hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光電子分光及び磁気円二色性を用いた希薄磁性半導体の物性研究

強磁性希薄磁性半導体はスピントロニクスの分野おいて注目を集めている。今回、我々は強磁性発現機構の解明を目指し、室温での強磁性が報告されている系であるZn1-xCoxOにおいて、電子構造を光電子分光及びX線磁気円二色性(XMCD)を用いて調べた。、また、母体物質であるZnOを角度分解光電子分光(ARPES)で調べた。Zn1-xCoxOは本質的な強磁性半導体として注目を集める物質である。強磁陸についての知見を得るために、成長条件の異なるZn1-xCoxO薄膜試料においてXMCD実験を行った。全ての試料においてXMCDスペクトル形状はZnサイトを置換したCo2+であることを示した。XMCDスペクトルの磁場及び温度依存性は常磁性的であり、CoイオンがZnサイトを置換したとしても必ずしも強磁性を示すわけではないことを示唆した。この原因としてCoイオンの最近接や最々近接にいるイオンの影響が考えられる。高真空中でのアニールを施したところ、XMCDの帯磁率並びに飽和強度.が減少した。アニール前後で化学ポテンシャルが変化していないことから、磁化の減少は欠損に関連していないと考えられる。これらの結果から、Zn1-xCoxOにおいて隣り合うCo間には反強磁性的な相互作用があり、スピノーダル分解が磁性に影響を与えると結論した。磁性半導体の電子状態を理解する上で、母体物質の電子状態を知ることは重要である。電子構造を議論する上で価電子帯のバンド分散を調べることが必要と考え、ZnOにおいて軟X線を用いたARPES実験を行った。我々は、表面処理を施したZnOにおいて、表面ではなく、バルクのバンド分散の観測に成功した。この実験結果は、半導体の電子構造を実験的に決定できることを示唆しており、半導体の電子構造研究をさらに促進させるものであると確信する。希薄磁性半導体は非磁性半導体に磁性イオンを添加した物質であり、遍歴するキャリアのスピンと局在磁気モーメントが結合して強磁性を発現すると考えられている。この性質は電荷とスピンの自由度を扱うスピントロニクスにおいて注目を集めている。実際、この性質を用いてスピン注入などの技術が報告されているが、キュリー温度が室温よりも低いことから現実の応用には至っていない。また強磁性の発現機構について議論が絶えない。今回、我々は強磁性発現機構の解明を目指し、室温での強磁性が報告されている系Zn_<1-x>Co_xOについてX線磁気円二色性(XMCD)を用いて、Zn_<1-x>Cr_xTeについては光電子分光を用いて、ドープされた遷移金属イオンの電子構造を調べた。Zn_<1-x>Co_xOにおいてCo L_<2,3>吸収端におけるXMCDスペクトルを理論モデルと比較することで、Znを置換したCoイオンが磁性を担っていることを見出した。また、XMCDスペクトルの磁場と温度の依存性を調べた結果、Coイオンの電子状態は一つであるにもかかわらず、一部のCoイオンが強磁性で、その他のCoイオンは反強磁性的に結合していることが示唆された。Zn_<1-x>Cr_xTeについては、Cr 2p-3d吸収端に光のエネルギーを合わせることで、価電子帯における共鳴増大を観測した。共鳴スペクトルは、Cr 3d部分状態密度が価電子帯頂上付近に位置し、僅かにフェルミエネルギー(E_F)上にスペクトル強度をもつことを示していた。非共鳴スペクトルでは、E_Fにほとんど強度が無いこと及び試料が絶縁体であることから、E_F近傍の状態は伝導を妨げる相互作用(クーロン相互作用、電子間相互作用)により抑制されていることが示唆された。非磁性半導体に磁性イオンをドープした系である希薄磁性半導体(DMS)は、磁性イオン同士がキャリアを介して磁気相互作用すると考えられている。強磁性を示すDMSは、キャリアを介した強磁性磁気相互作用はキャリアの持つスピン自由度の操作を可能にする。しかしながら、強磁性DMSのキュリー温度(Tc)が室温よりも低いために応用が難しく、室温以上のTcを持つ強磁性DMSが切望されている。II-VI族希薄磁性半導体Zn_<1-x>Cr_xTeは室温で強磁性を示し、可視光を用いた磁気円二色性から母体と磁性イオンが強く相互作用した本質的な磁性半導体として注目を集めている。今回、我々はCr濃度の異なる2つの試料に対して、XMCDの磁場、温度、入射角依存を測定することでCrの電子状態を調べた。XMCDスペクトルが光の入射角に依存していなかったことから、スピンに関して丸いd^5L電子配置が主成分であると考えられる。この様な電子配置は局所的にCr濃度が高くなることで起こると考えられ、磁気相互作用は短距離的であることが示唆される。Fe-doped NiOは室温を超えるTcを持つ強磁性を示し、さらにLiを添加することでホールキャリア濃度を増やすと、磁化が大きくなることが報告されている。今回、我々はLi_yNi_<1-y-0.05>Fe_<0.05>Oの試料の光電子分光(PES)及びX線吸収分光(XAS)を測定したLi_yNi_<1-y-0.05>Fe_<0.05>Oでは変化が見られなかった。

Fe L_<2,3> XASスペクトルはホール濃度が高くなるにつれてFe^<3+>のスペクトルに近くなっていたことから、2Fe^<2+>+h^+→Fe^<2+>+Fe^<3+>のように電子状態の変化が起こっていると考えられる。研究計画にそって、強磁性希薄磁性半導体の電子構造に関して多くの知見を得た。今後は、角度分解光電子分光等も用いて、より詳細に電子構造を調べる。強磁性希薄磁性半導体はスピントロニクスの分野おいて注目を集めている。今回、我々は強磁性発現機構の解明を目指し、室温での強磁性が報告されている系であるZn1-xCoxOにおいて、電子構造を光電子分光及びX線磁気円二色性(XMCD)を用いて調べた。、また、母体物質であるZnOを角度分解光電子分光(ARPES)で調べた。Zn1-xCoxOは本質的な強磁性半導体として注目を集める物質である。強磁陸についての知見を得るために、成長条件の異なるZn1-xCoxO薄膜試料においてXMCD実験を行った。全ての試料においてXMCDスペクトル形状はZnサイトを置換したCo2+であることを示した。XMCDスペクトルの磁場及び温度依存性は常磁性的であり、CoイオンがZnサイトを置換したとしても必ずしも強磁性を示すわけではないことを示唆した。この原因としてCoイオンの最近接や最々近接にいるイオンの影響が考えられる。高真空中でのアニールを施したところ、XMCDの帯磁率並びに飽和強度.が減少した。アニール前後で化学ポテンシャルが変化していないことから、磁化の減少は欠損に関連していないと考えられる。これらの結果から、Zn1-xCoxOにおいて隣り合うCo間には反強磁性的な相互作用があり、スピノーダル分解が磁性に影響を与えると結論した。磁性半導体の電子状態を理解する上で、母体物質の電子状態を知ることは重要である。電子構造を議論する上で価電子帯のバンド分散を調べることが必要と考え、ZnOにおいて軟X線を用いたARPES実験を行った。我々は、表面処理を施したZnOにおいて、表面ではなく、バルクのバンド分散の観測に成功した。この実験結果は、半導体の電子構造を実験的に決定できることを示唆しており、半導体の電子構造研究をさらに促進させるものであると確信する。
老年者の重症下痢症から分離したロタウイルスのVP4遺伝子の解析

