hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
m調和写像とその時間発展の弱解の正則性と特異性の解析

研究代表者三沢は,主にm調和写像の自由境界問題を研究した.m調和写像の時間発展問題の弱解が時間局所的に存在し,空間一階導関数とともに時空領域においてヘルダー連続であることを証明した.解の存在する時間区間の幅は初期値のmエネルギーによって下から評価することができる.この解の最大存在時間での特異挙動は,定常問題の非定数解によって特徴つけられる(bubbling現象).この定常問題の解は,m次元球面から写像先の多様体への,あるいはm次元球体から写像先多様体への自由境界をもつm調和写像であり,写像先の多様体の極小部分多様体と考えられる(論文準備中).解の特異点は有限個であること予想しているが,その証明を現在,考察中である.m調和写像流の特異性は,高々有限個の定常m調和写像のmエネルギーの損失により起こること(エネルギー量子化)を予想し,その証明を考察中である.研究分担者利根川は,空間1次元Allen-Cahn方程式に対して大偏差原理に動機つけられた作用積分を考え,拡散界面の厚みを0に近づけたときの極限値はフォーマルなレベルで得られる界面生成コストと界面伝播コストの和で現されることを厳密に証明した.研究分担者中島は,4次元領域から3次元球面への定常調和写像の安定性と特異点の近傍での挙動の解析を行い,挙動の完全な分類を得た.現在,この結果の証明の議論を改良,発展させて,3調和写像の等角性について研究代表者三沢と共同に研究している.研究代表者三沢は,主にm調和写像の自由境界問題を研究した.m調和写像の時間発展問題の弱解が時間局所的に存在し,空間一階導関数とともに時空領域においてヘルダー連続であることを証明した.解の存在する時間区間の幅は初期値のmエネルギーによって下から評価することができる.この解の最大存在時間での特異挙動は,定常問題の非定数解によって特徴つけられる(bubbling現象).この定常問題の解は,m次元球面から写像先の多様体への,あるいはm次元球体から写像先多様体への自由境界をもつm調和写像であり,写像先の多様体の極小部分多様体と考えられる(論文準備中).解の特異点は有限個であること予想しているが,その証明を現在,考察中である.m調和写像流の特異性は,高々有限個の定常m調和写像のmエネルギーの損失により起こること(エネルギー量子化)を予想し,その証明を考察中である.研究分担者利根川は,空間1次元Allen-Cahn方程式に対して大偏差原理に動機つけられた作用積分を考え,拡散界面の厚みを0に近づけたときの極限値はフォーマルなレベルで得られる界面生成コストと界面伝播コストの和で現されることを厳密に証明した.研究分担者中島は,4次元領域から3次元球面への定常調和写像の安定性と特異点の近傍での挙動の解析を行い,挙動の完全な分類を得た.現在,この結果の証明の議論を改良,発展させて,3調和写像の等角性について研究代表者三沢と共同に研究している.研究代表者三沢は月一回土曜日の熊本大学応用解析セミナーに関連研究者を招き,情報交換および研究打ち合わせを行った.また,京都大学数理解析研究所,九州大学,佐賀大学,愛媛大学,広島大学,慶応大学,首都東京大学,東北大学において関連研究者と研究打ち合わせを行った.研究分担者小林は,北海道大学,九州大学の研究セミナーに参加し研究打ち合わせを行った.研究分担者中島は,東北大学,北海道大学において関運研究者と研究打ち合わせを行った.研究代表者三沢は,主にm調和写像の自由境界問題を研究した.m調和写像の時間発展問題の弱解が時間大域的に存在し,空間一階導関数とともに時空領域において有限個の特異点を除いてヘルダー連続であることを証明した.また,この解の特異性を定常問題の非定数解によって特徴つけた(論文作成中).さらに,これら結果を与えられた関数を平均曲率とする曲面の時間発展問題に一般化することを考察中である.研究分担者利根川は,空間1次元Allen-Cahn方程式に対して大偏差原理に動機つけられた作用積分を考え,拡散界面の厚みを0に近づけたときの極限値はフォーマルなレベルで得られる界面生成コストと界面伝播コストの和で表される事を厳密に示した.研究分担者中島は,4次元領域から3次元球面への定常調和写像の安定性と特異点の近傍での挙動の解析を行い,挙動の完全な分類を得た.この結果の証明の議論は,m=3の場合のm調和写像の等角性の研究に応用できると期待している.研究代表者三沢は,月一回土曜日の熊本大学応用解析セミナーに関連研究者を招き,情報交換および研究打ち合わせを行った.また,京都大学数理解析研究所,九州大学,神戸大学,早稲田大学,広島大学,慶応大学,東海大学,東京理科大学において関連研究者と研究打ち合わせを行った.研究分担者中島は,東北大学,北海道大学において関連研究者と研究打ち合わせを行った.研究代表者三沢は,主にm調和写像の時間発展問題の弱解の特異性について研究した.平成17年度から続けてきた研究の成果,有限個の特異点を除いて空間一階導関数とともにヘルダー連続である,m調和写像流に対する初期値自由境界問題の解の構成,は現在,主要論文に投稿,校正中である.孤立特異点におけるエネルギー集中現象に関して,特異点におけるエネルギーの不連続性は,特異点周りでスケール変換した解の族の極限関数,定常問題の非定数解,のエネルギーの和で特徴つけられると予想し,証明を試みている.また,この極限に関してその漸近的な対称性を予想している.研究分担者利根川は,空間

1次元Allen-Cahn方程式に対して大偏差原理に動機つけられた作用積分を考え,拡散界面の厚みを0に近づけたときの極限値はフォーマルなレベルで得られる界面生成コストと界面伝播コストの和で表される事を厳密に証明した.研究分担者小林は,ある線形接続に関する変分問題を提案した.研究分担者中島は,4次元領域から3次元球面への定常調和写像の安定性と特異点の近傍での挙動の解析を行い,挙動の完全な分類を得た.現在,この結果の証明の議論を発展させて,3調和写像の等角性について研究している.
契約における債権者の協力と履行障害

