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会社法犯罪の総合的研究

本研究は、会社法の大改革期にあたって、会社財産の保護を中心とする会社法の犯罪(会社犯罪)がどのような影響を受け、今後どのようなものであるべきかについて、研究しようとするものである。具体的には、第1に、会社法は、近時、自社株式取得規制の抜本的改正や委員会等設置会社の導入など、多くの改正が行われているが、会社法の罰則規定については変更がない。したがって、これらの改正が現行の会社犯罪の解釈にどのような影響を与えるかが検討されなければならない。そのためには、従来の会社犯罪に関する判例・学説を整理することがまず前提作業として必要であるので、このような前提作業を行うとともに、近時の改正が従来の解釈に与える影響について検討を行った。第2に、新しい会社犯罪のあり方を考える上では、諸外国、特に、わが国の会社法に大きな影響を与えている、欧米の会社法および会社犯罪を参照することが有益であると考えられるので、アメリカ合衆国を中心に、比較法的研究を行った。第3に、会社財産の刑法的保護を考える上では、会社財産が危機に瀕した状態における保護も考慮に入れる必要がある。特に、近時の会社法の研究においては、通常時における会社の法律関係を規制する法を理解するためには、危機時における会社の法律関係を規制する倒産法をも視野に入れて考察する必要があるとの考えが有力になって来ているので、会社に関する倒産犯罪、特に会社更生犯罪の研究も行った。第4に、会社犯罪に対する制裁としては、犯罪収益の没収・追徴が、犯罪の抑止および犯罪被害者の救済の両面で重要であり、特に、後者については、法制審議会において答申がなされたので、この点に関する研究も行った。なお、研究成果の公表については、第3および第4については成果の一部を論文として公表したが、第1および第2の部分については、成果の公表するための論文を準備中である。そのためには、従来の会社犯罪に関する判例・学説を整理することがまず前提作業として必要である。そこで、研究の初年度である本年度は、このような前提作業を行うとともに、近時の改正が従来の解釈に与える影響について検討を行った。第2に、新しい会社犯罪のあり方を考える上では、諸外国、特に、わが国の会社法に大きな影響を与えている、欧米の会社法および会社犯罪を参照することが有益であると考えられる。そこで、初年度である本年度は、主にアメリカ合衆国について、比較法的研究を行った。その際には、会社法の理解に法と経済学の知見を利用することが一般化して来ているので、この点にも留意することとした。特に、近時の会社法の研究においては、通常時における会社の法律関係を規制する法を理解するためには、危機時における会社の法律関係を規制する倒産法をも視野に入れて考察する必要があるとの考えが有力になって来ている。そこで、会社に関する倒産犯罪、特に会社更生犯罪の研究も行った。

具体的には、第1に、会社法は、近時、自社株式取得規制の抜本的改正や委員会等設置会社の導入など、多くの改正が行われているが、会社法の罰則規定については変更がない。したがって、これらの改正が現行の会社犯罪の解釈にどのような影響を与えるかが検討されなければならない。そのためには、従来の会社犯罪に関する判例・学説を整理することがまず前提作業として必要であるので、このような前提作業を行うとともに、近時の改正が従来の解釈に与える影響について検討を行った。第2に、新しい会社犯罪のあり方を考える上では、諸外国、特に、わが国の会社法に大きな影響を与えている、欧米の会社法および会社犯罪を参照することが有益であると考えられるので、アメリカ合衆国を中心に、比較法的研究を行った。第3に、会社財産の刑法的保護を考える上では、会社財産が危機に瀕した状態における保護も考慮に入れる必要がある。特に、近時の会社法の研究においては、通常時における会社の法律関係を規制する法を理解するためには、危機時における会社の法律関係を規制する倒産法をも視野に入れて考察する必要があるとの考えが有力になって来ているので、会社に関する倒産犯罪、特に会社更生犯罪の研究も行った。第4に、会社犯罪に対する制裁としては、犯罪収益の没収・追徴が、犯罪の抑止および犯罪被害者の救済の両面で重要であり、特に、後者については、法制審議会において答申がなされたので、この点に関する研究も行った。
大腸癌の転移・癌化のメカニズムの構造的基盤の解明

本研究では「新規転写抑制因子GCIP/HHMの結晶学的解析」と題し、TGFβシグナル下流に存在するタンパク質であるGCIP/HHMの構造の解明に取り組んだ。初期スクリーニングによって得られた結晶に還元剤TCEPを加えることにより、分解能を6.0Åから3.5Åまで向上させ、GCIP/HHMが10本のヘリックスから成るバングル構造を持つことを明らかにした。しかし、モデル構築を行うには、分解能のさらなる向上が必要となり、複数の手法を用いて分解能向上を目指し、複数の手法を試みた。その結果、有機水銀化合物によるシステイン残基の非特異的結合の阻害により結晶の改善が見られた。改善された結晶では、分解能を3.05Åまで向上させることに成功し、モデル構築が可能な電子密度マップを得た。この電子密度マップより、GCIP/HHMの10本のヘリックスは、5本ずつの2本の束に分かれ、HLH領域によってつながったV字型の構造を持つことが明らかとなり、GCIP/HHMのHLH領域は、他の蛋白質のHLH領域に比べ、鋭い角度で曲がっていることが判明した。GCIP/HHMのHLH領域に存在するアミノ酸配列に類似した配列はまだ見つかっていないため、新規の構造であるさらに得られた構造より、GCIP/HHM分子の外側を向いているシステイン残基をセリン残基に置換した変異体を用いることにより、分解能を2.5Åまで向上させ、より詳細な部分の構造学的議論を行うことが可能になった。現在、共同研究者による機能解析の結果と照会し、論文を執筆中である。本研究では「大腸癌の転移・癌化のメカニズムの構造的基盤の解明」と題し、大腸癌の癌化に関わるTGFβシグナル下流に存在するタンパク質であるDIP1(GCIP/HHM)の構造の解明に取り組んだ。精製においては、菌体を破砕する際にDIP1全長と一部が分解されたDIP1が混合していたため、イオン交換カラムによる両者の分離を行った。次に初期スクリーニングによって得られた結晶に還元剤TCEPを加えることにより、分解能を6.0Åから3.5Åまで向上させ、DIP1が10本のヘリックスから成るバングル構造を持つことを明らかにした。しかし、モデル構築をうには、分解能のさらなる向上が必要となり、複数の手法を用いて分解能向上を目指し、複数の手法を試みた。この電子密度マップより、DIP1の10本のヘリックスは、5本ずつの2本の束に分かれ、V字型の構造を持つことが判明した。HLH領域にアミノ酸残基を配置することを可能にした。HLH領域については、モデル構築も行い、DIP1のHLH領域は、他の蛋白質のHLH領域に比べ、鋭い角度で曲がっていることを示した。DIP1のHLH領域に存在するアミノ酸配列に類似した配列はまだ見つかっていないため、新規の構造である可能性が高い。また、DIP1とクラスB型塩基性HLH蛋白質であるOlig1のヘリックス領域のペプチドとの複合体の結晶化も試み、50μmの大きさの結晶を用いて、分解能5.0Åのデータを収集することに成功した。さらに結晶条件の精密化を行い、現在、約300μmの大きさの結晶を得ており、放射光施設での測定を行う予定である。
高温高圧電気集塵システムにおける熱電気現象の解明と高効率化

