hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小学校理科における児童の探究能力(データ解釈)に関する研究

研究の目的:探究学習を通して、データを解釈する能力の分析を行い、児童に有効なデータ解釈能力の指導法を研究する。そこで本研究では、従来とは異なったデータの取り方や処理の仕方を導入し、梃子の規則性を表す式を導出する新たな指導法を構想し、試行する。研究方法:本研究における規則性を表す式導出について、本研究では、データの取り方として、おもりの重さ(作用点、力点にはたらく力)のみの測定、処理の仕方として、作用点と力点にはたらく力を分数で表し、作用点側の腕の長さを掛けると力点側の腕の長さになることを確かめる。その後、規則性を表す式に変形し導出する。具体的には、(1)目盛り付き実験用梃子を用いて実験を行い、作用点と力点にはたらく力を分数で表す。(作用点にはたらく力/力点にはたらく力)(2)作用点と力点にはたらく力を分数で表したものに何(作用点側の腕の長さ、力点側の腕の長さ、のどちらか)を掛けると等式になるか考える。(作用点にはたらく力/力点にはたらく力)×(作用点側の腕の長さ)=(力点側の腕の長さ)(3)の式を次式のような形に変形する。(作用点にはたらく力)×(作用点側の腕の長さ)=(力点側の腕の長さ)×(力点にはたらく力)研究成果:本実践を平成15年度小・中学校教育課程実施状況調査(3)の問題を用いて検討した。第5学年Aクラスは梃子の規則性を表す式を導き出すまでの段階を踏んだ指導法、B、Cクラスは、分数を使用しない従来の指導法を行った。その結果、AクラスはB、Cクラスに比べて正答率が高いことから梃子の規則性を表す式を導き出すまでの段階を踏んだ指導法は有効であると推測できる。よって、規則性を表す式を導出する一つの有効な指導法を示唆することができたことから、データ解釈に至る前段階のデータの取り方や処理の仕方に着目し、これらを改善することによって、梃子の規則性の理解を促進することが可能になる。
日米市場の構造的変化の分析(1985年〜1990年)

日米市場の構造的変化の分析(1985年から1990年)本研究では、日米国際産業連関表(通産省,1995)をデータとし、日米両国内の市場及び輸出入を通じて日米間に成立する二国間市場の構造を、ネットワーク分析の手法を用いて記述し、その構造特性を分析した。分析結果の要旨は以下のとおりである。I1985年から1990年の日米市場の変化A.日本国内市場の構造変化日本国内の取引構造そのものは、安定しているものの、いくつかの市場の市場の占める位置が85年とは微妙に変化している。不動産・金融・証券市場などの相対的中心性が下がり、他市場への拘束度が低下している。製造業では、電気機器・電子機器市場の拘束度が若干上昇している。B.米国国内市場の構造変化米国の国内市場は規模の拡大が著しい。しかし、規模の拡大にも関わらず、安定性係数は高く、取引関係の構造には顕著な変化は認められない。1985年と比較すると、全般的に製造業が中心的な位置に近寄りつつある。また、電気機器市場、金融・証券市場の拘束度が高くなっている。1990年の日米間市場の構造C.日米間の市場構造は1985年と比較すると、多大な変化を遂げている。両国間とも市場の規模は拡大しているが、その構造には質的な変化が見止められる。1985年と1990年の日米市場間の取引きパターンは、まったく異なっており、1985年の「構造一成果」の関係を説明しえたモデルは、1990年については説明力をもたない。現在、これらの計量的分析の結果について、1985年から1990年の経済状況の実態との整合性の確認をおこなっており、続いて最終的な原稿校正を行う予定である。近日中に、論文として学術誌に投稿が可能になる。
Na^+,K^+-ATPaseポンプにおけるエネルギー共役と調節の分子機構

I.Na^+,K^+-ATPaseをピリドキサールでリン酸化の誘導体で修飾した。PLPはNa^+,K^+-ATPase α鎖、Lys-480に導入されていることがPLP結合ペプチドの分析から明らかにされた。PLP結合酵素は、ATPase活性とATPからのリン酸化酵素(EP)形成能を失っていたがアセチルリン酸(AcP)からのEP形成能を保持していた。Mg^<2+>とNa^+の存在下でAcPを添加するとPLPプローブの微小環境変化を反映する動的な蛍光変化が検出された。AcPから最初に生じるNa^+結合リン酸化酵素(E_1P)形成に伴い蛍光強度は減少し、Na^+を遊離したリン酸化酵素(E_2P)形成に伴い蛍光強度は逆に増加した。一方更に興味あることはATP添加ではEP形成が生じないにもかかわらずPLP蛍光強度に変化が生じた。以上に結果は従来PLPの結合した酵素はATPを結合しないとする仮説とは異なり、ATP結合により構造変化が生じるにもかかわらずEPを形成することが出来ないことを示している。しかしATPより小分子のAcPで2種のEPが形成されることから、PLP修飾はATPのγ位のリン酸転移を阻止していることが明白となった。Lys-480に結合したPLPブローブとAcPは今後PLP修飾酵素の反応機構研究に重要な役割を果たすことが期待される。II.ブタ腎赤外髄質のミクロソーム分画からNa^+,K^+-ATPaseと、その上澄みからCyclic AMP依存性キナーゼを精製しNa^+,K^+-ATPaseのリン酸化を試みた。Na^+,K^+-ATPase α鎖当り1モルのリン酸化が生じたがNa^+,K^+-ATPase活性に大きな活性の変動は観察されなかった。リン酸化部位及びNa^+,K^+-ATPase部分反応に及ぼす効果を検討中であるI.Na^+,K^+-ATPaseをピリドキサールでリン酸化の誘導体で修飾した。リン酸化部位及びNa^+,K^+-ATPase部分反応に及ぼす効果を検討中である
地震波散乱現象の観測による地域応力場変化推定法の研究

