hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
らせんポリフェニルアセチレン膜の超高速光環化による超分子自立膜の創製と膜の機能化

得られたS体はSCATとともに膜強度が向上しており、気体透過測定の結果、SCAT 2日目(S2)にPO2が25.2から241barrerに上昇したが、反応3日目以降(S3)は透過係数が減少し、分離係数が上昇し、反応5日目(S5)にはPO2=12.3barrer,PO2/PN2=3.44となった。これは、SCATの進行とともにVE基が反応し緻密な膜構造を形成したためであると考察している。VE基の重合による超分子膜の高強度化により、超分子膜の気体透過測定が可能となるなど超分子の機能化については大きく進んでいるが、SCAT速度の高速化はまだ達成されていないため目標達成より遅れている。本研究は申請者が見出した実用的なスケールで超分子膜を合成できるポリフェニルアセチレン膜の光環化反応(SCAT)による超分子自立膜の調製法を発展させるものである。本研究では反応の高速化と超分子自立膜の機能化を目的とする。ポリフェニルアセチレンの末端に重合性基であるビニルエーテル(VE)基を置換した前駆体ポリマーやVEを後重合した膜のAC体の合成、さらにAC体やAT体のSCATによる超分子(SC体やS体)を調製した結果、前駆体ポリマー(AT体)の光環化反応において主鎖の環化分解とVE基の減少がみられ膜強度が向上し気体分離係数が上昇したことから、超分子膜の機能化を目的としてアセチレンポリマーへのVEやPVEの導入方法についてさらに検討した。SCAT反応中にVEが消費されることからDHPA膜のSCAT反応系にVEモノマーを添加してVEが消費されるか検討したところ、ポリDHPAのSCAT反応は進行して超分子化が起こるもののVEの重合は起こらなかった。このことからSCAT反応でVEが消費される反応は、SCAT反応中の分子内でVEが消費される事が分かった。また、ポリフェニルアセチレンの気体透過へのPVEの効果を検証するため、ポリアセチレンへPVEを導入したグラフトコポリマーの合成を検討した。水酸基を有するポリフェニルアセチレンにPVEをウィリアムソン合成によりグラフト化反応を行ったところ、グラフト化率はかなり低いもののグラフト化が達成され、ポリフェニルアセチレンにポリビニルエーテルが導入された。今後はこれらの気体透過性について検討を行う予定である。可視光域の高出力レーザ照射装置のデフォーカスによる照射を検討する。さらに、もう一つの課題である超分子自立膜の機能化について進めていくため、新たな官能基を前駆体ポリマーに導入するためにモノマー合成を行なっていく。今年度本研究で新たに見出したSCAT反応と同時に起こるVEの重合についてさらに調査して、応用することで超分子自立膜の機能化につなげていくと同時にSCATの高速化反応についても検討して行く。すでに合成が確立されたモノマーを用いて実験していた事から、合成試薬にかかる費用がわずかに少なかった。機能化のためモノマーや前駆体ポリマー合成に試薬や器具を必要とし僅かに余ったが、おおむね予定金額に達した。本年度余った金額は次年度の合成用試薬の購入に回して適切に使用する。膜の機能化に向け新たなモノマーを大量に合成する必要があり適切に使用する。
遺伝子工学を応用した硝化脱窒過程の解析と高効率化

1.前年度にクロ-ン化した亜硝酸還元酵素遺伝子を含むと考えられる11.5kbp <Hind>___ーIIIフラグメントをサブクロ-ン化し、詳細な制限酵素地図を作製した。クロ-ニングに使用したオリゴヌクレオチドとクロ-ン化したDNAフラグメントの相同性をサザンハイブリダイゼ-ション法で検討した。この結果オリゴヌクレオチドは、クロ-ン化DNAの端200bpと相同性があることが判明した。そこでこのフラグメント周辺のDNA塩基配列をダイデオキシ法で決定した結果、DNA挿入断片の端から130bp付近にプロ-ブと相補的な塩基配列が存在することがわかった。また塩基配列から推定されるこの前後のアミノ酸配列はさきに精製した酵素のアミノ酸配列と一致し、クロ-ン化されたDNAフラグメントは亜硝酸還元酵素遺伝子に相違ないことが確認された。2.クロ-ン化した亜硝酸還元酵素遺伝子を<trp>___ーおよび<lacZ>___ープロモ-タ-を含む発現ベクタ-に連結し大腸菌に導入した後、ウエスタンブロッティングにより目的遺伝子産物の発現を検出した。その結果、亜硝酸還元酵素抗原のみかけの分子量は約5万であった。活性型亜硝酸還元酵素の分子量は7万であるので、クロ-ン化したDNAフラグメントは酵素全体の約2/3を含んでいると考えられる。また決定したDNA塩基配列から推定されるアミノ酸配列からこの亜硝酸還元酵素抗原は活性型のN末端側が欠如していると考えられ、本酵素の構造遺伝子は、11.5kb <Hind>___ーIIIフラグメント内の4kbp程度の領域に含まれていると推定された。上記実験全般にわたりプラスミドDNAの大量調整はカゴ型攪拌リアクタ-(培養槽)を使用した。
確かな学力を定着させ日常生活における実践力を育む保健学習の授業研究

○研究目的本研究では、中央教育審議会・初等中等教育分科会教育課程部会の児童・生徒の学習評価のあり方についての報告(2010)で紹介されているパフォーマンス評価を取り入れた授業を展開して、(1)基礎的・基本的な知識・技能の習得、(2)その習得した知識・技能を活用した思考力・判断力・表現力等の育成、(3)学習意欲、の側面から確かな学力を定着させ、保健学習が日常生活における実践力に及ぼす影響について検討することを主な目的とした。○研究方法対象は、沖縄県の南部に位置するC中学校(全校生徒159名)3年生2学級47名(男子27名、女子20名)とした。(1)基礎的・基本的な知識の習得:学習指導要領に示されている内容の習得を図るために保健体育科教員3名と保健学習を専門とする大学教員1名で、主観的評価尺度を作成した。(2)生活における実践状況(思考力・判断力・表現力):野津ほか(2007)が国立教育政策研究所の教育課程実施状況調査を参考に作成した全国調査「保健の学習意欲、保健の価値認識、日常生活における実践状況」の「日常生活における実践状況」を用いた。(3)学習意欲:西田(2004)の体育学習「期待・感情モデル」及び国立教育政策研究所の教育課程実施状況調査を参考に作成した。なお調査は、単元前と単元後に実施した。○研究成果本研究では、中学校保健学習におけるパフォーマンス評価を用いた実践を試みた。これまでの保健学習は、知識を教え込むことを目的とした教師主導型の授業や、関心・意欲等を高めることを目的としたロールプレイングを用いた実習型の授業などが展開されてきた。他方、本研究のおける実践は、確かな学力を身につけることを目的として、知識を習得させた後にそれを活用する場面設定をすることで活用する力が育まれ、日常生活における実践状況が高まった。また、パフォーマンス評価を用いた学習は、これまで以上に積極的な発言を引き出した。さらに日常生活における実践状況と学習意欲には相関があることが認められた(r=0.41p<.001)ことから、保健学習における新たな指導方法の一つとして提案したい。
スマートフォン行動データとコンテクストデータを活用した活動・交通ログ自動生成手法

