hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
信頼性の高い有効模型によるQCD相構造の定量的解明

第一原理である格子QCDは有限密度で計算できないため、QCD相図の研究は理解されていない。格子QCDが計算可能な領域として、虚数化学ポテンシャル領域とアイソスピン化学ポテンシャル領域がある。我々は、これらの領域で格子QCDの結果を再現する有効模型を構築することに成功した。この模型は第一原理を再現する点で最も信頼できる上に、有限密度でも計算することができる。今年度は、この模型を用い有限密度領域を解析し、状態方程式を求めた。状態方程式は、高密度天体の内部計算にとって重要な量である。次に、虚数化学ポテンシャルと位相幾何学的項との関係性について議論した。前者は高温で荷電共役対称性の破れが起き、後者は低温でパリティー対称性の破れが起こる点で異なるが、それ以外で両者は似た振る舞いをすることがわかった。この位相幾何学的項は、宇宙初期の物質形成に関係していると考えられており、近年の高エネルギー実験において、この項の影響が見られる可能性が示唆された。そのため、有限温度で位相幾何学的項の影響を有効模型を用いて調べた。この項の影響で,宇宙初期の相転移が1次相転移になることを示し、物質生成のメカニズムの可能性を示した。当初の計画である、虚数化学ポテンシャルとアイソスピン化学ポテンシャルにおける格子QCDの結果を再現する有効模型を構築することに成功した。さらに、その模型を用いて中性子星内部の状態方程式や宇宙初期の相転移について研究し、新しい知見を得た。これまでの研究を通して、虚数化学ポテンシャルやアイソスピン化学ポテンシャルの格子QCDをもとに有効模型を構築することができることを示した。しかし、現状では格子QCDの結果が少ないため、信頼のできる有効模型が得られたとは言えない。したがって、今後の研究では、自ら格子QCD計算を行い情報を増やすことで、さらに信頼できる有効模型を構築し、信頼できるQCD相図を得る。昨年度において、PNJL模型が虚数化学ポテンシャル領域において第一原理計算を定性的に再現する有効模型であることがわかったので、本年度は、PNJL模型と第一原理計算との定量的比較を行った。閉じ込め相転移の秩序変数に関しては、PNJL模型は第一原理計算結果を定量的によく再現することがわかった。カイラル相転移の秩序変数に関しては、通常の有限密度の研究に用いられているPNJL.模型では虚数化学ポテンシャル領域における第一原理計算を再現できなかった。そこで、我々はベクター型相互作用およびより高次の相互作用の効果を考慮し、これらの相互作用の大きさを調節することで虚数化学ポテンシャル領域における第一原理計算を再現することに成功した。特に、ベクター型相互作用の大きさは零密度の物理に影響しないため、今までその結合定数の大きさは不定パラメータとして扱われてきたが、我々は虚数化学ポテンシャル領域において第一原理計算と比較することで決定することができることを示した。次に、虚数アイソベクター型化学ポテンシャル領域においても研究した。アイソベクター型化学ポテンシャル領域では、第一原理計算を化学ポテンシャルが1数でも虚数でも行うことができ、両領域で第一原理計算とPNJL模型計算を比較することで我々のアプローチの妥当性を示すことができる。そのためにも、虚数アイソベクター型化学ポテンシャル領域を研究することは意味がある。また、この領域の第一原理計算を用いた研究が本年度の初めに行われだこともあり、この領域においてPNJL模型との比較を行った。虚数アイソベクター型化学ポテンシャル領域においても、PNJL模型は第一原理計算結果を定性的に再現することがわかった。昨年度において、PNJL模型が虚数クォーク化学ポテンシャル領域において第一原理計算を定性的に再現する有効模型であることを示した。また、模型に含まれる相互作用強さを調節することで定量的にも再現可能であることを示した。第一原理計算が可能な領域としてアイソベクター型化学ポテンシャル領域がある。特に、この領域では化学ポテンシャルが実数でも虚数でも第一原理計算ができるため、我々のアプローチの妥当性を示すことができる。本年度は、このアイソベクター型化学ポテンシャル領域でPNJL模型の妥当性を確かめた。特にアイソベクター型化学ポテンシャルが虚数の時は理論が高い対称性を持っており、PNJL模型もこの対称性を保持していることを示した。また、昨年度はPNJL模型に様々な相互作用を加えそこに含まれるパラメータを調節することで第一原理計算との整合性を得た。この整合性の本質は2つの秩序変数間の相関を強くした結果であると考えられる。本年度は、不定な相互作用を増やす代わりに、PNJL模型にこの秩序変数の強相関の効果を有効相互作用として取り入れることで、虚数クォーク化学ポテンシャル領域における第一原理計算を定量的に再現できることを示した。この拡張された模型は、アイソベクター型化学ポテンシャル領域でも第一原理計算を定量的に再現できることを示した。

前者は高温で荷電共役対称性の破れが起き、後者は低温でパリティー対称性の破れが起こる点で異なるが、それ以外で両者は似た振る舞いをすることがわかった。この位相幾何学的項は、宇宙初期の物質形成に関係していると考えられており、近年の高エネルギー実験において、この項の影響が見られる可能性が示唆された。そのため、有限温度で位相幾何学的項の影響を有効模型を用いて調べた。この項の影響で,宇宙初期の相転移が1次相転移になることを示し、物質生成のメカニズムの可能性を示した。当初の計画である、虚数化学ポテンシャルとアイソスピン化学ポテンシャルにおける格子QCDの結果を再現する有効模型を構築することに成功した。さらに、その模型を用いて中性子星内部の状態方程式や宇宙初期の相転移について研究し、新しい知見を得た。これまでの研究を通して、虚数化学ポテンシャルやアイソスピン化学ポテンシャルの格子QCDをもとに有効模型を構築することができることを示した。しかし、現状では格子QCDの結果が少ないため、信頼のできる有効模型が得られたとは言えない。したがって、今後の研究では、自ら格子QCD計算を行い情報を増やすことで、さらに信頼できる有効模型を構築し、信頼できるQCD相図を得る。
近代ロシア文学の誕生とパトロンたちの文化史

