hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細線材の表層部せん断ひずみ層が材料の引張り強度・延性におよぼす影響

本年度は特に高強度化が求められている高炭素鋼線を対象として,表層部付加的せん断ひずみ層が細線材の引張り強さに与える影響を検討した。ダイス半角7degの角度型ダイスを用いて減面率16%の伸線加工を施した高炭素鋼線SWRM82を対象として,電解研磨で表層部を除去しつつ引張り強さを測定した。その結果,表層を除去するにしたがい,引張り強さが減少することが確認され,表層部の引張り強さが中心部よりもかなり高く,中心部の1.3倍の引張強さであることが示された。これは低炭素鋼線の結果とほぼ一致する。したがって,高炭素鋼線においても,表層部付加的せん断ひずみ層は細線材の引張り強さに大きく影響していると考えられる。さらに,ダイス半角7degの角度型ダイスを用いて総減面率58%までの連続伸線を施した細線材では,伸線を重ねた場合の表層部の引張り強さ向上が,中心部と比較して非常に大きいことが確認された。この結果より,伸線を重ねるほど付加的せん断ひずみ層の効果が大きくなることが考えられる。この傾向も低炭素鋼線の場合とほぼ同じである。しかし,低炭素鋼線では,総減面率30%ほどで表層部の引張強さの大幅な上昇は飽和するのに対して,高炭素鋼線では,総減面率58%でもそのようなことは起こらず,さらに引張強さが向上する可能性が示唆された。以上の結果より,付加的せん断ひずみ層は高炭素鋼線に対しても,引張り強さ向上の重要な要因となることが示され,付加的せん断ひずみ層を利用した高炭素鋼線の高強度化技術の開発につながる知見を得ることができた。付加的せん断ひずみ層を有する線材表層部は中心部と比較して引張り強さが高いことが判明している.この事実を結晶学的に検討するために,SEM-EBSDによって結晶方位を測定した.1073K,30minで焼鈍した0.300mmの低炭素鋼線を,ダイス半角7degのダイスを用いて,減面率16%で0.275mmまで1パス伸線した線材を供試材とした.測定個所は表層部と中心部で,測定範囲は幅0.04mm,長さ0.1mmとした.本測定では,2deg,5deg,8degの結晶方位差を亜結晶粒界とした場合の結晶粒マップを描き,結晶粒数の変化から結晶粒分断化を検討した.その結果,表層部では,結晶方位差5degの結晶粒分断化が確認されるのに対して,中心部ではその分断化が観察されなかった.このように,加工によって生じる結晶方位差は,中心部より表層部が大きく,結晶粒分断化が進行し易いことが判明した.よって,表層部の引張り強さが高くなると考えられる.付加的せん断ひずみ層の発生要因の一つとして,ダイスと線材の間に生じる摩擦が考えられる.そこで,摩擦が付加的せん断ひずみ層に与えている影響を究明した.伸線後,電解研磨で表層部を除去しつつ,引張り強さを測定した.その結果,摩擦係数が高い無潤滑伸線では,表層部の引張り強さが中止部と比較して200MPaも上昇した.それに対して,摩擦係数が低い潤滑伸線では,表層部の引張り強さが中心部より70MPaしか上昇しなかった.そこで,SEM-EBSDで結晶方位を測定し,結晶粒分断化について検討した.測定条件は前述と同じである.摩擦係数が高い場合では,表層部の結晶粒は中心部より分断化されていたが,摩擦係数が低い場合では,表層部と中心部に分断化の差がなかった.よって,摩擦状態は付加的せん断ひずみ層の発生,および結晶粒分断化の重要な要素であると考えられる.近年は自動車,電子精密機器の発展や,機械の小型化が進められており,その構成部材,あるいは加工用部材(シリコンウェハーのワイヤ切断など)として細線材の需要が高まっている.0.4mm以下の細線材は多種の材料にわたり,多目的に使用されており,現代社会において腰不可欠な部材である.細線材に要求される技術課題は,細径化,高強度化,高延性化,高真直度化などであり,この中で高強度化に関する研究が最も注目を集めている.高強度化の重要な問題点の一つとして,線径の影響すなわち「寸法効果」が挙げられる.この寸法効果が解明されれば,細線材の一層の高強度化が大きく前進する.本研究では寸法効果の要因の一つとして,伸線加工においてダイスと線材の間の摩擦で表層部のみに発生する付加的なせん断ひずみ層に着目し,(1)せん断ひずみ層が細線材の引張り強さに与えている影響,および(2)付加的せん断変形が線材表層部の内部組織に与えている影響の2点を対象として究明することを目的とした.その結果、以下の知見を得た。(1)鉄鋼系材料の場合,せん断ひずみ層は,線径,およびC含有量とは無関係に一定の深さで発生し,その深さは連続伸線でも保持される.(2)せん断ひずみ層では,引張り強さが大きく上昇する.

これは,付加的せん断変形による結晶回転で発生する結晶粒分断化を起因としている.(3)以上の結論から,細線材ほどせん断ひずみ層の占める面積割合が増加するため,伸線限界が上昇し,高い引張り強さを示すひとつの有力な要因を示すことができた.本年度は特に高強度化が求められている高炭素鋼線を対象として,表層部付加的せん断ひずみ層が細線材の引張り強さに与える影響を検討した。ダイス半角7degの角度型ダイスを用いて減面率16%の伸線加工を施した高炭素鋼線SWRM82を対象として,電解研磨で表層部を除去しつつ引張り強さを測定した。その結果,表層を除去するにしたがい,引張り強さが減少することが確認され,表層部の引張り強さが中心部よりもかなり高く,中心部の1.3倍の引張強さであることが示された。これは低炭素鋼線の結果とほぼ一致する。したがって,高炭素鋼線においても,表層部付加的せん断ひずみ層は細線材の引張り強さに大きく影響していると考えられる。さらに,ダイス半角7degの角度型ダイスを用いて総減面率58%までの連続伸線を施した細線材では,伸線を重ねた場合の表層部の引張り強さ向上が,中心部と比較して非常に大きいことが確認された。この結果より,伸線を重ねるほど付加的せん断ひずみ層の効果が大きくなることが考えられる。この傾向も低炭素鋼線の場合とほぼ同じである。しかし,低炭素鋼線では,総減面率30%ほどで表層部の引張強さの大幅な上昇は飽和するのに対して,高炭素鋼線では,総減面率58%でもそのようなことは起こらず,さらに引張強さが向上する可能性が示唆された。以上の結果より,付加的せん断ひずみ層は高炭素鋼線に対しても,引張り強さ向上の重要な要因となることが示され,付加的せん断ひずみ層を利用した高炭素鋼線の高強度化技術の開発につながる知見を得ることができた。
自然界におけるL-グルコシド分解酵素の探索と機能性未知L-オリゴ糖の合成

