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地中海世界における文化融合と文化対立-民族主義と多文化主義のゆくえ-

具体的なテーマとしては、食糧とひとの移動、生存システム(ものの生産、流通、分配、消費)、秩序システム(広域文明と多文化主義)などである。それを、「長期持続」の観点から、文化融合と文化対立の背景になった生態系、基層文化を中心にしたイデオロギー体系、などについて分析した。この作業は、地中海世界各地における生態系と文化体系との関係、またその長期的タイムスパンでの変化の分析を含んでいる。そして、ここでの文化とは、精神文化のみならず物質文化をも含意している。この認識により、具体的なテーマとして、(1)生態系と定住形態(都市と農村)、(2)生態系と経済生活、(3)生態系と技術水準、(4)生態系と文化生活(土着文化と広域文明)等を取り上げた。主要研究活動は、月一回(原則として第三日曜日)一橋大学で開催される定例研究会、また、国内外の研究者を招いての特別講演、ワークショップを中心に遂行された。その中で、研究代表・分担者は各自の研究分担課題を深めるとともに、討論の過程で成果の総合化を図った。研究代表・分担者の役割分担は以下の通りである。西地中海地域(スペイン、モロッコ)世界の構造的特徴(栗原尚子、竹中克行、堀内正樹)、中地中海地域(イタリア、チュニジア)世界の構造的特徴(竹内啓一、藤沢房俊、斉藤寛海、亀長洋子、勝田由美)、地中海・アフリカ地域(エジプト、スーダン)世界の構造的特徴(加藤博、長沢栄治、大稔哲也、上田元)、東地中海地域(ギリシア、トルコ、シリア・レバノン・イスラエル、パレスチナ)世界の構造的特徴(大月康弘、臼杵陽、黒木英充、阿曽村智子、青山弘之)、地中海・スラブ地域(バルカン・スラブ諸国)世界の構造的特徴(坂内徳明、中島由美)。なお、マルタ大学教授ブリゴリオ氏、サルディニア大学講師マルマンゲ氏とは、準共同研究員として緊密な意見交換を行った。平成14年夏にサルディニアで本研究テーマ(地中海世界における生態系と多文化主義)に関する国際ワークショップを開催した。地中海世界における文化融合と文化対立について、学際的立場から実証的・理論的検討を行った。地中海世界では、古来、等質的で閉鎖的な社会には見られない、異質な要素を取り込む開かれた社会秩序と統治システムが育まれてきた。しかし他方で、地中海世界は、とりわけ「民族主義」を背景とした「国民国家」システムが体制となった近現代において、異質な要素の対立の場ともなった。本研究では、地中海世界で育まれた異質な要素を取り込む開かれた社会秩序と統治システムについて、共同研究員各自の専門的視角から分析を行い、研究会を通じてこれら各アスペクトからの知見を総合し、地中海世界の多元的文化共存の様相、また現代における文化対立の位相について検討した。そしてまた、それを、地中海世界の伝統的文化的背景と、この伝統的文化背景を浸食し、地中海世界を異質な要素の対立の場とした「近現代の政治イデオロギー」との関係のうちに検証した。本研究の特色は、かかる作業を、地中海の南北、つまりヨーロッパ世界とイスラム世界を、ともに視野に入れ、社会科学と人文科学のディシプリンを動員して推進したこと、また、そうすることで、従来の国民国家単位の認識枠組みでは得られなかった地中海世界の政治的・社会的律動のダイナミズムを剔出すのに貢献したことである。
Kinect v2 センサーを用いた顔面神経麻痺評価法の開発に関する研究

柳原法と作成した顔面神経麻痺評価プログラムとで、相関関係があるかどうか専門医取得医に評価してもらったが、相関関係を認めなかった。絶対評価が難しい印象があるが、一患者の時間的相対評価に有用である可能性が示唆された。柳原法と作成した顔面神経麻痺評価プログラムとで、相関関係を認めなかった。絶対評価が難しい印象があり、一患者の時間的相対評価に有用である可能性が示唆され、現在検証中である。Kinect V2を用いた顔面神経麻痺評価プログラムが、一患者の時間的相対評価に有用であるか検証する予定である。SDKにてFace Trackingが可能となっており、顔認識システムが備わっている。Face Tracking機能では、顔より識別点を抽出しその3次元座標を得たり、自動で顔の動きを検出し表情を表すパラメーター値を取得したりすることも可能である。識別点は2000点程度ある。改良されたKinect v2のSDKでは顔の動き・表情を評価するシステムが予め17項目も備わっており、それを利用したプログラムを作成することができた。Kinectにて研究代表者の顔面の動きの動画を撮影し、それを作成したプログラムへ取り込み、プログラムをデバックしつつ、プログラムの開発を進めた。旧式のKinectでは特に難しかった眼瞼の評価も可能であり、精度がかなり向上していると示唆された。今年度は顔面神経麻痺評価プログラムの作成の完成を目指した。その点においてはプログラムがおおかた完成し、おおむね順調に進んでいると思われる。顔面神経麻痺患者に研究の趣旨を説明し、同意を得られた患者のみに協力してもらい、顔面神経麻痺の動画撮影を行なう。柳原法と作成した顔面神経麻痺評価プログラムとで、相関関係があるかどうか評価する。カンファレンスにて顔面神経麻痺患者の動画を流し、医局員に見てもらい、柳原法に基づいて顔面神経麻痺の程度を点数化してもらう。バイアスを除くために研究代表者を除く医局員にて評価してもらう。また、検者の経験による差を少なくするため、専門医取得医(6名を予定)に評価してもらう。同時に動画を作成した顔面神経麻痺評価プログラムで自動で評価し、点数化した結果を出す。その結果と医局員が柳原法で評価した点数との間に相関関係があるかどうか評価する。Kinect v2の動作に必要なスペック要件は、OSはWindows10以降、接続端子はUSB3.0、CPUは64bit Dual-Core 2.66Ghz以上、グラフィックカードはDirectX11互換グラフィックカードであり、ややハイスペックなコンピューターが必要である。次年度は実際に動作させるためコンピュータの購入を予定している。Kinect V2を用いた顔面神経麻痺評価プログラムが、一患者の時間的相対評価に有用であるか検証し、その発表を行なうため。
死者と追悼をめぐる意識変化--葬送と墓についての統合的研究--

