hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タキソールの全合成を指向した有用中間体の効率的合成法の開発

本研究では抗腫瘍性天然有機化合物であるタキソールを大量合成することが可能な全合成プロセスの開発を指向し、糖質を用いた有用中間体の効率的合成法の確立を計画した。この計画を遂行するため、タキソールの基本骨格のうち、連続した5つの不斉中心を有するC環部を入手容易な糖質のひとつであるD-グルコースを出発原料としてその大量合成法を確立すること、ならびにA-C環部のカップリング反応の開発を目的として合成研究を行った。安価な糖質であるD-グルコースを出発原料として用い、これを簡便な方法により5-エノピラノシド誘導体へ変換し、フェリーエ環化反応によりキラルなシクロヘキセノンを得た。これにメチル基を導入し、β-メチルシクロヘキセノンを高収率にて合成した。このエノンにビニル基を1、4-付加させたところ、反応は高収率、高立体選択的に進行し、タキソールC環部の4級炭素を立体選択的に構築することができた。そこでこの反応中間体であるエノレートをホルムアルデヒドにてトラップし、タキソール合成に必要な立体化学ならびに官能基を有するシクロヘキサノン誘導体を得た。このケトン部をメチレン基に変換し、さらにオスミウム酸化を行ったところ、高立体選択的に3級アルコール部を構築することができた。現在、オキセタン環の構築を検討している。また、上記で生じたエノレートをベンズアルデヒドと反応させると、対応するアルドール体を中程度の立体選択性で得た。この結果はA-C環部のカップリング反応をワンポットで行うことができる可能性を示した。現在、実際のA環部に対応するアルデヒドとC環部の反応を検討している。ここまでの研究により、タキソール合成に必要なC環部の全炭素を有する骨格、官能基を立体化学も含めて構築することができた。またA-C環部の効率的なカップリング反応の可能性が示唆され、新しい合成ルートの開発が可能となった。
高周波スパッター法による窒化サファイア基板上の高品質窒化アルミニウム厚膜結晶成長

窒化アルミニウム(AlN)は,6.2eVと広いバンドギャップを有し,また,GaNやAlGaNと格子定数や熱膨張係数が近いため,深紫外発光素子として期待されるAlGaN系LEDの理想的な基板材料として注目されている.AlNは高温で安定でかつ音速が速いため,SAWデバイスやハイパワー電子デバイスとしても期待される材料である.このように,高品質単結晶AlNの厚膜成長は,工学上重要な研究課題である.本研究では,サファイア窒化法によって得られた高品質AlN薄膜をテンプレートにして,反応性スパッター法によって1μmの厚膜AlNの成長を試みた.以下にその概要について説明する.a面サファイアを窒化して得られたc軸配向AlN薄膜をテンプレートにして,高周波スパッター法によってAlN膜を成長させる.ターゲット材料はAl(99.999%,直径10cm)を用いた.テンプレート基板は,アセトンとエタノールで超音波洗浄した後,基板温度300°C,スパッター圧力1.33Pa,高周波出力500W,ガス組成(アルゴン60%-窒素40%)の条件で2時間の蒸着を行った.作製したAlN膜の結晶品質と配向性は,X線回折(XRD)によって評価した.AlN結晶の断面微細構造は,高分解能電子顕微鏡像(HRTEM,400kV)を用いて観察した.窒化AlN膜とAlN厚膜の界面のHRTEM像から,窒化AlN膜は5-10nmの高品質結晶であり,スパッター法により成長したAlN膜は,界面近傍では,多結晶を呈しており,厚くなるにつれて柱状組織となることが分かった.本研究によって,高品質窒化AlN膜をテンプレートにすると,300°Cという低温のスパッター法でも高品質なc軸配向AlN厚膜を得ることができることが分かった.今後,結晶品質をより向上させるための高温アニールなどを試し,柱状結晶組織の変化を観察したい窒化アルミニウム(AlN)は,6.2eVと広いバンドギャップを有し,また,GaNやAlGaNと格子定数や熱膨張係数が近いため,深紫外発光素子として期待されるAlGaN系LEDの理想的な基板材料として注目されている.AlNは高温で安定でかつ音速が速いため,SAWデバイスやハイパワー電子デバイスとしても期待される材料である.このように,高品質単結晶AlNの厚膜成長は,工学上重要な研究課題である.本研究では,サファイア窒化法によって得られた高品質AlN薄膜をテンプレートにして,反応性スパッター法によって1μmの厚膜AlNの成長を試みた.以下にその概要について説明する.a面サファイアを窒化して得られたc軸配向AlN薄膜をテンプレートにして,高周波スパッター法によってAlN膜を成長させる.ターゲット材料はAl(99.999%,直径10cm)を用いた.テンプレート基板は,アセトンとエタノールで超音波洗浄した後,基板温度300°C,スパッター圧力1.33Pa,高周波出力500W,ガス組成(アルゴン60%-窒素40%)の条件で2時間の蒸着を行った.作製したAlN膜の結晶品質と配向性は,X線回折(XRD)によって評価した.AlN結晶の断面微細構造は,高分解能電子顕微鏡像(HRTEM,400kV)を用いて観察した.窒化AlN膜とAlN厚膜の界面のHRTEM像から,窒化AlN膜は5-10nmの高品質結晶であり,スパッター法により成長したAlN膜は,界面近傍では,多結晶を呈しており,厚くなるにつれて柱状組織となることが分かった.本研究によって,高品質窒化AlN膜をテンプレートにすると,300°Cという低温のスパッター法でも高品質なc軸配向AlN厚膜を得ることができることが分かった.今後,結晶品質をより向上させるための高温アニールなどを試し,柱状結晶組織の変化を観察したい
学級経営文化の日露比較研究

