hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経済危機と社会インフラの複雑系分析

実証面では,経済危機,事故,災害等と法システムの関係について,多面的な実証的調査や復興に向けた資本形成と株式市場のイメージとの関係を特徴づけるデータ構築を行い,経済主体の持つ主観的イメージの持つ経済活動への影響はバブル創出のメカニズムを明らかにした.また,金融市場の不完全性や質と自然資本の蓄積との関係や衰退産業の衰退過程を実証的に分析した.同時に,啓蒙的な情報発信を通じて,広く社会に働きかけていく活動にも力を入れた.特に,過去の経済学者に学ぶというテーマで,市場の質や経済危機への対策を考察し,アダム・スミスとアルフレッド・マーシャルの経済学を再評価し,高い評価を得た.前年度までの研究を通じて,経済危機に関する理論研究を進め,実証研究を継続してきた.また, 24年度に行った,活動の見直しに基づき,新たな視点の構築につとめた.科学技術振興と市場高質化が危機脱却の両輪として機能するという認識に立ち,複雑系システムを構築した.このシステムは今後の理論研究,実証研究の基礎となるものである.さらに,我が国の金融政策が金融危機後の経済回復の遅れの原因となっていることを明らかにするために,データ構築を開始した.具体的な研究成果は以下のとおり.1.長期停滞からの脱却には,資本市場の高質化が不可欠という視点で, JHPSデータやインターネット調査に基づき,証券市場の質の指標化を行い,有用性を確認した.2.市場高質化におけるエビデンス・ベース・ポリシーの役割を,大恐慌後のアメリカ経済のダイナミックスの分析を通じて明らかにした.危機生成メカニズムを政府の情報発信プロセスとして分析するための基礎となる,チープトークモデルを開発し,情報のバイアスの決定要因を明らかにした.3.欧米と比べ2008年世界金融危機からの回復において,日本経済が立ち遅れているのは金融政策に原因がある可能性があるという仮説を立て,その基礎的な検証を行った.欧米と比べ中央銀行が景気回復に積極的でなかったことを自ら構築したデータに基づいて明らかにする端緒を作った.5.研究成果の国際交流に力をいれ,若手研究者の海外での活動機会を増やした.国際的な場で市場の質や複雑系研究を定着するために,国際学術誌の編集制作を開始した.6.本研究の成果を社会に還元するため,一般向けシンポジウムや啓蒙的な書物・論文の出版した.また,旧来の情報発信メディアとインターネットという新しい情報発信メディアを複合的に利用し,一般社会に対し本研究の視点の発信と定着に成果を上げた.当初の計画に沿って, 2008年の世界金融危機の分析と対応策を中心テーマに,市場の質という視点から研究活動を進めた.さらに,計画申請中に発生した東日本大震災と原発事故をテーマに加えた.特筆すべき具体的成果として,既存のデータとは全く異なる新しいデータ構築により,『金融危機後の回復の遅れの原因が,一般に言われるような日本経済の特殊性にあるのではなく,金融政策のデザインにあること』や『自然災害や巨大事故に直面し,多くの日本人は,『自分と比べ他人は総じて危機に際して冷静な行動ができないと考えるという一種の愚民観をもつこと』を発見した.こうした特性が我が国の市場高質化を阻む要因となっており,新成長経路構築に向け,その改善が望まれることが示された.
2変数剰余関数が生成するパタ-ンの性質とそのコンピュ-タ・グラフイックスへの応用

2変数の関数の格子点における値の剰余を取り,その剰余が一定の値である場合には単位格子の形でプロットすることによって,多様な形が得られる.これを剰余パタ-ンと名づけ,模様のデザインに応用するための理論と手法を研究した.1.剰余パタ-ンの性質:剰余パタ-ンの周期,対称性などの幾何学的特徴が剰余関数の代数学的特徴に基づくことを明らかにした.従って,パタ-ンの論理合成は剰余関数の解集合の論理合成に相当するが,人間の知覚はパタ-ンの論理合成に対する分解能力が劣っていて識別できないので,合成パタ-ンも価値がある.2.生成原理のアルゴリズム化とデザイン手法の開発:必要な幾何学的特性に見合う剰余関数を選んで剰余パタ-ンを作り,これをいくつかOR合成して,複雑かつ美的なパタ-ンを作る.モチ-フの自然さを高める平滑化輪郭と部分塗り潰しを工夫し,作品の質が向上した.この模様(単色模様)をビット・プレ-ンと見て,ビット組合せに対して色を割当てると,単なる色違いとは異なる新しいモチ-フが発現する(カラ-模様).以上をプログラムとして纏め,パラメ-タ選択の基準を経験的に求めた.3.模様の制作と評価:約200点を試作し,成果報告書に約80点を載せた.提案した模様デザインの手法は作品の質および多産性についても満足すべきものである.上記の知識を組み込めば無限のペ-ジをもつデザイン・ソ-スブックとして使うことができる.4.ディジタル・システムの特殊性の利用:ディジタル・システムの非線形性,別の観点から言えば類推困難性,は制御するには都合が悪いが,本研究はこの性質に発想の役割を担わせる点に独自性がある.2変数の関数の格子点における値の剰余を取り,その剰余が一定の値である場合には単位格子の形でプロットすることによって,多様な形が得られる.これを剰余パタ-ンと名づけ,模様のデザインに応用するための理論と手法を研究した.1.剰余パタ-ンの性質:剰余パタ-ンの周期,対称性などの幾何学的特徴が剰余関数の代数学的特徴に基づくことを明らかにした.従って,パタ-ンの論理合成は剰余関数の解集合の論理合成に相当するが,人間の知覚はパタ-ンの論理合成に対する分解能力が劣っていて識別できないので,合成パタ-ンも価値がある.2.生成原理のアルゴリズム化とデザイン手法の開発:必要な幾何学的特性に見合う剰余関数を選んで剰余パタ-ンを作り,これをいくつかOR合成して,複雑かつ美的なパタ-ンを作る.モチ-フの自然さを高める平滑化輪郭と部分塗り潰しを工夫し,作品の質が向上した.この模様(単色模様)をビット・プレ-ンと見て,ビット組合せに対して色を割当てると,単なる色違いとは異なる新しいモチ-フが発現する(カラ-模様).以上をプログラムとして纏め,パラメ-タ選択の基準を経験的に求めた.3.模様の制作と評価:約200点を試作し,成果報告書に約80点を載せた.提案した模様デザインの手法は作品の質および多産性についても満足すべきものである.上記の知識を組み込めば無限のペ-ジをもつデザイン・ソ-スブックとして使うことができる.4.ディジタル・システムの特殊性の利用:ディジタル・システムの非線形性,別の観点から言えば類推困難性,は制御するには都合が悪いが,本研究はこの性質に発想の役割を担わせる点に独自性がある.(1)研究の発端となった剰余パタ-ン生成原理を解析して,根本的なパタ-ンの組合せによって表現する方法に発展させた.剰余パタ-ンは論理合成した2変数合同式の解グラフと見なすことができる.これは理論的な基盤を与える重要な成果で,整数論が直接適用できるようになった。(2)理論的な解析は空パタ-ンの発生を防ぎ,可能な全パタ-ンの生成を保証するために必要である.これによって,素数周期の模様が生成可能になった.また,審美的評価のためにランダム生成して調べているが,空パタ-ンを生成しやすい周期,生成関数でも非空パタ-ンのみを選択生成できるようになった.(3)一方,3変数の関数を用いて立体的に生成した模様の断面を取る方法によって3軸対称のパタ-ンが生成できた.2変数の関数で表現することも可能であるが,その分だけ繁雑で技巧的な式になり,直接導出することは困難だったであろう.(4)これらの技法をプログラムに組んでパタ-ンを自動生成し,生成パラメ-タと結果パタ-ンの構造と美的評価の関係を考察し,若干の実験的知識が得られた.この実験的ガイドラインを利用して,模様を試作し,美的価値のある白黒パタ-ン約40種を得た.(5)この他に,多解像度の模様を重ね合わせる方法などのディジタル・グラフィックスに特徴的な技法の開発を試みているが,美的価値のあるパタ-ンを生成するには,まだ試行錯誤が必要である.多変数剰余関数が作るパタ-ンの模様デザインへの応用法を研究し,以下の成果を得た.1.生成パラメ-タと形態の関係:剰余関数が作るパタ-ンは本質的に類推因難であるが,これでは利用上の便宜を欠く.次の指針が有効であることを確認した.

