hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スレーキング現象の弾塑性力学に基づく解釈と泥岩盛土の地震時に有効な対策工の提案

乾湿繰返し圧縮試験機を用いて、実際の盛土を想定した上載荷重を与えながら、乾湿を与えて三軸試験用の供試体を作製した。三軸試験を実施すると乾湿を与えたことにより、強度が低下した。試験後の供試体の粒度は乾湿を与えても変化しなかったが、粒は軟化した。粒の軟化により強度が低下したと考えられる。盛土形状により、効果的な耐震対策工法は異なる。しかし、のり面保護工はいずれの形状に対しても、効果的な補強工法であった。対策していない場合と比較すると、地震による変位は約30%まで軽減することができた。ただし、補強部材の多くは、降伏してしまうこともわかった。乾湿繰返し圧密試験機を用いて上載荷重を与えたまま乾湿繰返しを行い、スレーキングを進行させる際に、どの程度の期間乾燥水浸をさせれば、供試体が十分に乾燥、飽和するのか調べるために予備試験を行った。この際、供試体の高さも乾燥・水浸の時間に影響を与えると考えられるため、高さ5cm、10cm、20cmの供試体に対し、試験を行った。試験の結果、水浸3日で飽和度80%まで飽和させることができ、飽和にかかる期間は供試体高さに依らないことがわかった。乾燥については、高さ20cmの供試体については、二週間経過しても完全に乾燥させることができなかったが、高さ4cm、10cmの供試体については、4日で乾燥させることができた。また、供試体の粒度を測定したところ、粒度は供試体の高さに依らずほとんど同じであった。二年目については、得られた結果を参考に、せん断試験用の供試体を作製し、スレーキングが盛土の力学特性にどのような影響を及ぼすのか調べる。平成29年度に実施予定であった水土連成有限変形解析による盛土の地震時安定性の評価と弱点箇所の抽出および、弱点箇所に応じた耐震補強工法の提案について、盛土断面の違いに着目して解析を行った。入力地震動としては、南海トラフ巨大地震を用いることで、盛土に対しすぐにするべき耐震対策について提案する。解析の結果、傾斜地盤上に建造された高盛土については、地盤と盛土の間、つまり深い部分で大変形を起こすために、表面付近を補強する鉄筋挿入工は、効果が薄く、盛土全体を強化するのり面保護工が効果的であることがわかった。また、高盛土でなければ、鉄筋挿入工も効果的である。当初の予定と異なり、供試体を作製する前に、予備実験を行ったため、乾湿繰返し圧密試験機を用いた供試体を作製する方法を検討する段階までしか、初年度では進めることができなかった。しかし、次年度に行う予定であった耐震工の検討に関する地震応答解析を進めることができ、一定の成果を挙げることができたため、概ね予定通りに進展できていると判断した。昨年度の予備実験の結果を基に乾湿繰返し圧密試験機を用いた三軸圧縮試験用供試体の作製方法を決定した.高さ20cm、内径10cmの供試体を締め固めて作製し、上載荷重を与えたまま100度の熱風で14日乾燥、その後水没3日間水没させる過程を3回行い、実際の盛土内を想定した供試体を作製した。供試体に対し、三軸圧縮試験試験を実施したところ、乾湿を与えることにより材料が劣化するため、同じ密度で締め固めて、乾湿を与えていない供試体よりも強度が低下した。供試体の粒度を測定したところ、粒度は乾湿回数に依らずほとんど同じであった。拘束圧条件下では、細粒化は進行しないことが明らかとなった。また、粒度が変わらない原因を調べるために、針貫入試験を三軸試験後に実施した。その結果、乾湿を与えた方が、貫入抵抗値が小さくなっている傾向が得られた。つまり、細粒化が進行していないにもかかわらず、強度が低下した原因としては、泥岩の粒自体が軟らかくなったためであると考えられる。水土連成有限変形解析による盛土の地震時安定性の評価と弱点箇所の抽出および、弱点箇所に応じた耐震補強工法の提案について、盛土断面の違いに着目して解析を行った。断面の形状により、効果的な補強工法は異なったが、のり面保護工はいずれの形状でも高い耐震性が得られた。H28年度では、材料の降伏を考慮していなかったため、材料の降伏を考慮した上で解析を実施した。材料の降伏を考慮すると、地震中に多くの補強部材が降伏してしまうものの、無対策と比較して、最も変形の小さくなったのり面保護工は変形が30%程度まで抑制できた。今後は,これまでに行った予備試験の結果を踏まえ,供試体の作製方法の検討を行う。

そして、実際の盛土の状態に近い状況下でスレーキングを進行させ、供試体を作製する。スレーキングの進行程度を変えた供試体を数種類用意し、三軸試験を行いスレーキングが盛土の力学特性にどのような影響を及ぼすのか、乾湿繰返し細粒化率試験の結果も絡めて考察していく.得られた三軸試験結果をSYS Cam-clay modelで再現することを試み、再現により得られた結果から、スレーキングが骨格構造に及ぼす影響を調べる。また、先ほどと同様に乾湿繰返し細粒化率試験の結果も絡めて考察していく。耐震補強工法の提案については、これまで行ってきた解析は、補強工の降伏を考慮していなかったため、降伏を考慮した上で解析を行う。また、現在、南海トラフ巨大地震、つまり、長周期地震に対してのみ検討を行っている。しかし、直下型地震のような短周期地震について検討することも非常に重要である。今後は、短周期地震に対する耐震補強工の検討および、長周期、短周期地震を入力した際に、補強部材の降伏を考慮した上で解析を行っていく。地盤工学
初期炎症機転抑制による血管リモデリング進展予防の試み -変異型インターフェロンγ受容体遺伝子導入による遺伝子治療-