ドイツ法では、債権者の責めに帰すべき事由による不能(ドイツ民法326条2項)における債権者の責めに帰すべき事由の意味について、それが債務者の責めに帰すべき事由と同じであるとする見解と、それよりも広いとする見解とが主張されている。同条の起草過程に遡ってこの対立を眺めてみると、債権者の不協力による債務者の履行不能は、債権者の過失(culpa)による場合と、債権者個人に生じた事情による場合とに分けられ、前者が債権者の責めに帰すべき事由による不能として規定され、後者は賃約に関する規律の中に規定されたことが分かる。1.具体的内容両契約当事者の双方の事情により債務者の債務不履行が生じた場合に、そもそもまたいかなる範囲で各当事者が責任を負うのかが問題となる。CISG80条をめぐる議論から得られる中間結論は、以下のとおりである。前提として、CISG80条は、債権者の行為によって債務者の不履行が惹起された場合に、債権者の救済手段を排除する。80条による免責は、障害を惹起した事情が79条の免責事由にあたる場合であっても認められる。この場合に、債権者がそこから生じる不利益を甘受しなければならない理由は、債権者による障害を克服することが債務者に期待できないことのほか、不履行が債権者の危険領域に帰責されるとする見解、債務者の履行を一部または全部不能にさせてはならないオプリーゲンハイト(Obliegenheit)に債権者が違反したからであるとする見解などがみられる。両当事者惹起事例においても、80条を適用して解決するのが多数説である。困難な問題を生じさせるのが、債権者の履行請求権と契約解消権といった分割できない救済手段である。多数説は、債権者の惹起寄与割合が債務者のそれを明確に上回る場合にのみ、それらの救済手段を債権者に認める。これに対して、債権者による金銭的な補償と引き換えに債権者に履行請求権や解消権の行使を原則的に認める異論が有力に主張されている。もっとも、この金銭的な補償を解釈論上いかにして導き出すのかという難問が残る。2.意義と今後の課題CISG80条による免責および両当事者惹起事例における法的処理のあり方は、いずれもこれまで十分に研究されてこなかった問題領域である。本研究は、その問題領域を扱う点において意義がある。今後の課題としては、債権者による債務者の不履行惹起に関するCISGの規律群を横断的に考察する必要があると考えている。1.具体的内容2011年度は、学説彙纂19巻2章の翻訳作業を継続したほか、債権者の責めに帰すべき事由が何を意味するのかという問題意識から、CISGにおける両当事者の責めに帰すべき事由による履行障害に関する議論とドイツ法における債権者の責めに帰すべき事由による不能の議論を検討した。まず、CISGでは、債権者の行為が損害を惹起した蓋然性の程度というように、債権者の責めに帰すべき事由が損害の惹起(Verursachung)、つまり、因果関係として捉えられている。ただし、債権者の有責性(Verschulden)も考慮に入れるとする見解があり、この点については、争いがある。次に、ドイツ法では、領域説が債権者の責めに帰すべき事由をめぐる議論に厚みをもたしている。領域説によると、債権者の責めに帰すべき事由は、債権者の危険領域に起因する給付障害の分だけ、債務者の責めに帰すべき事由よりも拡がる。しかし、代表的論者であるボイティエン(Beuthien)の見解を子細にみてみると、少なくとも彼の領域説は、債権者による危険の引受けと同じである点に注意しなければならない。領域説を支持する見解は一時多く現われたが、現在では、少数説にとどまっている。その理由は、契約内在的な危険分配が尊重されるという近時の傾向に反して、領域説が契約外在的な危険分配に他ならないからであるとみられる。2.意義と重要性債権法改正に向けた一連の議論において、民法536条2項の債権者の責めに帰すべき事由をめぐって、それが義務違反なのか、それ以上の意味を含んでいるのか、また、役務提供型契約において領域説的発想が認められるべきかが検討課題として浮上している。本研究は、まさにこの課題を扱うものであるとともに、これまでわが国で十分に議論されてこなかった問題を扱うという意味において、重要性があると考えられる。2013年度は、賃約(locatio conductio)に関する学説彙纂19巻2章の翻訳を継続したほか、民法536条2項の母法であるドイツ民法326条2項の起草過程を解明する作業を行った。18世紀の自然法においては、後発的不能に関する法準則はまだ十分に形成されていなかった。

債務者は物の滅失(interitus rei)によって債務から解放され、物の滅失が事変(casus)によるときは、債務者は損害賠償責任を負わないとされた。つまり、債権者が給付危険を負う。対価危険については、事変によって惹起された損害をだれが負担するのかという形で議論され、売買では債権者が危険を負担し、賃約(locatio conductio)では債務者が危険を負担するという議論が展開された。これらの給付障害法準則を不能要件を中心軸として組み立てたのがプロイセン一般ラント法である。同法が物の滅失ではなく、不能に中心的地位を与えたのは、同法が為す債務の執行可能性を初めて現実化したからである。つまり、同法以前は、為す債務の執行可能性がなかったので、履行できない債務者を為す債務から解放する準則は必要なかった。その後、不能法に強い影響を与えたのがモムゼンである。彼によれば、債権者の不協力による不能は、事実上の不能と法的不能とに分けられ、事実上の不能では、債務者の履行不能ではなく債権者の受領不能が吟味される。ドレスデン草案の審議過程でも同様の議論が行われた。しかし、事実上の不能に関する準則は賃約に関する各論の規定に委ねられ、債権総論には、プロイセン一般ラント法以来の債権者の過失による不能に関する準則のみが残されることになった。このように、まず、不能を中心とする給付障害法が19世紀に形成され、次に、債権者の不協力による不能が二分され、一方が債権総論に他方が債権各論に規律される形で、ドイツ民法326条2項は成立した。1.具体的内容2012年度は、学説彙纂19巻2章の翻訳を継続したほか、同巻同章における建築請負のadprobatioについて、その意味と機能を分析した。その結果、adprobatioは、請負人が仕事の品質を注文者に証明し(probare)、注文者がこれを承認する(probare)一連の手続であると考えられる。ただし、adprobatioの内容は、注文条項で柔軟に合意することができた点に留意する必要がある。そして、不可抗力によらない危険(たとえば、仕事の瑕疵による建築物の滅失・損傷)は請負人が負担しなければならないところ、adprobatioによってこの危険が注文者へ移転する。これに対して、不可抗力による滅失・損傷の危険は、adprobatioにかかわりなく、注文者が負担する。民法536条2項における債権者の責めに帰すべき事由の意味についても、ドイツ上の議論を手掛かりとして、いかなる法的枠組のもとで帰責事由の存否を判断するのかについて分析を進めた。2.意義と重要性現行法上、請負契約における対価危険は、請負人が負担するものとされ、その悉無律的解決が批判されている。これに対して、建築請負に関する学説彙纂の法文を見る限りは、不可抗力によらない危険と不可抗力による危険とが区別され、前者ではadprobatioによって請負人から注文者へ危険が移転し、後者ではそもそも注文者が危険を負担する。古典期ローマ法から現代にまで至る議論の変遷を明らかにすることは容易ではないものの、以上の研究結果は、現行法を理解するための議論の出発点として重要な意義を有すると考えられる。また、民法536条2項の研究については、債権者の帰責事由の意味が債権法改正に向けた一連の議論でも未解明の点として注目されており、研究の重要性が高まっていると言える。第1に、両当事者の責めに帰すべき事由による履行障害について、ドイツ法の検討は終了しており、CISGの検討も進んでいる。
2層系地盤(作土・耕盤)走行性に関する基礎研究

