hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モンゴルにおける製鉄の伝播と地域的・社会的適応の実証的研究

土製羽口を複数本使用し、炉内のスラグピットにスラグを溜めるタイプの製鉄炉である。また自然科学的分析結果から、焙焼した鉄鉱石を原料として直接製鉄法で鉄を製造していることが明らかとなった。このような技術的特徴から考えれば、中国ではなく、南シベリアなどに系譜が求められる。これらの研究成果については速報的に国内外の学会で発表し、周知をはかった。そして、「製鉄遺跡の発見・研究」に対して、モンゴル科学アカデミー考古学研究所から功労賞を授与された。これまでに引き続き、最終年度もモンゴル国トゥヴ県ズーン・バイトラグ川流域の調査を9月に実施した。今年度はホスティン・ボラグ遺跡製鉄地点や窯址地点、そしてナムサリーン・オハー遺跡で墓の発掘調査を実施した。製鉄地点では新たに鉄滓や炉壁の廃棄土坑などを検出するとともに、新たなタイプの製鉄炉を確認した。このタイプの製鉄炉は南シベリアのミヌシンスク盆地で見つかっており、技術的な系譜関係が注目される。また、窯址地点では匈奴時代の土器や瓦を焼いた窯址の痕跡が複数確認された。そして、ナムサリーン・オハー遺跡では匈奴の一般墓を一基発掘調査した。木棺や人骨が検出され、副葬品として鉄製馬具や鉄鏃が出土した。人骨については現在、人類学的な調査を実施中である。これまでの研究により、モンゴルでは初めてとなる製鉄遺跡の調査に成功するとともに、ズーン・バイトラグ川流域で匈奴時代の様々な遺跡の調査を実施することで、文献資料からイメージされる匈奴とは異なる、匈奴の実態を明らかにすることに成功しつつある。今後は研究メンバーを拡充しながら、研究を展開していきたい。なお今年度の研究成果は、韓国考古学会全国大会や日本鉄鋼協会鉄鋼プレゼンス研究調査委員会をはじめとして国内外の研究会・シンポジウムなどで発表している。また研究成果の一部についてはNHK BSプレミアム古代中国よみがえる伝説「第三集漢武帝と司馬遷」などに取り入れられている。26年度が最終年度であるため、記入しない。考古学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の主眼となる現地調査を問題なく実施し、モンゴルでは初めてとなる製鉄炉を検出することに成功した。また調査成果を速報的に国内外の学会で発表し、私たちの研究活動が周知されつつある。そして、次年度以降も調査の継続が保証されている。上記の理由により(2)と自己評価している。モンゴル側のカウンターパートと良好な関係を維持しながら、モンゴル国政府や地元の自治体の正式な許可を得た上で順調に調査を行い、着実に成果をあげている。また国際シンポジウムの開催、英文査読学会誌(ISIJinternational)への投稿、そして新聞記事に取り上げられたことなど、研究成果の速やかな公開も実施することができた。本研究の主眼となる現地調査をモンゴル側の共同研究者たちとこれまで問題なく実施し、モンゴルでは初めてとなる製鉄炉を検出することに成功した。また調査成果を速報的に国内外の学会で発表することにより、私たちの研究活動が周知されつつある。そして、これまでの研究成果に対して、モンゴル科学アカデミー考古学研究所から"功労賞"を授与されている。現地調査遂行上の諸手続きにも大きなトラブルも無く、次年度以降も調査の継続が保証されている。上記の理由により2と自己評価している。
J-PARCでのKL→πνν分岐比測定の為のCsI検出器と読み出し回路の開発研究

本年度は、昨年度に計画した東北大学電子光理学研究センターでのCsIカロリメータのビームテストを行い、そのデータの解析を行った。CsIカロリメータは個々に開発研究が進められてきたCsI結晶、光電子増倍管、コッククロフト型高電圧電源、Flash ADC、FPGAファームウェアやトリガーボードで構成されるが、中性粒子のみを扱うKOTO実験では、実験中にカロリメータの性能を評価するのは容易ではない。この施設の陽電子ビームエネルギーは最大800MeVであり、KOTO実験でカロリメータに入射するγ線のエネルギー領域に近い。また、カロリメータ上の入射位置やエネルギーを精度よく決定できる陽電子ビームはテスト実験に適している。このビームテストの狙いは主に2つあり、1つは個々に開発を進めてきたカロリメータの構成する機器の初の実践的な統合試験として基本的な動作の確認と細かな問題点の洗い出しを行うこと、もう1つカロリメータの最終的な性能評価を行うのが狙いである。前述の通り、このビームテストは開発を進めてきたFADC、FPGAファームウェアやトリガーボードなどのデータ取得系の統合試験の意味合いも強いため.はじめに取得したデータそのものの整合性や品質のチェックを行い、基本的な読み出しスキームの確立を確認した。また、波形変換フィルタを通したCsI結晶からの信号をFADCで記録し、その波形データから入射エネルギーや時間情報を再構成するという手法自体も新しい試みであるため、この手法を確立した。そしてビームテストで得たデータの解析を行い、我々KOTO実験のCsIカロリメータで期待されるエネルギー分解能、時間分解能、位置分解能などの各種分解能の他、時間的に近接した2つのシグナルを分離し元の情報を取り出す際の性能を明らかにした。本年度はCsIカロリメータのビームテストのための研究を行った。そこで私は東北大学電子光理学研究センターでのCsIカロリメータのビームテストを計画した。この施設の陽電子ビームエネルギーはKOTO実験でカロリメータに入射するγ線のエネルギー領域に近く、カロリメータ上の入射位置やエネルギーを精度よく決定できる陽電子ビームはテスト実験に適している。私は2度のビームタイムを申請した。1度目はカロリメータとしての基本的な動作の確認と細かな問題点の洗い出しを行い、2度目にカロリメータの最終的な性能評価を行うのが狙いである。はじめにこれまでの研究とシミュレーションを元に、用いるCsI結晶の本数や入射位置特定のための検出器の仕様などのテスト実験のセットアップを決定し、測定する項目とその期待される結果を見積もった。次にビームテストに必要な、乾燥した実験環境、回転台や暗箱などを準備し、その他構成要素を統合して1つのカロリメータとして動作させるのに必要な多くの事/物を考え、その準備作業を統括し行った。1月に1度目のビームテストを行い、基本的な動作を確認すると共にいくつかの問題点を発見し、現在対処中である。2度目のビームテストは4月に行う予定であり現在準備を進めている。
家畜対応型の抗病性イムノバオティクス選抜・評価系の確立とその応用戦略