(1)1次剰余関数の論理合成に分解可能なものは格子を生成し,デザイン上の効果もはっきりしている.(2)パタ-ンのOR合成を行う場合の元素パタ-ンの数は,デザイン上黒さの度合いと散布模様になるか連結模様になるかの違いに関係している.適切な数の,周期に対する比は25%40%である.2.配色理論:これは問題が複雑で研究の先例もないことや,出力機器の色価制御性能の低さによって有効な試行錯誤ができず,残念ながら未完である.しかし,配色なしにカラ-模様はできないので,LUT方式を生かすように適宜配色してユ-ザが調整する方法を工夫した.3.実用化:実際に運用できるように,生成の原理および経験的知識をプログラムまたは制作技法の形に纒めた.ジャギ-ネスの抑止のために平滑化輪郭形成と塗り漬しを技法として取り入れた.これによって模様の質が向上した.4.模様の試作:実際にデザイナが利用する形で制作を行ない,約200点の模様を得た.うち5点は拡大してAO判程度に貼り合せ,実用の場面(壁紙,インテリア・デザイン,床材)に置いて評価した.研究成果報告書には単色46点,カラ-36点の模様を載せた.質の面では,中程度のデザイン・ソ-スブックと同程度の水準に達した.
樹状細胞を用いたウイルス感染症に対する新規免疫療法の開発

HIVが標的細胞に侵入する際には、エンベロープタンパク質のgp41が細胞膜に挿入され、3本のgp41のN末端heptad repeat 1(HR1)領域とC末端HR2領域が6-helix bundleを形成し、ウイルスと標的細胞の膜融合が成立する。HIVのHR2由来のペプチドC34は、HR1領域に結合し、6-helix bundle構造の形成を阻害することで、優れた抗HIV活性をもつが、溶媒中の安定性がないために臨床応用には至らなかった。その後、グルタミンとリジンでsalt bridgeを形成させて水溶性を高めるXEEXXKKコンセプトの応用で、その水溶性と安定性が増すことが示された。FIV gp41のHR1領域とHR2領域の配列を基に作製したFIV-C35とFIV-N36、XEEXXKKコンセプトを基に作製したFIV-C35EK1、FIV-C35EK2とFIV-C35EK3の抗FIV活性を検討した。CXCR4発現HeLa細胞とFIV持続感染CRFK細胞の共培養系にFIV-C35またはFIV-C35EK1を添加した場合、合胞体形成が阻害された。また、FIV-C35またはFIV-C35EK1の存在下でFIV感受性のネコリンパ系細胞株(MYA-1)にFIVを感染させたところ、用量依存的に培養上清中の逆転写酵素活性の低下が認められた。一方、gp41のHR1配列由来のFIV-N36と相互作用面と予想される部位の領域においてグルタミンとリジンを置換したFIV-C35EK2およびFIV-C35EK3は抗FIV活性を示さなかった。新たに開発された膜融合阻害剤のうちで強力な抗ウイルス活性を示すペプチドを同定することができた。これらの研究は、FIV感染症に対する新規治療法の開発だけではなく、ヒトのAIDSに対する治療法の進展にも寄与するものと考えられる。
半導体表面におけるナノ構造形成過程の原子レベルでの解明

本年度も引き続き2つの実験を行った。(1)Si(111)-7x7表面へのタリウム原子(Tl)の吸着後の加熱により,2x1および1x1周期の輝点の配列を走査トンネル顕微鏡(STM)により見出した。今回の加熱温度では,Tl原子は脱離するので,2x1および1x1周期ともに,清浄なSi表面のナノ構造であった。(2)Si(111)-7x7表面へのマンガン原子(Mn)の吸着により,原子レベルで平滑なMnSiの超薄膜が表面全体に形成する条件をSTM観察で見出した。超薄膜MnBiのSi(111)上での反応性結晶成長様式について,新たな知見をSTM像の解析から得た。すなわち,B20型MnSiは4重層(4種類の異なる原子層:QLと表示)が,成長の単位となり層状成長するが,Si(111)基板に接した最初の1QLはSTMで観察されず,常に一番薄い膜厚は2QLであった。このような報告例はこれまでになく,新たな成長様式と考えられる。これらの成果は,Appl.Phys.Lett.93(2008)013104に出版された。MnSi成長のモンテカルロシミュレーションを行い,STM像を再現することができた。この結果は,e-J.Suf.Sci.Nanotech.6(2008)276に出版された。さらに,STM観察により,なぜ3MLのMn吸着の場合に平滑なMnSi超薄膜形成が形成したのかが明らかとなった。結論的にいえば,MnSiがSi(111)-7x7上に吸着し加熱によりSiと反応しながらMnSiを形成する場合のMnとSi原子のマスバランスのために,常に不足しているSi原子の供給がキーポイントであることを見出した。これらの結果は,現在,Phys.Rev.Bに本論文として投稿中である。共同研究者のコーカン博士は、平成18年11月21日に来日したので、18年度の研究期間は4ヶ月であった。したがって、まだ論文を書くにはいたっていないが、Si(111)7x7表面へのタリウム(Tl)吸着の走査トンネル顕微鏡(STM)による観察がかなり進行し、現在データを整理している。この内容については、以下に少し詳しく述べる。その他に、STM装置の改造として、試料作製室を新たに作り直すことにし、その設計を行ない、現在、最後の詰めをしている所である。Si(111)7x7表面へのTl原子の蒸着と引き続いてのアニーリングにより(1x1)構造が形成することは知られていたが、我々は低速電子回折法(LEED)により、その構造を決定し、論文として2003年に公表した。その構造では、Tl原子はバルク終端のSi(111)上のT4位置に吸着していた。7x7という再構成表面構造がTl原子吸着に伴い、どのようにバルク終端Si(111)に変化するかは非常に興味深い。実は、ロシアのグループがこの変化の過程をSTMで調べ、すでに論文に発表している。そこでは、(1x1)構造はステップ上端から形成し始めると報告している。しかし、今回の我々のSTM観察によると、(1x1)構造の形成の観察は困難であった。その代わり、表面には、(2x1)の周期の小さなドメインが散在しているのを見出した。この(2x1)構造は、Si(111)を壁開したときに形成する(2x1)構造と類似のSTM像であった。このことから、Si(111)7x7表面にTl原子をつけ、加熱することにより、(1x1)構造が形成するが、その構造から、Tl原子が取り除かれると、瞬間的にバルク終端Si(111)に変わるが、その表面は非常に不安定なために瞬く間に(2x1)構造に再構成したと考えられる。この変化の際、Si原子の供給・取り出しは必要でないので高速で起こると結論した。共同研究者のコーカン博士の努力により、試料作製室を新たに作り直すことができた。そこに既存の低速電子回折(LEED)光学系を設置することでき、STMとLEEDとを併用して実験を行なうことができるようになった。19年度は2種類の実験を行ない、ともに成果を挙げることができた。(1)si(111)7x7表面へのタリウム(T1)原子の蒸着と引き続いての加熱により、T1脱離後(脱離温度は約350°C)の表面を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察した。加熱温度は400650°Cの間で50°C刻みで上昇させた.Si(111)劈開面で見出されている(2x1)構造が形成するのを見出した。さらに、約450°Cで(√<3>x√<3>)構造が出現するのを今回初めて見出した。この構造は、これまで局所的にしか見つかっていないが、Si原子がT4サイトに吸着した清浄表面構造だと思われる。これらの2つの構造が加熱温度によって出現するのは、LEED観察の結果と良く一致した。これらの構造の同定は困難であるが、LEEDとSTMの両面からさらに調べて行きたい。この結果は、Appl. Surf. Sci.に投稿し掲載が決まっている.さらに、Phys. Rev. Bに投稿すべく、現在、原稿の完成を目指している。