INF-γR細胞外ドメインに免疫グロブリンFc鎖を結合させたHA-taggedキメラ遺伝子を作成し発現プラスミドベクターpVR1255に組み換えた(pV1255INF-γR/Fc)。pV1255INF-γR/Fcをブピバカイン前処置後、naked DNA法にてマウスあるいはラット大腿骨格筋に筋注導入し局所でINF-γR/Fcタンパク質を発現、血中に分泌させた。導入局所骨格筋および血中のINF-γR/Fc発現は、導入後1日以降第2-3日をピークとし少なくとも第14日までは有意な発現を認めた。また、繰り返し投与(2週間ごと)により有効な血中濃度を維持しえた。(2)ラツト頸動脈傷害モデル:INF-γR:Fc遺伝子(治療群)またLacZ(対照群)遺伝子導入2日後に、左総頸動脈に血管傷害を加えた。治療群において14日後に内膜肥厚が対照群に比して約40%抑制された。対照群でみられたStat3リン酸化・新生内膜平滑筋細胞増殖が治療群では有意に低下していた。病変へのT細胞・単球などの炎症細胞浸潤は両群間に差はなかった。INF-γが傷害血管においてStat3活性化を介して新生内膜形成を引き起こすことが示唆された(英文専門誌投稿中)。b.ドミナントネガティブSTAT3遺伝子治療(3)動脈硬化モデル:ApoEノックアウトマウスを用いて、以下の検討を行った。動脈硬化病変が完成するApoE-KO群12週令からINF-γR/Fc遺伝子導入を(2週間毎)行い、16,20,24週令に動脈硬化病変(動脈硬化面積、内膜肥厚、脂質沈着、T細胞・単球などの炎症細胞浸潤、平滑筋細胞増殖・アポトーシス・形質転換、組織線維化、プラーク安定化スコア)を評価し、動脈硬化の発症を予防しうるか、進行を遅らせることができるか否かを現在検討中である。遺伝子治療群において、動脈硬化面積・内膜肥厚が抑制され、プラーク安定化スコア高値である結果が得られており、鋭意解析中である。(4)静脈グラフトモデル:家兎大腿動脈を切除し自家静脈グラフトで再建すると静脈グラフトの内膜肥厚による狭窄が生じた。このモデルに、術前3日前から2週間毎にINF-γR:Fc遺伝子導入を行ったところ、56日後の開存率を30%改善した(英文専門誌投稿準備中)。(1)INF-γR/Fcキメラ遣伝子作成と、そのドミナントネガティブ活性検討:INF-γR細胞外ドメインに免疫グロブリンFc鎖を結合させたHA-taggedキメラ遺伝子をPCR法を用いて作成し発現プラスミドベクターpVR1255に組み換えた(pV1255INF-γR/Fc)。in vitro発現系を用いてINF-γR/Fcタンパク質を精製した。

INF-γ投与によるヒトマクロファージー酸化窒素産生活性化をマーカーとしたin vitroアッセイ系によりINF-γR/Fcタンパク質の抑制作用を確認した。(2)INF-γR/Fc遺伝子導入法の確立:HA-tagged INF-γR/Fc遺伝子組み換え発現プラスミドpV1255INF-γR/Fcをnaked DNA法にてマウスあるいはラット大腿骨格筋に筋注導入し局所でINF-γR/Fcタンパク質を発現させ、血中に分泌されたINF-γR/Fcにより生体内の作用部位(傷害血管)においてINF-γ機能を拮抗阻害するという戦術を用いる。この方法には、免疫原性の低いnaked DNA法により標的遺伝子を骨格筋局所に導入することから、遺伝子を繰り返し導入し長期間にわたり発現を維持する事が可能であると考えられることから慢性疾患モデルに応用できるメリットがある。局所発現を抗HA免疫染色にて、血中INF-γR/Fc濃度を抗INF-γR ELISA法にて、INF-γR/Fc発現の程度と時間経過を検討したところ、導入局所骨格筋および血中のINF-γR/Fc発現は、導入後1日以降第2-3日をピ-クとし漸減したが、少なくとも第14日までは有意な発現を認めた。また、繰り返し投与(2週間ごと)により有効な血中濃度を維持しうるかも確認した。(3)動脈硬化モデル:ApoEノックアウトモデル(ApoE-KO群)と野生型マウス(対照群)を用いて、以下の予備実験及び検討を行った。ApoE-KO群の病変部位において、RT-PCR法によりINF-γ発現を、免疫組織染色法によりT細胞・単球などの炎症細胞浸潤を、オイルレッド染色により脂質沈着を、マッソントリクロム染色により組織線維化を、BrdU発現ラベル法により平滑筋細胞増殖を、TUNEL法により平滑筋細胞アポトーシスを、免疫組織染色法により平滑筋細胞形質転換を確認した。動脈硬化病変が完成するApoE-KO群12週令からINF-γR/Fc遺伝子導入を(2週間毎)行い(ApoE-KO/治療群)、16,20,24週令に動脈硬化病変(動脈硬化面積、内膜肥厚、脂質沈着、T細胞・単球などの炎症細胞浸潤、平滑筋細胞増殖・アポトーシス・形質転換、組織線維化、プラーク安定化スコア)を評価し、動脈硬化の発症を予防しうるか、進行を遅らせることができるか否かを現在検討中である。遺伝子治療群において、動脈硬化面積・内膜肥厚が抑制され、プラーク安定化スコア高値である結果が得られており、鋭意解析中である。(1)大腿筋へのINF-γR:Fc遺伝子導入:INF-γR:Fc遺伝子をnaked DNA法を用いてWistarラットの大腿四頭筋に導入すると、導入3日後をピークとするINF-γR:Fcタンパク質発現を一過性に認めた。導入2日前にブピバカインを導入部位に筋注する前処置を施すと導入効率が高まり、10日後までタンパク発現がみられた。(2)ラット頸動脈傷害モデル:INF-γR:Fc遺伝子(治療群)またLacZ(対照群)遺伝子導入2日後に、左総頸動脈の2Fフォガティバルーンカテーテルを用いて定法どおり血管傷害を加えた。sham群ではバルーンの拡張を行なった。治療群において14日後に内膜肥厚が対照群に比して約40%抑制された。対照群でみられたStat3リン酸化・新生内膜平滑筋細胞増殖が治療では有意に低下していた。病変へのT細胞・単球などの炎症細胞浸潤は両群間に差はなかった。INF-γが傷害血管においてStat
細肪周期におけるサイクリン分解制御因子の機能解析

ユビキチン依存性で分解されるサイクリンAとサイクリンBは、細胞周期における選択的蛋白質分解のしくみの解明にとって重要なモデル蛋白質として位置付けられる。我々は、サイクリンAと結合する蛋白質XDRP1を同定してサイクリン分解に対する効果を調べたところ、XDRP1がM期でポリユビキチン化したサイクリンA、Bに結合すること、しかし、サイクリンAの蛋白分解を阻害するが、サイクリンBの分解は阻害しないという選択的阻害効果をみられた。本年度は、ツメガエルの卵抽出液を用いて細胞周期における分解と選択阻害のしくみを解析した。XDRP1と高い相同性を示す新たなXDRPファミリー遺伝子(XDRP1-600)をクローニングして、サイクリンAとの結合を調べると、このXDRP1-600はサクリンAと結合しないし、またサイクリンAの分解も阻害しなかった。サイクリンAとの結合の違いはN末端のUbLドメインの違いによるものであった。XDRP1のUbLはサイクリンAに結合した。しかし、XDRP1-600のubLは15アミノ残基の挿入があり、サイクリンAに結合しなかった。UbLはプロテアソームと結合するが、サイクリンAのUbLドメインへの結合により、UbL-プロテアソーム間の結合が阻害されて、サイクリンAの分解が阻害されると考えられる。現在そのしくみの解析を継続している。さらに、XDRP1はサイクリンA依存性キナーゼによりリン酸化され、核に局在し、細胞周期に依存して脱リン酸化されるリン酸化蛋白質である。サイクリンAへの結合とXDRP1のリン酸化を介してサイクリンAとサイクリンBの選択的分解がいかに制御されているかを現在解析中である。細胞周期の進行調節はサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性と細胞周期特異的な蛋白質分解により制御されている。ユビキチン依存性で分解されるM期サイクリンは、細胞周期における時期特異的及び基質選択的分解のしくみの解明が待たれる重要な研究課題のモデル蛋白質として位置付けられる。本研究で我々は、両生類サイクリンAタンパク質のN末端ドメインと結合する新規蛋白質XDRP1を同定した。この結果を基に、XDRP1の出芽酵母ホモログDsk2を用いて、XDRP1/Dsk2がポリユビキチン結合蛋白質であることを明らかにした。更に、出芽酵母のDsk2を用いた解析からN末端ユビキチン関連蛋白質Dsk2はC末端のUBAドメインを介してホモ二量体を形成してポリユビキチン鎖と結合し、プロテアソームと相互作用して分解基質をプロテアソームに運ぶアダプター因子であることがわかった。更に、ツメガエルの卵抽出液を用いて細胞周期における分解の影響を調べ、XDRP1がM期でポリユビキチン化したサイクリンA、Bに結合すること、サイクリンAの蛋白分解を選択的に阻害することを示した。XDRP1はサイクリンA依存性キナーゼによりリン酸化され、核に局在し、細胞周期に依存して脱リン酸化される。サイクリンAへの結合とリン酸化を介してM期でサイクリンの分解をいかに制御しているかを現在解析中である。
環境要因の人体影響(基礎班)