前年度に引続き,土壌(豊浦砂)密度,土層厚,接地荷重,すべり率等を一連に変化させて走行性試験を実施し,実測データの蓄積に努めた。特に、透明アクリル製の土槽側壁に設置したクロス印字マ-カ(約300枚)の移動により土の変位を測定し,けん引力発生のメカニズム,土壌踏圧のメカニズム等の解明のためのせん断変形,体積ひずみの分布およびこれらの車輪走行に伴う推移を明らかにした。また、前年度に作成した有限要素プログラムにより,車輪走行現象の弾塑性有限要素解析を行い,これらの実測結果の論理的根拠を究明するとともに,その論理的予測法を示した。なお,解析結果の妥当性をマ-カの移動により実測された土の変位により解析結果の妥当性の照査を行った結果,車輪回転角が余り大きくない範囲においては,十分,よい一致がみられた.特に,上部軟弱層の密度が高く,かつ,すべり率が大きい場合,その土層厚の減少に伴い,けん引力は漸増して極大値に達した後,一旦減少して極小値を示してから土層厚0における最大値に達し,不完全気体に対するファン・デル・ワールス状態方程式で表される体積と圧力の関係に類似の傾向を示すことが確認された.一方,上部軟弱層の密度が低い場合,あるいは,すべり率が小さい場合には,土層厚の減少に伴い,けん引力は単調に漸増し,理想気体のボイルの法則に類似の傾向を示すことが把握された.前年度に引続き,土壌(豊浦砂)密度,土層厚,接地荷重,すべり率等を一連に変化させて走行性試験を実施し,実測データの蓄積に努めた。なお,解析結果の妥当性をマ-カの移動により実測された土の変位により解析結果の妥当性の照査を行った結果,車輪回転角が余り大きくない範囲においては,十分,よい一致がみられた.特に,上部軟弱層の密度が高く,かつ,すべり率が大きい場合,その土層厚の減少に伴い,けん引力は漸増して極大値に達した後,一旦減少して極小値を示してから土層厚0における最大値に達し,不完全気体に対するファン・デル・ワールス状態方程式で表される体積と圧力の関係に類似の傾向を示すことが確認された.一方,上部軟弱層の密度が低い場合,あるいは,すべり率が小さい場合には,土層厚の減少に伴い,けん引力は単調に漸増し,理想気体のボイルの法則に類似の傾向を示すことが把握された.本年度の研究により得られた主な成果は,以下の通りである。1.豊浦標準砂を充填した土槽において,円形剛性車輪およびゴム皮膜車輪を供試して,土層厚を一連に変化させて走行試験を行い,駆動トルク,けん引力,沈下量,すべり率,車輪面に作用する法線・接着応力分布,土中変位、歪分布等の力学的諸量の厳密な測定を行った。特に,本測定結果に基づいて,土層厚に対するけん引力の関係は実在気体のファン・デル・ワールス状態方程式における気体の体積と圧力の関係に類似であることを指摘し,その近似式を提案するとともに,実測値対する近似曲線を与えた。2.土槽の透明アクリル壁に設置した約300枚の十字を印字したマーカの変位を刻々写真撮影し,ディジタイザーで分析することによる土中変位の測定法を開発した。さらに,その測定結果に基づいて,土中のひずみ,等ひずみ線を算定する解析システムを開発した。これらにより,数水準の車輪接地荷重,すべり率、車輪回転角における主ひずみ,体積ひずみ,せん断ひずみ分布を実測,算定した。3.土を弾塑性体として車輪走行現象を解析する有限要素解析プログラムの開発を行った。本プログラムにおいては,車輪と土の摩擦境界に,従来のジョイント要素法等の摩擦条件の判定を要するディスクリートな手法ではなく,相対変位に従い摩擦力が滑らかに増大する新たな手法を提案,導入した。本プログラムによる解析結果をけん引力,車輪沈下量さらには土中変位の測定結果を比較したところ,十分良一致が認められた。特に,透明アクリル製の土槽側壁に設置したクロス印字マ-カ(約300枚)の移動により土の変位を測定し,けん引力発生のメカニズム,土壌踏圧のメカニズム等の解明のためのせん断変形,体積ひずみの分布およびこれらの車輪走行に伴う推移を明らかにした。また,前年度に作成した有限要素プログラムにより,車輪走行現象の弾塑性有限要素解析を行い,これらの実測結果の理論的根拠を究明するとともに,その理論的予測法を示した。なお,解析結果の妥当性をマ-カの移動により実測された土の変位により解析結果の妥当性の照査を行った結果,車輪回転角が余り大きくない範囲においては,十分,よい一致がみられた。

特に,上部軟弱層の密度が高く,かつ,すべり率が大きい場合,その土層厚の減少に伴い,けん引力は漸増して極大値に達した後,一旦減少して極小値を示してから土層厚0における最大値に達し,不完全気体に対するファン・デル・ワールス状態方程式で表される体積と圧力の関係に類似の傾向を示すことが確認された。一方,上部軟弱層の密度が低い場合,あるいは,すべり率が小さい場合には,土層厚の減少に伴い,けん引力は単調に漸増し,理想気体のボイルの法則に類似の傾向を示すことが把握された。
新生代後期の急速な海進期における海底生態系の古生態学的手法に基づく高精度復元