地殻に載荷される応力変化と地震波の減衰率の関係性を解明するために、前年度に比べ、より実際の地殻に近い数値計算モデルを構築した。具体的には、有限要素法を用いた静的弾性解析により地殻モデル内の応力分布を求め、更に有限差分法を用いた波動伝播計算によりQ値(地震波の減衰率から得られる指標)を求めた。その結果、Q^<-1>値は応力の大きさが上昇するに従って、漸増することが分かった。また、Q^<-1>値は地下から伝播してくる地震波より求められるので、地下深くの応力変化を反映していることが分かった。つまり、地表付近の不均質に応力が集中するといった局所的な影響を受けにくく、地域的な応力場の変化を指し示す。この結果は、Q^<-1>値を用いることにより、内陸地震の発生挙動に大きな影響を及ぼす地殻延性領域(深さ15km-40km)での応力変化を検出できる可能性があることを示唆する。上述の数値計算での結果が、実データにおいても成り立つか検証した。具体的には2008年岩手宮城内陸地震、及び2004年新潟県中越地震の前後の応力変化を検証した。(1)Q^<-1>値から求めた応力変化、(2)地震波解析より求めた断層モデルから計算される延性領域内での応力変化、(3)GPS観測より求まる地表面変動から計算される延性領域内での応力変化を求めた。Q^<-1>値より求めた応力変化は、地震波解析により求められた断層モデルに基づく応力変化(延性領域内)と非常に良く似た傾向を持つことが分かった。一方、地表面変動より求めた延性領域での応力変化は、Q^<-1>値及び断層モデルより求めた応力変化と異なる傾向を示すことが分かった。これは、地表面付近の不均質の影響や、斜面崩壊といった応力変化以外の影響を受けているためと考えられる。このことより、Q^<-1>値をモニタリングすることにより、延性領域といった地下深くの応力変化を捉えることができる可能性があることが分かった。交付申請書では、地震波減衰から地下深くの地殻応力変化を検出することを目的としていた。今年度の研究により、2004年新潟県中越地震と2008年岩手宮城内陸地震の両地震において、地下深くの応力変化を検出することができた。また、日本に稠密に配置されている地震観測網の改善点をも指摘することができ、計画以上に進展したと考えている。本年度の研究成果により、当初目的に掲げた「地震波減衰から地下深くの応力変化を検出する」ということは完遂された。今後、考えられる発展として、より稠密に配置される地震観測網を用いて、時系列変化する応力を地震波減衰変化から推定することである。・数値計算を用いて、地殻中に載荷される応力の変化と地震波の減衰率の関係を解明した。具体的には有限差分法を用いて地殻モデルを作成し、そのモデルに応力を載荷した前後でQ-1値(地震波の減衰率から得られる指標)変化を確認した。この実験により地殻応力が載荷されるに従って、Q-1値も上昇することが分かった。これより、地殻応力の大きさとQ-1値は比例することが分かる。また、主応力方向と地震波の入射波方向が一致したときにQ-1値が最大となり、直交したときにQ-1値が最少になることが分かった。・上記の数値計算より得られた知見を実データに適用した。得られた知見は下記である。1.地殻応力の大きさとQ-1値は比例の関係がある。2.主応力方向の変化に従って、Q-1値は周期的に変化する。このことが、実データに見られるか、2008年岩手・宮城内陸地震の前後の実データを用いて解析した。GPSの観測結果から得られた地震前後のひずみの大きさ変化と地震前後のQ-1値変化に相関性が見えることがわかり、更にこの相関は、数値計算より得られた知見1.と調和的であることがわかった。このことより、実データにおいてもQ-1値変化が地殻応力変化と関係性を持つことが分かった。・一般的に前述のQ-1値変化は地殻中の内部減衰と散乱減衰の変化によって発生する。本研究の数値計算ではQ-1値変化は散乱減衰に起因すると仮定している。そこで、地殻中に内部減衰がある場において、上記のQ-1値変化の確認可能性を検討した。具体的には有限差分法にて内部減衰があるモデル内でのQ-1値変化を確認した。その結果、内部減衰が比較的小さい状態において、上述のQ-1値変化が確認できることが分かった。

この結果は、Q^<-1>値を用いることにより、内陸地震の発生挙動に大きな影響を及ぼす地殻延性領域(深さ15km-40km)での応力変化を検出できる可能性があることを示唆する。上述の数値計算での結果が、実データにおいても成り立つか検証した。具体的には2008年岩手宮城内陸地震、及び2004年新潟県中越地震の前後の応力変化を検証した。(1)Q^<-1>値から求めた応力変化、(2)地震波解析より求めた断層モデルから計算される延性領域内での応力変化、(3)GPS観測より求まる地表面変動から計算される延性領域内での応力変化を求めた。Q^<-1>値より求めた応力変化は、地震波解析により求められた断層モデルに基づく応力変化(延性領域内)と非常に良く似た傾向を持つことが分かった。一方、地表面変動より求めた延性領域での応力変化は、Q^<-1>値及び断層モデルより求めた応力変化と異なる傾向を示すことが分かった。これは、地表面付近の不均質の影響や、斜面崩壊といった応力変化以外の影響を受けているためと考えられる。このことより、Q^<-1>値をモニタリングすることにより、延性領域といった地下深くの応力変化を捉えることができる可能性があることが分かった。今年度は数値実験によりQ値と地殻応力の関係性を解明することに重きを置いていた。この件について、有限差分法を用いて両者の関係性を解明することができた。更にこの知見が実データにも適用可能であることを示唆することができた。交付申請書では、地震波減衰から地下深くの地殻応力変化を検出することを目的としていた。今年度の研究により、2004年新潟県中越地震と2008年岩手宮城内陸地震の両地震において、地下深くの応力変化を検出することができた。また、日本に稠密に配置されている地震観測網の改善点をも指摘することができ、計画以上に進展したと考えている。今後は数値実験で得られた知見を用いて、実データ解析を進める予定である。具体的には日本各地に配置された地震計を用いて記録された地震動から得られたQ値とGPSから得られたひずみ、更に断層変位から求められる理想的なひずみの三種類のデータを用いて、Q値と地殻応力の関係性を精査する予定である。本年度の研究成果により、当初目的に掲げた「地震波減衰から地下深くの応力変化を検出する」ということは完遂された。今後、考えられる発展として、より稠密に配置される地震観測網を用いて、時系列変化する応力を地震波減衰変化から推定することである。
外珠皮の起源と進化を探る分子生物学的研究

