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読解発問によるクリティカル・リーディング指導が英語学習者の説明文読解に及ぼす効果

本研究の結果、(1)クリティカル・リーディングを読みの目的として説明文を読んだ学習者は、英文の内容をより深く正確に理解し、書かれた内容に対する自分の意見を構築するための読み方を強く認識して読むこと、(2)評価発問に加えて推論発問を与えれば、事実発問を用いなくても事実情報の理解が進み、深い読みとクリティカル・リーディングの両方が可能になること、(3)事実発問と推論発問によりテキストの深い読みを促した後、評価発問への答えを意見文として記述させる指導により、学習者の論理的思考を中心とした批判的思考力の向上に効果があることがわかった。説明文を読む目的が、クリティカル・リーディングと英文の要約と内容理解の場合では、読み手の読解への効果はどのように異なるかを検証することを目的として研究をすすめた。なお、クリティカル・リーディングは読解後に英文の内容について意見を記述すること、内容理解は読解後に内容理解問題に解答することとした。リサーチ・クエスチョン(RQ)は次の3つであった。説明文を読む目的がクリティカル・リーディングと要約と内容理解の場合では、RQ1:読み手の内容理解度に違いはあるか?RQ2:読み手の内容理解の構造に違いはあるか?RQ3:読み手の読解ストラテジーの認識に違いはあるか?英文を読む目的により研究参加者を3群に分けて英文を読ませ、読後に筆記再生課題及び読解ストラテジーの認識のアンケートを課し、結果を群間で比較した。私立大学2年生35人、3年生46人、計81人を調査対象とした。分析対象者は77名であった。本研究でわかったこととリーディング指導に対する示唆を以下にまとめる。クリティカル・リーディングを読みの目的として説明文を読んだ学習者は、要約または内容理解(読解問題に解答)を目的として読んだ学習者よりも、英文の内容をより深く正確に理解し、書かれた内容に対する自分の意見を構築するための読み方を強く認識して読んだ<読解ストラテジーの認識のアンケート結果の分析より>。このことは、指導によりクリティカル・リーディングを生徒が身につける可能性を示している。しかし、読みの目的としてクリティカル・リーディングを指示するだけでは、学習者の英文理解度や理解の構造には差が見られなかった<筆記再生課題の結果分析より>。学習者の読みのプロダクト(理解度・理解の構造)に影響を及ぼし深い読みへ導くためには、クリティカル・リーディングの実践的な読解プロセスの指導が必要であると考えられる。本研究は、3種類の読解発問(事実発問・推論発問・評価発問)が英語学習者の説明文の事実情報の理解度と読解ストラテジーの認識に与える効果を検証した。以下にわかったことをまとめる。説明文読解の際、事実発問に解答した参加者と推論発問に解答した参加者の事実関係の理解度に有意な差はみられなかった。推論発問と事実発問は、事実情報の理解度に差がないので、推論発問をリーディング指導に取り入れることは、事実情報の理解の点で問題はないといえる。ただし、事実情報の理解度について英文読解力の主効果が有意であり、英文読解力上位群と下位群の参加者の事実情報の理解度には有意な差がみられたため、学習者の英文読解力に合わせた難易度のテキストを選定することが重要である。また、評価発問に解答した参加者の事実情報の理解度は、事実発問に解答した参加者の事実情報の理解度よりも有意に低かったが、評価発問に推論発問を加えて与えれば、事実情報の理解度は、事実発問を与えた場合と有意な差はなかった。したがって、リーディング指導において評価発問に加えて推論発問を与えれば、事実発問を用いなくても事実情報の理解度の点で問題はない。以上の結果から、英語リーディング指導において、学習者の英文読解力に合わせた難易度のテキストを選定し、推論発問、または推論発問と評価発問の組み合わせで読解発問を与えることにより、事実発問を用いることなしに学習者に事実情報の理解を促したうえで、深い読みへと導く指導が可能であると考えられる。研究課題「読解発問によるクリティカル・リーディング指導が英語学習者の説明文読解に及ぼす効果」の3年目の取り組みとして、読解発問を活用したクリティカル・リーディングの指導を実践し、その効果を検証した。私立大学3年生を対象とした授業科目「英文読解III」と「英文読解IV」において,英語力に加えてクリティカル・リーディング力とそれを支えるクリティカル・シンキング力の養成を目指した授業を実践した。読解前(pre-reading)に、英文のトピックに関する学生の興味を喚起したり、背景知識を活性化したりする発問を与えた。読解中(while-reading)には、一巡目の読解で事実情報の把握を目的とし,テキストに明示されている情報だけで答えられる「事実発問」(fact-findingquestions)を中心に英文の概要を把握するための発問を与え、二巡目の読解では、テキストに明示されていない事柄を推測することが必要な「推論発問」(inferential questions)を中心に、テキストの記述に基づいて推論し理解を深めるための発問を与えた。そして三巡目の読解において、テキストの記述内容に対して疑問を投げかけたり、別の観点から考えさせたりするための発問を与えた。

このようにして学習者の英文の深い理解を促したのち、読解後に、テキストに書かれた内容に対する読み手の考えや態度を答えさせる「評価発問」(evaluative questions)を与え、意見文として記述させた。事前・事後テストの結果、論理的思考を中心とした批判的思考力が向上したことが示された。一方、批判的思考態度(論理的思考への自覚、探究心、客観性、証拠の重視)への効果は、一貫した結果が得られず、さらなる検証が必要である。本研究の結果、(1)クリティカル・リーディングを読みの目的として説明文を読んだ学習者は、英文の内容をより深く正確に理解し、書かれた内容に対する自分の意見を構築するための読み方を強く認識して読むこと、(2)評価発問に加えて推論発問を与えれば、事実発問を用いなくても事実情報の理解が進み、深い読みとクリティカル・リーディングの両方が可能になること、(3)事実発問と推論発問によりテキストの深い読みを促した後、評価発問への答えを意見文として記述させる指導により、学習者の論理的思考を中心とした批判的思考力の向上に効果があることがわかった。交付申請書に記載した平成25年度および平成26年度の研究計画にほぼ沿って、研究を進めることができているため。英語教育学平成25年度および平成26年度の研究成果をふまえて読解発問を活用したクリティカル・リーディングの指導を実践し、その効果を検証する。読み手の意見が分かれやすいテキストを使用し、事実発問と推論発問により内容理解を深め、評価発問によりテキストについて自分の意見を構築する授業を実践する。批判的思考力、批判的思考態度、読解ストラテジーの認識について事前テストと事後テストを実施し、授業の効果を検証する計画である。1年目は、英文を読む目的が、読解後に書かれた内容について意見を述べること(クリティカル・リーディング)である場合と内容理解(要約、設問に解答)のみの場合の読み手の読解への効果の違い(内容理解度、理解の構造、読解ストラテジーの認識)を検証する計画であった【読みの目的としてのクリティカル・リーディングの効果の検証】。計画通り研究を進めることができ、結果は「中部地区英語教育学会紀要43」に掲載された。2年目の研究の準備も予定通り進んでいる。参加を計画していた研修が開催されなかったため、そのための研修参加費と旅費は使用されなかった。2年目は、読解発問のタイプが英文読解に及ぼす効果を検証し、1年目と2年目の研究成果を踏まえて、3年目に読解発問を用いたクリティカル・リーディングの指導効果を検証する計画である。基本的にこの計画でよいと考えているが、指導方法については、今年度から検討を進めていきたいと考えている。次年度、上記の研修に参加する予定である。
多環芳香族炭化水素の抗男性ホルモン作用におけるアリル炭化水素受容体の作用機構