人間環境系の変化と制御を課題とする重点領域研究において、主に人体影響に関する研究の総括的な役割を果すのが本研究の目的である。計画研究、公募研究を合わせて、その年度の研究計画を調整すること、研究組織相互の交流をはかること、研究発表会を開催すること、研究報告書を発行すること、および次年度以降の研究計画を立案、組織化するとともに、重点課題を提言すること、などが研究計画である。平成元年度は3年計画の最終年度に当り、研究の完成をめざすとともに、研究のとりまとめと、次の3年計画への発展的な検討をも行った。ほぼ初期の目的を達成し、以下のような成果を得た。1.計画研究6組織、公募研究12組織、基礎班(計画研究)1組織、合計19組織の研究代表者相互に、文書および研究代表者会議によって交流と研究計画の調整を行い、無駄な重複を避けるとともに、すぐれた研究への支援をはかった。2.平成2年1月10日、11日、京都市において人体影響研究領域の研究発表会を開き、18組織(基礎班を除く)から各1名が研究報告を行った。3.研究報告書「環境要因の人体影響3」を年度末に発行し、上記発表会の要旨、計画研究分担者全員の研究成果の要約、すぐれた研究成果の総合的報告論文などを掲載した。4.今後進めるべき課題について検討し、難分解性物質(ダイオキシンなど)の影響など新しい課題の6計画研究組織を提案した。5.3年計画の初年度に摂南大学に設置された高分解能質量分析・ガスクロマトグラフ装置の共同利用を推進した。6.特に磁場の影響など、物理的要因、および環境要因に対処する生体側の諸因子についてすぐれた研究成果があがった。
薬用資源植物の多様性を利用した伝統薬の永続的利用プログラムの構築

生薬の永続的利用プログラムを作成する目的で、7生薬の資源調査を行い、収集品について遺伝的・成分的・薬理的多様性を解析し、生薬を標準化するための指標を定めた。これに基づき関連植物又は栽培品種の有用性を評価、選抜し、栽培を進めた。赤芍に抗アレルギー作用を見出し、活性成分を同定すると同時に、赤芍と同様の成分組成でかつ同作用を示す品種を選抜した。大黄では日本で栽培可能な優良系統を選抜した。刺五加では養液栽培で得た葉の温湯浸漬エキスに神経突起再伸長作用を見出した。竜胆と秦ギョウでは同定に必要なITS配列と特徴的な成分組成を見出し、同時に抗炎症作用成分を同定した。これにより代替植物の開発に指標を与えた。1.学術調査中国の黒竜江省、吉林省、内蒙古自治区でGentiana属、Paeonia属及びEleutherococcus属植物、雲南省でGentiana属及びPanax属植物の野生資源状況または栽培状況を調査し、生薬等を収集した。2.多様性解析(1)芍薬:〔成分〕Paeonia lactifloraの3品種を2箇所で4年間栽培し、8成分の含量を調べた。長野県菅平産はpaeoniflorinとcatechinの含量が高く、一方富山県上市町産はpentagalloylglucoseの含量が高いことが判明し、赤芍と白芍の成分的差異は環境要因にも影響される可能性が示唆された。〔薬理〕P. lactifloraの16品種と生薬について、骨髄由来粘膜型マスト細胞の抗原刺激脱顆粒に対する作用を検討した結果、2品種及び内蒙古産赤芍の熱水抽出エキスに1mg/mLの濃度で抑制作用が認められた。(2)大黄:〔成分〕長野県菅平で栽培したRheum属属植物11系統の5年目の地下部について11成分を定量下。Sennoside Aの含量が日局16の基準を満足し、かつ他の薬効成分も含有されていたR. palmatumの4系統を選抜した。(3):〔成分〕Codonoposis tangshenの根からcodonopyrrolidium A、codonopyrrolidium b、tangshenoside I、lobetyolinなど7成分を単離・同定した。同属2種1変種の根及び党参市場品約130検体について定量分析し、2種の成分的特徴を明らかにした。〔薬理〕党参のエキスについて、Amyloidβ(25-35)誘発の軸索萎縮に対する作用などを検討中である。(4)龍胆:〔遺伝子〕中国のGentiana属植物5種及び日本の園芸用リンドウの2栽培変種について核rDNAのITS領域の遺伝子解析を行った。G. scabraとG. manshuricaは相同の塩基配列を示したが、その他の種は分子分類可能であった。また、G. scabraとG. trifloraの自然交配が示唆された。〔成分〕龍胆のクロロホルムエキスを分画し、分取HPLC法を行い、22化合物を単離し、その一部を同定した。1.学術調査中国の甘粛省南部四川省北部で秦ギョウ及び大黄の野生資源状況及び栽培状況を調査し、生薬等を収集した。2.多様性解析(1)芍薬:〔遺伝子〕内蒙古及び黒竜江省産Paeonia lactifloraの核ITS領域の解析を行った。白芍と赤芍の区別の指標となる3箇所が全てヘテロ塩基であり赤芍に属することが判明したが、白芍と異なる純系の配列は見出せなかった。〔成分〕抗原刺激脱顆粒抑制作用を示した園芸用1品種及び赤芍市場品のエキスのLC/MS/MS分析を行い、化合物ピークの異同を検討した。また、16化合物を単離し同定した。(2)竜胆・秦ギョウ:〔遺伝子〕Gentiana属Cruciata節植物8種及び秦ギョウ市場品のITS領域を解析し、各種は11箇所の塩基の違いと1箇所の挿入欠失により同定可能であることがわかった。〔成分〕竜胆のクロロホルムエキスから新規セコイリドイド配糖体7化合物を含む23化合物を単離し同定した。また、秦ギョウのクロロホルムエキスのメタノール可溶画分から20化合物を単離した。(3)大黄:〔成分〕これまでに選抜した4系統の内、1系統の5年生根には、アントラキノン配糖体、フェニルブタノン類、スチルベン類、フラバン-3-オール類及びプロシアニジン類が比較的多く含まれていることが判明した。(4)刺五加:

〔成分〕自然及び養液栽培で育った植物体の葉のLC/MS分析を行い、カフェオイルキナ酸類5化合物、フラボノイド2化合物及びオリゴ糖を推定または同定した。(5)野三七:〔薬理〕神経変性疾患や心疾患の悪性化に関与するcalpainの酵素活性に対する人参類8種のエタノールエキスの影響をcell-free系で検討した。三七人参と野三七野生品は100 μg/mlの濃度で有意にcalpain活性を阻害したが、野三七栽培品と白参は無効であり、他の人参類はcalpain活性を高めた。1.芍薬:RBL-2H3細胞で抗原刺激脱顆粒抑制作用を示した赤芍MeOHエキスの60%及び80%MeOH溶出画分から30化合物を単離同定した。モノテルペン配糖体9化合物は中程度の脱顆粒抑制作用を示した。2.大黄:ヨーロッパの植物園にはRheum属の薬用種が系統保存されていた。葉緑体matK遺伝子の解析からR. tanguticum等を確認した。日本栽培の6系統の地下部の熱水抽出エキスについて粘膜型マスト細胞における抗原刺激脱顆粒抑制作用を検討したが、系統間差は認められなかった。3.エゾウコギ:葉のエキスのLC/MS分析により、カフェオイルキナ酸類、フラボノイド以外に、サポニン成分を確認した。マウス胎児より初代培養した大脳皮質神経細胞においてAmyloid β(25-35)処置により軸索を萎縮させ、その3日後に葉の水エキス又は50%MeOHエキスを処置した結果、水エキスで有意に軸索再伸長が認められた。活性は水エキスのメタノール溶出画分に見られた。4.Gentiana属生薬:フランスでG. lutea(ゲンチアナ)、中国でG. crassicaulis(秦ギョウ)を入手した。G. scabra(竜胆)、秦ギョウ及びゲンチアナから新規12化合物を含む70化合物を単離同定した。セコイリドイド配糖体が主要成分で、リグナン、トリテルペノイド等も含有された。セコイリドイド配糖体25化合物とloganic acidはRAW264細胞において、LPS誘導IL-6産生に対して中程度の抑制作用を示した。竜胆は糖部がアセチル化又はベンゾイル化したセコイリドイド配糖体、秦ギョウは2-methoxyanofinic acid類縁体、ゲンチアナはキサントンを含有することで各々区別された。同属植物の成分分析から、竜胆として園芸用リンドウ、秦ギョウとしてG. dendrologiの代用の可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。生薬学、薬用植物学、天然物化学26年度が最終年度であるため、記入しない。学術調査、遺伝子解析、既に単離・同定済みの化合物を用いた成分研究は順調に進展した。ただし、化合物の単離に時間を要した新規生薬に関する薬理研究はやや遅れ気味である。中国での学術調査、薬用植物の遺伝子解析及び成分の単離と同定は順調に進展した。しかし、抗炎症、抗アレルギー作用に関する研究はやや遅れ気味である。なお、タイのSalacia属植物の栽培地が特定できなかったため渡航を断念し、その分中国での調査を充実させた。薬理研究を行う生薬材料の選択、エキスの作製及び化合物の単離を速やかに行える人的体制を整える。対象生薬とした「野三七」は野生資源がほとんどなく、収集不可能であったため、これに替えて「党参」の多様性解析を行うこととした。薬理活性試験及び成分の定量分析を行う人的体制を整える。タイのSalacia
高強度極端紫外・軟エックス線光子場中での2光子・3光子電離

1.高強度のチタンサファイアレーザーの基本波と27次高調波をヘリウムイオンに同時照射した場合の高調波発生について、時間依存シュレーディンガー方程式をPeaceman-Rachford法を用いて数値的に解くことによって検討した。ヘリウムイオン(He^+)はイオン化ポテンシャルが大きい(54.4eV)ため、水素原子を用いた場合に比べカットオフ次数は高くなるものの、基本波のみを用いた場合の発生効率は極端に低くなる。これに対し27次高調波を同時照射すると、カットオフ次数は高いまま、発生効率が17桁も増大することが分かった。そのメカニズムについて詳細な解析を行い、コヒーレント重ね合わせ状態からの高調波発生と、仮想準位からの光電場電離の二つの寄与があることを明らかにした。どちらの寄与が大きいかは基本波波長に依存し、例えば800nmでは前者が、785nmでは後者が支配的である。この劇的な効果は、より短波長の高強度パルス光源の開発への道を拓くものと期待されると同時に、単純な水素様の系であっても巧妙に準備された状況下では予期できない挙動を示すことを表している。2.ヘリウム原子(2電子系)に対する時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解く高度なシミュレーションコードの開発を、2電子波動関数の角度方向の成分をcoupled spherical harmonicsによって展開し、finite difference (FD)グリッドでの値で表した動径波動関数の時間発展を差分陽解法で計算することによって行った。
多目的離散最適化における厳密解法に基づく探索空間分割と誘導型局所探索の開発