ロタウイルスは小児下痢症の主要病因であるが、われわれは1992年、重症の脱水・下痢症のため疑似コレラの診断のもとに隔離・治療された成人の患者から本邦で初めてロタウイルスを分離した。さらにエレクトロフェロタイプ、RNA-RNAハイブリダイゼーション、VP7およびVP4血清型の解析結果を総合し、本症例は、同時期に小児の間で流行していた株により引き起こされたものと考えた。しかし、これらの検討では、アミノ酸の点突然変異レベルでの変化は検出することができない。また新生児無症候性感染に由来するロタウイルスはVP4遺伝子が顕性感染をおこす株と著しく異なっていることが知られている。そこで本研究では、成人重症下痢症患者より分離されたロタウイルス株(成人分離株)と同時期の小児流行株のVP4遺伝子のうち、特に各血清型の中和に強く関与していると考えられている領域の塩基配列を決定し、核酸およびアミノ酸レベルにおける両者の相同性や変異の有無について解析を行なった。その結果、成人分離株と同時期の小児株では、核酸レベルでは452番目の1塩基配列が、またアミノ酸レベルでも149番目の1アミノ酸配列が異なっていることが判明したが、他の配列はすべて一致していた。このようにアミノ酸の点突然変異が生じた機序は不明であるが、変異が認められたアミノ酸部位は、従来よりVP4の中和反応に関与していると考えられている部位とは異なっており、現時点ではその特別な意義は見いだせなかった。すなわち、本成人分離株は同時期の小児流行株と、塩基配列、アミノ酸配列においてもほぼ一致していることが証明され、同時期の小児流行株に由来するものと考えられた。本研究は、小児間でのロタウイルス流行株が成人にも重症下痢症を引き起こしうることを遺伝子レベルにおいて初めて明らかにし、この結果は消化器内科学の分野に貴重な新知見をもたらすものと考えられた。
固相反応場を活かした高分子のパラレル反応法の構築

本研究課題では、陽極酸化反応および陰極還元反応をワンポット中で同時に行うことで、1種類の共役系高分子から2種類の生成高分子を得ることに成功し、従来法では不可能であった高分子のパラレル反応という概念を確立するに至った。両極利用することで電流効率に優れ、環境低負荷型の反応手法であることを示した。さらに、バイポーラ電極を用いることで新しい傾斜材料やパラレル反応場の構築にも成功した。所期の目的を達成すると共に、予想外の進展があった。本研究課題では従来法では不可能であった高分子のパラレル反応法の構築を目的とした。前年度において、ポリフルオレノール誘導体の陽極酸化反応および陰極還元反応をワンポット中で同時に行うことで、1種類の高分子から2種類の生成高分子を得ることに成功し、高分子のパラレル反応という概念をすでに確立している。最終年度においては、特にバイポーラ電極を用いたパラレル反応系の構築を目的とし、1高分子傾斜材料の創製、2複数のバイポーラ電極上でのパラレル高分子反応、の2点について重点的な検討を行った。以下に具体的な成果を述べる。【高分子傾斜材料の創製】ポリフルオレノール誘導体をボロンドープダイヤモンド(BDD)基板上に成膜し、バイポーラ電極を誘起することで、陽極端では酸化反応、陰極端では還元反応を進行させることに成功し、同一膜でありながら分子組成が傾斜的に変化する導電性高分子膜を得ることに成功した。バイポーラ電極上に生じる電位勾配を見事に転写した高分子材料の創製に成功したといえる。【複数のバイポーラ電極上でのパラレル高分子反応】ワイヤレス駆動のバイポーラ電極を複数個誘起することにより、高分子電解反応の反応場を増設し、ワンポット中でのパラレル高分子反応の拡張を試みた。バイポーラ電極の陽極部分に基質高分子を成膜した試料、陰極部分に基質高分子を成膜した試料をそれぞれ電解セル中に設置し、バイポーラ電解を行ったところ、所望の反応がそれぞれの極で進行したことが見出され、パラレル反応を達成した。この概念を用いれば、2つ以上の高分子反応場を同時に駆動することができ、まさにパラレル高分子反応系として革新的な技術となり得る。以上、本研究課題は研究期間内に目的とした高分子の両極電解反応を達成し、さらにバイポーラ電気化学を用いることでより生産性の高い、高効率なパラレル高分子反応系の構築に成功した。高分子電解反応法に基づき、陽極酸化反応および陰極還元反応をワンポット中で同時に行うことで、1種類の高分子から2種類の生成高分子を得ることに成功し、高分子のパラレル反応という概念を確立するに至った。具体的にはポリフルオレノール誘導体の電解酸化的カルボニル化および陰極還元的水素化を適用し、基質高分子を陽極・陰極に塗布成膜し、支持電解質を含むイソプロパノール溶液中で定電流電解反応を行うことで所望の生成物を高効率で得た。また、バイポーラ電極を用いた高分子のパラレル反応にも成功した。この系においては、陽極面および陰極面を同時に有し、かつ電位勾配が生じている電極を用いるため、塗布した高分子に傾斜的な電位を印加することが可能となった。従って、同一高分子膜でありながらその場所によって様々な反応率およびそれに応じた物性を有する傾斜材料を得ることができた。高分子電解反応を両極で行うことでパラレル反応という新しい概念を創出することに加え、両極を効率的に利用することで従来法よりも電流効率が格段に向上する、すなわち環境調和型プロセスの構築という点でも非常に意義深い知見を得ることができた。次年度は2種類の高分子のパラレル反応、また、積層型バイポーラ電極を用いたパラレル反応系を検討し、パラレル反応の汎用性の拡大および生産性の向上を目指す予定である。当該年度の目標は「ワンポット中での高分子パラレル反応の確立」であったが、基質となる高分子設計・合成から酸化および還元反応条件検討、さらには両極パラレル反応系の最適化まで非常にスムーズに展開できた。また、「バイポーラ電極を利用したパラレル反応」についても、電解セルの作成、動作条件検討に留まらず、すでに傾斜材料創製に成功している。このように、本研究は当初の計画以上に進展しており、次年度計画をも少し達成した段階にあり、さらに踏み込んだ発展が期待できる。「両極を活用したパラレル反応」について、当初の計画の通り、反応系の汎用性拡大を目指す。また、陰極反応として使用できる電極が亜鉛のみという課題が浮かび上がっているため、新しい陰極材料の探索も行う。ホウ素ドープダイヤモンド電極などが候補として挙げられる。「バイポーラ電極を利用したパラレル反応」について、当初の計画の通り、電解セル中の電位分布のシミュレーションを試みる。同時に、新規計画として電位分布の実測にも挑戦する。両者の結果を合わせることでより強固な理論的展開ができる。当該年度の研究は既存の設備品等を効率よく使用できたため、次年度使用額が生じた。次年度の新しい展開としてホウ素ドープダイヤモンドの使用を予定しているが、これら高価な電極材料の購入に充てる。
神経・内分泌・免疫ネットワーク間の情報伝達液性因子を用いた新しいストレス定量法

