hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
20世紀の南北アメリカにおけるアジア系移民の映画製作と受容の実態に関する研究

最終年度に当たる今年度は、予定通りに過去に行われた調査結果を整理し、まとめる作業を行った。前年度の報告で得た新たな視点なども入れて、作品分析をさらに精緻化するよう務めた。その過程で新たに問題となる部分は、並行して国外の機関で追加調査を行った。8月にキューバの国立映画資料館に行き、キューバ生まれの日系二世の研究員など複数の館員と交流・意見交換し、日系人コミュニティにおける映画鑑賞の事情について、多くのことを教えていただいた。また、映画資料館とキューバ国家図書館で行う調査によって、戦後1950年代から今日までキューバで上映されたすべての日本映画と中国映画のリストを確実にさせることができた。調査結果を丹念に推敲し、研究成果の取りまとめ、論文執筆の作業を行っている。個人的調査と並行して、12月に日本映像学会アジア映画研究会で「中国映画の「戦後」ー空間と時間をめぐる再考」という題目で口頭発表を行い、同じ関心を持っている研究者と有意義な意見交換を行った。発表内容をまとめた論文は、今年出版される『アジア遊学』に掲載される予定である。また、多くの中国系移民が居住していた香港映画の現状について論文を書き、日本現代中国学会の学会誌『現代中国』(第92号)に掲載された。平成27年度は、計画通りに一次資料の発掘と収集に努めた。現存するフィルムの実態を把握するため、ニューヨークを中心に北米の状況を、リマを中心に南米の状況を調査した。8月にニューヨークの華人博物館で、チャイナータウンにあった映画館が残した貴重な資料を中心に調査を行った。南米のペルーでは、日系移民との比較も意識しながら、中国系移民と日系移民の比較調査を行った。とくに南米は今回初めて赴くことになり、大いに識見を広げた。これまでに調査に赴く場所が主にアメリカと香港の映画資料館および各大学の図書館に所蔵される資料に限られていたため、実際中南米など広範囲に行われた移民たちによる映画上映と受容の実態については、まだ不明なところが多い。しかし、アメリカで製作された映画または本土から輸入してきた映画のいずれも、観客の受容状況と密接に関わっている。そのため、映画の配給先である各地域の上映と受容状況について調べ、より調査の範囲を広げる必要がある。上記二点を調べた成果については、次年度に調査結果をまとめて発表する予定である。今年度はまず、サイレント映画期の19101920年代のアメリカにおける中国系移民の映画製作の実態について論文をまとめた。史実や現存作品を分析したものを、年度末の3月に中国の映画学術専門誌に投稿しており、すでに掲載が決定されている。計画通りに一次資料の発掘と収集を中心に、研究を順調に進めている。平成28年度は計画通りに前年度に引き続き、文献資料と映像資料の収集に努めた。資料調査のため、ニューヨーク市立図書館で1920年代からアメリカで発行された中国語新聞を中心に北米における中国語映画の上映状況について調査した。ブラジル日系移民史料館にて日系移民が鑑賞・制作した日本映画に関する貴重な史料を入手できた。その調査結果を論文にまとめ、平成29年3月に学術紀要に掲載された。また、中国系移民が1910年代から1920年代のアメリカで製作した現存する映画作品に対して精緻な作品分析を行った。その研究成果をまとめた論文が中国トップレベルの学術誌に掲載された。個人的調査と並行して、平成28年5月に中国浙江大学で、10月に中国清華大学で国際学会に参加し、研究の成果を発表しながら、各国の研究者と幅広く情報交換した。計画通りに、文献資料と映像資料の収集に努め、研究成果をまとめた論文を学術誌で発表するなど、順調に進めている。平成29年度は前年度に引き続き、文献資料と映像資料の収集に努めた。ブラジル日系移民史料館にて入手した日系移民が制作した映画に関する史料を利用して論文を執筆中である。ただ、一度の調査だけでは究明できなかった映画史の事実は多々あることが、執筆の過程において改めて気づかされたため、南米への再度の調査を計画している。日本と中国の映画交流史について書かれた書物の書評を執筆し、学会誌に掲載された。個人的調査と並行して、平成30年3月に名古屋大学で国際シンポジウムに参加し、各国の研究者と幅広く情報交換した。文献資料と映像資料の収集は進んでいるものの、本研究課題は時間的・空間的にかなり広範囲に及ぶため、当初の調査計画よりも、より回数を増やして現地調査をする必要があることが判明し、想定以上に時間を要している。したがって、当該現地調査および調査結果に基づく分析を行うために、補助事業期間を一年延長することとした。

個人的調査と並行して、12月に日本映像学会アジア映画研究会で「中国映画の「戦後」ー空間と時間をめぐる再考」という題目で口頭発表を行い、同じ関心を持っている研究者と有意義な意見交換を行った。発表内容をまとめた論文は、今年出版される『アジア遊学』に掲載される予定である。また、多くの中国系移民が居住していた香港映画の現状について論文を書き、日本現代中国学会の学会誌『現代中国』(第92号)に掲載された。次年度は下記の四つの方面から研究を推進する予定である。1.前年度に引き続き、文献資料と映像資料の収集に努める。2.現存する映画に対して、より精緻な作品分析を行う。3.上記の調査と分析の結果を、国内外の学会や研究会に積極的に参加し、発表を行う。国内外の研究者と幅広く意見交換する。4.一時資料と発表結果をもとに、論文をまとめて投稿する。次年度は下記の三つの方面から研究を推進する予定である。1、過去二年間の研究の成果を基に論文の執筆を開始する。平成28年度の報告で得た新たな視点などを入れて、作品分析をさらに精緻化する。2、その過程で新たに問題となる部分は並行して平成28年度と同様の方法により、国内外の機関で追加調査を行い補足していく。3、丹念に執筆、推敲、追加調査を繰り返し、研究成果の取りまとめを行う。1過去3年間の研究の成果を基に論文を執筆する。作品分析をさらに精緻化する。2その過程で新たに問題となる部分は並行して前年と同様の方法により、国内外の機関で追加調査を行い補足していく。3丹念に執筆、推敲、追加調査を繰り返し、研究成果の取りまとめを行う。物品費などは他の研究費を使用したため、当初の予算より少ない金額で研究を進めることができたため。(理由)物品費などは他の研究費を使用したため、当初の予算より少ない金額で研究を進めることができたため。(使用計画)未使用額は次年度の海外出張旅費に使用する。今年度の南米調査で、調査旅費等が予想以上にかかることが判明したため、未使用額は次年度の南米出張旅費に使用する。未使用額は次年度の南米出張旅費に使用する。
キリスト教布教に伴う讃美歌教育と近代東アジア歌謡文化の成立