多環芳香族炭化水素(PAH)の抗男性ホルモン作用におけるアリル炭化水素受容体(AhR)の役割について種々研究し、以下の成果を得た。1.代謝物は抗男性ホルモン作用は弱く、PAHの抗男性ホルモン作用における代謝物の寄与は小さい。2.PAHの抗男性ホルモン作用は、細胞内の男性ホルモン濃度の低下または男性ホルモン受容体(AR)発現レベルの低下に基づくものではない。3.PAHの処理によりAR-AhR複合体が形成される。4.DJ-1はARと複合体を形成し、男性ホルモンの作用発現の調節に関わっているタンパク質であるが、ARとDJ-1の間の複合体形成はPAHにより影響されない。5.男性ホルモン応答性遺伝子の転写調節領域にはAhR応答配列が存在するが、これらは抗男性ホルモン作用に重要でない。以上の研究結果から、PAHの抗男性ホルモン作用は、PAHにより活性化されたAhRがARと複合体を形成し、ARの転写因子としての機能を阻害することに基づくと考えられた。引き続き、AhRとARのシグナル伝達経路のクロストークについて研究し、以下の成果を得た。6.男性ホルモンの一つのDHTは、AhRで転写調節される遺伝子の一つであるCYP1A1のmRNAレベルを上昇させ、この効果はDHTの濃度依存的である。7.同様の効果はARアゴニストの一つであるR1881でも見られる。8.siRNAでARをknock-downした系ではDHTの効果は見られない。9.AR応答配列のみで転写活性化されるレポーターアッセイではDHTの作用は見られない。以上の結果から、活性化されたARはCYP1A1遺伝子の転写調節領域に作用してCYP1A1遺伝子の転写を亢進することが明らかになり、その結果、AhRとARのシグナル伝達経路問にクロストークが存在することが明らかになった。多環芳香族炭化水素(PAH)の抗男性ホルモン作用におけるアリル炭化水素受容体(AhR)の作用機構を明らかにする研究を行った。PAHでAhRが活性化されるとPAHの代謝が促進されるので、先ずPAH代謝物の抗男性ホルモン作用を評価した。PAHとしてbenzo[a]pyrene、chrysene、pyreneを異物代謝酵素で処理したところ、各化合物の1-OH体が生成することが明らかになった。そこで、これらの1-OH体について抗男性ホルモン作用を酵母two-hybrid法で評価した結果、これら代謝物は抗男性ホルモン作用を示すものの作用は弱く、PAHの抗男性ホルモン作用における代謝物の寄与は小さいものと考えられた。次に、細胞内の男性ホルモン濃度と男性ホルモン受容体(AR)発現レベルに及ぼす影響を検討した。PAHで処理した細胞と処理していない細胞で有意な差は見られず、PAHの抗男性ホルモン作用は、細胞内の男性ホルモン濃度の低下またはAR発現レベルの低下に基づくものではないことが明らかになった。次に、ARとAhRの間の複合体形成について検討した。PAHで処理しないまたは処理した細胞の破砕液に抗AhR抗体を加えて免疫沈降し、沈降物中のARをwestern blot法で解析した。その結果、PAHで処理なしでは抗AhR抗体沈降物中にARは検出されなかったが、PAH処理した場合ではARが検出され、PAHで処理した細胞内では、ARとAhRが複合体を形成することが明らかになった。以上の本年度の研究から、PAHの抗男性ホルモン作用は、PAHにより活性化されたAhRがARと複合体を形成し、ARの転写因子としての機能を阻害することに基づくと考えられた。【目的】

アリル炭化水素受容体(AhR)と男性ホルモン受容体(AR)のシグナル伝達経路は双方向で影響し合うことが明らかになりつつある。演者らは、AhRで転写活性化されるチトクロームP450(CYP)1ファミリー遺伝子の転写レベルに及ぼす男性ホルモンの影響を明らかにする目的で、男性ホルモンがbasal及びAhRリガンド処理時のCYP1A1の転写レベルを評価した。【方法】ARを発現するRWPE-1、22Rv1又はMCF-7細胞を男性ホルモン(5α-dihydrotestosterone ; DHT)非存在下及び存在下、AhRアゴニスト(3-methylcholanthrene ; 3MC)で処理し、CYP1A1、1A2、1B1のmRNAレベルをreal-time PCR法で評価した。また、シス-エレメントとしてAhR応答配列のみを持つルシフェラーゼ発現プラスミドpGL3-XRE×3をトランスフェクションしたMCF-7細胞をDHT及び3MCで処理し、ルシフェラーゼ活性を測定した。【結果及び考察】検討したCYP1ファミリー遺伝子の中で、CYP1A1のmRNAレベルがDHTにより上昇した。このDHTの効果は濃度依存的であり、何れの細胞においてもbasal及び3MC処理時のmRNAのレベルに対して観察された。同様の効果はARアゴニストの一つであるR1881でも見られた。また、siRNAでARをknock-downした系ではDHTの効果は見られなかった。一方、レポーターアッセイ系ではDHTの作用は見られなかった。以上の結果から、活性化されたARは直接又は間接的にCYP1A1遺伝子の転写調節領域に作用してCYP1A1遺伝子の転写を亢進することが考えられた。
泌尿器疾患に対する鍼治療効果の検討 ―尿流動態を指標として―

