hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然免疫システムにおけるCDMファミリー分子の役割とその制御機構の解明

好中球は極めて運動性の高い、生体防御システムの最前線で機能する白血球である。これまでノックアウトマウスを用いた解析より、好中球の遊走や活性酸素産生において、Racが重要な役割を演じることが明らかにされているが、Rac活性化を制御する分子は不明であった。私達はDOCK2欠損好中球では、fMLP刺激によるRac活性化が障害されており、その結果leading edgeにおけるFアクチン及びPIP_3の集積が消失することを見いだした。さらに、GFPノックインマウスを用いて、DOCK2がPIP_3と会合し、PI3K依存的に細胞膜移行することを明らかにした。興味深いことに、DOCK2によるRac活性化は、持続したPIP_3の集積やAktのリン酸化には重要であったが、PIP_3の産生そのものには全く影響しなかった。以上より、DOCK2は好中球の遊走において、RacとPIP_3間の正のフィードバックループで機能するRac活性化分子であるが、そのフィードバック機構はPI3Kの触媒活性を介したものではないことを明らかにした。一方樹状細胞は、その機能や形態、細胞表面マーカーの違いから骨髄系樹状細胞(mDC)と形質細胞様樹状細胞(pDC)に大別できる。私達は、DOCK2欠損マウスの骨髄においてpDCの分化は正常に起こるにも関わらず、2次リンパ組織においてpDCが著減することを見いだした。DOCK2欠損pDCはケモカイン刺激によるRac活性化が障害されており、その結果pDCの遊走能が著しく低下していた。しかしながら、DOCK2欠損はmDCの遊走やRac活性化には全く影響しなかった。このことから、mDCとpDCの遊走には異なるRac活性化分子が関与していることが示唆された。以上より、DOCK2が好中球やpDCの遊走に不可欠なRac活性化分子であることを実証することができた。このことから、DOCK2は自然免疫系においても重要な機能を演じることが初めて明らかとなったが、自然免疫におけるDOCK2の機能や制御機構の全貌を解明するには、今後さらなる研究が必要である。DOCK2は線虫のCED-5、ショウジョウバエのMyoblast cityの哺乳類ホモログで免疫系特異的に発現する分子である。DOCK2はRac活性化を介して細胞骨格の再構築を誘導し、リンパ球の遊走や活性化を制御するが、DOCK2の自然免疫系における機能は不明である。このため本年度は、好中球におけるDOCK2の役割を明らかにする目的で研究を行った。

興味深いことに、DOCK2によるRac活性化は、持続したPIP_3の集積やAktのリン酸化には重要であったが、PIP_3の産生そのものには全く影響しなかった。以上より、DOCK2は好中球の遊走において、RacとPIP_3間の正のフィードバックループで機能するRac活性化分子であるが、そのフィードバック機構はPI3Kの触媒活性を介したものではないことを明らかにした。DOCK2は線虫のCED-5、ショウジョウバエのMyoblast cityの哺乳類ホモログで免疫系特異的に発現する分子である。DOCK2はRac活性化を介して細胞骨格の再構築を誘導し、リンパ球の遊走や活性化を制御するが、DOCK2の自然免疫における役割は依然として不明である。このため本年度は、樹状細胞や好中球を対象にDOCK2の機能や細胞内動態制御機構につき解析した。自然免疫を担う細胞の1種である樹状細胞は、感染に伴い速やかに移動し、病原微生物を貧食し、T細胞に抗原を提示する一方、Toll-like受容体を介して病原微生物を認識し、サイトカインを分泌することで獲得免疫応答を制御している。樹状細胞はその形態や機能、細胞表面マーカーの違いから骨髄系樹状細胞(mDC)と形質細胞様樹状細胞(pDC)に大別される。pDCはウイルス感染に伴い大量のI型インターフェロンを産生することから注目を集めている細胞であるが、その遊走制御機構は不明であった。私達はDOCK2欠損マウスにおいてpDCの分化・成熟は正常であるにも関わらず、2次リンパ組織においてpDCが著減することを見いだした。DOCK2欠損pDCではRac活性化が著しく障害されており、その結果いずれのケモカインに対してもほとんど遊走応答を示さなかった。これに対して、DOCK2欠損はmDCにおけるRac活性化や遊走応答にはほとんど影響を与えなかった。以上より、mDCとpDCの遊走において異なる分子がRac活性化を担っていることを明らかにした。また、DOCK2細胞内動態の制御機構を明らかにする目的で、好中球を対象に種々の阻害剤を用いたスクリーニングを行い、最終的にDOCK2の先導端への集積を制御する分子機構を明らかにした。
道路の「公共性」対する市民意識の日独比較-路面公共交通整備を目的として

本研究は、LRT(Light Rail Transit)に代表される路面公共交通の整備のための道路空間の再配分に関連して、道路空間の「公共性」に関する市民意識の日独比較分析により、道路空間利用に関ずる社会的合意形成のための有効な方策に資することを目的とするものである。本年度は、以下について研究を実施した。1.道路空間・都市空間の使われ方に関する日独市民意識調査(堺市およびヴィルツブルク市)2.市民意識から見た道路空間再配分受け入れ可能性の分析3.わが国へ紹介、取り入れ可能な事例、制度、仕組み、運動等の項目の抽出と分類・評価4.道路空間再配分の社会的合意形成を構築するために必要な事項の抽出(1)意識調査の結果より、日本では自宅直近の道路に対する「私的」感が強いが、ドイツでは、他の人々による道路の多様な使われ方に寛容であり「私的」感は薄い。逆に、自宅前道路の通行規制や道路整備に伴う建物移転など、公共による私権制限に対する反発はドイツの方が強く、日本の方が公共的な事業に対する協力意識は高い。(2)このように市民意識の面からは、路面公共交通の整備に協力的なドイツ、非協力的な日本という図式は浮かび上がってこない。すなわち、ドイツの路面公共交通の整備が進んでいるのは、市民意識よりも法体系、ガイドライン・基準の整備状況、情報公開制度、社会的合意形成のための制度整備、予算的裏付け等の要因が大きいと思われる。逆の言い方をすれば、わが国でもこれらの「仕組み」を整えればLRT整備が急速に進む可能性はある。(3)ドイツの道路法における「沿道者使用」概念はそのまわが国に適用することはできないにしても、「地方自治体交通財政援助法」、「路面電車の建設と運営に関する規則」など、未だ模索段階にあるわが国のLRT整備のために参考とすべき仕組みや財政的裏付け政策は多い。(4)また、公共と市民と相互信頼の向上のため}こ、計画情報の公開制度や市民説明のための制度的裏付けがきわめて重要と考えられる。本研究は、LRT(Light Rail Transit)に代表される路面公共交通の整備のための道路空間の再配分に関連して、自動車利用者や沿道住民等の権利調整の観点から、道路空間の「公共性」に関する市民意識の日独比較分析により、道路空間利用に関する社会的合意形成のための有効な方策に資することを目的とするものである。2ヵ年度の初年度の研究として、文献・資料の収集整理、現地踏査・ヒアリング等により主に以下のものについて分析した。1.道路および都市空間の「公共性」概念に関連した文献・資料の収集・整理2.ドイツにおける路面公共交通成立の要件となる法的制度・社会的仕組みの整理3.ドイツにおける市民意識の醸成に役割を果たした各種市民啓蒙活動の整理4.文学・歴史に基づいた市民意識の歴史的変遷に関する文献・資料の整理5.市民意識と路面公共交通整備の関連性分析これらのことより、現段階として以下のことを仮説として構築した。(1)ドイツ各都市形成に関する歴史的特性より、Tor(門)とRing(環状道路)で特徴付けられる旧市街地とその外側に広がる新市街地とで道路に使われ方およびそれに対する人々の意識に違いがあること(2)道路と一体不可分の「広場」の存在の有無により、「往来(通行)」を主目的とする日本の道路概念と、「滞留」をも機能としたドイツの道路概念に差異があること。(3)歴史的に醸成された「公共」概念、「遵法」概念に差があること。(4)これらが、現在の法体系に反映され、ドイツの道路法とりわけ「沿道者使用」概念や「地方自治体交通財政援助法」、「路面電車の建設と運営に関する規則」などわが国の路面公共交通整備に関連した法体系には見られない特徴を生んでいること。次年度においては、これらの仮説の検証と、ドイツの路面公共交通整備事業手法のわが国への適用可能性についてさらに分析を進める。

