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イオン液体中におけるリグニンおよびリグニン・炭水化物結合体の反応機構の解明

β-O-4型モデル化合物のイミダゾール系イオン液体中での分解経路は、イオン液体の種類、フェノール性と非フェノール性の違いにより異なっていた。リグニン-炭水化物複合体モデル化合物もイオン液体中で分解され、リグニンモデル化合物と同様にアリルエーテル構造を経て分解する事が示唆された。高分子リグニンモデルとなるスギ材磨砕リグニンのイオン液体処理でも、モデル化合物と同じ分解経路を経て低分子化されることが明らかになった。本年度は、リグニンモデル化合物の化学構造とイオン液体中での分解性の関係を中心に検討した。リグニンの代表的な結合様式を有す8種類の(A環)-β-O-4-(B環)型モデル化合物を合成し、本年度は7種類のモデル化合物についてイオン液体中での加熱分解実験に供した。リグニンモデル化合物の分解速度は、イオン液体の種類により異なり、木材の液化溶媒あるいは良溶媒として報告されているイオン液体中でより速い傾向を示した。モデル化合物の構造の違いによる分解速度の違いは以下にまとめられる。1)フェノール性モデル化合物の分解速度は非フェノール性に比べて速い、2)A環にグアイアシルあるいはベラトリル構造を持つモデル化合物の分解速度は、B環にシリンギル構造を持つものがグアイアシル構造を持つものに比べて速い、3)エリスロ型モデルの化合物の分解速度がスレオ型に比べて速い。イオン液体中でのこれらリグニンモデル化合物の構造安定性の結果は、実木材の樹種による液化あるいは溶解速度にも関係していると考えられる。また、モデル化合物の分解速度に対するイオン液体の濃度の影響を調べるために、A、B環共にグアイアシル構造を持つフェノール性モデル化合物の分解をDMSOで希釈したイオン中で行った。その結果、イオン液体の濃度が10w/w%以上の時の分解速度は、イオン液体単体中での分解とほぼ同じであった。イオン液体中での同モデル化合物の分解では、脱水反応によりエノールエーテル型の化合物を1次生成物として与える。ごく少量(0.25w/w%)のイオン液体を加えたDMSO中での分解実験でも同じエノールエーテル型の化合物が1次生成物として得られた。木材の溶解速度は少量のDMSOを加えても影響を受けないと報告されている。本実験で得られたモデル化合物の分解、構造変化が、実木材の溶解にも関係していると推測している。前年度のモデル化合物による分解実験かち、イオン液体中ではリグニン分子中のβ-O-4結合がC6-C3エノールエーテル型構造に変化することを明らかにした。今年度はリグニンモデルの分解経路の全容を明らかにするために、イオン液体([EMIM]Ac)中で生成する二次分解物の単離と構造決定を行った。その結果フェノール性モデル化合物の分解に関しては、1)イオン液体中では、C6-C3エノールエーテル型モデルがγ位が還元された構造を経てモノマーに分解されること、2)C6-C3エノールエーテル型構造を経る経路の他に、β-O-4モデルからγ位が脱離したC6-C2エノールエーテル型構造を経てモノマーに分解される経路が存在することを明らかにした。非フェノール性モデル化合物の分解に関しては、1)側鎖水酸基がアセチル化された後、ジオキサン環を生成し分解する経路が存在すること、2)高温(150°C)下でのイオン液体処理では、リグニンのメトキシ基が解裂しカテコール型構造が生成することを明らかにした。またベンジル位に炭素数の異なるアルキル基、メチルグルコシド、メチルキシロピラノシドがエーテル結合した各種リグニン-炭水化物複合体モデルを合成し、今年度は、アルキル基を持つ化合物をイオン液体中での分解実験に供した。その結果、現在までに1)ベンジル位が水酸基の非フェノール性モデル化合物の分解では安定的な中間体は検出できなかったが、ベンジル位にアルキルエーテルが結合することで、フェノール性リグニンモデルと同様にエノールエーテル型化合物が安定な中間体として得られる、2)さらに、空気雰囲気下の分解では、γ位にアルデヒド基を持つ化合物が生成することが示唆された。前年度までのモデル化合物を使用した実験結果を高分子リグニンで実証するために、木材から抽出した磨砕リグニン(MWL)をイオン液体で処理しその構造変化を明らかにした。MWLの分子量はイオン液体処理時間が延びるに従い減少した。またその減少にともないMWL中のユニット間の主要結合様式であるβ-O-4結合が減少すると共にC6-C3型エノールエーテル構造が形成されることが各種NMR測定により明らかにした。またその分解速度が、リグニンの立体構造により異なることも明らかになり、モデル実験で明らかにしたリグニンのイオン液体中での反応機構が高分子リグニンにも当てはまることを実証した。またこの他に、イオン液体中ではベンジルカルボニル基を持つ部分構造の分解速度が非常に速いことが明らかになった。これらの結果から、イオン液体中でのリグニンの分解はアルカリ条件下での分解と類似した機構で進行することが推測された。

そこでリグニンモデル化合物およびMWLを1Mの水酸化ナトリウムで加熱処理し、リグニンのアルカリ条件下での分解機構を再検討した。リグニンのイオン液体中における分解中間体であるC6-C3型エノールエーテル化合物は、イオン液体中およびアルカリ条件下で同じ分解物を与えた。しかしながら、C6-C3型エノールエーテル化合物の生成は、リグニンモデル化合物、MWLのどちらのアルカリ分解でも確認できなかった。このことから、イオン液体中で起こるリグニンの分解は、既存のアルカリ条件下とは異なった機構で進行することが明らかになった。
共形場理論と量子群