従来行われているパーソントリップ調査では、莫大な費用がかかることや回答率の低下による調査の継続性や精度低下が問題となっている。そこで本研究では、GPSデータから交通データを生成する方法に関する既往文献調査を行い、それを踏まえて、トリップごとに分かれていないGPSデータをトリップごとに分断する方法や、行動目的を推定する手法の検討を行った。その結果、RandomForestモデルにより、行動目的の判別精度は7割を超え、さらに、ある程度の精度を確保するためには必要な調査実施期間は1か月程度であること、被験者数の増加に伴って判別精度は向上することが示された。パーソントリップ調査といった大規模交通調査は,実施にかかる膨大な費用と回答率の低下により,調査の継続性やデータの精度が脅かされている.一方,エネルギー消費,災害時救助,移動サポートの高度化などの社会的要請から,トリップ単位ではなく,人の活動・移動を一体的に調査しモデル化する必要性は高まっている.この相矛盾する要請に答えられる可能性を期待されているのが高度化するモバイル端末である.本研究の目的は,この高度化するモバイル端末を活用し,活動・交通データの自動生成手法を開発することである.今年度はGPSデータから交通行動を分析する方法のレビューを行い,国際学会の投稿した.移動手段に関する研究は比較的多く,速度や加速度,地図情報等を用いて推定することで,比較的精度よく推定できることが分かった.また,移動目的についての研究は少ないものの,地理情報やトリップチェーンを考慮することで,推定精度が上がることが既往研究により明らかとなっている.次に,GPS調査データから移動目的の推定を行った.移動目的の推定にあたり,自宅や勤務地などの情報がない場合を想定して,GPSデータのみから自宅と勤務地を推定する方法を検討した.その結果,3週間程度調査を行えば自宅の位置判別は8割を超えることが分かった.次に,決定木とランダムフォレストの2つの方法を用いて移動目的の推定を行い,精度の比較を行ったところ,ランダムフォレストであれば「その他」を除く行動目的(勤務・通学,自由,業務,帰社,帰宅)を約75%で判別可能であることが分かった.さらに,GPS調査に必要なモニター数と調査期間と移動目的推定精度について分析を行った結果,調査期間は1ヶ月程度が適切であり,7週間を超えても精度向上は見込めないことが明らかとなった.パーソントリップ調査といった大規模交通調査は,実施にかかる膨大な費用と回答率の低下により,調査の継続性やデータの精度が脅かされている.一方,エネルギー消費,災害時の救助,移動のサポートの高度化などの社会的要請から,トリップ単位ではなく,人の活動・移動を一体的に調査しモデル化する必要性が高まっている.この矛盾する要請に応えられる可能性を期待されているのが高度化するモバイル端末である.本研究の目的は,この高度化するモバイル端末を活用し,活動・交通データの自動生成手法を開発することである.今年度は,複数のトリップが連続して観測されているGPSデータを1つのトリップに分割する方法について,具体的にはDensity-based methodとサポートベクターマシーンを用いた手法の比較を行った.また,複数の機械学習手法を用いて移動目的の判別手法の検討を行った.その結果分類木法が最も精度が高く判別できるが分かった.交通計画移動目的や手段とGPSデータを収集した既存の実験データが入手可能であったため,社会実験にかかる時間を短縮できたため,おおむね順調に進展している.活動・行動データの予測手法については,本年度は移動手段の推定を行い,論文投稿等積極的に行っていく.なお,SMART版システムについては,現在も改良中とのことで,データ分析については,既存のデータで対応することとした.SMART(The Singapore-MIT Alliance for Research and Technology)版のシステムが改良中とのこで,日本語のシステム開発が中止したため使用計画が変更となった.システムを開発し実験を行うこととなっていたが,既存の調査データを使用できるようになったため,研究の進捗に変更は特にない.データ量が多く,処理の過程が多いため,当初よりも多くの研究補助員が必要であると予想される.そのため,人件費に使用する予定である.
酵母の抗生物質耐性と液胞の役割

酵母,カビ,植物細胞は液胞と呼ばれその内部に多種の加水分解酵素や中間代謝物を含み,細胞の大きな体積を占めているオルガネラを有する。液胞内部には種々の生理物質の存在が認められており,さらに液胞膜にはH^+-ATPaseを介する数種のアミノ酸やCa^<2+>などの輸送系の存在が明らかにされ,貯蔵コンパートメントとしての液胞の役割が示されている.しかしながら,液胞膜を介する物質の輸送現象についてはまだ不明な点が多い。私は液胞が様々な薬剤を取込み蓄積し細胞質から隔離することによって,細胞質での薬剤濃度を低下させたり,無毒化し,解毒コンパートメント的な役割を持つ可能性を明らかにする目的で酵母の液胞の薬剤輸送及び蓄積機構の解析を行った。研究成果1.酵母の液胞形成欠損株が特異的に感受性が高くなるアミノグリコシド系抗生物質をスクリーニングした。2.変異原処理した細胞からこのアミノグリコシドに対する感受性変異株を13株得た。3.それら13株の相補性テストから、少なくとも6個の遺伝子がアミノグリコシド耐性に関与することを示した。4.感受性株の1つの遺伝子をクローニングし構造解析を進めた結果、細胞膜上のカリウムイオン輸送体をコードする遺伝子TRK1であることが明らかになり、現在その機構について検討を進めている。抗生物質の耐性機構は細胞膜からの抗生物質の取り込みの低下、取り込まれた抗生物質の不活性化、抗生物質の標的の変化、抗生物質の汲みだし機構の亢進などの機構が示されている。複雑な細胞内膜構造によるコンパートメントをもつ真核生物は、オルガネラが関わる新たな耐性の機構を獲得している可能性が考えられる。現在目的とする液胞構造や機能がこの抗生物質耐性に関わる直接の結果はまだ得ていないが、今後得られた変異株の解析を通じて新しい耐性機構に関する知見が得られることが期待される。酵母,カビ,植物細胞は、細胞の大きな体積を占めている液胞と呼ばれるオルガネラを有している.液胞内部には種々の生理物質が存在し,さらに液胞膜にH^+-ATPaseの形成するプロトン駆動力に依存する多様な輸送系の存在が明らかにされ,貯蔵コンパートメントとしての役割が示されている.しかし,液胞膜を介する物質の輸送現象についてはまだ不明な点が多い.私は最近,酵母の液胞欠損株(vam)が野生株に比べ,ある種の抗生物質に対し高い感受性を示すことを見いだした。酵母の抗生物質感受性に液胞が関係しているという視点からの報告はみられない.そこで私は液胞欠損株に感受性を持つ薬剤をスクリーニングし,その薬剤の透過機構を解析し隔離/解毒コンパートメントとしての液胞の役割を明らかにすることを目的に研究を行った。その結果、1.液胞形成機能の欠損変異株の中のclass Ivam変異株を用いて抗生物質をスクリーニングした結果アミノグリコシド(AG)の中で選択毒性をもつといわれているSM, GM, KMに対し、液胞を形態的に欠損している変異株(class I)が特異的に感受性を示した。2.野生株と液胞欠損株の中で小胞状の液胞を形成する変異株(class II)は、これらに抵抗性を示した。4.これらに感受性になった突然変異株の単離を試み、SM感受性の6株を得て、その解析を行った。5.SM感受性変異株の遺伝的解析を行い、4つの相補性グループに分けることができた。6.2つの相補性グループに属する変異株を用いて、酵母の遺伝子ライブラリーから遺伝子を単離した。

