hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語の音韻体系を意識させる理論的・自律的発音学習の効果実証研究

5年計画のうちの2年目にあたる平成30年度は、モデルとなる英語発音をアメリカ英語だけでなくイギリス英語・シンガポール英語など様々な変種にも広げていく作業に着手した。以下、「交付申請書」に示した3つの項目について、研究実績の概要を示す。【音素カウンターの充実】(1)平成29年度の実施状況報告書「今後の研究の推進方策」でも述べた通り、英音の発音表記の実態を新たに探るためUniversity College London (UCL)で開催された音声学セミナーに参加し、イギリス英語発音についての知識を深めた。(2)報告者が発音担当として執筆に携わった英和辞典『Wisdom』の出版に合わせ、単語の英米発音の表記を網羅したデータベースを完成させた。【指導実践】(1)平成29年度バージョンアップにより可能となった音素の発音の仕方を示した動画を確認することで、英語発音のさらなる自主学習を促した。(2)平成29年に導入した2画面構成の音素カウンターにより学習者が自分自身の発音を修正できるようになった。(3)学習者への聞き取り調査の結果、内容語のみに強勢記号を表示する機能が発音練習の大きな手助けになっていることが明らかとなった。【効果の検証・研究成果の報告】音素カウンターを用いた授業実践や、その効果を検証する研究結果について、国内のみならずシンガポールNational Institute of Educationでも報告を行った。引き続き、口頭発表・論文執筆を行い、研究成果を随時報告する。平成29年度の実施状況報告書で報告した通り、初年度の研究が予想以上にスムーズに進んだため、30年度の計画分まで29年度中にすでに着手していた。そのため生まれた余力で、以下のシステム構築に着手した。【音素カウンターの充実】モデル音声となる英語発音のバラエティを増やすため「Sounds of Englishes」というサイトを立ち上げた。現在、学習者が様々な国籍の話者による英語発音をウェブ上で聞き比べられるシステムを構築中である。【指導実践】現状の音素カウンターの音声入力では、iOSの音声認識機能を用いる必要があるため、PCでも同様の音声認識ができるよう「Speech Saver」というサイトを構築中である。交付申請書の時点で「平成31年度の研究実施計画」として計画していた項目のうち半分以上はすでに平成30年度時点で実施済みである。そこで、学習者がより現実に近いモデル音声を選択した上で、英語の音韻体系を意識しながら自律的に発音学習に取り組めるよう、当初は計画していなかった「Sounds of Englishes」と「Speech Saver」のシステムを「音素カウンター」とリンクさせることを予算が許す範囲で試みる。初年度である平成29年度は「音素カウンター」の機能を充実させること及び理論的な発音指導の有無が「発音・流暢さ」に影響を及ぼすかを探るための予備調査に重点を置いた。以下「研究実施計画」に示した3つの項目について、研究実績の概要を示す。【音素カウンターの充実】音素カウンターver.02及び03のバージョンアップにより、(1)音素比率の出力画面上に示される発音記号をクリックすると本文中のどの部分にその音素が含まれていたかを表示する機能、及び、該当の発音記号が示す音素の発音の仕方を示したサイトへジャンプする仕組み、(2)入力された英文の内容語の第一強勢部分のみに強勢記号を付す機能、(3)入力された英文のとなりあった単語の語末と語頭の発音記号を自動的に確認し、連結・脱落・同化の可能性がある部分を記号で表示する機能を、それぞれ構築、一般公開した。【指導実践】(1)任意の英文テキスト中出現頻度が高い音素に注目し、英語の基本的な音韻体系について指導を行った。(2)報告者が担当する英語授業において、受講生が発音記号を見れば任意の英文テキストを発音できるよう指導し、発音記号テストを実施したところ平均点95点という高得点が得られた。【効果の検証】英語の音韻体系について理論的な指導を行わなかった大学2年次生以上と指導を行った1年次生の間で「発音・流暢さ」得点に有意な差があるかを統計的に分析するため、Versant Speaking testを夏と冬に実施した。また、このSpeaking testの信頼性を探るため、Versant Speaking testを開発しているPearson社による別の新テストを実施している他大学の動向を探り、共同研究の結果をチェンマイで開催された38th Thailand TESOLにおいて研究発表した。【音素カウンターの充実】当初計画していた上記(1)-(3)に加え、音素カウンターを2画面構成とし、一方の画面には意図した英文テキストを入力、他方の画面では音声認識アプリによって認識された英文を出力させることにより、それぞれの英文テキストに含まれる音素数を比較するシステムを構築した。今後さらに、音声認識アプリの精度によって認識結果にバラつきが生じることを解決する方策を練る予定である。【指導実践】当初は報告者が担当する授業の受講生のみを対象に実践を行う予定であったが、「映像メディア英語教育学会(ATEM)」や、申請者が勤務する大学を卒業し薬剤師として活躍する社会人が主催する講演会で招待講演を行うことにより、ESP (English for Specific Purposes)版の音素カウンターを構築するという着想に至った。平成29年度の研究が当初の計画以上に進展している分、予算が許す限りESP版のためのデータベース構築にも着手する予定である。【効果の検証】当初の計画では効果の検証のための協力者を1-4年次生延べ120名と見込んでいたが、予想を超える228名からの協力を得ることができた。