石炭ガス化複合発電をはじめとする次世代高効率石炭利用システムの最大の課題の一つは、高温ガスからの灰粒子の高効率除去であり、一般にはセラミックスフィルターが考えられている。これに対し本研究では、比較的低温場では技術的に確立している電気集塵器を高温高圧下で使用することの可能性を検討するために、高温高圧電気集塵システムにおける種々の熱電気現象や集塵特性に及ぼす温度、圧力、あるいは電極様式などの影響を明らかにし、高効率な高温高圧電気集塵を実現するための基礎的な知見を得ることを目的としている。そこで、円筒型電極(内径50mm,測定部長さ200mm)と中心軸上の細線電極(0.1mmφ)からなる一次元高温高圧(仕様:5気圧、700°C)用の電気集塵器を設計製作し、まず、昇温だけ、加圧だけ、および両者を合わせた場合の放電特性や集塵特性の変化について実験的に検討した。本研究により得られた主な結果は以下の通りである。(1)常圧下で等しい印加電圧のもとでは、温度の上昇とともに電流値が急増し電力消費が増大する。また、常温下で等しい印加電圧のもとでは、圧力の上昇により電流値が減少する。(2)理論的検討の結果、(1)の現象は、平均自由行程の温度・圧力依存性によって良く説明でき、高温電気集塵で高電圧印加・微小電流値のコロナ放電を維持するためには、高圧化が極めて有効であることが明かとなった。(3)常圧下で等しい電流値のもとでは、温度の上昇とともに集塵効率は低下する。この現象を、グロー放電化に伴う中心細線近傍の電界低下によるイオン発生量の減少、粒子荷電速度の減少、粘性係数の増加による粒子の移動速度の低下により理論的に説明することを試みたが、定性的には傾向を説明できるものの、定量的には今のところ十分満足のいく結果に至っていない。(4)高温高圧電気集塵特性に関する基礎的な特性を把握することができた。次世代高効率石炭利用システムにおける最大の課題の一つは、高温ガスからの灰粒子の高効率除去である。本研究は、比較的低温場では技術的に確立している電気集塵器を高温高圧下で使用するために、高温高圧電気集塵システムにおける種々の熱電気現象、およびこれに及ぼす温度、圧力、あるいは電極様式などの影響を放電特性を十分ふまえた上で明らかにし、高効率な高温高圧電気集塵を実現するための基礎的な知見を得ることを目的としている。本年度は、円筒型電極(内径50mm,測定部長さ200mm)と中心軸上の細線電極(0.1mmφ)からなる一次元高温高圧(仕様:5気圧、700°C)用の電気集塵器を設計製作し、まず、昇温だけ、加圧だけ、および両者を合わせた場合に、放電様式やプラズマ構造がどのように変化するかについて、そのメカニズムに重点を置いた検討を行うとともに、集塵特性について予備的検討を行った。得られた主な結果は次の通りである。(2)常温下で等しい印加電圧のもとでは、圧力の上昇により電流値が減少する。(3)上記の結果より、高温電気集塵で高電圧印加・微小電流値のコロナ放電を維持するためには、高圧化が極めて有効であることが明かとなった。この現象は、平均自由行程の温度・圧力依存性によって良く説明できる。(4)常圧下で等しい電流値のもとでは、温度の上昇とともに集塵効率は低下する。

これは、印加電圧の減少により、中心細線電極近傍でのガスの電離効率、および帯電した微粒子の移動速度が低下したためである。(5)以上より、次年度以降の本格的な高温高圧電気集塵特性に関する研究の基礎を確立した。石炭ガス化複合発電をはじめとする次世代高効率石炭利用システムの最大の課題の一つは、高温ガスからの灰粒子の高効率除去であり、一般にはセラミックスフィルターが考えられている。これに対し本研究では、比較的低温場では技術的に確立している電気集塵器を高温高圧下で使用することの可能性を検討するために、高温高圧電気集塵システムにおける種々の熱電気現象や集塵特性に及ぼす温度、圧力、あるいは電極様式などの影響を明らかにし、高効率な高温高圧電気集塵を実現するための基礎的な知見を得ることを目的としている。そこで、円筒型電極(内径50mm,測定部長さ200mm)と中心軸上の細線電極(0.1mmφ)からなる一次元高温高圧(仕様:5気圧、700°C)用の電気集塵器を設計製作し、まず、昇温だけ、加圧だけ、および両者を合わせた場合の放電特性や集塵特性の変化について実験的に検討した。本研究により得られた主な結果は以下の通りである。(1)常圧下で等しい印加電圧のもとでは、温度の上昇とともに電流値が急増し電力消費が増大する。また、常温下で等しい印加電圧のもとでは、圧力の上昇により電流値が減少する。(2)理論的検討の結果、(1)の現象は、平均自由行程の温度・圧力依存性によって良く説明でき、高温電気集塵で高電圧印加・微小電流値のコロナ放電を維持するためには、高圧化が極めて有効であることが明かとなった。(3)常圧下で等しい電流値のもとでは、温度の上昇とともに集塵効率が低下する。この現象を、グロー放電化に伴う中心細線近傍の電界低下によるイオン発生量の減少、粒子荷電速度の減少、粘性係数の増加による粒子の移動速度の低下により理論的に説明することを試みたが、定性的には傾向を説明できるものの、定量的には今のところ十分満足のいく結果に至っていない。(4)高温高圧電気集塵特性に関する基礎的な特性を把握することができた。
第一次世界大戦前におけるイギリス・アイルランド間財政関係史研究

