hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鍾乳石と貝化石の先端化学分析と文理融合による洞穴遺跡研究の新展開

地質試料を用いた古気候解析は,地球環境変動を理解するうえで重要な手法の一つである.近年の技術進歩によって,過去数万年間の気候変動を高精度で復元する「鍾乳石古気候研究」が注目されている.中国やヨーロッパでは,気候変動と文明史とのリンクを解析する研究も進められているが,日本では「洞穴遺跡」の文理融合研究は進んでいない.本研究では,これまでの学術体系にとらわれず,先端的な化学分析手法を利用した文理融合の新しい洞穴遺跡研究を展開するために,遺跡物から琉球人の生活履歴と気象記録を抽出し,考古学的知見との関連性を探ることを目的としている.初年度(2018年度)は,近年の発掘調査によって考古学的知見が蓄積されている沖縄本島南部のサキタリ洞をフィールドとして,採取された鍾乳石(石筍)や陸棲の貝化石試料(カワニナおよびマイマイ)について高時間解像度の化学分析を実施した.その結果,安定酸素炭素同位体や微量金属元素の分析によって,最終氷期最盛期および退氷期における沖縄の気温の季節変化を復元し,現代の夏季と冬季の気温との違いを復元することに成功した.また,気温復元値の信頼度を高めるために,現場の環境調査を実施して基礎データを蓄積することができた.初年度で得られた化学分析データや解析結果の一部は,日本古生物学会(2019年1月)で発表した.また,2019年度のJpGU Meeting(日本地球惑星科学連合大会,2019年5月)でも成果を公表する.本研究は,概ね初年度(2018年度)の研究実施計画どおりに進められた.具体的には,(1)沖縄本島のサキタリ洞穴遺跡および周辺環境の現地調査を実施し, (2)採取された多数の貝化石の化学分析から本研究目的に合致する基礎データが得られ,(3)対象年代に形成された石筍の化学分析から古気候情報を抽出し,(4)成果の一部を国内学会で発表した.(1)の現地調査は2回実施し,必要な基礎データを収集することができた.(2)および(3)では,試料の整形やクリーニング,マイクロサンプリング,続成変質の確認,化学分析までの一連の作業工程を構築した.その結果,安定酸素炭素同位体は757サンプル,微量金属元素は337サンプルを分析することができた.(4)では,分析データの解析から最終氷期最盛期および退氷期における気温の季節変化を復元することに成功し,その成果の一部を学会で発表できた.以上のように,多くの実験データが蓄積されたことや,成果の一部を着実に発信できていることから,初年度ということを踏まえると本研究は概ね順調に進展したと判断される.2018年度に引き続き,現場調査による環境データの収集と陸棲貝化石と鍾乳石の化学分析を実施する(連携研究者:植村[名古屋大学/地球化学],狩野[東京大学/地質学]).また,更新世における琉球人の生活痕の化学的シグナルや当時のより詳しい気候情報を復元するために,洞穴遺跡から発掘された潮間帯の貝化石についても化学分析を実施する.考古学・人類学的情報と併せて,琉球列島をモデルとした人類の生活史と気候変化との関連性を探るため,異分野の連携研究者(山崎[沖縄県立博物館・美術館/考古学],藤田[国立科学博物館/人類学],木村[琉球大学/ゲノム人類学],山極[琉球大学/考古学])の協力のもと,サキタリ洞や東アジア琉球列島の考古学的・人類学的・古生物学的な情報資料を収集し,鍾乳石や貝化石の化学分析結果と併せて多角的な比較解析を行う.さらに必要であれば,分析値の時間軸をより正確に求めるために,ウラン系列年代の追加測定を実施する.随時,成果は国内外の学会などで発表するとともに,学術論文としてまとめて国際学術雑誌へ投稿する.地質試料を用いた古気候解析は,地球環境変動を理解するうえで重要な手法の一つである.近年の技術進歩によって,過去数万年間の気候変動を高精度で復元する「鍾乳石古気候研究」が注目されている.中国やヨーロッパでは,気候変動と文明史とのリンクを解析する研究も進められているが,日本では「洞穴遺跡」の文理融合研究は進んでいない.本研究では,これまでの学術体系にとらわれず,先端的な化学分析手法を利用した文理融合の新しい洞穴遺跡研究を展開するために,遺跡物から琉球人の生活履歴と気象記録を抽出し,考古学的知見との関連性を探ることを目的としている.初年度(2018年度)は,近年の発掘調査によって考古学的知見が蓄積されている沖縄本島南部のサキタリ洞をフィールドとして,採取された鍾乳石(石筍)や陸棲の貝化石試料(カワニナおよびマイマイ)について高時間解像度の化学分析を実施した.その結果,安定酸素炭素同位体や微量金属元素の分析によって,最終氷期最盛期および退氷期における沖縄の気温の季節変化を復元し,現代の夏季と冬季の気温との違いを復元することに成功した.また,気温復元値の信頼度を高めるために,現場の環境調査を実施して基礎データを蓄積することができた.初年度で得られた化学分析データや解析結果の一部は,日本古生物学会(2019年1月)で発表した.また,2019年度のJpGU Meeting(日本地球惑星科学連合大会,2019年5月)でも成果を公表する.本研究は,概ね初年度(2018年度)の研究実施計画どおりに進められた.具体的には,

(1)沖縄本島のサキタリ洞穴遺跡および周辺環境の現地調査を実施し, (2)採取された多数の貝化石の化学分析から本研究目的に合致する基礎データが得られ,(3)対象年代に形成された石筍の化学分析から古気候情報を抽出し,(4)成果の一部を国内学会で発表した.(1)の現地調査は2回実施し,必要な基礎データを収集することができた.(2)および(3)では,試料の整形やクリーニング,マイクロサンプリング,続成変質の確認,化学分析までの一連の作業工程を構築した.その結果,安定酸素炭素同位体は757サンプル,微量金属元素は337サンプルを分析することができた.(4)では,分析データの解析から最終氷期最盛期および退氷期における気温の季節変化を復元することに成功し,その成果の一部を学会で発表できた.以上のように,多くの実験データが蓄積されたことや,成果の一部を着実に発信できていることから,初年度ということを踏まえると本研究は概ね順調に進展したと判断される.2018年度に引き続き,現場調査による環境データの収集と陸棲貝化石と鍾乳石の化学分析を実施する(連携研究者:植村[名古屋大学/地球化学],狩野[東京大学/地質学]).また,更新世における琉球人の生活痕の化学的シグナルや当時のより詳しい気候情報を復元するために,洞穴遺跡から発掘された潮間帯の貝化石についても化学分析を実施する.考古学・人類学的情報と併せて,琉球列島をモデルとした人類の生活史と気候変化との関連性を探るため,異分野の連携研究者(山崎[沖縄県立博物館・美術館/考古学],藤田[国立科学博物館/人類学],木村[琉球大学/ゲノム人類学],山極[琉球大学/考古学])の協力のもと,サキタリ洞や東アジア琉球列島の考古学的・人類学的・古生物学的な情報資料を収集し,鍾乳石や貝化石の化学分析結果と併せて多角的な比較解析を行う.さらに必要であれば,分析値の時間軸をより正確に求めるために,ウラン系列年代の追加測定を実施する.随時,成果は国内外の学会などで発表するとともに,学術論文としてまとめて国際学術雑誌へ投稿する.国立台湾大学で実施予定であったウラン系列年代測定のスケジュール調整が上手く合わず次年度に予定を変更したことや,化学分析に必要な高純度ヘリウムガスの枯渇危機によって供給制限がかかり,入手が困難になったため(納期約半年).次年度において,国立台湾大学への出張旅費もしくは測定依頼費,ヘリウムガスの購入費に使用する予定である.
多収性(超)穂重型水稲品種の籾数の分化・退化特性と登熟特性の解明に関する研究