ブタやウシなどの家畜は、幼若期に腸管感染症が多発し、成長遅延から生産性の著しい低下を招き産業被害が増大している。その対策として多用される抗菌剤により薬剤耐性菌の出現リスクが高まり、家畜やヒトへの新たな健康危害リスクの増加が懸念されている。そのため、抗菌剤のみに頼らない家畜の健全育成技術の開発が急務の課題とされている。本研究は、世界初となる家畜対応型イムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系を構築し、その発展的利用による家畜健全育成技術基盤の確立を目指した。本年度は、昨年度までに構築したロタウイルスを用いたウイルス感染・評価系により、抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価をさらに進め、子ブタへの投与によるインビボ検証を開始すると共に、イムノバイオティクス評価系の発展的構築による抗病性機構解明を目指した。具体的には、以下の研究成果が得られた。1.抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価:前年度からの継続で、乳酸菌やビフィズス菌を中心としてロタウイルスや2本鎖RNAを用いた評価により、抗病性イムノバイオティクス候補菌株を選抜することができた。2.抗病性イムノバイオティクスのインビボ検証:1で選抜したイムノバイオティクスを離乳直後の子ブタに投与し、幼若期の下痢症発症度合い、成長、炎症関連指標並びにロタウイルス感染状態についてそれぞれ解析し、抗病性イムノバイオティクスのインビボ検証から、開発した評価系の有用性について検証することができた。3.イムノバイオティクスの抗病性機構解明:PIE細胞共培養系を用いて、ロタウイルスや2本鎖RNAに対する抗病性機構の解明を進め、抗ウイルス免疫に関わる因子の遺伝子発現制御について検討することができた。以上の研究を通して、抗病性イムノバイオティクの選抜・評価系の確立とそのインビボ検証から、本選抜・評価系の有用性を実証することができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【研究の背景と目的】家畜は幼若期に腸管感染症を多発し致死や成長遅延から生産性の著しい低下が起こる。その対策として多用される抗菌剤により家畜やヒトへの新たな健康危害リスクの増加が懸念されるため、抗菌剤のみに依存しない家畜の健全育成技術の開発が切望されている。本研究は、家畜対応型の腸管免疫調節機能性プロバイオティクス(イムノバイオティクス)のインビトロ抗病性選抜・評価系を発展的に構築し、その応用による家畜健全育成技術基盤を確立する。本年度は、以下の成果が得られた。【研究成果】本年度は、家畜腸管上皮細胞を用いて、ウイルス感染系の確立を目指し以下の成果が得られた。1.家畜腸管上皮細胞によるウイルス感染系確立:ブタ(PIE)およびウシ腸管上皮(BIE)細胞株を用い、腸管感染性の主な病原体とされているロタウイルスに対する感染系確立の基礎が得られた。具体的には、PIEおよびBIE細胞におけるロタウイルス(ブタ由来株,ウシ由来株)の感染・増殖について検討し、腸管上皮細胞における微絨毛の発達を考慮したウイルス感染に至適な培養日数や培養条件及び免疫応答について検討し、抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価系に最適なロタウイルス株を決定した。2.抗病性イムノバイオティクス選抜系の基礎確立:1.の結果から得られたロタウイルス株を用いて、ロタウイルス感染における抗病性評価の条件検討を行い、抗病性イムノバイオティック選抜・評価系の基礎が得られた。家畜対応型のイムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系の発展的構築に向けた基礎が予想以上に得られ、その応用による家畜健全育成技術基盤の確立と発展的利用性が大いに期待される。ブタやウシなどの家畜は、幼若期に腸管感染症が多発し、成長遅延から生産性の著しい低下が起こり産業被害が増大している。その対策として多用される抗菌剤により薬剤耐性菌の出現が高まり、家畜やヒトへの新たな健康危害リスクの増加が懸念されている。そのため、抗菌剤のみに頼らない家畜の健全育成技術の開発が切望されている。本研究は、世界初となる家畜対応型の腸管免疫調節機能性プロバイオティクス(イムノバイオティクス)のインビトロ抗病性選抜・評価系を構築し、その発展的利用による家畜健全育成技術基盤の確立を目指す。本年度は、抗病性イムノバオティクスの選抜・評価系に最適なロタウイルスを用い、抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価を進めることができた。具体的には以下の成果が得られた。1.家畜腸管上皮細胞によるウイルス感染系確立:1)ブタ腸管上皮(PIE)およびウシ腸管上皮(BIE)細胞株を用い、昨年度の研究により得られた感染系に最適なロタウイルスを用いて、感染により変動する細胞内因子について定量的リアルタイムRT-PCRにより測定し、さらに、ウエスタンブロットによりタンパクの修飾についても解析することができた。2)ロタウイルス感染系における評価因子の網羅的検索:二本鎖RANモデルによりPIE細胞およびBIE細胞を刺激後、変動する因子についてマイクロアレイ解析し、炎症および免疫調節関連遺伝子に着目した検証を通して感染免疫応答の機構解明を進めることができた。2.抗病性イムノバイオティクス選抜・評価系の確立とその応用

これまで得られているイムノバオティクスと新たに追加したブタ腸内細菌ライブラリーより選定した候補菌株について、抗病性イムノバイオティック選抜・評価系により、ロタウイルスに対する抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価を開始し、幾つかのイムノバイオティクス候補菌株が得られ、インビボ検証を開始した。家畜対応型のイムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系の発展的構築が進み、抗病性イムノバイオティクスの候補菌株が得られ、インビボ検証試験を早めに行うことが可能となった。検証実験を推進することにより、構築したその応用によるイムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系の有用性が証明され、家畜健全育成技術基盤の確立に向けた発展的利用性が大いに期待される。ブタやウシなどの家畜は、幼若期に腸管感染症が多発し、成長遅延から生産性の著しい低下を招き産業被害が増大している。その対策として多用される抗菌剤により薬剤耐性菌の出現リスクが高まり、家畜やヒトへの新たな健康危害リスクの増加が懸念されている。そのため、抗菌剤のみに頼らない家畜の健全育成技術の開発が急務の課題とされている。本研究は、世界初となる家畜対応型イムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系を構築し、その発展的利用による家畜健全育成技術基盤の確立を目指した。本年度は、昨年度までに構築したロタウイルスを用いたウイルス感染・評価系により、抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価をさらに進め、子ブタへの投与によるインビボ検証を開始すると共に、イムノバイオティクス評価系の発展的構築による抗病性機構解明を目指した。具体的には、以下の研究成果が得られた。1.抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価:前年度からの継続で、乳酸菌やビフィズス菌を中心としてロタウイルスや2本鎖RNAを用いた評価により、抗病性イムノバイオティクス候補菌株を選抜することができた。2.抗病性イムノバイオティクスのインビボ検証:1で選抜したイムノバイオティクスを離乳直後の子ブタに投与し、幼若期の下痢症発症度合い、成長、炎症関連指標並びにロタウイルス感染状態についてそれぞれ解析し、抗病性イムノバイオティクスのインビボ検証から、開発した評価系の有用性について検証することができた。3.イムノバイオティクスの抗病性機構解明:PIE細胞共培養系を用いて、ロタウイルスや2本鎖RNAに対する抗病性機構の解明を進め、抗ウイルス免疫に関わる因子の遺伝子発現制御について検討することができた。以上の研究を通して、抗病性イムノバイオティクの選抜・評価系の確立とそのインビボ検証から、本選抜・評価系の有用性を実証することができた。初年度としては計画以上の進展と成果が得られたことから、さらに発展的評価が可能となり、全体計画のさらなる充実と計画以上の成果が得られるようさらに研究を進めたい。インビトロ抗病性選抜・評価系の発展的構築が予想以上に進み、抗病性イムノバイオティクスの候補菌株が得られ、インビボ検証試験を計画より前倒しで開始することができたことから、構築した選抜・評価系の有用性検証をさらに進めることにより、イムノバオティクスによる家畜健全育成技術基盤の確立を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
人口減少下における持続可能な都市形成のための都市モデルに基づく政策評価