心皮,重複受精とともに2珠皮を持った胚珠は被子植物の特徴であり,これらの起源は被子植物の初期進化に強く関与している.心皮や外珠皮に発現しこれらの形態形成に関与する遺伝子としてシロイヌナズナでYABY遺伝子群が知られている.YABBY遺伝子群の多くは植物器官の背腹性を制御に関与していると考えられている.そのなかでも外珠皮に発現する遺伝子としてINO(INNER NO OUTER)が単離され,それを欠くino突然変異体は外珠皮が形成されないことがわかっており,このことからINOは外珠皮の形成に関与すると示唆される.シロイヌナズナでは,倒生胚珠を持ち胚珠に背腹性が見られる,これは外珠皮の非対称な成長によるものであり,このことはシロイヌナズナの外珠皮に背腹性があることを示している.近年の分子系統学研究の結果スイレン科はアンボレラに次ぐ最も原始的な被子植物といわれている.スイレン科では直生胚珠,半倒生胚珠,倒生胚珠がみられる.外珠皮の相同性と進化を明らかにするため,原始的被子植物スイレン科の外珠皮の極性を検討することは有効である.そこでINO遺伝子およびYABBY遺伝子族の相同遺伝子をスイレン科から単離し,INO相同遺伝子の発現解析を行った.その結果ジュンサイからYABBY遺伝子族のFIL, YAB2およびINOの相同遺伝子を単離した.また,コウホネからはFIL,ハゴロモモからはFILとYAB2の相同遺伝子を単離した.また栽培品種の熱帯産スイレン(Nymphaea alba, N. Colorata)からINO相同遺伝子を単離した.in situハイブリダイゼーションによる遺伝子発現解析の結果,INO相同遺伝子は外珠皮の外層(表皮)で発現しており背腹性を示す発現パターンを示した.この結果は外珠皮が背腹性を維持しており,葉の相同器官であるとする仮説を支持する結果と考えられた.心皮,重複受精とともに2珠皮を持った胚珠は被子植物の特徴であり,これらの起源は被子植物の初期進化に強く関与している.心皮や外珠皮に発現しこれらの形態形成に関与する遺伝子としてシロイヌナズナでYABY遺伝子群が知られている.YABBY遺伝子群の多くは植物器官の背腹性を制御に関与していると考えられている.そのなかでも外珠皮に発現する遺伝子としてINO(INNER NO OUTER)が単離され,それを欠くino突然変異体は外珠皮が形成されないことがわかっており,このことからINOは外珠皮の形成に関与すると示唆される.シロイヌナズナでは,倒生胚珠を持ち胚珠に背腹性が見られる,これは外珠皮の非対称な成長によるものであり,このことはシロイヌナズナの外珠皮に背腹性があることを示している.近年の分子系統学研究の結果スイレン科はアンボレラに次ぐ最も原始的な被子植物といわれている.スイレン科では直生胚珠,半倒生胚珠,倒生胚珠がみられる.外珠皮の相同性と進化を明らかにするため,原始的被子植物スイレン科の外珠皮の極性を検討することは有効である.そこでINO遺伝子およびYABBY遺伝子族の相同遺伝子をスイレン科から単離し,INO相同遺伝子の発現解析を行った.その結果ジュンサイからYABBY遺伝子族のFIL, YAB2およびINOの相同遺伝子を単離した.また,コウホネからはFIL,ハゴロモモからはFILとYAB2の相同遺伝子を単離した.また栽培品種の熱帯産スイレン(Nymphaea alba, N. Colorata)からINO相同遺伝子を単離した.in situハイブリダイゼーションによる遺伝子発現解析の結果,INO相同遺伝子は外珠皮の外層(表皮)で発現しており背腹性を示す発現パターンを示した.この結果は外珠皮が背腹性を維持しており,葉の相同器官であるとする仮説を支持する結果と考えられた.裸子植物から大進化によって被子植物が出現したときに現れた被子植物独特の新しい形質は重複受精、心皮、2珠皮(外珠皮)の獲得である。被子植物の起源と初期進化を形態進化の面から解明しようとすると心皮と2珠皮性の出現を明らかにする必要がある。外珠皮に発現する遺伝子としてシロイヌナズナでINO(INNER NO OUTER)遺伝子が単離されている。INOは外珠皮で発現しており、これを欠くino突然変異体では外珠皮が形成されない。このことからINOは外珠皮の形成を制御すると示唆される。本研究で用いるスイレン科植物は古草本類に属する被子植物の中では最も原始的なグループで、直生胚珠(バルクラヤ属)と倒生胚珠(その他のスイレン科)があり、INO遺伝子の相同遺伝子をスイレン科から単離出来ればINO遺伝子の機能を明らかにすることが出来る。本年度は日本で採集出来るコウホネ・オニバス・ヒツジグサ・ジュンサイを用い、INOが属するYABBY遺伝子族の保存的配列YABBY DomainとZinc Finger Domainの配列を基にプライマーを設計しそれらの花のmRNAから遺伝子の単離を試みた。その結果すべての種でYABBY遺伝子族に属する遺伝子の断片を得ることが出来た。しかし、INO相同遺伝子は発現が限定されているため単離しにくく、今まででジュンサイ及び胚珠が多いため試みた熱帯産スイレンからのみINO相同遺伝子を単離することが出来た。

さっそくin situ hybridizationによる発現解析を試みたが熱帯産スイレンでは良い切片が得られ胚珠形成初期に外珠皮形成部位で発現を確認することが出来た。ジュンサイではよい切片を得られていない。バルクラヤ属は13年11月にマレーシアに採集に行ったが採集地が直前に洪水に見舞われており良い植物を得ることが出来なかった。裸子植物から大進化によって被子植物が出現したときに現れた新しい形質は重複受精,心皮・2珠皮(外珠皮)の3つである.被子植物の起源と初期進化を形態進化の面から解明しようとすると心皮と2珠皮性の出現を明らかにする必要がある.外珠皮に発現する遺伝子としてシロイヌナズナでINO (INNER NO OUTER)遺伝子が単離されている.INOは外珠皮で発現し,これを欠くino突然変異体では外珠皮が形成されない.このことからINOは外珠皮の形成に関与すると示唆される.本研究で用いるスイレン科植物は古草本類に属する被子植物の中では最も原始的なグループの一つで,INO遺伝子の相同遺伝子をスイレン科から単離し解析出来ればINO遺伝子の機能と被子植物の初期進化を明らかにすることが出来る.本研究ではINOが属するYABBY遺伝子族の保存的配列を基にプライマーを設計しそれらの花芽のmRNAから遺伝子の単離を試みた.その結果コウホネ・オニバス・ヒツジグサ・ジュンサイおよび栽培品種の熱帯産スイレンからYABBY遺伝子族に属する遺伝子の断片を得ることが出来た.in situハイブリダイゼーション法によるINOの花芽組織内での発現解析を行った.その結果スイレン科において外珠皮の外側(背軸側)に発現しており外珠皮が胚珠を包み込む葉的器官に由来するという学説を支持する結果が得られた.これは国際シンポジウム(Flowers : Diversity Development Evolution,スイス,チューリッヒ大学2002年7月)で発表し,論文を準備中である.
家計の選好パラメータの推定とその規定要因に関する実証研究

