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関係的平等論と差別の規範理論の統合

本年度は以下の段階を経て基本課題1「差別の規範理論の内在的検討」の続行と基本課題2「関係的平等論との規範的統合」の遂行を試みた。第1三半期(4月ー7月)においては基本課題1を続行し、具体的にはまず関連文献の精読を通じて(2)差別の反道徳性の根拠論の諸立場の内在的理解を試みた。その上で昨年度行った(1)差別概念論における各立場の暗黙の価値前提の抽出作業結果を元に、(2)での特定の立場が(1)における諸論点でどの立場を採ることと親和的であるのかについての理論的対応関係を提示した。そのような理論的対応関係についての暫定案の一部をIVRJapan国際会議の場で報告した。そして討議及び意見交換を通じて得られた知見をフィードバックして、自説の補強・改定を試みた成果を所属研究機関の紀要『立教法学』に投稿した。第2・3三半期(8月ー3月)には基本課題2の遂行を試み、上で提示した対応関係を元に、私が擁護した正義構想としての関係的平等論が(2)におけるどの立場を最も支持し得るかを考察し、暫定的な結論を提示した。このような差別論と平等論との規範的統合についての暫定仮説を補充して私の関係的平等論の包括的研究である「関係の対等性と正義ー平等主義的リベラリズムの再定位(1)(4・完)」(『法学協会雑誌』第133巻第811号)を抜本的に改定したものを、『関係の対等性と平等』という標題で、本年度2月に単著として刊行した。本年度に予定されていた作業はほぼすべて終了した。唯一、当初計画していた単著『関係の対等性と平等』の合評会については本年度中に開催できなかったが、来年度の6月1日と7月27日にそれぞれ相関社会科学研究会と東京法哲学研究会で合評会を開催することが(パネリストの人選も含めて)すでに決まっている。来年度は本研究全体の総括と発信作業を行う。第1三半期(4月ー7月)には前年度に提示した差別論と平等論の統合仮説の補正作業を行う。同期間内には単著『関係の対等性と平等』の合評会を東京法哲学研究会と相関社会科学研究会で開催するとともに、IVRルツェルン世界大会に出張し報告するが、そこでの討議や意見交換で得た知見をも補正作業に反映させる。第2三半期(8月ー11月)には次なる研究課題の発展方向を模索する意味で、本研究の知見が憲法学の法の下の平等解釈に与える規範的含意についての論点抽出作業を行う。このような作業に当たっては関連文献の精読に加え、適宜学内の研究会に出席して憲法学者との意見交換を行う。第3三半期(12月ー3月)には基本課題1「差別の規範理論の内在的検討」と2「関係的平等論との規範的統合」の遂行を通しての本研究成果の全体概要及び(本研究に関連して著した)単著・学術論文の概要及び目録を、ホームページを作成してその上で公表し、発信する。本年度は、研究目的記載の基本課題1「差別の規範理論の内在的検討」の遂行を中心に、次の2つの階梯を踏んで研究を進めた。第1三半期(4月ー7月)においてはまず予備的作業として、英米圏の規範理論における関係的平等論の理論的発展に関する議論状況を確認するため、平等論の関連文献の精読を通じてその最新の研究動向の把握及び知見の摂取に努めた。その上でこのような関係的平等論の理論的発展状況及びその課題についての試論的論文を作成してIVRリスボン世界大会で報告をするとともに、フロアとの討議及び海外の研究者との意見交換を行った。第2・3三半期(8月ー3月)において基本課題1に着手した。そもそも「差別」とは何かに関わる差別概念論の領域では、1差別の基礎を社会的顕著集団や社会的不利集団に限定すべきか否か、2差別の「不合理」性ないし「恣意」性をどう解釈するべきか、3「間接差別」や「構造的差別」はそもそも「差別」なのか、「差別」だとしたらいかなる意味で「差別」と言えるのか、4白人や男性などの社会的有利集団とされる人々に対する不利益取扱い(「逆差別」)は「差別」に当たるのか、当たるとして社会的不利集団への「差別」とその反道徳性においてどの点で共通し、どの点で異なり得るのかといった具体的論点が存在するが、関連文献の精読を通じてそれらの論点を整理し、各論点ごとの諸議論の成否を内在的に検討するとともに、各立場の暗黙の価値前提を抽出することを試みた。ただし本年度の検討作業で得た差別概念論の知見を中間考察として研究会で報告するという作業は本年度中に遂行できなかった。しかし知見のインプットは完了しているため、来年度中に研究会報告を行う目途は立っている。

その上で昨年度行った(1)差別概念論における各立場の暗黙の価値前提の抽出作業結果を元に、(2)での特定の立場が(1)における諸論点でどの立場を採ることと親和的であるのかについての理論的対応関係を提示した。そのような理論的対応関係についての暫定案の一部をIVRJapan国際会議の場で報告した。そして討議及び意見交換を通じて得られた知見をフィードバックして、自説の補強・改定を試みた成果を所属研究機関の紀要『立教法学』に投稿した。第2・3三半期(8月ー3月)には基本課題2の遂行を試み、上で提示した対応関係を元に、私が擁護した正義構想としての関係的平等論が(2)におけるどの立場を最も支持し得るかを考察し、暫定的な結論を提示した。このような差別論と平等論との規範的統合についての暫定仮説を補充して私の関係的平等論の包括的研究である「関係の対等性と正義ー平等主義的リベラリズムの再定位(1)(4・完)」(『法学協会雑誌』第133巻第811号)を抜本的に改定したものを、『関係の対等性と平等』という標題で、本年度2月に単著として刊行した。本年度に予定されていた作業はほぼすべて終了した。唯一、当初計画していた単著『関係の対等性と平等』の合評会については本年度中に開催できなかったが、来年度の6月1日と7月27日にそれぞれ相関社会科学研究会と東京法哲学研究会で合評会を開催することが(パネリストの人選も含めて)すでに決まっている。来年度は、前年度の未達部分を完了させるとともに、以下の段階を経て研究目的記載の基本課題1の続行と基本課題2「関係的平等論との規範的統合」の遂行を試みる。来年度の第1三半期(4月ー7月)においては昨年度に引き続き基本課題1を続行し、具体的にはまず関連文献の精読を通じて(2)差別の反道徳性の根拠論の諸立場の内在的理解を試みる。その上で昨年度行った(1)差別概念論における各立場の暗黙の価値前提の抽出作業結果を元に、(2)での特定の立場が(1)における諸論点でどの立場を採ることと親和的であるのかについての理論的対応関係を提示する。そのような理論的対応関係についての暫定案をIVRJapan国際会議の場で報告するとともに、討議及び意見交換を通じて得られた知見をフィードバックして、自説の補強・改定を試みる。第2・3三半期(8月ー3月)には基本課題2の遂行を試み、第1三半期に提示した対応関係を元に、私が擁護した正義構想としての関係的平等論が(2)におけるどの立場を最も支持し得るかを考察し、暫定的な結論を提示する。このような差別論と平等論との規範的統合についての暫定仮説を補充して私の関係的平等論の包括的研究である「関係の対等性と正義ー平等主義的リベラリズムの再定位(1)(4・完)」(『法学協会雑誌』第133巻第811号)を抜本的に改定したものを、本年度中に単著として刊行する。その後、東京法哲学研究会での同単著の合評会開催を依頼し、そこでの討議・批判をフィードバックして最終年度の補正作業に繋げる。来年度は本研究全体の総括と発信作業を行う。第1三半期(4月ー7月)には前年度に提示した差別論と平等論の統合仮説の補正作業を行う。同期間内には単著『関係の対等性と平等』の合評会を東京法哲学研究会と相関社会科学研究会で開催するとともに、IVRルツェルン世界大会に出張し報告するが、そこでの討議や意見交換で得た知見をも補正作業に反映させる。第2三半期(8月ー11月)には次なる研究課題の発展方向を模索する意味で、本研究の知見が憲法学の法の下の平等解釈に与える規範的含意についての論点抽出作業を行う。このような作業に当たっては関連文献の精読に加え、適宜学内の研究会に出席して憲法学者との意見交換を行う。第3三半期(12月ー3月)には基本課題
フェムト秒パルスに応答する3次非線形光学素子の高効率化

