hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物新規金属トランスポーターの同定と制御

昨年度に引き続き、根の外皮細胞で高発現していたOsZIP9遺伝子の機能解析を行った。まず、昨年度作製した発現抑制株と野生株のOsZIP9遺伝子発現レベルを調べた結果、亜鉛十分条件では発現レベルは両株間で大きな差は見られなかったが、亜鉛欠乏条件では野生株と比較して半分程度発現が減少していた。次に、野生株と発現抑制株の亜鉛濃度を比較するために亜鉛十分条件と欠乏条件で前培養した後、前培養時と同濃度の亜鉛安定同位体を1日添加して、地上部、根の67Zn濃度を測定した。その結果、亜鉛十分条件で前培養した場合、野生型株と発現抑制株との間に有意な差は見られなかった。しかし、亜鉛欠乏条件で前培養した場合、発現抑制株の根、地上部共に67Zn濃度が野生株と比較して有意に減少した。OsZIP9の組織局在性を調べるために、OsZIP9プロモーターにGFPを連結させた形質転換体を作製し、GFP抗体を用いて根で抗体染色を行った。その結果、根の外皮細胞でGFPのシグナルが検出された。以上の結果からOsZIP9は根の外皮細胞に局在し、亜鉛欠乏時、根圏から根への亜鉛の吸収に関与していることが考えられる。次に、節で高発現するOsZIP3に関しても更なる解析を行った結果、OsZIP3遺伝子、タンパク質レベル共に亜鉛濃度に影響されることなく、恒常的に発現していることを明らかにした。最後に、カドミウム、マンガンの吸収能力が損なわれたOsNramp5破壊株にマンガン輸送体を導入することで、カドミウム濃度のみ低減させたイネの作出を目指した実験では、マンガン輸送体を根で高発現させるためにケイ酸輸送体OsLsi1のプロモーター領域をマンガン輸送体OsNramp3のORFと連結させたコンストラクトを作製した。現在作製したコンストラクトを、OsNramp5破壊株に形質転換を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず、新規金属トランスポーターを同定するためにレーザーマイクロダイセクションにより根から内皮、外皮細胞、中心柱のサンプルをそれぞれ採取し、発現解析を行った。その結果、内皮細胞、中心柱と比較して外皮細胞で高発現している遺伝子を見出した。次に候補遺伝子の金属欠乏に対する応答性を調べた結果、根において亜鉛、鉄欠乏処理によって候補遺伝子の発現が誘導された。候補遺伝子の輸送活性を調べた結果、亜鉛の輸送活性があることが明らかとなった。しかし、マンガンの輸送活性は有していないことがわかった。次に候補遺伝子の植物体内での役割を解析するために、RNAi法を用いて候補遺伝子の発現抑制株を作製した。作製した発現抑制株の根を用いて候補遺伝子の発現レベルを調べた結果、野生株と比較してその発現が低下している事を確認した。また、ミネラルの分配を制御する遺伝子を探索するために、当研究室で行った節のマイクロアレイの結果を基に候補遺伝子の探索を行った。その結果、ZIPファミリーに属するOszrp3が節で高発現していることがわかった。さらに遺伝子発現解析を行った結果、マンガン、鉄、銅、亜鉛欠乏によって発現が誘導されず、また地上部、根と比較して基部節で高く発現していた。次に発現抑制株を作製し、生理学的解析を行った。発現抑制株は古い葉や導管液中に亜鉛が多く蓄積したが、伸長領域では亜鉛濃度が発現抑制株で減少していた。しかし、マンガン、鉄、銅などの金属濃度に野生株と比較して大きな差は見られなかった。これらのことから、発現抑制株では亜鉛が導管から回収されず、基部節を介した師管輸送ではなく導管輸送が主だった輸送経路になったため、古い葉に多く亜鉛が分配したと考えられる。以上の結果より、OsZIP3の基部節での役割として、根から吸収された亜鉛を導管から師部へ輸送するために必要な輸送体であると考えられる。

最後に、カドミウム、マンガンの吸収能力が損なわれたOsNramp5破壊株にマンガン輸送体を導入することで、カドミウム濃度のみ低減させたイネの作出を目指した実験では、マンガン輸送体を根で高発現させるためにケイ酸輸送体OsLsi1のプロモーター領域をマンガン輸送体OsNramp3のORFと連結させたコンストラクトを作製した。現在作製したコンストラクトを、OsNramp5破壊株に形質転換を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画していた新規マンガン、カドミウムトランスポーターを見出すことはできなかったが、2種類の新規亜鉛トランスポーターを見出した。これら2種類の遺伝子の機能解析については、申請書に記載した研究計画にほぼ従い順調に機能解析を行うことができた。本年度に引き続き、得られたマイクロアレイの結果を基に新規マンガン、カドミウムトランスポーターの同定を目指し、また今回同定した2種類の亜鉛輸送に関与する遺伝子について、発現抑制株を用いて植物体内での役割について解明していく予定である。さらに、本年度はマンガン、カドミウムトランスポーターの金属に対する選択性の改変を目指し、カドミウムのみ輸送できない輸送体の作出を目指す予定である。
インドネシア・バリ島のカルデラ活動と地熱資源ポテンシャル評価

