hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクティブ人工ブレインの試作による情報処理システムの構成的研究

一方、シリコンブレインの実現に不可欠な集積回路については、CMOSベースのIDニューロン回路の設計や、高集積化を目指したストカスティックシステムの設計を完了しVDECによるテストIDネットワークチップの試作をお願いするとこまで完了した。本研究テーマは、構成的手法により脳の情報処理機能の獲得を目指して、自励発振能力をも含むアクティブな基本特性を堅持したシリコンニューロンによりマクロな場としての結合系、シリコンブレインを構成することを最終的な目的としている。前年度は研究の中核となるIDモデルの特性解析について数値解析を中心に研究を行い脳の情報処理で非常に重要な役割を果たしていると考えられる、カオス的な振る舞いや刺激応答についての重要な結果を得た。特にこのIDユニットの特徴的な性質の負性抵抗効果についてその設定領域などを明らかにした。本年度は前年度の成果を基に、大きく二つの研究を進めた。負性抵抗のネットワークシステムにおける役割:対象な結合ネットワークシステムはいわゆるリアプノフ関数に対応するエネルギー中の運動として捕らえることが出来るが、この系で所望の極小値(安定点)に負性抵抗を設定することで不安定化可能で、最適化問題の解探索において初期値依存性を無くし、正解への到達率を高めることが出来ることを明らかにした。また、IDモデル発振特性を利用した最適化問題の正解表現を発見し、従来困難とされてきた問題に対して飛躍的な正解率を得る現象を確認できた。これは従来の静的な情報処理とは異なる動的情報処理として興味深い結果である。IDネットワークのハードウェア化:VDECによるアナログIDネットワークチップの試作・測定を行い、IDモデルのキーとなるN字型の関数を生成する非線形抵抗回路動作を確認した。また、最小システムである一つのIDユニットと一つの結合素子を用いたネットワークで負性抵抗効果を確認できた。加えて大規模化を目指したストカスティック手法のデジタルシステムに置いては1000ユニット全結合システムの開発に成功し、IDモデル化への基礎的な部分回路の設計を行っているところである。負性抵抗のネットワークシステムにおける解析:最適値問題において所望の極小値(安定点)に負性抵抗を設定することで不安定化し、最適化問題の解探索において初期値依存性を無くし、正解への到達率を100%まで出来ることを明らかにした。
子宮体癌の分子機構の解明と遺伝子診断の開発

1)染色体工学及び分子遺伝学的手法を用い、子宮体癌細胞に細胞を老化誘導する癌抑制遺伝子座に決定した。Del1q染色体(1q上に欠失を有する1番染色体)、1qに由来する染色体断片を子宮体癌細胞へ単一移入し、細胞表現型の変化を解析した。特定の染色体断片を子宮体癌細胞へ単一移入した場合にのみ、細胞の巨大化・扁平化が誘導され数継代の培養の後に細胞死した。このため、細胞老化誘導遺伝子は1q31-terに存在すると判明した。1q31-terに遺伝子座を有するSTSマーカーを用い、子宮体癌組織60例より得たDNAを用いてLOH解析を行った。LOHは1q42領域に集中したため、候補遺伝子座は1q42と示唆された。2)変異型K-rasはエストロゲンリセプター(ER)発現を誘導した。発現誘導されたERは転写因子として機能していた。様々な再構成細胞を作成し、ERの転写能と造腫瘍能との関連を解析した結果、ER機能が亢進している細胞のみが造腫瘍能を獲得していた。プロゲステロンリセプター発現誘導或いはERに相補的配列を有するアンチセンスオリゴDNA投与によりER機能を抑制すると癌細胞形質も抑制された。3)子宮体癌で高率に観察される18qLOHはDPC4及びDCC遺伝子のいずれかを標的としていた。多くの場合、1回の染色体欠失により、両遺伝子の不活化に関与していた。DPC4遺伝子プロモーター変異により遺伝子発現の抑制が子宮体癌発生に関与していた。DCCcDNAの導入により子宮体癌細胞のアポトーシスが顕著に誘導された。このため、DPC4及びDCC遺伝子不活性化は子宮体癌の発生に関与することが明らかになった。4)p53遺伝子下流で機能するサイクリンGは細胞のG2/M期停止及びアポトーシス誘導に機能することを明らかにした。アポトーシスはBax蛋白発現誘導を介して誘導されていた。1.子宮体癌発生に関与する1番染色体上の癌抑制遺伝子の単離2.活性型にK・Ras遺伝子変異による子宮体癌発生の分子機構変異型K・Rasはエストロゲンリセプター発現の亢進及び転写因子としての活性亢進を誘導し、形質転換に関与することを明らかにした。ERに拮抗するプロゲステロンリセプターの発現はER機能の低下とともに造腫瘍性を抑制した。さらにERに相補的配列を有するアンチセンスオリゴDNAは変異型K・Rasにより獲得された細胞増殖特性を抑制した。以上の結果からERは変異型K・Rasの下流でK・Rasにより誘導される細胞形質転換に関与することが明かとなった。1.子宮体癌発生に関与する1番染色体上の癌抑制遺伝子の単離:1qに存在する癌抑制遺伝子座を同定するため、D1S534-D1S412間の欠失を有するdel1q染色体を微小核法に基づき子宮体癌細胞(HHUA)に単一移入した。その結果、1番染色体全長の移入時と同様の抑制形質の発現が示された。さらにDel1q内に含まれる様々なSTFs(Subchromosomal Transferrable Fragments)を単一移入し抑制形質発現の有無を解析した結果、30A3STFにこの能力が賦与されていた。

このため候補遺伝子はD1S520-D1S237或いはD1S103-D1S547の領域に存在すると推測された。癌抑制遺伝子座をさらに狭小化するため、60例のヒト子宮体癌組織DNAを用い、同上の領域内に生ずるLOHを解析した。その結果、共通欠失領域はD1S225-D1S459に限定されていた。現在、同領域をカバーするYAC及びBACライブラリーを作成し、候補遺伝子の単離を進めている。2.変異型Ras蛋白はエストロゲンリセプター(ER)の発現量増大及び転写能の充進を介してNIH3T3細胞形質転換に関与することを明らかにした。ERの役割をさらに解明するため、変異型Ras蛋白発現細胞(K12V)へERドミナントネガティブを発現させ、細胞の形質変化を解析した。細胞は多核・扁平化し造腫瘍能を失った。このため、Ras誘導細胞形質転換におけるERの意義が証明された。1) 1番染色体の子宮体癌抑制遺伝子の単離:60例の子宮体癌について1q上のLOH解析を行った結果、抑制遺伝子は1q42領域に存在すると判明した。1q42領域をカバーするBACコンティグを得、子宮体癌細胞へトランスフェクトした結果、特定のBACクローンに子宮体癌抑制機能があることが判明した。現在BACクローンから候補遺伝子cDNAを単離している。2)子宮体癌発生におけるエストロゲンリセプター(ER)の関与:NIH3T3細胞へ変異型K-Rasを導入するとERの機能的活性化を介して細胞はトランスフォームする。このため、ERのdominant negative変異体を変異型K-Ras発現細胞へ遺伝子導入した。その結果、細胞は大型化、多核化、平坦化し、βーGal染色陽性細胞の出現が誘導された。これらの形質の発現はER変異体により細胞老化が誘導されたためと解釈された。細胞老化の誘導はp53-p21発現の増大を伴っていた。このため、ER-p53経路はRas下流で細胞老化を回避していると示唆された。3)子宮体癌で認められる18qLOHは、DCC及びDPC4遺伝子両方の不活化に関与していた。DP4遺伝子プロモーター変異を子宮体癌で観察した。このため、DPC4遺伝子は18q欠失及び残存アリルプロモータ変異により不活化され、子宮体癌の発生に関与すると示唆された。DCC遺伝子導入により子宮体癌細胞の造腫瘍性は失われ、アポトーシスによる細胞死が誘導された。子宮体癌細胞におけるDCC遺伝子不活化は癌細胞のアポトーシス回避に機能することが示唆された。
ガス-ダスト２相流体数値シミュレーションによる惑星移動モデルの再構築

