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タイ国ワット・ラジャシッダラム寺院他所蔵写本に基づく蔵外仏典の研究

タイ国ワット・ラジャシッダラム寺院所蔵のパンニャーサ・ジャータカ写本の分析を行い、そのうちの3話について写本に基づいてテキストを作成し、和訳を行った。内容面についての研究成果は2011年6月に開かれた国際佛教学会で発表した。また、同寺院の仏伝を描いた壁画とタイの蔵外仏伝文学作品『パタマサンボーディ』を主たる比較資料として、オックスフォード大学ボードリアン図書館所蔵の装飾仏教写本の挿絵(仏伝部分)について研究した。この成果については同図書館より2013年春に同図書館より刊行される予定の書籍によって公表される。上のパンニャーサ・ジャータカのテキスト研究を含むそれ以外の研究成果は、研究成果報告冊子にまとめた。研究初年度である本年度は、まず、膨大な研究対象候補の中から特定の対象を絞るために、平成21年10月19-20日にフランス極東学院(Ecole francaise d' Extreme-Orient)のピーター・スキリング博士および、東南アジア文献遺産日本保存会の清水洋平博士、舟橋智哉博士等を招き、貝葉写本研究に関するワークショップを開催した。ワット・ラジャシッダラム寺院での貝葉写本調査の実際を聞いた上で、今後の研究方針に関して関係研究者と打ち合わせを行った。平成22年2月22日から3月5日にかけて、バシコクに渡り、東南アジア文献遺産日本保存会の協力のもと、ワット・マハタート寺院、ワット・アルンの寺院を含めたいくつかの寺院にて貝葉写本調査に従事した。また、チュラロンコン大学、マハーチュラロンコン大学、マヒドン大学など現地の有力な仏教学関連の大学を訪問し、今後の研究協力などに関して打ち合わせし、多くの知見を得た。ワット・ラジャシッダラム寺院においては、いくつかの個別の貴重な貝葉写本の撮影も行い、また仏伝を描いた壁画や経巻厨子なども調査した。現地の調査により、蔵外仏典の研究には、文献だけでなく現地文物、文化の理解が不可欠であるとの結論に達し、今後も仏伝絵画に焦点を合わせ調査を進めていくこととした。平成22年3月17日から3月18日にかけて、明治期に将来されたスリランカ、タイの写本や仏像などを所蔵していることで知られる横浜三会寺を調査し、大きな成果を得た。本年度の成果として、まずはワット・ラジャシッダラム寺院所蔵のパンニャーサジャータカ写本(いわゆる後半部)の分析を行ったことが挙げられる。この写本に関して7月に名古屋に滞在していたジャクリーン・フィリオザ極東学院名誉研究員の協力を得つつ、内容分析を行ったところ、もう一本の田辺和子博士将来本では欠落している部分がこの写本には現存しており、貴重な資料であることが判明した。8月には、ラジャシッダラム寺院の壁画モチーフと、タイの仏伝『パタマ・サンボーディ』等の読解に基づく研究発表をチュラロンコン大学主催の国際学会'Buddhist Narrative in Asia and Beyond'にて行い、同時にラジャシッダラム寺院およびスパンブリ市のいくつかの寺院で寺院壁画の調査を行った。12月にはこの学会発表で扱ったラジャシッダラム寺院の壁画と共通する題材を持つオックスフォード大学所蔵写本の調査のためイギリスに渡航した。この写本は挿絵面の重要性のみならず、『仏頂尊勝陀羅尼経』のパーリ語版を含むなど、タイ仏教のこれまで研究が及んでいない部分に光を当てる大変貴重な研究資料であるため、現地のアップルトン英国アカデミー研究員、ショウオックスフォード大講師と共同で今後この写本の研究に従事することとした。2月、3月はアルバイト学生を雇い、集中的にパンニャーサ・ジャータカ写本の転写および読解作業に従事した。内容分析を進め、次年度には解読研究に入る予定である。最終年度である平成23年度は、まずそれまで進めてきたパンニャーサジャータカ研究の成果を、6月に台湾の法鼓山で開催されたThe XVIth Congress of the International Association of Buddhist Studiesにて研究発表した。パンニャーサジャータカに特徴的な捨身(「内施」と呼ばれる)の物語および、それを行う動機に関する発表で、上記学会のジャータカ研究パネルの諸成果が収められるイギリスのBuddhist studies Riviewの特集号に掲載される予定である。同年8月から9月にはイギリスに渡った。オックスフォード大学所蔵のタイの装飾写本(BODL MS. Pali a 27)の、主に美術面を中心とした研究書を出版する計画がボードリアン図書館に採択されており、2013年春の出版を目指して、Unfolding the Life of the Buddha: An Illustrated Manuscript from 18th Century Siamと題する著書(ナオミ・アップルトンカーディフ第研究員およびサラ・ショウオックスフォード大学講師と共著)をまとめることが決まっていたので、そのための共同研究を進めた。上記著書も本プロジェクトの成果である。続いて、上記研究書出版に関する写本挿絵の読み解き等に関して、さらにタイにおける寺院壁画および文献の調査が必要なことがわかってきたので、再び12月にはタイに赴いた。

ワット・ラチャシッタラム寺院を含むトンブリ地区の多くの寺院を調査した。本年度の残りの期間は、それまでに行ったパンニャーサジャータカの貝葉写本研究に基づき、テキスト作成と翻訳とをすすめた。この成果他は『研究成果報告』としてまとめた。
培養細胞を用いたTyzzer菌感染における宿主特異性の解析

1.用いた細胞は、Tyzzer菌RT株の感染・増殖様式によって3群に分けられた;A:高侵入率(70%以上)で感染し、菌の増殖に伴って細胞溶解を起こし感染性菌体が放出される[ラット肝癌由来H4IIEC3(以下H4)およびMH_1C_1,マウス初代培養肝細胞(MH)]。B:高侵入率だが、細胞溶解を起こさない[ラット正常肝由来BRL、マウス同NMuLi]。C:低侵入率(60%以下)で、増殖が認められない[マウス線維芽細胞BALB/3T3-A31および3T3 Swiss albino、ラット同3Y1]。増殖に適したA、B群の培養細胞における感染価を比較したところ、MH_1C_1およびMHはほぼ同等で、H4ではこれらの約3.5倍だったが、BRLでは約1/10と低かった。以上の結果から、Tyzzer菌の宿主細胞への親和性は、付着・侵入・増殖の各段階で別々の要因によって規定されていることが示唆された。2.EGFで増殖・分裂を誘導したマウス初代培養肝細胞では、Tyzzer菌の親和性が低下する傾向がみられたが、再現性に問題があり、今後の課題として残った。3.MH_1C_1、MH細胞をミクロフィラメントの重合阻害剤であるサイトカラシンDで処理したところ、Tyzzer菌の感染価が亢進(MH_1C_1>MH)した。さらに、MHでは侵入率の上昇も認められた。これに対して、H4細胞では、対照と同等かやや抑制傾向にあった。これまでは、ミクロフィラメントの重合阻害により、大多数の細胞侵入性細菌・原虫の侵入は抑制されており、例外として影響を受けない細菌の報告がわずかにあるにとどまっていた。今回の結果は、Tyzzer菌の宿主細胞への侵入が、細胞骨格系の阻害によって亢進するという、まったく逆の現象であり、新しい細胞侵入のメカニズムの可能性を示唆するものとして注目されよう。
マダニの卵横形成に関与する内分泌機構の解明