酵母,カビ,植物細胞は液胞と呼ばれその内部に多種の加水分解酵素や中間代謝物を含み,細胞の大きな体積を占めているオルガネラを有する。液胞内部には種々の生理物質の存在が認められており、さらに液胞膜にはH^+-ATPaseを介する数種のアミノ酸やCa^<2+>などの輸送系の存在が明らかにされ,貯蔵コンパートメントとしての液胞の役割が示されている.しかしながら,液胞膜を介する物質の輸送現象についてはまだ不明な点が多い。私は液胞が様々な薬剤を取込み蓄積し細胞質から隔離することによって,細胞質での薬剤濃度を低下させたり,無毒化し,解毒コンパートメント的な役割を持つ可能性を明らかにする目的で酵母の液胞の薬剤輸送及び蓄積機構の解析を行った。研究成果1.酵母の液胞形成欠損株が特異的に感受性が高くなる抗生物質をスクリーニングした。2.変異原処理した細胞からスクリーニングした抗生物質に対する感受性変異株を13株得た。3.それら13株の相補性テストから、少なくも6個の遺伝子や抗生物質耐性に関与することを示した。4.感受性株の1つの遺伝子をクローニングし構造解析を進めた結果、細胞膜上のイオン輸送体をコードしていることが明らかになり、現在その機構について検討を進めている。抗生物質の耐性機構は細胞膜からの抗生物質の取り込みの低下、取り込まれた抗生物質の不活性化,抗生物質の標的の変化,抗生物質の汲みだし機構の亢進などの機構が示されている。複雑な細胞内膜構造によるコンパートメントをもつ真核生物は、オルガネラが関わる新たな耐性の機構を獲得している可能性が考えられる。現在目的とする液胞構造や機能がこの抗生物質耐性に関わる直接の結果はまだ得ていないが、今後得られた変異株の解析を通じて新しい耐性機構に関する知見が得られることが期待される。
P2P型計算グリッドに適した集合通信操作のためのアルゴリズムに関する研究

近年、多くの分野の研究で巨大な計算能力が求められており、多数のプロセッサをネットワークで接続したP2P型計算グリッドはその要求に応えるものとして期待されている。本研究では、P2P型計算グリッドで頻繁に利用される集合通信操作の効率化を行うことで、P2P型計算グリッドにおける処理の効率化を目指す。そのためには、プロセッサ等の異種混合性を考慮したアルゴリズム、環境の動的変化に対する高い自己適応能力をもつアルゴリズムが求められる。本研究では、集合通信操作をはじめとするさまざまな問題について上記の性質をもつアルゴリズムを提案した。本年度は,P2P型計算グリッドに適した集合通信操作のためのアルゴリズムを開発するために,以下のアプローチで研究を行った.1.異種混合性を考慮したスケジューリングアルゴリズムの提案:P2P型計算グリッドでは,それを構成するプロセッサ・ネットワークの能力が異なるため,プロセッサ・ネットワークの異種混合性を考慮したアルゴリズムが必要である.本研究では,独立タスクアプリケーションに対して,異種混合性を考慮したスケジューリングアルゴリズムを提案した.さらに,そのアルゴリズムを応用することで,効率的な集合通信操作を実現できることも示した.2.自己適応能力を有したアルゴリズムの提案:P2P型計算グリッドでは,計算に参加するプロセッサの状態が時々刻々と変化するため,計算環境に自動的に追従する自己適応能力を有したアルゴリズムが必要である.本研究では,モバイルエージェント数の制御,資源の探索問題など,P2P型計算グリッドに応用可能なさまざまな問題に対して,自己適応能力を有したアルゴリズムを提案した.また,P2P型計算グリッドでは,一部のプロセッサが故障を起こした場合でも,全体では正しく計算を終了する必要がある.そのため,故障に対する適応性(故障耐性)は特に重要である.本研究では,さまざまな問題に対して,故障耐性を付加したアルゴリズムを提案した.さらに,故障耐性を有するアルゴリズムの設計手法を提案した.本研究では、P2P型計算グリッドにおいて効率的な並列計算を実現するために、効率的な集合通信操作の開発を目指している。P2P型計算グリッドでは、並列計算に参加する計算機の状態が時々刻々と変化するため、計算環境に自動的に追従する自己適応能力を有したアルゴリズムが必要である。本年度は、さまざまな問題に対して自己適応能力を有するアルゴリズムを提案した。1.モバイルエージェントを用いた全対全通信(ゴシップ)アルゴリズムの提案:本研究では、代表的な集合通信操作のひとつである全対全通信(ゴシップ)について、モバイルエージェントを用いた効率的なアルゴリズムを提案した。モバイルエージェントとは、計算機間を移動しながら自律的に動作するプログラムで、自己適応能力を有するシステムの設計において頻繁に利用されている。2.生態系パラダイムを用いた1対1通信アルゴリズムの提案:並列計算の実行中には多数の1対1通信が同時に発生する。本研究では、そのような状況で各通信のスループットを同時に最大化するアルゴリズムを提案した。提案アルゴリズムは、生態系パラダイムを用いることで、時々刻々と通信遅延が変化する計算環境に対して高い自己適応能力を有している。3.P2P環境における資源探索アルゴリズムの提案:P2P型計算グリッドにおいてタスクの実行に適した計算機を発見することは、効率的な並列計算を実現する際に必要不可欠である。本研究では、自己適応能力を有する資源探索アルゴリズムを提案した。本研究では、P2P型計算グリッドにおいて効率的な並列計算を実現するために、効率的な集合通信の開発を目指している。P2P型計算グリッドでは、並列計算に参加する計算機、ネットワークの状態が時々刻々と変化するため、計算環境に自動的に追従する自己適応能力を有したアルゴリズムが必要である。本年度は、さまざまな問題に対する自己適応能力を有するアルゴリズムの提案を目標とし、以下の研究を行った。1.効率的な集合通信を実現するために、動的な計算ネットワークにおいて効率的なバックボーンを構築するアルゴリズムについて考察を行った。その結果、自己適応能力を有し、かつ、安定したバックボーンを構築するアルゴリズムを提案した。また、対象をセンサネットワークに限定した場合に対して、バックボーンの構築に必要なノード数の下限を与えた。2.高い自己適応能力をもつアルゴリズムの設計を容易化するために、複数の故障封じ込めアルゴリズムをその特性を維持しながら合成する手法を提案した。また、ネットワークに動的変化が発生しても、アルゴリズムの出力変化を少なく抑える手法を提案した。また、複数の組織が共有する計算グリッドに対する考察も行った。多くの場合、複数の組織が計算資源、ネットワーク資源を提供して、一つの計算グリッドを構成する。そのため、組織に不利益を与えると、その組織が資源の提供を中止する可能性がある。本研究では、各組織に不利益を与えることなく、効率的に計算資源を共有・利用するアルゴリズムを提案した。
液晶を用いた変形強度分布を調整・再生かつ可視化できる知能化粘弾性組織の試験的開発

