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夢遊状態と二重人格―近代ドイツ心霊主義における自己と無意識をめぐる思考の系譜―

今年度は昨年度に引き続き、ミュンヘンの心霊主義者、カール・デュ・プレルおよびシュレンク=ノッツィングとそのサークルの活動について、資料収集と文献の解読を進めた。今年度の補助金は、主に研究に必要な図書の購入と、ミュンヘンで資料調査を行った際の旅費・滞在費に充てた。本研究課題のキーワードである、夢遊状態と二重人格について、ドイツの作家クリスティーネ・ヴニケが2017年に発表した小説『Katie』を読み、この作品に描かれた19世紀末ヨーロッパにおける心霊研究について、ドイツ現代文学ゼミナールにて口頭発表を行った。また、カール・デュ・プレルの心霊主義を日本に紹介した人物として、明治期に日本で語学教師として活動したラファエル・フォン・ケーベルについて資料を収集した。2019年5月にイギリス・リーズで開催される「心霊主義と科学、1750ー1930」という国際会議で、デュ・プレル、ケーベルと日本思想について、研究発表をする予定である。カール・デュ・プレルおよびシュレンク=ノッツィングに関する資料収集は順調に進んでいる。これまでに集めた文献に加え、8月後半にミュンヘンに滞在し、最新の文献およびこれまで見つけていなかった文献を参照することができた。ドイツ心霊主義の現代文学への影響や日本思想への影響など、研究テーマにより広がりが生まれてきた。2019年度は、5月にイギリス・リーズの国際会議で、ドイツ心霊主義が、明治時代の日本にどのように持ち込まれ、日本思想にどのような影響を及ぼしたかを報告する。夏以降には、カール・デュ・プレルの心霊主義とラファエル・フォン・ケーベルについて論文を執筆する。本研究の目的は、ドイツの心霊主義者カール・デュ・プレルおよびシュレンク=ノッツィングを中心に、19世紀末から20世紀初頭にかけて、夢遊状態と二重人格(自我の分裂)についてどのような言説が展開されたのかを探ることである。平成29年度は、研究計画の通り、8月に資料収集のため、ミュンヒェンのバイエルン州立図書館およびウィーンのオーストリア国立図書館にて、調査を行った。その結果、これまで注目してこなかった、デュ・プレルの著作や関連する心霊主義者たちによる著作等を閲覧することができた。この調査の結果は、30年度以降の論文作成に役立てたい。また、5月には、以前研究発表で取り上げた、クリスティーネ・ヴニケの小説『狐と島邨博士』(2015年)に描かれた、日本人精神科医島邨俊一と、1890年代ドイツ・オーストリアにおける精神病と憑依現象についての言説を関連づけて論文を発表した。(「記憶と病ークリスティーネ・ヴニケの『狐と島邨博士』について」『希土』第42号pp. 94-110、2017年7月)8月には、研究分担者として参加している「プラハとダブリン」研究会(代表者:川島隆京都大学准教授)にて、カール・デュ・プレルとシュレンク=ノッツィングの著作における、夢遊病と心霊主義の関係について発表した。この発表では、古くから研究の対象となっていた夢遊状態が、どうして19世紀末に心霊主義の言説と結びつくのかという問題について考察し、デュ・プレルとシュレンク=ノッツィングの心霊研究の意義をまとめた。すでにデュ・プレルとシュレンク=ノッツィングの代表的な著作は収集できており、また、関連する文献等もデータベース等である程度集められるようになっていたため、すみやかに研究を始めることができた。8月には研究調査を行い、予定通り、これまで読むことがなかった、重要な文献を発見することもできた。8月に行った研究会での発表では、心霊主義と夢遊病の関係について、概論的に整理するだけに留まってしまったが、今後どのように論文として展開していくべきかといった点について、他の参加者との議論から、今後の課題を見いだすことができた。平成30年度は、昨年度の調査で得られた資料を使って、カール・デュ・プレルの哲学的な心霊主義研究において、どのように夢遊病が理解されていたのかを探求する。30年度前期は論文の準備を進め、8月にはふたたびミュンヒェンに赴き、資料調査を行う。本年度後期は、カール・デュ・プレルについての論文を執筆する。

平成31年度は、当初の計画通り、心霊主義における二重人格の問題について考察し、日本独文学会で口頭発表を行う予定である。2019年度は、5月にイギリス・リーズの国際会議で、ドイツ心霊主義が、明治時代の日本にどのように持ち込まれ、日本思想にどのような影響を及ぼしたかを報告する。夏以降には、カール・デュ・プレルの心霊主義とラファエル・フォン・ケーベルについて論文を執筆する。計画的に予算を使用したが、最後にわずかな金額のみ余ってしまった。次年度の予算に繰り入れ、物品費等に充てたい。2019年度に国際学会で発表することが決まったため、2018年度予算から、旅費として20万円あまりを残すことにした。2019年度は、イギリスでの国際学会および日本での論文執筆等に、助成金を使用する予定である。
自然科学分析による中世の環境変動の解明と農耕変遷の究明

中世の環境と農耕を解明するために、特定領域研究(平成1518年度)に引き続き、指標になる植物遺体に注目しながら、資料の収集を行った。そして植物遺体分析の成果に基づいて、中世の環境と農耕の変遷を検討を行った。中世の山地の開発と農耕が、京都府巨椋池跡や石川県能都町の山間部のコアの花粉分析と珪藻分析から、明らかになった。山地部ではアカマツや落葉広葉樹(コナラ、クヌギ)や照葉樹(アラカシ、スタジイ)の二次林が分布し、ソバや雑穀による焼き畑が行われ、中世には山地の開発が行われた。DNA分析では解析基本データを収集した。特定領域研究(平成1518年)では、中世の環境と農耕の復元を行うために、河内平野や奈良盆地、東海地方、府内町遺跡、名護屋城跡、根来寺跡などで、植物遺体の資料を収集した。平野部においては、12世紀頃に、農耕の変化が起り、ソバやムギ類、豆類などの畑作の盛行し、大きなイネ粒が出現する。平野部では落葉広葉樹(コナラなど)、照葉樹(アラカシやシイ類)、マツ属複維管束亜属(生態上アカマツ)の二次林の増加が認められた。DNA分析は、解析基本データの検討を行い、地形解析からみた中世の自然環境の検討・研究では、大陸と日本列島との交易や土地開発に関する基礎データ集積を行った。平野部の農耕の変化として、河内平野や奈良盆地等の分析調査を行ってきたが、11世紀から12世紀に画期がみられ、水田の集約化、ソバに代表され、ムギ類、豆類などの畑作の盛行、落葉広葉樹(コナラなど)、照葉樹(アラカシやシイ類)、マツ属複維管束亜属(生態上アカマツ)の二次林の増加が段階的に認められ、特に平野部におけるソバ栽培と、大型のイネ果実(炭化米)の出土が顕著になり陸稲としてまた悪環境の低湿地の水田で栽培可能な品種の伝播が特徴的に認められた。これらの時期には山地の開発と農耕も顕著となり、京都巨椋池や奥能登の花粉分析から、照葉樹(アラカシやシイ類)、落葉広葉樹(コナラなど)、マツ属複維管束亜属(生態上アカマツ)の二次林の段階的な変化とソバ栽培が認められ、山地部の比較的深部まで、焼畑を伴うソバや雑穀類などの畑作と製炭や窯業や製鉄経営による変化が段階的に明らかになった。中世大友府内町遺跡や名護屋城跡など中世都市遺跡の環境と機能を絵図資料の検討を含め行い、汚水の停滞する状況などが復原された。また東アジアでは、杭州湾周辺等の分析から上部のニヨウマツ類の増加する海外における中世の植生変遷の一端が明らかになった。DNA分析では、炭化米クロロプラストゲノムの全塩基配列決定を行い、数理解析による評価によって、古代栽培種から現代栽培種への変遷の過程でイネゲノムにどのような変化が生じてきたのかを明らかにするための解析基本データを収集した。また地形解析からみた中世の自然環境の検討・研究では、大陸と日本列島との交易や土地開発に関する基礎データ集積を行った。
第一次世界大戦とインドネシア地域社会