インドネシアバリ島のブヤン-ブラタンカルデラ付近では,南方ほど若い火山活動があるとされていたが,今回の火山層序の調査では,カルデラ内でも完新世に3回以上の噴火活動があったことが明らかになった。カルデラ外壁南方の斜面上に分布する温泉群は,このカルデラからの側方流動によるとされていた。しかしながら,温泉や付随ガスの地化学特徴は,この付近に上昇流があることを強く示唆している。カルデラ内では完新世の火山活動があり,地熱開発には不向きな火山性流体が存在する可能性があるが,カルデラから離れた山体斜面上の上昇流地域は,新規の地熱開発の有望地域として評価することができた。インドネシア・バリ島のブヤン・ブラタンカルデラ,バツールカルデラ地域の地熱調査として,本域に分布する地熱徴候地を探し,そこから温泉水,噴気ガスおよび変質岩,新鮮が母岩の採取を行った(田口,糸井,渡邉).従来報告されている温泉地のほかにも温泉の湧出地を見いだし,そのような箇所からも温泉やそれに主なうバブルガスのサンプリングができた.今回の結果からは,ブヤン・ブラタンカルデラ内には冷たい噴気の活動はあるものの,高温の温泉や噴気は見いだされなかった.温泉は全てカルデラの外縁斜面上で湧出していた.しかしながら,バツールカルデラでは,カルデラ内の湖畔でのみ温泉が確認された.また,ブヤン・ブラタンカルデラ内の冷たい噴気ガスが湧出しているところでは,周辺の岩石は珪化作用を蒙っていることを見いだし,かつてここでは高温の火山噴気活動が存在していたことが明らかとなった.また,それが低温を示すシリカ鉱物から構成されていることから,ほぼ当時の地表面に相当すると考えられ,そのような噴気活動があった時から,それほど浸食作用による剥奪はないことも明らかとなった.火山地質調査として,ブヤン・ブラタンカルデラおよびバツールカルデラからの噴出物の分布や産状に関する調査を行った(奥野,小林,渡邉).ブヤン・ブラタンカルデラの南斜面の中腹の温泉地では,今までに知られているよりもより下位にも火砕流があることを見いだした.これについてのの検討をさらに行えば,本地域の火山形成史の解明に大きく貢献するのではないかと思われる.なお,いづれの調査にも,インドネシア共和国ガジャマダ大学アグン・ハリジョコ准教授およびイアン・ワルマダ准教授に,現地の大学関係の研究協力者として参加してもらい,調査に際し多大な便宜を図ってもらうろともに,野外での討論を通し現地の地質に関する理解を深めることができた.H27年度は,カルデラ形成に関する火山層序の調査と,地熱徴候(温泉湧出地)に付随するガスの地球化学的な調査を行った.二重カルデラ構造を持つバツールカルデラの新規カルデラ形成に関与したものがBatur ignimbriteであることが明らかとなり,またその分布はかつては古期カルデラの底に強溶結して分布するとされていたが,カルデラ内ばかりでなく,非溶結のものがカルデラの外側の山麓に広く分布することを確認できた.また,後カルデラ期の噴出物と考えられていたPenelokan降下堆積物は,Batur ignimbriteと密接な成因関係にあることも露頭観察から明らかとなり,従来のカルデラ形成機構を再検討する必要がある.また,ブヤン・ブラタンカルデラの後カルデラ火山形成史の検討を地形学的な観点から見直し調査を行った結果Sengayang火山とAdeng火山が後カルデラ火山としては最も古く,Pohen火山,Lesung火山, Tapak火山の順で形成されていることが明らかとなった.これは従来のK-Ar年代による火山層序とは異なることも明らかとなった.温泉および冷噴気に伴うガスの捕集を行い,特に希ガスの同位体比の分析を行った.その結果,ブヤン・ブラタンカルデラおよび南東の火山体斜面に分布する温泉に伴う希ガスは,マントル起源(マグマ起源)のものが直接大気起源とものと混入していることを示唆している.これは,従来考えられていたカルデラからの地熱流体の横流れでは説明が困難で,南にある温泉群の下部から直接これらが上昇してきていることを示唆している.このことは,この下部には高温の地熱系の上昇部が存在している可能性が高く,この地域の地熱探査に大きな指針を与えてくれる可能性があることが明らかとなった.バリ島のカルデラ形成史や形成機構に関する調査では,1年目に全体的な従来の火山層序と照らし合わせながら,全体的な露頭分布の把握に努めた.また,ブヤン・ブラタンカルデラ周辺では,Ar-Ar年代測定の試料も採取することができた.2年目は1年目の結果を基に,より詳細な野外調査を行い,バツールカルデラの従来の形成機構では説明できない事実を露頭観察から見いだすことができた.また,ブヤン・ブラタンカルデラでは後カルデラ火山活動の形成史が従来の報告結果と異なることを明らかにできた.このことはこの地域の地熱資源の分布の観点からも重要で,温泉付随ガスの結果と合わせて,本地域の地熱開発の指針に役立つ,地熱徴候に関する調査では,1年目は全体的な地熱徴候地の分布の把握し,それに伴う温泉水の採取と分析を行い,温泉の地球化学的特徴を明らかにした.

その結果は,従来の結果と調和的であったが,従来報告されている以外の温泉地も見つけ,データの蓄積が行えた.また,まったく地熱変質帯の調査は従来行われていなかったので,ブヤン・ブラタンカルデラ内に分布する冷噴気周辺の変質帯調査を行い,そこがかつでは高温の火山噴気活動の中心部であることを明らかにした.2年目は,主に温泉水に付随するガスの採取を行った.その結果,従来の本地域のモデルを再考しなければならない結果が得られた.すなわち温泉付随のバブルガスの希ガス同位体比(3/4He比-Ne/He比関係)は,マグマと大気の混入ライン上にあり,地殻起源の混入の影響がほとんどないことが明らかとなった.このことはブヤン・ブラタンカルデラ内で上昇してきた熱水が,地下浅所で側方移動し,カルデラ中心から8ー16km南方へ流動して温泉ができたとする従来の解釈よりも,カルデラ南方の温泉地域には別個に地熱流体の上昇があることを示唆しており,今後の地熱開発に新しい知見を与える.地熱徴候に関する調査では,昨年度の調査でブヤンーブラタンカルデラの南斜面に分布する温泉に伴うバブルガスは,島弧のマグマ的な高いヘリウム同位体比を持つものであることが明らかになったので,今年度は南斜面の温泉以外について調査を行った.その結果,北側斜面や西側斜面上の40°C程度の温泉でも同様に高いヘリウム同位体比を持つものであることが明らかになり,ブヤンーブラタンカルデラおよびその周辺の広範囲の地域で,希ガス同位体比が高いのが特徴の火山ー地熱系であることが明らかとなった.また,ブヤンーブラタンカルデラの南斜面の地下水の採取を行い水の同位体比の高度効果の概要を把握することができた.南側斜面の温泉群について,今までに得られた温泉水の組成や同位体比,付随ガスの結果から考えられる地熱系モデルを構築した.ブヤンーブラタンおよびバツール火山の火山層序や噴火史の調査では,より火山層序を明らかにするためのテフラ層序学調査を行った.その結果,ブヤンーカルデラ周辺には東のバツールカルデラ,さらに東方のロンボク島起源のテフラが確認され,これらを鍵層として火山層序を明らかにし,AMS放射性炭素年代測定をおこない,ブヤンーブラタンカルデラ内の最新のスコリア噴火が,完新世の1kBPと2.5kBPに起きたことが明らかとなった.温泉の特徴から見た地熱系モデルやブヤンーブラタンカルデラの火山層序の結果は,国際火山噴火史情報研究会,地熱学会,及びインドネシアバンドン工科大学主催の国際地熱ワークショップで発表をおこなった.バリ島のカルデラ形成史や噴火史に関する調査では,1年目に全体的な火山層序の把握に努め,2年目は初年度の結果を基に,より詳細な野外調査を行い,ブヤンーブラタンカルデラ付近では,カルデラ形成後の火山活動史が従来報告されているものとは異なることを明らかにした.3年目は,ブヤンーブラタンカルデラ付近の精密火山層序の調査を行い,域外からのテフラが鍵層として有用であることを示し,後カルデラ火山活動が完新世にまで及ぶことが明らかとなった.ブヤンーブラタンカルデラ内および周辺の地熱徴候に関する調査では,1年目で全体的な地熱徴候の把握に努め,主な温泉の採水を行いその特徴の概要を把握した.また,カルデラ内の冷噴気地には珪化帯があることを見いだし,かつては高温の火山噴気の活動があった場所であることを明らかにした.
空気バネを用いた両大腿義足長可変装置の開発