上総層群市宿層(更新統)は,房総半島中西部に分布する砂礫質堆積物である.この市宿層は,低海水準期に陸棚に供給された粗粒砕屑物が,海進期に海流(あるいは潮流)によって浸食・運搬され,形成された海進サンドリッジとされる.この市宿層に於いて堆積相解析を行い,そこに見られる生痕化石群集を観察・記載した.そして市宿層の堆積相は,大型トラフ型斜交層理の発達した砂岩相と小型トラフ型斜交層理の発達した砂岩相とに大別できることを明らかにした.これらの堆積相からフサゴカイ類の居住痕と考えられるRosselia socialis,多毛類の排泄痕のMacaronichnus isp.,ブンブクウニ類の移動痕と考えられるScolicia isp.ならびにBichordites monastiriensis,魚類の摂食痕とされるPiscichnus waitemataそして多毛類の居住痕によく似た未記載の管状生痕化石1種の合計7種類の生痕化石を発見している.出現する堆積相とその中での詳細な産状観察の結果,これらの生痕化石はそれぞれ異なる微小環境分布をしめすこと,その違いは数ある環境要因の中でおもに堆積速度に規制されて決定されているらしいことが明らかになった.こうした海進サンドリッジは,万田野層,養老砂層など上総層群の複数の層準に見られ,"上総堆積盆"の海進期陸棚を特徴づける環境の一つである.今回得られた結果は,こうした環境での生態系復元に貢献するものとなるであろう.銚子半島に分布する更新統下総層群"香取層"は,陸棚から陸域の堆積物で構成され,従来,累重する2つの堆積シーケンスからなると考えられてきたが,累重する4つの堆積シーケンスに区分できることが判った.これらのシーケンスの房総半島における標準層序との対比については火山灰層序学的見地から検討中である.香取層基底の不整合面(シーケンス境界)は,海進期の波食台で形成されたと考えられる.この不整合面から下位の上総層群の半固結泥層にのびる生痕化石には従来言われてきたような穿孔貝の巣孔だけでなく甲殻類や蠕虫類?の居住痕も存在し,計8生痕属に達すること,それらは海進時の波食台に露顕したファームグラウンドに形成されたものと,より沖合の砂泥質陸棚の海底面直下に存在した潜在ファームグラウンドに掘り込まれたものとの異なる2つのグループに分けられる.顕在ファームグラウンドには生痕がいっさい形成されていない部分もあった.また,波食台上に存在するラグには,生物遺骸片やノジュール化した泥岩が豊富に含まれる.これらはそれぞれ,シェルグラウンドやハードグラウンド(ロックグラウンド)の"島"を形成し,そこにはそれぞれスピオ科多毛類の居住痕や蔓脚類の居住痕などが見られる.ここではトウキョウホタテなどの表生種やエゾタマキガイなどの浅潜没種からなる化石群集が共産する.さらに,フサゴカイ類の居住痕が著しく密集する層準も局所的に観察されることがわかった.以上の結果は,従来ほとんど知られていなかった海進期の波食台における海底生態系ならびにその変遷に関して新しい知見を与える.そのほか,房総半島に分布する下総層群藪層のエスチャリー成ならびに海進期の内湾成の泥質堆積物において,ゴイサギガイをはじめとする貝化石群集ならびに歪形ウニ類の生痕化石をはじめとする生痕化石群集を観察した.これらの古生態学的意義については現在考察中である.上総層群市宿層(更新統)は,房総半島中西部に分布する砂礫質堆積物である.この市宿層は,低海水準期に陸棚に供給された粗粒砕屑物が,海進期に海流(あるいは潮流)によって浸食・運搬され,形成された海進サンドリッジとされる.この市宿層に於いて堆積相解析を行い,そこに見られる生痕化石群集を観察・記載した.そして市宿層の堆積相は,大型トラフ型斜交層理の発達した砂岩相と小型トラフ型斜交層理の発達した砂岩相とに大別できることを明らかにした.これらの堆積相からフサゴカイ類の居住痕と考えられるRosselia socialis,多毛類の排泄痕のMacaronichnus isp.,ブンブクウニ類の移動痕と考えられるScolicia isp.ならびにBichordites monastiriensis,魚類の摂食痕とされるPiscichnus waitemataそして多毛類の居住痕によく似た未記載の管状生痕化石1種の合計7種類の生痕化石を発見している.出現する堆積相とその中での詳細な産状観察の結果,これらの生痕化石はそれぞれ異なる微小環境分布をしめすこと,その違いは数ある環境要因の中でおもに堆積速度に規制されて決定されているらしいことが明らかになった.こうした海進サンドリッジは,万田野層,養老砂層など上総層群の複数の層準に見られ,"上総堆積盆"の海進期陸棚を特徴づける環境の一つである.今回得られた結果は,こうした環境での生態系復元に貢献するものとなるであろう.
クリティカルケア領域における皮膚障害の予防および発生後ケアのためのプログラム開発

クリティカルケア領域における皮膚障害の予防および発生後ケアのためのプログラム開発の研究を行った。挿管チューブ固定部位に発生した皮膚障害の発生要因については、クリティカルな状況を表す指標に関連したAPACHスコア・CRP値・栄養状態・顔面浮腫が特徴的な因子として明らかとなった。皮膚・排泄ケア認定看護師のフォーカスグループインタビューにより、NPPVマスクや挿管チューブ固定によるMDRPUの予防に向けた臨床実践におけるケア内容が明らかとなった。また、挿管チューブ固定のMDRPU予防・管理ではこれまで述べられてこなかった臨床的視点が明らかとなり、実用的なMDRPU予防・管理のケア方法が示された。ICUやCCUにおけるクリティカルな状況にある患者は皮膚障害を起こしやすい。クリティカルケア領域における皮膚障害の発生要因を抽出する皮膚・排泄ケア認定看護師への2年前の質的調査からその特徴は明らかとなった。患者自身の内的要因として血流不全、下痢など約50項目があり、外的要因として挿管チューブの固定、非侵襲性陽圧換気療法(NPPV)用フェイスマスクによる圧迫など70項目以上が抽出された。さらに、管理的要因として医療従事者の意識が循環・呼吸状態の管理優先であることから教育・指導不足が浮かび上がった。このように発生要因は明らかにされたが、それらの要因に対して予防やケアの効果を検証する前向きな調査は全くされていない現状がある。本研究の目的は、クリティカルケア領域における皮膚障害の発生要因に対し、予防および発生後のケアプログラムを開発し、実用化できるプログラムを作成することである。開始年度である平成25年度の計画は、研究協力を得られた皮膚・排泄ケア認定看護師が勤務するICU・CCU・HCU・救命救急病棟のある5施設、患者30名に対し、外的要因に関して現在実施している皮膚障害の予防方法により皮膚の生理機能への影響(角層水分量、表皮水分蒸散量、皮膚血流量、ずれ力、サーモグラフィーによる皮膚温)と、皮膚障害発生後のエコーによる深達度の調査を行う。すでに抽出している予防方法および発生後ケア方法の中で共通となる項目を系統化したのち検証する。本調査を平成26年12月まで実施予定とする。ICUやCCUにおけるクリティカルケアな状況にある患者は皮膚障害を起こしやすい、クリティカルケア領域における皮膚障害の発生要因を抽出する皮膚・排泄ケア認定看護師への2年前の質的調査からその特徴は明らかとなった。患者自身の内的要因として血流不全、下痢など約50項目があり、外的要因として挿管チューブの固定、非侵襲性陽圧換気療法(NPPV)用フェイスマスクによる圧迫など70項目以上が抽出された、さらに、管理的要因として医療従事者の意識が循環・呼吸状態の管理優先であることから教育・指導不足が浮かび上がった。開始年度である平成25年度の計画は、研究協力を得られた皮膚・排泄ケア認定看護師が勤務するICUなどのクリティカルケア領域において、外的要因に関して皮膚障害の予防方法により皮膚の生理機能への影響についての調査を実施予定であった。実際は、文献的考察や学内での検証作業に時間を費やしたため平成26年度に実施となった。H26年度に入りデータ採取を開始し、主に経口挿管患者の気管チューブ接触部位の皮膚状況について、角層水分量測定とサーモグラフィーを用いてデータ収集した。研究対象者を挿管後24時間としているため当初予定症例数の患者30名に達するのに時間がかかっており現在もデータ採取中である。研究者のこれまでの研究でクリティカルケア領域における皮膚障害は、患者自身の内的要因として血流不全、下痢など約50項目があり、外的要因として挿管チューブの固定、非侵襲性陽圧換気療法(NPPV)用フェイスマスクによる圧迫など70項目以上を抽出した。さらに、管理的要因として医療従事者の意識が循環・呼吸状態の管理優先であることから教育・指導不足が明らかとなった。本課題の開始年度である平成25年度の計画は、研究協力を得られた皮膚・排泄ケア認定看護師が勤務するICUなどのクリティカルケア領域において、外的要因に関して皮膚障害の発生因子と皮膚生理機能への影響および予防の実際などの調査を実施予定であった。平成26年度に入り、主に経口挿管患者の気管チューブ接触部位の皮膚状況について、角層水分量測定とサーモグラフィーを用いてデータ採取を行った。研究対象者が挿管後24時間であるため平成27年度前半までデータ採取を行った。患者数は、12名であった。分析を行った結果、APACHEスコア変動と皮膚障害治癒傾向との関連性がみられたこと、また皮膚障害発生群において、BMI・APACHスコア・CRPが高い傾向があり、低栄養、角層水分量が低い傾向がみられた。その他の特徴として、皮膚障害発生群において顔面浮腫がみられる傾向があった。また皮膚表面温度は治癒時点をピークとして低下していく傾向にあり、皮膚表面温度の経過と皮膚障害の関連が示唆された。予防法については一般医療機器分類のドレッシング材の活用が多かったという結果が得られた。平成26年度のデータ採取終了時期が当初平成26年12月であった。