1910年代前半インドネシアの交易を担った主力はオランダ、蘭印、英国船籍の大型蒸気船だったが、大戦勃発によって船腹不足が深刻化し、17 18年がピークだった。これにより蘭印の対ヨーロッパ貿易は激減したが、対アジア、対米貿易の拡大がこれを埋めた。これとともに、この時期には日本船の蘭印航行が急増した。船舶の出入港にはきわめて大きな地域差があり、大規模港で船腹不足が深刻なのに対して、マレー半島に近接する諸港ではそれは見られなかった。研究代表者はインドネシア地域社会の構造を探るため、まずジャワ村落(デサ)を地方自治の観点から検討し、オランダ植民地権力は「原住民自治体条令」によってデサを近代的な自治体に変質させようとしたが、必ずしも成功しなかったことを解明した。次に、中ジャワ内陸部と北海岸を結ぶ物流の内容と担い手について検討し、1920年代初め頃から鉄道のライバルとしてトラック輸送が登場し、競争は30年代初めには激化し運賃値下げが繰り返されたが、最終的には資本力ある鉄道に有利に展開したことを明らかにした。第3に、191020年代インドネシアの貿易統計の分析を進めた。この結果、インドネシア全体としては、輸出額は1916年まで上昇、1718年は減るが大戦前を上回っており、1920年には激増し、2122年は大きく減るものの10年代よりは多く、23年以降はかなり高い水準を維持する、輸入額では14年の大戦勃発後、16年まで減少し、17年から増加を開始し、2021年にピークとなるが、輸出入とも地域別に見るとこれとは傾向がかなり違うことが明らかになった。また、輸出品は大戦末期に大幅に輸出が減る煙草、コーヒー、コプラと、あまり減らない砂糖、ゴム、石油関連品、コショウ、錫に大別できるが、この差の規定要因解明を現在進めている。輸入品についても同様の検討を行ったが、輸出品より複雑な動きを示す。例えば米は特定時期に特定地域の輸入が大きく増減するが、繊維製品の場合は各地域ともほぼ同じ傾向を示す。機械や鉄の輸入では、20年代後半期から外領比率が急拡大して、30年台にはジャワを凌ぐという特徴がある。背景にある産業構造変化の検討が、今後の課題である。研究分担者は、第一次大戦期を跨ぐ時期のランプン移民問題を検討し、バンテンからの出稼ぎ労働者がジャワ人移民と共に重宝されており、ランプン社会で重要な役割を果たしていたことを解明した。研究代表者の本年度の当初計画は、(1)第一次世界大戦期インドネシアの貿易構造変化の特徴の解明、(2)スラバヤ糖業の栽培縮小と食糧増産計画に関する検討、(3)農村工業発展に関する検討、の3点だったが、大幅な変更を行って専ら当該時期のインドネシアの船舶就航問題に集中して取り組むことになった。これは、昨年夏のオランダにおける史料調査の中で、計254港に及ぶ詳細な船舶就航統計を入手することができたからである。このデータを中心にした検討から、以下の点が明らかになった。(1)当該時期のインドネシアの交易を担った主力はオランダ、蘭領インド、英国船籍の容量が300m3超の蒸気船である、(2)大戦勃発とともに外国航路では上記の船種を中心に船腹不足が発生して1718年に最も激しかった。内海航路では16年頃から始まり1718年が激しかったが外国航路ほどではなかった。(3)船腹不足の最大の要因は、英米による船舶の接収だった。(4)この結果、ヨーロッパと蘭領インドの間の貿易が激減するが、それは対アジア、対米貿易の増加で埋め合わされた。(5)船舶の出入港状況には極めて大きな地域差があり、大規模輸出港で船腹不足が深刻であるのに対して、マレー半島に近接する港でほそれは見られない。このことは、シンガポールなど近隣諸港との交易がこの時期に発展したことを示唆している。これらの成果は、今後、インドネシアの貿易構造を地域差を踏まえて再検討し、第一次世界大戦の地域社会に対する影響をいくつかの類型に分けて論述するための基礎になるものである。また研究分担者は、引き続いて当該時期のランプン社会の変容過程についての検討を進めている。本年度の当初計画は(1)当該時期インドネシアの船腹不足の地域差と貿易構造の変化の関連の解明、(2)スラバヤ糖業の栽培縮小と食糧増産政策に関する検討、(3)農村工業の発展に関する検討(以上は研究代表者が担当)、(4)植民地財政の困窮とランプンに於ける社会変化(研究分担者が担当)、の4点だったが、研究代表者の作業は昨年と同様に船腹不足問題に集中し、(2)と(3)は史料収集は進んだが実際の検討には至らなかった。

(1)については、対象をこの時期に航行が急増した日本船に絞って検討した結果、(1)日本船の来航の初めは1890年であるが、当初は不定期船で日本出航後、香港、海峡植民地、マニラなどで貨物を積み込み、それを蘭印に運び、蘭印で砂糖などの物産を積んで帰国したと推定されること、(2)これは当時の日本に蘭印に供給できる工業製品が未だ十分にはなかったことの反映と考えられる、(3)1910年代に蘭印諸港を出航する比較的大型の日本蒸気船が激増したが、大戦はそれを一層進める契機となった、(4)第一次大戦期は南洋郵船と大阪商船を中心とした大船舶会社の自社船就航への移行期だったが、それ以外の会社による不定期航路は相変わらず盛んだった、(5)日本船はとりわけバタヴィア、スラバヤ、スマランを中心としたジャワに寄港が多く外領は少ないこと、(6)大戦期に初めて日本船が来るようになった港が非常に多いこと、これらは1819年に外国航路を中心に巨船が寄港したBelawan、Padang、Tarakanと、寄港船舶隻数、容量が極めて少ないそれ以外の港に分類できること、などの新しい知見を得ることができた。これらはこの時期の日本のプレゼンスのあり方を具体的に解明する手がかりにもなりうるものである。研究分担者は、引き続いて当該時期のランプン社会の変容過程について検討を進めている。
新しい言語機能マッピング法と蛍光分光解析手法の併用による脳腫瘍摘出術の展望