本研究は,近年,中国や韓国,国際稲研究所(IRRI)で育成された多収性穂重型あるいは超穂重型品種(主にインド型品種,以下,(超)穂重型品種)について,多収穫実現の前提となる穎花の分化・退化特性と登熟特性について検討した.得られた結果は以下のように要約された.1.近年育成された(超)穂重型品種の1穂当たりの分化,退化穎花数および穎花退化率(退化/分化穎花数×100)には,かなりの品種間差異が認められた.しかし,いずれの品種でも退化穎花の主体は2次枝梗穎花であり,特に1次枝梗上の退化2次枝梗に由来する退化穎花の割合が高かった.これらの品種の穎花退化率は,旧品種に比べて低いということはなかった.2.分げつ期の窒素施用量の増加により穂数が増加し,1穂当たりの分化穎花数もある程度増加したが,穂数の増加とともに穎花退化率が顕著に増加し,現存穎花数は減少した.3.出穂期4020日前のNPK三要素の追肥により,1穂当たりの分化穎花数が増加し,退化穎花数が減少して,現存穎花数(籾数)が増加した.この効果は,特に超穂重型品種で大きく認められた.また,出期15日前出穂期の遮光や高い昼夜温下では,無遮光や相対的に低い昼夜温下に比べて,分化穎花数への影響は小さかったが,穎花退化率が増加し,現存穎花数は少なくなった.出穂期の1茎当たり地上部乾物重(SDW)あるいは分化穎花数に対するSDWの増加により穎花退化率は低下したが,その程度には品種間差異が認められた.また,乾物重あるいは吸収窒素当たりの穎花生産効率には,(超)穂重型品種間で差が認められた.4.(超)穂重型水稲品種の出穂期貯蔵炭水化物と出穂期後の同化炭水化物の登熟への貢献程度は,品種や栽培条件によって異なると推定された.また,収量の増加とともにNPK三要素の吸収量も増加したが,Nに対するPとKの吸収量比率は低下した.本研究は,近年,中国や韓国,国際稲研究所(IRRI)で育成された多収性穂重型あるいは超穂重型品種(主にインド型品種,以下,(超)穂重型品種)について,多収穫実現の前提となる穎花の分化・退化特性と登熟特性について検討した.得られた結果は以下のように要約された.1.近年育成された(超)穂重型品種の1穂当たりの分化,退化穎花数および穎花退化率(退化/分化穎花数×100)には,かなりの品種間差異が認められた.しかし,いずれの品種でも退化穎花の主体は2次枝梗穎花であり,特に1次枝梗上の退化2次枝梗に由来する退化穎花の割合が高かった.これらの品種の穎花退化率は,旧品種に比べて低いということはなかった.2.分げつ期の窒素施用量の増加により穂数が増加し,1穂当たりの分化穎花数もある程度増加したが,穂数の増加とともに穎花退化率が顕著に増加し,現存穎花数は減少した.3.出穂期4020日前のNPK三要素の追肥により,1穂当たりの分化穎花数が増加し,退化穎花数が減少して,現存穎花数(籾数)が増加した.この効果は,特に超穂重型品種で大きく認められた.また,出期15日前出穂期の遮光や高い昼夜温下では,無遮光や相対的に低い昼夜温下に比べて,分化穎花数への影響は小さかったが,穎花退化率が増加し,現存穎花数は少なくなった.出穂期の1茎当たり地上部乾物重(SDW)あるいは分化穎花数に対するSDWの増加により穎花退化率は低下したが,その程度には品種間差異が認められた.また,乾物重あるいは吸収窒素当たりの穎花生産効率には,(超)穂重型品種間で差が認められた.4.(超)穂重型水稲品種の出穂期貯蔵炭水化物と出穂期後の同化炭水化物の登熟への貢献程度は,品種や栽培条件によって異なると推定された.また,収量の増加とともにNPK三要素の吸収量も増加したが,Nに対するPとKの吸収量比率は低下した.出穂期が8月下旬から9月上旬である中国、韓国、フィリッピン(国際稲研究所)、日本で育成された日本型、インド型多収性(超)穂重型水稲品種に、長稈インド型、ジャワ型品種、並びに日本稲品種(穂重型、穂数型)を加えた合計24品種を、高知大学農学部圃場で同一条件下で栽培した。そして、多収性(超)穂重型品種の、生育特性、穎花の分化・退化数、養分吸収特性、登熟特性、収量構成要素および収量等について明らかにすることを目的とした(実験1)。