1990年代に著しく衰退したロシアの学校教育における訓育は、2000年の国家教育ドクトリンにより、学級担任を中心とする体制として充実させられることになった。この結果、構成主体単位で学級担任の職務規程の整備が行われ、担任が担当する週1時間の「学級の時間」も授業時間割に表示されるようになった。さらに、2009年の新しい国家スタンダードでは、週10時間の教科外活動(クラブ活動、プロジェクト活動)が国家基準化されることになった。平成20年度は、以下の2つの目標を置いた。(1)まず、わが国の教育政策の動向について整理し、生徒指導および特別活動に関する方針や論点を明らかにする。(2)ロシア側研究者の協力を得て、ロシアにおける予備的な調査を行う。(1)については、わが国の教育政策の動向を整理し、今日の政策的方向が生徒指導についてどのような意義を有するかについて検討した。その成果の一端は、目本特別活動学会の紀要第17号に寄稿した(4月下旬発行予定)。また、これまで継続して行ってきた学級担任「持ち上がり」慣行の現況について調査するために、長野県め信濃教育会等の訪問調査をおこなった。その結果、小学校においては交替周期1年ないしは2年の学校で全体のおよそ95%に達しており、3年ごとは1,8%にすぎないのが全国的状況であるが、長野県では基本的に3年周期(すなわち4年進級時に1回だけ担任替えを実施)の慣行を維持していることが明らかになった。(2)については、サンクト・ペテルスブルク市を訪問し、市内の学校、教育委員会等を訪問し、聞き取り及び法令や学校文書の収集を行った(未曾有の物価高ため、当初計画したモスクワ市調査は断念せざるを得なかった)。調査の結果、2005年末に発令された政令により、学級担任の手当が4倍に増やされるとともに(ドル換算で25ドルから100ドルへ)、各学校は「学級の時間」を置くことが望ましいとされた。このことは、訪問した3校の初等中等普通教育学校でも確認することができ、どの学校でも「学級の時間」を週1時間置いていた。また、校長及び学級担任からの聞き取りでは、担任配置は、初等、中等段階とも「持ち上がり」を原則としており、担任となったものは、担当する生徒との信頼関係や生徒間の人間関係構築に大きな力を注いでいることが明らかとなった。本年度は、学級経営文化に関する国際調査と国内調査を実施した。○国際調査についてモスクワ市を問し、ロシア連邦教育アカデミー及びロシア連邦教育省、モスクワ市教育評価センター等の諸機関を訪問し、関係者にインタビューを行うとともに資料を収集した。その結果、ロシアにおいて「教育に関する国家優先計画」のもとで、大規模な教育改革が進行中であることが判明した。本研究テーマに関してすでに実施されていることとしては、学級担任が人格形成(訓育)の上で重要な職務として位置づけられ、その待遇改善が図られていることが明らかになるとともに、児童生徒の自主的・自治的な活動が学校の教育活動全体の中で体系化され、学級担任の職務もその中で位置づけられていることも判明した。さらに、教育課程の国家基準の改定が準備され、今日公表されている案によれば、教科の授業時間以外に、児童生徒の活動の時間が大きな枠として設けられる方針が示されていることが明らかになった。知識基盤社会に対応する教育改革として、ロシアにおいては、従来の教科カリキュラム一辺倒のカリキュラム観が大きく変わりつつあることがうかがえる。○国内調査についてわが国の動向としては、同じく、知識基盤社会に対応する教育改革を目指しているが、教科教育の充実という意識が強く、特別活動など児童生徒の自主的、自治的な活動を通してその自律性、社会性を育成する意識が弱まっている状況を明らかにした。同時に、戦後の学級担任配置状況の調査を試みたが、十分満足すべき結果は得られなかった。史料等の保存・公開の体制が未整備であることを痛感した。本年度は、ロシアの学級経営文化に関する研究のとりまとめと日本の学級経営文化に関する補充調査を実施した。第一年次と第二年次に収集した資料や現地調査結果をとりまとめ、日本特別活動学会第19回大会(名古屋学院大学)で「ロシアの学校における『学級の時間』について」を発表した。その中で、学級担任の職務の変遷の全体像を明らかにした。すなわち、初期における「行動の監視と秩序維持」から1930年代から'40年代にかけて学校適応と人格形成を内容とする「訓育(生徒指導)」に変化し、学級担任の職務規程も整備された。'50年代から'60年代の前半は、開放的な雰囲気と中等教育進学者の急増を背景として、学級担任の新しい実践が試みられ、わが国の「学級活動」の時間に類似した「学級の時間」の試みが始められ、その後普及していった。ペレストロイカ期から1990年代においては、それまでの社会主義イデオロギーとともに訓育も軽視されたが、2000年頃から、訓育の再評価とともに学級担任の職務の重要性が再評価されるようになり、急速に法整備が進められている。

2007年以降開始された新しい教育課程基準の改定の中で、教科外領域が初等段階で週10時間というボリュームで基準カリキュラム化され、総合的な学力形成とともに訓育活動推進の場とされている。すなわち、学級経営を含めた学校全体の組織的な訓育体制の経営が目ざされることになるといえるだろう。日本に関する補充調査では、長野県における学級担任配置の特性を明らかにすることができた。
日本版クローズドクレームデータベースの構築に関する研究

医療事故情報源の一つとして病院・医師賠償責任保険を取り扱う保険会社の保有するクローズドクレーム(法的に決着の付いたクレーム)が存在する。欧米では、以前から医療事故情報の一つとしてクローズドクレームが注目を集め、その分析成果は臨床に還元されて各領域の医療安全の向上に寄与してきた。しかし、これまで本邦では、クローズドクレーム分析は行われてこなかった。近年は本邦でも医療安全が注目を集め、医療事故の再発防止を目的に、様々な対策がとられるようになり、医療事故情報の共有もその一つとして重要であると考えられるようになった。われわれは、損保ジャパン日本興亜株式会社の協力のもと、本邦ではじめてクローズドクレームの分析を行い、医療事故情報源の一つとしてのクローズドクレームの有用性を明らかにし、その分析成果の日常の臨床への還元可能性を示してきた。そして、さらなるクローズドクレームの活用のためには、クローズドクレームを収集・分類・整理し、クローズドクレームデータベースを開発することが必要であると考えられた。クローズドクレームデータベースの開発にあたり、2018年度は、まず、欧米のクローズドクレーム研究成果及び本邦の日本医療機能評価機構が運営する医療事故情報収集等事業を分析し、クローズドクレームデータベースの構築に必要な情報を抽出し、整理した。2018年殿研究成果により、クローズドクレームデータベースの開発及びそれを利用した分析可能性について一定の目途をつけることができた。2018年度は、欧米のクローズドクレーム研究成果や日本医療機能評価機構の医療事故情報収集等事業を参考に、クローズドクレームデータベースの構築に必要な情報を整理し、データベースの作成に一定の目途が付いたため。2018年度の研究成果をもとに、2019年度はデータベースの作成に着手する予定である。クローズドクレームデータベースの入力人件費等が翌年度にずれ込んだため。
諫早湾と北部有明海におけるバロクリニック構造の動的変化