本研究の目的は、フェムト秒極限光パルスに高効率でスペクトルひろがりを与える自己位相変調素子を見いだすことである。そのために、本年度は以下の項目について研究を行った。1.3次非線形光学定数の大きな物質の探索の一指針として、2次非線形光学定数と3次非線形光学定数の関係を明らかにした。この結果によれば、反転対弥性を持つ材料の3次非線形光学定数は、2次非線形光学定数の2乗に依存する。すなわち、2次非線形性の大きな3次非線形性をもち、今までに知られている2次非線形性の大きな材料が、3次非線形材料として、有望であることが示された。2.2次、3次非線形性の大きい有機材料DAN(4-(N,N-dimethylamino)-3-acetamidonitrobenzene)を用いたファイバーを作製し、群速度分散が大きく非線形性も大きい材料を用いたファイバー中のフェムト秒光パルス伝搬についての実験的・理論的研究を行った。ファイバー伝搬後のパルスには長波長側へのスペクトルシフトが見られ、これは自己位相変調を引き起こす原因となる非線形屈折率の応答速度が有限である起因すると考えらる。この応答時間の測定、応答時間効果がパルス圧縮に及ぼす影響について現在、検討を行っている。以上の項目を通じて、高効率自己位相変調素子の実現へ向けて重要な指針を示せたものと考える。
英語接続詞の意味研究とそのモジュール教材化を通した大学英語教育への応用

2018年度は英語接続詞の資料収集を主に実施したが、成果の発表については、以前から継続的に研究を行ってきた英語前置詞に関するものを行った。この成果発表は、英語の機能語の研究成果発表であり、2018年度から開始した英語接続詞の研究の一部と位置づけることができる。具体的な成果として、英語前置詞のdownとunderについての発表が挙げられる。COCAなどから引用したデータを使い、用法基盤アプローチの観点から分析を行った結果、downとunderについては以下のような分析をするのが妥当であるという結論を出すことができた。a. downは下方への動きを表しているのではなく、行為や変化が生じた後の最終状態が空間の低い位置を占めていることをdownで始まる前置詞句が表している。一方、underで始まる前置詞句は、制御者、被制御者そして両者の力関係がかかわる限られた空間を表す。b. downとunderについては、どちらも空間における静的な場所を表している。そして、このような結論をもとに、我々は前置詞downとunderに関するモジュール型教材の作成を行ったわけだが、これにより英語学習者がなるべく負担の少ない形で前置詞downとunderの用法を習得できる可能性が高まった。というのも、我々の作成するモジュール型教材は、認知言語学の枠組みを援用して作成されており、当該の言語表現がなぜ使われるのかについて、学習者にわかりやすい形で示しているからである。学習者に丸暗記などの負担をかけない教材に仕上がっているからとも言うことができる。この成果発表では、前置詞のdownとunderについてのみを扱ったが、2019年度以降は、英語の接続詞の研究を進め、その知見を利用してこのようなモジュール型教材の作成を続け、EFL学習者の英語運用能力を高めていくことを追求したいと考えている。成果発表に関して、昨年度は以前から継続して行っている英語前置詞について行った。この研究は機能語の研究であるため、広い意味では英語接続詞の研究の一部であると考えられる。ただ、英語接続詞の研究成果の発表が若干ではあるが遅れていることは事実である。2019年度以降は、英語接続詞に関する研究成果発表を進めていきたいと考えている。花崎一夫(研究代表者)がOnomasiologicalな研究、および教材作成を行い、花崎美紀(研究分担者)が各接続詞のデータ収集及び歴史的視点からのSemasiologicalな研究を実施する。具体的には、Semasiologicalに、現代語・過去の英語の意味ネットワークを作成する。<現代語>対象語の用法から、先行研究を参考に、次の(1)(5)の手順で意味ネットワークを作成する。(1)採集したデータを使って、対象語の用例を収集。(2)用例の分類。(3)分類ごとのイメージスキーマの作成。(4)近い用法を確認(5)結果として中心にくる用法である中心スキーマを認定。また、<過去の英語>古英語期・中英語期・初期近代英語期の英語についても、上の(1)(5)を行う。さらには、Onomasiologicallyに、関連する接続詞を比較検証し、対象接続詞の棲み分けを明らかにする。そして、接続詞のWord Netを構築する。2019年度以降の研究対象は接続詞that, if, whether, when, because, since, as, than, as far as, as long as, as if, as thoughで、それらの棲み分けを行う。そして研究成果の発表に関しては、30年度までの研究結果を、海外の学会で発表し、海外の研究者と意見交換することも視野に入れている。