既に人口減少が始まっている日本において,都市レベルでも人口減少に転じるところが増加してくる.しかし,従来の都市モデルやそれが基本とする都市経済学的な理論は,都市の拡大メカニズムを念頭においており,人口減少時代に対応できない.本研究は,まず,近畿地方の諸都市を対象に人口減少都市を抽出し,土地利用変化を分析した.都市全体の人口が減少しているにもかかわらず都市計画区域やDIDが拡大している地区を選び,他の地区と年齢別人口構成を比較すると,未だ,20代から30代の第一次持家取得層が縁辺部の拡大地区に持家等を取得していることがわかった.市街地の拡大を防ぎ都市内の緑地空間を守るためには,これらの層を適性に誘導することが必要であり,都心や旧市街地におけるアメニティ性の高い居住空間の構築が望まれる.一方,近畿圏全体で見たとき,阪神地域や京阪地域など,大都市間都市群がその受け皿になると考えられる.これらの都市群は,大都市への近接性が高く,優れた社会基盤蓄積を持っているとともに,まとまった街区単位の建物改築が期待できるからである.また,再結集の対象となる都心あるいは旧郊外部では,小さな単位で土地が市場に供給されるため土地利用取引が小規模な地区単位となり,さらに,土地市場に供給されるタイミングに大きなばらつきがあることにより均衡フレームや集計的な取り扱いが困難となる.そこで,詳細な地区での家族,コホート単位の人口推移を改めて捉え直し,アンケートの結果を踏まえた人口予測モデルを構築した.その結果,社会基盤事業が行われた直前・直後から時間変化に伴って,詳細な地区ごとにその土地条件・住宅条件に応じた人口や家族・年齢構成が変化し,予測では,最も転入・転出が激しい20代の人口だけでなく,介護需要や地域コミュニティの形成などの新たな動きを見せる高齢者層の変化に対して,従来のモデルでは予測困難なことがわかった.既に人口減少が始まっている日本において,都市レベルでも人口減少に転じるところが増加してくる.しかし,従来の都市モデルやそれが基本とする都市経済学的な理論は,都市の拡大メカニズムを念頭においており,人口減少時代に対応できない.本研究は,まず,近畿地方の諸都市を対象に人口減少都市を抽出し,土地利用変化を分析した.都市全体の人口が減少しているにもかかわらず都市計画区域やDIDが拡大している地区を選び,他の地区と年齢別人口構成を比較すると,未だ,20代から30代の第一次持家取得層が縁辺部の拡大地区に持家等を取得していることがわかった.市街地の拡大を防ぎ都市内の緑地空間を守るためには,これらの層を適性に誘導することが必要であり,都心や旧市街地におけるアメニティ性の高い居住空間の構築が望まれる.一方,近畿圏全体で見たとき,阪神地域や京阪地域など,大都市間都市群がその受け皿になると考えられる.これらの都市群は,大都市への近接性が高く,優れた社会基盤蓄積を持っているとともに,まとまった街区単位の建物改築が期待できるからである.また,再結集の対象となる都心あるいは旧郊外部では,小さな単位で土地が市場に供給されるため土地利用取引が小規模な地区単位となり,さらに,土地市場に供給されるタイミングに大きなばらつきがあることにより均衡フレームや集計的な取り扱いが困難となる.そこで,詳細な地区での家族,コホート単位の人口推移を改めて捉え直し,アンケートの結果を踏まえた人口予測モデルを構築した.その結果,社会基盤事業が行われた直前・直後から時間変化に伴って,詳細な地区ごとにその土地条件・住宅条件に応じた人口や家族・年齢構成が変化し,予測では,最も転入・転出が激しい20代の人口だけでなく,介護需要や地域コミュニティの形成などの新たな動きを見せる高齢者層の変化に対して,従来のモデルでは予測困難なことがわかった.既に人口減少が確実視される日本において,時期の違いがあるものの,人口減少に転じる都市が今後増加してくる.しかし,従来の都市モデルやそれが基本とする都市経済学的な理論は,都市の拡大メカニズムを念頭においており,人口減少時代に対応できない.本年度は,この問題に対応するための現状を知るため,主に近畿地方の諸都市を対象に,人口減少都市を抽出し,そこで起こっている人口変化および土地利用変化について分析した.都市全体の人口が減少しているにもかかわらず,都市計画区域が増加している地区,DIDが拡大している地区を選び,他の地区と年齢別人口構成を比較するとともに,実地調査から土地利用変化を見た.この結果,都心や旧市街地の若年人口が急激に減少しているにもかかわらず,未だ,20代から30代の第一次持家取得層が縁辺部の拡大地区に持家等を取得していることがわかった.拡大地区は,田畑や緑地が多く,本来であれば人口減少を見越して宅地化を抑制すべき地区である.市街地の拡大を防ぎ都市内の緑地空間を守るためには,第一次持家取得層を適性に誘導することが必要であり,都心や旧市街地におけるアメニティ性の高い居住空間の構築が望まれる.一方,近畿圏全体で見たとき,阪神地域や京阪地域など,大都市間都市群がその受け皿になると考えられる.これらの都市群は,大都市への近接性が高く,優れた社会基盤蓄積を持っているとともに,高度成長期に進んだ建築物の更新時期をちょうど迎え,まとまった街区単位の建物改築が期待できるからである.このため,大都市間都市群における良好なアメニティ性の高い住宅を整備することで,定住を促進し,郊外化の拡大を抑制することが重要であると考えられる.既に人口減少が確実視される日本において,都市においてもその人口が減少に転じる場合が今後増加してくる.