近年の観測機器の発展によって、多数の太陽系外惑星が発見されている。しかし、惑星形成理論はいまだ発展途上であり、多数の未解決問題がある。最も深刻な問題は惑星落下問題と呼ばれる。これは惑星と円盤ガスとの重力相互作用に起因する惑星落下時間が典型的な円盤寿命(数百万年)に比べ有意に短いため、理論的には形成した惑星のほとんどが中心星に落下してしまうという問題である。系外惑星の発見以来、長らく問題解決の努力が続いている。この問題の解決には従来考えられてこなかった新しいメカニズムが必要である。本研究では従来研究では無視されてきたダストがガスに与える反作用を考慮した現実的な円盤進化・惑星形成モデルを構築する。
膵癌の自然発症モデルマウスを用いた創薬開発

当該年度においては、in vivoでの結果を踏まえてIndoxによる膵癌細胞の遊走・浸潤能への効果を詳細にin vitroの系で検討するとともに、Indoxの標的分子をリン酸化抗体アレイによって半網羅的に解析した。膵癌細胞はKPC-floxマウスの膵原発巣から新たに樹立した3種類の細胞株を用いた。その結果、IndoxはKPC-floxマウス由来膵癌細胞の遊走・浸潤を有意に抑制した。また、Indoxは同膵癌細胞株においてRAF/ERK、SPAK/JNK、AKT経路にある分子のリン酸化を阻害することで、MMPの発現を抑制し、腫瘍浸潤を低下させることが明らかとなった。当該年度までに、膵癌の自然発症モデル(KPC-floxマウス)における膵癌細胞の脈管浸潤やリンパ節転移、遠隔転移がIndoxの投与により抑制されたことを受けて、KPC-floxマウス由来の膵癌細胞株を新たに樹立し、in vitroの遊走・浸潤アッセイにより、Indoxが膵癌細胞株の遊走・浸潤を抑制することを証明できた。また、IndoxがRAF/ERK、SPAK/JNK、AKTの三経路を同時に阻害することでMMPの発現を抑制するというメカニズムを今回新たに明らかにすることができた点が挙げられる。今後の主な研究推進方策として、以下の3項目を予定している。1)インディルビン誘導体の水溶化により経口投与可能なインディルビン誘導体が開発出来たことから、KPC-floxマウスへの投与を開始する。2)膵癌細胞におけるリン酸化抗体アレイにおいて、Indoxが炎症に関わる分子のリン酸化を阻害することが示唆されたことから、KPC-floxマウスにおけるIndoxの抗炎症作用について検討する。3)KPC-floxマウスへのIndox投与群において、悪液質の改善傾向が見られたことから、より詳細な解析を行う。当該年度においては、浸潤性膵管癌を自然発症する遺伝子改変マウス(KPC-floxマウス)における同インディルビン誘導体の抗腫瘍効果を解析した。KPC-floxマウスに対してIndoxと5MeOIndox(40 mg/kg/回)を腹腔内投与した結果、Indox投与群はコントロール群に比べて生存率を有意に高めた。また、IndoxはKPC-floxマウスの膵腫瘍においてp-CDK1/Cyclin B1を低下させ、増殖を抑制していた。さらに、Indox投与群では他臓器への浸潤・転移を抑制することが明らかとなった。一方、5MeOIndox投与群においては腹膜癒着に起因して生存期間の延長は認められなかったものの、p-CDK1/Cyclin B1を低下させ、腫瘍増殖を抑制していた。当該年度までに、膵癌の自然発症モデル(KPC-floxマウス)に対してIndoxと5MeOIndoxの腹腔内投与をそれぞれ終了し、Indox投与群の生存がコントロール群に比べて有意に延長することを明らかにしている。また、全身解剖により得られた検体から病理組織学的な解析を行い、抗腫瘍効果のメカニズムがp-CDK1とCyclin B1レベルの低下によることを明らかにしている。さらに、Indox投与群においては、膵癌細胞の脈管浸潤やリンパ節転移、遠隔転移が有意に抑制されることを新たに見出している。5MeOIndox投与群においては、腹膜癒着による生存率の上昇は認められなかったものの、腫瘍増殖を有意に抑制しており、同化合物の水溶化が新たな課題となった。全体的な進捗状況としは、ほぼ概ね順調に進展している。1)膵管癌に加えて退形成癌の成分を含むKPPCマウスに対して、同インディルビン誘導体を引き続き腹腔内投与し、膵腫瘍に対する抗腫瘍効果ならびに多臓器への浸潤・転移等の有無を病理組織学的に解析する。2)Indoxが腫瘍の遊走・浸潤能の抑制に関わっている可能性が自然発症モデルのKPC-floxマウスにおいて明らかとなったことから、Indoxによる腫瘍に遊走・浸潤阻害のメカニズムをin vitroアッセイにより詳細に解析する。