1.研究目的:讃美歌の普及が中国、日本、韓国の近代歌謡形成の基礎となったと仮定し、各国で讃美歌の影響から近代歌謡が形成される過程を明らかにすることを最終目標としている。今回は主として韓国について明らかにし、中国に関することと、日中韓の比較は今後の課題として残された。2.韓国における讃美歌の普及と近代歌謡の形成:当時アメリカは大衆的通俗的讃美歌集の大量出版時代を迎えており、韓国の初期讃美歌はこういった後の大衆歌謡の萌芽といえるアメリカの通俗讃美歌の影響を強く受けている。3.韓国における讃美歌普及の特徴:医療伝道が韓国では極めて有益に機能し、その際、讃美歌がとても人気があった。また、病院に助手として派遣されたミッション・スクールの生徒は病院での礼拝を助け、医療伝道と学校教育との間に連携が保たれ、宣教が有効に機能し、それによって讃美歌も普及した。4.韓国における讃美歌の特殊な機能:文字が読めない婦人たちが讃美歌を暗唱することで文字を覚え、讃美歌集は文字を読むことを覚えるためのテキストとなった。5.韓国における讃美歌の普及の仕方:宣教師がスクロールと読んでいる讃美歌を大きな文字で書いた全紙を目の前に掛けて歌唱した。6.讃美歌に関する分業:現地人に讃美歌の歌唱を指導する仕事を担ったのは主として女性宣教師で、これに対して讃美歌集の編纂にたずさわったのは主として男性宣教師であった。7.韓国での讃美歌集の出版活動:最初の15年間で讃美歌集は急速に普及し、例えばメソジスト派では1905年までの9冊の讃美歌集を出版し、最初は27曲であったものが9冊目では183曲に拡大されていることは讃美歌普及の急速を示す一つの指標と見られる。長老派とメソジスト派の讃美歌集編纂努力はそれぞれ影響を与えながら、最終的には、教派合同で1908年に出版された一致賛美歌集「讃頌歌」に結集される。1.メソジストとプレスビテリアンの年報・議事録にある讃美歌編集委員会の記録によって讃美歌の編集過程を明らかにした。2.メソジスト監督教会の韓国伝道文書には女性宣教師の書簡が欠如しているので、この教派の讃美歌教育の実態を具体的に知ることは困難である。3.当研究課題を遂行するにふさわしい教派は長老派の伝道文書であることが判明。4.初年度は長老派の韓国伝道文書を探索し、讃美歌教育に関する記述を探し出した。5.長老派においても讃美歌教育を担ったのは最初は宣教師夫人であり、その活動を発展させたのは女性宣教師であった。6.女性宣教師は女子教育に非常に強い意欲を示し、さらに女学校の経営に意欲を燃やした。讃美歌は主に彼女たちによって生徒に教育された。7.ソウル伝道地区では最初アレン夫人によって女子教育の端緒が開かれ、ヘロン夫人が最初の女性のための聖書クラスを開設した。ヘロン夫人の事業を受け継いだのだバンカー夫人となったミス・アニー・エラースで、この女学校は、やがて到着した女性宣教師、ヘイドン、ドティ、ギフォードによって発展させられた。ソウル伝道地区のこのような女子教育の発展は典型的なもので、讃美歌教育の発展は女子教育の発展と軌を同じくしている。1長老派宣教師個人書簡によって、以下について明らかにした。1)長老派の最初の讃美歌集の出版をめぐっては争いがあり、その背景はゴッドなどの用語の翻訳をめぐる論争であったこと

2)韓国の初期の讃美歌に大きな影響を与えたのは、当時のアメリカの大衆的な家庭的宗教歌であったこと、3)韓国における讃美歌受容の特徴は、宣教師がスクロールと読んでいる讃美歌を大きな文字で書いた全紙を目の前に掛けて歌唱したこと2長老派婦人伝道会の雑誌Woman's Workの記事から、以下について明らかにした。1)讃美歌普及の具体的様子を明らかにした。2)医療伝道が有効に機能したこと、3)医療伝道とミッション・スクールでの教育活動とが有機的に結びついていたこと4)以上の伝道活動で讃美歌が有効であったこと5)讃美歌は文字の読めない婦人たちが文字を覚えるテキストとして活用されたこと、3以上から讃美歌の影響から韓国で近代歌謡が形成される過程の最初の部分を明らかにした。
オッセオインテグレーション獲得後の糖尿病発症がもたらす骨動態変化の先行的解析

