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民主主義活性化のための政治理論と実証研究の共生成的政治学の研究

本研究プログラムでは「規範研究」と「実証研究」の双方の研究者が集まり、相互の研究アプローチを補完する「地平の融合」を目指し、政治的選好と制度形成・政治的動員の関係を明らかにしていくことを行った。特に、具体的な政治家や市民の選好・行動原則がいかなる前提・葛藤・サイクルにより形成され、変容し、あるいは固定化するのかを検討した上で、さらにより複雑な選好・行動原則について、規範的アプローチにより考察を加えていく。その中で、「民主主義の赤字」(democratic deficit)という政治現象を分析しながら、民主主義を活性化していく方策について理論的・実証的に検討していくことを行った。本研究では、まずその全体的構造を明確にするため政治学の諸領域を関係づけ、概念的整理と討議を行った。特に、以下の四つのサブテーマ(1政治制度、2リスク社会・福祉、3民族・国際関係、4政治学史)のそれぞれにおいて具体的な課題を設定し、お互いに議論を積み重ねた。1.「一票の格差」問題を取り上げ、規範理論と実証分析の両面をあわせて検討する包括的なアプローチによってより深い制度改革的インプリケーションを引き出し、その相乗効果を示した。一方の規範理論の観点からは、一票の格差が政治的平等の問題であるのみならず、いかなる代表であるか(委任か独立か、地域か集団か)の問題であることが指摘され、他方の実証分析の観点からは、司法判断などで用いられる一票の格差を測定する諸指標に長所・短所があることが指摘された。2.実証分析において概念をどのように構築していけばよいのかというのはかなずしも自明ではないことから、先進民主主義国の社会政策に関して、理論モデルと経験分析とを緊密に結びつける方策を示した。3.デモクラシーの中核的な制度である選挙が人々の政治意識に与える影響について分析した。とくに,その民族意識や愛国心について経済格差による条件付けを行い,経済格差の強さと選挙近接の組み合わせは,求心的ナショナリズムとしての愛国心を損ね,遠心的ナショナリズムとしてのゼノフォビアを強めることを,計量分析を通じて論じた。4.戦後日本政治学における政治理論と実証研究の関係を探るべく,岡義武と京極純一の代表的な研究に集中的に検討を加えつつ,さらに理論と実証の関係性について最も鋭敏な問題意識を抱いていた戦後日本の政治学者のひとりとして,あらたに篠原一を取り上げ,彼が提唱した「歴史政治学」の内容・内実を分析する研究を行った。さらに、海外から研究者を招聘し、上記の課題についての国際的な水準での意見交換、討議を行った。本年度の研究においては、四つのサブテーマを四半期ごとの「研究対話アジェンダ」として設定し、インターネット(若手ネットワーク)や研究会において集中討議を行い、その討議・小括内容をネット上のフォーラム並びに研究会議に提示して、インターディシプリナリーなフィードバックを積み重ねてきた。特に、下記のようなテーマ横断的研究会を開催し、科研メンバー外の研究者も含む、内外の関心のある政治学者に広く開かれた討議の場を形成することを行った。1.1月には異分野の研究者たちとの研究会を開催し、「市民社会」についての理論的な検討を行った。ここにおいては、文字通り異分野の研究者たちとのインターディシプリナリーな議論を交換することによって、幅の広い若手研究者ネットワークを構築することを行った。また、平和論についての研究会を開き、若手研究者たちを含めた議論交換を行った。2.2月には科研メンバーによって『年報政治学2005-1ー政治理論と実証研究の対話』(2015年6月刊行)における特集論文についてのレビュー研究会を開催した。ここでは、これまでの研究についての相互批判を含む高密度の討議が行われることによって、さらなる理論的な洗練が図られることになった。3.2月の終わりにはオーストラリアのモナシュ大学における国際シンポジウムに複数名が参加し、外国人研究者を中心とするゲストと科研メンバーとの間での議論提供と意見交換を行った。それによって、これまでの研究成果の国際的な発信を行った。また、インターネットフォーラム(pdialog)を立ち上げ、研究成果のフィードバックを積極的に進めた。以上のようにして、若手や異分野、海外の研究者たちとの批判と議論を通じて、本研究における理論的な深化が図られてきた。本研究は、「政治理論」のアプローチと「実証研究」のアプローチのそれぞれを出発点としながら、相互に接近法を考慮し、活動して研究を実施していくものである。そのため、活発なコミュニケーションを行って研究計画、アプローチ、問題点についての知見と意見を交換し、それをフィードバックして公表する組織体制を構築していくことになる。2年目においては、昨年の研究成果についての研究対話を蓄積し、研究代表者、各分担者はそのフィードバックとして本年度の研究を修正、進展させ、その成果をインターネット・フォーラムなどを通じて公表することを行った。まず、1月には、科研メンバーだけでなく異分野の研究者たちとの研究会を開催した。ここにおいては、文字通りの異分野の研究者たちとのインターディシプリナリーな議論を交換することによって、幅の広い若手研究者ネットワークを構築することを行った。次に、同じく1月に、平和論に関する研究会を開催し、若手研究者たちを含めた討議を行った。さらに、2月には科研メンバーによって『年報政治学2005-1ー政治理論と実証研究の対話』(2015年6月刊行)における特集論文についてのレビュー研究会を開催し、これまでの研究についての相互批判を含む高密度の討議が行われた。