また、穂重型多収性品種である揚稲4号(YD4、中国インド型)と水原258号(SW258、韓国日印交雑稲)を供試して、生育中期(出穂期前40,30,20日)の窒素、リン酸の追肥が穎花分化・退化に及ぼす影響について検討した(実験2)。[結果]実験1.供試品種の最終草丈は87.4127.5cm、株当たり分げつ数は7.644.1本、LAIは3.78.7、m^2当たり穂数は193533本、1穂穎花数は67184個であった。穂重型多収性品種の1穂籾数は、100140個の範囲に分布し、穂数は200400本、m^2当たり穎花数は3.54.0万粒の品種が多かった。m^2当たり穎花数は、ジャワ型品種を除くと穎花数/出穂期地上部乾物重比と高い有意な正の相関関係を示したが、出穂期の地上部乾物重とは有意な相関を示さなかった。現在、退化穎花数、養分吸収量、穂の部位別の登熟経過の調査中であり、調査後に穎花数の分化・退化数や登熟経過と乾物生産、養分吸収量との関係について検討したい。また、本年度は台風による倒伏のため、かなりの品種で登熟歩合が低下し、収量(玄米)については十分に検討できなかった。実験2.出穂40日および30日前に窒素を追肥した区では、YD4、SW258の分化・退化穎花数が顕著に増加した。SW258の出穂40日前窒素無施用+出穂20日前追肥区では退化穎花数が著しく減少した。また、穎花の分化・退化に及ぼす出穂30日または20日前のリン酸追肥効果は認められなかった。草型を異にする日本型,インド型,ジャワ型稲品種(合計26品種)を1999年と2000年に同一条件下で栽培して,生態種による籾の分化・退化・現存特性について検討した(実験I)。また,多収性穂重型アケノホシと揚稲4号をポットで分げつ除去栽培し,出穂期前(DBH)4010日までの窒素施用量と時期,DBH150日の遮光処理,温度条件が籾の分化・退化・現存数に及ぼす影響について検討した(実験II)。[結果]実験I:1999年の1穂当たりの分化・退化・現存穎花数はそれぞれ83.9270.1,9.687.7,65.6220.0,2000年はそれぞれ82.2251.6,11.393.8,69.6197.5で,分化,現存穎花数には3倍以上の,退化穎花数には約9倍の品種間差異がみられた。品種群別にみると,いずれもインド型>ジャワ型>日本型の順に大きく,品種間差異は2次枝梗穎花数の差に基因した。穎花の退化割合は,1999年と2000年でそれぞれ7.238.1%,9.939.4%でジャワ型や日本型に比べてインド型品種で高かった。分化穎花数は現存および退化穎花数といずれの品種群とも高い有意な正の相関関係を示したが,分化穎花数に対する退化穎花数の割合はインド型で著しく高かった。分化および現存穎花数は,幼穂分化期出穂期までの有効茎の乾物生産量と,また退化穎花数は分化穎花数当たりの乾物重増加量と密接に関係していた。実験II:両品種ともDBH4010日の窒素追肥は分化穎花数を増加,退化穎花数を減少させ,現存穎花数が増加した。DBH150日の遮光処理は分化穎花数には影響しなかったが,穎花退化率が増加し,現存穎花数が減少した。また,高い昼温(30°C),夜温(26°C)は,低い昼温(26°C),夜温(22°C)に比べて穎花退化率が高くなり,現存穎花数が減少した。穎花退化率は出穂期の1茎当たり乾物重および分化穎花数当たりの1茎当たり乾物重が重いほど低下した。乾物重および吸収窒素当たりの穎花生産効率はアケノホシが高かった。生態種(ジヤワ型,日本型,インド型)および粒大(大粒品種:精玄米千粒重25g以上,中粒品種:2025g,小粒品種:20g以下)を異にする水稲15品種を供試し,同一条件下で栽培して,シンク容量(m^2当たり籾数×1籾殻重)の成立過程および収量性について検討した(実験I).また,アルボリオ(大粒:ジャワ型),コシヒカリ(中粒:日本型)およびBR28(小粒1:インド型)をポット栽培し,幼穂発育期のGA_3散布処理,および75%遮光処理が根の活力(溢液量)と穎花の発育との関係に及ぼす影響について検討した(実験II).[結果]実験

I:シンク容量は124205g/m^2の範囲にあり,品種群の平均値は中粒品種(インド型)>大粒品種≧小粒品種>中粒品種(日本型)の順に高く,それぞれ205g/m^2,165g/m^2,160g/m^2および130g/m^2であった.
哺乳類の発生、分化とヒストン脱メチル化の研究

ヒストンの脱メチル化による遺伝子発現制御機構を解明する目的で、それを触媒する酵素の機能解析を行った。ヒストン脱メチル化酵素、JHDM2はA, B, Cの3種があり、それぞれについてノックアウトマウスの表現型を調べた。そのうちで、JHDM2A遺伝子改変マウス雄は不妊の表現型を示した。雄の不妊の原因をさらに詳細に調べた結果、減数分裂期のヒストンH3のリジン9のメチル化が亢進していた。この事実によって、雄特異的な減数分裂期の積極的な脱メチル化反応がJHDM2Aによって触媒されることが明らかとなった。ヒストン脱メチル化酵素、JHDM2Aが如何にして生体機能に関わっているかを解明する目的で、ヒストン脱メチル化酵素JHDM2Aの遺伝子改変マウスを作成した。JHDM2A遺伝子改変マウス雄は不妊の表現型を示した。雌は現在まで、顕著な表現型は観察されていない。現在、半数体であるspermatidを野生型及びJHDM2A欠損マウスから回収し、それぞれの遺伝子発現プロファイルを解析中である。さらに、JHDM2Aのホモローグである、JHDM2B、2Cとの遺伝学的相関について解明すべく、マウスを交配して解析を進めている。ヒストン脱メチル化酵素、JHDM2Aが如何にして生体機能に関わっているかを解明する目的で、ヒストン脱メチル化酵素JHDM2の遺伝子改変マウスを作成した。JHDM2はA,B,Cの3種があり、それぞれについてのくアウトマウスを作成し、表現型を調べた。1. JHDM2A遺伝子改変マウス雄は不妊の表現型を示した。また、JHDM2Aのノックアウトマウスは生後3から4ヶ月で体重増加が見られることから、肥満の症状を呈することが分かった。2. JHDM2Bのノックアウトマウスは生まれてくるが、体重は野生型の半分から3分の2程度であり、割合もメンデルの法則から予測されるものよりも低かった。3. JHDM2Cのノックアウトマウスはメンデルの法則どおりに生まれ、今のところ顕著な表現型も観察されていなかった。4. JHDM2AとBを交配し、AとBのダブルノックアウトを表現型を調べようとしたところ、胎生致死であった。このことは、JHDM2Aと2Bは互いに機能を補っていることを示すものであった。
窒素の特異な脱離とロジウム表面上の窒素酸化物分解機構

1.試料の冷却と排気速度の改良角度分解昇温脱離装置の試料温度を従来の90Kから50Kまでの冷却型にすることに成功した。さらにN_2への排気速度を現在より10倍程度増加し、従来の反応チャンバー中の散乱により生じる分析室シグナルのバックグランド値を5分の1にまでに減少させ、装置の改良は成功した。2.清浄なRh(110)上のN_2O分解表面温度60KからN_2O分解によるN_2の放出を確認、5つのN_2の脱離ピークが70-170Kの温度域で生じた。ピーク温度165Kのβ_1-N_2は余弦法則に従い、脱離温度はN_2分子と同じで、N_2O分解後に表面に一度trapされたN_2の脱離と結論。140Kにピークを示すβ_2-N_2と120Kにピークを示すβ_3-N_2は小さいN_2O吸着量では生じないが、吸着量を増すと[001]方向に68度に指向する斜め脱離を示した。吸着量が小さいときから生じるβ_4-N_2(ピークは97K)とβ_5-N_2(同80K)の脱離は[001]方向に68度に指向した。3.N_2脱離は表面に残存する酸素量に敏感であった。残存酸素量を酸素吸着後の加熱温度で調整した。1000Kまでのflash加熱処理ではN_2Oは分解しない。1100Kまでの前処理ではN_2Oは100-170Kの温度域で分解しN_2を放出。その脱離は鋭<指向角は30度である。LEED観測では表面は再配列(1x2)のmissing-row構造で約30度傾く斜面上の反応と推論した。4.Rh(110)上のN_2Oの配向と分解を70KでNEXAFS法で検討した。70Kでは一部分解している。吸着量が飽和の半分以上ではほとんどが分子吸着、分子は寝ている構造と立っている構造の混合と結論。5.比較対照の表面Pd(110)上のN_2OのNEXAFS測定で分子方位の異方性を初めて確認した。Rh(110)表面上で以下の結果を得た。1.NOの分解表面温度が室温での吸着から昇温中にNO(a)は分解し、N_2が放出される。その角度分布を、既存の角度分解昇温脱離装置で測定した。N_2脱離はNOの吸着量を増すと、400Kから800Kまでの広い温度域で起こり、ピーク温度は700K、550Kと430Kに生じ文献値を再現した。[001]方向の面内のN_2の角度分布を測り、垂直方向に指向した鋭い分布を見出した。斜めの脱離は見いだせなかった。約90Kの表面温度でN_2Oの吸着を行い、続いての昇温脱離中に放出されるN_2の4つの脱離ピークを110-170Kの温度域に見出した。角度分布を[001]方向の面内で測定した。170Kにピークを示す主成分は熱平衡の分布である余弦法則を示した。他の3つの脱離ピークは約70°表面垂直からずれた斜め脱離を示した。しかし角度分解シグナルは反応室の排気速度が十分でないため、反応室の散乱に依るbackground値の寄与が大きい。また90KではN_2Oが既に一部分解している可能性がある。以下の装置整備の完成後に再実験の予定である。3.試料の冷却と排気速度の改良角度分解昇温脱離装置の試料温度を従来の90K(液体窒素冷却型)から60Kまでの冷却型にすることに成功した。小型のヘリウム冷凍機を組み込み、さらに1000cm^2のクライオ吸着板を設けてN_2への排気速度を現在より5倍程度増加する事が出来た。試料台は従来のままで使用でき、冷却は60Kまで可能、冷却中に試料台の回転が可能であることを確認した。角度分解能の改善度合いを現在評価している。表面温度60KからN_2O分解によるN_2の放出を確認、5つのN_2の脱離ピークが70-170Kの温度域で生じた。