本研究は大きくふたつの研究からなる.ひとつは,1)天然からL型糖質からなるオリゴ糖を加水分解する酵素を取得すること,もうひとつは,2)既存のα-L-フコシダーゼの基質特異性を改変することでα-L-グルコシダーゼを取得し,これにより,機能未知のL型オリゴ糖を得ることにある.1)に関しては,4ーニトロフェニルグルコシドを有機化学合成し,JAMSTECより恵与いただいた深海堆積物および土壌から,L-グルコシドを加水分解する微生物を取得する予定であったが,現時点で,それらを取得することに成功していない.2)に関しては,Thermotoga maritima由来のα-L-フコシダーゼを用いて研究を行った.この酵素は,もともと加水分解を優位に触媒する酵素であるが,これに4か所の部位特異的変異を導入することで糖転移活性を上昇させることに成功した.一方で,この酵素にα-L-グルコシダーゼ活性の付与するには至っていない.また本研究では,α-L-フコシダーゼをα-L-ガラクトシダーゼに,α-L-ガラクトシダーゼをα-L-グルコシダーゼに改変するストラテジーを取っている.4-ニトロフェニルα-L-ガラクトシドを有機化学合成するために必要なL-ガラクトースをガラクチトールから酵素変換できるマンノース脱水素酵素に着目した.これは研究に必要なL型単糖を,この酵素を用いることで,糖アルコールから酵素合成できるのではないか,という観点からである.現在,この酵素の特異性改変を容易とするために,結晶構造解析を進めており,タンパク質結晶が得られている.またα-D-ガラクツロン酸からL-ガラクトースを化学合成する反応についても最適化することができた.現時点で,L型オリゴ糖資化菌を取得できていない点で,やや遅れていると判断する.その他に関しては,おおむね順調である.引き続き,L型糖質からなるオリゴ糖を加水分解する酵素を微生物からスクリーニングすることを進める.微生物のスクリーニング対象を土壌だけではなく,海洋や水草根圏などに広げようと考えている.また,α-L-フコシダーゼの基質特異性を改変することでα-L-グルコシダーゼを取得する研究では,T. maritimaのα-L-フコシダーゼだけではなく,その類縁酵素についても対象とし,基質特異性の改変を進める.現在,ゲノム配列解析の発展により,非常に多くの生物のゲノム配列が明らかとされている.これらを利用してα-L-グルコシダーゼを取得することも試みる.すなわち,α-L-フコシダーゼが含まれる酵素ファミリー,糖質加水分解酵素ファミリー29の配列を精査し,基質特異性に関わりそうな配列に変化があるものを取得し,それらの組換え酵素を解析しようと考えている.酵素が得られたら,糖転移反応の解析,糖転移反応を優位に反応する変異酵素の取得,糖転移産物の取得を進めていこうと考えている.本研究は大きくふたつの研究からなる.ひとつは,1)天然からL型糖質からなるオリゴ糖を加水分解する酵素を取得すること,もうひとつは,2)既存のα-L-フコシダーゼの基質特異性を改変することでα-L-グルコシダーゼを取得し,これにより,機能未知のL型オリゴ糖を得ることにある.1)に関しては,4ーニトロフェニルグルコシドを有機化学合成し,JAMSTECより恵与いただいた深海堆積物および土壌から,L-グルコシドを加水分解する微生物を取得する予定であったが,現時点で,それらを取得することに成功していない.2)に関しては,Thermotoga maritima由来のα-L-フコシダーゼを用いて研究を行った.この酵素は,もともと加水分解を優位に触媒する酵素であるが,これに4か所の部位特異的変異を導入することで糖転移活性を上昇させることに成功した.一方で,この酵素にα-L-グルコシダーゼ活性の付与するには至っていない.また本研究では,α-L-フコシダーゼをα-L-ガラクトシダーゼに,α-L-ガラクトシダーゼをα-L-グルコシダーゼに改変するストラテジーを取っている.4-ニトロフェニルα-L-ガラクトシドを有機化学合成するために必要なL-ガラクトースをガラクチトールから酵素変換できるマンノース脱水素酵素に着目した.これは研究に必要なL型単糖を,この酵素を用いることで,糖アルコールから酵素合成できるのではないか,という観点からである.現在,この酵素の特異性改変を容易とするために,結晶構造解析を進めており,タンパク質結晶が得られている.またα-D-ガラクツロン酸からL-ガラクトースを化学合成する反応についても最適化することができた.現時点で,L型オリゴ糖資化菌を取得できていない点で,やや遅れていると判断する.その他に関しては,おおむね順調である.引き続き,L型糖質からなるオリゴ糖を加水分解する酵素を微生物からスクリーニングすることを進める.微生物のスクリーニング対象を土壌だけではなく,海洋や水草根圏などに広げようと考えている.また,α-L-フコシダーゼの基質特異性を改変することでα-L-グルコシダーゼを取得する研究では,T. maritimaのα-L-フコシダーゼだけではなく,その類縁酵素についても対象とし,基質特異性の改変を進める.現在,ゲノム配列解析の発展により,非常に多くの生物のゲノム配列が明らかとされている.

これらを利用してα-L-グルコシダーゼを取得することも試みる.すなわち,α-L-フコシダーゼが含まれる酵素ファミリー,糖質加水分解酵素ファミリー29の配列を精査し,基質特異性に関わりそうな配列に変化があるものを取得し,それらの組換え酵素を解析しようと考えている.酵素が得られたら,糖転移反応の解析,糖転移反応を優位に反応する変異酵素の取得,糖転移産物の取得を進めていこうと考えている.本研究の採用が7月で,研究開始が遅れたことに加え,前述のようにL-グルコシド分解酵素保有菌のスクリーニングが遅れが生じたことにより,その後の研究に必要な経費が未使用であることで差異がでた.翌年度はスクリーニング作業を進めることで,酵素の精製などでこれらの経費を使用する.
力学系に基づく乱数系列を用いた盗聴耐性付きスパース符号分割通信

防災や介護等の様々な社会問題を解決する技術として,無線通信機能を持つ非常に多数のセンサー群が極低レートの情報を送受信するマシンタイプ通信は有望である.無線通信には情報漏洩の対策が必要だが,低コスト・低消費電力のマシンタイプ通信機器には標準的暗号化方式は搭載困難である.本研究では,通信方式自体にセキュリティ機能を持たせる「物理層セキュリティ」の基礎研究を推進する.本研究では,以下のテーマに取組む.1力学系理論に基づく超低消費電力な乱数生成器の性能解析2コセット符号化(耐盗聴符号化法の一種)による情報漏洩量の評価法確立3超低消費電力を実現する多数のマシン間多重アクセスのためのスパース符号化法防災や介護等の様々な社会問題を解決する技術として,無線通信機能を持つ非常に多数のセンサー群が極低レートの情報を送受信するマシンタイプ通信は有望である.無線通信には情報漏洩の対策が必要だが,低コスト・低消費電力のマシンタイプ通信機器には標準的暗号化方式は搭載困難である.本研究では,通信方式自体にセキュリティ機能を持たせる「物理層セキュリティ」の基礎研究を推進する.本研究では,以下のテーマに取組む.1力学系理論に基づく超低消費電力な乱数生成器の性能解析2コセット符号化(耐盗聴符号化法の一種)による情報漏洩量の評価法確立3超低消費電力を実現する多数のマシン間多重アクセスのためのスパース符号化法
次世代細胞内動態制御技術としてのサテライト階層型ナノ粒子の創製