最後に、2月の終わりにはオーストラリアのモナシュ大学において行われた国際シンポジウムに複数名の科研メンバーが参加して、外国人研究者を中心とするゲストと科研メンバーとの間での議論提供と意見交換を行った。それによって、これまでの研究成果の国際的な発信を行った。しかし、「インターネット・フォーラム」にはまだ多くの研究者や市民が参加しているわけではない。これを発展させていくのが、次年度の課題となる。以上のことから、本年度の研究はおおむね順調に進展していると言える。本年度が本研究課題の最終年度である。そのため、これまで蓄積した知見と成果を取りまとめ、それを国内外に幅広く発信することを行った。特に、下記のようなテーマ横断的な研究会やシンポジウムを開催し、多様な分野の研究者との討議を実践した。15月28日にフランス国立社会科学高等研究院の准教授であるセバスチャン・ルシャブリエ先生を招聘して公共政策と社会経済の分野における意見を交換し、学際的な対話を実践した。26月20日にベルン大学の特任准教授であるクリスチャン・インドルフ先生を招聘して、教育社会学の分野との対話を行い、社会福祉の分野への発信を行った。37月30日には大分大学の准教授であるスティーブン・デイ先生を招き、イギリスで行ったブレグジット(Brexit)の影響とEUとの関係についての意見交換を行い、比較政治の分野への発信を行った。42月15日には韓国ソウル国立大学のパク・チョルヒ先生を招き、折りから注目が集まりつつある韓国政治と日本政治の関係についての意見交換を行った。53月14日にはオーストラリアのメルボルンにあるモナシュ大学において国際シンポジウムを行い、現地の都市社会学の分野の教授たちに対して我々の研究成果を国際的に発信した。63月27日には芝崎祐典氏、山崎幹根氏、若松邦弘氏等を招いたワークショップを開催して、イギリスでのブレグジット以後の世界の情勢にかかわる新たな研究視座を提起することを行った。7さらに、大学院生を主体とする若手研究者ネットワークpdialogを組織し、定期的なアイデア交換のほか、ゲスト研究者を交えて(11月10日ソウル市立大学政経学部・李鎮遠教授他)、政治理論と実証研究の対話のための学術交流の機会を設けた。以上のように、本年度は学問的領域を横断する研究会やシンポジウムを国内外で行うことを通じて、本研究の知見と成果を幅広く発信した。本研究プログラムでは「規範研究」と「実証研究」の双方の研究者が集まり、相互の研究アプローチを補完する「地平の融合」を目指し、政治的選好と制度形成・政治的動員の関係を明らかにしていくことを行った。特に、具体的な政治家や市民の選好・行動原則がいかなる前提・葛藤・サイクルにより形成され、変容し、あるいは固定化するのかを検討した上で、さらにより複雑な選好・行動原則について、規範的アプローチにより考察を加えていく。その中で、「民主主義の赤字」(democratic deficit)という政治現象を分析しながら、民主主義を活性化していく方策について理論的・実証的に検討していくことを行った。本研究は、「政治理論」のアプローチと「実証研究」のアプローチ、それぞれを出発点としつつ、相互に接近法を考慮、活動して、研究を実施していくものである。
認知症高齢者の情動を活かした看護介入方法と評価スケールの開発

本研究は、認知症高齢者の情動を活かした介入方法と評価スケールの開発に向けた最初の段階の研究として、脳画像研究を実施した。アルツハイマー病群29名とコントロール群21名を対象にして、認知症の心理症状と脳の萎縮部位を明らかにして、情動反応に重要な扁桃体とその投射領域の委縮と心理症状との関連を調査した。「不安」「易怒性」「アパシー」では扁桃体と海馬領域の萎縮が示され、情動調節機能への影響が考えられた。1.研究目的:認知症高齢者の常道の関連要因を脳画像、認知機能検査、インタビューより明らかにし、その結果から得られた脳の残存機能をエビデンスとした、認知症高齢者の情動を活かしてポジティブな情動を引き出す看護介入方法と情動評価スケールの開発を目的にしている。そのために、認知症高齢者が表出している情動と扁桃体の投射領域の体積、Behavioral and psychological symptoms of dementia(認知症の行動症状・心理症状:以下BPSD)との関連を明らかにすることを第1段階の目的にして、平成25年も引き続き実施した。2.意義:本研究は、高齢者や介護者の在宅生活を脅かすBPSDに対する心理症状および情動への介入のエビデンスを明らかにした非薬物的介入を目指すものである。3.研究方法:アルツハイマー病と診断され、認知症治療薬を内服していない認知症高齢者を対象にしている。対照群は、認知機能が低下していない健康な65歳以上の高齢者(男性6名、女性15名)である。MMSE(Mini-Mental State Examination)にて認知機能を測定し、Behave-AD(アルツハイマー型認知症行動スケール)にて、BOSDを家族より調査した。また、クリクトン高齢者行動評価尺度にて気分を測定した。脳画像は、MRI(Achieva3.0T:PHILP)によるT1画像を撮影し、Voxel-based morphometryにて、脳の萎縮部位を対照群と比較した。4.結果:研究の進捗に大幅な遅れがあるため、BPSDのスケールに介護者が記載する日本語版Neuropsychiatric Inventoryを加え、現在28名のデータがそろっている。あと2名を追加して30名になったところで、解析をする予定である。1.研究目的:認知症高齢者の情動の関連要因を脳画像、認知機能検査、インタビューより明らかにし、その結果から得られた脳の残存機能をエビデンスとした、認知症高齢者の情動を活かしてポジティブな情動を引き出す看護介入方法と情動評価スケールの開発を目的にしている。そのために、認知症高齢者が表出している情動と扁桃体の投射領域の体積、behavioral and psychological symptoms of dementia (行動症状・心理症状、以下BPSD)との関連を明らかにすることを第1段階の目的にして、平成24年は実施した。2.意義:本研究は、高齢者や介護者の在宅生活を脅かすBPSDに対する心理症状および情動への介入のエビデンスを明らかにした非薬物的介入の開発を目指すものである。3.研究方法:アルツハイマー病と診断され、認知症治療薬を内服していない認知症高齢者を対象にしている(現在8名、女性)。MMSE(Mini-Mental State Examination)にて認知機能を測定し、Behave-AD(アルツハイマー型認知症行動スケール)にて、BPSDを家族より調査した。脳画像は、MRI(Achieva3.0T:PHiLPS)によるT1画像を撮影し、Voxel-basedmorphometryにて、脳の萎縮部位を対照群と比較した。脳機能画像解析にMALTLAB2007、SPM8を使用した。4.結果:対象者数が少なく、まだ結果を示すに至っていない。平成25年度も継続していく予定である。そのために、認知症高齢者が表出している情動と扁桃体の投射領域の体積、Behavioral and psychological symptoms of dementia(認知症の行動症状・心理症状;以下BPSD)との関連を明らかにすることを第1段階の目的として実施している。2.意義:本研究は、高齢者や介護者の在宅生活を脅かすBPSDに対する心理症状及び情動への介入のエビデンスを明らかにした非薬物療法を目指すものである。4.結果:VBMにて解析を実施している。現在、更に解析を勧め、論文を作成する予定である。【意義】この第1段階の研究の意義は、認知症高齢者の脳の残存機能を活かした非薬物的介入を実施するための基礎的な資料になることである。【研究成果】NPI-NH日本語版では、「アパシー」が最も多く、次いで「うつ」「不安」「睡眠障害」の純に多かった。これは、先行研究における結果と同様であった。VBMにおけるAD群とコントロール群の比較では、両側の海馬と鉤に萎縮がみられ、ADにおいて傷害されるといわれている部位が示された。NPI日本語版サブスコアと脳萎縮部位との関連が示されたサブスコアは、「興奮」「多幸」「幻覚」「脱抑制」「異常行動」であった。