近年,神経系,免疫系,内分泌系は情報伝達物質と受容体を共有することが明らかとなり,この3者が対話してお互いに影響しあっていることが明白になってきた。一方,唾液腺は外分泌器官としてのみならず内分泌器官としても重要な臓器であると考えられており,我々もそれを裏付ける報告を行ってきた。したがって,種々のストレス刺激に対する生体応答を負担の少ない唾液を用いてモニター出来る可能性が考えられる。そこで我々は,唾液を用いた歯科診断ストレスの定量化の可能性を検討した。クロモグラニンA(CgA)は副腎髄質のクロム親和性顆粒中に存在しており,様々なストレス刺激により副腎髄質からカテコールアミンとともに分泌される。本研究において我々は,ヒト唾液腺組織がCgAを産生していることを免疫組織学的に明らかにし,さらに,外科処置を行った患者の麻酔前後ならびに処置後の唾液を採取し,唾液中のCgAおよびコルチゾール濃度をRIA法およびELISA法にて測定した。また,緊張感および不安感のアンケート調査を行うとともに特性不安検査を用いた心理テストを行い患者の歯科診断ストレスと唾液中のCgAおよびコルチゾール量の関係を検討した。その結果,以下のことが明らかとなった。歯科診療時のストレス負担に伴い,患者の唾液中の分泌蛋白濃度が変化しストレス刺激に対する生体反応を唾液を用いて簡便にモニター出来ることが明らかとなった。特に,従来は定量が非常に困難であった精神的ストレスが,CgAの唾液中の濃度の上昇と,分泌型IgAの濃度の低下で定量出来ること,さらに,ストレスから解放されたリラックス状態(快適状態)では分泌型IgAの濃度が上昇し,CgAの濃度が低下することが明らかとなった。一方,じょうらいよりストレス反応の指標として用いられていたコルチゾールは主として肉体的ストレス負荷に伴い上昇することが明らかとなった。以上の結果から,種々のストレス刺激に対する生体応答を負担の少ない唾液を用いてモニター出来る可能性が強く考えられた。
DNA反応拡散系による階層的なパターンの形成と制御および形態形成への発展

パターン形成とは自律的に規則的な模様が現れる現象である.生物の発生過程では複雑なパターン階層的に形成され,生物の体を形作る過程(形態形成)に重要な役割を果たしていることが知られている.本研究ではハイドロゲル中に反応拡散系を構築し,人工的に階層的なパターン形成を行う手法を開発するとともにそのパターンを基とする形態形成の実現を目指す.材料として,反応のプログラムが可能な合成DNAを使用し,DNAによる多段階的な分子計算や拡散の速さが違うDNAとの相互作用をプログラムすることで階層的なパターン形成を実現する.さらに,ハイドロゲルの架橋とDNAの反応を関連付けることで形態形成を実現する.パターン形成とは自律的に規則的な模様が現れる現象である.生物の発生過程では複雑なパターン階層的に形成され,生物の体を形作る過程(形態形成)に重要な役割を果たしていることが知られている.本研究ではハイドロゲル中に反応拡散系を構築し,人工的に階層的なパターン形成を行う手法を開発するとともにそのパターンを基とする形態形成の実現を目指す.材料として,反応のプログラムが可能な合成DNAを使用し,DNAによる多段階的な分子計算や拡散の速さが違うDNAとの相互作用をプログラムすることで階層的なパターン形成を実現する.さらに,ハイドロゲルの架橋とDNAの反応を関連付けることで形態形成を実現する.
高機能自己拡張型医療用ステントの材料開発

本研究は、現在ステント用材料として用いられているTi-Ni合金の安全性を改良すること、及びTi-Ni-Nb合金の優れた超弾性特性及び予歪効果を医療用ステント材料に実用することを目的としている。超弾性Ti-Ni合金線材は、その柔軟性を利用してワイヤーを編んだ型の医療用ステントとして実用されている。このうち種々の編みステントにおいて、長期体内留置後515%程度の原因不明の破損事例報告があるが、ステント折損に関する潜在的危険に関する既報はあっても、顕在的危険を指摘する報告は今までなかった。表面酸化皮膜の厚さによって、孔食の発生頻度を分類し、また、実用時に隙間腐食が起こる可能性を見出した。これにより、医療用ステントの安全性の向上に貢献した。Ti-Ni-Nb合金の予歪効果を医療用ステントに実用する場合、ステント形状で体内温度をはるかに超える加温が必要であることが分かってきた。そのため昨年度、体内での加温を行わずとも、良好なデリバリー性、任意留置性および再狭窄防止性を兼ね備え、初期留置位置からの変位し難いステントを提供することが期待できるとして特許出願したが、今年度実際に加温しない状態でステントの特性を調べるため、実用ステントデザインを模した疑似屈曲部を作製し、曲げ特性を調査した。その結果、既存材料であるステンレス、Co-Cr合金に比較して柔らかく高弾性、Ti-Ni合金に比較すると荷重及び変形回復能に劣るという、既存材料の特性の中で比較して中間的な特性が得られている。本研究は、Ti-Ni-Nb合金の優れた超弾性特性および予歪効果を医療用ステント材料に実用すること、および低侵襲医療分野で応用を期待されるNlフリーの金属材料の開発を目的としている。本年度は、Ti-Ni-Nb合金チューブを、ステント形状にレーザー加工した。その後、予歪負荷を試みる際、応力解析に従って、予歪効果を得るための効果的な歪量をステントの部分的(セル屈曲部)に得るための形状を見出した。予歪効果の利用と併せてステントとして実用が期待できるため、それを特許出願した(特許:ステント(仮))ステントに求められる機能は、デリバリー性(末梢到達性)、任意留置性(必要な箇所への留置の容易性)、再狭窄防止性(留置後の強い拡張力と柔軟な形状追随性)である。近年のステント治療症例急増に伴い、課題として、ステント留置後の再狭窄や初期留置位置からの変位がある。特に前記の様に超弾性のステントが使用し難い冠動脈等、現在バルーン拡張が行われる場合に生起する。そこで、本発明の課題は、これらを解決するため、体内での加温を行わずとも、良好な、デリバリー性、任意留置性および再狭窄防止性を兼ね備え、初期留置位置からの変位し難いステントを提供することが期待できる。また、ガイドワイヤーへの応用が期待できる、Cu-Al-Mn合金およびNiフリー合金として開発中のTi-Mo-Sn合金について、優れた傾斜機能性、押し込み性およびトルク性を見出した(Minimally Invasive Therapyに掲載)。これらの研究により、操作性に優れたガイドワイヤーの開発が期待できる。
浅く速い呼吸リズムが英語の聴解と解読に及ぼす影響