(2)Si(111)7x7表面へのマンガン(Mn)原子の蒸着と引き続いての加熱を、Mn被覆率、加熱温度を変えてLEEDとSTMで調べた。3 MLのMnを吸着させ、ある温度で加熱すると、原子レベルでフラットな表面が形成するのを見出した。これまで、フラットな表面はできないと思われていた。表面構造は、√<3>x√<3>であるが、B20型のマンガンモノシリサイド(MnSi)であることがわかった。現在、APPL. Phys. Lett.に投稿中である。本年度も引き続き2つの実験を行った。(1)Si(111)-7x7表面へのタリウム原子(Tl)の吸着後の加熱により,2x1および1x1周期の輝点の配列を走査トンネル顕微鏡(STM)により見出した。今回の加熱温度では,Tl原子は脱離するので,2x1および1x1周期ともに,清浄なSi表面のナノ構造であった。(2)Si(111)-7x7表面へのマンガン原子(Mn)の吸着により,原子レベルで平滑なMnSiの超薄膜が表面全体に形成する条件をSTM観察で見出した。超薄膜MnBiのSi(111)上での反応性結晶成長様式について,新たな知見をSTM像の解析から得た。すなわち,B20型MnSiは4重層(4種類の異なる原子層:QLと表示)が,成長の単位となり層状成長するが,Si(111)基板に接した最初の1QLはSTMで観察されず,常に一番薄い膜厚は2QLであった。このような報告例はこれまでになく,新たな成長様式と考えられる。これらの成果は,Appl.Phys.Lett.93(2008)013104に出版された。MnSi成長のモンテカルロシミュレーションを行い,STM像を再現することができた。この結果は,e-J.Suf.Sci.Nanotech.6(2008)276に出版された。さらに,STM観察により,なぜ3MLのMn吸着の場合に平滑なMnSi超薄膜形成が形成したのかが明らかとなった。結論的にいえば,MnSiがSi(111)-7x7上に吸着し加熱によりSiと反応しながらMnSiを形成する場合のMnとSi原子のマスバランスのために,常に不足しているSi原子の供給がキーポイントであることを見出した。これらの結果は,現在,Phys.Rev.Bに本論文として投稿中である。
四塩化チタンのアグネシウム連続還元プロセス

溶融塩の内部で還元反応を進行させるチタンの連続還元プロセスの開発を行った。現有生産法のクロール法が使用している原料である四塩化チタンとマグネシウムを同様に使用し、金属マグネシウムと溶融塩を容器内で比重差で二液層に分離させ、下層の溶融塩に四塩化チタンを導入し上層の金属マグネシウムで還元した。溶融塩内部を沈降した金属チタンは容器底部に堆積するのでこれを溶融塩から引き出し分離した。KCl,NaCl,LiCl等から溶融塩組成を定め、溶融塩と還元剤マグネシウム液体を完全に分離した。また容器材料には緻密質MgOが適していた。クロール法によるチタン粉径に比べ、本法では約1/10の微粉末が集合した形態であった。還元反応の主たる機構は溶融塩内に溶解しているマグネシウムによる還元であり、金属マグネシウム液相内での還元は付加的な反応であった。この機構から考えて、マグネシウムと直接接触させないで四塩化チタンを吹き込むという実験手法を編み出し、収率80%以上を得た。他方、生じたチタン粉末は孤立した粒子で粒子径は小さく、溶融塩からチタンを分離するため次の2案を講じた。第1案では、液体サイクロンをまねた沈降凝集過程を採り入れた。過剰の還元剤マグネシウムはチタン粉末の粘結剤として作用し、チタン粉末の凝集が促進された。第2案は、多量の四塩化チタンを投入して生成チタン粉末の一部を再溶解し、低級のチタンイオンを高濃度に生成させるプロセスと、次いでこの高濃度塩にマグネシウムを作用させてチタンを製造するプロセスである。連続化が可能であり、粒子径をやや粗大に制御し回収が容易になった。ニオブ、タンタルの塩化物の還元を行ったところ、それぞれ純金属単体微粉末を得た。これらは小型大容量コンデンサーに適する微細なものであった。原料として現有生産法であるクロール法が使用する四塩化チタンとマグネシウムを用い、溶融塩の下部から四塩化チタンを導入する反応容器を用いて上層のマグネシウムで還元する。沈降する金属チタンを容器底部から引き出し、溶融塩から分離する。新発案のこの還元法の反応機構を探り、金属チタンの粉末形態、粒度、容器との密着性、特に混入酸素窒素などの不純物を評価しつつ、大型反応装置で還元に必要な装置材質などの最適条件を実験的に決定した。四塩化チタン漏洩事故回避装置を具備した大型溶融塩用2段温度調節式電気炉を新設し、数百グラム規模の還元実験を可能とした。KCl,NaCl,LiCl等から溶融塩組成を選択することにより溶融塩と還元剤マグネシウム液体を完全に分離することが可能になり、比重差で沈降するチタン粉末の凝集過程を新規に導入した分析機能付き走査型電子顕微鏡により検討した。また容器材料として緻密質MgOを使用したところ、容器付着や重金属汚染がなく、生成するチタンの粉末形態などを定量的に把握できることがわかった。この結果、クロール法によるチタン粉径に比べ約1/10の微粉末が集合した形態であることが判明し、還元反応の主たる機構は溶融塩内に溶解しているマグネシウムによる還元であり、金属マグネシウム液相内での還元は付加的な反応であるとの知見を得た。この確認のため、マグネシウムと直接接触させないで四塩化チタンを吹き込むという実験手法を編み出し、収率80%以上を得た。これは従来にない微粉末チタンの製造に道を開く一方、チタンの凝集を促進させないと溶融塩からチタンを分離する際に液体サイクロン式捕集器を利用できないことが判明した。