本研究の目的は,多目的最適化問題において多く見られる入り組んだ形状のパレート最適解を均一かつ高い精度で近似する汎用性の高い探索手法を開発することである.具体的には,探索すべきパレートフロントを複数に分割し,各部分パレートフロントを精度よく探索する多目的遺伝的アルゴリズムを開発する.平成30年度は,2目的の最適化問題を対象とし,求めたいパレートフロントを複数の点(希求点)で近似し,隣接する2つの希求点との距離を最小とする2目的最小化問題に帰着させることで,それぞれの部分空間においてパレートフロントの集中探索を行った.探索手法にはこれまで多くの性能検証・解析が行われているNSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)を採用し,真のパレート最適解が既知の2目的最適化のベンチマーク問題の中でも,とくに精度を向上させることが難しい問題を対象として性能検証した.部分パレートフロント探索にあたり,母集団全体でパレート最適解全体を探索する一般的な多目的進化計算のアプローチと希求点による部分パレートフロント探索を併用した.その結果,探索の前半をパレート全体の探索,後半に部分パレートの集中探索に切り替えることで,全体的な解集合の精度向上が得られることがわかった.また,希求点の個数を増やし,求める部分パレートフロントの幅を狭くすればするほど部分的な探索性能の向上が確認され,希求点を適切な場所に配置することで高い精度が保証されることがわかった.また,多目的進化計算の探索性能向上のために補助的に適用される局所探索と大域探索の手法を部分パレートフロント探索に導入することで,さらに探索精度が向上することを確認した.2目的の最適化問題の難問において,精度の高い部分パレート探索を実現し,解の優越を考慮した新たな局所探索の導入,および既存の大域的探索戦略の併用により,さらに性能が向上することが確認された.以上より,平成30年度はおおむね順調に進展していると考える.平成30年度に開発した局所探索の遷移受理にメトロポリス基準などを導入し,さらなる局所探索性能向上を実現するとともに,全体的な探索手法として多目的進化計算の手法の改良を行う.また,提案手法をポートフォリオ最適化など実問題に応用する.本研究の目的は,多目的最適化問題において多く見られる入り組んだ形状のパレート最適解を均一かつ高い精度で近似する汎用性の高い探索手法を開発することである.具体的には探索すべきパレート最適解の面を複数に分割し,各面を精度よく探索する多目的遺伝的アルゴリズムを開発する.平成29年度は,2目的の最適化問題を対象とし,目的関数空間を,原点を固定した斜交座標で表現される複数の空間に分割し,それぞれの部分空間においてパレート最適解の探索を行った.パレート最適解の探索手法にはこれまで多くの性能検証・解析が行われているNSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)を採用した.進化計算に基づく多くの手法では,直交座標で表現される目的関数空間を前提に,精度が高くかつ均一にバランスのとれた解集合を効率的に得る遺伝的オペレータが設計されている.そのため,斜交座標で定義されている各部分空間を直交座標に変換し,その空間上でNSGA-IIによる最適化を行った.まず,解の優越関係が直交座標への変換後も保たれているか,例題を用いて検証したところ,変換後の非劣解が斜交座標で表現されるもとの部分空間での非劣解をすべて含んでいることを示し,直交座標上での探索に問題がないことを確認した.真のパレート最適解が既知の2目的最適化のベンチマーク問題において,複数の空間に分割し,それぞれ探索したところ,精度の高い部分パレート最適解が得られる空間と,偏った解しか得られない空間が存在することがわかった.後者は,他の部分空間に多くの解が分散することが原因であり,現在,空間への解の引き戻し操作を検討している.2目的の最適化問題において,部分空間を探索しやすいように斜交座標を直交座標に変換した際に非劣解の欠損がないことを確認した.これにより,これまで考案されてきている進化計算の手法を変換後のそのまま適用が可能であることがわかり,その改良の指針も得られた.以上より,平成29年度はおおむね順調に進展していると考える.本研究の目的は,多目的最適化問題において多く見られる入り組んだ形状のパレート最適解を均一かつ高い精度で近似する汎用性の高い探索手法を開発することである.具体的には,探索すべきパレートフロントを複数に分割し,各部分パレートフロントを精度よく探索する多目的遺伝的アルゴリズムを開発する.平成30年度は,2目的の最適化問題を対象とし,求めたいパレートフロントを複数の点(希求点)で近似し,隣接する2つの希求点との距離を最小とする2目的最小化問題に帰着させることで,それぞれの部分空間においてパレートフロントの集中探索を行った.探索手法にはこれまで多くの性能検証・解析が行われているNSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)を採用し,真のパレート最適解が既知の2目的最適化のベンチマーク問題の中でも,とくに精度を向上させることが難しい問題を対象として性能検証した.部分パレートフロント探索にあたり,母集団全体でパレート最適解全体を探索する一般的な多目的進化計算のアプローチと希求点による部分パレートフロント探索を併用した.

その結果,探索の前半をパレート全体の探索,後半に部分パレートの集中探索に切り替えることで,全体的な解集合の精度向上が得られることがわかった.また,希求点の個数を増やし,求める部分パレートフロントの幅を狭くすればするほど部分的な探索性能の向上が確認され,希求点を適切な場所に配置することで高い精度が保証されることがわかった.また,多目的進化計算の探索性能向上のために補助的に適用される局所探索と大域探索の手法を部分パレートフロント探索に導入することで,さらに探索精度が向上することを確認した.2目的の最適化問題の難問において,精度の高い部分パレート探索を実現し,解の優越を考慮した新たな局所探索の導入,および既存の大域的探索戦略の併用により,さらに性能が向上することが確認された.以上より,平成30年度はおおむね順調に進展していると考える.解集合が偏る部分空間においては,交叉で多くの子個体が他の部分空間に分散している.今後の課題として探索空間への解の引き戻し操作や局所性の高い交叉の適用が挙げられる.平成30年度に開発した局所探索の遷移受理にメトロポリス基準などを導入し,さらなる局所探索性能向上を実現するとともに,全体的な探索手法として多目的進化計算の手法の改良を行う.また,提案手法をポートフォリオ最適化など実問題に応用する.平成29年度に計算機を購入する予定であったが他所で計算環境を借りることができたため,その購入を次年度に延期したため,次年度使用額が生じた.平成30年度に計算機を改めて購入する予定である.計算機を購入する予定であったが他所で計算環境を引き続き借りることができ,その購入を次年度に延期したため,次年度使用額が生じた.平成31年度にデモおよび研究成果報告用の小型の計算機を改めて購入する予定である.
戦前期日本資本の朝鮮進出と植民地朝鮮の工業化

本研究の目的は、定量的・定性的といった2つの方法を用いて、戦前期日本資本の朝鮮進出が植民地朝鮮の工業化に及ぼした影響を明らかにすることである。まず第1に、日本人企業の朝鮮進出がもたらした影響を定量的に分析する。具体的には、日本人企業の朝鮮進出が朝鮮人企業を駆逐、衰退させたのか、あるいは興隆、発展させたのかについて、工場統計を用いた定量分析を試みる。第2に、日本人企業の進出が朝鮮人企業にもたらしたポジティブ効果とネガティブ効果を類型化し、そこから上記の定量分析の結果を裏付ける証拠を見出す。そのため、文献史料とケーススタディを利用し、地域と産業を考慮した工業化の具体像について定性分析を実施する。以上の2つの研究方法を総合し、植民地朝鮮の工業化の実態に迫るという研究目標を達成する。このため、平成26年度は植民地朝鮮の工場統計の中から1932、36、40年版を利用し、4年おきの3つのパネルデータを構築する。完成されたデータベースをもとに、特定地域、特定産業に日本人企業が存在する場合、あるいは日本人企業が新規参入する場合に、それが朝鮮人企業にいかなる影響を及ぼすのかについて定量分析を実施する。その際、市・郡レベルの地域区分と中分類以上の産業区分を適用したデータを利用することで地域間、産業間における工業化の相違を明らかにする。以上のような研究の目的と実施計画を実現すべく、現在植民地朝鮮の工場統計の中から1932、36、40年版を利用し、4年おきの3つのパネルデータを構築した。また、完成したデータベースをもとに日本人企業の朝鮮進出が朝鮮人企業に与えた影響について定量分析を行い、その分析結果を国内外学会で発表するなど研究成果の公開にも積極的に取り組んでいる。
アート錯体の配位空間制御と機能発現