本研究では日米のマクロ経済データと日本の地域パネルデータを利用し,消費者の選好パラメータの推定とマクロ経済モデルの前提に関わるリスクシェアリング仮説を検証した.以下の点が新たに明らかとなった.1.異時点間代替の弾力性(IES)を推定する際,従来の研究で用いられた非耐久財と耐久財のホモセティック選好の仮定は,所得効果を無視し代替の弾力性の上方バイアスもたらすため,非耐久財と耐久財の代替効果に起因するIESの下方バイアスを過度に調整することになる.そこで非ホモセティック型CES効用関数を新たに導入し,このバイアスがIES推定値に及ぼす影響を米国のマクロ経済データを用いて検証した結果,(同時点の)代替の弾力性は従来考えられていたよりも小さく,また,従来のIES推定値0.3-0.5に対して,0.2前後のIESが有意に推定されることが分かった.2.日本の93SNAデータを用いて,同じくIESの推定を行った結果,日本の家計のIESもほぼ米国と同様の値を取ることが明らかとなった.また,日本においても非耐久財と耐久財の代替効果に起因するIESの下方バイアスが存在し,加えて,日本においては短期金融市場利子率が適当な資産収益率指標とはいえず,上記の米国データの研究で用いたモデルに生産を明示的に導入し,資本の限界生産性を使用する必要があることも明らかとなった.また,資本の限界生産性の計算には,社会資本の役割を考慮する必要があることも,本研究のより広いクラスのモデルのもとで明らかとなった.3.日本の地域パネルデータを用いて,DRRA選好をもとに完全リスクシェアリング仮説の検証を総消費,食料費,非食料費に関して行った.結果は,(1)必需性の高い食料費でリスクシェアリングの程度が高く,逆に非食料費で低いこと,(2)時間を通じたリスクシェアリング変化を計測した結果,必需性の高い食料費では安定しているが,非食料費は変動が大きいことが明らかとなった.日米のマクロ経済データを利用して異時点間および同時点内の代替の弾力性の推定を行った.具体的には,本研究によって以下の点が新たに明らかとなった.1.日本の68SNAと93SNAデータの両方を使用して,CES型効用関数を仮定して非耐久財と耐久財消費の代替を考慮し,共和分-オイラー方程式アプローチを用いて異時点間代替の弾力性(IES)を推定した結果,これまで米国のデータのみで検出されていたIESの下方バイアスの存在が,日本のデータを用いた場合にも検出されることが明らかとなった.また,IESの値は動学的一般均衡モデルによるシミュレーション分析においてしばしば期待される範囲(約0.5から1)にあることが明らかとなった.2.さらに,非ホモセティック性をモデル化することで第一段階の共和分推定でホモセティック性を検定できるように拡張し,従来のホモセティック型効用関数の仮定がIESの推定値にどのように影響するかを米国のデータをもとに検証した.(1)Ogaki-Reinhartデータを用いた場合,ホモセティック性は統計的に棄却され,IESは0.15前後の値を取ることが分かった.したがって,ホモセティック型効用関数の仮定を問題視する議論がこれまで多くあったが,この結果から耐久財消費を無視することによる下方バイアスの存在は,より一般的なケースでも検出されることが明らかとなった.(2)非耐久財の輸出入データを用いた場合にも,同様にホモセティック性は統計的に棄却されることがわかった。また,IESは約0.3から0.7の値を取り,統計的に有意に0から異なることが明らかとなった.3.1,2の分析において一般化積率法を応用したが,上記の結果は操作変数の選択に大きく依存しないことが分析を通じて明らかとなった.したがって,本研究の範囲に限定すれば弱識別の問題によるパラメータ推定値への影響は深刻ではないという結論が得られる.本研究では日米のマクロ経済データと日本の地域パネルデータを利用し,消費者の選好パラメータの推定とマクロ経済モデルの前提に関わるリスクシェアリング仮説を検証した.以下の点が新たに明らかとなった.1.異時点間代替の弾力性(IES)を推定する際,従来の研究で用いられた非耐久財と耐久財のホモセティック選好の仮定は,所得効果を無視し代替の弾力性の上方バイアスもたらすため,非耐久財と耐久財の代替効果に起因するIESの下方バイアスを過度に調整することになる.そこで非ホモセティック型CES効用関数を新たに導入し,このバイアスがIES推定値に及ぼす影響を米国のマクロ経済データを用いて検証した結果,(同時点の)代替の弾力性は従来考えられていたよりも小さく,また,従来のIES推定値0.3-0.5に対して,0.2前後のIESが有意に推定されることが分かった.2.日本の93SNAデータを用いて,同じくIESの推定を行った結果,日本の家計のIESもほぼ米国と同様の値を取ることが明らかとなった.また,日本においても非耐久財と耐久財の代替効果に起因するIESの下方バイアスが存在し,加えて,日本においては短期金融市場利子率が適当な資産収益率指標とはいえず,上記の米国データの研究で用いたモデルに生産を明示的に導入し,資本の限界生産性を使用する必要があることも明らかとなった.また,資本の限界生産性の計算には,社会資本の役割を考慮する必要があることも,本研究のより広いクラスのモデルのもとで明らかとなった.

3.日本の地域パネルデータを用いて,DRRA選好をもとに完全リスクシェアリング仮説の検証を総消費,食料費,非食料費に関して行った.結果は,(1)必需性の高い食料費でリスクシェアリングの程度が高く,逆に非食料費で低いこと,(2)時間を通じたリスクシェアリング変化を計測した結果,必需性の高い食料費では安定しているが,非食料費は変動が大きいことが明らかとなった.
オートファジー制御による作物の稔性・品質低下の克服