詳細な結果と考察は、論文投稿にて発表する予定である。本研究は、認知症高齢者の情動を活かした介入方法と評価スケールの開発に向けた最初の段階の研究として、脳画像研究を実施した。アルツハイマー病群29名とコントロール群21名を対象にして、認知症の心理症状と脳の萎縮部位を明らかにして、情動反応に重要な扁桃体とその投射領域の委縮と心理症状との関連を調査した。「不安」「易怒性」「アパシー」では扁桃体と海馬領域の萎縮が示され、情動調節機能への影響が考えられた。本研究は、認知症薬や疾患による影響を排除するために、対象とする認知症をアルツハイマー病に限定し、認知症薬を内服していない方を対象にしている。認知症専門病院を受診する高齢者を対象にしているが、専門病院に紹介してきたかかりつけ医の段階で認知症治療薬は処方されているケースが増え続けているため、当初の予定より大幅に遅れている状況が続いている。精神看護学扁桃体の投射領域の体積、Behavioral and psychological symptoms of dementia(認知症の行動症状・心理症状;以下BPSD)との関連を明らかにする第1段階の目的は、平成27年度の初頭に達成されると考える。ここで得られた結果をまとめて、論文として発表する予定である。認知症専門病院を受診する高齢者を対象にしているが、専門病院を紹介してきたかかりつけ医の段階で認知症治療薬が処方されているケースが増え続けているため、当初の予定より大幅に遅れている。認知症薬や疾患による影響を排除するために、対象とする認知症をアルツハイマー病に限定し、認知症薬を内服していない方を対象にした。認知症専門病院を受診する認知症高齢者を対象にしているが、専門病院を紹介したかかりつけ医の段階で認知症治療薬が処方されているケースが増えており、対象者の選定に時間を要しているため、当初の予定よりやや遅れている状況である。昨年度からの研究計画の遅れが続き、解析や論文作成に遅れが生じてしまった。BPSD評価スケールに日本語版Neuropsychiatric Inventoryを加え、家族や本人の負担を軽減するためにインタビューを中止した。この研究方法の変更により、対象者が28名となった。あと2名のデータを集めることにより、当初の目標の30名となるため、解析を実施する。それらの結果を踏まえて、情動を活かした看護介入研究に進めて行く予定である。平成25年度も、第1段階の目的である認知症高齢者が表出している情動と扁桃体の投射領域の体積、behavioral and psychological symptoms of dementia (行動症状・心理症状、以下BPSD)との関連を明らかにすることを目的にして、継続していく。対象者数が2030名になったところで解析を進め、関連を明らかにしていく。この結果を踏まえ、第2段階の研究目的である脳の残存機能をエビデンスとした、認知症高齢者からポジティブな情動を引き出す看護介入方法の開発にむけた介入研究を開始していくことを考えている。
中国共産党体制の「族群と政治」に関する研究

初年度の平成30年度は(1)中国共産党政治と族群(とりわけ客家)に関する資料の収集・分析(2)共産党政治に族群問題が反映された最初のケースである井岡山革命根拠地の現地調査(平成30年9月、江西省井岡山市)ーに重点を置いた。研究資料については、国内においては主として東洋文庫、国立国会図書館関西館の所蔵資料を調査したが、文献の不足を補うため、北京の中国国家図書館や井岡山の現地でも資料収集を行い、一定程度の収穫があった。井岡山革命根拠地に現地調査の焦点を絞ったのは、毛沢東が農村根拠地建設にあたって初めて直面した族群問題が井岡山地域における土籍(先住の江西人)と客籍(移住民の客家人)の間の歴史的対立だったことによる。土客籍矛盾は共産党の農村革命運動の深刻な足枷となり、最終的には党内の土籍グループが客籍の紅軍幹部だった袁文才、王佐を内ゲバで惨殺するという事件を生じさせることになる。本研究では、第一段階の目標として、井岡山のこの内ゲバ事件こそが「共産党と族群」問題の原点に位置付けられるとの認識に立ち、共産党が矛盾克服のために、階級闘争理論に基づく革命イデオロギーによっていかに族群問題を政治的に封印していったか、を明らかにする。井岡山の革命史跡等の展示内容の調査、現地の革命史研究者との意見交換、歴史文献の調査・分析を通じて、族群問題が初期の農村根拠地建設と毛沢東の革命路線に与えた影響をおおむね解明できたと考える。また、従来の研究ではほとんど検討されてこなかった袁文才・王佐殺害事件への毛沢東の関与の可能性についても、ある程度の新たな知見を得ることができた。以上の論点に関しては、とりあえずシンポジウム「革命・民族・客家ー原点から現代中国を問い直す」(平成30年12月1日、北海道大学)において研究報告を行った。平成30年度の研究達成目標であった(1)広範かつ徹底的な資料調査・分析(2)現地調査を踏まえての井岡山革命根拠地の族群問題(土客籍矛盾)の再検討ーの2課題について、おおむね任務を達成できた。共産党史関連の文献・資料は、政治的理由から未公開のままとなっているものが多数存在すると推定されるが、アクセス可能な公開資料を丹念に調査し、分散的に記述されている事実を、有機的に統合していくことによって、歴史の中に埋没していた「新事実」の輪郭をある程度は浮き彫りにすることができるとの確証を得ている。中国の研究者たちが政治的制約によって研究議題に設定することが困難な分野(例えば、毛沢東と袁文才・王佐殺害事件の関連性)に切り込んでいくための道筋も見えてきたと考える。平成31年度(令和元年)は、「共産党と族群」の問題を、中華人民共和国建国当初の広東省の土地改革運動、反地方主義闘争の中に見ていきたい。中心的な議題は、広東の客家人指導者であった葉剣英が広東土地改革運動の中で、毛沢東ら上層部からいかに「地方主義」との批判にさらされ、その底流に「族群=客家」問題がどのような形で存在していたのか、を明らかにすることである。引き続き徹底した資料分析に取り組む一方、現地調査を行う予定である。

共産党史関連の文献・資料は、政治的理由から未公開のままとなっているものが多数存在すると推定されるが、アクセス可能な公開資料を丹念に調査し、分散的に記述されている事実を、有機的に統合していくことによって、歴史の中に埋没していた「新事実」の輪郭をある程度は浮き彫りにすることができるとの確証を得ている。中国の研究者たちが政治的制約によって研究議題に設定することが困難な分野(例えば、毛沢東と袁文才・王佐殺害事件の関連性)に切り込んでいくための道筋も見えてきたと考える。平成31年度(令和元年)は、「共産党と族群」の問題を、中華人民共和国建国当初の広東省の土地改革運動、反地方主義闘争の中に見ていきたい。中心的な議題は、広東の客家人指導者であった葉剣英が広東土地改革運動の中で、毛沢東ら上層部からいかに「地方主義」との批判にさらされ、その底流に「族群=客家」問題がどのような形で存在していたのか、を明らかにすることである。引き続き徹底した資料分析に取り組む一方、現地調査を行う予定である。平成30年度は計2回の中国出張(井岡山、北京)を行ったが、勤務校の業務の関係でそれぞれ7日、5日の短期滞在で帰国せざるを得ず、当初計画していた広東省広州での資料調査等を次年度に先送りすることになった。次年度使用額が生じたのは主としてこの理由による。平成31年度(令和元年)の広東省での現地調査、北京での資料調査に際して、必要な旅費、資料収集費などに計上する予定である。余裕があれば、江西省の現地再調査も行いたい。
ナビ行動を生み出す神経情報処理の自由行動4Dイメージングによる解析