本研究課題に関して当該研究期間に次のような作業を行った。1.18世紀後半から19世紀初めのロシア文学とそれを支えるパトロンに関する文献を調査、収集した。また補助作業として18世紀の出版事情についての資料を分析した。2.『18世紀ロシアにおける出版物』に依拠して18世紀にどのような書物が出版されたのかを調査し、出版の形態や部数、版の数、出版者、印刷所などについても必要に応じて情報を収集した。この調査によって当時作家が置かれていた状況、自費出版の事情、作家と出版者の関係等がある程度明らかになった。3.日本18世紀ロシア研究会の運営に協力し、18世紀ロシア研究者との研究交流を継続、発展させた。第3回研究発表会を開催し、ニューズレターNo.2を発行した。この研究会は言語、文学、文化、歴史などジャンルを超えて18世紀ロシア研究者が情報交換と共同討議を行う場であって、本研究を推進する上で大きな役割を果たしたと考える。4.研究期間の後半では近代ロシア文学の嚆矢となったフョードル・エミンの生涯と作品の考察を行った。エミンは1760年代に翻訳、創作、雑誌発行等、意欲的に文学活動を展開し、18世紀末のセンチメンタル小説の礎を築いた人物として評価される。また彼の活動期はロシア文学・芸術の最大の支援者のひとり、エカテリーナ二世治世の時代に当たっており、彼の活動と文学作品の分析はとりもなおさず、近代ロシア文学誕生とその支援者の関係を理解するための有効な手掛かりとなった。エミンに関する研究の成果は「18世紀論集」3号及び科研研究成果報告書に発表されている。今年度は情報検索用、文献整理用のパソコンを研究室に設置して研究環境を整備し、さらに次のような作業を行った。1.近代ロシア文学の出発点ともいえる18世紀ロシア文学・文化関係の一次文献を購入した。特に18世紀後半に書かれ、当時の貴族を中心としたエリート階級から読み物として受け入れられていた文学作品を購入した。また、文学作品以外にも、18世紀のロシア知識階級の生活に浸透しつつあった回想録や書簡、旅行日記などのジャンルのテクストを一部収集した。2.18世紀ロシアにおける世俗文学の誕生の経緯を、当時の主要な読者でありパトロンであった上流階級の生活との関わりに於いて考察するために、作品に登場する「書く行為」についての描写を考察した。3.18世紀後半の文学テクストにおける西欧的伝統とロシア的伝統の関係について考察し、ロシア小説の源流を探るための手掛かりとした。4.既に行っている大学院生と共同の研究会を継続し、18世紀から19世紀初頭のロシア文化の諸問題について考察した。これは文学研究における貴重な共同作業の場であった。5.7月に日本18世紀ロシア研究会が設立し、現在は事務局として会の運営に協力している。本課題に関する研究の成果を研究会で発表したいと考えている。今年度は情報検索、文献整理のための研究環境のいっそうの整備、強化を図り、昨年度の成果を踏まえて、さらに次のような作業を行った。1.近代ロシア文学において極めて重要な役割を果たした18世紀後半から19世紀前半のロシア文学・文化関係の一次文献、研究文献を購入した。また今年度は特に、ロシアだけでなく、ヨーロッパ文化全体を視野に入れて関連文献の収集を行った。2.引き続き18世紀ロシアにおける世俗文学の誕生と発展の経緯を、当時の主要な読者でありパトロンであった上流階級の生活との関わりに於いて考察した。また、作品に表現されている当時の日常生活の描写を手掛かりとして、当時のテクストにおける「書く行為」「読む行為」、及びそれらと少なからぬ関係を持つ「見る行為」の記号としての意味を考察した。

3.18世紀末から19世紀初めの文学作品の紹介と分析を行い、ロシア近代文学の発展のプロセスを明らかにする手掛かりとした。この作業は来年度も継続して行う予定である。4.大学院生と共同の研究会を継続して行い、18世紀から19世紀初頭のロシア文化の諸問題について意見交換を行った。研究会には本学の他研究科や他大学からの参加者もあった。5.2004年9月に東京大学本郷キャンパスの山上会館において日本18世紀ロシア研究会第2回総会・研究発表会を開催した。またその後も持続的に会の運営に協力し、ニュースレターの発行も行った。前年度の研究、調査を踏まえて、平成17年度は次のような作業を行った。1.18世紀ロシアに関して、平成15、16年度に入手できなかった文献を補足収集した。内容は文学、文化についての研究文献が中心である。2.18、19世紀ロシアにおける文学作品の発表とそれを受容するシステムを明らかにする作業の一環として、ロシア皇室が担ったパトロンとしての役割、サロン社会における作家とパトロンの関係、作家と19世紀の総合雑誌発行者の関係などを考察した。また西欧のパトロン制度や音楽、美術分野におけるパトロン制度についても調査し、ロシア文学における事情との比較考察を行った。3.研究成果の一部を雑誌に掲載した。現在発表準備中のものもある。4.日本18世紀ロシア研究会の運営に協力し、18世紀ロシア研究者との研究交流を継続、発展させた。第3回研究発表会を開催し、ニューズレターNo.2を発行した。この研究会は言語、文学、文化、歴史などジャンルを超えて18世紀ロシア研究者が情報交換と共同討議を行う場であって、本研究を推進する上で大きな役割を果たしたと考える。5.今年度は本研究の最終年に当たり、現在、これまでの作業をまとめて研究成果報告書を発行するための準備を行っている。
ZIFsの特異な吸着特性を利用した相間移動吸着剤開発