植物の花粉成熟過程において、葯のタペート細胞のプログラム細胞死(PCD)が決定的に重要であり、その不全は不稔を誘導し、農業上も重要な問題となる。タペート細胞内のオートファジー動態の可視化実験系を構築に成功した。タペート細胞死過程において、オートファジーは転写因子により制御されること、またこの過程でタペート細胞内に時期特異的に活性酸素種(ROS)が蓄積すること、ROS蓄積も転写因子によって制御されている可能性が示された。葯で発現するROS生成酵素の欠損変異体の表現型の解析の結果、積極的ROS生成がイネの花粉発達・花粉壁形成に重要であり、タペートPCDやオートファジーの誘導に重要な役割を果たす可能性が示唆された。オートファジー欠損変異体、ROS生成酵素欠損変異体の葯のトランスクリプトーム解析も進めた。ごく低頻度で稔実したオートファジー欠損変異体種子は、白濁し、くず米様の形態を示した。走査・透過電子顕微鏡解析の結果、白濁化の原因は、胚乳周縁部における澱粉粒の微細化であることが判明した。糖・澱粉など代謝産物の比較解析から、澱粉蓄積量が低下する一方、スクロースやグルコース等の可溶性糖は増加していた。また、澱粉の中間分解産物であるマルトースも有意に増加していた。種子のプロテオーム・イムノブロット解析の結果、胚乳の澱粉分解酵素であるα-アミラーゼ酵素群が、コントロールと比べてオートファジー欠損変異体種子では顕著に増加しており、胚乳代謝の異常が確認された。一方、オートファジー欠損変異体では、高温ストレスマーカー遺伝子の発現が上昇しており、高温登熟等、環境ストレスによる白濁種子と類似していることを見出した。種子登熟過程の環境ストレス応答にオートファジーが重要な役割を果たす可能性が考えられた。登熟期の環境ストレスによる種子品質低下におけるオートファジーの役割の検証・解明に関する研究は順調に進めることができた。一方で、2017年度まで同一研究室内で密接に連携しながら共同研究を行っていた研究分担者及び研究協力者が、2018年4月にそれぞれ別々の研究機関に異動したため、研究環境の整備や研究に必要な形質転換体の作成に、予想以上の時間を要すこととなり、その部分の研究がやや遅延した。研究体制は整備されつつあり、近い将来に研究目標を達成できると期待される。出穂・開花期のストレスによるタペート細胞不全・稔性低下におけるオートファジーの役割の検証、新規オートファジー活性化技術の開発については、実験系の構築に時間を要したが、花粉成熟期、種子登熟期におけるオートファジーの役割の解明に基づいて、オートファジー制御による稔性・品質低下の克服への指針を得ることができると期待される。ROS生成がタペートPCD制御の鍵転写因子EAT1により制御される可能性を検証した。2種のROS検出プローブを用いた解析により、葯発達ステージ9-11におけるROSの一種であるスーパーオキシドアニオンラジカルの蓄積を解析した。一方、オートファジー可視化マーカータンパク質をタペート細胞特異的に発現させた形質転換イネを利用し、ステージ10付近におけるオートファジー誘導を観察した。葯特異的なROS生成酵素の変異体を用いて、オートファジー誘導レベルを野生型と比較解析を進めることで、タペート細胞内のROS生成およびオートファジー誘導の関連性の検証を進めた。オートファジー欠損変異体の種子の澱粉粒・プロテインボディの形態・澱粉や糖等の代謝産物を解析した。遺伝学的解析により、胚乳内と親側のどちらのオートファジーが種子の登熟不全に関与するのかの解析を進めた。種子及び登熟過程各期の胚乳のプロテオーム解析、トランスクリプトーム解析、α-アミラーゼ抗体を用いたウエスタンブロット、活性評価を行い、澱粉の合成・分解系等の代謝関連酵素群のタンパク質・遺伝子発現を網羅的に比較解析した。オートファジー欠損変異体において、胚乳発達過程における胚乳・上位葉における糖・澱粉代謝プロファイル、可溶性糖・澱粉含量の定量解析、登熟種子澱粉のアミロース・アミロペクチンの鎖長分析を進めた。新規オートファジー活性化技術の開発を目指して、オートファジー活性制御候補遺伝子の発現抑制系統を作成した。ケミカルスクリーニングにより植物で有効なオートファジー活性化剤の探索を試みた。登熟期の環境ストレスによる種子品質低下におけるオートファジーの役割の検証・解明に関する研究は順調に進展している。出穂・開花期のストレスによるタペート細胞不全・稔性低下におけるオートファジーの役割の検証、新規オートファジー活性化技術の開発については、実験系の構築に時間を要したが、次年度の本格的実験の準備を進めた。

葯で発現するROS生成酵素の欠損変異体の表現型の解析の結果、積極的ROS生成がイネの花粉発達・花粉壁形成に重要であり、タペートPCDやオートファジーの誘導に重要な役割を果たす可能性が示唆された。オートファジー欠損変異体、ROS生成酵素欠損変異体の葯のトランスクリプトーム解析も進めた。ごく低頻度で稔実したオートファジー欠損変異体種子は、白濁し、くず米様の形態を示した。走査・透過電子顕微鏡解析の結果、白濁化の原因は、胚乳周縁部における澱粉粒の微細化であることが判明した。糖・澱粉など代謝産物の比較解析から、澱粉蓄積量が低下する一方、スクロースやグルコース等の可溶性糖は増加していた。また、澱粉の中間分解産物であるマルトースも有意に増加していた。種子のプロテオーム・イムノブロット解析の結果、胚乳の澱粉分解酵素であるα-アミラーゼ酵素群が、コントロールと比べてオートファジー欠損変異体種子では顕著に増加しており、胚乳代謝の異常が確認された。一方、オートファジー欠損変異体では、高温ストレスマーカー遺伝子の発現が上昇しており、高温登熟等、環境ストレスによる白濁種子と類似していることを見出した。種子登熟過程の環境ストレス応答にオートファジーが重要な役割を果たす可能性が考えられた。登熟期の環境ストレスによる種子品質低下におけるオートファジーの役割の検証・解明に関する研究は順調に進めることができた。一方で、2017年度まで同一研究室内で密接に連携しながら共同研究を行っていた研究分担者及び研究協力者が、2018年4月にそれぞれ別々の研究機関に異動したため、研究環境の整備や研究に必要な形質転換体の作成に、予想以上の時間を要すこととなり、その部分の研究がやや遅延した。研究体制は整備されつつあり、近い将来に研究目標を達成できると期待される。葯特異的なROS生成酵素の変異体を用いて、オートファジー誘導レベルを野生型と比較解析を進めることで、タペート細胞内のROS生成およびオートファジー誘導の関連性の検証を進める。転写ネットワークによるオートファジー制御機構の理解を目指して、トランスクリプトーム解析を進める。新規オートファジー活性化技術の開発を進め、それを利用して稔性・種子品質低下の克服に向けた取り組みを進める。出穂・開花期のストレスによるタペート細胞不全・稔性低下におけるオートファジーの役割の検証、新規オートファジー活性化技術の開発については、実験系の構築に時間を要したが、花粉成熟期、種子登熟期におけるオートファジーの役割の解明に基づいて、オートファジー制御による稔性・品質低下の克服への指針を得ることができると期待される。出穂・開花期の植物に環境ストレスを与える実験系、新規オートファジー活性化技術の開発について、実験系の構築に予想以上の時間がかかったため、次年度に集中的に実験を行う予定である。2017年度まで同一研究室内で密接に連携しながら共同研究を行っていた研究分担者及び研究協力者が、2018年4月にそれぞれ別々の研究機関に異動したため、研究環境の整備や研究に必要な形質転換体の作成に、予想以上の時間を要すこととなり、研究が遅延した。研究期間を延長し、2019年度に追加実験を行うことにより研究を完了できる見込であり、その段階で、研究成果を学会や論文で発表することを計画しているため。
3テスラMRIによる関節リウマチの関節軟骨病態解析