3)5MeOIndoxの長期腹腔内投与により、腹膜炎に引き続く癒着が生じたことから、5MeOIndoxの水溶化ならびに経口投与可能なインディルビン誘導体の開発に着手し始めている。今後の主な研究推進方策として、以下の3項目を予定している。1)インディルビン誘導体の水溶化により経口投与可能なインディルビン誘導体が開発出来たことから、KPC-floxマウスへの投与を開始する。2)膵癌細胞におけるリン酸化抗体アレイにおいて、Indoxが炎症に関わる分子のリン酸化を阻害することが示唆されたことから、KPC-floxマウスにおけるIndoxの抗炎症作用について検討する。3)KPC-floxマウスへのIndox投与群において、悪液質の改善傾向が見られたことから、より詳細な解析を行う。経口投与可能なインディルビン誘導体の開発が遅れ、KPC-floxマウスへの投与を来年度へと見送ることとしたため。研究費は引き続き、マウスの繁殖・交配、メンテナンス、ジェノタイピング、サンプリングならびに組織学的解析等に関わる費用、in vitro解析に関わる費用、ならびにリサーチアシスタントへの謝金として使用する予定である。申請時の研究計画においては、膵癌モデルマウス(KPC-floxマウス)に対してインディルビン誘導体に加えて抗がん剤との併用療法を予定していたが、インディルビン誘導体単剤でも予想以上の生存期間延長が認められたことから、抗がん剤の併用を見送ったため。次年度は引き続き、マウスの繁殖・交配、メンテナンス、ジェノタイピング、サンプリングならびに病理組織学的解析、フローサイトメーター解析に伴う費用、またin vitro解析に関わる費用に使用する予定である。
ミスマッチ塩基対の検出に対するルテニウム錯体光誘起機能の活用に向けた理論研究

本研究の目的は、DNA挿入下におけるRu錯体の発光について、錯体と塩基間および錯体と溶媒水分子間の相互作用に着目して考察し、ミスマッチ塩基対の検出に活用可能なRu錯体の設計指針を理論的に示すことである。本年度は、適正塩基対挿入錯体およびミスマッチ塩基対挿入錯体の挿入環境における錯体の励起状態特性を明らかにするため、孤立錯体、錯体と水2分子との複合体、および錯体まわりのDNA構成原子を含めた系に対してTD-DFT計算を行った。DNA挿入下におけるNphz-Hwの最近接距離(3.0 - 3.6 Å)に水分子を配置したモデル錯体の励起状態特性は孤立錯体のものと類似しており、Nphzと水分子との局所的な相互作用が錯体の励起状態特性に及ぼす影響は小さいことが明らかになった。錯体まわりのDNA構成原子を含めた系に対するTD-DFT計算から、錯体の最低3MLCT状態は3MLCTbpy (明状態)であることが示された。錯体まわりのDNA構成原子がつくる静電ポテンシャルを見積もると、挿入環境の違いに依らず共に負の値をもち、dppz配位子側よりもbpy配位子側が相対的に小さくなっていることが示された。したがって、DNA挿入下における錯体の最低3MLCT状態が3MLCTbpyである要因のひとつとして、DNAがつくる静電ポテンシャル場の影響があることが示唆された。本研究では、DNA挿入錯体の発光を担う励起状態は挿入環境に依らず3MLCTbpy状態であることや、DNAの静電場との相互作用により3MLCTbpy状態が安定化する可能性について示した。すなわち、輻射速度定数は挿入環境にあまり依存しないことが示唆される。したがって、挿入環境により異なる発光量子収率の解釈へと研究を発展させるには、無輻射速度定数についての知見を得ることが必要であると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、DNA挿入下におけるRu錯体の発光強度の要因について、錯体と塩基間および錯体と溶媒水分子間の相互作用に着目して考察し、ミスマッチ塩基対の検出に活用可能なRu錯体の設計指針を理論的に示すことである。初年度となる平成26年度は、ミスマッチ塩基対挿入錯体(MM)と適正塩基対挿入錯体(WM)のそれぞれを対象とした分子動力学(molecular dynamics: MD)シミュレーションを行った。錯体の挿入構造について、MMの方がRu-P距離が短く、オリゴヌクレオチド鎖に対してより深くまで挿入していることが分かった。また、MMはP-P軸に対して直角(88°)に挿入するのに対して、WMは64°の角度をもつことが分かった。これらの構造の違いは、錯体と塩基の相互作用に影響すると考えられる。錯体と塩基間の相互作用エネルギーについて、平成27年度にFMO計算を遂行して考察する予定である。dppz配位子上phzの窒素原子(Nphz, N'phz)まわりの水分子の分布について、動径分布関数(N-Hw)を比較した。Hwは水分子の水素原子を表す。N'phz-HwではMMとWMの間に大きな差は見られないが、Nphz-HwではWMの方がピークの立ち上がりが早い、つまり水分子が近づき易いことが分かった。このことはMMでは水分子からの攻撃を受けにくいために発光強度が大きいという実験研究の考察と矛盾しない。

平成26年度は、ルテニウム錯体と溶媒水分子の相互作用について、分子動力学計算を行い解析を進める計画であった。その計画通り、ミスマッチ塩基対挿入錯体と適正塩基対挿入錯体のそれぞれを対象とした分子動力学計算を行い、動径分布関数を解析し、水分子との相互作用において重要とされる錯体のdppz内窒素原子まわりの水分子の分布を調査することができた。また、錯体の挿入構造について、ミスマッチ塩基対挿入の方がRu-P距離が短く、オリゴヌクレオチド鎖に対してより深くまで挿入していることが分かった。これらの理論計算結果は、「ミスマッチ塩基対挿入錯体は適正塩基対挿入錯体に比べて、ポリヌクレオチド鎖に対して深く挿入し、水分子からの攻撃を受けにくい」という実験的な考察に対して、錯体の挿入構造および溶媒水分布の観点から、それを支持するものである。さらに、その成果を国際学会および国内学会にて発表することができた。以上のことから、本研究課題はおおむね順調に進展していると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、錯体と塩基間の相互作用や励起状態を明らかにすることで、さらに研究を発展させていく。Fragment molecular orbital (FMO)計算を行い、錯体と塩基間の相互作用について、ミスマッチ塩基対挿入と適正塩基対挿入の間で比較考察する。2体のフラグメント間相互作用エネルギーを、静電、分極、交換反発、電荷移動などの成分に分割して解析することができるpair interaction energy decomposition analysis (PIEDA)を活用する。また、time-dependent DFT計算を行い、錯体の励起状態について、ミスマッチ塩基対挿入と適正塩基対挿入の間で比較考察する。計算環境には分子科学研究所のスパコンを用いる。得られた結果をまとめ、学会で発表する。
構造規定剤を用いた構造構成単位の組織化による新規ゼオライト構造の創出