本研究の目的は、インプラント治療において、オッセオインテグレーション獲得後の全身状態の変化、特に、糖尿病の発症によるインプラントへの影響を検討することである。まず、インプラントオッセオインテグレーション獲得後の全身状態の変化を検討するための動物モデルを作製し、その検討を行った。その後、オッセオインテグレーションモデルにおいて、インプラント埋入後、オッセオインテグレーション獲得後の糖尿病の発症がインプラントに及ぼす影響を検討した。その結果、オッセオインテグレーション獲得後の糖尿病の発症は、短期的にはインプラントに影響は認めなかった。近年、インプラント治療は高い成功率を示し、歯の欠損や機能の回復の一手段としての確実性に疑う余地はない。しかしながら、オッセオインテグレーション獲得後に生じる様々な全身状態の変化がインプラント周囲骨に及ぼす影響についてはこれまで明らかにはなっていないことが多く、特にインプラントのリスクファクターの一つである糖尿病との関連についての報告はない。本研究ではオッセオインテグレーション獲得後における糖尿病の発症がインプラント周囲骨に及ぼす影響を検討した。まず、4週齢Wistar系雄性ラット大腿骨にチタン製インプラント(2mm×2mm)を埋入した。埋入後の除去トルクおよび、骨代謝マーカーの変化を検討することで、インプラントオッセオインテグレーションモデルの作製を行った。次に、オッセオインテグレーションモデルの有効性を確認するため、インプラントオッセオインテグレーション獲得後、ビスフォスフォネート製剤を1か月間投与したところ、投与直後では、コントロール群と比較して、有意な除去トルクの増加および骨吸収マーカーの低下が認められた。このことより、本研究にて作製したインプラントオッセオインテグレーションモデルでは、オッセオインテグレーション獲得後の変化の検討が可能であると考えられた。最後に、インプラントオッセオインテグレーションモデルにおいて、オッセオインテグレーション獲得後、ストレプトゾトシンの投与を行うことで、糖尿病の発症を行った。糖尿病発症後、3か月にてインプラントの評価を行ったところ、実験群ではコントロール群と比較して有意に高い血糖値を示した。しかし、一方で、インプラント除去トルク等に有意な変化は認められなかった。本研究の結果、インプラントのリスクファクターの一つでである糖尿病の発症によるインプラント周囲骨への影響は短期的には少ないと考えられた。本研究では、インプラント治療を受けたのちの、糖尿病などの全身状態の変化がインプラントに及ぼす影響について検討を行うことを目的としている。現在、インプラント患者は増加しており、今後、起こりうるであろうこれらの事象についての先駆的な基礎的研究として本研究の意義は高いと思われる。これまでに、ラットにてインプラントオッセオインテグレーションモデルを作製し、インプラント埋入後の、オッセオインテグレーション獲得までの骨動態の変化や、オッセオインテグレーション後の骨動態の変化が骨結合の強度に与える影響を検討している。本研究では、ラットへのインプラント埋入後、骨形成マーカー(BAP)および骨吸収マーカー(NTx)にて骨動態の検討を行ったところ、インプラント埋入後のオッセオインテグレーション獲得過程において、インプラントの撤去トルクの増加に伴う骨形成マーカーの上昇が認められた。また、骨形成のみならず。骨吸収マーカーの低下も認められた。さらにオッセオインテグレーション獲得終了とおもにこれらのマーカーは正常値に戻った。このことから、骨代謝マーカーを用いて、インプラントの状態を診断しうることが考えられる。また、さらにオッセオインテグレーション獲得後、BP製剤にて意図的に骨吸収を抑制することで、インプラント撤去トルクの増加を認めた。このことから、我々の作製した動物モデルが骨動態の変化に伴うインプラントの変化を検出できることを示している。本研究の結果から、今後、インプラント患者に起こりうるであろう全身の変化によるインプラントへの影響をさらに検討を行うことで、インプラント患者に起こり得る合併症への早期対応といったことが可能となると考えられる。本研究では、初年度に動物モデルの作製およびその検証を目的としている。現段階までに、当初計画していた、モデルの作製やその検証はおおむね終了していると考えられ、現在までの達成度はおおむね順調に進展していると考えられる。本研究では、研究計画に従い、次年度においてこれまでに作製した動物モデルを用いて、インプラントオッセオインテグレーション獲得後の糖尿病がインプラントに及ぼす影響を検討していく。研究計画に従い、実験動物やインプラント体の購入、骨代謝マーカーなどの実験試薬をはじめとした消耗品への使用を主に予定している。
エージェントシミュレーションによる新たな消費者行動モデルの開発と分析

消費者行動モデルの分析としては、オンライン口コミ環境下における消費者行動、リスク選択行動などを行い、理論的知見を得た。それらに基づき、消費者行動モデルを実装するシミュレータとして可能世界ブラウザを開発した。さらに、社会的ワクチン効果などをソーシャルメディアの制度設計に適用する可能性についても検討した。今年度は、はじめに、消費者行動の基礎モデルとして口コミの伝搬に関するシミュレーション研究をエージェントモデルを用いて行った。消費者行動理論の成果を援用し消費者の購買行動を記述するために、個々の情報行動に関する異質性を導入する工夫を行った。また消費者の口コミ選択については、ランダム選択、'同質性選択、権威的選択の3つの選択広報を取り上げその違いを分析した。シミュレーションの結果、財の特性に応じて消費者の口コミ選択の効果的な方法が異なることが分かった。また、コミュニケーション相手の増大や消費者の嗜好の多様性は消費構造にプラスの影響があることが分かった。この影響は消費者のメモリ空間の増大とは関係ないことから、消費者の認知限界に関する説明モデルとなっていることが明らかとなった。これは査読つき論文として発表した。次に、消費者行動のうちリスク選択に焦点を当てた基礎的モデルの開発と分析を行った。具体的にはエージェントシミュレーションを用いて条件付きリスク行動の適応過程について分析した。その結果、トーナメントゲームにおいては比較的高いリスクを取るリスク行動が生き残ることが分かった。さらに、ミュータントが常に侵入しうる環境において適応的であるのは、最高ではないが比較的リスクの程度の高い戦略であることが分かった。これらの知見はプロスペクト理論が主張するような人間行動を支持するのみならず、それらの理論では説明できない合理的なメカニズムを提供している。本稿はまだ抽象性の極めて高いモデルの分析に過ぎないが、行動経済学をはじめ進化論、社会心理学、消費者行動理論といった多様な領域に重要な知見を提供しうることが予想され、次年度以降、さらに詳細に分析を行う予定である。今年度は、消費者行動の基礎モデルに関する論文を投稿し採択された。また、消費者行動研究については、ソーシャルメディアという枠組みでより広義に解釈し、研究分担者と連携しつつ、国内外の研究者と広く研究に関する情報交換を機会を探るべく、各種会議を企画した。具体的には、日本社会情報学会(9月において研究代表者(岡田)が中心となって「社会シミュレーション」に関するワークショップを開催、社会情報システム学シンポジウム(1月)において研究分担者(山本)が中心となって「社会科学におけるシミュレーション研究」に関するシンポジウムを開催、Hawaii International Conferenceon Systems Sciences(HICSS)において研究代表者(岡田)や研究分担者(諏訪)が中心となって「ソーシャルメディアと消費行動」に関する国際ワークショップ(Minitrack)を開催した。また、消費者行動のうちリスク選択に焦点を当てた基礎的モデルの開発と分析については、国際会議での発表を踏まえ、基礎的な研究成果が出たので、各種論文として投稿した。採択されたものは、電子情報通信学会に掲載された「リスク選択行動」に関するエージェントシミュレーションを用いた研究(岡田と山本)や、同学会に掲載された「社会的ワクチン」に関する数理的分析を行った研究(山本と岡田)である。これらの研究を補完する形で、消費者行動をとりいれたマクロ経済モデルを用いて、どのような社会制度が持続的な経済成長にとって重要なのかを、人間行動の側面を考慮して構築したモデルに関する解析を行うことができたので、国際誌Journal of Artificial Intelligence and SocialSimulationに投稿し、採択された。消費者行動モデルの分析としては、(1)オンライン口コミ環境下における消費者行動、(2)リスク選択行動などを行い、理論的知見を得た。それらに基づき、(3)消費者行動モデルを実装するシミュレータとして可能世界ブラウザを開発した。さらに、(4)社会的ワクチン効果などをソーシャルメディアの制度設計に適用する可能性についても検討した。(1)については、オンライン取引に関する評価戦略のシミュレーションによる分析や社会シミュレーション技法に関する整理分類を行い、基本的な理解を深めることができた。成果は招待講演2件、雑誌論文3件、学会発表4件などに公表した。なお、アンケートやログデータの入手都会メインついては、それまでの理論的検討に焦点を絞ったため、今後の課題とした。(2)については特にリスク行動に関するモデル化と分析に焦点を当てて解明した。結果は招待講演1件、雑誌論文1件、学会発表12件などに公表した。(3)については、研究協力者の和泉潔氏(東京大学)らと、可能世界ブラウザを共同開発し、システム開発を行った。成果を雑誌論文1件、学会発表1件[13]などに公表した。(4)については、特にソーシャルメディアと知識共有コミュニティに絞った理論的検討を行った。また主に山本仁志氏(立正大学)と共同して、社会的ワクチンという概念を用いた制度設計について検討した。成果は、招待講演1件、雑誌論文2件、学会発表15件に公表した。なお、一般的なマーケティング手法の提案には至らなかったものの、ソーシャルメディアの実態的理解を深めることができた。平成24年度は、おもに消費者行動の理論モデルの構築とそのシミュレーションを分析した。消費者行動に関する理論モデルの詳細な詰めを行い、特にリスク選択、協調の進化に関するインターネット取引モデルについては、多くの知見を得ており、成果は論文発表1本、国際会議発表5本となった。