(3)ドイツの道路法における「沿道者使用」概念はそのまわが国に適用することはできないにしても、「地方自治体交通財政援助法」、「路面電車の建設と運営に関する規則」など、未だ模索段階にあるわが国のLRT整備のために参考とすべき仕組みや財政的裏付け政策は多い。(4)また、公共と市民と相互信頼の向上のため}こ、計画情報の公開制度や市民説明のための制度的裏付けがきわめて重要と考えられる。
教科書の縮約版を利用した生徒中心型授業モデル開発のための基礎研究

教科書の本文を間引いて分量を減らした「縮約版」は,複雑な文法事項を含んだ英文や,重複した情報を含む英文を間引き,20語程度以上の長めの英文を分割して2文にすることにより簡単に作成することができる。縮約版は元の教科書本文よりも読みやすいので,従来の訳読中心の授業と比べて,授業中に生徒に英語を使わせる機会をより多く作るための時間を捻出することができる。作成にもそれほど手間がかからないので,授業のツールとして汎用性,有用性が高い。平成25年度は、縮約版マニュアル作成のための基礎データ収集を目標に掲げ、高等学校のコミュニケーション英語Iの教科書分析を行った。縮約版作成の過程で間引く英文は、文章の概要把握には必ずしも必要ではない英文で、単語さえわかれば学習者が自力で理解できるものが望ましい。このような英文が、「コミュニケーション英語I」の検定教科書本文の中にどの程度出てくるのかを調べるために、同一出版社から発行されている異なるレベルのコミュニケーション英語Iの教科書を複数冊取り上げ、本文をデジタル化した上で、構文分析を行った。分析対象としたのは、『CROWN』『MY WAY』『VISTA』(三省堂)、『PROMINENCE』『POWER ON』『ALL ABOARD』(東京書籍)、『ELEMENT』『LANDMARK』(啓林館)、『GENIUS』『COMPASS』(大修館)、の10冊で、各教科書のレッスン本文の中で、「中学校で学ぶべき構文(中学校学習指導要領参照)」の割合と、高等学校で新たに学ぶ構文(高等学校学習指導要領参照)の割合を算出した。分析結果から、89割の英文が中学校までの既習事項で書かれており、高等学校で新たに導入された文法項目を含んだ英文の割合は少なかった。今年度の研究成果から、ほとんどの英文が中学校までの既習事項で書かれていることから、単語さえわかればほとんどの英文を自力で理解できる可能性がうかがえた。そのため、縮約版作成時に間引く英文の自由度はかなり高いということがわかった。しかしながら、一文の長さが中学校教科書よりも長いことや、1ページあたりの新出語彙の多さが学習者に与える負荷については無視することができないため、今後、この点を考慮して再分析を行う必要がある。平成26年度は,以下の2点に注力して研究を進めた。1基礎データの更新平成25年度に,コミュニケーション英語Iの教科書本文の分析を行ったことに加え,今年度はコミュニケーション英語IIの教科書本文の分析を行った。分析対象としたのは『CROWN』『MY WAY』『VISTA』(以上,三省堂)『PROMINENCE』『POWER ON』『ALL ABOARD』(以上,東京書籍)『ELEMENT』『LANDMARK』(以上,啓林館)『GENIUS』『COMPASS』(以上,大修館)の10冊で,各教科書のレッスン本文の中で,中学校で学ぶべき構文(中学校学習指導要領参照)の割合と,高等学校で新たに学ぶ構文(高等学校学習指導要領参照)の割合を算出した。分析結果から,およそ8割の英文が中学校までの既習事項で書かれており,高等学校で新たに導入された文法項目を含んだ英文の割合は少なかった。このことは,平成25年度にコミュニケーション英語Iの教科書を分析したときに得られた結果と同様のものであったが,この2年間に行った分析結果から,新たな観点での分析の必要性が生じた。具体的には,文構造の難しさの観点としての「一文あたりの長さ」である。これは平成25年度の研究実績の報告に置いても言及した点ではあるが,今年度の追加分析を受け,さらにこの必要性が感じられた。2縮約版マニュアル作成のための調査実際に縮約版を作成するにあたり,マニュアル作成が可能であるかを調べるために,実際に高等学校のコミュニケーション英語Iの教科書を使って,複数のレッスンについて縮約版を作成し,手順を明文化できるかを探った。その結果,どの英文を間引くかの「基準」の明文化においては,一つの基準だけでは不十分であることがうかがえた。「基準の明文化」を追究していくことが今後の課題として挙げられる。今年度は主に以下の2点に注力して研究を進めた。1コミュニケーション英語IIの教科書を用いた縮約版試作平成25年度,26年度に行ったコミュニケーション英語I,IIの教科書分析結果に基づいて,今年度はコミュニケーション英語IIの教科書(複数)のレッスンを用いて縮約版の作成を試みた。コミュニケーション英語Iの教科書と比べて1レッスンあたりの本文の分量が増える傾向にあるが,新出の文法事項を含む英文の割合はコミュニケーション英語Iの教科書と大差ないため,コミュニケーション英語Iの教科書の縮約版作成の場合と同様の手順で作成可能であることがわかった。縮約版作成の際に間引くことができる可能性が高い英文として,(a)情報の繰り返しや重複が見られる英文,(b)例示のための英文,(b)読者への呼びかけや問いかけといった修司疑問文的な英文が挙げられる。また,一文あたりの語数が20語以上の英文については,(a)修飾語句や挿入句を削除する,(b)複文の場合は主節のみを残すか,主節と従属節を分割して2文に書き換える,等の手を加えることで,縮約版にふさわしい英文に書きかえることができる。2縮約版の「読みやすさ」の評価上に述べたような手順で作成した縮約版が導入教材として適切なものであるかを評価するために,元の文章と縮約版のReadabilityを比較し,「読みやすさ」がどの程度変化するかを検証した。