我々はこれまでにヒメダニ科のマダニOrnithodors moubataの卵形成に関する内分泌機構1について研究を行ってきた。吸血した雌の体内では卵黄タンパク質Vitellogenin(Vg)は脂肪体で合成され、体液を経て卵黄に取り込まれる。以前の研究から脱皮ホルモンのエクジステロイドがVg合成を誘導すると考えられている。ラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて吸血後のエクジステロイド量を測定したところ、吸血後にエクジステロイドの産生があったのは交尾雌のみであった。エクダイステロイドが機能するためには、エクダイステロイドレセプター(EcR)とレチノイドXレセプター(RXR)と呼ばれる2つの閣内レセプターが必要である。EcRとRXRはヘテロダイマーを形成し、そこにエクダイステロイドが結合すると、Vg遺伝子の上流にあるEcRE(ecdysteroid receptor response element)へと結合してVgが発現する。EcR、RXRの塩基配列を決定し、それをもとにRea1-TimePCRを用いて吸血後の発現量を測定した。EcR、RXRについては交尾雌と未交尾雌の間に発現パターンの差は見られず、交尾雌のみで高濃度のVg合成や卵の成熟が起こるのは、エクジステロイドの働きが大きいことが示唆された。また、EcR、RXRの発現は脂肪体や生殖器官で顕著であり、これらの器官がエクジステロイドによって刺激されていると考えられる。また、EcRのアイソフォームごとに発現量を測定したところ、アイソフォームによって発現時期、量、器官が異なることが明らかになった。そのため、アイソフォームごとに異なる働きを担っていることが示唆された。また、Vg遺伝子の決定のためディジェネレードプライマーを作成してPCRを行い、フラグメントを解析中である。我々はこれまでにヒメダニ科のマダニOrnithodoros moubataの卵形成に関する内分泌機構について研究を行ってきた。その際、卵黄形成誘導因子(VIF)と脂肪体活性化因子(FSF)の2つの因子がVg合成を誘導することが示唆されている。以前の研究からFSFは脱皮ホルモンであるエクジステロイドだと考えられている。我々はラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて吸血後のエクジステロイド量を測定した。その結果、交尾雌と未交尾雌で大きな違いが見られ、交尾雌のみでピークが現れた。また、エクジステロイドの産生器官についてはRIAによって生殖器官が深く関係していると示唆された。そのため、ELISAによってそれぞれの器官について測定する予定でる。エクダイステロイドが機能するためには、2つの核内レセプターが必要である。ひとつはエクダイステロイドレセプター(EcR)であり、EcRとヘテロダイマーを形成するレチノイドXレセプター(RXR)である。両者のヘテロダイマーにエクダイステロイドが結合すると、Vg遺伝子の上流にあるEcRE(ecdysteroid receptor response element)へと結合し、Vgが発現する。RACE法によってEcR、RXRの塩基配列を決定し、それをもとにReal-Time PCRを用いて吸血後の発現量を測定した。EcR、RXRについては交尾雌と未交尾雌の間に発現パターンの差は見れらなかったが、吸血するとすぐにmRNAが発現していた。このことから、Vgを合成して産卵するにはエクダイステロイドの働きが非常に大きいことが考えられる。しかしEcR、RXRにはいくつかのアイソフォームがあるといわれており、それらの配列を決定しそれについても発現量を測定することが必要である。また、Vg遺伝子の決定のためゲノムライブラリーを作成し、スクリーニングのためのプローブを作成している。

Vg遺伝子の発現も含めて、各因子の働きを理解し卵黄形成機構をより深く解明していきたい。我々はこれまでにヒメダニ科のマダニOrnithodoros moubataの卵形成に関する内分泌機構について研究を行ってきた。吸血した雌の体内では卵黄タンパク質Vitellogenin(Vg)は脂肪体で合成され、体液を経て卵黄に取り込まれる。以前の研究から脱皮ホルモンのエクジステロイドがVg合成を誘導すると考えられている。ラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて吸血後のエクジステロイド量を測定したところ、吸血後にエクジステロイドの産生があったのは交尾雌のみであった。エクダイステロイドが機能するためには、エクダイステロイドレセプター(EcR)とレチノイドXレセプター(RXR)と呼ばれる2つの閣内レセプターが必要である。EcRとRXRはヘテロダイマーを形成し、そこにエクダイステロイドが結合すると、Vg遺伝子の上流にあるEcRE(ecdysteroid receptor response element)へと結合してVgが発現する。EcR、RXRの塩基配列を決定し、それをもとにReal-Time PCRを用いて吸血後の発現量を測定した。EcR、RXRについては交尾雌と未交尾雌の間に発現パターンの差は見られず、交尾雌のみで高濃度のVg合成や卵の成熟が起こるのは、エクジステロイドの働きが大きいことが示唆された。また、EcR、RXRの発現は脂肪体や生殖器官で顕著であり、これらの器官がエクジステロイドによって刺激されていると考えられる。また、EcRのアイソフォームごとに発現量を測定したところ、アイソフォームによって発現時期、量、器官が異なることが明らかになった。そのため、アイソフォームごとに異なる働きを担っていることが示唆された。また、Vg遺伝子の決定のためディジェネレードプライマーを作成してPCRを行い、フラグメントを解析中である。
細胞膜ドメインの制御：新規微小管付随タンパク質が細胞の形態形成に担う役割の解明