プロスタトディニアの病態は未だ明らかになっていない。仮説の1つとして尿流の異常があげられる。今回、鍼治療の効果発現機序として尿流異常の改善を考え、前立腺疾患(排尿障害、プロスタトディニア)例に対して、低周波鍼通電刺激の直前と直後の尿流動態と自覚症状を指標とし、比較検討した。対象は医師が本治験に適当と判断し、患者の同意が得られた成人男性8例(年齢5589歳前立腺肥大症5例、プロスタトディニア3例)であった。そのうち3例は、肛門疾患、睾丸疾患の存在のため、除外した。刺激部位は恥骨後隙(左右横骨穴)、刺激方法は低周波鍼通電(1Hz、15分)で、最近1週間の排尿状態の自覚症状をInternational Prostate Symptom Score(IPSS)と刺激直前と刺激直後の排尿において(いずれも初発尿意で行った)、最大尿流率、平均尿流率、排尿量、排尿時間、残尿量、残尿率を測定した。その結果、5例全てでQmaxに明確な変化がみられなかった。2例が刺激前後の自覚症状と尿流動態がそれぞれ逆に変化した。刺激直後、自覚症状のスコアが減少したのは2例、増加したのは2例、不変が1例とばらつきがみられた。Qmaxが正常値に近かった例では全く変化せず、他の症例においても変化は非常に小さかった。Qaveにおいても、刺激直前に0.6ml/secと他の症例と比較して極めて低い値を示した例以外では大きな変化はみられなかった。しかし、測定できた4例とも上昇がみられた。手術適応の1つの目安とされる残尿率30%以上の2例では残尿率の低下がみられた。これらのことから、尿道抵抗および膀胱の最大収縮力に大きな変化はなかったと推定されるが、Qaveに上昇のみられた例もあり、排尿全体を通じての機能改善があったことが考えられる。自覚症状の変化にはばらつきが見られ、QOLの改善も1例であり、1回の刺激では明確な自覚症状の改善やQOLの向上は得られなかった。絶縁鍼の入手不能により、当初予定していた刺激組織別の反応を見ることができなかった。例数が少なかったため、統計的有効性を検討するにも限界があった。現在、健康人での検討を実施中である。現在までの進行状況は、データ収集まで至っていないのが現状である。臨床研究であるため、被検者の確保、環境整備に時間がかかった。以下、要素別に報告する。1.主要機器に関して今回の研究の主要データとなるウロフロメータは、非侵襲的検査を行える点で有用であるが、排尿状態は心理状況に大きく影響を受けるという問題点がある。このため、通常の排尿状態を再現できる環境を構築しなければならない。当施設の実験室には排尿しうる環境ではなく、費用の一部でこれを実現した。2.関連機器について被検者の現代医学的データについては、主治医の勤務する病院でカルテを閲覧して収集する方法を採っている。費用の一部でデータ転送の便宜を図った。3.データの収集について(1)被検者の準備について泌尿器科を受診せず、泌尿器科疾患を主訴として当施設外来を訪れる患者は、かなり少ないのが現状である。このため、予定の症例数を集めるのには協力してくれる医療機関との調整が必要であり、治験契約を結んだ上でないと実行できない。本研究の被検者の中心である慢性前立腺炎(プロスタトディニアを含む)は、泌尿器科的治療では難治な症例を対象としており、ある程度の経過観察の時間が必要となる。現在、医療機関の協力を要請し、確保進行中の段階である。(2)データ収集法について本研究の被検者の中心である慢性前立腺炎は、客観的データが乏しく、泌尿器科的にも問題になっている疾患である。そのため、治療効果判定は間診による主観的データが主要なものになる。そこで、かなり詳細で特殊な問診事項を設定しなければならない。現在、使用に耐えるものができあがっている。(3)絶縁鍼について研究計画の段階で使用予定にしていた鍼が製造中止となり、特に長さの長いものが入手不能になった。現在、刺入痛の少ない絶縁鍼を作成試用中であり、使用のめどがたった。

刺激直後、自覚症状のスコアが減少したのは2例、増加したのは2例、不変が1例とばらつきがみられた。Qmaxが正常値に近かった例では全く変化せず、他の症例においても変化は非常に小さかった。Qaveにおいても、刺激直前に0.6ml/secと他の症例と比較して極めて低い値を示した例以外では大きな変化はみられなかった。しかし、測定できた4例とも上昇がみられた。手術適応の1つの目安とされる残尿率30%以上の2例では残尿率の低下がみられた。これらのことから、尿道抵抗および膀胱の最大収縮力に大きな変化はなかったと推定されるが、Qaveに上昇のみられた例もあり、排尿全体を通じての機能改善があったことが考えられる。自覚症状の変化にはばらつきが見られ、QOLの改善も1例であり、1回の刺激では明確な自覚症状の改善やQOLの向上は得られなかった。絶縁鍼の入手不能により、当初予定していた刺激組織別の反応を見ることができなかった。例数が少なかったため、統計的有効性を検討するにも限界があった。現在、健康人での検討を実施中である。
葉緑体・ミトコンドリア間の還元力輸送の分子機構

葉緑体に輸送された還元力は、NADPHの形でプラストキノンを還元すると推定されるため、チラコイド膜にNADPHを添加し、プラストキノンの還元をクロロフィル蛍光を指標として測定した。その結果、NAD(P)Hデヒドロゲナーゼ複合体(NDH)を経由する経路と、フェッレドキシン・NADP^+還元酵素を経由する経路が独立に存在することが明らかになった。NADPHを破砕した直後のホウレンソウ葉緑体に添加するとプラストキノンの還元がクロロフィル蛍光の上昇として観察された。この現象は、葉緑体を高濃度のMgを含む反応液中で破砕した場合にのみ見られた。また、ミトコンドリアNDHの阻害剤であるカプサイシン、アモバルビタールで阻害されたため、チラコイド膜に存在するNDHが関与することが示された。一方、遠心分離により洗浄した破砕葉緑体ではNADPHを酸化する活性は失われていた。しかし還元型フェレドキシンを酸化する活性は残っていた。この洗浄した破砕葉緑体に見られるフェレドキシン酸化活性はMillsら(1979)により報告されているフェレドキシン・キノン還元酵素(FQR)によるものと思われ、アンチマイシンAで阻害された。ただし、この活性も部分的にカプサイシン、アモバルビタールで阻害されたためNDHに依存する活性もFQRの経路と平行して機能していると考えられる。これらの結果から、NDHのNADPH結合部位は、遠心分離による洗浄処理で容易に解離するが、in vivoでは葉緑体中に高濃度に存在するMgによって安定に膜貫通部分と結合しているものと推定される。今年度の研究で葉緑体ストロマに輸送された還元力が暗所で光合成電子伝達鎖を還元する機構を分子レベルでその概要を解明できた。
実験・計算・分光学を組み合わせた多成分連結反応の機構解析と反応開発