また,高校教員による主観評価も行い,教材としての有用性を確認した。教科書の本文を間引いて分量を減らした「縮約版」は,複雑な文法事項を含んだ英文や,重複した情報を含む英文を間引き,20語程度以上の長めの英文を分割して2文にすることにより簡単に作成することができる。縮約版は元の教科書本文よりも読みやすいので,従来の訳読中心の授業と比べて,授業中に生徒に英語を使わせる機会をより多く作るための時間を捻出することができる。作成にもそれほど手間がかからないので,授業のツールとして汎用性,有用性が高い。昨年度に引き続き,今年度も縮約版作成のための基礎データ構築が主な研究課題であった。当初予定していた教科書本文分析は概ね終了した。分析対象としたコミュニケーション英語IIの検定教科書10冊について,中学校での既習文法事項と高等学校で新たに導入される新規文法事項の割合を分析した結果,教科書本文の多くが,中学校までの既習文法事項により書かれていることがわかった。しかし,一文の長さや,語彙の難しさ(不慣れさ)から,本文を読んだ印象としては中学校の検定教科書よりもはるかに難しく感じられることから,生徒にとっては中学校からのギャップが強く感じられると推察される。この点について,教科書本文をいきなり読むのではなく,縮約版を利用することで橋渡しが可能になるのではないかと考えられ,今後の課題が明らかになった。また,縮約版を作る際のマニュアル作成については,基準の明文化を試みるために,実際に高等学校のコミュニケーション英語Iの教科書を使って縮約版を作成してみたところ,複数の基準を用いる必要性がうかがえ,この点をシンプルに明文化するための工夫が,今後の課題となった。英語教育まず取り組むべき課題としては,縮約版を作成する際の「基準」の明文化である。具体的には,1できるだけ汎用性の高い基準を設定すること,2高校の先生方にとってわかりやすい表現を使うこと,が重要になってくる。今後は,この点を視野に入れ,さらにシミュレーションを続ける。その上で,実際にマニュアルの草案を作成し,現場の先生方に試用していただき,改善点についてコメントをいただきながら,マニュアルの試作版の完成を目指す。今年度は縮約版マニュアル作成のための基礎データ構築を目指した。当初予定していた教科書本文の構文分析は概ね終了した。分析対象としたコミュニケーション英語Iの教科書10冊について中学校での既習文法と高等学校で新たに導入される文法項目が出現する割合を文単位で分析した結果、教科書本文の多くが、中学校までの既習文法事項により書かれていることがわかった。また、構文分析の結果に基づいて、実際に縮約版を複数試作し、作成手順を段階的にわかりやすく説明する方法を模索した。試作を重ねることで、縮約版作成のコツのようなものを浮き彫りにすることを目指したが、今年度内にはマニュアルの草案原稿完成までには至らなかった。次年度も引き続き作業を続けて草案原稿完成を目指す。まず取り組むべき課題としては、縮約版の試作を繰り返し、トピックやジャンルによって縮約版作成の難易が異なるかを検証し、一文の長さや新出語彙の負荷を下げる工夫を探ることが挙げられる。
半導体デバイスプロセス用途・導電性ダイヤモンド状炭素膜のプラズマCVD

本研究により電解放出微小エミッタに最適な1Ω・cm前後の低抵抗導電性ダイヤモンド状炭素膜を作製した。成長温度等のパラメータの制御により、高硬度で抵抗値の十分に低い、導電性機能物質であるアモルファス状ダイヤモンド薄膜の作製法及び物性を研究した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、良好な電流ー電圧特性を得た。この研究においては分子内に含まれる炭素原子数が多いイソブタン(i-C_4H_<10>)を用いて、DLC膜の高速成膜を試みた。抵抗率を下げるため、n型ドーパントとなるN原子の供給源となるN_2ガスを添加した。その結果、基板温度160°C、上下RF電力1kW/1kWの時、堆積速度が1900A/minと大きく、0.17Ωcmの低抵抗な膜が得られた。その膜の硬度は、SiO_2(1340kg/mm^2)よりも硬く1700kg/mm^2以上であった。FT-IRスペクトルの測定よりC-N、C=N、C≡Nの伸縮振動の吸収スペクトルが観測され、N原子が膜中に取り込まれている事が確認できた。この膜をSiフィールドエミッタのコーティングに応用し、放電開始電圧を550Vから360Vに低減し、ランダムノイズを大幅に低減させることができた。この研究により、フィールドエミッタの高性能化に導電性DCL膜の応用が大変有効であることが実証できた。本研究により電界放出微小エミッタに最適な1Ω・cm前後の低抵抗導電性ダイヤモンド状炭素膜を作製した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、良好な電流-電圧特性を得た。6インチウエハ対応のスーパーマグネトロンプラズマCVD装置を用い、i-C_4H_<10>とN_2の混合ガスプラズマによりSiウエハ及びSiO_2ウエハ上に導電性ダイヤモンド状炭素膜を成膜した。窒素濃度に比例して抵抗率が減少し、堆積速度も減少した。RF電力300Wでは0.1μm以上の厚さの導電性膜が堆積したが、400W以上では0.1μm以上には堆積しなかった。成膜温度又はRF電力の上昇とともに抵抗率は減少した。RF電力1000W、成膜温度160°Cの時、最小の抵抗率0.17Ωcmの膜が得られた。FT-IR測定によりN原子の膜中への取り込みが確認された。ラマン散乱の測定によりC-CのSP^3結合が確認された。光学的測定により0.51evのバンドキャップを見出し、ホール効果測定によりn型の半導体であると推測される事を見出した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、典型的なエミッション電流特性を得た。この膜をSiフィールドエミッタにコーティングすることによりエミッタの駆動電圧の低減が確認された。また、エミッション電流のランダムノイズがコーティングにより低減されることを確認した。本研究により、電界放出微小エミッタ用途に適した1Ω・cm以下の低抵抗導電性ダイヤモンド状炭素膜を作製した。成長温度等のパラメータ及び成膜時の水素前処理条件等の制御により、高硬度で抵抗値の低い、導電性有機薄膜であるアモルファス状ダイヤモンド薄膜の作製法及び物性を研究した。導電性ダイヤモンド状炭素膜の導電性の発現機構の分析を通し、より低抵抗な膜の合成法を研究した。木下の研究グループが考案したスーパーマグネトロンプラズマCVD装置に原料ガスのイソブタンを導入し、導電性添加物の窒素ガスを混入して成膜実験を行った。