本研究は、空気バネを用いた両大腿義足長可変装置を開発することを目的とする。大腿切断者は膝関節を失ってしまうため、大腿義足による歩行では、膝を曲げながら体重を支えなければならない場面での動作が非常に難しい。さらに両側大腿切断者の場合、健側がないため両下肢の長さが常に一定となり、特に低活動レベルの切断者では傾斜地を横断するときなど、平地以外の歩行が困難で転倒の危険を伴ってしまう。よって本研究では、義足の長さを変化させることのできる装置の開発を行っている。長さの変化を発生する機構部には、空気バネを用いるものとした。空気バネは収縮方向に対し強い反力を持たせることが可能であり、空気バネに加える圧力を弱くすることで収縮量が大きくなる。空気バネは構造的に伸長させることができない。本装置では、シリンダー状のガイドレールに空気バネを取り付け、空気バネを収縮させることで下肢の長さを変化させる機構を開発している。これまでの研究により、健常者の両側の足関節、膝関節を固定して股関節のみの運動による、いわゆるぶん回し歩行に制限させるための長下肢装具を作成した。この長下肢装具の足裏部に空気バネを用いた長さ変化装置を取り付け、左右の下肢の長さに差を生じさせるものとした。また、我々の生活環境では、歩道から車道へ通じる道や学校校舎内の坂など、35%程度の勾配を持つ斜面が多かったため、同様の勾配を設定できる歩行路を現在製作中である。この歩行路と3次元動作解析装置、床反力計を組み合わせた歩行実験を行い、歩きにくさの評価や転倒モーメントの推定を予定している。この実験により、どれほど左右の下肢の長さに差を生じさせると安定した斜面横断が行えるか、または不安定な歩行になってしまうのかを考察・検討する。本研究に取り掛かった当初は、両大腿義足利用者の両下肢長可変装置を、ひとつめの試作品から既存の大腿義足に取り付けられるように設計・製作しようと考えていた。しかし、試作品をいきなり義足に組み込み、利用者の体重が試作品にかかった状態で、しかも傾斜面を横断歩行するような実験は破損・転倒の危険が伴い、その危険性を払拭できなかったため健常者による模擬歩行実験を行う方向へ研究計画を切り替えた。よって本研究の二年目は、健常者を模擬的に両大腿義足利用者と同じ下肢の自由度に制限させるための長下肢装具を製作するところから再スタートした。この装具は、股関節に可動軸を持ち、膝関節と足関節は固定できるように設計・製作した製作は研究代表者が所属する東京都立産業技術高等専門学校の4年生とともに行った。義肢装具士や義肢装具製作会社に製作依頼をせず、長下肢装具のフレームや半月など、アルミの材料を用いてすべて自作したため想定より時間がかかってしまった。空気バネの制御方法については、これまでの研究により電空レギュレータ(ITV-2000シリーズ、SMC)の設定圧力と、回転型ポテンショメータの出力電圧を比例制御させた簡易的なコントローラを製作した。入出力信号の処理にはArduinoマイコンを使用した。これにより、ポテンショメータ手元で操作すると空気バネに加える圧力を任意に増減させることができる。本研究の主題である両下肢長可変装置の開発については、前項で述べたように、試作した装置による実験を先に健常者で行うことにしたため、健常者の足関節、膝関節を固定し、ぶん回し歩行を行わせるための長下肢装具を新たに製作した。研究の最終年となる2019年度は、この装具の足裏に空気バネを用いた長さ可変装置を取り付け、さらにその下側にSACH足を接続した模擬義足を製作する予定である。また、現在4%の勾配を持つ斜面横断用歩行路を製作中であり、製作予定の模擬義足と斜面横断用歩行路を用いて三次元動作解析装置と床反力計による歩行計測実験を行い、下肢長を可変することで転倒モーメントを減少させることできるか解析・検討を行う。最終的に、4%以外(3%、5%など)の勾配を持つ斜面も製作し、下肢長を両側でどれだけ差をつければ安定して安全な歩行が実現するか調査を行う。本研究は、科研費による助成が終了した後も、東京都立産業技術高等専門学校の卒業研究テーマの一つとして継続していく予定である。オットーボック社やオズール社が開発・販売している高機能な義足の膝継手には、油空圧ダンパと粘性のコントローラが備わっており膝折れを防止できるため、歩容の自然さや走破性が向上し、訓練次第では不整地歩行、坂道や階段の上り下りができるようになる。しかしながら、両側大腿切断者の場合、健側がないため両下肢の長さが常に一定となり、特に低活動レベルの切断者では傾斜地を横断するときなど、平地以外の歩行が困難で転倒の危険を伴ってしまう。既存の義足ではかかとの高さを調整できるものはあるが、義足長を可変できる製品はないため、本研究では義足に組み込むことで義足の長さを変化させることのできる機構部品の開発を行っている。