しかし,従来の都市モデルやそれが基本とする都市経済学的な理論は,都市の拡大メカニズムを念頭においており,人口減少時代に対応できない.昨年度研究を進めた,主に近畿地方の諸都市を対象にした人口減少都市における人口変化および土地利用変化をふまえ,人口減少を前提とした都市の捉え方を整理した.その中で,郊外部から都心あるいは旧郊外部に再結集するような誘導が必要であると考えたとき,そのような地区での再開発余地の発生単位が問題となることを指摘した.すなわち,小さな単位で土地が市場に供給されるため,土地利用取引が個々の小規模な地区単位となること,観察データから現状を知ろうとした時重要な要因となる市場に供給されるタイミングに大きなばらつきがあることにより,これまでの均衡フレームを用いることや集計的な取り扱いが困難となる.そこで,詳細な地区での家族,コホート単位の人口推移の現象を改めて捉え直し,さらに,アンケートを実施して,その結果を踏まえた土地利用モデルを意識した人口予測モデルを構築し,適用した.その結果,鉄道事業と道路事業による距離対別の人口推移に違いがあり,社会基盤事業が行われた直前・直後から時間変化に伴って,詳細な地区ごとにその土地条件・住宅条件に応じた人口や家族・年齢構成が変化し,さらに,予測では,最も転入・転出が激しい20代の人口だけでなく,介護需要や地域コミュニティの形成などの新たな動きを見せる高齢者層の変化に対して,従来のモデルでは予測困難な部分があることがわかった.
新規光感受性タンパク質を介した鞭毛繊毛運動の光制御

本研究では、ダイニン結合BLUFタンパク質であるDYBLUPの分子特性を明らかにすることを目的とし、以下のことを明らかにした。(1)ホヤ精子鞭毛の内腕ダイニンf/I1がすでにクラミドモナス鞭毛のf/I1の形態と酷似していること、(2)ホヤDYBLUPがf/I1のモーター領域に直接結合していること、(3)クラミドモナス鞭毛においても、DYBLUPオルソログが鞭毛に存在すること、(4)DYBLUPはクラミドモナスのMOT7遺伝子がコードするタンパク質であること、(5)DYBLUP/MOT7変異体では正の走行性が有意に抑制され光驚愕反応における運動方向変換の効率が落ちることが明らかになった。軸糸ダイニンは真核生物の鞭毛繊毛運動に関与する分子モーターであり、外腕ダイニンと内腕ダイニンが存在する。外腕ダイニンに比べ、内腕ダイニンの分子構成は複雑であり、特に動物系統の内腕ダイニンについては、その分子構成や機能はほとんどわかっていない。本研究では、ホヤ精子鞭毛の2頭ダイニン(ダイニンf)に結合する新規因子として、BLUF (blue-light using FAD)ドメインをもつタンパク質を同定し、これをDYBLUP (Dynein-associated BLUF protein)と命名した。DYBLUPはホヤやウニ、マウスに加え、植物系統であるクラミドモナスにも存在することが明らかとなった。また、DYBLUPはダイニンのベータ重鎖に結合するが、特にATPを加水分解し力を発生するモータードメインに結合していることが免疫電子顕微鏡法により明らかになり、光が直接ダイニンのモーター活性を制御している可能性がある。DYBLUPと他のBLUFタンパク質との配列比較解析により、DYBLUPのFAD結合ドメインに含まれるアミノ酸が他のBLUFタンパク質で保存されているものと異なることがわかり、新たなリガンドの存在やBLUFドメインの機能の存在が示唆された。新たなダイニンサブユニットであるDYBLUPのリガンドの同定と繊毛運動調節における役割についてはまだ進展が見られないものの、DYBLUPの生化学的な性質、ダイニンにおける分子局在について大きな進展が得られ、論文を投稿できるところまで達成している。申請者らは最近、青色光に反応して生体反応を調節するBLUF(Blue-light using FAD)ドメインをもつタンパク質DYBLUPを分子モーターダイニンのサブユニットとして同定した。DYBLUPは2頭内腕ダイニンのモータードメインに結合しており、分子モーター活性を直接制御する新規のタンパク質である可能性が高い。そこで、本研究はDYBLUPがもつ基本的な特性と、DYBLUPによるダイニンのモーター活性の光調節を調べることにより、青色光による分子モーターと鞭毛繊毛の制御を検証することを目的として進めた。まず、これまでDYBLUPの存在を明らかにしたホヤ精子鞭毛を用いた研究の結果、リガンドの候補と考えられるFADあるいはFMNといったフラビンヌクレオチドがDYBLUPに結合しうることを示した。鞭毛軸糸画分にもこれらの低分子が含まれることも示したが、DYBLUPとの直接結合を示すまでには至らなかった。また、様々な波長に対する精子運動も調べたが、顕著な変化は認められなかった。次にクラミドモナスのDYBLUPオルソログに対する抗体を用いた研究の結果、DYBLUPがクラミドモナス鞭毛にも存在すること、2頭内腕ダイニン欠損株ではその量が激減することから、ホヤと同様の機能を有することが示唆された。さらに、CLiPライブラリーからDYBLUPに変異のあるミュータントを検索した結果、MOT7遺伝子に挿入変異のあるものが見つかった。この変異体を入手し、運動解析を行なった結果、遊泳速度の低下と走光性及び光驚愕反応において野生株との違いが見られた。この違いは青色光を用いた場合に顕著であり、BLUFドメインの光受容機構とも一致する。今後、ミュータントと野生株が示す運動性の違いについてより詳細な解析を行うとともに、DYBLUP/MOT7による光受容とモーター制御機構について解析する必要がある。DYBLUPのリガンドの有無、もしリガンドがある場合にはその同定を行う。すでに精子鞭毛にFAD、FMN、リボフラビンが存在することがわかっており、これらがDYBLUPに結合しうるのかを検証する。同時に、薄層クロマトグラフィーにより、これらフラビン類以外のリガンドがある場合にはそれを同定する。DYBLUPの生理機能については、クラミドモナスのDYBLUP欠損株が作製され、間もなく入手予定である。これを用いてDYBLUPが繊毛運動において果たし役割を解明する。分子細胞生物学電子顕微鏡によるDYBLUP結合部位の同定作業に時間を費やしたため、実施計画の「リガンドの同定」が一部先送りになってしまったため、その経費分を次年度に繰り越した。
毛様体上皮細胞Na，K−ATPaseの外部刺激への反応性の研究