道管では二次細胞壁が穴を作るように沈着する。この穴は壁孔と呼ばれ、二次細胞壁が著しく沈着してできたアーチ型の縁構造を持つ。壁孔の形成には、ROPタンパク質が集合してできた細胞膜ドメイン(ROPドメイン)が鍵として働くことが知られる。しかし、壁孔の縁構造を形成する分子機構はこれまで明らかとされていなかった。本研究ではまず、道管で働く新規の細胞骨格付随タンパク質の同定に取り組んだ。道管で特異的に発現する遺伝子群をマイクロアレイデータに基づき選抜し、さらに道管培養細胞を用いた可視化スクリーニングによって細胞骨格様の局在を示す候補を選抜した。この結果、壁孔の縁に特異的に局在する機能未知のタンパク質を見出し、WALLIN(WAL)と名付けた。シロイヌナズナ植物体における遺伝学的な解析の結果、WALは壁孔の縁構造の形成に必要なことが明らかとなった。生化学的な解析により、WALはアクチン繊維に直接結合することが明らかとなった。そこで、WAL機能欠損体におけるアクチン繊維の局在を解析した結果、WALはアクチン繊維を壁孔に局在させるために必要であることが明らかとなった。続いて、WALが壁孔に局在する仕組みを調べるために、新規ROPエフェクターとして同定されたBDR1に着目した。WALとBDR1の局在解析、遺伝学的な解析、および生化学による相互作用の検討を行った結果、WALはBDR1を介してROPに相互作用し、壁孔に局在することが明らかとなった。以上の結果から、ROPドメインがBDR1-WAL-アクチン繊維経路を誘導し、壁孔の縁構造の形成を制御することが明らかとなった。本研究では、植物細胞の形態形成における細胞膜ドメインの機能や制御機構の解明を目的としている。今年度は、道管のROPドメインの下流で働く新規のアクチン繊維タンパク質WALの機能解析を行った。その結果、新規のROP-アクチン経路が壁孔の縁構造の形成を制御することが明らかとなり、この成果をNature Communications誌に発表した。これらの成果は当初の計画を超えて、細胞膜ドメイン形成とアクチン繊維の相互作用に関する新しいコンセプトを提案するものであり、期待以上の進展があったと言える。道管のROPドメインは本研究で同定された経路の他にも、MIDD1-KIN13A-微小管経路により壁孔の形成を制御している。道管はこれらの経路を巧みに使い分けることで複雑な二次細胞壁パターンの形成を実現していると考えられるが、BDR1経路とMIDD1経路の混線を回避する仕組みは明らかとなっていない。今後は、BDR1が壁孔の縁に特異的に局在する仕組みに着目することにより、その制御機構を明らかにしたいと考えている。
後周期遷移金属サレン錯体を用いる不斉酸素酸化の研究

ナイトレン移動反応は重要な反応であるが、立体選択性と共に原子効率にかんして問題があった。後者はアジド化合物をナイトレン前駆体と用いることができれば大幅に改善される。筆者らはこれまでにキラルなルテニウム(カルボニル)サレン錯体がρ-toluenesulfonyl azide (TsN_3)をナイトレン前駆体として用いる不斉ナイトレン移動反応の優れた触媒であることを報告している。さらに共同研究者によって、同錯体が2,2,2-trichloro -1,1-dimethylethoxycarbonylazide 1を前駆体に用いるスルフィミド化も高エナンチオ選択的に触媒することが見出された。しかし、これらいずれの反応においても触媒の回転数が十分でないことが問題であった。そこで筆者は、アジド化合物1を用いたスルフィミド化の反応機構の解析と触媒の分解過程について検討を行った。解析はアジド化合物1を量論量用い、可視吸光スペクトル、^1HNMRスペクトルを用いて行った。その結果、この反応の活性種はこれまで想定されていたナイトレノイド種ではなく、アジド化合物1がルテニウム錯体に配位した付加体が活性種であることが明らかにされた。また、アジド化合物1とルテニウム錯体の反応生成物の解析から、分子内C-Hアミノ化がサレン錯体の不活性化に関与していることが明らかにされた。光学活性なサレン錯体の不活性化プロセスが明らかにされた最初の例である。これらの結果は、纏めてTetrahedron Lettersに報告した。これまでにシス-β構造を持つカチオン性コバルト(III)-サレン錯体が不斉Baeyer-Villiger反応において有効な触媒となることを報告している。しかし、このカチオン性錯体は合成が困難であり高選択性を達成するためには厳密な反応条件を必要とした。そこで簡便な条件下で取り扱い可能な錯体の開発が求められた。カチオン性錯体は中性コバルト(III)X-サレン錯体を銀塩で処理し合成を行う。この中性コバルト(III)X-サレン錯体はコバルト(II)-サレン錯体をヨウ素、臭素などで酸化することにより容易に合成することができる。カチオン性錯体の合成中間体であるこの中性錯体を用いることができればより、簡便に反応を行うことが可能と考えられた。実際にヨウ素化錯体、臭素化錯体を触媒とし、3-フェニルシクロブタノンを基質に用いて反応を行ったところヨウ素化錯体はカチオン性錯体とほぼ同等の選択性、反応性を示した。これはヨウ素化錯体はコバルト-ヨウ素結合が弱く、反応系中でヨウ素イオンが解離して反応したためであると考えられる。このヨウ素化錯体はその他の3位置換シクロブタノンにおいても69-79%eeと良好な選択性を示した。次にサリチルアルデヒドの3位に嵩高いt-Butyl基、5位に電子吸引基であるニトロ基を導入した中性コバルト-サレン錯体を合成した。これを用いて反応を行ったところ嵩高い三環性のケトンにおいて99%eeと非常に高い選択性を達成することができた。この様にカチオン性錯体よりも合成容易なヨウ素化錯体を用いることによってより簡便に不斉Baeyer-Villiger酸化を行う方法を開発することができた。さらに配位子を改良することによって一部の基質においても極めて高い選択性を得ることができた。
プロラクチン放出ペプチドによるニワトリ独自の新規脳内摂食促進機構の解明