導電性の発現機構を分析するため、窒素濃度、全ガス圧力、RF電力、下電極温度の依存性についての実験を行った。堆積速度、ダイナミック硬度、抵抗率の評価、分光光度測定による光学的バンドギャップ、FT-IR測定による膜の化学的構造について分析した。これらの分析より、導電性の発現機構は、膜中キャリアの移動度の向上等といった膜質の向上の影響であると推測できた。水素前処理条件を変える実験も行った。堆積速度及びダイナミック硬度は殆ど変化しないが、抵抗率は0.034Ω・cmまで減少した。この水素前処理に際して、成膜基板の加熱効果が顕著に現れる事を見出した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、良好なエミッション電流特性を得た。この膜を表面にコーティングしたSiフィールドエミッタではエミッション電圧の低減が確認された。また、表面のコーティングによりエミッション電流に対する残留ガスの影響軽減効果が見出された。本研究により電界放出微小エミッタに最適な1Ω・cm前後の低抵抗導電性ダイヤモンド状炭素膜を作製した。成長温度等のパラメータの制御により、高硬度で抵抗値の十分に低い、導電性機能物質であるアモルファス状ダイヤモンド薄膜の作製法及び物性を研究した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、良好な電流-電圧特性を得た。この研究においては分子内に含まれる炭素原子数が多いイソブタン(i-C_4H_<10>)を用いて、DLC膜の高速成膜を試みた。抵抗率を下げるため、n型ドーパントとなるN原子の供給源となるN_2ガスを添加した。その結果、基板温度160°C、上下RF電力1kW/1kWの時、堆積速度が1900Å/minと大きく、0.17Ωcmの低抵抗な膜が得られた。その膜の硬度は、SiO_2(1340kg/mm^2よりも硬く1700kg/mm^2以上であった。FT-IRスペクトルの測定によりC-N、C=N、C≡Nの伸縮振動の吸収スペクトルが観測され、N原子が膜中に取り込まれている事が確認できた。この膜をSiフィールドエミッタのコーティングに応用し、放電開始電圧を550Vから360Vに低減し、ランダムノイズを大幅に低減させることができた。この研究により、フィールドエミッタの高性能化に導電性DLC膜の応用が大変有効であることが実証できた。
グリーン関数を導入したフラグメント分子軌道法によるDNA電荷移動機構の解明

採用2年目である今年度は、前年度導入した非平衡Green関数法を用いた伝導計算法をFragment Molecular Orbital (以下FMO)法に組み込み、計算を行う予定であったが、テスト計算を行ったところ母体となる当研究室で開発中のFMOプログラムに問題点が見つかったため、これの修正を行う事になった。またプログラム面での理解の向上に伴い、問題視していたDNAのダイナミクスを取り入れた伝導シミュレーション実現の可能性が見えたため、こちらの開発を優先した。このため今年度中にDNAの伝導計算を行うことはできなかったが、当研究室で開発しているNWChem-FMOについて、以下のような成果を得た。1.DFT計算時の精度向上→当研究室では、米Pacific Northwest National Laboratoryが中心となって開発されている量子化学計算プログラムNWChemにFMO法を実装している。これまで開発してきたFMOは、HF計算時にくらべDFT計算の際に大きなエラーが出るという問題が発見されたため、これを修正し、HF計算と同様の精度(数kcal/mol程度)での計算を可能にした。2.分極率及び超分極率計算の実装→解析的手法(CPHF法)による分極率の計算、及び数値的な手法(Finite-Field法)を用いた分極率・超分極率のFMO計算を実現した。3.Gradient計算の実装→FMOによってエネルギー、双極子、分極率の勾配を求める試みを行った。これについては現在論文を執筆中である。研究テーマ"Green関数を導入したフラグメント分枝軌道法によるDNA電荷移動機構の解明"について、初年度である17年度では計算手法の確立を目指し、Green関数法を用いた電気伝導計算方法の開発を行った。開発した手法を用いて、デンドリマーなどの分枝状の構造を持つ分子に関して計算を行い、その伝導度を求めた。これはDNAの計算においてはその立体構造決定及び分子サイズの問題があり、現状では計算モデルとして適さないと判断したためである。また、開発した手法はmulti-terminalな系の計算が可能であり、この機能を有効利用するためにさしあたりのテーマとして選定した。まず3種類のデンドリマー分子を用意し、各々の第1第4世代の構造を用意した。この構造については分子力学計算で求めた。このデンドリマーのコア部分及び枝部分に金電極を接合したモデルを作成した。電極はコアとデンドリマーの世代に応じて数を増やすようにした。それらの構造に対して伝導度の計算を行い、電流-電圧特性を求めた。結果的に、計算した各デンドリマーにおいて物理的に有用なTransmissionの値は得られなかったが、ドーピングを行うことによって有効なTransmissionが得られることがわかった。また、multi-terminalの効果として、枝→枝の電流がコアの、枝→コアの電流が別の枝の影響で変化することがわかった。これについては、分子構造討論会及びPasifichemの両学会にて発表を行った。
骨芽細胞に発現する破骨細胞分化誘導因子遺伝子のクローニング

本研究は、破骨細胞の分子誘導因子をクローニングすることを目的として行った。MC3T3-G2/PA6とST2細胞はグルココルチコイド(G)存在下で活性型ビタミンD_3(VD_3)あるいはプロスタグランジンE_2(PGE_2)で刺激すると破骨細胞の前駆単核細胞からの破骨細胞形成を支持する。本実験では、G-VD_3,G-PGE_2刺激により特異的に誘導される共通の遺伝子をdifferential display(DD)法で探索した。PCR産物の解析は水平型の泳動装置を用い冷却下で未変成PAGE電気泳動を行い、銀染色でバンドを検出して行った。この方法で、ラジオアイソトープに匹敵する感度の解析が安全かつ短時間で可能となった。その結果、MC3T3-G2/PA6とST2細胞からそれぞれ10以上の再現性のある特異的なバンドをスクリーニングした。DD法は偽陽性率が高いことが報告されているが、今回得られた遺伝子は、VD_3とPGE_2の二つの因子でスクリーニングされたものなかで、実際の遺伝子発現を反映しているものと期待できる。今後、これらの遺伝子のシークエンスを解析し、破骨細胞誘導因子である可能性をもつクローンについてはその誘導活性の検定を行う予定である。
ゴム系傾斜機能複合材料の作製とその物性