残存酸素量を酸素吸着後の加熱温度で調整した。1000Kまでのflash加熱処理ではN_2Oは分解しない。1100Kまでの前処理ではN_2Oは100-170Kの温度域で分解しN_2を放出。その脱離は鋭<指向角は30度である。LEED観測では表面は再配列(1x2)のmissing-row構造で約30度傾く斜面上の反応と推論した。4.Rh(110)上のN_2Oの配向と分解を70KでNEXAFS法で検討した。70Kでは一部分解している。吸着量が飽和の半分以上ではほとんどが分子吸着、分子は寝ている構造と立っている構造の混合と結論。5.比較対照の表面Pd(110)上のN_2OのNEXAFS測定で分子方位の異方性を初めて確認した。1.試料の冷却と排気速度の改良角度分解昇温脱離装置の試料温度を従来の90Kから50Kまでの冷却型にすることに成功した。さらにN_2への排気速度を現在より5倍程度増加し、従来の反応チャンバー中の散乱により生じる分析室シグナルのバックグランド値を5分の1にまでの減少に成功し、計画の造は成功した。表面温度60KからN_2O分解によるN_2の放出を確認、5つのN_2の脱離ピークが70-170Kの温度域で生じた。ピーク温度165Kのβ_1-N_2は余弦去則に従い、脱離温度はN_2分子と同じで、N_2O分解後に表面に一度trapされたN_2の脱離と結論。140Kにピークを示すβ_2-N_2はと120Kにピークを示すβ_3-N_2は小さいN_2O吸着量では生じないが、吸着量を増すと[001]方向に68度に指向する斜め脱離を示した。吸着量が小さいときから生じるβ_4-N_2(ピークは97K)とβ_5-N_2(同80K)の脱離は[001]方向に68度に指向した。3.N_2脱離は表面に残存する酸素量に敏感であった。1000Kまでのflash加熱ではN_2Oは分解しない。1100Kまでの処理ではN_2Oは100-170Kの温度域で分解しN_2を放出。その脱離は鋭く指向角は30度である。吸着量が飽和の半分以上ではほとんどが分子吸着、分子は寝ている構造と立っている構造の混合と推定。
中・近世公家の知の継承と財政基盤に関する基礎的研究―内記唐橋・東坊城家を事例に

本研究の目的は、大内記を代々輩出した東坊城家関係文書を主に用いて、詔勅や位記・宣命など天皇発給文書の調進を担い、古代より朝廷文書行政の中核を担う重職でありながら、本格的な研究がみられない内記と、これを輩出した東坊城家等の諸家の実態解明を目指す点にある。本年度は初年度に引き続き、史料調査と内記補任作成のための史料蒐集(データ抽出)に重点を置いた。具体的には、以下の3点の作業・調査・検討を行った。1内記の実態研究のための基礎的作業として刊行史料(古記録・古文書類)からの史料蒐集と、未刊史料の閲覧と紙焼きの収集を進めた。国立公文書館内閣文庫、東京大学史料編纂所、京都大学附属図書館・総合資料館、などを訪問し、菊亭家・押小路家・勧修寺家・東坊城家の内記・位記に関わる史料を調査し、紙焼きやデジタル画像を入手した。2平安時代から幕末までの内記補任を作成するためのデータを、1で入手した史料から抽出し、エクセル形式の補任表を作成し、入力作業を進めている。3位記・口宣案・叙位など昇進制度研究に関わって、山口県立文書館(毛利家関係文書)、京都府立京都学・歴彩館(平田家文書「大内記日記」)、香川県立文書館(正木家所蔵文書「大内記局文書」)などを訪問し、近世の位記作成や叙任に関わる史料を調査し、撮影・紙焼きの購入を行った。当初の計画で予定していた史料調査・蒐集と内記補任作成のための作業が概ね計画通り実行できたため。今後の研究は、基本的には申請書に記載の計画通り、史料調査・蒐集を継続しつつ、蒐集史料を整理分析して内記補任の作成を進めるとともに、内記局の構成変化や近世の内記の活動、位記作成にかかわる経済活動の実態調査に関しても検討を進めたい。それにあたって、これまでに収集した史料のうち平田家文書(「大内記日記」)や東坊城家文書の読解を進めること予定している。また、東坊城家関係の史料をまとまって所蔵している石川武美記念図書館(旧御茶ノ水図書館)の成簣堂文庫や早稲田大学図書館蔵の平田家文書(「位記留」など)の調査も実施したいと考えている。本研究の目的は、大内記を代々輩出した東坊城家関係文書を主に用いて、詔勅や位記・宣命など天皇発給文書の調進を担い、古代より朝廷文書行政の中核を担う重職でありながら、本格的な研究が皆無である内記と、これを輩出した東坊城家等の諸家の実態解明を目指す点にある。初年度にあたる本年は、史料調査と内記補任作成のための史料蒐集(データ抽出)に重点を置いた。具体的には、1内記の実態研究のための基礎的作業として刊行史料(古記録・古文書類)からの史料蒐集と、未刊史料の閲覧と紙焼きの収集を進めた。東京大学史料編纂所、京都大学附属博物館、京都府立歴彩館、国立公文書館等の所蔵史料を調査し、紙焼きやデジタル画像を入手した。2平安時代から幕末までの内記補任を作成するためのデータを、1の史料から抽出し、補任の作成作業を進めている。また、3京都府立歴彩館所蔵の東坊城家「漢書目録」「和書目録」等を入手し、近世の同家文庫の調査にも取りかかった。さらに4位記・口宣案・叙位など昇進制度研究に関わって、東京大学史料編纂所や京都大学附属博物館所蔵の位記・口宣案の史料調査を行うとともに、2018年12月2日に佛教大学において行われた「日本佛教大学・中国社会科学院文学研究所学術交流協定締結記念国際シンポジウムII(京都会議)」において、「官僚の出身・昇進制度の比較史的考察ー平安時代と唐・宋代における五位・五品以上を中心にー」というテーマで研究報告を行った。