助成金を受けたこの三年間は、いずれも(1)共同研究と(2)個人研究の二本立ての研究を関連づける方向から、年内に3、4回の研究会と共同調査を開催して実施した。(1)共同調査(1)「死者と追悼に関する現代人の意識調査」(2)「摩文仁の丘」慰霊碑群調査(2)個人研究鈴木は「骨葬」や「遺影を飾る習俗」に着目し、モンゴルやインドネシアの事例とも比較する中から、東北地方を主な対象としたアンケート調査を実施した。孝本は特攻隊の慰霊碑調査を継続的の実施し、年度内に完了した。栗原はこれまで全国の有名な大名の墓の調査を行ってきたが、本プロジェクト実施の中でほぼ完了し、その成果を公刊した。森は官報を手がかりとした無縁墳墓の改葬実態に関する調査を継続し、槇村は家族変化の観点に近代化・都市化の問題を絡めて、墓制に見られる共通パターンの抽出を目指した調査を実施した。また新谷は奈良県に見られる郷墓の実態調査を継続し、谷川は近世考古学の立場から江戸市中に見られる村落における墓地の発掘調査を、村上は井下清の霊園造営思想に関する文献学的研究を、山田は岩手県の事例を手がかりに遺影祭祀の実態調査を、そして土居は新宗教教団における戦没者慰霊の実態調査を、主に金光教を事例に調査した。なお、このプロジェクトの成果は、メンバー全員の参加の下、3月末に開催の国際宗教学会でシンポジウムとして発表された。本研究は、(1)共同研究と(2)個人研究とからなる。(1)「死者と追悼に関する現代人の意識調査」(1)共同研究として、本年は以下の二つの研究課題を実施した。年末までに質問項目を決定し、1月に全国333カ所からサンプルをとったプリテストを実施した。現在はこの結果の分析を行っており、その成果を元に次年度実施予定の本調査の準備を進めている。(2)「摩文仁の丘」慰霊碑群調査11月に沖縄県を除く全都道府県の慰霊碑群の悉皆調査を、摩文仁の丘をはじめ沖縄県各地で実施し、その作業を全て完了した。その整理を行いつつ、現在はそれぞれの慰霊碑の管理主体である各都道府県や遺族会に対して聞き取り調査を実施中である。(2)個人研究は、本研究の裾野を固める資料として、各研究者の個人的関心を元に行っているが、概略以下に述べる状況である。鈴木は東北地方に見られる「骨葬」習俗の実態把握のため、当該地域の全葬儀社に対するアンケート調査を、孝本は研究協力者の粟津賢太と共に、特攻隊の慰霊碑調査および沖縄における占領期の遺骨収集関連資料の蒐集を、栗原は誰が葬られるかといった点から全国の主な大名墓の調査を実施した。また森は官報を手がかりに無縁墳墓の改葬実態を、槙村は家族・近代化・都市化をキーワードに、マクロな視点からアジアにおける墓制の共通パターン抽出を目指した調査を、新谷は奈良県の郷墓の調査を実施した。そして谷川は近世考古学の立場から江戸周辺村落の発掘調査を実施し、村上は井下清の霊園造営思想の文献学的研究を、土居は金光教の戦没者慰霊調査を実施した。現在何れも研究途中であり、来年度以降に継続される。本年度も、(1)共同研究と(2)個人研究の二本立てで研究を行った。(1)共同研究この研究では、以下の二つの研究課題に沿った研究を実施した。(1)「死者と追悼に関する現代人の意識調査」昨年度に実施したプリテストの結果を参考に、全国調査を実施した(調査委託:(社)新情報センター)。全国333地点から抽出したサンプル総数2000に対して意表調査を行い、有効回答1409を得た。7月以降その成果を分担して分析し、森・村上・鈴木が以下の「11」にあげた『寺門興隆』において速報的な報告を行った。(2)「摩文仁の丘」

慰霊碑群調査昨年度に実態調査を行った、摩文仁の丘を中心とした沖縄県にある全国各県単位の慰霊碑群の記載内容の整理を行い、10月までに完了した。そのような慰霊碑建立に関する各県の経緯に関しては、昨年度と同様、本プロジェクト参加者が手分けし、各県県庁の援護課などと各県遺族会などに対する聞き取り調査を実施しており、来年度前半までに日本全国の都道府県に対する調査をすべて完了する予定である。(2)個人研究個人研究は、本共同プロジェクトの裾野を固める意味で、各研究者の個人的計画に基づき概略以下のように実施された。鈴木は遺影を飾る習俗に着目し、モンゴルやインドネシアの事例と比較しながら、東北地方を中心にその実態把握のためのアンケート調査を実施した。孝本は研究協力者の粟津賢太とともに特攻隊の慰霊碑調査を実施した。栗原は全国の主な大名墓の調査をほぼ完了し、そこに葬られているのが誰かといった観点からの分析を行い、その成果を公にした。森は官報を手がかりとした無縁墳墓の改葬実態に関する調査を継続し、槇村は家族変化の観点に近代化・都市化の問題を絡めてアジアにおける墓制に見られる共通パターンの抽出を目指した調査を行った。また新谷は奈良県に見られる郷墓の実態調査を継続し、谷川は近世考古学の立場から江戸市中に見られる村落における墓地の発掘調査を、村上は井下清の霊園造営思想に関する文献学的研究を、山田は岩手県の事例を手がかりに遺影祭祀の実態調査を、そして土居は新宗教教団における戦没者慰霊の実態調査を、主に金光教を事例に調査した。何れも予定通りに研究が進んでおり、来年度中には成果のまとめが出される予定である。本年度も、3回の研究会を開催する中で、(1)共同研究と(2)個人研究からなる本プロジェクトの研究活動を行った。(1)共同研究(1)「死者と追悼に関する現代人の意識調査」昨年度までに実施した全国調査の結果分析をさらに補足分析し、内容把握の深化を目指した。(2)「摩文仁の丘」慰霊碑群調査沖縄県の摩文仁の丘を中心とした全国各都道府県単位の慰霊碑群に対する、それぞれの都道府県での建立経緯や運営実態に関する調査を各都道府県庁の援護課や、各都道府県遺族会に対して手分けして実施し、「戦没者」の追悼・慰霊の社会史を再現した。(2)個人研究鈴木は「遺影を飾る習俗」に着目し、モンゴルやインドネシアの事例と比較しながら、東北地方を中心にその実態把握のためのアンケート調査を実施した。孝本は昨年度以来継続中の特攻隊の慰霊碑調査を完了した。栗原は全国の主な大名墓の調査をほぼ完了し、その成果を公にした。森は官報を手がかりとした無縁墳墓の改葬実態に関する調査を継続し、槇村は家族変化の観点に近代化・都市化の問題を絡めて、墓制に見られる共通パターンの抽出を目指した調査を行った。何れも予定通りに研究が進んでおり、現在報告書の作成中である。なお、このプロジヱクトの成果は、メンバー全員の参加の下、3月末に開催の国際宗教学会でシンポジウムとして発表する。
複数f電子配位イオンを含む立方晶化合物における多重極相互作用と準粒子状態の研究