しかし、クリティカルな状態にある患者ということもあり症例数確保に時間がかかり、平成27年度前半までデータ採取した後分析した。そのためH27年度の当初計画が十分に実施できなかった。【研究目的】ICUやCCUにおけるクリティカルな状況にある患者は皮膚障害を発生しやすい。本課題の目的は、それらの皮膚障害の発生要因に対し予防および発生後のケアプログラムを作成することである。H2527年の結果により、H28年度の目的は、クリティカルケア領域で特徴的な皮膚障害として、医療関連機器圧迫損傷(以下、MDRPU)のうち、経口挿管チューブ固定と非侵襲的陽圧換気療法マスク(以下NPPVマスク)使用による皮膚障害に絞り込み、ケアプログラムを作成することである。【研究方法】MDRPUの「予防」「リスクアセスメント」「発生後ケア」の3項目においてケアアルゴリズム・フローチャート(原案)を作成した後、クリティカルケア領域でのケア経験3年以上の5施設の皮膚・排泄ケア認定看護師5名(1施設1名)に対しフォーカスグループインビューを実施した。インタビュー内容は、日本褥瘡学会のMDRPU予防・管理のフローチャートに従い、臨床における詳細かつ実用的なMDRPUの予防および発生後ケアのプログラム作成に必要な項目とした。さらに患者への直接的ケアに関する内容以外でケアプログラムに必要な内容を逐語録から要約、コード化し、サブカテゴリー、カテゴリーへと集約し分析した。【結果】クリティカルケア領域の特徴的な皮膚障害であるMDRPUに関する予防ケアのうち、日本褥瘡学会のフローチャートに明記されていない新奇の項目として経口挿管チューブ固定では、「口唇の乾燥」「上顎の歯並び」「歯の数」「唾液の分泌量」が抽出できた。さらにNPPVマスク使用時の患者への直接的ケアに関する内容以外では、既存のフローチャートに多職種連携の必要性は記載されているが、必要性や情報共有にとどまっており運用する際の連携のための各職種の役割が不明瞭で、【多職種連携定着の初期段階】にあったことが明らかとなった。クリティカルケア領域における皮膚障害の予防および発生後ケアのためのプログラム開発の研究を行った。挿管チューブ固定部位に発生した皮膚障害の発生要因については、クリティカルな状況を表す指標に関連したAPACHスコア・CRP値・栄養状態・顔面浮腫が特徴的な因子として明らかとなった。皮膚・排泄ケア認定看護師のフォーカスグループインタビューにより、NPPVマスクや挿管チューブ固定によるMDRPUの予防に向けた臨床実践におけるケア内容が明らかとなった。また、挿管チューブ固定のMDRPU予防・管理ではこれまで述べられてこなかった臨床的視点が明らかとなり、実用的なMDRPU予防・管理のケア方法が示された。平成25年度報告のとおり遅れたため、平成26年度のデータ採取終了時期が当初平成26年12月であった。しかしながら、症例数確保に時間がかかっており平成27年度5月末までをデータ採取期間として現在進行中である。
説明様式の日米仏比較研究-初等教育に見る説明と理解のスタイル-