多成分連結反応は短工程かつ効率的に目的の生成物を与える有機合成上意義深い反応である。しかし反応系内の複雑さから,反応機構の解明には未だに困難を要する。計算化学や分光学を駆使して多成分連結反応の反応機構を解明する事ができれば,より効率的な反応の開発及び新たな反応の発見につながると期待される。本年度はニッケル触媒を用いた電子欠乏性メチレンシクロプロパンとアルキンの7員環形成反応について,理論計算の観点から解析を試みた。モデル化した系を用いて反応機構を探索した結果,反応の初期段階において電子欠乏性メチレンシクロプロパンがニッケル触媒と相互作用し,反応の進行に大きく関与している事が判明した。反応の律速段階は鍵中間体である5員環メタラサイクルが形成される段階であるが,従来より広く知られているアルキン2分子から成るものではなく,メチレンシクロプロパンとアルキンから成る錯体が有利である事が示された。この計算結果は,用いる基質により反応の選択性を制御できる可能性を示唆している。また,銅アート錯体を用いた芳香環のオルト位メタル化反応について構造的,理論的観点から解析を行った。銅アート錯体は有機合成において重要な試薬のひとつであるが,溶媒など周辺環境によって構造が異なるため,錯体構造と反応性の相関については現在でも積極的に議論されている。今回,銅アミド錯体について得られている実験事実と結晶構造を元に反応の機構解析を行った結果,今までほとんど知られていなかったモノマーGilman型錯体が反応の活性種であることを見いだした。また,銅上の配位子(メチル基)はプロトン交換することなく維持されることが計算化学により示唆され,カップリング反応など種々の官能基化反応への応用展開が望める。まず,アルキン及びメチレンシクロプロパンからのニッケル錯体の形成反応について計算を用いて検討を行った。反応の選択性は置換基の立体的及び電子的要因によって決定していると考えられ,計算結果からもその選択性が示唆された。また,従来はアルキン2分子が先にニッケル錯体を形成し反応が進行すると考えられていたが,理論計算によりメチレンシクロプロパンとアルキンとから先にニッケル錯体を形成し,次いでアルキンが挿入する機構が支持された。反応の律速段階は初期のニッケル錯体が形成する段階であり,ニッケルと基質との相互作用が反応の進行に大きな影響を与える事が判明した。電子欠乏性メチレンシクロプロパンはニッケルとの相互作用が比較的強く,また反応の進行に伴う変形エネルギーが小さい事から優先して反応していると考えられる。本結果は基質による反応制御が効果的に進行している事を示しており,反応設計を行う上で重要な知見であるといえる。計算化学を駆使した触媒反応の機構解析は,スクリーニングなど実験結果に依存していた反応開発を事前に予測して設計,デザインしながら開発を行う糧になると期待できる。また,現在アート錯体を用いたフタロニトリルの四量化反応による効率的なフタロシアニン合成についても検討を行っている。ニッケル触媒を用いた環化反応の反応機構について,現在まで未解明であった点が計算化学を駆使する事により有用な知見が得られた。また,それぞれの錯体の安定性や反応性について理論計算の観点から実験事実を裏付ける結果が得られた。

今回得られた知見を元に,新たな多成分連結反応の開発を目指す。反応の選択性については解明しつつあるものの未だ判明していない部分があるため,引き続き検討を行う。また,分光学的手法も取り入れ,より詳細な反応機構の解明に取り組む。理論計算により得られた情報を最大限に活かし,新規反応の開発を試みる。さらに今後は海外留学なども視野に入れ,自身の能力の向上及び更なる研究の推進に向けて取り組む予定である。
水チャンネルの多様性のルーツと機能分化の研究:新規水チャンネルの機能解析と生理的意義の解明

アクアポリン11(AQP11)ノックアウトマウスの解析と、線虫のアクアポリン(AQP-CE1AQP-CE11)の解析を中心におこなった。AQP11がないと嚢胞腎になって腎不全で生後1ヶ月で死ぬ。嚢胞ができる前に近位尿細管に空胞ができるがこれが小胞体を中心とした拡張であることが電顕でわかっていたが、その原因として細胞内オルアネラのpH異常が関与している可能性があきらかになった。これは近位尿細管細胞の初代培養でノックアウトマウス由来のはエンドソームのpHの低下がよわくなっていたことからの類推である。また、ノックアウトマウスの異常がAQP11の直接作用によることが、抗体による組織染色で近位尿細管細胞のみが染まり、また細胞膜ではなく細胞内が染色されることから類推される。まだ空胞変性から嚢胞形成に至る過程が不明である。また培養株細胞(HEK細胞))にGFPでラベルしたAQP11を一過性に発現させると、やはり細胞膜には発現せず、細胞内にとどまっているが、小胞体マーカーと一致して発現しており、in vivoの発現様式に類似していた。空胞ができる1週令の腎臓のRNAのマイクロアレイを行い2倍以上変化する遺伝子を10同定し解析中である。腎臓皮質に限局した嚢胞腎の症例はみあたらなかった。生き延びた稀なノックアウトマスは子孫をつくれるが、精巣の萎縮、とくに精細管上皮の細胞数の減少がみられた。線虫のアクアポリンすべてについてプロモーターの下流にGFPをつけて発現細胞の同定をおこなった。オーバーラップした発現が観察された。また11個のアクアポリンすべてについてRNAiによる遺伝子破壊をおこなったところフェノタイプの異常は認められなかった。オーバーラップしたアクアポリンによる代償で異常が認められなかった可能性もあるので2重。3重の遺伝子破壊を計画している。1、ノックアウトマウスの作成:AQPX1はtargeting vectorに入れたものをES cellにelectroporateしたところである。AQPX2はtargeting vectorにいれたところである。AQP10はマウスのゲノム構造をあきらかにしたところである。AQP10は後で述べるようにマウスにおいてはpseudogeneであるのでノックアウトマウスを作成する意義が少ない。2、AQPX1,AQPX2について培養細胞であるCHO細胞にHAのタグをつけて発現させて細胞内のどの分画にいくかをwestern blotで検討した。細胞膜だけでなくendosomeにも分布していることがあきらかになった。これはendosomeから細胞膜にexocytosisすることで細胞膜のAQPX1、X2の量を調節する可能性を示唆している。3、AQP10はヒト、ウサギ、モルモットにおいては空腸にのみ発現していた。イヌでは大腸も含めた総ての腸に発現していた。しかし、ラット、マウス、スナネズミではどこにも発現を確認できなかった。脱水や絶食にしても空腸に発現してこなかった。マウスゲノムのORFに突然変異があって意味のあるタンパクを合成できないことからAQP10はげっ歯類ではpseudogeneと考えられた。ヒトでは抗体で空腸上皮の一部の細胞にそまった。アフリカツメガエル卵に発現させると水とグリセリンをよく通した。4、センチュウに3つゲノム上このファミリーが存在するがPCRでは2つしかクローニングできなかった。ともに水を通すが従来のアクアポリンに比べて非常に弱い。そのうちの1つは抗体で成虫のセンチュウにのみみられ体壁筋かhypodermal cellに発現しているパターンをしめしていた。1、AQP11(以前AQPX1といっていたものでnomenclature committeeで認められた名前がAQP11になった)のノックアウトマウスがヘテロ同士をかけあわすことで作成された。ヘテロは異常を示さなかったがホモは成長障害があり生後4週でほとんどが死亡した。死後解剖したところpolycystic kidneyであり死ぬ直前の4週令の血液検査で高度の腎不全と高カリウム血症と腎性貧血を認め、死因は腎不全と考えられる。腎不全は生後1週からすでに認められる。組織学的検索ではkidney cystsは3週令より認められる。それ以前では腎臓の近位尿細管のswellingが顕著であり、この変化は胎生17日にすでに認められる。3週令まではcystはできないがswollen cellsがtubularectasiaに繋がり、最終的にはcystになると考えられる。それではswollen cellになにが蓄積しているかが問題であるが、ガスクロマトグラフィーを含めた分析化学的検討を考慮している。AQP11が欠損すると細胞からグリセリンなどの浸透圧物質がくみ出せないため細胞内に蓄積して水をひきよせる機構が想定される。蓄積物質が同定できればAQP11がそれを通すかどうかを検討できる。成長障害は腎不全によることが考えやすいが消化管での吸収障害による可能性もある。2、線虫のゲノムには新規水チャネルファミリーが3つあるが1つはpseudogeneであったので2つについてそれぞれのプロモーターにGFPをつけて発現細胞を同定したがともに消化管細胞に発現がみられた。RNAiによってそれぞれをノックアウトしたがさしたる変化を認めなかった。互いに代償しあっている可能性もあるのでdouble knocked outもおこない解析中である。