金属イオンと有機配位子との配位結合により形成される金属ー有機構造体の一種であるZIF(Zeolitic Imidazolate Framework)は、石油化学の分野で広く用いられるゼオライトに似た結晶構造、高表面積、耐熱性を有しており、ガス分離剤や触媒としての応用が注目されている。本研究では、従来の吸着剤にはないZIFsの特異的な吸着特性、吸脱着速度の制御により、液相における新しい分離プロセスの可能性を見出すことに挑戦した。まず既報の合成手法を参考に金属種、有機配位子の異なるZIFsを合成し、良好な結晶性が得られたZIF-8、ZIF-67、ZIF-90を主対象として研究に使用することとした。ZIF-8を吸着剤に用い環状の含酸素炭化水素、不飽和炭化水素、飽和炭化水素の吸着等温線測定により不飽和結合数、酸素数により吸着特性が異なることを明らかにした。また、吸着物質として1,4-ジオキサンを選定し、ZIF-8を吸着剤に用いた液相吸着実験を行ったところ粒子径が小さいZIF-8を用いることにより短時間で吸着平衡に到達(吸着速度が速くなる)することを明らかにするとともに、吸着プロセス設計に極めて重要な拡散係数を得ることに成功した。吸着剤の相間移動を利用した分離システムの可能性を検討するため、有機溶媒および水中での環状炭化水素の吸着測定を実施した。溶媒種により環状炭化水素の吸着特性が異なることが明らかになった。本研究を通して得られた知見に基づき、有機相、水相の二相間をZIFsが移動することで水相中の有機物を連続的に吸着除去できるプロセスの可能性を見出すことができた。さらに、住友ベークライト株式会社と共同でZIF-8ナノ粒子を繊維に固定化する手法を開発することに成功した。本技術を応用することで、充填層を用いた吸着分離で課題となる粒子回収と圧力損失の低減を両立した分離プロセスが期待される。金属イオンと有機配位子との配位結合により形成される金属ー有機構造体の一種であるZIFs(Zeolitic Imidazolate Frameworks)は、石油化学の分野で広く用いられるゼオライトに似た結晶構造を有しており、ガス分離剤や触媒としての応用が注目されている。本研究では、従来の吸着剤にはないZIFsの特異的な吸着特性を駆使し、ZIFsに対する環状炭化水素の吸脱着速度を制御することにより、新しい分離プロセス構築に挑戦している。平成29年度は金属種、有機配位子の異なるZIFsの合成、環状炭化水素吸脱着特性評価、ZIFsの一種であるZIF-8を用いた環状炭化水素の吸着速度評価を目的とした。1)金属イオンおよび有機配位子を含む溶液を調製し、ZIFsを合成した。良好な結晶性が得られたZIF-8、ZIF-67、ZIF-90を主対象として平成29年度の研究に使用した。2)ZIF-8を吸着剤に用い環状の含酸素炭化水素、不飽和炭化水素、飽和炭化水素の吸着等温線を測定することにより吸着特性評価を実施した。不飽和結合数、酸素数により吸着特性が異なることを確認した。また、吸着する分子のサイズが大きくなることで吸着量が著しく低下した。これより、ZIFsは自身が持つ細孔径よりも大きい分子を吸着できる一方で、その分子径には上限があることが示唆された。3)40°Cの温度下において、ZIFsへの1,4-ジオキサンの液相吸着実験を行った。粒子径の異なるZIF-8を吸着剤に用いた吸着実験により、粒子径が小さいほど吸着速度が速くなるため、短時間で平衡に達することを確認した。また、この時の拡散係数を明らかにした。平成29年度は金属種、有機配位子の異なるZIFsの環状炭化水素吸脱着特性評価ならびにZIFsに対する環状炭化水素の吸着速度評価を目的とした。既報の合成手法を参考に6種のZIFsを合成した。XRDを用いた構造解析により各ZIFsの構造が得られていることが確認された。ZIF-8を中心に、環状の含酸素炭化水素(1,4-ジオキサン、オキサン)、不飽和炭化水素(ベンゼン、トルエン、トリメチルベンゼン)、飽和炭化水素(シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン)の吸着等温線を測定するとともにこれらの吸着特性を評価した。不飽和、含酸素環状炭化水素は飽和環状炭化水素に比べ吸着量は高くなる結果が得られた。1,4-ジオキサンを吸着物質に用い、40°Cでの液相吸着試験を実施した。粒子径の小さいZIF-8は粒子径の大きいZIF-8に比べ速く吸着平衡に達したことから、ZIFs粒径制御による吸着速度制御が可能であることが確認された。また、気相、水相における1,4-ジオキサンのZIFs粒子内拡散係数を測定し評価した。

まず既報の合成手法を参考に金属種、有機配位子の異なるZIFsを合成し、良好な結晶性が得られたZIF-8、ZIF-67、ZIF-90を主対象として研究に使用することとした。ZIF-8を吸着剤に用い環状の含酸素炭化水素、不飽和炭化水素、飽和炭化水素の吸着等温線測定により不飽和結合数、酸素数により吸着特性が異なることを明らかにした。また、吸着物質として1,4-ジオキサンを選定し、ZIF-8を吸着剤に用いた液相吸着実験を行ったところ粒子径が小さいZIF-8を用いることにより短時間で吸着平衡に到達(吸着速度が速くなる)することを明らかにするとともに、吸着プロセス設計に極めて重要な拡散係数を得ることに成功した。吸着剤の相間移動を利用した分離システムの可能性を検討するため、有機溶媒および水中での環状炭化水素の吸着測定を実施した。溶媒種により環状炭化水素の吸着特性が異なることが明らかになった。本研究を通して得られた知見に基づき、有機相、水相の二相間をZIFsが移動することで水相中の有機物を連続的に吸着除去できるプロセスの可能性を見出すことができた。さらに、住友ベークライト株式会社と共同でZIF-8ナノ粒子を繊維に固定化する手法を開発することに成功した。本技術を応用することで、充填層を用いた吸着分離で課題となる粒子回収と圧力損失の低減を両立した分離プロセスが期待される。本研究で目指す新規分離プロセスでは、吸着速度だけでなく脱着速度の情報が重要になる。平成29年度に実施した吸着過程に加えて脱離過程に対しても速度評価を進める。また、吸着、脱離過程の情報に基づき、本研究目的であるZIFsの水相ー有機相間移動による水溶液中有機物の分離回収プロセスの可能性を明らかにする。円滑に研究を推進できたため、ZIFs合成ならびに吸着実験に用いる有機試薬、実験器具の使用量が抑制され次年度使用額が発生した。平成30年度は新規分離プロセス検討を行うためにまとまった量のZIFsや有機試薬が必要となるため、次年度使用額はこれら消耗品費に充てる。また、研究調査を積極的に行い、本研究目的達成に向けて精力的に研究を進める。
遺伝性夜間前頭葉てんかんにおける脳部位特異的てんかん発症機構の解明

てんかんは人口の約1%が罹患する最も頻度の高い神経疾患であるが、その病態は十分明らかにされていない。しかし、最近の分子遺伝学の進歩に伴い、特発性てんかんの責任遺伝子が同定されつつある。なかでも常染色体優性夜間前頭葉てんかん(ADNFLE)は責任遺伝子が同定された最初の特発性てんかんで、ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)α4およびβ2サブユニットをコードする遺伝子の点変異が報告されている。ADNFLEでは発作は睡眠中(第2・3相)に認められ、約90%の患者は20歳までに発症する。しかし、前頭葉に焦点が生じるメカニズムは不明である。そこで、申請者らは、ヒトnAChRα4サブユニット変異遺伝子を導入したラットを開発した。本研究では、ADNFLE遺伝子導入ラットを用い、睡眠一覚醒リズムと神経伝達物質動態の関連、nAChRα4サブユニット変異神経細胞の脳内分布、本ラットの前頭葉で発現が亢進または低下しているmRNAおよびタンパク質を明らかにし、ADNFLEの焦点が前頭葉に発生するメカニズムを解明することを目的とした。その結果、このADNFLE遺伝子導入ラットには、繁殖能、寿命、発達、nAChRα4ならびにβ2サブユニットの脳内分布に関して明らかな異常を認めることはできなかったが、ヒトADNFLEと同様の睡眠中の前頭葉を焦点とした自発性けいれんが認められることを明らかにした。そこで、申請者らは、ヒトnAChRα4サブユニット変異遺伝子を導入したラットを作製した。本年度は、このADNFLE遺伝子導入ラットを用い、1)睡眠-覚醒リズムと神経伝達物質動態の関連、2)nAChRα4サブユニット変異神経細胞の脳内分布について検討した。その結果、以下のような成果が得られた。1)このADNFLE遺伝子導入ラットには、繁殖能、寿命、発達、nAChRα4ならびにβ2サブユニットの脳内分布に関して明らかな異常を認めることはできなかった。2)脳波ビデオ同時記録により、このラットでは、睡眠中、感覚運動皮質に異常脳波が出現した(この病態はヒトのADNFLEに酷似していた)が、この発作は特定の抗痙攣薬によりコントロール可能であった。3)ADNFLEの異常なnAChRα4サブユニットがシナプス内外のGABAによる抑制性神経伝達を弱めた。これらの成果を踏まえ、前頭葉がてんかん焦点となる機序ならびにてんかん発症の予防について今後の研究を進めたい。本研究では、ADNFLE遺伝子導入ラットを用い、睡眠一覚醒リズムと神経伝達物質動態の関連、nAChRα