申請者が開発した新しい言語機能マッピング法"Passive language mapping" (Tamura Y, J Neurosurg. 2016)に、さらに腫瘍の蛍光分光解析システムを併用することで、患者協力のいらない、かつ脳機能を温存しながらも境界不明瞭な脳腫瘍を最大限摘出することができ、結果的に生命予後の改善につながると考えられる。腫瘍細胞は正常組織に浸潤していくため肉眼的には腫瘍と判別できない。5アミノレブリン酸(5ALA)を術前に経口投与すると、その代謝産物(プロトポルフィリンIX; PpIX)が腫瘍細胞に蓄積し、励起光により630nmの蛍光を呈することで同定できるとされている。また、蛍光強度と腫瘍細胞密度、細胞増殖能との相関関係もいわれている。しかしながら、PpIXが腫瘍特異的に蓄積するのか、またその蓄積のメカニズムについては代謝酵素活性の低下など様々な報告がされているが、いまだ明らかにされていない。本研究では、この蛍光強度を術中顕微鏡に搭載した分光器を介してリアルタイムに定量し、かつ光強度、距離、倍率の自動補正により術中に蛍光強度を定量できるシステム"Spectrum Insight" (特許申請中)を開発し、結果として客観的に蛍光強度の評価を可能とした。さらに組織内の物質分析、特にPpIXの定量を行うことで、腫瘍蛍光強度とPpIX蓄積量、病理組織学的悪性度との関連性を示すことができた。今後の腫瘍へのPpIX蓄積メカニズムの解明に大きな前進を果たせたと考えられた。申請者が開発した術中リアルタイムで行う"Passive language mapping"法は当施設独自の方法であり、患者協力なしに行える。症例をかさね、皮質皮質誘発電位が麻酔深度により再現性のない場合があることがわかってきた。より確実なマッピングとするため、覚醒下手術における適切な麻酔深度を確定させるため、ラットを使用した実験を計画している。これにより適切な麻酔深度の確定は可能であり、実際の覚醒下手術で応用し、より確実なマッピング方法として提案できると考えられる。また、5ALA投与後のポルフィリン代謝産物を術中リアルタイムに蛍光定量する装置も、申請者独自が開発した方法であり、定量化によりより客観的に正常脳組織と境界不明瞭な腫瘍を判別し、確実に腫瘍を摘出することが可能となってきた。判別のためのカットオフ値も確定できる予定である。しかしながら、腫瘍浸潤のない部位、例えば脳室壁も蛍光を呈する場合があり、いまだに腫瘍細胞特異的に代謝産物が蓄積する理由については議論が残る。そこで、共焦点顕微鏡を用いて腫瘍細胞内のどこに実際に蓄積しているのかを確認することで、具体的に腫瘍があるいはその他の部位が蛍光を呈するその意義について解明する必要があり、急務である。これらの課題を解決することで、術中に患者協力の得られない場合でも、より確実な言語機能のマッピングが可能となり、また腫瘍を定量的に可視化することで十分な腫瘍摘出が可能となるため、特に言語野付近の腫瘍患者の生命予後と脳機能予後の向上に貢献できると考える。さらに腫瘍特異的に蓄積する原因についても分析し、より安全かつ確実な腫瘍摘出も行えるようになると考える。研究目的に到達するための新たな課題が生じたため、追加して行わなければならない実験系等を予定する必要がある。研究目的達成のための追加して行うべき実験、観察を早急に行う。実験に必要な経費(ラット、電極、麻酔薬品、BISモニターなど)、共焦点顕微鏡で使用する薬品・使用料、国内・国外学会への参加費用と旅費、文献費用等に使用する予定である。
近似プログララムの計算論-古典論理の証明のテストにむけて-

15年度における近似の計算論に関する研究と、16年度における近似の構成的論理に関する研究を踏まえ、数学・計算機科学における近似の現象を計算の立場から以下の2点に絞って研究した。(1)実数を近似的に表現するするβ展開や、ユークリッド空間上の点を近似的に表現するPisotタイリングなどでは、各数学的対象は唯一の表現を持つが、これらなどを統合的に扱うために、Graph-directed iteratedfunctions systemに着目し、そのアトラクターの要素をそのGIFSが近似的に表現しているものと考えた。この表現系をGIFS-表現と呼ぶことにするが、各数学的対象の表現が唯一である場合は、アトラクター上の実関数で、GIFS-表現に関して計算可能だが局所一様連続でない関数があることを証明した。一方、タイリングから自然に、準結晶の数理モデルである切断射影集合が現れるが、切断射影集合は概周期関数を近似するのに用いられる離散集合であるが、その対称性と双対性に関する研究を行った(2)近似の計算論を研究していたときに近似の収束の速度に興味を持ったが、まず、関数の学習対象とする計算論的学習理論において、近似の速度に関するCase-Smith階層に着目した。計算論的学習の動機として、コンピュータウィルスの振舞からウィルスのシグナチャの学習や、ネットワークを通して計算機を適応的に管理するというところに動機を求めた場合、学習の条件としてGoldが導入した学習の無矛盾性が重要になることを認識した。Goldの無矛盾性を弱めてもやはりCase-Smithの階層が崩壊することを示した。プログラムと構成的数学の証明との対応であるCurry-Howardの対応は、林晋氏により、近似プログラムと古典論理の証明との対応に拡張されたのだが、近似プログラムの計算系を与えることが必要になる。我々は、そこで、近似プログラムを、極限において正解を計算するプログラムと考え、極限操作を用いて計算するプログラムの意味論をまず考えたい。そこで、我々は全ての部分組合せ代数Aから我々は別の部分組合せ代数a-lim(A)を構成した。その部分組合せ代数では、自然数上のどの表現可能な部分関数φ(n)もちょうど、Aで表現可能な自然数上の部分関数ξ(t,n)の極限部分関数lim t→∞ξ(t,n)の形をしている。その表現可能部分関数を解析するために、計算論的学習理論のlimiting recursive functionの概念にならって特徴づけ、limiting partial r.e.setに関する[Gold 1965]の未解決問題のひとつの解答を得た。部分組合せ代数a-lim(A)は適当な部分同値関係による商構造になっていて、それは、極限の構造を次の意味で持っている:a-lim(A)の各要素はAの要素による可算列の極限とみなせる。この論文では、我々はその極限構造をBarendregtの値域特性(もし組合せ演算の値域が有限ならばそれは一元集合である).さらに、我々はその構成法a-lim(-)を超限回繰り返すことにより、無限λ計算を解釈する.最後に,我々は型がないλμ計算を解釈するために、別の部分組合せ構造で並列極限操作を持つものを導入する。数学対象の構成的存在証明からは有意な情報を得られることが多いが、どのような構成的推論原理からどのような手法によりそれら有意な情報が抽出できるかが問題となるであろう。我々は構成的推論原理としてMarkov Principle、弱Koenig補題,単純全称(存在)量化式に対する排中律、Postの定理、に着目したが、それらの推論原理に現れる論理式を一般の冠頭標準形に拡張することにより、構成的推論原理の階層を考えた:そして、冠頭標準形定理(全ての論理式は同値な冠頭標準形を持つ)との関係をまず考察した。(2)Πi-LEMとΣi-DNEからΣi-LEMが証明できる。逆向きがいえないことの示すために、形式証明からプログラムを抽出するための手法を用いた。具体的には、実現可能性解釈、無限カット除去定理、Kohlenbachのmonotone modified実現可能解釈,van OostenのLifschitz'実現可能解釈である。
県別土地資本の推計と土地改良の経済効果に関する研究