本研究は、日本・米国・フランスの初等教育においてどのような説明のスタイル(理解の仕方及び思考表現法)が教えられているのか、その特質を作文法と歴史教育の国際比較、および絵を使った認知実験を通して実証的に検証した。授業観察と実験は、名古屋市・ニューヨーク市・リヨン市の経済社会的に豊かな地区の小学校10校で行なった(名古屋市・ニューヨーク市については1996年に調査済みであり、リヨン市の小学校5校での調査を2002年から2003年にかけて行なった)。主な結果を要約すると、同じ絵を説明するのに、日本の児童は時系列で出来事を述べて道徳・社会的なコメントで締めくくる強い傾向があるのに対して、米国の児童は、結果から原因を探る因果律の枠組みを使う傾向があることが実験で確認された。これに対して、フランスの児童は、説明は時系列で行う強い傾向があるが、原因を述べるには、直接的な原因を述べた後に時系列で出来事を述べて補足したり、過去の出来事を未来に読み替えたりして、すべての絵を使って局所的な出来事を全体の中に位置づけようとする傾向が見られた。各国に見られたこれらの傾向は、歴史と作文法の授業に現れる「語り方・書き方」の基本と呼応していた。日本では、時間の経過に沿って出来事を描写しながら、「共感」によって人物の気持ちや状況把握を行う指導をするのに対して、米国では様々な情報の中から直接結果に結びつく情報を選択して他を切り捨てる「分析力と判断力」が強調されていた。他方フランスでは、様々な情報を通時的・共時的に取り込みながら、相反する視点を批判・検証しつつ統合する「統合・総合力」が重要視されていた。これら一連の調査から、それぞれの社会で重要とされる「能力」とその育成方法(授業法)、そして思考表現のスタイルの問には密接な関係があることが明らかになった。本研究の目的は、日本・米国・フランスの初等教育においてどのような説明のスタイル(理解の仕方・説明・思考のパターン)が教えられているのか、その特質を作文法と歴史教育の国際比較、および絵を使った認知実験をとおして実証的に検証しようというものである。研究計画の初年度にあたる平成13年度は、フランスの小学校で使われている国語と作文の書き方、および歴史の教科書の分析を行った。また、調査対象となる初等教育最終学年の作文・国語・歴史教育がフランスの教育全体の中でどのような位置を占めるのかについても、制度と教授法の両面から調査を行った。具体的には、平成13年10月に3週間渡欧し、フランスの主な教科書出版社5社から発行されている国語、作文法、歴史の教科書を購入し、読み込みを始めた。特に学校で大きなシェアを占めるアシェット社の歴史とブラン社の国語については、小学校1年から高校3年までのすべての学年の教科書を揃えた。またその際、フランス国立教授法研究所のAlain Choppin教授を訪ね、フランスの現在の歴史教科書の特徴、及び教科書が実際に教室の中でどのように使われているかについての聞き取り調査を行った。さらに、ドイツのゲオルグ・エッカート国際教科書研究所を訪ね、研究所所蔵の教科書をもとにヨーロッパ、東アジア、アメリカにおける歴史教授法のパターンの比較研究を行った。日本においては、京都の小学校で歴史の授業観察を行い、教科書研究のワークショップを立ち上げた。これらの知見として、フランスの歴史教科書では、絵画や写真を通して過去のイメージを問う質問が多いこと、異なる種類の複数の情報が一ページに収められ、教師は生徒に合わせてそれらの情報の取捨選択を行いながら授業をすすめること、ヨーロッパでは日本のように小・中・高校で繰り返して自国史を習うのでなく、時系列で小学校から高校にかけて有史以前から現代までを通して学ぶことなどが明らかになった。

さらに、日本では、平成7年以降の劇的な教科書の書き方の変化にもかかわらず、教授法の特徴は以前と変らないことなども観察から明らかになった。本研究の目的は、日本・米国・フランスの初等教育においてどのような説明のスタイル(理解の仕方・説明・思考のパターン)が教えられているのか、その特質を作文法と歴史教育の国際比較、および絵を使った認知実験を通して実証的に検証しようというものである。プロジエクト2年目に当たる本年度は、フランスリヨン市の小学校5佼を対象にのべ5ヶ月間にわたって調査を行った。計画していた調査項目の他に、許可が得られる限り最大限学校観察が行えたのは、フランスの初等教育の枠組みを知る上でも大きな収穫だった、以下に得られた知見の概略のみ述べたい。1)フランスの初等教育では特にフランス語と算数がカリキュラムの中心となり、その中でも文法と書き取りが占める時間は日米とは比較にならないほどである。2)このような枠組みにおける作文教育は、作文の時間といえども実は文法を教えている場合が多く、物語などを書かせる場合も、いかに形式に従って正しい綴りで書かれているかに焦点が当てられていた。3)歴史授業では、絵や写真から歴史的な状況を読み取らせつつ、ある事柄が契機になって次の事柄が起きる展開を歴史の根本理論として教えていた。法則や進歩といった枠組みを歴史理解に使うことは意識的に避けられ、偶発的な事柄の積み重ねから歴史は成り立ち、既存の制度もいつでも変えられる可能性かあることが強調されていた。4)絵を見て書く作文実験では、時系列で状況を説明する物語式のパターンが多く見られ、理由を述べる実験では順番に過去に遡るパターンが多く見られたのが、日本の時系列と米国の因果律の説明パターンと異なるフランスの特徴であった。日米と同様に、特に歴史の教授法に表れる「時間」の捉え方と「因果関係」という思考の基本カテゴリーが生徒の説明様式に深く関わることがフランスにおいても観察された。プロジェクト最終年に当たる本年度は、継続的に観察を続けた。リヨン市の小学校3校で2週問フォローアップの調査を行ない、さらに今まで調査を行なった社会・経済的にも恵まれた地区の小学校との比較として、リヨン市郊外のトルコ系移民の多い工場地帯の学校で調査を行なうた。また、学校調査と作文実験で掴んだ日米仏の書き方、語り方の特徴の淵源を明らかにするため3カ国の教授法と教科書の通時的調査を行なった。以下に簡略にその結果を述べる。日本の児童は時系列で出来事を述べて道徳・社会的なコメントで締めくくる作文の強い傾向があったのに対して、米国の児童は、結果から原因を探る因果律の枠組みを使って作文したり説明したりする傾向があることが確認された。フランスの児童は日本の児童のように時系列で出来事を述べながらもその中で理由を述べたり、物語の様式を使ってものを書く傾向が認められた。各国に見られたこれらの傾向は、書き方の指導や歴史の授業における教師の過去の語り方と呼応していた。日本では「共感」によって人物の気持ちや状況を把握する指導を行うのに対して、米国では様々な情報の中から結果に直接結びつく情報のみを選択する「分析力と判断力」が強調されていた。他方
半島・過疎地自治体による体系的広域的な公共交通の研究－福祉政策としての交通網作り