従来の合成法の限界をうち破り、目的に応じた結晶骨格構造を設計する手法を開発することが本研究の大きな目的である。そのために構造構成単位(building unit、以下BU)を構成するための構造規定剤(structure-directing agent,以下SDA)とこれらのBUを組織するSDAを独立に利用可能な新規プロセスの開発を狙う。初年度はバッチ型オートクレーブを用いて、シリカ源、アルミナ源とSDA源の選択、反応条件の確定を中心に検討した。SDAとして有機物は、結晶化速度が遅く、流通系への展開が困難であると考えた。そこで、水和したアルカリカチオンが構造形成に主要な役割を果たすと考えられる系を中心に検討を行った。Na^+を用いて合成されるFAU型ゼオライトに着目して検討を行った。これらの過程を固体NMRとラマン分光法を用いて評価を行い、各パラメータの影響を検討した。更に昇温時の温度プロファイルや原料の中途混合による影響を検討した。また流通型合成装置の試作を行った。合成の進行に伴い、粘度が上昇し、装置の目詰まりが生じやすいため、試行錯誤により、長い時間運転が可能な合成条件を検討した。これらの予備実験を踏まえて、第二年度は新規プロセスの開拓を目指して検討を進めた。前駆体はアルミノシリケートの6員環または二重6員環で、これらが昇温前の室温下での熟成過程で生成するものと考え、バッチ型の反応器を用いて、これらの生成速度を促進する操作条件を確定した。更に次の段階でこれらの結晶化する最適条件を確定した。最終的にこれらの知見を元に流通型合成装置の検討を行った。昇温速度の制御、途中混合の実現により、バッチ型の反応器よりも有利な条件で目的物を合成することを示すことに成功した。バッチ型オートクレーブを用いて、シリカ源、アルミナ源とSDA源の選択、反応条件の確定を中心に検討した。SDAとしては当初有機物を想定していたが、結晶化速度が遅く、流通系への展開が困難であると考えた、そこで、水和したアルカリカチオンが構造形成に主要な役割を果たすと考えられる系を中心に検討を行った。まずCsがないと生成しないと言われているRHO型ゼオライトの検討を行ったが、合成条件と構造との関係が明確にあらわれる条件を見いだすことが出来なかった。そこでNaを用いて合成されるFAU型ゼオライトに着目して検討を行った。FAUにおいては、室温下でのaging操作が、生成相に影響を及ぼすことが知られている。そこでこれらの過程を固体NMRとラマン分光法を用いて評価を行い、測定条件を検討した。更に昇温時の温度プロファイルや中途での原料混合による影響を検討した。管型の反応器としては、内径12mmのテフロンチューブを用い、チューブ長と流量を設定するための検討を行った。これら両者の予備実験を踏まえて、新規プロセスの開拓を目指す。
酸素および一酸化窒素の生体機能化学的研究

1.モデルオキシゲナーゼ錯体の触媒機能の反応場制御モデルオキシゲナーゼ錯体は,配位性有機分子の存在下,フェノール誘導体の酸素酸化においてフェノキシラジカル中間体とス-ペルオキソ金属錯との反応を促進すること,また2-aminophenol誘導体の酸素による脱水素反応を触媒し,高選択的にphenoxazin-3-one誘導体を生成することを見出した。後者の反応の高選択性がキノンイミン金属錯体中間体の生成にあることをESRにより明かにした。さらに,モデルオキシゲナーゼ錯体の酸素化活性種がミカエル反応やアルドール反応等の炭素-炭素結合生成反応,およびオキシラン類の錯体構造に依存した位置高選択的加溶媒分解反応を触媒することを見出し,これらの反応が反応場に制御された活性錯体種の超酸塩基触媒機能にあることを明かにした。これらの結果は各種該当酵素反応を人工的に再現するものであって,生体関連化学の分野に興味ある知見を提供している。2.ス-ペルオキソコバルト(III)錯体の化学反応性配位不飽和ス-ペルオキソコバルト(III)錯体が水素化ホウ素ナトリウムの存在下,スチレン誘導体を酸化して1-フェニルエタノール誘導体を高選択的に生成する新規の酸化反応を見出した。一方,配位飽和ス-ペルオキソコバルト(III)錯体がニトロソベンゼン誘導体をニトロベンゼン誘導体に酸化することを見出し,その反応機構がス-ペルオキソ配位子のニトロソ基へのラジカル付加を経由することをESRを用いて明かにした。モデルオキシゲナーゼ錯体の触媒機能の反応場制御非配位性溶媒中モデルオキシゲナーゼ錯体を用いてフェノール誘導体を酸素酸化すると,基質ラジカルを含まない反応経路で酸素がオルト位に特異的に導入されるが,この系にピリジン等の配位性分子を添加すると,酸素の導入位置がパラ位に特異的に変わり,p-キノール誘導体が定量的に得られた。この結果は,モデルオキシゲナーゼ錯体の触媒機能が反応場制御により転換(酸塩基型から電子移動型)されることを示している。この非興味深い選択性の制御は,配位飽和コバルトヒドロキソ錯体とE^Oが-600mV-300mVの範囲にあるフェノール基質の組み合わせの場合に成立することを明かにした。配位不飽和コバルトヒドロキソ錯体,E^O<-600mVをもつ基質の反応は複雑となり,E^0>-300mVの基質はアミノ存在下では全く反応しなかった。五配位形ス-ペルオキソ錯体の可逆的生成反応の一般性低スピン平面形四配位コバルト(II)シッフ塩基錯体が非配位性溶媒中低温(-80°C付近)で可逆的に五配位形スペ-ルオキソコバルト(III)錯体を生成する反応を系統的に研究し,酸素錯体の生成する温度は錯体のE^oが正側にあるものほど低温を要するが,生成した酸素錯体の電子状態は錯体の^oに無関係でほぼ一定になることを明かにした。配位不飽和ス-ペルオキソ遷移金属錯体の化学的挙動下述のような成果を得た。(1)配位不飽和ス-ペルオキソコバルト(III)錯体はPy, PPh_3, MeO^-等を配位した配位飽和ス-ペルオキソ錯体を定量的に生成し,純粋な形で単離できる。その電子状態は配位子の種類に依存する。(2)酸化反応性は予想に反して極めて低いが,プロトンや酸クロリドに対しては求核的に反応する。(3キノン類に対しては一電子還元剤として機能する。(4)NaBH4の存在下オレフィンの酸素酸化を触媒して対応するアルコールを生成する。(5)ニトロソ化合物にジカル付加をし,ニトロ化合物に変換する。1.モデルオキシゲナーゼ錯体の触媒機能の反応場制御モデルオキシゲナーゼ錯体は,配位性有機分子の存在下,フェノール誘導体の酸素酸化においてフェノキシラジカル中間体とス-

ペルオキソ金属錯との反応を促進すること,また2-aminophenol誘導体の酸素による脱水素反応を触媒し,高選択的にphenoxazin-3-one誘導体を生成することを見出した。後者の反応の高選択性がキノンイミン金属錯体中間体の生成にあることをESRにより明かにした。さらに,モデルオキシゲナーゼ錯体の酸素化活性種がミカエル反応やアルドール反応等の炭素-炭素結合生成反応,およびオキシラン類の錯体構造に依存した位置高選択的加溶媒分解反応を触媒することを見出し,これらの反応が反応場に制御された活性錯体種の超酸塩基触媒機能にあることを明らかにした。これらの結果は各種該当酵素反応を人工的に再現するものであって,生体関連化学の分野に興味ある知見を提供している。ス-ペルオキソコバルト(III)錯体の化学反応性配位不飽和ス-ペルオキソコバルト(III)錯体が水素化ホウ素ナトリウムの存在下,スチレン誘導体を酸化して1-フェニルエタノール誘導体を高選択的に生成する新規の酸化反応を見出した。一方,配位飽和ス-ペルオキソコバルト(III)錯体がニトロソベンゼン誘導体をニトロベンゼン誘導体に酸化することを見出し,その反応機構がス-ペルオキソ配位子のニトロソ基へのラジカル付加を経由することをESRを用いて明かにした。今後,ス-ペルオキソコバルト(III)錯体と一酸化窒素との相互作用ならびにその化学的意義について研究を進める予定である。
実験室内での地層観察・実習を可能にする教材の開発と授業への活用のための研究