当初の計画で予定していた史料調査・蒐集と内記補任作成のための作業が概ね計画通り実行できたため。今後の研究は、申請書に記載の計画通り、基本的には2018年度に行った内容の継続作業を行う。史料調査・蒐集を継続しつつ、蒐集史料を整理分析して内記補任の作成を進めるとともに、内記局の構成変化についての考察にも着手したいと思う。また、叙位制度の変化と口宣案・位記の関係を検討するための史料蒐集と分析も重点的に実施する。また、京都府立歴彩館所蔵の平田家文書(「大内記日記」など)や早稲田大学図書館蔵の平田家文書(「位記留」など)も閲覧、史料収集を行い、近世内記の活動、位記作成にかかわる経済活動の実態調査にも取り掛かりたい。今後の研究は、基本的には申請書に記載の計画通り、史料調査・蒐集を継続しつつ、蒐集史料を整理分析して内記補任の作成を進めるとともに、内記局の構成変化や近世の内記の活動、位記作成にかかわる経済活動の実態調査に関しても検討を進めたい。それにあたって、これまでに収集した史料のうち平田家文書(「大内記日記」)や東坊城家文書の読解を進めること予定している。また、東坊城家関係の史料をまとまって所蔵している石川武美記念図書館(旧御茶ノ水図書館)の成簣堂文庫や早稲田大学図書館蔵の平田家文書(「位記留」など)の調査も実施したいと考えている。
中国における税制改革の実態と課題

平成15年度は特別研究員奨励費を、圭にパソコン、書籍など研究備品の購入および日本国内の学会参加、海外(中国)調査の旅費などに充当した。おかげさまで、研究が捗り、その研究成果を論文2本にまとめることができた。その概要は次の通りである。1.「中国「租税国家」への転換過程と現状」『財政と公共政策』創刊号(通巻第34巻)2003年10月掲載内容:計画経済時代の中国では、単一的な経済構造のもと、国営企業からの納付金・利潤上納が国家財政の主な収入源であった。改革・開放政策とは、単一の所有構造から、多様な所有形態の企業が併存する混合経済に変え、これら多様な経済主体が市場で平等に競争するシステムをつくるものである。こうした経済体制の移行に伴い、国家の財源調達システムは、従来の国営企業からの利潤上納に依存する「家産国家」的構造から経済全体から租税によって財源を調達する「租税国家」的構造への転換が不可避となった。本稿は、中国の税制改革の展開過程の分析を踏まえ、こうした中国の「租税国家」への転換過程とその現状に考察を加えたものである。2.「中国財政システムの転換と現状」上原一慶編『中国・ロシアの国際比較と体制転換像-体制転換論の最先端』(仮題)高菅出版、2004年刊行予定内容:1978年に始まった中国の経済改革は、すでに四半世紀が過ぎた。他の旧社会主義国の「ビッグバン」方式改革と比較される場合、中国の「漸進的」方式改革は今の所高く評価されている。改革当初、農村請負制改革、経済特区の設立と財政分野の改革は経済改革の突破口に選ばれたが、振り返ってみると、その中でも財政改革は中国の経済改革の特徴である「漸進性」を最も反映しているように思われる。本稿は、改革・開放以降の中国財政を取り上げ、財政収支、政府間財政関係の変化、近年実施している積極財政政策を分析することで、改革・開放後中国財政システムの転換の現状とその特徴を明らかにした。また、「漸進的」財政改革がもたらした負の側面と今後の課題についても検討を加えた。
圧縮するが膨張しない流体力学の創成と高速高濃度ダスト流への応用に関する研究

圧縮するが膨張はしない(CNE)流体モデルにおいて、非可逆的圧縮を表現する圧力と密度の状態方程式を2次以上の多項式で与えることにより、密度上昇とともに音速が上昇して硬化する性質を表現できる。実験で観察されたダスト粒子カーテン中を進む球形飛翔体前方の離脱衝撃波はこの硬化モデルで再現することができた。逆に、ダスト粒子カーテンの衝突実験結果を再現するように圧力-密度多項式の係数を決定することも可能である。飛翔体前方の離脱衝撃波と衝撃層、背面の粒子のない航跡等の形成過程を数値シミュレーションによって再現し、飛翔体の進行とともにその周りのダスト粒子流れ場は定常状態に近づくことがわかった。CNE流体モデルは、衝突問題に限らず、潰れて凝集していく性質を持った流動現象一般を想定している。惑星科学における重要課題の一つである原始太陽系ダスト円盤からの惑星系形成シミュレーションについて、重力を考慮した試計算を行い、その適用可能性を示した。複数種類の粒子の混合や雰囲気ガスの存在などは、今後、モデルを拡張していく際の重要なポイントとなる。中空の円筒ボディの前面に布を縫い付けて発射することで、布状のダストシールドの実験を行う手法を開発した。衝突により粉砕、微粒子化されたダストが繊維の隙間に堆積し、それが布状シールドのダメージを高めることが示唆された。また、布に金属スパイクを突出させることでダメージを緩和できる可能性がわかった。これらは、折りたたみ可能な布状ダストシールドを開発する上で有用な知見である。さらに、あらかじめヒーターで加熱されたダスト粒子を用いることで、高温ダスト雲へと実験条件を拡張できることがわかった。本研究の成果は、圧縮性流体と非可逆的圧縮という、これまでにない組み合わせを実現し、流体力学の適用可能性を広げたものであると位置付けられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。「圧縮するが膨張はしない(CNE)流体」モデルの構築と数値解析法の開発を行った。CNE流体が圧縮を受けると、圧力は密度の関数として与えられる非可逆的圧縮線に従って上昇する。圧縮力が除かれると、ごくわずかな密度減少で圧力がゼロに降下する。再度、圧縮を受けると同じ線上を逆に圧力が急上昇し、さらに非可逆的圧縮線に乗って圧力が上昇する。非可逆的圧縮線と、大きな密度変化を伴わず圧力が急降下または急上昇する可逆線の組み合わせでCNE流体モデルは非可逆過程を表現している。ゴドノフ法による数値解法では、リーマン問題の解析解が必要である。線形な、すなわち音速一定の非可逆的圧縮線を仮定し、起こり得る全ての基本解を定式化した。衝撃波管問題を数値的に解き、解析解と一致する解が得られることを確認した。当初、可逆線から非可逆的圧縮線に一段階で圧縮するものを基本解の一つに加えていたが、実際にはわずかな擾乱で一旦、可逆線上を圧縮され、さらに非可逆的圧縮線に圧縮される二段階圧縮解に遷移することを見出した。そこで、前者の代わりに後者を基本解に入れてリーマン問題基本解を完成させた。1次元衝突問題や2次元問題への拡張を進めて数値計算を行った結果、除荷後も密度が減少せず、膨張波が生じないことや、流体内部や流体と物体表面の間に流体のない空隙が生じるなど、通常の圧縮性流体にはない現象表現能力があることを確認した。並行して、実験の準備を行った。ダスト雲における衝突現象を模擬するものとして、漏斗状の粒子貯めからダスト粒子を落下させ、そこにバリスティックレンジによって発射した飛翔体を衝突させるテスト実験を行った。確実にダスト雲と飛翔体を衝突させることや、安定してダスト雲を作ることなど課題はあるが、試験室を真空に引くことで雰囲気気体の影響を排除できるなどの利点があり、今後、装置の改良を続けることとなった。圧縮するが膨張はしない(CNE)流体モデルの構築とその数値解法について、基本的な部分が完成した。1次元のテスト問題等で、衝突によって圧縮された高密度流体は、衝突による流動が停止した後も高い密度のまま残存するなど、期待した性質を示すことが確認できた。CNE流体モデルの高速高濃度ダスト流への適用に関する基礎ができた点において研究は順調に進んでいると言える。実験では、ダスト雲における衝突現象を模擬するものとして、漏斗状の粒子貯めからダスト粒子を落下させ、そこにバリスティックレンジによって発射した飛翔体を衝突させるテスト実験を行った。飛翔体の飛行軌道が安定せず、ダスト雲と確実に衝突させることができないという問題点が判明したが、使用するバリスティックレンジの発射管中心線がずれているためと判明した。平成29年度に繰り越して研究を継続した結果、再調整による中心線ずれの解消、模型直径を発射管内径と一致させるサボなし発射方式の採用により、問題を解決することができた。ダスト雲発生についても、漏斗状の粒子貯めの出口にスリットを開け、その下に外部スイッチで開閉する蓋を設けることで、カーテン状の2次元ダスト雲を再現性よく作り出すことができるようになった。以上をまとめると、本研究はおおむね順調に進展していると言える。「圧縮するが膨張はしない(CNE)流体」モデルの開発を進め、実験で観察された特徴的現象がこのモデルによって再現されることを示した。CNE流体モデルでは、1次元衝突を標準問題として数値解析法の開発を行った。先行波、衝撃波、クラックから構成されるリーマン問題の基本解の全パターンを解析的に求め、有限体積法とゴドノフ法を用いた数値解析コードを完成させた。