本研究の自的は,1800年から1914年に至る時期におけるグレートブリテンとアイルランド間での財政関係を検討し,こうして1914年「アイルランド統治法」成立に至る財政史的背景,及び同法成立のもつ財政史的=国制史的意義を解明することである。本研究の成果は,概略,次のように要約しうる。すなわち,(1)1800年の議会=立法的合同に続く自由主義期における国庫=財政的合同の実現後,19世紀末「農業大不況」により,アイルランド農業問題→地方・国家財政問題→統治問題が深刻化したこと。これに対して,(2)1896年に『グレートブリテンとアイルランド間財政関係調査勅命委員会最終報告書』はアイルランドが多年間過度課税されていたことを明らかにした。これを受けて,地方レヴエルで,1898年に「地方政府(アイルランド)法」が制定され,カウンテイ議会等の代議制議会が設立されるとともに,農業補助金等の新たな補助金が規定され,とりわけ,地主階級が地方税負担から免除された。その後,(3)国家レヴエルで,このような国庫補助金交付,さらに1908年からの老齢年金開始等により,アイルランドの「本当の収入」からの「地方的支出」が急増した。その結果,1911年に『アイルランド財政調査委員会報告書』はアイルランドの「帝国醸出」がマイナス(不足)に転化したことを報告した。これを受けて,1912年,首相アスキスは,「自治は,アイルランド人達に・・・節約への直接的関心及び・・・浪費に対する直接的責任を与える・・・手段である」と主張して,第3次「アイルランド統治法案」を上程し,同法は,1911年の「国会法」の規定下に,1914年に成立したことである。本年度は,「研究目的」(1)を達成するための「研究実施計画」1)と2)を,ほぼ実施しえた。この研究によって得られた新たな知見は,一言でいえば,アイルランド自治問題の経済史的=財政史的背景として,グレートブリテンとアイルランド間での財政問題について,次のような決定的な史実を,確認しえたことである。すなわち,アイルランドは,(1)従来,1816年に国庫の点でもグレートブリテンに統合されて以来,財政的にも収奪されてきた(因みに,1896年の「グレートブリテンとアイルランド間財政関係調査勅命委員会」の『最終報告書』によると,「アイルランドの実際の税収入はグレートブリテンのそれの11分の1であるとしても,アイルランドの相対的担税力は非常により小さく,20分の1を超えるとは見做しえない」)のであるが,(2)1912年の「アイルランド財政調査委員会」の『報告書』によると,その後,次第に国庫からの支出額が増大し,1895年度には,アイルランドからの税収額が約2,000,000ポンドだけなお多かったのに対して,「1910年度におけるアイルランドへの支出はアイルランドからの「本当の」税収入を1,000,000ポンド以上だけ凌駕した」こと。このようにアイルランドが,グレートブリテンにとって財政的収奪の対象たる地位から,今や財政的負担の対象に転化するに至ったことを数量的に確定しえた。今後は,「研究目的」(2)を達成するため,このような財政問題に対する政策的対応を,歴史・具体的に検討し,地方財政問題⇒国家財政問題⇒統治問題という序列で,アイルランド自治問題の経済史的=財政史的背景に加えて,更にその財政史的=国制史的意義を解明していく予定である。

今年度の研究による新たな知見として,1800年から1914年の時期に,グレートブリテンとアイルランド間における地方税=地方レヴェルと国税=中央レヴェルの双方での,財政問題に対する政策的対応策を,アイルランド統治問題の解決策との関連で,概略,次のように,ほぼ解明しえた。すなわち,1800年の議会=立法的合同に続く自由主義期における国庫=財政的合同の実現後,19世紀末「農業大不況」により,アイルランド農業問題→地方・国家財政問題→統治問題が深刻化したこと。これに対して,(1)地方レヴェルで,1898年に「地方政府(アイルランド)法」が制定され,「カウンテイ議会」等の代議制議会が成立されるとともに,「農業補助金」等の新たな国庫補助金が規定され,とりわけ地主階級が地方税負担から免除されたこと。その後(2)国家レヴェルで,このような国庫補助金交付,さらに20世紀に入ってからの老齢年金開始等により,アイルランドの「本当の収入」からの「地方的支出」が急増し,「帝国醵出」がマイナスに転化した。その結果,1912年,首相アスキスは,「自治は,アイルランド人達に・・・節約への直接的関心及び・・・浪費に対する直接的責任を与える・・・手段である」と主張して,第3次「アイルランド統治法案」を上程し,同法は,1911年の「国会法」の規定下に,1914年に成立したこと,である。以上の1914年法成立に至る財政史的背景を踏まえて,今後,1920年「アイルランド統治法」成立,更には1922年「アイルランド自由国」成立のもつ国制史的意義を解明していく予定である。
電気化学的マイクロチップ流体制御の試み

金電極上に修飾したフェロセニル(FeCp)基を有するウンデカンチオールの自己組織化単分子膜(SAM)を用い、FeCp基の酸化還元に基づいて電極/水滴間の接触角を可逆的に制御することに成功している。これに基づき、FeCp-SAMの作製条件やアルカンチオールのアルキル鎖の長さなどを最適化することにより、FeCp-SAMの酸化還元にともなう接触角変化の可逆性を向上することに成功した。また、この分子レベルにおける機構を表面増強赤外吸収スペクトル測定から明らかにすることができた。これらの実験結果を踏まえ、マイクロチャンネルチップ中における流体フローの電気化学制御を試みた。金電極内蔵型のポリジメチルシロキサンマイクロチャンネルチップを作製法するとともに、金電極上にFeCp-SAMを修飾した。FeCp-SAM修飾金電極内蔵型マイクロチャンネルチップは、知る限り、これが初めての報告である。これを用い、実際に電気化学的な流体制御を試みた結果、一方の電極をFeCpの酸化電位に設定することにより溶液を流し、他方の電極をFeCpの還元電位に設定することにより溶液の流れを止めることができた。また、両電極の設定電位を逆にすることにより、溶液の流れを逆に制御可能であることを実験的に確認し、簡便な電気化学的溶液バルブの開発に成功した。また、溶液フロー制御に対するマイクロチャンネルのサイズ依存性を理論モデルから解析するなど、その性能についても詳細なデータを取得することに成功した。スパッタリングにより作製した金電極上にフェロセニル基を有するアルカンチオールの自己組織化単分子膜(FcS-Au-SAM)を修飾した。このFcS-Au-SAM上に過塩素酸水溶液の水滴を滴下し、金電極の電位を制御することにより、SAM中のフェロセニル基の酸化還元を誘起した。その結果、フェロセニル基の酸化状態において水滴/電極間の接触角が低下し、引き続く再還元により接触角が初期状態に戻ることを確認した。さらに、この電気化学的な接触角変化の繰り返し耐久性を検討したところ、最低40回以上の繰り返しが確認された。この高繰り返し性は過去に報告が無いものであり、マイクロチャンネル中においてFcS-Au-SAMの電気化学による流体制御を行う上で極めて良好な結果を得た。電気化学的な接触角変化の繰り返し性を決定する因子について検討を加えた。その結果、アルキル鎖からなるフェロセン置換アルカンチオールでは高い繰り返しが達成されたが、鎖中にカルボニル基を有するフェロセン置換アルカンチオールのSAMにおいては、数回の繰り返しにより接触角変化が起こらなくなった。両アルカンチオールの詳細な電気化学測定から、カルボニル基を有するアルカンチオールSAMにおいては、フェロセニル基の電気化学分解やSAMの酸化脱離が起こりやすいことが明らかになった。一方、アルキル鎖からのみ構成されるフェロセン修飾アルカンチオールSAMでは、電気化学的な分解やSAMの酸化脱離は殆んど起こらないことがわかった。また、この場合、アルキル鎖長はあまり関係がなく、メチレン鎖数が6や10の場合に電気化学的な接触角変化を示した。
有機導体における強磁場下での電子状態の理論