人工遺伝子ベクターを用いた効率的な遺伝子導入技術の開発を目的とし、複数の機能性素子(細胞に特異的に取り込まれるリガンドやオルガネラを標的化するリガンド)を最大限に利用可能とする階層性を持ったナノ構造体の構築を試みた。環境感受性脂質様物質ssPalmを基盤材料とし、中性ナノ粒子をオリゴDNAの相補鎖形成により複合体化することで、階層性を持つ構造体を創製した。複数種の異なる粒子から構成される本複合体は細胞により単一の粒子として認識され取り込まれることを明らかとした。永年の間、遺伝子導入技術としてカチオン性材料と遺伝子との静電的複合体が頻用されてきたが、1.生体内バリアを突破するために搭載された様々な素子を段階的に発動させることが困難である2.カチオン性成分が細胞内で導入遺伝子やmRNAと静電的相互作用を介して転写・翻訳を阻害する等の問題があった。本研究では、搭載素子の時空間的に制御された機能発動を実現するナノ粒子として、遺伝子内封コア粒子の周囲に超微小ナノ粒子を集合させた、『電荷的に中性』なサテライト型ナノ構造体(nano Satellite-Organized Lipid Architecture; nanoSOLA)を創成することを目的とする。電荷的に中性な膜を形成するための材料として、申請者が独自に開発した脂質様材料(SS-cleavable and pH-activated lipid-like material: ssPalm)を用いる。H27年度においては、サテライトとして配置する微粒子として、4050nmを有する微小ssPalm粒子を調製する方法論を確立し、その物理化学的特性に関して解析をすすめた。サテライト型ナノ構造体を構築するために必要な核酸-脂質複合体の合成を行った。ssPalmは、これまで遺伝子や核酸を内封し、デリバリーするために開発した素子であったが、本材料はこれらの核酸がない状態で粒子を形成させた際には、内水層のない粒子が形成されることを見出した。本粒子を、150 nm程度の遺伝子内封粒子の周囲に対して配置するため、調製法や新たに添加するための材料を組み合わせながら、40-50nmの大きさに制御する方法論を確立した。また、粒子表面および、内部構造の物理化学的特性を明らかとした。その結果、本粒子は血中などの中性pHにおいては安定的に存在し、酸性環境下においては融合しやすい特性を得ることを示唆する結果を得た。また、サテライト粒子を階層化するための材料として、核酸の脂質コンジュゲートを調製した。研究開始当初は、ポリグアニンとポリシトシンの相補的な結合を用いた階層化を試みたが、ポリグアニンの溶解性が悪いために合成に難航し、この利用を断念した。そこで、ポリアデニンとポリチミンの組み合わせを考え、各々の核酸の脂質誘導体を合成した。これらの核酸を搭載したナノ粒子が安定的に存在しうる条件を見出すと共に、これらの粒子を混ぜた際に粒子経の増大を確認した。これらのことから、核酸の相補的なアニーリングを利用したナノ粒子の制御された自己組織化が可能であることを実証できたと考えている。長年の間、遺伝子導入技術としてカチオン性材料と遺伝子との静電的複合体が頻用されてきたが、生体内バリアを突破するために搭載された様々な素子を段階的に発動させることが困難であった。これまで、サテライトとして配置する微粒子として、4050nmを有する微小ssPalm粒子を調製する方法論を確立し、その物理化学的特性に関して解析をすすめた。一方、サテライト型ナノ構造体を構築するために必要な核酸-脂質複合体の合成を行った。コア粒子とサテライト粒子にそれぞれ、相補鎖を形成するための核酸を導入することにより、粒子経の増大を確認したが、そのサイズの変動は核酸の融解曲線と一致したことから、核酸の相補鎖形成反応が本組織化の実際の駆動力となることを確認した。また、サテライト側の粒子に対して、腫瘍細胞への標的化リガンドであるRGDペプチドを修飾した結果、細胞内へのコア粒子とサテライト粒子の取り込みに良好な相関関係がみとめられた。本結果より、サテライト型ナノ構造体を形成することにより、サテライトへのリガンド修飾がコア粒子の動態にも波及することを見いだした。今後は、サテライト粒子とコア粒子の配合比を最適化し、コア粒子に対して過剰なサテライト粒子ができない条件を見出す。これにより、コア粒子の周囲にサテライト粒子が配置された構造体ができると考えられる。

コア粒子とサテライト粒子をそれぞれ、異種の蛍光により標識し、これら粒子の挙動を共焦点レーザー顕微鏡やFACSを用いて、1)サテライトを保持した粒子として取込まれること、2)細胞内でサテライト粒子が解離することなどを評価する。また、細胞への標的化リガンドをサテライト粒子に修飾をおこない、その細胞内取り込みを評価する。特に、サテライト粒子側にリガンドを修飾した場合に、コア粒子の取り込みが上昇するかについて、評価を進める。また、体内動態の観点から、サテライト側にPEG修飾を施したナノ粒子を血中に投与しその後のコア粒子側の血中滞留性の向上を評価することで、サテライト粒子の血中安定性を評価する。薬剤学年度末に試薬の購入を検討していたが、在庫があることが判明し、予算節約のためにキャンセルをしたため繰り越し金額143,316円を、消耗品の購入費用として利用する予定である
耐熱性酵素の利用によるC-C結合形成反応の新しい触媒の開発