動物のナビゲーション行動は、外界の環境を感知し、必要な情報を取捨選択し、行動として出力するという入出力関係が明確であり、神経回路における情報処理のしくみを明らかにするうえで優れた系である。本研究では、代表者がこれまで開発してきた顕微鏡や画像解析・時系列解析の技術を活用し、線虫の全脳イメージングを通じて、実際の神経回路における情報処理の仕組みを明らかにすることを目指す。
創造性を養う類推を用いた理科授業の開発

I中学校理科教科書で使用されているアナロジーの分析中学校理科教科書(5種類)の中で使用されているアナロジーの抽出を行った。アナロジー記述は、全体で43箇所指摘できた。次に、これらのアナロジーの評価を行った。評価の指標として、Glynn等(1989)が提案したアナロジーによる教授モデル(the Teaching-with-Analogies Model:TWAモデル)を用いた。TWAモデルでは、科学概念の説明にアナロジーを使用するとき、6つの操作を含んでいる。中学校教科書に用いられているアナロジーでは、多くのアナロジーは5つの操作が記述されていたが、「アナロジーの破綻する箇所の指摘」についてはすべてのアナロジーで記述がされていなかった。教科書作成において、アナロジーの有効性の側面のみが考慮され、アナロジーが理解を損なう危険性も持っていることが指摘されていないことが明らかになった。II創造性を養うアナロジー教材の開発ブリッジングアナロジーが子どもの学習に有効であることは、先行研究で明らかとなっている。科学概念を理解するという面で、有効であることが指摘されている。そこで、科学概念の理解と共に、子どもの創造性を養う観点を加えたブリッジングアナロジーの開発を行った。子どもの既有知識に基づくアナロジー(アンカーアナロジー)から出発し、一連のアナロジーを概念理解のサポートとしていく従来のブリッジングアナロジー方略ではなく、既有知識に基づくアナロジーから出発し、集団による会話(思考)を通して科学概念(学習する内容)に類似する事象を探し出し、科学概念の理解を促す方略を開発した。この方略では、子ども自身が「類似するもの」を探し出すことになり、その過程で創造性を養うことになっていくと考えられる。1理科教科書における類推活用の実態理科の中でアナロジーあるいは類推を活用することが有効と思われる教材を選別するために、現在使用されている中学校教科書5種類についてアナロジー、類推の使用の実際を調べた。結果、A教科書では9単元18記述、B教科書では5単元13記述、C教科書では5単元10記述、D教科書では7単元11記述、E教科書では9単元15記述のアナロジーあるいは類推が使用されていた。アナロジーおよび類推がすべての教科書に使用されていた単元は、「力(圧力)」「電流の流れ」「運動と力」「生命を支える仕組み」の4つの単元であり、「植物の生活と体の仕組み」単元では4種類の教科書で活用されていた。「光と音の世界」「活動する大地」単元では、3種類の教科書がアナロジー、類推を活用していた。また、「電流の流れ」「運動と力」「生命を支える仕組み」単元ではどの教科書についても複数のアナロジー、類推の記述が見られた。2ブリッジングアナロジーの作成上記の結果および先行研究そして創造性を養う観点を考慮し、類推を活用した学習が有効であるように思われる「物質の保存概念」を取り上げブリッジングアナロジーの作成を行った。現在中学校第1学年の生徒(2クラス、計70名)を対象にブリッジングアナロジーによる学習の有効性についての調査を行なっている。結果、ブリッジングアナロジー方略の有効性を一定程度確認することができた。より有効性を高めるために現在改良の作業を行っている。I中学校理科教科書で使用されているアナロジーの分析中学校理科教科書(5種類)の中で使用されているアナロジーの抽出を行ってきた。それぞれの教科書におけるアナロジーの活用頻度、使用されている学習内容については前年度に報告した。これらのアナロジーの評価を行った。

中学校教科書に用いられているアナロジーでは、多くのアナロジーは5つの操作が記述されていたが、「アナロジーの破綻する箇所の指摘」についてはすべてのアナロジーがなされていなかった。教科書作成において、アナロジーの有効性の側面のみが考慮され、アナロジーが理解を損なう危険性も持っていることが指摘されていないことが明らかになった。II創造性を養うアナロジー教材の開発ブリッジングアナロジーが子どもの学習に有効であることは、先行研究で明らかとなっている。科学概念を理解するという面で、有効であることが指摘されている。そこで、利字概念の理解と共に、子どもの創造性を養う観点を加えたブリッジングアナロジーの開発を行った。子どもの既有知識に基づくアナロジー(アンカーアナロジー)から出発し、一連のアナロジーを概念理解のサポートとしていく従来のブリッジングアナロジー方略ではなく、既有知識に基づくアナロジーから出発し、集団による会話(思考)を通して科学概念(学習する内容)に類似する事象を探し出し、科学概念の理解を促す方略を開発した。この方略では、子ども自身が「類似するもの」を探し出すことになり、その過程で創造性を養うことになっていくと考えられる。
発生ロバストネスを支える細胞集団挙動の解明