その結果、報告者が勤務する大学では3年次の前期に全員が海外の教育機関へセメスター留学をすることが義務づけられているため、3年次以降の学生の「発音・流暢さ」の伸びは「音素カウンター」を用いた授業実践による効果と関連付け難いことが明らかとなった。今後は1,2年次生から幅広く協力者を募り、2年間のスコアの変動を追うことにより効果の検証を続けることとした。【研究成果の報告】研究成果について随時学会発表を行った。また、執筆した学術論文3本については、現在査読結果待ちである。5年計画のうちの2年目にあたる平成30年度は、モデルとなる英語発音をアメリカ英語だけでなくイギリス英語・シンガポール英語など様々な変種にも広げていく作業に着手した。以下、「交付申請書」に示した3つの項目について、研究実績の概要を示す。【音素カウンターの充実】(1)平成29年度の実施状況報告書「今後の研究の推進方策」でも述べた通り、英音の発音表記の実態を新たに探るためUniversity College London (UCL)で開催された音声学セミナーに参加し、イギリス英語発音についての知識を深めた。(2)報告者が発音担当として執筆に携わった英和辞典『Wisdom』の出版に合わせ、単語の英米発音の表記を網羅したデータベースを完成させた。【指導実践】(1)平成29年度バージョンアップにより可能となった音素の発音の仕方を示した動画を確認することで、英語発音のさらなる自主学習を促した。(2)平成29年に導入した2画面構成の音素カウンターにより学習者が自分自身の発音を修正できるようになった。(3)学習者への聞き取り調査の結果、内容語のみに強勢記号を表示する機能が発音練習の大きな手助けになっていることが明らかとなった。【効果の検証・研究成果の報告】音素カウンターを用いた授業実践や、その効果を検証する研究結果について、国内のみならずシンガポールNational Institute of Educationでも報告を行った。引き続き、口頭発表・論文執筆を行い、研究成果を随時報告する。平成29年度の実施状況報告書で報告した通り、初年度の研究が予想以上にスムーズに進んだため、30年度の計画分まで29年度中にすでに着手していた。そのため生まれた余力で、以下のシステム構築に着手した。【音素カウンターの充実】モデル音声となる英語発音のバラエティを増やすため「Sounds of Englishes」というサイトを立ち上げた。現在、学習者が様々な国籍の話者による英語発音をウェブ上で聞き比べられるシステムを構築中である。【指導実践】現状の音素カウンターの音声入力では、iOSの音声認識機能を用いる必要があるため、PCでも同様の音声認識ができるよう「Speech Saver」というサイトを構築中である。以下に、平成30年度の研究実施計画を3つに分けて示す。【音素カウンターの充実】
ガスエンジンヒートポンプによる施設環境制御法

本研究の研究実施計画は、(1)ガスエンジンヒートポンプのハウス内への設置、(2)ヒートポンプによるハウス内植物環境の改善装置の試作、(3)ガスエンジンヒートポンプのハウス冷暖房機器としての経済性の検討、であった。佐賀大学農学部圃場内に間口6m、奥行き15mのパイプハウスを作り、そのハウス内の北川妻部にマエカワヤマハのガスエンジンヒートポンプ(YGC-351WP(6500Kcal、LPガス仕様))を設置した。これと同等のハウスにネポンの石油加温機(HK・80SI(15000Kcal,灯油仕様))を設置し対照区として供試した。ガスエンジンヒートポンプのハウス内への設置理由はエンジン排気、排熱の有効利用を考慮した為である。ヒートポンプの暖房効率は凝縮機及び蒸発器側双方の吸排気温及び風量を計測してそのデータより算出した、運転時間はその吸排気温の変化を記録紙から読みとり、それに対応する時間軸から求めた。ガスエンジンヒートポンプの暖房効率は1.37となり、予想より低い値であった。温風暖房機の効率を0.8としても、効率からみるとガスエンジンヒートポンプが勝っているが、経済的見地から云えば、1°Cあたりの経費がガスエンジンヒートポンプで81.5円、石油加温機で31.7円となりガスエンジンヒートポンプの運転経費が2.57倍も大きいことが判明した。ガスエンジンの排気をトマト栽培中のハウスに導入した場合、若干の暖房効率の増大につながるが、排気中に含まれるNo_xなどCO_2以外のガスの影響がみられた。植物へのエンジン排気の利用は有害ガスの除去装置の開発が必要であることが判明した。さらに、ガスエンジンヒートポンプの暖房効率増大のためには吸熱側にエンジン廃熱(排気熱)を導入することが効果的であることが判明した。継続した研究が必要である。
対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象の総括

平成27年度は研究成果とりまとめにあたり、主に次の二点を行った。第一に、領域活動によるこれまでの研究成果を事後評価報告書にまとめ上げ、文科省でのヒアリングを経て事後評価を受けた。結果は評価A+をいただいた。総合所見において、「本研究領域は世界をリードする多くの研究成果を生み出し、当該学問分野における我が国の国際的優位性の確保と、その向上に大きく貢献した。また、積極的にアウトリーチ活動が実施されたことは、物性物理学における新しい概念の普及という点で高く評価できる。本研究領域の活動によって、多くの若手研究者が育成されたと認められる。」との評価をいただいた。報告書作成に際しては、領域メンバーからの成果情報を収集・集積して、発表論文、招待講演、受賞などに含まれる研究成果内容の分析を加えたうえで、今後の展望も含めた。また、新学術プロジェクトならではの、異なる専門分野研究者間の連携による研究成果・論文成果、5回開催(そのうち2回は国際会議として開催)した領域研究会の成果、17回開催した「集中連携研究会」の成果、若手育成のための若手国際会議や若手相互滞在プログラムの成果、市民講座や出前講義の成果の分析も行った。第二に、本領域の研究活動から生み出されたトポロジカル量子現象に関する新学術領域をさらに発展させるための活動を行った。まず、引き続き領域のHPと事務局を維持し、研究成果情報の収集と公開に務めるとともに、トポロジカル量子現象の研究に関わる研究者に対しての情報ソース・フォーラムとしての機能も果たし続けた。幸い、後継新学術領域プロジェクト「トポロジーが紡ぐトポロジカル物質科学のフロンティア」が採択されたので、さらに飛躍的な発展を生むために必要な引き継ぎ活動を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。対称性の破れた量子凝縮系でしばしば発現する、トポロジカルに特徴付けられる量子現象を分野横断的に研究することで、「トポロジカル量子現象」としての普遍概念の創出と新たな学術領域の形成に貢献した。超伝導体・絶縁体だけでなく、超流動体・冷却原子系も含めた世界的にも例を見ない分野横断・融合プロジェクトを、我が国が世界に先駆けて推進した。これら既存の専門分野を超えての、研究者間での活発な研究交流と概念クロスオーバーを加速するため、「総括班」は領域国際会議、集中連携研究会、若手国際会議、若手相互滞在プログラムなど様々な取組を組織的に行った。