ラット眼球より毛様体を切離・包埋し、マイクロスライサ-にて200μmの厚さで、毛様体色素上皮層(PE)・無色素上皮層(NPE)を横断する切片を多数作製した。細胞内遊離Caの変化を観察するために、蛍光色素であるFluo3を切片に包埋された細胞に人工房水液中で負荷した。その後、組織片を還流装置をつけたプレートに固定し、走査型電子顕微鏡下で各種薬剤の細胞への影響を人工房水液中で観察した。対象となる組織片によって投与薬剤に対する反応は必ずしも一様ではなかった。アセテルコリンの投薬により約60%ではPE・NPEともに細胞内のCaレベルは上昇した。約25%ではNPEのみに反応があり、約15%ではPE・NPEともに反応がみられなかった。エピネフリンの投薬により約50%のPE・NPEともに細胞内Caレベルは上昇した。約30%ではPEのみに反応があり、約20%でPE・NPEともに反応がみられなかった。ヒスタミンの投薬により約50%のNPEで細胞内のCaレベルは上昇し、約20%ではPE・NPEともに反応がみられなかった。gap junction阻害薬(2.5mM heptanol)により前処理を加えたのちに、アセチルコリンを投薬しCa反応の主たる部位の特定を試みた。反応の部位を特定する。約30%ではPE・NPEともに細胞内のCaレベルは上昇し、約30%ではNPEのみに反応があり、約30%ではPE・NPEともに反応がみられなかった。先のアセチルコリン単体投与のCa反応と比較すると、NPEにて主に反応を起こしている可能性があるが、明らかとは思われなかった。
クローン病患者のセルフマネジメントの実態と関連する要因

本研究は、クローン病患者のセルフマネジメントの実態と関連要因を明らかにすることを目的とし、尺度開発と実態調査を行う。2018年度は尺度開発にむけて、構成概念の学術的裏付けのために「クローン病患者のセルフマネジメント」の概念分析を行った。目的:クローン病患者のセルフマネジメントの概念を明確にし、その構造を明らかにすることで、クローン病患者への看護支援の基盤となる示唆を得る。結果:抽出された属性より、「クローン病患者のセルフマネジメント」は【病気や療養についての情報を自ら選択して活用する】ことで【厳格に悪化予防へ取り組む】ことを基盤に、【病状の変化に応じて絶え間なく調整する】プロセスを持ち、【積極的に人的資源を活用する】ことが必要である。また自分の能力を最大限活かしながら【病気があっても人生の希望を持って生活する】ことでもあった。その先行要件として【慢性的な病状が存在する】【自己効力感がある】【サポートがある】が、帰結として【症状・重症度の改善】【心理的状態の改善】【QOLの向上】【医療経済的効果】が抽出された。慢性疾患患者のセルフマネジメントと比較し、【積極的に人的資源を活用する】の《治療に関して医療者とパートナーシップを形成し協働する》や【病気があっても人生の希望を持って生活する】はクローン病患者のセルフマネジメントに特有であった。本研究は第1段階を概念分析とし、これまでの調査と合わせて尺度原案を作成する。第2段階では尺度の信頼性・妥当性を検討し、第3段階で実態と関連要因について明らかにする。現在、本研究の第1段階の概念分析が終了した状況であり、おおむね計画通りと言える。2019年度は第2段階の尺度の信頼性・妥当性の検討のうち、尺度の内容妥当性を検討し、尺度項目を精選する。これまでの「看護師がとらえるクローン病患者のセルフマネジメント」と「クローン病患者がとらえるセルフマネジメント」についての調査結果と今年度の概念分析の結果から尺度原案を作成する。作成した尺度原案がクローン病のセルフマネジメントを判定できる内容であるかをクローン病看護の専門家(研究者、専門看護師)等35名程度に面談し、意見を収集する。また尺度項目に答えにくいものがないか、病歴5年以上のクローン病患者5名程度から意見を収集する。それぞれの調査は代表者の所属研究機関で倫理審査を受けて行う。2020年度はクローン病患者に対して調査を行い、尺度の信頼性・妥当性を検討し、関連要因を明らかにすることを目的として、クローン病患者500名程度を対象に調査を行う予定である。尺度の信頼性・妥当性の検討までに調査結果を処理するための備品等を調達予定であった。また概念分析結果を学会発表する予定であった。

しかし備品の調達が年度内に間に合わなかったり学会発表が2019年度になるなどし、次年度に持ち越すこととなった。2019年度は備品等の調達を行い調査に備える。また尺度項目の精選のため患者会やクローン病看護の専門家のもとへの調査のための旅費および謝金などに予定通りに使用する予定である。
家畜の精子を恒常的に産生する「代理種雄マウス」の作出