動物の個体発生は、種々の内的(遺伝的)あるいは外的(環境的)撹乱の下でも正確な組織・器官を形づくるロバストなシステムである。発生中の生体が様々な撹乱に対処して正常発生を維持する際、発生の時間軸に一時的な異常(時間軸の歪み)が生じ、これが何らかの機構で補正されることで発生ロバストネスが実現されると考えられる。本研究では、ショウジョウバエの発生過程で時間軸に歪みが生じた際、これを補正する細胞集団挙動「細胞ターンオーバー」が誘発されるという予備的知見に基づき、この未知の細胞集団挙動の分子基盤とその役割の解析を通じて、発生ロバストネスを支える細胞間コミュニケーションの新たな概念の発見を目指す。ショウジョウバエMinute変異体(リボソームタンパク質遺伝子のヘテロ変異体)の発生過程では、幼虫期において発生時間が顕著に遅延するものの最終的には正常な形・大きさの個体が作られる。これまでの本研究により、Minute変異体の幼虫期の翅原基においてEcdysone-Yki依存的にWgシグナル活性が急勾配化して細胞ターンオーバーが誘導されること、またEcdysone-JNKがDilp8を発現誘導して個体の発生遅延が誘発することを見いだすとともに、RhoGEFタンパク質pebbleのヘテロ変異体の翅原基でカスパーゼ阻害タンパク質p35を発現させると翅形成異常が起こることを見いだした。平成30年度は、まずpebble遺伝子のヘテロ変異体の解析を進め、翅原基において実際に細胞ターンオーバーが起こっていること、またこの現象もJNK依存的であること、さらにこの現象に細胞分裂軸の異常が関与する可能性を見いだした。さらに、Minute変異体においてYki遺伝子をヘテロに欠失させると翅の形態形成に顕著な異常が起こることを見いだし、この現象もJNK活性化によって起こることを明らかにした。本研究は、ショウジョウバエMinute変異体の翅原基pouch領域で起こる「細胞ターンオーバー」に着目し、この未知の細胞集団挙動の分子基盤とその役割の解析を通じて、発生ロバストネスを支える細胞間コミュニケーションの新たな概念の発見と確立を目指すものである。これまでに、この細胞ターンオーバーの誘発には翅原基pouch領域におけるEcdysone-Ykiシグナルを介したWgシグナル活性の急勾配化と、Ecdysone-JNKシグナル依存的なDilp8の発現誘導による個体の発生遅延という2つの現象の協調が必要であることを明らかにしてきた。また、細胞ターンオーバーが発生時間軸の歪みを補正するメカニズムを探索するために行った遺伝学的スクリーニングにより、Minute変異体と同様の細胞ターンオーバーを引き起こすpebble遺伝子変異を同定するとともに、その細胞ターンオーバー誘発メカニズムの一端を明らかにした。さらに、Minute変異体においてYki遺伝子をヘテロに欠失させるとJNK依存的に翅の形態形成に顕著な異常が起こることを見いだし、Yki活性が発生ロバストネス向上の重要な鍵となっている可能性を見いだした。以上の経過から、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。今後は、細胞ターンオーバーがどのようなメカニズムで発生時間軸の歪みを補正(発生遅延という状況下で正常な組織発生を実現)するのかを理解するため、細胞ターンオーバーを引き起こすMinute以外の変異体(pebbleヘテロ変異体)における細胞ターンオーバー誘発メカニズムの解析を進め、Minute変異体の解析で得られたデータと比較・検証する。さらに、Minute変異体においてYki遺伝子をヘテロに欠失させるとJNK依存的に翅の形態形成に顕著な異常が起こるという新たに見いだした現象に着目し、その分子メカニズムを解析することで、発生ロバストネスにおける細胞ターンオーバーの役割とその機構解明に迫る。多細胞生物の個体発生は、様々な内的(遺伝的)・外的(環境的)撹乱のもとでも常に正確な組織・器官を形づくる、きわめて頑健(ロバスト)なシステムである。発生中の生体が様々な撹乱に対処して正常発生を維持する際、発生の時間軸に一時的な異常(時間軸の歪み)が生じ、これが何らかの機構により補正されることで発生ロバストネスが実現されると考えられる。本研究では、ショウジョウバエの発生過程において種々の内的・外的撹乱が生じた際、発生時間軸の歪みを補正する細胞集団挙動「細胞ターンオーバー」が誘発されるという予備的知見に基づき、この未知の細胞集団挙動の分子基盤とその役割を明らかにすることで、発生ロバストネスを支える細胞間コミュニケーションの新たな概念の発見と確立を目指す。ショウジョウバエMinute変異体(一連のリボソームタンパク質遺伝子の機能欠失変異をヘテロにもつ変異体)の発生過程では、幼虫期において顕著な発生時間の遅延が起こるものの、最終的には正常な形・大きさ・機能をもった個体が作られる。本研究の準備段階において、Minute変異体の幼虫期の翅原基pouch領域でWgシグナル依存的に「細胞ターンオーバー」が起こり、これにより正常な翅形成が実現することを見いだしている。平成28年度は、Wgタンパク質の発現がMinute変異体の翅原基pouch領域において上昇し、その結果Wgシグナル活性の急勾配化が起こり、これが細胞ターンオーバーを誘導していることを見いだした。さらに、Wgシグナル活性の上昇には、翅原基pouch領域におけるEcdysoneシグナルの上昇とその下流のYki活性が重要な役割を果たしていることを明らかにした。

これまでに、細胞ターンオーバーの誘発には翅原基pouch領域におけるWgシグナル活性の急勾配化とその下流のEcdysoneシグナルおよびYki活性が重要な役割を果たすことを明らかにすることができた。以上の経過から、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。多細胞生物の個体発生は、種々の内的(遺伝的)・外的(環境的)撹乱の存在下でも常に正確な組織・器官を形づくる、きわめてロバストなシステムである。発生中の生体が様々な撹乱に対処して正常発生を維持する際、発生の時間軸に一時的な異常(時間軸の歪み)が生じ、これが何らかの機構で補正されることで発生ロバストネスが実現されると考えられる。本研究では、ショウジョウバエの発生過程で種々の内的・外的撹乱により時間軸に歪みが生じた際、これを補正する細胞集団挙動「細胞ターンオーバー」が誘発されるという予備的知見に基づき、この未知の細胞集団挙動の分子基盤とその役割を明らかにし、発生ロバストネスを支える細胞間コミュニケーションの新たな概念の発見を目指す。ショウジョウバエMinute変異体(リボソームタンパク質遺伝子の機能欠失変異をヘテロにもつ変異体)の発生過程では、幼虫期において顕著な発生時間の遅延が起こるものの、最終的には正常な形・大きさ・機能をもった個体が作られる。これまでに、Minute変異体の幼虫期の翅原基pouch領域において、Ecdysoneシグナルの上昇とその下流のYki活性依存的にWgシグナル活性が上昇し、これによるWgシグナル活性の急勾配化が細胞ターンオーバーを誘導することを見いだした。平成29年度は、Ecdysoneシグナルの下流イベントを詳細に解析し、EcdysoneシグナルによりJNKが活性化してその標的であるDilp8が発現誘導されることで個体の発生遅延が誘発されることを見いだした。一方、細胞ターンオーバーがどのようなメカニズムで発生時間軸の歪みを補正するのかを理解するため、細胞ターンオーバーを引き起こしうる遺伝子変異の遺伝学的スクリーニングを行い、RhoGEFタンパク質をコードするpebble遺伝子をヘテロに欠失したショウジョウバエの翅原基において、カスパーゼ阻害タンパク質p35を強制発現させると翅形成異常が引き起こされることを見いだした。本研究は、ショウジョウバエMinute変異体の翅原基pouch領域で起こる「細胞ターンオーバー」に着目し、この未知の細胞集団挙動の分子基盤とその役割の解析を通じて、発生ロバストネスを支える細胞間コミュニケーションの新たな概念の発見と確立を目指すものである。これまでに、この細胞ターンオーバーの誘発には翅原基pouch領域におけるEcdysoneシグナル依存的なYki活性化を介したWgシグナル活性の急勾配化が必要であること、またEcdysoneシグナルの下流で活性化するJNKシグナル依存的にDilp8が発現誘導されることで個体の発生遅延が誘発されることを明らかにすることができた。
確率論的近似学習と計算論的教示の理論