一般に傾斜材料を作製するには、組成や性質の異なるものを順に数種類積層させて行なう場合が多い。しかし、網目鎖密度を変えたゴム系傾斜材料を作製するには多数のコンパウンドの積層化ではなく、硫黄および加硫促進剤含量の異なる2種類のコンパウンドを積層するというシンプルな方法の方が傾斜の程度を大きくできることが判った。つまり、150°Cではゴムは室温よりも粘性の低い液体状態となっており、その結果、配合したゴム試薬が拡散によってプレス加工の初期に濃度分布を生じ、網目鎖密度の傾斜化が達成できた。また、積層する2種類を適当に選べば任意の傾斜化ゴム材料を作製できることも明らかとなった。さらに、本方法では一方向だけの傾斜化だけでなく、サンドイッチ型に傾斜をつけた架橋体も容易に作製できた。傾斜化ゴム架橋体のモジュラスは、傾斜の如何にかかわらず全体の網目鎖密度によって決定された。人工血管などの生体軟組織用エラストマーには、一方向に傾斜をつけるよりもサンドイッチ型に傾斜をつけた方がより低モジュラス性、高強度、高伸張を発現し易く、有用であることも判った。傾斜のない架橋体と全体の網目鎖密度がほぼ等しい傾斜ゴム架橋体を比較すると、tanδの温度分散から傾斜化によってtanδのピークが高温側にシフトし、ピークもブロードとなることが判った。しかし、室温での貯蔵弾性率は傾斜の程度の違いによる差はほとんど認められなかった。厚さ2mmのジエン系ゴム架橋体に対しては我々が展開したin situシリカ充てん法ではシリカに傾斜をつけた複合体を作製することは容易ではなかった。
時間とともに動く境界をもつ非柱状領域における発展方程式の解の大域的挙動の研究

得られた研究成果は次の通りである。1.空間次元1から5までにおける球内で定義された球対称な非線形自励型波動方程式が可算無限個の時間に関する周期解をもっことを示した。周期はすべて異なる周期で一次独立になっている。証明には、周期とラプラシアンの固有値に関する弱ポアンカレ型のmophantine条件が用いられた。このため、ベッセル関数の零点の漸近展開を行い零点の数論的性質が詳しく研究されている。また、周期を特定するために波動方程式に対応する非線形常微分方程式の解と周期が詳しく解析されている。また、ここで用いられた方法を適用して、空間1次元非線形Klein-Gordon方程式の境界値問題を考察し、可算無限個の時間に関する周期解をもつことを示した。2.吊り下げられた重い弦に、時間に関して準周期的に変化する外力が作用している場合の初期値境界値問題を研究した。空間主要部の微分作用素の固有値と外力の準周期に一般的なDiophantine条件を仮定したとき、すべての解が概周期関数になるというきわめて一般的な結果を得た。解の概周期構造も明らかにされている。Diophantine指数と外力項の微分可能性との関係も明らかにされた。また、上記の結果から境界値問題が外力項と同じ準周期をもつ準周期解をもつことも示された。この方程式に適合した新しい関数空間を設定し、これらの空間の中で固有値問題の解を求め、この解を用いてスペクトル理論を構成しこの問題を解いている。3.空間領域と波動方程式が空間について球対称な場合について、領域が時間について周期的に振動する場合に3次元非線形波動方程式の境界値問題の周期解が存在することを示した。4.多様体上の測地線に関する次の定理を証明した。「定理Mを球面と同相な実解析的なリーマン計量を持つ多様体とする。もし、Mのガウス曲率がいたるところ正ならば、Mの各点の共役点のなす集合は、1点からなるかまたは、少なくとも4っのカスプをもつ。」得られた研究成果は次の通りである。」時間について周期的な非柱状領域におけるn次元非線形波動方程式の解の大域的挙動の研究において、空間次元nが1,3で、球対称で時間周期的な非線形強制項をもつ場合の境界値問題の周期解が存在するという興味ある結果(強制振動の存在)が得られている(2002、M.Yamaguchi)。本年度は次の2つの結果を得た。(1)本年度目標にしていた空間次元nが1,3の非線形波動方程式の空間について球対称な柱状領域における自由振動(Free Vibration)を研究し無限個の時間周期解の存在を示した。過去においては、n=1のとき周期と定義区間の比が有理数のときは、P.H.RabinowitzやK.Tanaka等よって、また比が無理数のときはC.WayneやW.Craig等によって無限個の周期解が得られている。空間次元が2以上のときはポテンシャルがある場合J.Bourgainの結果があるのみで、ポテンシャルをもたない方程式に対して結果は得られていなかった。

この問題について、我々の予想していたとおり、波動方程式に対応するある常微分方程式の周期解の詳しい評価と、さらに周期に関する精密な数論的評価と、ベッセル関数の零点と周期についての数論的条件を用いて、可算無限個の周期を構成し、個々の周期に対して、変換された波動方程式の周期解の存在を示すことによって、無限個の周期解の存在を証明した(論文投稿中)。ここで用いられた方法は方法的にも新しいものであり、多くの応用をもつと思われる。(2)重くてしなやかな弦を吊り下げた場合の弦の振動を研究し以下の結果を得た。この弦の振動方程式は主要部が退化する二階の双曲型偏微分方程式になる。時間について準周期的な線形外力が弦に作用する場合、外力の準周期とBessel関数の零点が弱いDiophantine条件を満たすならば、全ての解は時間について概周期的である(論文投稿中)。従来この方程式はKoshlyakov, Gliner, Smirnov, Komenevなどによって研究されてきたが、Bessel-Fourier展開を用いて得られた解は数学的に厳密な解ではなかった。我々の結果の優れた点はこの方程式に適合した関数空間を設定し、この空間の中で弦の方程式の偏微分作用素に関する固有値問題の解を求め、この解を用いてスペクトル理論を構成しこの問題を解いたことにある。本年度は次の結果を得た。1.空間次元が1の場合のKlein-Gordon方程式の自由振動(Free Vibration)を研究し無限個の時間周期解の存在を示した。この結果は、昨年度の非線形波動方程式の自由振動の研究において開発された方法を用いて証明された。その際、境界の2端点がともに同一周期で周期的に振動する場合を扱わなくてはならないので、1次元K-G方程式に対応する2つの常微分方程式よりなる方程式系を考察する必要がありこの点で昨年度の方法がそのまま適用できないのでいくつかの工夫が必要である。数論に関する条件は質量の存在により非線形波動方程式の場合より簡単になる。この結果は既に公表されている。2.昨年度に引き続き、重くてしなやかな弦を吊り下げた場合の弦の振動を研究し以下の結果を得た。昨年度は線形の方程式の強制振動を考察したのに対し、今年度は時間に独立な非線形の外力項をもつ方程式の自由振動を考察し無限個の時間周期解の存在を示した。この方程式は波動方程式やK-G方程式と異なり、主要部が退化しておりこのため解が特異性をもちうる。このため基礎の空間が通常のルベーグ空間やソボレフ空間では方程式を扱えない。このため我々はこの方程式の周期問題によくマッチする新しい空間を定義しこれらの空間の構造を研究した。さらにこの空間の上でGagliardo-Nirenbergの不等式の一般化、及びMoserの不等式(修正型)を示した。また不本意な点として方程式の主要部の形により固有値の数論的性質が複雑になり弦の密度に制限を設ける必要があった。この条件の下で、2次の代数的数と連分数を用いて非可算濃度をもち非有界で稠密な周期の集合を構成した(投稿予定)。1.空間次元が3で空間変数に対して球対称なKlein-Gordon(K-G)方程式の自由振動を考察し、可算無限個の時間周期解の存在を示した。この際ディリクレ境界条件が仮定された。これは昨年の空間次元が1の場合とは異なり、周期の集合が連続濃度をもち、さらに基本振動の周期を集積点としてもつという新しい結果となっている。空間次元が1の場合は周期は、無限大を集積点としてもつものであった。この結果は、Hill型の線形方程式を解くという新しい手法によって証明された(投稿中)。
月惑星大気光の超高分散分光観測に向けたファブリペロー干渉計用高精度平面鏡の開発