半島という不利な条件が加わった過疎地自治体の公共交通政策を、縦割り行政を克服する総合的な福祉政策という視点で捉え直し、調査し、現状の分析と政策提言を行った。本研究の独自性は、従来の研究に欠落していた次の4点にある。第1に、自治体による総合的な福祉政策と公共交通政策との関連分析、第2に、地形・地理という要因の考慮、第3に、行政学からの制度分析、第4に、事業者、NPOなどの内部資料にもとづく分析。1.石川県珠洲市で実施したアンケート調査を踏まえて、2014年8月5日、すず市民交流センターにおいて、報告会「珠洲市における多角的体系的な公共交通政策の調査分析」を行った。4名が以下の報告を行った。西村茂「先進的事例からみた珠洲市公共交通の展望」、横山壽一・森山治「珠洲市公共交通調査ー珠洲市総合病院の通院患者に対するアンケートから」、小熊仁「北陸鉄道奥能登バス木の浦線におけるオプション価値の計測」、小熊仁・西村茂「北陸鉄道奥能登バス三崎線における地域住民のサービス評価」。報告内容は『珠洲市における多角的体系的な公共交通政策の調査分析』として金沢大学地域政策研究センターから刊行した。これらの調査報告の意義は、1公共交通の計画では「将来の利用・潜在的利用」を考慮すべきであること、2利用経験者を増やすことが、納税者・利用者の理解をえるのに重要であること、をデータに基づいて明らかにしたことである。2.2014年9月16日18日、北海道積丹半島の積丹町と泊村でインタビュー調査を行った。「条件不利地域」にある積丹町は福祉有償運送を行い、泊村は利用者負担の低い過疎地有償運送に取り組んでいる。調査内容は、西村茂・横山壽一・森山治・小熊仁「過疎地・福祉有償運送ー北海道・後志地域の現地調査報告ー」『地域政策研究年報2014』(金沢大学地域政策研究センター)2015年3月に発表した。調査報告の意義は、1社会福祉協議会が自治体や公共交通機関の代行役として、移送サービスと介護訪問事業を並行実施しているため、人員・車両・収入の不足が生じ、利用者の要望に対応できない実態、2過疎地有償運送は、自治体の地理的条件と財政状況に依存し、好条件の自治体では、かえって路線バス、スクールバスを含む公共交通の総合的な検討・整備への動きが生まれにくいというパラドックスがあること、を明らかにしたことである。過疎化に悩む半島地域の公共交通政策について、昨年度に引き続き調査を行った。高齢者や障がい者の移動確保など福祉の観点から、自治体の担当部署、NPO、社会福祉協議会など、それぞれの立場、制度の違い、地理的な特性などについて現状理解を深めることができた。また、既存の研究文献の整理の上に、現地調査と最新資料に基づく研究成果を論文として発表した。具体的に行った現地調査と論文は以下のとおりである。1.現地調査実施。1北海道調査(2015年9月15日18日)では、函館バス株式会社、函館市陣川あさひ町会、知内町社会福祉協議会、江差町まちづくり推進課の関係者にインタビュー調査を実施、貴重な資料の提供を受けた。2京丹後市調査(2016年2月23日24日)では、京丹後市役所企画総務部、NPO法人のっけて、法人おくりむ会野苺の関係者にインタビュー調査を実施、貴重な資料の提供を受けた。2.論文。1小熊仁・横山壽一・西村茂・森山治・神谷浩夫「過疎地域における乗合バスサービスの住民評価と政策的課題北陸鉄道奥能登バス三崎線に対するコンジョイント分析」『運輸と経済』運輸調査局、2015年、8月号。2西村茂・横山壽一・森山治・小熊仁「高知県・幡多半島のデマンド交通・過疎地有償運送ー四万十市・土佐清水市の取り組みー」『地域政策研究年報2015』(金沢大学地域政策研究センター)通巻5号、2016年3月。3西村茂・神谷浩夫・森山治・小熊仁「北海道・渡島半島の町会バス・福祉有償運送ー函館市・知内町の取り組みー」『地域政策研究年報2015』、2016年3月。4神谷浩夫「京丹後市調査のまとめ」『地域政策研究年報2015』、2016年3月5Oguma,T. Yokoyama, S. Nishimura, O. Moriyama, H.Kamiya(2016),"Assessing the option value of public transport : Case study forrural bus service in Japan",Transport Policy(査読通過済・印刷中)【査読あり】1これまで5箇所の半島地域・過疎自治体における住民組織、行政、NPO、事業者に対して、調査を行うことができた。2現地調査をまとめて、国際雑誌を含めて5本の論文を公表できた(掲載予定を含む)。3次年度以降、既存の研究と比較して、過疎地域における住民組織と自治体との関係、事業者とNOPとの関係等に関する掘り下げるべき課題を明確にできた。引き続き、人口が低密度な半島地域においてヒアリング調査と資料収集を行いデマンド交通の収支率(運賃収入/運行経費)の実態を検証できた。またそこから得られる政策的含意として、幹線的交通ネットワークを補完するものとして、この交通モードの有効性が確認できた。具体的に行った現地調査と最新資料に基づいて発表した研究成果は以下のとおりである。

1.現地調査は、4地域でヒアリングを実施し資料収集・視察を行った。1青森県鰺ヶ沢町、2京丹後市、3鹿児島県肝付町、4沖縄県南城市。2.発表した論文は以下のものである。1西村茂「デマンド交通への補助金:低密度地域の公共交通に関する日仏比較」『東アジア経済経営学会誌』第9号、2017年。2西村茂「フランス農村地域における県の公共交通ームーズ県およびムルト=エ=モゼル県の事例ー」『地域政策研究年報2016』6号、2017年。3丹羽孝仁・ティモ・テーレン・神谷浩夫「ベルリン郊外の人口減少地域における公共交通の再編状況と課題」『地域政策研究年報2016』6号、2017年。4神谷浩夫「受療状況と医療費支出」「社会保障分野の就業者」、宮澤仁編著『地図で見る日本の健康・医療・福祉』明石書店、2017年。5H.Oguma,T.Yokoyama,S.Nishimura,O.Moriyama,H.Kamiya,"Assessing the option value of public transport : Case study forrural bus service in Japan",Transportation Research Procedia,Conference Papers on the 16th World Conference on Transportation Research(Peer review),2016.半島という不利な条件が加わった過疎地自治体の公共交通政策を、縦割り行政を克服する総合的な福祉政策という視点で捉え直し、調査し、現状の分析と政策提言を行った。本研究の独自性は、従来の研究に欠落していた次の4点にある。第1に、自治体による総合的な福祉政策と公共交通政策との関連分析、第2に、地形・地理という要因の考慮、第3に、行政学からの制度分析、第4に、事業者、NPOなどの内部資料にもとづく分析。1.現地調査1積丹半島の積丹町および泊村、2広島県江田島(橋により陸地とつながる点で地理的条件が半島と同じ島)、3幡多半島の四万十市および土佐清水市2.業績の発表1報告会「珠洲市における多角的体系的な公共交通政策の調査分析」と報告書の刊行。西村茂「先進的事例からみた珠洲市公共交通の展望」、横山壽一・森山治「珠洲市公共交通調査ー珠洲市総合病院の通院患者に対するアンケートから」、小熊仁「北陸鉄道奥能登バス木の浦線におけるオプション価値の計測」、小熊仁・西村茂「北陸鉄道奥能登バス三崎線における地域住民のサービス評価」2「過疎地・福祉有償運送ー北海道・後志地域の現地調査報告ー」『地域政策研究年報2014』(金沢大学地域政策研究センター)3.関連する個人業績現地調査については、さらに半島地域の調査対象を拡大するとともに、これまで4度にわたって調査している京丹後市については、さらにヒアリングする関係者を拡大して、この地域の公共交通の課題を掘り下げ、他の地域との比較を行う。論文・学会発表については、全員がそれぞれ論文にまとめるため、年5回の研究会での報告を行う。行政学1.現地調査1北海道渡島半島(松前町・福島町)、大分県国東半島(国東市、杵築市、豊後高田市)、丹後半島(京丹後市、伊根町、宮津市)の現地調査を行う。
コンクリート・地盤の統合評価に基づく有害物質の処理・処分技術の高度化