知的柔軟組織の開発のために,その組織に用いるスメクティック液晶ならびに分散系流体の構造とその制御性について明らかにした.まず,液晶については電場下の対流状態から形成される構造について,ある程度変形を加えることにより,その構造強度のばらつきを制御できることを解明した.また,分散系流体については,流動により形成される異方性構造は,反転流動を加えることにより,その変形性を変化させられることを明らかにした.本年度は,スメクティック液晶の対流状態から形成される構造制御のために,表面配向処理の効果について検討した。PVA膜による電極面の配向制御を行い,その有効性を確認した。この配向制御により,液晶全体の内部構造に影響を与えることによる構造強度の安定性向上を目指した実験を行い,これまでの配向処理されていない場合との違いを明らかにした。しかし,強度に関する十分な安定性を得るには,配向処理だけでは十分でないことも明らかになり,さらなる構造制御法の開発が必要であるという結論を得た。その一つとして,対流で形成された構造に変形を加えることにより,構造強度が安定する結果を得た。初期構造の降伏値に高低がある場合でも,10ひずみ程度の変形を加えることで同じ降伏値に収束し,またそのひずみ量の大小により,構造強度を制御出来ることも解明した。その構造変化も可視化し,フォーカルコニックドメインと考えられる構造が発達していることを明らかにした。さらに,この研究と併せて,研究課題の変形強度を調整・再生できる知能化粘弾性組織として,分散系流体についても研究を展開し,同様の構造制御でソフトマターとしての変形性が制御出来ることを明らかにした。具体的には,流動方向などを途中で変化させる実験を行い,この流動履歴を制御することにより,構造強度の強弱を制御できる結果を得た。特に,流動反転により,分散構造が一時的に流動性を増し,構造強度を弱くできる現象について,体積分率,分散媒の物性などを変化させた場合を系統的に明らかにした。その結果を,国際会議でも発表した。そして,この材料も研究課題の主題である知能化粘弾性組織となることを明らかにし,研究の方向性も拡張した。知的柔軟組織の開発のために,その組織に用いるスメクティック液晶ならびに分散系流体の構造とその制御性について明らかにした.まず,液晶については電場下の対流状態から形成される構造について,ある程度変形を加えることにより,その構造強度のばらつきを制御できることを解明した.また,分散系流体については,流動により形成される異方性構造は,反転流動を加えることにより,その変形性を変化させられることを明らかにした.本年度は基礎段階として,スメクティック液晶の対流状態から形成される構造の基礎的物性の測定と構造自体の可視化実験を行った.まず,ガラス電極による円板を作製し,下部プレートもガラス電極に変更して,レオメータを改造した.また,そのレオメータにはガラス面の温度調整機構と撮影装置を取り付け,対流状態からの冷却時の構造変化を観察し,また法線力(法線応力)の変化を同時測定した.その結果,冷却時の構造変化は明確ではなかったが,転位温度に到達する前から法線応力が高くなり,転位温度付近で一時的にさらに高い法線応力が発生することが明らかになった.その後は一定の法線応力を生じたが,最終的に形成される構造での法線応力にはばらつきが見られた.この冷却後に形成される構造のその他の機械的強度と,また微小変形後の機械的強度の変化についても検討を加えた.そして,形成される構造の動的粘弾性測定による貯蔵粘弾性特性もばらつくが,その値の高低と法線応力の高低の間には,ある程度負の相関があることが分かった.また,微小変形を加えることにより,法線応力が上がる傾向があることを明らかにした.そして,強度のばらつきについて,液晶の構造変化を詳細に調べ,測定用円板の外周部で発生する液晶構造が比較的均一である場合に,構造強度が高いことを明らかにした.以上のように,スメクティック液晶の対流状態から発生する構造の力学的特性が明らかになってきており,その構造制御により力学的特性の制御も可能であることが確認できた.スメクティック液晶の構造とその強度に関しては有効なデータを得ることが出来たが,その特性について系統的に詳細な測定が必要であったため,当初予定していた分割電極を用いる実験までには進めなかったため.次年度は,分割電極を用いたスメクティック液晶の構造制御とその力学的特性の制御に関する実験を行う.また,変形可能な電極を用いて,積層構造を有する複合粘弾性体を作製し,その力学特性の制御性を明らかにする実験を行う.具体的にはパターニングを施した透明電極シートを設計・作製し,まず,シート二枚,液晶が一層の構造を作製する.前年と同様にシート間の液晶を構造化し,シートを変形させたときの変形特性と可視化特性の変化を検討する.