4サブユニット変異神経細胞の脳内分布、本ラットの前頭葉で発現が亢進または低下しているmRNAおよびタンパク質を明らかにし、ADNFLEの焦点が前頭葉に発生するメカニズムを解明することを目的とした。その結果、このADNFLE遺伝子導入ラットには、繁殖能、寿命、発達、nAChRα4ならびにβ2サブユニットの脳内分布に関して明らかな異常を認めることはできなかったが、ヒトADNFLEと同様の睡眠中の前頭葉を焦点とした自発性けいれんが認められることを明らかにした。
二次リンパ組織の時空間的構築におけるシグナル伝達機構についての研究

二次リンパ組織の発生過程において、初期発生の段階のみでなく、組織の成熟と構造の維持においてもlymphotoxin(LT)のシグナルが必要であり、このシグナルの担い手としては、組織の発生を誘導するLin-IL-7Rα^+integrin α4β7^+細胞(lymphoid tissue inducer (LTi) cell)が生後もLT分子を発現することで組織構造の維持を図る可能性を指摘されている。そこで今年度は、LTi細胞の機能をさらに詳細に解析するために、以下の点に着目して研究を行った。まず、PPi細胞がこの組織構造の変化の過程でどのような役割を持つのか明らかにするために、この細胞の組織内での局在を免疫組織化学染色によって検討した。その結果、この細胞群は胎児期には単純な細胞の衆塊を形成するが、新生児期に濾胞の形成領域に分節化し、さらに濾胞の周辺部に再移動してそこにとどまることが確かめられた。次に、この現象の機序として、ケモカインシグナルの変化の可能性を検討するため、PPiでのケモカインレセプターの発現を検討したところ、胎児期で発現するCXCR5およびCCR7は新生児期には発現が低下し、代わってCXCR4の発現が亢進していた。CXCR4のリガンドであるCXCL12は新生児期から濾胞間領域のみに発現が認められた。最後に、PPi細胞の機能として、発生初期と同様にLTシグナルが必要かを検討した。その結果、PPi細胞は新生児期でもLTα1β2を発現し、このシグナルを新生児期に阻害すると濾胞領域と濾胞間領域のストローマ構造の形成がともに阻害されるが、後者に対する影響が特に強く認められた。以上の結果から、PPiは新生児期に組織内で濾胞領域、ついで濾胞周辺領域へと局在を変化し、それぞれの時期でLTシグナルによってストローマ構造の形成を誘導することで、複雑な組織構造の構築を起こしていくことが示唆された。胎児期マウスのパイエル板やリンパ節の原基において、Lin-/IL-7Rα+/integrin α4β7+細胞とVCAM-1+ICAM-1+のストローマ細胞との相互作用がリンパ球などの構成細胞の誘導と適切な配置をつかさどることは従前の研究によって明らかとなっていた。この過程におけるリンフォトキシンシグナル(LTシグナル)の役割を明らかにするために、以下の研究を行った。1.LTシグナルの阻害タンパクを新生児期のマウスに投与し、パイエル板の維持過程に与える影響を検討した結果、以下のことが明らかとなった。1)生後1日目のマウスでは、シグナルの阻害によってパイエル板がほぼ完全に消失した。2)生後4日目のマウスでは、一時的にはパイエル板がほとんど消失するが、長期観察では低形成ではあるもののパイエル板の残存を認めた。3)生後7日目以降のマウスでシグナルを阻害してもパイエル板には大きな影響を与えなかった。4)一方、リンパ節にはすべての時期で特に影響を認めなかった。このことから、パイエル板の構造の維持にはリンフォトキシンシグナルが必要であるが、生後1週間以内に組織の基本構造が完成し、その後はLTシグナルを必要としなくなると考えられた。2.LTシグナルとRANKシグナルを同時に阻害すると、短期的にはLTシグナルの単独阻害より顕著なパイエル板の消失を認めたが、長期観察ではLTシグナルの単独阻害と同様な低形成のパイエル板を認めた。またTNFレセプターを介するシグナルはパイエル板の維持に必要ではなかった。このことから、TNFファミリーの分子群によるシグナルの中ではLTシグナルが有意に重要であると考えられた。3.LTシグナル阻害によって組織中のVCAM-1+ICAM-1+細胞が減少することから、LTシグナルはこれらのストローマ細胞の生存と増殖にとって、少なくとも生後1週間は必要であることが示唆された。

以上の結果から、PPiは新生児期に組織内で濾胞領域、ついで濾胞周辺領域へと局在を変化し、それぞれの時期でLTシグナルによってストローマ構造の形成を誘導することで、複雑な組織構造の構築を起こしていくことが示唆された。
自己選択バイアスを考慮した通信市場のスイッチングコストに関する実証的研究