本研究の目的は、昭和38年から58年の県別の土地資本額を推計し、そのデータを用いて土地資本と農業生産の関係を分析することにある。過去にいくつかの土地資本ストックの推計値が存在するが、農業生産の分析にそれらが用いられたことはない。なぜならば、そこで用いられている推計方法におる仮定が適当でないために良好な推計値が得られていないからであり、特に耐用年数が余りにも短い。そこで本推計では、耐用年数の長さに影響されない物量評価法を用いている。本推計の主な結果は次の通りである。1.昭和58年の土地資本額の全国合計値は、60年価格で評価して93兆円であった。2.その値は昭和38年から58年の間に年平均約0.2%で増加している。3.土地資本の県間格差は上昇している。次に土地改良の経済効果を分析するために、土地資本と農業生産の関係を推計データを用いて考察した。以下がその主要な結果である。1.土地資本と耕種生産の間の相関係数は高い。2.土地資本の蓄積により米単収は高められた。3.土地資本は畑の耕地利用率を上昇させる。本年度は県別の土地資本ストック額の推計を行なった.推計結果の概要は以下の通りである.1.土地資本ストックの総額の全国値の動きをみると,昭和53年までは多少の上下はあるものの,約99兆円(60年価格)で維持されていたが,その後は毎年約5,000億円ずつ増加している.ストック推計のベンチマーク年(昭和38, 43, 50, 58年)間で年平均の増減率は,昭和3843年間は0.03%, 4350年間はマイナス0.03%, 5058年間は0.28%である.2.単位面積当土地資本ストックは,昭和58年全国平均値で190万円/10a(60年価格)で,昭和38年からの年平均増加率は0.7%である.県間格差は年々開いており,面積当ストックの最高の県と最低の県の水準を比較すると,昭和38年は30%の格差であったが58年には50%となっている.田畑別のストック額も格差が拡がっており,水田は19%から38%,畑は18%から26%である.この点は変動係数の計算結果からも確認されており,整備内容別にみると特に水田の面整備について県間でのバラツキが大きくなってきている.なおストック増分の恒等式,すなわち(土地資本ストック増減額)=(土地改良投資額)-(農地潰廃額)-(更新投資額),はほぼ満足のいく条件で成立しており,推計のストック=フローの関係が妥当であることが明らかになった.本年度は前年度において推計された県別の土地資本額を用いて農業生産との関連を分析した。分析結果は以下の通りである。1.土地資本と農業生産の関係について県別の値を用いて相関分析を行った結果、耕種生産と土地資本との相関係数は高かったが、畜産のそれはやや低かった。耕種生産の結果は妥当なものであるが、畜産について低かったのは土地利用型でない畜産部門の影響によると考えられる。また畑作物と土地資本との相関係数も低く、畑作物・畜産に関して土地資本の効果分析をする場合には、生産増加効果は顕著に現われないことに注意する必要があろう。土地生産力への影響を考察するために、面積当りの値についても同様の計算を試みたが、稲作以外の作物では土地資本がそれを左右するような重大な要因にはなっていないと考えられる。2.米単収を説明する回帰モデルを計測したが、そこに水田の土地資本額を説明変数に加えた。その結果土地資本は米単収に統計的に有意な影響を及ぼしていることが明らかになった。これは上記に指摘した水田における土地資本の土地生産性増大効果が存在していることを裏付けている。3.耕地利用率について土地資本を説明変数に含めた回帰分析を行った。その結果畑の土地資本は耕地利用率を高めるように作用したが、水田については逆に低めるような結果となっている。
二種類の不活性結合の活性化・結合形成を実現するデザイン型分子触媒の創製