さらに多量の四塩化チタンを投入することで、生成チタン粉末の再溶解、2価のチタンイオンから大粒のチタン粉末が生成し、チタン回収が容易になるであろうとの方針で実験的研究を継続している。概略次のようなチタン粉末製造方法を考案した。原料として現有生産法であるクロール法が使用する四塩化チタンとマグネシウムを用い、溶融塩の下部から四塩化チタンを導入する反応容器を用いて上層のマグネシウムで還元する。沈降する金属チタンを容器底部から引き出し溶融塩から分離する。この還元法の反応機構を探り、金属チタンの粉末形態、粒度、容器との密着性、特に混入酸素窒素などの不純物を評価しつつ、還元に必要な装置材質などの最適条件も実験的に決定した。四塩化チタン・溶融塩用2段温度調節式大型電気炉を昨年度新設したが、本年度はこれを本格的に運用し、数百グラム規模の還元実験を行った。NCl,NaCl,LiCl等から適宜溶融塩組成を選択し、溶融塩と還元剤マグネシウム液体を完全に分離した。チタン粉末の凝集を分析機能付き走査型電子顕微鏡により検討した。昨年の検討に基づき容器材料は緻密質MgOを使用し、生成するチタンの粉末形態などを定量的に把握した。この結果、クロール法によるチタン粒径に比べ約1/10の微粉末が弱く集合した形態で粉末冶金法に適用するためには粒径が細かい特徴があった。還元反応の主たる機構は溶融塩内に溶解しているマグネシウムによる還元であった。他方、溶融塩からチタンを分離する技術に難点が生じた。多量の四塩化チタンを投入して生成チタン粉末の一部を再溶解し、低級のチタンイオンを生成してこの高濃度塩から大粒チタンを製造すると、チタン回収が容易になるとの方針を得たので、実験的研究を継続している。四塩化チタンとマグネシウムを用い、溶融塩の内部で還元反応を進行させる新しい連続還元プロセスの開発を行った。提案の還元プロセスは、現有生産法のクロール法が使用している原料である四塩化チタンとマグネシウムを同様に使用し、金属マグネシウムと溶融塩を反応容器につめ加熱するとマグネシウムと溶融塩は比重差で二液層に分離するので、下層の溶融塩に四塩化チタンを導入し上層の金属マグネシウムで還元する。溶融塩内部を沈降した金属チタンは容器底部に堆積するのでこれを溶融塩から引き出し分離する。本年は上記還元法の粉末形態、粒度を支配する反応機構を探るため、四塩化チタンの他、塩化ニオブおよび塩化タンタルを原料に還元実験を行った。比重差で沈降するチタン粉末の凝集状態を走査型電子顕微鏡により検討した。実験の結果、ニオブ、タンタルの純金属単体微粉末の製造に成功した。これら微粉末は小型大容量コンデンサーの逼迫する需要に耐える微細なものであり、電子材料産業界から注目された。比重が大きく、焼結の少ないこれら高融点金属を用いることで、本提案の微粉末生成機構は次のように解明された。すなわち、溶融塩には金属マグネシウムおよび金属塩化物は最大でも数%しか溶解しないが、溶融塩への金属マグネシウムの高速溶解によって、金属塩化物気泡の表面で微粉末が形成される。また、四塩化チタンに替えて二酸化チタン、還元剤にカルシウム、溶融塩に塩化カルシウムを用いたところ、副成生物である酸化カルシウムを溶融塩内に溶解させることができ、低酸素チタン粉末の製造、分離回収に著しい効果があった。
アディポネクチン及びレプチン分泌解析による泌乳牛のグルコース代謝調節機構の解明

乳牛の特徴は乳糖合成の基質であるグルコースを乳腺へより多く配分するために起こる乳腺以外の組織でのグルコース節約機構にある。その機構の一つとしてインスリン感受性の低下が上げられる。一方、脂肪組織から分泌されるアディポネクチンはこのインスリン感受性に関与するホルモンである。このため乳量調節にはアディポネクチンとレプチンが関与するという仮説を立てた。アディポネクチンは泌乳期で乾乳期に比べて低い発現量であり、ウシの泌乳時のグルコース代謝に深く関与することを示唆するものであったという昨年のデータを元に本年度は血中アディポネクチン濃度測定法についての検討を行った。アディポネクチンのアミノ酸配列を元に抗原ペプチドを設計しウサギ、及びニワトリで抗体を作成した。得られた抗体はペプチドには高い力価を示すものの、アディポネクチンには反応を示さなかった。そこでアディポネクチン自体を抗原とし、引き続き2羽のウサギによって抗体の作製を行った。得られた抗体はアディポネクチンに高い反応を示した。今後、一方の抗体をコーティングし、もう一方をビオチン標識することでアディポネクチン濃度測定のためにサンドイッチELISA開発を行っていく予定である。これら一連の結果の一部を学会で公表した。一方、脂肪組織から分泌されるアディポネクチンとレプチンはこのインスリン感受性に関与するホルモンである。本件度は脂肪組織におけるアディポネクチン及びレプチンのmRNA発現量測定と血中アディポネクチン測定法についての検討を行った。泌乳最盛期、泌乳後期、及び乾乳期のウシからそれぞれ、内臓脂肪を採取し、total RNAを抽出した。このtotal RNAを元にリアルタイムPCR法により、アディポネクチン及びレプチンmRNA発現量を測定した。アディポネクチンは泌乳期で乾乳期に比べて低い発現量であった。また、レプチンは泌乳最盛期で発現量が低い値であった。これらの結果はアディポネクチンやレプチンがウシの泌乳時のグルコース代謝に深く関与することを示唆するものであった。以上の結果はこれらの結果をまとめて論文に公表することが出来た。また、ELISAによるアディポネクチン測定では検量線では直線を描くことが出来たが、実際のウシ血漿サンプルは測定不可であった。アディポネクチン濃度測定のためのELISA開発については委託によるアディポネクチン抗体の作成中である。
看護師の倫理的成熟とその影響要因に関する検討