プロラクチン放出ペプチド(PrRP)は哺乳類の摂食行動を抑制する脳内神経ペプチドである。本研究では、PrRPがニワトリヒナの摂食行動を促進することを見出し、PrRPの作用が哺乳類とは異なることを明らかにした。さらにその作用機序を調べたところ、PrRPはニワトリヒナの他の脳内摂食促進神経ペプチドとは明らかに異なる機構で摂食行動を促進することを見出し、PrRPによるヒナ独自の脳内摂食促進機構の存在を明らかにした。平成18年度はプロラクチン放出ペプチド(PrRP)とニワトリヒナの摂食行動の関わりを明らかにするとともに、PrRPと体内代謝との関係について検証した。まず、PrRPがヒナの摂食行動を実際に促進するかについて調べるために、3種類のPrRP(それぞれ20、31、32アミノ酸残基)を脳内投与した後の摂食量を調べたところ、31、32アミノ酸残基のPrRPを投与した場合にヒナの摂食量が増加した。また、これらのPrRPを末梢投与しても摂食量が増加する傾向が見られたことから、PrRPはヒナの新規摂食促進ペプチドである可能性が高いことを見出した。なお、この摂食促進作用は卵用種ヒナと摂食量が多い肉用種ヒナの両方で観察された。また、PrRPを投与した後の血中代謝関連ホルモン濃度の測定を行ったところ、31、32アミノ酸残基のPrRPを脳内投与すると血中プロラクチンと成長ホルモン濃度が減少することが見出された。さらに、これらのPrRPを末梢投与した場合ではプロラクチン濃度には変化が見られなかったが、成長ホルモン濃度が減少した。これらの結果から、PrRPはこれらのホルモンを通してヒナの代謝に影響を与える可能性が示唆された。なお、これらのPrRPは副腎皮質ホルモンには影響を与えなかった。また、ヒナのエネルギー代謝測定のために既知の摂食調節ペプチドを用いてエネルギー代謝測定法の確立を試みた。以上の結果から、(1)PrRPはヒナの種類に関わらず摂食を促進すること、(2)その摂食促進作用にはオピオイド系が関与していないこと、(3)PrRPはヒナの代謝に関わっている可能性があることを見出した。現在、これらの結果を投稿論文として取りまとめている段階である。平成19年度はプロラクチン放出ペプチド(PrRP)と体内代謝との関係について明らかにすることに加え、PrRPの摂食促進効果に関わる脳部位の特定を行った。脳内摂食調節因子には摂食行動だけではなく、動物のエネルギー代謝に関わっているものも少なくないことから、PrRPとエネルギー代謝との関係について調べた。その結果、PrRP31または32の脳室投与による酸素消費量およびエネルギー消費量の変化は見られなかったが、呼吸商の有意な低下が観察された。この結果を基に、PrRPがヒナの血中代謝関連物質の変化にどのような影響を与えるかを調べたところ、血中遊離脂肪酸の有意な増加が確認された。したがって、脳内PrRPは脂質代謝に影響を与えている可能性を見出した。これら結果は投稿論文として取りまとめている段階である。次に、PrRPによって活性化される脳部位を特定するために、Fosを標的とした免疫組織化学法の確立を行った。これにより、Fos検出のための実験条件を確定することができた。最後に、PrRPの摂食促進作用はニワトリヒナでのみ観察されている独自の効果であることから、その作用機序解明の糸口をつかむために、PrRP以外のヒナの新規摂食調節因子の探索を行った。いくつかの候補因子の調査の後、一酸化窒素と性腺刺激ホルモン放出抑制ホルモンがヒナ独自の作用を有することを明らかにした。今後、これらのヒナ独自の摂食調節因子の作用機序を解明し、PrRPの研究に有効活用する予定である。平成20年度はプロラクチン放出ペプチド(PrRP)の摂食促進作用に関わる因子を特定するとともに、その作用脳部位の特定を試みた。また、ニワトリヒナの新規摂食促進因子の探索を進めた。脳内摂食調節因子は単独で摂食行動に影響を与えるものはなく、多数の調節因子による相互ネットワークが形成されているとされている。そこで、PrRPの摂食促進作用に関わる因子の特定を行った。まず哺乳類で摂食促進作用を仲介するといわれている一酸化窒素との関係を調べた。ところが、予備実験の段階で一酸化窒素はヒナでは摂食を抑制することを見出したため、PrRPと一酸化窒素の関係性を見出すことができなかった、次に、オピオイド神経系およびノルアドレナリン神経系との関係性を調べたが、PrRPはこれらとも関係がないことが明らかとなった。両神経系は、ニューロペプチドYやβ-エンドルフィン、ガラニン、ソマトスタチンといった他の脳内摂食促進因子と関係があり、PrRPだけがその関係性が見られなかったため、PrRPの摂食促進機構はこれまでにない

まったく未知のものである可能性が示唆された。なお、その他の摂食促進因子との関係を調べるため、新たな因子を探索したところ、上記のガラニンとソマトスタチンがヒナの脳内摂食促進因子であることを見出した。次に、PrRPによって活性化される脳部位を特定するために、Fosを標的とした免疫組織化学法を実施したが、現段階では特異的なFosの存在を確認することができていない。この原因は免疫組織化学法の技術面にあると考えられるため、本実験に適した実験条件を確立する必要がある。また、作用部位の特定のために免疫組織化学法以外にも脳局部投与法を確立した。
日本と韓国における学校図書館の比較と発展の可能性に関する学際的研究