従来の新反応開拓研究は、研究者の仮説(勘)あるいは膨大な数にのぼる基質・金属・配位子・溶媒・温度等の組み合わせ実験が必要とされてきた。本研究では、どんな中心金属を選ぶべきかどんな配位子を設計・検討するべきか新反応開拓に向けて、まず理論的・物理化学的手法を駆使した理論研究を軸とする新しいアプローチ法を開発しました。本研究課題は、計算化学ならびに物理化学的手法によって反応経路解析によって金属錯体の反応や機能を解明し、予測・設計に役立てようというものであり、これまでの研究者の勘と経験に頼っていた反応開発を新しい方向から考え直そうというものです。目的の反応(のみ)を進行させるためには、理論的には反応遷移構造・活性化エネルギーの予測と制御が必要となります。遷移状態を確認できる手法は、現在のところ理論計算しか存在しません。同時に、錯体の会合度や詳細な構造は、物理化学的な手法を用いて確認するしかありません。物理化学、理論化学と実験化学の融合は、今後の大きな課題です。本年度は、亜鉛アート錯体の反応性・選択性の起源を中心に有機反応の重要な反応経路・反応機構・遷移構造・活生化エネルギー・軌道相互作用などを、理論計算を用いて明らかにすることができました。これらの結果は、当初の一般的な予想を大きく覆すものとなりました。「亜鉛挿入反応におけるLiCl塩の高度活性化機構の解明」「亜鉛アート錯体を用いるハロゲン-亜鉛交換反応の詳細な反応機構とその活性化メカニズム」「重縮合の機構解明」「15族・16族元素の含まれるヘテロ環の合成とその物理化学特性の大きな違い」などを明らかにすることができました。従来の新反応開拓研究は、研究者の仮説(勘)あるいは膨大な数にのぼる基質・金属・配位子・溶媒・温度等の組み合わせ実験が必要とされてきました。本研究では、どんな中心金属を選ぶべきかどんな配位子を設計・検討するべきか新反応開拓に向けて、まず理論的・物理化学的アプローチを行っています。本研究課題では、物理化学的な反応経路解析によって金属錯体の反応や機能を解明し、予測・設計に役立てようというものであり、これまでの研究者の勘と経験に頼っていた反応開発を新しい方向から考え直そうというものです。本年度の本特定領域に参加させていただき、亜鉛アート錯体の反応性・選択性の起源を、理論計算を用いて明らかにすることができました。アート錯体は、2つの異なる金属を用いることで活性化エネルギーの低下を実現していること、バイメタルorヘテロバイメタルの性質の違いによって遷移構造が大きく変化し1, 2-付加、1, 4-付加の選択性に繋がっていることなどを明らかにすることができました。教科書的に信じられてきた「ハード・ソフト」の理論は遷移構造の大きな違いが原因であることを突き止めることができました。
概均質ベクトル空間と代数体の拡大に関する研究

Vを3元2次形式のペアのなすベクトル空間とする.群G=GL(3)×GL(2)はVに作用して,(G,V)は概均質ベクトル空間になる.この概均質ベクトル空間は,D.J.Wrightと雪江によって,体の4次拡大と密接に関係することが知られている.もっと詳しく言えば,その半安定有理点の有理同値類と体の4次拡大がほとんど一対一に対応する.これに対して,その半安定整数点の有理整数環上の同値類の研究はこれからの課題である.これについて,二つの研究対象がある.一つは有理整数係数の3元2次形式のペアのなす格子Lであり,もう一つは有理整数係数の3次対称行列のペアのなす格子L'であり,これは自然にLの部分集合とみなせる.L'の半安定点の有理整数環上の同値類の集合はJ.Moralesによる結果から,3次体のイデアル類群の2-torsion部分群と密接に関係することがわかる.一方,これまで,Lの半安定点の有理整数環上の同値類の集合については,何も知られていなかったが,本研究により,これは4次体に含まれる整環の同値類の集合とほとんど一対一に対応することが証明された.この結果は学術論文として投稿したが,投稿直前にM.Bhargavaによって本質的に同じ結果が最近出版されたことを知った.早稲田大学における整数論研究集会では,この結果について講演した.また,nを0でない整数とするとき,基本相対不変式Δの値がnであるようなLの点の集合,およびL'の点の集合をそれぞれ,L(n),L'(n)と表し,対応する4次体の実素点の個数が4,2,0であるものを,それぞれL(1,n),L(2,n),L(3,n),L'(1,n),L'(2,n),L'(3,n)で表す.L(i,n),L'(j,256n)の有理整数環上の同値類の個数と整数係数の自己同型群の位数を用いて,6個の概均質ベクトル空間のゼータ関数が定義される.これらの問に,大野予想のような関係が成り立つという予想を得た.また,特別な場合には,それらのゼータ関数を定義するDirichlet級数の係数の間にある関係が成り立つことがわかった.しかし,4次体のガロア群がS4,A4,D4,C4,V4の場合のすべての場合に,また,4次体ではなく2次体の2個の直和の場合など多くの場合に分けて計算をする必要が残されている.これについては,ライデン大学における"Rings of Low Rank"研究集会において講演した.Vを3元2次形式のペアのなすベクトル空間とする.群G=GL(3)×GL(2)はVに作用して,(G,V)は概均質ベクトル空間になる.この概均質ベクトル空間は,D.J.Wrightと雪江によって,体の4次拡大と密接に関係することが知られている.もっと詳しく言えば,その半安定有理点の有理同値類と体の4次拡大がほとんど一対一に対応する.これに対して,その半安定整数点の有理整数環上の同値類の研究はこれからの課題である.これについて,二つの研究対象がある.一つは有理整数係数の3元2次形式のペアのなす格子Lであり,もう一つは有理整数係数の3次対称行列のペアのなす格子L'であり,これは自然にLの部分集合とみなせる.L'の半安定点の有理整数環上の同値類の集合はJ.Moralesによる結果から,3次体のイデアル類群の2-torsion部分群と密接に関係することがわかる.一方,これまで,Lの半安定点の有理整数環上の同値類の集合については,何も知られていなかったが,本研究により,これは4次体に含まれる整環の同値類の集合とほとんど一対一に対応することが証明された.この結果は学術論文として投稿したが,投稿直前にM.Bhargavaによって本質的に同じ結果が最近出版されたことを知った.早稲田大学における整数論研究集会では,この結果について講演した.また,nを0でない整数とするとき,基本相対不変式Δの値がnであるようなLの点の集合,およびL'の点の集合をそれぞれ,L(n),L'(n)と表し,対応する4次体の実素点の個数が4,2,0であるものを,それぞれL(1,n),L(2,n),L(3,n),L'(1,n),L'(2,n),L'(3,n)で表す.L(i,n),L'(j,256n)の有理整数環上の同値類の個数と整数係数の自己同型群の位数を用いて,6個の概均質ベクトル空間のゼータ関数が定義される.これらの問に,大野予想のような関係が成り立つという予想を得た.また,特別な場合には,それらのゼータ関数を定義するDirichlet級数の係数の間にある関係が成り立つことがわかった.しかし,4次体のガロア群がS4,A4,D4,C4,V4の場合のすべての場合に,また,4次体ではなく2次体の2個の直和の場合など多くの場合に分けて計算をする必要が残されている.これについては,ライデン大学における"Rings of Low Rank"研究集会において講演した.Vを3元2次形式のペアのなすベクトル空間とする.群G=GL(3)×GL(2)はVに作用して,(G,V)は概均質ベクトル空間になる.