2000年のノリ色落ち問題以降環境悪化が続いている有明海を対象に,現地調査と数値モデリングにより淡水影響域の動的な構造の解明と,諫早湾干拓事業が与えた成層構造に対する影響評価を試みた.その結果,出水規模による塩淡成層構造の発達・解消過程,水温成層構造に与える河川水温の影響,干拓事業が与えた成層への影響は貧酸素水塊が発達する小潮期では顕著ではなく,大潮期のみ影響が大きいことなどが,解明された.有明海のバロクリニック構造の基本的特徴が明らかになり,今後の有明海再生,特に成層期に発達する貧酸素水塊の解消に向けた対策を考える上で重要な知見を得ることができた.現地観測については,2012年7月に2度にわたり発生した九州北部豪雨災害に伴う大量の流木・塵芥の海域への流出が起こり,観測船として傭船する予定であった漁船が出航出来ない事態が発生した関係上,本研究の焦点である夏季成層期をねらった観測を実施できなかった.幸いなことに,国が計画している諫早湾締切堤排水門の開門調査が,周辺4県などの関係機関との調整の遅れから,平成25年12月の判決により指定された期限ギリギリになる見込みであることから,平成25年度に現地調査を行うことで,十分な調査を実施できると考えられる.一方で,有明海に連結する八代海については災害の影響が無かったため,代替となる調査を行い,バロクリニックな流れによる物質輸送について調べた.次に,数値シミュレーションについては,汎用型沿岸域流動モデルであるDelft3Dにより開発済みの有明海-八代海結合3次元流動モデルを用いて,長期的なバロクリニック計算を試みた.具体的には,2001年,2003年2007年の計6年間について河川起源の淡水流入による塩淡成層の再現計算を行った.さらに,過去の研究から2006年の平水時と出水時(ピーク流量4,000m^3/s規模)において実施された筑後川起源淡水の挙動に関する浮遊ブイによる観測結果についての再現計算を試みた.その結果,開発したモデルにより諫早湾内で国が観測した塩淡成層の連続データの再現性が非常に優れていること,さらに筑後川から流入した淡水の動態についてもおおむね正確に再現されたことから,本モデルの有効性が明らかとなった.今後は,このモデルにより精緻な条件設定を加えていくことで,更に再現性の向上を図りたい.現地観測については,観測船として傭船する予定であった船舶が出航出来ない事態が発生した関係上,本研究の焦点である夏季成層期をねらった観測を実施できなかった.また,国が計画していた諫早湾締切堤排水門の開門調査については,調査反対派が起こした裁判の判決の結果により調査実施ができない状況が生まれている.したがって,開門調査前の現地調査については,余裕を持って十分な調査を実施できると考えられる.一方で,有明海に連結する八代海についても,昨年同様調査を行い,バロクリニックな流れによる物質輸送について調べた.次に,数値シミュレーションについては,汎用型沿岸域流動モデルであるDelft3Dにより開発済みの有明海-八代海結合3次元流動モデルを用いて,2006年の出水期を対象としてバロクリニック計算を試みた.そして,諫早湾干拓事業が与えたバロトロピック構造への影響評価に成功した.さらに,2102年の九州北部豪雨時のバロトロピック計算についても試みた.2006年と2012年の比較から,2012年の既往最大規模出水におけるエスチャリー循環構造の変化などの知見が得られた.また,2012年出水時に河川水と共に流入した流木の動態についても本数値モデルにより再現計算を行った.その結果,有明海で漂流した流木の回収データとの比較から流入河川毎の流木ソースとしての寄与が明らかとなった.以上の様に,開発した数値モデルにより多くの有益な知見が得られており,今後も本モデルによるバロクリニック構造のダイナミクスについての解析をより詳細に行う予定である.現地観測については,計画通り夏季2回,冬季2回の計4回の観測を実施できた.また,国が計画していた諫早湾締切堤排水門の開門調査については,調査反対派が起こした裁判の判決の結果により調査実施ができない状況が継続している.したがって,開門調査前の現地調査についてのみ実施できた.一方で,有明海に連結する八代海についても,昨年同様調査を行い,バロクリニックな流れによる物質輸送について調べた.次に,数値シミュレーションについては,汎用型沿岸域流動モデルであるDelft3Dにより開発済みの有明海-八代海結合3次元流動モデルを用いて,諫早湾締切堤防の有明海と諫早湾における塩淡成層への影響の評価を行った.その結果,貧酸素水塊が発達する小潮期では影響が小さく,それが解消する大潮期では影響が大きいという結論を得た.これは,これまで有明海問題を議論する際の前提とされている考え方を覆すものであり,重要な知見といえる.現地調査については,当初計画では夏季出水期に2回行う計画であったが,使用する観測船(長崎大学所有の鶴洋丸)の都合により,夏季1回と秋季1回の計2回実施した.また,秋季の2回目の調査時期に合わせて,流入一級河川の全ての河口域に水温計を設置し,流入する河川水の水温を併せて連続測定した.両方の観測データから有明海全体の熱塩成層構造の解析に必要となる詳細データを揃える事に成功した.

これらのデータに基づく解析より,有明海の水温成層構造に対して河川水温の影響がどのような条件により支配的になるのかを見積もったところ,流量規模が低水時の5倍程度になると強い影響が見られることが分かった.このことより,今後の温暖化に伴う熱環境変化がもたらす有明海の熱環境変化に対する予備的な知見が得られた.数値シミュレーションについては,1年程度の長期的なハインドキャストシミュレーションを実施し,淡水影響域の動的な動態について特徴をまとめることができた.また,諫早湾干拓事業が成層構造に与える影響について,昨年度の知見に加えて,事業により変化した本明川起源淡水の時空間的流入パターンの影響を評価し,排水門の人為的操作に基づく間欠的な流入が小潮期の成層に影響を与えていたことを明らかにした.以上の両研究の成果により,有明海のバロクリニック構造の基本的特徴が明らかになり,今後の有明海再生,特に成層期に発達する貧酸素水塊の解消に向けた対策を考える上で重要な知見を得ることができた.2000年のノリ色落ち問題以降環境悪化が続いている有明海を対象に,現地調査と数値モデリングにより淡水影響域の動的な構造の解明と,諫早湾干拓事業が与えた成層構造に対する影響評価を試みた.その結果,出水規模による塩淡成層構造の発達・解消過程,水温成層構造に与える河川水温の影響,干拓事業が与えた成層への影響は貧酸素水塊が発達する小潮期では顕著ではなく,大潮期のみ影響が大きいことなどが,解明された.有明海のバロクリニック構造の基本的特徴が明らかになり,今後の有明海再生,特に成層期に発達する貧酸素水塊の解消に向けた対策を考える上で重要な知見を得ることができた.計画した4回の現地調査は無事に実施でき,夏季の2回では期待した出水時の調査に成功した.また,数値モデルを用いた解析では,諫早湾締切堤防による塩淡成層への影響評価を行い,一般的に貧酸素水塊の発達が見られる小潮期においては,その影響が小さいという重要な知見を得ることができた.以上より,概ね順調に進展していると判断できる.27年度が最終年度であるため、記入しない。環境水理学最終年である平成27年度については,以下の計画を立てる.まず,昨年度に計画通りに実施できた現地観測について,夏季のみ追加で実施する予定にしている.計画としては,梅雨時期である6月から7月に2回(大潮期と小潮期),筑後川起源の淡水による河川プリュームの動態に関する調査と,北部有明海と諫早湾における成層構造の調査javascript:onSave();を実施する計画である.担当は,研究代表者の矢野と研究分担者の田井が中心に行うが,乱流モデルのパラメタリゼーションに関する調査については,研究分担者の杉原も同行する予定である.数値シミュレーションについては,3年間開発してきた数値モデルを用いて,1年から数年単位の長期的なハインドキャスト・シミュレーションを実施し,バロクリニック構造の長期的変化傾向について抽出を試みる.特に,GPVデータを活用した時空間分布を考慮した風況の入力,JCOPEデータを活用した開境界条件の入力などについてさらに改良を加える計画である.担当は,研究代表者の矢野と研究分担者の田井が中心に行う.さらに,上記現地調査から得られるバロクリニック構造の動的変化の情報,ならびに数値シミュレーションから得られた結果を総合して,研究成果を矢野が総括する.研究計画で上げていた現地観測が,既往最大規模となった九州北部豪雨による大出水と多量の流木などの災害ゴミの流出のため観測船として傭船する予定であった漁船が出航出来ない事態が発生し,現地観測を予定通りには遂行できなかったため.研究計画で上げていた現地観測が,観測船として傭船する予定であった船舶が出航出来ない事態が発生し,現地観測を予定通りには遂行できなかった.
空間図形と数式の関連付けが線形代数の理解度を深めるしくみの研究