これらを遂行するため、共同研究者との定期的な打ち合わせに合わせて、関連研究のサーベイ、国際会議での情報交換を行った。具体的にはACM Transactions on Intelligent Systems and Technology誌4巻1号において、リスク選択行動に関する進化の理論解析に関する論文を掲載した。また、AAMAS(マルチエージェント研究における権威ある国際会議)での発表、IEEE国際会議で併設されたIAT(知的エージェント技術に関する国際会議)での発表、シグナリングに関する欧州と中心とした国際会議(New Developments in Signaling and Game Theory)における発表などである。今年度で4年計画の2年次が終了し、おおむね半分程度の研究成果が求められると考えているが、基礎的な消費者行動モデルについては、すでに論文として成果を公表し、その次に考察しているリスク選択行動については、その最初の成果も好評がなされていると判断している。25年度が最終年度であるため、記入しない。消費者行動に関する理論モデルの詳細な詰めを行い、特にリスク選択、協調の進化に関するインターネット取引モデルについては、多くの知見を得て成果を公表できたので、この点については予想以上の達成度である一方、実データの分析は行っていない点がややマイナスであるから。リスク選択行動については、エージェントシミュレーションによる分析だけではなく、数理生物学的な手法(リプリケータダイナミクスなど)を用いることで、より汎用的な分析が可能になることから、それに挑戦していきたい。この研究の成果は本研究のテーマである、新たな消費者行動モデルにおいて重要な役割を果たすことになると考えているので、今年度はそれに集中し、最終年度の統合的な成果のための武器としていきたい。平成25年度は研究の最終年度であるため、今までの成果をまとめる必要がある。そこで、本研究の最大の成果は理論モデルの構築と分析になると思われるので、その点に焦点を当て、いったん、今までの研究成果をまとめ、公表するために足りていない部分のサーベイやモデルを本年度前半においてつめる。後半において、公表するための各種ワークショップ、国際会議での発表、論文投稿などを行う予定である。
術後認知機能障害のメカニズムの解明と予防法の開発：ミクログリアをターゲットとして

老化促進マウスであるSAMP8とコントロールマウスSAMPR1を用いて術後モデル動物を作成し、抗菌薬のミノサイクリンに術後認知機能障害(POCD)の予防効果があるかを調べた。POCDは麻酔よりも手術による侵襲により引き起こされること、ミノサイクリンにPOCDの予防効果があることを発見した。SAMP8ではミノサイクリンによって術後1日目のTNF-α濃度の上昇が抑制された。ミノサイクリンは血液中のサイトカイン濃度を低下させPOCDの予防効果を発揮することが示唆された。ミノサイクリンが術後の認知機能に与える影響を調べるMINPOC-Jトライアルは、予定数のデータ取得がほぼ終了した。術後の認知機能障害(postoperative cognitive dysfunction: POCD)のリスク因子として高齢や軽度認知機能障害(mild cognitive impairment: MCI)が挙げられている。しかし、それらがリスク因子となる理由は明らかではない。本研究の目的のひとつは、老化促進マウスでありMCIと類似の症状を示すSenescence Accelerated Mouse-Prone 8(SAMP8)と、正常老化を示すSAMR1を用いて術後モデル動物を作成し、両者で術後の認知機能に違いがみられるかを調べることである。平成27年度はSAMP8とSAMPR1を用い、開腹肝臓切除術後モデルを作成する手技を確立した。さらに、自発行動量と空間作業記憶が評価できるY maze testにより、老化促進マウスでは手術後に認知機能の低下が認められることを確認した。一方、コントロールマウスでは、そのような現象は認められなかった。SAMP8とSAMPR1で手術後の血液中のサイトカインを比較したところ、両マウスで差が認められなかった。しかし、脳内のサイトカインはSAMP8で高値を示す傾向にあり、脳内のサイトカイン上昇が認知機能の低下の原因であることが示唆された。膝関節全置換術をうける患者を対象としたMINOPOC-Jトライアルを平行して実施し、ミノサイクリンが術後の認知機能に与える影響を調査中である。SAMP8とSAMR1を用いた行動実験のうち、Y mazetestは期待した結果を得ている。Fear conditioning testについては、期待した結果が得られておらず、機器のチェックも含めて再検討が必要である。ELISA法を用いた術前後のサイトカイン測定は前倒しで行っている。並行して実施している臨床研究は、症例登録のスピードが想定より遅いが、介入が原因と考えられる有害事象も発生せず安全に行えている。手術侵襲によって抹消組織でサイトカインが放出されると、数時間後には脳内のミクログリアに変化が生じることが予想される。そこで、ミクログリアに選択に発現するIba1をプロモーターとしてEGFPを発現させたIba1-EGFPマウスを用いた肝臓切除術後モデル動物を作成し、大脳皮質のミクログリアの形態を手術の前後で比較した。この実験には当施設の共同利用機器部門に設置されている多光子励起レーザー顕微鏡を用いた。Iba1-GFPマウスでは手術後に、ミクログリアの突起のうち伸縮した突起の割合が増加した。肝臓切除術後に伸縮したミクログリアの突起が増加したことは、手術侵襲によるミクログリアの活性化を示唆する。膝関節全置換術を受ける患者を対象としたMINOPOC-Jトライアルを並行して実施し、抗菌薬のミノサイクリンが術後の認知機能に与える影響を調査中である。マウス肝臓切除術後モデルを用いた行動学実験は、ほぼ終了した。また、多光子励起レーザー顕微鏡を用いた、手術前後のミクログリアの挙動を比較する実験も完了した。動物実験と並行して実施している臨床研究は、症例登録のスピードが想定より遅いが、介入が原因と考えられる有害事象は発生せず安全に行えている。平成29年度は、昨年に引き続き、老化促進マウスであるSenescence Accelerated Mouse-Prone 8(SAMP8)とコントロールマウスSAMPR1を用いて術後モデル動物を作成し、自発行動量と空間作業記憶を評価できるY maze testにより、抗菌薬のミノサイクリンに術後認知機能障害(postoperative cognitive dysfunction, POCD)の予防効果があるかを調べた。本年は特に、麻酔のみを実施した群を追加し、SAMP8においてPOCDは麻酔よりも手術による侵襲により引き起こされること、ミノサイクリンにPOCDの予防効果があることを発見した。SAMR1ではPOCDが起きづらかったさらに、2種類のマウスによる行動実験の差が血液中のサイトカイン量の差によるものではないかという仮説を立て、術後1日目と7日目の血液中のTNF-αの濃度をELISA法により測定した。一方、SAMR1ではその現象は観察されなかった。これらの結果により、SAMP8においてミノサイクリンは血液中のサイトカイン濃度を低下させPOCDの予防効果を発揮することが示唆された。膝関節全置換術(TKA)を受ける患者を対象として、ミノサイクリンが術後の認知機能に与える影響を調べるMINPOC-Jトライアルは、予定数のデータ取得がほぼ終了し、解析の準備段階にある。