遷移金属触媒を用いたクロスカップリング法は炭素骨格を構築する手法として最も信頼性の高い方法である。しかしながら、現代の科学技術では、(1)有機化合物から数工程で調製される有機金属化合物をカップリング剤に用いる(2)環境面で悪影響があるハロゲンを含む有機ハロゲン化物を他方のカップリング剤に用いるなど、依然として大きな制約がある。近年当研究室ではニッケルやパラジウムを触媒に用いた芳香族エステルの脱カルボニル化を伴う新規ビアリール構築反応を開発している。すなわち芳香族エステルとアリールボロン酸の鈴木宮浦カップリング、1,3-アゾールとのC-Hカップリングである。芳香族エステルは天然に豊富に存在する芳香族カルボン酸から一段階で容易に調製できる上に、反応後の排出物にハロゲンが含まれないため、環境調和性に優れた反応である。つまりこれらの反応は(1)、(2)を満たす次世代型反応であると言える。さらに芳香族エステルをアリール源に用いた反応例は稀有であり、従来の合成化学に一石を投じ得る新たなフィードストックとして期待できる。本研究では、未だ例の少ない芳香族エステルをアリール源に用いた分子変換反応の開発に取り組んだ。その結果、当研究室で独自に開発した二座ホスフィン配位子、3,4-ビスジシクロヘキシルホスフィノチオフェンを用いたニッケル触媒、パラジウム触媒が芳香族エステルの脱カルボニル型エーテル化反応を促進することを見出した。複雑骨格を有する芳香族エステルを用いた場合も問題なくエーテル化が進行する。本手法は、従来のジアリールエーテル合成法とは全く異なる反応様式であり、合成化学的に価値が高いことは明白である。また、同様のパラジウム触媒を用いることで、芳香族エステルとアルキンの新規薗頭カップリング反応の開発にも成功した。芳香族エステルをアリール源に用いた新規分子変換反応の開発に取り組んだ。その結果、本申請者が開発した二座ホスフィン配位子を用いることで芳香族エステルの脱カルボニル型エーテル化反応の開発に成功した。また同様の触媒を用いることで芳香族エステルとアルキンの脱カルボニル型クロスカップリング反応が進行することを見出している。さらに、上述の反応の開発段階で予期せぬ興味深い反応が進行することを確認している。当該反応は過去に類を見ない分子変換を可能にしており、学術的に非常に価値が高い。現在、当該反応の最適条件探索中であるが、実現可能性は十分高いと言える結果が得られている。以上を踏まえると、今年度の研究進捗状況は期待以上のものであったと言える。現在開発段階の反応における問題点として、反応の進行に高温条件が必要である点や官能基許容性が低い点が挙げられる。そこでこれらの課題を解決するために、より高活性な新規触媒の開発も試みる。具体的には当研究室で開発した二座ホスフィン配位子、3,4-ビスジシクロヘキシルホスフィノチオフェンのチオフェン骨格に置換基を導入し、立体的かつ電子的に緻密なチューニングを施すことで活性化能の向上を狙う。様々な配位子の誘導体合成を行った上で、実験化学だけでなく計算化学等の手法を用い配位子効果を体系的に解明する。さらに、そこで得た知見を活かしながら新反応の開発に取り組む。その結果、当研究室で開発した二座ホスフィン配位子、3,4-ビスジシクロヘキシルホスフィノチオフェン(dcypt)とニッケルを併せ用いたとき、芳香族エステルの脱カルボニル型エーテル化反応が進行することを見出した。本手法では複雑骨格を有する芳香族エステルを用いた場合も問題なくエーテル化が進行する。さらに芳香族チオエステルを用いることでジアリールスルフィドの合成も可能である。芳香族エステルをアリール源に用いた新奇分子変換反応の開発に取り組んだ。また同様の触媒を用いることで芳香族エステルと異なる求核剤との脱カルボニル型クロスカップリング反応を他にも数例見出していることから、今年度の研究進歩状況は期待以上のものであったと言える。しかしながら、現代の科学技術では、(1)有機化合物から数工程で調製される有機金属化合物をカップリング剤に用いる

(2)環境面で悪影響があるハロゲンを含む有機ハロゲン化物を他方のカップリング剤に用いるなど、依然として大きな制約がある。近年当研究室ではニッケルやパラジウムを触媒に用いた芳香族エステルの脱カルボニル化を伴う新規ビアリール構築反応を開発している。すなわち芳香族エステルとアリールボロン酸の鈴木宮浦カップリング、1,3-アゾールとのC-Hカップリングである。芳香族エステルは天然に豊富に存在する芳香族カルボン酸から一段階で容易に調製できる上に、反応後の排出物にハロゲンが含まれないため、環境調和性に優れた反応である。つまりこれらの反応は(1)、(2)を満たす次世代型反応であると言える。さらに芳香族エステルをアリール源に用いた反応例は稀有であり、従来の合成化学に一石を投じ得る新たなフィードストックとして期待できる。本研究では、未だ例の少ない芳香族エステルをアリール源に用いた分子変換反応の開発に取り組んだ。その結果、当研究室で独自に開発した二座ホスフィン配位子、3,4-ビスジシクロヘキシルホスフィノチオフェンを用いたニッケル触媒、パラジウム触媒が芳香族エステルの脱カルボニル型エーテル化反応を促進することを見出した。複雑骨格を有する芳香族エステルを用いた場合も問題なくエーテル化が進行する。本手法は、従来のジアリールエーテル合成法とは全く異なる反応様式であり、合成化学的に価値が高いことは明白である。また、同様のパラジウム触媒を用いることで、芳香族エステルとアルキンの新規薗頭カップリング反応の開発にも成功した。芳香族エステルをアリール源に用いた新規分子変換反応の開発に取り組んだ。その結果、本申請者が開発した二座ホスフィン配位子を用いることで芳香族エステルの脱カルボニル型エーテル化反応の開発に成功した。また同様の触媒を用いることで芳香族エステルとアルキンの脱カルボニル型クロスカップリング反応が進行することを見出している。さらに、上述の反応の開発段階で予期せぬ興味深い反応が進行することを確認している。当該反応は過去に類を見ない分子変換を可能にしており、学術的に非常に価値が高い。現在、当該反応の最適条件探索中であるが、実現可能性は十分高いと言える結果が得られている。以上を踏まえると、今年度の研究進捗状況は期待以上のものであったと言える。これまでの研究で、反応の進行が確認されている芳香族エステルを用いた脱カルボニル型カップリング反応の条件検討を行う。それにより目的物の収率の向上、より温和な反応条件の獲得を目指す。また、脱カルボニル型変換反応は従来に例の少ないC-C結合開裂を伴うカップリング様式であり合成化学的にも学術的にも価値が高いものの、高温条件が必要である点や官能基許容性に問題がある点など依然として解決すべき課題は多い。そこでそれらの課題を解決する、より高活性な新規触媒の開発も試みる。具体的には当研究室で開発した二座ホスフィン配位子dcyptのチオフェン骨格に置換基を導入し、立体的かつ電子的に緻密なチューニングを施すことで活性化能の向上を狙う。様々な配位子の誘導体合成を行うことで、実験化学だけでなく計算化学等の手法を用い配位子効果を体系的に解明する。
有機化学資源の再評価と高度利用を目指す基礎的研究

昭和6062年度の3年間にわたり、特定研究「有機化学資源の再評価と高度利用を目指す基礎的研究」を実施した。この研究プロジェクトの成果をとりまとめ、公表することが今年度研究費補助金による事業内容である。公表手段としては、研究成果報告書の刊行と、公開シンポジウムの開催の2つの方法をとった。(1)研究成果報告書の刊行:上記特定研究は、有限な有機化学資源をどうすれば最も有効に利用できるか、また現代社会が大量に消費している多種多様な有機化学製品の資源を將来どこに求めるかと言う視点から発足した。このような大量消費に応じ得る有機化学資源としては、化石系資源と、再生可能な植物系資源の両方がある。從ってこの特定研究に參加した研究者は77名の多数にのぼり、研究対象もこの両方にわたり極めて広い。そのため、研究分野ごとに7つの研究班に分割し、研究推進の効率化をはかった。研究成果報告書は、公募研究者を含めた全研究班員から提出させた報告書を編集し、英文および邦文による成果報告書を別々の單行本として、昨年10月に刊行した。邦文成果報告書は本文308ページ、事項および著者名索引を付した。英文成果報告書は、各研究班員から提出された報告書を専門外人研究者によって英文校閲を行ったのち、前記7研究班の順に排列して刊行した。本文360ページ、事項索引および全研究者の分担研究課題一覧を付した。(2)公開シンポジウムの開催:研究成果のうち、一般社会の関心が高い代表的研究を7つの研究班から12件づつ、計10件選び、昨年11月1日、2日に東京(湯島ガーデンパレス)において開催した。大学所属の研究者のほか、企業およびその研究所から多数の參加者があり、社会的意義の高さが反映された。
３６０°全周表示可能な超多眼立体ディスプイの実現