PAC学習可能性に関しては,仮説空間全体の反駁可能性を含めた「反駁PAC学習可能性」を提案し,学習に必要なデータの個数と計算時間についての解析を行った結果,次のような知見が得られた.1.反駁学習に必要なデータの個数の解明.この結果により,従来のPAC学習モデルにおいて必要とされるデータの個数と,反駁学習モデルにおいて必要とされるデータの個数は,入力されるパラメーターの多項式サイズという点では,同じであることを示した.2.概念クラスが多項式時間で反駁学習可能となるための必要十分条件となるアルゴリズムの構築.この結果は,多項式時間反駁学習可能性の特徴付けに役立ち,さらには,多項式時間で反駁学習可能となる概念クラスを見つけ出す手がかりとなる.また,実用的に広く用いられている,順序付き二分決定グラフ(OBDD)の学習可能性についても,そのPAC学習可能性を解明した.これらの結果をふまえて,ゲノム情報データからの知識獲得システムBONSAIを並列に走らせて知識獲得を行うBONSAI Gardenシステムを実働化し,計算機実験を行った.一方,これらの情報処理技術の根幹をなす,文字列照合問題について,パタンもテキストも両方とも圧縮されたデータについて,それらを陽に展開することなく,そのまま文字列の照合を行う多項式時間アルゴリズムの開発にも成功した.これは,今後,さらにさまざまな方向へ拡張が期待される成果である.PAC学習可能性に関しては,仮説空間全体の反駁可能性を含めた「反駁PAC学習可能性」を提案し,学習に必要なデータの個数と計算時間についての解析を行った結果,次のような知見が得られた.1.反駁学習に必要なデータの個数の解明.この結果により,従来のPAC学習モデルにおいて必要とされるデータの個数と,反駁学習モデルにおいて必要とされるデータの個数は,入力されるパラメーターの多項式サイズという点では,同じであることを示した.2.概念クラスが多項式時間で反駁学習可能となるための必要十分条件となるアルゴリズムの構築.この結果は,多項式時間反駁学習可能性の特徴付けに役立ち,さらには,多項式時間で反駁学習可能となる概念クラスを見つけ出す手がかりとなる.また,実用的に広く用いられている,順序付き二分決定グラフ(OBDD)の学習可能性についても,そのPAC学習可能性を解明した.これらの結果をふまえて,ゲノム情報データからの知識獲得システムBONSAIを並列に走らせて知識獲得を行うBONSAI Gardenシステムを実働化し,計算機実験を行った.一方,これらの情報処理技術の根幹をなす,文字列照合問題について,パタンもテキストも両方とも圧縮されたデータについて,それらを陽に展開することなく,そのまま文字列の照合を行う多項式時間アルゴリズムの開発にも成功した.これは,今後,さらにさまざまな方向へ拡張が期待される成果である.
高ボイド率気泡流中における圧力波の伝播挙動に関する研究

著者はこれまでに、気泡を含む液体中における非線形圧力波(衝撃波)の非定常な伝播挙動を、衝撃波管を用いた実験的解析によって明らかにしてきた。それと同時に、気泡流中の圧力波伝播現象を正確に記述した数学的モデルを用いて数値解析を行い、実験結果との比較によってこの現象の本質に迫ってきた。これまでの研究結果から、1.気泡流中の波動伝播は気泡の膨張・収縮運動に支配されており、膨張・収縮運動にともなって生じる気泡内の非均一な温度場の影響を大きく受けること、2.液体中に分散する気泡の不均一な分布状況が衝撃波の内部構造に大きな影響を与えること、3.本研究で用いた気泡流波動伝播解析モデルを用いた数値解析結果は多くの実験結果と定量的に一致すること、を明らかにしている。これまでの研究成果を踏まえて本年度(平成8年度)は、液体中に存在する気泡の相互間距離が気泡直径のオーダーまで近接した状況下における圧力波の伝播挙動およびその中における気泡の変形挙動に関する実験及び数値解析を進めた。実験では、近接して存在する2個の気泡に対して正弦波圧力振動を加えて、2個の気泡の並進、膨張・収縮運動をとらえた。一方、数値解析では、気泡周囲の圧力場および気泡そのものの変形をとらえることが可能な直接数値計算コードを作成し、液体衝撃波管管内に2個の気泡がおかれた状態における衝撃波の伝播挙動をシミュレートした。実験より、2個の気泡が極近い位置に存在する場合、単一気泡の運動の様子とは異なる挙動を示すことがわかった。一方、数値解析結果より、衝撃波管管内における気泡の配置状況によって、圧力波の伝播挙動が大きく変化することがわかった。以上の実験および数値解析をさらに発展させることにより、高ボイド率気泡流中における圧力波の伝播挙動の物理を解明することが可能であるとの見通しを得た。
Velocity Vector Imagingを用いた胎児異常における心機能解析