長さの変化を発生する部分には空気バネを用い、空気バネに加える圧力を調節することで空気バネのバネ定数が変わり、同じ荷重(体重)がかかったときの装置の収縮量を変化させることが可能である。本研究でははじめに、空気バネの固定、および義足の継手などの部品を接続できる形状・機能を有した筐体の設計、製作を行っている。開発している装置への空圧源の確保のためには、自転車や自動車のタイヤに空気を入れるための手動および電動のポンプを利用することを考えているが、他にも小型のガスタンク(インフレーター、ボンベ)やコンプレッサを用意し、利用者の活動状況に合わせて軽量、簡便で使い勝手が良く、かつ価格の安いものを接続できるようにしている。この他に、流量調整弁と排気弁を空気の流路に備えることで細やかな圧力調節が行えるようになっている。本研究は三年計画で行い、一年目に空気バネを用いた両大腿義足長可変装置の長さ可変機構部(以下、長さ可変機構部という)の設計、開発をある程度の水準まで完成させることを目標としていた。これまでに、研究協力者とのミーティングや装置の機構案の検討、設計を行った。しかしながら、空気バネの納品に時間がかかったことや、本研究以外の研究・教育の業務に予想以上に時間と労力を割かさなくてはならず、一年目で長さ可変機構部を完成させることができなかった。現在は、長さ可変機構部の筐体設計を終え、筐体を構成する金属部品の製作加工を行う所まで進んでいる。また、実際に空気バネの特性を確認するべく、加えた圧力と荷重に対する空気バネの長さ変化を測定しようとした。本研究で使用する空気バネは、ヒトの体重に耐えられるだけのバネ定数を持つ既存の製品から選定しており、ヒトの体重である500700ニュートンほどの荷重を空気バネに加えるためには、空気バネの固定方法、支持台、おもりなど強固な作りで安全に実験を行える環境が必要であることがわかり、手持ちの実験設備だけでは空気バネの特性評価実験を行うことができなかった。今後は長さ可変機構部の開発と並行して、特性評価実験設備の準備、製作が必須である。空気圧の制御に関する開発環境については、コンプレッサ、ハンドポンプ、配管部品、排気弁、流量調整弁、レギュレータ等の空圧機器とそれらに関するノウハウが蓄積されているため、長さ可変機構部を構成する空気バネとその筐体に関する部品の機械加工が完了さえすれば、本研究の進捗状況が好転すると考える。本研究は、空気バネを用いた両大腿義足長可変装置を開発することを目的とする。大腿切断者は膝関節を失ってしまうため、大腿義足による歩行では、膝を曲げながら体重を支えなければならない場面での動作が非常に難しい。さらに両側大腿切断者の場合、健側がないため両下肢の長さが常に一定となり、特に低活動レベルの切断者では傾斜地を横断するときなど、平地以外の歩行が困難で転倒の危険を伴ってしまう。よって本研究では、義足の長さを変化させることのできる装置の開発を行っている。長さの変化を発生する機構部には、空気バネを用いるものとした。空気バネは収縮方向に対し強い反力を持たせることが可能であり、空気バネに加える圧力を弱くすることで収縮量が大きくなる。空気バネは構造的に伸長させることができない。本装置では、シリンダー状のガイドレールに空気バネを取り付け、空気バネを収縮させることで下肢の長さを変化させる機構を開発している。これまでの研究により、健常者の両側の足関節、膝関節を固定して股関節のみの運動による、いわゆるぶん回し歩行に制限させるための長下肢装具を作成した。この長下肢装具の足裏部に空気バネを用いた長さ変化装置を取り付け、左右の下肢の長さに差を生じさせるものとした。
自閉症スペクトラム障害者の非言語情報利用促進に関する認知神経心理学的研究

発逹障害のある当事者にとって困難でるとさるコミュニケーションスキルでは,その障害の特徴として当事者の持つ困難のみに焦点が当てられるが,現実の生活場面の支援においては,障害当事者へどのような合理的配慮があれば,日常のコミュニケーションを円滑に進められる加藤観点からの支援が行われる。本研究では、ASD(自閉症スペクトラム症候群)に対して、非言語情報が伝達する話者情動を理解するための規則を教示すること(構造化)によって、非言語情報理解の課題成績の変化を検討する。この検討を通じ、非言語情報を活用して話者の情動を推測するスキルが、どのような指導法により改善するかを明らかにする。非言語情報処理のマーカとして前頭前野眼窩領域の活性化を計測する機器の検討と選定を行った。また,音声や表情を含む多様な非言語属性を持った言語的に無意味・有意味刺激の作成を行い,対照群として健常成人群での意味評定データを取得した。発達障害のある当事者にとって困難であるとされるコミュニケーションスキルでは,その障害の特徴として当事者の持つ困難のみに焦点が当てられるが,現実の生活場面の支援においては,障害当事者へどのような合理的配慮があれば,日常のコミュニケーションを円滑に進められる加藤観点からの支援が行われる。
閉空間内回転流の分岐現象とその粒子運動に及ぼす効果に関する研究

研究目的1.容器内回転円盤による流れの数値解析これまで開発されているBenjamin流れのプログラムを改善し回転がスタートしてから流れが発達するまでを計算し,ストークスの流れ関数の絶対値をパラメータとし,時間軸座標面にこのパラメータの時間発展を立体的に図示した.これにより最終モードが同一でも,この発展過程が異なる場合があることを明確にすることができた.次にこのプログラムを3次元の場合に拡張し,流れの3次元時間発展を計算した.この結果,最終モードへの3次元変化を明らかにすることができた.更にこの計算を進め,レイノルズ数とアスペクト比の平面上での分類線の概略を描くことができた.容器内回転円盤については,上記の軸対称プログラムを改造して第一段階の計算を進め,流れの発展過程の速度分布をうることができた.またアルミ粉を用いた実験により回転円盤,固定円盤それぞれの流れがレイノルズ数によって変化する有様を可視化し,数値解と比較検討して定性的一致を得た.研究目的2.容器内回転円盤上の粒子の運動の解明まずアスペクト比の小さいテイラー渦流れを数値解によりデータベース化し,それに基づいて精度の良い流体粒子追跡スキームを作成し,その性能を調べた.ついで容器内の回転円盤により旋回流を発生させ,その中での粒子運動を可視化によって調べ,特に粒子の移動開始条件を各種のレイノルズ数,あるいは円盤と容器の隙間,円盤の形状,粒子の大きさなどをパラメータとして,流れの中の粒子の運動の基礎法則をあきらかにすることを目標とした.このため実験装置の改善と設定を行いかなりの場合の粒子移動条件を調べることができた.研究目的1.容器内回転円盤による流れの数値解析これまで開発されているBenjamin流れのプログラムを改善し回転がスタートしてから流れが発達するまでを計算し,ストークスの流れ関数の絶対値をパラメータとし,時間軸座標面にこのパラメータの時間発展を立体的に図示した.これにより最終モードが同一でも,この発展過程が異なる場合があることを明確にすることができた.次にこのプログラムを3次元の場合に拡張し,流れの3次元時間発展を計算した.この結果,最終モードへの3次元変化を明らかにすることができた.更にこの計算を進め,レイノルズ数とアスペクト比の平面上での分類線の概略を描くことができた.容器内回転円盤については,上記の軸対称プログラムを改造して第一段階の計算を進め,流れの発展過程の速度分布をうることができた.またアルミ粉を用いた実験により回転円盤,固定円盤それぞれの流れがレイノルズ数によって変化する有様を可視化し,数値解と比較検討して定性的一致を得た.研究目的2.容器内回転円盤上の粒子の運動の解明まずアスペクト比の小さいテイラー渦流れを数値解によりデータベース化し,それに基づいて精度の良い流体粒子追跡スキームを作成し,その性能を調べた.ついで容器内の回転円盤により旋回流を発生させ,その中での粒子運動を可視化によって調べ,特に粒子の移動開始条件を各種のレイノルズ数,あるいは円盤と容器の隙間,円盤の形状,粒子の大きさなどをパラメータとして,流れの中の粒子の運動の基礎法則をあきらかにすることを目標とした.このため実験装置の改善と設定を行いかなりの場合の粒子移動条件を調べることができた.研究目的1.容器内回転円盤による流れの数値解析開発されているBenjamin流れのプログラムにより回転がスタートしてから流れが発達するまでを計算し,ストークスの流れ関数の絶対値をパラメータとし,時間軸座標面にこのパラメータの時間発展を立体的に図示した.これにより最終モードが同一でも,この発展過程が異なる場合があることを明確にすることができた.次にこのプログラムを3次元の場合に拡張し,流れの3次元時間発展を計算した.この結果,最終モードへの3次元変化を明らかにすることができた.更にこの計算を進め,レイノルズ数とアスペクト比の平面上での分類線の概略を描くことができた.容器内回転円盤については,上記の軸対称プログラムを改造して第一段階の計算を進め,流れの発展過程の速度分布をうることができた.研究目的2.容器内回転円盤上の粒子の運動の解明本研究では容器内の回転円盤により旋回流を発生させ,その中での粒子運動を可視化によって調べ,特に粒子の移動開始条件を各種のレイノルズ数,あるいは円盤と容器の隙間,円盤の形状,粒子の大きさなどをパラメータとして,流れの中の粒子の運動の基礎法則をあきらかにすることを目標とした.このため実験装置の設定を行いかなりの場合の粒子移動条件を調べることができた.研究目的1.容器内回転円盤による流れの数値解析これまで開発されているBenjamin流れのプログラムを改善し回転がスタートしてから流れが発達するまでを計算し,ストークスの流れ関数の絶対値をパラメータとし,時間軸座標面にこのパラメータの時間発展を立体的に図示した.これにより最終モードが同一でも,この発展過程が異なる場合があることを明確にすることができた.次にこのプログラムを3次元の場合に拡張し,流れの3次元時間発展を計算した.この結果,最終モードヘの3次元変化を明らかにすることができた.更にこの計算を進め,レイノルズ数とアスペクト比の平面上での分類線の概略を描くことができた.容器内回転円盤については,上記の軸対称プログラムを改造して第一段階の計算を進め,流れの発展過程の速度分布をうることができた.またアルミ粉を用いた実験により回転円盤,固定円盤それぞれの流れがレイノルズ数によって変化する有様を可視化し,数値解と比較検討して定性的一致を得た.研究目的