本研究は、呼吸機能に負荷がかかる姿勢で浅く速い呼吸をする日本人英語学習者は、深く長い呼吸リズムを前提に表現される英語の聞き取りと読み取りが正しく行えない、という仮説の検証を目的とした。実験から、1円背姿勢で浅く速い呼吸をする被験者に英文を細かく区切る「返り読み」の傾向がある、2TOEIC上位グループに英語聴解時の音声リズム変化に対応する小刻みな呼吸リズムがある、3日本人学生には呼吸機能に違いがあるが、呼吸機能と英語の音読速度には相関がない、ことが判明した。平成24年度は、まず、呼吸機能とTOEICスコアの関連性の有無に着目し、研究協力学生14名をTOEICのスコアに基づき上位・中位・下位のグループに分け、英語リスニング実験、英語リーディング実験と最大呼気流速度の計測を行い、呼吸機能とリスニング、呼吸機能とリーディングという観点でグループ毎に特徴が示されるかを検証した。リスニングでは、TOEIC上位グループは、音声の突然のリズム変化に反応するため呼吸間隔を小刻みに保つ呼吸機能を有していることが観察された。リーディングでは、TOEIC上位グループは、4名中3名の被験者に70WPM以上の黙読速度が確認された。しかし、本研究では黙読速度が70WPM以上の被験者はいずれも最大呼気流速度が標準値より低かった。よって、リーディングにおいて、呼吸機能が黙読速度に影響を及ぼす可能性は低いことが考察された。次に,浅く速い呼吸リズムを有する学生4名に,ヨガや呼吸マスクを用いた呼吸トレーニング実験で深く長い呼吸リズムを獲得させ,合わせて英語リスニング実験と英語リーディング実験を行い,浅く速い呼吸リズムが深く遅い呼吸リズムに変わると英語リスニングとリーディング技能が変化するかを検証した.呼吸トレーニングは被験者4名の肺活量に大きな変化を及ぼさなかったが最大呼気流速度の向上に影響した.被験者1名は肺活量も最大呼気流速度も3名に比べると大きく向上した.呼吸機能が向上した2名は英語リスニングにおいて音声リズムの変化に対応できる呼吸間隔を身につけたことが推察された.英語リーディング実験では、呼吸機能が向上した1名は浅く速い呼吸リズムから深く長い呼吸リズムに変わったことで,英語の黙読スピードや意味の区切り方に変化を及ぼした可能性が考察された。1点目に、高専3年生120名にPEFR計測と音読試験と行った。学生に呼吸機能の違いが存在するが、呼吸機能と英語の音読速度には相関がないことが分かった。音読指導をする上では意味チャンクの区切りの必然性を統語の知識を踏まえて理解させる指導の必要性がわかった。学生は英語の音読に日本語の発話総流量の配分値を当てはめている可能性が推測された。調息声帯の臨床的見地から、日本人は重心が低い位置にあることを踏まえ、英語音読を指導する時には、のどや胸を「遠隔操作」しなければならないことを意識させる必要性が示唆された。2点目に、浅く速い呼吸リズムを有する4名の協力学生に対し深く長い呼吸リズムを獲得させるためにヨガと呼吸マスクを用いた呼吸トレーニング実験、リスニング実験とリーディング実験を行い、浅く速い呼吸リズムが深く遅い呼吸リズムに変わると英語の聴解と解読技能が変化するかを検証した。呼吸トレーニングは最大呼気流速度の向上に影響した。被験者Oは肺活量も最大呼気流速度も3名に比べると大きく向上した。呼吸機能が向上したOとMは音声リズムの変化に対応できる呼吸間隔を身につけたことが推察された。呼吸の改善が解読技能に変化を及ぼす可能性を調べるためにリーディング実験を行った。呼吸機能が向上したOは浅く速い呼吸リズムから深く長い呼吸リズムに変わったことで、英語の黙読スピードや意味の区切り方に変化を及ぼした可能性が見受けられた。3点目に呼吸改善DVDを作成し、その効果の有無を調査するために専攻科2年生29名の協力承諾を得たのち、英語の授業において、呼吸圧測定、DVDを視聴しながら呼吸改善トレーニングを週一回7週間実施した。トレーニング直後には姿勢の改善が観察されたが、呼吸圧データに大きな変化は見られなかった。

本研究は,「浅く速い呼吸リズムが英語の聴解と解読に及ぼす影響」と題し,「呼吸機能に負荷がかかる姿勢で浅く速い呼吸をする英語学習者は,深く長い呼吸リズムを前提に表現される英語の聞き取りと読み取りが正しく行えない」という仮説を検証し,得た知見を基に,英語聴解・読解試験でスコアが伸び悩んでいる日本人英語学習者に,ヨガや腹式呼吸法の新たな視点を加えた英語指導方法を提唱することを目的とする.平成23年度は本研究を確立させるための予備実験を実施した.函館高専生12名の実験協力者を得たのち,函館高専生命倫理審査委員会で実験の妥当性と安全性が承認された上で,実験協力者の呼吸機能測定,英語解読実験,英語聴解実験を9月から12月まで4回実施した.また,実験協力者12名を統制群6名と実験群6名に分け,実験群6名に1時間のヨガを4回の実験に合わせて実施した.加えて,実験協力者12名は9月と12月にTOEIC@テストを受験し,ヨガによる呼吸機能の向上がTOEIC@スコアの伸長に影響を及ぼしているか調査した.本研究では,学習者に正しい姿勢と腹式呼吸を意識させる.授業中姿勢を正しく保てない学生が年々増えているという実感は,恐らく多くの教員にある.本研究は「呼吸機能に負荷がかかる姿勢で浅く速い呼吸をする英語学習者は,深く長い呼吸リズムを前提に表現される英語の聞き取りと読み取りが正しく行えない」という仮説を検証することで,英語教員に,学習者の姿勢を矯正させる科学的な根拠をもたらす点で意義がある.本研究は, TOEIC©テストなどの英語聴解・読解試験でスコアが伸び悩んでいる日本人英語学習者に,ヨガや腹式呼吸法の新たな視点を加えた画期的な英語指導方法を提唱する.生理心理学,精神心理学,ストレスマネージメント教育の見地から英語学習の問題解決を目指す点で重要である.本研究は「浅く速い呼吸リズムが英語の聴解と解読に及ぼす影響」と題し「呼吸機能に負荷がかかる姿勢で浅く速い呼吸をする英語学習者は,深く長い呼吸リズムを前提に表現される英語の聞き取りと読み取りが正しく行えない」という仮説の検証を目的とした。平成23年度には、実験協力学生12名に予備実験を行い、円背姿勢で浅く速い呼吸をする被験者に、英文を細かく区切る「返り読み」の傾向が観察された。平成24年度には、実験協力学生14名に、呼吸機能とTOEICスコアの関連性を調査した。TOEIC上位グループは、英語聴解時にモデル音声の突然のリズム変化に反応するため呼吸感覚を小刻みに保つ呼吸機能を有していることが観察された。平成25年度には、函館高専3年生120名に対し、音読調査と呼吸圧実験を行った。学生には呼吸機能の違いが存在するが、呼吸機能と英語の音読速度には相関がないことが判明した。次に、浅く速い呼吸リズムを有する4名の実験協力学生に、深く長い呼吸リズムを獲得させるためのヨガと呼吸マスクを用いた呼吸トレーニング実験を行った。呼吸トレーニングは最大呼気流速度の向上に影響し、呼吸機能が向上した学生は、英語聴解においてモデル音声の音読リズム変化に対応できる呼吸リズムが観察された。更に、英語の授業中に実践できる、学生の姿勢改善と腹式呼吸を目的とする呼吸トレーニングを開発した。平成26年度までに、これまでの研究成果を国内外で7件発表し、多くの研究者と情報交換を行った。人文学「呼吸機能に負荷がかかる姿勢で浅く速い呼吸をする英語学習者は,深く長い呼吸リズムを前提に表現される英語の聞き取りと読み取りが正しく行えない」という仮説を立て、平成23年度には,英語の聴解と解読に関する仮説検証の予備的研究として,函館高専生の英語聴解と呼吸との関連性とを調べる目的で音声チャンクと呼吸リズムに着目した英語聴解実験1)と,英語解読と呼吸機能との関連性とを調べる目的で黙読速度と呼吸機能に着目した英語解読実験2)を行った.平成24年度は,予備的研究で得た知見を基に,浅く速い呼吸リズムを有する学生に,ヨガや呼吸マスクを用いた呼吸トレーニング実験で深く長い呼吸リズムを獲得させ,合わせてlistening実験とreading実験を行い,浅く速い呼吸リズムが深く遅い呼吸リズムに変わると英語のlisteningとreading技能が変化するかを検証できた.
血管新生から見た乳癌転移メカニズムの研究