立方対称を有するf電子系化合物は,単純な結晶構造にも関わらず,非常に複雑な低温物性を示すものが少なくない。近年,その原因の一つが,f電子の持つ多極子自由度にあることが分かってきた。本研究計画は,現実の物質とくにスクッテルダイト化合物とその関連物質を舞台として,特にPrなどの複数f電子配位イオンを有する系における特異な多重極相互作用と準粒子状態を明らかにすることを目的とした。本年度は,八極子秩序が有望視されているCel-xLaxB6とNpO2に対して,弾性中性子散乱における磁気形状因子の計算を行った。短波長領域で散乱強度が著しく増大することを示し,形状因子の異方性に関する対称性に基づく考察を行った。その後,我々の提案に基づいて実験が行われ,八極子の初めての直接観測が報告されている。立方対称を有するf電子系化合物は、単純な結晶構造にも関わらず、非常に複雑な低温物性を示すものが少なくない。近年、その原因の一つが、f電子の持つ多重極自由度にあることが分かってきた。本研究計画は、現実の物質とくにスクッテルダイト化合物とその関連物質を舞台として、特にPrなどの複数f電子配位イオンを有する系における特異な多重極相互作用と準粒子状態を明らかにすることを目的としている。本年度は、PrOs_4Sb_12の磁場誘起相転移に関する圧力効果の理論を発展させた。実験的に明らかになっている1重項-3重項結晶場準位における多重極相互作用が、結晶場分裂の小さいとき、適切な擬スピン表示を用いることで、4状態Potts模型にマップできることを示した。この手法により、四重極相転移の性質の多くの側面を理解でき、また1軸圧による転移温度の上昇を予想した。また磁場方向が(110)の場合の誘起反強磁性の計算を行ない、中性子散乱実験と比較を行った。また、八重極秩序が予想されているCe1-xLaxB6とNpO2に対して、弾性中性子散乱における磁気形状因子の計算を行った。短波長領域で散乱強度が著しく増大することを示し、形状因子の異方性に関する対称性に基づく考察を行った。
道徳実在論の視角からみた人格的成熟に関する検討

本年度は、非還元主義的な道徳実在論を主張するJ.マクダウェルの「知識」に関する考え方を検討した。倫理的な実践的合理性を行為者相対的であるとみなし、それ故に倫理的知識の不可能性を主張するB.Williams"Internal and External Reason"(1981)を批判的に検討することで、マクダウェルにおける倫理的知識を可能とする合理性がWilliams同様、行為者相対的であることを示すと同時に、にもかかわらずWilliamsの考察に反しマクダウェルが知識の可能性を指摘した背景としての知識観を、彼の倫理関係の論文数編より示した。これは、人格的発達と倫理的能力、概念の獲得が内的関係にあることを示すものであり、また知識が命題的な形式ととらえられる以上の能力の発揮による実在の知覚そのものであること、すなわち道徳的実在論の中枢にかかわる重要な研究である.今年度おこなった研究は、道徳実在論における「道徳的である」ということはいかなる事柄であるか、ということと、道徳実在論の特徴の一つである反基礎づけ主義的な知識観、の2点である。第一は、一般的に道徳実在論に想定されている「勇敢さ」「残忍さ」といった諸価値の実在性の主張が、実在論の根底にまで至っていないことを示すことにある。こうした主張をおこなう際ひとは、勇敢さとそれに割り当てられるような事実を暗に想定した上で、勇敢さという性質が、事実に付与されるものかどうか問うている。しかし、この事実自体が何故そのような事実として認識されたかを問うならば、すでにそこに「道徳的であること」が見い出されていなければこうした主張自身に意味がないことは明らかである。私の考えでは、道徳実在論は一切の価値を含まない事実によって語られる世界に対しても可能なものである。その価値の含まれていない事実においてさえすでに働いている道徳性を問題にしてはじめて実在の認識に道徳性が深く刻まれていることが明らかになると思われる。第二は、倫理的「知識」であるためには外的正当化が必要であり、それが不可能であるために「知識」であることを断念するウィリアムズの立場と倫理性そのものの外部からの正当化は可能であるに同意しながらも、知識の可能性を論じるマクダウェルの立場(道徳実在論)を比較検討するものである。道徳実在論は、人が自らの人生の外部に立つことがなくても、そのただ中でみずからの誤まりを知る。つまりひとつを知を得ることが可能であると主張する。その可能性こそ人が、自分の思いどおりの生を生きるわけではないことを保証するものである。これら2つの研究については現在、論文として作成中である。これは、人格的発達と倫理的能力、概念の獲得が内的関係にあることを示すものであり、また知識が命題的な形式ととらえられる以上の能力の発揮による実在の知覚そのものであること、すなわち道徳的実在論の中枢にかかわる重要な研究である.
音楽的な感性に基づく思考・判断・表現の力を育成するカリキュラムの開発