ただ、英語接続詞の研究成果の発表が若干ではあるが遅れていることは事実である。2019年度以降は、英語接続詞に関する研究成果発表を進めていきたいと考えている。花崎一夫(研究代表者)がOnomasiologicalな研究、および教材作成を行い、花崎美紀(研究分担者)が各接続詞のデータ収集及び歴史的視点からのSemasiologicalな研究を実施する。具体的には、Semasiologicalに、現代語・過去の英語の意味ネットワークを作成する。<現代語>対象語の用法から、先行研究を参考に、次の(1)(5)の手順で意味ネットワークを作成する。(1)採集したデータを使って、対象語の用例を収集。(2)用例の分類。(3)分類ごとのイメージスキーマの作成。(4)近い用法を確認(5)結果として中心にくる用法である中心スキーマを認定。また、<過去の英語>古英語期・中英語期・初期近代英語期の英語についても、上の(1)(5)を行う。さらには、Onomasiologicallyに、関連する接続詞を比較検証し、対象接続詞の棲み分けを明らかにする。そして、接続詞のWord Netを構築する。2019年度以降の研究対象は接続詞that, if, whether, when, because, since, as, than, as far as, as long as, as if, as thoughで、それらの棲み分けを行う。そして研究成果の発表に関しては、30年度までの研究結果を、海外の学会で発表し、海外の研究者と意見交換することも視野に入れている。2018年度に使用予定であって海外出張経費を、2019年度以降に使用することになったことが次年度使用額が生じた主な理由である。次年度使用額は平成31年度請求額と合わせて、2019年度以降に、主に海外での研究成果発表をする際の旅費として使用する計画である。
仮骨延長法により形成された新生歯槽骨への歯の矯正移動に関する研究

近年,仮骨延長法が下顎骨劣形成の骨体部延長や歯列弓拡大に臨床応用されてきた.術後の咬合形成には骨延長部への歯の矯正移動が必要となる.本研究の目的は,仮骨延長法によって得られた新生歯槽骨に骨形成が未熟な時期と成熟した時期に歯を移動し,移動歯や歯周組織に認められる変化を臨床的,X線学的,組織学的に比較し,骨延長部への歯の移動方法について検討することである.実験動物として雄性ビーグル犬6頭を用い,全身麻酔下に両側下顎骨体骨切り術を施し,口腔内骨延長器を装着した.骨切り後1週間の安静期間をおいて,毎日1mmずつ10日間の延長を行った.延長終了後,歯の移動まで2週間待機した群(Group1)と12週間待機した群(Group2)を設定し,延長部の隣在歯である第3前臼歯を100g重の矯正力で新生骨へ移動した.Control群として.第2前臼歯を同時に遠心移動した.骨延長部と歯の移動様相を2週間毎にX線学的に評価すると同時に,歯の移動距離を実測した.歯の移動期間は12週間とした.歯の移動終了後,実験動物を灌流固定し,下顎骨を摘出して組織学的に評価した.臨床所見では,Group1は他群と比較し歯の移動速度と移動量が有意に大きく,移動歯の遠心傾斜,挺出ならびに動揺を示した.X線所見では,Group1の歯根圧迫側に歯槽硬線の消失,辺縁性歯槽骨吸収と著しい歯根吸収が認められた.組織所見では,Controlの圧迫側歯根吸収はセメント質に限局していた.Group1とGroup2はともに象牙質に達する歯根吸収を示したが,Group1はGroup2より吸収の程度と範囲が著しく大きかった.骨延長後の未熟な新生骨領域に歯を移動した場合,成熟した新生骨領域に移動する場合と比較して,著しい歯根吸収など臨床上不都合な変化が生じやすいことが示唆され,歯の移動方法に関する検討がさらに必要であると考えられた.近年,仮骨延長法が下顎骨劣形成の骨体部延長や歯列弓拡大に臨床応用されてきた.術後の咬合形成には骨延長部への歯の矯正移動が必要となる.本研究の目的は,仮骨延長法によって得られた新生歯槽骨に骨形成が未熟な時期と成熟した時期に歯を移動し,移動歯や歯周組織に認められる変化を臨床的,X線学的,組織学的に比較し,骨延長部への歯の移動方法について検討することである.実験動物として雄性ビーグル犬6頭を用い,全身麻酔下に両側下顎骨体骨切り術を施し,口腔内骨延長器を装着した.骨切り後1週間の安静期間をおいて,毎日1mmずつ10日間の延長を行った.延長終了後,歯の移動まで2週間待機した群(Group1)と12週間待機した群(Group2)を設定し,延長部の隣在歯である第3前臼歯を100g重の矯正力で新生骨へ移動した.Control群として.第2前臼歯を同時に遠心移動した.骨延長部と歯の移動様相を2週間毎にX線学的に評価すると同時に,歯の移動距離を実測した.歯の移動期間は12週間とした.歯の移動終了後,実験動物を灌流固定し,下顎骨を摘出して組織学的に評価した.臨床所見では,Group1は他群と比較し歯の移動速度と移動量が有意に大きく,移動歯の遠心傾斜,挺出ならびに動揺を示した.X線所見では,Group1の歯根圧迫側に歯槽硬線の消失,辺縁性歯槽骨吸収と著しい歯根吸収が認められた.組織所見では,Controlの圧迫側歯根吸収はセメント質に限局していた.