シート面の詳細な変形状態を解析するために,レーザ変位計を用いて,変形分布を測定する.また,印加した圧縮力などはロードセルを用いて測定する.そして,各種パターン,配向処理,温度,電場印加方法による強度特性への影響を解明し,変形状態と可視化映像の対応関係を明らかにする.上記の実験後には除荷,さらに温度を上げて液晶をネマティック相の状態に戻して,シートの弾性による全体の構造復帰を生じさせる.その際に,印加電場を調整し,さらに再度冷却して,液晶を元の構造へ再生する実験を行う.そして,可視化画像から,その再生状況を調べる.さらに,構造復帰時に電場印加方法および温度場の制御方法を変えて,新たな構造の形成実験を行う.これらを総合して,本研究で試作した新規組織の機能性表皮組織としての応用性を総括し,これらの結果を,国内の学会およびレオロジーに関する国際会議で発表する.研究費は,上記の実験で用いるレーザー変位計や画像処理装置に用いる.また,液晶の購入費,温度制御機構の改善のための装置などに用いる.
組織特異的転写プロモーターの家畜遺伝子治療への応用

細胞での一過性発現のためにpSEAPベクターのレポーター遺伝子上流に牛GATA-1の転写活性化領域(赤芽球系特異的プロモーター/エクソン1(IE)から4kb5'上流の領域、ならびにイントロン1)と推定される配列と、そのdeletion mutantsを組み込んだプラスミドベクターを構築し、COS7、CHO、K562各細胞に導入してプロモーター活性を検討した。その結果、K562細胞で-4 kb-3 kbとIEを含む領域が転写を活性化したが、これにイントロン1を含む領域も同様に転写活性化に有用であることが認められた。上記配列の下流にバンド3cDNAをつなぎ、レトロウイルスベクターに組み込んだpLNCX2bebWTを作製し、K562細胞に導入した。抗バンド3抗体cdb3-64を用い、蛍光抗体法でバンド3の発現を検索したところ、細胞膜周縁部にシグナルの蓄積が認められた。ナンセンス変異バンド3を同様に導入しても細胞膜での発現は生じなかった。牛骨髄細胞に導入して赤血球系細胞におけるバンド3の発現を検討中である。pLNCX2bebWTを導入したK562細胞は、DIDS高感受性の^<36>Cl^-取り込みを示し、による正常機能を有することが判明した。本研究では、牛のGATA-1遺伝子領域を単離し、マウスで得られた結果をもとに、プロモーター領域の構造を特定する。次いで、それが実際に赤血球系細胞で選択的に遺伝子発現を増強することを、まずレポーター遺伝子としてのLacZ(β-galactosidase)、あるいはLuc(Luciferase)の発現で、次いで実際にバンド3遺伝子の発現で実証する。採択が10月であったため、現在、下記のごとく初期段階にとどまっている。A.牛赤血球系細胞特異的GATA-1プロモーター領域の同定1.牛GATA-1遺伝子の単離:牛ゲノムDNAライブラリーを作製した。現在、マウスGATA-1をプローブとして5'上流領域を含む牛GATA-1遺伝子領域の単離をすすめている。試験的なPCRによる増幅で目的配列とほぼ同じサイズの断片が得られている。これが得られたら、その構造を解析し、以下をすすめる。2.プラスミドの構築と発現検索:細胞での一過性発現のためにpRLベクター(Luc)、あるいはpSV-βベクター(LacZ)のレポーター遺伝子上流に牛GATA-1のプロモーター領域と推定される配列を組み込んだプラスミドベクターを構築し、ジーンガンで牛骨髄細胞に導入して赤血球系細胞におけるレポーターの特異的発現を形態観察と各酵素活性定量で実証する。B.バンド3導入プラスミドの構築と細胞における発現1.上記プラスミドのレポーター遺伝子をバンド3cDNAに置換したバンド3遺伝子導入プラスミドpPGATAB3を調製し、同様に牛骨髄細胞に導入して赤血球系細胞におけるバンド3の発現を既存の抗牛バンド3抗体を用いて検討する。2.発現したバンド3が正常機能を有するか否かをDIDS高感受性の^<35>SO4^<2->、あるいは^<36>Cl^-取り込みによるアニオン輸送能の測定で検証する。1.牛赤血球系細胞特異的GATA-1プロモーター領域の同定(1)牛GATA-1遺伝子の単離:牛ゲノムDNAライブラリーを作製、5'上流領域を含む牛GATA-1遺伝子領域を単離して塩基配列を解析した。(2)プラスミドの構築と発現検索:細胞での一過性発現のために、pSv-βベクター(LacZ)のレポーター遺伝子上流に牛GATA-1のプロモーター領域と推定される配列を組み込んだプラスミドベクターを構築した。これをCOS-7、HEK、K562の各培養細胞に導入し、レポーターの特異的発現を検討したところ、K562で有意な発現が観察された。2.バンド3導入プラスミドの構築と細胞における発現

(1)上記プラスミドのレポーター遺伝子を牛バンド3cDNAに置換したバンド3遺伝子導入プラスミドpPGATAB3を構築した。これを牛骨髄細胞に導入して赤血球系細胞におけるバンド3の発現を既存の抗牛バンド3抗体を用いて検討している。3.体細胞クローン作出への準備(1)バンド3欠損症補も接合型個体で皮膚のバイオプシーを行い、線維芽細胞を培養、ゲノムでの遺伝子異常を確認した。今後、上記プラスミドからプロモーター領域を含む、あるいは含まれないDNAを調製、導入して発現効率を検討する予定である。
擬似ランダム性にもとづく性能のよい誤り訂正符号の構成に関する研究

ランダムに構成したように見える「擬似ランダム」なオブジェクトのいくつかは,共通の構造をもつことが明らかになった.そのオブジェクトとは,リスト復号可能符号,擬似乱数生成器,エクスパンダグラフなどである.多項式に対する擬似乱数生成器と性能のよい誤り訂正符号は,ある条件下では等価であることがわかった.多項式をもとにした誤り訂正符号に対する復号法を,より一般的な符号に対して適用できるように拡張した.ランダムに構成したように見える「擬似ランダム」なオブジェクトのいくつかは,共通の構造をもつことが明らかになった.そのオブジェクトとは,リスト復号可能符号,擬似乱数生成器,エクスパンダグラフなどである.多項式に対する擬似乱数生成器と性能のよい誤り訂正符号は,ある条件下では等価であることがわかった.多項式をもとにした誤り訂正符号に対する復号法を,より一般的な符号に対して適用できるように拡張した.本研究では,擬似ランダムオブジェクトを用いて性能のよい誤り訂正符号を構成することが目的である.ランダムに構成した符号は高い確率で性能がよいが,現実的な計算時間内にそれを求めることは難しい.そこで,現実的に構成可能な擬似ランダムオブジェクトを利用して,現実的な計算時間内に性能のよい符号を構成することは重要である.平成20年度は,その目的のため,擬似ランダムオブジェクトについて調査を行った.エキスパンダグラフを用いた符号の構成に関する研究はいくつか存在しているため,それを手がかりとして擬似ランダムオブジェクトについて調査した.その結果,エキスパンダグラフと擬似乱数生成器,乱数抽出器,困難性増幅器,リスト復号可能符号は,非常に密接な関係があることがわかった.これは,これらの擬似ランダムオブジェクトが本質的に似た性質をもつことを意味する.エキスパンダグラフを用いて定義した符号が漸近的によい符号となることが知られているため,その構成をもとに,他の擬似ランダムオブジェクトを利用することで,新たな性能のよい符号の構成法が提案できる可能性が出てきた.さらに,擬似乱数生成器の中でも,特に,低次数多項式に対する擬似乱数生成器は,直接的に性能のよい符号と関係することがわかった.定数次数の多項式に対する擬似乱数生成器の存在は,性能のよい符号の存在を意味する.次数が定数を超える場合に,同様の関係が成り立つかどうかは明らかではない.
近代の牙彫に関する基礎研究―安藤緑山の彩色牙彫を中心に