耐熱性プレニルトランスフェラーゼの遺伝子に対し、遺伝子工学的技術を駆使して各種の変異体酵素を作製し、野生型酵素では不可能なC-C結合形成反応を触媒する新規な酵素の創製を目的として、以下のような成果を得た。部位特異的変異により、(1)アリル性基質とホモアリル性基質の結合部位として重要なアミノ酸残基を特定した。(2)触媒反応に直接関与している部位を見出した。(3)C-15までのイソプレン鎖延長反応の触媒機能をC-25までの鎖延長反応まで出来るように改変した。(4)野生型のホモ二両体構造を持つC_<15>PP合成酵素を一方は部位特異的変異導入により不活性化した、ヘテロサブユニット構造を持つ新規酵素を大量に得ることができた。2.他のプレニルトランスフェラーゼ遺伝子のクローニングと大量発現系の構築(1)B.stearothermophilusのヘプタプレニル二リン酸(C_<35>PP)合成酵素遺伝子をクローン化し、大腸菌での発現系を構築した。(2)Micrococcusluteus B-P26のヘキサプレニル二リン酸(C_<30>PP)合成酵素の遺伝子をクローン化し、二つのヘテロサブユニットの大量発現系を開発した。(3)Bacillus subtilisのヘプタプレニル二リン酸(C_<35>PP)合成酵素遺伝子をクローン化し、大量発現系を構築した。(4)Paracoccusdenitrificansのデカプレニル二リン酸(C_<50>PP)合成酵素の遺伝子クローニングを行い、発現系を構築した。(5)上記の各酵素のサブユニットを色々くみ合わせたハイブリッド型酵素を作製し、新奇なプレニルトランスフェラーゼ活性を示す酵素の創製を行った。(5)C_<15>PP合成酵素とC_<35>PP合成酵素とのキメラ体酵素を作製し、新規な触媒機能を有するプレニルトランスフェラーゼを創製した。本研究は生理活性物質の不斉合成に有効である「プレニルトランスフェラーゼ」をより高度な触媒機能を有するC-C結合形成反応の新しい触媒として利用するめに、耐熱性プレニルトランスフェラーゼの遺伝子に対し、遺伝子工学的技術を駆使して各種の変異体酵素を経て,野性型酵素では不可能なC-C結合形成反応を触媒する新規な酵素の創製を目的として開始され,以下のような成果を得た。1.中等度好熱性細菌Bacillus stearothermophilusのファルネシル二リン酸(C_<15>-PP)合成酵素遺伝子の改変(1)部位特異的変異の導入により、(a)アリル性基質とホモアリル性基質(IPP)の結合部位として重要なアミノ酸残基を特定した。(b)触媒反応に直接関与している部位を見出した。(c)野性型酵素より触媒効率を高い変異体酵素を得た。(2)大腸菌由来のFPP合成酵素とのキメラ体を作製し、酵素の耐熱化に重要な部位を見出した。(3)C末端部の欠失体を各種作製し、(a)保存性の高い塩基性アミノ酸はIPPの結合に重要であること(b)、その上流の疎水性領域は酵素の安定性の維持に寄与していることを明らかにした。(4)ランダム変異の導入により、C_<15>までのイソプレン鎖延長反応の触媒機能をC_<20>までの鎖延長反応ができるように改変した。2.他のプレニルトランスフェラーゼの遺伝子のクローニングと大量発現系の構築

(1)B.slearothermophilusのヘプタプレニル二リン酸(C_<35>-PP)合成酵素遺伝子をクローン化し、塩基配列を解析して、大腸菌での大量発現系を構築したが、2つのヘテロサブユニットを別々に発現させた場合は再構成することができなかった。(2)Micrococcusluteus B-P 26のヘキサプレニル二リン酸(C_<30>-PP)合成酵素遺伝子をクローン化し、塩基配列を解析して、この酵素もやはり2つのヘテロサブユニット構造であることを明らかにした。本研究は生理活性物質の不斉合成に有効である「プレニルトランスフェラーゼ」をより高度な触媒機能を有する.C-C結合形成反応の新しい触媒として利用するために、耐熱性プレニルトランスフェラーゼの遺伝子に対し、遺伝子工学的技術を駆使して各種の変異体酵素を作製し、野生型酵素では不可能なC-C結合形成反応を触媒する新規な酵素の創製を目的として、研究を行い、最終年度である本年度で、以下のような成果を得た。(1)部位特異的変異の導入により、C-15までのイソプレン鎖延長反応の触媒機能をC-25までの鎖延長反応まで出来るように改変した。(2)2種類のタンパク質を大腸菌の同一細胞内で大量発現させるプラスミドの構築に成功した。これにより、野生型のホモニ両体構造を持つC_<15>PP合成酵素を一方は部位特異的変異導入により不活性化したサブユニットに代えた、ヘテロサブユニット構造を持つ新規酵素を大量に得ることができるようになり、C_<15>PP合成酵素のホモ二重体構造と触媒機能発現機構との関係を明らかにすることができた。2.他のプレニルトランスフェラーゼ遺伝子のクローニングと大量発現系の構築(1)Micrococcus Iuteus B-P 26のヘキサプレニルニリン酸(C_<30>PP)合成酵素の遺伝子をクローン化し、二つのヘテロサブユニットの大量発現系を開発した。(2)Bacillus subtilisのヘプタプレニルニリン酸(C_<35>PP)合成酵素の遺伝子のクローン化を行い、大量発現系を構築した。(3)Paracoccusdenitrificansのデカプレニルニリン酸(C_<50>PP)合成酵素の遺伝子クローニングを行い、発現系を構築した。(4)上記の各酵素のサブユニットとC_<15>PP合成酵素のサブユニット間とのハイブリッド型酵素を作製し、新奇なプレニルトランスフェラーゼ活性を示す酵素の創製を行った。(5)C_<35>PP合成酵素とC_<35>PP合成酵素とのキメラ体酵素を作製し、新規な触媒機能を有するプレニルトランスフェラーゼを創製した。
ベトナム戦争後のベトナムにおける「戦争の記憶」の総合的研究

本研究はベトナム国内において、ベトナム戦争の聞き取り調査を行ない、ベトナムの人々が現在、どのような「戦争の記憶」をもっているのかを究明することが目的である。ベトナムでは「戦争の記憶」がベトナム共産党の政治的正当性の源泉として利用・動員されており、ドイモイ以降、「戦争の記憶」は冷戦型からドイモイ型に調整され、「哀悼の共有」、「戦友意識の鼓舞」、「ローカル・アイデンティティの援用」といった要素が加味され、公式的「戦争の記憶」もヴァナキュラーな「戦争の記憶」を取り込むことが目指されるようになった。ベトナム戦争終結後、80年代まで「英雄宣揚」は低調であったが、90年代半ばになって再活性化した。ベトナムにおける戦争のコメモレーションの中で、国家が行なうものとしては、慰霊の要素は比較的希薄で、顕彰の占める割合が比較的大きくなっている。南部での聞き取り調査からは、次のような点が明らかになった。メコン・デルタでは解放勢力の中核は南ベトナム民族解放戦線ではなくベトナム南部解放軍であったこと、ヴィンロンやチャーヴィン地方では、1971・1972年に北の正規軍の本格的投入が始まったこと。中部での聞き取りでは、(1)戦争への参加年齢の低年齢化と女性の参加拡大、(2)解放勢力側の人件費・戦費コストの低さ、(3)北緯17度線を越えた活発な人の動きがあったこと、(4)南ベトナム民族解放戦線の機構は存在していたものの、その独自色は希薄で、実態は当地の武装勢力や共産党支部によって兼任され担われていたことである。平成16年度は本プロジェクトの初年度として、ベトナムにおける「戦争の記憶」に関して、特に「公的記憶」に関わる部分の資料収集と研究に重点をおいた。資料収集については、主に軍人、とりわけ高級軍人の回想記が多く出版されていることもあり、これらの類が収集の中心となった。下級兵士や一般の人々の戦争回想記が出版されていることは皆無ではないが、数はごく少ない。2004年はディエンビエンフーの戦勝50周年ということもあってディエンビエンフー関係のものがとりわけ多く出版されたことと、カンボジア紛争関係のもので、グエン・ヴァン・ホン大佐の『強いられた戦争』が出版されたことが注目される。『強いられた戦争』では、カンボジア戦線において、ベトナム軍の犯した失敗や欠点をも率直に描いていることが注目される。以上のような単行本のほかに、退役軍人会の機関誌『退役軍人』のバックナンバーを購入した。若干、欠落もあるが、ほぼ創刊号から現在にいたる号を収集できた。ベトナムの退役軍人会は1989年12月に設立が決定されたが、機関誌『退役軍人』の記事を通して会の規模の変遷、活動内容、政治的役割などを分析していくことを予定している。ドイモイによる経済発展が本格化する1990年代に入って、退役軍人会設立であるとか、さらには1994年の「英雄的ベトナムの母」の制定といった戦争功績者の組織化が進められるようになっていることがわかる。「公的記憶」を形成する重要な部分である歴史教科書については、1991年版の改定が進行中で、近現代史の部分については未改定であるので、具体的検討は平成17年度以降に持ち越したい。ただ、歴史認識において、たとえば1945年のいわゆる「200万人飢饉」も以前はすべて日本の責任のようにいわれていたが、最近は少し変わってきたようである。平成16年12月にベトナムに出張し、中越国境のランソンで聞き取り調査を行なった。日本軍に服務していた2人のベトナム人にインタビューすることができた。今年度は戦後ベトナムにおける「英雄宣揚」について研究を進めた。ベトナムにおける「英霊化のメカニズム」の一端は「英雄宣揚」によって担われている。公的な儀礼でいえば、「英雄宣揚」によって代替されているといってもよい。