本研究の目的は看護師の倫理的成熟に影響を与える要因を明らかにすることであり、生涯教育の一環として倫理教育のプログラムの構築を目指す。研究活動として、(1)一般病院に勤務する看護師を対象として、身体抑制必要性と社会的望ましさの関連についての研究実施、(2)海外でのヘルスケア施設での倫理教育の実際を視察、(3)大学院倫理学授業での教材開発を実施した。社会的望ましさは年齢や経験年数とともに高まる傾向を示すことが示唆され、倫理的課題への認識を問う場合にはバイアスになりうることがわかった。測定用具の検討として情動知能(emotional intelligence)、専門的自律性(Professional autonomy)、社会的望ましさ(Social desirability)の邦訳版を作成した研究者および著作者に借用の許可を得た。それらの尺度に対し、臨床経験豊富な看護師に表現内容について助言を受け、臨床経験の少ない看護師にも理解可能な質問票に仕上げた。対象者および対象施設の属性設問項目について、共同研究者と討議し決定した。本研究対象者は多様な施設で働く看護師全体をターゲットとしている。したがって、多様な組織で研究協力施設の探索として、近畿地方の看護協会支部の活動である看護部長の連絡会を通じ、研究協力を依頼い、いくつかの施設より協力の同意を得た。海外における研究協力施設の探索の一環として、(1)ハワイ州にある在宅パリアティブケアを実施している、ホスピスハワイを訪問し、在宅看取りを実施しているナースプラクティショナー2名に対し、研究協力の可能性を図る目的でインタビューを実施した。(2)イギリスにおけるdistrict nurseの活動および倫理教育について情報を得るため、バッキンガムにあるNHSオフィスとbucks new universityのコミュニティヘルスナーシングの授業を視察した。平成27年初頭までの研究経過について、タイ王国のマヒドン大学のシリラート校、ラマティボディ校を訪問し、ファカルティおよび学生に対しポスターおよび口頭でプレゼンテーションを行い、研究協力を呼びかけた(2015年4月26日5月1日)。2016年2月より臨床での倫理教育活動の一環としてA県の中小規模病院にてスタッフが実施する倫理教育研修にスーパーバイザーとして介入している。この介入計画は1年間の予定のアクションリサーチである。2016年3月24日より3月31日までハワイ大学看護学部でのシュミレーションシステムを用いた倫理教育の実際を視察、ホスピスハワイという民間ホームケア施設でのケースカンファに参加し、ターミナルケアを実践する上での倫理的ジレンマについての討議を視察した。また、2016年度ではクイーンズメディカルホスピタルで倫理調整に従事しているソーシャルワーカーとコンタクトをとり、看護職の倫理的成熟のためのトレーニングプログラムについてスカイプでの討議を実施している。研究計画の立案がやや遅延しており、2016年前期に倫理審査を受け、実施する予定である。遅延している理由は、海外での研究協力施設や協力者が得られないことである。そこで研究対象を日本のみとし、倫理的成熟段階を明らかにすることを目標とした研究計画に変更し、次年度以降で国際比較に関する研究を実施することを検討中である。2016年3月24日3月31日までのハワイ大学看護学部でのシュミレーションセンター視察研修で得られた知見をもとに、大学院看護倫理学の授業において倫理調整のシュミレーション演習を実施した(参加者25名)。在宅ホスピスケア事業所およびナーシングホームの視察を実施した。在宅ホスピスケアではチームカンファレンスに参加し、「麻薬にて疼痛コントロールをする利用者の運転をどこまで許容すべきか」「患者本人が延命を望んでいるが、妻がもう積極的治療は必要ないのではないかと思っている場合の関わり方」といった倫理的なテーマについて看護師、医師、ソーシャルワーカー、遺族ケアコーディネーター、神父らが出席し討議を行っていることがわかった。看護管理教育向けテキストの執筆にあたり、看護倫理に関する知見をまとめ記載した。本研究において倫理的成熟度に関する国際比較研究が実施されていないため。(2)上記研究成果は平成30年6月3日に開催した「看護経営システム研究所研究発表会」で発表し、研究員および大学院学生と共有した。(3)米国ハワイ州の在宅ホスピス事業所の経営者とともにアメリカの在宅ホスピスの現状と倫理的課題についての授業プログラム「Changing End-of Life Care:Creatinga Cultural Shift」を作成し、平成30年5月22日にスカイプを通じて院生25名に対し英語で実施した。学生の反応は満足度は5段階評価で平均4.8であった。(4)今後は在宅ケアに従事する看護職の倫理教育をどのように実施していくかに焦点をあてた教育プログラムをともに作成していく予定である。平成26年度計画として1.測定用具の検討と2.研究協力施設の探索があった。測定用具については、共同研究者と打ち合わせを実施し、確認を済ませた。研究協力施設については、地域の看護協会の支部活動にて協力を呼びかけ、協力の意向を得た。

国際比較研究準備としては、ハワイ州オアフ島で在宅パリアティブケアを実施かつ看護師を対象とした倫理教育を実施しているナースプラクティショナーとハワイ州の病院で働く看護師を対象とした研究の可能性について討議した。継続してマヒドン大学およびハワイ大学への国際比較に関する協力施設の探索を実施する。在宅訪問看護師を対象とした倫理的成熟度に関する国際比較を実施する。看護管理学国際比較研究実施のため、ハワイ大学で倫理学の教鞭をとるKenneth Kipnis教授と連絡をとり、研究計画に助言を受ける予定である。帰属する大学の協定校であるタイ王国のマヒドン大学看護学部との研究協力を検討する予定である。(理由)次年度使用額が生じた理由として、研究打ち合わせを旅費をかけず、スカイプ通信にしたこと、打ち合わせ目的の海外出張が学事のためキャンセルになったためである。国際比較研究のための渡航費および研究実施のための質問紙印刷、郵送費を計上する必要があることと、事務処理を担当する事務員の雇用が必要であること。次年度使用額が生じた理由として、質問用紙の印刷費用が計上できなかったためと、平成27年度7月に学会報告するための海外渡航費用および学会参加登録費用を平成26年次に支払う可能性があったためプールしていたためである。次年度に繰り越し、この残高から上記費用を支出予定である。平成27年度にできなかった打ち合わせを平成28年度に実施予定であること、平成28年度の学会発表の費用計上ができていなかったためその補填に充てること、ホームページ開設の費用計上に充てることを計画している。4月翌年3月年間を通じた事務員の雇用を行う。7月9月質問紙印刷、郵送。9月10月研究打ち合わせのため渡航の予定。上記の通りである。
原因不明の遺伝性非球状性溶血性貧血の遺伝子レベルでの病因解明