本研究では、まず、ドイツの音楽教育論を検討し、音楽的な感性に基づく音楽作品の理解過程が自己理解、他者理解、世界理解を通して螺旋的に上昇する価値判断の深まりのプロセスであること、またそれが音楽教育の領域を越えた価値観の深まりと自己形成をもたらす対話的なビルドゥングを意味することを明らかにした。また、演奏家への調査を行い、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現のプロセスの特徴が、知的論理的な判断のプロセスとは対照的に、身体知と結びついた音楽的感性による理解と判断、およびその判断の総合性、可変性、複雑性にあることを明らかにした。これらの成果に基づき、音楽科の授業開発を行った。今年度は、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現のプロセスの解明を進めるべく、2つの作業を進めた。まず、ドイツにて資料収集を行い、ドイツの音楽教育学者エーレンフォルト(K.H.Ehrenforth, 1929- )の主張する「音楽の教授学的解釈」の理論について明らかにした。この理論は、音楽を演奏したり聴いたりする人が音楽作品をどのように理解(了解)するのか、そのプロセスの解明を試みるものである。エーレンフォルトは、音楽作品に内在する客観的真理を形式や構造の分析によって求めようとする音楽の授業を、主観ー客観二元論のもとにある客観主義と、「生の呼吸」の欠如という2点において批判していた。これらの問題を打破するために、エーレンフォルトは、ハイデッガーの影響のもとで科学的な「方法(Methode)」における態度をこえる「真理(Wahrheit)」を人間の世界経験の中に見出したガダマーの哲学的解釈学に着目する。そのうえで、音楽の了解とは、音楽作品と聴き手(音楽する人)の対話の動き、すなわち対話的循環であるとした。さらにこの対話的循環が、世界と自己の探究のプロセスとしての対話的陶冶の意味をもつとした。この成果について、関連学会大会において発表した。また、音楽専門家における音楽表現追究のプロセスについてのインタビュー調査(半構造化面接)、および音楽表現追究のシミュレーションによる調査を行った。現在、その結果の分析を進めている。以上の研究は、知的な思考・判断に偏りがちな従来の音楽科の授業に、感性的な思考・判断をもたらすことによる授業改善のための研究につながると考えられる。同時に、客観的知識の習得・活用や論理的な思考に解消されない、人間の陶冶のあり方を探究することに寄与すると考えられる。今年度は、以下の3つの研究を進めた。まず、昨年度の研究成果に基づいて音楽的な感性に基づく思考・判断・表現を育成する授業実践の示唆を得るべく、ドイツの音楽教育学者エーレンフォルト(K.H.Ehrenforth, 1929- )の主張する「音楽を聴くこと」の教育について明らかにした。エーレンフォルトは、現象学、解釈学を基に音楽の了解が音楽作品と聴き手の対話にあるとする。この対話を促すのが仲介(Vermittlung)である。仲介は方法的に計画されたプロセスだが、個々の音楽の了解への道をひらくことを目指す。対話を方向づけるのは、私と自己の実存的な自己内対話である。聴き手は、美的な知性と感情移入とともに、「この人(音楽)は私に何を伝えたいのだろうか」と問うことができる。その際、音楽の実態をとらえない専門用語(属七の和音等)や決まり文句(悲しく響く等)に陥るのではなく、「音楽は私たちに何を伝えるか」という問いのもとで、音楽を自己が生きた生活世界のなかに置かれることが重視される。聴き手と音楽の対話は、共に聴く音楽についての集団での対話へと導かれる。また、日本の音楽科教育が直面する課題について、戦後音楽科の歴史的展開を追うことによって検討した。その結果、現在の音楽科における「思考力・判断力・表現力」である音楽の要素を「知覚」しそれが生み出す特質を「感受」することに焦点をあてるだけでなく、この世界で生き自己を形成していく子どもの生全体をふまえて音楽経験の深まりをとらえるというさらなる展望を見出した。さらに、これらの研究成果をもとに、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現の力を育成する鑑賞領域の授業についてのアクション・リサーチを開始し、目下継続中である。以上の研究は、日本の音楽科の現状をふまえた、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現の力を育成するための授業開発につながると考えられる。研究を進める過程において当初予定していたものとは若干異なる研究を盛りこむこととなった。しかしながら、昨年度の理論的な研究成果を基盤として、今年度の研究によって実践的な示唆につながる研究成果がみえてきている。このことは、カリキュラム開発という本研究課題の目的へ向かっての大きな前進といえる。その意味において、研究はおおむね順調に進んでいるといえる。まず、昨年度に引き続きドイツの音楽教育学者エーレンフォルトによる音楽と聴き手の対話を促す仲介の理論に関する研究を進めた。エーレンフォルトは、音楽を聴くことに子どもの生が関与することを求める教育においては、目標に向けた教授・学習過程やその到達度測定を内包する授業とは異なる方法が必要であるとする。その方法が仲介である。仲介は、個々の音楽の了解への道を提供するものであり、子ども一人ひとりの自己形成と密接に関わるものである。その実践的なポイントは、教師(仲介者)の立ち位置の転換(専門性をもつ教師から一人の聴き手へ)、音の向こうにあるメッセージの発見への方向付け、対話を促す問いの提示等にある。

次に、エーレンフォルトの理論をもとに独自の「音楽の教授学的解釈」の理論を展開したドイツの音楽教育学者リヒターの主張を取り上げ、両者の主張の異同を検討した。両者は、音楽と人間との対話である音楽の了解を目指し、音楽と人間を結ぶ「生活世界」を重視し、自己理解や世界理解を音楽了解の意味として求める。しかしリヒターは、音楽自体の扱いをおろそかにすることで「生活世界」がかえって浅薄に扱われることを懸念し、また音楽のつくりを音楽の「体現」として捉えたうえで、音楽のつくり(形成)に焦点をあてるアプローチ(音楽の身体的描写による「体現」や、音楽における「普遍的な形成原則」への着目)を提唱する。それは、音楽とそれを聴く子どもを、子どもの経験から一元的に捉え、子どもの経験と価値判断の成長という自己形成を重視するエーレンフォルトの主張と決定的に異なる。音楽と子どもの感性の関わりに迫る以上の研究は、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現の力を育成する授業の実践的なヒントおよび論点を示すものである。その他、これらの文献研究の成果を生かして昨年度から進めている鑑賞領域の授業についてのアクション・リサーチの成果をまとめた。勤務大学において予定外の業務が多く入ったため、昨年度に予定していた学会への参加、フィールドワーク等については変更が相次いだが、文献研究および調査研究やアクション・リサーチのまとめ等は進んでおり、おおむね順調に進んでいるといえる。研究期間を通じて、他教科において求められる論理的な思考・判断とは異なる、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現の力の育成について研究を進めた。本研究の主な成果は、次の3点にまとめられる。1点目は、ドイツの音楽教育論の検討を通して、音楽的な感性に基づく音楽作品の理解過程が音楽作品と人の対話のプロセスであり、それゆえ本質的に自己理解、他者理解、世界理解を通して螺旋的に上昇する価値判断の深まりのプロセスであること、またそれが音楽教育の領域を越えた価値観の深まりと自己形成をもたらす対話的なビルドゥングを意味することを明らかにしたことである。2点目は、1点目の研究成果に基づき、学校教育現場の教師とともに、自己内対話をもたらす音楽鑑賞の授業を開発したことである。3点目は、音楽的な感性に基づく思考・判断・表現のプロセスを明らかにするために演奏家へのインタビューおよび演奏シミュレーション調査を行い、音楽演奏における表現追求プロセスについて明らかにしたことである。研究最終年度においては、この調査データの分析、考察を行った。その結果、音楽表現追求のプロセスは、1音楽的な感性に基づいて思考・判断するための基盤となる、楽曲の概要の把握と身体知の獲得の段階、および2音イメージとその音を出すための技術(身体知)が連動して想起されることによって進められる、演奏者自身の「納得する」ところを追求する段階からなっていた。このプロセスの特徴は、知的論理的な判断のプロセスとは対照的に、身体知と結びついた音楽的感性による理解と判断、およびその判断の総合性、可変性、複雑性(単一的因果関係に依らないこと)にあった。
ポリマー絶縁材料の絶縁劣化機構解明と長期信頼性評価に関する研究