「英雄」の約4割が「烈士」(戦死者)であり、「英雄」の最も典型的なタイプは、キン族・男性・党員である。地域的には、特に旧北部に著しく偏っているわけではない。欧米の「英雄祭祀」においては何かと「男性性」が問題とされるが、ベトナムの特徴は、「英雄」の中に、割合は低いものの相当数の女性が入れられていることである。「英雄」の表象としても女性は重要な位置を占めている。また、戦争未亡人ではなく、母親を「英雄的ベトナムの母」として顕彰しているのも、ベトナムの特徴的なところであろう。これは一面で、戦死した兵士に未婚の若い男性が多かったことを物語っている。「英雄宣揚」の時期的な変化について見てみると、抗仏戦争中の1950年代初頭から「英雄宣揚」は本格的に開始され、ベトナム戦争中から中越戦争の時期まで活発に行なわれていた。しかし、1980年代、「英雄宣揚」は低調になり、ドイモイが開始されてからもしばらくは、その状態が続いていた。90年代のなかばになって、「英雄宣揚」は再び活発化するようになった。大きな傾向としては、「労働英雄」の比重が次第に高まってきている。本年度は、退役軍人と「青年突撃隊」隊員における「戦争の記憶」を聞き取り調査を行い、研究した。「ベトナム退役軍人会」は「退役軍人」をベトナムの社会主義体制・共産党一党支配体制の支持勢力とするために「上から」組織された組織である。聞き取り調査を行なった北部ナムディン省ハイソン社の例に見られるように、北部農村においては、「退役軍人」は共産党員の有力な供給源であり、共産党の強力な支持基盤となっていると考えられる。ハイソン社は比較的、士官級の「退役軍人」が多く、そのこと自体の威信および士官級の党員が多いことから、「退役軍人」が政治に及ぼす影響力は大きい。しかしながら、「ベトナム退役軍人会」は「退役軍人」全体の半数程度しか結集できていない。軍人恩給制度・顕彰制度などに対する「退役軍人」の不満は強く、また退役後に農民として、あるいは恩給生活者として暮らす彼らは、社会の発展から「取り残され」、豊かになれない不満を胸底に抱えているように思われる。「退役軍人会」が「退役軍人」の利益を十分に代弁できていない面があり、それが加入率の数字に反映されているのではなかろうか。とはいえ、「退役軍人会」やインフォーマルな「兵士の会」等は「退役軍人」の相互扶助・親睦のための組織として重要な役割を果たしている。ハイソン社の「退役軍人」たちは戦争体験をあまり若い世代に語り継いでいこうとしていない。個人としても、組織としてもそうである。これは単にハイソン社のみならず、ベトナム全体でもいえることである。「青年突撃隊」は正規の軍隊ではなく、ベトナム戦争期には10代後半から20代前半の青年を志願制で募集し編成した。直接の戦闘には従事しないものの、軍隊の後方支援や道路・橋梁建設などを任務とした準軍事組織であった。ベトナム戦争期、「青年突撃隊」は種々の理由で人民軍隊に入隊しなかった、あるいはできなかった青年男女20万人以上が参加した。この組織は、人民軍隊や民兵・ゲリラとはまた異なったかたちで、当時の旧北ベトナムの青年たちを戦場へと動員する有力な枠組みとなったのである。「青年突撃隊」は、人民軍隊より一段低く見なされていたが、正規兵以外の青年男女を戦場に動員し、「ムラの若者」から「くにの若者」へと改造していった。
ナノ構造半導体のマルチエキシトンの制御と光機能