コードを2次元問題へと拡張し、斜め衝撃波が先行波と非可逆的圧縮を生じる衝撃波の二重構造を持つなど、通常の圧縮性流体モデルにない現象表現能力を有することを示した。CNE流体に対する非可逆圧縮の状態方程式を、圧力が密度に対して単調増加する一般的な関数に拡張し、その数値解法を開発した。圧縮による硬化を表現できるようになったため、モデルの実現象への適用性が向上した。ダスト雲中の高速衝突現象について、スリットからシート状に落下する粒子のカーテンにバリスティックレンジで飛翔体を打ち込み、現象を高速ビデオで観察する実験手法を開発した。飛翔体前方には衝撃波のような高密度と思われる領域が形成されること、後方には粒子が存在しないこと、高速衝突では飛翔体表面で微小粉末が生成されること、飛翔体形状、速度、材質等の各種パラメータの効果などが明らかになった。上記実験装置で飛翔体の代わりに容器に入れたダスト粒子を射出することで、ダストカーテンとダストジェットの衝突現象を観察することに成功した。並行して、CNE流体による数値解析を行い、ジェット前方の高密度領域や背後のクレータ状構造の形成など、定性的に実験を説明出来る結果を得た。飛翔体表面と粒子の衝突がないため、問題設定が簡単であり、数値計算結果と実験画像の合わせ込みによって非可逆圧縮の状態方程式を同定する手法が確立できると期待される。圧縮するが膨張はしない(CNE)流体モデルとその数値解法について、1)多次元化と、2)非可逆的圧縮過程の密度-圧力状態方程式を一般的な単調増加関数に拡張、ができた。先行波と非可逆圧縮衝撃波の二重構造や、物体後部での粒子のない空隙構造など、モデルの性質を明らかにするとともに、様々な圧縮特性を持つダスト雲へとモデルの適用可能性を広げた。これらの点において研究は順調に進んでいると言える。実験では、粒子を細長いスリットを通して落下させ、カーテン状ダスト雲を作り、その面内にバリスティックレンジを用いて模型を突入させる手法を確立した。2次元に近い状況、かつ、測定部を減圧することで固気二相流としてではなく、固体粒子群の振る舞いが卓越するシンプルな状況、を作り出すことができ、現象の観測とその特徴理解を進めることができた。さらに、模型の代わりに粒子を射出し、ダストジェットとしてダストカーテンと衝突させる実験方法を考案した。この場合、衝突はダスト粒子同士のみなので、現象をモデル化するための問題設定がシンプルとなり、CNE流体モデルとの合わせ込みが容易になった。これらは、計画以上の進展と言える。高温ダスト雲衝突における温度の効果についても、上記のダストカーテン法が有望であると考えている。そのためには、粒子落下装置に加熱ヒータを装着した装置を開発する必要がある。現在、ヒータの準備をしているが、この部分が開発要素として残ることになった。また、CNE流体モデルの数値解析において、雰囲気圧がある場合に適用できるよう、気相と固相(ダスト)の間での運動量とエネルギー交換を考慮するモデルに改修する必要がある。これについては、気相側コードの準備ができた段階であり、CNE流体コードに外力項を加える点が今後の開発要素となる。
新規薬剤性肝障害バイオマーカーの探索および肝障害発症予測システムの確立