それを使って拡大W代数や拡大W代数の2p個の既約表現が構成できた。この拡大W代数の表現の作るアーベル圏は、既約表現を2p個だけ持つが、アーベル圏として半単純でなく、またコホモロジー次元は無限だった。この拡大W代数の普遍展開環の構造を調べるのに対応する零mod代数の構造を調べた。Tsuchiya-Woodの論点はScreening作用素とその重複積分を離散付環(K, O)上にもち上げることがあった。こうしてもTsuchiya-Kanieによるtwisted cycleによる積分は機能したが、この時C上ではまつわり作用素は2乘にするとzeroであったが(K, O)上εで割れることとなった。そこでこれをεで割り、C上のVirasoro交わり作用素E, Fを作った。このE, Fの性質を使って拡大W代数の零mod代数を決定することができた。これがTsuchiya-Woodの内容だった。しかし、理論構成のまずさからE, Fの性質の解明に手間取っていた。このE,Fの性質の精査に2年が掛った。最近、この状況が解決する道が見えてきたので、今年度中に成果が出そうである。研究概要で述べたように理論を(K, O)上にもち上げることにより、C上の交わり作用素の合成は零をなるが、(K, O)上にもち上げることにより合成はεで割れることになり、合成をεで割ってC上のVirasoro交わり作用素E, Fを作った。このE, Fの拡大W代数への作用の性質を研究し、拡大W代数の表現空間上への作用を決定し、対応する共形場理論におけるprimary fieldの真空期待値の性質等を用いてTsuchiya-Woodでは拡大W代数の零mod代数を決定し、拡大W代数の作る表現の作るアーベル圏の第1近似が完成した。この後(K, O)上での積分の合成の性質の解明に2年間を費やしてきたが、この数カ月で状況が一変した。今まで理論の補助手段と考えていた拡大W代数やScreening作用素の(K, O)上へ持ち上げる代わりに(K, O)上での頂点作用素を考えると、対応して(K, O)上でのA1型拡大頂点作用素が得られる。この(K, O)上のA1型拡大W代数を(K, O)からC上に落とすと、我々の考えていたC上の頂点作用素代数が復活する。(K, O)上で、右安定,左安定を分けるBridglandの安定性条件を導入することにより、この(K, O)上の拡大W代数は(K, O)上のP1上の共形場理論とN点関数系を考えると、N点関数系の因子化が成立することが分かった。C上ではこの因子化が崩れている。2019年度はこの(K, O)上での拡大W代数の理論を整備する事を目的とする。上記に述べた(K, O)上の拡大W代数のつくるP1上の共形場理論、特にN点関数系の理論を進展させ因子化条件を確認する。この上でFusion行列, Monodromy行列やその安定化条件を確認する。この上での(K, O)上での拡大W代数の(K, O)上の表現の作るアーベル圏上にFusion tensor積から得られるtensor圏を導き、braded tensor categoryを作る。ところで、(K, O)上のW代数にはVirasoro代数の作用から決まる自然な反同型写像が決まる。このことを使って、(K, O)上の拡大W代数の表現の空間内には双対作用が存在する。この事を使うと(K, O)上の拡大W代数の(K, O)上での表現の作るアーベル圏にリボン・テンソル圏の構造が入ることが推察される。この(K, O)上に定義されたリボン・テンソル圏の構造を使って、(K, O)上に定義された拡大W代数について普遍代数と零mod代数が定義され、さらに零mod代数は(K, O)上半単縦なアルチン代数を成すことが示される。この事を使って、(K, O)上定義された拡大W代数のP1上での共形ブロックの理論についてその因子化が確認できると考えている。今年度はこれを実行する。平成29年度は名古屋大学松本拓也氏,東京都市大学橋本義武氏と共同でパラメータが(p-, p+)(ただしp-, p+は2以上の互いに素な正の整数)を持つA1型拡大W代数の構成とその頂点作用素代数の構造解析を行った。この拡大W代数の構成は、数年前にS.Wood氏と共同で行い、すでに国際数学雑誌に公表されている。しかし、この論文では最も重要な論点であったFrobnus作用素と呼ばれている作用素E, Fの構成が非常に困難なものとなっており、得られた結果を使いW代数の表現論fusiontensor積の決定等、先に進むのが困難であった。更に、2つの微分d+, d-は、Graded degreeがマイナス1となる。ここでd+, d-の共役作用素d+*, d-*をVirasoro Fock moduleとVirasoroまつわり作用素d+, d-のMarginal defomationを考え、その1階微分係数としてd+*, d-*を定義する。実際にはもう少し工夫を要するが、ここではそれは省略する。E=d+d+*+

d+*d+, F=d-d-*+ d-*d-とおくと、これがS.Wood氏との共同論文で導入したFrobnus作用素そのものであることが分かる。H=[E, F]とおくと{E, F, H}は単純リー環sl2(C)を生成することが分かる。この事により、A1型W代数と、その上へのsl2(C)の簡明な定義づけが出来た。平成29年度に行ったことは、安定Felder complexの概念を使うことにより、核A1型拡大W代数の構成、その構造解析、及び拡大W代数へのsl2(C)の作用が非常に解明な事として確立したことである。最も重要なことは、安定Felder complexでの元来存在していたgradeddegreeマイナス1の微分に加えてmagical deferlationの1次微分係数としてgradeddegreeからの微分を作ることが出来、E, Fをその微分を使って定義すると、E, Fはsl2(C)を生成することであった。H=[E, F]とおくと、{E, F, H}はA1型拡大W代数の頂点作用素代数としてのderivationを与えることが分かる。この結果は、平成30年3月の数学会において15分講演として発表した。また、本論文を作成中である。それを使って拡大W代数や拡大W代数の2p個の既約表現が構成できた。この拡大W代数の表現の作るアーベル圏は、既約表現を2p個だけ持つが、アーベル圏として半単純でなく、またコホモロジー次元は無限だった。この拡大W代数の普遍展開環の構造を調べるのに対応する零mod代数の構造を調べた。Tsuchiya-Woodの論点はScreening作用素とその重複積分を離散付環(K, O)上にもち上げることがあった。こうしてもTsuchiya-Kanieによるtwisted cycleによる積分は機能したが、この時C上ではまつわり作用素は2乘にするとzeroであったが(K, O)上εで割れることとなった。そこでこれをεで割り、C上のVirasoro交わり作用素E, Fを作った。このE, Fの性質を使って拡大W代数の零mod代数を決定することができた。これがTsuchiya-Woodの内容だった。しかし、理論構成のまずさからE, Fの性質の解明に手間取っていた。このE,Fの性質の精査に2年が掛った。最近、この状況が解決する道が見えてきたので、今年度中に成果が出そうである。研究概要で述べたように理論を(K, O)上にもち上げることにより、C上の交わり作用素の合成は零をなるが、(K, O)上にもち上げることにより合成はεで割れることになり、合成をεで割ってC上のVirasoro交わり作用素E, Fを作った。このE, Fの拡大W代数への作用の性質を研究し、拡大W代数の表現空間上への作用を決定し、対応する共形場理論におけるprimary fieldの真空期待値の性質等を用いてTsuchiya-Woodでは拡大W代数の零mod代数を決定し、拡大W代数の作る表現の作るアーベル圏の第1近似が完成した。この後(K, O)上での積分の合成の性質の解明に2年間を費やしてきたが、この数カ月で状況が一変した。今まで理論の補助手段と考えていた拡大W代数やScreening作用素の(K, O)上へ持ち上げる代わりに(K, O)上での頂点作用素を考えると、対応して(K, O)上でのA1型拡大頂点作用素が得られる。
重症心身障害者の身体活動度が骨密度に及ぼす影響に関する研究