ミノサイクリンが術後の認知機能に与える影響を調べるMINPOC-Jトライアルは、予定数のデータ取得がほぼ終了した。今後は、免疫染色やIn vivoイメージングにより術後認知機能障害のメカニズムについて更に詳しく調べるとともに、ミクログリアの活性を抑制するミノサイクリンの効果についても調べる計画である。臨床研究は予定症例数を目指して症例を重ねていく予定にしている。今後は、ミノサイクリンがPOCDを予防するメカニズムを解明するため、免疫染色やELISA法によるサイトカイン値の測定を行う。また、臨床研究は予定症例数に到達するよう症例を重ねていく予定にしている。麻酔科学おおむね予定通りの支出であったが、非常に少額ながら次年度使用額が生じた。おおむね予定通りの支出であったが、非常に少額ながら次年度使用額が生じた。物品費に充てる予定にしている。
液体クロマトグラフィーによる生体由来高親水性化合物の超高性能分離法の開発

親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)固定相の親水性や部分構造の選択性について分離特性を横断的に評価する方法を開発した。シリカモノリスカラム上でラジカル重合を施し、シリカモノリスを親水性のポリマーでコートする方法を確立した。重合時のモノマー濃度を調整して、高親水性化合物の保持を段階的に向上することができた。市販のカラムを上回る非常に大きい親水性の保持、1mのカラムによる高性能分離を実現した。(1)シリカモノリスの表面修飾に用いる量合反応の反応条件とカラム性能の関係の検討カラム内ポリマーコート法において、重合時のモノマー濃度を段階的に高くした場合、糖、ヌクレオシド、ヌクレオチド、ペプチド等の高極性化合物の保持が段階的に向上することと、モノリス流路に生成するポリマーによってカラムの洗浄が不可能になる限界濃度が存在することが分かっている。ある置換基を有するメタクリレートモノマーを使用した場合、この限界濃度が過去の研究例より著しく高くなることが明らかになった。シリカモノリスを調製する際のバッチを同じ条件で揃えたもの、異なる条件で調製したものを混在したものについてそれぞれ重合修飾を行ない、同じバッチ間では保持の値が再現性良く調製可能なことが示された。この系については市販のカラムを上回る保持、分離特性が得られたため、特許化の途中である。ポリマー結合量を段階的に変えたモノリスカラムをセットで調製し、糖鎖等高極性化合物に対するそれぞれの分離性能(分離時間、圧力当たりの理論段数、ピーク対称性など)について検討するため、これまで無かった親水性相互作用クロマトグラフィー条件下でのカラムテスト法を確立した。既に投稿済みであり、近いうちに発表の予定である。(2)重合修飾法による高分子韻の分子量解析と分離性能の相関関係の検討シリカ上に結合しているごく微量の高分子鎖の特性を解析するのは容易ではない。MALDI-TOF MSによる分子量測定を試みた。まだ合成高分子のMS測定法自体が確立していないため、検討中である。シリカモノリスカラムの調製で得られた知見を、粒子充填型カラムに展開し、ポリマーコート型の親水性相互作用型カラムも調製した。現時点では保持の大きさが予想を下回っており、その原因を調査している。(1)超高性能のHILIC型、WCX型、WAX型の修飾を施したカラムを調製する。ある置換基を有するメタクリレートモノマーを使用してシリカモノリスカラムを重合修飾した場合、洗浄可能なポリマーの限界濃度を過去の研究例より著しく高くできることが明らかになった。この系については市販のカラムを上回る保持、分離特性が得られた。カラム長も1mのものを調製できたため、親水性相互作用クロマトグラフィーの超高性能化は現実味を帯びてきた。この技術の特許化について企業と相談中である。ポリマー結合量を段階的に変えたモノリスカラムをセットで調製し、糖鎖等高極性化合物に対するそれぞれの分離性能(分離時間、圧力当たりの理論段数、ピーク対称性など)について検討した。親水性相互作用クロマトグラフィー条件下での新規カラムテスト法を報告した。これによって当新規固定相と市販の親水性相互作用クロマトグラフィー用カラムの分離特性を比較検討しやすくなった。(2)弱いイオン交換型カラムに用いる、新規選択部位の検討上記の「ある置換基を有するメタクリレートモノマー」重合修飾したシリカモノリスカラムは弱カチオン交換性カラムとしても機能する。ヌクレオチドなど、核酸類の分離において、イオン強度の弱い緩衝液を用いてもカラムから溶出することが可能であり、質量分析系への接続を視野に入れた時、遺伝情報の解析に大きな意義を示すと考えられる。(1)超高性能のHILIC型、WCX型、WAX型の修飾を施したカラムを調製した。理論段数50万段のカラムを調製することを目標に掲げた。本申請のカラム製法では、長さ12mのシリカモノリスキャピラリーカラムを作成することは比較的容易であり、実現可能であると考えた。実際には、理論段高6ミクロンのHILIC型カラムが調製できており、これを3本連結すれば理論段数50万段を発現可能であることが示された。HILIC型の固定相の中でも、水素結合受容体を含む構造が、親水性化合物の保持が大きく、かつ分離対象の構造選択性も高いことが明らかになった。複素環を含むメタクリレートポリマーで重合修飾した際に、市販の固定相を遥かに上回る親水性保持を発現する固定相の開発に成功した。