擬1次元系や擬2次元系で観測されている角度依存磁気抵抗振動(Angle-dependent magnetoresistance oscillation, AMRO)の理論を進展させた。角度依存磁気抵抗振動は、フェルミ面の形状の効果でほとんど説明でき、フェルミ面を測定する手段として有力であることが分かっている。しかし、伝導面内の電気抵抗にも磁場の角度による振動が現れることや振動の高次の項が十分大きいことなど、理論的に解明されていない点も多い。従来の理論では、電子間の相互作用が十分に考慮されていなかった。さらに、緩和時間や有効質量などは磁場の方向にはよらないという近似が用いられていた。我々は、電子間相互作用を取り入れた角度依存磁気抵抗振動の理論を考察し計算を行った。電子間相互作用により、磁場の方向に依存して、緩和時間、有効質量、状態密度などに波数依存性が表れ、それが角度依存磁気抵抗振動にも影響を与えることが示された。我々は疑一次元有機導体のフェルミ面を考えたハバード模型においてRPAで電子相関の効果を扱い、電子相関の強さを連続的に変えて現実的フェルミ面から導かれる波数依存性とAMROにおける電子相関の効果をRPA近似を用いて調べた。SDW付近の強い電子相関の領域ではフェルミ面の変形に伴って緩和時間の運動量依存性が変化し、このためFISDW近くにおいてσxxに磁場依存性が現れることが分かった。逆にSDWに近くない電子相関の領域における緩和時間の運動量依存では磁場依存は導かれなかった。これらの結果は実験においてFISDW付近で磁場依存が現れるという結果と合致する。有機導体(TMTSF)_2PF_6,(TMTSF)_2ClO_4は、擬1次元性のため低温で磁場誘起スピン密度波状態が現れ、ホール係数が量子化されることが知られている。(TMTSF)_2ClO_4は、徐冷した場合ClO_4イオンの配置が秩序化し、周期ポテンシャルを生じるために、さらに興味深い現象が起きる。我々は、以前にその場合についての理論的に考察した。最近、松永らは、冷却速度と磁場の強さをパラメータとする相図を約5テスラから15テスラの範囲で実験的に見いだした。また、宇治らは、約26テスラから45テスラの強磁場領域で、ホール係数が符号も変化しながら周期的に振動するするという新しい現象を見いだした。我々は、周期ポテンシャルの効果が小さくて摂動的に扱えるとする従来の理論ではこれらの実験を説明するのが困難であることを示し、現在、新しい理論を構築中である。また、誘起擬1次元導体では、磁場の方向を回転させると電気抵抗が振動するという現象(Angle-dependent magnetoresistance, AMRO)が知られており、実験理論の両面から詳しい研究がなされてきている。フェルミ面の形状の効果で大まかなところは説明がつき、擬1次元系や擬2次元系のフェルミ面を測定する手段として有力であることが分かっている。しかし、伝導面内の電気抵抗にも振動が現れることや、振動の高次の項が大きいことなど、理論的に解明されていないことも多い。我々は、従来の理論では十分に考慮されていなかった電子間の相互作用を乱雑位相近似(RPA)で取り入れることによって、実験事実がよく理解できることを示した。電子間相互作用により、緩和時間・有効質量・状態密度などに磁場の方向と波数への依存性が表れ、それがAMROに影響することを示した。特にスピン密度波が現れる近傍において電子間相互作用の効果は無視できないことが示された。
油圧システム用新型圧力脈動抑制素子の数学モデルの確立

成熟した油圧産業のブレークスルーを達成するため本研究室で開発している油圧システム用圧力脈動抑制素子は油圧システムの脈動を約60%にすることが可能であることが実験的に明らかにされている。この素子は構造が簡単で油圧配管にインラインで取り付け可能である。しかしながら、この素子が、どのような特性を有することにより脈動が抑制されているか理論的な理由付けができていない。そこで、本研究では、周波数応答試験、コンピュータシミュレーションおよび田口メソッドを利用し、この素子の1Dの数学モデルを導出することにより理論的な理由付けを行うことを目的とし、この素子の系統的な設計手法確立の契機を得ることを試みる。
侵略アリで生じた侵略成功をもたらす形質進化の分子遺伝学的基盤の解明

本研究ではアリ類で進化した性決定機構の分子カスケードについて研究を進めている。ウメマツアリは性決定初期遺伝子座が二つ存在することが過去の連鎖解析から明らかになっていた。2018年度は、高分解能融解曲線(HRM)解析によって二つの性決定遺伝子座におけるアリルタイプを予想する手法を確立した。その結果、本種で予想されていた性決定機構(二つの性決定初期遺伝子座のうち、少なくとも一方がヘテロであれば雌、両方の遺伝子座がホモである場合のみ雄になる)がHRM解析のレベルにおいて正しいことが証明された。性決定遺伝子座の数や、表現型の雌雄と性決定遺伝子座におけるヘテロ・ホモ接合型を確認するために確立したHRM解析は、これまで利用していなかった個体群にも応用可能であることが明らかになった。実際に性決定遺伝子座の数が連鎖解析によって特定された個体群以外でも、二つの性決定遺伝子座を持つことが示された。これらの研究結果は間もなく論文執筆が可能である。また、2018年度は性決定機構を調べる上で重要な近親交配を安定して誘導する実験系も確立しJournal of Visualized Experiments(Miyakawa & Miyakawa 2018)に発表した。また、二つの遺伝子座において各アリルタイプを持つ個体ごとに性決定関連遺伝子の発現解析の行うことが可能になった。その結果二つの遺伝子座に由来する性決定初期シグナルは、性決定カスケードの中間に位置するfemに統合されることを強く示唆し、2017年度に予想した分子カスケードをさらに補強するものとなった。これらの研究結果は2018年12月に行われた日本動物学会や2019年3月に行われた日本応用動物昆虫学会でも発表した。今後は機能解析により性決定関連遺伝子の上下関係を特定し、論文にまとめる予定である。ウメマツアリは連鎖解析の結果から二つの性決定遺伝子座のうち、少なくとも一方の遺伝子座がヘテロ型であれば雌、二つの遺伝子座がホモ型の場合のみ雄になることが予想されていた。しかし、性決定初期遺伝子が未だ特定されていないため、表現型の雌雄と性決定遺伝子座におけるヘテロ・ホモ接合型の関連性が示されていなかった。そこで、現在までにHigh Resolution melting(HRM)解析によって二つの性決定遺伝子座の遺伝子型を識別するための遺伝子マーカーを作成した。これらの領域は、雌では少なくともどちらか一方がヘテロ型、雄ではどちらもホモ型になる。HRM解析の結果、近親交配によって生じた雌の接合型の内訳は、第一遺伝子座/第二遺伝子座の接合型の比率が、ヘテロ/ヘテロ:ホモ/ヘテロ:ヘテロ/ホモ= 1:1:1と有意差がなかった(X2 = 1.5036, df = 2, p = 0.4715, n = 137)。さらに、近親交配で生じた雄は全て二つの遺伝子座をホモ型に持つことも示された。したがって二つ性決定遺伝子座のうち少なくとも一方がヘテロ型なら雌、両方がホモ型なら雄になることが初めてHRM解析のレベルで初めて確認された。さらに、各アリルタイプを持つ個体ごとに性決定関連遺伝子の発現解析の結果から、二つの遺伝子座に由来する初期シグナルが、本種の性決定カスケードの中間に位置するfemに統合される可能性が強く示唆された。また、これから行う予定であるRNAiやゲノム編集による機能解析のためマイクロインジェクション技術も向上し現在までに3齢幼虫以上の発生ステージではインジェクションが可能で生存率も高いことを明らかにした。今後はHRMによるアリルタイプの特定と機能解析を合わせることで、本種における性決定カスケードの詳細に迫っていく。本年度も二つの遺伝子座によって性が決まるウメマツアリの性決定カスケードの詳細を調べるため、以下の実験を行う。ウメマツアリでは、一つ目の性決定遺伝子座由来のシグナルはミツバチ同様の性決定カスケードが保存されており、ヘテロ型遺伝子座に由来するcsdは下流のfemやdsxを雌型に、ホモ型遺伝子座に由来するcsdは下流のfemやdsxを雄型にスプライスすることが遺伝子発現解析から示されている。また、二つ目の性決定遺伝子座由来のシグナルはこのカスケードの中間であるfem(ショウジョウバエの性決定関連遺伝子transformer(tra)のホモログ)に統合されている可能性が示されている。本年度は、多くの昆虫で保存されているtraによるdsxのスプライシングの制御の有無を本種で明らかにするため機能解析を行う。現在までに3齢幼虫から蛹であればマイクロインジェクション後に高確率で生存可能であることを明らかにした。また、一週間以上単体での飼育を可能にする系も確立した。本年度は、より若齢個体におけるマイクロインジェクションの系を確立する。そして、femのノックダウンにより、dsxの発現変動や表現型の変化を確かめ、本種の性決定カスケードにおけるfemとdsxの上下関係を確定する。また、本種の特徴の一つである雌ゲノム消失を伴う雄卵生産を誘導するため、定期的に女王の幼若ホルモン(JH)濃度の測定や、JHシグナル関連遺伝子の発現をリアルタイムPCRによって調べ、雄卵生産期特異的な体内ホルモン濃度の上昇や遺伝子発現が見られた場合は、女王へのホルモン類似体の投与や、遺伝子の過剰発現(またはノックダウン)により人工的な雄卵の誘導を試み、雄卵の発生機構を調べる。最終年度であるため、上記の研究結果について学会や論文で発表する。