1.AQP11ノックアウトマウスの解析新規水チャネルであるアクアポリン11(AQP11)の遺伝子を破壊したノックアウトマウスは生後1ヶ月で多嚢胞腎で腎不全で死ぬことがあきらかになっていたが、生後すぐから近位尿細管に細胞内空胞がたくさんできswellingしていることが電子顕微鏡での検討であきらかになった。細胞内オルガネラ染色と電顕の観察から空胞は小胞体(endoplasmic reticulum, ER)由来であることがあきらかになった。蓄積しているものとしてグリセリン、尿素、電解質、脂肪、糖質について検討したがそのいずれでもなかった。嚢胞時のマイクロアレイも行ったが近位尿細管のトランスポーターが低下しているがとくにきわだらた結果が得られなかったので、現在もっと初期の腎臓についてホモとワイルドを比較するマイクロアレイをおこなっている。ERが拡張していることから細胞内オルガネラの環境変化を疑い、プライマリーカルチャーでのエンドソームのpH,クロライド濃度の測定をおこなっている。興味深いことにプライマリーカルチャーでは細胞内空胞はみられずワイルドと形態的には区別できない。抗体を4種類作成したがいずれも特異性に乏しく細胞内局在があきらかにできないのでHEK細胞にGFP-AQP11として発現させるとERた発現し、細胞膜にいかないことがあきらかになった。生き延びたオスは子供を生ませられることがわかったが精子は少なくなんらかの異常が考えられる。2.線虫のアクアポリンの解析11個アクアポリンのうち10個について遺伝子破壊であるRNAiをおこなったがとくにおおきな形質の変化をみとめなかった。代償している可能性があるので現在ダブルノックアウトを作成している。一方GFPをつけたプロモーターアッセイで発現細胞を6つのアクアポリンについて同定しているが腸、精子嚢、排泄管、神経細胞に発現がみられている。アクアポリン11(AQP11)ノックアウトマウスの解析と、線虫のアクアポリン(AQP-CE1AQP-CE11)の解析を中心におこなった。AQP11がないと嚢胞腎になって腎不全で生後1ヶ月で死ぬ。嚢胞ができる前に近位尿細管に空胞ができるがこれが小胞体を中心とした拡張であることが電顕でわかっていたが、その原因として細胞内オルアネラのpH異常が関与している可能性があきらかになった。これは近位尿細管細胞の初代培養でノックアウトマウス由来のはエンドソームのpHの低下がよわくなっていたことからの類推である。また、ノックアウトマウスの異常がAQP11の直接作用によることが、抗体による組織染色で近位尿細管細胞のみが染まり、また細胞膜ではなく細胞内が染色されることから類推される。まだ空胞変性から嚢胞形成に至る過程が不明である。また培養株細胞(HEK細胞))にGFPでラベルしたAQP11を一過性に発現させると、やはり細胞膜には発現せず、細胞内にとどまっているが、小胞体マーカーと一致して発現しており、in vivoの発現様式に類似していた。空胞ができる1週令の腎臓のRNAのマイクロアレイを行い2倍以上変化する遺伝子を10同定し解析中である。腎臓皮質に限局した嚢胞腎の症例はみあたらなかった。
輸液実施中の患者の適切な採血部位の検討