ピルビン酸キナーゼ(PK)異常症は解糖系酵素異常症のなかで最も頻度が高い疾患で、現在までにわれわれは76家系(米国白人1家族)発見している。血族結婚が認められる18家系のうち11家系、血縁関係の認められない58家系のうち16家系、他施設で発見された外国人3家系の計30家系について遺伝子解析を施行した。ホモ接合型PK異常症は解析した中で14家系あり、ミスセンス変異7種、スプライシング変異1種、フレームシフト変異1種が同定された。今年度新たに同定したホモ接合型PK異常症3家系は2家系が1261A(Q421K)変異、1家系が1276T(R426W)変異を有していた。1261A変異は今回の2家系を含め計5家系に同定され、ホモ接合型症例で最も頻度の高い変異である。1261A変異のホモ接合体5家系について、1705A/C塩基多型を調べたところ、C/Cのホモ接合体が3家系、A/Cのヘテロ接合体が2家系と一致していないことから、これらの変異は異なる起源と考えられる。PK Naniwaは家族歴で血縁関係が認められないが、両アリルに1276T変異が同定された。この変異によって、1277A変異のホモ接合体であるPK Sapporo(R426Q)と同じ426番目のArg残基に置換が生ずる。PK Naniwa、PK Sapporoの赤血球PKの酵素学的諸性質は基質親和性とアロステリック活性化の両方が障害される点で一致していた。PK Hoenzakaは小児期に著明な肝脾腫を指摘され、摘脾前には頻回の輸血を必要とした重症例で、酵素学的検索では赤血球PKはフルクトース-1,6-二リン酸による活性化が著しく障害されていた。本例は841A(D281N)、1698A(N566K)の複合ヘテロ接合体であることが明らかになった。841Aは保存的なアミノ酸の置換を生ずるのに対し、1698Aはサブユニット間結合に重要なCドメインにおいてペプチドの疎水性を増加させ、アロステリック活性化が障害されるものと考えられる。以上、今年度はPK異常症の構造異常と機能異常の関係を明らかにした。
オランダ植民地統治の研究

平成14年度は、以下の研究実績を上げることができた。1.蘭印統治法における住民区分について。前年度から継続して研究してきた植民地の住民区分について、論文をまとめ、公表した(「オランダ植民地統治途方の支配--統治法109条による『ヨーロッパ人』と『原住民』の創出--」『東南アジア研究』40巻2号、2002年9月)。2.現在のオランダ社会における西インド植民地統治の遺産平成14年8月にオランダで現地調査をおこなう過程で、東インドのみならず西インドにおけるオランダ植民地統治についても知見を深めることができた。とりわけ、奴隷制の歴史が、現在のオランダにおいてどのような影響を及ぼしているのか、アムステルダムで除幕された奴隷制の記念碑をめぐる政治的動向を整理して、短い文章にまとめた(「帝国の過去・小国の記憶--奴隷制の記憶の共有をめぐって--」『創文』2002年10月号)。3.オランダの市民権の歴史的変遷について以上の研究は、オランダの市民権の歴史的変遷と密接な関連を有している。この点についても概観を整理すると共に、学会で報告する機会を得た(日本国際政治学会2002年度研究大会)。4.オランダ憲法に関する研究研究の過程でオランダにおける憲法の歴史的変遷を調査していたが、これに関して国会図書館からの依頼により報告書を作成した(「オランダの憲法事情」『諸外国の憲法事情』2002年7月)。以上、今年度は学会報告1、研究論文3本の成果を上げることができた。平成13年度は以下の研究実績をあげることができた。1.オランダ国籍法と植民地住民との関連について。オランダにおいて国籍が成立するとともに、植民地の住民がどのような法的地位を与えられるようになったのかを国籍法の成立及びその後の改正過程から研究調査した。この調査により、1850年の国籍法成立によってオランダ国籍から排除された植民地の住民に対して、1892年と1910年に国籍の付与が議論されたことが判明した。2.蘭印統治法における住民区分の概観について。オランダ領東インドに1854年に施行された蘭印統治法を調査した。統治法は、植民地に居住する住民に対して法的な住民区分を設けていた。今年度の研究により、法的な住民区分には三つの範疇が存在していたことを明らかにした。さらに、これらの住民区分が導入される時点の立法過程に関する資料を収集することができた。3.上記研究については研究会にて報告する機会を得た。次年度の研究は以下の諸点に焦点を絞りたい。1.国籍法の改正に伴う植民地住民の法的地位1892年と1910年に改正された国籍法の立法過程を検討することから、植民地住民に対する法的地位がどのように変更されたのかを跡付けていきたい。2.蘭印統治法における住民区分の改正蘭印統治法における住民区分は、その後植民地の政治的環境の変化と共に改正が加えられていく。オランダ本国における議論と植民地行政部との連関に注意しつつ、統治法の住民区分に対する本国ならびに植民地側の認識について明らかにしたい。3.現時点での成果を論文として執筆中である。
トロンボキサン産生異常と大腸ガン発症との分子機能連関

昨年までの報告で、ヒト大腸ガン組織においてトロンボキサン合成酵素(TXS)の発現が増加し、TXSにより産生されるトロンボキサンA_2(TXA_2)が細胞増殖を促進することを示した。本年度は、TXA_2がどのような機構で大腸ガン細胞の増殖を促進するかを検討した。はじめに、大腸ガン培養細胞において、TXA_2安定アナログ(STA_2)により遺伝子発現が変化するかについてDNAマイクロアレイ(約1万種類の遺伝子)を行ったが、顕著に変化する遺伝子は検出されなかった。最近、細胞増殖におけるK^+チャネルの生理機能が注目され、特に大腸ガン細胞においては電位依存性のK^+チャネルが細胞増殖に関係していることが報告されている。本研究では、大腸クリプト細胞の基底側膜に発現している電位依存性K^+チャネル(KCNQ1)に着目し、TXA_2による細胞増殖に関係しているかを検討した。STA_2により大腸ガン培養細胞のKCNQ1蛋白質発現が増加し、STA_2による細胞増殖がKCNQ1阻害剤(chromanol 293B)で抑制された。また、パッチクランプ法により、大腸ガン培養細胞(KM12-L4)におけるK^+電流は主にKcNQ1によることも示した。さらに、TXSと同様に、大腸ガン組織でKCNQ1蛋白質発現が増加していた。これらのことから、TXA_2の細胞増殖にKCNQ1が関与していることが示唆された。本研究によりTXA_2によるKCNQ1の発現増大が大腸ガンに関与するという新規メカニズムが明らかになった。また、本研究で、Na^+,K^+-ATPase α_1アイソフォームが大腸ガン組織で減少し、α_3アイソフォームは増加することを発見した。Na^+,K^+-ATPase活性は、正常組織とガン組織の間で大きな差はなかった。したがって、大腸ガン組織ではα_1の活性をα_3が補っている可能性が考えられた。本研究で、ヒト大腸ガン組織におけるトロンボキサン合成酵素(TXS)遺伝子発現の調節機構、TXSの役割を検討し、以下のような新規知見を得た。ヒト大腸組織は、当大学附属病院長が患者に手術摘出標本を使用することの同意書を得た場合のみ医学部外科学講座の協力を得て使用した。1,TXSの転写因子であるNF-E2は、主に血球系に発現しているが、例外として大腸に発現していることが報告されている。本研究でNF-E2が、ヒト大腸正常組織に比べ、ガン組織で増加していることを発見した。2,大腸ガン培養細胞の増殖が、TXS阻害剤およびTXSのアンチセンスオリゴヌクレオチドにより抑制された。この細胞増殖に関わる機構を探る目的で、650種類の遺伝子についてDNAマイクロアレイにより検討したが、TXS阻害剤処理により顕著に変化する遺伝子はなく、現在、数万種類の遺伝子について網羅的な検索を行っている。3,最近、TXS蛋白質が、ヒト大腸ガン組織で増加していることを免疫組織染色により明らかにした。本研究では、十分量の組織入手が可能となったため、蛋白質の定量実験を試みた。その結果、正常組織に比べ、ガン組織において再現性良くTXS蛋白質発現が増加していた。また、同様に大腸ガン培養細胞におけるTXS蛋白質の発現も確認した。4,大腸ガン組織においてNa^+, K^+-ATPaseの発現量が減少しているという興味深い知見を得た。本研究により、大腸ガン組織でNF-E2の発現が増加し、共にTXSの発現も増加したことから、NF-E2は大腸ガン組織において重要な役割を果たしている可能性が考えられた。また、TXSは、大腸ガン細胞の増殖に重要であることが分かった。今後、NF-E2と大腸ガンとの関連性の検討、TXSの細胞増殖メカニズムの解明、およびTXSとNa^+, K^+-ATPaseの関連性について検討する予定である。