本研究は、近年日本からアメリカへの侵入が確認されたウメマツアリVollenhovia emeryiで発見された近親交配のコストをカバーする(1)性決定遺伝子座の複数化と(2)繁殖機構の至近的要因の解明を目的として研究を進めている。本年度は、本種の性決定カスケードの全貌を明らかにするため、三つの性決定関連因子の単離とUTR領域を含む遺伝子全長の取得を目標に研究を行ってきた。まず、膜翅目昆虫のモデル生物であるミツバチの性決定遺伝子のホモログ遺伝子の単離と全長の取得を行った。実験ではRACE(Rapid Amplification of cDNA End)法を用いて、性決定カスケードの最下流に位置すると予想されるdsx遺伝子全長の取得を試みた。ドメイン解析の結果、本種にはdsxの特徴であるDMドメインをもつ遺伝子が4つ存在した。そこで、この4つのdsx候補遺伝子について他種を含めた系統解析やRT-PCRによる性特異的スプライシングの有無(未成熟mRNAが成熟mRNAになる際に、雌雄間で切り取られるエクソン領域に違いがあるか)を調べた結果、現在までに1つのdsx候補遺伝子を絞ることができた。さらに、dsxの上流にあると予想される性決定関連因子traやcsdのホモログについても同様に全長を取得した。dsx候補遺伝子については、雌雄特異的なエクソン領域を利用したqPCRを行い、雄では雄特異的、雌では雌特異的なスプライシングアイソフォームが高い発現を示すことから、注目している遺伝子がウメマツアリにおけるdsx遺伝子である可能性が極めて高いことが明らかになった。今後はqPCRにより、複数化した最上流の性決定遺伝子の候補を絞り、さらにdsx、tra、csd遺伝子の機能解析(RNA干渉法)により、性決定関連遺伝子の上下関係を明らかにしてウメマツアリの性決定機構全貌の解明を進めていく。本研究は、近年日本からアメリカへの侵入が確認されたウメマツアリVollenhovia emeryiで発見された(1)性決定遺伝子座の複数化と(2)繁殖機構の至近的要因の解明を目的として研究を進めている。これら2つの形質はいずれも近親交配のコストをカバーし、低い導入圧でも侵入・定着を可能にする形質であることが示唆されている。本年度は特に性決定遺伝子座の複数化を解明するための研究で結果を得ている。現在までに当該年度の目標であった「ウメマツアリにおいて性分化のスイッチと予想されるdsx遺伝子を単離する」ことができ、国際誌への投稿を目指した論文執筆に取りかかることができたことから、研究は期待通り進展したと考える。これらの結果はウメマツアリ特異的な性決定機構(性決定遺伝子座の複数化)の分子遺伝学的基礎を解明するにあたり基礎となる必須な情報であり、今後の研究の進展に重要である。本年度は性決定カスケードの全貌を明らかにするため、性決定関連因子の単離とUTR領域を含む遺伝子全長の取得を目標に研究を行ってきた。RACE法やqPCR法などの分子生物学的手法により、膜翅目昆虫のモデル生物であるミツバチの3つの性決定遺伝子のホモログ遺伝子の単離と全長の取得を行った。dsx遺伝子候補についてはqPCRを行い、雄特異的なスプライシングアイソフォームは雄で、雌特異的なスプライシングアイソフォームは雌でそれぞれ高い遺伝子発現が見られることを確認した。
アフロ・ユーラシア貧困地域での生業多様化と安定化に向けた水平技術移転の実践的展開