輸液をしている患者から採血する時、輸液を実施している腕から採血することは避けることが常識とされていた。これは輸液が採血データに影響し、患者の生体情報を正しく反映しないとされていたからである。しかし、輸液が流れていく方向は中枢側であり、輸液実施部位より末梢側から採血すれば、輸液の影響を排除した採血データが得られるのではないかと考えた。本研究では、ウサギに輸液を行い、輸液実施部位の中枢側と末梢側の正確性を検討したところ、中枢側では輸液の影響があるが末梢側ではなかった。そこで、ヒトを対象とした実験を行う意義があると判断し、ヒトを対象として研究を行った所、末梢側での採血データに輸液の影響はなかった。【研究方法】20週齢(体重約3.5kg)の日本白色種雄性ウサギ7匹を使用した。絶食中で24時間点滴を受けている患者を想定し、このような患者に臨床でもっとも活用されている3号輸液(商品名:ソリタT3G)と末梢静脈栄養輸液(商品名:ビーフリード)を用いた。投与速度は4.9ml/hとした。輸液開始5分後に実施部位より2cm中枢側・末梢側・反対側(右耳介静脈)から各部位2mlの採血を行った。分析は血球検査・生化学検査41項目とし、中枢側・末梢側・反対側で得たデータを比較した。【結果】ソリタT3G投与下でTP・Alb・Na・Cl・Ca・Mgの中枢側データが末梢側と反対側に比べて有意に低かった。これはソリタT3Gのこれらの濃度が血液より低いため、中枢側では採血した血液が薄くなったと考えられる。ビーフリードでもTP・Na・Cl・Caで同じ現象が認められた。一方で、BS・Kの中枢側データが高い理由は輸液の濃度が血液より高いためであると考えられる。また、どちらの輸液でも末梢側と反対側で有意な差は認められなかったが、血糖値の末梢側データが反対側にくらべて平均値の差が大きく、さらにSDが大きかった。これはソリタT3Gおよびビーフリードに含まれる糖質が7,500mg/dlとウサギの標準的な血糖135mg/dlと比較し大幅に濃度が高いため末梢側でも影響を受けたと考えられる。このように末梢側で採血しても一部で影響がみられることが示唆された。この問題に関して輸液実施部位と採血部位との距離を一定以上取るなどの工夫が必要であると考えられ、今後の実験で明らかにしていく必要があると考える。ビーフリードには3号輸液と比べてアミノ酸が配合されていることが特徴的であるが、アミノ酸配合の有無が血液データに影響するという示唆は得られなかった。【目的】リンパ節郭清を伴う乳房切除を行った患者や、透析用シャントを造設した患者が輸液をする場合、健側にラインが確保されることが多い。このような場合、患側からの採血は禁忌であり下肢の静脈が採血部位として選択されている現状がある。しかし、下肢からの採血は血栓形成のリスクがあり採血部位として推奨されていない。輸液は静脈から実施されるため解剖学的に輸液実施部位より中枢側に流れていく。よって、輸液実施部位より末梢側を採血部位として選択することで輸液の影響を受けずに採血できる可能性がある。そこで、研究者は実験動物を用いた基礎研究を行い、その後、ヒトを対象者として実証し臨床での応用を可能にすることを目的とした。【方法】動物実験:20週齢(体重約3.5kg)の日本白色種雄性ウサギ7匹を使用し、左耳介静脈に輸液ラインを確保しソリタT3Gを開始した。中枢側・末梢側・反対側で得たデータをTukeyの検定で比較した。実証研究:対象者5名に対して、左上肢前腕からソリタT3Gを84ml/hで開始し、5分後に2人の看護師が輸液実施部位の15cm末梢側である手背および反対側の上肢の肘窩部より同時にホルダーを用いた真空採血法で採血を行った。末梢側、反対側で得たデータをpaired t-testで比較した。【結果】動物実験で、輸液実施部位より中枢側および輸液実施部位に近い末梢側で採血した血液データの場合、輸液の影響を受けることが示唆された。

そこで、ヒトでの実証研究では、輸液実施部位より15cm末梢側で採血を実施することとした。実験の結果、輸液実施部位より15cm末梢側で採血した血液データは輸液の影響を受けていなかった。よって、輸液実施部位より15cm末梢側から得られた血液データは対象者の生体機能を正確に反映しており、採血部位として適切であることが明らかとなった。看護技術平成25年度は動物実験による基礎研究を行うデータを得ることを予定していた。予定通り、動物実験により輸液実施部位の中枢側・末梢側・反対側から採血を行いデータを得た。また、得たデータを統計的処理し分析を行うことができた。以上のことによりおおむね順調に進展していると考える。ソリタT3Gおよびビーフリード実施時、末梢側と反対側で有意な差は認められなかったが、血糖値の末梢側データが反対側にくらべて平均値の差が大きく、さらにSDが大きかった。これはソリタT3Gおよびビーフリードに含まれる糖質が7,500mg/dlとウサギの標準的な血糖135mg/dlと比較し大幅に濃度が高いため末梢側でも影響を受けたと考えられる。このように末梢側で採血しても一部で影響がみられることが示唆された。この問題に関して輸液実施部位と採血部位との距離を一定以上取るなどの工夫が必要であると考えられ、今後の実験で明らかにしていく必要があると考える。平成26年度はヒトを対象として、輸液実施部位の末梢側・中枢側・反対側から採血を行いデータ比較する予定であったが、末梢側でも輸液の影響があったことを考えると、この影響についての理由を確認する必要がある。そこで、今回の実験では輸液実施部位より2cm末梢側で採血を行っていたが、今後は5cmの間隔を開けた部位でも採血を行い、輸液実施部位との距離の違いによる採血データの差を明らかにしていく予定である。平成26年度はヒトを対象とした実験のみを行う予定であったが、平成25年度の実験及び分析から、当初予定していなかった基礎研究(動物実験)を平成26年度に行う必要性が出現した。そのため、動物実験に関する予算を確保するために少額ではあるが一部の予算を平成26年度分とした。新たに行うことになった動物実験に関する予算とする予定である。
細胞成長因子の遺伝子移入による発生機序の解析

1 C57B/6系マウスの受精卵の雄性前核に、ヒトTGF-β遺伝子にSV-40のプロモターターを接続した組み換え遺伝子を注入した。注入が成功した46個の卵のうち、翌日までに2細胞期にまで発達したものは11個(23.9%)しかなかった。一方、ヒト成長ホルモン遺伝子を注入した卵では68%(51/75)が翌日2細胞になった。従ってTGF-β遺伝子注入による2細胞への発生阻害は、受精卵において合成されたTGF-βに起因していると考えられる。さらにTGF-β遺伝子を注入した卵を培養した培養液で無処理の1細胞受精卵を培養したところ、2細胞まで発達した卵が認められなかった(0/12)。以上より、マウス受精卵はTGF-β様物質のリセプターを有しており、TGF-β様の成長因子は初期発生に影響を与えると考えられる。2 TGF-βと類似の構造を持つEDFを含む培養液で、BDF、C57B/6、ICRのマウスの受精卵を24時間培養したところ、ICRで2細胞への発生率が低下していた。ところがさらに培養時間を延長したところ3細胞以降へ発生したものは、対照群で5.4%(3/37)であるのに対し、EDF群では31.9%(15/47)で有意に高い値を示した。ICRはラットと同様、1細胞から培養すると発生が2細胞で中止する、いわゆる2Cell-ブロックが起きる系として知られており、本実験の結果からEDFには、2-Cellブロックを解除する働きがあると考えられる。また、1細胞から2細胞までの間にEDFと共に培養した卵で3細胞以降へと発生した卵は11.8%であるのに対し、2細胞に発達してからEDFを培養液中に入れた時は48.8%の卵が細胞以降へと発達した。したがって、EDFか2-Cellブロック解除の効果を発現する時期は2細胞に達してからであり、それ以前では卵の発生にむしろ悪い影響を与えると考えられる。
2,6-ジメトキシフェニル基を有するイオウ、セレン、テルル化合物の電解酸化