肺転移をおこすモデルとして初めて開発されたヌードマウス可移植性ヒト乳癌株のAC2468は1993年10月カリフォルニア大学SanDiego校RobertM.Hoffman教授より供与された。この乳癌腫瘍は肺に肉眼的に確認しうる腫瘍を形成すると報告されていたので、今回の実験モデルに採用した。しかし、1994年の10月までの約一年間に約3回の乳癌の乳腺内移植実験を行ったが、移植3カ月の時点において、いずれの実験においても肺の肉眼的転移は認めず、微小な腫瘍塞栓のみ認められるのみであった。肺に肉眼的転移腫瘍を形成しない原因は、移植方法、腫瘍の特質の変化、遅い腫瘍増殖などが考えられるが、いずれにせよ今回の実験には不適であると考え、腫瘍を変更することとした。そこでATCCよりMDA-MB435を入手した。このヒト乳癌腫瘍細胞株はヌードマウス乳腺に細胞を注入することにより、肺腫瘍を形成するとBreast Cancer Symposium(SanAntonio1993)で報告があった。先ず、肺内に生着するか否か確認する目的で、腫瘍細胞の尾静脈内注入実験を開始した。AC2468の肺の腫瘍は塞栓の状態で、基底膜を超えていなかったが、MDA-MB435腫瘍細胞10^6個を投与後、1か月で屠殺した肺の組織学的検討において基底膜を超えて増殖する腫瘍組織像を確認した。この肺で増殖した腫瘍はまだ小さく、腫瘍内血管新生の観察には不十分であり、個数も少なかったため5x10^6個を投与し、現在2カ月経過したヌードマウスを飼育中である。今後はこの腫瘍の肺内増殖を観察し、どの時点において血管新生阻害剤を投与すると肺での腫瘍増殖が抑制されるかを実験的に検討する予定である。
超対称性とインフレーション理論に基づく素粒子理論の構築

私の研究の目的は、超対称性とインフレーション理論に基づいた素粒子論を構築することである。平成27年4月から8月の間に、主に以下のような研究を行った。(1)大統一理論と超対称性の相性について超対称性理論において、標準模型粒子の超対称パートナーの存在が予言される。超対称パートナーが存在すると、電弱ゲージ理論とカラーゲージ理論の結合定数が高いエネルギースケールで統一され、大統一理論の予言と一致する。このことが、超対称性を考える動機の一つとされている。しかしながら、大統一理論には、ヒッグス粒子の超対称性パートナーの質量が素朴には大統一理論のスケールと同じになってしまうという問題がある。この問題を解決するために、ヒッグス粒子の超対称性パートナーの質量を対称性でコントロールする方法が提案されてきた。私は、この方法に関するno-go-theoremを証明した。このno-go-theoremは、大統一理論模型を構築する際に非常に有用である。(2)カオティックインフレーション模型の再考察インフレーション模型の中で、カオティックインフレーション模型は最も自然な模型である。なぜなら、初期値問題を全く持たないからである。しかしながら、宇宙背景放射の観測による重力波の大きさへの上限から、単純なカオティックインフレーション模型は排除され、複雑な模型にする必要があると考えられてきた。私は、最も単純なカオティックインフレーション模型が、模型を全く複雑にする必要なしに観測と無矛盾であることを示した。超対称性理論においては、平らなポテンシャルをもつスカラー場の存在が予言される。一般的に、そのようなスカラー場はインフレーション中に運動する。私は、この運動が重力波の大きさをやや抑制することを見出し、最も単純なカオティックインフレーション模型が実験と無矛盾であることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。
近代日本における教師の再教育に関する歴史的研究