1研究目的高校地学の地質分野の学習においては野外実習が重要なものとなる.しかし,市街地に立地する学校,あるいは夜間定時制高校においてはその実施が非常に困難な状況にある.そのような野外実習の実施が困難な状況にある学校においても,室内で野外実習を実施したのと同等の効果の得られる教材の開発と,作成した教材を用いた授業の展開例を考えることを目的に本研究に取り組んだ.2研究の方法(1)地層モデルの製作野外実習の最大の目標は,実物の地層や岩石を直接教材として学習に用いることであると考え,実物の地層を採集し、実験室の中に持ち込むことを第一に考えた.また,単に実物の地層を持ち込むだけにとどまらず,その地層を用いて,地層の対比・ルートマップの作成,地質図の作成などが行えるよう,地層は可動式の架台に設置し,地層の高さ・傾斜・走行を任意に設定できるよう工夫した.また,架台に設置する地層は数種類用意し,目的に応じた地層を架台に取り付けることができるようにした.(2)授業展開生徒は実験室の数箇所に設置した地層モデルの柱状図を作成する.また,地層モデルの位置を,仮想地形図に示し,柱状図をもとに地層の対比を行う.さらに,仮想地図上でルートマップを作成し,簡単な地質図を作成することまでを一連の授業の中で行った.3研究成果1研究目的高校地学の地質分野の学習においては野外実習が重要なものとなる.しかし,市街地に立地する学校,あるいは夜間定時制高校においてはその実施が非常に困難な状況にある.そのような野外実習の実施が困難な状況にある学校においても,室内で野外実習を実施したのと同等の効果の得られる教材の開発と,作成した教材を用いた授業の展開例を考えることを目的に本研究に取り組んだ.2研究の方法(1)地層モデルの製作野外実習の最大の目標は,実物の地層や岩石を直接教材として学習に用いることであると考え,実物の地層を採集し、実験室の中に持ち込むことを第一に考えた.また,単に実物の地層を持ち込むだけにとどまらず,その地層を用いて,地層の対比・ルートマップの作成,地質図の作成などが行えるよう,地層は可動式の架台に設置し,地層の高さ・傾斜・走行を任意に設定できるよう工夫した.また,架台に設置する地層は数種類用意し,目的に応じた地層を架台に取り付けることができるようにした.(2)授業展開生徒は実験室の数箇所に設置した地層モデルの柱状図を作成する.また,地層モデルの位置を,仮想地形図に示し,柱状図をもとに地層の対比を行う.さらに,仮想地図上でルートマップを作成し,簡単な地質図を作成することまでを一連の授業の中で行った.3研究成果
権威主義体制下における選挙の実証研究

本研究の目的は、権威主義体制下における選挙に関する問いに答えることである。とくに、1選挙の実施が、その後の権威主義体制の命運にどのような影響を及ぼすのか(民主化を引き起こすのか、それとも権威主義の長期化につながるのか)、2そもそもなぜ権威主義体制下で選挙が導入されたのかという2つの問いに答えるための研究を並行して行っている。これらの問いに答えるため、独裁者や取り巻きのエリートなどの諸アクターのインセンティブを考慮した理論モデルの構築、第二次世界大戦以降に存在したすべての権威主義体制を網羅したデータセットを用いた計量分析、サブサハラ・アフリカ地域の体制を中心とした比較事例分析を進めている。本年度の研究の結果、2つの問いそれぞれについて興味深い知見が得られた。まず問い1については、抗議運動の発生に焦点を当てた分析により、選挙には体制の存続を助ける働きがある一方、ときに体制の崩壊を促すことがわかった。具体的には、実施される年には抗議運動が発生しやすくなるものの、ある程度自由公正な選挙経験を積んだ国では、抗議運動が発生しづらくなることが明らかとなった。つまり、抗議運動を増やすことも減らすこともある選挙は、体制にとって諸刃の剣であることが示唆される。つぎに、問い2については、権威主義体制下における選挙の多くは、独裁者が進んで導入させるものではないということがわかった。ほとんどの選挙は、体制が国内外からの圧力を受けている場合や、独裁者が取り巻きのエリートからの制約を受けている場合に導入させたのである。この結果は、少なくとも選挙導入の段階においては、体制を維持するための道具として独裁者が選挙を好き好んで選択するわけではないことを示唆している。本研究の意義は、権威主義体制下での選挙という、一見非合理にも思える現象の意味を深く検討することで、選挙についての知見を積み上げることにある。1選挙の実施が、その後の権威主義体制の命運にどのような影響を及ぼすのか(民主化を引き起こすのか、それとも権威主義の長期化につながるのか)、2そもそもなぜ権威主義体制下で選挙が導入されたのかという2つの大問いに答える論文を出版することはかなわなかったものの、それぞれについて一定水準の学会報告および論文投稿を行うことができたと考えるため。これらの問いに答えるための研究を進めていくにつれ、権威主義体制下で実施された現実の選挙に関する知識が不足しており、現実への知識を深める必要があることを痛感した。そのような問題意識の下、第二次世界大戦以降に全世界の権威主義体制下にて実施された国政選挙の結果およびコンテクストのデータ収集を進めることができた。現時点では完成とはいいがたく、データセットを公開する段階にはないものの、上記2つの問いおよび権威主義体制下における選挙という現象に迫るにあたっての基礎的な知識を身に着けることができた。これまで同様に、1どのような権威主義体制で選挙が導入されるのか、そして2選挙の実施が体制の命運にどのような影響を及ぼすのかという2つの問いに応えることを目指す。そして、これらの問いに答える論文を投稿する。論文の投稿に向けて、まずはこれらの現象を説明する理論モデルの構築に注力したい。そのためにはやはり、現実において権威主義体制下における選挙がどのように実施されてきたのかをより深く知る必要がある。そのため、引き続き権威主義体制下にて実施された国政選挙の結果およびコンテクストのデータ収集を進めていく。最終的には、収集したデータをデータセットとして公開することを視野に入れている。選挙の関する十分な知識を持ったうえで、一般化、理論化を行う。理論モデルを修正したのち、学会報告にのぞむ。すでに内定している6月の日本比較政治学会、7月の日本選挙学会、10月の日本政治学会で報告をし、フィードバックを受ける。受けたフィードバックを年度中に反映させ、すみやかに論文の投稿を行う。