国内外の畜産分野では、人工授精技術を中心とする生殖発生工学の技術が高い生産効率を支えてきた。しかし、現状の種雄維持モデルは、種雄を個体レベルで維持するものであり、莫大なスペース、時間および経済的コストを要する。従って、家畜の精子形成を室内で恒常的に維持することができれば、次世代の種雄管理技術として大きな意義を持つと考えられる。本研究では、マウス体内で家畜の精子を産生する「代理種雄マウス」の開発を目的とし、精巣の皮下移植法および精原幹細胞の移植法の2つのアプローチを実施した。精巣の皮下移植法では、マウスの精巣を免疫不全マウスの皮下に移植することで、代理種雄マウスの作出を試みている。昨年度までに、精巣を精巣上体と共に移植することで精子産生効率を従来法の約19倍(2.1%→38.8%)に向上させることに成功した。本年度は、ハムスターを用いた異種間移植を試みた。ハムスターの精巣をマウスの皮下に移植したところ、少なくとも3か月間に渡り精子発生が維持され、精細管の内部には形態的に成熟した精子が観察された。しかしながら精子の産生効率は同種間移植と比べて低かったため、哺乳類の雄性生殖器官を構成する一連の管構造に関する基礎研究を行ったところ、精細管の末端部分に存在するセルトリバルブ領域が、幹細胞の増殖・維持の場として機能する可能性を見出した。本結果は現在、米国誌に投稿中である。<精原幹細胞移植法によるアプローチ>当アプローチでは、免疫不全マウスの精巣から生殖細胞およびセルトリ細胞を除去し、ドナー由来の細胞と置換することで、代理種雄マウスのを試みている。昨年度までに、生殖細胞およびセルトリ細胞を除去可能な遺伝子改変マウスを作出することに成功した。本年度は、マウスの精原幹細胞およびセルトリ細胞を移植した結果、セルトリ細胞の同種間における置換に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。〈研究内容〉生殖発生工学の発達は、国内外畜産業の生産効率の向上に大きく貢献してきた。しかし、現状の技術では種雄を個体レベルで管理する必要があり、莫大なスペース、時間および経済的コストがかかる上に、選ばれた種雄の伝染病や災害などによる損失のリスクが絶えず存在する。そのため、家畜の精子形成を室内で恒常的に維持し、必要に応じて受精可能な精子を採取する、新たな種雄管理技術が強く求められている。本研究では、体内で家畜の精子を恒常的に産生する「代理種雄マウス」の作出を目的とし、精巣の皮下移植法と精原幹細胞移植法の2種類のアプローチを実施する。〈本年度の成果〉(1)精巣片の皮下移植法によるアプローチこれまでに、マウス精巣片を免疫不全マウスの皮下に同種間移植することで、異所的かつ恒常的に精巣上体内精子を作出することに成功している。本年度は、移植された精巣片から精巣上体精子を採材し、顕微授精ICSIおよび胚移植により性状を検討した。結果、移植片の精巣上体内精子は、野生型マウスと同様に、正常な受精能および着床能を示し、機能的にも正常な精子であることが推察された。これは今後、本手法を畜産動物を用いた異種間移植へ応用するにあたり、極めて重要な意義を持つと考えられる。(2)精原幹細胞移植法によるアプローチ精巣懸濁液を精細管内に直接注入する精原幹細胞移植法を用いた異種間移植を行うためには、レシピエント動物のセルトリ細胞を特異的に除去し、ドナー由来セルトリ細胞に置換する必要がある。そのため、本年度はセルトリ細胞特異的に発現するAMH(ミューラー管抑制ホルモン)プロモーターの下流にジフテリア毒素受容体を組み込んだTRECKマウスを作出し、セルトリ細胞の特異的な除去を試みている。現在、3系統のマウスの作出が完了し、それぞれに対し、組織学的解析および毒素処理によるセルトリ細胞特異的な細胞死の誘導を実施している。〈研究内容〉国内外の畜産分野では、人工授精技術を中心とする生殖発生工学の技術が高い生産効率を支えてきた。その上、厳選された貴重な種雄が伝染病や災害により損失するリスクが存在するモデルとも言える。従って、家畜の精子形成を室内で恒常的に維持し、必要に応じて受精可能な精子を採材して人工授精に供することを可能とする技術が開発されれば、次世代の種雄管理技術として大きな意義を持つと考えられる。本研究では、実験室レベルでの種雄管理技術として、マウス体内で家畜の精子を恒常的に産生する「代理種雄マウス」の開発を目指し、精巣の皮下移植法および精原幹細胞の移植法の2つのアプローチを実施している。〈本年度の成果〉1精巣片の皮下移植法によるアプローチ昨年度までに、マウス胎仔(E14.5)の精巣片を免疫不全マウスの皮下に同種間移植し、移植片が少なくとも2か月間精子発生を維持すること、ICSIおよび胚移植により新生児を産生可能な正常な精巣上体精子、すなわち機能的な精巣上体精子を作出可能であることを証明した。

本年度は、同種間移植における移植片の長期間にわたる精子発生能の詳細な検証、およびハムスターを用いた異種間移植を試みた。結果、同種間移植においては、移植片は少なくとも半年間に渡り、精子発生を維持可能であることが明らかになった。また、ハムスターを用いた異種間移植では、同種間移植と比べると効率は低下するものの、約2か月間に渡りハムスターの精子発生がマウスの皮下において維持された。これは、異種間移植への応用の第一歩として重要な知見であり、今後、移植片の性状を免疫組織化学により詳細に解析予定である。2精原幹細胞移植法によるアプローチ昨年度までに、セルトリ細胞特異的な発現を示すAMH(ミューラー管抑制ホルモン)プロモーターの下流にジフテリア毒素を組み込んだTRECKマウス(3ライン)を作出することを完了した。本年度は、ジフテリア毒素の投与量および採材までの期間を中心とする条件検討を行った。結果、条件検討を概ね終了し、セルトリ細胞を特異的に欠損するマウスの作出に成功した。国内外の畜産分野では、人工授精技術を中心とする生殖発生工学の技術が高い生産効率を支えてきた。しかし、現状の種雄維持モデルは、種雄を個体レベルで維持するものであり、莫大なスペース、時間および経済的コストを要する。従って、家畜の精子形成を室内で恒常的に維持することができれば、次世代の種雄管理技術として大きな意義を持つと考えられる。本研究では、マウス体内で家畜の精子を産生する「代理種雄マウス」の開発を目的とし、精巣の皮下移植法および精原幹細胞の移植法の2つのアプローチを実施した。精巣の皮下移植法では、マウスの精巣を免疫不全マウスの皮下に移植することで、代理種雄マウスの作出を試みている。昨年度までに、精巣を精巣上体と共に移植することで精子産生効率を従来法の約19倍(2.1%→38.8%)に向上させることに成功した。本年度は、ハムスターを用いた異種間移植を試みた。ハムスターの精巣をマウスの皮下に移植したところ、少なくとも3か月間に渡り精子発生が維持され、精細管の内部には形態的に成熟した精子が観察された。しかしながら精子の産生効率は同種間移植と比べて低かったため、哺乳類の雄性生殖器官を構成する一連の管構造に関する基礎研究を行ったところ、精細管の末端部分に存在するセルトリバルブ領域が、幹細胞の増殖・維持の場として機能する可能性を見出した。本結果は現在、米国誌に投稿中である。<精原幹細胞移植法によるアプローチ>当アプローチでは、免疫不全マウスの精巣から生殖細胞およびセルトリ細胞を除去し、ドナー由来の細胞と置換することで、代理種雄マウスのを試みている。昨年度までに、生殖細胞およびセルトリ細胞を除去可能な遺伝子改変マウスを作出することに成功した。本年度は、マウスの精原幹細胞およびセルトリ細胞を移植した結果、セルトリ細胞の同種間における置換に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では2つのアプローチから代理種雄マウスの作出を試みている。精巣の皮下移植法に関しては、論文投稿には至らなかったものの、最重要課題であった精巣上体精子の性状解析を終了するとともに、今後異種間移植へと応用するにあたって重要となる基本的な生物データを得ることができた。一方、精原幹細胞移植法に関しては、当初予定していたトランスジェニックマウスの作出を早期に終了し、既にさまざまな性状解析に入ることができている。従って総じて(1)とした。
教員養成段階における子どものつまずきに対する省察能力の変容