1.平成30年度の研究も前年に引き続き、安藤緑山の作品調査を中心におこなった。国内では東京、京都、大阪などの所蔵機関および個人コレクター方において、国外では台湾、英国の所蔵機関、個人コレクター方において作品調査を実施した。調査では作品の熟覧、採寸、および全図・部分図・作者銘・付属品などの詳細な写真撮影をおこなった。作品情報、撮影した写真はデータベースを用いて整理した。2.緑山の有力なプロデューサーであった牙彫商・金田兼次郎が制作を手がけた大型作品の「牙彫大鷲置物」をスコットランド国立博物館にて調査した。この調査を通じて、ネジや金属棒を用いて各部材を接合する手法が、緑山のそれと共通していることを確認した。3.本研究の目的のひとつは、制作技法が次世代に伝えられず、いまだ謎とされている安藤緑山の写実的な彩色牙彫について、文化財の光学的調査、すなわちX線透過撮影、蛍光X線分析などを用いて、その制作技法や著色材料を解明することである。平成29年度に、国立民族学博物館准教授・日髙真吾氏を中心とする研究グループの協力でおこなった蛍光X線分析調査に続き、平成30年度は緑山の牙彫の内部構造を解明するため、清水三年坂美術館および個人所蔵家の所蔵品を対象に、X線CT透過撮影およびX線透過撮影を国立民族学博物館において実施した。4.第二次世界大戦中にインドネシアのスマトラ島で牙彫の技術指導をおこなったというご遺族の証言を検証するため、植民地時代の東南アジア関連の文献資料などの調査を実施した。国内外における安藤緑山の作品調査については、おおむね予定通りに進めることができた。また国立民族学博物館の協力を得ておこなう作品の光学的調査についても、予定通り実施できた。安藤緑山の牙彫は、現在活発に売買などの取引がおこなわれており、新出作品発見等の情報提供が多く寄せられることから、平成31年度も引き続き作品調査に努める。調査では作品の熟覧、採寸、写真撮影などをおこない、データベースの拡充をはかる。また制作技法や著色材料を明らかにするためのX線透過撮影、蛍光X線分析などの光学的調査も継続して実施し、サンプル数を充実させる。さらにインドネシアのスマトラ島を中心とする、植民地時代の東南アジア関連の文献資料などの調査も平行して実施する。加えて、安藤緑山以外の作者が制作した彩色牙彫にも調査対象を広げ、作品の情報を収集し、実作品の調査、写真撮影をおこなう予定である。これらを緑山の牙彫と比較・検討することで、制作技法や着色材料の特質を明らかする。1.平成29年度は研究計画にしがたい、安藤緑山の作品調査をおこなった。調査では、作品の熟覧、採寸、および全図・部分図・作者銘・付属品などの詳細な写真撮影をおこなった。2.これまでにおこなった作品および資料調査を踏まえ、担当した特別展「驚異の超絶技巧!明治工芸から現代アートへ」(会期:平成29年9月16日12月3日、会場:三井記念美術館)の図録に、論文「牙彫師・安藤緑山ー作者銘と委嘱家、受容者などの問題について」を発表した。3.2の特別展開催中に、これまで一切不明であった安藤緑山のご遺族から連絡があり、聞き取り調査が実現した。これにより従来唱えられてきた本名、雅号のよみかた、生没年などに誤りがあったことが判明した。これにより長らく不明とされてきた、緑山の人物像・履歴に関する研究が大きく前進することとなった。本件で得られた新知見の一部を、[資料紹介]「安藤緑山の履歴に関する新知見ー遺族への聞き取り調査を通してー」(『三井美術文化史論集』第11号、三井記念美術館、平成30年1月)において発表した。4.本研究の目的のひとつは、制作技法が次世代に伝えられず、いまだ謎とされている安藤緑山の写実的な彩色牙彫について、文化財の光学的調査、すなわちX線透過撮影、蛍光X線分析、高倍率の顕微鏡による細部観察などを用いて、その制作技法や著色材料を解明することである。平成29年度は、一部の個人所蔵の緑山作品について、着色材料を明らかにするため、国立民族学博物館准教授・日髙真吾氏を中心とする研究グループに依頼し、蛍光X線分析査を実施した。計測したデータは、現在日髙氏のグループにおいて分析をおこなっている。安藤緑山の作品調査については、おおむね予定通りに進めることができた。作品の光学的調査については、X線透過撮影、蛍光X線分析、高倍率の顕微鏡による細部観察などを、平成29年度に3回ほど実施する予定であったが、当方、作品所蔵者、研究協力者のスケジュールがうまくかみ合わず、蛍光X線分析を1回実施するにとどまった。本件については、引き続き次年度以降に実施する予定である。

この調査を通じて、ネジや金属棒を用いて各部材を接合する手法が、緑山のそれと共通していることを確認した。3.本研究の目的のひとつは、制作技法が次世代に伝えられず、いまだ謎とされている安藤緑山の写実的な彩色牙彫について、文化財の光学的調査、すなわちX線透過撮影、蛍光X線分析などを用いて、その制作技法や著色材料を解明することである。平成29年度に、国立民族学博物館准教授・日髙真吾氏を中心とする研究グループの協力でおこなった蛍光X線分析調査に続き、平成30年度は緑山の牙彫の内部構造を解明するため、清水三年坂美術館および個人所蔵家の所蔵品を対象に、X線CT透過撮影およびX線透過撮影を国立民族学博物館において実施した。4.第二次世界大戦中にインドネシアのスマトラ島で牙彫の技術指導をおこなったというご遺族の証言を検証するため、植民地時代の東南アジア関連の文献資料などの調査を実施した。国内外における安藤緑山の作品調査については、おおむね予定通りに進めることができた。また国立民族学博物館の協力を得ておこなう作品の光学的調査についても、予定通り実施できた。平成30年度も安藤緑山の作品調査を引き続き進める。平成29年度に新たに台湾における作品所蔵の情報提供があったため、国内調査に加え国外での調査も実施する予定である。調査では、作品の熟覧、採寸、写真撮影などをおこない、データベースの拡充をはかる。また前年度実施できなかった作品について、X線透過撮影、蛍光X線分析、高倍率の顕微鏡による細部観察などの光学的調査をおこない、制作技法や著色材料を明らかにする。さらに、安藤緑山以外の作者が制作した彩色牙彫にも視野を広げて、作品の情報を収集し、実作品の調査、写真撮影をおこなう予定である。これらを緑山の牙彫と比較・検討することで、制作技法や着色材料の特質を明らかにしていく。安藤緑山の牙彫は、現在活発に売買などの取引がおこなわれており、新出作品発見等の情報提供が多く寄せられることから、平成31年度も引き続き作品調査に努める。調査では作品の熟覧、採寸、写真撮影などをおこない、データベースの拡充をはかる。また制作技法や著色材料を明らかにするためのX線透過撮影、蛍光X線分析などの光学的調査も継続して実施し、サンプル数を充実させる。さらにインドネシアのスマトラ島を中心とする、植民地時代の東南アジア関連の文献資料などの調査も平行して実施する。加えて、安藤緑山以外の作者が制作した彩色牙彫にも調査対象を広げ、作品の情報を収集し、実作品の調査、写真撮影をおこなう予定である。これらを緑山の牙彫と比較・検討することで、制作技法や着色材料の特質を明らかする。研究協力者に依頼して実施する牙彫作品の光学的調査(X線透過撮影、蛍光X線分析、高倍率の顕微鏡による細部観察など)を、平成29年度に3回ほど実施する予定であったが、当方、作品所蔵者、研究協力者のスケジュールが合わず、蛍光X線分析を1回実施するにとどまった。当該調査は次年度以降も引き続き実施するため、次年度使用額は光学的調査にかかる旅費、機器運搬費、人件費等に使用する。また平成29年度に、新たに台湾における作品所蔵の情報提供があったが、作品所蔵者の都合により、調査の実施が平成30年度に先送りされた。次年度使用額は本件の調査旅費としても使用する予定である。
クロモソームウォーキングによる高等植物の葉緑体脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の単離