性,年齢,可動性(大島分類準拠)骨量,抗てんかん薬・ビタミンD・カルシウムなどの服用と骨密度あるいは骨折との関連性を検討した.骨量はCXD法を用いて,性・年齢階級別の同年代骨密度平均値との比率(%)を求めた.アクチウォッチによる体動量は48名,その他の情報は80名から得た.サンプル周期32Hz,感度0.01G,測定単位1分として,1分あたり10万カウント以上を陽性とした.対象者の平均年齢は男性30.7±12.6年,女性35.7±14.6年である.主な結果は:(1)行動レベル別の骨折では,「寝たきり」および「歩ける」の割合が高い傾向であったが,統計的有意差はなかった(骨折率は,寝たきり20.5%,坐れる9.5%,歩行障害12.5%,歩ける25.0%).(2)行動レベル4群間でアクチウォッチによる体動時間に有意差を認めたが,その後の多重比較では有意差はなかった.しかし,移動性の向上にともない,体動時間も増加する傾向を認めた(寝たきり10.7時間,坐れる12.8時間,歩行障害14.2時間,歩ける15.4時間).(3)骨密度あるいは骨折に係わる要因を,多重ロジスティック回帰分析で検討した.体動量に関する情報は,可動性に関する大島分類とアクチウォッチを別々に共変量として用いた。大島分類を用いた場合には、統計学的に有意な変数として,(a)高齢(1歳増加すると1.1倍)、(b)バルプロ酸の使用(16.2倍)、(c)骨密度(1%増加で0.92倍).(b)は,バルプロ酸と骨の脆弱性の関係に関する報告があるので(J Pediatrics 1995;127:256-62),それを支持する結果と思われる.さらに,(c)骨密度を上げることが骨折には有効であることがわかった.一方,アクチウォッチを用いた場合では,高齢(1歳増加すると1.2倍)のみ有意であった.性,年齢,可動性(大島分類準拠)骨量,抗てんかん薬・ビタミンD・カルシウムなどの服用と骨密度あるいは骨折との関連性を検討した.骨量はCXD法を用いて,性・年齢階級別の同年代骨密度平均値との比率(%)を求めた.アクチウォッチによる体動量は48名,その他の情報は80名から得た.サンプル周期32Hz,感度0.01G,測定単位1分として,1分あたり10万カウント以上を陽性とした.対象者の平均年齢は男性30.7±12.6年,女性35.7±14.6年である.主な結果は:(1)行動レベル別の骨折では,「寝たきり」および「歩ける」の割合が高い傾向であったが,統計的有意差はなかった(骨折率は,寝たきり20.5%,坐れる9.5%,歩行障害12.5%,歩ける25.0%).(2)行動レベル4群間でアクチウォッチによる体動時間に有意差を認めたが,その後の多重比較では有意差はなかった.しかし,移動性の向上にともない,体動時間も増加する傾向を認めた(寝たきり10.7時間,坐れる12.8時間,歩行障害14.2時間,歩ける15.4時間).(3)骨密度あるいは骨折に係わる要因を,多重ロジスティック回帰分析で検討した.体動量に関する情報は,可動性に関する大島分類とアクチウォッチを別々に共変量として用いた。大島分類を用いた場合には、統計学的に有意な変数として,(a)高齢(1歳増加すると1.1倍)、(b)バルプロ酸の使用(16.2倍)、(c)骨密度(1%増加で0.92倍).(b)は,バルプロ酸と骨の脆弱性の関係に関する報告があるので(J Pediatrics 1995;127:256-62),それを支持する結果と思われる.さらに,(c)骨密度を上げることが骨折には有効であることがわかった.一方,アクチウォッチを用いた場合では,高齢(1歳増加すると1.2倍)のみ有意であった.性,年齢,可動性(大島分類準拠),体動量,骨量,抗てんかん薬・ビタミンD3・カルシウムなどの服用と骨折既往との関連性を検討した.骨量はComputed X-Ray Densitometry(CXD)法を用いて,性・年齢階級別の同年代骨密度平均値との比率(%)を求めた.平成13年度はアクチウォッチによる体動量を,16名の入所者から得た.その他の情報は73名(男性37,女性36)から得た.対象者の平均年齢は男性30.5±12.9年,女性35.6±15.4年である.主な結果:(1)服薬率については,バルプロ酸ナトリウム51%,フェニトイン30%,カルバマゼピン40%,フェノバルビタール27%,クロナゼパム21%,カルシウム剤27%,ビタミンD_319%であった.(2)骨折は性や抗てんかん薬使用状況による統計学的有意差を認めなかった.(3)骨折既往の有無で,平均年齢に統計学的有意差はみられなかった.

(4)行動レベル別の骨折では,「寝たきり」および「歩ける」の割合が高い傾向であったが,統計的有意差はなかった(骨折率は,寝たきり21.9%,坐れる11.1%,歩行障害16.7%,歩ける27.3%).(5)大島分類とアクチウォッチによる体動時間との関連性は有意ではないが,移動性の増加に従い,体動時間も増加した(寝たきり11.0±3.0時間,坐れる12.6±5.0時間,歩行障害,歩ける16.5±2.3時間).(6)どのような要因が骨折に係わるのか,多重ロジスティック回帰分析で骨折の危険因子を検討した.今年度は,アクチウォッチ測定者が18名なので,体動量に関する情報は可動性に関する大島分類を用いた.統計学的に有意な変数として,(a)高齢(1歳増加すると1.1倍),(b)バルプロ酸の使用(13.8倍),(c)骨密度(1%増加で0.92倍).(b)に関しては,薬剤としてバルプロ酸単剤が骨を脆(もろ)くするという報告があり(J Pediatrics 1995 ; 127 : 256-62),今後,検討の余地があると思われる.現状では,(c)骨を丈夫にすることが骨折予防には有効であることがわかったので,薬剤だけでなく,日光浴なども考慮していきたいと考える.性,年齢,可動性(大島分類準拠)骨量,抗てんかん薬・ビタミンD3・カルシウムなどの服用と骨折の関連性を検討した.骨量はCXD法を用いて,性・年齢階級別の同年代骨密度平均値との比率(%)を求めた.平成14年度はアクチウォッチによる体動量を,18名の入所者から得たが,平成13年度の16名とあわせて34名の体動量データを得た.その他の情報は80名(男性40,女性40)から得た.対象者の平均年齢は男性30.7±12.6年,女性35.7±14.6年である.主な結果:(1)服薬率については,バルプロ酸ナトリウム48%,フェニトイン30%,カルバマゼピン40%,フェノバルビタール26%,クロナゼパム19%,カルシウム剤26%,ビタミンD_318%であった.(2)骨折は性や抗てんかん薬使用状況による統計学的有意差を認めなかった.(3)骨折既往の有無で,平均年齢に統計学的有意差はみられなかった.(4)行動レベル別の骨折では,「寝たきり」および「歩ける」の割合が高い傾向であったが,統計的有意差はなかった(骨折率は,寝たきり20.5%,坐れる9.5%,歩行障害12.5%,歩ける25.0%).(5)行動レベル4群間でアクチウォッチによる体動時間に有意差を認めたが,その後の多重比較では有意差はなかった.しかし,移動性の向上にともない,体動時間も増加する傾向を認めた(寝たきり10.7時間,坐れる12.8時間,歩行障害14.2時間,歩ける15.4時間).(6)どのような要因が骨折に係わるのか,多重ロジスティック回帰分析で骨折の危険因子を検討した.今年度は,アクチウォッチ測定者が合計34名なので,体動量に関する情報は可動性に関する大島分類を用いた.統計学的に有意な変数として,(a)高齢(1歳増加すると1.1倍),(b)バルプロ酸の使用(16.2倍),(c)骨密度(1%増加で0.92倍).(b)に関しては,パルプロ酸と骨の脆弱性の関係に関する報告があるので(J Pediatrics 1995;127:256-62),それを支持する結果と思われる.さらに,(c)骨密度を上げることが骨折には有効であることがわかった.事例を重ねて結果を評価したい.性,年齢,可動性(大島分類準拠)骨量,抗てんかん薬・ビタミンD3・カルシウムなどの服用と骨密度あるいは骨折との関連性を検討した.骨量はCXD法を用いて,性・年齢階級別の同年代骨密度平均値との比率(%)を求めた.平成15年度はアクチウォッチによる体動量を14名の入所者から得たので.平成13年度の16名,平成14年度の18名とあわせて計48名の体動量データが得られた.サンプル周期32Hz,感度0.01G,測定単位1分として,1分あたり10万カウント以上を陽性とした.その他の情報は80名(男性40,女性40)から得た.対象者の平均年齢は男性30.7±12.6年,女性35.7±14.6年である.
核生成