2.容器内回転円盤上の粒子の運動の解明まずアスペクト比の小さいテイラー渦流れを数値解によりデータベース化し,それに基づいて精度の良い流体粒子追跡スキームを作成し,その性能を調べた.ついで容器内の回転円盤により旋回流を発生させ,その中での粒子運動を可視化によって調べ,特に粒子の移動開始条件を各種のレイノルズ数,あるいは円盤と容器の隙間,円盤の形状,粒子の大きさなどをパラメータとして,流れの中の粒子の運動の基礎法則をあきらかにすることを目標とした.このため実験装置の改善と設定を行いかなりの場合の粒子移動条件を調べることができた.
医学的に重要な真菌菌株の保存技術に関する研究

病原真菌菌株の長期保存法を確立することを目的に、病原真菌22菌種、39菌株を試験として選び、プログラムフリージングおよび凍結乾操法における好適な真菌培養保存処理条件について検討を行った。保存処理条件の適否の判定には、主として培養の生残率を指標として用い、加えて処理前後における形態学的、生化学的、血清学的および遺伝学的諸性状ならびに病原性(毒力)についても比較を行った。プログラムフリージングに関しては、次の条件が良好な成績を与えることが判明した。サブローブドウ糖寒天培地に発育させた新鮮培養から菌(または胞子)を採取し、滅菌10%DMSOに懸濁して濃厚な菌液(【10^8】/ml)を調製する。この菌液を約1mlづつバイアルに分注した後、プログラムフリーザーに直接入れ、まず-45°Cまで-1-2°C/分の速度で緩慢凍結を行い、次いで-5-6°C/分の速度で-85°Cまで冷却した後、液体窒素気相中で保存する。融解は35°Cの温浴中で急速に行う。以上の条件を用いた場合の生残率は31100%に達したが、同一菌種内でも菌株間でこの値に相違がみられた。また凍結前後で各菌株の形態学的、生理学的および血清学的諸性状ならびに病原性(毒力)には有意な変化をみとめなかった。このプログラムフリージング法を用いて保存した場合の612ケ月後の生残率は、通常のディープフリーザによる緩慢凍結保存の場合にくらべて有意に高かった。以上の成績から、菌株保存に際して凍結時の温度制御の重要性が改めて認識されるとともに、プログラムフリージング法の有用性が検証された。一方、凍結乾操法に関しては、酵母、皮膚糸状菌、二形性真菌および黒色真菌のいずれにおいても10%スキムミルクまたは20%庶糖を分散媒として用い、緩慢凍結を行った後に乾燥するという操作により良好な成績が得られた(生残率>20%)。
歯科医師の遺伝毒性影響に関する研究