平成4年度の研究目標は、制限酵素切断断片長多型(RFLP)マッピングと人工酵母染色体(YAC)ライブラリーを用いたクロモソームウォーキングの新しい手法により、葉緑体脂肪酸16:2、18:2不飽和化酵素遺伝子のクローニングを行なうことである。シロイヌナズナのfadD遺伝子座は脂肪酸16:2、18:2不飽和化酵素遺伝子に対応すると考えられている。クロモソームウォーキングを行なうため、fadD遺伝子座近傍の詳細なRFLP地図を地図を作製し、近接するRFLPマーカーからの距離を決定した。次に、それらRFLPマーカーを出発点に、YACを用いたクロモソームウォーキングを行ない、fadD遺伝子座領域をYACクローンによってカバーした。そして、得られたYACクローンをTiプラスミドベクターを用いてサブクローニングし、アグロバクテリウムによる形質伝換系を用いて、fadD突然変異に対する相補性の検定を行なった。葉緑体膜脂質の脂肪酸レベルの変化を指標にして目的とする遺伝子のクローンを単離した。決定されたDNA塩基配列から推定されたアミノ酸一次構造は、和田らによってラン藻から単離されたdesA遺伝子がコードするw-6脂肪酸不飽和化酵素とおよそ30%の相同性を示し、その中には、12アミノ酸残基中10残基が一致する高い相同領域が見出された。この領域は、高等植物とバクテリアの脂肪酸多不飽和化酵素の共通した反応機構に関与していると推定された。
シリコン量子ドット超格子構造を用いた次世代太陽電池の作製

本年度の第一の目標は、禁制帯幅内の欠陥準位密度分布を評価し、欠陥密度低減の可能性を探ることである。電子スピン分光法(ESR)により、シリコン量子ドット超格子を作製するプロセスにおいて、膜中の欠陥密度が10^<19>cm^<-3>台まで増加していることがわかった。これは、高温アニール処理の際に膜中に含まれている水素原子が高温アニールにより脱離した結果と考えられる。膜全体の欠陥低減方法として、水素プラズマ処理を行った。これは、作製したシリコン量子ドット超格子膜(Si-QDSL)を水素プラズマ中に曝露し、水素を膜中に導入することにより、水素を拡散させ、欠陥を低減するものである。実験の結果、膜全体に水素を10^<21>cm^<-3>台まで導入することに成功し、欠陥濃度を10^<17>cm^<-3>台まで減少させることに成功した。第二の目標は、セル化への準備のため、高温プロセスに耐えることができるドーピング層材料の探索することである。ドーピング層材料の候補として、Pドープしたアモルファスシリコン薄膜を選定し、アニール後の電気的特性について実験を行った。その結果、アニール後、n型アモルファスシリコン層は完全に結晶化し、導電率が1.96×10^3S/cmという高い値が得られた。この膜をドーピング層として太陽電池構造の作製を試みたところ、Si-QDSL由来の発電と思われる光吸収を得た。この結果は、Si-QDSLからの光起電力効果を示すものであり、Si-QDSLが太陽電池材料として機能することを示す世界で初めての成果である。本年度は、サイズ制御されたシリコン量子ドット超格子構造(Si-QDSL)の作製とフォトルミネッセンス測定によるバンドギャップ評価が主な研究目的であった。まず、量子ドットのサイズ制御は、シリコンリッチなSiC層の膜厚を変化させることにより行った。透過型電子顕微鏡の画像から、シリコンリッチなSiC層の膜厚に対応して、シリコン量子ドットの直径を210nmの範囲で制御することに成功した。これは、アモルファスSiCを用いたSi-QDSLでは初めてのことである。次に、シリコン量子ドット超格子構造のフォトルミネッセンス評価を行った。その結果、シリコン量子ドット形成のための高温熱処理プロセスにおいて、水素の脱離による欠陥密度の増加が起きてしまい、フォトルミネッセンスを検出できなかった。そこで、欠陥低減方法として水素プラズマ処理を試行した。これは、試料を水素プラズマに曝すことにより、膜中に水素を導入する方法である。その結果、表面から30nm程度であるが水素が導入され、欠陥密度が減少し、量子ドットからと見られるフォトルミネッセンスを確認することができた。さらに、量子ドットの粒径を変えることにより、フォトルミネッセンスの発光エネルギーを1.11.6eVまで変化させることにも成功した。これも、アモルファスSiCを用いたSi-QDSLでは初めてのことである。膜全体の欠陥低減方法として、水素拡散処理を行った。これは、Si-QDSL上に水素を含む層を堆積し、それをアニールすることで、水素をSi-QDSL中に拡散させ、欠陥を低減する方法である。実験の結果、400500°C程度のアニール処理で、水素が最も拡散し、膜全体に水素が導入することに成功した。水素濃度としては、まだ不十分なため、欠陥密度は太陽電池の吸収層として用いるにはまだ多いが、条件の最適化次第では、さらなる効果が期待できるものと考えられる。
ドナー濃度を制御した単結晶を用いた界面準位の結晶方位依存性の評価