1選挙の実施が、その後の権威主義体制の命運にどのような影響を及ぼすのか(民主化を引き起こすのか、それとも権威主義の長期化につながるのか)、2そもそもなぜ権威主義体制下で選挙が導入されたのかという2つの大問いに答える論文を出版することはかなわなかったものの、それぞれについて一定水準の学会報告および論文投稿を行うことができたと考えるため。これらの問いに答えるための研究を進めていくにつれ、権威主義体制下で実施された現実の選挙に関する知識が不足しており、現実への知識を深める必要があることを痛感した。そのような問題意識の下、第二次世界大戦以降に全世界の権威主義体制下にて実施された国政選挙の結果およびコンテクストのデータ収集を進めることができた。現時点では完成とはいいがたく、データセットを公開する段階にはないものの、上記2つの問いおよび権威主義体制下における選挙という現象に迫るにあたっての基礎的な知識を身に着けることができた。これまで同様に、1どのような権威主義体制で選挙が導入されるのか、そして2選挙の実施が体制の命運にどのような影響を及ぼすのかという2つの問いに応えることを目指す。そして、これらの問いに答える論文を投稿する。論文の投稿に向けて、まずはこれらの現象を説明する理論モデルの構築に注力したい。そのためにはやはり、現実において権威主義体制下における選挙がどのように実施されてきたのかをより深く知る必要がある。そのため、引き続き権威主義体制下にて実施された国政選挙の結果およびコンテクストのデータ収集を進めていく。最終的には、収集したデータをデータセットとして公開することを視野に入れている。選挙の関する十分な知識を持ったうえで、一般化、理論化を行う。理論モデルを修正したのち、学会報告にのぞむ。すでに内定している6月の日本比較政治学会、7月の日本選挙学会、10月の日本政治学会で報告をし、フィードバックを受ける。受けたフィードバックを年度中に反映させ、すみやかに論文の投稿を行う。
成層圏から超高層まで：成層圏突然昇温に対する熱圏降温現象の生成機構の解明

本研究で以下の成果が得られた。1成層圏突然昇温とき観測された熱圏変動は数値シミュレーションで再現できた。2熱圏変動の時間と高度依存性を明らかになった。3熱圏変動の電離圏変動への寄与を明らかにした。4物理メカニズムを数値シミュレーションで解明した。成層圏突然昇温とき大気潮汐の半日周期成分が大きく増大し、それの熱圏で減衰により、熱圏循環が変化し、熱圏変動を引き起こしたことがわかった。超高層大気物理ほかの25年度限定の補助金があったので、本補助金を26年度にまわした。1学会発表ための旅費2研究打ち合わせための旅費3論文発表ための費用4共同研究者の招聘5パソコンのソフト更新費用
複眼消化器内視鏡による三次元パノラマ観測技術の開発

我々は複眼内視鏡における三次元パノラマ観測技術を確立しようとしている。本研究はその概念実証であり、三次元パノラマの技術的基盤の確立が本研究の目標となる。1)研究環境の整備:ワークステーションを新規で購入した。内視鏡画像を取り込み、解析するための環境整備を行った。2)シミュレーションモデルでの検討:最初に、食道などの消化管内腔をシミュレートする簡易モデルとして円柱の形状である注射筒を扱った。大きさの計測可能な消化管病変として正方形の模様を紙に印刷して注射筒の内側に張り付けた。複眼内視鏡を注射筒の内腔に挿入して、注射筒の奥の方に移動させながら連続して画像を取得した。前後の時間のフレームを比較することで(フレームマッチング)内視鏡の移動量を推定した。フレームマッチングによる移動量の推定は我々が初めて扱う技術であり、本研究の重要な技術的課題の一つである。今回の実験の結果、移動量推定の精度は80mmの移動量に対して誤差2mm以下であった。フレーム毎に三次元構造を再構築し(ステレオマッチング)、内視鏡の推定移動量に基づき前後のフレームの三次元構造を重ね合わせて注射筒全体の三次元構造を取得した(三次元パノラマ)。三次元パノラマの精度は、消化管病変のモデルである正方形の大きさを計測することで検証中である。3)次の実験のための準備:生体ex vivoモデルとして生体材料を対象とした予備的実験を開始したが、ステレオマッチングの精度が不良である。3Dカラープリターにより複雑なシミュレーションモデルの作成を試みている。内視鏡の光源となる光ファイバーが破損断線した。新たな光源の確保を検討中である。簡易なシミュレーションモデルが対象ではあったが、三次元パノラマ作成に必要とされる全ステップを実際に遂行することが出来た。そして、本研究の重要な技術的課題の一つであるフレームマッチングによる移動量推定は解決した。一方、当初の予想通りではあるが、生体材料を対象としたステレオマッチングの精度は不良であった。そして、光ファイバー断線による内視鏡の光源喪失は想定外の経過であり、今後の実験遂行に与えるダメージは大きい。1)シミュレーションモデルでの検討:注射筒を用いた簡易モデルの解析を続ける。すなわち、三次元パノラマの精度を検証する。次の段階として3Dカラープリターで複雑なモデルを作成し、複眼内視鏡による三次元パノラマ作成を行う。2)生体ex vivoモデルでの検討:生体材料を対象とした複眼内視鏡による三次元パノラマ作成を行う。3)ステレオマッチングの精度向上:マッチングにおけるパラメータを調整することで精度向上を目指す。4)複眼内視鏡の光源確保:光ファイバー以外の方法による光源確保を検討する。しかし、光ファイバーと同等の性能が得られない場合、今後の研究計画の変更を余儀なくされる。

初年度であり、ワークステーションで試行錯誤のデータ解析が多く、実際の実験は想定よりも少なかった。今後、実験が増えれば消耗品も相応に増え、研究費の使用額が増える見込みである。
磁場閉じ込め核融合プラズマにおける磁場遮蔽効果の実験則の確立