歯科医師は金属など様々な材料を使用している。歯科医師を取りまく環境衛生学的問題は古くからいわれており、作業環境管理や作業管理を遵守すべきであるが、コンプライアンスは低いとされている。われわれは、歯科医師の健康影響をとりわけ、遺伝毒性影響を作業管理・作業環境管理の観点から評価した。遺伝毒性の指標として、小核試験およびコメットアッセイを用いた。また尿中の金属やサンプリングバッジのホルムアルデヒド濃度も測定し、遺伝毒性影響との関係を調査した。対象者は32名の歯科医師と40名の事務系職員である。遺伝毒性影響とそれぞれの因子を重回帰分析ステップワイズ法にて解析を行った。歯科医師と事務系職員を合わせた解析では、歯科医師であることと年齢が遺伝毒性影響に有意な因子となった。また歯科医師のみでの解析では、年齢、睡眠時間、一般歯科治療医が統計学的に有意な因子であった。尿中のコバルト濃度は、有意な因子とならなかった。我々は、歯科医師、特に一般治療を主に行っている歯科医師が、遺伝毒性影響を強く受けている可能性を明らかにした。今後は、遺伝毒性影響を及ぼす歯科材料を明らかにするために、特に一般歯科治療で使用される材料について調査を行っていく予定である。歯科医師の歯科治療に伴う飛散粉塵や有機溶剤による環境衛生学的問題が古くから指摘されている。特に義歯やクラウンなどの補綴物等に使用されるコバルトやクロムなどの金属や、根管治療薬であるホルムアルデヒド製剤などは、肺がんなど各種がんのリスクであることがすでに多く報告され広く知られている。このような状況下にあるも日本では歯科医師の歯科治療に伴う健康影響についてはほとんど調査されていない。特に遺伝毒性影響という観点から調査した報告は日本では皆無である。遺伝毒性影響とは、微細な染色体の障害を検出し、変異原性、がん原性を示す生物学的影響である。本研究では歯科医師の遺伝毒性影響を、鼻腔粘膜および末梢血液中のリンパ球を用いた遺伝毒性試験を行うことで評価した。遺伝毒性は小核試験および、コメットアッセイを行った。また遺伝毒性影響を引き起こすと考えられる暴露マーカーとして、血液中、尿中のクロム、コバルト、ニッケル濃度を測定した。また対象者の胸元に勤務時間中に装着したパッシブサンプラーに吸着したホルマリン濃度も測定した。さらに生活習慣、食事習慣、作業環境および作業環境管理に関する自記式質問表調査を行った。現在歯科医師約15名の試料採取が終了したため、今後は更に調査数を増やし、また対照群として事務系職員の遺伝毒性試験も行う予定である。そして歯科医師の遺伝毒性影響について、各種曝露マーカーとの関連、作業環境・作業環境管理との関連について解析を行う予定である。[研究の目的]歯科医師の健康影響とりわけ遺伝毒性影響に焦点を絞り、歯科医師が慢性的に曝露を受ける金属の尿中濃度および胸元に装着したパッシブサンプラーのホルマリン濃度と遺伝毒性の程度との関連、さらには歯科医師の作業環境、作業管理との関連性を検討することでより適切な作業環境を提唱することを目的とした。[方法]対象者は山形県において歯科医療を行う歯科医師32人、および大学に勤務する事務系職員40人であり、以下の項目について調査を行った。(1)アンケートによる生活習慣、作業環境、作業管理の把握(2)血液試料、尿試料の採取(血液からは遺伝毒性の指1票である小核試験およびコメットアッセイを行った。また尿試料からはコバルト濃度を測定した)(3)サンプリングバッジを用いて各個人のホルムアルデヒドの曝露量および室内ホルムアルデヒド濃度の測定。解析方法は、従属変数を遺伝毒性試験とした重回帰分析を使用し、小核頻度に影響を及ぼす因子を検討した。[結果]歯科医師と事務系職員を合わせた重回帰分析では、「年齢」と「歯科医師であること」が有意な因子となった。また歯科医師のみでの重回帰分析では、「年齢」、「睡眠時間」および「主な治療は一般治療であること」が有意な因子となった。尿中のコバルト濃度は遺伝毒性試験に有意な影響を及ぼす因子とはならなかった。以上の結果から、歯科医師は遺伝毒性影響を受けていることが明らかになった。また一般治療に使用される材料が歯科医師の遺伝毒性影響に影響を与えている可能性が示唆された。

今後は一般治療で使用される材料の詳細な把握を行い、遺伝毒性影響をおこす材料の同定を行っていく予定である。震災により、もともと所有していた顕微鏡・冷却機などの物品が故障したため、修理・購入しなければならなくなった。また震災による停電により、冷凍保存していた試薬が解けて使用することができなくなってしまった。これらにより当初は科研費の交付内定をいただいてからすぐ調査が行えるはずであったが、遅れてしまった。平成24年度は調査対象を増やして解析を行う予定である。具体的には歯科医師60名および事務系職員75名程度と考えている。当初は遺伝毒性試験として小核試験のみを行う予定であったが、小核試験とともにコメットアッセイも行う予定である。コメットアッセイは、小核試験同様に産業衛生学的に広く用いられている遺伝毒性試験である。小核試験とコメットアッセイでは染色体障害の評価機序が異なるため、歯科医師の遺伝毒性影響について多角的に評価できるものと考える主に実験に用いる試薬購入に用いる予定である。また試料採取を行うにあたり、県外の歯科医院から採取する必要性が生じた場合は、旅費としても使用する予定である。研究結果の発表として、学会発表を予定している。それらに必要な旅費にも研究費をあてる予定である。
文法指導実践のデータベース化による教育文法の指導効果の実証的研究法の確立

研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた実践的妥当性の検証)に係る作業を進め、中高大学生の文法理解度を測るテスト・データの縦断的分析を行った。分析により、学校種によらず、動詞句で表現される文法概念の内、仮定法過去、未来時表現、完了相の用法の活用に課題が多いことが昨年度との対応でも裏付けられた。学校・学年によりばらつきはあるものの、文型や従属節、進行相の理解は安定している一方で、単純過去と受動態については文脈によるバラつきが大きいことが明らかになった。こうした成果をもとに、授業実践協力者と4回の研究会を開催し、実践の不足や指導上の課題が明らかとなった文法構造,および日本語を母語とする学習者にとって重要な文法構造・概念を指導するための内容・方法を検討し、教育内容・教材構成を進めた。特に、小学校から中学校への外国語(英語)の接続を強化すべく、Tsui (1994)を基本的な枠組みとして、3部構造からなる会話の基本構造の構成要素や指導手順について検討を重ねた。同時に、授業におけるその対話の位置づけを文法指導との関わりで明確にすべく、外国語教育の目的論を再整理する作業を行った。その成果を、対話実践的外国語科観のもとでの授業の基本形としてモデル化した。研究Cの本格的実施に備え、上記の観点で再度、研究B(系統的レビューによる成果・課題の析出)を見直し、研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)のアップデート作業に着手した。文法構造の絞り込みに大きな困難はなく、研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた実践的妥当性の検証)の準備作業はおおむね順調に進んでいる。平成31年度に実践の分析結果をまとめ、授業実践協力者に還元する作業は十分に行うことができる状況が整っている。研究B(系統的レビューによる成果・課題の析出)の文献渉猟・検討の一次作業は完了している。研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)の必要なアップデート、サーバー構築作業が残されているものの、研究BおよびAに必要な作業を平成31年度に継続して実施することは当初の計画通りであり、おおむね順調に進展していると判断できる。研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた概念・定義の妥当性の検証)に本格的に着手する。中学・高校・大学での授業実践協力者の助言を得ながら、引き続きミーティング・研究会を開催し、教材および教師用手引きを仕上げる。教材化が完了した文法構造・概念ごとに、実践協力者が授業を行い、得られたデータ(授業の記録および事前・事後のテスト・スコア)を量的・質的に分析する。分析結果をもとに研究B(系統的レビューによる成果・課題の析出)の見直し(二次分析)を行い、概念的・操作的定義の妥当性を検証する。結果を踏まえた研究成果を,明示的文法指導の研究モデルとしてまとめる。上記成果をもとに、研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)を更新し、ローカルな状況に対する活用の実態・感想等を教師に調査し、データベースの改善を行う。採択された国際学会での研究成果発表のタイミングの関係から研究Bを優先して進めたが、計画通りに系統的レビューを行い、国際学会での発表を通じて、成果・課題の析出を行うことができた。国際誌への論文投稿を控えている。研究Aについてもサーバー設置等の物理的準備作業は行うことができた。研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)に係る作業を進め、国内を中心に文法指導の実践報告・研究論文を幅広く渉猟し、対象や条件、指導内容・方法、結果等の観点から整理作業を行った。研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた実践的妥当性の検証)に着手し、予備的調査として中高大学生の文法理解度を測るテストを実施した。分析により、高校1、2年生では特に、動詞句で表現される文法概念の内、仮定法過去や未来時表現、完了相の用法の理解が十分とは言えない一方で、学校・学年によりばらつきはあるものの、文型や従属節、進行相や単純過去の理解は比較的良いことが明らかになった。これは、文法概念を学習してすぐに十分な理解が得られるわけではないこと、さらに形態統語的に単純な構造より意味論的・語用論的側面のほうが理解が難しいことを示していると考えられ、大学生においても同様の傾向が確認された。こうした成果をもとに、授業実践協力者と5回の研究会を開催し、実践の不足や指導上の課題が明らかとなった文法構造,および日本語を母語とする学習者にとって重要な文法構造・概念を指導するための内容・方法を教材化を進めた。その骨子は,教授・学習の結果として英文法の体系と英語そのものがよく見えるようになるために必要な(文法機能の3側面を切り離さない)文法指導とはどのようなものかを理論的・実践的に示すことであるが、接続のための予備的検討として文科省作成教材We Can!の検討を行った。研究Aについては、国内を中心に文法指導の実践報告・研究論文を幅広く渉猟し、対象や条件,指導内容・方法、結果等の観点から詳細に整理し、教師・研究者が必要に応じて参照・比較できるよう、第二言語習得研究におけるIRIS(http://www.iris-database.org)のように、Web上で常時アクセス・検索可能な形で公開する形でのデータベースを作成することを目標としている。