本研究では(1)ポリマー材料の耐汚損特性、機械的特性、電気的特性の解明(2)ポリマー材料の長期使用時における劣化メカニズムの解明(3)ポリマー材料の劣化診断法の確立(4)長期信頼性の確認を目的としている。本年度は、シリコーンゴム表面をコロナ放電に曝した時の材料表画の物理的化学的調査を行い、撥水性低下のメカニズムを検討した。コロナ放電に曝された試料表面には、顕著なクラックが発生する。コロナ放電により、シリコーンゴムの主鎖やメチル基等が切断され、親水性のOH基を生成して材料の撥水性が低くなることが分かった。これらの結果は論文誌IEEE Trans. on Plasma Scienceに掲載された。また、帯電したシリコーンゴム表面の水滴の挙動を調べた。水滴の大きさが増加するとコロナ電圧やフラッシオーバ電圧が低下し、また、導電率を高くしてもコロナ電圧やフラッシオーバ電圧が低下することが分かった。交流印加電圧を上昇させると、フラッシオーバ直前に水滴は、激しい挙動から電極間いっぱいに引き伸ばされフラッシオーバに至る。帯電測定から水滴の振動初期は、水滴は正に帯電していたが、フラッシオーバ直前には水滴は、負に帯電した。これらの結果は論文誌Journal of Physics D : Applied Physicsに掲載された。また、塩霧エージング中の漏れ電流波形をFFT解析することで、シリコーンの絶縁特性とその周波数特性について調べた。シリコーンゴムにおける漏れ電流の周波数特性からエージング時間の増加とともに基水波成分と第三高調波成分の増加傾向が認められ、基本波成分に対する第三高調波成分の増加と絶縁抵抗の低下が認められる。すなわち絶縁性能の低下とともに第三高調波成分が増加することは、ドライバンドアーク増加すなわち絶縁低下の指標に出来るものと考えられる。これらの結果は論文誌Japanese Journal of Applied Physicsに掲載された。本研究では、(1)ポリマー材料の耐汚損特性、機械的特性、電気的特性の解明(2)ポリマー材料の長期使用時における劣化メカニズムの解明(3)ポリマー材料の劣化診断法の確立(4)長期信頼性の確認を目的としている。本年度は、ドライバンドアーク放電電流を的確に評価するために、ドライバンドアーク放電の特徴である電流変化を用いたシステムを構築した。実碍子を用いた場合、ドライバンドアーク放電と思われる発光が複数箇所確認できることから、碍子表面上で電流が分担されていることが考えられるため、碍子材料表面の数箇所から漏れ電流を検出し、ドライバンドアーク放電発生時の漏れ電流の特長を明らかにした。そして、混在するアーク電流と導電性電流を分離する。改良微分解析法を提案すると共に人工加速劣化試験への適用から、その有効性を確認した。現在、九州電力(株)総合研究所にてポリマー碍子の加速劣化試験にも本方法に適用して解析中である。最近では,三水和アルミナ(ATH : Aluminatrihydrate)や二酸化珪素(シリカ,SiO_2)を充填することにより,耐アーク性,耐トラッキング・エロージョン性および機械的強度に優れた強い材料が開発されている。しかし,ATHは水酸基を有する水分吸着性の高い無機質であるために,シリコーンゴム単体がもつ撥水性を低下させてしまう可能性があることから,ATHの表面処理による疎水化などが検討されている。我々は,シリコーンゴム表面を局部アーク放電に曝し,充填剤の配合量の違いよる重量減少量を調査した。また,材料表面の物理的な変化等を走査型電子顕微鏡(SEM)とエネルギー分散型X線分析装置(EDX)を用いて調べた。これらの結果は論文誌Polymer Testingに掲載された。また,湿潤状態を模擬してポリマーがいし材料表面に任意に水滴を置き、数時間加速エージングした場合の水滴の形状と漏れ電流の変化、および漏れ電流から、第三高調波成分との関係を調べ劣化の指標にできないか検討したと共に材料の劣化メカニズムを明らかにした。これらの結果は論文誌IEEE Trans. on DEIに掲載された。

シリコーンゴムにおける漏れ電流の周波数特性からエージング時間の増加とともに基水波成分と第三高調波成分の増加傾向が認められ、基本波成分に対する第三高調波成分の増加と絶縁抵抗の低下が認められる。すなわち絶縁性能の低下とともに第三高調波成分が増加することは、ドライバンドアーク増加すなわち絶縁低下の指標に出来るものと考えられる。これらの結果は論文誌Japanese Journal of Applied Physicsに掲載された。
生体分子認識機構の解明と利用

ターゲティング素子の分子認識について研究した。今中は、様々な生体分子、具体的には酵素の分子認識機構の研究を行い、特殊な(基質・コファクター特異的)分子認識機構をもつ酵素を多数発見した。また超高熱始原菌Thermococcus kodakaraensisKOD 1由来の酵素に着目し、構造解析と共に詳細な機能解析を行った。大竹は、Pseudomonas aeruginosaにおける走化性の分子機構を対象に遺伝的な解析を行った。P.aeruginosaにとって、自然界に存在する20種のL型アミノ酸、有機酸、芳香族化合物、酸素、無機リン酸(Pi)は誘引物質であったが、チオシアン酸・イソチアン酸エステルや揮発性塩素化芳香族化合物に対する走化性は示さなかった。またこれに関連して、メチル基受容化学走化性タンパク質(MCP)依存経路の詳細な解析を行った。早出は、βプロペラタンパク(BPP)の分子構造の解析を行った。マルチキメラPQQGDHの構築により、結合の安定性・特異性が大幅に向上した。さらに、w-モチーフ構造が構造安定性に及ぼす影響を解析することにより、BPPをモデルとした新しい分子設計技術の可能性を示した。高木は、抗酸化物質やフィトケラチンによるカドミウム解毒作用がもたらすアポトーシスについて解析した。抗酸化物質は、酸化ストレスを引き起こすカドミウムイオンを解毒することが出来るが、フィトケラチンによるカドミウム解毒作用はそれよりも強く、その効果はBcl-2と相乗的であった。Arabidopsis dialiana由来のフィトケラチン合成遺伝子をjurkat細胞に導入することにより、植物に特異的なフィトケラチンを生産する哺乳動物細胞を作成し、そのjurkat細胞がカドミウム耐性を示すことを確認した。カドミウムや水銀などの重金属は、その有用さから工業的に多く利用されており、厳しい環境基準下で処理されているが、これらの猛毒な重金属が漏出した場合に生態系に与える影響は計り知れない。そこで本研究では、phytochelatin(PC,(γGlu-Cys)n-Gly)と呼ばれる重金属捕捉ポリペプチドおよびPCや重金属複/PCコンプレックスに対する特異的抗体に着目し、環境中に存在する重金属の迅速検出法や無毒化・回収プロセスへの応用を試みる。さらに本研究では重金属とペプチド間の、あるいは重金属/ペプチドコンプレックスとモノクローナル抗体との相互作用を分子レベルで解析する。平成10年度は、重金属を含む溶液にpcを添加し、捕捉にかかわっていない遊離のチオール基をチオール基測定試薬DTNB(5,5'-dithiobis-2-nitrobenzoic acid)で発色(黄色)゚測定することにより、微量な重金属濃度(μM)を約10分間で測定できる方法を構築した。さらに化学合成した均一なPC7が、天然型PCn(n=2.3.4)よりも定量に優れていることを明らかにした。また、in vitroにおいて、カドミウムによるサルモネラ菌の生育阻害が、PCの添加により減少することを明らかにし、PCの直接散布が重金属汚染の無毒化に利用できることを明らかにした。次に、これまでに報告のないPCに対する抗体の取得を試みた。抗PC抗体はイムノセンサー技術を用いた重金属のオンラインセンシングなどの環境浄化技術への応用が期待できる。これまでに、PCの化学合成法を基にMAP(multiple antigen peptide)-PCを合成し、Balb/cマウスを免疫することで抗pc抗体の誘導を確認した。牌臓細胞よりハイブリドーマ細胞を調製後、抗PCモノクローナル抗体産生細胞をスクリーニングした結果、PCよりもCd-PC複合体を強く認識するモノクローナル抗体産生株(4-9C株)を取得した。