この概均質ベクトル空間は,D.J.Wrighと雪江によって,体の4次拡大と密接に関係することが知られている.もっと詳しく言えば,その半安定有理点の有理同値類と体の4次拡大がほとんど一対一に対応する.これに対して,その半安定整数点の有理整数環上の同値類の研究はこれからの課題である.これについて,二つの研究対象がある.一つは有理整数係数の3元2次形式のペアのなす格子V_Zであり,もう一つは有理整数係数の3次対称行列のペアのなす格子V^^^_Zであり,これは自然にV_Zの部分集合とみなせる.V^^^_Zの半安定点の有理整数環上の同値類の集合G_Z\V^^^^<SS>_ZはJ.Moralesによる結果から,3次体のイデアル類群の2-torsion部分群と密接に関係することがわかる.一方,これまで,V_Zの半安定点の有理整数環上の同値類の集合G_Z\V^^<SS>_Zについては,何も知られていなかったが,本研究により,これは4次体に含まれる整環の同値類の集合とほとんど一対一に対応することが証明された.この結果は現在,学術論文として投稿準備中である.また,nを0でない整数とするとき,基本相対不変式Δの値がnであるようなV^<SS>_Zの点の集合,およびV^^^^<SS>_Zの点の集合をそれぞれ,V^<SS>_Z(n),V^^^^<SS>_Z(n)と表し,対応する4次体の実素点の個数がr_1,虚素点の個数がr_2であるものを,(V^<SS>_Z)_<r_1,r_2>(n),(V^^^^<SS>_Z)_<r_1,r_2>(n)で表す.そのとき,4次体のガロア群がS_4,A_4,D_4,C_4,V_4の場合に,それぞれ,G_Z\(V^<SS>_Z)_<4,0>(n),G_Z\(V^^^^<SS>_Z)_<4,0>(2^8n)G_Z\(V^<SS>_Z)_<0,2>(n),G_Z\(V^^^^<SS>_Z)_<0,2>(2^8n)G_Z\(V^<SS>_Z)_<2,1>(n),G_Z\(V^^^^<SS>_Z)_<2,1>(2^8n)の同値類の個数の間に,大野予想のような関係が成り立つかどうかについて研究中である.Vを3元2次形式のペアのなすベクトル空間とする.群G=GL(3)×GL(2)はVに作用して,(G,V)は概均質ベクトル空間になる.この概均質ベクトル空間は,D.J.Wrightと雪江によって,体の4次拡大と密接に関係することが知られている.もっと詳しく言えば,その半安定有理点の有理同値類と体の4次拡大がほとんど一対一に対応する.これに対して,その半安定整数点の有理整数環上の同値類の研究はこれからの課題である.これについて,二つの研究対象がある.一つは有理整数係数の3元2次形式のペアのなす格子Lであり,もう一つは有理整数係数の3次対称行列のペアのなす格子L'であり,これは自然にLの部分集合とみなせる.L'の半安定点の有理整数環上の同値類の集合はJ.Moralesによる結果から,3次体のイデアル類群の2-torsion部分群と密接に関係することがわかる。一方,これまで,Lの半安定点の有理整数環上の同値類の集合については,何も知られていなかったが,本研究により,これは4次体に含まれる整環の同値類の集合とほとんど一対一に対応することが証明された.この結果は現在,学術論文として投稿中である.また,nを0でない整数とするとき,基本相対不変式Δの値がnであるようなLの点の集合,およびL'の点の集合をそれぞれ,L(n),L'(n)と表し,対応する4次体の実素点の個数が4,2,0であるものを,それぞれL(1,n),L(2,n),L(3,n),L'(1,n),L'(2,n),L'(3,n)で表す.L(i,n),L'(j,256n)の有理整数環上の同値類の個数と整数係数の自己同型群の位数を用いて,6個の概均質ベクトル空間のゼータ関数が定義される.これらの間に,大野予想のような関係が成り立つという予想を得た.
技術・職業教育の教員養成における大学の役割とカリキュラムに関する比較教育史的研究