最終年度は、各自の研究課題の発表検討会と北海道札幌の教師(50代の小学校教師5名)の「教師の再教育」問題についての聞き取り調査を行った。佐藤広美は、結局、戦時下から戦後の、日本及び朝鮮の教育関係雑誌の「教師の再教育」問題を調べたが、まとめは、今後の課題として、とくに、集中して調べた戦前期生活綴方教師(村山俊太郎)の再講習体験とその後の生活綴方教育実践の思想的分析とまとめ上げた。戦前期の再講習問題および師範学校教育の思想的問題を分析した。佐藤修司は、秋田県における、近年の教員養成カリキュラムに関する改革とその問題点を、2本の論文にまとめた。佐藤隆は、今日の教師が抱える現場におけるさまざまな困難を分析し、教師が、とくに若い教師が、どのように成長していけるのかを、教師の「発達論」的課題に焦点化して、論じた。高津芳則は、大阪府における教員研修の実態を、その理念、方針、および、受講生の感想など分析し、大阪府の特色ととりあげ、今後の課題を探った。谷雅泰は、福島大学における「教員スタンダード」(教員養成改革)作成の経緯を紹介し、その成果を載せた。昨年度にひきつづき、今年度もまた、札幌における50代ベテラン教師への聞き取り調査を行った。「私の教育実践をふり返る、教師の力量形成とは何か」「教師が育つ環境-民間教育研究運動との関連で」の2本の調査をまとめた。上記は、すべて、報告書(約150頁)に載せた。研究代表者の佐藤広美は、教師再教育の現代的課題と歴史的分析の必要性を考える問題提起を行った。グローバル社会に対応する教育課程作りと子どもの病理事象に対応する教師の再教育の課題は重大であることが確認された。そのためにも、近代日本における教師の再教育の事例研究は、多くの学ぶべき遺産の提供を可能とさせてくれるであろうことが意識された。谷雅泰は、佐藤の提起に応え、大正期、とくに東京市教育行政がすすめた新教育思想の導入と教師再教育の事例、および佐藤広美は、昭和期における教育労働運動に対する教師再教育(いわゆる日本精神主義教育)、および戦時下における行・錬成の実態の解明が、提起された。佐藤は、植民地朝鮮における、1938年以降、皇国臣民教育下の教師再教育(教育研修所の設置)の実態の解明などについても、指摘した。また、佐藤は、戦後改革期における、占領期教師講習会(通称IFEL、アイフル)の解明、とくに、近年、資料刊行によって可能となった講習用教科書(テキスト)の分析の重要性を指摘した。教育原理、教育心理学、教育社会学、教育行政学などの、アメリカ版教育学の学説分析という仕事である。この課題は、日本における教員養成に与えた影響の大きさを考えると重要な問題であり、これまでほとんど分析されてこなかった課題である。高津芳則と佐藤修司は、秋田県における教師再教育問題に結びつく教師の研修の実態および教育行政政策の実態の解明に取り組んだ。今期の大きな研究成果は、札幌において、「教師の再教育」に関する聞き取り調査を行ったことである。4人の小学校教師、いずれも50代前半の教師への聞き取り調査を行った。それぞれ、今の学校における教師の現状を語ってもらい、その上で、教師の再教育の課題を話し合ってもらった。教師は、実践的課題が不断に生起する、教室と学校でこそ成長できる、あるいは、成長したい、という気持ちを強くもっている、という結論であった。この点は、来年度(最終年度)、もう一度、調査を行って、さらに、細かな聞き取りを行いたいと思っている。分析視点は、(1)子ども把握、同僚認識、管理職、父母(保護者)、について、それぞれどのように認識を思っているのか、(2)教材研究、の2点である。

佐藤広美と谷雅泰は、戦前の教師の再教育に関する先行研究を整理し、それぞれ、大正期、および、戦中期、とくに『文教の朝鮮』『興亜教育』を分析し、戦前における教師の再教育論を整理するための資料整理を行った。佐藤修司は、秋田県における教師の再教育の現状の整理、高津芳則は、東京都および大阪府における教師の研修の実態に関する資料整理、佐藤隆は、1950年代における教師の研究運動について、その資料整理をすすめた。最終年度は、各自の研究課題の発表検討会と北海道札幌の教師(50代の小学校教師5名)の「教師の再教育」問題についての聞き取り調査を行った。佐藤広美は、結局、戦時下から戦後の、日本及び朝鮮の教育関係雑誌の「教師の再教育」問題を調べたが、まとめは、今後の課題として、とくに、集中して調べた戦前期生活綴方教師(村山俊太郎)の再講習体験とその後の生活綴方教育実践の思想的分析とまとめ上げた。戦前期の再講習問題および師範学校教育の思想的問題を分析した。佐藤修司は、秋田県における、近年の教員養成カリキュラムに関する改革とその問題点を、2本の論文にまとめた。佐藤隆は、今日の教師が抱える現場におけるさまざまな困難を分析し、教師が、とくに若い教師が、どのように成長していけるのかを、教師の「発達論」的課題に焦点化して、論じた。高津芳則は、大阪府における教員研修の実態を、その理念、方針、および、受講生の感想など分析し、大阪府の特色ととりあげ、今後の課題を探った。谷雅泰は、福島大学における「教員スタンダード」(教員養成改革)作成の経緯を紹介し、その成果を載せた。昨年度にひきつづき、今年度もまた、札幌における50代ベテラン教師への聞き取り調査を行った。「私の教育実践をふり返る、教師の力量形成とは何か」「教師が育っ環境一民間教育研究運動との関連で」の2本の調査をまとめた。上記は、すべて、報告書(約150頁)に載せた。
ヒト歯肉細胞を用いたインプラント材料の改良と開発

平成14,15年の2年間に渡る成果としては,下記の通りである.我々は,世界で始めて株化に成功したヒト歯肉上皮細胞(HGE)を用い,各種生体材料との生体親和性を細胞生物学的に検討している.この2年間における成果としては,平成14年度において,SEM所見では培養30分では,資料において細胞はFilopodian, Lamellipodiaを示し細胞の接着が見られたが鏡面研磨チタン(MRT)において最も細胞形態の変化が認められた.培養2時間後では,細胞はさらに上皮特有の多角形を示し形態変化の割合はチタン(CT)よりもファルコン(F)およびMRTに多く見られた.培養24時間では,各資料全てが多角形の上皮細胞により表面全体が被われ,差が認められなかった.TEM所見では培養後24時間では,F, MRT, CTでは,細胞と資料との間に約25nmの二重構造が観察されたが明らかな細胞外基質は認められなかった.培養1週後の所見ではCTにおいて細胞外基質の存在を示すと考えられるamorphousな像が観察された.また,MRTでは,境界は細胞のみで二重構造は観察されず,資料面に細胞外基質を示すと考えられる構造物が認められた.今回の実験からヘミデスモゾームは観察されなかったが,ヒト歯肉上皮細胞を用いたin vitroの結果からMRTが最も適した材料ではないかと考察された.平成15年度は,他細胞での比較を行うため,Human Normal Osteoblast Cells(HNOB)を使用して検討した.その結果,SEM所見では培養30分では,資料において細胞はFilopodian, Lamellipodiaを示し細胞の接着が見られたがMRTにおいて最も細胞形態の変化が認められた.培養2時間後では,細胞はさらに上皮特有の多角形を示し形態変化の割合は各種材料において差が認められなかった.しかしながら,培養1時間では,HTTにおいて,F, CT, MRTと比較して明らかに細胞が細胞塊周囲において細長く進展し,盛んに増殖している像がSEMおよび光学顕微鏡にて認められた.この傾向は,培養時間が増すにつれて増大した.材料学的な差はCaイオンの存在の有無であるが,骨細胞においてはCaイオンの存在が重要であり,上皮細胞と明らかに異なった反応を示した.本実験から細胞の種類によって反応がことなる事が理解され,ヒト上皮細胞の科学的修飾に一つの示唆を与えるものであると理解され,今後これらの結果を踏まえ実験を行う予定である.平成14,15年の2年間に渡る成果としては,下記の通りである.我々は,世界で始めて株化に成功したヒト歯肉上皮細胞(HGE)を用い,各種生体材料との生体親和性を細胞生物学的に検討している.この2年間における成果としては,平成14年度において,SEM所見では培養30分では,資料において細胞はFilopodian, Lamellipodiaを示し細胞の接着が見られたが鏡面研磨チタン(MRT)において最も細胞形態の変化が認められた.培養2時間後では,細胞はさらに上皮特有の多角形を示し形態変化の割合はチタン(CT)よりもファルコン(F)およびMRTに多く見られた.培養24時間では,各資料全てが多角形の上皮細胞により表面全体が被われ,差が認められなかった.TEM所見では培養後24時間では,F, MRT, CTでは,細胞と資料との間に約25nmの二重構造が観察されたが明らかな細胞外基質は認められなかった.培養1週後の所見ではCTにおいて細胞外基質の存在を示すと考えられるamorphousな像が観察された.また,MRTでは,境界は細胞のみで二重構造は観察されず,資料面に細胞外基質を示すと考えられる構造物が認められた.今回の実験からヘミデスモゾームは観察されなかったが,ヒト歯肉上皮細胞を用いたin vitroの結果からMRTが最も適した材料ではないかと考察された.平成15年度は,他細胞での比較を行うため,Human Normal Osteoblast Cells(HNOB)を使用して検討した.その結果,SEM所見では培養30分では,資料において細胞はFilopodian, Lamellipodiaを示し細胞の接着が見られたがMRTにおいて最も細胞形態の変化が認められた.培養2時間後では,細胞はさらに上皮特有の多角形を示し形態変化の割合は各種材料において差が認められなかった.しかしながら,培養1時間では,HTTにおいて,F, CT, MRTと比較して明らかに細胞が細胞塊周囲において細長く進展し,盛んに増殖している像がSEMおよび光学顕微鏡にて認められた.この傾向は,培養時間が増すにつれて増大した.材料学的な差はCaイオンの存在の有無であるが,骨細胞においてはCaイオンの存在が重要であり,上皮細胞と明らかに異なった反応を示した.本実験から細胞の種類によって反応がことなる事が理解され,ヒト上皮細胞の科学的修飾に一つの示唆を与えるものであると理解され,今後これらの結果を踏まえ実験を行う予定である.平成14年度はヒト歯肉細胞HG-15細胞を用いて下記の実験を行った.【材料と方法】材料としては,コントロールとして,(1)培養用プラスティックディッシュ(ファルコン:F),(2)チタン合金(Ti-6Al-4V : CT),(3)鏡面研摩チタン合金(MRT)を用いた.HG-15細胞,6×10^6個を各資料に播種し,観察期間としては30分,1時間,2時間,24時間,1週とした.