アジアやアフリカの半乾燥地および湿潤地の貧困地域において、地域住民(特に社会的弱者層)の主体的な参加により、「地域ポテンシャル(地域資源や在来知)」を発掘し、域内外の水平技術移転に伴う接触複合や「暮らしの向上と資源・生態環境の保全の両立」を可能とする複数の管理技術や在地生業を創発し、それらの幾つかを実際に対象地域の社会へと織り込んだ。一連の取り組みは、従来の「ヒトvs自然」の認識や「問題発掘・問題解決型」の技術論から「ヒトも自然も」および「潜在性発掘・活用・問題相殺」を基調とする実践的で包括的な新たな地域開発パラダイムの形成に向かっている。本研究は、アフロ・ユーラシア貧困地域において、特に社会的弱者層に焦点をあてつつ、生業多様化と安定化に向けた水平技術移転の実践的展開の可能性を実証し、貧困削減に有効な実践的技術と水平技術移転アプローチを提案することを目的とする。研究対象地域を半乾燥ベルト(西アフリカ・サヘル地域:セネガル、ブルキナファソ、ニジェールと北東アフリカ:スーダン、南アジア:インド北西部、東アジア:中国)と湿潤ベルト(東部アフリカ:タンザニア、南アジア:スリランカ、東南アジア:ベトナム中部、インドネシア)に設定した。平成25年度は、以下の取り組みと成果を得た。1.アフロ・ユーラシア半乾燥ベルト:セネガルおよびスーダンにおいて砂漠化対処や在来生業システムの半乾燥適合性や水平技術移転可能性に関するフィールド調査を行なった。このうち、セネガルでは輸出産品である落花生のモノカルチャーにより農耕地が疲弊した村落を幾つか選定し、農民支援を行っている現地のイスラム教団との連携体制を構築しつつある。なお、2013年2月以降の治安状況の悪化のためニジェールでの現地調査を当面見合わせ、連携関係にある現地NGOにその業務の一部を委ねることとした。2.アフロ・ユーラシア湿潤ベルト:ザンジバル、ベトナムおよびインドネシアにおいて、屋敷林システムを中心とする在来生業システムに関するフィールド調査を行なった。ベトナム中部では、フエ市近郊のホンチャ県ホンティエン社にて、協力農家(山岳少数民族)とともに放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)を在来生業システムに複合させる実証試験が順調に推移している。ザンジバルとインドネシアでは、現地連携機関の研究者が相互訪問しフィールド調査を行う機会を設け、平成26年度に実施する共同調査計画を作成し実施体制を整えた。研究対象地域をアフロ・ユーラシア半乾燥ベルト(西アフリカ・サヘル地域:マリ、ブルキナファソ、ニジェールと南アジア:インド北西部)と湿潤ベルト(東南部アフリカ:タンザニア、マダガスカルと東南アジア:ベトナム中部)に設定する。平成24年度は、以下の取り組みと成果を得た。(1)事前準備:各対象地域に関する文献資料(論文、報告書、国勢調査資料)・地図・衛星画像から基本情報を収集した。連携機関として、国際半乾燥熱帯作物研究・アフリカ中西部支所(ニジェール)、スーダン科学技術大学(スーダン)、ソコイネ農業大学(タンザニア)、ザンジバル国立大学(タンザニア)、ラジャスタン研究所(インド)、フエ農林大学(ベトナム)およびボゴール農科大学(インドネシア)と連絡調整し実施体制を固めた。(2)アフロ・ユーラシア半乾燥ベルト:ニジェール、ブルキナファソ、スーダンおよびインドにおいて砂漠化対処や在来生業システムの半乾燥適合性に関するフィールド調査を行なった。なお、2013年2月以降の治安状況の悪化のためニジェールでの調査を当面見合わせることとした。(3)アフロ・ユーラシア湿潤ベルト:ザンジバル、スリランカ、ベトナムおよびインドネシアにおいて、屋敷林システムを中心とする在来生業システムに関するフィールド調査を行なった。特に研究蓄積のあるベトナム中部では、フエ市近郊のホンチャ県ホンティエン社にて、協力農家とともに放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)を在来生業システムに複合させる実証試験を開始した。研究対象地域を半乾燥ベルト(西アフリカ・サヘル地域、北東アフリカ、東部アフリカ、南アジア、東アジア)と湿潤ベルト(東部アフリカ、南アジア、東南アジア)に設定した。平成26年度は、以下の取り組みと成果を得た。1.アフロ・ユーラシア半乾燥ベルト:セネガルにおいて砂漠化対処や在来生業システムの半乾燥適合性や水平技術移転可能性に関するフィールド調査を行なった。中西部の3ヵ村を選定し、農民支援を行っている現地NGOとの連携体制を構築した。タンザニア本土の水による土壌侵食が顕著な村落への西アフリカ・ブルキナファソの在来技術の移転検証地を選定した。中国・楡林市近郊の黄土高原で古農法によるアワ作の再現試験を行った。インド北西部のハリヤナ州やラジャスタン州での在来農法や農具のインベントリーの作成を行い、ほぼ収集を終えた。なお、2013年2月以降に治安状況が悪化したニジェールから実質的に撤退することとした。2.アフロ・ユーラシア湿潤ベルト:ザンジバル、ベトナムとインドネシアにおいて、屋敷林システムを中心とする在来生業システムのフィールド調査を行なった。

特にザンジバルでは、インドネシア人研究者とともに、屋敷林の構成や土壌調査、井戸水試料の採集を行った。南インドでは、西ガーツ山脈にあるカルダモン丘陵で香辛料作物(カルダモン、ナツメグなど)と自然木が混交する共生的な営農の事例調査に着手した。本研究は、アフロ・ユーラシア貧困地域において、特に社会的弱者層に焦点をあて、生業多様化と安定化に向けた水平技術移転の実践的展開の可能性を実証し、実践技術やアプローチを提案する。対象地域を半乾燥ベルト(セネガルやスーダンなど環サハラ地域圏とタンザニア本土、インド北西部、中国北中部の環インド洋地域圏)と湿潤ベルト(ザンジバル、インド南部、ベトナム中部など環インド洋地域圏)に設定した。平成27年度は、以下の取り組みと成果を得た。1.半乾燥ベルト:アフリカ連合(AU)などが主導する砂漠化対処国際プロジェクト「緑の長城計画(GGWISS)」のサイトの一つがあるセネガル北西部の牧畜地帯を訪問し、インド半乾燥地の畜力牽引農具を利用する荒廃草地の修復や飼料作物の栽培、ブルキナファソの在来技術ザイを活用する苗木の植栽、植林を目的化しない「飼料木の林づくり」などの複数の実践技術の発案を行った。同国中西部で現地NGOとともに、農耕地帯での水による土壌侵食対策と生計向上を目的とする「アンドロポゴン草列」の試験を実施した。中国・楡林市近郊の黄土高原で古農法によるアワ作の再現試験を継続した。インド北西部のハリヤナ州の在来農法や農具のインベントリーをまとめた。2.湿潤ベルト:タンザニア東部・ウルグル山域へのバニラ栽培の導入可能性を探った。これらの成果を反映させた「タンザニア東部ウルグル山域におけるバニラ産地の形成と生計向上」を(財)地球・人間環境フォーラムとともに国際協力機構・草の根パートナー事業に事業提案し採択内定を得た(2016年度末に開始予定)。インド南部の山間地域で、カルダモン栽培と森林植生の親和性に関する実態調査を行った。ベトナム中部で、フエ市近郊にて、協力農家(山岳少数民族)とともに放牧性小家畜(在来ミニブタや蜜蜂など)飼養を在来生業システムに複合させる実証試験を継続した。本研究は、アフロ・ユーラシア貧困地域において、特に社会的弱者層に焦点をあてつつ、生業多様化と安定化に向けた水平技術移転の実践的展開の可能性を実証し、貧困削減に有効な実践的技術と水平技術移転アプローチを提案することを目的とする。平成28年度と繰り越し申請による平成29年9月まで、学術調査から社会実践にわたる取り組みを行い、下記の成果を得た。(1)半乾燥ベルト:セネガル北西部の牧畜地帯で砂漠化対処国際プロジェクト「緑の長城計画(GGWISS)」の活動サイトに向け、域内外の水平技術移転を意識した複数の対処技術(インドの伝統農具を用いる土壌水保全、飼料用ササゲ在来種の栽培、伝統的植栽技術ザイによる半乾燥地植林の改良など)を提案した。フランス人研究者の提案でケニアでの地熱発電開発と牧畜民マサイの強制移住の合同調査を行った。
光応答分子を含む分子集合体の構築とその光物性