PCはCu2^+、Hg2^+、Cd2^+、Ni2^+、Zn2^+、Ag^+などの重金属イオンを捕捉するが、本抗体はCu-およびCd-PCコンプレックスを特異的に認識することが示された。今後、さらなる抗体の取得を試みるとともに、重金属-PC複合体に対する結合特異性の上昇を期待したscFv(single chain Fv)の構築を試みる。本研究では、植物や藻類などが合成する重金属捕捉ペプチドphytochelatinを対象として、ペプチド-金属イオン間の分子認識メカニズムの解明を目的とした。phytochelatinはγ-Glu-Cys結合を基本とする主鎖を有し、システインのチオール基を介して重金属と結合すると考えられているが、重金属結合能に必要な構造については明らかにされていない。平成11年度では、Glu-Cys結合、β-Asp-Cys結合の主鎖からなるphytochelatin誘導体、(Glu-Cys)_7Gly[(EC)_7G]、(β-Asp-Cys)_7Gly[(βDC)_7G]を合成し、その重金属捕捉能や重金属無毒化能について検討した。化学的に合成した(γEC)_7G、(EC)_7G、(βDC)_7G、およびシステイン、グルタチオンと各種重金属イオンとを混合し、結合に関与していない遊離チオール基をDTNBで定量したところ、システインやグルタチオンがほとんど結合しないNi^<2+>、Cd^<2+>、Zn^<2+>に対して、(γEC)_7G、(EC)_7G、(βDC)_7Gが結合能を有することが示された。この3種のペプチド間では重金属特異性はほとんど差がなかったが、重金属捕捉能は(γEC)_7Gと(EC)_7Gがほぼ同等であり、(βDC)_7Gがやや低いことが示唆された。より直接的に重金属との結合を評価するため、S-Cd結合が250nmに吸収を示すことを利用した結合解析を行った。この場合においても(EC)_7Gは(γEC)_7Gと同程度のCd^<2+>結合能を、(βDC)_7Gはやや低い結合能を有することが示され、phytochelatinのγ-Glu-Cys結合による主鎖構造が重金属捕捉能発現に必須ではないことが明らかとなった。Phytochelatinは植物細胞内においてCd^<2+>の毒性を無毒化するために生合成されると考えられていることから、(γEC)_7Gと同程度の重金属捕捉能を有する(EC)_7Gの無毒化能について検討した。200mMCd^<2+>(MIC)を添加した液体培養では、S.typhimuriumの生育は完全に抑制されたが、2.0mM SH基に相当する量の(EC)_7Gを添加した場合には生育は完全に回復したことから、(EC)_7Gはphytochelatinと同程度の重金属無毒化能を示すことを明らかにした。
高効率多結晶-方向凝固シリコンインゴントのキャラクタリゼーション

一般商用電池としての太陽電池は、高効率、安価、大量生産可能が必須の条件となる。一方向凝固法により作製された多結晶シリコンは、(1)作製技法が比較的容易でコストが安く大量生産が可能、(2)精錬効果があり柱状晶が得られるため効率が高い、(3)低品位Siからでも製作可能、という長所を有し、一般商業電力用太陽電池の材料として非常に有望である。本研究では効率に密接に関係する因子として結晶中固溶酸素、炭素とその析出や結晶欠陥などの挙動を考え、それらの挙動の解明のため比抵抗、固溶酸素、炭素濃度、ライフタイムの測定を行い、SOG、Siによる一方向凝固多結晶型インゴットのキャラクタリーゼーションと、効率劣化の原因の解明を目的とした。特にインゴットが受ける熱履歴が効率に与える影響を粒界と関係づけて検討を加えた。酸素を多量に固溶している単・多結晶ウエハーを6001200°Cで熱処理するとライフタイムは、前者は減少し、後者は増加した。多結晶インゴットにおいては、粒内のライフタイムは単結晶と同様減少したが、粒界をはさむ局部ライフタイムは著しく増加した。このような一方向凝固インゴットの粒界はdenuded zoneの生成により純化されていると思われ、このような粒界構造を積極的に利用する太陽電池用セルが示唆された。尚、光電変換効率は両結晶とも熱処理により劣化し、ライフタイム測定のみで効率の指標とすることは多結晶インゴットにおいては問題であり、この原因は前述の粒内、粒界の析出状態の相違による。さらに、真空吸引鋳造による薄板ウエハーを作成した。また、輻射を考慮した相変態を含む熱伝導プログラムを作成し、吸引鋳造、一方向凝固インゴットの最適製造条件の探索に便利ならしめた。
PC cine MRIによる血流動態に依存しない頭蓋内脳脊髄液循環動態解析

SAH-NPH群の基本波におけるPTFは,健康正常ボランティア群よりも有意に大きかった.また,SAH-NPHシャント手術後群のPTFは,健康正常ボランティア群と同一傾向を呈した.acetazolamide注入後のPTFは,注入前と比較して全周波数において有意な差が認められなかった.これはPTFが血流動態に依存しないことを示している.基本波におけるPTFとPVRは正の相関が認められた.SAH-NPH群の基本波におけるPTFは,健康正常ボランティア群よりも有意に大きかった.また,SAH-NPHシャント手術後群のPTFは,健康正常ボランティア群と同一傾向を呈した.acetazolamide注入後のPTFは,注入前と比較して全周波数において有意な差が認められなかった.これはPTFが血流動態に依存しないことを示している.基本波におけるPTFとPVRは正の相関が認められた.PC cine MRIを用いて非侵襲的に脳の力学的状態(コンプライアンス等の違い)を伝達関数によって評価する血流動態と独立した脳脊髄液循環動態の解析方法を開発し、正常圧水頭症を中心に検討した。PC cine MRIを用いて同一断面で左右の内頚動脈、椎骨動脈、上矢状洞、および中脳水道の流速を測定した後、それぞれの管の断面積を流速に乗じて流量に変換した。一心拍における内頚動脈と椎骨動脈の血流量の時間変化の和をA(t)、上矢状洞の血流量の時間変化をV(t)、中脳水道における脳脊髄液量の時間変化をC(t)とし、頭蓋内へ流入出するこれらのコンポーネントが心周期において釣り合うようにスケーリングを行った。次に各々の関数をフーリエ変換し、G(f)=C(f)/[A(f)-V(f)]、により伝達関数を求めた。さらに、G(f)を逆フーリエ変換してG(t)を算出し、G(t)の時間積分関数より時定数を測定した。Diamox負荷前後における時定数と伝達関数に優位な差は認められなかった。また、くも膜下出血後の正常圧水頭症候群は健康正常ボランティア群と比較して時定数が短く、位相伝達関数は大きかった。以上より、本解析は、脳血流の影響を受けることなく、非侵襲的にNPHの病態や頭蓋内環境の変化を得られることが判明した。今後、本解析値とコンプライアンスの測定値との関係、従来の脳脊髄液動態解析法との比較などを、症例数を増やして詳細に検討を行う予定である。また解析プログラムを改良して処理の完全自動化を計画している。昨年度は,本研究費補助によって,PC cine MRIを用いて非侵襲的に脳の力学的状態(コンプライアンス等の違い)を伝達関数によって評価する解析方法の基礎的な検討を行ったが,今年度は,さらに本研究を押し進めて,解析値とコンプライアンスの測定値との関係,従来の脳脊髄液動態解析法との比較などを,症例数を増やして詳細に検討を行った.その結果,くも膜下出血後の正常圧水頭症群は健康正常ボランティア群と比較して,位相伝達関数が有意に異なり,基本波の位相伝達関数は,シャント手術時に測定したコンプライアンスの指標であるpressure volume responseと強い正の相関が認められた.これらの値は,従来の脳脊髄液動態解析法と比較して,正常圧水頭症群と健康正常ボランティア群の間に,より有意な差が認められた.また,Diamox負荷前後における位相伝達関数に有意な差は認められなかったが,これは,本手法によって血流動態に依存しない脳独自の力学的特性が得られることを示している.これらの結果は,開発した自動解析プログラムを使用することにより,短時間で得られるようになった.以上より,本解析法は,脳血流動態の影響を受けることなく,簡便かつ非侵襲的に正常圧水頭症における頭蓋内環境の変化を捉えることが可能であると結論付けた.今後は,本研究をさらに発展させて,正常圧水頭症における頭蓋腔内のコンプライアンスをMRIから直接算出する手法の開発を行う予定である.
量子井戸・フォトニック結晶を用いた高効率熱光発電デバイスに関する研究