正常単胎胎児群(コントロール;C群)31例、胎児異常群66例(胎児発育不全;FGR群23例、胎児心疾患;CHD群13例、双胎間輸血症候群;TTTS群1例、TTTS発症なし双胎;non-TTTS群29例)のエントリーを当院産婦人科で行なった。超音波診断装置ACUSON S2000 (Mochida Siemens Medical Systems)を用いて、研究計画に基づき胎児心臓超音波検査を行った。それぞれの症例において、妊娠14週以降より2週間毎に検査を行い記録した。のべ超音波試行回数は、C群207回、胎児異常群205回であった。現在、C群について解析が終了しており、C群について行った解析結果は下記1-4の通りである。本研究は初めて, VVIを用いて縦断的に正常胎児の心筋発達を示した.今後、胎児疾患群のデータ解析を行い、C群と比較することにより、FGRや, CHD、TTTSの早期発見に寄与する可能性がある。平成28年6月から平成29年3月まで、正常単胎胎児群(コントロール;C群)31例、胎児異常群29例(胎児発育不全;FGR群8例、胎児心疾患;CHD群7例、双胎間輸血症候群;TTTS群1例、TTTS発症なし双胎;non-TTTS群13例)のエントリーを行なった。すべて当院産婦人科で妊娠管理を行っている妊婦であり、超音波診断装置ACUSON S2000 (Mochida Siemens Medical Systems)を用いて、研究計画に基づき胎児心臓超音波検査を行った。のべ超音波試行回数は、C群207回、胎児異常群144回であった。C群について行った解析結果は下記の通りである。3.心室中隔及び自由壁における各セグメントのvelocity比較では、全心収縮周期において右室・左室ともに自由壁基部で最も大きく、中隔側心尖部で最も低い値を示した。以上の結果は既存の研究報告と同様であり、コントロールとして矛盾しない結果が得られた。超音波スペックトラッキング法を用いた、正常単胎胎児心臓に関する解析パラメータの基準値は今のところ確立されていないが、本研究結果は基準値を確定するために重要な意義を持つと考えられる。さらに、この基準を用いて胎児異常群と比較することが可能となる。C群、胎児異常群ともに、概ね当初見込んでいた症例数をエントリーをすることが出来た。また、概ね計画通り2週間毎の記録が可能であった。C群に関して行った解析結果は、コントロールとして矛盾しない結果となった。C群の結果より、妊娠初期;first、中期;second、後期;third trimesterそれぞれにおける胎児心臓に関する解析パラメータの基準値を算出することができる。これより今後、胎児異常群と比較することが可能となる。平成29年4月から平成30年3月まで、新たに胎児異常群18例のエントリーを行った。昨年度と合わせて、正常単胎胎児群(C群)39例、胎児異常群48例(FGR群13例、CHD群10例、non-TTTS群22例、TTTS群3例)となった。症例に対して、研究方法に基づき胎児心臓超音波検査を行った。総超音波試行回数は、C群199回、胎児異常群約170回であった。また、平成29年度にエントリーしたC群29例に関して、昨年度の解析結果に加えて統計学的検討を行った。結果は下記の通りである。2.心室中隔及び自由壁における各セグメントのvelocity比較では、全心収縮周期において右室・左室ともに自由壁基部で最も大きい。1、2のVelocityに関する結果は既存の研究報告とほぼ同様であり、コントロールとして矛盾しない結果が得られた。一方、Strainに関しては、今まで一定の見解が得られていなかったが、今回初めて上記3と示すことが出来た。超音波スペックトラッキング法を用いた、正常単胎胎児心臓に関する解析パラメータの基準値は今のところ確立されていない。また、記録する超音波画像をフレームレート80 Hz(60120 Hz)の条件下で本研究結果は基準値を確定するために重要な意義を持つと考えられる。この基準を用いて胎児異常群と比較することが可能となる。C群の解析結果は、統計学的に有意な結果が得られた。妊娠週数における正常値を示すことが出来た。Strainに関しては、初めてその正常値を示すことが出来た。胎児異常群は昨年度の30例に加え18例のエントリーを行うことができた。本研究は初めて, VVIを用いて縦断的に正常胎児の心筋発達を示した.

今後、胎児疾患群のデータ解析を行い、C群と比較することにより、FGRや, CHD、TTTSの早期発見に寄与する可能性がある。1.胎児異常群の症例数と超音波試行回数を増やす。胎児異常群は、症例によってはその異常が発見される前である妊娠初期(first trimester)にエントリーすることが困難であるため、症例の収集に時間を要す。平成29年度もエントリーを継続して行う。2.C群、胎児異常群ともにデータ解析を進める。本研究は、C群、胎児異常群ともに同一胎児における週数毎の心臓壁運動変化を解析する。同一胎児における経時的解析は今まで報告がなく、本研究の意義として重要である。3.超音波画像をフレームレート80 Hz以上で記録するため、心房が不鮮明となってしまう場合があり、心房の解析が困難な画像がある。心房の解析については、解析可能な画像を検討する必要がある。胎児異常群の症例数と超音波試行回数を増やす。胎児異常群の同一母体における週数毎の心臓壁運動変化を解析し、C群と比較する。同一母体における解析は今まで報告がなく、本研究の意義として重要である。記録する超音波画像をフレームレート80 Hz以上で行うため、心房が不鮮明となってしまう場合があり、心房の解析が困難な画像がある。心房の解析は、解析可能な画像を検討する必要がある。今年度の当初の計画では、英文校閲のために人件費・謝金を200000円、論文投稿と論文校正のためにその他100000円を予定していたが、今年度の症例集積数ではまだ英文論文作成には不十分であると判断したためにこれらの経費が未使用となったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。(理由)今年度の当初の計画では、英文校閲のための人件費・謝金、論文投稿と論文校正のためにその他費用を予定していたが、今年度の症例集積数ではまだ英文論文作成には不十分であると判断したためにこれらの経費が未使用となったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。(使用計画)次年度には研究成果を適宜学会で発表するための旅費使用が増加する予定である。また成果をまとめた本格的な英文原著論文は最終年度に作成予定であるが、次年度には本研究に基づく英文症例報告作成などに使用していく予定である。次年度には研究成果を適宜学会で発表するための旅費使用が増加する予定である。
ウォルフラム症候群の糖尿病発症の分子機序の解明

Wolfram症候群(ウォルフラム症候群)は、常染色体劣性遺伝性疾患であり、日本における患者数はおよそ200人である。代表的な遺伝性の一型糖尿病であり、いまだその根本的な治療法が確立していない疾患でもある。若年で糖尿病が発症し、内分泌代謝系、精神神経系を広範に障害することが知られている。その原因遺伝子として、Wolfram syndrome 1 (WFS1)が1998年に同定され、WFS1は主に細胞内小器官である小胞体に存在する膜タンパク質として、小胞体ストレスの減弱に機能していると考えられている。これまでの研究により、このWFS1の変異により、膵臓のβ細胞において、小胞体ストレスが高度に上昇し、糖尿病を引き起こすことが明らかになってきた。WFS1遺伝子欠失マウスモデルを用いた研究から、糖尿病の発症には、タンパク質の分解制御に機能するE3ユビキチンリガーゼであるシノビオリン(別名:HRD1)の発現の減弱が重要であることが報告された(FonsecaSG etal. J. Clin. Invest. 2010, 120:744-55.)。しかしながら、シノビオリンの発現の減弱による病態発症の分子機序についてはいまだ不明のままである。応募者らはこれまで小胞体ストレス応答においてタンパク質分解に機能するシノビオリンの研究に従事してきた。本研究では、膵臓のβ細胞特異的なシノビオリンノックアウトマウスを作製・解析し、ウォルフラム症候群で認められる膵臓β細胞におけるシノビオリンの発現の減弱による糖尿病発症の分子基盤を明らかにすることを目的とした。今年度は、膵臓のβ細胞特異的なシノビオリンノックアウトマウスの膵臓の組織学的解析を行うとともに、アポトーシスなど種種のマーカーを用いた免疫染色を行った。さらに、膵臓組織より酵素学的に膵島の回収を行った。膵臓のβ細胞特異的なシノビオリンノックアウトマウスの系統維持は順調に進んでいるとともに、マウス臓器のサンプリングに加え、細胞レベルでβ細胞由来の培養細胞の培養も順調に進んでいるため。シノビオリンはE3ユビキチンリガーゼであり、これまでコラーゲンや転写コアクチベータPGC-1βなど種々の因子を標的とし、それをユビキチン化し、分解することで様々な表現型を示すことを報告してきた。そこで、インスリン分泌に関わる標的分子について検討し、シノビオリンより下流のシグナル伝達を検証する予定である。当初購入を予定していたキットの購入費が少なく済んだため。試薬購入に使用する予定である。
高強度チタン合金の小径穴加工の研究