これをシリカモノリスキャピラリーカラムに修飾した場合、ウリジル酸の異性体のように非常に困難な分離対象も、その高性能分離能に基づく分離能力の発現によって可能となった。(2)弱いイオン交換型カラムに用いる、新規選択部位の検討従来、アニオン交換型のイオン交換クロマトグラフィーは、アミノ基かアンモニウム基のアニオン交換作用を利用してイオン性化合物の分離を行ってきた。アニオン中心の表面あたりの正電荷密度を下げることにより、イオン性化合物の保持を低下させることを目指した新規選択部位の探索を行った。具体的にはリンのオニウム塩を結合したカラムを調製した。ホスホニウム塩を結合したカラムによるヌクレオチドの保持が、アンモニウム塩型に比べて低下することが分かった。これはDNA断片など、イオン交換基が多数含まれる化合物の分離を行うためには有用な性能を持った分離媒体であると考えられる。HILIC型固定相のテスト法を発表した。おそらく,分析対象の構造識別性を評価する方法としては世界初の手法と言える。弱酸性のHILIC型固定相として,シリカモノリスに修飾したもののうち,粒子充填型カラムを上回る保持を示すものが見いだされた。これまで、シリカモノリスは粒子充填型の1/3程度の保持しか出せなかったが,今回の発見はそれを覆す興味深い結果と言える。この内容を特許化するべく協議したため,今年度中の発表はかなわなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画の変更は特にない。研究を遂行する上での問題点も特にない。
歯胚発育におけるFGFおよびFGFレセプターの生理的役割

歯胚組織においてFibroblast growth factor(FGF)-1、-2、-3、-4、-8および-9の存在が示されている。歯の発生のシグナルセンター部位にFGF-4の発現が認められ、このFGF-4が周辺細胞の増殖を促進している可能性が示されている。私はRT-PCRを用いたmRNA発現動態の解析の結果、FGF-4およびFGFR-4の発現はcap stageからearly bell stageで強い発現を示すがearly bell stage以降で急速に消失することを確認し、従来より確認されているFGFs、FGFR-1、FGFR-2およびFGFR-3の発現のみならず、初めてFGFR-4の歯胚組織における時期特異的な発現を認めた。そこで、この特異的なFGFR-4の発現が歯胚の発生にどのような生理的意義をもたらしているかを調べるため、FGFR-4のアンチセンスoligodeoxynucleotides(ODNs)を用いて、FGFR-4の遺伝子発現を抑制し、歯胚組織に及ぼす影響について検討した。さらに、このFGFR-4の発現はFGF-4に類似した時間特異的な遺伝子発現を示していたので、FGF-4とFGFR-4の対応についても検討した。FGFR-4の発現している歯胚においては、外因性のFGF-4による形態および遺伝子発現への影響が認められなかったが、FGFR-4の遺伝子発現を阻害した歯胚においては形態形成を著しく抑制した。しかし、同じくFGFR-4に高親和性をもつリガンドのFGF-2にはこのような作用が認められなかった。以上の知見より、歯胚組織にはFGFR-4が存在しており、FGFR-4の発現が抑えられた歯胚では外因性のFGF-4が形態異常を惹起すること、およびearly bell stage以降における生理的なFGF-4の遺伝子発現の低下と共にFGFR-4の発現も消失することを示した。これらの知見はcap stageからearly bell stageにおけるFGF-4とFGFR-4mRNA発現は歯胚および歯胚周囲組織の発生を正常に維持するために、極めて合目的的な発現動態を成していることを示している。我々は、マウス培養歯胚の発育過程におけるFGFおよびFGFRの生理的機能を調べ、さらにFGFRの発現パターンが歯胚の形態形成にどのように関連しているのかについて調査した。歯胚の発育過程を象牙芽細胞、エナメル芽細胞の分化マーカーであるdentin sialophosphoprotein(DSPP),amelogeninおよびCbfa-1をを用いてRT-PCR法で検討した。それらのmRNA発現パターンと組織学的所見より、適切な条件を設定した。この条件下において、FGFR1、FGFR2は各発育ステージでほぼ同程度のmRNA発現を、FGFR3はadvanced bell stageで強い発現を示した。また、FGFR4はearly bell stage以降、発現が低下した。FGFR4に対するFGFリガンドとしてFGF1、2,4,6,8,9が報告されているが、このうち、FGF4はcap stageからすでに発現がみられ、FGFR4と同様にearly bell stage以降、発現が低下した。次に翻訳阻害実験を行ったが、FGFR4 AS ODNs単独添加による変化は確認できなかった。この結果に対し、FGFリガンドは他のFGFRに交差親和性をもつため、FGFR4が単独で阻害されても、影響が少ないと考えられた。したがって、FGFR4に対応するリガンドを過剰に存在させるため、medium中にリガンドのひとつであるFGF4を添加し、さらにFGFR4 AS ODNsを添加したところ、歯胚の形態形成が著しく抑制された。以上の結果より歯胚組織にはFGFR4が存在しており、FGFR4の発現が抑えられた歯胚では外因性のFGF4が形態異常を惹起すること、およびFGF4の存在がFGFR4の遺伝子発現に影響を及ぼすことを示した。これらの知見はcap stageからearly bell stageにおいてFGF4とFGFR4の特異的対応が歯胚の形態形成過程において、生理的役割を担っている可能性を示している。

以上の知見より、歯胚組織にはFGFR-4が存在しており、FGFR-4の発現が抑えられた歯胚では外因性のFGF-4が形態異常を惹起すること、およびearly bell stage以降における生理的なFGF-4の遺伝子発現の低下と共にFGFR-4の発現も消失することを示した。これらの知見はcap stageからearly bell stageにおけるFGF-4とFGFR-4mRNA発現は歯胚および歯胚周囲組織の発生を正常に維持するために、極めて合目的的な発現動態を成していることを示している。
粒子間接合の伝導性獲得過程に着目したリチウムイオン伝導性セラミックの高性能化

全固体電池の電解質材料として期待されるリチウムイオン伝導性酸化物においては,結晶粒子内の伝導性は良好であるが,粒子間を横断する際の抵抗が大きい.この粒界抵抗は,産業プロセスで求められる低温での焼成で得られる材料において特に著しく大きく,高温焼成により低減される傾向を示す.本研究では,この粒界抵抗の変化に付随した粒界の構造・化学・物理的特長の変化を追跡することにより,粒界抵抗の起源を解明するとともに,その低減手法を提案する.全固体電池の電解質材料として期待されるリチウムイオン伝導性酸化物においては,結晶粒子内の伝導性は良好であるが,粒子間を横断する際の抵抗が大きい.この粒界抵抗は,産業プロセスで求められる低温での焼成で得られる材料において特に著しく大きく,高温焼成により低減される傾向を示す.本研究では,この粒界抵抗の変化に付随した粒界の構造・化学・物理的特長の変化を追跡することにより,粒界抵抗の起源を解明するとともに,その低減手法を提案する.
スギ心材中の黒変物質(色素)の単離と材組織中の分布