本年度は、領域推進のための制度の開設・整備と、領域目的に向けた共通認識を深める点を重視した。(1)「総括班会議」:9月(大阪市大)と12月(京都大)に開催し、研究遂行方針や運営方針について協議した。9月は分担者や連携研究者も含めた研究会と合同で行い、12月は領域アドバイザーにも参加いただいた。3月に開催予定であった総括班会議は、震災の影響でH23年度4月に延期して行った。(2)「領域研究会」:12月に「キックオフミーティング」として京都大学にて公開で開催した。約150名の参加のもと領域全体の目標について共通意識を高めるとともに、最新の研究成果情報を交換した。(3)「集中連携研究会」:本年度は各計画班内の連携強化に主眼を置いて、4回開催した。(4)「若手相互滞在プログラム」:大学院生や若手研究者が1-2週間程度、領域に属する他大学の研究室に滞在して、その分野の研究の日常を体験して広い視野を養う制度を開設し、4名が実施した。(5)「ニュースレター」:冊子体で2月に発行し、領域内外の研究者に配布した。(6)「WEB広報」:WEBサイトを開設した。「国民との科学・技術対話」に関してはWEBサイトに「市民とサイエンス」の項目を設け、科学啓発活動を行っている。(7)「評価班」:外部評価委員として、国内3名と海外3名のアドバイザーを委嘱した。国内アドバイザー3名には領域研究会にご参加いただき、助言をいただいた。本年度は、公募研究を含めた領域組織の活動を軌道に乗せ、メンバーの共通認識を深める様々な活動を実施した。(1)「総括班会議」:4、9、12月に招集し、研究遂行や運営方針について協議した。9月には公募研究キックオフミーティングも合わせて行った。(2)「領域研究会」:12月に岡山大学で年次報告会を兼ねて公開で開催した(参加者約150名)。各セッションには本領域の特徴を生かし、物理概念を共有する複数の既存分野にまたがる講演を配置した。またH24年5月に名古屋で開催するトポロジカル量子現象国際会議(TQP2012)の組織委員会を立ち上げて準備を進めた。(3)「集中連携研究会」:複数の計画研究現に共通のテーマとして「スピン三重項超流体の秩序変数」、「反転対称性破れの超伝導」(新学術領域「重い電子系」と共催)、「奇周波数ペアリング」について、各30-50名規模の研究会を開催した。(4)「若手国際会議」:若手メンバーの運営で11月に滋賀県で開催。関連分野で活躍の若手研究者を国内外問わず集めた。(5)「若手相互滞在プログラム」:大学院生や若手研究者が1-2週間程度「国内留学」するプログラムを引き続き実施し、計画班や専門分野を超えた人的交流を行った。

(6)「ニュースレター」:冊子体で第2号を2月に発行し、各計画班の研究成果の報告、解説記事、新メンバーや研究会活動の報告などを盛り込んだ。(7)「WEB広報」:成果公開や情報発信のWEBサイトを充実させ、市民との対話にも活用している。(8)「評価班」:国内アドバイザーに領域研究会およびその会期中の総括班会議に参加いただき、研究遂行や領域運営についての助言・評価を頂いた。領域活動後半での成果を特に意識して、まず各計画研究と対応する後期採択の公募研究との連携強化と目的意識の共有を図るための「集中連携研究会」を開催した。さらに領域全体としての分野横断連携を一層推進するための「領域研究会」を開催した。また、本領域の目的である「トポロジカル量子物理学」の構築に向けて一層の加速を図るため、関連の国際会議の共催や協賛を行うとともに、海外のトポロジカル量子現象に関する研究プロジェクトと国際交流・連携した。具体的活動の主なものは以下のとおりである。この他ニュースレターの発行、領域ホームページの充実なども発展させた。【1.総括班会議】9月、12月、3月の3回開催した。12月には国内アドバイザリーにも出席いただいた。【2.集中連携研究会】各計画研究と、対応する公募研究の連携強化を推進するための研究会を6月に合計4回開催した。計画研究代表者は全員、これらの研究会にほぼ全部出席した。また、焦点を絞った研究会「Sr2RuO4の超伝導対称性とポロジカル超伝導」も開催した。【3.領域研究会】12月に名古屋大学で参加者120名以上を集めて公開で開催した。【4.若手国際会議】10月に沖縄でアジア太平洋理論物理学センター(APCTP)および京都大学教育研究振興財団との共催で開催した。【5.若手相互滞在】国内滞在は年間で2名実施したが、この滞在から共同研究論文も生まれた。【6.ニュースレター】冊子体で第4号を発行した。【7. WEB広報】研究成果に加え領域活動の成果公開も含めた情報発信のWEBサイトを改訂してさらに充実させた。公募研究を含めた領域組織の活動をさらに有機的に活性化させ、既存分野枠を超えた共通認識と相互刺激の中から、領域目的に向けた研究成果を生み出すことを重視した。【1.総括班会議】5、9、3月に開催し、研究・運営の方針を協議した。【2.領域研究会・国際会議】H23年5月に名古屋大学で学際国際会議TQP2012として公開で開催し、本領域の成果を発信し、先端研究成果を共有すると共に、今後の方向性に対する共通認識を深めた。【3.集中連携研究会】複数の計画研究班にまたがるトポロジカル量子現象の最新成果を共有するため、「トポロジカル超伝導・超流動」、「冷却原子気体のトポロジー」について、2回の研究会を開催した。【4.若手国際会議】H25年度秋に開催の第2回若手国際会議の組織委員会を立ち上げ、準備を進めた。【5.若手相互滞在プログラム】大学院生や若手研究者が1ー2週間程度「国内留学」するプログラムを実施した。【6.ニュースレター】冊子体で第3号を発行した。【8.公募研究】H25・26年度の後期2ヵ年の公募研究の募集手配を行った。
アダム・スミスの信用理論の研究