本研究は、β型チタン合金(Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr, Beta-C)の加工技術確立に関する研究の一貫として、Beta-C合金の高能率・高品位な穴加工技術、特に航空・宇宙分野での使用時に加工頻度の多いタッフ加工のための小径穴加工をターゲットとした高能率かつ高精度な穴加工技術の確立を目指した。実験では、ハイスドリルと超硬ドリルを用いて切削条件を含めた加工方法や工具材質,形状の検討を行った。ハイスドリルを用いて加工した場合、β型チタン合金加工時にはTi-6Al-4Vに比べ1/31/4のドリル寿命しか得られなかった。これは、β型チタン合金がTi-6Al-4Vに比べて溶着性が高いことやβ型チタン合金切削時の切削抵抗がトルク,スラストともに高く,特にトルクは切削中の変動が激しいことなどが原因と考えられる。また、ハイスドリルの場合、加工条件としてはV=4.5m/min,f=0.05mm/revあたりで、先端角135,ねじれ角34,スフリットシンニングを施したドリルを用いるのが好ましい。さらにTiNコーティングは低速では寿命延長に効果があるが,V=10m/min付近になると全くその効果はなくなる。また切削油剤は、低速では不水溶性、高速では水溶性油剤が適している。一方、超硬ドリルでは、β型チタン合金を通常の加工方法で加工すると、切削条件をどのように変化させても数穴でドリル刃先の欠損やドリルの折損を生じ、十分な穴開けは行えない。この原因は、切り屑詰まりが主因であり、切り屑を分断し排出性を向上させる方法、ステップフィードとドリル刃先にニックを付ける方法を併用し、ドリル材質に靱性の高いものを用いれば150穴以上の加工が安定して行えることが分かった。超硬ドリルでの最適切削条件は、V=10.3m/min,f=0.03mm/revで、切削条件の変化に対して工具寿命は非常に敏感に変化する。またコーティング材種については、DLC (Diamonnd Like Carbon)が切削初期には良い結果を示したが、試作したドリル形状,材質が適当でなかったために、本実験の範囲では十分な結果が得られなかった。これらの結果をもとにφ3mmの小径超硬ドリルを用いてβ型チタン合金の加工を行ったが、φ6mmのドリルの同条件下では十分なドリル寿命が得られず、送りを下げて加工する必要があることなどがわかった。なお、小径加工については引き続き検討を行う予定である。
固体内高速イオン移動現象を利用した新規応用分野の開拓

高速イオン導電性固体の新規応用を開拓すべく研究した結果、次のような成果が得られた。(1)低温型固体酸化物燃料電池用電解質の開発を目指し、ZrO_2-Ln_2O_3(Ln=lanthanides)系酸化物の導電性を系統的に検討した。その導電性は添加イオンのイオン半径に大きく依存し、また、酸化物イオンの移動のエンタルピーをよび添加イオンと酸化物との会合のエンタルピーもイオン半径により変化した。これらの成果は高速イオン導電体探索に重要な指針を与えるものである。(2)プロトン導電体SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-x>を隔膜とし、水素ポンプ機能を応用したガス中の水蒸気を電気的に除去する除湿装置を試作した。この除湿装置は高効率で低水素蒸気圧まで除湿が可能となった。(3)固体酸化物燃料電池の酸素極としてのLa_<1-x>Sr_xCoO_3の電極反応挙動についで検討した結果、電極内部および電極と電解質界面では酸素の拡散は早いが、気相と電極界面での移動は遅いことが解った。これらの成果は高性能酸素極の設計にきわめて有益である。(4)Na^+イオン導電体のNASICONを電解質とし、補助極にNaNO_2を組み合わせたNOセンサーを開発し、その特性を検討した。10-1ppmの広い濃度範囲で極めて良好な特性を示した。また、電解質に安定化ジルコニアを、電極にCdOとSnO_2との混合物を用いたセンサーはCOに選択的に応答することが認められた。(5)固体酸化物燃料電池の高性能燃料極を開発した結果、Ru-Sm添加CeO_2の微細構造を制御した電極が低温においても極めて優れて電極特性をしめすことが認められた。高速イオン導電性固体及び高速イオン・電子混合導電体の新規応用分野としてエネルギー・環境分野への展開を目指し研究を遂行してきた結果、下記の様な特記すべき成果が得られた。(1)次世代型高温固体酸化物燃料電池の低温化の基礎研究(山本担当):700-800°Cでの作動を目指し、低温でも高い酸化物イオン導電を示す酸化物としSc_2O_3-ZrO_2系に注目しその相平衡、導電性につき検討した。Sc_2O_311モル%-ZrO_289モル%に少量のAl_2O_3を添加することにより安定で高い酸化物イオン導電性を示す固体が得られた。さらに、低温においても優れた酸素還元特性を示す新規酸素電極として、Gd_<1-x>Sr_xCoO_3系酸化物を提案しその特性につき検討した。(2)固体内の高速イオン移動現象を利用した物質変換・分離(岩原担当):酸化物イオン・電子混合導電体CaTi_<0.75>Fe_<0.25>O_3を隔壁とし、炭素源としてカーボンブラックを用いた重質炭素のガス化を試みた。1000°Cでの測定結果によると炭素のCOへの転換が認められた。COの発生量は隔壁の厚さが減少するとともに増大した。電解質としてY_2O_3安定化ZrO_2を、電極の一方を白金、他方を金としたシールレスセルでメタン-空気混合ガスを用いたケミカルコジェネレーションシステムを提案しその作動特性の基礎的検討を行った。電解質の表面に電子電導性を付与する事により特性の飛躍的向上が認められた。(3)高速イオン・電子混合導電体の導電制御と応用(水崎担当):CeO_2-ZrO_2-