各資料は2.5%クルタールアルデヒドにて2時間固定後,通例に従い資料を作成し,走査型電子顕微鏡(SEM)および透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察を行った.【結果および考察】SEM所見:培養30分では,資料において細胞はFilopodian, Lamellipodiaを示し細胞の接着が見られたがMRTにおいて最も細胞形態の変化が認められた.培養2時間後では,細胞はさらに上皮特有の多角形を示し形態変化の割合はCTよりもFおよびMRTに多く見られた.培養24時間では,各資料全てが多角形の上皮細胞により表面全体が被われ,差が認められなかった.TEM所見:培養後24時間では,F, MRT, CTでは,細胞と資料との間に約25nmの二重構造が観察されたが明らかな細胞外基質は認められなかった.培養1週後の所見ではCTにおいて細胞外基質の存在を示すと考えられるamorphousな像が観察された.また,MRTでは,境界は細胞のみで二重構造は観察されず,資料面に細胞外基質を示すと考えられる構造物が認められた.今回の実験からヘミデスモゾームは観察されなかったが,ヒト歯肉上皮細胞を用いたin vitroの結果から,MRTが最も適した材料ではないかと考察している.平成14年度はヒト歯肉細胞HGE-15細胞を用いて,各種表面形状のチタンに対する実験を行った.その結果,鏡面研磨されたチタンが,TEM観察により細胞外基質と思われる物質と強固に接着していた.表面形状の携帯は粗造面または平滑面が良いと論文では二分されているが,TEMを使用した本実験において一定の見解を示した.平成15年としては,他細胞での比較を行うため,Human Normal Osteoblast Cells (HNOB)を使用して以下の実験を行った【材料と方法】材料としては,コントロールとして,(1)培養用プラスティックディッシュ(ファルコン:F),(2)チタン合金(Ti-6Al-4V:CT),(4)鏡面研摩チタン合金(MRT:ダイヤモンド粉末研磨)(4)水熱処理チタン(HTT):耐熱性容器に300mlのイオン交換水をいれ、鏡面研磨された純チタン(JIS2種)を浸漬。この溶液中に可溶性リン酸カルシウム焼結体の破砕粉を入れた後、蒸気が漏れないように封入した。この容器を120°C、20h以上水熱処理(hydrothermal treatment)を施した。XPS(X-ray photo electron Spectroscopy)による表面分析では純チタン表面の酸化チタン層が研磨のみの群と比べて約2倍(8nm)に増加していた。また、カルシウムのピークも確認でき、水熱処理によりチタン表面にカルシウムイオンがコーティングされている事を確認した.HNOBを6×10^6個を各資料に播種し,観察期間としては30分,1時間,2時間,24時間,各資料は2.5%クルタールアルデヒドにて2時間固定後,通例に従い資料を作成し,走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察を行った.【結果および考察】
中国甘粛仏教石窟壁画の制作技法に関する多面的研究