空間図形とベクトル方程式を対象とする学習の導入時に、図形的解釈の導入、活用が有益であることが確認できた。特に、立体(3D)図形の活用は、両分野において、学習者に全体を俯瞰するイメージを与える効果があり、図形的解釈を学習の取っ掛かりとできた学生が少なくなかった。その結果、低進度学生が、学習内容の抽象性の高さに直面し自ら理解しようとする姿勢を諦め、式変形と公式の適用を繰り返す「ブラックボックス」学習スタイルに依存し切ってしまうことを、ある程度防止できたと考える。しかしながら、立体図形を用いた学習コンテンツが学習者の理解度を自動的に向上させることはなく、紙と鉛筆による計算演習は省略できなかった。1インタラクティブな空間ベクトル学習システムを利用した学習活動の観察豊田高専(電気・電子システム工学科)2年生を対象に、学習システムを用いた学習活動を授業で紹介するとともに、理解度の低い学生の課外活動として利用させた(49名中20名の学生が使用した)。一部学生の行動をビデオ撮影し、演習の手書き解答を過去の学生の解答と比較した。フィンランド東部大学では、英語化した学習コンテンツを同大学のシステムに組み込み、授業中の活動として実施、HTMLフォームで学習者の記述式解答を収集した。また、八戸高専では、理解度の低い学生(の希望者)に課外活動として学習システムを利用させ、聴き取り調査を行った。2学習者の主観的自己評価の調査豊田高専では、演習の手書き答案に質的変化(特に、空白解答の減少と、コメント文の増加)が認められた。八戸高専では、低進度学生が学習コンテンツを操作することが用意でないことが分かった。また、フィンランド東部大学では,学習コンテンツの自由度を制限し、学習内容を絞った複数コンテンツに分割する必要性を指摘された。3学習活動と自己評価の分析豊田高専での実践では、学習システムの活用により、課外紙上演習における空間ベクトル分野への参加度が増加し、最終合格率の向上につながっている可能性が示唆された(詳細を、ICTMT11で報告し、TMIA誌に投稿した)。フィンランド東部大学には、学習内容を絞ったコンテンツを提供した。八戸高専では、学習コンテンツの使用法と注目点を解説する動画の作成提案があった。4学習システムの改良学習システムの使用が、課外紙上演習を活性化につながることが分かった。また、低進度学生用には、学習コンテンツの使用法を解説する動画が有効ではないかとの意見を得た。1インタラクディブな学習タスクによる空間ベクトル学習システムの改良画面に表示された空間図形(空間中の直線と平面)を、学習者が直接マウス操作で移動させ、別に表示した目標に重ね合わせる学習コンテンツを作成した。この学習タスクをWeb学習システムに組み込み、学習コンテンツの終了画面に表示される数式のパラメータをHTMLフォーム経由でシステム側に解答する仕組みを構築した。これにより、コンテンツ毎に意図された移動、変形操作を、各学習者が実際におこなったかどうかをシステムが把握できるようになった。このコンテンツを組み込んだWeb学習システムを、豊田高専の学生を対象に試用し、特に、空間図形とベクトル方程式の関係把握に苦労している低進度学生の課外学習用に活用した。2学習システム説明言語の英語化研究協力者(Pesonen教授)との協議の結果、上記学習コンテンツをフィンランドの大学生が利用しやすくするためには、フィンランド東部大学のWeb学習システムに組み込むのが有益であるとの結論に達した。学習コンテンツの表示を英語化するとともに、説明言語をフィンランド語(および英語)で記述した学習タスクを同大学のWeb学習システムに組み込み、2013年春学期の数学教員養成コースの授業で試用した。3主観的自己評価調査法の作成研究協力者の協力を得て、学習者の主観的自己評価調査のためのアンケート用紙案を作成した。この用紙は(H25年度に)学生の理解が進む仕組みを分析するために使用する予定である。1学習システムを利用した学習活動の観察H26年度も引き続き、2年生対象の「電気数学A」で、ベクトル方程式を導入する授業において、演示実験としてインタラクティブな空間ベクトル学習コンテンツを用いると共に、同科目の低進度学生を対象に課外におこなう進度別演習の一部として、同学習コンテンツを埋め込んだWeb学習システムを用いた学習を行わせた。この中で、学習コンテンツを用いた学生が、コンテンツ使用後の紙上演習で正答率を向上させる等の、直接的な成果を観測することはできなかった。すなわち、学習コンテンツの使用が、単独で空間ベクトルに関する理解を深めることはなく、学習コンテンツの使用有無にかかわらず、空間ベクトルの理解には、一定量の紙上演習が不可欠との認識を得た。しかしながら、インタラクティブな学習コンテンツの使用は、高い学習動機付け効果を期待できる。前述の進度別課外演習では、当該学生が解答の過程を十分に説明できている答案を作成できるまで、何度も同一の課題に挑戦させているが、コンテンツを用いた学習を経験した学生は、前年度までの学生より粘り強く演習に取り組み、途中で諦めて学習を放棄した学生が減少している。2学習者の主観的自己評価の調査低進度学生に対する聞き取り調査では、インタラクティブな学習コンテンツを使用した導入教育により、図形と数式を関連付けて考えることができることを知った、暗記型解法(教科書記載の公式を丸暗記し、図形的な特長との関連も考慮せず、盲目的に数式変形する)を取らなくても、解答できそう、との発言を得ている。3学習活動と自己評価の分析インタラクティブな学習コンテンツの導入により、演習、課外演習の空白答案が減少し、たとえ最終解答に至らない答案であっても、図や、文章を用いた説明が増えている。