研究の目的(1)スギ心材から、黒く発色する化学成分(色素)を単離し、その化学構造を決定する。(2)材組織中での色素の分布を明らかにする。今年度の実績概要(1)スギ心材のメタノール抽出物をロ紙上にスポットし、それに10%炭酸水素カリウム溶液を一滴滴下する。すると時間経過とともに無色から青色そして暗青色に変化する現象をみいだした。これは色素検出法に使えるがわかつた。(ろ紙色素検出法の確立)(2)スギ心材の鉋削片をメタノール中に2時間浸漬し、メタノール抽出物を得る。このメタノール抽出物をロ紙上にスポットするし、ろ紙色素検出法によると色素が存在するこがわかった。(3)ガスクロマトグラフィーによりメタノール抽出物の主要成分としてアガサレジノールを同定した。(4)スギ心材の柾目面からできりかぎり薄い鉋削片を作成する。これにマイクロシリンジで炭酸水素カリウム溶液を一滴滴下し、ル-ペ下で、変色経過を観察した。放射細胞が特に黒く変色した。今年度の実績概要(1)黒変する物質(色素)であることの検定(検出)法を確立した。未変色の心材の鉋削片に炭酸水素カリウム水溶液を一滴たらすと、時間とともに黒変する。その変色経過は実際の黒心材の黒変経過と同じであつた。この実験結果を基に、十分に抽出処理した鉋削片に、検定しようとしている物質を含浸させ、これに炭酸水素カリウム水溶液を一滴たらし、変色経過を測定(測色)する。このことにより供試した物質が黒色に変色する物質(色素)であるか否かを検定する方法を確立した。(2)色素はどの溶媒で抽出されるかを調べた。未変色のスギ心材を供し、種々の溶媒(ヘキサン、アセトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール)で抽出し、各抽出処理済の心材の鉋削片に炭酸水素カリウム水溶液を一滴たらし変色経過を測定した。その結果、色素はヘキサンでは抽出されず、アセトン、酢酸エチルで一部抽出され、メタノール、エタノールで多くの色素が抽出されることがわかつた。(3)スギ心材4kgをメタノールで抽出処理し、メタノール抽出物を得た。この抽出物を試料として、黒変色素物質検定法(1)を併用しながら、各々の成分の分離を試みた。分離操作中に色素は変性するらしい。色素物質を単離し、その化学構造をきめるにはいたらなかつた。
幼保二元化の過程のその要因に関する研究-起源としての明治前期に焦点をあてて-

今年度は、1年目の基礎的研究から進んで、当該研究資料の収集を継続し、同資料の精査・分析につとめ、次のような結果が得られた。明治前期には、東京女子師範学校附属幼稚園をモデルに大阪をはじめ各地に幼稚園が作られていったが、保育関係者は、貧困・勤労層の家庭を対象とする幼稚園の設立を目指しており、幼稚園施設・設備をモデルに各地に幼稚園が設立される状況と保育関係者の幼稚園に対する意識には「ずれ」が内包されていた。明治前期・中期を通じて、明治国家は、小学校教育の完成が重要課題であり、学齢とそれ以外の幼児との積極的分断を行い、中流以上の幼稚園設置への強い要求を生む。一方、明治20年代後半から30年代にかけての産業革命の進行の中で、都市の吸引力が増加し、貧困層の流入が増える。「下級ニ近キモノノ児女保育スル場所」として「幼稚園ノ模範」となるよう1892(明治25)年に女子高等師範学校附属幼稚園分室が設立され幼稚園普及が進むと期待されたが、すでにこの時期には、「幼稚園」=中流以上の教育施設であるという認識が固定化する傾向があり、分室とは異なる施設を要求し、中流以上の家庭における幼稚園入園の要望が強まる。明治30年代後半には、明らかに階層による幼稚園の二分化を前提とした議論が多く提出される。同時に、国家の課題である学校教育と家庭の掌握という課題の下に、家庭の教育役割を母親にゆだねるために、中流以上の層の幼稚園就園に対する批判の言説が形成されたことは指摘すべき点である。以上、幼保二元化へと進む過程において、特に、新中間層を含む新たな階層区分の成立は重要な背景要因であり、明治中期以降例えば社会階層に対応した重層的な学校制度を作るという主張を強くした。幼保二元化の底流を成していると考えられる、幼保に関する帰属意識の問題は現在的課題である。今年度は、本研究の基礎段階として、当該研究資料の収集および保育史・横浜プロテスタント史研究会等の関連研究会に出席し研究に対する方向性を常に明確にしつつ、以下のことを行った。(1)先行研究の整理を通じて、幼保一元化の方向を模索しながらも、幼保二元化が明確となった1920年代の幼稚園令および1930年代の託児所令制定運動から、幼保一元化が困難であった要因を再検討した。(2)明治前期の教育・保育施設開設の時期において、それらが幼保一元化の理念および機会を内包しつつスタートしたことを検証した。(3)資料的に実証を困難にしていた明治前期の資料を、在米資料によって補い、わが国の幼稚園・保育所開設に影響を与えた19世紀アメリカの幼児教育・福祉運動について分析・検討し、それとの比較を進める中で、わが国の幼稚園・保育施設の特色と二元化の要因について考察をすすめた。なおこの課題については、現在継続検討中である。(4)明治期の幼稚園に成立・発展については、例えば、東京女子師範学校附属幼稚園、貧民幼稚園および簡易幼稚園奨励の問題、女子高等師範学校附属幼稚園分室の設置など、教育の「公」化が進む中で、幼稚園を公教育に取りこむ動きと福祉的側面を含んで中間的に位置付ける動きが見られ、幼保二元化へと進む重層的過程を明かにすることが必要であることが示唆された。また保育者養成に積極的であり、かつ早くから福祉的側面を強く打ち出し、わが国の幼稚園を設立したキリスト教系女学校および幼稚園の活動が、幼保二元化の問題とどのように関連するのか、経営面・幼稚園設備の充実と照らし合わせて検討することが必要であるという次の課題が明確となった。
第一原理計算による高密度格子欠陥構造の電子論的解明と材料設計