また、本研究で、Na^+,K^+-ATPase α_1アイソフォームが大腸ガン組織で減少し、α_3アイソフォームは増加することを発見した。Na^+,K^+-ATPase活性は、正常組織とガン組織の間で大きな差はなかった。したがって、大腸ガン組織ではα_1の活性をα_3が補っている可能性が考えられた。
骨のピエゾ効果による形態形成と機能に関する組織学的研究

Friedenbergや戸川らの報告にある低電流回路は生体における抵抗が一定でないためdual FETを利用している。(株)日本計測と協力をしながら低電流装置の開発にあたったが、技術的な問題のため断念せざるを得なかった。その後(株)エム・イー・システムのオステオグローをエンジニアとともに電流値を可変型に改良することにより、交流型の定電流装置として本実験に対応できることができた。また、この装置から発生する微弱電流を(株)日置電機のデジタルハイテスターにて感知し持続的に管理可能にもすることができた。ラットを麻酔科において両側の大腿骨周囲の結合組織の筋、骨膜を剥離し骨面を露出し、歯科矯正用のリガチャーワイヤーを電極として骨面に接触させた。術部を縫合後、ボールマンゲージに固定し、微弱電流50μAを通電させ、1日、3日、5日、7日、14日間それぞれ通電させ、各々において6匹(4匹は電子顕微鏡用、2匹は光学顕微鏡用)おこなった。ラットの飼育上の管理の問題のため一匹づつのケージへの固定実験となった。パラフォルムアルデハイド、グルタール(電子顕微鏡用)にて環流固定し、また中性緩衝ホルマリン(光学顕微鏡用)にて浸析固定した。電子顕微鏡用の試料は未脱灰、脱灰用(EDTAによる脱灰)に分け、さらに免疫組織染色ようには、低温重合樹脂を使用して包埋をおこなった。また研磨標本用の試料も作成した。術式内での骨膜の刺激というものが、骨新生を促している可能性があり、またワイヤーの插入のみによる生体の反応も調べるひつようがあり、コントロール実験として骨膜刺激、ワイヤー插入実験を行った。それそれ5匹づつ、1日、3日、5日、7日、14日の実験を行った。これらの実験系を本年度においてさらに確立することができた。光学顕微鏡の観察では各期間の通電で電極の周囲に結合組織が増生し炎症性細胞の浸潤が主であったものもあり、一つの個体でも様々なパターンが存在することが分かった。また骨自体の形状が変化したり、吸収したりしている部位もあり一つの試料を3次元的に観察する必要があり、連続切片を各々において作成することができた。現在透過型電子顕微鏡や研磨標本の観察において基質繊維の状態を観察中であるが、さらに詳しい検討が必要である。また、コラーゲンタイプ1,2,3の免疫組織染色、アルカリフォスファターゼ活性の検索を行っているが、電子顕微鏡像との比較検討する必要がある。今後、正常な骨の活発な形成状況との比較を行うことにより、機能に対する骨の対応適応の重要性が更に証明されるものと考える。ラットの頸骨及び下顎骨に直径1mmの穴を12mm間隔で2つあけ、電極を挿入し微弱電流を10μA、20μA、30μA、50μA、75μA、100μA通電させ、麻酔下において3時間各々通電させた。反対側の下顎骨のおいて同様にして電極を刺入し電流を通電させないものをコントロールとした。今回の実験では予備実験的な意味も含んでいるが短時間の通電においてCaやPなどの無機質の添加の以前に基質となるコラーゲンの集合の仕方やコラーゲンの超微細構造の検証を行うためである。光学顕微鏡的にまずヘマトキシリンエオジン染色において観察した。長期間の通電では電極の周囲に結合組織が増生するが今回の短期間通電では炎症性細胞の浸潤が主であった。現在透過型電子顕微鏡においてコラーゲンの状態を観察中であるが、最近注目させれるコラーゲンのらせん状フィラメントに着目してコラーゲンの伸長状態を観察している。コラーゲンのらせん状伸長とその後の無機物質の添加と生理的な圧との関係をさらに追及したい。また、さらにオステオグローBS-100をラット体幹に固定し長期間の通電実験をし、さらに詳細なデータを取得し検討を重ねる予定である。

ラットの飼育上の管理の問題のため一匹づつのケージへの固定実験となった。パラフォルムアルデハイド、グルタール(電子顕微鏡用)にて環流固定し、また中性緩衝ホルマリン(光学顕微鏡用)にて浸析固定した。電子顕微鏡用の試料は未脱灰、脱灰用(EDTAによる脱灰)に分け、さらに免疫組織染色ようには、低温重合樹脂を使用して包埋をおこなった。また研磨標本用の試料も作成した。術式内での骨膜の刺激というものが、骨新生を促している可能性があり、またワイヤーの插入のみによる生体の反応も調べるひつようがあり、コントロール実験として骨膜刺激、ワイヤー插入実験を行った。それそれ5匹づつ、1日、3日、5日、7日、14日の実験を行った。これらの実験系を本年度においてさらに確立することができた。光学顕微鏡の観察では各期間の通電で電極の周囲に結合組織が増生し炎症性細胞の浸潤が主であったものもあり、一つの個体でも様々なパターンが存在することが分かった。また骨自体の形状が変化したり、吸収したりしている部位もあり一つの試料を3次元的に観察する必要があり、連続切片を各々において作成することができた。現在透過型電子顕微鏡や研磨標本の観察において基質繊維の状態を観察中であるが、さらに詳しい検討が必要である。また、コラーゲンタイプ1,2,3の免疫組織染色、アルカリフォスファターゼ活性の検索を行っているが、電子顕微鏡像との比較検討する必要がある。今後、正常な骨の活発な形成状況との比較を行うことにより、機能に対する骨の対応適応の重要性が更に証明されるものと考える。
数学史を用いた高校数学教育システムの開発