核生成は物質形成の始まりであり、物理的、化学的なメカニズムの解明は多分野にまたがる非常に重要な課題である。本研究では、1)気相からの核生成実験、2)計算機シミュレーション、3)核生成の透過電子顕微鏡(TEM)中その場観察実験の3つのアプローチを行うことで、核生成と前駆体のかかわりを直接的に示すことを目的としている。本年度は、それぞれに関して、以下に記す実績が得られた。1)観測ロケットを用いて得られた微小重力環境下においてアルミナ微粒子が形成する際の中間赤外領域のスペクトルを測定した結果,未同定赤外バンドと同様の0.5ミクロン程度の狭い幅を持つ13ミクロンバンドの取得に成功した。また,13ミクロンバンドの出現に先立って,液滴由来の特徴が表れたことから,アルミナ微粒子はガスから直接形成するのではなく,液滴を経由する二段階の核生成過程を経ることが分かった。さらに、地上実験において、液滴の影響で最終的なナノ粒子の形態や結晶構造が決定することを明らかにした。2)過冷却水滴からの結晶化に関して、粒子サイズと冷却速度の依存性を明らかにし、過去の多くの実験結果を統一的に説明できるスケーリング則を提唱した。また、反応経路自動探索法をアルミナの気相成長に適用し、成長初期段階で出現するクラスターの構造を決定するとともに、この結果が実験と整合的であることを示した。これにより、実験の核生成過程における原子プロセスを反応経路探索法で解析する道筋をつけたと言える。3)生体鉱物化作用の理解に最も重要な炭酸カルシウムの結晶化に与えるMgの影響を調べる実験行い、最初に非晶質炭酸カルシウム粒子が多数生成し、時間とともにサイコロ状や針状の結晶が生成する様子をその場観察することに成功するとともに、元素マッピングにより、Mgが粒子の表面に影響を与えて結晶化に影響を及ぼしていることが分かってきた。1)気相からの核生成実験では、鉄ナノ粒子の物理定数の決定に成功した。また、酸化物ナノ粒子の核生成過程を赤外スペクトルでその場測定することで、構造の経時変化や多段階核生成過程を捉えることにも成功した。これらの成果は、当初の予想を超えて天文学、惑星科学分野への大きな波及効果があり、Science AdvancesやNature Communicationsをはじめとした高IFのジャーナルなどに11報の査読付き論文を報告した。2) MD計算では、粒子数を増やすと共にモデルを検証することで、核生成の待ち時間の長い計算が可能になり、気相から過冷却液滴への核生成に加え、液滴からの結晶化という、多段階核生成過程の再現に成功した。これは、(1)で得られた実験成果と整合的であり、実験とMD計算の結果が初めて直接比較可能になると共に、本研究課題の目的である、核生成と前駆体のかかわりを直接的に示す成果の一つとなった。また、過冷却水滴の結晶化の振る舞いについて、結晶化核生成と結晶成長を同時に解くことにより結晶化温度や粒子内の結晶核の個数等について定量的に求めるモデル構築に成功した。さらに、量子化学計算に基づく反応経路自動探索法を、気相からの核形成に適用する試みによりアルミナクラスターの安定構造が効率よく探索でき、化学反応を伴う核生成の初期構造の変化の理解を進められるようになった。これらの内容で12編の査読付き論文を公表しており、すでに当初の目的は達成している。3) TEM観察では、個々の粒子が核生成し、成長していく初期過程の“その場"観察を進めており、6報の査読付き論文を報告している。特に、リゾチームタンパク質結晶の核生成過程のその場観察に成功し、米国科学アカデミー紀要にハイライト論文として紹介された。これらの成果は、核生成の描像解明に向けた大きな進展であり,核生成理論モデルの発展に大きく寄与すると考えている。これまでの研究によって、核生成には気相(液相)から液滴(dense liquidまたは非晶質)が生成する過程と、その液滴が過冷却(過飽和)となって結晶化する少なくとも二つのステップが存在することが明確になった。最終年度は、水・氷の核生成実験を従来の条件では行われていない、より小さい粒子サイズ(数十nm)、かつ、大きな過飽和環境下で実験を進めることで、我々が30年度に報告した気相からの核生成のスケーリング則の適用性を検証する。さらに、我々が進めてきたMD計算と理論モデルを組み合わせることにより、気相からの凝縮と結晶化過程を記述するモデルを構築し検証を行う。これまでの実験で、結晶化の最大の障壁である脱水和の前に、タンパク質がランダムに集まり、その後の脱水和過程に伴って結晶化が進むという、タンパク質の新たな結晶化過程が示唆されている。非晶質粒子の脱水和による結晶化は、炭酸カルシウムにおいても仮説が立てられているプロセスであり、一般的な核生成プロセスの可能性がある。最近、タンパク質の結晶化初期過程に特徴的な欠陥構造が現れることを観察から見出しており、時々刻々と変化する欠陥構造が成長速度や結晶多形の変化を引き起すことが分かってきた。光学顕微鏡下における蛍光プローブを用いた核生成場のpHの2次元可視化や、水を含む系における反応経路自動探索法を行い、イオン液体中での核生成のTEM中“その場"観察実験と合わせ、ナノ領域の物性と水和層を考慮した核生成モデルの構築を引き続き目指す。従来の、原子、分子が一つずつ着脱する古典的モデルに対し、前駆体経由の非古典的核生成過程が提案され始め、核生成と前駆体のかかわりは、世界的にホットな領域になった。