また、前述したように、進度別課外演習の放棄学生も減少している。空間図形のベクトル方程式の学習は、抽象性が高いため、学習者が理解度を深めることが難しかった。また、数式表現の自由度が高すぎて掴みどころがないこともあり、理解を放棄して、与えられた問題の解法を暗記して済ませる学習スタイルに流される学習者が多かった。これを克服するには、各学習者が空間図形を脳裏にイメージし、空間図形(直線、平面)の図形的な特徴と、それらを表現する数式の特徴との関係を吟味しながら学ぶことが必要と考えられる。その中で、本研究で導入し、実践されてきたインタラクティブな3Dグラフィックスを用いた学習活動は、(板や棒等の)実物を用いた表示と各学習者のイメージを橋渡しし、しくみの理解を求める学習スタイルを育成する効果があった。紙と鉛筆を用いた演習を代替することはできないが、これと併用することで学習者の理解度を深化させるものと考えられる。一方、3Dグラフィックスとして表示される図形の移動、回転等の操作は、マウス等、2D操作用に設計されたインターフェイスでは煩雑になるため、3D位置センサ等による直観的な入力インターフェイスの実装が必要である。また、3Dグラフィックスは、三角関数のグラフ、数式と、複素ベクトルを用いた表示、計算との関係を学習する際にも、有益に転用できることを確認した。空間図形とベクトル方程式を対象とする学習の導入時に、図形的解釈の導入、活用が有益であることが確認できた。特に、立体(3D)図形の活用は、両分野において、学習者に全体を俯瞰するイメージを与える効果があり、図形的解釈を学習の取っ掛かりとできた学生が少なくなかった。その結果、低進度学生が、学習内容の抽象性の高さに直面し自ら理解しようとする姿勢を諦め、式変形と公式の適用を繰り返す「ブラックボックス」学習スタイルに依存し切ってしまうことを、ある程度防止できたと考える。しかしながら、立体図形を用いた学習コンテンツが学習者の理解度を自動的に向上させることはなく、紙と鉛筆による計算演習は省略できなかった。1インタラクティブな空間ベクトル学習システムを利用した学習活動の観察今年度も、課外紙上演習における低進度学生を中心に、学習システムを使用させ、学習活動を観察した。学習コンテンツの使用が、学習者の理解度を直接向上させるとは考えにくいが、学習者を有意味学習に導くことで、学習意欲を高めているとの知見を得た。2学習者の主観的自己評価の調査低進度学生への面談調査から、学習者の主観的自己評価の変化を一部抽出できた。彼らの発言は、空白解答の減少、および、課外紙上演習放棄者の減少傾向とも符合する。すなわち、学習コンテンツの利用は、従来は主流であった暗記型解法から学習者が抜け出し、図形的な特長との関連も活用した解法スタイルに移行する契機を与えていると考えられる。3学習活動と自己評価の分析教科書や黒板等
トポロジーデータモデルを利用したＧＩＳによるノンポイント汚染対策の評価手法の開発

地理情報システム(GIS)において,河川,水路,圃場,利排水施設,流量や水質観測所などの位置を示す既存の地理情報と標高データを用いることで,相互の上下流関係や接続関係(トポロジーデータセット)を容易に取得し,水・汚濁物質の流路での流出を計算する手続きを構築することができた.また,その手続きにおいて,既存データソースの空間精度やある観測頻度に基づいた負荷流出係数が流出流量や流出負荷量へと与える影響を検討した結果,JPGIS2.1形式の国土数値情報を用いた現況再現が比較的良好であること,農業イベント時の観測頻度により耕作期間の負荷量の評価結果に数倍以上の差が出る場合があることを示した.地理情報システム(GIS)において,河川,水路,圃場,利排水施設,流量や水質観測所などの位置を示す既存の地理情報と標高データを用いることで,相互の上下流関係や接続関係(トポロジーデータセット)を容易に取得し,水・汚濁物質の流路での流出を計算する手続きを構築することができた.また,その手続きにおいて,既存データソースの空間精度やある観測頻度に基づいた負荷流出係数が流出流量や流出負荷量へと与える影響を検討した結果,JPGIS2.1形式の国土数値情報を用いた現況再現が比較的良好であること,農業イベント時の観測頻度により耕作期間の負荷量の評価結果に数倍以上の差が出る場合があることを示した.本研究は,GISによる水・汚濁物質移動解析モデルを発展させることにより,流域の農業地域において流出水(ノンポイント汚染)に対する各種の対策手段の水質保全効果を詳細かつ容易に評価するシステムを開発することを目的としている.具体的には,トポロジーデータモデル型のGISを用いることで容易にデータ取得と利用を行う技術を開発するとともに,地図情報の空間精度や水路内の水量・水質データや農作業等の現場データの反映させ方が評価結果に与える影響を明らかにすることを目標としている.研究期間の初年度は地図情報の準備期間かつ水量水質の入力および検証用情報取得期間と位置づけ,以下に示す作業や検討を実施した.1.鳥取県東部の千代川の支流域をモデルの適用対象地域とし,用排水路と圃場の形状や属性等に関する詳細データをGISに整備した.次年度以降の規模の大きい流域への適用性の検討をにらみ,千代川流域の情報収集と整理を行った.これらを表現するデータモデルについては検討中である.2.流出水の負荷削減効果やモデルにおけるデータの重要性は,負荷量の削減程度でみるのではなく下流受水域の水質改善効果への影響で判断を行うべきと考え,生態系消長を組み込んだ受水域生態系水質モデルを評価システムに組み込むための準備を行った.3.モデルの適用対象地域において用排水路の流下水および圃場からの流出水の現場観測を実施し,水量,水質の流出特性を調査,分析した.水質分析項目は,T-N,DTN,NO_3-N,NH_4-N,T-P,DTP,PO_4-P,TOC,DOC,SS,VSS,粒度分布とし,定期的な水質調査と農作業等のイベント時の調査を行った.調査結果を分析した結果,農作業等のイベント時に水質の変化が大きく,簡易な負荷評価モデルを用いてその影響を検討したところ,期間のトータル負荷量に与える影響が大きいことを明らかにすることができた.本研究は,GISによる水・汚濁物質移動解析モデルを発展させることにより,流域の農業地域において流出水(ノンポイント汚染)に対する各種の対策手段の水質保全効果を詳細かつ容易に評価するシステムを開発することを目的としている.具体的には,トポロジーデータモデル型のGISを用いることで容易にデータ取得と利用を行う技術を開発するとともに,地図情報の空間精度や水路内の水量・水質データや農作業等の現場データの反映させ方が評価結果に与える影響を明らかにすることを目標としている.平成23年度は,以下に示す作業や検討を実施した.1.鳥取県東部の千代川の支流域をモデルの適用対象地域とし,初年度に整備したGISの基礎地図情報から,それぞれの事物のトポロジー情報を取得する方法を検討・構築し,これらの情報を用いてGIS上で利水配分および排水集積を計算していく手法を構築した.現在の情報精度では流域境界および流路の接続性の認識に課題が残ることが確認された.2.フルセットの入力データを利用した場合の再現精度を確認した.作成した方法論を対象流域で適用し過去の実績値や観測値と比較し,排水量,排水路の水質が再現できているかをチェックしたところ,水量については精度良く,水質については概ね再現できることを確認した.3.これまでの観測結果から,農地管理や農作業時期による流出水の水質特性を整理し,農作業時期別の現場データの取り方等が流出負荷量や水質の推定結果に与える影響について検討を開始した.予備的な検討として期間別の総負荷量の観点から検討を行ったところ,農作業イベント別に水質の変化が大きいことが期間別の負荷量算定に大きな影響を与えることを確認できた.本研究は,GISによる水・汚濁物質移動解析モデルを発展させることにより,流域の農業地域において流出水(ノンポイント汚染)に対する各種の対策手段の水質保全効果を詳細かつ容易に評価するシステムの開発を目的としている.具体的には,GIS上で稼働するモデルをトポロジーデータモデルに適用するよう構築することで容易にデータ取得と利用を行う技術を開発するとともに,地図情報の空間精度や水路内の水量・水質データや農作業等の現場データの反映させ方が評価結果に与える影響を明らかにすることが目標である.平成25年度は以下の検討を実施した.1.観測結果に基づき降雨時や農作業時期