本研究では、カーボンナノチューブ、ヘテロ構造ナノ粒子、ナノ粒子薄膜などの特色あるナノ物質を対象として、それらの光学特性・光機能の研究を行った。顕微発光分光とポンプ・プローブ分光をベースとした計測技術を開拓し、それらを用いて複数のエキシトンやキャリアが関与した光学現象を調べた。バイエキシトンと荷電励起子の再結合ダイナミクスから、オージェ再結合過程、マルチエキシトン生成、発光明滅現象などのメカニズムを解明した。ナノ材料の構造が、マルチエキシトンダイナミクスに強く影響することを明らかにした。ヘテロ構造ナノ粒子、カーボンナノチューブ、ナノリングなど幾何学的構造に特色があるナノ構造半導体の光物性およびマルチエキシトン状態の研究を行った。新しい構造のナノ粒子試料にはサイズや形状の不均一性が存在するため、単一のナノ粒子を選択的に励起し、光学特性を評価する必要がある。そのために、時間相関単一光子計数法を利用した微弱発光検出システムを構築し、単一ナノ粒子の発光強度、発光寿命、発光偏光度などの同時測定および光子相関測定を行った。コア・シェル型ナノ粒子やナノロッド中のナノ粒子の発光を、エキシトン、荷電エキシトン、バイエキシトンによるものに分類することに成功し、発光明滅現象(ブリンキング)の起源を議論した。また、フェムト秒過渡吸収分光法を用いて、正孔をドープした単層カーボンナノチューブにおける荷電エキシトンの生成・緩和ダイナミクスを研究した。ナノチューブに正孔をドープしていくと、エキシトンから荷電エキシトンへの速い緩和と荷電エキシトンの数ピコ秒スケールの再結合が観測された。これらの結果は、ダークエキシトンと荷電エキシトンのエネルギー準位とナノチューブ中の正孔分布を考慮した量子化再結合モデルで説明できることを明らかにした。さらに、サイズの異なるナノリング(シクロパラフェニレン)の時間分解発光測定から、エキシトン寿命を決定した。ナノリングの発光寿命は温度上昇とともに増加するが、これは1次元リング中のエキシトンの熱分布で上手く説明できることを示した。本研究では、ヘテロ構造ナノ粒子、カーボンナノチューブ、ナノリングなど幾何学的構造に特色があるナノ構造半導体の光物性およびマルチエキシトン状態の研究に取り組んだ。本年度は、時間相関単一光子計数法をベースとした単一ナノ粒子測定システムおよび広帯域の白色光源をベースとした励起分光システムを活用し、単一半導体ナノ構造におけるマルチエキシトンのダイナミクス解明を目指した。粒子の発光や光吸収を定量的に評価できる測定システムや、透明電極や金属針電極を導入することによって粒子に電界を印加できるシステム、低温におけるナノ粒子の発光を高感度に計測できるシステムの設計と開発に着手した。サイズの異なる複数の種類のコアシェル型ナノ粒子を対象として、単一ナノ粒子の発光スペクトルと発光寿命の同時測定を行った。この実験により、エキシトンのスペクトル拡散現象が、量子閉じ込めシュタルク効果による輻射寿命の増大を伴って生じることを明らかにすることができた。また、スペクトル拡散現象を示すエキシトンと荷電エキシトンの信号を様々な励起強度において測定し、電界揺らぎを考慮した定量的な解析を行った。これにより、粒子内外で電荷の位置が変化するメカニズムが明らかになった。単一粒子からの発光をエキシトン、荷電エキシトン、バイエキシトンによるものに分類する手法を活用し、さらにそれらの発光量子効率と発光寿命を定量的に調べる手法を見出した。これにより、それぞれの状態の再結合ダイナミクスの全貌が明らかになった。マルチエキシトン状態におけるスケーリング則の妥当性や、電子正孔間のクーロン相互作用が遮蔽される効果の影響を明らかにすることができた。本研究では、ヘテロ構造ナノ粒子やカーボンナノチューブなど幾何学的構造に特色があるナノ構造体の時空間分解分光測定を行い、ナノ構造半導体のマルチエキシトン状態の解明と制御により新しい光学過程と光機能の探索を行った。本年度は、これまでに開発した顕微分光測定システムを活用し、様々な材料を対象とした単一粒子発光分光測定をさらに推進した。特に、高い検出効率と高感度測定を活かし、紫外域や近赤外域で発光する材料を対象とした拡張的な実験を行った。励起光源には、広帯域のピコ秒パルス光源と波長可変バンドパスフィルターを用い、励起条件を精密に制御した。単一粒子の発光検出には、従来の単一光子検出器を用いたほか、高感度なカメラや近赤外域に高い感度をもつ検出器を導入した。中性エキシトン、荷電エキシトン、バイエキシトンの性質を明らかにするために、室温測定システムおよび低温測定システムの改良・拡張を行った。特に、単一粒子からの発光の強度相関を精密に測定する干渉計を構築し、さらにその測定データから起源の異なる信号を抽出する解析技術を開発した。試料としては、コアシェル型ナノ粒子、球状ナノ粒子を内包するナノロッド、厚いシェルを形成したナノ粒子など、特色ある半導体ナノ構造試料を用いた。発光強度、発光寿命、偏光度、発光エネルギーなど異なる物理量を単一ナノ構造レベルで同時測定することにより、マルチエキシトン状態の解明とそれが関与した光学現象の研究を行った。これらの計測法と試料を活用することで、様々な材料における中性エキシトン、荷電エキシトン、バイエキシトンの信号について、それぞれの輻射寿命やオージェ再結合寿命の特徴を定量的に明らかにした。得られた結果を取りまとめ、学術論文および学会発表を行った。

顕微発光分光とポンプ・プローブ分光をベースとした計測技術を開拓し、それらを用いて複数のエキシトンやキャリアが関与した光学現象を調べた。バイエキシトンと荷電励起子の再結合ダイナミクスから、オージェ再結合過程、マルチエキシトン生成、発光明滅現象などのメカニズムを解明した。ナノ材料の構造が、マルチエキシトンダイナミクスに強く影響することを明らかにした。時間相関単一光子計数法を基本とした高感度測定システムを活用し、ナノ粒子、カーボンナノチューブなどの特色ある半導体ナノ構造におけるエキシトン、マルチエキシトンの関与した発光およびそれらの周辺環境の効果を明らかにすることができた。また、学会発表や論文での成果発表も順調に行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。半導体物理学、光物性これまでに構築してきた分光測定システムの改良、電界印加デバイスへの拡張、低温分光への拡張を行い、様々な状況下での測定を行う。特色あるナノ粒子の作製にも挑戦し、マルチエキシトンの解明に挑戦する。時間相関単一光子計数法を基本とした高感度測定システムを構築し、ナノ粒子、カーボンナノチューブ、ナノリングなどの特色ある半導体ナノ構造におけるエキシトン、荷電エキシトン、マルチエキシトンの関与した発光測定に成功した。これまでに構築してきた分光測定システムの改良と低温分光への拡張を行い、幅広い温度での測定を行う。新しいナノ粒子の作製にも挑戦し、マルチエキシトンの解明に挑戦する。
「役割語」の視点を導入した写生文・「写生」の日本語学的新研究