本研究は,『法学講義』から『国富論』に至るスミス信用論の歴史的な形成過程を,同時代の金融・経済問題と関連づけながら考察することによって,自由と規制の両面を含み一見矛盾して見えるスミス信用論の重層的な理論構造の全体像を解明した。スミスは,当初は,銀行の自由競争の効果を全面的に信頼していた。しかし1762-64年のスコットランド為替危機を経験して銀行に対する一定の法的規制が必要と考えるようになり,さらに1772年の金融恐慌とエア銀行倒産に直面して,銀行自身の適正な貸出政策の確立によって不良債権を出さないことがもっとも重要であると確信するにいたったのである。こうしてスミスは『国富論』においては,金融システム安定化のために,銀行の自由競争と政府の法的規制と銀行自身の適正な貸出政策の3つがすべて必要であると主張するようになったのである。また,本研究では,スミス信用理論を「市場と政府」という経済思想の一般的な枠組みの中で考察して,スミスが総需要不足や金融不安定性の認識において同時代のステュアートや後世のケインズとも共通する問題認識を持っていたことをあきらかにした。さらに,本研究は,スミス信用論をステュアート,ヒュームなどの同時代の経済学者や19世紀の通貨学派・銀行学派の理論とも比較して,それらの継承と批判の関係について考察した。平成13年度中に、主として次の3点について研究した。第1は、スミス信用論の形成過程の解明である。初期の『法学講義』から『スコットランドの銀行と紙券に関する考察』をへて『国富論』に至るまでのスミスの信用理論の形成・発展過程を、スコットランドの金融史とりわけ1760年代の為替危機と1772年の金融恐慌をスミスがどのように受けとめて理論に反映させたかという観点から考察した。スミスは『法学講義』において、銀行券兌換制度と銀行間の自由競争さえあれば金融システムの安定性を維持できるという非常に楽観的な見解を抱いていた。しかし1760年代の為替危機、そして1772年の金融恐慌とエア銀行倒産を経験して、スミスは初期の楽観的な自由主義的見解を大きく修正するにいたる。『国富論』では、金融システム安定化のために、銀行自身の健全な貸し出し政策の確立が必要であり、不良債権化しやすい不動産担保融資は行わないことを提案するのである。第2は、スミス信用理論の構造分析である。通貨学派と銀行学派のいずれからも理論的先駆者として評価されてきたスミスの信用論の二面的性格が、上記の歴史的形成過程を考慮するならば統一的に理解可能であることについて考察した。第3は、スミス信用論を18-19世紀の英国信用理論史の中に位置づけることである。とくにスミスが、ジョン・ローおよびジェームズ・ステュアートらの土地担保発券銀行を政策手段とする紙幣重商主義と、それを批判して銀行券の経済的意義を過小評価したヒュームの両面批判を意図していたことについて検討した。平成14年度中に、主として次の3点について研究した。第1は、スミス信用理論の形成過程の解明である。昨年度までの研究において、『法学講義』から『国富論』にいたるスミスの信用理論の形成・発展過程の大筋をスコットランド金融史との関連で考察した。本年度はさらにスミスの理論的思考の進化過程の細部について詳細な検討を加え、エア銀行の不良債権の累積とその処理の失敗が1772年に同銀行の破綻と金融恐慌を引き起こした経過をスミスが理論的に認識したことが、かれの信用理論の発展に大きく影響したことを明らかにして、論文として発表した。第2は、スミスの信用理論を「市場と政府」という経済思想の一般的枠組みの中で考察する研究である。経済主体の自由放任と市場の競争による規律を基調とするスミスの一般的な経済思想の中で、かれの信用理論における銀行の法的規制の容認や銀行経営の自己規律の強化の提言は異質な側面に見える。しかしこれを例外として無視するのではなく、むしろスミスの経済思想を両側面の総合として把握する必要があることを確認し、さらにスミスの信用理論は市場経済に固有の金融不安定性を認識する点において、有効需要論とともに重商主義者ジェームズ・スチュアートやのちのケインズの経済思想と共通する点があることを明らかにした。

この考察結果は、本年度の経済学史学会大会共通論題において「アダム・スミスにおける市場・政府・モラル」として報告した。来年度にはさらに考察を加えて論文として発表する予定である。第3は、スミスの信用理論を18-19世紀の信用理論史の中に位置づける研究である。昨年度から引き続いてスミスの理論をジェームズ・スチュアート、ヒューム、通貨学派、銀行学派などとの関連において考察した。これは来年度にさらに詳細に研究する予定である。平成15年度に、主として次の4点について研究を行った。第1は、スミス経済理論を、「市場と政府」という経済思想の一般的枠組みの中において考察することである。スミスの信用論は、市場経済に固有の金融不安定性を認識しており、高賃金の経済論と結びついた有効需要把握とともに、重商主義者ジェームズ・ステュアートやのちのケインズの経済思想と共通する点があることを明らかにして、経済学史学会における報告も踏まえて論文「アダム・スミスにおけるケインズ的問題」を執筆・刊行した。第2は、スミス信用論の成立過程の解明である。『法学講義』から『国富論』にいたるスミス信用理論の成立・発展過程を、スコットランドにおける金融理論史と関連づけて考察するために、ステュアートと並んでスミスに大きな理論的影響を与えたデビッド・ヒュームの経済理論とりわけその信用論をスミスの理論と対比しながら考察・検討した。ヒュームとスミスの理論比較を主題としてワークショップで研究報告を行い、日本語および英語の論文を執筆中である。第3は、スミス信用論の理論構造の分析である。スミス信用論の中で銀行論と並んで重要な問題領域をなす利子論について、『国富論』を中心に理論構造の分析を行った。この考察に基づいて、論文を執筆する予定である。第4は、19世紀の通貨学派および銀行学派におけるスミス信用論の継承関係の考察である。この問題と関連する文献・資料の調査・収集を行い分析・検討した。平成16年度中に、主として次の4点について研究を行った。第1は、スミスの利子論と金融市場論の理論構造の分析である。スミス信用論の中で銀行論と並んで重要な問題領域をなす利子論と金融市場論について、『国富論』を中心に理論構造の分析を行った。さらに、スミスの高利禁止論に対するベンサムの批判の歴史的・理論的意義についても考察し、両者の金融市場や企業家に対する見解の違いを明らかにした。この研究成果をまとめた論文「アダム・スミスの利子論と金融市場論」を平成17年度中に公刊する予定である。第2に、利子率低下論と関連して、資本蓄積にともなう賃金・利潤・利子・地代などの分配分の相対的変化に関するスミスの見解をヒュームと比較して、「ヒュームとスミスにおける経済発展と不平等」(英語・日本語)という論文にまとめた。平成17年5月に経済学史学会大会、6月にHESの大会で報告したあと、17年度中に平井俊顕編『市場社会とは何か(仮題)』(東大出版会)の1章として刊行される予定である。第3に、19世紀の通貨学派および銀行学派におけるスミス信用論の継承と批判の関係を理論史的・経済史的に考察するために、関連文献・資料の調査・収集を行って分析・検討した。