情報社会の到来により、学校図書館は、情報センター、学習センターとして機能することが緊急の課題として求められるようになった。情報化への対応のスピードは国により異なるが、本研究では国策の重点課題として情報化に取り組み、学校図書館改革もドラスティックに行った韓国に注目し、その発展の経緯と現在の課題を明らかにし、日本との比較分析を行った。この分析には、2016IFLA学校図書館ガイドラインにみられる学校図書館に対する理解との比較による東アジア学校図書館の特性分析も含まれており、世界水準の学校図書館へと東アジアの学校図書館が発展するためには、地域特性を活かしたモデルの構築が有効だということを指摘した。本年度の研究目的は、日本の学校図書館の現況を明らかにすることと韓国の学校図書館研究の事前準備であった。また、東アジアの学校図書館研究を行う上で、世界的な学校図書館と学力に対する概念の変化を確認しておく必要が明らかになってきたため、オーストラリアとOECDに関する調査研究も行うことになった。日本の学校図書館研究については、本年度は特別講師として塩見昇大阪教育大学名誉教授を迎えての特別研究会と合わせて合計8回の研究を実施した。特別研究会では、日本の学校図書館研究の1990年以降の動向を鳥瞰し、それを受けて、各研究メンバー(代表・分担者・協力者)がそれぞれの領域に関しての研究報告を行った。また、現地調査として沖縄県立図書館、豊田市立堤小学校・挙母小学校・竜神中学校の視察を実施した。韓国の学校図書館研究については、大邱大学のクオン・ユンギョン教授を訪問し、クオン教授の協力により大邱市の公立小学校・中学校・高等学校を各1校視察し、学校図書館に対する韓国と大邱市の取り組みを確認した。また、クオン教授を招聘し、韓国の学校図書館と学校図書館研究についての特別研究会を開催した。資料についてもクオン教授の協力により、基本的な資料を入手することができた。学校図書館の世界的な動向を明らかにするための研究調査としては、豪州のビクトリア学校図書館協議会(VSLA)の協力のもと、メルボルン市の公立小学校と中学校を視察し、VSLAの名誉会員としてVSLAのweb資料へのアクセスが可能になった。また、OECD調査をOECD東京センターで行い、資料の定期送付を受けることで最新の情報の確認を可能にした。二年次の研究目標は韓国学校図書館の総合的な把握であり、現地訪問調査と韓国研究者からの聴き取りを実施した。訪問前調査として、韓国教育学術情報院の論文検索サイト(RISS)を用いた韓国学校図書館研究論文のリスト化を行い、韓国での学校図書館研究の概要を把握した。リストは、分担者と協力者の研究分野についてであり、1情報化2活用状況3運動と法政策4学校図書館支援状況について、であった。論文リストを基に韓国研究者のリストを作成し、大邱大学のクオン・ユンギョン教授の指導のもとに絞り込みを行い、公州大学、啓明大学、慶一大学の図書館情報学研究者と大邱大学のクオン教授から直接レクチャーを受けることにしたが、啓明大学のキム・ジョンスン教授の尽力により、同大学において9月19日に日韓研究者交流のフォーラム「学校図書館フォーラム」が開催された。フォーラムには韓国の学校図書館研究者10名以上の参加を得ることができ、日本側の参加者5名との間で両国の学校図書館と学校図書館研究についての報告と意見交流を行うことができた。また、フォーラムに先立ち、学校図書館先進校である大邱市の公立小学校(ドンソン小学校)と公立中学校(キョンウン中学校)、韓国教育学術情報院(KERIS)、公共図書館(東部図書館)を訪問し、実際の情報化、整備、運用、利用の状況について視察を行った。こうした視察と研究者との意見交流により、日本と韓国の類似点と相違点を把握することができた。類似性は、学校図書館が調査・探究のために十分に活用されていないことであり、それと関連して担当職員(司書教師・司書教諭・司書)の配置が十分でないことであった。相違点は、情報化政策に対する国の取り組みが韓国ではKERIS法により総合的に行われていることに対し、日本は省庁の縦割りにより総合的な取り組みとなっていないことをあげることができる。1.最終年次には、韓国研究協力者による論文2本の翻訳とオーストラリアにおけるビクトリア州教育大臣による学校図書館に関するスピーチを翻訳した。それにより、韓国の学校図書館の歴史と現在の課題を正確に把握することができ、また、かつては学校図書館先進地域であったヴィクトリア州の情報社会化と財政的ひっ迫という現代情勢における学校図書館の変化を把握した。これらの比較により、学校図書館が時代の中でどのように変化し、またその役割を発展させようとしているかを、地域特性の中で分析することができた。2.日本における学校図書館の変化を把握するために、協力者をさらに募り、情報時代の到来と日本の学校図書館像を総合的に把握する試みとして「情報時代の学校図書館(仮題)」を2016年夏に風間書房から刊行する。同書では、研究期間における学力に関する教育学の進展に合わせ、学校図書館と学力観の関係について、また、2015年IFLA学校図書館新ガイドラインの翻訳のうち第1章を同書に掲載する。研究成果としては、学校図書館に関する日本の理解を世界的な学校図書館観と比較し、日本の教育館/学力観の変化による学校図書館の位置づけがいまだ不明瞭であることが明確になった。3.最終年次には、日本教育学会と図書館総合展で発表を行い、研究成果の還元を試みた。その成果として、2016年に東京で開催される国際学校図書館協会(IASL)大会と連動した2016年度全国学校図書館大会での発表が決まっている。

韓国と日本の学校図書館を世界的な視野で議論することができる分科会として本研究関係者が担当する。4.本研究の特徴的な成果としては、韓国研究者との共同研究を開始することができ、韓国の学校図書館についての正確な研究状況を知ることができるようになったことがある。経常研究費だけではできなかったことであり、科研費により初めて可能になったことである。情報社会の到来により、学校図書館は、情報センター、学習センターとして機能することが緊急の課題として求められるようになった。情報化への対応のスピードは国により異なるが、本研究では国策の重点課題として情報化に取り組み、学校図書館改革もドラスティックに行った韓国に注目し、その発展の経緯と現在の課題を明らかにし、日本との比較分析を行った。この分析には、2016IFLA学校図書館ガイドラインにみられる学校図書館に対する理解との比較による東アジア学校図書館の特性分析も含まれており、世界水準の学校図書館へと東アジアの学校図書館が発展するためには、地域特性を活かしたモデルの構築が有効だということを指摘した。韓国の学校図書館研究者の協力を得ることができたため、基礎的な韓国の教育状況と学校図書館研究について的確かつ十分な情報を得ることができるようになり、日本と韓国の学校図書館比較を議論に基づき適切に行うことが可能となったため。学校図書館を総合的かつ学際的に研究することを目的とした研究会のサイト。本科学研究の成果と進捗状況も掲載。教育法最終年次の研究は、以下の項目においてそれぞれの方法に基づき行う。1.日本の学校図書館をめぐる現状を、法と政策、情報化、活用、支援、歴史の分野においてまとめる。方法は、日本教育学会を初めとする分担者、協力者の所属学会における発表をもとにした各自の執筆分担を6月の研究会において決定し、秋までに主要学会発表と論文骨子を決定する。最終原稿は、2の韓国研究を含めた報告書用原稿作成をリポジトリ掲載原稿として完成させると同時に、出版助成申請用原稿の粗稿としての位置づけのもとに本科研終了後も引き続き執筆活動は継続させる。2.韓国の学校図書館の研究動向を大邱大学、啓明大学、公州大学の学校図書館研究者との交流により明らかにする。方法は、韓国研究者への韓国学校図書館研究動向と韓国学校図書館史についての執筆を依頼すると同時に、当該原稿をもとにした日本と韓国との比較検討を行い、本研究の主題である日本と韓国の学校図書館研究における課題と協力の可能性を分析し、報告原稿と出版助成申請に備えていく。なお、韓国研究者との交流と協力関係は、本研究終了後も引き続き継続することを課題とする。学校図書館の歴史担当の研究者が私的な事情により初年度の参加が困難となったため、その領域の研究が遅れている。また、世界的な学校図書館理論の変化を正確に把握していなかったため、すでに職員論・施設論・活用論において現場における変化が急速に進んでいるという認識が乏しかったため、その点の研究と研究成果の適用が遅れている。
リニアモータ駆動による低侵襲性医療用多自由度触覚鉗子の開発研究