本研究は、ネットワークサービスを対象に、その特性を考慮したスイッチングコスト(サービス購入先を変更することで生じる様々な費用)を計測することを目的としている。アンケート調査データ等から、様々なレベルでの通信サービス、コンテンツ利用のスイッチングコストを計測し、また、利用のみならずサービスが維持されなくなるという意味での状況変化に対するコストの計測を行った。分析の結果、従来型の固定電話による通話サービスから、新しいソーシャルネットワークに至るまで、様々な市場におけるスイッチングコストが確認され、我が国の通信市場の規制・競争政策に対し多くの知見が得られた。本研究では、広く通信サービスに焦点を置き、サービスの垂直的な各段階におけるネットワーク外部性を考慮したスイッチングコストを計測する。ネットワーク型サービスは、加入して消費するという形が一般的であり、実証分析が可能な消費データは、加入者からのみしか得られない。従って、加入という自己選択バイアスを取り除いた計量経済モデルを構築して実証分析を行う必要がある。実際の経済政策策定上の観点からも、理論の上で確認されている点を実証的にも確認することにより、理論が実際の政策に応用可能になるようにすることが必要である。本研究では、日進月歩で進む通信市場の各レイヤー(垂直的レイヤー)のネットワーク効果を考慮した実証分析を進め、今後の経済政策に資する資料を提供することを目的としている。本年度は、2選択肢以上の加入選択がある場合に自己選択バイアスを考慮した2Step推計を行うための推計モデルを構築した。次年度以降に、同推計モデルを用いた分析を行う予定である。加えて、本年度は、別途入手した通信サービスに関するアンケート調査データを用いて、通信市場の互換性とスイッチングコストに関する分析を行った。わが国の携帯電話市場では、携帯電話事業者がネットワークサービスのみならず、端末やコンテンツも併せてサービス供給を行っている。こうした垂直統合型の携帯電話サービスでは、ネットワークサービス会社を変更する際に端末の買換えやこれまで使いなれたコンテンツサービスが使えなくなるといったスイッチングコストが生じる。わが国の個票データを用いた実証分析の結果、端末変更に関するスイッチングコストがかなり高いことが示された。加えて、昨今わが国の携帯電話会社がとる長期継続契約に関しては、消費者の抵抗が比較的小さいことなどが明らかとなった。また、携帯電話、固定電話、インターネットサービスプロバイダー(ISP)、ブロードバンドアクセス(BB)サービス、という4つの通信サービスのスイッチングコストの多寡を計測した結果からは、携帯、固定、ISP、BBサービスの順でスイッチングコストが小さくなることが明らかとなった。こうした分析結果は、今後の携帯電話市場の垂直分離型競争導入の議論や、各通信メディアを水平的に連携したサービスをどこまで許容するかという議論に基礎資料を提供すると考えられる。本研究では、ネットワークサービスに焦点を置き、ネットワーク外部性を考慮したスイッチングコストを計測することを目的としている。ネットワーク型の通信サービスは、加入して消費するという形が一般的であり、加入という自己選択バイアスを取り除いた計量経済モデルを構築して実証分析を行う必要がある。21年度は、研究計画上もアンケート調査データの取得を行うことになっており、郵送、WEB二つのアンケート設計・実際を行った。従来型の通信手段の中には、郵便などの物流を基本とした手段、人的移動を伴う直接コミュニケーション(交通重要)も、広い意味では含まれると考えられる。本研究では、固定電話、携帯電話等の現在主流の通信手段のスイッチング行動を分析(政策提言)することを主眼としているが、郵便や移動手段のネットワーク外部性の多寡を捉える設問項目も比較対象として考慮した。これらの点を考慮したネットワーク外部性への評価項目を入れた結果、初期の分析段階で固定電話と郵便に対する評価が類似している点も示唆されている。21年度調査のメインパートは、固定電話サービス、携帯電話サービス、固定ブロードバンドサービス、多チャンネル放送サービスの水平的連携について検討する項目と、次世代型の固定ブロードバンドサービスと次世代型の携帯ブロードバンドサービスの代替性について、固定ブロードバンドから携帯ブロードバンドへのスイッチング行動を捉える項目であった。分析の結果、固定通信会社選択と移動通信会社選択の間の水平的連関の可能性等が明らかとなった。両市場間にレバレッジが働く可能性を示唆しており、通信市場全体を見通した政策の必要性を示した結果であるといえる。本研究は、ネットワークサービスに焦点を置き、ネットワーク外部性を考慮したスイッチングコストを計測することを目的としている。22年度は、前年度までの水平的連監視上の分析について一定の成果を得るとともに、従来型の通信サービス(PSTN経由による固定電話)からIP電話や携帯電話へのスイッチ、音声通話からデータ通信へのスイッチについて、サービス維持という視点からアンケート調査データを基に分析を進めた。分析の結果、消費者はこれほど普及したデータ通信よりも音声通話を維持することに高い効用を感じていることがわかり、通信形態のスイッチは大きな抵抗となっていることが明らかとなった。政策的にもユニバーサルサービスという視点から当該スイッチングコストを考慮した検討がなされる必要があると言える。

また、22年度の研究では、固定・移動体双方のプラットフォーム・アプリケーションレイヤーで注目されているソーシャルネットワークサービス(SNS)のスイッチングコストを計測するためのアンケート調査を実施した。SNSに関しては、友達の数が一種のコーリングサークルイフェクト(狭い範囲のネットワーク外部性)と考えられるが、現状のSNS利用者の友達数は10人以下が最も多く、比較的ネットワーク外部性が小さく、結果的にスイッチングコストが相対的に低いことなどが明らかとなっている。本研究は、ネットワークサービスに焦点を置き、ネットワーク外部性を考慮したスイッチングコストを計測することを目的としている。通信サービスは、通信サービスは、ネットワークインフラ・端末を含むハードウエア、その上で展開されるプラットフォーム、その上で展開されるアプリケーションの集合消費と考えられる。23年度は、本研究の最終年であり、これまで行った研究のとりまとめを行うために、本研究内で行った研究に関して、各方面からのコメントをもとに精緻化する作業を中心に行った。特に、22年度にアンケート調査を行ったソーシャルネットワークサービス(SNS)のスイッチングコストの分析の精緻化、代替性のあるサービスが存在する下でのサービス廃止の抵抗感(利用可能性についてのスイッチングコスト)の分析の精緻化を行った。プラットフォーム・アプリケーションレイヤーで注目されているSNSのスイッチングコストについての分析では、SNSのスイッチングコストを固定系ブロードバンドアクセスサービスの契約変更に伴うスイッチングコストとの相対的比較において金銭評価している。固定系ブロードバンドアクセスサービスのスイッチングコストについては、本研究プロジェクトにおいても別の形で実証的に検証しており、一定のスイッチングコストが存在することが明らかになっている。SNSにおける友達の数は一種のコーリングサークルイフェクト(狭い範囲のネットワーク外部性)と考えられるが、その効果は比較的小さく、結果的にスイッチングコストが相対的に低いことなどが明らかとなった。また、従来型の固定電話サービスから携帯電話サービスへの利用のスイッチは進んでいるものの、従来型の固定電話サービスが廃止される場合には一定の抵抗感が観察されるなど、利用と利用可能性ではスイッチングコストの傾向が異なることなども明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。
職場におけるいじめ、ハラスメント、自殺の予防法の開発