本研究では、溶液セルを用いた透過電子顕微鏡(TEM)による“その場"観察で、核生成と前駆体のかかわりを直接的に示すことを目的とする。核生成の理解にはナノ領域の物性と水和層がカギと考えており、本研究課題では、1)気相からの核生成実験、2)計算機シミュレーション、3)核生成の透過電子顕微鏡(TEM)中その場観察実験、の3つのアプローチを行う。本年度は、それぞれに関して、以下に記す実績が得られた。1)液体窒素で冷却した蒸発源の氷をHeなどの不活性ガス中で蒸発させると、蒸気が冷えて高過飽和になり、核生成を経て氷ナノ粒子が生成する。その際の温度と分圧を干渉計から求められる。このような、低温物質の核生成実験が可能な独自の装置を設計して導入した。また、生成粒子をTEMで観察し、形や構造、サイズを同定できる、真空搬送冷却ホルダーを作製し、導入に成功した。核生成時の過飽和度と冷却時間を核生成理論に与えて、ナノサイズの水の表面自由エネルギーと付着確率を得られるようになった。2)従来よりも3-4桁多い水分子でシミュレーションを行い、従来よりも大きな臨界核まで、その生成に必要なギブスの自由エネルギーを算出することに成功した。これにより、実験と同様にナノサイズの水の物理定数を得られるようになった。3)電子線による損傷や温度上昇などの影響を評価することに成功し、軽元素からなるタンパク質の様な電子線に弱い有機物の観察条件を確立した。また、タンパク質のリゾチームを用いて、新しい核生成モデルを提案できた。この成果をまとめた論文を現在投稿中である。交付申請書提出時点においては、3)核生成の透過電子顕微鏡(TEM)中その場観察実験を実施するための現有装置の修理と整備を行い、さらに電子線ストッパーを導入するなどの改良を加える予定であった。しかし、実際に修理を試みたところ、不具合は致命的で、直せなかった。前例のない不具合で、見積もりの段階では予測できなかった。また、8月の国際顕微鏡学会で得た最新の研究動向から、本研究課題の遂行には、高感度のCMOSカメラと、走査機能付きの電界放出型電子顕微鏡システム(FE-TEM)の新規導入が非常に有効であることが分かった。そこで、本研究を飛躍的に進展させるために、前倒し使用申請を行い、FE-TEMを導入した。前倒しで導入するFE-TEMの基本性能は、現有TEMより著しく高く、別途購入予定であった電子線ストッパーも搭載した。CMOSカメラの使用により、従来より二桁高速で核生成を観察でき、電子線走査機能により、結晶の電子線損傷を著しく低減できる。これにより、核生成のTEM観察は、本年度の当初計画以上の成果が得られた。本研究では、1)気相からの核生成実験、2)計算機シミュレーション、3)核生成の透過電子顕微鏡(TEM)中その場観察実験の3つのアプローチを行うことで、核生成過程を、前駆体や水和層のかかわりを含めて解明することを目的としている。本年度の実績を、それぞれ以下に記す。
フッ化ピリミジン誘導体を用いた局所温熱化学療法に物する研究

本年度はHCFUと温熱との併用方法について実際の臨床に応用すべく温熱に対する薬剤の投与法について検討した。1.抗腫瘍効果について実験群は二つに分け、一群は温熱前処置群他の一群は温熱後処置群とした。その結果、温熱前処置群にたいして後処置部において著明な抗腫瘍効果を認めた。2.温熱後処置群のうち、HCFU内服1ー2時間に加温した群において最も高い抗腫瘍効果を認めた。3.腫瘍組織内5FU濃度について5FU及びtotal 5FU濃度については、抗腫瘍効果に一致した結果であり、温熱後処置群において高い5FU濃度、total 5FU濃度を示した。4.5FUの組織内濃度の推移5FUは温熱後処置群において高い組織内濃度を維持し、しかも血清、肝臓、腎臓、筋肉、腫瘍組織内を比較した場合、腫瘍組織内においてHCFUから5FUへの変換率が最も高い値を示した。
「労務供給契約に対する労働法的規制」に関する歴史・比較研究‐日本とイギリス