別の現場データの取り方が流出負荷量の推定結果に与える影響についてモンテカルロ法を用いて再検討を行った.結果,1回/日と1回/2週のデータ採取頻度では,耕作期の負荷総量に9倍程度の差が生じる項目があることが示された.2.地図情報として新たなデータソース(流路等)の適用を試みるとともに,GISモデルをこれまで検討してきた千代川流域以外の流域に適用し,水量・水質の再現性の確認を行った.新たなデータソース,その他流域においても再現性は示されたが,あらためてその再現性はデータの質と量および空間配置に依存することが示され,モデルの適用限界を示すことができた.3.昨年度に引き続き,流出水対策の効果を負荷量削減程度だけでなく下流受水域の水質改善効果で判断するための検討を行った.文献値や調査結果に基づき受水域生態系水質モデルの構成とパラメータの再検討を行うことで,各流入負荷量段階での再現性を示す適用範囲の広いモデルを得ることができた.4.流入水対策を模し,受水域モデルへの流入負荷量を変動させたシミュレーションを実施した.一部条件で大きな水質変化があり,概ねは負荷量変動に応じた水質変動が見られたため,流域の情報や負荷評価の精度が無視できないと考えられた.本研究は,GISによる水・汚濁物質移動解析モデルを発展させることにより,流域の農業地域において流出水(ノンポイント汚染)に対する各種の対策手段の水質保全効果を詳細かつ容易に評価するシステムを開発することを目的としている.具体的には,トポロジーデータモデル型のGISを用いることで容易にデータ取得と利用を行う技術を開発するとともに,地図情報の空間精度や水路内の水量・水質データや農作業等の現場データの反映させ方が評価結果に与える影響を明らかにすることを目標としている.平成24年度は以下の作業や検討を実施した.1.鳥取県東部の千代川の支流域をモデルの適用対象地域とし,空間精度の劣る簡易な地図情報を用いた場合の解析方法を検討するとともに,その再現精度は詳細データより劣ることが確認できた.流出水の評価結果に与える影響として結果を整理することが課題である.2.これまでの観測結果に基づき,農地管理や農作業時期による流出水の水質特性を整理し,農作業時期別の現場データの取り方等が流出負荷量や水質の推定結果に与える影響について検討を行った.結果,データ採取頻度により負荷総量に数倍の差が生じることが示された.代かき田植え時期や中干し時期なで農作業の影響を受け排水濃度が高くなる時期に集中的な現場データ採取を行うべきことを示唆するものである.また,農地管理の状態によって,流出負荷量の大きな農地が存在することが整理できた.地図情報の空間精度のみならず属性情報の整備精度が評価結果に大きな影響を与えることが示唆される.3.流出水対策の効果を負荷量削減程度でみるのではなく下流受水域の水質改善効果で判断するために,生態系消長を組み込んだ受水域生態系水質モデルを組み込むための作業,検討を行った.受水域の水質,生物量などを測定し,生物現存量の消長の整理を行い,モデルパラメータ決定,受水域モデルの再現確認を行った.流出水の水質影響の評価に商用の水質モデルを組み込む予定であったが,想定していたより費用が必要となりそうなことから,自前のモデル構築を進めている.
結晶すべり理論に基づく一方向凝固合金の多軸クリ-プ構成式の定式化

本研究では、まず、軸方向に一方向凝固させたIN738LC薄肉円管試験片の引張り・ねじり組合せクリ-プ試験を温度850°Cで実施した。次に、単結晶ブロックの引張り・せん断組合せクリ-プおよび一方向凝固薄肉円管の引張り・ねじり組合せクリ-プを結晶すべり理論に基づいて解析し、解析結果を実験結果と比較することによってクリ-プ異方性と活動すべり系との関係を議論した。この結果、最小クリ-プ速度に関して次のような知見が得られた。1.クリ-プ異方性は、クリ-プ速度の大きさに関しては顕著に観察されたが、クリ-プ速度と応力の非共軸性に関してはそれほど目立たなかった。なお、クリ-プ速度は、引張りクリ-プ試験で最も大きく、θ=30°(すなわちσ=τ)の組合せクリ-プ試験で最も小さかった。2.{111}<110>八面体すべり系、{111}<112>八面体すべり系および{100}<110>立方体すべり系は、どれも単独では上述のクリ-プ異方性を記述し得なかった。しかし、{111}<112>八面体すべり系と{100}<110>立方体すべり系を組み合わせると、解析結果は実験結果にほぼ一致した。なお本試験では、前者は引張りクリ-プの場合に、一方後者はねじりクリ-プの場合に最も大きなクリ-プ速度を考えた。3.引張り・ねじり組合せ負荷を受ける一方向凝固薄円管のクリ-プ解析モデルとして、許容速度場と許容応力場の2通りを与えたが、これによって解析結果の定性的傾向は変わらなかった。また、この解析モデルの柱状粒として2種類、3種類および6種類を考えたが、その影響は小さく、2種類の簡単なモデルでかなり精度のよい結晶が得られた。
窒素ドープにより高密度に分散したPt単原子の3次元原子配置の特定

本研究課題では単原子触媒材料として期待されるPt単原子分散体の原子分解能、3次元でのイメージングを行う。申請者独自のPt単原子分散手法を用いたサンプルに対して収差補正透過型電子顕微鏡による原子分解能イメージング、原子分解能EELS解析を行い窒素ドープグラフェンにアンカーされたPt単原子の3次元原子配置を示すことによって、Pt単原子の安定化に対する窒素の作用を明らかにする。
眼表面上皮細胞由来ムチン様糖タンパクの特性とその表現について