Group1とGroup2はともに象牙質に達する歯根吸収を示したが,Group1はGroup2より吸収の程度と範囲が著しく大きかった.骨延長後の未熟な新生骨領域に歯を移動した場合,成熟した新生骨領域に移動する場合と比較して,著しい歯根吸収など臨床上不都合な変化が生じやすいことが示唆され,歯の移動方法に関する検討がさらに必要であると考えられた.本研究では,仮骨延長法によって得られた新生骨に歯の矯正移動を試み,移動歯ならびに周囲歯槽骨についてX線学的および組織学的に検討した.実験動物は雄性ビーグル犬を3頭用いた.矯正用歯列拡大ネジ装置に鋳造製アタッチメントを鑞着した下顎骨延長装置を製作した.全身麻酔下に左側第3前臼歯と第4前臼歯間で下顎骨体骨切り術を適用し,粘膜貫通性にチタンミニプレートをネジ止め固定し,下顎骨延長装置を装着した.骨面に計測基準となる金属性マーカーを埋入した.骨切り後1週目から1日1mmずつ10日間延長し,その後3ケ月間保定した.保定後,第3前臼歯(実験歯)を骨延長部にコイルスプリングを用いて遠心移動させ,同時に第2前臼歯(対照歯)も遠心移動した.4ヵ月間の歯の移動後,全身麻酔下に実験動物を灌流固定し,下顎骨を摘出した.実験期間中,X線写真を術前,術直後,延長開始時,延長終了時,延長終了後1週ごとに撮影した.摘出した下顎骨はマイクロカッテイングマシンで切り出し,脱灰後パラフィン包埋し,連続切片を作成し、HE染色を施した.歯の移動前の歯槽骨延長部はサドル状に陥凹を示し,実験歯歯肉に退縮がみられた以外,良好な状態を保っていた.X線的には骨切り部断端から中心へ向けてX線不透過性が経時的に拡大し、歯の移動開始時にほぼ骨化していた.歯の移動に伴い,骨延長部は骨量を増し,歯根露出等の異常所見はみられなかった.X線的に実験歯の遠心根は新生骨に移動し,異常所見は認められなかった.組織学的には,骨延長部は通常の歯槽骨に対して骨梁が疎で,骨梁の線維走行は延長方向に一致していた.1歯に根尖吸収がみられた以外,実験歯は特に問題なく新生骨に移動していた.以上のことから,仮骨延長後3ヵ月の保定を経た新生骨に対して歯の移動は通常の場合と同様に行えることが示唆された.近年,仮骨延長法が下顎骨劣形成の骨体部延長や歯列弓拡大に臨床応用されてきた.術後の咬合形成には骨延長部への歯の矯正移動が必要となる.本研究の目的は,仮骨延長法によって得られた新生歯槽骨に骨形成が未熟な時期と成熟した時期に歯を移動し,移動歯や歯周組織に認められる変化を臨床的,X線学的,組織学的に比較し,骨延長部への歯の移動方法について検討することである.実験動物として雄性ビーグル犬6頭を用い,全身麻酔下に両側下顎骨体骨切り術を施し,口腔内骨延長器を装着した.骨切り後1週間の安静期間をおいて,毎日1mmずつ10日間の延長を行った.延長終了後,歯の移動まで2週間待機した群(Group1)と12週間待機した群(Group2)を設定し,延長部の隣在歯である第3前臼歯を100g重の矯正力で新生骨へ移動した.Control群として、第2前臼歯を同時に遠心移動した.骨延長部と歯の移動様相を2週間毎にX線学的に評価すると同時に,歯の移動距離を実測した.歯の移動期間は12週間とした.歯の移動終了後,実験動物を灌流固定し,下顎骨を摘出して組織学的に評価した.臨床所見では,Group1は他群と比較し歯の移動速度と移動量が有意に大きく,移動歯の遠心傾斜,挺出ならびに動揺を示した.X線所見では,Group1の歯根圧迫側に歯槽硬線の消失,辺縁性歯槽骨吸収と著しい歯根吸収が認められた.組織所見では,Controlの圧迫側歯根吸収はセメント質に限局していた.Group1とGroup2はともに象牙質に達する歯根吸収を示したが,Group1はGroup2より吸収の程度と範囲が著しく大きかった.骨延長後の未熟な新生骨領域に歯を移動した場合,成熟した新生骨領域に移動する場合と比較して,著しい歯根吸収など臨床上不都合な変化が生じやすいことが示唆され,歯の移動方法に関する検討がさらに必要であると考えられた.
時計タンパク質の核移行と核におけるリズム発振機構の解析

単細胞性緑藻クラミドモナスにおいて、生物発光リズム系を開発し、その系を利用して、30個の時計遺伝子と時計関連遺伝子の同定に成功した(Matuo et al., 2008, Gen. Dev.)。これらの遺伝子の中で転写制御因子の遺伝子と思われる4つの時計遺伝子ROC15、ROC40、ROC55、ROC75に関して、蛍光タンパク質と融合した時計タンパク質を発現するコンストラクトを作製し、それぞれ対応するリズム変異体に遺伝子移入し、得られた形質転換体から表現型が野生型に戻っているものを選択し、融合タンパク質の細胞内局在とその時間変化を蛍光顕微鏡観察で解析する。また、蛍光タンパク質タグを利用して時計タンパク質複合体を分離して解析する。今年度は形質転換体の作製まで進めることができた。生物時計とは生命活動を地球上の昼夜交替のサイクルに適応させるための分子機構であり、酵母のような一部の例外を除けば、ほぼ全ての真核生物が備えている。真核生物の生物時計を構成する時計タンパク質の多くが核局在のタンパク質(大多数がDNA結合モチーフをもつ)であり、量的・質的に日周変動している。細胞質で翻訳された時計タンパク質は、時刻依存的に核へ移行し、核内で転写因子として働くと考えられているが、時計タンパク質の細胞内の時空間的挙動はほとんど未解明であり、また、時計タンパク質の核移行の制御機構も未解明である。さらに、核へ移行した時計タンパク質のリズム発振機能も未解明である。本研究課題では、緑藻および高等植物で我々がクローニングした時計遺伝子に焦点を絞り、解析を進めている。すでにクローニングが完了した高等植物に加え、今年度は緑藻クラミドモナスで時計遺伝子(時計タンパク質)を同定することに成功した。その結果、緑藻の生物時計は高等植物の時計と似たタンパク質と、緑藻独自のタンパク質からなる時計であることが明らかになった。今後、緑藻と高等植物の時計タンパク質の核移行および核内での挙動を詳細に調べることで、時計タンパク質が進化上保存している核内での役割を明らかにできると期待される。
中学生の対人交流・集団活動・学習の意欲と進路意識を向上させる学級集団モデルの開発