大腸癌における末梢血中遊離DNAに着目した革新的転移再発診断法の開発

全エクソームシーケンス、SNP arrayを用いて、原発巣切除後に再発を認めた大腸癌原発巣8ヶ所と転移巣12ヶ所の一塩基置換(SNV)を調べ、両者でclonalityの高いSNVに関して経時的に採取した血漿から採取した末梢血中遊離DNA(ctDNA)を用いてターゲットシーケンスを行なった。その結果、原発巣に認めていた一塩基置換と同一の変異を血漿から検出することが可能であったが、保存していた血漿量が少なかったため検出数は少なく既存の診断方法と比べ優位性を得ることはできなかった。今回の研究により、ctDNAは原発巣切除後の転移再発の診断における有用なツールとなる可能性が示唆された。本年度の研究計画に基づき、原発巣と転移巣に共通し、なおかつ両者において腫瘍細胞のほとんどの細胞に存在する遺伝子変異(clonal mutation)をtargeted sequenceによりctDNAから検出し、既存の診断方法と比較し、有用性を検討した。再発をきたしたstage I+IIの大腸癌10症例から採取した血漿サンプル77検体からctDNAを採取し、Agilent社のSureSelect XTカスタムキャプチャライブリを用いてtargeted sequenceを行い、スーパーコンピュターを用いた解析を行った。解析は東京大学ヒトゲノムセンターで開発したパイプライン、barcode解析を行い、遺伝子変異の同定し、経時的なアレル頻度の変化を検証した。再発をきたしたstage I+IIの大腸癌10症例から採取した血漿サンプル77検体から、Qiagen社のQIAamp Circulating Nucletic Acid Kitを用いてctDNAを採取した。その結果、採取できたctDNA量は3ng以上の検体が13検体、13ngの検体が51検体、1ng以下の検体が13検体であった。採取したctDNAをまずKapa Biosystems社のKAPA Library Amplification Kitsを用いてDNAの増幅を行い、10症例において原発巣と転移巣に共通するclonal mutation450個の遺伝子候補に対して作製したAgilent社のSureSelect XTカスタムキャプチャライブリを用いてtargeted sequenceを行った。スーパーコンピュターを用いて解析を行ったところ、10症例中6症例においてctDNAから遺伝子変異を検出することが可能であった。検出可能であった6症例を検討したところ、いずれの症例においても既存の再発診断方法よりも同等、もしくは早期に再発の診断が可能であった。全エクソームシーケンス、SNP arrayを用いて、原発巣切除後に再発を認めたCRC原発巣(CRCR)8症例と12ヶ所の転移巣を用いて一塩基置換を調べた。また原発巣におけるclonalityの高い一塩基置換に関しては遺伝子変異パネルを作成し、経時的に採取した血漿から採取したctDNAを用いてターゲットシーケンスを行なった。その結果、原発巣における一塩基変異のclonalityをみることで、複数回の転移再発を認めた症例では原発巣から複数ヶ所に転移巣を形成する転移パターンと、原発巣ー転移巣ー転移巣と転移巣から次の転移巣に転移をする転移パターンの2パターンが推測された。またこれらの症例において経時的に採取した血漿から採取したctDNAのダーゲットシーケンス解析では、原発巣に認めていた一塩基置換と同一の変異を検出することが可能であったが、保存していた血漿量が少なかったため検出数は少なく、既存の診断方法と比べ優位性を得ることはできなかった。今回の研究により、ctDNAは原発巣切除後の転移再発の検出における有用なツールとなる可能性が示唆されたが、既存の方法との優位性を示すには症例数を増やし、またctDNAを採取するための血漿料を増やす必要があることがわかった。また本研究より転移巣形成には様々なパターンがあることが示唆されたが、このメカニズムの違いがどのような遺伝子変異やエピジェネティックな働きが関わるのか、今後研究を深める必要がある。平成29年度においては現在の解析結果をさらに詳細に検討し、clonal mutationのなかでもどのような遺伝子変異が血中で検出可能であったか、その特徴を明らかにするために、スーパーコンピュターを用いてsignature解析やtargeted sequneceのbamファイルの可視化などを行う予定である。また平成29年度の研究計画に基づき、内視鏡的切除症例の検体を用いて腫瘍細胞の存在診断を行うために、大腸癌に対して内視鏡による切除を行い、その後の病理組織診断によって追加切除が必要となった症例を対象に、血漿からctDNAを採取し、targeted sequenceを行い同様の腫瘍で解析をする予定である。腫瘍学次年度の実験に使う予定。次年度、実験消耗品に使用予定。
地球最古の堆積岩イスアのイリジウムの異常濃度の測定

申請者らが開発した高感度元素分析法である多重ガンマ線放射化分析法を用いて地球化学、宇宙化学において興味をもたれているイリジウムの超高感度分析を行なった。イスアは月の巨大クレーターの生成年代とほぼ同時代に生成したことが分かっておりイスア中のイリジウム分析はその当時飛来した物質に関する貴重な情報をもたらす。本研究を通して38億年ほど前に地球や月に飛来したのは小惑星ではなく彗星であることを明らかにした。多重ガンマ線放射化分析法による地球科学試料のイリジウムの高感度分析の高度化を行った。本法により11種類の岩石標準試料中のイリジウム含有量の分析を行い最高8pptの検出感度でイリジウムの分析に成功した。これらの試料は全てイリジウムの推奨値が無いもので、2つの試料については以前に測定された報告値があるのみである。本研究により3試料のイリジウム濃度の値付けが行われ8試料の上限値が求められた。JP-1に関しては報告値と良い一致が見られたが、62ppbという報告値のあるJB-3では150ppt以下という上限値が得られたのみであった。JB-3と同種のBasalt(玄武岩)から作られた標準試料においてもこのような高濃度のイリジウムの報告値は無く以前の報告値は誤報であると考えられる。グリーンランドISUA試料については一部の試料の分析から100ppt程度の高濃度のイリジウムが検出された。この結果をデンマーク・グリーンランド地質学調査所のP.APPEL博士のもとを尋ね議論を行った。