本研究の目的は高校数学教育における数学史活用のための教員用マニュアルおよびCD-ROM作成であるが、平成11年度においては、研究最終年を迎えて具体的な実践を含めたまとめに向けての研究を行った。特に、東海大学付属高校の数学教員の協力もあり、作成資料(テキスト)の検討、実際の授業での活用を踏まえた共同授業なども試みた。研究活動および成果以下の通りである。1.数学史に関する教員用マニュアルに関しては、特に2003年からの高校数学教育改訂を念頭におき、授業での生徒たちの作業的・実践的活動が可能になる事例の収集を行った。特に新しい数学基礎との関連を考えた「黄金比」に関しての資料の充実、科学実験との関連をも考えた「指数・対数関数」が中心であった。また、ブールを中心とした集合・論理に関する研究、数学パズルに関する歴史的考察も行った。2.CD-ROM制作に関しては、Internetの普及を考慮してホームページ形式(htlm形式)とすることにした。特に、ピタゴラスからケプラーまでの数学と音楽の歴史展開を基礎とした内容の作品は、高校教員と担当の生徒たちの協力もあり、現場に即したものとなった。3.データベースの作成では、数学史関連項目を約100点選び、その歴史関連文献(約1500件)を収集した。現状では文献リストの形だが、今後内容を含めてデータベース化する予定である。具体的な成果に関する口頭発表は以下の通りである。平成11年12月3日・4日数学史および数学教育に関するWorkshop開催(発表論文集作成中)論文報告:「数学史の通時と共時:本Workshopへの問題提起として」「ブールの『思考の法則』についての研究」など3件平成12年1月13日韓国・ソウル、団体Mathlove主催のMath-Festivalでの招待講演「数学博物館と数学教育-数学史的視点からの考察を含めて」本研究の目的は、高校数学教育における数学史活用に関する教員用マニュアルおよびCD-ROM作成であるが、平成9年度においては、数学史活用の基本概念の構築を行った。また、具体的項目である「数列の和」(数学I・A)に関連するCD-ROMについては現在その試作を進めている。研究実績は以下の通りである。1.高校数学における数学史活用の基礎概念に関しては、1997年6月に開催された数学教育学会夏期研究会シンポジウムにパネラ-として報告を行い、合わせて各方面からの意見を収集した。特に、高校生に対する数学的諸概念への興味付けや理解にとって数学史的アプローチが有意義であるという点で多くの賛同が得られた。また、数学を学びながらその社会性・文化性を考えるという点でも数学史の有効性が認められた。2.高校数学に関わる歴史的内容としては、6月に発行した『大数学者から学ぶ入試数学IA・IIB』(全2冊、秋山仁、平野葉一他共著、数研出版)に対する大学・高校の教員等から幅広く意見を収集し、現行のカリキュラム(高等学校)に関してはこれを基礎テキストとできることが確認できた。但し、文部省教育課程審議会の中間答申により、2003年を目指しての数学教育改革において数学教育の質の転換や数学史の重要性が増してきたことに対応する必要生が生じてきた。この点に関しては、教育課程審議会等の動向を見ながら平成10年度以降は柔軟に対応しなければならないと思われる。3.1997年8月以降は、主としてマルチメディア利用という観点から、CD-ROM作成の基本概念作りを中心に研究を行った。特に10月の文部省主催情報処理教育研究集会(於室蘭大学)においては、数学史利用による数学的諸概念の発見をPlan-Do-Seeに組み込んだ形態での教育システムの基本概念を報告した。本研究の目的は高校数学教育における数学史活用のための教員用マニュアルおよびCD-ROM作成であるが、平成10年度においては、昨年度に構築した数学史活用の基本概念を受け具体的な内容の検討・構築を進めた。また、文部省教育課程審議会の答申以降、2002年(高等学校は2003年)からの数学教育改革の方向性が具体化したことにより、本研究においても多少の方向修正を行った。修正点は以下の2点である:(1)高校数学教育における数学史活用が単に教科内容に留まるのではなく、作業的・体験的な学習を重視する数学的活動の中で生徒たちに対して人間の知の歴史や文明への理解を促すものである点をより一層重視する。(2)歴史上の数学者の発想を道具として具体的に再現することで生徒たちの視覚的理解を可能にするような教具・教材を取り入れ、その利用方法等をマニュアルに取り入れる。今年度においては、平成9年度に試作したものも含めて上記の観点から内容を再検討し、併せて具体的な道具の作成を行った。今年度の研究成果は以下の通りである。1.東海大学教育開発研究所の主催(北海道東海大学および北海道新聞社共催)による「Mathematical Art展」において、高校数学の内容に関連する歴史的作品を制作した。(例)13世紀の中国数学者による数列の和を求める模型、アルキメデスの思考天秤、メナイクモスやパッポスによる円錐曲線模型およびその性質解明模型、最速降下線(サイクロイド)実験模型、デカルトによる2次方程式作図模型、円積曲線作図模型、等2.上記1の歴史的裏付けとして詳細な文献収集を行い、データベースを作成した。今年度においては論文等の発表は行わなかったが、上記1、2とも現在書籍化の方向で準備を進めている。

本研究の目的は高校数学教育における数学史活用のための教員用マニュアルおよびCD-ROM作成であるが、平成11年度においては、研究最終年を迎えて具体的な実践を含めたまとめに向けての研究を行った。特に、東海大学付属高校の数学教員の協力もあり、作成資料(テキスト)の検討、実際の授業での活用を踏まえた共同授業なども試みた。研究活動および成果以下の通りである。1.数学史に関する教員用マニュアルに関しては、特に2003年からの高校数学教育改訂を念頭におき、授業での生徒たちの作業的・実践的活動が可能になる事例の収集を行った。特に新しい数学基礎との関連を考えた「黄金比」に関しての資料の充実、科学実験との関連をも考えた「指数・対数関数」が中心であった。また、ブールを中心とした集合・論理に関する研究、数学パズルに関する歴史的考察も行った。2.CD-ROM制作に関しては、Internetの普及を考慮してホームページ形式(htlm形式)とすることにした。特に、ピタゴラスからケプラーまでの数学と音楽の歴史展開を基礎とした内容の作品は、高校教員と担当の生徒たちの協力もあり、現場に即したものとなった。3.データベースの作成では、数学史関連項目を約100点選び、その歴史関連文献(約1500件)を収集した。現状では文献リストの形だが、今後内容を含めてデータベース化する予定である。具体的な成果に関する口頭発表は以下の通りである。平成11年12月3日・4日数学史および数学教育に関するWorkshop開催(発表論文集作成中)論文報告:「数学史の通時と共時:本Workshopへの問題提起として」「ブールの『思考の法則』についての研究」など3件平成12年1月13日韓国・ソウル、団体Mathlove主催のMath-Festivalでの招待講演「数学博物館と数学教育-数学史的視点からの考察を含めて」