新たに開発した貢献感尺度の職域における妥当性、信頼性、意義について、国内外の学会にて発表を行い、英語原著論文を発表した。いじめ、ハラスメントが自殺につながるメカニズムの検討において、それらは精神症状だけでなく、身体症状ももたらすことを見出し、国内学会にて発表を行い、英語原著論文を発表した。職場における自殺予防の検討において、職業性ストレスによる疲労感を抑える方法として、一酸化窒素に関する新たな知見を得、また、職業性ストレスは、精神的不健康だけでなく、身体的不健康も伴って自殺に影響すると考えられ、職業性ストレスの身体への影響についても知見を得、これらを国際学会にて発表し、英語原著論文を発表した。既に平成24年度の目的(3)「職員同士の相互貢献を下位尺度に分類し、どのような職員同士の相互貢献が職場における精神的健康に有用かを検討する。また、職員同士の相互貢献が職場における精神的健康に寄与する際に考えられる3つの機序(1職場におけるいじめやハラスメントが予防されること、2自己評価が上がること、3貢献のお返しとして支援を受けること)の検証を行う」と平成24-25年度の目的(4)「職場における職員同士の相互貢献を促進する介入によって、職場におけるいじめやハラスメントが減少し、うつ状態が予防されるかを検証する」のデータ収集を終了した。平成23年度の目的(1)「職員同士の相互貢献についての情報収集」のため、関連する国内外の実証研究、Alfred Adler、Viktor Emil Frankl、Abraham Harold Maslowらによる理論、モデルなどの文献をレビューして批判的吟味を行い、職員同士の相互貢献についての理論的枠組みの構築を行った。平成23年度の目的(2)「職員同士の相互貢献尺度の開発・確立」のため、目的(1)の成果に基づき、職員同士の相互貢献の概念・定義を明確にし、7項目の職員同士の相互貢献感尺度案を開発した。また、作成した職員同士の相互貢献感尺度案を含む自記式質問紙調査を職域にて行った。2715名より回答頂き、良好な因子妥当性(1因子構造)、構成概念妥当性、内的整合性(α値>0.85)を得た。こうして相互貢献感尺度は、使用可能なものとして、新たに確立された。さらに、平成24年度の目的(3)「職員同士の相互貢献感が職場における精神的健康に寄与する際に考えられる3つの機序((1)職場におけるいじめやハラスメントが予防されること、(2)自己評価が上がること、(3)貢献のお返しとして支援を受けること)がどのように働いているかの検証」を媒介分析にて行った。うつ状態を目的変数として行った結果、(1)は一部の集団にて認めた。(2)は一般に認められ、約半分は説明がついた。(3)は認められなかった。睡眠障害を目的変数として行った場合は、明らかな媒介効果はいずれも認めなかった。前述のように、平成24-25年度の目的(4)のデータ収集まで終了している。前述のように、平成24年度の目的(3)まで終了している。データの収集は終了しており、データの解析、結果の発表(学会および論文)を行っていく。平成24-25年度の目的(4)「職場における職員同士の相互貢献を促進する介入(例:職員同士の相互貢献が、給与を査定する上での要素の一つにあることを開示する)によって、職場におけるいじめやハラスメントが減少し、うつ状態が予防されるかを検証する」を行う。現在介入法を策定し終わり、フィールドの確保を図っている。すでにフィールドとなる施設を一か所確保している。さらにフィールドを確保するために、交渉を行っていく。データ解析の為の資料、解析ソフトの取得、結果発表等の旅費、論文発表のための資料取得、英文校閲、投稿費用等に使用する。平成23年度研究費未使用分と、本年度研究費を併せて、介入前後に使用する調査票作成、介入で使用する冊子の作成、データ入力、協力者への謝金、研究打ち合わせや結果発表のための旅費等に使用する。
カーボンナノチューブ会合体の表面化学修飾による機能性ナノ粒子の合成

本研究では有機小分子をカーボンナノチューブの空孔に固疋化することで透過型電子顕微鏡を用いて画像化できた。本研究はカーボンナノチューブを化学修飾することで機能性分子の合成を目的として、主に外側表面の化学修飾を検討していた。その過程で化学修飾カーボンナノチューブが分子を内包できることに注目し、透過型電子顕微鏡で画像化することを着想した。透過型電子顕微鏡(TEM)は原子分解能を有することから、単一の有機小分子を画像化する試みがなされていたが、有機分子を固定する入れ物がないことや、有機分子は電子線照射下で分解すると信じられていたことから達成されていない。本研究ではカルボランを標識分子としてアルキルカルボランを設計・合成した。これらのアルキルカルボランは酸化開口処理したカーボンナノチューブ内に気相で導入し、TEM観察することで顕微鏡像を得た。その結果、顕微鏡像から球状のカルボランとアルキル鎖を見ることができシミュレーションとよく一致した。さらにコントラストの解析、およびエネルギー損失分光分析によってアルキルカルボランの観察が支持された。分子は1分程度安定に存在し、分解することなく観察された。さらにこの観察の中でアルキル鎖の構造変化を観察することができた。カーボンナノチューブは直径の異なるチューブの混合物であるため太いチューブの中に存在するアルキルカルボランは運動することができる。単一分子を連続して観察した結果、分子は連続的に構造変化するのではなく状態から状態へと離散的に変化していることがわかった。さらに分子の並進運動や、アルキル鎖とカーボンナノチューブとの相互作用を観察することができた。本研究は分子を直接画像化できたことから分子の素反応過程、分子と分子の相互作用から生まれる摩擦の機構、単一分子の量子力学的振る舞い、といった広い学術領域に影響を与えると考えられる。
一次視覚野の特徴抽出性と刺激文脈依存的反応修飾