さらにISUA試料の提供を受けさらに分析研究を継続する予定である。またイリジウムなど放射化分析において複数の同位体が観測される元素の多重ガンマ線分析による同位体分析の試みを行い、イリジウムのほかにユーロピウム、イッテルビウムの同位体分析に成功した。これらの結果はアメリカ原子力学会誌Transaction誌への投稿や放射化学討論会にて、オーストリア・ウィーンで開催された第22回Seminar Activation Analysis and Gamma-Spectroscopy(SAAGAS)会議発表において発表された。多重ガンマ線放射化分析法を用いて地球科学試料中のイリジウムの超高感度分析を行った。イスア中のイリジウム濃度結果から、ISUA形成期と同時代に地球-月系に生じた天体事象である、後期重爆撃現象(Late Heavy Bombardments)に関する知見を得ることが出来た。後期重爆撃は約36億年ほど前の太陽系の初期段階で地球や月に多くの小天体が飛来し衝突したもので、月の主要なクレーターを形成した要因となった。但し地球上では惑星活動が月よりも盛んに行われたため、その形跡を今日見ることは出来ない。本研究においてイリジウム測定を行った、グリーンランドで採取された最古の堆積岩試料であるイスアは後期重爆撃期と同時期に地球表面で形成したものである。今回の測定を通してイスア中にイリジウムの異常な濃縮を見出した。これは地球表面上の後期重爆撃の痕跡であるとみなすことが出来る。得られたイスア中のイリジウム濃度に基づき後期重爆撃を再現してみると、従来考えられてきたように衝突物質は小惑星群ではなく、高速で飛来し、イリジウムの含有量の少ない彗星であったと結論を得た。これらを論文投稿、学会発表を行った。特に共同研究者により記されたICARUSの論文はNew Scientist誌ヘレビューされ反響を得た。また地球試料の標準試料とされる標準岩石中のイリジウムの濃度分析を試みた。測定試料はデンマークのKT境界試料である、FC-1及びFC-2また南アフリカ共和国の地質調査所で作成された白金鉱物の標準試料SARM-76である。21年度に試料を入手しイリジウムの多重ガンマ線放射化分析を行う予定であったが、原子炉の予定外停止があり、年度中には試料調整に留まった。地球試料の標準試料とされる標準岩石中のイリジウムの濃度分析を試みた。測定試料はデンマークのK/T境界試料であるFC-1及びFC-2また南アフリカ共和国の地質調査所で作成された白金鉱物の標準試料SARM-76である。FC-1、FC-2はともにデンマーク・バルト海沿岸から採取されたK/T境界試料から作られている。白金鉱石より作成されたSARM-76は高いイリジウム含有量(108±10ppb)を有するが100ミリグラムの試料それぞれの値のバラツキが大きかった。一方K/T境界試料より作成されたFC-1,FC-2はSARM-76の半分以下の含有量(33±0.9ppb、34.5±1.0ppb)であり統計的には不利であるにかかわらず、試料ごとのバラツキは驚くほど少なくどの測定試料もほぼ同じ値を示した。この原因としてイリジウムの存在状態から考察を行った。イリジウムは化学的にとても安定で金属単体或いはオスミウムとの合金で存在している。

SARM-76の粒度分布を調べると10μm以上の粒子が50%あるが直径10μmのイリジウム金属の重量は12ngあり100mgの測定試料中に含まれるイリジウム約100から200mgに対してこのようなイリジウム粒子の存在は大きな影響を与える。しかしFC-1,FC-2では地球に衝突した隕石中では同様なイリジウム粒子で存在していたが、地球衝突時に蒸発し金属微細粒子や化合物になり、そのために試料中に均一に存在するようになったと結論付けた。この成果はMTAA-13国際会議で発表し、併せて投稿中である。この研究の枠組みの中からデンマークのP.Appel博士らと放射化分析法を用いた新しい環境科学分野への応用による共同研究が住友財団環境助成金(700万円;平成21年10月-23年10月)の助成を得て発足したことを付記する。
企画から運用までの性能検証手法としての建築トータルコミッショニングの開発

本研究では、FM手法の一つとしてコミッショニング(以下、Cx)に着目した。Cxとは性能検証のことで、企画段階で定めた建物の目標性能について、設計・施工・運用の各段階で第三者による検証・確認を行うことで、発注者の建築物に対する目標性能を確実に実現するための手法である。本研究では従来の機械設備分野における検証項目に加え、建築計画・意匠他の分野おける項目も含めて「建築トータルCx」として実証に基づいて開発することを目的とした。本研究では、具体的なCx導入事例調査、設計監理、PM、CMといった関連業種との業務比較、米国におけるヒアリングを行い、最後に建築トータルCxとしてのまとめを行った。本研究は、発注者の建築物に対する目標性能を確実に実現するFM(ファシリティ・マネジメント)手法として「建築トータル・コミッショニング(以下、建築トータルCx)」を実証に基づいて開発することを目的とするものである。コミッショニングとは性能検証のことであるが、米国から導入されたコミッショニングは、普及している欧州も含めて、設備に特化したもの、すなわち定量的項目において性能検証することが主である。本研究では、定性的項目としての計画・意匠のほか、構造、BCPをも含めた総合的な項目について性能検証を行う手法として、建築トータルCxを開発しようとするものである。研究手法については、研究代表者が所属する名古屋大学において、建物建設過程に具体的に建築トータルCxを導入した3つの事例比較を主としながら、Cx業務に関する文献調査、国内、海外の他機関におけるCx導入事例比較を行うものである。平成28年度は、研究1-1としてCx文献調査、研究1-2としてCx導入事例調査、研究2としてCxを導入した建物の運用段階調査を行った。その成果として、1)設計・監理業務、コンストラクション・マネジメント業務との比較からCx業務の特徴を明らかにしたこと、2)国立大学法人における事例、民間組織設計事務所における事例、民間コンサルティング企業における事例の比較から建築トータルCxの特徴を明らかにしたこと、3)名古屋大学における具体的なCx導入事例の運用段階についてOPR(企画・設計要件書)の達成状況について明らかにしたこと、があげられる。しかし、当初予定の海外事例調査については未着手のため、平成29年度に実施すると共に、建築トータルCxの普及に向けた適切な検証項目や組織体制等についての提言にまとめるつもりである。