光合成反応中心を模した光応答分子の高秩序化した分子集合体の構築を目ざして以下の研究を行なった。1)光応答部分としてポルフィソンとC_<10>とを連結し、末端にチオール基を有する化合物を合成した。このものを清浄な全表面にS-Au結合を用いて結合させ、自己組織化単分子膜を作製した。この試料について光照射による光電流を観測した。現在さらに定量的評価を行なっている。2)両端にピリジル基を有するアクセプター分子をV型亜鉛ポルフィリンニ量体中に配位固定化しうる化合物を合成し、それらの超分子生成の生成定数を求めた。その結果約10dm^3mol^<-1>もの大きな値を示した。このことは溶液中でドナー部とアクセプター部とは優先的に超分子を形成していると結論された。さらに、この超分子は超分子内で効率よく電子移動を行なうことが確認できた。
放射光X線を用いたπ造形システムの構造物性

本研究グループは、π造形システムにおける分子集合体の精密構造解析、外場下構造解析、時分割回折実験を通じて、その物性の発現機構を構造的見地から明らかにすることを目的としている。本研究グループは、これまでに外場下の構造解析・構造変調の観測や、時間分解測定による構造の時間発展の観測を行ってきた実績があり、これらの手法を駆使し、本領域で新たに作り出されるπ造形システムの構造解析を進めている。研究手法としては、硬X線による回折・散乱実験が主となるが、硬・軟X線による吸収分光法(XAS)により、元素選択的な電子状態の観測(価数、局所構造変化)、及びX線回折による平均構造の観測との同時測定などを適宜組み合わせて行う。平成30年度は、本領域A01、A02、A03班の研究グループとの共同研究を引き続き積極的に推進した。主な共同研究先として、東工大・福島グループ、京大・関グループ、物質・材料研究機構・竹内グループ、千葉大・矢貝グループ、大阪大・櫻井グループ、名古屋大・忍久保グループ、名古屋大・竹延グループとの間で積極的な共同研究を進めた。これらの共同研究を基盤として、新しいX線実験装置の開発を進めると同時に、これらのグループとの共同研究に基づく研究成果の査読付き論文を報告している。平成30年度の主な成果としては、東工大・福島グループとの共同研究により、分子の自発的集合化で単結晶のような三次元規則構造の「液滴」を形成することを見出した成果がNature Materials誌に掲載された。また、千葉大・矢貝グループとの共同研究により、自発的に折りたたまれるポリマー材料の開発に成功した成果がScience Advances誌に掲載された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究グループは、π造形システムにおける分子集合体の精密構造解析、外場下構造解析、時分割回折実験を通じて、その物性発現機構を構造的見地から明らかにすることを目的としている。本研究グループは、これまでに外場下の構造解析・構造変調の観測や、時間分解測定による構造の時間発展の観測を行ってきた実績があり、これらの手法を駆使し、本領域で新たに作り出されるπ造形システムの構造解析を進める。研究手法としては、硬X線による回折実験が主となるが、硬・軟X線による吸収分光法(XAS)により、元素選択的な電子状態の観測(価数、局所構造変化)、及びX線回折による平均構造の観測との同時測定などを適宜組み合わせて行う。平成26年度は、研究開始年度であり、期間も短いことから、硬X線による回折実験、吸収分光実験等を行うための装置整備を行い、本格的な利用実験に備えた。特に、イメージングプレートを用いたX線精密構造解析装置の整備のために研究費を充当した。また、本領域のA01、A02班の研究グループとの共同研究として、反芳香族化合物単結晶への圧力印加による格子定数の変化の測定、ソフトマター試料における温度相転移条件下での時間分解X線回折測定などを開始し、初期的な検討が始まった。さらに、本研究グループが以前から取り組んでいた、時間分解X線溶液散乱測定の研究成果を取りまとめて論文とし、この論文は平成27年2月にNature誌に掲載された。この時間分解測定手法は溶液条件での超高速分子構造変化の測定を実現するものであり、今後、π造形システムのDynamic-π機能の発現機構の研究に向けて、有力な研究ツールになるものと期待している。平成27年度は、装置の整備と並行して、本領域A01、A02、A03班の研究グループとの共同研究を開始した。主な共同研究は、東工大・福島グループ、京大・関グループ、NIMS・竹内グループ、千葉大・矢貝グループ、分子研・東林グループ、名古屋大・忍久保グループとの間で進めている。さらに他のグループとも領域会議等で打ち合わせを行い、適宜共同研究を開始する予定である。平成27年度は、東工大・福島グループ、京大・関グループ、NIMS・竹内グループ、千葉大・矢貝グループ、分子研・東林グループ、名古屋大・忍久保グループとの間で進めている。東工大・福島グループとの共同研究では、放射光X線回折実験に必要な温度可変ステージを本予算で調達し、キラルトリフェニレンの剪断条件におけるX線回折計測をほぼ完了し、論文作成に向けた準備を進めている。また、千葉大・矢貝グループとの共同研究では、KEKのX線小角散乱ビームラインを利用して、オリゴフェニレン系分子集合体やアゾベンゼン系分子集合体の溶液構造に関する計測を進めている。