先ず、アセトニトリル中でビス(2,6-ジメトキシフェニル)ジセレニド(Φ_2Se_2と略記)の第一酸化電位における電解酸化をシクロヘキセン共存下で行い、活性種の同定を試みた。生成物分析の結果、Φ_2Se_2の第一酸化波における活性種は電解で生じたカチオンラジカルのSe-Se結合が開裂したΦSe^+であると予想した。しかし、アセトニトリル中では脱セレン化が激しく初期の目的である電解重合が行えないため、溶媒をニトロメタンに代えてボルタンメトリーを行った。ニトロメタン中でのボルタンメトリーの結果は基本的にはアセトニトリル中のそれと同一であり、やはり脱セレン化が激しく、電解生成物も大部分はモノセレニドであった。そこで、酸化中間体を安定化する目的で電解液中にホウフッ化水素酸を加え、定電位電解を試みた。その結果、脱セレンを完全に防ぐ事は出来なかったものの、新たな黄褐色沈澱が生成した。この沈澱は調べた限りではほとんどの溶媒に不溶で、熱N-メチルピロリドンと二硫化炭素にのみ溶解した。N-メチルピロリドン可溶部のGC-MSおよびNMR測定からΦSeΦSeΦに相当するGCピーク2種が認められた。また、通電量を変えて定電位電解を行った結果、このΦ_3Se_2は電解の初期から生じていて、モノセレニド生成と平行してΦ_3Se_2の生成量も増大する事が明かとなり、脱セレンによるモノセレニド生成とΦ_3Se_2の生成は別経路である事を示唆している。現在、これらの生成物の単離、同定を本年度購入した高速液体クロマトグラフと、IR、NMR、MSにより急いでいる。
代数幾何学に現れるプロシージャの計算論的学習理論の側面

昨年の研究に引き続き,本年度も正例からの極限同定可能性に関する様々な十分条件と可換代数の関係について研究を行った.具体的な成果は以下の通りである.2.言語族として,可換環Rのイデアルの族Iを考えたとき,Iが有限の弾力性を持つことと,RがNoether環であることが同値となるのは,昨年までの研究で示している.Iが有限の弾力性をもつときIの各言語は特徴例集合をもち,それは各イデアルの有限基底で与えられる.有限の弾力性は言語の和(和の個数は一様な上限をもつ)に遺伝する.そこで,Rが有理数係数のn変数多項式環であるとき,イデアルの有限和の特徴例集合をもイデアルの基底を用いて具体的に構成することを考察した.この成果は「多項式環におけるイデアルのN個以下の集合和の特徴例集合」(高松逸朗,小林正典,山本章博と共著)にまとめた.3.可換代数と計算論的学習理論に関するこれまでの研究成果の雑誌「数学」の企画記事「人工知能における計算論的学習理論とNoether環」(小林正典,山本章博と共著)として概観した.4.StephanとVentsovの論文にある「BC-learnableであるが,Ex-learnableでないNoether環の例に関するセミナーを行い,その証明の議論の飛躍の部分を「永田の判定法」により埋めた.この内容は現在準備中である.本年度は,互いの分野の「言葉」,「概念」を把握することから始めた.6月には分担者の山本が都立大学を訪れ「計算論的学習の周辺」という題目の講演を行った.7月には,徳永,小林が京都大学を訪れ,「学習可能性」について討論を行った.その後,山本は,「山崎,青柳,渡辺らによる情報論的学習理論において利用されたトーリック多様体,より厳密にはトーリック超曲面,の特異点解消の手続きに計算論的学習理論からの意味付けが与えられるのではないか?」という問題に気づいた.11月以降は主として,上記問題について,京都大学及び東京都立大学で討論を繰り返した.当初は,トーリック特異点解消を明示的にあたえる岡の方法(On the Resolution of the Hypersurface Singularities, Advanced Studies in Pure Mathematics, vol8(1986), 437-460)に注目した.小林を加えた討論の結果,その部分は「アルゴリズム」で「正データからの極限同定」とは異なることがわかった.計算論的学習が潜んでいたのは,岡のアルゴリズムをスタートさせるために考える「ニュートン図形」と呼ばれる概念であった.ニュートン図形を描くプロシージャについてさらに調べていくうちに,ニュートン図形を極限同定するキーポイントはGroebner基底の理論でも重要な役割を果たしているDicksonの補題と下方集合の極限同定であることがわかった.これらに成果については「ニュートン図形の極限同定と複素超曲面の特異点解消」というタイトルで発表予定である.上記の研究を通して,正データからの極限同定できるような代数幾何の対象は,Ascending Chain Conditionとそのterminationが含まれてるのではないかという視点を得た.そのようなものがすべてDicksonの補題と下方集合の極限同定で説明できるかどうかを考察するかはこれからの課題である.本年度はNoether環のイデアル全体のクラス及びイデアルの(個数の制限のない)和集合のクラスに対して,正例からの学習可能性について考察した.StephanとVentsovは論文「Learning Algebraic Structure from Text, Theoretical Computer Science 26(2001), 221-273」において,「可換環のイデアル全体のクラスが正例から学習可能〓可換環がNoether環」という定理を証明した.一方,正例からの学習可能性に対しては,Angluinが与えた必要十分条件(EC1と呼ばれている)以外に,十分条件として,「有限の厚さ」(C4),「有限の弾力性」(C3),「特徴例集合の存在」(C2)が知られている.これらの条件の関係はであり,各矢印に対しその逆は成立しないことも知られている.本課題でまず考察を行ったことは1.Noether環のイデアルの有限基底の存在は「特徴例集合の存在」に他ならないということ2.Noether環のイデアルに関するAscending Chain Conditionは「有限の弾力性」が成立することに他ならないということ,である.Noether環においてはイデアルの有限基底の存在とAscending Chain Conditionは同値である.従って,Stephan-Ventsovの結果と合わせると,Noether環のイデアル全体のクラスでは「有限の弾力性」と「Angluinの条件」は同値となることが分かった.さらに,イデアルの和集合のクラスに対しても考察を行った.和の個数が一定の数以下であるときは,Wrightの定理を用いて,正例から学習可能であることが分かっていた.本研究では,個数に制限が無い場合について,有理数を係数とするn変数多項式環を例にとって考察を行った.その結果,個数に制限をつけないイデアルの和集合のクラスが正例から学習可能〓n=1という結果を得た.その後,Noether環の有限基底という概念を「代数的閉包演算とそれによって定義される閉集合のなかで有限生成なもの」と一般化した対象に関して考察を進めている.昨年の研究に引き続き,本年度も正例からの極限同定可能性に関する様々な十分条件と可換代数の関係について研究を行った.具体的な成果は以下の通りである.