当初予定の海外事例調査について、未着手である。研究1-1では、1Cx業務、2設計・監理業務、3コンストラクションマネジメント(以下、CM)業務に関する文献を対象として、Cx業務に関する特徴を整理した。Cx業務は発注者支援業務として括ることができ、その主導者はコミッショニング・マネジメントチーム(以下、CMT)であるが、Cx業務は1)CMTが主導的に実施する業務、2)CMTが補完的に支援する業務のほか、3)123で競合する業務、4)第三者に確認する業務に大別できた。具体的な項目の比較から、Cx業務と設計・監理業務の競合する項目は少なく、CMも合わせて各職能の役割分担を明確にすることの重要性を指摘した。研究1-2では、1研究代表者が所属する国立大学法人における建築トータルCxの導入事例、2民間組織設計事務所におけるCxの導入事例、3Cx業務を主とするコンサルティング企業における事例を比較検証した。組織体制について、インハウスCxとして発注者組織の中にCx業務を推進するケース、外部の専門家に確認を仰ぐケース、完全に第3者として業務を行うケース、企画段階または設計段階からCxを導入するケース、建物引き渡し後に業務を終了するケース、以上より整理した。Cx業務としての実施項目について、共通業務として50項目が挙げられ、内訳について「他主体の成果物の査閲」などと整理した。研究2では、研究代表者、共同研究者が企画段階からCMTとして関与したCx導入事例を取り上げ、Cx業務の初期段階で掲げられたOPR(企画・設計要件書)の目標が達成されているかどうか、運用段階において確認・検証した。本研究は、発注者の建築物に対する目標性能を確実に実現するFM(ファシリティ・マネジメント)手法として「建築トータル・コミッショニング」を実証に基づいて開発することを目的とする。コミッショニング(以下、Cx)とは性能検証のことであるが、企画段階で定めた建物の目標性能について、設計・施工・運用の各段階において、第三者が検証・確認することで、目標性能を達成するものである。米国から導入された同手法では、従来、設備分野における定量的項目が主であった。本研究では、建築計画・意匠分野における定性的項目のほか、構造・BCP分野も含めて性能検証を行う手法として、建築トータルCxの開発を目指すものである。研究として、1)国立大学法人の施設整備事例のほか、民間設計事務所、Cx専業民間コンサルティング企業における事例を対象として、Cxに関する比較検討、2)Cxを適用した国立大学法人の施設における運用段階での空間利用実態、3)Cx業務と設計監理業務、PM(プロジェクト・マネジメント)、CM(コンストラクション・マネジメント)の業務項目の比較、4)米国の設計事務所、大学キャンパス計画組織を対象としたCxの導入状況、について調査・分析を行った。結論としては、1)インハウス型組織によるCxの可能性もあるが、建物の特性や日本の状況に応じた検証項目の簡素化の必要性、2)理学系部局におけるミックスラボの効果、3)Cx,PM,CM,設計監理業務において、企画・設計・施工・運用の全段階に渡るCxの発注者支援への貢献度、

4)米国の設計事務所とキャンパス計画組織でのCxの認識には大差があるが、Cxとして定性的な評価項目は無いこと、が明らかとなった。具体的な施設整備における建築トータルCxの適用と研究を平行して進めたが、今後、定性的な検証項目について掘り下げ、手法の普及に貢献していきたい。本研究では、FM手法の一つとしてコミッショニング(以下、Cx)に着目した。Cxとは性能検証のことで、企画段階で定めた建物の目標性能について、設計・施工・運用の各段階で第三者による検証・確認を行うことで、発注者の建築物に対する目標性能を確実に実現するための手法である。本研究では従来の機械設備分野における検証項目に加え、建築計画・意匠他の分野おける項目も含めて「建築トータルCx」として実証に基づいて開発することを目的とした。本研究では、具体的なCx導入事例調査、設計監理、PM、CMといった関連業種との業務比較、米国におけるヒアリングを行い、最後に建築トータルCxとしてのまとめを行った。平成29年度は、主に以下の3点について研究を進める。1)名古屋大学において導入した具体的なCx事例として3つの建物(減災館,ITbM,アジア法交流館)における事例比較を行い、施設の用途・性能の違いによるOPRの項目、定量的・定性的性能の表現方法、CMTの体制、関係者間の具体的な業務について整理する。3)1)2)の成果も合わせて、企画から運用までの各段階で設計者・施工者に提出を求めるCx関連文書の内容と要求時期の考察を行い、建築トータルCxとしてのあり方を提示する。OPRに明示された性能検証項目と時期の整理を行い、従来の機械設備に特化したCxに見られた大量の書類作成から普及に向けた簡略化と建物の用途に合わせた性能検証項目のあり方を整理する。建築計画、キャンパス計画、ファシリティ・マネジメント平成28年度に実施予定であった事例調査に未着手のものがあり、次年度未使用額が生じた。特に、海外事例調査について、未着手となったため、額が大きくなった。研究代表者の所属機関が平成28年度末に変わり、年度末の調査予定を組むことが困難であったこと、訪問予定の調査対象先とのコンタクトがスムーズにとれなかったことが、主な理由である。平成29年度は計画的に事例調査を実施する予定である。平成28年度末に共同研究者が調査対象先の一つの関係者と同席する国際会議があり、平成29年度中の訪問を依頼した。他の訪問先についても、順次、コンタクトを取っていく予定である。
炭素資源の直接光照射式ソーラーガス化反応器の開発