中学生の学習意欲や友人関係形成意欲、学級活動意欲,進路意識を向上させる学級集団の状態像を明らかにした。さらに,良好な学級集団の状態を規定する要因は、集団士気、斉一性(集団規範・ルーティンの行動)、愛他性、集団機能(P機能・M機能)、集団圧、集団同一視(子ども同士・教師・学級集団)の10の機能により説明されることを明らかにした。これらの10の学級集団の機能を学級集団発達のプロセスに位置づけて整理し、より効果的に学級集団を育成するにはどのような順序や指導行動が求められるのかを検証し、教師が学級経営を行う際の指針を作成した。本研究は、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識と学級集団の状態との関係を実証的に明らかにし、学級集団発達の視点から、これらの意欲を向上させる学級集団の状態像と、その形成モデルを提案することが目的であった。平成25年度は、平成24年度と同様の取組を継続し、研究テーマに関するデータの蓄積を重ね、研究を計画通りに展開することができた。内容は下記の通りである。1)学級集団の状態と生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識との関係、学級集団の状態を規定する要因を、1年の中で4回にわけて調査・分析した。2)4回の分析結果を時系列の中で整理し(成熟ー後退という両方向で整理する)、学級集団のいくつかの発達過程とそれを規定する要因を見出した。3)その中から目的とする学級集団形成の発達モデルを抽出し、各段階ごとの学級集団の状態を規定する要因を整理した。さらに、新たに平成25年度は、標準化された学力検査と平成24年度の結果から作成された学級集団の状態・教育作用を測定する尺度リスト、教員組織への所属意識を測定する尺度リストも実施でき、次の成果を得ることができた。(1)学級集団の状態・教育作用を測定する尺度の完成、(2)学級集団の状態ごとの生徒たちの学力の定着度を検討するデータ、そして前年度から継続することによって、(3)前年度からの継続学級と学級編成替えのあった学級を比較するデータ、(4)教員組織への所属意識と学力の定着度を検討するデータ、(5)学級担任教師の指導行動を検討するためのデータ、である。今後、これらのデータを分析、検討し、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識を向上させる学級集団の状態像と、その形成モデルを構築していく予定である。中学校の教育現場では、「中1プロブレム」に代表される不登校の問題、確実な学習を保障するために1学級の生徒数を削減する議論など、生徒の心理社会面と学習面の両面に対して、教育効果を向上させるための、学級集団のあり方、教師の学級経営の展開方法が問われている。本研究は,中学生の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識の3つの視点と学級集団の状態との関係を実証的に明らかにし、学級集団発達の視点から、生徒の3つの視点を向上させる学級集団の状態像と、その形成モデルを提案することが目的である。本年度は研究の初年度である。まず、4月末までに調査協力が得られる中学校を確保した。次に、学級集団の状態を調査する質問紙を確定し、生徒相互の対人関係の状況、小グループの実態、学級内に定着している規範やソーシャル・スキルの内容、生徒個人の認知傾向や発達障害の有無、教師の行った指導行動について聞き取る項目・観察するポイントを確定した。その後,生徒に対する調査を行い,データの入力・分析、観察・聞き取り記録の整理を行った。本年の研究活動は,日本カウンセリング学会総会等のシンポジウム,また,学級経営心理学会,生徒指導学研究,教育学研究等で学術論文として発表を行った。研究の2年目3年目においては、上記の諸々の学級集団の要因の相互の関係を検討し、学級集団発達のプロセスに位置づけて整理し、建設的な学級集団形成モデルを提案する。どのような学級集団の機能を、より効果的な順序と指導行動で形成すればよいのかを実証的に検証し、教師が学級経営を行う際の指針となるガイドラインを作成し、提案したいと考えている。近年の学校現場において一斉指導の授業や活動の展開が難しいという問題、文部科学省が指摘する「学級がうまく機能しない状況」に対して、その背景に教師が一斉指導を行う基盤となる教育・学習環境である学級集団を良好に形成することができないという問題が考えられる。本研究は、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識と学級集団の状態との関係を実証的に明らかにし、学級集団発達の視点から、これらの意欲を向上させる学級集団の状態と、その形成モデルを提案することである。本年度は、平成24年度、25年度に蓄積したデータを基に、研究テーマについてのまとめを計画通り進めることができた。(1)平成24年度、25年度に明らかになった、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識を向上させる

学級集団形成の仮説モデルについて量的・質的に検討を行い、その妥当性を実証することができた。(2)教員組織への所属意識を測定する尺度との関連について実証することができた。(3)3年間の研究成果を学術雑誌に掲載することができた。本研究の成果によって、一斉指導の授業や活動の展開が難しいという近年の学校現場の問題に対して、教師が一斉指導を行う基盤となる教育・学習環境である学級集団の形成を効果的に展開するモデルが示され、文部科学省が指摘する「学級がうまく機能しない状況」を予防することができ、学校現場の教育実践の向上に寄与する一助となると思われる。教育心理学本研究の目的は、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識と学級集団の状態との関係を実証的に明らかにし、これらの意欲を向上させる学級集団の状態像と、その形成モデルを提案することであった。平成24年度、25年度における調査において、学級集団の状態と生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識との関係、および、学級集団の状態を規定する要因を、1年の中で4回にわけて調査・分析を行った。その結果、学級集団のいくつかの発達過程とそれを規定する要因を見出すことができた。さらに、この結果に加えて、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識と学級集団の状態との関係についても検討を行うことができた。また、調査対象校の学級担任教師への聞き取り調査や、各学級での観察を適宜実施した。以上のプロセスを通して、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識を向上させる学級集団形成の仮説モデルを概ね作成。さらに、教師の指導行動を測定する尺度を新たに作成するために質的な調査を行った。この結果から明らかになった内容を実証的に検証するために、量的調査を行うための尺度項目を作成してデータを収集し、現在、分析を進めている段階である。合わせて、教師の指導行動に影響を与えると予測される所属校への所属意識について、質的調査と量的調査を行い、データを収集して、入力、整理、分析を行い、新たに、教員組織への所属意識を測定する尺度を新たに作成した。これらの理由より、研究はおおむね順調に進展していると判断した。2012年4月末までに下記の内容を完遂した。1調査協力が得られる中学校を確保した,2学級集団の状態を調査する質問紙を確定した,3生徒相互の対人関係の状況,小グループの実態,学級内に定着している規範やソーシャル・スキルの内容,生徒個人の認知傾向や発達障害の有無,教師の行った指導行動について聞き取る項目・観察するポイントを確定した。2012年は調査を実施する年度であり,4データ取得に力を入れて取り組んだ。また,5研究協力者が分担して学校訪問し,調査を実施した。その後,入力,分析,観察,記録の整理を行った。このことから調査の進捗状況はおおむね良好であると考えられる。平成26年度は、平成24年度、25年度で蓄積したデータを整理・分析し、生徒の対人交流・集団活動意欲、学習意欲、進路意識を向上させる学級集団形成の仮説モデルの妥当性について検討を行う予定である。具体的には、調査対象学級の、学級集団の状態を規定する要因としての、生徒相互の対人関係の状況、小グループの実態、学級内に定着している規範やソーシャル・スキルの内容、教師の行った指導行動、教職員の所属意識、との関連について検討を行う予定である。
バクテリアセルロースを用いたナノC/Cコンポジット機能性皮膜の形成と特性評価