3テスラMRIによる膝関節の関節軟骨の撮像法,解析法について検討した。膝関節における関節軟骨のT2値は,形態的に異常を認めない場合でも,部位で異なることが明らかになった。また,無症状例における軟骨損傷の頻度は膝内側において頻度が高く,T2値も上昇を認めた。関節リウマチにおける膝関節の軟骨評価においてはこのような部位による違いを考慮する必要があり,部位毎のT2値の違いを反映したT2 ratioは部位別の軟骨評価に有用と考えられた。本研究の目的は関節リウマチにおける関節軟骨の病態を3テスラMRIで解析し,関節軟骨の早期変化,滑膜炎,骨変化との関係を明らかにするとともに,早期RAを対象にした前向き研究を通して,予後との関連を探ることである。今年度は関節軟骨および軟骨下骨の評価に最適な3テスラMRIの撮像法および評価法を確立し,さらに各年齢における正常コントロール像を得るため,健常膝の3テスラMRI撮像を行った。膝関節専用の8チャンネルコイルを用い,次の4シリーズの撮像を行った。1)3D-FIESTA-C(撮像時間約18分):関節軟骨と軟骨下骨の構造を同時に評価するための高解像度画像,2)T2-map,脂肪抑制併用SPGR(各撮像時間約8分):関節軟骨の形態および早期変性の評価,3)STIR(撮像時間約5分):骨髄および滑膜炎の評価。ボランティア32名(全て女性,年齢5684歳,平均56歳),32膝関節について上記4シリーズの撮像を行った。約50分の検査時間となるが,全て検査が完遂できた。これらの画像データを用いて,骨梁構造解析,T2mapの作成,軟骨厚の測定,骨髄変化の有無を評価した。3D-FIESTA-Cによる高分解能画像は軟骨下骨の骨梁の微細構造を捉えることが可能で,骨梁構造の解析に適している。3テスラMRIは関節軟骨と骨梁構造を定量的に同時に解析可能であり,軟骨下骨の骨梁構造と関節軟骨障害の関連把握に有用性が高いと考えられた。来年度以降は関節リウマチ症例も加えて解析を行う。また,関節軟骨の質的評価のひとつとしてNa-MRスペクトロスコピーの応用を検討しており,Na-MRスペクトロスコピーの基礎的検討も加える予定である。目的:膝関節MRIの関節軟骨T2値評価における健常者の基本データを収集する。方法:55例のボランティア症例について,膝関節の3T MRIを行い,読影者間および読影者内における再現性および関節の部位別のT2値の測定とそれに基づくT2-map作成を行った。使用装置はGE社製3.0テスラMR装置と膝関節専用の8チャンネルコイルを用いた。ボランティアはX線所見から軽度の変形性関節症がある群(mild OA group,15例,平均年齢46.9歳)とない群(healthy group,40例,平均年齢65.2歳)に分けた。大腿骨内側顆,外側顆の中心を通る矢状断面を選択し,T2 mapを作成した。大腿骨内顆下面と後面,大腿骨外顆の下面と後面,脛骨上面の計5カ所において,関節軟骨の全体を囲むROIを設定し,T2値の測定を行った。3人の読影者間でそれぞれ2回のROIの設定を行い,再現性(coefficient of variations,CV)を測定した。さらに部位別のT2値,OAの有無,年齢,症状(WORMAC score)との関連を検討した。結果:mild OA groupとhealthy groupとの比較では,いずれの部位でも関節軟骨のT2値に有意差はなかった。年齢,症状との間にも相関はなかった。大腿骨内側顆,外側顆後面の関節軟骨は他の部位よりもT2値が高かった。これらの部位は荷重がかからないために,荷重が加わる下面の軟骨に比べて関節軟骨の水分が高く,T2値の上昇をきたす原因となっていると推測される。読影者間のばらつきは3.49,8%,読影者内のばらつきは4.214.3%で,特に脛骨側の関節軟骨において,ばらつきが大きい傾向があった。結論:健常ボランティアにおいて,単純X線写真上の軽度のOA所見の有無は関節軟骨のT2値に影響しないことが示された。これは関節リウマチ患者における関節軟骨のT2値測定における基本データとして重要である。ただし,読影者間および読影者内でのばらつきが大きく,測定の精度を高める工夫が必要と考えられた。目的:膝関節MRIにおける関節軟骨のT2 mapの作成を行い,部位および軟骨損傷の程度とT2値の相関を検討する。方法:無症状のボランティア症例84例(84膝)について,膝関節の3TMRIを行った。軟骨損傷の程度は1mmスライス厚の3D-FIESTAを用いて,2名の読影者がgrade0-4に分類した。

T2mapについては,大腿骨内顆および外顆の中心を通過する矢状断面において,大腿骨内顆下面(IMF)と後面(PMF)大腿骨外顆の下面(ILF)と後面(PLF)内外側の脛骨高原(MTP,LTP)の6カ所について,関節軟骨全体を囲むROIを設定し,T2値の測定を行った。結果:軟骨損傷は膝内側で頻度が高く,IMFで最も高く(grade2以上が59.5%),次いでPMF (grade2以上が78.7%),MTP(grade2以上が29.7%)に認められた。Grade0のグループ22例(132部位)におけるT2値は,内側および外側コンパートメントともに大腿骨後面(PMF,PLF)のT2値が有意に高かった。このような部位によるT2違いを反映させるため,grade0における部位毎のT2値を基準にしたT2 ratio=(部位毎のT2値-部位毎の正常群T2値/部位毎の正常群T2値)×100を算出した。このT2 ratioは部位別の軟骨損傷のgradeとの間に有意な相関を示した(p<0.01)。結論:無症状の膝関節における関節軟骨のT2値は,形態的に異常を認めない場合でも,部位で異なることが明らかになった。また,軟骨損傷の頻度は膝内側において頻度が高く,T2値も上昇を認めた。膝関節の軟骨評価においてはこのような部位による違いを考慮する必要があり,部位におけるT2値の違いを反映したT2 ratioは部位別の軟骨評価に有用と考えられた。
構造用固体材料の高速脆性・高速延性の研究