月惑星大気光の超高分散分光観測を目標としたファブリペロー干渉計に用いる高精度平面鏡の開発を行った。圧電素子を用いた鏡面間隔制御を行い、鏡面間の平行度調整精度を上げることで計測精度を上げ、300/λの平面鏡の開発に成功した。惑星は何故各々に特有な大気を持つのだろうか?生物の住む地球の大気が特異なだけではなく,各惑星大気の性質は各惑星の重力,太陽輻射の差だけでは説明できないほど異なっている.しかし地球以外の惑星大気に関する情報は依然として少なく,この理由は未知のままである.本研究では大気光の輝線幅から惑星大気の温度,風速場を捉えることで各惑星の大気生成過程の解明を行うことを目的とし,それを可能にする高い波長分解能を持つ惑星大気光観測器の開発を行った.惑星周回軌道からの観測を見据え,分光素子としてファブリペロー干渉計を採用した.ファブリペロー干渉計で達成できる波長分解能の上限は鏡面の平面度に依っており,現在達成されている平面度は3nm程度であるが,本研究では従来と異なる検査法を取り入れて1.2nmの平面度を達成することができた.従来の手法はフィゾー干渉計を用いて検査を行なっているのに対し,本手法はファブリペロー干渉計を用いて検査を行なうものである.本手法は,現在特許出願中である.本年度は岡山天体物理観測所にて水星大気中のナトリウムが発する大気光の検出を行なった.過去に行なわれた観測の結果から,水星大気は主に太陽風スパッタリングによって地表から放出されると考えられている.しかし,岡山で得られた観測結果は大きな時間変動を示さず,この説には否定的であった.来年度は,本年度で開発したファブリペロー干渉計を用いて水星大気光観測を行ない,大気放出速度を求めることで大気生成過程の解明を目指す.惑星は何故各々に特有な大気を持つのだろうか?生物の住む地球の大気が特異なだけではなく,各惑星大気の性質は各惑星の重力,太陽輻射の差だけでは説明できないほど異なっている.しかし地球以外の惑星大気に関する情報は依然として少なく,この理由は未知のままである.本研究では大気光の輝線幅から惑星大気の温度風速場を捉えることで各惑星の大気生成過程の解明を行うことを目的とし,それを可能にする高い波長分解能を持つ惑星大気光観測器の開発を行ってきた.惑星周回軌道からの観測を見据えると,分光素子としてファブリペロー干渉計を用いることによって観測器の性能を保ったまま小型・軽量化を見込むことができる.ファブリペロー干渉計で達成できる波長分解能の上限は鏡面の平面度に依っており,現在達成されている平面度は3nm程度であるが,本研究では従来と異なる検査法を取り入れて1nmの平面度を達成することを目標とした.本年度に研究開発を行なった結果,精度0.2nm程度の平面度検査機を完成させ,平面度1.2nmの平面鏡を製作することができた.
消化・細胞内共生系を用いた共生の発達機構の研究

1.昆虫類の菌細胞共生体は、その所在箇所および栄養代謝上の役割からみて、腸内細菌に起原が求められると考えられてきたが、直接的証拠はなかった。本研究では、16SrDNAについての分子系統解析によって、アブラムシの菌細胞共生体がその腸内細菌の1つときわめて近い関係にあることを明らかにした。2.根粒菌がマメ科植物の細胞に侵入し、根粒を形成するには、宿主のもつ防御機構の発動を抑制する必要がある。ミヤコグサを宿主とするミヤコグサ菌の変異株を用いて検討した結果、菌のもつ菌体外多糖類に変異があると宿主の防御機構が発動されて、正常な共生に到らないことが明らかになった。3.ゾウリムシ大核内寄生細菌ホロスポラは、みかけ上宿主に有害な影響しか与えないにもかかわらず、なぜ集団中に保たれるかについて検討した。その結果、増殖型ホロスポラを保有する宿主は高温ならびに低温条件下においては、保有しない対照群より生残率が有意に高いことが明らかになった。この結果は極端な生息環境ではホロスポラが宿主に利益をもたらすことを示唆しており、寄生から共生への移行過程にあるとみることができる。4.日本近海の冷水湧出帯周辺のシロウリガイのえら細胞に保有されている細菌の16SrDNAの構造を調べた結果、熱噴出孔周辺のシロウリガイの共生細菌同様、これらもプロテオバクテリアのガンマ亜族に属し、しかも両者は非常に近縁な関係にあることが明らかになった。1.人工培地上で飼育した、共生体をもつアブラムシおよびもたないアブラムシの排出する甘露中のアミノ酸組成の比較、および窒素同位体標識グルタミンの代謝の検討から、アブラムシは細胞内共生体に支えられた、グルタミンを中心とするユニークなアミノ酸再利用系をもつことを明らかにした。2.根粒菌の宿主特異性について検討し、nodD遺伝子が各植物に特異的なフラボノイドを認識できるような分子進化をたどりつつあることを示唆する結果を得た。3.ゾウリムシの大核内共生細菌ホロスボラの増殖型の分裂と感染型分化の調節について調べた結果、増殖型の二分裂には、自身の合成タンパク質の他に、宿主の合成する特異的タンパク質が必要であるとの示唆が得られた。4.下等シロアリの腸内共生原虫の代謝産物の一部は、腸内に共生するメタン細菌によって巧妙に利用されていることを明らかにし、それらの細菌は原虫に共生してする場合とシロアリの腸壁に付着している場合があり、主体は後者であるらしいことがわかった。5.日本産ヤマトシロアリ属の原生動物相の変異を、全国84コロニーについて調べ、クラスター分析した結果、これらが大きく2群に分かれることを明らかにした。6.繁殖適応度を念頭に置いた数理モデルの構築によって、異種生物間の関係が寄生から相利共生へ移行する条件について考察し、このような移行が可能になるための条件を指摘した。1.アブラムシ科の昆虫のもつ共生体は単系統群に属し、代々垂直感染のみをくり返すことによって、ホストの多様化と平行して自らも多様化した証拠がある。しかし、ツノアブラ族のアブラムシだけは細胞内共生体をもたず、替りに脂肪体の細胞間に酵母様の真核性共生体をもつことが明かになった。この結果は、この族の多様化に先立って共生体の置換がおこったことを示すものと思われる。2.ゾウリムシの大核内共生細菌ホロスポラの増殖型の分裂と感染型分化の調節について調べたところ、増殖型の二分裂には、自分の合成するタンパク質の他に、宿主の合成する特異的タンパク質が必要であることが明かになった。3.根粒菌の宿主特異性について検討したところ、nodD遺伝子が各植物の特異的なフラボノイドを認識できるような分子進化をたどりつつあることが明かになった。4.日本産ヤマトシロアリ属の原生動物相の変異を全国84コロニーについてクラスター分析した結果、これらが大きく2つの群に分かれることが明かになった。5.下等シロアリの腸内共生原虫の代謝産物の一部は、腸内に共生するメタン細菌によって巧妙に利用されており、それらの細菌は原虫に共生している場合とシロアリの腸壁に付着している場合があり、主体は後者であるらしいことが明かになった。6.繁殖適応度を念頭においた数理モデルの構築によって、異種生物間の関係が寄生から相利共生へ移行する条件について考察し、このような移行が可能になるための条件をいくつか指摘した。