本研究では,セメント系材料の高反応性・低拡散性を活用し,放射性廃棄物および重金属汚染土壌を対象とした処理・処分技術の高度化とその評価手法の確立を目指し,ポールシェラー研究所(PSI,スイス)との国際共同研究を実施する.初年度である2018年度は,スイスのPSIを,研究代表者の半井と若手研究者である高橋が訪問し,廃棄物研究室LESの研究室長Prof. Dr. Sergey Churakov,グループ長Dr. Nikolaos Prasianakis,上席研究員PD Dr. GeorgKosakowskiと研究打合せを行った.研究内容,実施スケジュール,滞在期間,渡航準備について議論した.次年度から実質的な共同研究を開始することとし,高橋が半年間の滞在をして,これまでに日本国内で開発した数値解析プログラムDuCOMとスイスPSIで開発した地球化学モデルGEMSの連成を実現し,セメント・土・水の化学反応と多孔体中の物質移動を統一的に評価する枠組みを構築することを目指すこと,そのうえで,セメントと土および重金属の反応に着目した重金属汚染土壌の不溶化メカニズムの解明と長期安定性評価を,スイスPSIとの共同研究によって実現することを確認した.また,高橋の滞在中には,乾や半井がスイスPSIにて合流し,現地研究者を交えた研究会議を開催して高橋の研究を推進するとともに,日本国内で取得した実験データを用いた解析検討や今後の国際展開に向けた協議を行うこととした.当初の計画通り,次年度からの本格実施に向けた準備を行った.若手研究者である高橋が国際共同研究先であるスイスPSIに長期滞在し,これまでに日本国内で開発した数値解析プログラムDuCOMとスイスPSIで開発した地球化学モデルGEMSの連成を実現し,セメント・土・水の化学反応と多孔体中の物質移動を統一的に評価する枠組みを構築することを目指す.そのうえで,セメントと土および重金属の反応に着目した重金属汚染土壌の不溶化メカニズムの解明と長期安定性評価を,スイスPSIとの共同研究によって実現する.高橋の滞在中には,乾や半井がスイスPSIにて合流し,現地研究者を交えた研究会議を開催して高橋の研究を推進するとともに,日本国内で取得した実験データを用いた解析検討や今後の国際展開に向けた協議を行う.本研究では,セメント系材料の高反応性・低拡散性を活用し,放射性廃棄物および重金属汚染土壌を対象とした処理・処分技術の高度化とその評価手法の確立を目指し,ポールシェラー研究所(PSI,スイス)との国際共同研究を実施する.初年度である2018年度は,スイスのPSIを,研究代表者の半井と若手研究者である高橋が訪問し,廃棄物研究室LESの研究室長Prof. Dr. Sergey Churakov,グループ長Dr. Nikolaos Prasianakis,上席研究員PD Dr. GeorgKosakowskiと研究打合せを行った.研究内容,実施スケジュール,滞在期間,渡航準備について議論した.次年度から実質的な共同研究を開始することとし,高橋が半年間の滞在をして,これまでに日本国内で開発した数値解析プログラムDuCOMとスイスPSIで開発した地球化学モデルGEMSの連成を実現し,セメント・土・水の化学反応と多孔体中の物質移動を統一的に評価する枠組みを構築することを目指すこと,そのうえで,セメントと土および重金属の反応に着目した重金属汚染土壌の不溶化メカニズムの解明と長期安定性評価を,スイスPSIとの共同研究によって実現することを確認した.また,高橋の滞在中には,乾や半井がスイスPSIにて合流し,現地研究者を交えた研究会議を開催して高橋の研究を推進するとともに,日本国内で取得した実験データを用いた解析検討や今後の国際展開に向けた協議を行うこととした.当初の計画通り,次年度からの本格実施に向けた準備を行った.若手研究者である高橋が国際共同研究先であるスイスPSIに長期滞在し,これまでに日本国内で開発した数値解析プログラムDuCOMとスイスPSIで開発した地球化学モデルGEMSの連成を実現し,セメント・土・水の化学反応と多孔体中の物質移動を統一的に評価する枠組みを構築することを目指す.そのうえで,セメントと土および重金属の反応に着目した重金属汚染土壌の不溶化メカニズムの解明と長期安定性評価を,スイスPSIとの共同研究によって実現する.高橋の滞在中には,乾や半井がスイスPSIにて合流し,現地研究者を交えた研究会議を開催して高橋の研究を推進するとともに,日本国内で取得した実験データを用いた解析検討や今後の国際展開に向けた協議を行う.極めて短時間でスイス渡航の調整を行い,2名のみが渡航して短い日数での研究打合せを行ったことや,渡航のための航空券が比較的安価に購入できたことから,当初見込みよりも少ない旅費の支出となった.これを次年度の研究費とすることで,研究全体を効率的に実施することとした.
ニューロファジィチップ実装オンライン制御器の試作と遺伝子組換え菌の効率的制御培養

本研究ではλファージP_Rプロモータを組み込んだプラスミドpRZを作成し、大腸菌N4830-1に導入して形質転換した。この組換え菌を用いて、試験管および体積1.5リットル規模の流加培養実験を行い、pHおよび培養温度変化パターンの遺伝子発現に及ぼす影響について検討した。この場合、培養初期にpHを7、温度を30°Cとして遺伝子発現を抑制して菌体を増殖させ、対数増殖後期にpHを5.5に変化させ、同時に温度を37-42°Cまで上昇させれば効果的な遺伝子の発現が可能であることがわかった。この場合、37°Cより42°Cの方が発現効率が高いが生菌数は逆に低下してしまう(42°Cに上げた場合、生菌数は6時間で20%にまで減少することを実験的に確かめている)ので誘導後の温度をどのように変化させれば良いかを次に検討した。まず誘導後の温度をそれぞれ37°C、40°C、42°C一定として流加培養実験を行ない、遺伝子発現効率および生菌数の温度依存性を調べた。この実験結果をリカ-シブ型のニューラルネットに学習させ、遺伝的アルゴリズムを利用して最適化を行った。最初からニューラルネットのオンライン学習を行っても充分な学習が期待できないため、一部の実験データは予めオフラインで学習させ、微調整をオンラインで行うことにした。その結果、誘導後の温度を40°C近辺にし、徐々に温度を上げれば最も有効であるということがわかった。また40°C(42°Cについても同様)と37°Cの間で周期的に変化させるパターンについても実験的に検討したが、パターンによっては遺伝子発現効率を高め、同時に生菌数の低下を防げることもわかった。なお以上の結果は1995年3月開催予定の化学工学会年会にて発表し、J.Biotechnology誌に投稿予定である。