平成30年度においては,平成29年度における代表者の管理職業務が多忙化から研究期間延長申請を行い,バクテリアセルロースを用いたナノC/Cコンポジット機能性皮膜の形成技術の構築を目指して,これまでの研究成果を総合して検討するとともに,下記の項目について計画的に研究を行い,研究成果を得た.(1)C/Cコンポジット皮膜における新たな機能性の発現に関する検討;これまでの研究の成果を総合して,2種類の皮膜成形法を開発してフェノール樹脂焼成基材に皮膜形成が可能となった.製作した皮膜に関する摩擦摩耗特性を評価して,皮膜形成可能な材料成型・焼成条件を調査し,C/Cコンポジット材料自身と基材に施した皮膜は同等の摺動特性を有することを明らかにし,またBC含有量が摺動特性に及ぼす影響も明らかにした.なお,粉体化処理および第3成分添加による特性の変化についても継続して検討を行っている.(2)C/Cコンポジット皮膜における接触面の様相と摩擦摩耗特性の弾性数理解析;BCを強化材とした複合材料の摩擦磨耗特性を調べるため,複合材料の微視的・巨視的構造を組み合わせたモデルを作成して,押し込み圧子近傍の試料モデルに関する均質化理論とマルチスケール解析を用いて,複合材料に関する引っかき試験のシミュレーションを行った.材料の微視的性質と引っかき試験における荷重特性および摩擦係数との関係について明らかにし,考案したランダム性構造や層状構造を有する天然繊維網構造の力学モデルによる理論解析の妥当性を確認するとともに,摺動試験の実験結果より観察される摩耗メカニズムの検証を行った.これらの研究成果は,機能性材料と構造の力学に関するアジア国際会議ACMFMS2018などにおいて研究発表を行い,この分野を専門とする国内外の研究者らと質疑応答を行った。本研究は,平成24-26を研究期間として実施した研究「バクテリアセルロースを用いたナノC/Cコンポジットの摩擦・摩耗特性」の研究成果を発展させ,C/Cコンポジットを用いた皮膜形成技術の開発を目的としている.平成27年度の研究においては,以下に示すように,研究項目にしたがって実施し,成果を得た.(1)微細化させたBCスラリーの処理および竹炭粉添加による摩擦摩耗特性への影響の評価;C/Cコンポジットの摩擦摩耗特性について,ミクロンオーダーにまで微細化させたBCスラリーの処理および竹炭粉添加を行った試験片を用いて実験を行い,摩擦接触表面についてSEM観察に基づき,摩擦摩耗のメカニズムを実験的に明らかにした.BC-FRPプリプレグの含浸・乾燥工程においては,直接含浸法に工程に工夫を行い,分散しているBCの高次構造を制御し,最適なBCと竹炭粉の分散状態を作り出すことに成功した.(2)竹炭粉添加による新規摺動接触面の弾性数理解析; (1)における最適な分散を持つ材料の力学モデルを構築して,材料特性の力学的評価を行うために,まず,摩擦・磨耗特性を調べるための手がかりとして基礎的な解析を実施した.バクテリア・セルロースを強化材とした複合材料の微視的な構造において,ミクロフィブリルの微細な網目構造を特徴とし,優れた力学的特性を持つことに留意して,複合材料の微視的・巨視的構造を組み合わせたハイブリッドモデルを作成し,マルチスケール解法と均質化法を適用した弾性数理的手法により検討した.さらに,被摺動材の表面荒さを考慮した突起物を円弧状としてモデル化し,押し込みシミュレーションを行って,押し込み挙動を解析的に明らかにした.BCスラリーを微細化することによりBC繊維は長さ1mm程度となるが,繊維として機能していることをSEM観察により明らかにしている.さらに,BC繊維の密集構造に竹炭粉が分散する高次構造となるが,竹炭粉の含有量が異なる試験片を用いた実験により,竹炭粉の最適含有量の存在や,BC繊維網の分散性向上を明らかにし,安定した特性を得るための材料成型の課題を克服し,新たな摺動接触面を構成することが期待される.新たな機能として熱伝導率や電気伝導度についての実験的検討はこれからであるが,材料特性が安定したことから,これらの実験についても着手する.理論解析においては,このような構造はこれまでになく,実験結果をもとに優れた摺動特性を発揮する材料の微視的構造が明らかになった.上述のように,これを解析モデル化として定式化し,押し込みをシミュレーションすることに成功したことから,次の段階として,本材料の特徴であるナノレベルの複合材料としての繊維の強化メカニズムについて検討することとしている.研究が計画どおりに進まないことを想定した対応としては,研究グループ内,および学内外の定期的な検討会の開催,学会レベルの研究発表を行ってきており,これらの会議におけるアドバイスを参照しながら,効果的に研究を進めている.平成28年度の研究計画としては,前年度の成果を踏まえ,材料としての新たな機能性の評価や,ナノレベルでの繊維強化メカニズムに関する理論的検討を進め,下記の項目について研究を遂行し,成果を得た.(1)C/Cコンポジットにさらにミクロンオーダーで粉体化処理の検討;C/Cコンポジットの粉体化処理による皮膜形成を行うために,皮膜形成のための成膜基材を開発した.基材におけるBC含有量を変化させることに成功し,摩擦摩耗特性に及ぼすBC含有量の影響を評価した.また,竹炭粉BPを第3成分として添加した基材の微細化に関連して,成型の工程改良を行いながら,竹炭配合率と焼成温度に対する材料の微細構造の変化が摩擦・磨耗挙動に与える影響を評価した.