本研究は、太陽光発電の光電変換効率を向上させることを目指し、新しい光マネジメント法を開発することである。研究開始段階では、幅広いスペクトルをもつ太陽光を、エネルギー損失なく狭帯域の熱輻射スペクトルへと変換する熱輻射制御の実現を、量子井戸による電子系の制御と、フォトニック結晶を用いた光子系の制御により実現するということを目指して研究を開始した。その後、研究を進める過程で、新たにフォトニック結晶のバンド構造の特異点(バンド端)における大面積共振作用を用いて、薄膜Si系太陽電池への光吸収率を増大させ、太陽光発電の効率を向上させることを目指すという研究も新たに開始し、この両者に関する検討を進めている。本年度は特に後者に関する検討を進めた。理論的には、光起電力層を低屈折率材料を挟んで複数積層する構造を考え、各光起電力層にフォトニック結晶を形成することで、炭層の場合と比較して光吸収が増大することを示すことに成功した。また、昨年度検討したフォトニック結晶のランダム性を導入すると、さらに吸収が増えること、入射角度依存性が小さくなり、あらゆる角度の入射に対して効率的に光を吸収させることが可能となることを明らかにした。また、太陽電池で広く用いられているテクスチャ構造と比較しても、光吸収が増えることが分かった。合わせて、昨年度得られた解析結果(単層のSi層にフォトニック結晶を導入することによる光吸収増大)について、実験的な評価を進めた。基板上に、光反射層となる銀、透明導電膜を製膜した後、プラズマCVD装置を用いて堆積した厚さ1μmの微結晶Siを堆積した。そして、設計に基づき、微結晶Si層に電子線露光装置とプラズマエッチング装置を用いてフォトニック結晶を形成した。本素子の光吸収スペクトルを積分球を用いて評価したところ、設計通り、ランダムなフォトニック結晶の導入により、光吸収が増加する結果を得ることに成功した。(抄録なし)フォトニック結晶は、光の波長程度の周期的屈折率分布をもつ光材料であり、様々な光制御の可能性から注目を集めている。本研究は、自然エネルギーとして最近注目を集めている太陽電池にフォトニック結晶を適用することで、太陽電池の高効率化を目指すものである。研究開始時においては、多重量子井戸を用いた電子状態の制御と、フォトニック結晶を用いた光子状態の制御を組み合わせることで、広範囲の太陽光スペクトルを適切な帯域に制限された熱輻射へ変換することを目指していたが、新たに、フォトニック結晶のもつ特異点における大面積共振作用を用いた太陽電池の光吸収増大を提案し、合わせて検討を進めた。本年度は、主に後者について、電磁界解析のためのFDTDプログラムの開発を進め、これを用いて光吸収の解析を行った。この結果、フォトニック結晶構造にランダム性を導入した新しい構造の提案を行い、入射角度や偏光に依存せずに光吸収を増大可能であることを明らかにした。これにより、太陽電池の光電変換効率の向上につながると期待できる。さらに、現在部分的にランダム性を導入し、残りは完全に周期性を維持した構造の検討を進めており、さらなる吸収増大を示唆する結果が得られている。本研究では、幅広いスペクトルをもつ太陽光を、エネルギー損失なく狭帯域の熱輻射スペクトルへと変換する熱輻射制御の実現を、量子井戸による電子系の制御と、フォトニック結晶を用いた光子系の制御により実現するということを目指して研究を開始した。その後、研究を進める過程で、新たにフォトニック結晶のバンド構造の特異点(バンド端)における大面積共振作用を用いて、Si系太陽電池への光吸収率を増大させ、太陽光発電の効率を向上させることを目指すという研究も新たに開始し、この両者に関する検討を進めている。熱輻射制御に関しては、GaAs/AlGaAs量子井戸によるサブバンド間遷移による電子系制御と、フォトニック結晶を用いた光子系の状態制御を組み合わせることをで、特定の波長域のみで相互作用が生じるようにし、エネルギー損失なく狭帯域の熱輻射スペクトルを得ることを提案検討し、理論解析によりこのような手法により狭帯域スペクトルが得られることを示した。また、本研究室の研究員と共同で試料の作製・評価を行い、投入した電力が、この狭い熱輻射スペクトルに集約可能であるということを示すことに成功した。大面積共振作用を用いた太陽電池に関しては、フォトニック結晶構造の格子点の配置が、ランダムにずれる場合にどのような影響があるのかについて、FDTD法による電磁界解析により詳細な解析を進めた。その結果、比較的小さな(格子定数の0.050.1倍程度)格子点配置のランダムな位置ずれが生じた場合に、光吸収スペクトルの線幅が広がるため、位置ずれのない構造と比較して光吸収が逆に増大するという、非常に興味深い結果が得られた。この結果は、太陽光発電素子を作製する際、作製精度の許容誤差が大きいことを意味し、高効率化のためには意図的にランダムな位置ずれを導入すればよいことを示唆する結果が得られた。