本研究は、日本における19世紀から21世紀にかけての労務供給に対する労働法的規制の展開過程を、それぞれの時代の企業組織や雇用契約のあり方を念頭におきながら、イギリスとの比較を踏まえ、歴史的に検討することを課題とした。その結果、本研究においては、日本における19世紀前半すなわち江戸幕藩体制の下での労務供給契約に対する法規制の歴史的展開を、本研究で提起した「分析枠組」(「企業組織と成員構成および雇用形態の3段階モデル」)を使って分析し、イギリスとの比較において労務供給契約の履行の日本的特質を析出した。主に、日本における労務供給契約に対する労働法的規制の歴史的研究を行った。交付申請書において記載した<労務供給契約に関する3段階モデル>(第1段階は、繊維産業、炭鉱業、家内雇用などの多様な企業・生産組織が併存し、これに併せて、雇用や請負など多様な労務供給契約が併存する時代、第2段階は、機械制大工業が発展し、企業・生産組織の大規模化・直接管理化が進む中で、雇用が支配的になる時代、第3段階は、現代で、企業・生産組織の変動と雇用形態の多様化の中で、再び雇用や請負など労務供給契約が併存するようになる時代の3段階)に即して、日本における労務供給契約に対する労働法的規制のあり方に関する研究課題のうち、もっぱら、第1の課題である、19世紀(明治期)における企業組織と雇用形態のあり方から労務供給契約の多様性を確認し、民法の労務供給契約関連規定がどのような契約類型を規制していたのかを明らかにするという課題を遂行した。具体的には、1明治前期の労務供給契約のあり方を、ギルド的同職団体解体に伴う「職工・徒弟条例制定問題」に関する研究史を整理する中で明らかにするとともに、2旧民法における雇用規定がどのような労務供給契約を念頭においていたのかを検討し、さらに、3現行民法の雇用、請負、委任の各規定の立法過程の検討から、それぞれの規定がどのような労務供給契約を念頭においたのかを明らかにした。また、<3段階モデル>の前提となる明治期における企業組織および雇用形態に関しては、経済史や労働問題における賃労働史や企業・生産組織の社会史の研究成果の摂取につとめた。主に二つの領域で研究を遂行した。第1は、日本における労務供給契約に対する法規制の歴史的研究のうち、19世紀における労務供給契約に対する法規制の展開過程を交付申請書に記載した<企業組織と成員構成および雇用形態の3段階モデル>という「分析のモデル」にしたがって検討した。その際、19世紀日本を「江戸幕藩体制期」と「明治政府期」に区分し、さらに「明治政府期」を「維新法期」と「近代法期」とに区分して、それぞれの時期における労務供給契約に対する法規制の展開過程について、文献を読み込むとともに、19世紀の「江戸幕藩体制期」の部分を全体の「序論」とともに紀要に発表する原稿にまとめた(直近の『早稲田法学』に掲載予定)。また、昨年の12月に行った報告「『労働は商品ではない』とは何かー労働力の商品化と労働法」を準備する過程で、現行民法における労務供給契約関連規定(雇用・請負・委任)の立法過程における議論を旧民法およびボアソナード草案の関連規定との比較を交えて検討し、現行民法の労務供給関連規定が<賃貸借>のアナロジーで構想されたことを明にした。第2は、イギリスのオックスフォード大学に約2カ月間、所属大学からの交換研究員として滞在し、文献調査およびインタビュー調査を行った。とくに、オックスフォード大学のHugh Collins教授、Mark Freedland教授、ケンブリッジ大学のSimon Deakin教授へのインタビューでは、現在のイギリスにおける労務供給契約に対する労働法的規制をめぐる論争について、その当事者たちから直接話を聞くことができた。また、これらのインタビューを通じて、第3段階におけるイギリスの問題状況を詳細に把握することができた。昨年度は、イギリスでの2カ月間の滞在も含め、本研究課題の遂行にかなりの時間を割いた。にもかかわらず遅れが生じている原因は、交付申請書に記載した研究計画にやや無理があったことである。歴史研究と比較研究を一人の研究者によて遂行するためには、それなりの時間が必要であり、最終年度については、昨年度同様、本研究課題の遂行に集中し、一定の形にまとめたいと考えている。(1)の論文では、日本における19世紀前半、すなわち江戸幕藩体制下での労務供給契約に対する法規制の歴史的展開を、本研究の分析枠組である<企業組織と成員構成および雇用形態の3段階モデル>を使って、イギリスとの比較も交えながら、分析した。その結果、「歴史の視点」からは、イギリスの歴史過程から案出した第1段階モデルが、日本の歴史過程にもほぼ妥当することが明らかになった。他方、「比較の視点」からみると、労務供給契約に対する法規制のあり方という点でも、労務契約の履行という点でも、その日本的特質が明らかになった。そこで、(2)のDiscussion Paperを英文で作成し、それに基づいて、イギリスでの研究協力者であるケンブリッジ大学のSimon Deakin教授と間で、検討・討議を行った。その結果、労務供給契約の履行を担う主体に関して日本とイギリスの間で違いがあり、その淵源には、両国の司法制度あり方の違いが横たわっていることが明になった。

その結果、本研究においては、日本における19世紀前半すなわち江戸幕藩体制の下での労務供給契約に対する法規制の歴史的展開を、本研究で提起した「分析枠組」(「企業組織と成員構成および雇用形態の3段階モデル」)を使って分析し、イギリスとの比較において労務供給契約の履行の日本的特質を析出した。交付申請書に記載した課題のうち、主に第1の課題を遂行したにとどまり、第2の課題(20世紀<大正期・昭和期>において、第2次世界大戦以前においては工場法が、大戦後いおいては労働基準法および雇用関係法関連法規が労務供給契約に対してどのような規制を及ぼしてきたのかを検討すること)および第3の課題(21世紀<平成期>において、企業組織の変動と雇用形態の多様化の中で、実態と法規制の乖離がどうのよう進んだのかを検討すること)に関しては、資料の取集の段階に留まり、立ち入った検討はできなかった。その理由は、1年度計画にやや無理があったこと、2第1の課題の遂行にかなりの時間が割かれたことによる。日本における労務供給契約に対する労働法的規制の歴史的研究に関しては、第1段階(19世紀<江戸・明治期>)についての研究成果を論文にまとめると同時に、第2段階(20世紀<大正・昭和期>)および第3段階(21世紀<平成期>)について、<企業組織と成員構成および雇用形態の3段階モデル>という本研究の「分析のモデル」にしたがって検討を行う。とくに、第2段階に関しては、企業組織の生産形態が工場制に移行し、そこでの雇用形態も間接雇用から直接雇用に転換することによって労務供給契約に対する法規制にどのような変化が起きるかを明らかにしたいと考えている。他方、比較の対象であるイギリスにおける労務供給契約に対する労働法的規制の歴史的研究に関しては、第1段階について日本と比較できる研究蓄積があるので、第2段階と第3段階に集中して、日本と比較しながら、研究を遂行する。その際、企業組織や雇用形態のあり方との関係でどのような労務供給契約が法規制の対象になっていたのかを明らかにすることが重要であると考えている。社会法学日本における労務供給契約に対する労働法的規制の歴史的研究に関しては、第2の課題(20世紀<大正期・昭和期>)および第3の課題(21世紀<平成期>)の完遂を目標とする。比較研究の対象であるイギリスにおける労務供給契約に対する労働法的規制の歴史的研究に関しては、<3段階モデル>のうち、19世紀(第1段階)については、すでに一定の研究蓄積があるので、20世紀(第2段階)および21世紀(第3段階)を中心に研究を遂行する。具体的には、120世紀(第2段階)については、企業組織や雇用形態のあり方との関係で労務供給契約の現実のあり様を確認し、労働法的規制がいかなる労務供給契約をどのような理由で規制の対象としたのかを検討すること、221世紀(第3段階)については、イギリスにおける企業組織の変動と雇用形態の多様化の実相を確認しつつ、実態と法規制の乖離がどのように進んでおり、何が課題になっているかを明らかにすることを目指したい。平成27年度に予定していたイギリスの現地調査に関しては、所属大学における学術交流協定によって実現できたので、本研究費を使用する必要がなかった。平成26年度に予定していたイギリスでの現地調査が、諸般の事情により、遂行できなかったため、次年度使用額が発生した。
ポイントクラウドを用いた農産物の品質評価手法