巨大ひずみ加工による微細粒組織の力学特性と微細化のメカニズムを電子・原子の挙動から検討するため、各種金属粒界の第一原理計算を行った。粒界エネルギーと粒界過剰体積に相関があること、AlとCuとで粒界の結合性が異なり、原子配列やエネルギーに違いが生じること、Al粒界で不純物が力学特性や微細化過程に大きな影響を与え、特にMgとSiは互いに逆の効果を持つこと、Al合金の固溶強化にMn、Mg等が有効であること等が判明した。[粒界・界面の第一原理計算]:本分担課題では、粒界や界面の原子・電子構造とその機械的性質、溶質原子や不純物と粒界との相互作用を第一原理計算により解明し、微細構造形成や特異な機械的性質の発現のメカニズムについて検討する。H18年度は、そのための準備として、まず、AlとCuの完全結晶の第一原理計算、並びに、対応粒界モデル(傾角粒界、ねじり粒界)の構築と第一原理計算のテストを行った。完全結晶については、格子定数やエネルギーが高精度に再現できることを確認した。また粒界モデルについては、計算高速化のための対称性分析を行い、CuとAlのΣ=11傾角粒界でのテストに成功した。[溶質と欠陥・粒界の相互作用]:本分担課題では、巨大歪による微細組織形成のメカニズムとして、Grain Subdivisionについて考察した。すなわち、加工による転位の導入とその局在化、粒界形成について、解明すべき課題、計算モデル、解明の手順を検討した。その結果、まず、原子間ポテンシャルであるEAM法を用いて粒界の傾角増加と転位の蓄積・局在化の過程を理解すること、次に第一原理計算を用いて、この過程に及ぼす様々な因子(不純物、粒界エネルギー、積層欠陥エネルギー等)を掘り下げて理解することが必要であると結論づけられた。こうした計算の諸準備を行った。[高密度点欠陥構造の第一原理計算]:本分担課題では、異種及び同種の高密度点欠陥(溶質原子、空孔)構造、粒界と溶質原子の相互作用等の計算を行う予定である。さらに、転位論などメゾ・マクロの強度設計理論との組み合わせや新モデルの検討をリードする。H18年度は、(1)異種及び同種の高密度点欠陥構造のスーパーセルの検討、(2)多様な溶質原子に対応するため各溶質原子の擬ポテンシャルの検証、(3)Al中での遷移金属に限った同種溶質原子同士の原子対の第一原理計算を行った。その結果、特に、Al中のFeについて、単原子でも大きな格子ミスフィットを示すが、Fe-Feダイマーの場合に特に増進され、固溶強化に有効であることが判明し、実験と比較・検討した。[粒界・界面の第一原理計算]同じfcc構造でありながら電子構造や機械的性質が異なるAlとCuの基本的な対応粒界の第一原理計算を行った。Al粒界では,界面の構造乱れに対応してspの価電子密度が局所的に増大し,再構成ボンドが形成される傾向が見られた。Alの共有結合的な電子挙動は,等方的分布のCu 3d電子と対照的で,機械的性質の違いとも合致している。エネルギー密度・応力密度の第一原理計算手法開発に取り組み,Al粒界とCu粒界で,界面構造乱れがエネルギー上昇を生むこと,電子構造の違いから応力密度分布が異なることが判明した。こうした結果から機械的性質について考察した。また,各粒界の第一原理引っ張り試験に着手した。[溶質や欠陥と粒界の相互作用]Grain subdivisionの機構を検討するため,Alの[001]軸の回転角を増やしていった一連の対称傾角粒界について,Glideモデル,Mirrorモデル,CSLモデルの第一原理計算を行った。各モデルで構造乱れは界面をはさんだ約5Aの領域に存在し,その程度は粒界エネルギーと合致する。全般に転位の配列によるGlideモデルが安定であり,大角領域でCSLモデルが安定になる。転位の吸収・放出の観点から,各モデル間の安定性,遷移エネルギーを検討した。今後,[011]軸回転の粒界を検討するとともに,不純物の効果を探る予定である。[高密度点欠陥構造の第一原理計算]過去に第一原理計算から得られていた単原子状態の溶質原子のmisfit歪を用いて,二元Al合金の固溶強化による降伏強度増加量の濃度依存性を検証した。最大固溶限まで固溶した二元Al合金を想定すると最も強度が高い合金系はAl-Mn系で,次いでAl-Mg系であると予測された。Al中のFeについては単原子状態だけでなく,Fe-Feダイマ状態で特にmisfit歪が大きく,固溶強化に有効であることが18年度に判明しているが,Al-Fe-X(Xは3d金属)におけるFe-Xの2原子クラスタの第一原理計算を行い,misfit歪を検討した。[粒界・界面の結合性と強度]

積層欠陥、twin、傾角粒界、ねじり粒界の第一原理計算で、AlとCuとでエネルギー値等に顕著な違いが見出され、結合性の違い(Alの共有結合性)から説明できることが判明した。新規手法である局所エネルギー密度・応力密度の第一原理解析をこれらに適用し、界面のエネルギーや応力が結合性(電子構造)に依存する様子が示された。Alの傾角粒界にMg、Siを偏析させた系の第一原理引っ張り試験を行い、pureなAl粒界の引っ張り挙動と比較した。Mgは電子濃度を低下させ界面を弱くするが、Siは強固なSi-Alボンドを形成し、破断しにくくする。SiやMg添加の超積層試料での実験と比較検討した。[粒界方位差増大とそれへの不純物効果]Al粒界で系統的に傾角を変えて第一原理計算を行い、結晶粒微細化の後半に生じる傾角増大に必要な歪みエネルギーを算出し、転位芯領域での定量評価を行った。典型的な不純物Mg、Siを粒界偏析させ、傾角増大に必要なエネルギーの計算を行った結果、Mgは配列した転位近傍の局所歪みを緩和する効果が少ないが、Siは局所歪みを緩和するよう電子が配置し、結晶粒微細化における傾角増大を容易にすることが示唆された。これらの知見は、結晶粒微細化の制御に有益である。[粒界エネルギーと過剰体積]Al、Cu、Pd、Ag、Auについて数種の[110]対応傾角粒界の粒界エネルギーと過剰体積を算出し、過剰体積と粒界エネルギーがほぼ比例していること、比例係数は金属の剛性率と相関することが判明した。計算結果を用いて超微細粒・ナノ結晶金属における平均粒界エネルギーを算出する方法を提案した。また、Alについて、粒界エネルギー・過剰体積の異なる3種類の粒界でMgの偏析エネルギーを検討し、粒界エネルギーや過剰体積の大きい粒界ほど粒界偏析しやすいことを見出した。