視覚疲労のない裸眼立体表示を実現する超多眼表示を用いて、360°全周から観察できる立体ディスプレイを実現した。本研究では、従来の高速プロジェクタ型とマルチプロジェクション型を組み合わせた少数高速プロジェクタ型の構成方法を提案した。実際に、2台の高速プロジェクタを用いて、視点間隔3.1 mmの超多眼表示を実現した。3台の高速プロジェクタを用いて、全周カラー立体表示を実現した。複数のプロジェクタを用いて垂直視差を実現することで、水平と垂直に視差を有するフルパララックス型の立体表示も実現した。また、視点によって異なる映像を表示することで、スクリーンの4方向に異なる立体像を表示することを実現した。2台の高速プロジェクタで構成される最小構成システムを作製し、提案方式の原理確認を行った。(1)少数の高速プロジェクタを用いた全周立体表示方式の表示原理の確認:最小構成の2台の高速プロジェクタを用いた表示システムを試作した。高速プロジェクタは表示素子に高フレームレート表示可能なDigital Micromirror Device(DMD)を用い、光源に時間変調可能な高出力白色LEDを用いて構成した。2台のDMDを同期するためにDMDのフレームレートを22.222kHzに設定し、立体表示のフレームレート27.8Hzで各プロジェクタで800視点の立体表示を実現した。(2)回転スクリーンの実現:回転スクリーンは、水平方向にはプロジェクションレンズの像を反射結像し、垂直方向には光を拡散する必要がある。本研究では、このような回転スクリーンを、レンズ、・垂直方向拡散板、およびミラーの組み合わせで実現した。スクリーンの回転数を3,333rpmでフレームレート55.6Hzの立体表示を、回転数を1,666rpmでフレームレート27.8Hzの立体表示を実現した。(3)視点数増加の実現:複数のプロジェクタを用いて視点数を増加させる場合は、各プロジェクタが発生する円周上の視点が互いに重ならないようにする必要がある。そのために、各プロジェクタの画像表示のタイミングと、光源の発光タイミングを調整可能にした。(4)画像合成法の開発:各プロジェクタの視点群が同一円周上にないため、各プロジェクタが発生する立体像の間に垂直視差のずれが生じる。そこで、本研究では、まず共通視点群に対して画像を生成し、これらから各プロジェクタが表示する画像を生成する画像合成法を開発した。(1)システムの高機能化:本研究で提案する方法は、複数の高速プロジェクタを用いて全周立体表示を実現する。そのため、従来のプロジェクタアレイ型に比べて、圧倒的に少ないプロジェクタ数で全周立体表示を可能にした。また、従来の高速プロジェクタ型に比べて、色再現性の向上、視点数の増加、回転数の低減を実現した。本年度は、複数のプロジェクタを利用できることを用いて、垂直視差を実現し、水平垂直に視差をもつフルパララックス型の全周立体表示を実現した。フルパララックス型の全周立体表示は、アイトラッキングを用いた実現例はあるが、光学的に実現した例は過去にない。(2)省エネルギー化:高速プロジェクタの光源をRGB-LEDに変更し外部変調を可能にすることで、必要な視点位置にのみ立体像を表示することを可能にし、省エネルギー化を実現した。(3)色再現性の向上:昨年度までに3台の高速プロジェクタを用いてカラー表示を実現した。階調表現には誤差拡散法を用いていた。本年度は、階調表現にビットプレーン分解を用いて、階調表現性を高めた。そのために、高速プロジェクタのRGB-LED光源をPWM変調し強度変調を可能にした。各色3ビットで512色のカラー表示を実現した。(4)効果的な応用分野:全周立体表示では、異なる方向に異なる立体像を表示できる。そのため、異なる場所にいる観察者に異なる立体映像を表示することができる。4方向にいる観察者に対し、異なる4つのコンテンツを表示することを可能にした。(5)将来のシステム検討:提案システムは、回転スクリーン下方からの映像を投影することで、回転スクリーン上の表示装置をなくすことができるので、透過型スクリーンの実現方法について検討した。また、回転スクリーンの簡略化を可能にするために、収束光線による立体表示のみでなく、平行光線、発散光線による全周立体表示の実現を試みた。平成23年度に行った原理確認の研究成果をもとに、高速プロジェクタの台数を2台から3台に増やしカラー表示可能な360度全周表示可能な立体ディスプレイシステムを完成した。また、完成したシステムを用いて超多眼表示を実現した。(1)少数の高速プロジェクタを用いた試作システムの完成:カラー表示を可能にするため、高速プロジェクタを3台に増やし、試作システムを完成した。

各プロジェクタの光源として、白色LED以外に、赤色LED、青色LED、緑色LEDを用意した。(2)超多眼表示の実現:超多眼表示を実現するために、視点間隔を平均瞳孔径以下に設定した。視点の広がりと、プロジェクションレンズの口径、スクリーンの集光特性、プロジェクタ光源の発光時間の関係を求めた。視点の光強度分布の重なりである視点間クロストークについて測定した。以上をもとに、視点間クロストークが減少するように、プロジェクションレンズのF値と光源の発光時間を調整した。(3)多色表示の実現:3台のプロジェクタの光源を赤色LED、青色LED、緑色LEDに変更し、多色表示を実現した。さらに、すべてのプロジェクタの光源としてRGB-LEDを利用可能にし、個々のプロジェクタでもカラー表示を可能にした。プロジェクタ光源の光強度をスクリーンが一回転する毎に変化させることで、表示色数を増加させた。さらに、ディザによる疑似的な階調数の増加を可能にした。(4)回転スクリーンの改良:従来は、外部同期可能な高性能モーターで回転スクリーンを実現していたため、電源電圧に200Vを必要とし利用環境に制限があった。今年度は、高トルク小型モーターを用いて、電源電圧を100Vに低下させた回転ステージを設計・試作した。これに伴い、回転軸にエンコーダを取り付けて、回転スクリーンが表示システムの同期信号を発生するように変更した。平成23年度の交付申請料に記載した「研究の目的」の内容を達成したうえで、平成24年度のカラー化に向けて平成23年度に開発した画像合成法をもとに、カラー化に必要なプログラムの開発および表示データの作製を行った。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画目的はすべて達成できた。これらに加えて、以下の2点についても実現した。(1)プロジェクタの光源として、RGB-LEDを利用可能にし、個々のプロジェクタでもカラー表示を可能した。(2)回転スクリーンの100V駆動を可能にした。当初の研究計画に従い、今後は全周立体表示のカラー化などについて研究を進める。当初計画通りに研究が進んでいるので、平成25年度も当初の研究計画に従い研究を遂行する予定でいる。さらに、今年度と同様に、当初の研究計画にない内容についても、本研究を推進するうえで必要と認めた内容については、積極的に取り組む。
１型糖尿病に対する脱分化脂肪細胞を用いた新規免疫抑制療法の開発