正常ではR339抗体が認識するラット眼表面上皮由来ムチン様糖タンパクは,最表層上皮では,涙液側の細胞膜に,その下23層では細胞質内にある。しかし,ビタミンA欠乏ラットで角化した角膜上皮では眼表面上皮由来ムチン様糖タンパクは最表層では低下,あるいは消失していた。電子顕微鏡では角化の程度が軽い周辺部角膜では,ムチン様糖タンパクは最表層上皮では表現されていなかったが,表層下2-3層の細胞では,apical側の細胞膜に表現されていた。一方,角化の強い中央部角膜では,このムチン様糖タンパクは角膜の最表層,その表層下2-3層の細胞でも,全く表現されていなかった。しかし,これらのビタミンA欠乏ラットにビタミンA点眼にて角化が消失すると,最表層細胞も正常と同様の形態となり,ムチン様糖タンパクも表現された。これらより眼表面上皮が産生するムチン様糖タンパクは,角化上皮では産生,表現が低下することが明らかとなった。こうした傾向は,臨床においても同様で上皮が角化する上輪部角結膜炎,眼類天疱瘡ではムチン様糖タンパクは上皮最表層でその表現が低下,消失していた。また,角化していた上輪部結膜上皮も治療後,角化の改善に伴い,ムチン様糖タンパクが表現されるようになった。こうした上皮由来のムチン様糖タンパクを誘導できるかについて,新生ラットでは,生後2週間以内に閉瞼時は角膜上皮上にムチン様糖タンパクは表現されていなかったのに対し,閉瞼している生後12日後のラットに,粘液促進薬を腹腔内投与すると,24時間後には50%の角膜上皮にムチン様糖タンパク表現を誘導された。このムチン様糖タンパク表現の誘導は投与日が11,10日後に投与すると,その効果は低下し,誘導率は33%,20%であった。臨床的にはドライアイ患者では,こうした上皮由来のムチン様糖タンパクの表現が眼表面上皮で低下していることから,これらを誘導しうる薬剤はドライアイの画期的な治療となる可能性が示された。免疫組織学的検討では正常眼表面上皮では角膜,結膜を問わず全ての眼表面上皮の最表層細胞の細胞表面でR339抗体で認識されるムチン様糖タンパクは表現されていた。一方,ビタミンA欠乏食を46か月続けたビタミンA欠乏ラットでは,角膜中央部にやや白濁した部位が認められ,その部の角膜上皮細胞は細胞質の拡大,核の縮小があり,パパニコロウ染色でオレンジ色に染色され,角化していた。こうした角化した上皮細胞では眼表面上皮由来ムチン様糖タンパクの表現は消失あるいは著明に低下していた。さらに免疫電子顕微鏡学的検討をおこなったところ,正常では最表層下の23層の角膜上皮細胞でも細胞質内にそのムチン様糖タンパクは認められるが,最表層上皮が著明に角化している部位では,表層下での細胞でのムチン様糖タンパクも消失していた。最表層上皮細胞の角化の程度は角膜の周辺部にいくに従ってわずかに軽減し,それに従って最表層下の上皮細胞ではわずかにムチン様

糖タンパクが認められるようになっていたが,最表層上皮での表現はみられなかった。角膜の最周辺部では角膜上皮は角化しておらず,そうした上皮では最表層上皮でもその細胞表面での表現も認められ,最表層下上皮細胞では細胞質に認められるムチン様糖タンパクも正常に近い状態であった。こうした角膜上皮の角化が著明な部分も,ビタミンA点眼(1000IU/ml)4回/日を12週間間おこなうと,角膜の白濁所見は消失,上皮もほぼ正常の形態を回復しており,ムチン様糖タンパク表現もほぼ正常に回復していた。臨床上も,角化した上皮細胞は上輪部角結膜炎などで認められるが,そうした上皮細胞ではヒト眼表面上皮由来ムチン様糖タンパク抗原(H185)の表現は消失あるいは著明に低下していた。これらより角化上皮では眼表面上皮由来ムチン様糖タンパク表現は低下することが明らかとなった。ヒトでも上輪部角結膜炎などで認められる角化上皮細胞は,治療用コンタクトレンズの治療で上皮の形態がほぼ正常の形態に回復すると,上皮細胞由来のムチン様糖タンパクの表現も正常と同様の表現に回復することが明らかとなった。正常ではR339抗体が認識するラット眼表面上皮由来ムチン様糖タンパクは,最表層上皮では,涙液側の細胞膜に,その下23層では細胞質内にある。しかし,ビタミンA欠乏ラットで角化した角膜上皮では眼表面上皮由来ムチン様糖タンパクは最表層では低下,あるいは消失していた。電子顕微鏡では角化の程度が軽い周辺部角膜では,ムチン様糖タンパクは最表層上皮では表現されていなかったが,表層下2-3層の細胞では、apical側の細胞膜に表現されていた。一方,角化の強い中央部角膜では,このムチン様糖タンパクは角膜の最表層,その表層下2-3層の細胞でも,全く表現されていなかった。しかし,これらのビタミンA欠乏ラットにビタミンA点眼にて角化が消失すると,最表層細胞も正常と同様の形態となり,ムチン様糖タンパクも表現された。これらより眼表面上皮が産生するムチン様糖タンパクは,角化上皮では産生,表現が低下することが明らかとなった。こうした傾向は,臨床においても同様で上皮が角化する上輪部角結膜炎,眼類天疱瘡ではムチン様糖タンパクは上皮最表層でその表現が低下,消失していた。また,角化していた上輪部結膜上皮も治療後,角化の改善に伴い,ムチン様糖タンパクが表現されるようになった。こうした上皮由来のムチン様糖タンパクを誘導できるかについて,新生ラットでは,生後2週間以内の閉瞼時は角膜上皮上にムチン様糖タンパクは表現されていなかったのに対し,閉瞼している生後12日後のラットに,粘液促進薬を腹腔内投与すると,24時間後には50%の角膜上皮にムチン様糖タンパク表現を誘導された。このムチン様糖タンパクの誘導は投与日が11,10日後に投与すると,その効果は低下し,誘導率は33%,20%であった。臨床的にはドライアイ患者では,こうした上皮由来のムチン様糖タンパクの表現が眼表面上皮で低下していることから,これらを誘導しうる薬剤はドライアイの画期的な治療となる可能性が示された。
脂肪酸の質の違いによる自然炎症制御機構の解明