磁場閉じ込め核融合炉において高いプラズマ性能を維持するためには、乱れのない磁場構造を維持する必要があるが、コイル設置の精度の低下等によって誤差磁場(摂動磁場)が存在する場合、ある閾値を超えた時に不安定性を励起し、プラズマを崩壊させる現象が観測されている。本研究では、ヘリカルプラズマにおいて摂動磁場に対するプラズマの応答を実験的に調べ、摂動磁場の蔽閾値について明らかにすることを目的としている。摂動磁場の遮蔽閾値が磁気シア、磁気丘などのパラメータに依存すること、プラズマのアスペクト比を変化させた場合、遮蔽閾値の密度依存性が正から負に変化することなど、トカマクとは大きく異なる依存性を明らかにした。磁場閉じ込め装置において健全な磁場構造を維持することは高いプラズマ閉じ込め性能を実現、維持する上で重要である。しかしながら、閉じ込め磁場を形成するためのコイルのフィーダー部や装置周辺部の磁性体の存在により誤差磁場が生じた場合、共鳴面上においては磁気島と呼ばれる島状の領域が形成され、プラズマ閉じ込め性能が劣化し、不安定性が励起される。これまでの実験研究において、誤差磁場により形成された磁気島が急激に成長し、プラズマを急激に崩壊させる現象(ディスラプション)が観測されている。また、間接的ではあるが、誤差磁場の存在によりプラズマの流れがせき止められ、結果として不安定性が成長しプラズマを崩壊に導く場合がある(抵抗性壁モード等)。このような誤差磁場は、ある閾値以下ではプラズマによって遮蔽されることがわかっており、国際熱核融合実験炉(ITER)や将来の核融合炉における許容磁場強度(遮蔽される磁場強度)を見積もるための装置間実験が、現在もなお精力的に行われている。本研究では、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置を用いて、摂動磁場の遮蔽閾値を評価し、実験則を構築した上で、トカマク、ヘリカル両装置における実験側を統合、確立することを目的としている。本年度は、これまでの実験において観測された磁場遮蔽閾値の配位依存性のデータベース化、およびさらに広範な配位での実験を行った。結果として、トカマクで強く見られた遮蔽閾値の密度依存性は、配位が異なる場合(例えば磁気シアの変化)には弱くなる、あるいは逆の依存性がみられることなどを明らかにした。磁場閉じ込め核融合炉において高いプラズマ性能を定常維持するためには、乱れのない磁場構造を維持する必要がある。しかしながらコイル設置の精度の低下等によって誤差磁場(摂動磁場)が存在する場合、その程度によっては不安定性を励起し、プラズマを崩壊させる現象が観測されている(ディスラプション)。また近年では、不安定性を制御するために摂動磁場を積極的に用いられており、摂動磁場に対するプラズマ応答について世界中で研究が進められている。本研究ではヘリカルプラズマを対象として摂動磁場に対するプラズマ応答を調べ、摂動磁場に対する許容値に関するトカマク、ヘリカル共通の実験則を確立することを目的としている。これまでの研究では、摂動磁場に対する遮蔽閾値がプラズマパラメータのみならず磁場配位(磁気シア、磁気丘等)に依存していることを実験的に明らかにした。本年度は大型ヘリカル装置において、遮蔽閾値のプラズマパラメータに対する依存性について調べた。トカマクでは、遮蔽閾値は電子密度に対して正の相関を持つことが知られているが、今回の実験では、電子密度に対する依存性が磁場配位を変化させることにより正から負に変化することを明らかにした。本現象はトカマクの実験則とは大きく異なることから、従来の実験則を用いてヘリカルプラズマで観測される特性を説明することができず、新しい知見である。今後はさらにプラズマ流や詳細なプラズマ分布構造を調べることにより、物理機構の解明を目指す。本年度は昨年度に引き続きソフトウェア、データ処理装置の充実を図った上で実験を遂行した。結果として他装置とは異なる新しい実験的知見を得ることに成功した。磁場閉じ込め核融合炉において高性能プラズマを定常維持するためには、乱れのない磁場構造を維持する必要がある。しかしながら、閉じ込め磁場発生用コイルの設計精度の低下により乱れた磁場(摂動磁場)が発生する場合、摂動磁場の大きさによってはプラズマの不安定性を励起し、プラズマを崩壊させる可能性がある。このことから、外部より発生する摂動磁場がどの程度の大きさでプラズマ中に浸み込むか、また、そのパラメータ依存性について実験則を確立する必要がある。トカマクではすでにITERを対象とした磁場浸透閾値に関する実験則が構築されているが、その精度向上のため現在でも共同実験が進められている。本研究では、ヘリカル型装置において同様の実験を進め、プラズマパラメータおよび磁場配位依存性について明らかにし、トカマクにおける実験則との比較を行い、磁場浸透閾値に対するトロイダル装置共通の物理的知見を得ることを目的としている。これまで大型ヘリカル装置の実験を通じて、ベータ値や衝突性に加え、磁気シア、磁気井戸/丘などの磁場構造に対しても依存性を持つことを明らかにした。また、トカマクで観測される電子密度依存性は、ヘリカルプラズマでは磁場配位によって大きく異なることを示した。これらの結果はMHD安定性に関する国際ワークショップ等で招待講演として発表している。現在理論モデルとの比較を通じてその物理機構の解明を進めているところである。また、発生した不安定性がプラズマ崩壊を導く際のインパクトや外部摂動磁場との関係についても研究を進め、プラズマ流の停止とともに不安定性が大きく成長することも明らかにした。

磁場閉じ込め核融合炉において高いプラズマ性能を維持するためには、乱れのない磁場構造を維持する必要があるが、コイル設置の精度の低下等によって誤差磁場(摂動磁場)が存在する場合、ある閾値を超えた時に不安定性を励起し、プラズマを崩壊させる現象が観測されている。本研究では、ヘリカルプラズマにおいて摂動磁場に対するプラズマの応答を実験的に調べ、摂動磁場の蔽閾値について明らかにすることを目的としている。摂動磁場の遮蔽閾値が磁気シア、磁気丘などのパラメータに依存すること、プラズマのアスペクト比を変化させた場合、遮蔽閾値の密度依存性が正から負に変化することなど、トカマクとは大きく異なる依存性を明らかにした。本年度はこれまでのデータの整理、計測機器の整備、ソフトウェアの準備および新たなる実験データの取得を行った。当初想定していたパラメータ・磁場配位の実験データはほぼ取得できており、これまでとは異なる実験的知見も得られている。また、トカマクにおける実験結果との対比、理論モデルの検証等も合わせて進めており、今後も継続する予定である。今後も引き続き実験データのデータベース構築に努める。また、トカマクとの直接比較実験を共同研究を通じて行い、実験則構築に加えて摂動磁場遮蔽閾値に対する物理機構の解明を目指す。研究内容については、論文誌投稿、国内外での学会発表を行い、広く社会、国民に発信する。核融合学、プラズマ物理学今後も引き続きデータベース化作業、実験解析および論文化を行う。合わせて、次期実験に向けて計測機器の高精度化を進める。また、共同研究をベースとして、トカマク、RFP装置との直接比較を行い、議論を進める。研究内容については、国内外の学会および国際会議で随時発表を行い、研究論文、一般向けの広報誌等において広く社会、国民に発信する予定である。当初計画よりも物品を安く購入することができたため。年度内に絶縁アンプを購入した。残金と合わせて計測機器に必要とされる物品を購入予定。次年度に高周波ケーブル等の購入に充てる
火山噴火におけるエネルギー配分比に関する基礎的研究