昨年度実施した研究の結果,教育実習指導教員の指導による教育実習生の授業の変容について分析した結果,一授業を自信をもって授業することができるようになったり,子どもにとってわかりやすい指導言葉を使用することができるようになったりといった授業が改善されたことが明らかとなった.今年度は,「教員養成段階における子どものつまずきに対する省察能力の変容」についての研究の最終年度となる.そこで今年度の研究の目的は,教育実習生が授業を実践する際に意識したこと,その理由とそのできばえを明らかにすることによって,省察の変容を明らかにすることとした.2017年9月から,5週間の教育実習期間(附属中学校)において,3名の教育実習生が実践した体育授業(単元6時間)を対象に調査を実施した.調査方法は,自己の授業を実践した直後に,次の3点のインタビュー調査を行った.1今日の授業で意識したことは何ですか,2それはなせですか,3そのできばえはどの程度でしたか.インタビュー調査より得られた回答を対象として,省察の水準(秋田,1997)について分析を行った.その結果,実習生の省察の多くが「技術的省察」の水準であったが,1名の実習生には,「実践的省察」の水準にあたる省察があったことが明らかとなった.本研究は,あくまで省察の内容について分析したに過ぎない.今後は,省察の内容と授業力の関係性について検討していくことが課題である.また,本研究では,「授業で意識したこと」と「意識した理由」を「省察」と捉え分析を行った.この捉え方についても検討していくことが課題である.本研究では,教員養成段階における子どものつまずきを把握する力に着目し,子どものつまずきをどの程度把握し,どのような指導を行ったのか,実際の指導場面と省察内容の変容を検討することにより,実践的指導力のアセスメントツールを開発することを目的としている.そこで本研究を進めるにあたり,教育実習指導教員(A大学教育学部附属中学校教諭2名)へインタビュー調査を実施し,教育実習指導教員が教育実習生に対し,1実習中に身に付けて欲しいと内容,2実習で最初に指導する内容,3実習までに身に付けて欲しい内容の3点について明らかにした.その結果,全体を観る力や臨機応変な対応力といった内容を重視していることが明らかとなった.そこで,本研究で焦点化する予定であった子どものつまずきを把握する力といった教材解釈力や生徒理解力という内容に限定せず,1年目の研究として,教育実習生の授業に対する省察場面において,教育実習指導教員がどのような指導を実践していたのか,またその結果,教育実習生の授業がどのように変容したのかを明らかにすることを目的とした.対象はインタビュー調査を行ったA大学教育学部附属中学校教諭2名,および,その指導を受けた教育実習生3名の授業と,その省察場面とした.教育実習生の実際の授業場面,教育実習指導教員による省察場面をビデオ撮影し,最初の省察場面における教育実習指導教員の指導内容を分析の視点とし,省察前後の授業の変容について検討した.その結果,教育実習指導教員の指導内容として,一授業を余裕をもって指導できるような効果的・効率的な指導や,子どもにとってわかりやすい指導言葉いついての指導があり,その後の教育実習生の授業において変容がみられた.なお,この研究については,日本スポーツ教育学会第36回大会において発表した.当初の1年目に計画していた研究内容は,体育授業の模擬授業において,授業者が子どものつまずきをどの程度把握し,そのように指導したのかを分析する予定であったが,研究準備が滞ってしまい,模擬授業を対象とした研究が実施できなかった.そこで,2年目に予定していた教育実習を対象とした研究を実施することとした.本来の研究目的として,子どものつまずきを把握する力,それに対する指導に焦点化して研究を進める予定であったが,教育実習指導教員への事前インタビュー調査より,研究目的を修正した方が,より発展的な研究となると判断した.このように,研究目的には若干修正があったが,その修正も研究結果に基づく修正であり,本研究の学術的な特徴である教育実習で身に付ける実践的指導力についてののアセスメントツールを開発することについては問題ないと判断した.修正した研究内容について,一定の成果が得られており,2年目への研究に向けて見通しをもつことができた.また,1年目の研究成果についても日本スポーツ教育学会第36回大会において発表し,多くの研究者からの意見を受け今後の研究展望の示唆を得ることができた.その他,第21回日本体育科教育学会,日本体育学会第68回大会へ参加し,教員養成や学校教育にかかわる知見を深めることができた.しかしながら,予算の執行については,研究への着手が遅くなってしまったり,研究内容の修正等もあったりしたことから当初の予算を執行するには至らなかった.以上の理由から,予算の執行については,再検討が必要なものの,研究の進捗状況としては,概ね順調に進展していると判断した.本研究では,教員養成段階における子どものつまずきを把握する力に着目し,子どものつまずきをどの程度把握し,どのような指導を行ったのか,実際の指導場面と省察内容の変容を検討することにより,実践的指導力のアセスメントツールを開発することが目的である.そこでA大学教育学部附属中学校における教育実習生を対象に調査を実施した.当初の計画では子どものつまずきに焦点をあて研究を進める予定であったが,初年度の研究により子どものつまずきに焦点化するのではなく,教育実習指導教員の指導内容に着目し,教育実習生の授業がどのように変容したのかを明らかにした.