この結果は極端な生息環境ではホロスポラが宿主に利益をもたらすことを示唆しており、寄生から共生への移行過程にあるとみることができる。4.日本近海の冷水湧出帯周辺のシロウリガイのえら細胞に保有されている細菌の16SrDNAの構造を調べた結果、熱噴出孔周辺のシロウリガイの共生細菌同様、これらもプロテオバクテリアのガンマ亜族に属し、しかも両者は非常に近縁な関係にあることが明らかになった。
コーカサス地域における民主化過程の比較研究

本研究の目的は2点であった。第一に、グルジア、アルメニア、アゼルバイジャンからなる南コーカサスの政治変動を実証的に分析することであった。第二に、従来の国際政治理論が、南コーカサスの民主化過程について説明しきれなかった点を示し、同時に、比較政治理論を用いることにより分析の枠組みとして、民主化過程をより明らかにすることができることを示すことであった。本研究では、特に、従来の国際理論研究や国際支援活動についての研究で指摘されなかった以下の点を詳しく言及した。第一に、従来の研究では、国際社会の民主化支援について、国際社会が一致した政策を採っているかのような分析が行われていた。しかし実際の支援過程では、国際社会の政策相互のもしくは国際社会を構成する国家同士の間でさまざまな矛盾が見られた。その結果、国際社会が、南コーカサスの政治過程に与える影響は、限られたものとなっている。さらに従来の研究は、国際社会からの民主化支援の国内への実施状況という点に十分な関心が払われていなかったように思われる。国際社会によりさまざまな支援活動が行われているが、現地では、腐敗や専門性の欠如のため、その実施がゆがめられているのが実情である。以上のように本研究は、最終的には、入手できる資料の制約もあり、国際社会が南コーカサスの民主化過程に与える影響について、より多くの観点をさくこととなった。本研究の一部は、Central Asia and the Cancasus誌に発表した。またアゼルバイジャン、ロンドン、ブタペストで、聞き取り調査、一次資料、二次資料の収集を行った。今後さらに修正をし、今年度以降の研究成果公開促進費の申請に応募し、できるだけ近いうちに学術図書として出版したいと考えている。本申請研究の目的は2つである。まず第一に、分離主義運動と大量の難民が存在する中で、コーカサス地域3か国(アルメニア、アゼルバイジャン、グルジア)における政治変化過程を実証的に比較分析することである。第二に、本申請研究の理論的視角は、現在、欧米の比較政治学界で議論されている第三世界の民主化論で、歴史的背景と市民社会との関連の中での国家制度の発展をとらえる新制度主義(neoinstitutionalism)の議論を分析することである。こうした理論的枠組みに立ち、本申請研究は、国家と市民社会の関係に焦点を当て、両者がどのような関係にある時に、民主化は進展する傾向があるかという点を検討したている。平成12年度には、計画の通り、社会調査の方法論を論じた関連図書とコーカサス地域の政治、経済、社会及び文化状況を示す基礎的資料を購入した。またデータそのものの入手と同時に、データ解析のための代表的なソフト(SPSSとその付属ソフト)の購入を行った。現段階での研究から言いうることは、コーカサス地域における政治変化を分析する際には、エスニシティと政治体制の変化の関連を検討することが不可欠である。また既存の研究では、この関連を詳細に分析した研究が少なく、新制度主義は、この点を体系的に論ずるのに有益な視点を提示しているといえよう。本年度は、引き続き、基礎データを収集すると当時に、研究の主要な部分について専門家のレビューを受けた。より詳細に述べると、平成13年8月末から9月上旬には、アゼルバイジャンで、約3週間、一次資料の収集、聞き取り調査を行い、現地の大学関係者と有意義な意見交換をすることができた。また平成14年3月末には、アメリカのニューオリンズで開催されたInternational Studies Associationの年次大会のパネルで主要な理論部分の発表を行い、参加者のレビューを受けた。その他都内での小規模な研究会でも、本研究にかかわる発表を行い専門家の講評を受けた。また本研究の事例の主要な部分については、ヨーロッパの地域研究の専門誌に英語とロシア語で発表した。