大脳皮質が入力状況に応じて出力を最適化するメカニズムを調べるために、ネコ大脳皮質一次視覚野ニューロンにおいてみられる受容野周囲刺激による抑制性反応修飾について電気生理学的に検討した。1)刺激の大きさに対する反応のチューニング特性と興奮・抑制の寄与:ニューロン反応は受容野サイズを越える大きさの刺激によって抑制性の修飾を受ける。皮質内抑制性神経伝達を拮抗薬の微小イオン泳動投与により遮断した。その結果、ニューロン活動の上昇が見られたが、刺激サイズに対するチューニングの変化は観察されなかった。この結果は、抑制性反応修飾が皮質ネットワークに対する興奮性入力の減少によるものであり、抑制は興奮性入力量に応じてニューロンのチューニング特性を変化させぬようにゲインコントロールしている可能性を示唆する。2)抑制性反応修飾の刺激コントラスト依存性:異なるコントラストレベルの受容野刺激を用いたときの受容野外刺激による修飾効果のコントラスト依存性について検討した。ニューロン応答は受容野刺激のコントラストによらず、受容野外刺激のコントラスト増大につれて、よく似た関数特性で減少を示した。この結果は、視対象のコントラスト、すなわち入力強度によらず、反応修飾を正規化するメカニズムが存在することを示唆する。本研究は、大脳皮質の広域機能統合の良いモデルである刺激文脈依存的な一次視覚野(V1)ニューロン活動の抑制性修飾現象のメカニズムについて、ニューロンおよびネットワークレベルの入出力特性を厳密に解析することにより明らかにすることを目的として行った。ここで検討した仮説は、あるV1ニューロンについて考えるとそのニューロンの活動性をコントロールしている広範囲の機能的ネットワークからの影響は、ネットワークへの入力強度が低いときには興奮性であるが、高いときにはむしろ抑制性になるというものである。実験は麻酔・非動化したネコを用い、V1ニューロン活動を細胞外記録した。受容野外刺激によって抑制性の修飾を受けるニューロンを見出した後、受容野に呈示したサイン波状縞刺激sinusoidal gratingのコントラストを変化させ、コントラスト-反応曲線を作成した。飽和レベルの反応と低レベルの反応を誘発する2つのコントラストを選び、それらのコントラストの受容野刺激に、コントラスト可変の受容野外刺激を組み合わせたときの反応を観察した。その結果、受容野外刺激による反応修飾のコントラスト依存性は受容野刺激のコントラストの高低によらず、よく似た受容野外刺激コントラスト-反応曲線が得られた。このことは上記仮説を否定すると共に、コントラストや反応強度に応じて抑制性修飾強度を規準化するメカニズムが存在することを示唆する。
論理式の探索と自動合成による計算限界解析

本研究では記述計算量に基づき様々な論理式の探索と自動合成について一般的なモデルとそれに関するアルゴリズム・応用を課題にした。近年記述計算量をプログラム合成や形式検証で応用する研究がいくつかあるが、本研究ではそれらをunifyする一般的なモデルを大きな目的の一つにしている。つまり、計算量の帰着やプログラム合成など応用毎に最初からやり直すのではなく、一般的なモデルと実装の応用として簡単に利用できることを目的にしている。本研究で得た主な成果は3つに分ける。まずは、最初から目的にしていた上記の一般的なモデルの提案とそれに関する基本的な性質を証明した。このモデルでは、従来の関連研究で使われた論理だけではなく、実数を扱える論理に拡張することによって、ニューラルネットワークや重み付きのグラフも取り扱えるようになった。次は、このモデルを実装する時必要になる道具の一つであるQBFソルバに関していくつか成果もできた。特に、本領域に参加することによって、大規模なスパコンTsubameを利用することができて、並列計算や新しいQBF技術に関する研究ができて、複雑な合成問題などに応用することができる。最後は新学術領域に参加することによって、本領域に参加している研究者と議論したり新しい共同研究もできた。それで本領域に参加できたおかげで、当初想像していなかった成果ができ、今後の研究に強く影響を与える。特に、本領域で初めて会った共同研究者と本領域で利用できたスパコンの組み合わせで新しい共同研究が生まれ、スパコンなど大規模な計算機で使える高速なフリーソフトを公開し、他分野の研究者が現在利用している。従来のものより千倍以上速くなる場合もあり、今まで解けなかった計算問題が解けるようになったので、計算限界をプッシュしている課題の一つになる。査読は何年間かかるものもあるため、論文はarXivなどで公開している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では記述計算量に基づき様々な論理式の探索と自動合成について一般的なモデルとそれに関するアルゴリズム・応用を課題にしている。今年の計画では、近年記述計算量をプログラム合成や形式検証で応用する研究をunifyする一般的なモデルを大きな目的の一つにしている。つまり、計算量の帰着やプログラム合成など応用毎に最初からやり直すのではなく、一般的なモデルの実現として扱えるモデルがあればそれぞれの応用で簡単に利用ができ、新しい分野での実験や違う論理の論理式を合成することがすぐできる。そのモデルについては共同研究者と本年度作成できたが、査読の遅さなどによってまだ雑誌などではまだ出ていない。しかし、目的にしていたモデルができたので計画していた目的は得られている。このモデルでは、従来の関連研究で使われて論理だけではなく実数を扱うmetafiniteストラクチャーを利用し、ニューラルネットワークや重みつきグラフも取り扱えるため新しい応用もできる。また、モデルの基本的な性質をいくつか証明し応用でそれなりの保証付きで合成・探索ができる。査読はかなり時間がかかる場合があるが、従来のものをunifyできるモデルができた。また、このモデルを実装する時必要になる道具の一つであるQBFに関していくつか成果もできた。しかし、新学術領域に参加できたことによって本領域に参加している研究者と共同研究もできた。それで本領域に参加できたおかげで当初想像していなかった成果ができ、今後の研究に強く影響を与える。特に、その一部は本領域に参加できたことによって利用できるスパコンTsubameを利用する共同研究だが、スパコンなど大規模な計算機を使うための高速な分散フリーソフトを公開し、他分野の研究者が現在利用している。従来のものより千倍以上速くなる場合もあり、今まで解けなかった計算問題が解けるようになった。本研究の目的は前述した論理式の探索と合成に関する一般的なモデルとその応用である。当初の計画では、本年度は従来の応用をunifyするモデルを提案することとそのモデルの基本的な性質について研究する。ジャーナルの査読の遅さによって、まだ論文が出ていないが、その一般的なモデルと理論的な性質を証明することができたた。これは当初の計画としておおむね順調に進展している。本領域のほかのメンバーと交流し、当初想像していなかった共同研究もできた。それは想像もしていなかったため、当初の計画以上進展しているところもある。特に本領域に参加することによって、大規模なスパコンTsubameを利用し、本領域のほかの班との共同研究で、計算幾何学の問題を解く高速な分散プログラムをフリーソフトとして公開した。広く使われるソフトの新バージョンのため、大規模な問題を並列で解きたい研究者に利用すると思われる。また、その共同研究ではその実装だけではなくもっと一般的に利用できることと様々な理論的な保証もあるため、今後の新しい研究につながる。これは本領域に参加できたことによって想像していなかった成果で、今後の研究に影響するので、第一年度は満足している。第一年度は、当初の計画で必要な道具として挙げていたQBFソルバについては、QBFのコミュニティと共同研究なども行って、本研究の応用のいくつかをQBFの国際コンペティションでベンチマークとして利用されるようにもなっている。QBFの新しい研究にもつながる。