ヒト肝キメラマウスを用い、肝障害発現薬物(hTOX)としてアミオダロン、アセトアミノフェン、チクロピジン、テルビナフィン、メトトレキサート、バルプロ酸、ジクロフェナク、ベンゾブロマロンの8薬剤、肝障害非発現薬物(non-hTOX)としてジピリダモール、セファレキシン(CEX)、エペリソン、プロプラノロール等の8薬剤を対象に、miRNA発現解析の予備実験を行った。その結果、ヒト由来である4種のmiRNAがヒト肝障害マーカー候補として考えられた。しかし、再現性が得られず、その一因としてnon-hTOXの選択が不適切だったことが考えられた。そこで肝代謝も受けない薬物を選択することにした。CEX、ジゴキシン(Dig)、ソタロール、ザナミビル、フルシトシン(5-FC)を対象にキメラマウスに用いているヒト肝細胞へin vitroでの曝露実験を行い、細胞障害性および遺伝子変動について解析した。その結果、CEX、Dig、ソタロール、5-FCの順に遺伝子変動のバラツキが少なかった。Digは細胞障害性が認められたことから、CEX、ソタロール、5-FCをnon-hTOXとして再実験することとした。最終年度、キメラマウスを用い遺伝子発現解析の本実験を行った。total RNAを抽出し、マイクロアレイによりmRNAおよびmiRNAについて遺伝子発現解析した。hTOXでのみ遺伝子発現量の比が1.5以上増加もしくは0.67以下に減少した遺伝子を抽出した。8種類のhTOXのうち4種類以上の薬物で変動が確認され、かつnon-hTOXでは変動が見られなかったmiRNAは22種類であり、中でも霊長類特異的に発現し、血液中に分泌が確認されるmiRNAはmiR-4306およびmiR-3149であった。この2種類のmiRNAは臨床において、薬剤性肝障害を早期に発見するバイオマーカーとなる可能性が示された。ヒト肝キメラマウスを用いヒト肝由来miRNA発現解析を行った。対象薬物としては肝障害発現薬物としてアミオダロン、アセトアミノフェン、チクロピジン、テルビナフィン、メトトレキサート、バルプロ酸、ジクロフェナック、ベンゾブロマロンの8薬剤、肝障害非発現薬物としてジピリダモール、セファレキシン、エペリソン、プロプラノロール、ピレンゼピン、トリヘキシフェニジル、ダパグリフロジン、ブメタミドの8薬剤を用いた。対象医薬品を粉砕し、0.5%メチルセルロース溶液に懸濁して、ヒト肝キメラマウスに1日1回3日間経口投与した。最終投与の24時間後に肝臓を摘出し、得られた肝臓より100 mg程度の小片を採取して、冷却したRNALater ICE (Ambion製)中で細断し、-20°C前後で16時間以上保管し、各肝RNA試料をRNeasy Mini kit (キアゲン社製)またはmiRNeasy Mini Kit (キアゲン社製)を用いて調製した。肝臓における薬物代謝・解毒に関連するmRNAの発現変動をGeneChip(Human Genome U133 Plus 2.0 Array)により解析し、miRNAの発現変動をGeneChip(miRNA 3.0 Array)により網羅的に解析した。miRNAの発現量が1.5倍以上のものをピックアップしたところ、miR-1202、miR-183、miR-10a、miR-3195、miR-3065-5p、miR-557、miR-4535の7種類のmiRNAは、肝障害発現薬物のみに上昇を認めた。これらのうちmiR-1202、miR-3195、miR-557、miR-4535の4種類はヒト由来であり、ヒト肝障害マーカー候補と考えられた。計画調書に予定した通りの研究を進められており、期待する結果も得られたことから、おおむね順調に進展していると評価した。昨年、薬剤投与時におけるヒト肝由来miRNA発現解析の予備実験を行い、薬剤障害バイオマーカーの候補としてmiR-1202、miR-3195、miR-557、miR-4535の4種類を見出した。今年度追試を行ったところ、再現性に乏しいことがわかり、その原因の一つとして非肝障害性薬物の選択が不適切だったことが考えられた。そこで非肝障害性薬物として肝代謝も受けない薬物を選択することにした。セファレキシン、ジゴキシン、ソタロール、ザナミビル、フルシトシンを対象にヒト肝キメラマウスに用いているヒト肝細胞へin vitroでの曝露実験を行い、細胞障害性および遺伝子変動について解析した。細胞生存についてはalamarBlue&reg;細胞生存率アッセイにより調べた。その結果、ジゴキシン以外の薬物において200μg/mLの濃度で生存率は約85%であった。また遺伝子を網羅的に解析した結果、セファレキシンが最もバラツキが少なく、次いでジゴキシン、ソタロール、フルシトシンという順番であった。以上の結果より、セファレキシンおよびソタロールを非肝障害性薬物として、既存検体の再解析を行った。前回の結果で候補となったmiRNA 20種類(最終候補4種類を含む)のうち、6種類が同一であった。ただし、ポジティブコントロールであるアセトアミノフェンとメソトレキセートで逆の発現を示すものが殆どでfold-change(FC)>1.5 (FC>-1.5)の基準を満たすものはhsa-miR-122-star_st、hsa-miR-3180_stのみであった。

今後、肝障害性薬物を用いた既存検体の1回目と2回目で有意に発現差がないmiRNAで、1回目と2回目の両方でFC>1.2 (-1.2)のものを選択し、非肝障害性薬物おいても変動がFC>1.2 (-1.2)のものを除外することにより、候補miRNAを選定する。候補miRNAの再選定を行っているが、当初の計画からはおおむね順調に経過している。ヒト肝キメラマウスを用い、肝障害発現薬物(hTOX)としてアミオダロン、アセトアミノフェン、チクロピジン、テルビナフィン、メトトレキサート、バルプロ酸、ジクロフェナク、ベンゾブロマロンの8薬剤、肝障害非発現薬物(non-hTOX)としてジピリダモール、セファレキシン(CEX)、エペリソン、プロプラノロール等の8薬剤を対象に、miRNA発現解析の予備実験を行った。その結果、ヒト由来である4種のmiRNAがヒト肝障害マーカー候補として考えられた。しかし、再現性が得られず、その一因としてnon-hTOXの選択が不適切だったことが考えられた。そこで肝代謝も受けない薬物を選択することにした。CEX、ジゴキシン(Dig)、ソタロール、ザナミビル、フルシトシン(5-FC)を対象にキメラマウスに用いているヒト肝細胞へin vitroでの曝露実験を行い、細胞障害性および遺伝子変動について解析した。その結果、CEX、Dig、ソタロール、5-FCの順に遺伝子変動のバラツキが少なかった。Digは細胞障害性が認められたことから、CEX、ソタロール、5-FCをnon-hTOXとして再実験することとした。最終年度、キメラマウスを用い遺伝子発現解析の本実験を行った。total RNAを抽出し、マイクロアレイによりmRNAおよびmiRNAについて遺伝子発現解析した。hTOXでのみ遺伝子発現量の比が1.5以上増加もしくは0.67以下に減少した遺伝子を抽出した。8種類のhTOXのうち4種類以上の薬物で変動が確認され、かつnon-hTOXでは変動が見られなかったmiRNAは22種類であり、中でも霊長類特異的に発現し、血液中に分泌が確認されるmiRNAはmiR-4306およびmiR-3149であった。この2種類のmiRNAは臨床において、薬剤性肝障害を早期に発見するバイオマーカーとなる可能性が示された。ロットの違うキメラマウスにおいて、同様のmiRNAの発現変化が起こるか再現性を調べる。さらに肝臓で認められた肝障害バイオマーカー候補miRNAが血液中でも検出できるかを検討する。候補miRNAについて、ヒト血液中での発現解析を行う。またヒト肝キメラマウスとは異なる遺伝子発現を示すことも考えられることから、網羅的な探索も並行して実施する。キャンペーン期間に購入するなどして研究費を効率的に使用した。平成29年度において予定していた学会発表を行わなかったため残金が生じた。残金については今年度の学会発表の費用に充てる。当初予定分の経費については予定通り使用する。平成29年度に配分される研究費は予定通り、消耗品および旅費として使用する予定である。平成28年度の繰越金は消耗品に補てんする。
理数の学力、関心、態度、科学観・職業観について同一生徒の経時的変容の日米比較分析