本研究は、現在がまだ研究途上であるが、上記の研究発表を行う際に、コーカサス地域になぜ民主化の集合行動がおこらないかという点を中心的な課題として考察をした。現時点での仮説として、国際社会の時に矛盾して民主化へのコミットメント、国家制度の問題、過度に分極化した市民社会の問題等を指摘したいと考えている。そうして従来の「民主化の第三の波」といった議論が、必ずしも地域の実情を十分に反映していないことを指摘しておきたい。さらに従来の国際関係論の視点から見た民主化論議は、国内制度や市民社会の状況を十分議論していないのに対して、比較政治学の観点から見た民主化の議論は、国際的な影響を十分考慮していないと思われるため、この両者を何らかの形で統合的に考えるようにしていきたいと思っている。本年度も引き続き基礎データを収集すると同時に、研究の進行した部分については、順次、雑誌、専門図書に投稿し、専門家のレビューを受けている。また平成14年8月末から9月上旬にかけては、ロンドンで、コーカサスに関する資料を多く集めた研究所や大学の図書館で資料の収集を行い、専門家の意見の聴取を行った。また現在、本研究を、研究図書として出版するために、その一部分の章を書き上げた。本研究は、現時点ではコーカサス地域になぜ民主化の集合行動がおこらないかという点を中心的な課題として検討している。昨年度は国際社会の矛盾したコミットメント、国家制度の問題、過度に分極化した市民社会の問題等を指摘した。今年度は、コーカサス3か国に対する先進国の対応の相違、国内情勢の相違等についてさらに詳しく調べた。その結果、先進国では民主化が進んだとみなされるグルジアにおいても、内戦に勝利したとされるアルメニアにおいても、内戦とそれに伴う経済的貧困は、民主化について否定的な影響を与える要因であることを明らかにした。また昨年度は、国際関係論や比較政治学の観点から研究を行ったが、今年度はさらに内戦の終結論についての研究も加味して分析を行った。そして内戦後の地域での民主化には、少なくとも、経済的利益から紛争当事者の和解を主張する重要な国内勢力が必要なことを論じた。本研究の目的は2点であった。第一に、グルジア、アルメニア、アゼルバイジャンからなる南コーカサスの政治変動を実証的に分析することであった。第二に、従来の国際政治理論が、南コーカサスの民主化過程について説明しきれなかった点を示し、同時に、比較政治理論を用いることにより分析の枠組みとして、民主化過程をより明らかにすることができることを示すことであった。本研究では、特に、従来の国際理論研究や国際支援活動についての研究で指摘されなかった以下の点を詳しく言及した。第一に、従来の研究では、国際社会の民主化支援について、国際社会が一致した政策を採っているかのような分析が行われていた。しかし実際の支援過程では、国際社会の政策相互のもしくは国際社会を構成する国家同士の間でさまざまな矛盾が見られた。その結果、国際社会が、南コーカサスの政治過程に与える影響は、限られたものとなっている。
気候リテラシー育成のためのカリキュラム開発とその国際比較

気候リテラシーは,「気候とその変化及び気候と人間活動の相互作用について理解し,気候の変化に関わる意思決定をするために科学的・工学的知識を利用し,課題を明確にし,根拠を明示して結論を導き,実行する能力」とした.また,気候リテラシーを構成する気候と天気,天気予報と気候予測,気候システムとフィードバックなど20の重要概念を示した.その上で,特定概念別学習モジュールから構成される気候リテラシーを育成するためのカリキュラムを開発した.そして,学習モジュールや情報を提供する気象・気候WEBサイトを開設した.気候リテラシーに関する取り組みについては,NASA/GISSで開催されたCLIMATE CHANGE IN THE CLASSROOM SUMMER 2013TEACHERSWORKSHOPには参加し,またCourseraで公開されたBritish Columbia大の"Climate Literacy: Navigating Climate Change Conversation",メルボルン大の"Climate Change", World Bankの"Turn Down the Heat"を履修し,体験的に調査した.その結果,気候リテラシーの取り組みは,その企画者の専門や目的によって多様であることがわかった.一方,これらのコースで共通していたのは,日本ではほとんど説明されない科学的な原理などがきちんと説明されていたことである.また,気候変動に対する緩和と適応についても,それらの方策と効果および実施状況などが具体的に説明されていた.これらの調査に基づき気候リテラシーを確立するためには,継続的に調査することが必要であるとの結論に至った.気候リテラシーを育成するためのカリキュラム開発の一環として,日本学術振興会のひらめき☆ときめきサイエンス事業の支援を受けて高校生のための環境科学講座「大気科学の最先端天気予報と気候変動」を実施し,開発教材の効果測定を行った.その結果,「天気予報」と「気候予報」や「気候の変化」と「気候の変動性」の違い,「気候予測」における「不確実性」の理解増進などに難しさのあることがわかった.その背景には,気候の決定要因に対する理解,データの見方に関わる統計的な物の見方の基礎に問題があることが示唆された.気候と統計は,日本の初等・中等理数科教育の中核からは外れてしまった分野である.今後,これらの分野の能力を培う学習モジュールを開発することが必要であろう.気象・気候WEBサイトについては,その運用を開始し,本研究の成果の一部は既に公開した.今後,順次コンテンツを充実して行く予定である.気候リテラシーの確立と国際比較の目的で,Courseraにおいて「Global Warming: The science of climate change」(シカゴ大)と「The Age of Sustainable Development」(コロンビア大)を聴講すると共に文献調査を実施した.気候リテラシーとしては,「天気」と「気候」の概念理解,特に気候の決定要因とその変動性の理解が重要であると結論付けた.そこで,「天気」と「気候」の概念理解を増進するためのカリキュラム開発の一環として,実験教材の評価を行い,実験マニュアルの公開を行った.また,気候変動に関連する政策,再生可能エネルギーの利用をテーマとした教材をSTEM教育の観点から開発した.その成果については,平成27年度の欧州気象学会での発表が決まっており,日本国内の学会でも発表していく予定である.気候リテラシーでは,データの統計学的な見方が鍵となるので,文系大学生を対象としたカリキュラム開発を行った.また,統計教育が拡充された新学習指導要領で使用されている数学教科書を調査した.中学校の「D資料の活用」と高等学校「数学1」の「データの分析」において,気候変動教育の基礎である代表値とその傾向,確率の考え方,分散,相関関係などが扱われており,既に天気と気候がその題材として使われていることがわかった.本研究の一環として取り組んでいるバングラデシュ国の理科教科書改訂支援では,日英米における天気と気候,気候変動に対する標準的な扱いを抽出し,バングラデシュの状況を加味して,途上国のための教材を提示した.例えば,身近な素材を利用した実験や気候変動に対する「緩和策」より「適応策」を重視した.最終的に,4年生の10章「天気と気候」と5年生の11章「天気と気候」と12章「気候変動」に対する全面改定案をNCTBに対して提出した.気候リテラシーは,「気候とその変化及び気候と人間活動の相互作用について理解し,気候の変化に関わる意思決定をするために,科学的・工学的知識を使用し,課題を明確にし,証拠に基づく結論を導き,実行する能力」とした.「気候と人間の活動の相互作用」では,「気候が人間活動に影響する」ことは,グルーバルにもローカルにも理解し易い.しかし,「人間活動が気候に影響する」ことをグローバルに実感することは難しい.その原因は,気候の決定要因に対する理解が不足しているためと考えた.