その後、研究を進める過程で、新たにフォトニック結晶のバンド構造の特異点(バンド端)における大面積共振作用を用いて、薄膜Si系太陽電池への光吸収率を増大させ、太陽光発電の効率を向上させることを目指すという研究も新たに開始し、この両者に関する検討を進めている。本年度は特に後者に関する検討を進めた。理論的には、光起電力層を低屈折率材料を挟んで複数積層する構造を考え、各光起電力層にフォトニック結晶を形成することで、炭層の場合と比較して光吸収が増大することを示すことに成功した。また、昨年度検討したフォトニック結晶のランダム性を導入すると、さらに吸収が増えること、入射角度依存性が小さくなり、あらゆる角度の入射に対して効率的に光を吸収させることが可能となることを明らかにした。また、太陽電池で広く用いられているテクスチャ構造と比較しても、光吸収が増えることが分かった。合わせて、昨年度得られた解析結果(単層のSi層にフォトニック結晶を導入することによる光吸収増大)について、実験的な評価を進めた。基板上に、光反射層となる銀、透明導電膜を製膜した後、プラズマCVD装置を用いて堆積した厚さ1μmの微結晶Siを堆積した。そして、設計に基づき、微結晶Si層に電子線露光装置とプラズマエッチング装置を用いてフォトニック結晶を形成した。本素子の光吸収スペクトルを積分球を用いて評価したところ、設計通り、ランダムなフォトニック結晶の導入により、光吸収が増加する結果を得ることに成功した。当初計画の、多重量子井戸・フォトニック結晶の組み合わせ構造に加えて、フォトニック結晶の大面積共振作用を用いた太陽電池の光吸収増大に関しても研究を進めている。この4か月間で、実際の試料作製も見据えながら構造の設計を進めることに成功しており、引き続き設計を進めるとともに試料作製・評価も行っていきたいと考えている。当初計画の、多重量子井戸・フォトニック結晶の組み合わせ構造に関する理論検討に加えて、新たにフォトニック結晶の大面積共振作用を用いた太陽電池の光吸収増大に関しても開始しており、前述のように光電変換効率向上に向けて順調に結果が得られている。来年度は、フォトニック結晶構造にランダム性を導入した太陽電池に関してより詳細な検討を行う。特に、現在検討を進めている、部分的にランダム性を導入した構造について、入射角度や偏光に依存せずに如何に吸収を増大させるかについて検討を進めたい。合わせて、本構造の有用性を実験的に示していくことも目指していきたい。まず、熱輻射スペクトルの狭帯域化の研究に関しては、これまでに得られている、黒体の1/30まで狭くなった熱輻射スペクトルをさらに狭めるための構造設計を進める。また、バンド端における大面積共振作用を用いた光トラップと太陽光発電の高効率化に関しては、光吸収スペクトルの多波長化を実現するためのトポロジー最適化を進めるとともに、光吸収の増加の実験的な検証も進める。(抄録なし)
分子間インタラクションに基づく細菌種に特異的な創薬基盤の開発

細菌感染症に対しては多様な抗菌薬が頻用されているが,多剤耐性菌の出現は臨床の現場を悩ませている。またワクチンの開発も行われているが,制御可能な細菌感染症はごくわずかである。そのため、細菌感染症分野は新たな観点からの制御法が望まれているものの抗菌剤を超える薬剤の開発は進んでいないのが現状である。本研究では,細菌種の持つ特定の機能分子(付着・侵入に関わる表層タンパク質や金属トランスポーターなど)と生体分子との相互作用,特にタンパク-タンパク間の相互作用に対して阻害能を持つ低分子化合物や短鎖可変領域フラグメント(ScFV)をin vitro、in vivo双方で効率的にかつ大規模に解析するシステムを構築し,新たな細菌感染制御法を開発する基盤となるスクリーニング系の確立と創薬基盤のシーズとなる候補物質を探索することを目的とした。A群レンサ球菌の表層にあり、ヘモグロビンからのヘム鉄の取り込みを行うShrのsNTDドメインとヘモグロビンの結合を阻害する低分子化合物のスクリーニングを行ったところ、sNTDに結合する1種の低分子化合物を見いだした。この低分子化合物は、A群レンサ球菌の培養に添加すると、菌の増殖をほぼ完全に抑制した。この低分子化合物は、黄色ブドウ球菌や大腸菌、サルモネラ菌など他菌種の増殖抑制効果は全く示さず、A群レンサ球菌とそのごく近縁種のみ増殖を阻害した。この結果から、菌種に極めて特異的な、既存の抗菌剤とは全くことなる新たな増殖阻害薬のシーズとなる化合物を得ることができた。細菌感染症に対しては多様な抗菌薬が開発されて頻用されているが,多剤耐性菌の出現は臨床の現場を悩ませている。本研究では,細菌種の持つ特定の機能分子(付着・侵入に関わる表層タンパク質や金属トランスポーターなど)と生体分子との相互作用,特にタンパクータンパク間の相互作用に対して阻害能を持つ低分子化合物や短鎖可変領域フラグメント(ScFV)をin vitro、in vivo双方で効率的にかつ大規模に解析するシステムを構築し,新たな細菌感染制御法を開発する基盤となるスクリーニング系の確立と創薬基盤のシーズとなる候補物質を探索することを目的としている。これまで細菌感染に対する治療薬は,その多くは,抗菌剤の探索やワクチンの作成に主眼が置かれていたため,それに替わる薬剤の開発は,現在までのところその糸口はない。本年度は、ゲノム情報を利用したターゲット分子の選定と候補分子の構造解析・機能解析と相互作用をする宿主分子との分子間相互作用の解析を行った。その結果、A群レンサ球菌の表層に存在し、菌株間での保存性の高い分子を選定して、そのリコンビナントタンパクの相互作用解析を行った。その中で、ヘム鉄の取り込みに関わるShr, Shpコンプレックスにターゲットとした。その結果、Shr-Shpの構造解析結果から、ヘムの結合、分子間に結合する領域を特定することができた。そこで、ヘム鉄との結合に関わる領域、Shr-Shp結合に関わる領域について、その相互作用を阻害する低分子化合物とscFVの単離を試みたところ、Shrとヘモグロビンの結合を阻害する低分子化合物の候補が得られた。鉄の獲得に関わる阻害剤候補としての低分子化合物については、菌の培養系に添加したところ、50 uMの濃度で完全に増殖を阻害することができたことから、創薬分子の候補として期待できる一方、シーズ分子として化合物の側鎖変異体を作成を試みているが、予想された側鎖変異体では活性が十分に発揮できなかったことから、さらに変異体を検討する必要がある。また、その他の低分子化合物については、十分な活性を保持する分子は得られていない。また、単分子抗体については、現在SRPを用いた阻害活性を測定しているが、天然型抗体に匹敵する結合能を示す候補分子が1つ、やや弱い候補分子が2つ取れてきている。現在、これらの大量精製にかかっているため、平成30年度には、in vivoでの活性について検討を進めていきたい。また、1つ問題点として、いまのところShrとヘモグロビンの結合については、SPRとITCを用いた活性の解析はできているが、いまのところ結晶構造がとれていない。様々な条件検討や、部分断片で試みているが、構造の詳細が決定できていないのが現在の問題点である。