国立教育研究所で行っている「理科および算数・数学の到達度とそれに影響を与える諸因子との関連に関する長期的追跡研究」とノ-ザンイリノイ大学で行っている「Longitudinal Study of American Youth」の内容を比較分析した。得られた知見について、以下に記す。(1)日米の生徒に進学希望について、質問した結果、高い学校段階(大学、大学院)への進学希望は日本より米国の方がより強い。(2)日米の生徒の学校外での学習時間について、週当たりの学校外学習総時間数を比べると、中・高校生ともに日本より米国の方が多い。数学・理科の学校外学習時間数についても両学校段階ともに米国の生徒の方が日本よりやゝ多い。(3)日米生徒の数学に対する興味・関心・態度について、数学がおもしろいとこたえた日本の生徒は、中学2年で42%、高校2年で41%であった。日本の生徒で、他の教科に比べて数学が好きとこたえたものは中学2年で31%、高校2年で36%であった。それに対して米国では、中学2年の67%、高校2年の58%が数学の勉強を楽しんでいるとこたえている。また、他の教科に比べて数学の成績は良いとこたえたものは、日本の中学2年で26%、高校2年で30%であるのに対して、米国では、数学が得意だとこたえたものは中学2年の69%、高校2年の57%と日本より高い。(4)理科に対する興味・関心・態度について、中学2年の日米の生徒の約60%が理科はおもしろいとこたえ、両者同じくらいの割合である。その他の質問項目では、数学に関してと同じように米国の方が日本よりいずれも高い値がでている。(5)日米生徒の数学・科学に対する男女差に関する態度について、日本の生徒は米国の生徒に比べて男子が女子より数学(または数学者)や科学(科学者)にやゝ向いていると思っているようである。理数長期追跡研究の日米両調査の2年間の中間的基礎デ-タ(1989年度の中2・高2時のデ-タ、1990年度の中3・高3時のデ-タに限定)を比較分析することによって、日米の中・高校生の理科および数学の学力の経時的変化とその変化をもたらす要因は何かを明らかにすることを研究の目的にしている。今年度は、1.1989年度実施の米国の全調査用紙とコ-ドブックをノ-ザンイリノイ大学から取り寄せた。2.米国の調査用紙を翻訳し、日米共通質問紙項目を検討した。3.日本の比較分析を行い、日本の調査実施県の協力委員の先生と比較の結果を検討した。日本では、主として国立教育研究所の一般研究費で研究代表者および分担者が中心となって「理科および算数・数学の到達度とそれに影響を与える諸因子との関連に関する長期的追跡研究」を計画実施している。1990年度実施の我国のデ-タを現在集計分析中である。一方、米国では、ノ-ザンイリノイ大学のミラ-教授が中心となって全米科学財団から研究費をえて、「Longitudinal Study of American Youth」の研究を実施している。1990年度の米国のデ-タについては、現在入手すべく準備中である。また、今年度比較分析した結果については、日本科学教育学会の年会論文集に発表する予定である。理数長期追跡研究の日米両調査の2年間の中間的基礎デ-タ(中2・高2時のデ-タ、中3・高3時のデ-タに限定)を比較することによって、日米の中・高校生の理科および数学の学力の経時的変化とその変化をもたらす要因は何かを明らかにすることを研究の目的にしている。

1.前年度収集した米国の調査用紙の残りとコ-ドブックをノ-ザンイリノイ大学から取り寄せた2.米国の調査用紙の全てを翻訳し、日米共通質問紙項目を検討した。3.日米の比較分析を行い、日本科学教育学会の年会論文集に発表した。4.分析した結果と、米国の調査用紙を翻訳したものを資料として載せた報告書を作成した。分析の結果、えられた知見のうち、一部について次に記す。(1)日米の生徒の進学希望について、質問した結果、高い学校段階(大学、大学院)への進学希望は日本より米国の方がより強い。(2)日米の生徒の学校外での学習時間について、週当たりの学校外学習総時間数を比べると、中・高校生ともに日本より米国の方が多い。数学・理科の学校外学習時間数についても両学校段階ともに米国の生徒の方が日本よりやゝ多い。(3)日米生徒の数学に対する興味・関心・態度について、数学がおもしろいとこたえた日本の生徒は、中学2年で42%、高校2年で41%であった。日本の生徒で、他の教科に比べて数学が好きとこたえたものは中学2年で31%、高校2年で36%であった。それに対して米国では、中学2年の67%、高校2年の58%が数学の勉強を楽しんでいるとこたえている。また、他の教科に比べて数学の成績は良いとこたえたものは、日本の中学2年で26%、高校2年で30%であるのに対して、米国では、数学が得意だとこたえたものは中学2年の69%、高校2年の57%と日本より高い。
感染症媒介節足動物における宿主-病原体相互作用の遺伝学的バイオインフォマティクス

マラリアは、ヒトの赤血球内に寄生し分化したマラリア原虫が、蚊の一種であるハマダラカの吸血によってヒトからヒトへと運ばれて発症する。そのモデルとして、ハマダラカ(Anopheles gambiae)とネズミマラリア原虫(Plasmodium berghei)の伝播実験系を用いる。平成18年度に引き続き、本年度はマラリア原虫感染時のハマダラカ遺伝子群の変化について、以下のようなDNAマイクロアレイを用いた網羅的な解析を継続実施した。解析対象となる時期として、マラリア原虫が最初にハマダラカと接触するステージ、すなわちマラリア原虫オーキネートがハマダラカ中腸内に侵入するタイミングを選択した。この時期はハマダラカが各種生体応答を通してマラリァ原虫と相互作用をすることが分かっている。マラリア原虫を感染させ、その際の遺伝子の挙動について、DNAマイクロアレイを用いて解析を進めた。すなわち、無処置群をリファレンスとし、バイオインフォマティクスの手法によってマラリア原虫に応答するシグナルネットワーク全体の挙動について網羅的に解析を実施した。さらに、マラリア原虫が媒介されている地域(西アフリカ・ブルキナファソ)由来のハマダラカサンプルを入手し、マラリア原虫の保有数を定量化した上で、遺伝学的バイオインフォマティクスから得られた構成因子の発現挙動を解析した。これらの解析パラメータの中から、オーキネートが中腸に侵入する時期に特異的にその発現が上昇するfurrowed遺伝子を見出した。furrowed遺伝子はレクチンをコードしており、遺伝子減衰実験などによりマラリア媒介蚊のvectorial capacityに影響を強く与える因子であることが明らかとなった、マラリアは、ヒトの赤血球内に寄生し分化したマラリア原虫が、蚊の一種であるハマダラカの吸血によってヒトからヒトへと運ばれて発症する。そのモデルとして、ハマダラカ(Anopheles gambiae)とネズミマラリア原虫(Plasmodium berghei)の伝播実験系を用い、マラリア原虫感染時のハマダラカ遺伝子群の変化をDNAマイクロアレイを用いて網羅的に解析した。この時期はハマダラカが各種生体応答を通してマラリア原虫と相互作用をすることが分かっている。バイオインフォマティクスの手法によってマラリア原虫に応答するシグナルネットワーク全体の挙動を網羅的に解析する準備として、GFP発現マラリア原虫を用意した。このマラリア原虫をマウスに感染させ、血中に十分なガメートが出現する時期にハマダラカに吸血させた。以降のマラリア原虫の各発育ステージをGFP蛍光を指標に観察したところ、オーキネート・オーシスト・スポロゾイトにおいて連続的な発現が見られた。このことは人為的に発現させたGFPが内部標準として使用可能なことを意味し、マイクロアレイにおける解析の重要な補正成分として有用であることが示された。furrowed遺伝子はレクチンをコードしており、遺伝子減衰実験などによりマラリア媒介蚊のvectorial capacityに影響を強く与える因子であることが明らかとなった、