本研究では、比較的低価格な三次元センサを用いて果実や野菜のポイントクラウドを取得し、カラー画像の情報を活用しながら距離情報を修正し、実物に忠実な三次元モデルを生成する手法を考案した。リンゴの三次元モデルを100個以上構築し、実測値と比較した結果、RMS誤差は、体積で6cm3未満、赤道部最大径で1mm未満であった。リンゴ以外にナシ、スイカ、メロン、カボチャ、タマネギなど多種多様な三次元モデルを構築できたことから、野菜・果実の三次元的な形状・色の特徴について、これまでにないような数値化の可能性が示唆された。本研究では、距離情報と色情報を同時に出力する3次元センサを用いて農産物の表面形状と色を3次元点群(ポイントクラウド)として取得する。ポイントクラウドを解析して農産物の3次元モデルを構築し、品質評価を行う技術を開発する。本年度は、1)果実全体をカバーする撮影システムの構築、2)ポイントクラウドを用いた3次元モデルの生成手法の確立、3)生成した3次元モデルの精度評価、の3つの課題に取り組んだ。対象作物としてリンゴを供試し、複数の角度から撮影して果実のほぼ全面をカバーするポイントクラウドを取得し、3次元モデルの生成を試みた。しかし、3次元センサから得られたポイントクラウドは位置情報のオフセット誤差を含み、回帰直線を用いて最大径や体積を推定することは可能であったが、実物に忠実なモデルを生成するには位置情報の補正が必要であった。そこで、色情報を解析して得られる果実の輪郭線からポイントクラウドの位置情報を補正するアルゴリズムを考案し、実物の形状や色の表面分布といった特徴を反映した3次元モデルを生成することができた。この輪郭線を基準とする補正手段を用いる場合、撮影方向がより広範囲できめ細かくなる程、位置精度の向上が期待されたことから、当初計画していた複数のキネクトセンサを用いるよりも、農産物自身を回転させる方が効率的で精度向上が期待できると判断された。1台のキネクトセンサ、照明、回転テーブルからなる撮影システムを構築し、100個以上のリンゴを供試して各果実の3次元モデルを生成した。体積と最大径について実測値と比較した結果、体積はRMS誤差率が2%、最大径のRMS誤差は0.9mmであり、過去の研究と遜色ない精度が得られた。また、ソフトウェアの閾値に若干の変更を加えるだけで、リンゴの他、スイカ、メロン、カボチャ、パパイヤ、マンゴー、アボカド、ザクロ、タマネギの三次元モデルを生成できた。三次元点群(ポイントクラウド)を解析して体積を求め、腐敗果検出、空洞率測定、熟度判定などに有効な密度を簡易に推定するとともに、農産物表面の色の分布を数値化し、目視による外観選別との相関を解析することにより、外観品質の評価手法を明らかにする。本年度は、パソコンの周辺機器として普及しつつある三次元センサの中から果実の三次元モデル化に適したセンサを選定し、これを組み込んだ自動撮影装置を試作した。ポイントクラウドを取得するためにこれまで使用してきたテレビゲームのモーションキャプチャ用の三次元センサは、対象から少なくとも0.4m以上離れて撮影する必要があり、リンゴなどの果実の詳細な凹凸形状を取得するにはデータ量が不足していた。そこで、農産物のモデル構築に適したものを選定するため、市販されている複数の三次元センサの4機種を比較した。インテル社のRealSenseは顔や手の認識が可能であり、0.2mまで対象に接近し、画像サイズがこれまでのセンサとほぼ同程度であることから、より多くの果実形状の情報を取得できると考えられた。三次元センサにより果実全面のポイントクラウドを取得するための撮影装置を構築した。自動撮影装置は、選定した三次元センサ、ステッピングモータ2台、複動エアシリンダ5台からなり、PCで制御した。果実を上下エアシリンダの台上に置くと、最初に、台を持ち上げ、相対するエアシリンダにより果実を両側から挟み、台が下降した後、モータで果実を360°回転させた。その後、直交するエアシリンダで持ち替え、さらに回転させて最初の撮影で取得できなかった部分の情報を取得した。最後に、台を再度上昇させ、挟持していた果実を台上にリリースし、下方に降ろした。1回転約2秒で撮影し、台の上昇開始から下降終了までの果実1果当たりの撮影時間は約12秒であった。1回転につきカラー・距離・IR画像を50セット取得した。昨年度まで、リンゴ、ナシ、スイカ、メロン、カボチャ、タマネギ、アボカド、マンゴー、ザクロなど多種多様な農産物の三次元モデルを構築するとともに、100個以上のリンゴを供試して、体積と赤道部最大径の測定精度を検証し、体積ではRMS誤差率を2%、赤道部最大径では1%程度の結果を得た。しかし、次々に新たな三次元センサが市販される中、より安価で高性能なものを用いる必要があると判断し、当初予定していた様々な野菜、果実の密度測定を行うよりも、新たなセンサを備えた自動撮影装置の製作を優先した。来年度は最終年度であるが、今年度試作した自動撮影装置により効率的にデータを取得可能な環境が整えられたことから、内部品質の重要な指標である密度と、外観品質を示す果実表面の色分布を解析し、新たな知見が得られるものと考える。本研究の目的は、色情報を含む三次元点群(ポイントクラウド)を解析し、内部品質の指標である密度を簡易に推定するとともに、農産物表面の色の分布を数値化し、外観品質を評価するための基盤技術を明らかにすることである。