日本語研究の最新の成果である「役割語」の視点を導入して、「写生」・写生文を見直した。俳句実作者と俳句評論家を中心に、近代文学研究のテーマとして議論される「写生」について、日本語研究も加わって論じる場を立ち上げた。まず、「写生」とは固定観念から主体を解放することを前提とするから、その実践である写生文は「役割語」とはなじまないことが確認できた。しかし、写生文の中の方言は「役割語」ではないとか、写生文の方言だけは資料として第一級だとはいえない。写生文においても、使用された方言の資料価値は、作品個々の問題であるという結論に至った。平成21年度「研究実施計画」には、(1)「役割語」研究の成果の確認、(2)写生文の収集とデータ化、(3)「写生」研究史のまとめ、を挙げた。まず、(1)について、「役割語」研究の提唱者である金水敏氏(大阪大学大学院教授)から直接レクチャーを受け、また最新の研究成果報告書をお送りいただいた。最近の「役割語」研究の動向と成果を確認することができた。(2)については、「ホトトギス」関係者によるものを中心とした明治の写生文集(『寒玉集』『写生文集』『写生文作法及其文例』『写生文集帆立貝』『写生文範』)を入手し、分析を開始した。(3)については、まず、「愛媛大学写生文研究会」を発足させ、研究史や研究交流の場を作った。第一回研究会(10月11日)では、俳諧史研究の塩崎俊彦氏(高知大学教授)、明治文学研究の片山宏行氏(青山学院大学教授)から、写生文・「写生」研究史にかかわる基本的事項や背景についてのレクチャーを受けた。第二回研究会(2月6日)では、新進の子規「写生」研究者である青木亮人氏(同志社大学講師)に「子規の写生論」について講演いただいた。以上によって、日本語学(特に「役割語」)の視点から「写生」・写生文を見直すための基礎知識・基盤が整いつつあると考える。また、子規を生んだ松山で、写生文の研究会を立ち上げたことは意義深いと考える。初年度であり、論文の成果はまとめられなかったが、愛媛大学と松山市長との交流会の特別講演として、「幻の松山方言-『坂の上の雲』の松山ことばから-」と題して、小説中の方言の役割語としての機能について司馬遼太郎の『坂の上の雲』と司馬が資料とした高浜虚子の文章を取り上げて私見を述べた。平成21年度「研究実施計画」には、(1)文学研究における「写生」研究のまとめ、(2)最新の「役割語」研究の確認、(3)「役割語」と「写生文」のシンポジウムの開催、を挙げた。まず、(1)については、予想以上に「写生」についての説が多様であり、研究を進めつつも、まとめるに至らなかった。さらに「写生」についての専門家からの意見の聴取が必要と考え、(3)のシンポの内容も変更した。(2)については、7月25日に愛媛大学において、第3回の「愛媛大学写生文研究会」を開催し、講師として「役割語」研究の提唱者である金水敏氏(大阪大学大学院教授)にご講演いただき、その後レクチャーを受けた。金水氏の講演題目は「写生(文)、言文一致体と子規・漱石」で、「写生」、写生文と言文一致体との関係、その日本語史における意義についての講演だった。(3)については、(1)で触れたように、なお「写生」論についての研究の不足を感じ、俳句評論で活躍中の俳人関悦史氏にお出でいただき、氏の「写生」論、写生文論をうかがった。これは、2月27日に第4回「愛媛大学写生文研究会」として実施し、俳諧研究の塩崎俊彦氏(高知大学教授)、子規研究の青木亮人氏(同志社大学講師)にも加わっていただいて、「写生」論についてのミニシンポジウムとした。若手俳人の神野沙希氏、谷さやん氏も参加してくださり、活発な討論が行われた。討論を踏まえ、関氏には、あらためて「写生」論の執筆を依頼した。平成23年度の「研究実施計画」には、(1)さまざまな「写生」概念の整理、(2)第5回「写生文研究会」の開催、(3)成果発表、成果報告、を挙げた。(1)について、昨年度、第4回の研究会で講演していただいた関悦史氏(俳人、俳句評論家)に、一昨年入手した明治の写生文解説書

『写生文作法及其文例』(寒川鼠骨)、『写生文範』(福田琴月)を読んでいただき、その他子規の著述などを合わせ、「写生」と写生文の概念の成立と、「役割語」との関係等について、お考えをまとめていただいた。(2)の第5回「写生文研究会」は、(1)の関氏の文章の完成を待って、2月に開催した。「写生」についてのシンポジウムのかたちをとることにし、人選を、第2、4回の研究会で講演・助言いただいた青木亮人氏(近代文学研究、俳句研究)に依頼した。そして、竹中宏氏(俳人)の基調講演の後、青木氏の進行によるシンポジウムが実施できた。竹中氏のご都合もあって京都市で開催した。シンポジストは、関氏、岩城久治氏、中田剛氏。当初の計画よりも、俳句に重きを置いた内容となったが、関西在住の「写生」に興味・関心を持つ方39人の参加者があり、活発な討論・質疑応答が行われた。その内容は、web俳句誌「週刊俳句」にアップされ、俳句界からかなりの反響があった。(3)については、研究会が2月になったため、それを含めての総括が十分にできず、年度内に論文にまとめることはできなかった。(1)の関氏の文章と、(2)の第5回の研究会の講演、討論を活字に起こしたものを「「役割語」の視点を導入した写生文・「写生」の日本語学的新研究」(1-49p)として冊子にまとめ、関係者・関係各所に配付した。
エンジニアリングデザイン教育のための領域横断型PBL授業設計支援システムの開発

本年度は計画通り,日本・タイ・台湾・中国国籍の学生による国際エンジニアリングデザインワークショップ(IEDC2019 in Akita, Japan)を実施した。今回は情報工学,物流工学,機械工学,デザイン,美術の学生が協力して取り組める課題として「伝統工芸とIoT」というシナリオを設定した。ワークショップでは,学生自身による参加前後の自己能力評価や指導教員らによる成果物に対する評価等のデータを収集した。これらのデータを分析することで,すでに開発済みである「異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデル」に改良を加え,編入時の単位互換支援システムの開発に活用する。参加学生のシラバスを分析した結果,カリキュラムは専門分野ごとの違いが大きく,現段階では科目間のギャップを埋めることが困難であることが分かった。そこでシナリオを自動生成する計画を変更し,手動で生成することとした。手動でもシナリオ制作には問題が無いが,引き続いて2018年度のワークショップで収集したデータを分析し,学習シナリオの自動生成アルゴリズム開発を進める。また,異なるシラバスを統一的に扱えるようオントロジーとして知識化した結果,編入学時の単位互換システムに援用できることが分かった。そこで,「異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデル」を用いた単位互換支援システムを開発し,その効果を確認した。その結果,異なる学部学科の科目を比較して,それらの中から互換可能な科目を推定できることが分かった。今後は,さらに分析するシラバスのサンプルデータを増やして,システムの精度を実用可能なまでに高めることが目標であり,シナリオの自動生成についても研究をすすめる予定である。ワークショップは今後も国内外で開催を予定しており,評価データの収集と検証に取り組む計画である。研究成果は,国際会議などで発表した。研究初年度は、(1)カリキュラム知識のでータ化、(1-a)カリキュラム・オントロジーの開発、(1-b)各教育知識ネットワークの構築、(1-c)PBL型授業の成功事例収集を実施する計画であった。これに従って、工学、生活デザイン、美術分野のカリキュラムデータを収集し、項目ごとに分類化してデータベースを作成した。また、チャネル理論の情報射を用いた教育知識ネットワークの記述方法を提案した。PBL型授業の成功事例収集については、エンジニアリングデザインの視点から設計された教育プログラムの事例がそれほど多くないことから、まずは個別の方法論について調査し、それらを用いた教育プログラムを試行するという方法論をとることとした。調査結果に基づいて、工学、生活デザイン、美術分野の学生のための教育ワークショップを設計・実施してデータを収集した。多くの興味深いデータを得ることができたため、カリキュラムオントロジーの作成と知識ネットワークの構築に先立って、これらのデータを分析した。分析結果に基づいて、共同学習に適した学生の組み合わせを発見する手法を提案した。当初想定していたほどの数の成功事例を収集できなかった。そのため、工学、生活デザイン、美術分野での個別の方法論について検討し、それらを用いたPBL型授業を設計するという方法をとったため、当初の計画よりも時間を要した。昨年度までに改良を加えた「異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデル」を用いて,PBL演習ストーリーを試作した.また,試作した演習ストーリーを用いて,情報工学,美術,デザイン,流通科学の学生(日本,タイ,中国国籍)による教育ワークショップを実施し,主観調査によって評価データを収集した.データを分析することによって,ワークショップの効果を確認した.ほぼ当初の計画どおり進捗している.計画どうり,日本,タイ,中国国籍の学生による国際エンジニアリングデザインワークショップ(The 3rd International Engineering Design Challenge in Chiang Mai, Thailand)を実施して,評価データを収集した.今回は,情報工学,デザイン,生産工学の学生が協力して取り組める課題として「新たなIoT機器の提案」というシナリオを用いた.また,プロジェクトで提案した「異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデル」を用いて,編入時の単位互換支援システムを開発した.これを用いることによって編入生にとって,もっとも有利な単位認定案の自動生成が可能になった.専門分野ごとのカリキュラムの違いが大きく,そのギャップを埋めることが課題になっている.そのため,現時点では,シナリオの自動生成には至っておらず,分析結果に基づいて,手動でシナリオを作成している.プロジェクトで開発した「異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデル」が,編入時の単位互換支援システムにも利用できることがわかり,その開発に着手した.本年度は計画通り,日本・タイ・台湾・中国国籍の学生による国際エンジニアリングデザインワークショップ(IEDC2019 in Akita, Japan)を実施した。