その結果,教育実習指導教員の指導内容として,位置授業を余裕もって指導できるような効果的・効率的な指導や子どもにとってわかりやすい指導言葉についての指導があり,その後の教育実習生の授業では,前述した点について好転したことが確認できた.この結果を受け2年目である当該年度では,教育実習生の省察に着目し,3名の教育実習生が実施した体育授業(単元6時間)を対象に調査を実施した.調査方法は,自己の授業を実施した直後に,次の3点のインタビュー調査を行った.1今日の授業で意識したことは何ですか,2それはなせですか,3そのできばえはどの程度でしたか.インタビュー調査より得られた回答について,上記の質問2の回答をもとにカテゴリー化を行い分析した.その結果,単元のはじめには計画した通りにいかに進めることができたかといった内容の回答が多かったが,単元が進むにつれて,教育実習指導教員の指導や他の実習生の授業から学んだ内容といったように授業に対する省察の内容が変容したことが明らかとなった.ただし,この研究成果についてはまだ発表できておらず,最終年度に発表予定である.研究1年目の研究計画の修正をふまえ,2年目においても研究計画を変更する方が,より発展的な研究となると考え,研究計画を変更した結果,調査や分析はおおむね順調に進行しているものの,その成果発表をすることはできなかった.成果発表ができなかったのは,研究の進捗状況の問題ではなく,学会等の日程の都合がつかなかったことが原因である.しかしながら,当該年度は1度も成果発表をする機会や学会等において本研究に関連する研究の発表等の情報を収集する機会が少なかったことから,本研究の進捗状況としては「やや遅れている」と判断した.平成30年度は,本研究の最終年度であるため,当該年度(平成29年度)の成果発表に加え,本研究の最終目的である実践的指導力のアセスメントツールの開発へ向けて研究を進めて行きたい.また,成果発表が行えなかったことや,学会等への参加が予定通りにできなかったことから予算の執行状況が予定より大幅に少ないことも進捗状況として「やや遅れている」と判断した理由の1つである.昨年度実施した研究の結果,教育実習指導教員の指導による教育実習生の授業の変容について分析した結果,一授業を自信をもって授業することができるようになったり,子どもにとってわかりやすい指導言葉を使用することができるようになったりといった授業が改善されたことが明らかとなった.今年度は,「教員養成段階における子どものつまずきに対する省察能力の変容」についての研究の最終年度となる.そこで今年度の研究の目的は,教育実習生が授業を実践する際に意識したこと,その理由とそのできばえを明らかにすることによって,省察の変容を明らかにすることとした.2017年9月から,5週間の教育実習期間(附属中学校)において,3名の教育実習生が実践した体育授業(単元6時間)を対象に調査を実施した.調査方法は,自己の授業を実践した直後に,次の3点のインタビュー調査を行った.1今日の授業で意識したことは何ですか,2それはなせですか,3そのできばえはどの程度でしたか.インタビュー調査より得られた回答を対象として,省察の水準(秋田,1997)について分析を行った.その結果,実習生の省察の多くが「技術的省察」の水準であったが,1名の実習生には,「実践的省察」の水準にあたる省察があったことが明らかとなった.
太陽対流層全体を一貫して取り扱った数値計算への挑戦

これまでに本研究課題において開発した数値計算コードR2D2(Radiation and RSST for Deep Dynamics)を用いて、これまになく深い計算領域を用いて太陽深部から現れる磁束が黒点を形成する様子を再現した。これまでの研究・計算では、太陽内部で大きく変わるスケールに対応することができずに、非常に浅い計算領域(10 Mm)を用いて計算を行ってきた。一方、黒点を作るような磁場は太陽深部で生成されていると考えられており、この間の物理過程は解明されていなかった。本研究では、これまでになく深い140 Mmという計算領域を用意した。この研究の特に難しい点は、深部の熱対流が統計的定常になるまで計算するという点であるが、我々の開発した非常に効率の高いR2D2コードをスーパーコンピュータ「京」を用いて実行することによってこの困難を克服した。計算において太陽深部から発生した磁束から太陽表面で黒点を形成するところまでを再現することができた。特に新しく得られた知見は以下である。太陽表面付近に平行な磁束官として黒点の起源が存在すると二つの黒点が衝突するまで黒点が発展してしまい、観測を再現することができない。一方、トーラスの形で存在すればこの問題を回避することができる。一方、黒点の元となる磁束が最初からある下降流にある存在することが黒点が表面で形成する上で必須条件であることがわかった。発散流を避けること・磁場をたて磁場にすることが重要であることがわかった。スーパーコンピュータ京を用いて、対流層全体を4兆3000億点で解像する計算をおこなった。太陽の磁場は対流層内部で乱流的なダイナモ運動によって生成されていると考えられているが、その発現である黒点は表面で観測される。太陽対流層深部の熱対流は1ヶ月ほど20万kmほどの時間空間スケールを持つのに対して、表面では数分1000kmほどの時間空間スケールを持つ。このように内部と表面が時間・空間スケールが非常に大きく違うために数値計算による再現は非常に難しい。音速抑制法を用いた手法で、非常に効率化したコードを作成し、この難問へ挑戦した。音速抑制法では、計算のボトルネックとなる、全体通信を必要としないために、大規模計算機を有効に使えるという利点がある。2016年度には、京コンピュータでの計算コードの効率化をおこなった。とくに計算を重くしていた、流束制限関数について、アルゴリズムを見直して、20%ほどの高速化が可能になった。また通信部分については抜本的にアルゴリズムを見直した。その結果、京コンピュータ全体を使った計算が可能になり、京コンピュータ全体を使って、世界最大の流体計算である、4.3兆格子点での数値計算を実行した。今回の計算では、アメリカのグループから太陽表面の計算データをもらい、表面でその計算結果に近づくように緩和関数を使った。太陽表面で観測される1000 kmほどの熱対流が再現できており、目的に近づいているといえる。計算コードの開発はほぼうまくいっていると考えている。対流層の底では、1ヶ月程度の熱対流が支配的であるが、太陽表面では、数分程度の熱対流が活発になっている。このギャップを埋めるためには、効率的なコードを用いて、大規模計算機で並列化する必要がある。その準備は2016年度の取り組みでほぼ終了したと考えていい。京全体である82944ノード(663552コア)を99%以上の並列効率というほぼ理想的なスケーリングを示している。また、実行性能も24%を超えるものが実現できており、世界的に見ても非常に効率的なコードを開発することができた。太陽表面の取り扱いについても、習熟が進んでおり、その意味で、研究はおおむね順調に進展していると考えている。太陽の深部から表面までを一貫してとく数値計算コードが完成し、世界で初めてとなる太陽の対流層のそこから表面までの計算を実現した。太陽対流層は密度が100万倍、温度が200倍ほど変化するために、対流層の底と表面で空間・時間スケールが大きく変わる。そのため数値計算による一貫した取り扱いが困難である。また、光学的厚さが大きく変わること、背景場に対する擾乱の大きさが大きく変わることから取り扱いに工夫が必要である。これらを正しく取り扱うために、既存の数値計算コードを大きく改訂した。まずは、表面の輻射輸送を正しく取り扱うことにした。当初の計画ではAbettらが用いていた準解析的な手法を用いて体表表面での冷却を取り入れてようとしていたが、実際に計算コードのこの手法を実装してみると、正確に輻射を解いた場合と比べて10%程度熱対流速度などがずれることがわかった。しかし、将来に向けて複雑な輻射輸送を解くのは得策でないと考え、輻射輸送を一方向のみ解く方向を採用した。太陽表面では、冷却はほぼ重力方向に起きるためにこれで十分な可能性が高いと考えたのだ。また、光学的に厚いところでは拡散近似を用いてエネルギー輸送を計算した。12本の輻射輸送と解いた場合と比較して、この手法が妥当であることを確認した。また、背景場に対して擾乱が大きく変わることに対しては、状態方程式の取り扱いを変えることで対応した。太陽の深部では、背景場に対する擾乱が10^-6程度しかないので、線形の状態方程式を用いて、表面付近では線形の近似が壊れてしまうので、テーブルを用いた状態方程式を使った。