過去の2年間は、テレビゲーム用の低価格な三次元センサを用いて、色画像と距離画像を縦横1回転当たり12組ずつ、計24組取得しながら果実全面を撮影し、得られたポイントクラウドを解析し、三次元モデルを生成する比較的簡易なアルゴリズムを考案した。リンゴの体積について実測値と比較した結果、既存の研究成果と同等の精度が確認されたことから、別途質量を計測することにより、果実密度が簡易に推定できる見込みが得られた。また、リンゴ以外に、ソフトウェアの一部変更により、ナシ、スイカ、カボチャ、メロンなど、色、サイズ、形状の異なる果実や野菜の三次元モデルを構築し、再現性を確認できたことから、外観品質を評価するための果実表面の色分布の数値化などの指標を得られる可能性が示唆された。さらに、ポイントクラウドを効率的に取得するための撮影装置を試作した。最終年度の2016年度は、撮影装置により色画像と距離画像を縦横1回転当たり50組ずつ、計100組取得し、ポイントクラウドを合成した。三次元センサの距離画像をそのまま合成すると階段状になり、滑らかな果実表面を再現できなかったので、連続して取得した複数の距離画像で同一箇所をマッチングし、移動平均処理を行った。さらに、データの分散が大きな画素を排除し、ノイズ低減を図った。リンゴを供試して三次元モデルを構築した結果、初年度の三次元モデルと比較し、より実物に忠実なモデルを構築できる見込みが得られた。本年度、関連学会で2件発表し、英文誌に投稿中である。本研究では、比較的低価格な三次元センサを用いて果実や野菜のポイントクラウドを取得し、カラー画像の情報を活用しながら距離情報を修正し、実物に忠実な三次元モデルを生成する手法を考案した。リンゴの三次元モデルを100個以上構築し、実測値と比較した結果、RMS誤差は、体積で6cm3未満、赤道部最大径で1mm未満であった。リンゴ以外にナシ、スイカ、メロン、カボチャ、タマネギなど多種多様な三次元モデルを構築できたことから、野菜・果実の三次元的な形状・色の特徴について、これまでにないような数値化の可能性が示唆された。距離情報と色情報を同時に出力する3次元センサを用いて農産物の3次元モデルを生成するための撮影システムを構築し、ソフトウェアを実装した。体積と最大径を高精度に推定できたが、農産物の密度を内部品質評価の基準とするためには、体積の測定誤差を1%未満にする必要があり、ポイントクラウドの位置情報の補正方法について再検討の必要性が認められた。また、本年度試作した撮影システムでは手動で回転テーブルを駆動したが、選果施設などへの本技術の適用場面や測定の効率化を考慮すると、撮影システムの自動化を図る必要があると考えられた。3次元モデルの色付けは、モデルを構成する三角形のポリゴンの位置と法線方向に基づき色情報を参照して行った。その結果、実物の特徴を反映しているように観察され、外観品質の客観的な評価が可能な見込みが得られた。しかし、3次元センサのポイントクラウドからノイズを除去する過程において過度に平滑化された部分では、本来と異なる色に着色されることがあり、今後ソフトウェアの改良が必要と考えられた。今後の推進方策これまでの進捗状況を踏まえ、残り1年間の研究期間で以下のように推進する。
日本人大学生の英語産出力の測定：語学留学は英文法知識の自動化につながるのか

本研究は1ヵ月ほどの短期語学留学をする学生の留学前後の英語力を測定し、短期留学は学生の英語知識およびその産出能力にどのような効果があるのかを探求しようとするものである。まず学生の自由会話を録音し、会話で間違いやすい文法項目をピックアップした。そのデータおよび本研究チームのこれまでの研究で明らかになった日本人英語学習者にとって難易度の高い文法項目をもとに、文法性判断テストと日英短文翻訳テストを作成した。これらのテストに加え、口頭と筆記における絵描写テストと、ACTFLをもとに日本人用に調整されたSST英語インタビューを実施した。留学前の英語習熟度の影響、他の研究との比較を可能にするため、協力者には出発前にTOEICを受験してもらった。さらに、留学期間中の生活環境や学習環境についてのアンケートも実施した。研究期間中に20名から30名ほどの協力者のデータを収集する予定であったが、初年度12名、今年度8名の協力者に対してテストを実施することができた。研究メンバーの異動が重なり、これ以上のデータ収集が難しくなったが、留学前の英語習熟度、研修先、授業の種類、ホストファミリーの有無など様々なケースがあり、十分なデータが集まったと考える。これから分析をすすめていくが、留学後のアンケートによると短期留学の影響は実際に英語力が伸びたというよりも「知っている知識を使うことができるようになったと感じる」といった感想が多い。SSTの結果も流暢さが少し伸びているという結果がでている。研究代表者および研究分担者の1名の異動などが重なり、今年度後期に留学した学生4名のデータの分析が遅れているが、データ収集は終了した為、今後分析を進めていく。今後は主にデータの分析と成果発表を行っていく。まずは8月のJACET全国大会での研究発表が決定しているが、3月にシンガポールで行われる55th RELCInternationalConferenceを含め、海外学会での発表も行っていく予定である。同時に日本語および英語での論文執筆を行う。本研究は1か月ほどの短期語学留学をする学生の留学前後の英語力を測定し、短期留学は学生の知識と産出にどのような効果があるのかを探求しようとするものである。そのデータ、および本研究チームのこれまでの研究で明らかになった日本人英語学習者にとって難易度の高い文法項目をもとに、文法性判断テストと日英翻訳テストを作成した。本研究では前述の2つのテストに加え、絵描写テストとACTCLをもとに日本人用に調整されたSST英語インタビューを実施する。ある程度習熟度の高い学習者ほど留学の効果も期待できるという報告もあり、英語習熟度を他の研究とも比較可能な基準で測定するため、協力者には出発前にTOEICも受験してもらった。さらに、留学期間中の生活環境や学習環境についてのアンケートも行った。研究期間3年の間に20から30名ほどの協力者のデータを収集する予定であるが、初年度は12名の協力を得ることができた。出発前のTOEICスコアは360点から695点(平均527.5)であった。12名のうち、春休み中に留学に行った学生7名を除いた5名のデータを初年度の報告としてJACET東アジア英語教育研究会で発表した。その時点の5名の分析では、どのテストも留学前後に統計的に有意な変化は見られなかったが、絵描写やインタビューテストにおいて流暢さを表すと思われる部分が伸びている傾向にあった。今後対象者が増えることで、統計的に有意な結果も得られるのではないかと予測する。帰国後のテストを春休み中に大学に来てもらって行う必要があり、欠席者や途中辞退者がでるのではと心配したが、そのようなこともなく初年度のデータは順調に収集することができた。

4月から研究代表者の所属が変更となり、別大学での学生を対象にすることも検討したが、研究分担者2名が前年度と同じ大学にいるため、引き続き同じ大学で協力者を募ることとした。30年度は10から15名の協力者のデータを収集し、29年度のデータと合わせて分析する予定である。今後は主にデータの分析と成果発表を行っていく。まずは8月のJACET全国大会での研究発表が決定しているが、3月にシンガポールで行われる55th RELCInternationalConferenceを含め、海外学会での発表も行っていく予定である。同時に日本語および英語での論文執筆を行う。年度途中で次年度の研究代表者の所属が変更になることが判明し、研究分担者との所属が別々になった場合のデータ管理などを考えて初年度に購入予定であったパソコンの購入を見送った。余剰金で30年度にパソコンを購入予定である。申請時に謝金として見積っていた協力者へのQuoカードが「物品」、TOEIC受験料が「その他」扱いであった為、当初の内訳とはかなり異なる結果となった。研究チームメンバーの所属異動が重なったこともあり、データの分析が遅れている為、学会発表に予定した旅費等の出費がまだない。2019年度から発表を開始するが、これから応募する海外学会は2020年に入ってからの発表となる為、研究期間の1年の延長を申請する予定である。人件費、謝金が無いのは、学生へのQUOカードでの謝金支払いやTOEIC受験料の返金が「物品費」および「その他」で処理されたことによるものである。