生活習慣病における代謝異常の中でも、脂肪酸の代謝異常が生活習慣病の発症と悪化に深く関わっている。我々は炭素数1216の飽和および一価不飽和脂肪酸を基質とする脂肪酸伸長酵素Elovl6をクローニングし、Elovl6欠損マウスの解析から、本酵素による脂肪酸組成の変化が肝臓におけるエネルギー代謝やインスリン感受性に重要であることを明らかにした。近年、代謝性疾患の基盤病態として全身の非感染性の慢性炎症が注目されているが、本研究では、Elovl6によって制御される細胞内脂肪酸組成の変化と自然炎症の関連を、特に生活習慣病の肝の表現型である非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に着目して解析した。野生型およびElovl6欠損マウスに高脂肪・高コレステロール食を負荷すると、野生型マウスでは肝の脂肪化と炎症・酸化ストレス・線維化が引き起こされるが、Elovl6欠損マウスでは肝の脂肪化は起こるものの炎症が抑制され、NASH病態が改善された。一方、アデノウイルスやトランスジーンによりマウス肝臓でElovl6を過剰発現させると、脂質の蓄積による肝臓の肥大、強い炎症性細胞浸潤と炎症の亢進、肝障害が引き起こされた。また、正常に比べてNASH患者の肝臓ではELOVL6発現が2倍以上増加していた。したがって、マウスおよびヒトにおいて、肝臓におけるElovl6の活性化は肝の炎症を促進し、NASHの発症・進展に寄与することが明らかとなった。初代肝細胞培養系を用いた解析から、Elovl6活性の亢進が肝細胞のインフラマソームを活性化し炎症を促進することが明らかとなった。Elovl6による脂肪酸組成変化とインフラマソームの関連を引き続き解析することで、生体内において炎症を制御する脂質やその代謝物、新たな炎症制御系の同定が期待される。我々は脂肪酸伸長酵素Elovl6の欠損マウスの作製・解析により、本酵素が生活習慣病の発症に関わっていることを明らかにした。本研究では、Elovl6欠損系および過剰発現系を用いて、Elovl6によって制御される細胞内脂肪酸組成の変化によって炎症がどのように制御されるのかを、特に肝臓に着目して解析し、代謝性疾患において起こる炎症の内因性リガンドの特定と、細胞内脂肪酸組成の変化が自然炎症に及ぼす影響を解明することを目的とした。NASHを誘発するため高脂肪・高ショ糖・高コレステロール食を与えると、野生型マウスでは肝臓の著明な脂質蓄積と炎症、酸化ストレス、線維化の亢進が観察された。Elovl6欠損マウスでは野生型マウスと同程度の肝臓の脂質蓄積を認めたが、炎症、酸化ストレス、線維化が抑制された。またアデノウイルスを用いてマウス肝臓でElovl6を過剰発現させたところ、血中ALT値の上昇と肝臓の炎症細胞浸潤が認められ、肝障害が引き起こされた。肝臓では炎症、酸化ストレス、線維化関連遺伝子の発現が著明に亢進した。肝臓トリグリセリド含量はやや増加したが、コレステロール含量には変化がなかった。肝臓の脂肪酸組成を調べたところ、Elovl6により制御される炭素数16および18の飽和・一価不飽和脂肪酸の組成変化に加えて、n-6系多価不飽和脂肪酸の組成変化も認められた。ヒトでは正常患者に比べてNAFLD・NASH患者の肝臓ではElovl6発現が有意に増加しており、肝脂肪化率や血中トリグリセリド、ALT値と高い相関が認められた。以上の結果から、NASHの発症・進展において、Elovl6による脂肪酸組成の変化が肝臓の脂質蓄積のみならず炎症、酸化ストレス、線維化の活性化にも重要であり、Elovl6の阻害がNASHの新しい治療戦略になる可能性が示された。
水環境保全のための水制御システムと生態的空間的秩序の形成に関する研究

研究成果は以下の4点に要約される。1.水制御システムの形成は伝統的な水秩序の原理を発見しそれらを現代の技術の中に応用していくことが基本的課題である。その為に、(1)水系の自立性を保持する。(2)点、線、面から成る水秩序の原理を応用する。(3)用水と排水の方向性、特にモタセによる制御を生かす、(4)構造物自体による制御に加えて、その運用におけるルール作りと相互調整を保証すること、等がとりわけ重要である。2.水環境管理には、(1)水秩序に関わる配水管理と、(2)クリークの維持管理がある。(1)は集落を基礎集団とする汎市町村的な水利組合によって、(2)は集落や近隣組織で主要には担われてきた。しかし農業を主とした同質的集落の解体によって実質的管理主体は拡散しつつあり、一方土地改良事業で構想されている一元的集中管理では地域性と歴央性に富んだこの地域の水制御には具体的に対応できない。従って、クリークを水環境総体として捉え、従前の水利組合(或いは類似組織)や集落を中心とした多元的主体の形成と、相互のルールとコンセンサス作りが課題となる。更に環境に関する情報の伝達継承や環境教育の方法が検討される必要がある。3.水環境総体として捉えた場合、その環境保全は生態系の調和という観点も要請される。今回はその為クリークの水生動植物の分布調査と水生動物による環境モニタリングを行ない、汚濁度を評定した。その結果水の自浄作用を助ける爲に自然の要素と適度な水生動植物が生想する環境が必要であることが認められた。4.筑後川土地改良事業の新たな水システムにおける水制御上、環境保全上の問題を分析し、上記の研究成果に照らしてその解決の方途を考察した。
地域活性化のための隅田川,多摩川の水辺空間の整備についての研究

本研究では,水辺空間を地域活性化のシンボルとして魅力ある都市づくりを進めようとしている隅田川,また水遊び,水生生物の保護,豊かな景観を楽しむ親水護岸による水辺環境の創出,整備を図っている多摩川を対象として,地域の歴史,文化,河川固有の水質浄化機能を調査することにより,ウォ-タ-フロント開発,水環境保全の在り方をシステム的,物理的に評価することを目的として、研究を進めた。1)都市化に伴い複雑化してきた水環境の整備(水質,水辺空間等),利水(飲料水,工業用水,農業用水),治水の調和を考えた場合の種々の要因を構造する事により,都市化による水利用の変化を表わす要因,都市化による社会基盤の変化を表わす要因の相互波及の構造を多摩川を例にしながら検討し,河川整備での問題点を明らかにした。2)多摩川における高水敷開放の地域への効果,歴史的変遷を調査し,また現状の整備が利用者にとってどの様に受け取られているかをアンケ-ト調査する事により把握した。戦後の農地から緑地さらにレクレ-ション施設へと高水敷が開放されるに従い,利用者の範囲は目的においてもまたアクセスの所要時間においても大きく広がり,流域に残された唯一のオ-プンスペ-スとして利用されている。多摩川の役割の歴史的変遷,史跡から河川と住民とのつきあい方の歴史を調べ,今日の河川整備の在り方との比較検討を行い,多摩川の有している多摩川らしさを明らかにした。3)大川として江戸の町のシンボルであった隅田川をなぜ今日のような姿に変遷したかを考察し,現在進められているス-パ-堤防,水辺空間整備への地域住民の意識と期待について調査した。河川沿岸の住民の立ち退きと,新しいビルでの整備は住民の開発への直接参加を疎外しており,整備の進行に伴って人口の変動が激しく,漸減の傾向を示している。隅田川水辺利用者への意識調査により,整備ではハ-ドのみではなく河川と流域の付き合いの歴史の教育などソフト面への要望を多いことが分かった。隅田川、多摩川の水辺空間の整備の実態と、今日までの河川との付き合い方の河川固有の地域性についてアンケ-ト調査、史的文献での調査を行い、地域活性化としての河川整備の在り方を研究した。又水質の経年変化と地域開発の関係を把握する為に、夏期、冬期の水質を調査し、自然河川の有する水質浄化作用を利用した河川整備の方策についても調査研究を行った。1)隅田川については景観を中心とした水辺の整備が進行しており、ス-バ-堤防は流域一体の空間整備に役立っている。しかし、この整備に伴って定住人口の減少する地区が生じており、隅田川では、水辺の整備は必ずしも地域活性化に寄与するに至っていない。このことは人口の経年変化の調査、河川提防を遊びの場として利用している人々へのアンケ-ト調査から指摘された。(高橋、菅)2)多摩川に関しては、河川敷が運動場として、あるいは水辺に手をふれることのできる自然河川の利点を利用した公園として整備がされている為に、アンケ-ト調査でも効評で、住民の関与した水辺空間の整備が可能である。(丸山)3)自然河川の有する水質浄化作用を多摩川の浅瀬を中心とした現地調査により把握した。DOの改善には浅瀬、堰が有効な働きをしていることが知られ、この程度は室内実験と合せて判断すると、全量の30%程度の寄与であった。(玉井、菅)