(2)金属表面への塗布やコーティング処理による皮膜形成技術の検討;(1)で開発した機材を用いて,セラミック基材や鋼材などの材料表面上に塗布やコーティングなどの処理を利用しながら焼成・焼結して摺動面形成の試作を行った.添加材配合量,塗布温度,炭化・焼結温度など最適な成膜のための技術的ノウハウを蓄積した.(3)C/Cコンポジット皮膜における接触面の様相と摩擦摩耗特性の弾性数理解析;C/Cコンポジット皮膜は50-100μm程度となり薄膜としての固有な特性を持つと考えている.セルロースナノファイバーのような天然繊維で強化した複合材料の摩耗特性の評価の基礎として,繊維と母材のはく離を考慮して押し込み試験のモデル化と数値的評価を行った.押し込み試験の圧子近傍の試料は周期的な繊維の網目構造を持つ微視モデルとその周辺は均質化した媒体でモデル化して効率化を図り,押し込み試験の数値シミュレーションを可能にした.これを基礎として,薄膜となったC/Cコンポジットの摺動面形成について検討を行うこととしている.BCスラリー微細化や第3成分としての竹炭粉添加の工夫により,C/Cコンポジットとしての微細構造は安定化し,制御できることを明らかにしている.開発材料はBC繊維の密集構造に竹炭粉が分散する高次構造となるが,この微細構造を摺動基材上に成膜する場合,BCや竹炭粉の最適含有量を明らかにしながら,材料の微細化および成膜条件の合理化を行う必要があり,研究協力者のアドバイスももらいながら施策を実施している.新たな機能として熱伝導率や電気伝導度についての実験的検討についても企業からの要請があり,これらの実験的評価についても対応している.理論解析においては,昨年度からさらに進化させて,材料内部での繊維と母材とのはく離も考慮した解析モデルの定式化に成功した.モデルにおいては摺動を模試した突起と開発材料との実際の摩擦現象に近い接触モデルを実現したものとなっており,次の段階においてナノレベルでの繊維強化メカニズムについて検討することとしている.研究が計画どおりに進まないことへの対応としては,研究協力者も含めた研究グループ内,および学内外者との検討会の開催,学会レベルの研究発表や展示会での成果公開を行ってきており,これらの機会を通じたアドバイスを参照しながら,効果的に研究を進めている.平成29年度は研究実施の最終年度にあたっていることから,これまでの研究成果を総合して検討するとしていたが,管理職の業務が多忙化したことから遅れて進行しており,研究期間延長申請を行った.当該年度においては,バクテリアセルロースを用いたナノC/Cコンポジット機能性皮膜の形成技術の構築を目指して、下記の項目について計画的に研究を行い,研究成果を得た.(1)C/Cコンポジット皮膜における新たな機能性の発現に関する検討;平成28年度までの研究の成果を総合して,2種類の試作手法を用いて基材に皮膜形成を行った.製作した皮膜に関する摩擦摩耗特性を評価して,材料自身と基材に施した皮膜は同等の摺動特性を有することを明らかにし,皮膜形成可能な材料成型・焼成条件を調査した.粉体化処理および第3成分添加による特性の変化については継続して検討する.
計算代数解析アルゴリズムの効率化と特異点変形への応用

半擬斉次多項式fのs乗のゼロ化イデアルを計算するための効率的アルゴリズムの構成を目標に研究を行っている。これは、半擬斉次孤立特異点の性質を利用し計算効率を上げる方法である。元々のアイデアは1980年代の論文であるが、そこに書かれている計算はアルゴリズム化されてないことより、計算機代数と特異点論を用いてアルゴリズム化し計算機に実装することが目的である。1年目では、アルゴリズム化する際に必要となる局所環での「イデアル所属問題判定」「拡張イデアル所属問題」「integral dependence relation計算」の効率的アルゴリズムが構成できた。これらは、本研究の目的のために必要な道具であったが、単独の研究テーマとしても独立したものであると共に基礎的なものより、こらの計算アルゴリズムを構成したことは計算機代数学はもとより、多くの数学の分野に役立つと思われる。もちろん、これにより主目的までの距離が近くなった。また、先行研究で得られているfのs乗のゼロ化イデアル計算アルゴリズムを、特異点の変形理論に対応すべくパラメータ版に拡張した。これは、PBW-代数での包括的グレブナー基底系を利用した方法である。この拡張版を用いて、inner modality 2の場合の特異点変形におけるBernstein-佐藤多項式を世界で初めて全て求めることができた。本研究に付随する対数的ベクトル場の計算法に関する研究と、計算機代数の道具についても計算法を確立することが出来ている。半擬斉次多項式fのs乗のゼロ化イデアルを計算するための効率的アルゴリズムの構成においては、必要な理論・道具は8割ぐらいは構成できた。具体的には「イデアル所属問題判定」「拡張イデアル所属問題」「integral dependence relation計算」の構成である。また、関連する研究として包括的グレブナー基底と根のチェック法を用いてBernstein-佐藤多項式を計算する方法も確立した。研究計画書に書いた計画よりも研究は順調に進展している。主目的である「半擬斉次多項式fのs乗のゼロ化イデアルの効率的な計算アルゴリズム」の構成と計算機への実装を行う。「generalized integral dependence relation計算アルゴリズム」をまず構成し主目的の達成をしたい。また、全ての計算ステップはパラメータが介在しても計算可能なことより、パラメータを含む場合へ計算法の拡張も行う。アルゴリズムが構成できれば、解析的不変量であるinner modality 3の半擬斉次孤立特異点のBernstein-佐藤多項式を計算する。
収束超音波による固体ヘリウム4のラフニング転移とステップ間相互作用の解明

収束超音波発振子を1K以下の極低温で一次元走査する機構を完成させ、超流動液体中の固体ヘリウム4の表面からの反射信号を観測した。反射信号の強度は強い温度依存性を示し、反射係数による結晶成長係数の測定が可能であると分かった。また一次元走査することによって得られた反射信号強度の界面と発振子間距離依存性(V(z)曲線と呼ばれる)の測定に成功した。これは界面での超音波反射係数の入射角依存性ひいては表面波の音速の情報を含むものである。固体ヘリウム4で初めてV(z)曲線の測定を行い、ラフニング転移温度以下でこれまでに知られていなかった非常に伝播速度の速い表面波励起が存在するらしいことが分かった。また超音波を用いて自由に固体ヘリウム4を成長融解させることが可能であることを見出した。固液界面に超音波を放射すると、750mK以下の温度では超音波の方向に界面が力を受けて結晶が成長あるいは融解することを発見した。これは2次の音響効果である音響放射圧によって界面が力を受け、成長と融解が駆動されたとして定量的に説明できた。音響放射圧は古くから知られている概念であるが、これが結晶成長などの一次相転移を駆動できることは全く知られておらず、我々の実験ではじめて明らかになった。この放射圧による界面移動の温度依存性を測定するとラフな界面では800mK以上の高温で力の向きが音波の向きと逆になった。またこの逆転温度はファセットに近づくと急激に低下するなどの大きな異方性を持つことが分かった。融解圧下にある液体中で超音波パルスを照射すると超音波発振子上に固体が核生成した。同様のことを固体中で行うと今度は液体の泡が核生成することが分かった。超音波は固体核と液体核の両方を"可逆的"に生成するという特異な結果が得られた。極低温における4Heの固液界面の易動度は通常の物質と比べて著しく大きい。我々は最近、比較的大きなパワーの平行超音波を4He固液界面に照射すると、温度と音波の方向に応じて固体が成長や融解することを見出した。音波の放射圧によって界面が動いていると考えており、易動度の大きい4Heならでわの新しい固液界面操作方法である。また液体と固体の音速の差から超音波を用いて界面の位置を高速に高精度で計測する方法も開発した。これによって超音波のみを用いた固液界面の操作と位置計測が可能となり、量子固体-液体界面のダイナミクスを調べたので報告する。液体から音波を入射した場合は常に固体が融解した。また融解量は低温に行くほど大きくなった。一方、固体から入射した場合は、750mKより高温では融解、低温で成長することが分かった。この振る舞いは4Heの大きな超音波反射率の温度変化で説明できる。高温では反射率は非常に小さく音波は殆ど透過する。また音速は液体より固体のほうが大きい。従って固体から入射した場合、音波のエネルギー密度は液体のほうが大きく放射圧が固体を溶かすように働く。高温と異なり低温では反射率は100%となる。従って固体から入射しても常に固体が成長するように放射圧が働くことになる。この放射圧モデル実験結果を定量的に説明できた。また超音波を切った後の界面の平行位置への緩和時間を、成長方向、溶解方向で初めて別々に測定した。この二つの緩和時間は絶対値と温度依存性が異なり、界面の進行方向によって衝突する素励起の種類が異なることが原因と考えている。また収束音波を用いた4He結晶表面からの反射率測定に初めて成功した。反射率は大きく温度変化し低温で増大した。また結晶の方位によっても大きく異なり、ファセットが形成している面では反射が抑制される様子が分かった。今後はラフニング転移温度付近での測定を進める。