サンベルトでのビームダウン太陽集光システムでの利用を想定した石炭やバイオマスなどを原料とするソーラーガス化反応システムの構築を目的として、ラボスケールの直接採光式の流動層反応器をステンレスで作製し、石炭コークスおよび褐炭を用いてその有用性を検討した。ガス化反応試験はキセノンアーク灯(放射束3キロワット)によるサンシミュレータにより上部より照射しながらバッチ式で行った。実験の結果、反応器の採光口以外の断熱,水蒸気改質の場合は反応器内へ導入する水蒸気濃度を高くすることが反応速度を向上させるのに効果的であることがわかった。また、流動コークスが反応器内を循環しやすいよう、ドラフト管を取り付けてその内外でガスの線流速を変えることで、コークス温度が均一になり反応域が広がり反応速度が増した。それに併せて、コークスの流動性を上げるための工夫を凝らしたところ、さらに反応性が向上し、光/化学エネルギー転換効率は最大13パーセントときわめて高い値を記録した。本研究は、石炭やバイオマスの太陽熱によるガス化反応系の構築を目的とするもので、下記項目について検討した。1ガス化反応器作製実際の反応系ではタール除去槽(熱分解槽)とガス化槽を組み合わせて使用する予定であるが、22年度はそのうちガス化槽部分のみを切りだした形で反応器(ラボスケール)を試作した。このガス化反応器は、ステンレス製で、その上部に石英ガラス製採光窓を備えることを特徴とする。これにより、反応器の加熱を経由せずに直接反応物を加熱できるため、内燃式で無いにもかかわらず、反応に要する熱が速やかに伝達される利点から採用に至った。2タール分解触媒作製石炭等の加熱時に発生するタールはその粘性ゆえ流動を阻害し、かつ採光窓を汚染して熱供給を妨げる。そこで、良好なタール分解触媒の模索を行っている。これは現在鋭意継続中である。3ガス化試験われわれは、これまでの研究では反応ガスに制御が容易な二酸化炭素を用いて行っていたが、実際の運用では供給が容易な水蒸気でガス化を進行させることを鑑み、水蒸気を前述(1)で試作したガス化反応器に導入して、石炭コークスのガス化反応を行った。粒径1ミリ程度のコークスをオールバッチで入れ、熱源に太陽集光を模したキセノンアーク灯により3キロワット(最大熱流束約2MW/m^2)の光を石英窓より導入したところ、CO,H_2等のガス発生を確認した。4反応器評価ガス化反応は、多量の炭素質材料の処理に有利な流動層反応器で行った。反応器は2種類作製し、一方は反応粒子の循環を促進させるためのドラフト管を据え、他方はそれの無い単純なものとした。それらの性能を比較したところ、ドラフト管を付けることで、コークスのガス転換速度が約2倍になり、照射光のエネルギー転換率も高まることが確認された。しかし、どちらの反応器も反応器壁に高エネルギーの光が当たるため、その耐久性が低く、依然デザイン修正を要する。本研究は、太陽熱利用を複合させたバイオマス等のガス化技術で、広範に存在する炭素資源をもとに合成ガスの製造を試みることを目的にするものである。われわれはこれまでに石炭コークスのガス化反応の熱源として太陽光を直接照射する流動層反応器を製作してコークスー太陽熱複合エネルギー体として合成ガスを作ってきたが、同様に揮発分の多いバイオマス等の原料でも運転可能なガス化システムを構築できれば、炭素質資源を限定せずカーボンニュートラルに水素等の燃料を得ることができることになり、エネルギー問題解決の有力な選択肢になりうるだろう。本研究の反応システムは、石炭・バイオマス等から揮発分を除去するタール分解槽と、固定炭素を二酸化炭素あるいは水蒸気と反応させて合成ガスを得るガス化反応槽から構成されるものである。その前者の内部に導入するための新規タール分解触媒の作製をしてきたが、いまだ従来のゼオライト系を上回るものは見いだせていない。その一方で23年度は、全反応システムの中でもとくに、ガス化反応槽を中心に反応器の改良・適した反応条件の模索を行い、とりわけ反応ガスである水蒸気導入部の工夫により、従来以上に高濃度の水蒸気を導入できるようにしたことで、水素および一酸化炭素それぞれの生成速度,光/化学エネルギー転換率いずれにも飛躍的な増進が認められた。また、反応条件の最適化こそ未了であるが、概して反応粒子循環性を向上させるためにドラフト管を設置することで反応速度も増す傾向が認められた。さらに、ドラフト管付き流動層ガス化

反応器において、水蒸気導入速度の調整により粒子流動性を向上させることで、循環性強化のみならず、反応槽中間部の温度を反応可能域まで上げ、反応場を拡大させることに成功した。しかし、ガス化反応槽では、反応の進行につれ反応しない灰分が凝集・生長して粒子流動を阻害するとともに熱を遮る問題が発生し、その解決にはいたっていない。申請者らは昨年度に引き続き、炭素資源バッチ式導入によるラボスケールでの直接光照射式流動層ガス化試験を、キセノンアーク灯擬似太陽光(放射束約3キロワット)により行った。前年度までに検討したソーラーガス化反応器では、揮発分(タール)含量の多い石炭・バイオマスをガス化させることが困難という問題が残されていたが、これは、1留出タールによる石炭流動性の低下と2採光窓へ付着する揮発タールのために反応器内の温度が上がりにくくなるためである。そこでこれらの対策として、反応系内への石英砂導入を検討した。これは石炭等の流動媒体兼蓄熱媒体として作用して、タールが発生しても流動性を極力低下させないとともに、発生したタールがその中で長時間高温処理されることにより採光窓への付着量を減らすことを目論んだものである。予備実験として昨年度用いたものと同じドラフト管つきガス化反応器を用い、同条件でオールバッチ投入した石炭コークスの反応性を調べたところ、石英砂の一部がコーク内の灰分との作用により凝集するデメリットこそあったものの、重量比で3分の2程度の石英砂を混合させた石炭コークスについて光/化学エネルギー転換率10%→13%(最大)と著しい向上がみられた。さらにこの反応初速度は約2倍に増し、同じ反応時間で炭素転換率が60%→90%にアップした。これは、流動性向上に伴い熱が効果的にコークスへ伝わったためと考えられる。この反応初速度の著しい上昇は、いずれ工業的に行う際の採用に想定している石炭等連続投入システムにとって大きな利点となるだろう。しかし一方で、揮発分の多い褐炭で行った同様の試験で反応槽内の温度を安定して高く保つことに成功しておらず、まだ満足にガス化が進行しない場合が多々あり、当初予定の石炭等を直接反応させるシステムの構築にいたっていない。向後は石炭等に効果的に熱を供与する工夫が求められる。本システム用に考案しているタール除去法がいずれもアイディア段階に過ぎず、検証段階にいたっていないマイナス要素がある。そのいっぽうで、太陽集光利用を想定したタール除去後の水蒸気ガス化反応試験(ラボスケール)で活性を大幅に向上させえた点を高く評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、より実際の運用に近い条件で行うべく、昨年度まで用いていた石炭コークスよりも揮発分の多い褐炭を用いて一連の反応試験および当該システムの評価を行う。そのために、タール除去槽の設計・試作をし、除去槽単独でのモデル試験ののちく有効性が確認できたら本システムに組み入れ、その有効性を調べる。