2.以上の装置を用いて、純金属、合金、複合材料、高分子、セラミックスの5つの動時の固体について、10^3/S域より10^<-3>/S(準静的、普通の材料試験の歪速度)域に亘って、引張り破断までの応力、歪、吸収エネルギー等全挙動が解明され、全く未知の歪速度10^3/S引張り(通常の材料試験の100万倍の歪速度)での固体の変形/破壊の世界が解明された。詳細は成果報告書に記載の39偏の報告に示されている。3.固体の高速変形力学の基礎面及び先進工学上の耐衝撃構造設計に関する実用面の両面にわたり、有力なデータが、純金属、合金、複合材料、ポリマー、セラミックスの5分野にわたり得られた。4.今後衝撃負荷をうける構造の設計に当っては、10^3/S域での力学挙動をふまえる事なしには語れない。見易い一例として、クライマーの安全確保にはナイロン・ザイルの高速脆性抜きでは語れないように。1.既に開発したε=【10^3】/sec域の高速引張り測定装置のεより1桁上げたε=【10^4】/sec域の高速引張り負荷装置を、著者の開発したOne bar methodにもとづいて、設計,製作を行った。2.体Fe(c=3ppm,N=3ppm)の高速脆性は極めて激しいが、この微視的機構は低εでは最終破断まで粒界破壊が起らないのに対し、高ε(【!=】【10^3】/sec)では、破壊が粒界破壊でおこる事に基づく事を明かにした。4.FCCのAl-1.0SiとAl-1.52Cuとについて、ε=【10^3】/sec域の高速引張りを行い、何れも延性破壊を示すが、Al-Siでは高速で伸びが僅かに減り、一方Al-Cuでは高速で伸びが僅かに増すことを見出した。5.構造用炭素鋼3種:S15C,S35C,S55Cの環状切欠付丸棒試片の高速引張りを行い、高速引張り(【ε! ́】=【10^3】/sec)においても塑性拘束係数が2.42.8の値を示す事を見出した。6.エンジニヤリングプラスチックス3種(ポリエーテルエーテルケトン,ナイロン12,エポキシ樹脂)と粒子分散複合材料アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂の【ε! ́】=【10^3】/sec台の高速引張り応力一歪縮図を破断まで精密に測定し、前3者では高速脆性と吸収エネルギEabの低化を示すのに対し、ABSでは【ε! ́】増大に対してEabの増大を示し、耐衝撃性の点で、前3者と全く異なる優れた挙動を示す事を明かにし、高歪速度域研究の重要性を如実に示した。1.歪速応ε=10^4/s台の新しい高速引張方式の研究を行い,達成の為の装置各部を建設,予備実験を行い,更に10^5/s台を得る為の研究を進めている.2.軟鋼のS15CS55Cの範囲でのε=10^3/s域の高速引張りの一連の測定を行い,歪速応によるCの効果の変化を明かにした.3.オーステナイト系ステンレス鋼のε=10^3/s域の高速引張りの一連の測定を行い,歪速応によるNiの効果の変化を明かにした.4.OFHC鋼の10^3/s域の高速引張りの研究を行い,10^3/s域で流動応力が10^<-3>10^<-1>/s域の延長後より著しく増大する事実を見出し,塑性変形の機構に変化の有ると思われる事を示した. 2の点は従来,圧縮型のスプリツト・ホプキンソン棒法で行われていた為,棒とコイン状の試片との摩擦が存在するので,上述の増大を摩擦に帰するか否かで世界的に大きい論争となっていた問題に,摩擦の存在しない引張型の実験で,増大を証明したもので,10^3/s域で熱活性型の抵抗より活性抵抗に脆るとする考えに有利な証據を提供するものである.5.エポキシ樹脂,ポリカーボネート,ABSーGF複合材料の10^3/s域の高速引張り力学物性の研究を行い,前二者で高速脆性が,ABSーGFで高速延性が発現することを明かにした.

6.高速固体力学物性測定のため用いられる弾性棒法の渚型式を比較検討し応力状の棒中伝播による減衰,分散を最小にするため,とるべき方向を実測にもとづいて明かにした.1)OFHC銅の10^3/s域までの高速引張りを行い、流動応力ーΣ関係を求めた。10^3/s域で準静的域での流動応力のlogΣte例関係よりも上昇を始める事を確認した。世界的に見て従来圧縮のデータしかなく、logΣ比例より上昇するとの説とっての上昇なるものは、圧縮試片と入力棒、出力棒端面間の摩擦にもとづくもので上昇の実体はないとする説とが対立していたのに対し、摩擦介入のない引張りにより最終的結論を与えたものである。従って変形材構は粘性型に移るとの説い有利となる。2)9種のポリマー固体の10^3/s域での高速引張りで破断までの完全な応力ー歪関係を得、以下の知見を得た。i)結晶性、非晶性を問わずガラス繊維強化に外は高速脆性を示す。ii)ABS/GFでは、短ガラス面催強化であるが、1981年に河田の発見して長維強化のGFRPでの高速延性と同ずるに、高速延性を示す。iii)PETの高速脆性は極端である。これは分子鎖中のべンゼン環が急速な分子鎖の回転に障害となり生ずるものと解される。iv)ナイロン12で高速脆性も著しい。登山者の安全確保上、ナイロンザイルの評価に当っては、この高速脆性を考慮しておかなくてはならない。v)ポリカーボネートの高速での吸収エネルギー上昇は特異で、注目すべき、よい性質である。3)Bar型動的荷重測定系における応力パルスの減衰と分散の挙動が解明され、最適の実験条件を解明した。4)諸種の高速変形力学特性測定系における動的応答の特性を一次元弾性状伝播理論にもとづいて計算する手法を確立し、諸種の実例につき適否を解明した。
頑健な繊維補強セメント系複合材料の実用化のための施工から構造性能までの統合評価