桜島火山の山頂火口における爆発的噴火では、火口直下の13kmで爆発地震が発生し、その約1秒後に火口底で衝撃波が発生し火山弾および噴煙が放出される。爆発地震の発生は、火口底における爆発の直接的なトリガーの役割をしている。爆発的噴火の前には火道の上端部は溶岩ドームによって閉塞されている。また、爆発には衝撃波の発生を伴い、その直後に歪ステップが観測される。これらのことから、爆発的噴火の直前には、マグマから分離した火山ガスが火道内の浅い場所にガス溜りを形成していると考えられる。桜島の爆発的噴火に伴う力学的エネルギーの試算を行ったところ、爆発地震のエネルギー、空気振動のエネルギー、運動エネルギーの順序で12桁づつ大きくなる。ブルカノ式の火山爆発のエネルギー源は火口底直下に形成されたガス溜りにあると思われる。諏訪之瀬島のストロンボリ式爆発に伴う地震動と空気振動はどちらも、桜島の平均的な爆発より小さく、小規模爆発程度である。また、同規模の地震動を伴う爆発について比較すると、桜島の爆発の方が空気振動の振幅が大きく、このことは噴火様式によって地振動と空気振動へのエネルギーの配分が異なることを示唆する。19881989年の十勝岳の爆発の強度は、桜島の爆発と諏訪之瀬島の噴火の中間的な強度である。また、十勝岳の爆発のエネルギーは桜島の平均的な爆発に相当する規模である。インフラソニック波の観測は遠方の火山の噴火様式や活動の推移を把握し、それらの噴火の強度やエネルギーを評価する上で有効である。桜島南岳山頂火口の北西2.8km地点の観測坑道内に設置してある水管傾斜計および伸縮計によって観測された個々の噴火に対応した傾斜・歪変化、および爆発的噴火発生と同時に生じるストレイン・ステップを解析し、他の地球物理学的データと比較検討し、ブルカノ式噴火発生前の火山体内部のエネルギーの蓄積状態を明らかにした。1.個々の噴火に対応した地盤の傾斜と歪の比から地盤の隆起・沈降を引き起こす力源の位置を見積ると、火口直下26kmとなる。この深度は地震観測から想定される火道の下端からマグマ溜りの領域に相当する。また、力源の深さが増すほど地盤の変動量が増大する傾向があり、噴火後の沈降量は火山灰の放出量と関係がある。以上のことから、山頂部地盤の隆起は噴火エネルギーの蓄積過程であり、噴火開始後の沈降は噴火エネルギーの放出過程を反映していると考えることができる。2.爆発的噴火発生と同時に伸縮計で観測されるストレイン・ステップの大きさは、前兆地盤変動の大きさや爆発地震の規模に依存せず、爆発空振波の強度と相関がある。火口方向の歪は伸び、火口方向と直交する成分の歪は縮みとなることから、ストレイン・ステップは極く浅い場所での急激な圧力減少によって引き起こされたとみてよい。爆発現象の解析研究成果と対比すると、ストレイン・ステップは爆発直前に火道上端部に形成されるガス溜り内の高圧状態の火山ガスが大気中に放出され、地盤の歪が開放されたことにより生起された現象であると解釈される。噴火エネルギーの観点からみると、前兆地盤変動は火山体深部の噴火エネルギーの蓄積状態を、また、ストレイン・ステップは衝撃波、火山弾の放出等爆発の強度に関わる火道上部のエネルギーの蓄積量を最も直接的に反映していると考えられる。
論理的記述の評価-評価者及び言語の特性に着目して-

本研究は、日本語学習者による論理的記述(意見文)を評価、採点する場合、言語の相違や専門性の相違等、評価者の特性によっていかなる相違を生じさせるのかを質的に調査し、明らかにすることを目指したものである。実験調査の対象とした教育機関では、社会科学分野の専門日本語教育が行われており、法学講師と日本語講師、母語話者教師と非母語話者教師の恊働が求められている。評価者の評価過程を見るための実験手法として、発話思考法、参与観察、再生刺激法、半構造化インタビューといった方法を併用し、トライアンギュレーション(方法的複眼)の立場を取った。評価の素材となる文の書き手は、海外の高等教育機関で社会科学分野を専攻し、同時に日本語を学習している学部生である。意見文の課題は、日本留学試験の記述問題を用いた。評価者は国内外で専門や日本語を教える日本人教師及び外国人日本語教師である。まずは、各評価者が課題に即した答えをどのように想定し、心理的な影響を含め、いかに評価をし、採点へと至ったのかを頭に浮かんだことをできるだけ全て発話してもらった。実験者は、その様子を同席し、観察した。更に、採点後、評価者自身に録画資料を見ながら、発話ができなかった部分の補足説明をしてもらい、実験者が参与観察の際に気になったことについてインタビューをした。その後、半構造化面接法を用いて通常の評価をどのように行っているのか、意識しているのか等について、フォローアップインタビューを行った。別途、質問紙調査も併行して実施した。平成22年度は、上記の調査をモンゴル、ベトナム、カンボジア及び日本の日本語教育機関で実施した。22年度内には得られたデータをほぼ文字化する段階まで修了した。23年度には先にまとめられたモンゴルとベトナムのデータをまとめ、学会で発表した。更にカンボジアで補足データを収集した。今後、評価過程等から、評価者の特性とその評価行動の関わりについて、その実態を詳細に質的に検討する。分析を進め、論文にまとめていきたい。本研究は、社会科学分野を専門とする日本語学習者による記述文を評価、採点する場合、評価者の特性によっていかなる相違を生じさせるのかを質的に調査し、明らかにすることを目指したものである。評価者の評価過程を見るための実験手法として、英語教育分野の先行研究では、発話思考法を用いて収集した発話プロトコルをコード化して分析する方法がある。これに、さらに、フォローアップインタビューを併用することで、その過程をより明確にすることが可能となると考え、調査方法は、トライアンギュレーション(方法的複眼)を取った。まずは、各評価者が課題に即した答えをどのように想定し、心理的な影響を含め、いかに評価をし、採点へと至ったのかを発話思考法を用いながら評価、採点する実験を行った。そして、同時にまたは録画資料を用いて、その実験を参与観察した。更に、採点後、評価者自身に録画資料を見ながら、発話ができなかった部分の補足説明をしてもらった。その後、半構造化面接法を用いてフォローアップインタビューを行った。平成22年度は、上記の実験及び質問紙調査をカンボジア、ベトナム、モンゴル及び日本の日本語教育機関で実施した。実験調査の対象とした教育機関では、社会科学分野の専門日本語教育を行っており、法学講師と日本語講師、母語話者教師と非母語話者教師の協働が求められている。今後、評価者の特性によって評価過程や結果にどのような違いが生じているのか、あるいは生じていないのか、評価過程の実態を詳細に質的に検討する。23年度には分析を進め、論文にまとめていきたい。

更にカンボジアで補足データを収集した。今後、評価過程等から、評価者の特性とその評価行動の関わりについて、その実態を詳細に質的に検討する。分析を進め、論文にまとめていきたい。