実世界力・触覚情報の人工伝達はハプティクスとして発展しつつあり、その可能性と将来性が注目されている。近年では、内視鏡外科における隘路であった難度の高い手術手技が実行できるハプティックロボットの開発が緊急課題となっており、本研究ではその鍵技術となる多自由度触覚技術の開発を目的とした。当該研究期間においては、大きく分けて以下のような成果を得た。1.多自由度システムにおけるダウンサイジングやアクチュエータの柔軟な配置を可能とするフレキシブルアクチュエータを開発した。そして、フレキシブルアクチュエータを実装した多自由度テレハンド試作機を複数製作し、実験により多自由度システムにおける触覚伝達特性を検証した。2.FPGAを用いた高速並列演算処理システムを開発し、高速サンプリングタイムでの双方向制御を実現することで、広帯域の触覚伝達が可能となることを確認した。3.微小環境からの触覚伝達を実現するミクロ・マクロバイラテラル制御システムを開発し、生体を用いた実験を世界に先駆けて初めて行い、小動物の各器官の触覚情報を数値データとして記録する技術を確立した。4.離散フーリエ変換行列(DFT行列)による実環境空間情報のモード変換と取得理論を確立した。また、開発した多自由度テレハンド試作機を用いた実験により、未知環境の表面形状が各環境モードの合成で表現できることを明らかにした。5,複数の人間に対しての人工的な触覚情報配信を可能とするマルチラテラル制御理論を構築し、将来の多自由度ハプティックロボットを用いたスキル伝承やハプティックトレーニングの実現可能性を示した。また上記研究成果については、最終年度に国際会議およびシンポジウムを開催し国内外において広く発表することで、研究成果の社会への還元を行った。触覚・力覚の再現と伝達はハプティクスとして発展しつつあり、その可能性と将来性が注目されている。最近では内視鏡外科における隘路であった難度の高い手術手技が実行できるハプティックロボットによる低侵襲性手術の必要性が緊急課題となっており、多自由度触覚技術がその鍵技術であることが明らかになっている。本年度においては次のような研究実績を得た。1)自由度を実験に応じて2から6程度まで変えられるハンド型の多自由度バイラテラル機構試作機構を製作した。この試作装置により様々な状況を模擬できる。この装置は来年度にかけて新しい実験に引き続き用いられる。2)多自由度の触覚装置では高度なリアルタイム性が要求されるため、制御装置も新たに考案した。特に、FPGAを用いたバイラテラル制御器は3自由度のマスター・スレーブロボットを30μ秒以内のサンプリング時間で制御できる。このような高度な多自由度バイラテラル装置では加速度コントローラに基づいた制御系を構成する必要がある。アダマール行列による座標変換によりコモンモード(和モード)とディフェレンシャルモード(差モード)でそれぞれ完全力制御と完全位置制御を実現すれば、十分に透明性が確保できることが証明できた。しかし、実際には3自由度のバイラテラル制御は独立6軸の加速度制御を実現することと同値であり、それを30μ秒以内のサンプリング時間で実現するのは今のCPUによるプログラム制御では実現が難しい。FPGAによればそれが可能であることが示された。3)バイラテラル制御のためのサンプリング時間を制約するのは実際には位置エンコーダのパルス入力が入ってくるまで待たねばならない。このため、入力が来なくてもサンプル時間内に複数回の出力を計算するマルチレート制御を考案した。これにより、全システムの安定性が高くなり周波数特性も延びた。

最近では内視鏡外科における隆路であった難度の高い手術手技が実行できるハプティックロボットによる低侵襲性手術の必要性が緊急課題となっており、多自由度触覚技術がその鍵技術であることが明らかになっている。本年度においては次のような研究実績を得た。1、体内操作型の触覚鉗子を目指してテレハンド装置を試作し、回転と直動の自由度を組み合わせたモーション制御実験を行った。この試作装置では、回転自由度をリニアアクチュエータとクランクを組み合わせた場合および小型直接駆動型回転アクチュエータとトルクワイヤと組み合わせた場合について比較実験を行えるようにしてある。前者は大きなトルクと滑らかな動作が可能になるが可動範囲がやや狭く、後者はトルク限界が小さいが可動範囲は大きく取れることがわかった。この装置は来年度にかけて様々な実験に供される。2、FPGAを用いたバイラテラル制御器により、6自由度のマスター・スレーブロボットを30μ秒以内のサンプリング時間で制御するためのフレキシブルなソフトウェア環境を実現した。3、精密な動作のためにはエンコーダ情報による加速度計算と、誤差評価が必要である。今回は、エンコーダの誤差評価について新たな知見を得ることができ、これを援用することで精密で滑らかな動作を実現できた。この結果、マスター・スレーブロボットのロバスト安定性が高まり、高利得による広帯域化が可能になった。4、運動学的な情報とスケーリング情報を組み合わせることで、環境情報のディジタル・フーリエ変換が可能になる。この基礎理論を導出し、簡単な系で実証実験を行うことに成功した。これにより多自由度鉗子の運動制限や拘束を行うことが可能で、作業空間に基づいた一般的な多自由度運動とその制御が可能になる。また、通信路のある遠隔操作についても実験を行った。実環境から得られる触覚・力覚情報の再現と伝達はハプティクスとして発展しつつあり、その可能性と将来性が注目されている。最近では内視鏡外科における隆隘路であった難度の高い手術手技が実行できるハプティックロボットによる低侵襲性手術の必要性が緊急課題となっており、多自由度触覚技術がその鍵技術であることが明らかになっている。1.体内操作型多自由度触覚鉗子の実現を目指して試作したテレハンド試作機および7自由度14軸マスタ・スレーブロボットに、FPGAによる並列演算処理機能を付加することで、30μ秒以内のサンプリング時間での高速制御を実現し、広帯域の触覚伝達が可能であることを示した。2.多自由度化の更なる拡張へ向け、微細な環境下においても正確なマニピュレーションを可能とするミクロ・マクロバイラテラル制御手法の開発を行った。また、この根幹となる可変伝達率理論は、異構造システムへの拡張が可能であるという知見を得た。3.記録した触覚情報による技術教育や多地点間での複数の操作者による触覚共有を実現するマルチラテラル制御における触覚伝達率を導出し、実証実験を行いその評価を行った。
熊本地震に被災した就労者支援のためのプログラム開発

本研究の目的は、2016年4月14日に発生した前震震度7と4月16日に本震震度7を引き起こした熊本地震で被災した就労者の健康被害の実態と教育プログラムを開発することである。第1段階として、アンケート調査にてストレスやPTSDがどの時期に軽減・増悪したのかを検証する。熊本地震発生から5年後まで縦断調査の予定である。現段階では震災から半年後、1年後の調査を終了している。第2段階として、企業毎にどの時期にカウンセリング等を実施したのか対処方法を調査しストレス等と関連性を検証する。第3段階として、インタビュー調査から災害による就労者のストレス要因を抽出し、教育プログラムを作成する。
多重論理認識能を有する含窒素ヘテロ環蛍光性ホストの開発

