書館所蔵の初等教員検定に関わる文献の調査とその収集に努めた。03年度は、第一に国立公文書館文書や例規類纂の調査を実施するとともに、第二に初等教員試験検定が府県毎に実施されたことに鑑み、府県文書のパイロット調査として、兵庫県・宮城県と群馬県の行政文書を調査した。その中で、従来未発見の文書の存在が確認された。成果としては、まず府県毎で初等教員試験検定が実施されたとはいえ、その実施細目についての文書は文部省に提出、許可を得ていたなど、文部省による全国的な整合性を得るための調整がなされていたことがわかった。第二に、師範学校中学校高等女学校試験検定のように自学自習による受検者ばかりでなく、府県や府県・郡レベルの教育会主催による「講習会」とセットになっている場合も多いことが判明した。翻って考えてみれば、師範学校本科・別科、様々な講習会などが初等教員免許状のどの種類とセットになっていたかは先行研究では明らかになってこなかった。

その意味で、初等教員試験検定だけを研究対象とするのではなく、無試験検定などのルートも含めて、府県や教育会の様々な企画と初等教員検定ルートの種類や教員免許状の種類の関連について、府県レベルにおける史資料を丁寧に分析することによって解明することの重要性を再確認できた。04年度は、以上の詳細な調査結果と析出された課題についてさらに取り組んだ成果を中心に、日本教育学会でおいて発表することを予定している。1年目の02年度に国立国会図書館所蔵の初等教員検定に関わる文献を収集した上で、03年度は、(1)国立公文書館文書や例規類纂の調査と、(2)初等教員試験検定が府県毎に実施されたことに鑑み、府県文書のパイロット調査を実施した。そして、04年度に兵庫県・宮城県・群馬県の初等教員検定に関わる行政文書の収集をほぼ完了した。これらの資料の分析から得られた新たな知見をまとめ、第63回日本教育学会(北海学園大学、2004年8月)において「初等教員養成の歴史的研究(1)-小学校教員はどこから来たか」として発表した。そのポイントは、まず府県毎で初等教員試験検定が実施されたとはいえ、その実施細目についての文書は文部省に提出、承認を得なければならないメカニズムの存在が解明され、文部省による全国的な整合性を得るための調整がなされていたこと、第二に、中等教員試験検定のような自学自習による受検者ばかりでなく、特定の初等教員免許状の種類毎の初等教員試験検定が、府県当局や府県郡レベルの教育会主催による「講習会」とセットになっている場合も多く、より「養成」的傾向の強いことが判明したこと、である。教員養成における試験検定の位置を確定させるための作業の中で、中等教員検定に比較して、試験検定と無試験検定の境堺線が不明確であるという初等教員検定制度の特徴が明らかになったといえる。05年度は、新たに静岡県行政文書の調査を実施する。その上で、本研究の主題である検定試験の試験問題の分析を中心に、日本教育学会で発表する予定である。本研究は、中等教員検定制度と比較しつつ、初等教員検定制度とその受験者の様態を分析することによって、近代日本初等教員の資格と養成に関する歴史研究の巨大な空隙をうめることを目的としている。研究を進める中で、中等教員免許状授与の場合のような、直接養成・無試験検定・試験検定という3つのルートに単純にまとめることができない多様な実態があることがわかった。それらの複雑に絡み合った糸を丁寧に解きほぐし、その一つひとつについて制度上の整理と実態の解明に努めてきた。具体的には、宮城・群馬・兵庫県を取り上げ、初等教員検定制度に関する法令と制度の確定、さまざまな講習会開催の実態とその意味、検定試験の出題委員や実施のプロセスの調査を進めてきた。これらについては、研究分担者である笠間賢二が今年度の教育史学会研究大会(会場:東北大学)のコロキウムにおいて総括的な発表をした。本年度はさらに、東京府の資料によって無試験検定制度の実際について分析を進めるとともに、静岡県の史資料に基づき複数の試験検定受験者に焦点を当てて、初等教員試験検定受験の意味やその社会的役割について検討をし、日本教育学会研究大会(会場:東京学芸大)において発表をした。本年度は本研究の最終年である。以上の研究成果をまとめ報告書として公刊するために、現在作業を進めている。