自然発症1型糖尿病モデルマウス(NOD)を用いて脱分化脂肪細胞(DFAT)の作成と機能解析を行った。NODから作成したDFAT(NOD-DFAT)の細胞表面抗原は既報のMSC類似であり、同様の免疫制御能をもつことが期待された。糖尿病発症直後にNOD-DFATを移植治療した個体では生存期間が長い傾向が認められた。DFATの治療効果の要因を検討するため、胎児組織由来MSCを用いて細胞性免疫抑制の検討を行った。臍帯由来MSCでは細胞濃度依存的にリンパ球増殖を抑制し、免疫制御関連因子の発現が増加していた。以上より、NOD-DFATは免疫制御能を持ち、1型糖尿病の新たな治療法になる可能性が示唆された。1型糖尿病モデルマウス由来DFAT(NOD-DFAT)の作成およびその細胞表面抗原の解析とin vitroにおける免疫寛容誘導能の検討を行った。細胞表面抗原は、すべての検体でCD45、CD34、CD11bは陰性、CD105は陽性であり、糖尿病発症群でも非発症群でも相違はみられなかった。NOD-DFATの長期継代は困難であるが、継代しえた細胞では表面抗原の変化はみられなかった。免疫寛容関連分子の発現について、IFN-γ、IFN-β、TNF-α刺激下で培養を行い、免疫制御関連遺伝子発現の変化をRT-PCRで検討を行った。刺激濃度、培養期間により結果が異なり、現在までには一定の結論を得られていない。NOD-DFATは長期継代は困難であるため、安定した条件の検討のため、当研究室で作成している胎盤由来の間葉系幹細胞(MSC)で同様の実験を行った。IFN-γ10ng/ml、72時間刺激によりTGF-βおよびIDO1の発現が大幅に上昇したが、PTGS2とHGFの発現には変化はみられなかった。さらに、1型糖尿病モデルマウスの自然経過の解析およびin vivoにおけるDFATによる免疫抑制治療効果の検討を行った。1型糖尿病モデルマウスを10週齢より毎週血糖値を測定し、血糖値が150mg/dlを超えて糖尿病を発症したと判断された直後にあらかじめ作成した糖尿病発症NOD-DFATを経静脈投与し、その投与量と治療効果を検討した。発症時期が18週から29週と幅広く、発症時の血糖値がマウス個体によって162-468mg/dlと異なり、発症後の未治療生存期間も5週12週と個体差が大きく有意差は得られていないが、細胞数10万、単回投与でDFATを投与した群は発症後の体重減少など臨床症状の悪化が少なく、生存期間が長い傾向が認められた。組織学的な検討の準備中である。1型糖尿病モデルマウスの検証およびDFATの作成・機能解析を行った。1型糖尿病モデルマウスであるNODマウスは、14週より血糖値200mg/dl以上となり糖尿病を発症する個体が出現した。24週時の糖尿病発症率は約5割であった。発症前の経過は様々で、突如高血糖をきたす個体もあれば、150200mg/dlの軽度血糖上昇が数週間みられる個体も存在した。糖尿病発症前、発症直後、発症2週間後において、皮下脂肪からDFATを作成した(NOD-DFAT)。マウス皮下脂肪由来DFATはヒト皮下脂肪由来DFATと異なり、すべての個体から安定して作成可能な技術は確立していない。そのため、当初はコロニー形成が少なく継代が困難でDFATの作成に難渋したが、酵素処理時間などの検討により改善がみられ、いまだ全例ではないが、発症前・直後・2週後すべてのタイミングにおいてDFATの作成が可能となった。糖尿病発症前と比較し、発症直後のマウスの皮下脂肪由来のDFATコロニー数はやや少ないものの差はなく、増殖も同等で数代の培養継続は可能であった。しかし、両者ともヒト皮下脂肪由来DFATに比べ、増殖は遅く、培養可能継代数も少なかった。糖尿病発症2週間後のマウスでは皮下脂肪が減少しており採取可能量が少なく、それによりDFATコロニー数も減少し成長も遅い傾向があり、培養継続は困難であった。培養可能となったNOD-DFATで、細胞表面抗原の解析を行った。CD45及びCD34は陰性、CD90及びCD105は陽性で現在までのDFATの報告と同等であるが、検体数が不足しており、さらなる検討が必要である。さらに、NOD-DFATの免疫寛容関連分子の発現について、IFN-α, IFN-β, TNF-α刺激下で培養を行い、最適な刺激濃度及び培養期間等の条件検討を行っているところである。