複数のゲスト分子の存在を認識して、論理的な演算結果を光信号として出力するホスト分子の検討を行った。フルオロファー部位としてはピリオイミダゾピラジノフェナントロリン(PIPPh)骨格を新規に合成して、遷移金属認識能について明らかにしてきた。その結果、遷移金属を添加すると紫外-可視吸収スペクトルが複雑に変化し解析が困難であることが明らかになった。次にアルカリ土類金属の論理的認識素子として既に報告した、ピリドイミダゾピラジン(PIP)ホストの遷移金属認識能について検討したが、遷移金属と錯形成をしないことが判った。ピリドイミダゾキノキサリン(PIQ)骨格に遷移金属を添加するとイミダゾピラジン部位で金属を認識して吸収スペクトルに変化を及ぼすことが判った。添加するゲスト濃度を変化させると、亜鉛の場合には等吸収点が見られ、単純な錯体を形成していることが予想された。また添加するカチオンによっても異なった挙動を示し遷移金属カチオンを認識していることが明らかとなった。アルカリ・アルカリ土類金属を認識する部位としてクラウンエーテル側鎖を導入したPIQ-12Crown4を新規に合成した。アルカリ金属・アルカリ土類金属のチオシアン酸塩、過塩素酸塩を添加すると吸収スペクトルは変化をしなかったが、アルカリ土類金属のチオシアン酸塩を添加した場合のみ蛍光の消光が観測された。この挙動はピリドイミダゾピラジン(PIP)にクラウンエーテル側鎖を導入したものと同様のNANDロジックの認識を示した。遷移金属カチオンとアルカリ土類金属カチオンを同時に添加すると、両者を別々に添加したときの挙動が組み合わされ複雑な論理回路を形成することが出来た。その回路は取り出す出力信号(紫外-可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル)によっても異なっており、複数の入力信号(添加する金属塩)に対して様々なロジックを発現することができた。先に開発したクラウンエーテル側鎖を有するピリドイミダゾピラジン骨格の優れた蛍光特性に着目して、ピリドイミダゾピラジン骨格に遷移金属を認識すると予想される1,10-ジアザフェナントロリン骨格を導入した新規な含窒素縮合芳香族分子を設計した。PCを使用した分子軌道計算を行い分子の平面性や電荷分布の視点からいくつかのターゲット分子を決定した。合成は、1,10-ジアザフェントロリンを出発原料に5,6-ジアミノ-1,10-ジアザフェナントロリンを経由して中間体であるジオキソピラジノフェナントロリンを得た。ジオキソ体を前駆体であるジクロロピラジノフェナントロリンに変換する反応は基質の溶媒への溶解性が乏しく低収率であった。次にアミノピリジンと縮合させて目的のピリドイミダゾピラジノフェナントロリン骨格を得た。ピリドイミダゾピラジノフェナントロリン骨格は強い蛍光を持つ化合物である。このアセトニトリル溶液に、亜鉛やアルカリ金属・アルカリ土類金属塩を添加したところ、亜鉛を添加したときに蛍光波長の変化が認められた。現時点では定性的な結果ではあるが、遷移金属と親和性のあるジアザフェントロリン部位による効果であると考えられる。次年度は、合成収率の向上の検討を進め、得られたホスト分子の金属認識能の検討を行う。ピリドイミダゾピラジノフェナントロリン(PIPPh)の合成法について、昨年に引き続いて検討を行った。しかし、収率の向上は達成できなかった。得られたPIPPhの光学特性を検討した。アセトニトリル中で吸収波長(λmax)は440nmであり、最大吸収波長(270nm)を励起したときの蛍光は465nmに観測された。次に、PIPPhに金属カチオンを添加したときの光学特性の変化について詳細に検討を行った。

Zn^<2+>、Cu^<2+>、Cd^<2+>、Fe^<3+>、Ni^<2+>、Ag^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>の金属カチオンを添加して吸収スペクトルを測定したところ非常に複雑なスペクトルを示した。これは、PIPPhに複数の金属配位部位が存在することを示唆している。PIPPhの類縁体であるピリドイミダゾピラジン(PIQ)、およびピリドイミダゾピラジン(PIP)、クラウンエーテル認識部位を有するPIP-crownについても金属カチオンを添加した時の挙動について検討を行った。PIQにZn^<2+>、Cu^<2+>、Fe^<3+>を添加したところ短波長に新たな吸収が見られた。一方、Na^+、Mg^<2+>では変化が見られなかった。PIP、PIP-Crownでは遷移金属を全く認識せず、PIP-Crownでは既に明らかにしたようにアルカリ金属、アルカリ土類金属を認識した。このように、PIPPhはフェナントロリン部位と、イミダゾピラジン部位の2カ所でアルカリ土類金属と遷移金属を認識することが明らかとなった。しかし、金属種の差によって蛍光特性をコントロールすることは困難であることが判明した。今後は、アルカリ金属類を認識するクラウンエーテル部位を有する素子の構築を検討する。昨年までの検討で、ピリオイミダゾピラジノフェナントロリン(PIPPh)の合成法および遷移金属認識能について明らかにしてきた。その結果、遷移金属を添加すると紫外-可視吸収スペクトルが複雑に変化し解析が困難であることが明らかになった。そこで本年は、シンプルな構造であるピリドイミダゾキノキサリン(PIQ)骨格を用いて、遷移金属とアルカリ・アルカリ土類金属の多重論理認識について検討した。PIQ骨格に遷移金属を添加するとイミダゾピラジン部位で金属を認識して吸収スペクトルに変化を及ぼすことが判った。添加するゲスト濃度を変化させると、亜鉛の場合には等吸収点が見られ、単純な錯体を形成していることが予想された。また添加するカチオンによっても異なった挙動を示し遷移金属カチオンを認識していることが明らかとなった。アルカリ・アルカリ土類金属を認識する部位としてクラウンエーテル側鎖を導入したPIQ-12Crown4を新規に合成した。アルカリ金属・アルカリ土類金属のチオシアン酸塩、過塩素酸塩を添加すると吸収スペクトルは変化をしなかったが、アルカリ土類金属のチオシアン酸塩を添加した場合のみ蛍光の消光が観測された。この挙動はピリドイミダゾピラジン(PIP)にクラウンエーテル側鎖を導入したものと同様のNANDロジックの認識を示した。遷移金属カチオンとアルカリ土類金属カチオンを同時に添加すると、両者を別々に添加したときの挙動が組み合わされ複雑な論理回路を形成することが出来た.その回路は取り出す出力信号(紫外-可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル)によっても異なっており、複数の入力信号(添加する金属塩)に対して様々なロジックを発現することができた。
時間フィルターに基づくハイブリッド乱流方程式の解析とモデリング