平成30年度は、これまでの研究成果・課題を踏まえ、1.敦煌莫高窟千仏図の研究、2.壁画の光学調査、3.麦積山石窟壁画片の年代測定・構造調査、の三点を軸に研究をおこない、研究成果の発表および準備を進めた。1.敦煌莫高窟千仏図の研究:平成29年度に調査した隋代に造営された窟に描かれた千仏図の調査結果をまとめ、千仏図の描写設計などの解析を通して隋代における莫高窟の特徴を明らかにした。研究成果の一部は筑波大学大学院に提出した博士論文『敦煌莫高窟に描かれた規則性を備える千仏図の研究』(2018年7月)に掲載した。また、これまでに実施した千仏図研究の成果について、敦煌研究院主催の『敦煌壁画:形式与風格学術研討会』(2018年10月24日)などで発表した。2.壁画の光学調査:2018年10月に麦積山石窟における現地調査を実施し、同石窟の第127窟において未調査だった壁画の追加光学撮影を実施し、画像処理により解析を進めた。麦積山石窟壁がの光学調査の成果について、麦積山石窟芸術研究所が主催する研究会(2018年10月31日)において発表した。また、2018年8月に遼寧省の奉国寺大雄殿に描かれた壁画の光学調査をおこなった。本調査の成果について日本文化財科学会第36回大会(2019年6月1日ー2日)に発表予定である。3.麦積山石窟壁画片の年代測定・構造調査:平成29年度に実施した麦積山石窟壁画片の炭素年代測定について、測定結果に課題の見られた壁画片の再測定を実施した。昨年度の測定結果を含め、制作年代の解析・推定をおこない、その成果について日本文化財科学会第35回大会(2018年7月7日ー8日)にて発表した。また、マイクロCTスキャンシステムにより同壁画片の構造調査を実施した。本調査の成果は「2019東アジア文化遺産保存国際シンポジウム」(2019年8月、韓国)にて発表予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、1.狭帯域光源偏光撮影法の確立および基礎実験、2.麦積山石窟壁画片の調査、3.麦積山石窟壁画の現地調査、4.敦煌莫高窟千仏図描写法の目視調査の四つの項目を軸として、国内のおける調査・実験、中国甘粛省への二回の現地調査をおこなった。国内では、彩色材料を塗布して作成した彩色プレパラートおよび麦積山石窟の壁画片11点を対象として、狭域帯の近紫外域、可視域、近赤外域の狭帯域光源や偏光光源、モノクロカメラを用いた光学撮影、分光システムを用いた彩色材料や蛍光反応の測色を実施した。また、撮影条件の検討等、後述する現地調査の事前準備をおこなった。得られた成果の一部について、日本文化財科学会第33回大会にて発表した。現地調査は8月と10月に二回実施した。8月には、河西回廊沿いの仏教石窟(炳霊寺石窟、天悌山石窟、金塔寺石窟、文殊山石窟、昌馬石窟、西千仏洞、莫高窟)にて、壁画の制作技法や描写方法に着目した目視観察調査を実施した。また、金昌および敦煌で開催された国際学術討論会に参加し、国内外の専門家と意見交換や学術交流をおこなった。本調査で得られた知見を含め、莫高窟北朝期の千仏図を対象として実施してきた研究の成果について、学術誌3本(査読付き)および専門誌1本にまとめた。10月には天水市近郊の麦積山石窟を訪問し、北朝期(五-六世紀)に造営された第76窟や第127窟の壁画などを対象とした光学撮影調査、可搬型分光システムを用いた彩色材料や蛍光反応の測色調査、可搬型蛍光X線分析装置を用いた彩色材料の元素分析を実施した。本調査で得た成果について、平成29年8月に上海で開催される国際学会(東アジア文化遺産保存学会)にて発表をおこなう準備を進めた。平成28年度に予定していた四つの項目(1.狭帯域光源偏光撮影法の確立および基礎実験、2.麦積山石窟壁画片の調査、3.麦積山石窟壁画の現地調査、4.敦煌莫高窟千仏図描写法の目視調査)について、おおむね予定通り研究・調査を進めることができた。ただし、4の莫高窟千仏図の調査については、隋代、唐代の千仏図を対象に含めていたが、平成28年度は、西魏代および北周代に描かれた千仏図に注力したこと、また、隋代・唐代の造営に比定される窟の数が比較的多いことから、隋代および唐代の千仏図については一部の調査に留まった。平成29年度は、これまでの研究成果および課題を踏まえ、1.敦煌莫高窟に描かれた規則性を備える千仏図の研究、2.麦積山石窟壁画の調査結果の解析、3.麦積山石窟壁画片の放射性炭素年代測定の三点を軸に研究を進めた。

1.敦煌莫高窟に描かれた規則性を備える千仏図の研究:2017年8月に敦煌莫高窟を訪問し、隋代に造営された窟を中心に、約30の窟を対象として、規則性を備える千仏図を中心に壁画の実地調査を進めた。また、平成28年度に実施した北周代に造営された窟を対象とした研究成果を論文にまとめ、学術誌に投稿・発表した。2.麦積山石窟壁画の調査結果の解析:平成28年度に麦積山石窟の第127窟において実施した光学撮影調査のデータを画像処理・解析した。また、可搬型蛍光X線分析により得られた壁画彩色材料の元素データについて、研究協力者とともに解析を進めた。双方の研究成果について、2017年8月に中国上海市で開催された2017上海国際文化遺産シンポジウム(第6回東アジア文化遺産シンポジウム)にて研究協力者とともに発表した。また、これらの研究成果について、同シンポジウムの論文集(2018年6月刊行予定)に掲載する文書にまとめた。3.麦積山石窟壁画片の放射性炭素年代測定:東京大学総合研究博物館放射性炭素年代測定室の協力を得て、麦積山石窟壁画片より採取した微量試料を供する放射性炭素年代測定を実施した。測定結果は、おおむね有意であることを確認し、より精緻な年代を推定するための準備を進めた。平成29年度に予定していた、1.敦煌莫高窟千仏図の研究、2.麦積山石窟壁画の調査、3.麦積山石窟壁画片の年代測定のうち、1と3については、計画通りに進めることができた。2については、現地調査を予定していたが、日程および予算の都合上、平成29年度の現地調査は見送り、これまでに得られたデータの解析を進めた。平成30年度は、これまでの研究成果・課題を踏まえ、1.敦煌莫高窟千仏図の研究、2.壁画の光学調査、3.麦積山石窟壁画片の年代測定・構造調査、の三点を軸に研究をおこない、研究成果の発表および準備を進めた。1.敦煌莫高窟千仏図の研究:平成29年度に調査した隋代に造営された窟に描かれた千仏図の調査結果をまとめ、千仏図の描写設計などの解析を通して隋代における莫高窟の特徴を明らかにした。研究成果の一部は筑波大学大学院に提出した博士論文『敦煌莫高窟に描かれた規則性を備える千仏図の研究』(2018年7月)に掲載した。また、これまでに実施した千仏図研究の成果について、敦煌研究院主催の『敦煌壁画:形式与風格学術研討会』(2018年10月24日)などで発表した。2.壁画の光学調査:2018年10月に麦積山石窟における現地調査を実施し、同石窟の第127窟において未調査だった壁画の追加光学撮影を実施し、画像処理により解析を進めた。麦積山石窟壁がの光学調査の成果について、麦積山石窟芸術研究所が主催する研究会(2018年10月31日)において発表した。また、2018年8月に遼寧省の奉国寺大雄殿に描かれた壁画の光学調査をおこなった。本調査の成果について日本文化財科学会第36回大会(2019年6月1日ー2日)に発表予定である。3.麦積山石窟壁画片の年代測定・構造調査:平成29年度に実施した麦積山石窟壁画片の炭素年代測定について、測定結果に課題の見られた壁画片の再測定を実施した。昨年度の測定結果を含め、制作年代の解析・推定をおこない、その成果について日本文化財科学会第35回大会(2018年7月7日ー8日)にて発表した。また、マイクロCTスキャンシステムにより同壁画片の構造調査を実施した。本調査の成果は「2019東アジア文化遺産保存国際シンポジウム」(2019年8月、韓国)にて発表予定である。平成28年度の研究成果および課題を踏まえ、今後は下記三点を中心に研究を進める。1.敦煌莫高窟千仏図の研究:平成28年度は、西魏代・北周代に造営された窟を主な対象として調査・研究を進め、成果を公表してきた。北周に続く隋代、唐代に造営された窟の千仏図については、悉皆的な調査をおこなえていない。そこで、平成29年度以降は、隋代、唐代(初唐を中心とする)の千仏図に焦点を当て、調査・研究を進める。