4年間の計画全体として遅れはないが、当初の計画では早い段階でデータベースの公開を行う予定であったことに鑑みると、別の管理・運営業務のエフォートが想定外に増大したことにより、文献渉猟、および体系的整理作業の進捗状況は思うようには進められず、年度内のデータベース構築が叶わなかった。現在までに、理論的観点において必要な文法指導関係書籍・資料はおおよそ集められているが、一次研究論文の収集は平成28年度に渉猟した分にとどまり、実践報告の収集が十分とは言えない。研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた実践的妥当性の検証)に係る作業を進め、中高大学生の文法理解度を測るテスト・データの縦断的分析を行った。分析により、学校種によらず、動詞句で表現される文法概念の内、仮定法過去、未来時表現、完了相の用法の活用に課題が多いことが昨年度との対応でも裏付けられた。学校・学年によりばらつきはあるものの、文型や従属節、進行相の理解は安定している一方で、単純過去と受動態については文脈によるバラつきが大きいことが明らかになった。こうした成果をもとに、授業実践協力者と4回の研究会を開催し、実践の不足や指導上の課題が明らかとなった文法構造,および日本語を母語とする学習者にとって重要な文法構造・概念を指導するための内容・方法を検討し、教育内容・教材構成を進めた。特に、小学校から中学校への外国語(英語)の接続を強化すべく、Tsui (1994)を基本的な枠組みとして、3部構造からなる会話の基本構造の構成要素や指導手順について検討を重ねた。同時に、授業におけるその対話の位置づけを文法指導との関わりで明確にすべく、外国語教育の目的論を再整理する作業を行った。その成果を、対話実践的外国語科観のもとでの授業の基本形としてモデル化した。研究Cの本格的実施に備え、上記の観点で再度、研究B(系統的レビューによる成果・課題の析出)を見直し、研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)のアップデート作業に着手した。文法構造の絞り込みに大きな困難はなく、研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた実践的妥当性の検証)の準備作業はおおむね順調に進んでいる。平成31年度に実践の分析結果をまとめ、授業実践協力者に還元する作業は十分に行うことができる状況が整っている。研究B(系統的レビューによる成果・課題の析出)の文献渉猟・検討の一次作業は完了している。研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)の必要なアップデート、サーバー構築作業が残されているものの、研究BおよびAに必要な作業を平成31年度に継続して実施することは当初の計画通りであり、おおむね順調に進展していると判断できる。研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)の文献渉猟・整理作業に本格的に着手し、研究Bの論文投稿、見直しを進める。研究A(文法指導実践の解釈・共有・集約を可能にするデータベースの作成)の仕上げを優先的に進め、データベース構築作業を行う。研究C(中学・高校・大学での授業実践を通じた概念・定義の妥当性の検証)に本格的に着手し、中学・高校・大学での授業実践協力者の助言をさらに得ながら、引き続きミーティング・研究会を開催し、これまでの授業実践や文法解説書等の知見と課題を明らかにし,計画通りに教材および教師用手引きをまとめる。
多層膜中性子干渉計による重力相互作用の精密測定