空間フィルターを用いてチャネル乱流の速度方程式の解析を行った。RANSとLES領域の界面近くで、非可換性による付加項が応力揺らぎや乱流エネルギー収支で重要な役割を果たすことがわかった。また時間積分を用いた新しい長さスケールを導入し、渦拡散率と渦粘性率の輸送方程式を理論的に導いた。レイノルズ応力、渦粘性率、長さスケールがそれぞれの輸送方程式の生成項を通じて密接に関連することが示された。本年度は時間フィルターに基づくハイブリッド乱流モデルの研究として以下の2項目について研究を実施した。1.壁面に平行な領域分割によるチャネル乱流のハイブリッド乱流場の解析空間フィルターを用いてフィルター幅を壁面垂直方向に変化させて、壁近くでは格子幅より十分長いフィルターを課しRANS領域とし、チャネル中央では格子幅と等しいフィルターを課しLES領域とし、統計量を調べた。特にGS速度方程式を厳密に定式化し、非可換性による付加項の強度や空間構造を調べた。その結果、RANSとLESの境界領域では付加項の揺らぎは無視できずGS応力項と同程度の大きさを持っていること、空間構造についても付加項は応力項と同様の細かい渦の分布を持つことも示された。また乱流エネルギーの輸送方程式を定式化し考察した。境界領域において乱流拡散項の付加項が無視できない値をもち、SGSエネルギーからGSエネルギーへエネルギーが移っていることがわかった。以上のことから実際のハイブリッド計算において、GS速度の方程式中に付加項の効果を入れる必要があること、また乱流運動エネルギーのモデル方程式を用いる場合は、乱流拡散項にも付加項を入れるべきであることが示された。2.主流に垂直な領域分割によるチャネル乱流のハイブリッド乱流場の予備解析主流方向にRANS領域とLES領域を切り替える設定を試み、チャネル乱流の予備的な計算を行い、上記と同様の解析を始めた。特に上流において十分長いフィルターを課しRANS領域とし、下流において格子幅と等しいフィルターを課しLES領域となるように設定し、SGSエネルギーとGSエネルギーのふるまいについて調べた。1.主流に垂直な領域分割によるチャネル乱流のハイブリッド乱流場の解析空間フィルターを用いてフィルター幅を主流方向に変化させて、上流では格子幅より十分長いフィルターを課しRANS領域とし、下流では格子幅と等しいフィルターを課しLES領域とし、統計量を調べた。上流ではSGSエネルギーが卓越し、下流に進むにつれSGSエネルギーが減少しその代わりにGSエネルギーが増加し卓越することが示された。さらに非可換性による付加項の強度を調べ、RANSとLESの境界領域では付加項の揺らぎは無視できずGS応力項と同程度の大きさを持っていることがわかった。また乱流エネルギーの輸送方程式では境界領域において移流項と拡散項の付加項が大きい値をもち、生成項や散逸項以上に大きい値を持つことが示された。その結果実際のハイブリッド計算において下流方向へのGSエネルギーの増大を再現するには、生成項の修正でなく移流・拡散項の付加項の効果をきちんと取り入れる必要があることがわかった。2.速度の時間積分に基づく長さスケールの導入と渦拡散率の輸送方程式の解析空間フィルターの代わりに時間フィルターによるチャネル乱流の解析を試みたが、このままではデータ解析に多大な時間がかかることが判明した。そこであらかじめ時間フィルターを組み込んだ変数の時間発展を解くことを考え、速度を時間積分することにより得られる新しい長さスケールを導入した。その結果、この長さスケールを用いて乱流の渦拡散率を定式化できることが理論的にわかり、チャネル乱流のデータを用いて検証した。また、座標変換によらない共変的な時間フィルターや時間積分を定義するため、乱流理論を用いて共変的なモデルの導出を試みた。本年度は時間フィルターに基づくハイブリッド乱流モデルの研究として以下の3項目について研究を実施した。1.渦拡散率と長さスケール分散の輸送方程式の解析:時間フィルターによるデータ解析は多大な時間がかかることが判明したため、あらかじめ時間フィルターすなわち時間積分を組み込んだ変数を解くことを考案し、スカラー輸送に伴う速度を時間積分することで得られる長さスケールを導入した。その長さスケールを用いて乱流の渦拡散率が定式化できることがわかり、渦拡散率と長さスケールの分散の輸送方程式をチャネル乱流において検証した。2.速度の時間積分に基づく長さスケールの導入と渦粘性率の輸送方程式の解析:スカラー輸送に伴う渦拡散率より、乱流運動そのものを表す渦粘性率を扱うため、運動量輸送に伴う速度を時間積分することで得られる新しい長さスケールを導入した。それを用いて渦粘性率を定式化し、チャネル乱流のデータを使って渦粘性率の輸送方程式を解析し検証した。その結果、仮に平均速度勾配がなくてもレイノルズ応力すなわち乱流揺らぎ速度が渦粘性率を生成することがわかった。またレイノルズ応力、渦粘性率、長さスケール分散が生成項を通して密接に関係していることが示された。3.乱流理論による共

変的なモデルの開発と逆時間方向の乱流拡散の解析:座標変換によらない共変的な時間フィルターや時間積分を定義するため、従来の乱流理論を改良し共変的なモデルを導出する理論的方法を構成した。特に非一様性の効果を取り込む方法の考察を行った。また時間積分の代わりに時間について逆向きに乱流方程式を解く方法の可能性を探った。拡散方程式を解くときの数値計算の不安定性を物理的に考察し、フィルターを用いて安定化させる方法を導出した。空間フィルターによるチャネル乱流の解析は壁面に平行な領域分割の場合も主流に垂直な領域分割の場合も順調に進んだ。特に速度の発展方程式だけでなく、乱流エネルギーの輸送方程式についても解析ができた。また時間フィルターによる解析の代わりに、時間積分に基づく新しい長さスケールを導入し考察を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。時間フィルターによるチャネル乱流の解析はこのままでは多大な時間がかかることが判明した。その代わりにあらかじめ時間フィルターを組み込んだ変数の時間発展を解くことを考案し、速度の時間積分に基づく新しい長さスケールを導入した。今後はこの長さスケールが乱流の渦拡散率・渦粘性率とどう関係するかを精査し、また積分時間を変化させることでRANSとLESのハイブリッド計算のモデル方程式を導くことを試みる。