その結果,異なる学部学科の科目を比較して,それらの中から互換可能な科目を推定できることが分かった。今後は,さらに分析するシラバスのサンプルデータを増やして,システムの精度を実用可能なまでに高めることが目標であり,シナリオの自動生成についても研究をすすめる予定である。ワークショップは今後も国内外で開催を予定しており,評価データの収集と検証に取り組む計画である。研究成果は,国際会議などで発表した。初年度に予定していた(1-a)カリキュラム・オントロジーの開発を実施する。これと並行して、初年度に実施した実験の結果に基づいた演習ストーリー集を作成する。さらに、作成した演習ストーリー集を使った教育プログラムを試作・実施してデータを収集し、その有効性を評価する。また、構築したオントロジーを用いて各分野の教育に関する統合知識のネットワーク構築方法を開発する。これは、われわれの研究グループで研究・提案してきた、異分野間共同作業における相乗効果を導出するための数理モデルを拡張することで可能になると考えている。想定される課題として、多くの演習ストーリーをどのように効率良く評価するかということが挙げられる。これに関しては、演習ストーリーをパッケージ化すると共に、研究協力者を募って試行してもらうことで解決できると考えている。今後の研究計画は次の通りである.(1)これまでに開発した手法をもちいて,汎用的な演習ストーリー作成をサポートするシステムを開発する.(2)開発したシステムを用いて,教育ワークショップ用の演習ストーリーを作成する.(3)実際に教育ワークショップを実施して,評価データを収集・分析し,作成されたストーリーを評価する.またシステムの有用性についても専門家による評価を加える.想定される課題として,評価実験として実施する教育ワークショップに参加する学生の多様性をどのようにして拡大するのかという問題が挙げられる.新たな分野の学生が参加する場合,演習ストーリー生成システムのデータベースにも関連する知識を追加する必要があるが,それらの知識をどのように収集し知識化するのかについても考える必要がある.国際会議の場を利用して参加を呼びかけることで協力者を募る予定である.今後の研究計画は次のとおりである.(1)引き続き,学習シナリオの自動生成アルゴリズム開発を進める.そのためには,参加する学生の専門分野の種類を増やし,現在の専門分野間のギャップを埋める必要がある.
思春期・青年期コホートと抗疲労介入の融合研究による健康創出

本研究では小中高生の思春期・青年期コホート研究により疲労児の発生に関わる危険因子を同定し、疲労児のみならず小児慢性疲労症候群等の疲労関連小児疾患患児に対して課す、自律神経・脳機能指標を基に生理学的メカニズムに立脚した易疲労性・疲労回復性の評価試験において抗疲労介入研究を行うことで有用な疲労克服法・治療法の創出を目指す。疫学研究においては、データ数を積み上げを毎年度続けていき、約16,000名の小中高生の生活習慣、疲労と学習意欲の質問票調査研究データの取得に成功した。約10年前の2006年の小中学生2,000名を対象とした本質問票調査研究時に比べ、小学生で約3倍近く、中学生で2.5倍近く1ヶ月以上続く疲労を呈する児童生徒が増えている実態が明らかとなった。高校生においても、今回新たに小中学生よりも疲労が継続している生徒の割合が高いことも明らかとなった。MRIを用いた研究からは、米国Human Connectome Project(HCP)のMRI解析プロトコルに準じて脳領域を細かく細分化し、評価することが可能になった。また、位相差強調画像法のPADREを用いることで、従来描出が困難であった静脈奇形などの形態情報の描出ができることも明らかとなった。健常児童生徒群と患者群の脳機能・脳情報機能の従来の比較法である脳の灰白質体積量などの群間比較では大きな変化は見いだせず、PADREやHCPなどの組合せを行い解析法に厚みを持たせ、疲労関連脳病の特徴量の抽出を進めている。当初の研究計画通りに順調に研究を進めることができたため。当初計画していた研究内容に基づき次年度も研究を進めていく。被験者および保護者の倫理的配慮にも注視しならが慎重に研究を実施し、疲労因子の同定と、その介入効果、治療効果を明らかにし、医療従事者、教育者ならびに広く国民に還元できる研究知見が得られるよう努める。疲労・学習意欲関連質問票の調査から、10年前に実施した調査結果と比し、小学生と中学生いずれも疲労が増加傾向にあることが明らかとなった。疲労度、学習意欲および注意制御機能の相関関係も再現され、学年変化に伴う睡眠時間短縮傾向が疲労度の増加現象と密接に関連していた。睡眠時間との相関性を示す生活習慣として、ソーシャルネットワーキングサービスへの接触頻度、家族と過ごす時間が関係することがみえてきた。行動試験においては、小児慢性疲労症候群患者と摂食障害患者間では注意制御を要する認知課題前後の自律神経機能活動指標の動態が異なる易疲労性に関する特異性がみられた。今後、追跡研究を実施することで治療による自律神経機能動態変化の特徴が明らかになることが期待できる。当初の研究計画通りに順調に研究を進めることができた。小学校高学年生と中学生における疲労増強に関係する短時間の主睡眠時間因子については、テレビ/ビデオなどの動画視聴、ゲームやソーシャルネットワーキングサービス(SNS)などの日常的な利用頻度といったメディア接触時間があげられることが明らかになった。アンケート調査研究における追跡研究の結果から、平日の睡眠時間が一年前の調査時より延長した地域では、疲労の愁訴を訴える児童生徒の割合が低下し、全体的に内発的動機付けによる学習意欲の向上作用がみられ、注意制御機能の向上にも寄与する傾向が得られた。本成果は、睡眠時間是正のための介入の重要性を示唆した。行動試験においては、摂食障害患者の治療前後における自律神経機能の改善効果がみられる症例は認められなかったが、サンプルサイズの影響も一因と考えられる。一方、小児慢性疲労症候群患者においては、注意制御を要する認知課題前後の自律神経機能活動指標の動態が治療後に改善した症例が認められた。今後さらに、追跡研究を実施することで継続的な治療による自律神経機能動態変化の特徴が明らかになると考えている。