1型糖尿病モデルマウス(NOD)由来脱分化脂肪細胞(NOD-DFAT)の作成と解析を行った。NOD-DFATはP2-P3までは増殖がみられるが、その後は成長停止し長期大量の培養は困難であった。これは糖尿病(DM)発症の有無や年齢によっての相違はなく、ヒト脂肪細胞由来ではみられない現象であるため、マウス特有の問題と考えられた。P2における細胞表面抗原を解析したところ、間葉系幹細胞(MSC)同様にCD11bは陰性、CD73、CD105は陽性であったがCD90は陰性であった。DM発症群は非発症群に対してCD73発現が高い傾向がみられた。次にNODに対するDFATによる治療効果を検討した。DM発症1週間以内に培養NOD-DFATを乳酸加リンゲル液に浮遊しマウス尾静脈から経静脈投与した。糖尿病の発症は20-29週で発症時血糖値は161-314mg/dlと幅があった。DFAT投与群は発症後8-12週生存したのに対し、コントロール群は5-11週と短い傾向であり、一定の治療効果が認められると判断した。DFAT群とコントロール群との比較において、600mg/dlを超える血糖値の著しい上昇や体重減少がみられるまでの期間に相違はなかった。DFATの治療効果の要因を検討するため、リンパ球増殖に与える影響と免疫制御関連因子の発現について解析を行った。当初はNOD-DFATで検討したが長期培養が難しく、個体差が大きく安定した結果が得られなかったため、当研究室で作成しているDFAT類似の臍帯由来MSCを用いて同様の検討を行った。MSCと末梢血単核球を刺激下で共培養しリンパ球増殖を評価したところ、細胞濃度依存的にリンパ球コロニー数が減少する傾向が認められた。さらに、TNFαまたはIFNγ刺激下でMSCを刺激し免疫制御関連因子のmRNA発現を解析した結果、PTGS2、HFG, IDO1などの発現が高く、これらが治療効果に関与していると考えられた。再生医療1型糖尿病モデルマウスの糖尿病発症率や発症時期がグループによって異なり、安定した結果を得ることが難しかった。さらに、治療に必要な細胞投与量の検討も必要であり、多量投与により死亡する個体もあり、経過観察できない群もあった。In vitroでは、NOD-DFATはプライマリーの細胞であり長期継代が困難であるため、免疫寛容関連分子の発現について安定した培養条件を本細胞で検討することが難しく、まずは長期継代可能な類似細胞を用いて培養条件を検討することとした。1型糖尿病患者末梢血リンパ球を用いてヒトでの増殖抑制効果を得られるか検討予定であったが、適切な初発患者が得られなかったことおよび至適培養条件が定まっていないことから実施できなかった。初年度であり、動物実験開始のための倫理的手続きや動物舎のスペースの確保に時間が必要であった。動物実験開始後は、NODマウスは自然発症の1型糖尿病モデルのため発症率が24週で約5割と高くはなく、マウス購入から発症までに2-3か月程度必要であり、糖尿病発症後の実験となるため、予想より実験進行が遅れることとなった。さらに、マウス皮下脂肪由来DFATの培養方法は確立しておらず、採取から分離・培養など条件検討に時間を要した。1型糖尿病モデルマウスの発症率や発症時期が大幅に異なるため、自然発症モデルではなく、自己免疫機序を利用した発症促進モデルなどを用いて、安定した発症と治療効果を得られるようなin vivoモデルを作成する。例えば、未発症の若齢雄個体に対し発症した雌個体のT細胞を移植し発症率を上げるモデルと治療を考案中である。
特別支援学校における職業リハビリテーションを取り入れた進路学習のカリキュラム研究

本研究では職業リハビリテーションの考え方をもとに、知的障害特別支援学校の進路学習の検討を行った。まず、実践研究では以下のような成果を得ている。1.実践研究としての授業実践に取り組んだ。独立行政法人高齢・障害者雇用支援機構障害者職業総合センター開発の「障害者職場適応促進のためのトータルパッケージ」を活用した作業学習を行い、教材開発と共に、生徒の職種の理解を深められた。また、自己理解を進めるための実践も行い、就労生活の困難さ等を生徒間で話し合い、障害認識を深めることに繋がった。こうした社会における長い就労を目指す態勢を築くこと、ストレス疲労等のマネージメントに取り組むことの重要性を得た。2.追跡研究として進路先におけるセルフマネージメントスキルの定着について、本人・進路先担当者へのインタビューを行った。それぞれに高等部で培ったスキルを生かしてマネージメントし続ける前向きな姿勢があるだけでなく、障害認識を深め、課題を乗り越えようとする確かな姿が見られていた。次に調査研究では、特別支援学校高等部と福祉サービス事業所にアンケートを行った。静岡県内の特別支援学校高等部16校中13校から回答が得られ、進路学習カリキュラムや就労支援上の課題があげられた。同じく県内の就労継続A型事業所・就労移行支援事業所68カ所中43カ所から特別支援学校の進路学習を更に充実させるための提言をいただいた。特に、働く意義の価値づけに対する意見が多くあった。最後に、得られた知見をもとに「進路学習内容表」の改訂を行い、本校においても新たなカリキュラムがスタートしている。従前の特別支援教育で位置づけられてきたことと共に、障害者の雇用状況の変化、生徒の障害像の多様化に対応するような新たなエッセンスを大切にしていきたい。
ラマン分光を用いた溶融酸化物の動的解析

溶融酸化物膜の力学的、機械的特性とその溶融酸化物の構造との対応を明らかにするため、ホットサーモカッップル先端に保持した溶融酸化物薄膜を一定速度で引張する装置を作成し、引張速度と薄膜の破断長さの関係を求めた。溶融酸化物膜の構造はラマン分光によりラマンスペクトルの変化を測定し、それに基づいて構造を検討した。特にその重要性にもかかわらず、明らかにされていなかった、酸素ポテンシャルの変化が酸化鉄を含む溶融酸化物の構造に及ぼす影響をラマン分光を用いて明らかにした。Na_2O-SiO_2系スラグK_2O-SiO_2系スラグおよびNa_2O-SiO_2-Fe_2O_3系スラグにおいて組成や温度を変えて引張試験を行ったが、いずれの系においてもある一定の引張速度以上では破断長さが引張り速度の2/3乗に比例して短くなったが、それ以下では破断長さは引張速度に依存せず一定であった。破断長さの2/3乗の引張速度依存はスラグ薄膜への液流れの流体力学的計算により説明できた。破断長さが一定になる原因を明らかにするためスラグ薄膜のラマン分光を行ったが、現在まで厚さによる変化は明確でなく、今後さらに精度を高めて検討を行う。破断長さ一定の値に関してNa_2O-SiO_2-Fe_2O_3系スラグの破断長さはNa_2O-SiO_2系スラグより長くなった。Na_2O-SiO_2-Fe_2O_3系スラグにおいて酸素ポテンシャルを変化させながら、ラマンスペクトルを測定し、その変化から、3価の鉄イオンはネットワークフォーマ-として存在していることが明らかになった。このことからNa_2O-SiO_2系スラグにFe_2O_3を添加すると破断長さが長くなるのは溶融スラグ中のシリケートのネットワークが大きくなるためと考えられる。ラマン分光装置が納入されたのが、平成7年12月であったが、その後、順調に稼働し、比較的多くのデータが得られた。本研究では、溶融スラグの動的構造解析が目的であるが、そのための予備データは、十分に得られたと言える。スラグのモデル物質として、SiO_2-Na_2O系のスラグを用い、Na_2O濃度の違いによって、ラマン散乱のピークがどのように変化するかを調査した。得られた結果は、これまで報告されているピークデータと一致し、装置の精度、測定方法、試料作成方法などの妥当性を確かめることができた。さらに、新しい知見として、ある特定のピークは、ナトリウム濃度と緊密な関係にあり、濃度とともに振動エネルギーが変化することを明らかにした。これは、Siを中心とした酸素四面体構造の偏角振動と伸縮振動に由来するピークであり、ナトリウム濃度に対してそれぞれ逆の動きをする。これらの関係を利用してラマン分光による定量分析が可能であるものと思われ、ラマン分光の新しい用途を開発することができるものと思われる。また、ボルツマン分布を仮定して、アンチストークス線を用いることで、測定した物質の温度を計算することが可能であることも確かめられた。今後、高温の溶融試料を用いてラマン測定を行い、計算される温度と計算に用いるピークの種類の関係を明らかにし、温度とスラグ構造変化を調査したい。