つまり、計算量の帰着やプログラム合成など応用毎に最初からやり直すのではなく、一般的なモデルと実装の応用として簡単に利用できることを目的にしている。本研究で得た主な成果は3つに分ける。まずは、最初から目的にしていた上記の一般的なモデルの提案とそれに関する基本的な性質を証明した。このモデルでは、従来の関連研究で使われた論理だけではなく、実数を扱える論理に拡張することによって、ニューラルネットワークや重み付きのグラフも取り扱えるようになった。次は、このモデルを実装する時必要になる道具の一つであるQBFソルバに関していくつか成果もできた。特に、本領域に参加することによって、大規模なスパコンTsubameを利用することができて、並列計算や新しいQBF技術に関する研究ができて、複雑な合成問題などに応用することができる。最後は新学術領域に参加することによって、本領域に参加している研究者と議論したり新しい共同研究もできた。それで本領域に参加できたおかげで、当初想像していなかった成果ができ、今後の研究に強く影響を与える。特に、本領域で初めて会った共同研究者と本領域で利用できたスパコンの組み合わせで新しい共同研究が生まれ、スパコンなど大規模な計算機で使える高速なフリーソフトを公開し、他分野の研究者が現在利用している。従来のものより千倍以上速くなる場合もあり、今まで解けなかった計算問題が解けるようになったので、計算限界をプッシュしている課題の一つになる。査読は何年間かかるものもあるため、論文はarXivなどで公開している。本研究の目的は前述した論理式と探索と自動合成による計算限界解析である。特に形式論理と計算量理論を研究室いる計画研究A01班と最近大規模な探索問題の分散アルゴリズムについて共同研究している計画研究B02班と連結が強い。従って、本研究の目的を達成するため本年度計画研究A01・B02班のメンバーなどと連携し、打ち合わせや共同研究が予想できる。または、計画研究班以外にも関係している研究者と相談・共同研究も重要でそれも続く。例えば、マサチューセッツ大学のイマーマン先生や最近共同研究をしているグーグルのカイザーさんとの関係の引き続きを続く。本研究ではQBFソルバが重要な道具であるため、QBFのコミュニティとの関係も重要になる。本研究の大規模な問題を解くためにも利用できるため、今年度は分散QBFソルバに関する共同研究も続き、従来の並列QBFソルバをはるかに超えるものについて研究する。QBFソルバは本研究だけではなく、広く使われるため本研究以外にもインパクトがあり、専用な実装より意味がある。また、第一年度得られたモデルに関する論文は査読の遅さの影響があったが、今年度は早めにプリープリントやテクニカルレポートでも何かの形で公開する。第一年度と同様に本領域に参加するおかげで、自分がまだ想像していない共同研究や新しい分野への応用なども考えられる。
アメリカ合衆国における数学、理科、技術科の統合学習カリキュラムの研究

ImaST(Integrate Mathematics,Science,and Technology)の教科書は、現在18種類あり、さらにそれぞれに教師用、生徒用、生徒用ワークブックの3種類があるため、2年間で2人ですべてを翻訳、整理、分類し、内容の検討を行うことは困難であった。そこでIMaSTの概要、教育内容の特徴、18の教科書の目次、いくつかの教科書の全訳を公開用の報告書に掲載することとした。今後もImaSTに関する調査研究は続行する。研究の発表の経緯はつぎのようである。科研費受託以前の研究としては平成9年から10年までの9ヶ月間の在外研究と帰国後の平成10年7月の日本産業技術教育学会での口頭発表2件がある。1件は、角和博が集めたIMaSTプロジェクトの教育活動の紹介し、もう1件は、有浦中学校の丹野到教諭が担当授業のなかで生徒にバーコードリーダーの製作を実践した結果を発表した。また12月には科学教育学会の分科会のひとつで共同発表を行った。平成11年度後半には、IMaSTの新たに8冊の6年生用の教科書が完成した。そのため平成11年11月9日から11日にはイリノイ州立大学で資料収集を行った。また11月28日には日本教科教育学会全国大会(兵庫教育大学)で森山助教授と角で2つの研究報告を行った。全教科書の目次や内容からIMaSTの教育内容を調べ、2001年7月の日本科学教育学会(静岡大学)で角が発表した。本研究は、生徒の問題解決能力の向上や科学的要素の育成をめざした国内における科学教育の見直しの一助となることを目的した。そのため18種類の教科書の内容を整理し、現行の国内の教科書との類似点と相違点を明確にすることで、国内における数学、理科、技術の統合学習のための教科書の作成の基礎資料のひとつとするものである。先に述べたように研究年度の最終段階として、一般公開用に報告書をまとめている。1999年11月3日から4日にかけてアメリカ合衆国イリノイ州立大学内のCeMaSTで教育センターで、IMaSTプロジェクトの研究員と教育の目標と評価内容について3時間ほど討論した。また1999年9月に印刷出版された6学年生の教科書、また改訂版の7,8学年生用の教科書を購入した。さらにこの教科書に示されている教具のひとつを実際に組み立てて操作し、学習内容との関係をつかむことができた。これらの資料収集、IMaST研究員との討論を通して、IMaSTのカリキュラムと教育内容の構成、教育目標と評価の関係について新しい知見を得ることができた。特に教科を横断的にとらえているにもかかわらず、それぞれの教科の内容はしっかりと押さえられていることがわかった。また評価は、生徒の側に立った視点で、教師と生徒または生徒同士のコミュニケーションに重点をおいた内容であることが特徴であった。これらの検討結果もふまえて1999年11月28日に日本教科教育学会第25回全国大会(兵庫教育大学)で、IMaSTのカリキュラム構造、教育目標と評価について2件の発表を行った。IMaST(Integrate Mathematics,Science,and Technology)の教科書は、現在18種類あり、さらにそれぞれに教師用、生徒用、生徒用ワークブックの3種類があるため、2年間で2人ですべてを翻訳、整理、分類し、内容の検討を行うことは困難であった。

科研費受託以前の研究としては平成9年から10年までの9ヶ月間の在外研究と帰国後の平成10年7月の日本産業技術教育学会での口頭発表2件がある。1件は、角和博が集めたIMaSTプロジェクトの教育活動の紹介し、もう1件は、有浦中学校の丹野到教諭が担当授業のなかで生徒にバーコードリーダーの製作を実践した結果を発表した。また12月には科学教育学会の分科会のひとつで共同発表を行った。平成11年度後半には、IMaSTの新たに8冊の6年生用の教科書が完成した。そのため平成11年11月9日から11日にはイリノイ州立大学で資料収集を行った。また11月28日には日本教科教育学会全国大会(兵庫教育大学)で森山助教授と角で2つの研究報告を行った。全教科書の目次や内容からIMaSTの教育内容を調べ、2001年7月の日本科学教育学会(静岡大学)で角が発表した。本研究は、生徒の問題解決能力の向上や科学的要素の育成をめざした国内における科学教育の見直しの一助となることを目的した。そのため18種類の教科書の内容を整理し、現行の国内の教科書との類似点と相違点を明確にすることで、国内における数学、理科、技術の統合学習のための教科書の作成の基礎資料のひとつとするものである。先に述べたように研究年度の最終段階として、一般公開用に報告書をまとめている。