2.言語族として,可換環Rのイデアルの族Iを考えたとき,Iが有限の弾力性を持つことと,RがNoether環であることが同値となるのは,昨年までの研究で示している.Iが有限の弾力性をもつときIの各言語は特徴例集合をもち,それは各イデアルの有限基底で与えられる.有限の弾力性は言語の和(和の個数は一様な上限をもつ)に遺伝する.そこで,Rが有理数係数のn変数多項式環であるとき,イデアルの有限和の特徴例集合をもイデアルの基底を用いて具体的に構成することを考察した.この成果は「多項式環におけるイデアルのN個以下の集合和の特徴例集合」(高松逸朗,小林正典,山本章博と共著)にまとめた.3.可換代数と計算論的学習理論に関するこれまでの研究成果の雑誌「数学」の企画記事「人工知能における計算論的学習理論とNoether環」(小林正典,山本章博と共著)として概観した.4.StephanとVentsovの論文にある「BC-learnableであるが,Ex-learnableでないNoether環の例に関するセミナーを行い,その証明の議論の飛躍の部分を「永田の判定法」により埋めた.この内容は現在準備中である.
新超伝導物質探索研究の新展開:インターカレーション・デインターカレーション法

様々な物質に対して電気化学的にインターカレーションおよびデインターカレーションを行なった。その結果、いくつものインターカレーション化合物の合成に成功した。その中で、新超伝導物質Mg_xZrNCl(超伝導転移温度T_c=15 K)を発見した。初のMgインターカレーション超伝導体である。MgはLiに比べ2倍の電子キャリアをドープできるので、今後の新超伝導物質探索研究には有効な合成法であることを示すことができた。Aurivillius型の層状ペロブスカイトBi_2MO_6(M=Mo, W), Bi_2W_2O_9, Bi_2BaNb_2O_9, Bi_2SrNaNb_3O_<12>,Bi_4Ti_3O_<12>,Bi_2La_2Ti_3O_<12>に対して、Liインターカレーション法を用いて電子キャリアをドープすることにより超伝導化を試みた。まず、これらの多結晶試料を固相反応法により作製した。次にこれらの母体試料に対して電気化学的手法を用いて定電流を印加し、Liインターカレーションを試みた。試料をNiメッシュではさんだものを作用電極とし、対向電極、参照電極にはLi箔を用いた。また、電解液にはLiClO_4/PCを用いた。実験はすべてアルゴン雰囲気下のグローブボックス中でおこなった。試料の電圧の時間依存性を測定したところ、すべての試料において、約1-1.5V(vs. Li/Li^+)でプラトーが観測された。また、試料は白色から黒色に変わった。これらの振る舞いは、Liインターカレーションに成功したことを示唆する。しかし、直流磁化率測定の結果からは、2K以上では超伝導転移は観測できなかった。これら母結晶はいずれも強誘電体であり、格子歪のためドープされた電子キャリアはポーラロンを形成し、局在しているためと推測した。強誘電性を有することは電子-格子相互作用が大きいことを意味するので、キャリアドープにより金属化することは容易ではないが、一旦金属化すると高い温度で超伝導転移することが期待される。そこで、今後は、強誘電性を抑制するにはさらなる電子キャリアのドープが必要と考え、Li^+の代わりにMg^<2+>をインターカレートすることを試みる。スピネル型超伝導体LiTi_2O_4(T_c12 K)に対して、電気化学法を用いて、Liデインターカレーションを行った結果、Li_xTi_2O_4(0.7≦x≦1)が得られ、T_cは13.4 Kに上昇した。一方、Liインターカレーションでは、LiTi_2O_4とLi_2Ti_2O_4に相分離し、Li_2Ti_2O_4は超伝導転移しないことがわかった。さらに、Mgインターカレーションを行なった。作用電極は、粉砕した試料粉末に導電剤としてアセチレンブラック、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を加え、N-メチル-ピロリドン(NMP)液を垂らしたものをNi箔に塗り、乾燥させて作製した。対向電極、参照電極にはMg箔を用いた。また、電解液にはMg(ClO_4)_2/PCを用いた。Mg量の増加とともに、一旦、超伝導は抑制されるが、Mg_xTi_2O_4(x>1)ではT_c=11 Kの超伝導が復活することがわかった。これらのT_cの振舞いは、フェルミ準位での電子状態密度を反映しているものと思われる。層状窒化物ZrNClは、LiインターカレーションによりT_c15 Kの超伝導転移を示すことが知られている。そこで、さらに電子キャリアをドープするためMgインターカレーションを試みた。その結果、T_c15 Kの超伝導転移を確認した。初めてのMgインターカレーション超伝導体である。T_cはMg量に依存せず、超伝導体積分率はx(Mg)0.1が最高であった。この振る舞いは、超伝導相と非超伝導相に相分離していることを示唆する。また、粉末X線回折の結果、Mgとともに溶媒のPCも同時にインターカレーションされていることがわかった。以上のように、Mgインターカレーション法が、今後の新超伝導物質探索研究に極めて有用であることを示すことができた。
沿岸域での河川水,温排水の滞留機構に関する研究

海洋中に放出された河川水・温排方は、その広がりがロスビーの変形半径を越すようになると、地球自転の影響を受けて、水平方向の広がりが抑制される。地球自転の影響下での放出水の振舞については、定性的なことはかなり明らかにされているが、その特性の各種パラメータに対する依存性については十分検討されていない。そこで我々は回転の効果を強調した形の回転水槽実験と、より現実的なパラメータ範囲についての数値実験を平行して行なった。水槽実験では、本年度も昨年度にひきつづき、コリオリの因子・放水流量・放出水密度・放出角度などの変化が、低密度水塊の形状や広がり方にどの様な影響を与えるかについて調べ、いくつかの実験式を得ることができた。さらに低密度水の外縁に生じる不安定とそれに引き続いて起こる水塊の分裂(拡散混合を加速すると考えられる)の基本的な性格を明確にするために、放出口を水槽の中央に移した実験を追加した。その結果によると、放出が水塊の外縁の位置でそれに沿う形で行なわれた場合、水塊の分裂が著しく加速され、その加速が放水流速に大きく依存することが示された。数値実験においては、現実的な規模の温排水においても、すでに地球自転効果が有意に効くことは前年度までの研究で示されていたが、今年度は各種のパラメータを変化させた実験を追加し、それがどのように低密度水の振舞に影響するかを調べた。とくに水塊の形状に関しては、鉛直の渦動粘性・拡散係数の選び方が支配的な要因になることが示されている。水槽実験の結果との差異もほとんどこれによって説明できるように思われるが、現実的な予測公式を作る際にも、この二つの係数の選び方が予測の成否を決定する最大の要因となろう。しかし、この渦動粘性・拡散係数の決め方は、実測に即して行なわれるべきであるから、今後の研究の方向としてはこの係数をいかに正確に決めるかを目指すべきであろう。