融解圧下にある液体中で超音波パルスを照射すると超音波発振子上に固体が核生成した。同様のことを固体中で行うと今度は液体の泡が核生成することが分かった。超音波は固体核と液体核の両方を"可逆的"に生成するという特異な結果が得られた。
時計タンパク質における時空間階層運動の協奏が創る機能発現機構の理論的解明

シアノバクテリアの概日リズムは3種のタンパク質KaiA, KaiB, KaiCによって制御されている。その概日リズムは、KaiC中で生じるATP加水分解から得られるエネルギーで駆動される。しかしこのATP加水分解の活性はモータータンパク質等と比較すると異常に小さい。この点、KaiCのATP加水分解活性が小さい理由、また、活性の小ささの時計機能発現における意義などは未だに明らかになっていない。そこで、量子化学計算を部分的に用いる分子動力学シミュレーション(QM/MM法)を用いてKaiC中のATP加水分解の分子機構を解明することを目指した。本年度は計算を通じてKaiC特有の構造に起因する加水分解の阻害要因を見出した。ここではKaiCの動的な構造揺らぎがATP加水分解を制御していることが示唆された。これはタンパク質の柔軟さが本質的にその機能発現に働いていることを示唆するものである。現在はさらなる詳細なデータを収集しており今後の発表に備えている。また一方で、上記の概日リズムに関し、ミクロな素過程の組み合わせから生体機能が発現する機構を理解することを目指し、断片的に積み重ねられてきた各種の実験事実を統合した反応モデル(反応速度式のセット)を構築した。特に本年度は、反応速度定数や平衡定数にアレニウス型の温度依存性を導入した。そして、各種の実験結果を再現できるようパラメータの最適化を行った結果、多くの実験結果を定量的に良く再現できた。そして、そのモデルを利用した解析を通じ、体内時計の最も重要な性質である周期の温度補償性(温度非依存性)のメカニズムを、KaiC中のATP加水分解反応及びKaiCの各種構造変化と関連付けて提案することに成功した。この結果は現在投稿中である。時計タンパク質KaiC中で生じるATP加水分解の活性はモータータンパク質等と比較すると異常に小さい。そこで、KaiCのATP加水分解活性が小さい理由、また、活性の小ささの時計機能発現における意義を明らかにすべく、量子化学計算を部分的に用いる分子動力学シミュレーション(QM/MM法)を用いてKaiC中のATP加水分解の分子機構を解明することを目指した(課題1)。今後さらなる詳細なデータを収集することでそれを明示することができると考えられ、課題は順調に進展している。また一方で、上記の概日リズムに関し、ミクロな素過程の組み合わせから生体機能が発現する機構を理解することを目指し、断片的に積み重ねられてきた各種の実験事実を統合した反応モデル(反応速度式のセット)を構築した(課題2)。この結果は現在投稿中であり、課題は順調に進展している。ATP加水分解の分子的機構の解明のためには更なるデータが必要であるため、現在行っているシミュレーションを更に進める。また、得られたスナップショット的なデータをつなぎ、反応過程の概要を明らかにするための解析を進める。例えば、最小エネルギー経路および繊維状態を探索する。更に同様の計算をATP加水分解活性の異なる変異体でも行い、結果を比較する。反応モデルによる機能発現機構の解明に関しては、構築したモデルを用いて、温度の周期変動を与えたときに時計がそれに追随する現象のメカニズムを明らかにしていく予定である。

そこで、KaiCのATP加水分解活性が小さい理由、また、活性の小ささの時計機能発現における意義を明らかにすべく、量子化学計算を部分的に用いる分子動力学シミュレーション(QM/MM法)を用いてKaiC中のATP加水分解の分子機構を解明することを目指した(課題1)。本年度は計算を通じてKaiC特有の構造に起因する加水分解の阻害要因を見出した。ここではKaiCの動的な構造揺らぎがATP加水分解を制御していることが示唆された。これはタンパク質の柔軟さが本質的にその機能発現に働いていることを示唆するものである。今後さらなる詳細なデータを収集することでそれを明示することができると考えられ、課題は順調に進展している。また一方で、上記の概日リズムに関し、ミクロな素過程の組み合わせから生体機能が発現する機構を理解することを目指し、断片的に積み重ねられてきた各種の実験事実を統合した反応モデル(反応速度式のセット)を構築した(課題2)。特に本年度は、反応速度定数や平衡定数にアレニウス型の温度依存性を導入した。そして、各種の実験結果を再現できるようパラメータの最適化を行った結果、多くの実験結果を定量的に良く再現できた。そして、そのモデルを利用した解析を通じ、体内時計の最も重要な性質である周期の温度補償性(温度非依存性)のメカニズムを、KaiC中のATP加水分解反応及びKaiCの各種構造変化と関連付けて提案することに成功した。この結果は現在投稿中であり、課題は順調に進展している。ATP加水分解の分子的機構の解明のためには更なるデータが必要であるため、現在行っているシミュレーションを更に進める。また、得られたスナップショット的なデータをつなぎ、反応過程の概要を明らかにするための解析を進める。例えば、最小エネルギー経路および繊維状態を探索する。更に同様の計算をATP加水分解活性の異なる変異体でも行い、結果を比較する。反応モデルによる機能発現機構の解明に関しては、構築したモデルを用いて、温度の周期変動を与えたときに時計がそれに追随する現象のメカニズムを明らかにしていく予定である。本年度に予定していた計算機の購入は適当な商品を見出すことができなかったため来年度に持ち越すことにした。また、来年度は研究成果の発表のための旅費にも使用する予定である。