多軸応力履歴に頑健な繊維・骨材混合セメント系複合材料の多方向配筋時の施工性能と力学特性・定着性能を体系化することを目的に,材料レベルと構造レベルでの実験を行った。通常および粗骨材と鋼繊維入りの場合について主応力軸回転下を簡易的に再現した試験を行い,通常のPVA-ECCで見られるせん断耐力の低下が粗骨材の混入により抑制されることを確認した。また構造試験では,画像解析結果として,複数ひび割れを出力したコンター図から粗骨材により破壊時のせん断ひずみが小さくなること,また局所ひび割れを計算した結果からひび割れ面での「ずれ」挙動が粗骨材や鋼繊維によって抑制されることなどを明らかにした。既往の研究代表者の研究において、HPFRCCの一種であるECCが、引張変形後のせん断性能が低いことが確認され、粗骨材もしくは鋼繊維を混入することで、せん断性能が向上することが分かっている。しかし試験数や計測精度が十分でなかったため、本研究では新たな計測手法として画像解析システムを導入し、昨年に引き続き構造レベルでの多軸応力下でのせん断特性向上に取り組んだ。材料は、通常のECCと、ECCに粗骨材を体積比15%加えたもの、ECCに鋼繊維を体積比1.5%加えたもの、普通コンクリート、の4種類を用いて実験を用いた。各材料の流動性についても確認した。載荷方法は、初期損傷を与えずにせん断破壊させる梁、初期損傷を少量入れた後せん断破壊させる梁、初期損傷を破壊寸前まで入れた後せん断破壊させる梁、初期損傷を破壊寸前まで入れた後他の3シリーズよりせまいスパンでせん断破壊させる梁、の4シリーズ用意し、それぞれの耐力やひび割れ部分での挙動を観察した。初期損傷なしの純粋なせん断耐力は、通常のECCと比較して、粗骨材混入により低下し、鋼繊維混入により上昇した。その他の初期損傷ありの載荷シリーズについても、鋼繊維を混入したECCは他の材料に比べ最大の耐力を示しており、鋼繊維のせん断抵抗性を確認できた。次に、初期損傷なしの耐力を基準に正規化して比較を行った。結果、ECCは初期損傷を導入すると初期損傷のレベルに関わらず耐力が大きく低下し、鋼繊維を混入したECCは初期損傷のレベルを大きくするにつて耐力の低下率も上がっていった。しかし粗骨材を混入したECCは耐力が低下せず、初期損傷部分での粗骨材の抵抗を確認できた。また、多方向配筋時における定着性能については、数値解析システムの整備を進め、鉄筋節形状もモデル化する大規模解析に対応するものへと拡張を進めた。鋼繊維を混入したHPFRCC(ひずみ硬化型セメント複合材料)は総繊維量が多く施工性能やコスト面に問題があること,また粗骨材を混入したHPFRCCはひび割れ分散性能が低下してしまうなどの課題があり,それらの弱点を克服すべく,HPFRCCに元々含まれている合成繊維を鋼繊維で置換する事で総繊維量を一定とした材料と,粗骨材混入によるひび割れ分散性低下を鋼繊維で補うよう設計された鋼繊維および粗骨材入りHPFRCCについて,主応力軸回転下のせん断性能を材料試験によって検証した。また,鋼繊維を混入した粗骨材入りの一部の材料について構造試験においても主応力軸回転下のせん断性能の検証を行い,同時に改良を加えた画像解析手法を実施して面的ひずみ分布と局所のひび割れ挙動の考察を行った。合成繊維と鋼繊維の合計繊維量を固定した材料では,これまでの知見から鋼繊維の増加によってひび割れ分散性が向上することが予想されたが,結果としてはひび割れ分散性の低下が確認され,この結果に対する考察を加えた。一方,主応力軸回転下でのせん断性能を見ると,鋼繊維が多い材料の方が損傷による剛性や耐力の低下が抑制され,より良いせん断性能を示すことが確認された。また鋼繊維を混入した粗骨材入りHPFRCCでは,適量の合成繊維および鋼繊維量であれば粗骨材が存在することによるひび割れ分散性の低下が抑制されたが,合成繊維量を減らし,鋼繊維量をより増やした材料では,ひび割れ分散性能の低下が確認された。一方,主応力軸回転下のせん断性能については,粗骨材が存在することによる高いひび割れ方向制御性能が見られた。これらの結果から,粗骨材により効果的にせん断性能を向上させつつ,鋼繊維によってひび割れ分散性を保持できる可能性を示した。多方向配筋時における定着性能については,数値解析システムの整備を進め大規模解析に対応するものへと拡張が概ね整った。繊維補強コンクリートを実構造物に適用する際には材料特性とともに,鉄筋との付着特性が重要となる。特に,多方向に鉄筋が配筋された状況での定着性能は,横方向筋の拘束効果で耐力が増加がることが普通コンクリートを用いた場合には知られている。ここでは,HPFRCC(ひずみ効果型セメント複合材料)に埋め込まれた鉄筋の定着性能を,横方向筋の拘束に着目して検証した。

実験では,横方向筋がある場合と無い場合の鉄筋の引抜きを行い,その耐力は横方向筋のある場合に増加したが,増加率は普通コンクリートに比べ小さかった。これは横方向筋が無い場合でも,繊維補強コンクリートの架橋効果によりひび割れ開口を抑制しており横方向筋と同じ効果があり,これに横方向筋を付加しても,ひび割れ幅も小さいために,定着性能の増加は限定的であるためである。ここから,現在の普通コンクリートの設計で見込まれている定着耐力の増加分より,繊維補強コンクリートを用いた場合には,横方向筋の効果を小さく見積もる必要があることを明らかにした。繊維補強コンクリートは損傷を受けた鉄筋コンクリートの補修補強に用いられるが,適切な補修のためには,損傷後の残存性能の評価が重要である。ひび割れとその周辺に位置する鉄筋がその評価には重要であり,数値解析による再現を行った。数値解析には,離散解析手法である剛体ばねモデル(RBSM)を用い,鉄筋の節形状までモデル化した三次元の微細構造解析を行った。定着耐力を検証する引抜き鉄筋に沿ったひび割れを曲げ載荷により導入し,解析の途中で境界条件を変更して,引抜き試験を行った。損傷の有無により,鉄筋の定着耐力は減少することを実験と同様に再現することができた。また,その際の横方向筋の有無の影響も検証し,損傷時の多方向鉄筋配置の効果を,ひび割れの進展から示した。またRCの補修補強について連続繊維シートによる効果も合わせて検討した。26年度が最終年度であるため、記入しない。工学26年度が最終年度であるため、記入しない。実験及び数値解析を進め、本研究の着眼点である頑健材料の開発についても粗骨材の構造性能への影響を明らかにするなど成果がでている。流動性の体系化には至っていないが、実験では常に値を確認しつつ進めているのでデータを蓄積できていると考えている。頑健材料の開発を,その力学挙動の材料レベルでの検証と構造特性の確認の両面から進めており,研究の実施速度は順調である。当初期待していた頑健性が今年度の実験からは得られていないが,実験を通して複合材料の力学相互作用の理解は深まっており,全体としてはおおむね順調に進展している。当初の研究計画書に沿い進める予定である。当初の研究計画通りに進める予定である。