過去三年間に引く続き、研究計画にそった個人研究を進めつつ、分担者全員による合宿研究会を、本年度は二回もった。そこでは、分担した対象国の個別研究を中心に報告と討論を行い、かつ、各分担グループごとに協議して作業の調整を行い、最終的には、総括討議をして、報告書をまとめた。報告書は、(1)「技術・職業教育教員養成史研究の現状と課題」で、これまでの関連研究の批評と展望を行い、(2)「アメリカ合衆国技術教育教員養成史論序説」で、英・独・仏と比較しつつ、技術・職業教育のための"大学における教員着成"で最も長い歴史をもつアメリカでの教員養成史研究の方法論を問題提起し、(3)個別テーマとして、(1)東京高等師範学校図画手工専修科における手工科担当師範学校教員養成、(2)東京高等商業学校附設商業教員養成所における商業教員養成、(3)高等学校の実習助手間題を解明した。研究計画にそった個人研究を進めつつ、本年度は分担者全員による合宿研究会を2回もった。第1回研究会では、まず、本テーマに関わる研究課題の共有を図るべく、日本における技術・職業教育教員養成史研究の現状と課題をめぐって、報告書に基づく討議を行なった。教育学では、教員養成史に関する研究は、日本・外国ともに比較的蓄積があるにもかかわらず、中等教員とりわけ技術・職業教育の教員養成史の研究は非常に遅れており、この分野に立ち入って研究することの教育学研究上の意義が明らかにされた。次に、個別研究として、東京高等師範学校における手工科教員養成に関する報告と討議がなされた。卒業生数とその就職先のデータから、手工科の師範学校教員の養成に対する同校図画手工専修科の役割の大きさを実証的に明らかにした。第2回研究回では、対象国の個別研究を中心に報告と討議を行なった。日本に関し、北海道大学工学部を事例に臨時工業教員養成所の実態の一端が明らかにされた。米国に関し、1つには、最近の中等職業教育におけるAll-Aspects of the Industryの取り組みが紹介された。いま1つには、同国の技術・職業教育の教員養成史をみる上で、ミシシッピヴァリ技術教師教育会議(1909年)の活動の分析が、一定程度有効であること、また、その史資料がイリノイ大学アーバナ校に所蔵されており、利用可能であることが報告された。ドイツに関し、1つには、近年のデュアルシステムの危機論争を事実に即して評価し、国際競争の激化の中で、企業がデュアルシステムから離脱する動きが背景になっており、ドイツにおける職業教育・訓練の公共性のあり方が問われているとした。いま1つには、教育福祉専門職の資格と養成制度の動向を、教育学教育の役割の拡大という視点から、日本と比較しつつ、紹介した。フランスに関し、アスティエ法の再解釈が試みられた。しかし研究方法上の疑問が出された。昨年度に引き続き、研究計画にそった個人研究を進めつつ、分担者全員による合宿研究会を本年度は2回もった。第1回研究会では、分担した対象国の個別研究を中心に報告と討議を行ない、かつ、各分担グループごとに協議し、作業の計画と見通しについて確認しあった。フランスに関し、リセの技術教育のカリキュラムの動向が詳細に紹介された。日本に関し、2本の報告があった。1本は、導入期手工教育は、その理論面においても実際面においても、フランスの手工教育の影響を強く受けていたことをフランス側の史料を駆使して実証した。もう1本は、技術教育にとってはとくに重要になる施設設備に関わる財政制度の実態を1950年代の高知県を事例として克明に調査し明らかにした。アメリカに関し、2本の報告があった。1本は、マサチューセッツ州における公教育としての職業教育の形成過程を連邦法との関わりで分析した。もう1本は、米国の技術・職業教育の教員養成史をとらえる方法として、認証制の形成過程をたどることの有効性と意義を論じた。なお、中国の技術教育の現状報告も参考としてなされた。第2回研究会は、日本について集中的に検討した。(1)戦前の師範学校手工科教員の養成における東京高等師範学校図画手工専修科の役割と限界、(2)中等教育段階の職業教育の教員養成史をめぐる研究状況と取り組むべき課題、(3)職業訓練の指導員養成の歴史をめぐる研究状況、(4)技術・職業教育の教員養成の現状に関わって、1)農・工科系大学・学部における技術科教員養成の実態、2)教員系大学・学部に設置された大学院の歴史、現状、課題などをめぐって報告と討議がなされ、分担者間の理解の共有化を図った。

一昨年度・昨年度に引き続き、研究計画にそった個人研究を進めつつ、分担者全員による合宿研究会を本年度は一回もった。そこでは、分担した対象国の個別研究を中心に報告と討議を行い、かつ、各分担グループごとに協議をして作業の計画と見通しについて確認しあった。個別研究では、アメリカが2本、ドイツが1本、中国が1本報告された。アメリカは、2本とも、テック・プレップに関するものであり、1本は現状の実施状況と特質をめぐってのもの、もう1本はその歴史についてのものであった。テック・プレップは、少なくとも1960年代の中等職業教育とコミュニティ・カレッジとの接続関係の合理化の取り組みの経緯からみなければならないこと、地域的な特質の違いが大きい等により拙速な一般化は危険なこと、大学との接続関係をめぐっては困難な状況もあること等が明らかにされた。ドイツの報告は、デュアル・システムの財政問題の有力な打開策の一つとしての分担金財政制度をめぐる議論の分析を通して、ドイツの職業教育が、その公共性をめぐって大きな転換点にあることを解明したものであった。中国の報告は、文化大革命の時期に廃止された普通教育としての技術教育が改革解放後、復活しつつある現状を、教科書の分析を通して紹介した。過去三年間に引く続き、研究計画にそった個人研究を進めつつ、分担者全員による合宿研究会を、本年度は二回もった。そこでは、分担した対象国の個別研究を中心に報告と討論を行い、かつ、各分担グループごとに協議して作業の調整を行い、最終的には、総括討議をして、報告書をまとめた。報吉書は、(1)「技術・職業教育教員養成史研究の現状と課題」で、これまでの関連研究の批評と展望を行い、(2)「アメリカ合衆国技術教育教員養成史論序説」で、英・独・仏と比較しつつ、技術・職業教育のための"大学における教員養成"で最も長い歴史をもつアメリカでの教員養成史研究の方法論を問題提起し、(3)個別テーマとして、(1)東京高等師範学校図画手工専修科における手工科担当師範学校教員養成、(2)東京高等商業学校附設商業教員養成所における商業教員養成、(3)高等学校の実習助手間題を解明した。
メモリー型蛍光プローブの創製

生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体(in vivo)での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性"が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ"を創製し、当該蛍光プローブが環状核酸に応答して大きく蛍光シグナルを生起することを示した。蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)等の原理に基づく従来の蛍光プローブは,生体イオンや生体分子の濃度変動に忠実に応答する.従って,当該イオン・分子の動態の可視化計測を実現するためには,その蛍光シグナルを常にモニターし続ける必要がある.このことは,従来型の蛍光プローブを用いたin vivoイメージングでは,モデル動物(線虫やショウジョウバエ,ゼブラフィッシュ,マウスなど)を常に蛍光顕微鏡下に固定した状態で行わなければならない,ということを意味する.このため,従来型の蛍光プローブでは,同時にイメージングできるサンプルの数が基本的には1個体に限られてしまい,統計的に有意な数のデータを取得するために,膨大な時間をかけることを余儀なくされる.このように,従来型の蛍光プローブはin vivoイメージングに対して技術的に大きな制約を与えている.本研究では従来の蛍光プローブとは異なる新しいタイプの蛍光プローブを開発する.特に,環状核酸のイメージングを例として,新しいプローブを開発する.平成27年度は,先行研究で開発してきた候補プローブの輝度を大幅に向上させるために,当該プローブの蛍光団近傍に集中的にアミノ酸変異を導入した.候補プローブの蛍光団は19個のアミノ酸に囲まれている.蛍光タンパク質の輝度の向上を目的とした従来研究を参考に,特に蛍光強度に重要な蛍光団のフェノレート部位を取り囲むアミノ酸を狙って集中的に変異を導入した.複数回にわたる変異導入の結果,環状核酸依存的に数倍程度の蛍光強度の増加を示す変異体を獲得することに成功した.概ね順調に進展している.生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。上述のように,平成27年度の研究において,環状核酸依存的に数倍程度の蛍光強度の増加を示す変異体を獲得することに成功した.ただし,この蛍光強度の増加では不十分と考えられるので,平成28年度も引き続き,当該変異体に対してアミノ酸変異を導入するところから研究を行う.このように,アミノ酸変異の導入により大幅に高輝度化を施した変異体を開発し,これを培養細胞に導入してその性質を調べる.その後,当該プローブについて,線虫の神経細胞での評価を行うこととする.蛍光イメージング消耗品費としての使用を予定していたが,実験計画の細かな変更により,次年度への繰越となった.繰越となった研究費は消耗品費として使用する予定である.