京大・関グループ、NIMS・竹内グループ、分子研・東林グループ、名古屋大・忍久保グループとの共同研究では、低温または高圧の外場条件下で単結晶構造解析を行い、分子構造の外場依存性に関する検討を進めている。いずれも初期検討を開始したところであり、今後の展開が期待される。本研究グループは、π造形システムにおける分子集合体の精密構造解析、外場下構造解析、時分割回折実験を通じて、その物性の発現機構を構造的見地から明らかにすることを目的としている。本研究グループは、これまでに外場下の構造解析・構造変調の観測や、時間分解測定による構造の時間発展の観測を行ってきた実績があり、これらの手法を駆使し、本領域で新たに作り出されるπ造形システムの構造解析を進める。研究手法としては、硬X線による回折実験が主となるが、硬・軟X線による吸収分光法(XAS)により、元素選択的な電子状態の観測(価数、局所構造変化)、及びX線回折による平均構造の観測との同時測定などを適宜組み合わせて行う。平成28年度は、引き続き装置の整備・高度化を進めるとともに、本領域A01、A02、A03班の研究グループとの共同研究を積極的に推進した。主な共同研究として、東工大・福島グループ、京大・関グループ、物質・材料研究機構・竹内グループ、千葉大・矢貝グループ、大阪大・櫻井グループ、名古屋大・忍久保グループとの間で進めている。これらの共同研究を基盤として、新しいX線実験装置の開発を進めると同時に、すでに3つのグループとの共同研究からの研究成果として数報の査読付き論文を報告している。さらに他のグループとも領域会議等で打ち合わせを行い、適宜共同研究を開始している。また新たに名古屋大・竹延グループとの間で、応力下での有機薄膜の構造と物性に関する共同研究を開始した。平成28年度は、東工大・福島グループ、京大・関グループ、NIMS・竹内グループ、千葉大・矢貝グループ、大阪大・櫻井グループ、名古屋大・忍久保グループ、名古屋大・竹延グループとの間で進めている。千葉大・矢貝グループとの共同研究では、KEKのX線小角散乱ビームラインを利用して、光照射によってらせん構造が形成したり解けたりする人工ナノ繊維の溶液構造に関する計測を行い、結果を取りまとめて、論文投稿に至った。またNIMS・竹内グループとの共同研究では、分子内にねじれを持つπ系分子の高圧下X線回折実験を行い、論文にまとめて投稿した。京大・関グループ、大阪大・櫻井グループ、名古屋大・忍久保グループとの共同研究では、低温または高圧の外場条件下で単結晶構造解析を行い、分子構造の外場依存性に関する検討を進めている。本研究グループは、これまでに外場下の構造解析・構造変調の観測や、時間分解測定による構造の時間発展の観測を行ってきた実績があり、これらの手法を駆使し、本領域で新たに作り出されるπ造形システムの構造解析を進めている。研究手法としては、硬X線による回折・散乱実験が主となるが、硬・軟X線による吸収分光法(XAS)により、元素選択的な電子状態の観測(価数、局所構造変化)、及びX線回折による平均構造の観測との同時測定などを適宜組み合わせて行う。平成29年度は、引き続き装置の整備・高度化を進めるとともに、本領域A01、A02、A03班の研究グループとの共同研究を積極的に推進した。
確信度を考慮したテストの採点方法とCAIにおける項目選択の方法の最適化について

多肢選択テストの解答に対する新らしい項目反応モデルをいくつか提案し、また、CAI等における出題項目の最適化についていくつかの成果をあげた。以下に簡条書きにまとめる.1.解答する際の認知プロセスを考慮し、被検者が項目の正答に生るための完全な知識を持つ場合、部分的な知識を持つ場合、また、項目の要求する知識を欠く場合の3つに分けた統計モデルを提案し、実際のテストデ-タに適用した.2.上記のモデルに基づいて、ある教授領域を学習者が修得しているかどうかを判別する分析手法を開発し、CAIにおける教授系列の最適化に応用した.3.項目反応理論によって項目情報量を最大化する方法と、各学習者の習熟度を両方考慮したテスト項目の出題システムを開発した.4.解答の正誤に加えて、自分の解答に自信があるかどうかを補助情報とする2次元項目反応モデルを新たに提案し、中学生の数学の問題や大学生の統計学の問題の答案に適用した.本報告によって、自信を持ちやすいが間違いも多い等々の項目の記述や、自己評価と学力のずれが大きい等の被検者の記述が多彩になり、学力母数の推定の精度も高くなることが示された.5.新たに制限時間を補助情報とするモデルを提案した.6.上記のような方法は統計的には潜在変数を含むモデルに基づくものであり、統計推論においていくつかの困難さの原因となる.これについて理論的に考察した.多肢選択テストの解答に対する新らしい項目反応モデルをいくつか提案し、また、CAI等における出題項目の最適化についていくつかの成果をあげた。以下に簡条書きにまとめる.1.解答する際の認知プロセスを考慮し、被検者が項目の正答に生るための完全な知識を持つ場合、部分的な知識を持つ場合、また、項目の要求する知識を欠く場合の3つに分けた統計モデルを提案し、実際のテストデ-タに適用した.2.上記のモデルに基づいて、ある教授領域を学習者が修得しているかどうかを判別する分析手法を開発し、CAIにおける教授系列の最適化に応用した.3.項目反応理論によって項目情報量を最大化する方法と、各学習者の習熟度を両方考慮したテスト項目の出題システムを開発した.4.解答の正誤に加えて、自分の解答に自信があるかどうかを補助情報とする2次元項目反応モデルを新たに提案し、中学生の数学の問題や大学生の統計学の問題の答案に適用した.本報告によって、自信を持ちやすいが間違いも多い等々の項目の記述や、自己評価と学力のずれが大きい等の被検者の記述が多彩になり、学力母数の推定の精度も高くなることが示された.5.新たに制限時間を補助情報とするモデルを提案した.6.上記のような方法は統計的には潜在変数を含むモデルに基づくものであり、統計推論においていくつかの困難さの原因となる.これについて理論的に考察した.本年度は多肢選択形式のテスト反応に対する分析方法についていくつかの提案を行なった。一つは、多肢選択テストに反応する際の認知プロセスを考慮した新しい反応モデルの提案である(教育心理学研究、1990、38、83-88)、このモデルは、項目に対する知識をどの程度持っているかをモデルに組入れたもので、被験者の能力や学力の推定値の程度が、従来のモデルに比して高いことがデ-タによって検証された。また、このモデルと類似した新しいモデルによって、多肢選択テストに対するデ-タベクトルから、被験者がある教授領域を修得したかどうか、すなわち、masterか、non-masterかを判別するモデルと母数の推定法を提案し、実デ-タに適用した(教育心理学会第31回大会発表論文集、8400)、このモデルは、CAI等における学習者の経路の最適化のために直接利用できる。すなわち、各々の教授領域の特徴により損失表を用意すれば、修得したとする確率の値如何によって、学習者を次の領域へ進ませるかどうかを決定できる。多肢選択テストに対する反応に加えて、その項目に対する解答に自信があるかどうかを想定して、2次元従属変数のための項目反応モデルを提案した(日本教育工学会第5回大会講演論文集P-285-286)。このモデルによって、能力や学力の推定値の精度が高くなることが期待されるだけではなく、項目の特徴、たとえば、ケアレスミスが多い項目、自信がなくても正答しやすい項目かどうかが明らかになり、また、被験者の特徴についても、自信を実際のコンピ-テンスとの関連が明らかとなり、教授指導上都合が良い。本年度は次のような研究を主に行った1.テスト得点を解析するための項目反応理論を、CAI用の学習系列の最適化に応用し、実際に中学生に適用した結果を発表した(許紅、繁桝、1990)2.自信度を補助情報として、項目の記述の精緻化と被験者の能力の推定の精度を高めるための2次元項目反応理論を昨年提案したが、本年度は、統計学のテストや高校生に対する数学の試験の実デ-タに適用し興味深い分析結果を得た。本方法によって自信を持ちやすいが間違え易い項目等々と項目の特徴が記述でき、また、被験者についても自己評価と能力のずれの程度についても評価できることが本方法の利点である(繁桝、脇本、1990、教育工学会発表論文集)3.制限時間を補助情報とする項目反応理論をあらたに提案した(脇本、繁桝、1990、教育工学会発表論文集)、テスト項目に正答するかどうかは被験者の能力だけに依るのではなく、どれだけ時間をかけるかによる。