地球と中性子の重力相互作用によって中性子波動関数に生じるCOW位相の精密測定のために多層膜中性子の位相安定化と高統計化の開発を進めた.位相安定化については,ビームスプリッタ支持機構の高剛性化とガイド磁場のフィードバック制御を図った.高統計化については,単にスーパーミラーを適用するのではなく,ミラー反射・透過時の位相分散を抑えるために複数の格子定数を持つ多色ミラーによって白色ビーム対応を図るという指針を得た.また,さらなる大型化・高統計化による一般相対論的効果の検出可能性についても評価を行った.地球と中性子の重力相互作用によって中性子波動関数に生じるCOW位相の精密測定のために多層膜中性子の位相安定化と高統計化の開発を進めた.位相安定化については,ビームスプリッタ支持機構の高剛性化とガイド磁場のフィードバック制御を図った.高統計化については,単にスーパーミラーを適用するのではなく,ミラー反射・透過時の位相分散を抑えるために複数の格子定数を持つ多色ミラーによって白色ビーム対応を図るという指針を得た.また,さらなる大型化・高統計化による一般相対論的効果の検出可能性についても評価を行った.多層膜ミラーを用いた中性子干渉計は,従来のシリコン単結晶中性子干渉計と比較すると,長波長中性子に適用できる上,相互作用距離も長くとれるので,微小相互作用の精密測定に適している.この大型多層膜中性子干渉計を用いて,地球と中性子との重力相互作用によって中性子波動関数に生じる位相差(COW位相)高精度で測定し,精密中性子干渉光学技術を確立させることを目指し,実験技術の開発と物理実験の準備を進めた.精密測定実験を行うためには,長波長化・大型化による位相検出感度の向上とともに,干渉計自体の位相安定性が重要になってくる.これまでの多層膜干渉計では0.6 rad/h程度の位相ドリフトが観測されているが,この大部分は干渉計のミラー支持機構の不安定性と装置全体にかけられている磁場の揺らぎに起因するものであることがわかっている.そのため,ミラー支持機構をより高剛性のものに変更し,磁場コイル電流のフィードバック制御を検討した.それぞれミラー位置,磁場の経時安定性から期待される位相安定性を評価した.また,COW位相の他に,未知短距離力,一般相対論的効果の多層膜中性子干渉計による検出可能性についても検討・評価を行った.微小な相互作用を中性子波動関数の位相差として検出する中性子干渉法は基礎物理の強力な手法のひとつである.とくに,重力相互作用を直接測定できる点は光干渉計にはない際立った特色といえる.重力相互作用から生じる種々の位相差の中で,もっとも寄与が大きいものは中性子と地球の重力相互作用によるもの(COW位相)である.このCOW位相を高精度で測定し,精密中性子干渉光学技術を確立させることを目標として,実験技術の開発を進めている.今年度は当初測定を予定していた日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3Mが稼働しなかったため,J-PARC MLF基礎物理ビームラインBL05への装置類の移行を検討した.多層膜ミラーを用いた中性子干渉計では,シリコン単結晶中性子干渉計と異なり,膜の格子定数を変化させることでさまざまな波長の中性子を使用することができる.格子定数を徐々に変化させたスーパーミラーを用いれば,パルス中性子源の積分強度を有効に利用できる.そこで,BL05のビーム特性を考慮した干渉計のビームスプリッタの設計を行った.また,除振設備等の付属する装置の準備も進めた.さらに,COW位相の測定精度を向上させていった場合において,量子領域での等価原理検証実験の可能性についても評価を行った.人工的な1次元格子である多層膜は,その格子定数を変化させることで波長の拡がりをもった白色中性子ビームを取り扱うことができる.とくに膜厚を徐々に変化させながら製膜された多層膜ミラーはスーパーミラーと呼ばれる.このようなミラーをを多層膜中性子干渉計に適用することで,J-PARCなどの大強度パルス中性子源の積分強度を有効利用した精密測定が可能になる.しかし,これまで多層膜ミラー自体がBragg反射時に中性子波動関数に引き起こす位相変化についてはあまり考慮がされていなかった.多層膜中での波動関数の伝播を光学ポテンシャル法によって数値計算したところ,格子定数が連続的に変化するスーパーミラーでは反射波の位相が激しく振動することが判明した.これにより,スーパーミラーを用いたビームスプリッタではわずかなアラインメントのずれやビーム発散によって,干渉縞のコントラストが大きく減衰してしまうと考えられる.一方,一定の格子定数をもつモノクロミラーでは反射波の位相はBraggピーク周りで緩やかに線形変化する.したがって,白色ビーム対応中性子干渉計に用いる多層膜ミラーはスーパーミラーよりも複数のモノクロミラーを組み合わせた多色ミラーの方が適することがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。中性子光学26年度が最終年度であるため、記入しない。実験を予定していた日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3Mが稼動しなかったため.実験を予定していた日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3Mが稼動しなかったため.さらに,これに替わって実験を検討していたJ-PARC MLFも事故により長期間稼働を停止したため.他機関での実験実施を検討する.また,使用するビームラインに合わせて,干渉計のミラー特性も再検討する.実験を予定していた日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3Mが稼動しなかったため.実験を予定していた日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3Mが稼動しなかったため,出張回数が予定していたより少なくなり該当助成金が生じた.そのため次年度の実験のための出張等に使用する.

もともと交付申請時は,日本原子力研究開発機構研究炉JRR-3で多層膜中性子干渉計の開発を行う予定であった.しかし,震災の影響で平成24年度は(引き続き平成25年度も)JRR-3が稼働しなかった.そのため,平成25年度はJ-PARC物質・生命科学実験施設での実施を検討した.ところが,平成25年5月のJ-PARCハドロンホールでの放射性同位体漏洩事故によりJ-PARCも運転を休止したため,中性子ビームを用いた開発が行えなかった.以上の状況から,次年度はこれまで行えなかった中性子ビームを用いた多層膜干渉計の開発を行うものとし,未使用額はその経費に充てることとしたい.
デザイン・ドリブン・イノベーションの実践に向けた理論開発・体系化とツールの開発

研究実績の概要本年度は主に、次の2点が実績として挙げられる。1理論の開発の大枠が完了し、その一部を国際学会で報告し、また分担研究者、海外協力研究者と共著で論文を執筆し、投稿が完了、2実践プログラムの開発を開始し、さらに協力企業と実践プログラムを支援するソフトの開発も開始した。まず、1に関しては主にデザイン・ドリブン・イノベーションの中心的概念であるインサイドアウトプロセスに関して、既存研究が明らかにしてこなかった「どうすれば開発者の内側からアイデアが出せるようになるのか?」という課題に対してGiddensの構造化理論を用いて理論開発を行った。その結果、日本企業に属する開発者がインサイドアウトで革新的なアイデアを発想するためには、組織や社会に関する構造的要因とその構造的要因に関する個人の知識が重要であること、またその構造的要因の違いからいくつかの意味解釈のフレームが存在すること、さらにそのフレームを変化させるためには壁が存在すること、最後にその壁を乗り越えるための要因を明らかにした。次に、2として1の成果を用いて、企業において実践できるプログラムの開発を開始した。さらに、ある企業に協力してもらい、そのプログラムを支援する情報支援ソフトの開発も開始した。業績としては、1は1件の国際学会での発表および2件の国内学会誌の論文発表を行った。また、分担研究者および海外の協力研究者であるミラノ工科大学のベルガンティ教授と共著の論文の投稿が完了し、2018年度末の段階で査読結果待ちである。また、開発した理論の一部は2019年度に国際学会で発表する予定である。2は来年度実践プログラムを用いたアクションリサーチを行う予定である。その結果を受けて、学会発表および論文投稿を行う予定である。当初の予定通り、体系化された理論の開発が完了し、実践プログラム(ツール開発)の開発を開始することができた。また、これにより2019年度に当初の予定通り企業での実践と評価を行うことができる状態である。なお、理論に関しては今後学会誌の査読や学会発表でのフィードバック、さらに実践プログラムでの評価をベースに引き続き修正を図る。今後の研究は、学術的にはよりインパクトファクターの高い学術誌を目指すこと、実践的には企業・大学での実践を5件程度実現するために、協力者との連携していく方針である。現在の段階では、当初の予定通り順調に進んでいるため、2018年度からの協力者と継続して研究を進める。海外協力研究者であるミラノ工科大学のベルガンティ教授との研究ディスカッションのため、ミラノを訪問する計画であったが、学会発表したR and D Management Conference 2019がミラノ工科大学で開催であったこと、及びベルガンティ教授が来日したこともあり、ディスカッションのための海外出張が不要となった。翌年度分となった予算を使用して、2019年度にミラノ工科大学に出張し、集中的に研究ディスカッションを行う計画である。