コバルト(Co)を添加した酸化亜鉛単結晶を育成し、育成された結晶に熱処理を施すことによって、結晶中のドナー濃度を変化させた。Hall効果によって測定されたCo添加結晶のキャリアー濃度の組成依存性から、Co添加結晶中の浅いドナーとなる欠陥準位の特質は、育成雰囲気によって決定され、育成後の熱処理では変化しにくいことを見いだした。また、熱処理条件の異なる結晶のカソードルミネッセンス測定から欠陥準位のエネルギー分散が熱処理によって変化しており、また、その変化が、Hall測定で得られたキャリアー濃度と相関していることが示された。さらに、酸素表面と亜鉛表面ではカソードルミネッセンススペクトルに違いがあることが見いだされ、界面準位形成において結晶方位依存性がある可能性が示された。酸化亜鉛単結晶に種々の金属電極を蒸着することによって、ショットキー接合を作製し、界面準位の評価を行った。酸化亜鉛-金接合において良好なショットキー接合が形成されることが示された。結晶の異方性を加味した等温過渡容量分光測定等に使用可能な接合単結晶試料の作製が可能となった。分子軌道計算によって酸化亜鉛、及び、ダイヤモンド結晶内の欠陥準位・界面準位について量子論的な考察を行い、分光スペクトルの測定値を計算によって再現することに成功し、欠陥準位についての理解を深めることができた。
高活性酸素発生触媒の開発

エネルギー環境問題の観点から大きな注目を集める水の四電子酸化反応を触媒する2核ルテニウム錯体を開発した。Ce(IV)酸化剤存在下、この二核ルテニウム錯体は水を酸化し酸素を高効率で発生した。反応過程を詳細に分析する事により2分子の水から酸素-酸素結合が形成されることを明らかにした。本研究課題は、太陽光による水の完全分解反応における水素発生の対反応である水の4電子酸化反応を高活性で触媒する二核ルテニウム錯体触媒系の開発を目的とする。既に、研究代表者は二核錯体[Ru_2(OH)_2(3, 6-t-Bu_2sq)_2(btpyan)](SbF_6)_2(1、3, 6-t-Bu_2sq=3, 6-di-tert-butyl-L, 2-benzoquinone, btpyan=1, 8-bis(terpyridyl)anthracene)が水の四電子酸化反応を触媒することを明らかにしているが、この二核錯体をITO電極あるいは光触媒であるTiO_2表面に化学修飾することにより、著しい触媒能の向上と光化学的な水の完全分解反応を実現する事が期待される。まず二核化配位子btpyanにリン酸基を導入したbtpyan-CH_2PO_3Etの合成を行った。出発物質である1, 8-dichloroanthraceneにFriedel-Craftsアシル化反応によりメチル基を導入した後リン酸エステル化した。この化合物のクロライドをホウ酸化した後、ターピリジンと宮浦-鈴木クロスカップリング反応を行う事で、高収率でbtpyan-CH_2PO_3Etを合成した。錯体1の合成と同様の手法を用いて[Ru_2(OH)_2(3, 6-t-Bu_2sq)_2(btpyan-CH_2PO_3Et)](SbF_6)_2(2)を合成する事に成功した。錯体2の均一溶液中での酸化還元挙動は錯体1とほぼ同様であり、酸素発生反応を触媒することが分かった。現在、錯体2のリン酸エステルを温和な条件下で脱保護することを検討している。また、錯体1のヒドロキソ配位子を同位体ラベルした[Ru_2(^<18>OH)_2(3, 6-t-Bu_2sq)_2(btpyan)](SbF_6)_2(^<18>O-1)の合成にも成功した。共鳴ラマン分光法を用いて^<16>O-1と^<18>O-1を比較することによりRu-OHの振動バンドを帰属する事が出来た。次年度は、酸化状態にある錯体1の共鳴ラマンスペクトルを測定する事により、二分子の水から酸素-酸素結合が形成される過程を明らかにする予定である。近年、エネルギー・環境問題の観点から、新たなエネルギー変換システムとして燃料電池が注目されている。燃料電池の燃料である水素は、現在は石油から製造されており、根本的なエネルギー問題の解決には至らない。そこで太陽光エネルギーを用いて無尽蔵に存在する水を水素と酸素に分解する反応が注目されている。水素発生反応は二つのプロトンを還元する2電子過程の反応であるのに対して、水の酸化による酸素発生は4電子過程であり、より困難な反応である。本研究課題実施以前にすでに、ビス(ターピリジル)アントラセンを用いてキノン配位子を有する二核ルテニウム錯体が水の酸化反応に対して触媒活性を有する事を明らかにしていた。しかし、その反応機構、特に2分子の水から酸素-酸素が形成される過程のメカニズムは不明であった。反応機構を解明する事は、更なる高活性の触媒を設計するための重要な情報を与えるため、分子性触媒の開発には不可欠な研究である、本研究課題では、同じくビス(ターピリジル)アントラセンを二核化配位子とし、ビピリジンを有する二核ルテニウム錯体を合成した。この二核ルテニウム錯体は酸化剤としてCe(IV)存在下で水の酸化反応に対して触媒活性を示す事が分かった。反応中の錯体の変化を共鳴ラマンスペクトルで追跡したところ、Ru-O-O-Ru結合の形成が確認された。この結果は、水に分子から酸素-酸素結合が形成されることを明らかにした最初の例であり、今後より高活性な錯体触媒を開発する上で重要な知見となるものである。
国語科の読みの授業研究に羅生門的アプローチを導入する効果の検証

学習者の「対話」に着目した「羅生門的アプローチ」による授業研究を国語科の読みの授業に取り入れることが、質的研究の方法として有効性を持ちうることを実践的に検証し、明らかにした。国語科においては、これまで「発問-生徒の反応」といった授業の過程で、一般的枠組みとしての授業の分析を行うことが多く、授業における特定の状況や個々の文脈における意味、生徒たちの「学び」に何が起こっているのか、その質はどういうものなのか、といった研究は不十分であった。臨床的な研究を進める上で対話に着目し、生徒の読みの関心がどこへ向いているか、どのような読みの観点を持って教材を読もうとしているか、恣意的な読みにならないためにどのような読みの観点を設定すればいいか、どのような「他者との対話」の交流を組織すればいいか、そして教材は適切なのかといったことを、「羅生門的アプローチ」で捉える授業を構想した。実際に、小説教材の比べ読みの授業において、同じ単元計画で二つのクラスで授業を行い、比較した。対象クラスでは生徒の読みの過程における対話を多様に捉え、授業改善に活かす「羅生門的アプローチ」の手法をとった。また、比較クラスの「工学的アプローチ」と比較・検証した。その結果、読みの観点からの獲得では全体に差が見られなかったものの、読みの質的深まりの点において、「羅生門的アプローチ」の有効性が認められた。また、同タイプの個の生徒に着目した比較・分析においても、期待した変容が見られた。尚、今回の研究では、「羅生門的アプローチ」による授業改善の有効性を検証したまでで、カリキュラム改善については言及するにとどめた。詳細については、『香川大学教育実践総合研究第26号』に掲載した。